新课标高考物理二轮总复习第一部分专题突破方略专题六物理实验161力学实验与创新课件

答案：A 0.233 0.75
解析：物块加速下滑，速度越来越大，在相等时间内物块的位移越来越大，刚开 始时在相等时间内的位移较小，由图示纸带可知，打点计时器最先打出的点是 A 点；每两个相邻点之间还有 4 个打出的点未画出，相邻计数点间的时间间隔为：t ＝0.02×5＝0.1 s，打出 C 点时的速度大小为：vC＝B2Dt ＝5.85－21×.200.1×10－2≈0.233 m/s； 由匀变速直线运动的推论 Δx＝at2 可知，加速度 a＝CD－AB4＋t2DE－BC＝CE4－t2AC ＝9.30－3.15×104－×2－0.132.15－0.00×10－2＝0.75 m/s2.
解析：(1)小车在桌面上做减速直线运动，由图(b)可知小车在桌面上是从右向左运 动的． (2)滴水周期 T＝3405 s＝23 s，小车运动到图(b)中 A 点位置时的速度 vA＝1172＋×12333 ×10－3 m/s＝0.19 m/s，加速度 a＝150＋1343×－231127－100×10－3 m/s2＝0.037 m/s2.
(2)某次实验时，调整木板与水平面的夹角 θ＝30°.接通电源．开启打点计时器，释 放铁块，铁块从静止开始沿木板滑下．多次重复后选择点迹清晰的一条纸带，如 图(b)所示．图中的点为计数点(每两个相邻的计数点间还有 4 个点未画出)．重力 加速度为 9.8 m/s2.可以计算出铁块与木板间的动摩擦因数为__________(结果保留 两位小数)．
背景中，以完成新的实验要求的设计 型、探讨型实验等都有不同程度的创
性实验，将逐步取代对原教材中实验 新，比如利用所学知识设计出测量重力
的考查．
加速度的实验方案．其中，力学设计性
3．实验题类型近年高考通常为“一力 实验在近年高考中有加强的趋势，应引
一电”模式．
起高度重视.
[知识体系构建]
高频考点 1 基本仪器的读数
解析：(1)重物匀加速下落时，根据匀变速直线运动的规律得 vB＝s12＋Ts2＝12f(s1＋s2) vC＝s22＋Ts3＝12f(s2＋s3) 由 s3－s1＝2aT2 得 a＝f2s32－s1
(2)根据牛顿第二定律，有 mg－kmg＝ma
根据以上各式，化简得 f＝ 代入数据可得 f≈40 Hz.
(a) (b)
(1)由图(b)可知，小车在桌面上是____________(填“从右向左”或“从左向右”) 运动的． (2)该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动．小车运动到图(b)中 A 点位置时的速度大小为________m/s，加速度大小为________m/s2(结果均保留两位 有效数字)． 答案：(1)从右向左 (2)0.19 0.037
复习课件
新课标高考物理二轮总复习第一部分专题突破方略专题六物理实验1.6.1力学实验与创新课件
2021/4/17
新课标高考物理二轮总复习第一部分专题突破方略专题六物
1
理实验161力学实验与创新课件
专题六 物理实验 第1讲 力学实验与创新
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高频考点1 基本仪器的读数
高频考点2 纸带类实验问题的处理
答案：60.08 4.20 解析：直尺的最小分度为 0.1 cm，因此读数应为 60.08 cm，游标卡尺是 50 分度， 精确到 0.02 mm，因此读数为 4.20 mm.
2．(2018·全国卷Ⅰ)如图(a)，一弹簧上端固定在支架顶端，下端悬挂一托盘：一游 标卡尺由游标和主尺构成，主尺竖直固定在弹簧左边；托盘上方固定有一能与游 标刻度线准确对齐的装置，简化为图中的指针．现要测量图(a)中弹簧的劲度系数， 当托盘内没有砝码时，移动游标，使其零刻度线对准指针，此时游标卡尺读数为 1.950 cm；当托盘内放有质量为 0.100 kg 的砝码时，移动游标，再次使其零刻度 线对准指针，游标卡尺示数如图(b)所示，其读数为_______ cm.当地的重力加速度 大小为 9.80 m/s2，此弹簧的劲度系数为________N/m(保留三位有效数字)．
4．某同学用图(a)所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为 交流电源，可以使用的频率有 20 Hz、30 Hz 和 40 Hz.打出纸带的一部分如图(b) 所示．
该同学在实验中没有记录交流电的频率 f，需要用实验数据和其他题给条件进行推 算． (1)若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用 f 和图(b)中给出的物理量可以写 出：在打点计时器打出 B 点时，重物下落的速度大小为________，打出 C 点时， 重物下落的速度大小为________，重物下落的加速度大小为________． (2)已测得 s1＝8.89 cm，s2＝9.50 cm，s3＝10.10 cm；当地重力加速度大小为 9.80 m/s2 ， 实 验 中 重 物 受 到 的 平 均 阻 力 大 小 约 为 其 重 力 的 1%. 由 此 推 算 出 f 为 ________Hz. 答案：(1)12f(s1＋s2) 12f(s2＋s3) 12f2(s3－s1) (2)40
21－kg s3－s1
5．(2019·全国卷Ⅱ)如图(a)，某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验．所 用器材有：铁架台、长木板、铁块、刻度尺、电磁打点计时器、频率为 50 Hz 的 交流电源、纸带等．回答下列问题：
(1)铁块与木板间的动摩擦因数 μ＝__________(用木板与 水平面的夹角 θ、重力加速度 g 和铁块下滑的加速度 a 表示)． 答案：(1)gsgincoθs－θ a
[规律方法] 1．如何选取纸带和计数点 要选取点迹清晰的一条纸带，舍掉刚开始时比较密集的点迹，从便于测量的地方 取一个起始点 O，然后每 5 个点取一个计数点，测出相邻计数点间的距离． 2．判定物体运动的性质 若 x1、x2、x3…基本相等，则物体在实验误差允许范围内做匀速直线运动；若 Δx ＝xm－xn 基本相等，则物体在实验误差允许范围内做匀变速直线运动．
3．由纸带求物体的运动速度 平均速度法：做匀变速直线运动的物体，某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段 时间内的平均速度，即 vn＝xn＋2Txn＋1.

4．由纸带求物体的加速度 (1)逐差法：如图所示的纸带，相邻两点的时间间隔为 T，且满足 x6－x5＝x5－x4 ＝x4－x3＝x3－x2＝x2－x1，则有 a1＝x43－T2x1，a2＝x53－T2x2，a3＝x63－T2x3，算出 a1、a2、 a3 的平均值即物体运动的加速度，a＝a1＋a32＋a3＝x4＋x5＋x6－9T2x1＋x2＋x3，这样 可使所给数据全部得到利用，准确性得以提高．
[例 2] 某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度， 测 量 结 果 如 图 (a) 、 (b) 所 示 ． 该 工 件 的 直 径 为 ______________ cm ， 高 度 为 __________ mm.
答案：1.220 6.860
解析：20 分度游标卡尺的精度为 0.05 mm，主尺读数为 12 mm，游标尺读数为 4×0.05 mm＝0.20 mm，游标卡尺的读数为 12.20 mm＝1.220 cm.螺旋测微器读数： 固定尺读数＋可动尺读数＝6.5 mm＋36.0×0.01 mm＝6.860 mm.
答案：3.775 53.7
解析：实验所用的游标卡尺精度为 0.05 mm，游标卡尺上游标第 15 条刻度线与主 尺刻度线对齐，根据游标卡尺的读数规则，图(b)所示的游标卡尺读数为 3.7 cm＋ 15×0.05 mm＝3.7 cm＋0.075 cm＝3.775 cm. 托盘中放有质量 m＝0.100 kg 的砝码时，弹簧受到的拉力 F＝mg＝0.100×9.8 N＝ 0.980 N，弹簧伸长 x＝3.775 cm－1.950 cm＝1.825 cm＝0.01825 m，根据胡克定律 F＝kx，解得此弹簧的劲度系数 k＝Fx＝53.7 N/m.
[规律方法] 1．游标卡尺在读数时先确定游标尺的分度，把数据转换成以毫米为单位的数据， 先读主尺数据，再读游标尺数据，最后两数相加． 2．螺旋测微器在读数时，注意区别整刻度线与半毫米刻度线，注意判断半毫米刻 度线是否露出． 3．游标卡尺读数时不需要估读，而螺旋测微器读数时需要估读．
1．某同学测定一金属杆的长度和直径，示数如图甲、乙所示，则该金属杆的长 度和直径分别为__________cm和________mm.
选择、电路实物连线、运用图象与表 2．“源于课本，不拘泥于课本”一直是
格分析处理实验数据、实验结论、误 高考实验题命题的理念，所以熟悉课本
差分析及电学实验中的故障分析等． 实验、抓住实验的灵魂——原理，是我们
2．设计与创新能力：要求考生将教材 复习的重中之重．
中的实验原理、实验方法迁移到新的 3．知识创新型实验．例如设计型、开放
(2)图象法：由“平均速度法”求出多个点的速度，画出 v－t 图象，直线的斜率即 为加速度．
3．(2017·全国卷Ⅰ) 某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴 水计时器”计量时间．实验前，将该计时器固定在小车旁，如图(a)所示．实验时， 保持桌面水平，用手轻推一下小车．在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔 地滴下小水滴，图(b)记录了桌面上连续的 6 个水滴的位置(已知滴水计时器每 30 s 内共滴下 46 个小水滴)．
〉〉 视角一 长度测量类仪器 [例 1] 如图均是用游标卡尺测量时的示意图，图甲为 50 分度游标卡尺，图乙为 20 分度游标卡尺，图丙为 10 分度游标卡尺，它们的读数分别为：________、 ________、________.
答案：42.10 mm 63.30 mm 29.8 mm
解析：在图甲中，主尺读数为 42 mm，游标尺上第 5 条刻度线与主尺上的一条刻 度线对齐，由于卡尺是 50 分度的，所以读数为 42 mm＋5×0.02 mm＝42.10 mm； 在图乙中，主尺读数为 63 mm，游标尺上第 6 条刻度线与主尺上的一条刻度线对 齐，由于卡尺是 20 分度的，所以读数为 63 mm＋6×0.05 mm＝63.30 mm；在图 丙中，主尺读数为 29 mm，游标尺上第 8 条刻度线与主尺上的一条刻度线对齐， 由于卡尺是 10 分度的，所以读数为 29 mm＋8×0.1 mm＝29.8 mm.
答案：(1)50.15 (2)4.700 解析：(1)根据游标卡尺的读数方法，读数为 50 mm＋3×0.05 mm＝50.15 mm. (2)根据螺旋测微器的读数规则，读数为 4.5 mm＋20.0×0.01 mm＝4.700 mm.
高频考点 2 纸带类实验问题的处理
[例 4] (2019·全国卷Ⅰ)某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时 的运动进行探究．物块拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图所示．已知打点计 时器所用交流电的频率为 50 Hz，纸带上标出的每两个相邻点之间还有 4 个打出的 点未画出．在 A、B、C、D、E 五个点中，打点计时器最先打出的是________点．在 打出 C 点时物块的速度大小为________m/s(保留三位有效数字)；物块下滑的加速 度大小为________m/s2(保留两位有效数字)．
休息时间到啦
同学们，下课休息十分钟。现在是休息时间， 你们休息一下眼睛，
看看远处，要保护好眼睛哦~站起来动一动，久 坐对身体不好哦~
3．(1)用 20 分度的游标卡尺测量某物体的长度如图甲所示，由图可知其长度为 ________mm. (2)用螺旋测微器测量某物体的直径如图乙所示，由图可知其直径为______ mm.
高频考点3 “橡皮条”“弹簧类”实验 高频考点4 力学创新型实验
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热点聚焦
备考对策
1.实验基本能力：重点考查游标卡尺、 1.重点关注游标卡尺、螺旋测微器、多用
螺旋测微器、多用电表等的读数及构 电表、电阻箱等的读数，电表量程、滑
造原理、重要实验方法、实验器材的 动变阻器及实验电路的选取等．