高中力学实验
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
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-第一篇 专题八 第16讲 力学实验
第16讲力学实验命题规律 1.命题角度：(1)研究匀变速直线运动；(2)验证牛顿运动定律；(3)验证机械能守恒定律；(4)探究动能定理；(5)验证动量守恒定律；(6)探究弹力和弹簧伸长的关系；(7)验证力的平行四边形定则；(8)探究平抛运动的特点；(9)探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系.2.常用方法：控制变量法、等效替代法、图象法．考点一纸带类和光电门类实验实验装置图实验操作数据处理研究匀变速直线运动1.细绳与长木板平行2.释放前小车应靠近打点计时器3.先接通电源，再释放小车，打点结束先切断电源，再取下纸带4.钩码质量适当1.判断物体是否做匀变速直线运动2.利用平均速度求瞬时速度3.利用逐差法求平均加速度4.作速度—时间图象，通过图象的斜率求加速度验证牛顿运动定律1.补偿阻力，垫高长木板使小车能匀速下滑2.在补偿阻力时，不要把悬挂槽码的细绳系在小车上，实验过程中不用重复补偿阻力3.实验必须保证的条件：小车质量m≫槽码质量m′4.释放前小车要靠近打1.利用逐差法或v－t图象法求a2.作出a－F图象和a－1m图象，确定a与F、m的关系点计时器，应先接通电源，后释放小车验证机械能守恒定律1.竖直安装打点计时器，以减少摩擦阻力2.选用质量大、体积小、密度大的材料3.选取第1、2两点间距离接近2 mm的纸带，用mgh＝12m v2进行验证1.应用v n＝h n＋1－h n－12T计算某时刻的瞬时速度2.判断mgh AB与12m v B2－12m v A2是否在误差允许的范围内相等3.作出12v2－h图象，求g的大小探究动能定理1.垫高木板的一端，平衡摩擦力2.拉伸的橡皮筋对小车做功：(1)用一条橡皮筋拉小车——做功W(2)用两条橡皮筋拉小车——做功2W(3)用三条橡皮筋拉小车——做功3W3.测出每次做功后小车获得的速度分别用各次实验测得的v和W绘制W－v或W－v2、W－v3、……图象，直到明确得出W和v的关系验证动量守恒定律1.开始前调节导轨水平2.用天平测出两滑块的质量3.用光电门测量碰前和碰后的速度1.滑块速度的测量：v＝ΔxΔt2.验证的表达式：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′例1(2022·安徽师范大学附属中学模拟)如图所示的装置，可用于探究合外力做功与动能变化量的关系，水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘，实验首先保持轨道水平，通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动以实现平衡摩擦力，再进行后面的操作，并在实验中获得以下测量数据：小车、力传感器和挡光板的总质量为M ，平衡摩擦力时砝码和砝码盘的总质量为m 0，挡光板的宽度为d ，光电门1和2中心间的距离为s .(1)该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于车、力传感器和挡光板的总质量________(选填“需要”或“不需要”)；(2)实验需用游标卡尺测量挡光板的宽度d ，如图乙所示，d ＝________mm ；(3)某次实验过程中，力传感器的读数为F .小车通过光电门1和2的挡光时间分别为t 1、t 2(小车通过光电门2后，砝码盘才落地)，已知重力加速度为g ，则该实验要验证的表达式是________(根据题中给出的已知量的符号来表达)．例2 (2022·山东日照市一模)某实验小组用如图所示的装置验证动量守恒定律．实验开始前在水平放置的气垫导轨左端装一个弹射装置，打开控制开关，滑块可被弹射装置向右弹出．滑块A 和滑块B 上装有相同宽度的挡光片，在相碰的端面装有轻质弹性架(未画出)．实验开始前，滑块A 被弹射装置锁定，滑块B 静置于两个光电门之间．(1)打开控制开关，滑块A 被弹出．数字计时器记录下挡光片通过光电门1的时间Δt 1，挡光片先后通过光电门2的时间Δt 2和Δt 3，则滑块A (含挡光片)与滑块B (含挡光片)的质量大小关系是m A ________m B (选填“大于”“等于”或“小于”)．(2)若滑块A 和滑块B 的碰撞过程中满足动量守恒，则应满足的关系式为______________(用m A 、m B 、Δt 1、Δt 2、Δt 3表示)．(3)若滑块A 和滑块B 的碰撞是弹性碰撞，则m A m B＝________(用Δt 2、Δt 3表示)． 例3 (2022·河北张家口市高三期末)某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置验证系统机械能守恒定律，当地的重力加速度g＝9.80 m/s2，操作步骤如下：①用天平测量物块a的质量m1和物块b的质量m2；②把打点计时器、定滑轮固定在铁架台上，用跨过定滑轮的轻质细线连接物块a和物块b；③把固定在物块a上的纸带穿过打点计时器的限位孔，让物块a靠近打点计时器，先________________，再________________；④实验过程中打出的一条纸带如图乙所示；⑤更换物块重复实验．(1)请把步骤③补充完整；(2)所用交变电源的频率为50 Hz，测得计数点O、A、B、C、D、E、F相邻两点间的距离分别为x1＝6.00 cm、x2＝8.39 cm、x3＝10.81 cm、x4＝13.20 cm、x5＝15.59 cm、x6＝18.01 cm，相邻两个计数点间还有4个点未画出，打下计数点A时物块a和物块b运动的速度大小v A ＝________ m/s，打下计数点E时物块a和物块b运动的速度大小v E＝________ m/s；(结果均保留三位有效数字)(3)用天平测出物块a和物块b的质量分别为m1、m2(m1<m2)，从打计数点A到E的过程中，物块a和物块b组成的系统减小的重力势能ΔE p＝______，增加的动能为ΔE k＝______，在误差允许的范围内，物块a和物块b组成的系统机械能守恒．(结果用m1、m2、v A、v E、g、x2、x3、x4、x5表示)例4(2022·安徽合肥市第一次检测)某实验小组为了探究物体加速度与力、质量的关系，设计了如下实验．(1)在探究小车加速度a与其质量M的关系时，采用了图(a)所示的方案．①保持盘中砝码不变，通过增减小车中的砝码个数改变小车的总质量M，利用打出的纸带测量出小车对应的加速度．下列实验操作合理的是________．A．为了补偿阻力，把木板的一侧垫高，并将砝码盘用细线通过定滑轮系在小车上B．先接通电源，待打点计时器正常工作后再释放小车C．调节滑轮，使细线与木板平行②图(b)为实验中打出的一条纸带，相邻两个计数点间还有四个点未画出．交变电源的频率为50 Hz，小车的加速度a＝________ m/s2.(结果保留两位有效数字)③表格中为实验小组记录的6组实验数据，其中5组数据的对应点已经标在图(c)的坐标纸上，请用×标出余下的一组数据的对应点，并作出a－1M图象，由a－1M图象可得出的实验结论为：________________________________________________________________________.F/N M/kg a/(m·s－2)0.29 1.160.250.290.860.340.290.610.480.290.410.720.290.360.820.290.310.94(2)在探究小车加速度a与所受力F的关系时，设计了图(d)所示的方案．其实验操作步骤如下：a．挂上砝码盘和砝码，调节木板的倾角，使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑；b．取下砝码盘和砝码，测出其总质量为m，并让小车沿木板下滑，测出加速度a；c．改变砝码盘中砝码的个数，重复步骤a和b，多次测量，作出a－F图象．①该实验方案________(选填“需要”或“不需要”)满足条件M≫m；②若实验操作规范，通过改变砝码个数，画出的a－F图象最接近图中的________．考点二力学其他实验实验装置图实验操作数据处理探究弹簧弹力与形变量的关系1.应在弹簧自然下垂时，测量弹簧原长l02.水平放置时测原长，图线不过原点的原因是弹簧自身有重力1.作出弹力F随弹簧伸长量x变化的图线，斜率表示弹簧的劲度系数2.超过弹簧的弹性限度，图线会发生弯曲探究两个互成角度的力的合成规律1.正确使用弹簧测力计2.同一次实验中，橡皮条结点的位置一定要相同3.细绳套应适当长一些，互成角度地拉橡皮条时，夹角合适1.按力的图示作平行四边形2.求合力大小探究平抛运动的特点1.保证斜槽末端水平2.每次让小球从斜轨道的同一位置由静止释放3.坐标原点应是小球出槽口时球心在木板上的投影点1.用代入法或图象法判断运动轨迹是不是抛物线2.由公式：x＝v0t和y＝12gt2，求初速度v0＝xg2y探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系1.弹力大小可以通过标尺上刻度读出，该读数显示了向心力大小2.采用了控制变量法，探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系作出F n－ω2、F n－r、F n－m的图象，分析向心力与角速度、半径、质量之间的关系例5(2022·陕西西安市七校高三期末)如图为“探究互成角度的力的合成规律”的实验，三个细线套L1、L2、L3共系于一个结点，另一端分别系于轻质弹簧测力计A、B和重物M上，A挂于固定点P.手持B拉动细线，使结点静止于O点．(1)某次实验中弹簧测力计A的指针位置如图甲所示，其读数为________ N.(2)图乙中的F与F′两力中，方向和细线PO方向相同的是________(选填“F”或“F′”)．(3)下列实验要求中，必要的是________．(填选项前的字母)A．弹簧测力计B始终保持水平B．用天平测量重物M的质量C．细线套方向应与木板平面平行D．若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而保持细线套结点位置不变，只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可(4)本实验采用的科学方法是________．(填选项前的字母)A．理想实验法B．等效替代法C．控制变量法D．建立物理模型法例6(2022·山东日照市高三期末)物理兴趣小组的同学用图甲所示的装置和频闪照相仪探究平抛运动的规律．(1)关于实验注意事项，下列说法正确的是________(选填选项前的字母)；A．必须将小球从斜槽上的同一位置由静止释放B．斜槽轨道必须光滑C．必须选择质量大的小球D．小球运动时不能与方格纸相触(2)某同学用频闪照相仪拍摄到小球抛出后几个位置的照片如图乙所示，由照片可以判断斜槽轨道末端向______________倾斜，根据照片也可判断小球在水平方向做匀速直线运动，依据是________________________________________________________________________；(3)物理兴趣小组重新调整斜槽轨道末端，规范完成实验，根据拍摄到的一张照片测出小球不同位置的竖直位移y和水平位移x，以x2为横坐标，以y为纵坐标，在坐标纸上画出对应的图象为过原点的倾斜直线，测得直线的斜率k＝5，取g＝10 m/s2，由此可得小球做平抛运动的初速度v0＝________ m/s.1．(2022·河南安阳市一模)某实验小组用图中装置探究质量一定的情况下加速度和力的关系．他们用不可伸长的细线将滑块(含挡光片)通过一个定滑轮和挂有重物的动滑轮与力传感器相连，细线与气垫导轨平行，在水平气垫导轨的A、B两点各安装一个光电门，A、B两点间距为x，释放重物，挡光片通过A、B时的遮光时间分别为t A、t B，已知挡光片宽度为d.(1)实验操作过程中________(选填“需要”或“不需要”)满足重物的质量远小于滑块及挡光片的质量；(2)滑块通过AB段时的加速度大小为________(用题中已知的物理量字母表示)；(3)多次改变重物质量，同时记录细线的拉力大小F，重复上述实验步骤，得到多组加速度a 与拉力F，以a为纵坐标、F为横坐标作图，若图线是________，则物体质量一定的情况下加速度与合外力成正比的结论成立．2．(2022·云南第一次统测)某同学用如图甲所示的装置验证动量定理，部分实验步骤如下：(1)将一遮光条固定在滑块上，用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度，游标卡尺的示数如图乙所示，则遮光条的宽度d＝________ mm；(2)用天平称得滑块(包含遮光条)的质量m＝380.0 g；(3)将一与轻弹簧相连的压力传感器固定在气垫导轨左端，一光电门安装在气垫导轨上方，用滑块将弹簧压缩一段距离后由静止释放，压力传感器显示出弹簧弹力F随时间t变化的图象如图丙所示，根据图丙可求得弹簧对滑块的冲量大小为________ N·s；滑块离开弹簧一段时间后通过光电门，光电门测得遮光条的挡光时间为Δt＝2.0×10－3 s，可得弹簧恢复形变的过程中滑块的动量增量大小为________ kg·m/s.(计算结果均保留2位有效数字)。
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。
高中力学小实验报告
一、实验目的1. 通过实验验证牛顿第二定律的正确性。
2. 理解质量、力和加速度之间的关系。
3. 掌握实验操作和数据处理方法。
二、实验原理牛顿第二定律指出：物体所受的合外力与物体的质量成正比，与物体的加速度成正比，加速度的方向与合外力的方向相同。
其数学表达式为：F=ma。
三、实验器材1. 弹簧测力计2. 小车3. 滑轮4. 细线5. 铅块6. 水平桌面7. 秒表8. 米尺9. 计算器四、实验步骤1. 将小车放在水平桌面上，用细线连接小车和铅块，铅块挂在滑轮的另一端。
2. 用弹簧测力计测出铅块的重力G，记录数据。
3. 将小车放在水平桌面上，用米尺测量小车与滑轮之间的距离L，记录数据。
4. 在小车的一端连接弹簧测力计，用米尺测量弹簧测力计与小车之间的距离D，记录数据。
5. 在小车的一端连接细线，另一端连接铅块，调整铅块的质量m，使小车能够顺利运动。
6. 用秒表测量小车通过距离L所需的时间t，记录数据。
7. 改变铅块的质量m，重复步骤5和6，共进行5次实验。
五、数据处理1. 计算每次实验中铅块的重力G与小车受到的合外力F之间的关系。
2. 计算每次实验中小车的加速度a。
3. 计算每次实验中小车的质量m与加速度a之间的关系。
六、实验结果与分析1. 通过实验数据，我们发现铅块的重力G与小车受到的合外力F成正比，符合牛顿第二定律。
2. 通过实验数据，我们发现小车的质量m与加速度a成反比，符合牛顿第二定律。
3. 实验结果与理论分析一致，验证了牛顿第二定律的正确性。
七、实验结论通过本次实验，我们成功验证了牛顿第二定律的正确性，了解了质量、力和加速度之间的关系。
在实验过程中，我们掌握了实验操作和数据处理方法，为以后的学习奠定了基础。
八、实验注意事项1. 在实验过程中，注意保持实验环境的安静，以免影响实验数据的准确性。
2. 在测量距离和力时，尽量保证精度，减小误差。
3. 在调整铅块质量时，注意观察小车运动情况，确保实验顺利进行。
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。
高中力学实验大全(学生版)
实验一 研究匀变速直线运动1.实验器材电火花计时器(或电磁打点计时器)、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、 、导线、电源、复写纸片.2.实验原理3.实验步骤(1)按照如图所示实验装置，把打点计时器固定在长木板无 的一端，接好电源；(2)把一细绳系在小车上，细绳绕过滑轮，下端挂合适的钩码，纸带穿过打点计时器，固定在小车后面；(3)把小车停靠在打点计时器处，先 ，后 ；(4)小车运动一段时间后，断开电源，取下纸带；(5)换纸带重复做三次，选择一条比较理想的纸带进行测量分析.4.注意事项(1)平行：纸带、细绳要和长木板平行.(2)两先两后：实验中应先 ，后 ；实验完毕应 ， .(3)防止碰撞：在到达长木板末端前应让小车停止运动，防止 及 与滑轮相撞.(4)减小误差：小车的加速度宜适当 ，可以减小长度的测量误差，加速度大小以能在约50 cm 的纸带上清楚地取出6～7个计数点为宜.(5)小车从 位置释放.5.数据处理(1)目的通过纸带求解运动的 和 ，确定物体的运动性质等.(2)方法①分析物体的运动性质——测量相邻计数点间的距离，计算相邻计数点距离之差，看其是否为常数，从而确定物体的运动性质.②利用逐差法求解平均加速度a 1＝x 4－x 13T 2，a 2＝x 5－x 23T 2，a 3＝x 6－x 33T 2⇒a ＝a 1＋a 2＋a 33＝ ③利用平均速度求瞬时速度：v n ＝ ＝④作出速度—时间图象，通过图象的 求解物体的加速度；(3)Δx ＝aT 2，只要小车做 运动，它在任意两个 的时间间隔内的 就一定相等.实验二探究弹力和弹簧伸长的关系1.实验原理弹簧受到拉力作用会伸长，平衡时弹簧产生的弹力和外力大小相等；弹簧的越大，也就越大.2.实验器材铁架台、弹簧、钩码、刻度尺、坐标纸.3.实验步骤(1)安装实验仪器(2)测量弹簧的(或总长)及所受的(或所挂钩码的质量)，列表作出记录，要尽可能多测几组数据.(3)根据所测数据在坐标纸上描点，以为纵坐标，以弹簧的为横坐标.(4)按照在图中所绘点的分布与走向，尝试作出一条(包括直线)，所画的点不一定正好在这条曲线上，但要注意使曲线两侧的点数大致相同.(5)以弹簧的伸长量为，写出曲线所代表的函数，首先尝试一次函数，如果不行再考虑二次函数.4.数据处理(1)列表法：将测得的F、x填入设计好的表格中，可以发现弹力F与弹簧伸长量x的在误差允许范围内是相等的.(2)图象法：以弹簧伸长量x为横坐标，弹力F为纵坐标，描出F、x各组数据相应的点，作出的拟合曲线是一条的直线.(3)函数法：弹力F与弹簧伸长量x满足的关系.2.注意事项(1)不要超过弹性限度：实验中弹簧下端挂的钩码不要太多，以免弹簧被过分拉伸，超过弹簧的弹性限度.(2)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.(3)观察所描点的走向：本实验是探究性实验，实验前并不知道其规律，所以描点以后所作的曲线是试探性的，只是在分析了点的分布和走向以后才决定用来连接这些点. (4)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.3.误差分析(1)钩码标值不准确、弹簧长度测量不准确带来误差.(2)画图时描点及连线不准确也会带来误差.实验三验证力的平行四边形定则1.实验原理：互成角度的两个力F1、F2与另外一个力F′产生的效果，看F1、F2用平行四边形定则求出的合力F与F′在实验误差允许范围内是否相同.2.实验器材：木板、白纸、图钉若干、橡皮条、细绳、弹簧测力计两个、三角板、刻度尺.3.实验步骤(1)用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的木板上.(2)两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套，地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O.如图1甲所示.(3)用铅笔描下的位置和的方向，并记录弹簧测力计的读数，利用刻度尺和三角板根据求出合力F.(4)只用一个弹簧测力计，通过细绳套把拉到与，记下弹簧测力计的和细绳的，如图乙所示.(5)比较F′与用平行四边形定则求得的合力F，看它们在实验误差允许的范围内是否相同.4.注意事项(1)将两只弹簧测力计调零后水平互钩对拉过程中，读数相同，可选；若不同，应另换或调校，直至相同为止.(2)被测力的方向应与方向一致.(3)读数时应正对、平视刻度.(4)位置不变：在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点的位置一定要，是为了使合力的作用效果与两个分力共同作用效果相同，这是利用了的思想. (5)角度合适：用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时，其夹角不宜太小，也不宜太大，以60°～100°之间为宜.(6)在合力不超出量程及在橡皮条弹性限度内形变应尽量大一些.细绳套应适当长一些，便于确定力的方向.(7)统一标度：在同一次实验中，画力的图示选定的要相同，并且要恰当选定标度，使力的图示一些.5.误差分析(1)误差来源：除弹簧测力计本身的误差外，还有读数误差、作图误差等.(2)减小误差的办法：①实验过程中读数时眼睛一定要正视弹簧测力计的刻度盘，要按要求和弹簧测力计的精度正确读数和记录.②作图时使用刻度尺，并借助于三角板，使表示两力的对边一定要平行.实验四探究加速度与力、质量的关系1.实验方法控制变量法：(1)保持质量不变，探究跟的关系.(2)保持合外力不变，探究与的关系.(3)作出a－F图象和a－1m图象，确定其关系.2.实验器材：小车、砝码、小盘、细绳、一端附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、低压、导线两根、纸带、天平、米尺.3.实验步骤(1)测量：用天平测量小盘和砝码的质量m′和小车的质量m.(2)安装：按照如图1所示装置把实验器材安装好，只是不把悬挂小盘的细绳系在小车上(即不给小车).(3)平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块，使小车能下滑.(4)操作：①小盘通过细绳绕过定滑轮系于小车上，先后，断开电源，取下纸带编号码.②保持小车的质量m不变，改变小盘和砝码的质量m′，重复步骤①.③在每条纸带上选取一段比较理想的部分，测加速度a. 描点作图，作a－F的图象④保持小盘和砝码的不变，改变小车质量m，重复步骤①和③，作a－1m图象.4.注意事项：(1)平衡摩擦力：适当垫高木板的右端，使小车的重力沿斜面方向的分力正好平衡.在平衡摩擦力时，不要把悬挂小盘的细绳系在小车上，让小车拉着穿过打点计时器的纸带匀速运动.(2)不重复平衡摩擦力. (3)实验条件：(4)一先一后一按：改变拉力或小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近，并应先接通电源，后释放小车，且应在小车到达滑轮前按住小车.5.数据处理：(1)利用及逐差法求a.(2)以a为纵坐标，F为横坐标，如果这些点在一条过原点的直线上，说明a与F成.(3)以a为纵坐标，1m为横坐标，描点、连线，如果该线为过原点的直线，就能判定a与m 成.6.误差分析(1)实验原理不完善：本实验用小盘和砝码的总重力代替小车的拉力，而实际上小车所受的拉力要小盘和砝码的总重力.(2)摩擦力平衡不准确、质量测量不准确、计数点间距测量不准确、纸带和细绳不严格与木板平行都会引起误差.实验五探究动能定理1.实验目的：探究功与物体速度变化的关系.2.实验原理(1)一根橡皮筋作用在小车上移动距离s——做功为W.(2)两根橡皮筋作用在小车上移动距离s——做功应为.(3)三根橡皮筋作用在小车上移动距离s——做功应为(4)利用打点计时器求出小车离开橡皮筋的速度，列表、作图，由图象可以确定功与速度变化的关系.3.实验器材：、小车、木板、、纸带、铁钉、刻度尺等.4.实验步骤(1)垫高木板的一端，平衡.(2)拉伸的橡皮筋对小车做功：①用一条橡皮筋拉小车——做功W.②用两条橡皮筋拉小车——做功2W. ③用三条橡皮筋拉小车——做功3W.(3)测出每次做功后小车获得的.(4)分别用各次实验测得的v和W绘制W－v或W－v2、W－v3、……图象，直到明确得出W 和v的关系.5.实验结论：物体速度v与外力做功W间的关系.6.实验注意事项：(1)将木板一端垫高，使小车的重力沿斜面向下的分力与平衡.方法是轻推小车，由打点计时器打在纸带上的点的均匀程度判断小车是否做运动，找到长木板的一个合适的倾角.(2)测小车速度时，应选纸带上的点迹均匀的部分，也就是选小车做运动的部分.(3)橡皮筋应选规格一样的.力对小车做的功以一条橡皮筋做的功为单位即可，不必计算出具体数值.(4)小车质量应大一些，使纸带上打的点多一些.7.实验探究的技巧与方法：(1)不直接计算W和v的数值，而只是看第2次、第3次……实验中的W和v是第1次的多少倍，简化数据的测量和处理.(2)作W－v图象，或W－v2、W－v3图象，直到作出的图象是一条.实验六 验证机械能守恒定律1.实验目的：验证机械能守恒定律.2.实验原理通过实验，求出做自由落体运动物体的 和相应过程动能的增加量，若二者相等，说明机械能守恒，从而验证机械能守恒定律.3.实验器材：打点计时器、电源、纸带、复写纸、重物、 、铁架台、导线两根.4.实验步骤(1)安装器材：将 固定在铁架台上，用导线将打点计时器与低压电源相连.(2)打纸带：用手竖直提起纸带，使重物停靠在打点计时器下方附近，先 ，再 ，让重物自由下落，打点计时器就在纸带上打出一系列的点，取下纸带，换上新的纸带重打几条(3～5条)纸带.(3)选纸带（分两种情况说明）：①若选第1点O 到下落到某一点的过程，即用 来验证，应选点迹清晰，且第1、2两点间距离小于或接近 的纸带.②用 验证时，由于重力势能的相对性，处理纸带时选择适当的点为基准点，这样纸带上打出的第1、2两点间的距离是否小于或接近2 mm 就无关紧要了. ③图象法：从纸带上选取多个点，测量从第一点到其余各点的下落高度h ，并计算各点速度的平方v 2，然后以12v 2为纵轴，以h 为横轴，根据实验数据作出12v 2－h 图象.若在误差允许的范围内图象是一条过原点且斜率为 的直线，则验证了机械能守恒定律.5.实验结论：在 的范围内，自由落体运动过程机械能守恒.6.误差分析(1)测量误差：减小测量误差的方法，一是测下落距离时都从0点量起，一次将各打点对应下落高度测量完，二是多测几次取平均值.(2)系统误差：由于重物和纸带下落过程中要克服阻力做功，故动能的增加量ΔE k ＝12m v n 2必定 于重力势能的减少量 ，尽可能使用 以及改进安装减小阻力。
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。
高中物理力学实验知识点总结
高中物理力学实验知识点总结一、力的平衡实验力的平衡实验是力学实验中的基础实验，通过该实验可以了解力的平衡条件和力的合成等概念。
知识点总结：1. 力的平衡条件：当作用在物体上的多个力相互平衡，使得物体保持静止或匀速直线运动时，这些力的合力为零，称为力的平衡条件。
2. 力的合成：通过力的平衡实验可以了解多个力的合成。
当多个力作用在一个物体上时，可以通过合成力来代替这些力，合成力的大小和方向可以通过力的平衡条件来确定。
3. 杆的平衡：在力的平衡实验中常使用杆的平衡来说明力的平衡条件。
当一根杆平衡时，可以通过转矩的平衡条件来确定杆两端所受力的大小和方向。
二、牛顿第二定律实验牛顿第二定律实验是力学实验的重要内容，通过该实验可以验证牛顿第二定律，并了解力和加速度之间的关系。
知识点总结：1. 牛顿第二定律：牛顿第二定律表明物体的加速度和受到的力成正比，与物体的质量成反比。
即F=ma，其中F为物体所受的合外力，m为物体的质量，a为物体的加速度。
2. 实验方法：通过在水平面上放置实验装置，使物体受到弹簧测力计的拉力，并随着不同的质量增加拉力，然后测量物体的加速度，验证牛顿第二定律。
3. 力和加速度的关系：牛顿第二定律说明了力和加速度之间的关系。
当受到的合外力增加时，物体的加速度会增加；相反，当受到的合外力减小时，物体的加速度会减小。
三、摩擦力实验摩擦力实验是研究物体表面之间的相互作用力，通过该实验可以了解摩擦力的特性和大小。
知识点总结：1. 静摩擦力和动摩擦力：静摩擦力是当物体相对运动前处于静止状态时，物体所受到的摩擦力；动摩擦力是当物体处于相对运动状态时，物体所受到的摩擦力。
2. 摩擦力的特性：静摩擦力和动摩擦力跟物体的接触面积、表面材质和受力大小有关。
通过摩擦力实验可以了解这些特性，例如改变物体的接触面积以及表面材质可以影响摩擦力的大小。
3. 弹簧测力计的应用：在摩擦力实验中，可以使用弹簧测力计来测量摩擦力的大小。
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。
高中物理力学实验【实验一】研究匀变速直线运动
【实验一】研究匀变速直线运动一、高考题：1、（2010广东卷）（1）图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。
①已知打点计时器电源频率为50Hz ，则纸带上打相邻两点的时间间隔为_________。
②ABCD 是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出。
从图13中读出A 、B 两点间距s=__________；C 点对应的速度是________(计算结果保留三位有效数字)。
ks5uks5uks5u答案：①0.02s，②0.70cm，0.100m/s 解析： （1）①s fT 02.01==②读A 、B 两点数值：1.00cm 、1.70cm 故：s=1.70cm-1.00cm=0.70cms m s m t BD v v BD c /100.0/102.010.190.022=⨯+===- 2、（2011广东卷）图14是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带，O 、A 、B 、14图C 、D 和E 为纸带上六个计数点，加速度大小用a 表示．① OD 间的距离为________cm ．② 图15是根据实验数据绘出的s-t 2图线（s 为各计数点至同一起点的距离），斜率表示________，其大小为________m/s 2（保留三位有效数字）．解析：（1）答案：1.20 a/2 0.933要估读一位，②s=v 0t+21at 2，斜率为a/2【实验一】研究匀变速直线运动1、（2010广东卷）（1）图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。
①已知打点计时器电源频率为50Hz ，则纸带上打相邻两点的时间间隔为_________。
②ABCD 是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出。
从图13中读出A 、B 两点间距s=__________；C 点对应的速度2/s .1.2.315图O BCDEA ••••••132cm14图是________(计算结果保留三位有效数字)。
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。
(完整版)高中物理力学实验知识点整理(非常详细)
研究匀变速直线运动一、实验目的1．练习使用打点计时器，学会用打上点的纸带研究物体的运动情况．2．会利用纸带求匀变速直线运动的速度、加速度．3．利用打点纸带探究小车速度随时间变化的规律，并能画出小车运动的v－t图象，根据图象求加速度．二、实验器材电火花计时器(或电磁打点计时器)、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片．三、实验步骤1．把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路．2．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面．实验装置见上图，放手后，看小车能否在木板上平稳地加速滑行．3．把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，后放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，换上新纸带，重复三次．4．从几条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开始一些比较密集的点，在后面便于测量的地方找一个开始点，以后依次每五个点取一个计数点，确定好计数始点，并标明0、1、2、3、4、…，测量各计数点到0点的距离s，并记录填入表中.位置编号01234 5t/ss/mv/(m·s－1)5.计算出相邻的计数点之间的距离x1、x2、x3、….6．利用一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度求得各计数点1、2、3、4、5的瞬时速度，填入上面的表格中．7．增减所挂钩码数，再做两次实验．四、注意事项1．纸带、细绳要和长木板平行．2．释放小车前，应使小车停在靠近打点计时器的位置．3．实验时应先接通电源，后释放小车；实验后先断开电源，后取下纸带．探究弹力和弹簧伸长的关系一、实验目的1．探究弹力和弹簧伸长的定量关系．2．学会利用列表法、图象法研究物理量之间的关系．二、实验原理弹簧受到拉力会伸长，平衡时弹簧产生的弹力和外力大小相等；弹簧的伸长量越大，弹力也就越大．三、实验器材铁架台、弹簧、钩码、刻度尺、坐标纸．四、实验步骤1．安装实验仪器(见实验原理图)．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，让其自然下垂，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．用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度l0，即原长．3．在弹簧下端挂质量为m1的钩码，量出此时弹簧的长度l1，记录m1和l1，填入自己设计的表格中．4．改变所挂钩码的质量，量出对应的弹簧长度，记录m2、m3、m4、m5和相应的弹簧长度l2、l3、l4、l5，并得出每次弹簧的伸长量x1、x2、x3、x4、x5.钩码个数长度伸长量x钩码质量m弹力F0l0＝1l1＝2l2＝3l3＝五、数据处理1．列表法将测得的F、x填入设计好的表格中，可以发现弹力F与弹簧伸长量x的比值在误差允许范围内是相等的．2．图象法以弹簧伸长量x为横坐标，弹力F为纵坐标，描出F、x各组数据相应的点，作出的拟合曲线，是一条过坐标原点的直线．六、误差分析1．钩码标值不准确、弹簧长度测量不准确带来误差．2．画图时描点及连线不准确也会带来误差．七、注意事项1．每次增减钩码测量有关长度时，均需保证弹簧及钩码不上下振动而处于静止状态，否则，弹簧弹力有可能与钩码重力不相等．2．弹簧下端增加钩码时，注意不要超过弹簧的弹性限度．3．测量有关长度时，应区别弹簧原长l0、实际总长l及伸长量x三者之间的不同，明确三者之间的关系．4．建立平面直角坐标系时，两轴上单位长度所代表的量值要适当，不可过大，也不可过小．5．描线的原则是，尽量使各点落在描画出的线上，少数点分布于线两侧，描出的线不应是折线，而应是光滑的曲线．验证力的平行四边形定则一、实验目的1．验证互成角度的两个共点力合成时的平行四边形定则．2．培养应用作图法处理实验数据和得出结论的能力．二、实验原理互成角度的两个力F1、F2与另外一个力F′产生相同的效果，看F1、F2用平行四边形定则求出的合力F与F′在实验误差允许范围内是否相等．三、实验器材木板、白纸、图钉若干、橡皮条、细绳、弹簧测力计两个、三角板、刻度尺．四、实验步骤1．用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上．2．用图钉把橡皮条的一端固定在A 点，橡皮条的另一端拴上两个细绳套．3．用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条与绳的结点伸长到某一位置O ，如图所示，记录两弹簧测力计的读数，用铅笔描下O 点的位置及此时两细绳的方向．4．只用一只弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置O ，记下弹簧测力计的读数和细绳套的方向．5．改变两弹簧测力计拉力的大小和方向，再重做两次实验．五、数据处理1．用铅笔和刻度尺从结点O 沿两条细绳方向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧测力计的拉力F 1和F 2的图示，并以F 1和F 2为邻边用刻度尺作平行四边形， 过O 点画平行四边形的对角线，此对角线即为合力F 的图示．2．用刻度尺从O 点按同样的标度沿记录的方向作出实验步骤4中弹簧测力计的拉力F ′的图示．3．比较F 与F ′是否完全重合或几乎完全重合，从而验证平行四边形定则． 六、注意事项1．同一实验中的两只弹簧测力计的选取方法是：将两只弹簧测力计调零后互钩对拉，读数相同．2．在同一次实验中，使橡皮条拉长时，结点O 位置一定要相同．3．用两只弹簧测力计钩住绳套互成角度地拉橡皮条时，夹角不宜太大也不宜太小，在60°～100°之间为宜．4．实验时弹簧测力计应与木板平行，读数时眼睛要正视弹簧测力计的刻度，在合力不超过量程及橡皮条弹性限度的前提下，拉力的数值尽量大些．5．细绳套应适当长一些，便于确定力的方向．不要直接沿细绳套的方向画直线，应在细绳套末端用铅笔画一个点，去掉细绳套后，再将所标点与O 点连接，即可确定力的方向．6．在同一次实验中，画力的图示所选定的标度要相同，并且要恰当选取标度，使所作力的图示稍大一些．七、误差分析1．弹簧测力计本身的误差． 2．读数误差和作图误差．3．两分力F 1、F 2间的夹角θ越大，用平行四边形定则作图得出的合力F 的误差ΔF 也越大．验证牛顿运动定律一、实验目的1．学会用控制变量法研究物理规律． 2．探究加速度与力、质量的关系． 3．掌握灵活运用图象处理问题的方法． 二、实验原理(见实验原理图)1．保持质量不变，探究加速度跟合外力的关系． 2．保持合外力不变，探究加速度与质量的关系．3．作出a －F 图象和a －1m图象，确定其关系．三、实验器材小车、砝码、小盘、细绳、附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、低压交流电源、导线两根、纸带、天平、米尺．四、实验步骤 1．测量：用天平测量小盘和砝码的质量m ′和小车的质量m . 2．安装：按照如实验原理图所示装置把实验器材安装好，只是不把悬挂小盘的细绳系在小车上(即不给小车牵引力)3．平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块，使小车能匀速下滑． 4．操作：(1)小盘通过细绳绕过定滑轮系于小车上，先接通电源后放开小车，取下纸带编号码． (2)保持小车的质量m 不变，改变砝码和小盘的质量m ′，重复步骤(1)． (3)在每条纸带上选取一段比较理想的部分，测加速度a . (4)描点作图，作a －F 的图象．(5)保持砝码和小盘的质量m ′不变，改变小车质量m ，重复步骤(1)和(3)，作a －1m图象．五、数据处理1．保持小车质量不变时，计算各次小盘和砝码的重力(作为小车的合力)及对应纸带的加速度，填入表(一)中．2.填入表(二)中．3.4．以a 为纵坐标，F 为横坐标，根据各组数据描点，如果这些点在一条过原点的直线上，说明a 与F 成正比．5．以a 为纵坐标，1m为横坐标，描点、连线，如果该线过原点，就能判定a 与m 成反比．六、注意事项1．平衡摩擦力：适当垫高木板的右端，使小车的重力沿斜面方向的分力正好平衡小车和纸带受到的阻力．在平衡摩擦力时，不要把悬挂小盘的细绳系在小车上，让小车拉着打点的纸带匀速运动．2．不重复平衡摩擦力． 3．实验条件：m ≫m ′.4．一先一后一按：改变拉力和小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，后释放小车，且应在小车到达定滑轮前按住小车．5．作图象时，要使尽可能多的点在所作直线上．不在直线上的点应尽可能对称分布在所作直线两侧．6．作图时两轴标度比例要选择适当．各量需采用国际单位． 七、误差分析1．系统误差：本实验用小盘和砝码的总重力m ′g 代替小车的拉力，而实际上小车所受的拉力要小于小盘和砝码的总重力．2．偶然误差：摩擦力平衡不准确、质量测量不准确、计数点间距测量不准确、纸带和细绳不严格与木板平行都会引起误差．探究动能定理一、实验目的1.通过实验探究外力对物体做功与物体速度的关系． 二、实验原理探究功与速度变化的关系，可用如实验原理图所示的装置进行实验，通过增加橡皮筋的条数使橡皮筋对小车做的功成倍增加，再通过打点计时器和纸带来测量每次实验后小车的末速度v ，最后通过数据分析得出速度变化与功的关系．三、实验器材橡皮筋、小车、木板、打点计时器、纸带、铁钉等． 四、实验步骤1．垫高木板的一端，平衡摩擦力． 2．拉伸的橡皮筋对小车做功：(1)用一条橡皮筋拉小车——做功W . (2)用两条橡皮筋拉小车——做功2W . (3)用三条橡皮筋拉小车——做功3W . 3．测出每次做功后小车获得的速度．4．分别用各次实验测得的v 和W 绘制W －v 或W －v 2、W －v 3……图象，直到明确得出W 和v 的关系．五、数据处理1．求小车的速度：利用纸带上点迹均匀的一段测出两点间的距离x ，则v ＝x T(其中T 为打点周期)．2．实验数据处理在坐标纸上画出W －v 和W －v 2图象(“W ”以一根橡皮筋做的功为单位)．根据图象得出W ∝v 2.六、误差分析1．误差的主要来源是橡皮筋的长度、粗细不一，使橡皮筋的拉力做功W 与橡皮筋的条数不成正比．2．没有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力时倾角过大也会造成误差． 3．利用打上点的纸带计算小车的速度时，测量不准带来误差． 七、注意事项 1．平衡摩擦力的方法是轻推小车，由打在纸带上的点是否均匀判断小车是否匀速运动． 2．测小车速度时，纸带上的点应选均匀部分的．3．橡皮筋应选规格一样的．力对小车做的功以一条橡皮筋做的功为单位即可，不必计算出具体数值．4．小车质量应大一些，使纸带上打的点多一些．八、实验结论物体速度v 与外力做功W 间的关系W ∝v 2.验证机械能守恒定律一、实验目的验证机械能守恒定律． 二、实验原理 通过实验，求出做自由落体运动物体的重力势能的减少量和相应过程动能的增加量，若二者相等，说明机械能守恒，从而验证机械能守恒定律．三、实验器材打点计时器、电源、纸带、复写纸、重物、刻度尺、铁架台(带铁夹)、导线两根． 四、实验步骤1．安装置：按实验原理图将检查、调整好的打点计时器竖直固定在铁架台上，接好电路．2．打纸带：将纸带的一端用夹子固定在重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔用手提着纸带使重物静止在靠近打点计时器的地方．先接通电源，后松开纸带，让重物带着纸带自由下落．更换纸带重复做3次～5次实验．3．选纸带：(1)用mgh ＝12mv 2来验证，应选点迹清晰，且1、2两点间距离接近2 mm 的纸带．(2)用12mv 2B －12mv 2A ＝mg Δh 验证时，只要A 、B 之间的点迹清晰即可选用．,五、验证方案方案一：利用起始点和第n 点计算．代入gh n 和12v 2n ，如果在实验误差允许的范围内，gh n＝12v 2n ，则验证了机械能守恒定律． 方案二：任取两点计算1．任取两点A 、B 测出h AB ，算出gh AB .2．算出12v 2B －12v 2A 的值．3．如果在实验误差允许的范围内，gh AB ＝12v 2B －12v 2A ，则验证了机械能守恒定律．方案三：图象法．从纸带上选取多个点，测量从第一点到其余各点的下落高度h ，并计算各点速度的平方v 2，然后以12v 2为纵轴，以h 为横轴，绘出12v 2－h 图线，若是一条过原点且斜率为g 的直线，则验证了机械能守恒定律．六、误差分析1．测量误差：减小测量误差的方法，一是测下落距离时都从0点量起，一次将各打点对应下落高度测量完，二是多测几次取平均值．2．系统误差：由于重物和纸带下落过程中要克服阻力做功，故动能的增加量ΔE k ＝12mv 2n必定稍小于重力势能的减少量ΔE p ＝mgh n ，改进办法是调整安装的器材，尽可能地减小阻力．七、注意事项1．打点计时器要竖直：安装打点计时器时要竖直架稳，使其两限位孔在同一竖直平面内，以减少摩擦阻力．2．重物应选用质量大、体积小、密度大的材料实验：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 ＝ΔxΔt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．。
高中力学实验大全
力学实验大全1、力是物体之间的相互作用实验仪器：磁铁、小铁块;细线、钩码（学生用）教师操作：磁铁吸引铁块.学生操作：用细线使放在桌上的钩码上升。
实验结论：力是物体对物体的作用。
2、测量力的仪器实验仪器：弹簧秤(2只)弹簧秤：（1）构造和原理弹簧秤测力原理是根据胡克定律,即F拉=F弹=kx，故弹簧秤的刻度是均匀的,构造如图。
(2)保养①测力计不能超过弹簧秤的量程。
②测量前要注意检查弹簧秤是否需要调零，方法是将弹簧秤竖直挂起来,如其指针不指零位，就需要调零,一般是通过移动指针来调零。
③被测力的方向应与弹簧秤轴线方向一致.④读数时应正对平视。
⑤测量时，除读出弹簧秤上最小刻度所表示的数值外，还要估读一位。
⑥一次测量时间不宜过久，以免弹性疲乏,损坏弹簧秤。
教师操作：两只弹簧秤钩在一起拉伸，可检验弹簧秤是否已损坏。
3、力的图示实验仪器：刻度尺、圆规4、重力的产生及方向实验仪器：小球、重锤、斜面教师操作：向上抛出小球,小球总是会落到地面。
教师操作：小球在桌上滚到桌边后总是会落到地面。
实验结论：地球对它附近的一切物体都有力的作用,地球对它周围的物体都有吸引的作用。
教师操作:观察重锤线挂起静止时,线的方向。
教师操作：观察重锤线的方向与水平桌面、斜面是否垂直。
实验结论:重力的方向与水平面垂直且向下，而不是垂直物体表面向下.5、重力和质量的关系实验仪器：弹簧秤、钩码(100g×3只)教师操作：将质量为100g的3只钩码依次挂在弹簧秤上，分别读出它们受到的重力为多少牛，将数据记在表格中，做出相应计算。
质量m(kg) 重力G（N）重力与质量的比g(N/kg)0。
10。
20.3实验结论:物体的质量增大几倍，重力也增大几倍,即物体所受的重力跟它的质量成正比，这个比值始终是9.8N/kg。
6、悬挂法测重心实验仪器：三角板、悬线、不规则形状薄板(人字形梯子、绳子）教师操作：在A点用线将不规则物体悬挂起来;在B点将不规则物体悬挂起来，两次重锤线的交点即是重心.（若条件许可，可用梯子、绳子测出人的重心位置。
高中力学四大常考实验
在小车后面； (3)把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，后放开小车；
(4)小车运动一段时间后，断开电源，取下纸带； (5)换纸带重复实验三次，选择一条比较理想的纸带进行测量分析． 4．注意事项 (1)平行：纸带、细绳要和长木板平行．
(2)两先两后：实验中应先接通电源，后让小车运动；实验完毕应先断开电源，后取下纸带． (3)减小误差：小车的加速度宜适当大些，可以减小长度测量的相对误差，加速度大小以能
图3 (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)
实验一：研究匀变速直线运动
1．实验器材 电火花计时器(或电磁打点计时器)、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻 度尺、导线、电源、复写纸． 2．实验原理(如图 1 所示)
图1 3．实验步骤
(1)按照如图所示实验装置，把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端，接好电源； (2)把一细绳系在小车上，细绳绕过滑轮，下端挂合适的钩码，纸带穿过打点计时器，固定
③利用平均速度求瞬时速度：vn＝xn＋xn＋1＝dn＋1－dn－1.
2T
2T
④利用速度—时间图象求加速度
a．作出速度—时间图象，通过图象的斜率求解物体的加速度； b．剪下相邻计数点的纸带紧排在一起求解加速度． 6．依据纸带判断物体是否做匀变速直线运动 (1)x1、x2、x3…xn 是相邻两计数点间的距离． (2)Δx 是两个连续相等的时间内的位移差：Δx1＝x2－x1，Δx2＝x3－x2…. (3)T 是相邻两计数点间的时间间隔：T＝0.02n s(打点计时器的频率为 50 Hz，n 为两计数点 间计时点的间隔数)． (4)Δx＝aT2，只要小车做匀变速直线运动，它在任意两个连续相等的时间间隔内的位移之差 就一定相等. 例题： (2019·全国卷Ⅰ·22)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 2 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 3 位有效数字)；物块下滑的加速度大小为________ m/s2(保留 2 位有效数字)．
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力学实验类型一、仪器的度数1、(2012·广东高考)某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸。
分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图5－1－1(a)和(b)所示，长度为________cm，直径为________mm。
2、把图 8－2－6 中游标卡尺的读数填在下划线上．(1)图甲的读数：__________mm；(2)图乙的读数：__________mm；(3)图丙的读数：__________mm.类型二、纸带类例1、如图 8－2－9 所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验中，由打点计时器得到一条表示小车运动过程的清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为 T＝0.10 s，其中s1＝7.05 cm、s2＝7.68 cm、s3＝8.33 cm、s4＝8.95 cm、s5＝9.61cm、s6＝10.26 cm，则 A 点处瞬时速度的大小是________m/s，小车运动的加速度计算表达式为____________________，加速度的大小是______m/s2.(结果保留两位有效数字)例2、(2012·山东高考)某同学利用图5－1－2甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律。
物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)。
从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示。
打点计时器电源的频率为50 Hz。
(1)通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点________和________之间某时刻开始减速。
(2)计数点5对应的速度大小为________m/s，计数点6对应的速度大小为________m/s。
(保留三位有效数字) (3)物块减速运动过程中加速度的大小为a＝________m/s2，若用ag来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g为重力加速度)，则计算结果比动摩擦因数的真实值________(填“偏大”或“偏小”)。
类型三、平行四边形定则、探究弹簧弹力和伸长量关系的实验例1、（2012浙江）（10分）在“探究求合力的方法”实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤。
用作图法求得该弹簧的劲度系数k =____N/m；(2)某次实验中，弹簧秤的指针位置如图所示，其读数为N；同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50N，请在答题纸上画出这两个共点力的合力F合；(3)由图得到F合=____ N。
6．(2011年宁波检测)“探究求合力的方法”的实验如图2－5－5甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳．图乙所示是在白纸上根据实验结果画出的图．图2－5－5(1)图乙中的________是力F1和F2的合力的理论值；______是力F1和F2的合力的实际测量值．(2)在实验中，如果将细绳也换成橡皮筋，那么实验结果是否会发生变化？答：________.(选填“变”或“不变”)(3)本实验采用的科学方法是________．A．理想实验法B．等效替代法 C．控制变量法 D．建立物理模型法例2、（2012广东）某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。
①将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在______方向（填“水平”或“竖直”）②弹簧自然悬挂，待弹簧______时，长度记为L0，弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为Lx；在砝码盘中每次增加10g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6，数据如下表表：表中有一个数值记录不规范，代表符号为_______。
由表可知所用刻度尺的最小分度为______。
③图16是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与_________的差值（填“L0或L1”）。
④由图可知弹簧的劲度系数为_________N/m；通过图和表可知砝码盘的质量为_________g（结果保留两位有效数字，重力加速度取9.8m/s2）。
用作图法求得该弹簧的劲度系数k＝________N/m；(2)某次实验中，弹簧秤的指针位置如图5－1－5所示，其读数为________N，同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50 N，请画出这两个共点力的合力F合；(3)由图得到F合＝________N。
类型四、探究牛顿运动定律例 1、“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图 8－2－20 甲所示．(1)在平衡小车与桌面之间的摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示．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 1 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/s2.(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，测量小车的加速度．小车的加速度 a 与砝码盘中砝码的总重力 F 的实验数据如下表：(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．例2、（1）某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系。
弹簧秤固定在一合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接。
在桌面上画出两条平行线MN、PQ，并测出间距d。
开始时将木板置于MN处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧秤的示数F0，以此表示滑动摩擦力的大小。
再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数F1，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t。
①木板的加速度可以用td,表示为a；为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是（一种即可）②改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与弹簧秤示数F1的关系。
下列图象能表示该同学实验结果的是。
③用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是 。
a.可以改变滑动摩擦力的大小b.可以更方便地获取多组实验数据c.可以比较精确地测出摩擦力的大小d.可以获得更大的加速度以提高实验精度 I 例3、（10分）图1为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图。
砂和砂桶的总质量为m ，小车和砝码的总质量为M 。
实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。
（1）试验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一滑轮的高度，使细线与长木板平行。
接下来还需要进行的一项操作是 A ．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节m 的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。
B ．将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。
C ．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动。
（2）实验中要进行质量m 和M 的选取，以下最合理的一组是A ．M=20 g ，m =10 g 、15 g 、20 g 、25 g 、30 g 、40 gB ．M=200 g ，m =20 g 、40 g 、60 g 、80 g 、100 g 、120 gC ．M=400 g ，m =10 g 、15 g 、20 g 、25 g 、30 g 、40 gD ．M=400g ，m =20 g 、40 g 、60 g 、80 g 、100 g 、120 g类型五、动能定理 例1、探究能力是进行物理学研究的重要能力之一．物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能，转动动能的大小与物体转动的角速度有关．为了研究某一砂轮的转动动能E k 与角速度ω的关系，某同学采用了下述实验方法进行探索：如图5－4－10所示，先让砂轮由动力带动匀速旋转，测得其角速度ω，然后让砂轮脱离动力，由于克服转轴间摩擦力做功，砂轮最后停下，测出砂轮脱离动力到停止转动的圈数n ，通过分析实验数据，得出结论．经实验测得的几组ω和n 如下表所示：另外已测试砂轮转轴的直径为1 cm ，转轴间的摩擦力为10π N.(1)计算出砂轮每次脱离动力的转动动能，并填入上表中． (2)由上述数据推导出该砂轮的转动动能E k 与角速度ω的关系式为________________．例2．某实验小组采用如图5－4－11所示的装置探究“动能定理”，图中小车中可放置砝码．实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面．打点计时器工作频率为50 Hz. (1)实验的部分步骤如下： ①在小车中放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线连接小车和钩码； ②将小车停在打点计时器附近，________，________，小车拖动纸带，打点计时器在纸 带上打下一列点，________； ③改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复②的操作． (2)图5－4－12是钩码质量为0.03 kg ，砝码质量为0.02 kg 时得到的一条纸带，在纸带上 选择起始点O 及A 、B 、C 、D 和E 五个计数点，可获得各计数点到O 的距离x 及对应 时刻小车的瞬时速度v ，请将C 点的测量结果填在表1中的相应位置．(3)在小车的运动过程中，对于钩码、砝码和小车组成的系统，________做正功，_____做负功． (4)实验小组根据实验数据绘出了图中的图线(其中Δv 2＝v 2－v 20)．根据图线5－4－13可获得的结论是______________________________________________________________． 要验证“动能定理”，还需测量的物理量是摩擦力和________． 类型六、验证机械能守恒定律例1、“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图8－2－26 所示的甲或乙方案来进行．小车 砝码图2(1)比较这两种方案，________(填“甲”或“乙”)方案好些，理由是___________________________________.(2)图 8－2－27 是该实验得到的一条纸带，测得每两个计数点间的距离如图所示，已知每两个计数点之间的时间间隔 T ＝0.1 s ，则物体运动的加速度 a ＝__________.该纸带是采用________(填“甲”或“乙”)实验方案得到的，简要写出判断依据：_____________________. (3)如图 8－2－28 所示的是采用甲方案时得到的一条纸带，在计算图中点 N 的速度时，几位同学分别用下列不同的方法计算，其中正确的有( )例2、用如图实验装置验证m 1 、m 2组成的系统机械能守恒．m 2从高处由静止开始下落，m 1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．下图给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，计数点间的距离如图所示，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），．已知m 1= 50g 、m 2=150g ，则（取g =9.8m/s 2，结果保留三位有效数字） （1）在纸带上打下记数点5时的速度v = m/s ；（2）在打点0~5过程中系统动能的增量△E K = J ，系统势能的减少量△E P = J ，由此得出的结论是 ；（3）若某同学作出h v -221图象如图，则当地的实际重力加速度g = m/s 2例3、现要通过实验验证机械能守恒定律。