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文檔簡介

1、知識內容表知識內容表力學實驗力學實驗(9個)個) 研究勻變速直線運動研究勻變速直線運動必修必修1第第3134頁頁,指導指導P155 探究探究彈力和彈簧伸長的關系彈力和彈簧伸長的關系必修必修1第第56頁,指導頁,指導P156 驗證驗證力的平行四邊形定則力的平行四邊形定則必修必修1第第62頁,頁, ,指導指導P 158 驗證驗證牛頓運動定律牛頓運動定律必修必修1第第7174頁頁,指導指導P 159 研究平拋運動研究平拋運動必修必修2第第1315頁頁,指導指導P 160 探究探究動能定理動能定理必修必修2第第6971頁頁,指導指導P 161 驗證驗證機械能守恒定律機械能守恒定律必修必修2第第7980

2、頁頁,指導指導P 162 探究探究單擺的運動、用單擺測定重力加速度單擺的運動、用單擺測定重力加速度 選修選修34第第15-16頁頁,指導指導P164 驗證驗證動量守恒定律動量守恒定律選修選修35第第26頁頁,指導指導P163物理思想與科學方法:物理思想與科學方法:控制變量法,等效替代法,圖像法,控制變量法,等效替代法,圖像法, 逐差法,平衡摩擦,理想模型,逐差法,平衡摩擦,理想模型,實驗復習的一般程序實驗復習的一般程序 1、實驗名稱和目的、實驗名稱和目的 2、實驗、實驗器材器材及原理:及原理: 3、實驗步驟及注意事項:、實驗步驟及注意事項: 4、數據記錄與處理數據記錄與處理: 5、實驗結論及誤

3、差分析:、實驗結論及誤差分析: 6、經典考題及規律經典考題及規律:復習時請同學們參考總復習指導第復習時請同學們參考總復習指導第155頁到頁到164頁頁對應作業為檢測對應作業為檢測P145-153一、研究勻變速直線運動一、研究勻變速直線運動1 1、電磁打點計時器是一種使用、電磁打點計時器是一種使用_ _ _電源的計時電源的計時儀器,其工作電壓是儀器,其工作電壓是_ _ ,電源用,電源用50Hz50Hz的交流電的交流電源時,它每隔源時,它每隔_ _ _打一次點。使用時,紙帶應從打一次點。使用時,紙帶應從_ _ _ _中穿過,并放在中穿過,并放在 下面。實驗時,應先接通下面。實驗時,應先接通_ _

4、_ _后放后放_ _ _。、如圖、如圖1 1,一打點計時器固定在斜面上的某,一打點計時器固定在斜面上的某處,一小車拖著穿過打點計時器的紙帶從斜面處,一小車拖著穿過打點計時器的紙帶從斜面上滑下,圖上滑下,圖2 2是打出的紙帶的一段。是打出的紙帶的一段。已知打點計時器使用的交變電流的頻率為已知打點計時器使用的交變電流的頻率為50Hz50Hz,則小車下滑的加速度,則小車下滑的加速度a a=?(=?(結果保留結果保留3 3位有位有效數字)效數字)為求小車下滑過程中為求小車下滑過程中所受的阻力,還需測量所受的阻力,還需測量的物理量有哪些?寫出的物理量有哪些?寫出阻力阻力Ff的表達式。的表達式。實驗原理實

5、驗原理:實驗目的實驗目的:1用實驗方法描出平拋物體的運動軌跡用實驗方法描出平拋物體的運動軌跡。2從實驗軌跡求平拋物體的初速度。從實驗軌跡求平拋物體的初速度。平拋物體的運動可以看作是兩個分運動的合運動:平拋物體的運動可以看作是兩個分運動的合運動:水平方向的勻速直線,用水平方向的勻速直線,用y=gt2/2 求時間求時間t豎直自由落體,用豎直自由落體,用x=vt, 求出小球初速度。求出小球初速度。實驗器材實驗器材: 斜槽,豎直固定在鐵架臺上的木板斜槽,豎直固定在鐵架臺上的木板, 白紙白紙, 圖釘,小球,有孔的卡片,圖釘,小球,有孔的卡片,刻度尺刻度尺,重錘線。,重錘線。注意事項注意事項:1實驗中必須

6、保持通過斜槽末端點的切線水平,方木實驗中必須保持通過斜槽末端點的切線水平,方木板必須處在豎直面內且與小球運動軌跡所在的豎直平面板必須處在豎直面內且與小球運動軌跡所在的豎直平面平行,并使小球的運動靠近圖板但不接觸。平行,并使小球的運動靠近圖板但不接觸。2小球必須每次從斜槽上同一位置滾下。小球必須每次從斜槽上同一位置滾下。3坐標原點(小球做平拋運動的起點)不是槽口的坐標原點(小球做平拋運動的起點)不是槽口的端點,應是小球在槽口時,球的球心在木板上的水平端點,應是小球在槽口時,球的球心在木板上的水平投影點。投影點。4要在平拋軌道上選取距要在平拋軌道上選取距O點遠些的點來計算球的點遠些的點來計算球的初

7、速度,這樣可使結果的誤差較小。初速度,這樣可使結果的誤差較小。例例1(1)(6分分) 在做在做“研究平拋物體的運動研究平拋物體的運動”的的實驗中,下列做法哪些是必要?(實驗中,下列做法哪些是必要?( ) A. 斜槽軌道末端切線必須水平斜槽軌道末端切線必須水平 B. 一定選用鋼球一定選用鋼球 C. 每次都要平衡小球所受摩擦力每次都要平衡小球所受摩擦力 D. 小球每次都應從斜槽同一高度釋放小球每次都應從斜槽同一高度釋放A D例例2在在“研究平拋運動研究平拋運動”實驗中,某同學只記錄實驗中,某同學只記錄了小球運動途中的了小球運動途中的A、B、C三點的位置,取三點的位置,取A點為點為坐標原點,則各點的

8、位置坐標如圖所示,當坐標原點,則各點的位置坐標如圖所示,當g10 m/s2時,下列說法正確的是:時,下列說法正確的是: ( ) A小球拋出點的位置坐標是(小球拋出點的位置坐標是(0,0) B小球拋出點的位置坐標是(小球拋出點的位置坐標是(-10,-5) C小球平拋初速度為小球平拋初速度為2m/s D小球平拋初速度為小球平拋初速度為1m/sB Dx/cmA1020y/cmBC1540044.鹽城市鹽城市2008屆六所名校聯考試題屆六所名校聯考試題 88.在探究平拋運動的規律時,可以選用下列各種裝置在探究平拋運動的規律時,可以選用下列各種裝置圖,以下操作合理的是圖,以下操作合理的是 ( ) A選用

9、裝置圖選用裝置圖1研究平拋物體豎直分運動,應該用研究平拋物體豎直分運動,應該用眼睛看眼睛看A、B兩球是否同時落地兩球是否同時落地 B選用裝置圖選用裝置圖2要獲得穩定的細水柱所顯示的平拋要獲得穩定的細水柱所顯示的平拋軌跡,豎直管上端軌跡,豎直管上端A一定要低于水面一定要低于水面C選用裝置圖選用裝置圖3要獲得鋼球的平拋軌跡,每次不一要獲得鋼球的平拋軌跡,每次不一定要從斜槽上同一位置由靜止釋放鋼球定要從斜槽上同一位置由靜止釋放鋼球D除上述裝置外,也能用數碼照相機拍攝鋼球做平除上述裝置外,也能用數碼照相機拍攝鋼球做平拋運動時每秒拋運動時每秒15幀的錄像獲幀的錄像獲得平拋軌跡得平拋軌跡A裝置裝置2裝置裝

10、置3裝置裝置1BABD016.山東省壽光現代一中山東省壽光現代一中0708學年度第二次考試學年度第二次考試 12如圖所示,是利用閃光照相研究平拋運動的示意圖。如圖所示,是利用閃光照相研究平拋運動的示意圖。小球小球A由斜槽滾下,從桌邊緣水平拋出,當它恰好離開由斜槽滾下,從桌邊緣水平拋出,當它恰好離開桌邊緣時,小球桌邊緣時,小球B也同時下落,也同時下落,閃光頻率為閃光頻率為10Hz的閃的閃光器拍攝的照片中光器拍攝的照片中B球有四個像,像間距離已在圖中標球有四個像,像間距離已在圖中標出,單位為出,單位為cm,如圖所示,兩球恰在位置,如圖所示,兩球恰在位置4相碰。相碰。計算計算A球離開桌面時的速度球離

11、開桌面時的速度 m/s畫出圖中畫出圖中A球的運動軌跡并標明相對應的另外兩個位球的運動軌跡并標明相對應的另外兩個位置。置。30cm1525234AB51解:解:運動的總時間運動的總時間 t=0.3sv=s/t=0.3/0.3=1.0 m/s1.0另外兩個位置如圖示:另外兩個位置如圖示: 例例1在在“探究力的平行四邊形定則探究力的平行四邊形定則”的實驗情的實驗情況如圖甲所示,其中況如圖甲所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,為固定橡皮筋的圖釘,O為橡為橡皮筋與細繩的結點,皮筋與細繩的結點,OB和和OC為細繩。圖乙是在白為細繩。圖乙是在白紙上根據實驗結果畫出的圖。紙上根據實驗結果畫出的圖。 (1)圖乙中的

12、)圖乙中的F與與F兩力中,方向一定沿兩力中,方向一定沿AO方方向的是向的是 , (2)本實驗采用的科學方法是()本實驗采用的科學方法是( ) A理想實驗法理想實驗法 B等效替代法等效替代法 C控制變量法控制變量法 D建立物理模型法建立物理模型法BFAOBC甲甲OFF1F2F乙乙科學方法等效替代科學方法等效替代例例2(8分)在分)在“探究求合力的方法探究求合力的方法”的實驗中,的實驗中,需要將橡皮條的一端固定在水平木板上,另一端系需要將橡皮條的一端固定在水平木板上,另一端系上兩根細繩,細繩的另一端都有繩套(如圖)實上兩根細繩,細繩的另一端都有繩套(如圖)實驗中需用兩個彈簧秤分別勾住繩套,并互成角

13、度地驗中需用兩個彈簧秤分別勾住繩套,并互成角度地拉橡皮條,使橡皮條伸長,結點到達某一位置拉橡皮條,使橡皮條伸長,結點到達某一位置O(1)某同學在做該實驗時認為:)某同學在做該實驗時認為:A拉橡皮條的繩細一些且長一些,實驗效果較好拉橡皮條的繩細一些且長一些,實驗效果較好B拉橡皮條時,彈簧秤、橡皮條、細繩應貼近木板拉橡皮條時,彈簧秤、橡皮條、細繩應貼近木板且與木板平面平行且與木板平面平行C橡皮條彈性要好,拉結點到達某一橡皮條彈性要好,拉結點到達某一位置位置O時,拉力要適當大些時,拉力要適當大些D拉力拉力F1和和F2的夾角越大越好的夾角越大越好其中正確的是其中正確的是 (填入相應的字母填入相應的字母

14、)結點結點繩套繩套繩套繩套固定點固定點橡皮條橡皮條A B C(2)若兩個彈簧秤的讀數均為)若兩個彈簧秤的讀數均為4N,且兩彈簧秤拉力,且兩彈簧秤拉力的方向相互垂直,則的方向相互垂直,則 (選填(選填“能能”或或“不能不能”)用一個量程為用一個量程為5N的彈簧秤測量出它們的合力,理由的彈簧秤測量出它們的合力,理由是是 不能不能因為這兩個力的合力大小超出了彈簧秤的量程因為這兩個力的合力大小超出了彈簧秤的量程 066.珠海市珠海市2008年高考模擬考試年高考模擬考試15 15(9分)有同學利用如圖的裝置來驗證力的平行分)有同學利用如圖的裝置來驗證力的平行四邊形定則:在豎直木板上鋪有白紙,固定兩個光滑

15、四邊形定則:在豎直木板上鋪有白紙,固定兩個光滑的滑輪的滑輪A和和B,將繩子打一個結點,將繩子打一個結點O,每個勾碼的重量,每個勾碼的重量相等,當系統達到平衡時,根據勾碼個數讀出三根據相等,當系統達到平衡時,根據勾碼個數讀出三根據繩子的拉力繩子的拉力TOA、TOB和和TOC,回答下列問題:,回答下列問題:(1)改變勾碼個數,實驗能完成的是()改變勾碼個數,實驗能完成的是( )A勾碼的個數勾碼的個數N1=N2=2,N3=4 B勾碼的個數勾碼的個數N1=N3=3,N2=4 C勾碼的個數勾碼的個數N1=N2=N3=4D勾碼的個數勾碼的個數N1=3,N2=4,N3=5ON1N2N3BCABCD(2)在拆

16、下勾碼和繩子前)在拆下勾碼和繩子前,最重要的一個步驟是最重要的一個步驟是( )A標記結點標記結點O的位置,并記錄的位置,并記錄OA、OB、OC三段繩三段繩子的方向子的方向B量出量出OA、OB、OC三段繩子的長度三段繩子的長度C用量角器量出三根繩子之間的夾角用量角器量出三根繩子之間的夾角D用天平測出勾碼的質量用天平測出勾碼的質量(3)在作圖時,你認為)在作圖時,你認為下圖中圖下圖中圖 是正確的是正確的(填(填“甲甲”或或“乙乙”)F1F合合F3F2圖甲圖甲F1F合合F3F2圖乙圖乙A甲甲合力的理論值和實際值比較合力的理論值和實際值比較實際值實際值理論值理論值實驗原理實驗原理:控制變量法控制變量法

17、實驗目的實驗目的: 驗證(探究)牛頓第二定律。驗證(探究)牛頓第二定律。1如圖所示裝置,保持小車質量如圖所示裝置,保持小車質量M不變,改變小桶內砂的質不變,改變小桶內砂的質量量m,從而改變細線對小車的牽引力,從而改變細線對小車的牽引力F(當當mM時,時,F=mg近近似成立似成立),測出小車的對應加速度,測出小車的對應加速度a,由由多組多組a、F數據數據作出加速作出加速度和力的關系度和力的關系a-F圖線圖線,驗證加速度是否與外力成正比。,驗證加速度是否與外力成正比。mM打點計時器打點計時器紙帶紙帶2保持小桶和砂的質量不變,保持小桶和砂的質量不變,在小車上加減砝碼在小車上加減砝碼, 改變小車改變小

18、車的質量的質量M,測出小車的對應加速度,測出小車的對應加速度a, 由由多組多組a、M數據數據作出加速度作出加速度和質量倒數的關系和質量倒數的關系a-M-1圖線圖線, 驗證加速度是否與質量成反比驗證加速度是否與質量成反比實驗器材實驗器材:小車,砝碼,小桶,砂小車,砝碼,小桶,砂, 細線,附有定滑輪的長木板細線,附有定滑輪的長木板,墊塊,打點計時器,低壓墊塊,打點計時器,低壓交流電源交流電源, 導線兩根導線兩根, 紙帶紙帶,托盤天平托盤天平及砝碼,及砝碼,米尺米尺。例例1.鹽城市鹽城市07/08學年度第一次調研考試學年度第一次調研考試 1010在在“探究加速度與力、質量關系探究加速度與力、質量關系

19、”的實驗中:的實驗中:(1)某小組的幾位同學在討論制定實驗方案時分別提出以)某小組的幾位同學在討論制定實驗方案時分別提出以下幾點意見,你認為下幾點意見,你認為不正確不正確的是的是( )A實驗中一定要測出加速度的具體數值實驗中一定要測出加速度的具體數值 B實驗中也可不測加速度的具體數值,只要測出不同情況實驗中也可不測加速度的具體數值,只要測出不同情況下加速度的比值就行了下加速度的比值就行了 C若要驗證若要驗證“加速度與力的平方成正比加速度與力的平方成正比”這一猜想,在作這一猜想,在作圖線時最好以圖線時最好以F2為橫坐標為橫坐標D不管是在探究加速度與力的關系時還是在探究加速度與不管是在探究加速度與

20、力的關系時還是在探究加速度與質量關系時,所要測量的物理量都是質量關系時,所要測量的物理量都是3個個AD研究對象的質量研究對象的質量M小車和車內砝碼總質量小車和車內砝碼總質量合力合力F即砂和桶的總重力即砂和桶的總重力(m+m)g求求a時,測點間距離(時,測點間距離(SaT2,時間,時間T不用測量不用測量)控制變量法,控制變量法,二選一二選一(2)實驗裝置如圖所示,實驗中使小車做勻加速)實驗裝置如圖所示,實驗中使小車做勻加速運動的力與小盤和砝碼重力相等的條件是運動的力與小盤和砝碼重力相等的條件是: . (3)在探究加速度與力的關系時,要保持)在探究加速度與力的關系時,要保持 不變。不變。小盤與砝碼

21、的質量遠小于小車的質量小盤與砝碼的質量遠小于小車的質量(或加速度很小或加速度很小) 小車的質量小車的質量(只填(只填 “質量質量”不給分)不給分)例例2. 2008屆南通市第一次調研考試屆南通市第一次調研考試10 10(10分分)在在“探究加速度與物體質量、物體受力的探究加速度與物體質量、物體受力的關系關系”活動中,某小組設計了如圖甲所示的實驗裝置。活動中,某小組設計了如圖甲所示的實驗裝置。圖中上下兩層水平軌道表面光滑,兩小車前端系上細圖中上下兩層水平軌道表面光滑,兩小車前端系上細線,細線跨過滑輪并掛上砝碼盤,兩小車尾部細線連線,細線跨過滑輪并掛上砝碼盤,兩小車尾部細線連到控制裝置上,實驗時通

22、過控制裝置使兩小車同時開到控制裝置上,實驗時通過控制裝置使兩小車同時開始運動,然后同時停止。始運動,然后同時停止。(1)在安裝實驗裝置時,應調整滑輪的高度,)在安裝實驗裝置時,應調整滑輪的高度,使使 ;在實驗時,為減小;在實驗時,為減小系統誤差,應使砝碼盤和砝系統誤差,應使砝碼盤和砝碼的總質量碼的總質量 小車小車的質量(選填的質量(選填“遠大于遠大于”、“遠遠小于小于”、“等于等于”)。)。小車小車小車小車細線細線滑輪滑輪砝碼盤砝碼盤和砝碼和砝碼圖甲圖甲控控制制裝裝置置細線與軌道平行(或水平)細線與軌道平行(或水平)遠小于遠小于(3)實驗中獲得數據如下表所示:)實驗中獲得數據如下表所示: 實驗

23、次數實驗次數小車小車拉力拉力F/N位移位移s/cm10.10.246.5120.229.040.343.6330.341.160.444.8040.436.430.545.56小車小車、的質量的質量m均為均為200g (2)本實驗通過比較兩小車的位移來比較小車加速)本實驗通過比較兩小車的位移來比較小車加速度的大小,能這樣比較,是因為度的大小,能這樣比較,是因為 。 兩小車從靜止開始兩小車從靜止開始作勻加速直線運動,且兩小車的運動時間相等作勻加速直線運動,且兩小車的運動時間相等見下頁見下頁在第在第1次實驗中小車次實驗中小車從圖乙中的從圖乙中的A點運動到點運動到B點,點,請將測量結果填到表中空格處

24、(請將測量結果填到表中空格處( )cm。通過分析,可知表中第。通過分析,可知表中第 次實驗數據存在次實驗數據存在明顯錯誤,應舍棄。明顯錯誤,應舍棄。圖乙圖乙cm24232201AB23.360.023不需要天平!不需要天平!例例.南京一中南京一中0708學年第一次階段性測試學年第一次階段性測試13 221mvmgh (2)若實驗中所用重錘的質量為)若實驗中所用重錘的質量為m=1kg,打點紙帶,打點紙帶如圖所示,圖中分別標出了點如圖所示,圖中分別標出了點A、B、C、D到第一個到第一個點點O點的距離點的距離, 且打點間隔為且打點間隔為0.02s,則記錄,則記錄B點時,重點時,重錘的速度錘的速度vB

25、= ,重錘的動能重錘的動能Ek= ,從開從開始下落起至始下落起至B點重錘的重力勢能減小了點重錘的重力勢能減小了 ,由此由此可得結論可得結論 . 用落體法驗證機械能守恒定律的實驗中用落體法驗證機械能守恒定律的實驗中(1)運用公式)運用公式 時對實驗條件的要求是時對實驗條件的要求是 ; OABCD 62.99 70.1877.7685.73cm不計阻力不計阻力物體自由下落物體自由下落3.69m/s6.82J6.88J在誤差允許范圍內動能的增加量在誤差允許范圍內動能的增加量等于重力勢能的減小量等于重力勢能的減小量 (3)根據紙帶給出的相關各點的速度)根據紙帶給出的相關各點的速度v,量出下落,量出下落

26、距離距離h,則以,則以v2/2為縱軸,以為縱軸,以h為橫軸作出圖像應是下為橫軸作出圖像應是下圖中的圖中的 .22v0A0B0C0D22v22v22vhhhhC1、某同學用如圖所示的實驗、某同學用如圖所示的實驗裝置為驗證碰撞中的動量守恒。裝置為驗證碰撞中的動量守恒。設入射球質量設入射球質量m1,靶球質量,靶球質量m2,碰撞前碰撞前m1的速度的速度v1,m2靜止,靜止,碰撞后碰撞后m1的速度的速度v1,m2的速度的速度v2若碰撞動量守恒,則應滿足表達式若碰撞動量守恒,則應滿足表達式 該實驗入射球和靶球質量必須滿足該實驗入射球和靶球質量必須滿足 該實驗需要測量的數據有:該實驗需要測量的數據有: .根

27、據測量數據,驗證動量守恒的關系式是:根據測量數據,驗證動量守恒的關系式是: 本實驗中釋放小球必須注意的是本實驗中釋放小球必須注意的是 。本實驗在安放軌道時必須注意的是本實驗在安放軌道時必須注意的是 。在該實驗中,需要的測量儀器有在該實驗中,需要的測量儀器有 。在實驗中某同學記錄數據如下:設小球平拋的時間為在實驗中某同學記錄數據如下:設小球平拋的時間為t=0.4st=0.4s,根據實驗裝置圖及表格中所測數據可得:,根據實驗裝置圖及表格中所測數據可得:兩球碰撞前的總動量為兩球碰撞前的總動量為P=P= kgm/skgm/s兩球碰撞后的總動量為兩球碰撞后的總動量為P P/ /= = kgm/skgm/

28、s m1/g m2/g OP/cm OM/cm ON/cm32.60 20.90 56.00 12.50 65.80用右圖所示裝置進行驗證,用右圖所示裝置進行驗證,根據測量數據,驗證動量守根據測量數據,驗證動量守恒的關系式是恒的關系式是 。2 2、某同學設計了一個用打點計時器驗證動量守恒定、某同學設計了一個用打點計時器驗證動量守恒定律的實驗:在小車律的實驗:在小車A A的前端粘有橡皮泥,推動小車的前端粘有橡皮泥,推動小車A A使使之做勻速運動之做勻速運動. .然后與靜止在前方的小車然后與靜止在前方的小車B B相碰并粘合相碰并粘合成一體,繼續做勻速運動,他設計的具體裝置如圖所成一體,繼續做勻速運

29、動,他設計的具體裝置如圖所示。在小車示。在小車A A后連著紙帶,電磁打點計時器電源頻率后連著紙帶,電磁打點計時器電源頻率50Hz50Hz,長木板下墊著小木片用以平衡摩擦力,長木板下墊著小木片用以平衡摩擦力. .若得到的打點紙帶及測得各計數點間距如圖所示,若得到的打點紙帶及測得各計數點間距如圖所示,A A為運動其始的第一點,則應選為運動其始的第一點,則應選 段計算段計算A A碰前碰前速度,應選速度,應選 計算計算A A和和B B碰后的共同速度碰后的共同速度. .打點計時器紙帶AB甲已測得小車已測得小車A A的質量的質量m m1 1=0.40kg=0.40kg,小車,小車B B的質量的質量m m2

30、 2=0.50g=0.50g,由以上測量結果可得(結果保留由以上測量結果可得(結果保留3 3位有效數字):位有效數字):碰前總動量為碰前總動量為 ,碰后總動量為,碰后總動量為 . . (結果保留兩位小數)(結果保留兩位小數)兩車在碰撞過程中機械能的損失量是兩車在碰撞過程中機械能的損失量是 J J。0 cm12345678910乙BACDEFGIHJKL M NO七、研究彈力與彈簧伸長的關系七、研究彈力與彈簧伸長的關系 (如(如08年北京高考實驗題)年北京高考實驗題)1、用圖線反映兩者的關系,坐標系橫縱坐、用圖線反映兩者的關系,坐標系橫縱坐標軸選定那個物理量為變量?標軸選定那個物理量為變量?2、

31、利用圖線可求那些物理量?、利用圖線可求那些物理量?紙帶紙帶小車小車橡皮筋橡皮筋打點計時器打點計時器木板木板例例1. 07-08學年度徐州市六縣一區摸底考試學年度徐州市六縣一區摸底考試1111(12分)某學習小組做探究分)某學習小組做探究“合力的功和物體速合力的功和物體速度變化關系度變化關系” 的實驗,如圖,圖中小車是在一條橡的實驗,如圖,圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出,沿木板滑行,這時,橡皮筋對小車皮筋作用下彈出,沿木板滑行,這時,橡皮筋對小車做的功記為做的功記為W. 當用當用2條、條、3條條,完全相同的橡皮,完全相同的橡皮筋并在一起進行第筋并在一起進行第2次、第次、第3次次實驗時,實驗時,

32、使每次實使每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致。每次實驗中小車。每次實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出。獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出。紙帶紙帶小車小車橡皮筋橡皮筋打點計時器打點計時器木板木板除了圖中已有的實驗器材外,還需要導線、開關、除了圖中已有的實驗器材外,還需要導線、開關、刻度尺和刻度尺和 電源(填電源(填“交流交流”或或“直流直流”););若木板水平放置,小車在兩條橡皮筋作用下運動,若木板水平放置,小車在兩條橡皮筋作用下運動,當小車速度最大時,關于橡皮筋所處的狀態與小車當小車速度最大時,關于橡皮筋所處的狀態與小車所在的位置,下列說法正確的

33、是所在的位置,下列說法正確的是( ): A橡皮筋處于原長狀態橡皮筋處于原長狀態 B橡皮筋仍處于伸長狀態橡皮筋仍處于伸長狀態C小車在兩個鐵釘的連線處小車在兩個鐵釘的連線處 D小車已過兩個鐵釘的連線小車已過兩個鐵釘的連線在正確操作情況下,打在紙帶上的點,并不都是在正確操作情況下,打在紙帶上的點,并不都是均勻的,為了測量小車獲得的速度,應選用紙帶的均勻的,為了測量小車獲得的速度,應選用紙帶的 部分進行測量(根據下面所示的紙帶回答)部分進行測量(根據下面所示的紙帶回答);ABFGHICDEK交流交流BG K 下面是本實驗的數據記錄表,下面是本實驗的數據記錄表,橡皮筋橡皮筋做功做功10個間隔個間隔距離距

34、離x(m)10個間隔個間隔時間時間T(s)小車獲小車獲得速度得速度vn(m/s)小車速度小車速度的平方的平方vn2(m/s)21W0.28800.21.442.0722W0.41760.22.094.3633W0.48960.22.455.9944W0.59040.22.958.7155W0.64800.23.2410.50從理論上講,橡皮筋做的功從理論上講,橡皮筋做的功Wn和物體速度和物體速度vn變化的關變化的關系應是系應是Wn 。請運用表中測定的數據在如圖所。請運用表中測定的數據在如圖所示的坐標系中作出相應的圖象,驗證理論的正確性。示的坐標系中作出相應的圖象,驗證理論的正確性。 2nv要求

35、:明確標注坐標軸的物理量(要求:明確標注坐標軸的物理量(1分),分), 合理設置標度(合理設置標度(1分),分), 用尺規作圖(用尺規作圖(1分),分), 所作圖線應通過原點,所作圖線應通過原點, 可見合力的功可見合力的功Wn和物體速度和物體速度vn的平方成正比,驗的平方成正比,驗證了理論的正確性證了理論的正確性 (1分)。分)。解:解: 作圖如圖示:作圖如圖示:5W4W3W2WW0Wn2nv264810121.用單擺測定重力加速度用單擺測定重力加速度,計算重力加速度的表計算重力加速度的表達式是達式是 . 需要測量的物理量是需要測量的物理量是 . 2.為使單擺做簡諧運動擺線的為使單擺做簡諧運動

36、擺線的最大偏角應滿足最大偏角應滿足 .3.為了減小誤差,怎樣測擺長為了減小誤差,怎樣測擺長?怎樣測周期怎樣測周期?g=4 2l/T2擺長擺長l,周期周期T 50測擺長測擺長l:1. 懸點到球心的距離懸點到球心的距離.2.先懸掛單擺,再測先懸掛單擺,再測l.測周期測周期T:1.從最底點開始計時從最底點開始計時.2.測測n次全振動的時間次全振動的時間t T=t/nOBC4.在用單擺測定重力加速度的實驗中,從以在用單擺測定重力加速度的實驗中,從以下器材中應當選用的有下器材中應當選用的有【 】 A. 中心有小孔的塑料球中心有小孔的塑料球. B. 中心有小孔的實心鐵球中心有小孔的實心鐵球. C. 長約長

37、約50cm的細線的細線. D. 長約長約1m的細線的細線. E. 帶毫米刻度的米尺帶毫米刻度的米尺. F. 天平天平. G. 秒表秒表. H. 鐵架臺鐵架臺.BDEGH測量讀數測量讀數1.擺角擺角 10.2.先懸掛單擺先懸掛單擺,再測量擺長再測量擺長.3.擺長擺長l=l線線+d/2.4.測周期測周期T應從擺球至最低點時應從擺球至最低點時 開始計時開始計時.5.測測n次全振動時間次全振動時間t,T=t/n.6.擺線適當長一些,擺線適當長一些, 擺球質量盡可能大一些擺球質量盡可能大一些. 操作要點操作要點 5. 某同學測得的重力加速度值總是偏大某同學測得的重力加速度值總是偏大,可能原可能原因是因是

38、【 】 A. 測擺長時測擺長時,擺線拉得過緊擺線拉得過緊. B. 誤將誤將29次全振動記數為次全振動記數為30次次. C. 將擺線長度當做擺長來計算將擺線長度當做擺長來計算. D. 擺動的偏角偏小擺動的偏角偏小 . E. 擺球的質量偏大擺球的質量偏大. F.做實驗時,沒能保證擺球的運動在同一個豎做實驗時,沒能保證擺球的運動在同一個豎直平面內直平面內ABF誤差分析誤差分析數據處理數據處理6.為了減小誤差為了減小誤差,改變擺長改變擺長l,多次測量多次測量,做做T2-l圖線圖線.求出圖線斜率為求出圖線斜率為k,則重力加速度則重力加速度g= .(用用k表示表示)l/mT/s2kg/42思考:在用單擺測

39、重力加速度的實驗中,思考:在用單擺測重力加速度的實驗中,得到的圖像如圖所示得到的圖像如圖所示,圖線不過坐標原點的圖線不過坐標原點的可能原因是什么?是否影響重力加速度測可能原因是什么?是否影響重力加速度測量的準確性?量的準確性?T/s2l/mgrgLTgrLT222442測測應用應用.(08西城西城) 該同學根據實驗數據,利用計算機作該同學根據實驗數據,利用計算機作出出t 2 l圖線如圖所示圖線如圖所示.根據圖線擬合得到方程根據圖線擬合得到方程t 2 = 404.0 l + 3.5.由此可以得出當地的重力加速度由此可以得出當地的重力加速度g = m/s2. 從理論上分析圖線沒有過坐標原點的原因,

40、下列分從理論上分析圖線沒有過坐標原點的原因,下列分析正確的是析正確的是 ( )A不應在小球經過最低點時開始計時,應該在小球運不應在小球經過最低點時開始計時,應該在小球運動到最高點開始計時;動到最高點開始計時;B開始計時后,不應記錄小球經過最低點的次數開始計時后,不應記錄小球經過最低點的次數,而應記錄小球做全振動的次數;而應記錄小球做全振動的次數;C.不應作不應作t2 l圖線圖線,而應作而應作t-l圖線;圖線;D.不應作不應作t2 l圖線圖線,而應作而應作t 2-(l+d/2)圖線圖線.)2(400222dlgtgLT用單擺測定重力加速度的實驗中:用單擺測定重力加速度的實驗中:(1 1)若在某次實驗中,測得細線的長度為)若在某次實驗中,測得細線的長度為l l、擺球直徑為、擺球直徑為D D、單擺完成、單擺完成N N次全振動的時間為次全振動的時間為t t,則利用上述量求重,則利用上述量求重力加速度力加速度g g的表達式為的表達式為 。(2 2)以下器材中,應選用的有()以下器材中,應選用的有( )A A半徑半徑1cm1cm的木球的木球 B B半徑半徑1cm1cm的實心鋼球的實心鋼球 C C1m1m左右左右的細線的細線D D30cm30cm左右的細線左右的細線 E E秒表、三

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