1、高中力學(xué)實驗專題力學(xué)實驗部分要求掌握的知識點(diǎn)有：(1)研究勻變速直線運(yùn)動(2)探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系(3)驗證力的平行四邊形定則(4)驗證牛頓運(yùn)動定律(5)探究動能定理(6)驗證機(jī)械能守恒定律（一）打點(diǎn)計時器系列實驗中紙帶的處理1紙帶的選取：一般實驗應(yīng)用點(diǎn)跡清晰、無漏點(diǎn)的紙帶中選取有足夠多點(diǎn)的一段作為實驗紙帶。在“驗證機(jī)械能守恒定律”實驗中還要求紙帶包含第一、二點(diǎn)，并且第一、二兩點(diǎn)距離接近2.0mm。2根據(jù)紙帶上點(diǎn)的密集程度選取計數(shù)點(diǎn)。打點(diǎn)計時器每打n個點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn)，則計數(shù)點(diǎn)時間間隔為n個打點(diǎn)時間間隔，即T=0.02n（s）。一般取n5，此時T=0.1s。3測量計數(shù)點(diǎn)間距離。為了測量、計算

2、的方便和減小偶然誤差的考慮，測量距離時不要分段測量，盡可能一次測量完畢，即測量計數(shù)起點(diǎn)到其它各計數(shù)點(diǎn)的距離。如圖所示，則由圖可得：，s6436210s5s4s3s2s1SSSSSS4判定物體運(yùn)動的性質(zhì)：若、基本相等，則可判定物體在實驗誤差范圍內(nèi)作勻速直線運(yùn)動。設(shè)s1=，s2=，s3=，s4=，s5=若s1、s2、s3、s4、s5基本相等，則可判定物體在實驗誤差范圍內(nèi)作勻變速直線運(yùn)動。測定第n點(diǎn)的瞬時速度。物體作勻變速直線運(yùn)動時，在某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度。即測出第n點(diǎn)的相鄰的前、后兩段相等時間T內(nèi)的距離，由平均速度公式就可求得，如上圖中第4點(diǎn)的瞬時速度為：。測定作勻變速直線運(yùn)

3、動物體的加速度，一般用逐差法求加速度。將如上圖所示的連續(xù)相等時間間隔T內(nèi)的位移、分成兩組，利用可得：、，再算出的、平均值，即：就是所測定作勻變速直線運(yùn)動物體的加速度。若為奇數(shù)組數(shù)據(jù)則將中間一組去掉，然后再將數(shù)據(jù)分組利用逐差法求解。（二）驗證力的平行四邊形定則 1、實驗原理 一個力F的作用效果與兩個共點(diǎn)力一和疋的共同作用效果都是把橡皮條拉伸到某點(diǎn)，則F為F1和F2的合力作出F的圖示，再根據(jù)力的平行四邊形定則作出Fl和F2的合力F的圖示，比較F與F在實驗誤差允許的范圍內(nèi)是否大小相等、方向相同，即可驗證力的平行四邊形定則 2、實驗注意事項 (1)結(jié)點(diǎn)0： 定位0點(diǎn)時要力求準(zhǔn)確 同一次實驗中橡皮條拉長

4、后的0點(diǎn)必須保持不變 (2)拉力： 用彈簧秤測拉力時要使拉力沿彈簧秤軸線方向 應(yīng)盡量使橡皮條、彈簧秤和細(xì)繩套位于與紙面平行的同一平面內(nèi)，細(xì)繩套適當(dāng)長些。 兩個分力F1、F2間的夾角不要太大或太小以600至1200為宜。 (3)作圖： 在同一次實驗中，選定的比例要相同 嚴(yán)格按力的圖示要求和幾何作圖法作出平行四邊形，求出合力 4、誤差剖析 (1)彈簧秤本身存在誤差 (2)讀數(shù)誤差：為減小誤差，讀數(shù)時眼睛一定要正視刻線，按有效數(shù)字的要求正確讀數(shù)并記錄數(shù)據(jù)(3)作圖誤差：作圖時，兩力的對邊一定要平行；鉛筆尖要盡量細(xì)；圖的比例要合適（三）、驗證牛頓運(yùn)動定律 1、實驗原理(1)實驗的基本思想控制變量法物理

5、學(xué)中研究三個量或多個量之間的關(guān)系時，要用控制變量法研究時先保持某個(或某些)量不變，研究另外兩個量之間的關(guān)系；再保持另一個(或一些)量不變，研究其余兩個量之間的關(guān)系；然后綜合起來得出結(jié)論本實驗研究三個變量：加速度a、拉力F、質(zhì)量m(小車)的定量關(guān)系，需采用控制變量法保持研究對象即小車的質(zhì)量不變，改變砂桶內(nèi)砂的質(zhì)量，即改變拉力，測出對應(yīng)不同拉力時小車的加速度，驗證加速度是否正比于拉力保持小桶內(nèi)砂的質(zhì)量不變，改變研究對象的質(zhì)量，即往小車內(nèi)加砝碼，測出對應(yīng)不同質(zhì)量時小車的加速度，驗證加速度是否反比于質(zhì)量(2)實驗中拉力的測量方法近似法小車質(zhì)量的測量：小車的質(zhì)量可以利用天平測出，在小車上加放砝碼可改變

6、小車的質(zhì)量拉力的測量：本實驗通過裝砂的小桶給小車以拉力，此拉力也等于小車受到的合力在小桶和砂的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的情況下，可以認(rèn)為小桶和砂的重力近似等于對小車的拉力因此用天平測出砂桶(包括砂)的質(zhì)量，即可得拉力F改變小桶中砂的多少即可改變拉力的大小 說明：實際測量中可通過平衡摩擦力的方法來消除摩擦力的影響加速度的測量：在小車的后面拖上紙帶，利用打點(diǎn)計時器打出的紙帶測加速度(3)實驗數(shù)據(jù)的處理方法一圖象法，化曲為直的方法研究a和F的關(guān)系：以加速度a為縱坐標(biāo)，以F為橫坐標(biāo)，根據(jù)測量的數(shù)據(jù)描點(diǎn)，然后作出圖象，看圖象是否是通過原點(diǎn)的直線，就能判斷a與F是否成正比研究a與m的關(guān)系：因為a一m圖象是雙曲

7、線，通過曲線判斷兩個量是不是反比關(guān)系，相當(dāng)困難若a和m成反比，則a一1m必成正比我們采取“化曲為直”的思想，以a為縱軸，以1m為橫軸，作出a一lm圖象，若a一1m的圖象是一條直線，說明a與lm成正比，即a與m成反比3、實驗注意事項(1)平衡摩擦力實驗中要保證小車受到的合力等于拉力，必須消除摩擦力的影響，這就需要平衡摩擦力方法：在木板無滑輪的一端下面墊一墊木，反復(fù)移動其位置，直到拖在小車后面的紙帶上打出的點(diǎn)距均勻為止此時重力沿斜面向下的分力等于物體受到的摩擦力實驗時小車受到的合力等于細(xì)線對小車的拉力注意：整個實驗平衡摩擦力后，后續(xù)實驗中都無須重新平衡摩擦力；平衡摩擦力時不要掛小桶，后面要連上紙帶

8、(2)要保證砂桶(包括砂)的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量,只有在小車(包括上面的砝碼)的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂桶(包括砂)的總質(zhì)量的條件下，砂和砂桶的總重力才可視為等于小車受到的拉力(3)作圖時不要畫成折線根據(jù)測量數(shù)據(jù)所描出的點(diǎn)，絕大多數(shù)都靠近某條直線，但并不嚴(yán)格都在這條直線上，連線時讓大多數(shù)點(diǎn)在直線上即可，不在直線上的點(diǎn)均勻分布在直線兩側(cè)，個別偏離較遠(yuǎn)的點(diǎn)舍去4、誤差剖析把砂和小桶的總重力作為小車的拉力，產(chǎn)生的誤差是系統(tǒng)誤差；測紙帶上打點(diǎn)間距計算加速度可能引起誤差；摩擦力平衡過大或不夠可能引起誤差（四）、驗證機(jī)械能守恒定律1、實驗原理 在只有重力做功的自由落體運(yùn)動中，物體的重力勢能和動能互相轉(zhuǎn)化，但總的機(jī)械能

9、守恒若物體從靜止下落高度為h時的速度為a，恒有mgh=mv2/2故只需借助打點(diǎn)計時器，通過紙帶測出重物某時刻的下落高度h和該時刻的瞬時速度v，即可驗證機(jī)械能守恒定律2、實驗注意事項(1)實驗前的準(zhǔn)備打點(diǎn)計時器安裝時應(yīng)注意，兩紙帶限位孔必須在同一豎直線上，以減少摩擦阻力重錘應(yīng)選擇質(zhì)量較大的，從而使重力遠(yuǎn)大于下落過程中受到的阻力(2)實驗過程 因為實驗要求第一個點(diǎn)對應(yīng)重錘開始下落的時刻，這就要盡量使每點(diǎn)都要清晰，為此應(yīng)先接通電源，待打點(diǎn)計時器正常工作后再松開紙帶(3)測量和數(shù)據(jù)處理測量長度時，都必須從起始點(diǎn)開始，只進(jìn)行一次刻度對齊，讀出各段數(shù)值，以減少因測量次數(shù)過多而帶來的誤差實驗不用測重錘的質(zhì)量

10、，只需驗證gh是否等于vn22即可紙帶的選取：若選第一個點(diǎn)為計時起點(diǎn)(該點(diǎn)速度為零)，則應(yīng)選擇第一、二兩點(diǎn)間的距離接近2 mm且點(diǎn)跡清晰的紙帶進(jìn)行測量；如果紙帶開始的點(diǎn)跡不清晰，也可以選擇中間的一段來進(jìn)行驗證，所依據(jù)的公式是 ，需要驗證的式子是3、誤差剖析 本實驗中因重錘和紙帶在下落的過程中要克服阻力做功，故動能的增加量一定略小于重力勢能的減少量，這是不可避免的，屬于系統(tǒng)誤差，改進(jìn)的方法是調(diào)整器材的安裝，盡可能地減少阻力本實驗的另一誤差來源于長度的測量，屬于偶然誤差（五）、探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系1、實驗原理 彈簧受到拉力會伸長，平衡時彈簧產(chǎn)生的彈力和所受外力大小相等這樣彈力的大小可以通過測定

11、外力而得出(可以用懸掛砝碼的方法給彈簧施加拉力)；彈簧的長度可用刻度尺測出多測幾組彈力F與對應(yīng)的彈簧伸長量的數(shù)據(jù)，用列表或作圖的方法得出彈力與彈簧伸長的定量關(guān)系2、實驗警示(1)測量有關(guān)長度時，應(yīng)區(qū)別彈簧原長L0、實際長度L及伸長量X三者之間的不同，明確三者之間的關(guān)系 (2)描線的原則是盡量使各點(diǎn)落在畫出的線上，可允許少數(shù)點(diǎn)分布于線兩側(cè)，描出的線不應(yīng)是折線，而應(yīng)是平滑的曲線3、誤差剖析(1)由于彈簧自身重力的影響，不掛砝碼時彈簧的長度略大于彈簧的自然長度；(2)讀取刻度時存在偶然誤差；(3)描點(diǎn)作圖線時存在誤差（六）、探究動能定理1、實驗原理 采用如圖所示裝置，讓小車在橡皮筋作用下彈出，使小車

12、獲得速度后沿木板勻速滑行。當(dāng)用一條橡皮筋彈出時對小車做的功記為形，則用兩條、三條完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次實驗，每次橡皮筋都拉伸到同一位置釋放時，實驗中橡皮筋對小車做的功就是第l次的2倍(2W)、3倍(3W)橡皮筋每次實驗做的功使小車獲得的速度根據(jù)打點(diǎn)計時器打出的紙帶得到當(dāng)?shù)贸鋈舾山M功和速度的數(shù)據(jù)后，以橡皮筋對小車做的功為縱坐標(biāo)，分別以小車獲得的速度v、v2、為橫坐標(biāo)，以第l次實驗時的功W為單位，用描點(diǎn)法分別作出W一V、W一V2、W一曲線，分析曲線，得出橡皮筋對小車做的功與小車獲得速度的定量關(guān)系2、實驗警示(1)每次實驗中小車要拖動到同一位置(2)長木板要傾斜，使小車能在長木板上勻速運(yùn)動(3)