高中物理力学实验2
高中物理力学实验总结
高中物理力学实验总结本实验主要是对高中物理力学内容的实践与应用。
本次实验共有三个部分，分别是小球自由落体实验、平衡力实验和牛顿第二定律实验。
通过实验，我对力学知识有更加深入的理解，对课堂中的内容也加深了印象。
第一个实验是小球自由落体实验。
在这个实验中，我们通过将小球从不同高度放下，然后记录小球下落时间并计算出其平均速度，来验证自由落体运动的规律性。
通过实验，我们不仅了解了物体自由落体的运动规律，还深刻认识到物体的下落速度与所受的阻力以及重力势有关。
实验的过程中，我们还发现实验精度会受到外界环境的影响，必须对外界因素进行控制才能得到精确的实验结果。
第二个实验是平衡力实验。
在这个实验中，我们需要把一个小球挂在弹簧上，然后在重力作用下记录弹簧的拉伸量，并根据胡克定律计算出所受的拉力。
通过实验，我们深刻认识到平衡是指受力平衡，只有受力平衡才能达到平衡状态。
同时我们还了解了什么是弹性力和胡克定律。
还需要注意的是，在实验过程中需要注意实验环境的影响，并进行改进措施，从而获得更精确的实验结果。
第三个实验是牛顿第二定律实验。
我们将一块物体用弹簧连接到墙上，然后施加不同大小的拉力，根据牛顿第二定律测算出所受力的大小，再计算物体的加速度。
通过实验，我们了解了牛顿第二定律的基本内容，也很好地掌握了如何计算所受力的大小和物体的加速度。
同时，我们还了解了如何使用数据来验证牛顿定律，强化了对该定律的理解和应用。
总之，本次实验让我更加深入地了解了力学知识，并学会了如何操作实验装置并进行准确的实验测量。
我相信这对我的课堂学习和将来的物理实践都有很好的帮助。
此外，在实验过程中我也注意到实验室安全的重要性。
我们需要认真遵守实验室操作规程，佩戴好实验服和安全帽，并注意实验中可能带来的危险因素。
例如在自由落体实验中，我们要注意小球落地时的反跳和碎裂，尤其是在地面上存在压强不足的情况下。
在平衡力实验中，我们需要注意弹簧弹性的大小和稳定性，并适当调整钩子的位置。
高中物理力学实验知识点总结
高中物理力学实验知识点总结力学是物理学的一个重要分支，主要研究物体的运动规律和相互作用。
在高中物理课程中，力学实验是非常重要的一部分，通过实验可以帮助学生更好地理解物理学原理，掌握实验方法和技巧。
下面对高中物理力学实验的知识点进行总结。
一、测量长度的实验1. 使用游标卡尺测量物体长度：在实验中，要正确使用游标卡尺，保持测量精确度。
先将游标卡尺的两个测头对准要测量的物体两端，然后读出游标尺上的刻度值，注意估读。
2. 使用光栅测量物体的长度：利用光栅可以更加精确地测量物体的长度，实验中要注意调整好放置光栅和光源的位置，确保测量准确。
二、测量时间的实验1. 使用秒表测量时间：秒表是测量时间的常用工具，实验中要注意操作规范，按下开始按钮和停止按钮时要准确及时。
2. 利用摆钟测量时间：通过摆钟实验可以研究物体摆动的规律，要注意测量摆动周期和频率，以及摆长和振幅的影响。
三、小球自由落体实验1. 自由落体实验的原理：自由落体是一种重力作用下物体的运动方式，实验中要注意测量下落物体的时间和高度，根据实验数据计算出加速度等物理量。
2. 利用计时器测量自由落体时间：在实验中可以利用计时器准确测量自由落体的时间，通过多次实验取平均值得出准确结果。
四、力的平衡实验1. 力的合成实验：力的平衡实验可以通过力的合成和分解来研究物体在受力作用下的平衡情况，实验中要注意施加力的方向和大小，观察物体是否平衡。
2. 利用弹簧测力计测量力的大小：在力的平衡实验中，可以使用弹簧测力计来准确测量力的大小，通过拉伸弹簧的长度来得出力的大小。
五、牛顿运动定律实验1. 牛顿第一定律实验：通过实验验证牛顿第一定律，即物体静止或匀速直线运动时，受力平衡的原理。
实验中可以利用滑动和静止摩擦力的对比来说明该定律。
2. 牛顿第二定律实验：通过实验验证牛顿第二定律，即物体受力时产生加速度和力的大小和加速度成正比的原理。
实验中要测量物体受力后的加速度并得出结论。
高中物理力学实验大全(二)bw
高中物理力学实验大全(二)4. 曲线运动4.1 曲线运动的条件运动的合成与分解1、曲线运动的条件实验仪器：小球、绳；铁球、磁铁、斜槽教师操作：拴着绳的小球在桌面上作圆周运动，绳子的拉力改变小球速度的方向。
教师操作：斜槽上滚下的铁球沿直线前进；在旁边放上磁铁后，铁球运动方向改变。
实验结论：合外力与速度不在同一直线上时，物体作曲线运动。
2、曲线运动速度的方向实验仪器：雨伞、水(或沙轮、铁)教师操作：把水倒在张开的雨伞上，转动雨伞。
实验结论：曲线运动中，速度方向是时刻改变的，在某时刻的瞬时速度方向在曲线的这一点的切线方向上。
3、运动的合成实验仪器：运动合成演示器(J2170)、停表教师操作：演示两个分运动并计时；演示合运动并计时。
实验结论：合运动与分运动具有等时性。
4.2 平抛运动1、平抛运动与自由落体运动实验仪器：平抛竖落仪(J04228)教师操作：组装仪器；使底座成水平状态，将两个钢球分别放置在角铁两端的圆窝内，压下扳机，在弹簧的拉力下，角铁发生转动，左边钢球离开圆窝做平抛运动，同时右端角铁后退，右边钢球做自由落体运动；变换弹簧的拉孔，重复实验。
实验结论：在同一高度上的两个物体，同时开始运动，一个做自由落体运动，另一个做平抛运动，不论平抛物体的水平初速度有多大，它与自由下落的物体总是同时落地的；平抛运动的竖直分运动是自由落体运动。
2、平抛运动与水平匀速直线运动实验仪器：钢球(2个)、斜槽(2个)、水平槽、铁架台教师操作：把两个斜槽上下固定在铁架台上，使水平槽与下边斜槽末端保持在同一水平面上；使两个钢球从两个斜槽的同一位置释放，上边钢球滑出斜槽后做平抛运动，下边钢球在水平槽上作匀速直线运动。
实验现象：两个钢球在水平槽的某一位置碰在一起。
实验结论：平抛运动的水平分运动是匀速直线运动。
3、研究平抛物体的运动(学生实验)实验仪器：平抛运动实验器(J2154)、学生电源、白纸、复写纸实验目的：(1)描出平抛物体的运动轨迹。
高中物理力学实验大全
高中物理力学实验大全力学实验是高中物理实验的一个重要分支。
在力学实验中，主要研究物体运动的规律，探讨物体的运动状态，包括速度、加速度、力和能量等方面的变化。
本文将介绍十种高中物理力学实验的操作方法及实验结果。
1. 用动量定理验证牛顿第二定律实验目的：通过测量不同质量的小车在经过一定距离后达到的速度，验证牛顿第二定律。
实验器材：小车、导轨、时间计、尺子、重物、电子秤、数据采集器。
实验步骤：1) 在导轨的一端放置重物，使导轨处于倾斜状态。
2) 将小车放在导轨上，对小车进行称重，并记录下小车的质量。
3) 预先将电子秤放在小车所经过的终点，记录下电子秤显示的重量。
4) 启动计时器，放开小车，记录下小车经过一定距离后的时间t及对应的速度v。
5) 重复实验三次，并取平均值。
实验结果及分析：根据动量定理，p=mv，小车在倾斜导轨上的势能转化为动能，在对称点转化为最大动能，此处动能等于摩擦力的负功。
通过实验测量得到小车的速度和质量，可以计算出小车的动能和动量，进而验证牛顿第二定律。
实验结果表明，小车的速度与质量成正比，即v∝m，验证了牛顿第二定律的结论 F=ma。
2. 利用物体自由落体实验验证重力加速度的大小实验目的：通过测量不同高度的物体下落时间，验证物体自由落体时的加速度大小。
实验器材：计时器、绳、微型摆锤、质量块、电子秤、天平。
实验步骤：1) 在实验室地面下方放置微型摆锤，在与微型摆锤对称的另一侧放置重物。
2) 用绳把重物绑定在摆锤上方，让重物自由下落。
3) 同时启动计时器和下落状态的重物，记录下重物在不同高度下落所需的时间t。
4) 重复实验三次，并取平均值。
5) 根据公式s=1/2gt²计算出在不同高度下落的时间t 和自由落体加速度g。
实验结果及分析：通过实验结果计算可得，物体自由落体时的加速度大小为9.8 m/s²，验证了该定值的正确性。
由此还可以推导出万有引力常数 G 和地球质量 M 的数值。
高中物理力学实验
高中物理力学实验力学是物理学的一个重要分支，是研究物体运动规律的科学。
在高中物理学课程中，力学实验是非常重要的一部分，通过实验，学生可以更直观地感受物理规律，巩固所学知识。
本文将介绍几个常见的高中物理力学实验，帮助学生更好地理解力学知识。
一、简单机械实验1. 斜面静摩擦系数测定实验实验目的：通过斜面静摩擦系数测定实验，了解斜面上物体受力情况，掌握斜面静摩擦系数的测定方法。
实验器材：斜面、物块、滑轮、吊轮、测力计等。
实验步骤：1）将斜面安装在水平桌面上，测定斜面的角度θ。
2）在斜面上放置一个物块，调整物块位置使其保持静止。
3）利用滑轮和吊轮的组合，在物块上方悬挂一个测力计，测量斜面上物块所受静摩擦力的大小。
4）根据实验数据计算出斜面静摩擦系数μ。
2. 弹簧振子实验实验目的：通过弹簧振子实验，研究弹簧振子的振动规律，了解振动的基本特性。
实验器材：弹簧、振子、计时器等。
实验步骤：1）将一个挂有一定质量的物块的弹簧挂置于支架上，并拉开物块，使其产生振动。
2）用计时器测量振子的振动周期T。
3）改变物块的质量，重新测量振动周期T。
4）根据实验数据分析，探讨弹簧振子振动周期与质量、弹簧刚度之间的关系。
二、动力学实验1. 牛顿第二定律验证实验实验目的：通过牛顿第二定律验证实验，验证牛顿第二定律关于物体受力和加速度之间的定量关系。
实验器材：吊轮、吊坠、测力计等。
实验步骤：1）将一块质量为m的物块用细绳吊挂于吊轮上，并在物块下方挂上一个测力计。
2）测量物块的质量m，并在实验过程中测量不同拉力情况下的加速度a和物块所受拉力F。
3）利用牛顿第二定律公式F=ma，验证实验数据与理论计算值的符合程度。
2. 动量守恒实验实验目的：通过动量守恒实验，验证封闭系统内动量守恒定律。
实验器材：空气瞬时阀、气泵、气压计等。
实验步骤：1）将一根空气鼓吹管封闭在一根底部封盖的可移动塑料圆柱体中，在塑料圆柱体上钻一个小孔，紧靠塑料圆柱体底部，再在小孔处插上一根气压计，并用适当薄膜将气压计正面封闭，然后用适当胶裂封闭气压计所在口适当较高之处。
高中物理课：力学实验探究
高中物理课：力学实验探究引言高中物理课程是培养学生科学思维和实验技能的重要一环。
力学实验作为其中的一个重要内容，不仅能帮助学生深入理解力学定律，还能培养他们动手实践和问题解决的能力。
本文将探讨高中物理课中力学实验的意义和具体的实验探究内容，希望能够给学生带来更加有趣、深刻的学习体验。
为什么进行力学实验帮助理解抽象的物理概念物理学作为一门抽象的科学，其中的概念和定律往往对学生来说是比较难以理解的。
通过进行力学实验，学生可以通过亲身实践来感受和观察物理规律的具体表现，帮助他们更好地理解这些抽象概念。
例如，学生可以通过实验验证牛顿第二定律F=ma，通过测量不同质量物体的加速度和施加力的大小，观察到他们之间的关系，从而达到更深入的理解。
培养实践能力和科学思维力学实验不仅是对抽象概念的实证，更是培养学生实践能力和科学思维的重要途径。
在实验中，学生需要设计实验方案、选择合适的仪器和测量方法、处理实验数据等，这些操作能够锻炼他们的动手实践能力和实验技能。
同时，力学实验也要求学生观察现象、提出假设、进行推理和分析，培养他们的科学思维和问题解决能力。
培养团队合作和沟通能力力学实验通常需要学生分组进行，每个小组的成员需要相互合作完成实验任务。
在实验中，学生需要相互配合，分工合作，共同解决实验中的问题。
通过这样的团队合作，学生不仅能够培养自己的合作能力和沟通能力，还能够从他人身上学习到不同的思维方式和解决问题的方法。
常见的力学实验探究内容弹簧的弹性系数测量弹簧是力学中常见的力和位移之间的关系的实例。
通过测量弹簧的伸长量和施加的力的关系，可以确定弹簧的弹性系数。
在实验中，学生可以使用不同质量的物体挂在弹簧上，测量伸长量和重力的关系，从而计算出弹性系数。
通过这个实验，学生不仅了解了弹性系数的概念，还能够观察到力和位移之间的线性关系，锻炼了他们使用仪器测量和数据处理的能力。
摆的周期与摆长关系的研究摆的周期与摆长之间存在着一定的关系，这个关系在物理中被称为摆的数学模型。
安徽省长丰县实验高级中学高中物理二教案：6.6经典力学的局限性
1、从低速到高速
请同学们阅读教材“从低速到高速"部分，回答低速与高速的概念、质速关系、速度合成与两个公设。(低速到高速的概念，通常所见的物体的运动皆为低速运动，如行驶的汽车，发射的导弹、人造卫星及宇宙飞船等，有些微观粒子在一定条件下其速度可以与光速相接近,这样的速度称为高速.)
质速关系是:在经典力学中，物体的质量是不变的，但爱因斯坦的狭义相对论指出，物体的质量随速度的增大而增大，即：其中Db为静止质量，m是物体速度为v时的质量,c是真空中的光速.例如:（1）v＝0.8c时，物体的质量约增大到静止质量的1.7倍，这时经典力学就不再适用了.（2）如地球以v＝30km／s的速度绕太阳公转时，m=l 010 lOlmo，它的质量增大十分微小，可以忽略不计。
长丰县实验高中2016 ~2017学年第二学期高一年级物理学科
集体备课教案
备课教师： 胡尔立
项目
内容
课题
6.6经典力学的局限性
修改与创新
教学
目标
1、知识与技能
(1)知道牛顿运动定律的适用范围;
（2)了解经典力学在科学研究和生产技术中的广泛应用；
（3）知道质量与速度的关系，知道高速运动中必须考虑速度随时.
讨论与交流
（1）实际的天文观测，行星的运行轨道并不是严格闭合的，它们的近日点在不断地旋进,经典力学的解释令人满意吗?（用什么理论来圆满地进行了解释？按牛顿的万有引力定律推算，行星的运动应该是一些椭圆或圆，行星沿着这些椭圆或圆做周期性运动，与实际观测结果不符，经典力学也能作出一些解释，但是,水星旋进的实际观测值比经典力学的预言值多，经典力学的解释不能令人满意。）
速度合成与两个公设.一条河流中的水以相对河岸的速度v水岸流动，河中的船以相对于河水的速度v船水顺流而下,在经典力学中，船相对于岸的速度即为v船岸=v船水+v水岸
高中物理力实验教案
高中物理力实验教案
实验目的：通过实际测量，掌握物体力学性质的测量方法，并了解物体的受力情况。
实验器材：弹簧测力计、木块、滑轮、绳索、吊钩、称量器等
实验原理：根据胡克定律，力F和伸长量x之间呈线性关系，即F=kx，其中k为弹簧的
弹簧系数。
实验步骤：
1. 将弹簧测力计挂在支架上，保证其处于水平状态。
2. 用绳索将木块挂在弹簧测力计的下方，让木块自然悬挂，记录下此时弹簧测力计的示数。
3. 用称量器称量木块的重量，并记录下来。
4. 将滑轮安装在水平台上，将绳索穿过滑轮，再将绳索的另一端通过吊钩挂在弹簧测力计上。
5. 缓慢拉动滑轮，让木块逐渐抬升，观察并记录下不同高度下的弹簧测力计示数。
6. 计算每个高度下木块所受的拉力，再利用胡克定律计算弹簧的弹簧系数k。
实验预期结果：根据胡克定律，实验数据应当呈线性关系，即拉力和伸长量成正比。
实验注意事项：
1. 实验时要小心操作，以免发生意外。
2. 要保证弹簧测力计的水平状态，确保测量结果准确。
3. 记录实验数据要准确无误，以保证后续数据分析的准确性。
实验总结：通过这个实验，我们深入了解了物体的力学性质，掌握了测量物体受力情况的
方法，并学会了如何计算弹簧的弹簧系数。
同时也加深了对胡克定律的理解，为进一步学
习物理学知识打下基础。
高中物理五大实验类型实验总结
高中物理五大实验类型实验总结高中物理是一门探索自然世界的重要学科，而实验是物理学习中不可或缺的一部分。
高中物理实验可以帮助学生更好地理解理论知识、提高思维能力以及实践能力。
在高中物理实验中，有五种主要的实验类型，它们是质量测量实验、力学实验、电学实验、热学实验以及光学实验。
以下是对这五种实验的总结。
一、质量测量实验质量测量实验是高中物理中的基础实验，它是研究物体质量的重要手段。
在这种实验中，学生需要使用不同的测量仪器来测量物体的质量，例如天平和弹簧秤。
此外，还需要了解和应用万有引力定律、平衡原理等物理原理。
通过质量测量实验，学生可以学会如何正确使用仪器，以及如何进行实验设计和数据分析。
这种实验还可以帮助学生建立科学的实验态度和精密的实验技能，为日后的学习和科研打下坚实的基础。
二、力学实验力学实验也是高中物理中十分重要的一种实验类型。
在力学实验中，学生需要研究物体的运动、力和动量等性质。
比如，通过斜面实验可以研究物体沿斜面滑动的运动特性；通过弹簧实验可以探究弹簧的弹性特性；通过小球撞击实验可以研究质点的动量和动能等物理概念。
通过力学实验的学习，学生可以加深对力学原理的理解，提高实验操作能力和分析能力，同时培养实验思维和创新能力，使学生更好地掌握力学的基础知识。
三、电学实验电学实验是高中物理学习中的另外一个重要的实验类型。
在电学实验中，学生需要进行电压、电流、电阻、电荷等方面的实验研究。
比如，通过电路实验可以了解电路中元件的作用、法拉第电磁感应实验能研究电磁感应的现象、静电实验可以探索静电场的性质等等。
通过电学实验，学生可以直观地感受到电学现象，理解电学原理，掌握电学知识的基本概念和应用方法。
此外，学生还可以通过电学实验掌握科学实验的方法和技巧，提高科研水平和批判性思维水平。
四、热学实验热学实验是高中物理实验中的另一种类型，它的研究内容主要是与温度、热能等相关的物理性质。
在这种实验中，学生需要通过测量温度、热量、热容等指标来研究物体的热学性质。
高中物理力学实验
高中物理力学实验
有很多经典的高中物理力学实验可以进行，以下列举了一些常见的实验项目：
1. 斜面上的滑动：用倾斜的斜面和小球进行实验，探究重力、斜面和摩擦力对滑动物体的影响。
2. 弹簧振子：通过挂上重物的弹簧来研究弹簧的弹性特性和振动频率。
3. 自由落体：通过测量自由落体物体的下落时间和高度，验证自由落体加速度的理论值。
4. 斯托克斯实验：用粘度较大的流体中观察物体的沉降速度，探究沉降速度与粘度、物体大小和流体特性的关系。
5. 牛顿摆实验：用线和质量块构建一个牛顿摆，通过调整线的长度和质量块的质量来研究摆动周期与线长及重力的关系。
6. 牛顿第二定律实验：通过观察物体受到不同力的作用下的加速度变化，验证牛顿第二定律（F=ma）。
7. 碰撞实验：用两个物体进行碰撞实验，通过观察碰撞前后物体的速度和动量的变化，研究碰撞动量守恒和动能守恒。
8. 平衡力实验：通过设立各种力的平衡条件，测量各个力的数值和角度，验证平衡力的原理。
以上是一些常见的高中物理力学实验项目，具体选择哪些实验要根据实际情况和教学要求来决定。
同时，进行实验时要注意安全措施和实验操作的规范。
物理高中经典力学实验教案
物理高中经典力学实验教案
实验目的：通过测量不同弹簧振子的周期，探究弹簧振子的振动规律，并验证周期与振幅
的关系。
实验器材：弹簧振子、计时器、测尺、实验台、小挡板
实验原理：弹簧振子是一种简谐振动系统，其振动方程为T=2π√(m/k)，其中T为周期，
m为弹簧振子的质量，k为弹簧的弹簧系数。
实验步骤：
1. 将弹簧振子挂在实验台上，并调整振子的初始位置为平衡位置，即振子下端悬空，不触
及实验台。
2. 将小挡板置于实验台上，保证振子的振动范围在小挡板内，防止振子与实验台相碰。
3. 将振子拉开，使其产生小幅度振动，开始计时，并记录振子振动6~8次的时间。
4. 依次调整弹簧振子的质量，重新进行实验步骤3，测量不同弹簧振子的周期。
实验数据处理：
1. 计算每组实验数据的平均周期T，计算公式为T=(t1+t2+t3+…+tn)/n，其中t为一次振
动的时间，n为总振动次数。
2. 计算每组实验数据的标准差σ，评估数据的离散程度，通过标准差的大小判断数据的精
确性。
实验结论：
1. 绘制振子质量与周期的关系曲线，分析周期与振幅的关系，验证周期与振幅的关系公式。
2. 通过实验数据的处理和分析，验证弹簧振子的振动规律，总结弹簧振子的振动特性。
注意事项：
1. 实验中要注意保持振子的初始位置稳定，避免外界干扰造成误差。
2. 实验数据的测量要准确，尽量避免人为误差。
3. 实验过程中要注意安全，避免振子与实验台相碰造成损坏。
(完整版)高中物理力学学实验验证动量守恒定律(实验+练习)
实验：验证动量守恒定律一．实验原理在一维碰撞中，测出物体的质量m 和碰撞前后物体的速率v 、v ′，找出碰撞前的动量p ＝m 1v 1＋m 2v 2及碰撞后的动量p ′＝m 1v ′1＋m 2v ′2，看碰撞前后动量是否守恒．二．实验方案方案一：利用气垫导轨完成一维碰撞实验(1)测质量：用天平测出滑块质量．(2)安装：正确安装好气垫导轨．(3)实验：接通电源，利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的速度(①改变滑块的质量．②改变滑块的初速度大小和方向)．(4)验证：一维碰撞中的动量守恒．方案二：利用等长悬线悬挂等大小球完成一维碰撞实验(1)测质量：用天平测出两小球的质量m 1、m 2.(2)安装：把两个等大小球用等长悬线悬挂起来．(3)实验：一个小球静止，拉起另一个小球，放下时它们相碰．(4)测速度：可以测量小球被拉起的角度，从而算出碰撞前对应小球的速度，测量碰撞后小球摆起的角度，算出碰撞后对应小球的速度．(5)改变条件：改变碰撞条件，重复实验．(6)验证：一维碰撞中的动量守恒．方案三：在光滑桌面上两车碰撞完成一维碰撞实验(1)测质量：用天平测出两小车的质量.(2)安装：将打点计时器固定在光滑长木板的一端，把纸带穿过打点计时器，连在小车的后面，在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥．(3)实验：接通电源，让小车A 运动，小车B 静止，两车碰撞时撞针插入橡皮泥中，把两小车连接成一体运动．(4)测速度：通过纸带上两计数点间的距离及时间由v ＝Δx Δt算出速度． (5)改变条件：改变碰撞条件，重复实验．(6)验证：一维碰撞中的动量守恒．方案四：利用斜槽上滚下的小球验证动量守恒定律(1)用天平测出两小球的质量，并选定质量大的小球为入射小球．(2)按照如图所示安装实验装置，调整固定斜槽使斜槽底端水平．(3)白纸在下，复写纸在上，在适当位置铺放好．记下重垂线所指的位置O .(4)不放被撞小球，让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下，重复10次．用圆规画尽量小的圆把所有的小球落点圈在里面，圆心P 就是小球落点的平均位置．(5)把被撞小球放在斜槽末端，让入射小球从斜槽同一高度自由滚下，使它们发生碰撞，重复实验10次．用步骤(4)的方法，标出碰后入射小球落点的平均位置M 和被碰小球落点的平均位置N .如图所示．(6)连接ON ，测量线段OP 、OM 、ON 的长度．将测量数据填入表中．最后代入m 1OP ＝m 1OM ＋m 2ON ，看在误差允许的范围内是否成立．(7)整理好实验器材放回原处．(8)实验结论：在实验误差范围内，碰撞系统的动量守恒．三、练习巩固1.用半径相同的小球1和小球2的碰撞验证动量守恒定律，实验装置如图所示，斜槽与水平槽圆滑连接。
高中物理备考力学实验步骤
高中物理备考力学实验步骤高中物理备考力学实验对于提高学生的实际操作能力和理论实践能力非常重要。
下面将介绍几个常见的力学实验步骤。
1. 弹簧的弹性常数测量实验：这个实验是通过拉伸或压缩弹簧，测量弹簧的弹性常数。
首先，将一个弹簧固定在实验架上，然后用一个质量挂在弹簧上，使弹簧发生形变。
接下来，通过测量不同质量下的形变量和外力的关系，计算出弹簧的弹性常数。
这个实验可以帮助学生理解弹簧的弹性性质和胡克定律的应用。
2. 弹簧振子的周期实验：这个实验是通过测量弹簧振子的周期，来研究弹簧的振动特性。
首先，将一个质量挂在一根弹簧上，使弹簧发生振动。
然后，通过计时器测量振动的周期，即一次完整振动所花费的时间。
通过改变振子的质量和振幅，可以观察到振动周期和其它条件的关系。
这个实验可以帮助学生理解振子的周期与质量、弹性常数和振幅之间的关系。
3. 牛顿第二定律实验：这个实验旨在验证牛顿第二定律，即力等于质量乘以加速度。
首先，将一个滑轮固定在实验台上，用一根轻绳悬挂一个质量较小的盒子，然后给盒子一个向下的外力。
通过测量盒子的加速度和所受的外力，可以计算出盒子的质量。
通过改变外力的大小和方向，可以观察到加速度和外力的关系。
这个实验可以帮助学生理解物体的加速度与受力和质量之间的关系。
4. 轻杆的平衡实验：这个实验旨在研究轻杆的平衡条件和力矩的概念。
首先，在一个支点上放置一个轻杆，然后通过加入质量和调整质量的位置，使杆保持平衡。
通过测量质量和杆上不同位置的距离，可以计算出力矩。
通过改变质量和位置，可以观察到力矩和其它条件之间的关系。
这个实验可以帮助学生理解力矩的计算和杆的平衡条件。
这些实验不仅仅是在课堂上进行的理论学习的补充，同时也是学生培养实际操作能力和理论实践能力的重要环节。
通过亲自进行实验，学生可以更好地理解和掌握力学的基本概念和原理。
除了掌握实验步骤和操作技巧外，学生还应该学会记录实验数据、分析实验结果，并能够准确地绘制实验曲线和图表。
高中物理实验汇总
高中物理实验汇总高中物理实验是我们理解物理知识、掌握科学方法的重要途径。
通过亲自动手操作实验，我们能够更直观地感受物理现象，验证物理规律，培养观察、分析和解决问题的能力。
下面就为大家汇总一下高中阶段常见的物理实验。
一、力学实验1、探究小车速度随时间变化的规律这个实验使用打点计时器记录小车在倾斜木板上运动的情况。
通过测量相邻点之间的距离，计算出小车在不同时刻的速度，从而描绘出速度随时间变化的图像。
实验中要注意调整木板的倾斜程度，保证小车做匀变速直线运动。
2、探究加速度与力、质量的关系实验中通过改变小车所受的拉力和小车的质量，测量小车的加速度。
采用控制变量法，先保持质量不变，研究加速度与力的关系；再保持力不变，研究加速度与质量的关系。
这个实验需要精确测量力的大小和加速度的值，对实验器材的安装和数据处理要求较高。
3、研究平抛运动将小球从水平桌面边缘平抛出去，用频闪照相或方格纸记录小球的运动轨迹。
通过测量水平和竖直方向的位移，计算出平抛运动的初速度和时间，从而验证平抛运动在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动。
4、验证机械能守恒定律让重物自由下落，通过测量重物下落的高度和对应的速度，验证重力势能的减少量是否等于动能的增加量。
实验中要注意减少摩擦阻力的影响，保证机械能守恒。
二、电学实验1、测绘小灯泡的伏安特性曲线通过改变小灯泡两端的电压，测量相应的电流值，描绘出小灯泡的伏安特性曲线。
这个实验要注意电流表和电压表的量程选择，以及滑动变阻器的接法。
2、测定金属的电阻率用螺旋测微器测量金属丝的直径，用刻度尺测量金属丝的长度，然后用伏安法测量金属丝的电阻，根据电阻定律计算出金属的电阻率。
实验中要注意测量数据的准确性和误差分析。
3、测量电源的电动势和内阻使用电压表和电流表，通过改变外电路的电阻，测量多组电压和电流值，然后用图像法或计算法求出电源的电动势和内阻。
这个实验的误差分析是一个重点，要理解由于电表内阻的影响导致的测量误差。
高中物理 力学实验(2)——力学其他实验
第23课时 力学实验(2)——力学其他实验命题角度 (1)探究弹簧弹力和弹簧伸长的关系；(2)验证力的平行四边形定则；(3)探究平抛运动的特点．高考题型1 探究弹簧弹力和弹簧伸长的关系注意事项：(1)实验中不能挂过多的钩码，防止弹簧超过弹性限度．(2)画图象时，不要连成折线，而应尽量让数据点落在直线上或均匀分布在直线两侧．例1 (2021·广东卷·11)某兴趣小组测量一缓冲装置中弹簧的劲度系数，缓冲装置如图1所示，固定在斜面上的透明有机玻璃管与水平面夹角为30°，弹簧固定在有机玻璃管底端．实验过程如下：先沿管轴线方向固定一毫米刻度尺，再将单个质量为200 g的钢球(直径略小于玻璃管内径)逐个从管口滑进，每滑进一个钢球，待弹簧静止，记录管内钢球的个数n和弹簧上端对应的刻度尺示数L n，数据如表所示．实验过程中弹簧始终处于弹性限度内．采用逐差法计算弹簧压缩量，进而计算其劲度系数．图1n123456L n/cm8.0410.0312.0514.0716.1118.09(1)利用ΔL i＝L i＋3－L i(i＝1,2,3)计算弹簧的压缩量：ΔL1＝6.03 cm，ΔL2＝6.08 cm，ΔL3＝________ cm，压缩量的平均值ΔL＝ΔL1＋ΔL2＋ΔL33＝________ cm；(2)上述ΔL是管中增加________个钢球时产生的弹簧平均压缩量；(3)忽略摩擦，重力加速度g取9.80 m/s2，该弹簧的劲度系数为________ N/m(结果保留3位有效数字)．答案 (1)6.04 6.05 (2)3 (3)48.6解析 (1)ΔL3＝L6－L3＝(18.09－12.05) cm＝6.04 cm压缩量的平均值为ΔL＝ΔL1＋ΔL2＋ΔL33＝6.03＋6.08＋6.043cm＝6.05 cm(2)因三个ΔL 是相差3个钢球的压缩量之差，则所求平均值为管中增加3个钢球时产生的弹簧平均压缩量；(3)根据钢球的平衡条件有3mg sin θ＝k ·ΔL ，解得k ＝3mg sin θΔL ＝3×0.2×9.80×sin 30°6.05×10－2N/m ≈48.6 N/m.例2 (2021·江苏常州市高三一模)某兴趣小组同学想探究橡皮圈中的张力与橡皮圈的形变量是否符合胡克定律，若符合胡克定律，则进一步测量其劲度系数(圈中张力与整圈形变量之比)．他们设计了如图2甲所示实验：橡皮圈上端固定在细绳套上，结点为O ，刻度尺竖直固定在一边，0刻度与结点O 水平对齐，橡皮圈下端悬挂钩码，依次增加钩码的个数，分别记录所挂钩码的总质量m 和对应橡皮圈下端P 的刻度值x ，如下表所示：钩码质量m /g20406080100120P 点刻度值x /cm 5.53 5.92 6.30 6.677.027.40(1)请在图乙中，根据表中所给数据，充分利用坐标纸，作出m －x 图象；图2(2)作出m －x 图象后，同学们展开了讨论：甲同学认为：这条橡皮圈中的张力和橡皮圈的形变量基本符合胡克定律；乙同学认为：图象的斜率k 即为橡皮圈的劲度系数；丙同学认为：橡皮圈中的张力并不等于所挂钩码的重力；……请参与同学们的讨论，并根据图象数据确定：橡皮圈不拉伸时的总周长约为________ cm ，橡皮圈的劲度系数约为________ N/m(重力加速度g 取10 m/s 2，结果保留三位有效数字)．(3)若实验中刻度尺的0刻度略高于橡皮圈上端结点O ，则由实验数据得到的劲度系数将________(选填“偏小”“偏大”或“不受影响”)；若实验中刻度尺没有完全竖直，而读数时视线保持水平，则由实验数据得到的劲度系数将________(选填“偏小”“偏大”或“不受影响”)．答案 (1)见解析图 (2)10.40(10.20～10.80) 54.5 (3)不受影响 偏小解析 (1)描点作出m －x 图象如图所示(2)由m －x 图象可知，橡皮圈不拉伸时P 点距离O 点的距离约为5.20 cm(5.10 cm ～5.40 cm)，则橡皮圈的总周长约为10.40 cm(10.20 cm ～10.80 cm)．由m －x 图象可知，橡皮圈的劲度系数k ＝Δmg Δx ＝120×10－3×10(7.40－5.20)×10－2 N/m ≈54.5 N/m (3)若实验中刻度尺的0刻度略高于橡皮圈上端结点O ，则由实验数据得到的劲度系数将不受影响，因为计算劲度系数时考虑的是橡皮圈的伸长量而不是长度．若实验中刻度尺没有完全竖直，而读数时视线保持水平，会使读数偏大，则由实验数据得到的劲度系数将偏小．高考题型2 验证力的平行四边形定则本实验的依据是合力与分力的等效性，在操作时要记住“三注意”和“七记录”两次O 点的位置必须相同两个细绳套不要太短三注意夹角不宜太大也不宜太小，在60°～100°之间为宜.两个弹簧测力计拉橡皮条时，记录两弹簧测力计示数、两绳方向和O 点的位置(五记录)七记录一个弹簧测力计拉橡皮条时，记录弹簧测力计示数和细绳方向(二记录)例3 (2017·全国卷Ⅲ·22)某探究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，将画有坐标轴(横轴为x 轴，纵轴为y 轴，最小刻度表示1 mm)的纸贴在水平桌面上，如图3(a)所示．将橡皮筋的一端Q 固定在y 轴上的B 点(位于图示部分之外)，另一端P 位于y 轴上的A 点时，橡皮筋处于原长．(1)用一只测力计将橡皮筋的P 端沿y 轴从A 点拉至坐标原点O ，此时拉力F 的大小可由测力计读出．测力计的示数如图(b)所示，F 的大小为________N.(2)撤去(1)中的拉力，橡皮筋P 端回到A 点；现使用两个测力计同时拉橡皮筋，再次将P 端拉至O 点．此时观察到两个拉力分别沿图(a)中两条虚线所示的方向，由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为F1＝4.2 N和F2＝5.6 N.①用5 mm长度的线段表示1 N的力，以O点为作用点，在图(a)中画出力F1、F2的图示，然后按平行四边形定则画出它们的合力F合；图3②F合的大小为________N，F合与拉力F的夹角的正切值为________．若F合与拉力F的大小及方向的偏差均在实验所允许的误差范围之内，则该实验验证了力的平行四边形定则．答案 (1)4.0 (2)①见解析图 ②4.0 0.05解析 (1)由题图(b)可知，F的大小为4.0 N.(2)①画出力F1、F2的图示，如图所示②用刻度尺量出F合的线段长约为20 mm，所以F合大小为4.0 N，F合与拉力F的夹角的正切值为tan α＝0.05.高考题型3 探究平抛运动的特点“探究平抛运动的特点”实验的操作关键1．应保持斜槽末端的切线水平，钉有坐标纸的木板竖直，并使小钢球的运动靠近坐标纸但不接触．2．小钢球每次必须从斜槽上同一位置无初速度滚下，斜槽的粗糙程度对该实验没有影响．在斜槽上释放小钢球的高度应适当，使小钢球以合适的水平初速度抛出．3．坐标原点(小钢球做平抛运动的起点)不是槽口的端点，应是小钢球在槽口时球心在坐标纸上的水平投影点．例4 (2021·全国乙卷·22)某同学利用图4(a)所示装置研究平抛运动的规律．实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔0.05 s 发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图(b)所示(图中未包括小球刚离开轨道的影像)．图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个方格的边长为5 cm.该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图(b)中标出．图4完成下列填空：(结果均保留2位有效数字)(1)小球运动到图(b)中位置A 时，其速度的水平分量大小为________m/s ，竖直分量大小为________m/s ；(2)根据图(b)中数据可得，当地重力加速度的大小为________ m/s 2.答案 (1)1.0 2.0 (2)9.7解析 (1)小球做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，因此速度的水平分量大小为v 0＝x t＝0.050.05 m/s ＝1.0 m/s竖直方向做自由落体运动，根据匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该段位移的平均速度，因此小球在A 点速度的竖直分量大小为v y ＝8.6＋11.00.05×2cm/s ≈2.0 m/s.(2)由竖直方向为自由落体运动可得g＝y3＋y4－y2－y14t2，代入数据可得g＝9.7 m/s2.例5 (2021·山西省高三三模)某同学用如图5甲所示的实验装置测量重力加速度g的大小．实验步骤如下：①调节斜槽轨道末端水平，并与斜面体ABC的顶端A点衔接，然后将斜槽和斜面体固定；②将光电门传感器固定在斜槽轨道末端，并调节其高度，使小球在斜槽轨道末端静止时球心与光电门上的小孔重合；③先在斜面上铺一层白纸，再在白纸上铺复写纸，并将它们固定好；④把小球从斜槽轨道上的某一位置由静止释放，使其脱离斜槽轨道后落到复写纸上，记录小球经过光电门的遮光时间Δt1，并测量小球落在斜面上的位置与A点的距离s1；⑤不断改变小球从斜槽轨道上释放的位置，重复步骤④，得到多组Δt和s值，并以1(Δt)2为纵坐标，以s为横坐标，建立直角坐标系，描点作图后得如图丁所示的正比例函数图象，图象的斜率为k.(1)实验过程中，该同学用图乙所示的游标卡尺测量小球的直径d，应该用游标卡尺的________(填“A”“B”或“C”)进行测量，示数如图丙所示，该小球的直径d为______ mm；图5(2)为完成该实验，还需测量的物理量有________；A．小球的释放点到桌面的高度h1B．斜面的高度h2C ．斜面的长度LD ．小球的质量m(3)请用k 、d 及第(2)问中所选物理量的符号表示重力加速度g 的大小：g ＝________.答案 (1)B 11.30 (2)BC (3)2kLh 2d 2L 2－h 22解析 (1)A 用于测量内径，B 用于测量外径，C 用于测量深度，故选B ；根据游标尺的刻度为20格，总长度比主尺短1 mm ，故精度为0.05 mm ，读数＝主尺读数(单位mm)＋游标尺和主尺对齐的格数×0.05 mm ，所以读数为11.30 mm.(2)该实验通过对小球落到斜面上之前的平抛运动的研究计算重力加速度，需要知道斜面倾角或倾角的正余弦值，斜面倾角的正弦值sin θ＝h 2L余弦值cos θ＝L 2－h 22L ，故选B 、C.(3)小球在平抛运动过程中x ＝v 0t ，y ＝12gt 2初速度v 0＝dΔt由几何关系得x ＝s cos θ，y ＝s sin θ整理得1(Δt )2＝(L 2－h 22)g 2Lh 2d 2s 因此斜率k ＝(L 2－h 22)g 2Lh 2d 2得g ＝2kLh 2d 2L 2－h 22.1．小张同学为了验证力的平行四边形定则，设计如下实验，其装置图如图6甲所示．实验步骤如下：(1)将3条完全相同的弹性橡皮条(满足胡克定律)的一端连接在一起形成一个结点O ，先测量出橡皮条的自然长度x 0；(2)在竖直平面内固定一木板，在木板上固定一张白纸，用图钉将其中两条橡皮条的A 、B 端固定在木板上，在另一条橡皮条C 端悬挂一小重锤，并确保橡皮条不超出弹性限度，且与纸面无摩擦；(3)待装置平衡后，分别测量出橡皮条OA、OB和OC的长度x1、x2、x3，并在白纸上记录________；(4)取下白纸，如图乙所示，在白纸上分别用长度(x1－x0)、(x2－x0)代表橡皮条OA和OB拉力的大小，作出力的图示OA′和OB′，并以OA′和OB′为两邻边作一平行四边形OA′C′B′，测量出OC′长度x4，如果近似可得x4＝________，且OC′的方向________，则实验验证了力的平行四边形定则；(5)改变A、B的位置，重复(2)到(4)的实验步骤进行多次验证．图6答案 (3)O、A、B三点的位置以及OC的方向 (4)x3－x0 与OC的方向相反解析 (3)待装置平衡后，分别测量出橡皮条OA、OB和OC的长度x1、x2、x3，并在白纸上记录O、A、B三点的位置以及OC的方向．(4)如果近似可得x4＝x3－x0，且OC′的方向与OC的方向相反，则实验验证了力的平行四边形定则．2．(2021·广西南宁市冲刺卷)在做“研究平抛运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如图7所示的装置．实验操作的主要步骤如下：A．在一块平木板上钉上复写纸和白纸，然后将其竖直立于斜槽轨道末端槽口前，木板与槽口之间有一段距离，并保持板面与轨道末端的水平面垂直；B．使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹A；C．将木板沿水平方向向右平移一段距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹B；D．将木板再水平向右平移同样距离x，使小球仍从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，再在白纸上得到痕迹C，若测得A、B间距离为y1，B、C间距离为y2，已知当地的重力加速度为g.图7(1)关于该实验，下列说法中正确的是________；A．斜槽轨道必须光滑且无摩擦B．每次释放小球的位置可以不同C．每次小球均须由静止释放D．小球的初速度可通过测量小球的释放点与抛出点之间的高度差h，之后再由机械能守恒定律求出(2)根据上述直接测量的量和已知的物理量可以得到小球平抛的初速度大小的表达式为v0＝________；(用题中所给字母x、y1、y2、g表示)(3)小球打在B点时与打在A点时动量的变化量为Δp1，小球打在C点时与打在B点时动量的变化量为Δp2，则Δp1∶Δp2＝________.答案 (1)C (2)xgy2－y1 (3)1∶1解析 (1)为了能画出平抛运动轨迹，首先保证小球做的是平抛运动，所以斜槽轨道不一定要光滑，但斜槽末端必须是水平的，选项A错误；为保证抛出的初速度相同，应使小球每次从斜槽上相同的位置由静止释放，选项B错误，C正确；因为摩擦力未知，无法根据机械能守恒定律计算速度，选项D错误．(2)竖直方向根据自由落体运动规律可得y2－y1＝gT2水平方向小球做匀速直线运动，得x＝v0T解得v0＝xy2－y1g ＝xgy2－y1.(3)根据动量定理，小球打在B点时与打在A点时动量的变化量Δp1＝mgT小球打在C点时与打在B点时动量的变化量Δp2＝mgT则Δp1∶Δp2＝1∶1.3．(2021·山东潍坊市昌乐一中高三期末)2020年12月8日，中尼两国共同宣布了珠穆朗玛峰的最新高度为海拔8848.86米，此次珠峰高度测量使用了重力仪、超长距离测距仪等一大批国产现代测量设备．重力仪的内部包含了由弹簧组成的静力平衡系统．为测量弹簧劲度系数，探究小组设计了如下实验，实验装置如图8甲所示，角度传感器固定在可转动的“T”形竖直螺杆上端，可显示螺杆转过的角度．“T”形螺杆中部套有螺母，螺母上固定力传感器．所测弹簧上端挂在力传感器上，下端固定在铁架台底座上，力传感器可显示弹簧弹力大小．“T”形螺杆转动时，力传感器会随着“T”形螺杆旋转而上下平移，弹簧长度随之发生变化．图8(1)该探究小组操作步骤如下：①旋转螺杆使弹簧初始长度等于原长，对应的角度传感器示数调为0；②旋转“T ”形螺杆使弹簧长度增加，记录力传感器示数F 及角度传感器示数θ；③多次旋转“T ”形螺杆，重复步骤②的操作，记录多组对应F 、θ值；④用所测数据作出F －θ图象．图乙已描出5个点，请在图中画出图象．(2)若螺杆的螺距(螺杆转动一周杆沿轴线前进的距离)为6 mm ，则角度传感器示数为240°时弹簧的伸长量x ＝______ m.(3)由F －θ图象可知弹力F 与弹簧的伸长量______(填“x ”“x 2”或“1x”)成正比，结合图象算出弹簧的劲度系数k ＝______ N/m.答案 (1)见解析图 (2)4×10－3 (3)x 15解析 (1)如图所示(2)转动的角度与移动的距离关系为6 mm 360°＝x 240°解得x ＝4 mm ＝4×10－3m(3)因为转动的角度与弹簧的伸长量成正比，而根据F －θ图象，转动的角度与弹簧弹力成正比，所以弹力F 与弹簧的伸长量x 成正比．由图可知，当角度为4 000°时，弹力为1 N ．此时弹簧的形变量为6 mm 360°＝x ′4 000°，解得x ′＝2003 mm ，弹簧的劲度系数为k ＝F x ′＝12003×10－3N/m ＝15 N/m.专题强化练[保分基础练]1．(2021·安徽安庆市一模)某实验小组做“探究弹簧弹力与弹簧伸长量关系”的实验，采用如图1甲所示的装置，质量不计的弹簧下端挂一个小盘，在小盘中增添砝码，改变弹簧的弹力．实验中作出了小盘中砝码重力F随弹簧伸长量x变化的图象如图乙所示．图1(1)图象乙不过原点的原因是________．(2)利用图象乙，可求得小盘的重力为________ N，小盘的重力会使弹簧劲度系数的测量结果与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“不变”)．答案 (1)未考虑小盘的重力 (2)1 不变解析 (1)由于受到的小盘的拉力，使弹簧变长，所以F－x图象不过原点；(2)利用图象乙，当弹簧的形变量为零时的拉力大小等于小盘的重力大小，因此图象反向延长与F轴交点可求得小盘的重力为1 N；应用图象法处理实验数据，所对应图象的斜率表示弹簧的劲度系数，小盘的质量不会导致弹簧劲度系数的测量结果与真实值不同．2．(2021·青海省高三一模)某实验小组欲验证力的平行四边形定则．实验步骤如下：图2①将弹簧测力计固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方向；②如图2甲所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧测力计的挂钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到弹簧测力计的示数为某一设定值，将橡皮筋两端的位置标记为O1、O2，记录弹簧测力计的示数F，测量并记录O1、O2间的距离(即橡皮筋的长度l)．每次将弹簧测力计的示数改变1.00 N，测出对应的l，部分数据如下表所示：F/N0 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.007.00l/cm l011.0012.0013.0014.0015.0016.0017.00③找出步骤②中F＝7.00 N时橡皮筋两端的位置，重新标记为O、O′(橡皮筋上端为O，下端为O′)，此时橡皮筋的拉力记为F OO′；④在挂钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在挂钩上，如图乙所示，用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端，使挂钩的下端到达O点，将两笔尖的位置标记为A、B，橡皮筋OA 段的拉力记为F OA，OB段的拉力记为F OB；⑤根据给出的标度，作出F OA和F OB的合力F′，如图丙所示．(1)利用表中数据可得l0＝________ cm；(2)若测得OA＝7.50 cm，OB＝7.50 cm，则F OA的大小为________ N；(3)通过比较F′与________的大小和方向，即可得出实验结论．答案 (1)10.00 (2)5.00 (3)F OO′解析 (1)根据胡克定律，有ΔF＝kΔx代入表格中第二组和第三组数据，有(2.00－1.00) N＝k(12.00－11.00)×10－2 m解得k＝100 N/m同理，再代入第一组和第二组数据，得(1.00－0) N＝100 N/m×(11.00－l0)×10－2 m解得l0＝10.00 cm.(2)根据OA、OB的长度可求橡皮筋的弹力大小为F OA＝kΔl＝100×(7.50＋7.50－10.00)×10－2 N＝5.00 N.(3)在两个力的作用效果和一个力的作用效果相同的情况下，由平行四边形求得的力F′和一个力F OO′作用时比较，即可验证力的平行四边形定则．3.(2019·北京卷·21改编)用如图3所示装置研究平抛运动．将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上．钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上．由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点．移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点．图3(1)下列实验条件必须满足的有________．A ．斜槽轨道光滑B ．斜槽轨道末段水平C ．挡板高度等间距变化D ．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球(2)为定量研究，建立以水平方向为x 轴、竖直方向为y 轴的坐标系．a ．取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q 点，钢球的________(选填“最上端”“最下端”或者“球心”)对应白纸上的位置即为原点；在确定y 轴时________(选填“需要”或者“不需要”)y 轴与重垂线平行．图4b ．若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据；如图4所示，在轨迹上取A 、B 、C 三点，AB 和BC 的水平间距相等且均为x ，测得AB 和BC 的竖直间距分别是y 1和y 2，则y 1y 2________13(选填“大于”“等于”或者“小于”)．可求得钢球平抛的初速度大小为________(已知当地重力加速度为g ，结果用上述字母表示)．(3)为了得到平抛物体的运动轨迹，同学们还提出了以下三种方案，其中可行的是________．A ．用细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹B ．用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到平抛运动轨迹C ．将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹(4)伽利略曾研究过平抛运动，他推断；从同一炮台水平发射的炮弹，如果不受空气阻力，不论它们能射多远，在空中飞行的时间都一样．这实际上揭示了平抛物体________．A．在水平方向上做匀速直线运动B．在竖直方向上做自由落体运动C．在下落过程中机械能守恒答案 (1)BD (2)a.球心 需要 b．大于 xgy2－y1 (3)AB (4)B解析 (1)因为本实验是研究平抛运动，只需要每次实验都能保证钢球做相同的平抛运动，即每次实验都要保证钢球从同一高度无初速度释放并水平抛出，没必要要求斜槽轨道光滑，因此A错误，B、D正确；挡板高度可以不等间距变化，故C错误．(2)a.因为钢球做平抛运动的轨迹是其球心的轨迹，故将钢球静置于Q点，钢球的球心对应白纸上的位置即为坐标原点(平抛运动的起始点)；在确定y轴时需要y轴与重垂线平行．b.由于平抛的竖直分运动是自由落体运动，故相邻相等时间内竖直方向上位移之比为1∶3∶5…，故两相邻相等时间内竖直方向上的位移之比越来越大．因此y1y2>13；由y2－y1＝gT2，x＝v0T，联立解得v0＝xgy2－y1.(3)将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，由于铅笔受摩擦力作用，且不一定能始终保证铅笔水平，铅笔将不能始终保持垂直白纸板运动，铅笔将发生倾斜，故不会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹，故C不可行，A、B可行．(4)从同一炮台水平发射的炮弹，如果不受空气阻力，可认为做平抛运动，因此不论它们能射多远，在空中飞行的时间都一样，这实际上揭示了平抛物体在竖直方向上做自由落体运动，故选项B正确．4．(2021·河北省1月选考模拟·11)为验证力的平行四边形定则，某同学准备了以下器材：支架，弹簧，直尺，量角器，坐标纸，细线，定滑轮(位置可调)两个，钩码若干．支架带有游标尺和主尺，游标尺(带可滑动的指针)固定在底座上，主尺可升降，如图5甲所示．图5实验步骤如下：(1)仪器调零．如图甲，将已测量好的劲度系数k为5.00 N/m的弹簧悬挂在支架上，在弹簧挂钩上用细线悬挂小钩码作为铅垂线，调节支架竖直．调整主尺高度，使主尺与游标尺的零刻度对齐．滑动指针，对齐挂钩上的O点，固定指针．(2)搭建的实验装置示意图如图乙．钩码组m A＝40 g，钩码组m B＝30 g，调整定滑轮位置和支架的主尺高度，使弹簧竖直且让挂钩上O点重新对准指针．实验中保持定滑轮、弹簧和铅垂线共面．此时测得α＝36.9°，β＝53.1°，由图丙可读出游标卡尺示数为________ cm，由此计算出弹簧拉力的增加量F＝________ N．当地重力加速度g为9.80 m/s2.(3)请将第(2)步中的实验数据用力的图示的方法在图6框中作出，用平行四边形定则作出合力F′.图6(4)依次改变两钩码质量，重复以上步骤，比较F′和F的大小和方向，得出结论．实验中铅垂线上小钩码的重力对实验结果________(填写“有”或“无”)影响．答案 (2)9.78 0.489 (3)见解析图 (4)无解析 (2)游标卡尺的读数为主尺刻度＋游标尺读数＝97 mm＋8×0.1 mm＝97.8 mm＝9.78 cm；根据胡克定律可知弹簧的弹力增加量为：F＝kx＝5.00×9.78×10－2 N＝0.489 N.(3)选好标度，根据两分力F A、F B的方向作出力的图示，作出平行四边形得到合力F′，如图所示．(4)在求解合力的过程中，求解的是弹簧弹力的变化量，所以实验中铅垂线上小钩码的重力对实验结果无影响．[争分提能练]5．一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中：图7(1)甲同学在做该实验时，通过处理数据得到了图7甲所示的F－x图象，其中F为弹簧弹力，x为弹簧长度．请通过图甲，分析并计算，该弹簧的劲度系数k＝________ N/m.当指针如图乙所示，弹簧测力计的示数F＝________ N.(2)乙同学使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图象如图丙所示．下列表述正确的是________．A．a的原长比b的长B．a的劲度系数比b的大C．a的劲度系数比b的小D．测得的弹力与弹簧的长度成正比答案 (1)25 3.0 (2)B解析 (1)在F－x图象中斜率表示弹簧的劲度系数，则k＝ΔFΔx＝60.24N/m＝25 N/m在题图乙中弹簧测力计的示数F＝3.0 N(2)在题图丙中，当弹簧的弹力为零时，弹簧处于原长，故b的原长大于a的原长，故A错误；斜率表示劲度系数，故a的劲度系数大于b的劲度系数，故B正确，C错误；弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比，故D错误．6.在“研究平抛运动”的实验中：图8(1)某同学用图8所示装置研究平抛运动及其特点，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开．①他观察到的现象是：小球A、B________(填“同时”或“不同时”)落地；②让A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片．A球在空中运动的时间将________(填“变长”“不变”或“变短”)；③上述现象说明__________________．(2)一个同学在“研究平抛运动”实验中，只画出了如图9所示的一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离相等的三点A、B、C，量得Δx＝0.1 m．又量出它们之间的竖直距离分别为h1＝0.1 m，h2＝0.2 m，取g＝10 m/s2，利用这些数据，可求得：(结果保留两位有效数字)图9①物体抛出时的初速度为________ m/s；②物体经过B时速度为________ m/s.答案 (1)①同时 ②不变 ③平抛运动的时间与初速度大小无关，且可以证明做平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动 (2)①1.0 ②1.8解析 (2)在竖直方向上，根据h2－h1＝gT2得T＝h2－h1g＝0.2－0.110s＝0.1 s则物体平抛运动的初速度v0＝ΔxT＝0.10.1m/s＝1.0 m/sB点的竖直分速度为v yB＝h1＋h22T＝0.1＋0.20.2m/s＝1.5 m/s则B点的速度为。
高中物理力学实验
高中物理力学实验实验目的本实验旨在帮助学生从实际操作中掌握物理力学基本概念和实验方法，培养学生观察、分析和解决问题的能力。
实验器材和材料•平滑水平桌面•弹簧振子装置•弹簧•吊绳•不同质量的物体•直尺•计时器•秤实验原理和步骤实验一：探究弹簧振子的周期与质量的关系1.将弹簧挂在桌子边缘，确保其处于自然状态下。
2.挂上一个质量为 m1 的物体，使弹簧行程固定。
3.将振子拉到一侧，释放，并用计时器记录振动的周期 T1。
4.重复上述步骤，分别使用质量为 m2、m3 的物体进行实验，记录不同质量下的振动周期 T2、T3。
实验二：测量探究弹簧振子的周期与弹簧劲度系数的关系1.将弹簧挂在桌子边缘，确保其处于自然状态下。
2.挂上一个质量为 m 的物体，使弹簞性能稳定。
3.将振子拉到一侧，释放，并用计时器记录振动的周期 T4。
4.重复上述步骤，分别使用不同劲度系数的弹簧进行实验，记录不同劲度系数下的振动周期 T5、T6。
实验三：验证力的平行四边形法则1.将两个吊绳分别通过滑轮连接到质量转动杆上。
2.分别用秤和直尺测量两个吊绳上的拉力 F1、F2 和夹角θ1、θ2。
3.通过力的平行四边形法则计算合力F 的大小和方向。
4.用测力计测量合力 F 的大小和方向，与计算结果进行对比。
实验结果和分析实验一：探究弹簧振子的周期与质量的关系根据实验数据我们可以得到如下结论：•弹簧振子的周期与质量成正比。
•重新描绘标准化图形（周期 T 对质量 m 的关系），可以得到一条直线。
实验二：测量探究弹簧振子的周期与弹簧劲度系数的关系根据实验数据我们可以得到如下结论：•弹簧振子的周期与弹簧劲度系数成反比。
•通过绘制标准化图形（周期 T 对劲度系数 k 的关系），可以得到一条直线。
实验三：验证力的平行四边形法则通过力的平行四边形法则计算的合力与测力计测量的结果一致，验证了力的平行四边形法则的有效性。
实验总结通过本实验，我们探究了弹簧振子的周期与质量、弹簧劲度系数的关系，并验证了力的平行四边形法则。
高中物理力学实验教案
高中物理力学实验教案目的：通过实验，掌握自由落体运动的基本规律，验证重力加速度的大小。
所需器材：1. 小球（如小钢球）2. 放置小球的架子3. 计时器4. 尺子5. 纸板实验步骤：1. 将小球放在架子上的起始位置，距离地面为H，用尺子测量H的高度并记录下来。
2. 确保小球起始时静止，运动轨迹为竖直向下。
3. 用计时器计时，记录小球自由落体从起始位置到地面所用的时间t。
4. 重复以上步骤，分别测量不同高度下小球的自由落体时间t。
5. 将实验数据记录在纸板上，并计算小球下落的平均时间。
实验数据处理：1. 根据实验记录的数据，绘制小球自由落体的时间-高度图。
2. 根据实验数据，使用公式s = 0.5 * a * t^2，求解重力加速度a的大小。
实验结果分析：1. 从实验数据得到的时间-高度图中，可以观察到小球自由落体的时间随高度的增加而增加，呈现出线性关系。
2. 通过计算得到的重力加速度大小与已知数值进行对比，验证实验结果的准确性。
实验注意事项：1. 实验过程中要保持小球的运动轨迹稳定，确保实验数据的准确性。
2. 注意安全，避免小球掉落伤人。
3. 实验结束后要及时清理实验现场，保持实验室环境整洁。
教师提示：1. 引导学生掌握实验步骤和数据处理方法，培养学生科学实验的能力。
2. 鼓励学生分析实验数据，总结实验规律，提高学生的科学思维能力。
拓展实验：1. 尝试改变小球的质量，研究小球质量对自由落体运动的影响。
2. 探究不同高度下重力加速度是否相同。
（备注：该实验适用于高中物理力学课程，旨在帮助学生掌握自由落体运动规律，培养学生实验操作和数据处理能力。
）。
弹簧弹力与形变量的关系 高中物理课件 第二章 力学 创新实验课(02)
创新实验课 02探究弹簧弹力与形变量的关系一、实验基本技能1．实验目的(1)探究弹力和弹簧伸长量的关系．(2)学会利用图像法处理实验数据，探究物理规律．实验基础知识2．实验原理(1)如图所示，弹簧在下端悬挂钩码时会伸长，平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力大小相等．(2)用刻度尺测出弹簧在不同钩码拉力下的伸长量x，建立直角坐标系，以纵坐标表示弹力大小F，以横坐标表示弹簧的伸长量x，在坐标系中描出实验所测得的各组(x、F)对应的点，用平滑的曲线连接起来，根据实验所得的图线，就可探知弹力大小与弹簧伸长量间的关系．3．实验器材铁架台、毫米刻度尺、弹簧、钩码(若干)、三角板、铅笔、重垂线、坐标纸等．4．实验步骤(1)根据实验原理图，将铁架台放在桌面上(固定好)，将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上，在靠近弹簧处将刻度尺(最小分度为1 mm)固定于铁架台上，并用重垂线检查刻度尺是否竖直．(2)记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度l0，即弹簧的原长．(3)在弹簧下端挂上钩码，待钩码静止时测出弹簧的长度l，求出弹簧的伸长x和所受的外力F(等于所挂钩码的重力)．(4)改变所挂钩码的数量，重复上述实验，要尽量多测几组数据，将所测数据填写在表格中．记录表：弹簧原长l0＝________cm. 次数内容 123456拉力F/N弹簧总长/cm弹簧伸长/cm二、规律方法总结1．数据处理(1)以弹力F(大小等于所挂钩码的重力)为纵坐标，以弹簧的伸长量x为横坐标，用描点法作图，连接各点得出弹力F随弹簧伸长量x变化的图线．(2)以弹簧的伸长量为自变量，写出图线所代表的函数表达式，并解释函数表达式中常数的物理意义．2．误差分析(1)系统误差：钩码标值不准确和弹簧自身重力的影响造成系统误差．(2)偶然误差：产生原因减小方法弹簧拉力大小的不稳定弹簧一端固定，另一端通过悬挂钩码的重力来充当对弹簧的拉力，待稳定后再读数弹簧长度测量不准固定刻度尺，多测几次描点、作图不准坐标轴的标度尽量大一些，描线时让尽可能多的点落在线上或均匀分布于线的两侧3.注意事项(1)安装实验装置：要保持刻度尺竖直并靠近弹簧．(2)不要超过弹性限度：实验中弹簧下端挂的钩码不要太多，以免超过弹簧的弹性限度．(3)尽量多测几组数据：要使用轻质弹簧，且要尽量多测几组数据．(4)观察所描点的走向：不要画折线．(5)统一单位：记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位．如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个质量均为m的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系．命题点一实验原理与操作例 1(1)为完成实验，还需要的实验器材有：___________________________________.(2)实验中需要测量的物理量有：________________________________________.(3)图乙是弹簧弹力F与弹簧伸长量x的Fx图线，由此可求出弹簧的劲度系数为________N/m.图线不过原点是由于__________________．(4)为完成该实验，设计实验步骤如下：A．以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组(x，F)对应的点，并用平滑的曲线连接起来；B．记下弹簧不挂钩码时其下端在刻度尺上的刻度l0；C．将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一把刻度尺；D．依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个、…钩码，并分别记下钩码静止时弹簧下端所对应的刻度，并记录在表格内，然后取下钩码；E．以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与伸长量的关系式．首先尝试写成一次函数，如果不行，则考虑二次函数；F．解释函数表达式中常数的物理意义；G．整理仪器．请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来：______________________________.答案：(1)刻度尺 (2)弹簧原长、弹簧所受外力与对应的伸长量(或与弹簧对应的长度)(3)200 弹簧自身的重力 (4)CBDAEFG[对点演练]1．某同学想将一个弹簧改装成简易弹簧测力计，进行了如下操作(弹簧始终未超出弹性限度范围)．(1)首先将下端带指针的弹簧竖直悬挂在铁架台上，测量弹簧的原长．(2)接着，将刻度尺靠近弹簧固定．弹簧下端悬挂不同质量的物体，待静止后读出指针指着的相应刻度．该同学以悬挂物体的重力为纵坐标，弹簧的形变量为横坐标，根据测得的实验数据，作出如图所示的图像．由图像可知此弹簧的劲度系数为________N/m.(3)然后再在刻度尺的刻度旁标注对应力的大小．如果未悬挂物体时，指针对应刻度为5 cm，则该同学应在5 cm处标注为________ N，在8 cm处标注为________ N.(4)最后该同学为了验证改装后的弹簧测力计标度是否准确，找了一只标准的弹簧测力计，他可以采用的方法是_________________________________.(只回答一种即可)解析：(2)由胡克定律，mg＝kx，图像斜率等于弹簧的劲度系数，k＝100 N/m.(3)如果未悬挂物体时，指针对应刻度为5 cm，则该同学应在5 cm处标注为0 N，在8 cm处，弹簧伸长x＝3 cm，对应的拉力为3 N，所以标注为3.0 N.(4)用标准的弹簧测力计和改装后的弹簧测力计分别测量同一物体的重力，若相同，则标度是准确的．答案：(2)100 (3)0 3.0(4)用标准的弹簧测力计和改装后的弹簧测力计分别测量同一物体的重力，若相同，则标度是准确的(2022·葫芦岛阶段性测试)某实验小组同学，用铁架台、弹簧和多个质量均为m＝50 g的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与形变量的关系，如图甲所示．命题点二数据处理与误差分析例 2(1)该组同学在做该实验时，依次在弹簧下端挂上钩码，并在表格内分别记下钩码静止时弹簧下端指针所对应的刻度，记录数据如下：钩码个数12345弹力F/N0.5 1.0 1.5 2.0 2.5指针对应刻度l/cm12.5115.3916.1117.30当挂2个钩码时，指针对应刻度如图甲所示，将指针示数填入表格中；在以弹簧弹力为纵轴、指针对应刻度l为横轴的坐标系中，如图乙所示，在图乙中描点画出第2组对应的数据点，并连线得到Fl图像．请根据图像分析并得出以下结论．①弹簧原长为________ cm.②弹簧的劲度系数k＝________ N/cm(保留两位有效数字)．(2)弹簧与绳有一点相似之处，都可以认为是一个传递力的媒介．某位同学根据这个观点推广认为：将两个同样的弹簧串接在一起后，弹簧的劲度系数k与原来一样．你认为他的想法正确吗？________(选填“正确”或“不正确”)，并说明你的理由：______ _____________________________________________________________________.解析：(1)由题图甲可知，刻度尺的读数为13.70 cm.描点连线得到的图像如图所示．答案：(1)13.70 见解析图 ①11.40 ②0.41(2)不正确 两个劲度系数相同的弹簧串联后，施加外力后，与单独一个弹簧相比弹簧的等效伸长量变为原来的2倍，所以劲度系数发生改变(1)Fx图像和Fl图像的斜率均表示弹簧的劲度系数．(2)Fx图像理论上应是一条过原点的直线，但弹簧自重对实验造成的影响可引起Fx图像发生平移．(3)Fl图像与l轴交点的横坐标表示弹簧原长．题后反思[对点演练]2．如图(a)所示，一弹簧上端固定在支架顶端，下端悬挂一托盘；一标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，此时标尺读数为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，标尺示数如图(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)．答案：3.775 53.7命题点三创新拓展实验实验原理的创新1．弹簧水平放置，消除弹簧自身重力对实验的影响．2．改变弹簧的固定方式，研究弹簧弹力大小与压缩量大小的关系.实验器材的创新将弹簧水平放置，且一端固定在传感器上，传感器与电脑相连，对弹簧施加变化的作用力(拉力或推力)时，电脑上得到弹簧弹力和弹簧形变量的关系图像，分析图像得出结论.(2021·广东卷)某兴趣小组测量一缓冲装置中弹簧的劲度系数，缓冲装置如图所示，固定在斜面上的透明有机玻璃管与水平面夹角为30°，弹簧固定在有机玻璃管底端．实验过程如下：先沿管轴线方向固定一毫米刻度尺，再将单个质量为200 g的钢球(直径略小于玻璃管内径)逐个从管口滑进，每滑进一个钢球，待弹簧静止，记录管内钢球的个数n和弹簧上端对应的刻度尺示数L n，数据如下表所示．实验过程中弹簧始终处于弹性限度内．采用逐差法计算弹簧压缩量，进而计算其劲度系数．例 3n123456 L n/cm8.0410.0312.0514.0716.1118.09【解题方案】第1步：弄清实验目的：测量一缓冲装置中弹簧的劲度系数．第2步：理清实验原理：斜面上小球受力平衡，利用平衡条件求出弹簧弹力，再根据胡克定律求出弹簧劲度系数．第3步：制定数据处理方案：弹簧弹力与弹簧的压缩量成正比，因此只要求出多次测量的平均弹力和平均压缩量，即可利用胡克定律求出劲度系数．答案：(1)6.04 6.05 (2)3 (3)48.6[对点演练]3．(实验原理的创新)某同学利用图1所示装置来探究弹簧弹力与形变量的关系．设计的实验如下：A、B是质量均为m0的小物块，A、B间由轻弹簧相连，A的上面通过轻绳绕过两个定滑轮与一个轻质挂钩相连．挂钩上可以挂上不同质量的物块C.物块B下放置一压力传感器．物块C右边有一个竖直的直尺，可以测出挂钩下移的距离．整个实验中弹簧均处于弹性限度内，重力加速度g＝9.8 m/s2.实验操作如下：(1)不悬挂物块C，让系统保持静止，确定挂钩的位置O，并读出压力传感器的示数F0.(2)每次挂上不同质量的物块C，用手托住，缓慢释放．测出系统稳定时挂钩相对O点下移的距离x i，并读出相应的压力传感器的示数F i.(3)以压力传感器示数为纵坐标，挂钩下移距离为横坐标，根据每次测量的数据，描点作出Fx图像如图2所示．①由图像可知，在实验误差范围内，可以认为弹簧弹力与弹簧形变量成________(选填“正比”“反比”或“不确定关系”)．②由图像可知：弹簧劲度系数k＝________ N/m.答案：(3)①正比 ②984.(实验过程的创新)某实验小组探究弹簧的劲度系数k与其长度(圈数)的关系．实验装置如图甲所示：一均匀长弹簧竖直悬挂，7个指针P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处；通过旁边竖直放置的刻度尺，可以读出指针的位置，P0指向0刻度．设弹簧下端未挂重物时，各指针的位置记为x0；挂有质量为0.100 kg的砝码时，各指针的位置记为x.测量结果及部分计算结果如下表所示(n为弹簧的圈数，取重力加速度为9.80 m/s2)．已知实验所用弹簧总圈数为60，整个弹簧的自由长度为11.88 cm.(3)图乙中画出的直线可近似认为通过原点．若从实验中所用的弹簧截取圈数为n的一段弹簧，该弹簧的劲度系数k与其圈数n的关系的表达式为k＝________N/m；该弹簧的劲度系数k与其自由长度l0(单位为m)的关系的表达式为k＝________N/m.。
人教版高中物理实验目录
人教版高中物理实验目录课程简介人教版高中物理是针对高中学生开设的物理课程，通过实验的方式帮助学生深入理解物理知识和原理。
本实验目录旨在提供一份详细的实验目录，供教师和学生参考。
实验目录1. 实验一：测量密度- 实验目的：通过测量物体的质量和体积，计算物体的密度。
- 实验步骤：- 准备一个和一定数量的物体。
- 用天平测量物体的质量。
- 用标定过的尺子测量物体的长度、宽度和高度，计算物体的体积。
- 根据公式密度 = 质量 / 体积，计算物体的密度。
- 实验结果和分析：记录实验中测得的质量、体积和计算得出的密度，并进行分析。
2. 实验二：测量弹簧的力学特性- 实验目的：通过实测弹簧的应变和外力关系，研究弹簧的力学特性。
- 实验步骤：- 准备一个弹簧、一块挂钩和一组已知质量的物体。
- 将弹簧悬挂起来，挂钩挂在弹簧下方。
- 逐渐往挂钩上悬挂物体，记录弹簧的伸长量和所加的质量。
- 根据实验数据绘制弹簧的应变力曲线，分析弹簧的力学特性。
- 实验结果和分析：记录实验中测得的伸长量和所加质量的数据，并绘制应变力曲线，分析弹簧的力学特性。
3. 实验三：测量光的折射角- 实验目的：通过测量光的入射角和折射角，研究光的折射现象。
- 实验步骤：- 准备一个透明材料的棱镜和一束单色光。
- 将光线从空气中射向棱镜，并用一个尺子测量光线的入射角。
- 观察光线在棱镜内部的折射现象，并用尺子测量光线的折射角。
- 根据实验数据计算光的折射率，并进一步研究光的折射规律。
- 实验结果和分析：记录实验中测得的入射角、折射角和计算得出的折射率，并进行分析。
4. 实验四：测量电流与电阻关系- 实验目的：通过改变电压和测量电流，研究电流与电阻的关系。
- 实验步骤：- 准备一个直流电源、一个可变电阻和一个电流表。
- 将电源正极连接到电阻上，负极接地。
- 逐渐改变电阻值，记录电流的变化。
- 根据实验数据绘制电流与电阻的关系曲线，分析电流与电阻的关系。
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1．在“研究匀变速直线运动”的实验中，用打点计时器记录纸带运动的时间，计时器所用电源的频率为50Hz，图为小车带动的纸带上记录的一些点，在每相邻两点间都有四个点未画出，按时间顺序取0．1．2．3．4．5六个点，用米尺量出1．2．3．4．5点到0点的距离如图所示．
a．由纸带可判定小车做______ 运动
b．若小车做匀变速直线运动，那么当打计数点3时小车的速度为________ m/s．小车的加速度大小为________ m/s2 , 方向为________
2．小车拖着穿过打点计时器的纸带做匀变速直线运动.如图是经打点计时器打出的纸带的一段，计数点序号（按打点顺序计数）是1、2、3、4……，已知交流电的频率为50Hz，纸带上每相邻两个计数点间还有四个打印点.则小车运动的加速度大小是______m/s2，（保留三位有效数字）
3．为了定性研究阻力（摩擦阻力和空气阻力）与速度的
关系，某同学设计了如图所示的实验。
接通打点计时器，
将拴有金属小球的细线拉离竖直方向—个角度后释放，小
球撞击固定在小车右端的挡板，使小车和挡板一起运动，
打点计时器在纸带上打下了一系列的点，用刻度尺测出相
邻两点间的距离，可以判断小车所受的阻力随速度的减小
而____________ （填“增大”或“减小”），判断的依据是________________________________。
4．一个小车拖着纸带做匀加速直线运动，用打点计时器打下了一系列的点，舍去开头比较密集的点，适当选取某一点作为第一记数点后用刻度尺量出第6点到第11点间的距离为
2cm，第21点到第26点之间的距离为4．4cm，那么：
（1）该小车的加速度为m/s2
（2）打点计时器打21点时的速度为m/s
5．如图所示，是“打点计时器测速度”实验时打出的一条纸带，已知纸带做直线运动。
为求E点的瞬时速度，甲同学测出D、F两点间距为9.6mm，计算出打E点时纸带的速度大小是0.16m/s；乙同学测出D、G两点间距为17.1mm，可计算出打E点时纸带的速度大小v E= m/s；对于甲乙两位同学测出的速度，您认为同学测出的速度误差较小，理由是。
6．如图所示为接在频率为50Hz的低压交流电源的打点计时器，在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带，图中所示的点是依次所选的计数点，但第3个计数点未画出。
相邻计数点间均有4个实际打下的点。
由图示数据可求得该物体的加速度为m/s2，打第3个计数点时，该物体的速度为m/s。
7．某同学利用下图甲的实验装置来验证机械能守恒定律
（1）该同学开始实验时情形如图甲所示，接通电源释放纸带。
请指出该
同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当的地方：
①；②。
（2）该同学经修改错误并正确操作研究从静止开始下落的物体所受阻
力的情况，得到如图所示的纸带（A、B、C、D、E均为相邻的打点），
测出A、C间的距离为14.77cm，点C、E间的距离为16.33cm。
已知当
地重力加速度为10m/s2，重锤质量为m=1.0kg，设重锤所受阻力大小不
变。
在从A下落到E的过程中，阻力大小为________N。
（已知电源的频率为50HZ）
8．在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量为m＝1.00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点．如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为打点计时器打出的第一个点，点A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出)．已知打点计时器每隔0.02s打一次点，当地的重力加速度为g＝9.8m/s2.那么
(1)纸带的________端(选填“左”或“右”)与重物相连；
(2)根据下图上所得的数据，应取图中O点和________点来验证机械能守恒定律；
(3)从O点到所取点，重物重力势能减少量ΔE p＝________J，动能增加量ΔE k＝________J(结果取3位有效数字)．
9．在研究匀变速直线运动规律的实验中，小车放在斜面上，车前端拴有不可伸长的细线，跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连，小车后面与穿过打点计时器限位孔的纸带相连，如图（a）所示。
起初小车停在靠近打点计时器的位置，重物到地面的距离小于小车到滑轮的距离。
启动打点计时器，释放小车，小车在重物牵引下由静止开始沿斜面向上运动，重物落地后小车会继续运动一段距离，打点计时器在纸带上连续打下一系列点，图（b）中a、b、c是纸带上的三段，打点的先后次序是a→b→c。
（打点计时器使用的交流电频率为50Hz）（1）根据所提供纸带上的数据，计算打c段纸带时小车的加速度大小为m/s2。
（结果保留两位有效数字）方向与小车的运动方向。
（填：相同或相反）
（2）打b段纸带时，小车运动的最大速度出现在b纸带中的段。
（填图b中的相邻两个字母）
乙
10．在一次课外活动中，某同学用图甲所示装置测量放在水平光滑桌面上铁块A 与金属板B 间的动摩擦因数。
已知铁块A 的质量m A =1kg ，金属板B 的质量m B =0．5kg 。
用水平力F 向左拉金属板B ，使其向左运动，弹簧秤的示数如图甲所示，则A 、B 间的摩擦力F μ= __ N ，A 、B 间的动摩擦因数μ= 。
（g 取10m /s 2）。
该同学还将纸带连接在金属板B 的后面，通过打点计时器连续打下一系列的点，测量结果如图乙所示，图中各计数点间的时间间隔为0.1s ，可求得拉金属板的水平力F = N 。
11．在用“打点计时器验证机械能守恒定律”的实验中，质量为m=1.00kg 的重物拖着纸带竖直下落，打点计时器在纸带上打下一系列点，如图所示，相邻计数点间的时间间隔为0.04秒，P 为纸带运动的起点，从P 点到打下B 点的过程中重力势能的减少量⊿E p = J ，在此过程中物体动能的增量⊿E k = J ，（g=9.8m/s 2，答案保留三位有效数字）。
用v 表示各计数点的速度，h 表示各计数点到P 点的距离，以2
2
v
为纵轴、以h 为横轴，根据实验数据
绘出
h
v
2
2
的图线，该图线的斜率表示某个物理量的数值时，说明重物下落过程中的机械能
守恒，该物理量是 。
12．为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置（如图所示）。
实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力。
（1）往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车（选填“之前”或“之后”）接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点。
v/（m•s-1）
t/s
（2）从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间t与速度v的数据如下表：
请根据实验数据作出小车的v-t图像。
（3）通过对实验结果的分析，该同学认为：随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大，你是否同意他的观点？请根据v-t图象简要阐述理由。
13．“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图3－4－8所示． (1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图3－4－9所示．计时器打点的时间间隔为0.02 s ．从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离．该小车的加速度a ＝________ m/s 2.(结果保留两位有效数字
)
(2)平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在小车上．挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度．小车的加速度a 与砝码盘中砝码总重力F 的实验数据如下表：
请根据实验数据作出a －F 的关系图象．
(3)根据提供的实验数据作出的a －F 图线不通过原点，请说明主要原因．。