高考物理二轮课件(典例尝试 整理归纳 预测演练)：力学实验(38ppt)
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高考物理二轮复习PPT课件_力学、热学实验
m
(3)等效法 例如：验证动量守恒定律的实验中，将小球的动量关系等效转换为小球的质量 与水平位移乘积间的关系；验证力的平行四边形定则的实验中，用合力与分力 效果相同来检验定则是否成立。 (4)逐差法 这是一种常用的数据处理方法，例如利用逐差法求解匀变速直线运动的加速度， 这样可以提高实验数据的利用率，减小随机误差的影响。
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2.应用规律 使用力学仪器的四个关键点:
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【练类题】重拓展 1.(刻度尺的使用)图甲为测量滑块与木板间的动摩擦因数的实验装置示意图。 木板固定在水平桌面上,打点计时器连接的电源的频率为50 Hz。开始实验时,在 托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速直线运动,在纸带上打出一系列点。
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m/s2。(结果均保留两位有效数字)
(2)若已知滑块的质量为m1,木板的质量为m2,托盘和砝码的总质量为m3,重力加速
度为g,则滑块与木板间的动摩擦因数μ=
。(用相应的字母符号
表示)
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考向一 力学量的测量(基础保分) 【建模型】通规律 【模型】力学量的测量模型
(3)等效法 例如：验证动量守恒定律的实验中，将小球的动量关系等效转换为小球的质量 与水平位移乘积间的关系；验证力的平行四边形定则的实验中，用合力与分力 效果相同来检验定则是否成立。 (4)逐差法 这是一种常用的数据处理方法，例如利用逐差法求解匀变速直线运动的加速度， 这样可以提高实验数据的利用率，减小随机误差的影响。
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2.应用规律 使用力学仪器的四个关键点:
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【练类题】重拓展 1.(刻度尺的使用)图甲为测量滑块与木板间的动摩擦因数的实验装置示意图。 木板固定在水平桌面上,打点计时器连接的电源的频率为50 Hz。开始实验时,在 托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速直线运动,在纸带上打出一系列点。
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m/s2。(结果均保留两位有效数字)
(2)若已知滑块的质量为m1,木板的质量为m2,托盘和砝码的总质量为m3,重力加速
度为g,则滑块与木板间的动摩擦因数μ=
。(用相应的字母符号
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考向一 力学量的测量(基础保分) 【建模型】通规律 【模型】力学量的测量模型
高考物理二轮复习 第1讲 力学实验课件
尝试解答： 解析：(1)为了使细线对小车的拉力等于小车所受的 合外力，需要平衡摩擦力，
其方法是：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，撤去沙和沙桶，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，故 B 正确．
(2)为了使沙和沙桶的重力等于小车所受的拉力，应 满足 m≪M，故选 C.
(3)实验数据处理可借助图象，充分利用图象斜率、 截距等的物理意义．
题型(一) 基础型实验
【典例 1】 (2017·泰安二模)在“验证牛顿第二定 律”的实验中，采用如图所示的实验装置，小车及车中 砝码的质量用 M 表示，沙和沙桶的质量用 m 表示，小车 的加速度可由小车后拖动的纸带计算出．
(1)实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受 的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长 木板平行．接下来还需要进行的一项操作是________．
C．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及 沙和沙桶，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＝200 g，m＝10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、 35 g、40 g
B．M＝200 g，m＝20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、 120 g
则加速度
x4＋x5－x1－x2 a＝ 6T2 ＝
（100＋83－150－133）×0.001
6×0.672
m/s2≈－0.037 m/s2
因此加速度的大小为 0.037 m/s2.
答案：(1)从右向左 (2)0.19 0.037
热点考向 “弹簧、橡皮条”类实验
1．探究弹力和弹簧伸长的关系的操作关键 (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”，而应尽量让坐标 点落在直线上或均匀分布在直线两侧．
其方法是：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，撤去沙和沙桶，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，故 B 正确．
(2)为了使沙和沙桶的重力等于小车所受的拉力，应 满足 m≪M，故选 C.
(3)实验数据处理可借助图象，充分利用图象斜率、 截距等的物理意义．
题型(一) 基础型实验
【典例 1】 (2017·泰安二模)在“验证牛顿第二定 律”的实验中，采用如图所示的实验装置，小车及车中 砝码的质量用 M 表示，沙和沙桶的质量用 m 表示，小车 的加速度可由小车后拖动的纸带计算出．
(1)实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受 的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长 木板平行．接下来还需要进行的一项操作是________．
C．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及 沙和沙桶，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＝200 g，m＝10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、 35 g、40 g
B．M＝200 g，m＝20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、 120 g
则加速度
x4＋x5－x1－x2 a＝ 6T2 ＝
（100＋83－150－133）×0.001
6×0.672
m/s2≈－0.037 m/s2
因此加速度的大小为 0.037 m/s2.
答案：(1)从右向左 (2)0.19 0.037
热点考向 “弹簧、橡皮条”类实验
1．探究弹力和弹簧伸长的关系的操作关键 (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”，而应尽量让坐标 点落在直线上或均匀分布在直线两侧．
高考物理二轮复习第一部分专题整合专题六物理实验第讲力学实验课件.ppt
0.920
1.1×10－3
10
3．一同学用游标卡尺测一根金属管的深度时，游 标卡尺上的游标尺和主尺的相对位置如图 6－1－3 甲所 示，则这根金属管的深度是________cm；该同学又利用 螺旋测微器测量一金属板的厚度为 5.702 mm，则图乙 中可动刻度 a、b 处的数字分别是________、________。
答案
(1)(s1＋2 s2)f
(s2＋s3)f 2
(s3－s1)f2 2
(2)40
2019-9-11
感谢你的聆听
29
考点三 “橡皮条、弹簧类”实验
[例 1] (2018·全国卷Ⅱ)某同学用图 6－1－9(a)所
示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数。跨过光
滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧秤相连，滑轮
2019-9-11
感谢你的聆听
20
解析 (1)本实验根据匀变速直线运动的推论公式
Δx＝aT2 可以求出加速度的大小，应多取一些数据，根
据逐差法求出加速度，再求平均值，而该同学只取两组
数据，计数点偏少，故 A 正确；(2)由题可知相邻的计
数点间的时间间隔 T＝0.1 s，根据匀变速直线运动中时
间中点的速度等于该过程中的平均速度，得 vC＝x4ATE＝
2019-9-11
感谢你的聆听
17
【题组突破】 1．(2018·山西重点中学协作体联考)某同学用打点 计时器研究小车的匀变速直线运动，他将打点计时器接 到频率为 50 Hz 的交流电源上，实验时得到一条纸带如 图 6－1－5 所示，他在纸带上便于测量的地方选取第一 个计数点，在这点下标明 A，第六个点下标明 B，第十 一个点下标明 C，第十六个点下标明 D，第二十一个点 下标明 E。测量时发现 B 点已模糊不清，他只测得 AC 长为 14.56 cm，CD 长为 11.15 cm，DE 长为 13.73 cm。
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析拓展创新实验。 释。
创新实验等。
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专题六 实验技能与创新
3
实验一 研究匀变速直线运动
(2020·葫芦岛市上学期质监)在研究匀变速直线运动的实验中，某同学
通过实验得到一条如图所示的纸带，并在纸带上取了 A、B、C、D、E、F、
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专题六 实验技能与创新
5
[解析] (1)每相邻两个计数点间还有 4 个实际点没画出，则计数点的时间间 隔为 t＝5T 根据匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，有：
高考物理二轮课件(热点例析+命题动向+最新预测)力学实验(32张PPT)
C、D ． (2)为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有________
(填入所选物理量前的字母)
A．木板的长度l C．滑块的质量m2 B．木板的质量m1g－（m2＋ m3）a m2g (3)滑块与木板间的动摩擦因数μ＝____________________( 用
(2)从数字左边第一个不为零的数字算起，如0.012 5为三位有效
数字． 二、长度的测量
1．毫米刻度尺的读数
精确到毫米，估读一位． 2．游标卡尺的读数
测量值＝主尺上的读数＋m×n(其中m为游标卡尺的精确度，n
为游标尺上与主尺上某刻度线对齐的格数)．
3．螺旋测微器的读数 测量值＝固定刻度＋可动刻度(估读一位)×0.01 mm.
被测物理量的字母表示，重力加速度为g)，与真实值相比， 偏大 选填“偏大”或“偏小”)．写出支 测量的动摩擦因数______(
专题五 物理实验
热点视角 1.实验基本能力：重点考查游标 卡尺、螺旋测微器、多用电表等 的读数、构造、原理、重要实验 方法、实验器材的选择、电路实 物连线和运用图象与表格分析处 理实验数据、实验结论、误差分 析及电学实验中的故障分析等. 2.设计与创新能力：要求考生将 教材中的实验原理、实验方法迁 移到新的背景中，以完成新的实 验要求的设计性实验，将逐步取 代对原教材中实验的考查. 实验题类型近年通常为“一力 一电”模式.
(2)校零时的读数为0.007 mm
合金丝的直径＝(0.5＋14.5×0.01－0.007) mm＝0.638 mm
游标卡尺和螺旋测微器读数时应注意的问题 (1)10分度的游标卡尺，以mm为单位，小数点后只有1位，
20分度和50分度的游标卡尺以mm为单位,小数点后有2位,
且对齐格数不估读． (2)螺旋测微器以mm为单位，小数点后必须有3位，对齐格 数要估读，同时还要注意，半毫米刻度线是否露出．
高考物理二轮复习(典例尝试+整理归纳+预测演练)力学实验课件
(3)在打出的纸带中选择一条比较理想的纸带如图 5－1－4 所示， 在纸带上按打点先后顺序依次取 O、A、B、C、D、E 等多个计数点， 各个计数点到 O 点间的距离分别用 hA、hB、hC、hD、hE……表示，则 小车和拉力传感器在计时器打下 D 点时的动能为________________， 若拉力传感器的读数为 F，计时器打下 A 点到打下 D 点过程中，细绳 拉力对小车所做功为________________。
(4)某同学以 A 点为起始点，以 A 点到各个计数点动能的增量 ΔEk 为纵坐标，以 A 点到各个计数点拉力对小车所做的功 W 为横坐标，得 到 一 条 过 原 点 的 倾 角 为 45°的 直 线 ， 由 此 可 以 得 到 的 结 论 是 ________________________。
图5－1－4 [解析] (1)平衡小车所受阻力时应不挂钩码，轻推小车后， 小车能沿木板匀速下滑，纸带上打的点间距相等。 (2)实验操作时应先接通拉力传感器和打点计时器的电源，然 后再释放小车。 (3)由平均速度公式可知，vD＝hE2－ThC
图5－1－3
(1)平衡小车所受的阻力：不挂钩码，调整木板右端的高度， 用手轻推小车，直到打点计时器打出一系列________的点。
(2)测量小车和拉力传感器的总质量 M，按图组装好仪器，并 连接好所需电路，将小车停在打点计时器附近，先接通拉力传感 器和打点计时器的电源，然后________________，打出一条纸带， 关闭电源。
二、易错易混要明了 1．游标卡尺在读数时注意区分卡尺的精度。 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。
(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 5－1－2(a)和(b)所示，长度为 ________cm，直径为________mm。
高考物理二轮复习专题六第二讲力学创实验课件
12/8/2021
熟悉实验器材的等效与替换“套路” 1．实验器材替换，解决问题的思维方式不变，如诊断卷 第4题，用电子秤代替弹簧测力计，测出水壶的重力及F1和F2 的合力大小。(b)、(c)图中的两次测量，分别测出F1和F2，且 必须保证结点位置不变(作用效果相同)。 2．气垫导轨代替长木板时，应调整导轨水平，不必平衡 摩擦力。 3．拉力传感器的示数即为细线对滑块的拉力，与钩码质 量大小无关。
解析：(1)由题图乙知第 14 条刻度线与主尺对
齐，d＝2mm＋14×0.05 mm＝2.70 mm。
(2)滑块和钩码的速度为 v＝dt ，增加的动能为： ΔEk＝12(m＋M)v2＝12(m＋M)dt 2＝m＋2tM2 d2， 当减少的重力势能与增加的动能相等时，机械能守恒，即 mgL＝m＋2tM2 d2。
12/8/2021
2．(2018·江苏七市三模)用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。 气垫导轨上A处安装了一个光电门，滑块上固定一遮光条，滑块用绕 过气垫导轨左端定滑轮的细线与钩码相连，每次滑块都从同一位置由 静止释放，释放时遮光条位于气垫导轨上B位置的上方。
(1)某同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d＝ ________mm。
能的原因即可)。
解析：(1)实验步骤③④的目的，是通过多次实验减小实验结果的
误差。
(2)在不放平板 P 时，物块从 B 点飞出做平抛运动，
在水平方向上有 s＝vBt，
在竖直方向上有 h＝12gt2，
(2)用实验中测量的量表示：物块 Q 滑到 B 点时的动能 EB＝______。
12/8/2021
(3)物块 Q 与平板 P 之间的动摩擦因数 μ＝________。
(4)已知实验测得的 μ 值与实际值不等，其原因除了实验中测量的误
熟悉实验器材的等效与替换“套路” 1．实验器材替换，解决问题的思维方式不变，如诊断卷 第4题，用电子秤代替弹簧测力计，测出水壶的重力及F1和F2 的合力大小。(b)、(c)图中的两次测量，分别测出F1和F2，且 必须保证结点位置不变(作用效果相同)。 2．气垫导轨代替长木板时，应调整导轨水平，不必平衡 摩擦力。 3．拉力传感器的示数即为细线对滑块的拉力，与钩码质 量大小无关。
解析：(1)由题图乙知第 14 条刻度线与主尺对
齐，d＝2mm＋14×0.05 mm＝2.70 mm。
(2)滑块和钩码的速度为 v＝dt ，增加的动能为： ΔEk＝12(m＋M)v2＝12(m＋M)dt 2＝m＋2tM2 d2， 当减少的重力势能与增加的动能相等时，机械能守恒，即 mgL＝m＋2tM2 d2。
12/8/2021
2．(2018·江苏七市三模)用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。 气垫导轨上A处安装了一个光电门，滑块上固定一遮光条，滑块用绕 过气垫导轨左端定滑轮的细线与钩码相连，每次滑块都从同一位置由 静止释放，释放时遮光条位于气垫导轨上B位置的上方。
(1)某同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d＝ ________mm。
能的原因即可)。
解析：(1)实验步骤③④的目的，是通过多次实验减小实验结果的
误差。
(2)在不放平板 P 时，物块从 B 点飞出做平抛运动，
在水平方向上有 s＝vBt，
在竖直方向上有 h＝12gt2，
(2)用实验中测量的量表示：物块 Q 滑到 B 点时的动能 EB＝______。
12/8/2021
(3)物块 Q 与平板 P 之间的动摩擦因数 μ＝________。
(4)已知实验测得的 μ 值与实际值不等，其原因除了实验中测量的误
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②秒表的读数方法是：T＝短针读数(t1)＋长针读数(t2)。
(2)打点计时器： 计时器种类 电磁打点计时器 电火花打 工作电源电压 打点间隔
交流50 Hz,4～6 V 0.02 s 交流50 Hz,220 V 0.02 s
点计时器
(3)频闪照相机： 其作用和处理方法与打点计时器类似， 它是用等时间间隔 获取图像信息的方法，将物体在不同时刻的位置记录下来，使 用时要明确频闪的时间间隔。
2
计时器打下 A 点到打下 D 点的过程中细绳拉力对小车所做的 功 W＝F(hD－hA) (4)如果 WΔEk 图线为一条过原点的直线，且倾角为 45° ，则有 W＝ΔEk，故可得出外力所做的功等于物体动能的变化量。
mm，结果若用 mm 做单位，小数点后必须保留三位数字。
二、易错易混要明了 1．游标卡尺在读数时注意区分卡尺的精度。 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。
(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 5－1－2(a)和(b)所示，长度为 ________cm，直径为________mm。
[解析]
1 游标卡尺的精确度为20 mm＝0.05 mm，所以 d 甲
＝10 mm＋0.05 mm×10＝10.50 mm＝1.050 cm。 螺旋测微器的 读数 d 乙＝1.5 mm＋0.01 mm×23.1＝1.731 mm。
[答案]
1.050
1.731
一、方法技巧要用好 1．游标卡尺在读数时先确定各尺的分度，把数据读成以毫米 为单位的，先读主尺数据，再读游标尺数据，最后两数相加。 2．游标卡尺读数时不需要估读。 3．螺旋测微器读数时，要准确到 0.01 mm，估读到 0.001
专题五
物理实验
第一讲
一、误差与有效数字 1．误差
误差 产生原因
力学实验
大小特点 总是偏大
减小方法 更新仪器完善实验
实验仪器不精密实
系统误差 验原理不完善实验 方法粗糙 偶然误差
或偏小Leabharlann 原理画图像或取平均值测量、读数不准确 忽大忽小
2．有效数字 (1)定义：带有一位不可靠数字的近似数据。有效数字的最 后一位是测量者估读出来的，是误差的来源。 (2)从数字左边第一个不为零的数字算起，如 0.012 5 为三 位有效数字。
(3)在打出的纸带中选择一条比较理想的纸带如图 5－1－4 所示， 在纸带上按打点先后顺序依次取 O、A、B、C、D、E 等多个计数点， 各个计数点到 O 点间的距离分别用 hA、hB、hC、hD、hE„„表示，则 小车和拉力传感器在计时器打下 D 点时的动能为________________， 若拉力传感器的读数为 F，计时器打下 A 点到打下 D 点过程中，细绳 拉力对小车所做功为________________。 (4)某同学以 A 点为起始点， 以 A 点到各个计数点动能的增量 ΔEk 为纵坐标， 以 A 点到各个计数点拉力对小车所做的功 W 为横坐标， 得 到 一 条 过 原 点 的 倾 角 为 45° 的直线，由此可以得到的结论是 ________________________。
图5 －1 －2
解 析 ： 游 标 卡 尺 的 精 度 为 0.1 mm ， 所 以 L ＝ (50 ＋ 1×0.1)mm ＝ 5.01 cm ， 螺 旋 测 微 器 的 读 数 为 d ＝ (5 ＋ 31.5×0.01) mm＝5.315 mm。
答案：5.01
5.315
纸带类实验
[典例] (2013· 湛江模拟)在探究动能定理的实验中， 某实验小
组组装了一套如图 5－1－3 所示的装置，拉力传感器固定在小车 上，一端与细绳相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小。 穿过打点计时器的纸带与小车尾部相连接，打点计时器打点周期 为 T，实验的部分步骤如下：
图5 －1 －3
(1)平衡小车所受的阻力：不挂钩码，调整木板右端的高度， 用手轻推小车，直到打点计时器打出一系列________的点。 (2)测量小车和拉力传感器的总质量 M，按图组装好仪器，并 连接好所需电路，将小车停在打点计时器附近，先接通拉力传感 器和打点计时器的电源， 然后________________， 打出一条纸带， 关闭电源。
精度
(mm)
测量结果(游标尺上第 n个刻线与主尺上的 某刻度线对正时)(mm) 主尺上读的毫米数＋ 0.05 n 主尺上读的毫米数＋ 0.02n
0.05 0.02
(2)螺旋测微器的读数： 测量值＝固定刻度整毫米数＋半毫米数＋可动刻度读数 ( 含估 读)×0.01 mm。
2．时间测量类 (1)机械秒表的读数： ①原理：机械秒表的长针是秒针，转一周是 30 s，因为机械 表采用的是齿轮传动，指针不可能停留在两小格之间，所以不能 估读出比 0.1 s 更短的时间。位于秒表上部中间的小圆圈里面的 短针是分针，指针走一圈 15 min，每小格为 0.5 min。
游标卡尺和螺旋测微器的读数
[典例]
(2013· 哈尔滨一中模拟)有一游标卡尺，主尺的最小分
度是 1 mm，游标上有 20 个小的等分刻度。用它测量一小球的直 径，如图 5－1－1 甲所示的读数是________ cm。用螺旋测微器测 量一根金属丝的直径，如图乙所示的读数是________ mm。
图5 －1 －1
图5－1－4
[解析] (1)平衡小车所受阻力时应不挂钩码，轻推小车后，
小车能沿木板匀速下滑，纸带上打的点间距相等。 (2)实验操作时应先接通拉力传感器和打点计时器的电源， 然 后再释放小车。 hE－hC (3)由平均速度公式可知，vD＝ 2T
1 2 MhE－hC 故 EkD＝2MvD＝ 8T2
二、基本仪器的使用与读数 1．长度测量类 (1)游标卡尺的读数：
游标尺(mm)
精度 (mm)
测量结果(游标尺上第 n个刻线与主尺上的某 刻度线对正时)(mm) 主尺上读的毫米数＋
刻度格 刻度总长 每小格与1
数 10 度 9 毫米差 0.1
0.1
0.1 n
游标尺(mm) 刻度格 刻度总长 每小格与1 数 20 50 度 19 49 毫米差 0.05 0.02