第十一课时 物理学业水平测试实验专题

第十一课时实验专题高二班姓名

一、计时器

1、电磁打点计时器

（1）构造：必修1P19图1.4-1

（2）打点周期等于交流电的变化周期，当电源频率为50Hz时，每隔 s打一个点

（3）安装：纸带穿过限位孔，再把套在轴上的复写纸压在纸带的，复写纸正面

（4）工作条件：接电，电压在以下

（5）打点结束，立即切断电源

2、电火花计时器

（1）构造：必修1P19图1.4-2

（2）使用时，墨粉纸盘套在纸盘轴上，把纸带穿过限位孔，纸带在墨粉纸盘的

（3）当接通 v 电源，按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经过放电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生

（4）当电源频率为50HZ时，每隔 s打一个点

3、工作时，纸带运动时受到的阻力比较小，实验误差也比较小

二、用电火花计时器（或电磁打点计时器）探究匀变速直线运动的速度随时间变化的规律

1、实验装置：必修1P31图2.1-1

2、实验步骤

3、数据处理

（1）纸带

（2）数据（列表）

（3）作v-t图

结论：

4、注意事项：

（1）使用的是电源，不是直流电源；

（2）实验用具中打点计时器本身就有计时的功能，所以实验材器材不需要；

（3）实验前应让木块（小车）打点计时器；

（4）实验时要先，再；

（5）重复实验多次，减小误差；

（6）细线、小车、滑轮、纸带

（7）细线应该于木板

例1、(07)在用电火花计时器（或

电磁打点计时器）研究匀变速直

线运动的实验中，某同学打出了

一条纸带，已知计时器打点的时间间隔为0.02s，他按打点先后顺序每5个点取1个计数点，得到了O、A、B、C、D等几个计数点，如图所示，则相邻两个计数点之间的时间间隔为 s。用刻度尺量得OA=1.50cm，AB=1.90cm，BC=2.30cm，CD=2.70cm.由此可知，纸带做运动（选填“匀加速”或“匀减速”），打C点时纸带的速度大小为 m/s。

三、探究加速度与力、质量的关系（实验方案、数据处理）

1、实验探究的基本思路

（1）保持物体的质量不变，探究加速度与力之间的关系

打点计时器 （2）保持物体所受的力不变，探究加速度与质量之间的关系 2、探究方案一 （1）装置图 （2）由 测a （3）怎样提供并测量小车所受的恒力

①平衡摩擦力

注：只需要平衡一次用手给小车一个初速度，如果在纸带上打出的点的间隔是均匀的，表明小车受到的阻力跟它的重

力沿斜面向下的分力平衡

②F 是小车所受合力＝细绳拉力＝盘和砝码所受的重力

注：盘和砝码质量要比小车的质量

（4）数据处理

猜想a 与F 成正比，作a-F 图象检验猜想

猜想a 与m 成反比，作 图象检验猜想

(5)结论：1、a-F 图象是一条过原点的直线 2、a-1/m 图象是一条过原点的直线

注意：由真正的实验数据作出的图象并非准确地通过原点

3、探究方案二

（1）装置：必修1P 73图4.2-4

（2）怎样比较a ？∵x ＝at 2/2 ∴a 1/a 2＝x 1/x 2

（3）结论1：a 1/a 2＝F 1/F 2 即a 与F 成正比

结论2：a 1/a 2＝m 2/m 1 即a 与m 成反比

(倾角过 ) (倾角过 ) 例2、(08年)．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中：

（1）为了探究加速度与力的关系，应保持 不变；为

了直观地判断加速度a 与力F 的数量关系，应作出 图

象（选填“a F -”或“1a F

-”）. （2）为了探究加速度与质量的关系，应保持 不变；为

了直观地判断加速度a 与质量m 的数量关系，应作 图

象（选填“a m -”或“1a m

-”）. 例3、(09年)．“探究加速度与力的关系”实验装置如题25—1图所示。

（1）为减小实验误差，盘和砝码的质量应比小车的质量 （选填“小”或“大”）得多。

1/m m

图4—10

（2）题25—2图为某同学在实验中打出的一条纸带，计时器打点的时间间隔为0.02s 。他从比较清

晰的点起，每五个点取一个计数点，则相邻两计数点间的时间间隔为 s 。为了由v-t 图象求

出小车的加速度，他量出相邻两计数点间的距离，分别求出打各计数点时小车的速度。其中打计

数点3时小车的速度为 m/s 。

四、验证机械能守恒定律

1、实验装置：必修2P 73图7.9-1

2、实验原理：E k2－E k1＝E P1－E P2

若取第一个点为初位置，则mv 2

/2=mgh （条件：挑选第一、二两点之间

距离接近 ）

3、实验方法：比较某两点之间的动能变化△E k 与势能变化△E P ，若它们

在误差允许范围内相等，则说明机械能守恒。

4、速度的测量：做匀变速运动的纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后

相邻两点间的平均速度。(必修2P 73图7.9-2)

5、下落高度的测量:等于纸带上两点间的距离。

6、纸带选择：若用22

1mv =mgh 验证机械能守恒定律，挑选第一、二两点之间距离接近 且点迹清晰的纸带

思考：①要不要测物体的质量？答： ②要不要用到天平？答：

③要不要用到秒表？答 ④除装置中的器材外，还要用到什么器材？答： ⑤△E P 真的会等于△E k 吗？答：

注意：（1）安装打点计时器时，必须使两纸带限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力；

⑵实验时，需保持提纸带的手不动，待接通电源，让打点计时器工作正常后才松开纸带让重锤下

落，以保证第一个点是一个清晰的点。

例4、(07年).如图所示为用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置。关于这

一实验，下列说法中正确的是 （ ）

A ．打点计时器应接直流电源

B ．应先释放纸带，后接通电源打点

C ．需使用秒表测出重物下落的时间

D ．测出纸带上两点迹间的距离，可知重物相应的下落高度

例5、(09年)．“验证机械能守恒定律”的实验装置如图所示，实验中发现重物增

加的动能略小于减少的重力势能，其主要原因是 （ ）

A ．重物的质量过大

B ．重物的体积过小

C ．电源的电压偏低

D ．重物及纸带在下落时受到阻力