力学实验专题
初中物理多种方法测密度
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测力计 力学实验专题——多种方法测密度一、测固体密度:原理——V m=ρ,须解决两个问题:解决质量用解决体积用 将解决质量和体积的方法组合后可测密度,下面以例题的形式介绍多种测量方法:1、常规法(1)仪器:天平(或测力计)+量筒+水(2)仪器:天平(或测力计)+量筒+水+大头针(或牙签)①物体的质量m ,②物体的体积V 。
①天平②测力计 ③量筒和水 gGm =漂浮: 排水浮gV F G ρ==排水Vm ρ=①刻度尺(物体形状规则)②量筒、水、(加)大头针 ③天平(测力计)、水 水排水排水物ρm V V ==④测力计、水(利用浮力) gF G g F V V 水拉水浮排物ρρ-===)(水物ρρ>)(水物ρρ<(3)仪器:天平(或测力计)+刻度尺(物体形状规则)用天平: 用测力计2、等体积法:仪器:天平(或测力计)+烧杯+水 解释:3、一漂一沉法:仪器:量筒+水 (以橡皮泥为例) 例一、例二、仪器:量筒+水+小烧杯表达式 正方体)(3am=ρ(长方体)abc m =ρ圆柱体)(Shm =ρ表达式 正方体)(3ga G =ρ(长方体)gabcG=ρ圆柱体)(gSh G =ρ)(水物ρρ>4、一漂一压法:仪器:量筒+水+大头针类似一漂一沉法5、单漂法:仪器:刻度尺+水(ρ物<ρ水且形状规则)6、双提法:仪器:测力计+水+容器总结1、测固体密度可以用天平或测力计很容易测出物质质量,还可以让其漂浮水面利用G=F浮=G排水计算其质量。
2、测体积可以用刻度尺(测长度再计算)、量筒和水(排水法)、测力计和水(浮力法)。
3、另类方法,利用杠杆平衡,通过比例得到密度。
综合性强,不易掌握。
4、最后利用Vm=ρ得出结果。
)(水物ρρ<)(水物ρρ>物浮GF=gg物物排水VVρρ=gg)(121shhhS物水ρρ=-6、演练:1、为了测定小块橡皮泥密度(密度大于水的密度)可选用的器材有: ①弹簧测力计②量筒③水④细线⑤烧杯, 请设计三种不同的方案2、如何只用天平(含砝码)、烧杯和水测出硬币的密度。
高中物理力学实验专题汇总
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实验一 研究匀变速直线运动之青柳念文创作 考纲解读 1.操练正确使用打点计时器.2.会计算纸带上各点的瞬时速度.3.会操纵纸带计算加速度.4.会用图象法探究小车速度与时间的关系,并能根据图象求加速度.基本实验要求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、复写纸片.2.实验步调(1)依照实验原理图所示实验装置,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,固定在小车后面;(3)把小车停靠在打点计时器处,接通电源,放开小车;(4)小车运动一段时间后,断开电源,取下纸带;(5)换纸带反复做三次,选择一条比较抱负的纸带停止丈量分析.3.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,后取纸带.(3)防止碰撞:在到达长木板结尾前应让小车停止运动,防止钩码落地和小车与滑轮相撞.(4)减小误差:小车的加速度宜适当大些,可以减小长度的丈量误差,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.规律方法总结1.数据处理(1)目标通过纸带求解运动的加速度和瞬时速度,确定物体的运动性质等.(2)处理的方法①分析物体的运动性质——丈量相邻计数点间的间隔,计算相邻计数点间隔之差,看其是否为常数,从而确定物体的运动性质. ②操纵逐差法求解平均加速度a 1=x4-x13T2,a 2=x5-x23T2,a 3=x6-x33T2⇒a =a1+a2+a33③操纵平均速度求瞬时速度:v n =xn +xn +12T =dn +1-dn -12T④操纵速度—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.2.依据纸带断定物体是否做匀变速直线运动(1)x1、x2、x3……x n是相邻两计数点间的间隔.(2)Δx是两个持续相等的时间里的位移差:Δx1=x2-x1,Δx2=x3-x2….(3)T是相邻两计数点间的时间间隔:Tn(打点计时器的频率为50Hz,n为两计数点间计时点的间隔数).(4)Δx=aT2,因为T是恒量,做匀变速直线运动的小车的加速度a也为恒量,所以Δx必定是个恒量.这标明:只要小车做匀变速直线运动,它在任意两个持续相等的时间间隔内的位移之差就一定相等.考点一对实验操纵步调的考察例1在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中,某同学的操纵步调如下,其中错误的步调有________.A.拉住纸带,将小车移到接近打点计时器处先放开纸带,再接通电源B.将打点计时器固定在平板上,并接好电源C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面挂上合适的钩码D.取下纸带,然后断开电源E.将平板一端抬高,轻推小车,使小车能在平板上做加速运动F.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔_________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ _______________将以上步调完善并填写在横线上(遗漏的步调可编上序号G、H……);实验步调的合理顺序为:________________.例2(2012·山东理综·21(1))某同学操纵如图1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端运动,重物落地后,物块再运动一段间隔停在桌面上(尚未到达滑轮处).从纸带上便于丈量的点开端,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的间隔如图2所示.打点计时器电源的频率为50 Hz.图1图2①通过分析纸带数据,可断定物块在两相邻计数点______和______之间某时刻开端减速.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.(保存三位有效数字)③物块减速运动过程中加速度的大小为a=______m/s2.1.运动性质的断定:看相邻计数点间的间隔特点.2.瞬时速度求解:采取平均速度法求某一点的瞬时速度.3.加速度的求解:(1)v-t图象法;(2)推论法:Δx=aT2;(3)逐差法.例3某校研究性学习小组的同学用如图3甲所示的滴水法丈量一小车在斜面上运动时的加速度.实验过程如下:在斜面上铺上白纸,用图钉固定;把滴水计时器固定在小车的结尾,在小车上固定一平衡物;调节滴水计时器的滴水速度,使其每0.2 s滴一滴(以滴水计时器内盛满水为准);在斜面顶端放置一浅盘,把小车放在斜面顶端,把调好的滴水计时器盛满水,使水滴能滴入浅盘内;随即在撤去浅盘的同时放开小车,于是水滴在白纸上留下标记小车运动规律的点迹;小车到达斜面底端时当即将小车移开.图乙为实验得到的一条纸带,用刻度尺量出相邻点之间的间隔是x01=1.40 cm,x12=2.15 cm,x23=2.91 cm,x34=3.65 cm,x45=4.41 cm,x56=5.15 cm.试问:图3(1)滴水计时器的原理与讲义上先容的________原理近似.(2)由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度v4=________m/s,小车的加速度a=________m/s2.(成果均保存两位有效数字)创新方向清点以教材中的实验为布景,通过改变实验条件、实验仪器设置题目,不脱离教材而又不拘泥教材,体现开放性、探究性等特点.清点1 实验器材的改进替代长木①为了包管小车真正做匀加速直线运动,用气垫导轨――→板替代打点计时器②用频闪照相或光电计时器――→清点2 在新情景下完善实验步调及数据分析1.如图4所示,在“探究匀变速运动的规律”的实验中图4(1)为消除磨擦力对实验的影响,可使木板适当倾斜以平衡磨擦阻力,则在不挂钩码的情况下,下面操纵正确的是( )A.未毗连纸带前,放开小车,小车能由运动开端沿木板下滑B.未毗连纸带前,轻碰小车,小车能匀速稳定下滑C.放开拖着纸带的小车,小车能由运动开端沿木板下滑D.放开拖着纸带的小车,轻碰小车,小车能匀速稳定下滑(2)图5是实验中得到的一条纸带的一部分,在纸带上取相邻的计数点A、B、C、D、E.若相邻的计数点间的时间间隔为T,各点间间隔用图中长度暗示,则打C点时小车的速度可暗示为v C=________,小车的加速度可暗示为a=______.图52.如图6所示,装置甲中挂有小桶的细线绕过定滑轮,固定在小车上;装置乙中橡皮筋的一端固定在导轨的左端,另外一端系在小车上.一同学用装置甲和乙分别停止实验,经正确操纵获得两条纸带①和②,纸带上的a、b、c……均为打点计时器打出的点.图6(1)任选一条纸带读出b、c两点间间隔为________;(2)任选一条纸带求出c、e两点间的平均速度大小为________,纸带①和②上c、e两点间的平均速度v①________v②(填“大于”、“等于”或“小于”);(3)图中________(填选项字母).A.两条纸带均为用装置甲实验所得B.两条纸带均为用装置乙实验所得C.纸带①为用装置甲实验所得,纸带②为用装置乙实验所得D.纸带①为用装置乙实验所得,纸带②为用装置甲实验所得3.光电计时器也是一种研究物体运动情况的常常使用计时仪器,其布局如图7甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接纳装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器便可以切确地把物体从开端挡光到挡光竣事的时间记录下来.现操纵图乙所示的装置丈量滑块和长木板间的动磨擦因数,图中MN是水平桌面,Q是长木板与桌面的接触点,1和2是固定在长木板适当位置的两个光电门,与之毗连的两个光电计时器没有画出,长木板顶端P×10-2×10-3 s.用精度为0.05 mm的游标卡尺丈量滑块的宽度d,其示数如图丙所示.图7(1)滑块的宽度d=________ cm.(2)滑块通过光电门1时的速度v1=________ m/s,滑块通过光电门2时的速度v2=________ m/s.(成果保存两位有效数字)(3)由此测得的瞬时速度v1和v2只是一个近似值,它们实质上是通过光电门1和2时的________,要使瞬时速度的丈量值更接近于真实值,可将________的宽度减小一些.4.图8是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带,O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点,加速度大小用a暗示.图8(1)OD间的间隔为________ cm.(2)图9是根据实验数据绘出的s-t2图线(s为各计数点至同一起点的间隔),斜率暗示________,a=________ m/s2(成果保存三位有效数字).图95.物理小组在一次探究活动中丈量滑块与木板之间的动磨擦因数.实验装置如图10甲所示,打点计时器固定在斜面上,滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下.图乙是打出的纸带的一段.图10(1)已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz,选A、B、C、D、E、F、G 7个点为计数点,且各计数点间均有一个点没有画出.滑块下滑的加速度a=________m/s2.(2)为丈量动磨擦因数,下列物理量中还应丈量的有________.(填入所选物理量前的字母)A.木板的长度LB.木板的结尾被垫起的高度hC.木板的质量m1D.滑块的质量m2E.滑块运动的时间t(3)丈量第(2)问中所选定的物理量需要的实验器材是________.(4)滑块与木板间的动磨擦因数μ=________(用所测物理量暗示,重力加速度为g).与真实值相比,丈量的动磨擦因数________(填“偏大”或“偏小”).写出支持你观点的一个论据:___________________________________________________________ _____.1、(2016随时间的变更.物块放在桌面上,细绳的一端与物块相连,另外一端跨过滑轮挂上钩码.打点计时器固定在桌面左端,所用交流电源频率为50Hz.纸带穿过打点计时器毗连在物块上.启动打点计时器,释放物块,物块在钩码的作用下拖着纸带运动.打点计时器打出的纸带如图(b )所示(图中相邻两点间有4个点未画出).根据实验数据分析,该同学认为物块的运动为匀加速运动.回答下列问题:(1)在打点计时器打出B 点时,物块的速度大小为____m/s.在打出D 点时,物块的速度大小为_______m/s ;(保存两位有效数字)(2)物块的加速度大小为_______m/s.(保存两位有效数字)2、(2010江苏卷)为了探究受到空气阻力时,物体运动速度随时间的变更规律,某同学采取了“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磨擦力后,在小车上装置一薄板,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.(2)从纸带上选取若干计数点停止丈量,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)通过对实验成果的分析,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 图象简要阐述来由.3、(2015新课标2卷)某学生用图(a )琐事的实验装置丈量物块与斜面的懂磨擦因数.已知打点计时器所用电源的频率为50Hz ,物块下滑过程中所得到的只带的一部分如图(b )所示,图中标出了5个持续点之间的间隔.(1) 物块下滑是的加速度a =________m/s 2;打点C 点时物块的速度V =________.M/S;(2) 已知重力加速度大小为g ,求出动磨擦因数,还需丈量的物理量是(天正确答案标号)A 物块的质量B 斜面的高度C 斜面的倾角 4、(2011年高考·山东理综卷)某探究小组设计了x h H 挡板“用一把尺子测定动磨擦因数”的实验方案.如图所示,将一个小球和一个滑块用细绳毗连,跨在斜面上端.开端时小球和滑块均运动,剪断细绳后,小球自由下落,滑块沿斜面下滑,可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音.坚持小球和滑块释放的位置不变,调整挡板位置,重复以上操纵,直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音.用刻度尺测出小球下落的高度H 、滑块释放点与挡板处的高度差h 和沿斜面运动的位移x .(空气阻力对本实验的影响可以忽略)(1)滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为________.(2)滑块与斜面间的动磨擦因数为__________________.(3)以下能引起实验误差的是________.a .滑块的质量b .当地重力加速度的大小c .长度丈量时的读数误差d .小球落地和滑块撞击挡板分歧时5、(2011年高考·广东理综卷)图(a )是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带,O 、A 、B 、C 、D 和E 为纸带上六个计数点.加速度大小用a 暗示.(1)OD 间的间隔为_______cm(2)图(b )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间隔),斜率暗示_______,其大小为_______m/s 2(保存三位有效数字).6、(2011年高考·安徽理综卷)为了丈量某一弹簧的劲度系数,将该2/s 2图(b )弹簧竖直悬挂起来,在自由端挂上分歧质量的砝码.实验测出了砝码的质量m与弹簧长度l的相应数据,其对应点已在图上标出.(g2)m/克××××××⑴作出m-l的关系图线;⑵弹簧的劲度系数为N/m.7、(2011年高考·上海卷)如图,为丈量作匀加速直线运动小车的加速度,将宽度均为b的挡光片A、B固定在小车上,测得二者间距为d.b bA Bd⑴当小车匀加速颠末光电门时,测得两挡光片先后颠末的时间Δt1和Δt2,则小车加速度a=.⑵(多选题)为减小实验误差,可采纳的方法是()A.增大两挡光片宽度b B.减小两挡光片宽度bC.增大两挡光片间距d D.减小两挡光片间距d8、(2011年高考·全国卷新课标版)操纵图1所示的装置可丈量滑块在斜面上运动的加速度.一斜面上装置有两个光电门,其中光电门乙固定在斜面上接近底端处,光电门甲的位置可移动,当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时,与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t.改变光电门甲的位置停止多次丈量,每次都使滑块从同一点由运动开端下滑,并用米尺丈量甲、乙之间的间隔s,记下相应的t值;所得数据如下表所示.s (m)t (ms) 371.5 776.4[来历:Z&xx&]s /t (m/s) 1.45[来历:学+科+网]完成下列填空和作图:⑴若滑块所受磨擦力为一常量,滑块加速度的大小a 、滑块颠末光电门乙时的瞬时速度v 1、丈量值s 和t 四个物理量之间所知足的关系式是_________________;⑵根据表中给出的数据,在图2给出的坐标纸上画出s /t -t 图线;⑶由所画出的s /t -t 图线,得出滑块加速度的大小为a =_______m/s 2(保存2位有效数字).实验二 探究弹力和弹簧伸长的关系考纲解读1.学会用列表法、图象法等处理实验数据.2.探究弹簧弹力和弹簧伸长的关系.基本实验要求 规律方法总结滑块 光电门甲光电门乙图1 t (s)(m/s) s t O图2例1 如图1甲所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系.图1(1)为完成实验,还需要的实验器材有:________________.(2)实验中需要丈量的物理量有:________________.(3)图乙是弹簧弹力F与弹簧伸长量x的F-x图线,由此可求出弹簧的劲度系数为________N/m.图线不过原点的原因是由于_____________________________________.(4)为完成该实验,设计的实验步调如下: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,并用平滑的曲线毗连起来;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,并分别记下钩码运动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,写出弹力与弹簧伸长量的关系式.首先测验测验写成一次函数,如果不成,则思索二次函数;F.诠释函数表达式中常数的物理意义;G.整理仪器.请将以上步调按操纵的先后顺序摆列出来:________.考点二实验过程及数据处理例2(2012·广东·34(2))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L x;在砝码盘中每次增加10 g砝码,弹簧长度依次记为L1至L6,数据如下表:刻度尺的最小分度为________.③图2为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“L x”).图2④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(成果保存两位有效数字,重力加速度取9.8 m/s2).创新实验设计例3 在“探究弹力和弹簧伸长量的关系,并测定弹簧的劲度系数”的实验中,实验装置如图3所示.所挂钩码的重力相当于对弹簧提供了向右的恒定拉力.实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在绳子的下端,每次测出相应的弹簧总长度.图3(1)有一个同学通过以上实验丈量后把6组数据描点在坐标系图4中,请作出F-L图线.图4(2)由此图线可得出该弹簧的原长L0=________ cm,劲度系数k=________ N/m.(3)试根据该同学以上的实验情况,帮忙他设计一个记录实验数据的表格(不必填写其实验测得的详细数据).(4)该同学实验时,把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较,优点在于:____________________________________________________________缺点在于:_____________________________________________________________图象法是一种重要的实验数据处理方法.图象具有既能描绘物理规律,又能直观地反映物理过程、暗示物理量之间定性定量关系及变更趋势的优点.当前高测验题对数据处理、成果分析考察的频率较高.多省高考题涉及了图象的考察.作图的规则:(1)要在坐标轴上标明轴名、单位,恰当地选取纵轴、横轴的标度,并根据数据特点适当确定坐标起点,使所作出的图象几乎占满整个坐标图纸.若弹簧原长较长,则横坐标起点可以不从零开端.(2)作图线时,尽可以使直线通过较多所描的点,不在直线上的点也要尽可以对称分布在直线的两侧(若有个别点偏离太远,则是因偶尔误差太大所致,应舍去).(3)要注意坐标轴代表的物理量的意义,注意分析图象的斜率、截距的意义.要懂得斜率和截距的意义可以处理什么问题.例 4 某实验小组做“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验.实验时,先把弹簧平放在桌面上,用直尺测出弹簧的原长L0=4.6 cm,再把弹簧竖直悬挂起来,在下端挂钩码,每增加一只钩码均记下对应的弹簧的长度x,数据记录如下表所示.(1)图5(2)由此图线可得,该弹簧劲度系数k=________N/m;(3)图线与x轴的交点坐标大于L0的原因是__________________________________.1.如图6甲所示,一个弹簧一端固定在传感器上,传感器与电脑相连.当对弹簧施加变更的作用力(拉力或压力)时,在电脑上得到了弹簧形变量与弹簧发生的弹力大小的关系图象,如图乙所示.则下列断定正确的是( )图6A.弹簧发生的弹力和弹簧的长度成正比B.弹簧长度的增加量与对应的弹力增加量成正比C.该弹簧的劲度系数是200 N/mD.该弹簧受到反向压力时,劲度系数不变2.为了探究弹簧弹力F与弹簧伸长量x的关系,某同学选了A、B两根规格分歧的弹簧停止测试,根据测得的数据绘出如图7所示的图象,从图象上看,该同学没能完全按实验要求做,使图象上端成为曲线,图象上端成为曲线是因为________________.B弹簧的劲度系数为__________.若要制作一个切确度较高的弹簧测力计,应选弹簧________(填A或B).图73.我校同学们在研究性学习中,操纵所学的知识处理了如下问题:一轻弹簧竖直悬挂于深度为h=25.0 cm,且启齿向下的小筒中(没有外力作用时弹簧的下部分位于筒内),如图8甲所示,如果本实验的长度丈量工具只能丈量出伸出筒的下端部分弹簧的长度l,现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数,同学们通过改变l而测出对应的弹力F,作出F—l的图线如图乙所示,则弹簧的劲度系数为k =________ N/m,弹簧的原长l0=________ m.图84.为了丈量某一弹簧的劲度系数,将该弹簧竖直悬挂起来,在自由端挂上分歧质量的砝码.实验测出了砝码质量m与弹簧长度l的相应数据,其对应点已在图9上标出.(g=9.8 m/s2)图9(1)在图9上作出m-l的关系图线;(2)弹簧的劲度系数为__________ N/m(成果保存三位有效数字).5.某同学操纵弹簧测力计、小车、砝码、钩码、木块和带有定滑轮的长木板等器材探究滑动磨擦力F f与正压力F N之间的关系,实验装置如图10所示.该同学主要的实验步调如下:图10a.将一端带有定滑轮的长木板放在水平桌面上,在细绳一端挂适量的钩码,使其可以带动小车向右运动;b.多次改变木块上砝码的个数,并记录多组数据;c.停止数据处理,得出实验结论.请回答下列问题:(1)实验中应丈量木块和木块上砝码的总重力,并记录___________________________________________________________________________________ _______________;(2)若用图象法处理实验数据,以滑动磨擦力F f为横轴,正压力F N为纵轴,建立直角坐标系,通过描点,得到一条倾斜的直线,该直线的斜率所暗示的物理意义(可用文字描绘)为________________;(3)通过实验得出的结论是___________________________________________________________________________________________________________ _______________.6.在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验中,某实验小组将分歧数量的钩码分别挂在竖直弹簧下端,停止丈量,根据实验所测数据,操纵描点法作出了所挂钩码的重力G与弹簧总长L的关系图象,如图11所示,根据图象回答以下问题:图11(1)弹簧的原长为__________.(2)弹簧的劲度系数为________.(3)分析图象,总结出弹簧弹力F与弹簧总长L之间的关系式为___________________.1、(2010浙江卷)在“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”实验中,甲、乙两位同学选用分歧的橡皮绳代替弹簧,为丈量橡皮绳的劲度系数,他们在橡皮绳下端面依次逐个挂下钩友(每个钩友的质量均为m=0.jkg,取g=10m/s2),并记录绳下端的坐标X加(下标i暗示挂在绳下端钩友个数).然后逐个拿下钩友,同样记录绳下端面的坐标X 减,绳下端面坐标的值X i=(X加+X减)/2的数据如下表:(1)同一橡皮绳的X加X减(大于或小于);(2)同学的数据更符合实验要求(甲或乙);(3)选择一级数据用作图法得出该橡皮绳的劲度系数k(N/m);(4)为了更好的丈量劲度系数,在选用钩码时需思索的因素有哪些?2、(2011年高考·安徽理综卷)为了丈量某一弹簧的劲度系数,将该弹簧竖直悬挂起来,在自由端挂上分歧质量的砝码.实验测出了砝码的质量m与弹簧长度l的相应数据,其对应点已在图上标出.(g2)m/克××××××⑴作出m-l的关系图线;⑵弹簧的劲度系数为N/m.3、(2012广东卷)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L x;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:代表符号L0L x L1L2L3L4L5L6数值(cm)尺的最小长度为______.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”).④2).4、(2016全国新课标II卷,22)(6分)某物理小组对轻弹簧的弹性势能停止探究,实验装置如图(a)所示:轻弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一物块接触而不毗连,纸带穿过打点计时器并与物块毗连.向左推物块使弹簧压缩一段间隔,由运动释放物块,通过丈量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能.图a⑴实验中涉及到下列操纵步调:①把纸带向左拉直②松手释放物块③接通打点计时器电源④向左推物块使弹簧压缩,并丈量弹簧压缩量上述步调正确的操纵顺序是(填入代表步调的序号).。
初中二轮复习总结“力学”实验专题
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的不同地方。
7.通过学习,同学们知道了液体压强的特点. 在此基础上,老师提出了这样的问题:有两只杯子,分别盛有清水和盐水,但没有标签,你能否用压强计将它们区别开?(1)当压强计的金属盒在空气中时,U 形管两边的液面应当相平,而小明同学却观察到如图19A .所示的情景. 出现这种情况的原因是:U 形管左支管液面上方的气压______大气压(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2)小明再作图B .所示的检查. 当用手指按压(不论轻压还是重压)橡皮膜时,发现U 形管两边液柱的高度几乎不变化. 出现这种情况的原因是:_______________________。
(3)压强计调节正常后,小明将金属盒先后浸入到两杯液体中,如图C .和D .所示. 他发现图D .中U 形管两边的液柱高度差较大,于是认为图D .杯子中盛的是盐水. ①你认为,小明的结论是 (填“可靠的”或“不可靠的”);②简要说明理由: 。
8.在探究“杠杆的平衡条件”实验中,所用的实验器材有杠杆、支架、刻度尺、细线、质量相同的钩码若干,弹簧测力计.(1)将杠杆装在支架上,发现杠杆左端下沉,如图甲所示,此时应将杠杆的平衡螺母向(选填“左”或“右”)调,直到杠杆在水平位置平衡为止.(2)当左侧钩码处于图乙所示A 位置时,应 ,可使杠杆恢复水平位置平衡.(3)某同学进行正确的实验操作后,得到的数据为F 1=5N ,L 1=20cm ,F 2=2.5N 和L 2=40cm .该同学根据这些数据能否得出探究结论? .理由是 。
(4)考虑到弹簧测力计有自重,若弹簧测力计拿倒了,如图丙所示,测出的拉力将。
912:金属盒 及橡皮膜软管U 形 管 (a ) (b ) (c ) (d ) 图19 图 12 甲 乙(1)如果该实验小组已经具有以下实验器材:通过表中数据可分析出实验1是用(选填“甲”或“乙”)图做的实验,实验2是用(选填“甲”或“乙”)图做的实验。
(2)表格中空白处应补全的数据依次为,。
力学实验专题复习
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力学实验专题复习1(一)用天平和量筒测密度:1、(2017中考21题)下面是小明同学的实验报告,请按要求帮他将报告补充完整。
实验:测量食用油的密度实验目的:测量油的密度实验器材:天平(砝码)、量筒、烧杯、油实验原理:(1)调节天平横梁平衡时,发现指针指在分度盘中线的右侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向(填“左”或“右”)侧调节。
(2)往量筒中倒入适量的油,测出油的体积,如图甲所示。
(3)用天平测出空烧杯的质量为30 g。
(4)将量筒中的油全部倒入烧杯中,测出烧杯和油的总质量,如图乙所示。
实验数据记录:设计一个记录本次实验数据的表格,并将测量数据及计算结果填入表中。
实验评估:按照上述实验方案测出的油的密度值比真实值(填“偏大”或“偏小”)。
2、(2019和平一模21题)同学们在实验室里测某小金属块的密度,器材有天平、量筒、小金属块、细线、烧杯和水(1)请你写出实验步骤;(2)在调节天平时,发现指针位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向调(选填“左”或“右”)。
(3)用调节好的天平称小金属块的质量,天平平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示;量筒量出小金属块的体积如图丙所示,由此可知,小金属块的密度ρ=kg/m3。
(二)阻力对物体运动的影响(牛顿第一定律):1、(2019河东一模22题)补充:1、实验+推理的方法2、不同物体从同一斜面同一高度自由释放,到达斜面底部的速度相同,与质量大小无关3、所谓“动能”指:与木块相撞之前小球的动能。
4、由此可见,力是改变物体__________的原因。
力学实验专题复习2(三)研究影响滑动摩擦力大小的因素:1、(2015中考23题)2、(2017中考21题)小明在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,提出了如下猜想:猜想一:滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关猜想二:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关猜想三:滑动摩擦力的大小与接触面积有关为了验证猜想,准备了如下器材:弹簧测力计、长木板、长方体木块和砝码。
实验专题(2024高考真题及解析)
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实验专题(力学、电学、其他)1、力学实验1.[2024·甘肃卷] 用图甲所示实验装置探究外力一定时加速度与质量的关系.(1)以下操作正确的是 . A .使小车质量远小于槽码质量 B .调整垫块位置以补偿阻力C .补偿阻力时移去打点计时器和纸带D .释放小车后立即打开打点计时器(2)保持槽码质量不变,改变小车上砝码的质量,得到一系列打点纸带.其中一条纸带的计数点如图乙所示,相邻两点之间的距离分别为S 1,S 2,…,S 8,时间间隔均为T.下列加速度算式中,最优的是 . A .a =17S 8-S 7T 2+S 7-S 6T 2+S 6-S 5T 2+S 5-S 4T 2+S 4-S 3T 2+S 3-S 2T 2+S 2-S 1T2B .a =16S 8-S 62T 2+S 7-S 52T 2+S 6-S 42T '2+S 5-S 32T 2+S 4-S 22T 2+S 3-S 12T 2C .a =15S 8-S 53T 2+S 7-S 43T 2+S 6-S 33T 2+S 5-S 23T 2+S 4-S 13T 2D .a =14S 8-S 44T 2+S 7-S 34T 2+S 6-S 24T 2+S 5-S 14T 2(3)以小车和砝码的总质量M 为横坐标,加速度的倒数1a为纵坐标,甲、乙两组同学分别得到的1a -M 图像如图丙所示.由图可知,在所受外力一定的条件下,a 与M 成 (填“正比”或“反比”);甲组所用的 (填“小车”“砝码”或“槽码”)质量比乙组的更大.1.(1)B (2)D (3)反比 槽码[解析] (1)为了使小车所受的合外力大小近似等于槽码的总重力,故应使小车质量远大于槽码质量,故A 错误;为了保证小车所受细线拉力等于小车所受合力,则需要调整垫块位置以补偿阻力,也要保持细线和长木板平行,故B 正确;补偿阻力时不能移去打点计时器和纸带,需要通过纸带上点迹是否均匀来判断小车是否做匀速运动,故C 错误;根据操作要求,应先打开打点计时器再释放小车,故D 错误.(2)根据逐差法可知S 5-S 1=4a 1T 2,S 6-S 2=4a 2T 2,S 7-S 3=4a 3T 2,S 8-S 4=4a 4T 2,联立可得小车加速度表达式为a =14S 8-S 44T 2+S 7-S 34T 2+S 6-S 24T 2+S 5-S 14T 2,此方法用到了纸带上的所有数据,故选D .(3)根据图像可知1a 与M 成正比,故在所受外力一定的条件下,a 与M 成反比;设槽码的质量为m ,则由牛顿第二定律得mg =(m +M )a ,化简可得1a =1mg ·M +1g ,故斜率越小,槽码的质量m 越大,由图可知甲组所用的槽码质量比乙组的更大.2.[2024·广东卷] 下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤,请完成实验操作和计算.(1)图甲是“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验装置示意图.图中木板右端垫高的目的是 .图乙是实验得到的纸带一部分,每相邻两计数点间有四个点未画出,相邻计数点的间距已在图中给出.打点计时器电源频率为50 Hz,则小车的加速度大小为 m/s 2(结果保留3位有效数字).(2)在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中,某同学用50分度的游标卡尺测量一圆柱体的长度,示数如图丙所示,图丁为局部放大图,读数为 cm .(3)在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验调节过程中,在光具座上安装光源、遮光筒和光屏.遮光筒不可调节.打开并调节 ,使光束沿遮光筒的轴线把光屏照亮.取下光屏,装上单缝、双缝和测量头.调节测量头,并缓慢调节单缝的角度直到目镜中观察到 .2.(1)平衡摩擦力 2.86 (2)4.122 (3)光源 清晰的干涉条纹[解析] (1)“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中,图中木板右端垫高的目的是平衡摩擦力;打点计时器打点的周期T =1f =150 s=0.02 s,因为纸带上每相邻两计数点间有四个点未画出,故纸带上每相邻两计数点间的时间间隔为Δt =5T =0.1 s,由逐差法可得小车的加速度大小为a =Δx (Δt )2=[(16.29+13.43+10.59)-(7.72+4.88+2.01)]×10-2(3×0.1)2m/s 2≈2.86 m/s 2.(2)根据游标卡尺读数规则,读数为41 mm+11×0.02 mm=41.22 mm=4.122 cm .(3)在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验中,安装完元件后,应打开并调节光源,使光束沿轴线照亮光屏.取下光屏,装上单缝、双缝和测量头,调节测量头,并缓慢调节单缝的角度直到目镜中观察到清晰的干涉条纹.3.[2024·海南卷] 水平圆盘上紧贴边缘放置一密度均匀的小圆柱体,如图甲所示,图乙为俯视图,测得圆盘直径D =42.02 cm,圆柱体质量m =30.0 g,圆盘绕过盘心O 的竖直轴匀速转动,转动时小圆柱体相对圆盘静止.甲乙丙为了研究小圆柱体做匀速圆周运动时所需要的向心力情况,某同学设计了如下实验步骤: (1)用秒表测圆盘转动10周所用的时间t =62.8 s,则圆盘转动的角速度ω= rad/s(π取3.14).(2)用游标卡尺测量小圆柱体不同位置的直径,某次测量的示数如图丙所示,该读数d = mm,多次测量后,得到平均值恰好与d 相等.(3)写出小圆柱体所需向心力表达式F = (用D 、m 、ω、d 表示),其大小为 N(保留2位有效数字).3.(1)1 (2)16.1 (3)mω2·(D -d )26.1×10-3[解析] (1)圆盘转动10周所用的时间t =62.8 s,则圆盘转动的周期为T =62.810s=6.28 s,根据角速度与周期的关系有ω=2πT =1 rad/s .(2)根据游标卡尺的读数规则有1.6 cm+1×0.1 mm=16.1 mm . (3)小圆柱体做圆周运动的半径为r =D -d2,则小圆柱体所需向心力表达式F =mω2·(D -d )2,代入数据得F ≈6.1×10-3 N .4.[2024·海南卷] 为验证两个互成角度的力的合成规律,某组同学用两个弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆环、木板、刻度尺、白纸、铅笔、细线和图钉等器材,按照如下实验步骤完成实验:a.用图钉将白纸固定在水平木板上;b.如图甲、乙所示,橡皮条的一端固定在木板上的G点,另一端连接轻质小圆环,将两细线系在小圆环上,细线另一端系在弹簧测力计上,用两个弹簧测力计共同拉动小圆环到某位置,并标记圆环的圆心位置为O点,拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点,大小分别为F1=3.60 N、F2=2.90 N;撤去拉力F1和F2,改用一个弹簧测力计拉动小圆环,使其圆心到O点,在拉力F的方向上标记P3点,拉力的大小为F=5.60 N.请完成下列问题:(1)在图乙中按照给定的标度画出F1、F2和F的图示,然后按平行四边形定则画出F1、F2的合力F'.(2)比较F和F',写出可能产生误差的两点原因.4.(1)如图所示(2)①没有做到弹簧测力计、细线、橡皮条都与木板平行;②读数时没有正视弹簧测力计[解析] (1)按照给定的标度画出F1、F2和F的图示,然后按平行四边形定则画出F1、F2的合力F',如图所示.(2)F和F'不完全重合的误差可能是:①没有做到弹簧测力量计、细线、橡皮条都与木板平行;②读数时没有正视弹簧测力计.5.[2024·江西卷] 某小组探究物体加速度与其所受合外力的关系.实验装置如图1所示,水平轨道上安装两个光电门,小车上固定一遮光片,细线一端与小车连接,另一端跨过定滑轮挂上钩码.(1)实验前调节轨道右端滑轮高度,使细线与轨道平行,再适当垫高轨道左端以平衡小车所受摩擦力.(2)小车的质量为M1=320 g.利用光电门系统测出不同钩码质量m时小车加速度a.钩码所受重力记为F,作出a-F图像,如图2中图线甲所示.(3)由图线甲可知,F较小时,a与F成正比;F较大时,a与F不成正比.为了进一步探究,将小车的质量增加至M2=470 g,重复步骤(2)的测量过程,作出a-F像,如图2中图线乙所示.(4)与图线甲相比,图线乙的线性区间,非线性区间.再将小车的质量增加至M3=720 g,重复步骤(2)的测量过程,记录钩码所受重力F与小车加速度a,如下表所示(表中第9~14组数据未列出).序号12345钩码所受重力0.0200.0400.0600.0800.100F/(9.8 N)小车加速度0.260.550.821.081.36a/(m·s-2)序号6789~1415钩码所受重力0.1200.1400.160…0.300F/(9.8 N)小车加速度1.671.952.20…3.92a/(m·s-2)(5)请在图2中补充描出第6至8三个数据点,并补充完成图线丙.(6)根据以上实验结果猜想和推断:小车的质量 时,a 与F 成正比.结合所学知识对上述推断进行解释:.5.(4)较大 较小 (5)如图所示(6)远大于钩码的质量 对钩码根据牛顿第二定律有F -F T =ma ,对小车根据牛顿第二定律有F T =Ma ,联立解得F =(M +m )a ,变形得a =1M+mF ,当m ≪M 时,可认为m +M ≈M ,则a =1MF ,即a 与F成正比[解析] (4)根据题图2分析可知,与图线甲相比,图线乙的线性区间较大,非线性区间较小.(5)在坐标系中进行描点,结合其他点用平滑的直线连接各点,使尽可能多的点在线上,不在线上的点均匀地分布在线的两侧.作出图线丙如图所示.2、电学实验1.[2024·安徽卷] 某实验小组要将电流表G(铭牌标示:I g=500 μA,R g=800 Ω)改装成量程为0~1 V和0~3 V的电压表,并用标准电压表对其进行校准.选用合适的电源、滑动变阻器、电阻箱、开关和标准电压表等实验器材,按图甲所示连接电路,其中虚线框内为改装电路.(1)开关S1闭合前,滑片P应移动到(填“M”或“N”)端.(2)根据要求和已知信息,电阻箱R1的阻值已调至1200 Ω,则R2的阻值应调至Ω.(3)当单刀双掷开关S2与a连接时,电流表G和标准电压表V的示数分别为I、U,则电流表G 的内阻可表示为.(结果用U、I、R1、R2表示)(4)校准电表时,发现改装后电压表的读数始终比标准电压表的读数偏大,经排查发现电流表G 内阻的真实值与铭牌标示值有偏差,则只要即可.(填正确答案标号)A.增大电阻箱R1的阻值B.减小电阻箱R2的阻值C.将滑动变阻器的滑片P向M端滑动(5)校准完成后,开关S2与b连接,电流表G的示数如图乙所示,此示数对应的改装电压表读数为V.(保留2位有效数字)1.(1)M(2)4000(3)U-R1-R2(4)A(5)0.86I[解析] (1)由图可知,该滑动变阻器采用分压式接法,为了保护仪表安全,在开关S1闭合前,滑片P应移到M端;(2)当开关S2接b时,电压表量程为0~1 V,根据欧姆定律有U1=I g(R g+R1),当开关S2接a时,电压表量程为0~3 V,根据欧姆定律有U2=I g(R g+R1+R2),其中R1=1200 Ω,联立解得R2=4000 Ω; (3)当开关S2接a时,根据欧姆定律有U=I(R g+R1+R2),则电流表G的内阻可表示为R g=U-R1-R2;I(4)校准电表时,发现改装后电压表的读数始终比标准电压表的读数偏大,可知电流表G内阻的真实值小于铭牌标示值,根据闭合电路的欧姆定律知,可以增大两电阻箱的阻值.故选A. (5)根据闭合电路欧姆定律可得U V=I A(R g+R1)=430×10-6×(800+1200) V=0.86 V.2.[2024·甘肃卷] 精确测量干电池电动势和内阻需要考虑电表内阻的影响.可用器材有:电压表(量程0~1.5 V,内阻约为1.5 kΩ)、电流表(量程0~0.6 A)、滑动变阻器、开关、干电池和导线若干.某小组开展了以下实验.甲乙(1)考虑电流表内阻影响①用图甲所示电路测量电流表的内阻.从图乙电压表和电流表读数可得电流表内阻R A=Ω(保留2位有效数字).②用图丙所示电路测量干电池电动势和内阻.电压表读数、电流表读数、干电池内阻和电流表内阻分别用U、I、r和R A表示.则干电池电动势E=U+(用I、r和R A表示).③调节滑动变阻器测得多组电表读数,作出图丁所示的U-I图像.则待测干电池电动势E= V(保留3位有效数字)、内阻r=Ω(保留1位小数).丁(2)考虑电压表内阻影响该小组也尝试用图戊所示电路测量电压表内阻,但发现实验无法完成.原因是.A.电路设计会损坏仪器B.滑动变阻器接法错误C.电压太大无法读数D.电流太小无法读数2.(1)①1.0②I(r+R A)③1.401.0(2)D[解析] (1)①由图乙可知,电压表读数为U=0.60 V,电流表读数为I=0.58 A,根据欧姆定律可得电流表内阻为R A=UI =0.600.58Ω≈1.0 Ω;②由闭合电路欧姆定律可知,干电池电动势的表达式为E=U+I(r+R A);③根据E=U+I(r+R A)变形得到U=-(r+R A)I+E,根据图像可知,纵截距b=E=1.40 V,斜率的绝对值|k|=r+R A=1.40-1.000.20-0Ω=2.0 Ω,所以待测干电池电动势为E=1.40 V,内阻为r=1.0 Ω.(2)由于将电压表串联接在电路中,电压表内阻很大,电路中电流太小,故无法完成实验的原因可能是电流太小无法读数,故选D.3.[2024·广东卷] 某科技小组模仿太阳能发电中的太阳光自动跟踪系统,制作光源跟踪演示装置,实现太阳能电池板方向的调整,使电池板正对光源.图甲是光照方向检测电路.所用器材有:电源E(电动势3 V);电压表V1和V2(量程均有0~3 V 和0~15 V,内阻均可视为无穷大);滑动变阻器R;两个相同的光敏电阻R G1和R G2;开关S;手电筒;导线若干.图乙是实物图.图中电池板上垂直安装有半透明隔板,隔板两侧装有光敏电阻,电池板固定在电动机转轴上.控制单元与检测电路的连接未画出.控制单元对光照方向检测电路无影响.请完成下列实验操作和判断.(1)电路连接.图乙中已正确连接了部分电路,请完成虚线框中滑动变阻器R、电源E、开关S和电压表V1间的实物图连线.(2)光敏电阻阻值与光照强度关系测试.①将图甲中R的滑片置于端,用手电筒的光斜照射到R G1和R G2,使R G1表面的光照强度比R G2表面的小.②闭合S,将R的滑片缓慢滑到某一位置.V1的示数如图丙所示,读数U1为V,V2的示数U2为1.17 V.由此可知,表面光照强度较小的光敏电阻的阻值(选填“较大”或“较小”).③断开S.(3)光源跟踪测试.①将手电筒的光从电池板上方斜照射到R G1和R G2.②闭合S,并启动控制单元.控制单元检测并比较两光敏电阻的电压,控制电动机转动.此时两电压表的示数U1<U2,图乙中的电动机带动电池板(填“逆时针”或“顺时针”)转动,直至时停止转动,电池板正对手电筒发出的光.3.(1)如图所示(2)①b②1.63(1.61~1.65均可)较大(3)②逆时针U1=U2(或R G1=R G2)[解析] (1)由题图甲可知,V1测R G1两端电压,V2测R G2两端电压,滑动变阻器采用分压式接法,由题图乙可知,此时V2已并联在R G2两端,V1未并联在电路中,故应将V1的“3”接线柱连到滑动变阻器右上接线柱处,滑动变阻器分压式接入电路中.(2)①从安全性角度考虑,一开始应将题图甲中R的滑片置于b端,使两个电压表的示数均为零.②由题图丙知电压表的分度值为0.1 V,根据读数原则需估读到0.1 V的下一位,读数为1.63 V.由串联电路中电流相等,电阻之比等于电压之比,可知电压较大时对应的电阻较大.由题图甲知,V1测R G1两端电压,V2测R G2两端电压,且U1>U2,则R G1>R G2,由①可知R G1表面的光照强度比R G2表面的小,说明表面光照强度较小的光敏电阻的阻值较大.(3)②U1<U2,说明R G1电阻小,对应光照强度大,而R G2电阻大,对应光照强度小,因此光是从左上方斜向右下方照射,所以应逆时针转动电池板,使光线和太阳能电池板垂直,直至U1=U2时停止转动,此时R G1=R G2,两板对应光照强度相同,电池板正对手电筒发出的光.4.[2024·广西卷] 某同学为探究电容器充、放电过程,设计了图甲实验电路.器材如下:电容器,电源E(电动势6 V,内阻不计),电阻R1=400.0 Ω,电阻R2=200.0 Ω,电流传感器,开关S1、S2,导线若干.实验步骤如下:(1)断开S1、S2,将电流传感器正极与a节点相连,其数据采样频率为5000 Hz,则采样周期为s;(2)闭合S 1,电容器开始充电,直至充电结束,得到充电过程的I -t 曲线如图乙,由图乙可知开关S 1闭合瞬间流经电阻R 1的电流为 mA(结果保留3位有效数字);(3)保持S 1闭合,再闭合S 2,电容器开始放电,直至放电结束,则放电结束后电容器两极板间电压为 V;(4)实验得到放电过程的I -t 曲线如图丙,I -t 曲线与坐标轴所围面积对应电容器释放的电荷量为0.018 8 C,则电容器的电容C 为 μF .图丙中I -t 曲线与横坐标、直线t =1 s 所围面积对应电容器释放的电荷量为0.003 8 C,则t =1 s 时电容器两极板间电压为 V(结果保留2位有效数字). 4.(1)15000(2)15.0 (3)2 (4)4.7×103 5.2[解析] (1)采样周期为T =1f =15000 s .(2)由图乙可知开关S 1闭合瞬间流经电阻R 1的电流为15.0 mA .(3)放电结束后电容器两极板间电压等于R 2两端电压,根据闭合电路欧姆定律得电容器两极板间电压为U C =ER 1+R 2·R 2=2 V . (4)充电结束后电容器两端电压为U C '=E =6 V,故可得ΔQ =(U C '-U C )C =0.018 8 C,解得C =4.7×103 μF;设t =1 s 时电容器两极板间电压为U C ″,得(U C '-U C ″)C =0.003 8 C,代入数值解得U C ″≈5.2 V .5.[2024·海南卷] 用如图甲所示的电路观察电容器的充放电现象,实验器材有电源E 、电容器C 、电压表、电流表、电流传感器、计算机、定值电阻R 、单刀双掷开关S 1、开关S 2、导线若干.(1)闭合开关S 2,将S 1接1,电压表示数增大,最后稳定在12.3 V .在此过程中,电流表的示数 .(填选项标号) A .一直稳定在某一数值 B .先增大,后逐渐减小为零C .先增大,后稳定在某一非零数值(2)先后断开开关S 2、S 1,将电流表更换成电流传感器,再将S 1接2,此时通过定值电阻R 的电流方向为 (选填“a →b ”或“b →a ”),通过传感器将电流信息传入计算机,画出电流随时间变化的I -t 图像,如图乙,t =2 s 时I =1.10 mA,图中M 、N 区域面积比为8∶7,可求出R = kΩ(保留2位有效数字).5.(1)B (2)a →b 5.2[解析] (1)电容器充电过程中,当电路刚接通后,电流表示数从0增大至某一最大值,后随着电容器的不断充电,电路中的充电电流在减小,当充电结束电路稳定后,此时电路相当于断路,电流为0,故选B .(2)根据电路图可知充电结束后电容器上极板带正电,将S 1接2,电容器放电,此时通过定值电阻R 的电流方向为a →b ;t =2 s 时,I =1.10 mA,可知此时电容器两端的电压为U 2=IR ,电容器开始放电前两端电压为12.3 V ,根据I -t 图像与横轴围成的面积表示放电荷量可得,0~2 s 的放电荷量为Q 1=ΔU ·C =(12.3-1.10×10-3·R )C ,2 s 后到放电结束放电荷量为Q 2=ΔU'·C =1.10×10-3·RC ,根据题意Q 1Q 2=87,解得R ≈5.2 kΩ.6.[2024·河北卷] 某种花卉喜光,但阳光太强时易受损伤.某兴趣小组决定制作简易光强报警器,以便在光照过强时提醒花农.该实验用到的主要器材如下:学生电源、多用电表、数字电压表(0~20 V)、数字电流表(0~20 mA)、滑动变阻器R (最大阻值50 Ω,1.5 A)、白炽灯、可调电阻R 1(0~50 kΩ)、发光二极管LED 、光敏电阻R G 、NPN 型三极管VT 、开关和若干导线等. (1)判断发光二极管的极性使用多用电表的“×10 k”欧姆挡测量二极管的电阻.如图甲所示,当黑表笔与接线端M 接触、红表笔与接线端N 接触时,多用电表指针位于表盘中a 位置(见图乙);对调红、黑表笔后指针位于表盘中b 位置(见图乙).由此判断M 端为二极管的 (选填“正极”或“负极”).(2)研究光敏电阻在不同光照条件下的伏安特性①采用图丙中的器材进行实验,部分实物连接已完成.要求闭合开关后电压表和电流表的读数从0开始.导线L 1、L 2和L 3的另一端应分别连接滑动变阻器的 、 、接线柱(以上三空选填接线柱标号“A”“B”“C”或“D”).②图丁为不同光照强度下得到的光敏电阻伏安特性曲线,图中曲线Ⅰ、Ⅰ和Ⅰ对应光敏电阻受到的光照由弱到强.由图像可知,光敏电阻的阻值随其表面受到光照的增强而(选填“增大”或“减小”).(3)组装光强报警器电路并测试其功能图戊为利用光敏电阻、发光二极管、三极管(当b、e间电压达到一定程度后,三极管被导通)等元件设计的电路.组装好光强报警器后,在测试过程中发现,当照射到光敏电阻表面的光强达到报警值时,发光二极管并不发光,为使报警器正常工作,应(选填“增大”或“减小”)可调电阻R1的阻值,直至发光二极管发光.6.(1)负极(2)①A A C(或D)[或者三空分别为:C(或D)A B]②减小(3)增大[解析] (1)使用多用电表欧姆挡测二极管电阻时,电流也是“红进黑出”,即表内电源正极与黑表笔相连,电源负极与红表笔相连,且测二极管正向电阻时阻值很小,测二极管反向电阻时阻值无穷大.当黑表笔与接线柱M接触、红表笔与接线柱N接触时,多用电表指针位于表盘中a 位置(电阻无穷大),而对调红、黑表笔后指针位于表盘中b位置(电阻很小),说明黑表笔(连接电源正极)与接线柱N接触时测的是二极管正向电阻,即N端为二极管的正极.(2)①要求闭合开关后电压表和电流表的读数从0开始,所以滑动变阻器应采用分压式接法,导线L2应连接A接线柱,导线L1和导线L3应“一上一下”连接滑动变阻器的接线柱,可以导线L1连接A接线柱,导线L3连接C或D接线柱,或者导线L3连接B接线柱,导线L1连接C或D接线柱.②伏安特性曲线上的点与原点连线的斜率的倒数表示电阻,由所给伏安特性曲线图可知,曲线Ⅰ、Ⅰ、Ⅰ对应的电阻在减小,说明随着光照由弱到强,光敏电阻的阻值减小.(3)在测试过程中发现,当照射在光敏电阻表面的光强达到报警值时,发光二极管并不发光,说明三极管未被导通,这是因为b、e间电压较小,未达到是三极管导通的值,为使报警器正常工作,应调大R1两端分得的电压直至发光二极管发光,由于R1与R G串联后总电压一定,所以要调大R1的阻值.7.[2024·江苏卷] 某同学在实验室做“测定金属的电阻率”的实验,除被测金属丝外,还有如下实验器材可供选择:A.直流电源:电动势约为3 V,内阻可忽略不计;B.电流表A:量程0~100 mA,内阻约为5 Ω;C.电压表V:量程0~3 V,内阻为3 kΩ;D.滑动变阻器:最大阻值为100 Ω,允许通过的最大电流为0.5 A;E.开关、导线等.(1)该同学用刻度尺测得金属丝接入电路的长度L=0.820 m,用螺旋测微器测量金属丝直径时的测量结果如图甲所示,从图中读出金属丝的直径为mm.(2)用多用电表欧姆“×1”挡测量接入电路部分的金属丝电阻时,多用电表的示数如图乙所示,从图中读出金属丝电阻约为Ω.(3)若该同学根据伏安法测出金属丝的阻值R=10.0 Ω,则这种金属材料的电阻率为Ω·m.(结果保留两位有效数字)7.(1)0.787(0.785~0.788均可)(2)9.0(3)5.9×10-6[解析] (1)根据螺旋测微器的读数规律,该读数为d=0.5 mm+28.7×0.01 mm=0.787 mm.(2)根据欧姆挡的读数规律,该读数为R x=9.0×1 Ω=9.0 Ω.(3)根据电阻定律有R=ρLS =ρLπ(d2)2=4ρLπd2,解得ρ=πd2R4L,代入数据得ρ=5.9×10-6 Ω·m.8.[2024·江西卷] 某小组欲设计一种电热水器防触电装置,其原理是:当电热管漏电时,利用自来水自身的电阻,可使漏电电流降至人体安全电流以下.为此,需先测量水的电阻率,再进行合理设计.(1)如图1所示,在绝缘长方体容器左右两侧安装可移动的薄金属板电极,将自来水倒入其中,测得水的截面宽d=0.07 m和高h=0.03 m.(2)现有实验器材:电流表(量程0~300 μA,内阻R A=2500 Ω)、电压表(量程0~3 V或0~15 V,内阻未知)、直流电源(3 V)、滑动变阻器、开关和导线.请在图1中画线完成电路实物连接.(3)连接好电路,测量26 ℃的水在不同长度l时的电阻值R x.将水温升到65 ℃,重复测量.绘出26 ℃和65 ℃水的R x-l图线,分别如图2中甲、乙所示.(4)若R x-l图线的斜率为k,则水的电阻率表达式为ρ=(用k、d、h表示).实验结果表明,温度(选填“高”或“低”)的水更容易导电.(5)测出电阻率后,拟将一段塑料水管安装于热水器出水口作为防触电装置.为保证出水量不变,选用内直径为8.0×10-3m的水管.若人体的安全电流为1.0×10-3A,热水器出水温度最高为65 ℃,忽略其他电阻的影响(相当于热水器220 V的工作电压直接加在水管两端),则该水管的长度至少应设计为m.(保留2位有效数字)8.(2)如图所示(4)kdh高(5)0.46[解析] (2)由于电流表阻值已知,因此电流表采用内接法时,水的电阻R =U I-R A ,可消除伏安法测电阻的系统误差;因电源电动势为3 V ,则电压表选用0~3 V 量程.实物连线如图所示. (4)根据电阻定律有R x =ρl S ,又S =dh ,联立可得R x =ρdℎl ,故R x -l 图像的斜率k =ρdℎ,解得ρ=kdh ;根据题图2可知,65 ℃水的R x -l 图像的斜率比26 ℃水的R x -l 图像的斜率小,说明温度高的水的电阻率较小,更容易导电.(5)根据欧姆定律和电阻定律有R =UI =ρl 'πD 24,其中ρ=kdh ,由题图2可知,65 ℃水的R x -t 图像的斜率k =80.7×103 Ω/m,代入数据解得l'≈0.46 m,故该水管长度的最小值为0.46 m .9.[2024·辽宁卷] 某探究小组要测量电池的电动势和内阻.可利用的器材有:电压表、电阻丝、定值电阻(阻值为R 0)、金属夹、刻度尺、开关S 、导线若干.他们设计了如图所示的实验电路原理图.(1)实验步骤如下:①将电阻丝拉直固定,按照图甲连接电路,金属夹置于电阻丝的 (选填“A ”或“B ”)端; ②闭合开关S,快速滑动金属夹至适当位置并记录电压表示数U ,断开开关S,记录金属夹与B 端的距离L ;③多次重复步骤②,根据记录的若干组U 、L 的值,作出图丙中图线Ⅰ;④按照图乙将定值电阻接入电路,多次重复步骤②,再根据记录的若干组U 、L 的值,作出图丙中图线Ⅰ.(2)由图线得出纵轴截距为b ,则待测电池的电动势E = .(3)由图线求得Ⅰ、Ⅰ的斜率分别为k 1、k 2,若k2k 1=n ,则待测电池的内阻r = (用n 和R 0表示).9.(1)A (2)1b(3)R 0n -1[解析] (1)为了保护电路,避免通过电源的电流过大,闭合开关前,金属夹应置于使电阻丝接入电路的阻值最大处,即应该置于A 端.(2)对于图甲电路,根据闭合电路欧姆定律有U =E -Ir ,设金属丝的电阻率为ρ,横截面积为S ,根据欧姆定律和电阻定律有I =UR ,R =ρLS ,联立可得U =E -USρL r ,整理可得1U =1E +Sr Eρ·1L ,对于图乙电路,根据闭合电路欧姆定律有U =E -I (r +R 0),根据欧姆定律和电阻定律有I =UR,R =ρL S,联立并整理可得1U =1E+S (r+R 0)Eρ·1L ,所以图线的纵轴截距b =1E ,解得E =1b .(3)由题意可知k 1=SrEρ,k 2=S (r+R 0)Eρ,又k2k 1=n ,联立解得r =R0n -1. 10.电阻型氧气传感器的阻值会随所处环境中的氧气含量发生变化.在保持流过传感器的电流(即工作电流)恒定的条件下,通过测量不同氧气含量下传感器两端的电压,建立电压与氧气含量之间的对应关系,这一过程称为定标.一同学用图甲所示电路对他制作的一个氧气传感器定标.实验器材有:装在气室内的氧气传感器(工作电流1 mA)、毫安表(内阻可忽略)、电压表、电源、滑动变阻器、开关、导线若干、5个气瓶(氧气含量分别为1%、5%、10%、15%、20%).(1)将图甲中的实验器材间的连线补充完整,使其能对传感器定标; (2)连接好实验器材,把氧气含量为1%的气瓶接到气体入口;(3)把滑动变阻器的滑片滑到 端(选填“a ”或“b ”),闭合开关;。
实验专题 力学实验
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力学实验实验一:研究匀变速直线运动实验二:探究弹力和弹簧伸长的关系实验三:验证力的平等四边形定则实验四:验证牛顿运动定律实验五:探究动能定理实验六:验证机械能守恒定律其中有四个实验(实验一实验四实验五实验六)需要用到打点计时器......实验一:研究匀变速直线运动实验原理1.判断物体运动状态的方法:求相邻位移的△X设相邻点之间的位移为X l、X2、X3……(1)若X2 -X l =X3-X2=X n-X n-1=0,则物体做匀速直线运动(2)若X2 -X l =X3-X2=X n-X n-1= aT2(定值),则物体做匀变速直线运动2.求物体加速度的方法(1)逐差法:若纸带上有相邻的6个计数点,相邻的位移为X l、X2、X3……X6,则则:这样使所给的数据得到了有效利用,达到了减小误差的目的.(2)图象法:由求出各个计数点的瞬时速度,作v-t图象,图线的斜率即为物体的加速度。
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,开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器.应先接通电源,待打点计时器工作稳定后再释放小车.小车的加速度适当大些,能在约50 cm的纸带上取出7-8个计数点为宜.要尽量减小纸带与打点计时器的限位孔之间的摩擦.要在钩码(或码桶)落地处放置软垫或码箱,防止撞坏钩码.要在小车到达滑轮前用手按住它或放置泡沫塑料挡板,防止车掉在地上或撞坏滑轮.1.某学生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,他在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点,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,于是他测得AC长为14. 56 cm,CD长为11. 15 cm,DE长为13. 73 cm,则打C点时小车的瞬时速度大小为m/s,小车运动的加速度大小为m/s2,AB的距离应为cm.(保留三位有效数字)2.在“研究匀变速直线运动”的实验中,打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz,记录小车运动的纸带如图所示,在纸带上选择6个计数点A、B、C、D、E、F,相邻两计数点之间还有四个点未画出,各点到A点的距离依次是2.0 cm、5.O cm、9.O cm、14.0 cm、20.O cm.(1)根据学过的知识可以求出小车在B点的速度为V B=m/s,CE间的平均速度为m/s;(2)以打B点时为计时起点,建立v-t坐标系如图所示,请在图中作出小车运动的速度与时间的关系图线;(3)根据图线可得小车运动的加速度为m/ s23.有4条用打点计时器(所用交流电频率均为50 Hz)打出的纸带A、B、C、D,其中一条是做“验证机械能守恒定律”实验时打出的.为找出该纸带,某同学在每条纸带上选取了点迹清晰的、连续的4个点,用刻度尺测出相邻两个点间的距离依次为Sl、S2、S3,请你根据下列Sl、S2、S3的测量结果确定该纸带为.(已知当地的重力加速度为9. 791 111/S2)A. 61. 0 mm, 65. 8 mm, 70. 7 mmB. 41. 2 mm, 45. 1 mm, 53. 0 mmC. 49. 6 mm, 53. 5 mm, 57. 3 mmD. 60. 5 mm, 61. 0mm, 60. 6 mm某同学用如图所示装置测量重力加速度g,所用交流电频率为50 Hz.在所选纸带上取某点为0号计数点,然后每3个点取一个计数点,所有测量数据及其标记符号如图所示.该同学用两种方法处理数据(T为相邻两计数点的时间间隔):方法1:由方法2:由取平均值从数据处理方法看,在某些方面x1,、X2、X3、X4、x5、X6中,对实验结果起作用的,方法1中有__ __;方法2中有.因此,选择方法(选填“1”或“2”)更合理,这样可以减少实验的(填“系统”或“偶然”)误差.本实验误差的主要来源有(试举出两条).4. 某同学用图所示的实验装置研究小车在斜面上的运动.实验步骤如下:a.安装好实验器材.b。
初中物理中考实验专题
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初中物理中考实验专题
1. 力学实验专题:
a. 弹簧的伸长与力的关系,通过改变悬挂在弹簧上的质量,测量弹簧的伸长,并绘制出伸长与力的关系图。
b. 斜面上物体的运动,通过改变斜面的角度和物体的质量,观察物体在斜面上的运动情况,研究物体的加速度与斜面角度、物
体质量之间的关系。
c. 简单机械的原理,通过实验验证杠杆原理、滑轮原理等
简单机械的工作原理,了解力的平衡条件和机械优势的概念。
2. 光学实验专题:
a. 光的反射与折射,通过实验观察光线在不同介质中的传
播情况,研究光的反射和折射规律,如斯涅尔定律等。
b. 凸透镜的成像规律,通过调整凸透镜与物体的距离,观
察成像情况,探究凸透镜的成像规律,如物距、像距和焦距之间的
关系。
c. 光的色散,通过将光线通过三棱镜,观察到光线被分解成不同颜色的现象,研究光的色散现象和颜色与波长的关系。
3. 电学实验专题:
a. 串、并联电路的特性,通过搭建不同的串、并联电路,测量电流和电压的变化,研究电流和电压在串、并联电路中的分布规律。
b. 电阻的测量,通过使用电流表和电压表,测量电阻的大小,研究电阻与电流、电压之间的关系,探究欧姆定律。
c. 电池的电动势测量,通过使用电压表,测量电池的电动势,研究电池的特性和电动势与电流之间的关系。
以上只是初中物理中考实验专题的一些例子,实际上还有很多其他的实验可以进行。
通过实验,学生可以亲自动手操作,观察现象,探索规律,培养实验操作能力和科学思维,加深对物理知识的理解和记忆。
希望这些介绍对你有所帮助。
8年级物理力学的所有实验
![8年级物理力学的所有实验](https://img.taocdn.com/s3/m/911e4d3ba517866fb84ae45c3b3567ec102ddcd0.png)
8年级物理力学的所有实验
一、测力和测重实验
1. 带钩秤测重。
使用带钩秤测量不同质量的物体的重量,掌握秤的使用方法。
2. 电子天平测重。
使用电子天平测量不同质量的物体的重量,了解电子天平的使用方法。
3. 对物体施力。
使用力钳在不同位置施加于物体,观察物体的移动情况,了解万有引力下物体受力的变化。
二、平面运动实验
1. 球体滚动下坡道。
观察球体在凹槽内下坡道的滚动情况,了解滚动下坡的速度变化规律。
2. 手推车平坦运动。
推动手推车在水平地面滑动,观察其速度变化,了解外力消失后物体慢速移动的特点。
3. 弹簧直线运动。
拉伸和释放弹簧,观察其在不同拉伸程度下的动能和位能变化。
三、垂直运动实验
1. 水平抛物体下落。
观察抛下不同质量的球体下落轨迹,了解万有引力作用下不同质量物体下落是一致的。
2. 丝振荡。
观察重物悬挂在丝上的往复运动周期,了解周期只与重物质量和振荡长度有关。
这个是8年级力学实验可能涵盖的主要内容,希望对你有用。
如果需要可以根据实际情况进行修改完善。
力学 实验
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力学实验专题一、 力的作用效果及性质1、有关力的概念,不合理的是( )A 、力是物体对物体的作用B 、只有接触的物体才能产生力C 、力不能脱离物体而存在D 、相互接触的物体不一定产生力的作用2、鸡蛋碰石头,石头完好却鸡蛋破了,其中道理是( )A 、鸡蛋主动碰石头B 、鸡蛋受到的力比石头的大C 、鸡蛋受到了力,石头没有受到力D 、两者受到的力大小相等,只是鸡蛋易碎3、一只小船的人用力推开另一只船,结果两只船向相反方向运动,说明:_____________,力可以改变_____________。
二、弹力1、如图所示,在弹簧测力计的两侧沿水平方向各加4N 拉力并使其保持静止,此时弹簧测力记的示数为( )A .0N B .2N C .4N D .8N2、、一个球形物体O 静止放在光滑的水平地面上,并与竖直墙相接触,A 、B 两点是球与墙和地面的接触点,则下列说法正确的是( )A .物体受三个力,重力、B 点的支持力、A 点的弹力B .物体受二个力,重力、B 点的支持力C .物体受三个力,重力、B 点的支持力、地面的弹力D .物体受三个力,重力、B 点的支持力、物体对地面的压力3、若在弹簧测力计的吊环上安装一挂钩,把弹簧测力计倒过来悬挂,对新安装的挂钩施加5N 的拉力,则弹簧测力计的示数是( )A 、 大于5NB 、等于5NC 、小于5ND 、不能确定1、一个在地球上质量为50kg 的物体,在地在月球上它的质量为___,在月球上受到的重力和地球上受到的重力大小___(“一样”或“不一样”)2、一个质量为100kg 的降落伞在空中匀速下降,求降落伞在空中受到摩擦力的大小3、月球对其表面附近物体的引力是地球表面附近引力的61,质量为72kg 的宇航员登山月球,它的质量是________,所受到的月球的吸引力是________(g=10N/kg )4、足球运动员把足球踢向空中,如图所示.若不计空气阻力,则下列表示足球在空中飞行时的受力图中(F 表示脚对球的作用力),正确的是( )四、惯性1、水平桌面上的物体,在水平拉力F 作用下向右运动,当它离开桌面时,假设所有外力同时消失,那么它( )A 沿竖直方向下落B 沿水平方向向右匀速直线运动C 做曲线运动D 无法确定运动情况2、教室里悬挂着的电灯处于静止状态,假如它受到的所有力突然全部消失,它将( )A 加速下落B 匀速下落C 保持静止D 可以向各个方向运动3、物体表现出惯性的现象我们经常遇见如:(解释惯性现象)⏹ 1·汽车起动时,乘客向后倾倒⏹ 2·汽车刹车时,乘客向前倾倒⏹ 3·汽车向右转弯时,乘客向左倾倒⏹ 4·汽车向左转弯时,乘客向右倾倒⏹ 回答惯性现象,主要步骤:①确定研究对象②此物体原来处于什么运动状态③若不受外力(外力消失)则保持原来运动状态五、二力平衡1、2010年温哥华冬奥会,我国选手取得优异成绩为国争光。
15.中考物理专题03 力学实验(一)
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专题三力学实验(1)实验一《探究阻力对物体运动的影响》▲ 核心考点【实验目的】探究阻力对物体运动的影响【设计和进行实验】(1)实验器材:小车、斜面、长木板、毛巾、棉布等;(2)实验步骤:让小车从同一斜面上的同一高度由静止自由滑下,如图所示,改变水平面表面得粗糙程度,使其对小车运动的阻力不相同。
第一次在水平面上铺毛巾,第二次铺棉布,第三次将棉布去掉,只剩下木板,比较小车每次在水平面上滑行的距离。
【分析现象】水平面越光滑,小车的速度减小得越慢,运动距离越远;【实验结论】①运动物体受到的阻力越大,运动的越近,阻力越小,运动得越远。
②若运动的物体不受阻力,物体的运动速度将不会减小,将保持做匀速直线运动。
【实验方法】:①控制变量法:控制小车从斜面上同一高度处由静止释放,使小车到斜面底端时具有相同的初速度;②转换法:通过小车在水平面上滑行距离的长短来间接判断小车所受阻力大小;③科学推理法:若小车不受阻力时,小车的速度将不会减小,将永远做匀速直线运动;【交流与讨论】(3)小车到达斜面底端继续前行的原因:小车具有惯性;(4)小车最终会停下来的原因:受到摩擦阻力(非平衡力)的作用;(5)牛顿第一定律的内容:一切物体在没有受到外力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态;(6)牛顿第一定律得到的方法:在大量经验事实的基础上,通过科学的推理总结归纳出来的,不能直接由实验得到。
(7)对牛顿第一定律的理解:力不是维持物体运动状态的原因,力是改变物体运动状态的原因。
(8)对小车受力情况的判断:小车在水平面上运动时 重力 和 支持力 相互平衡,水平方向上受到阻力的作用,做 减速 直线运动;(9)小车在运动过程中做功与能量转化:从斜面顶端滑动到水平面的过程中,重力势能转化为 动能和内能 ;从水平面运动到静止的过程中,动能转化为内能, 机械能不守恒 ,但能量的总量 不变 ;小车在三种不同的水平面上克服阻力做功的关系:321W W W ==,功率:321P P P >>(依次为毛巾、棉布和木板)。
初中物理力学实验专题探究动能(重力势能)的大小与哪些因素有关
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初中物理力学实验专题探究动能(重力势能)的大小与哪些因素有关学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、实验题1.(1)小强在“探究影响动能大小的因素”实验时,用质量分别为m、2m的两个钢球做了如图所示的实验,虚线位置为木块滑动一段距离后停止的位置。
①让不同钢球从斜面的同一高度由静止滚下是为了______;①比较甲、丙两图进行的实验,可得出结论_______;①同桌小红根据乙、丙两图得出结论,物体的动能大小与质量有关,她的看法_______(选填“正确”或“错误”)。
(2)周末,小强和小红在小强家玩魔方,在洗魔方时,发现魔方漂浮在水面上.他们突发奇想,能不能利用浮力测出魔方的平均密度。
经过讨论,他们用透明玻璃水杯盛适量的水,再找来一个三角板,仅用两个测量步骤,再代入表达式中计算,很轻易地完成了实验。
聪明的你,请帮他们。
(3)①写出测量步骤(用符号表示测得的物理量),(4)①用测得的物理量符号和已知的物理量符号写出测魔方密度的最后计算表达式:步骤一:________;步骤二:________;密度的最后计算表达式________。
2.如图是“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验示意图。
该实验中,所探究的“动能”是指物体______(选填“A”或“B”)的动能,要用该实验装置探究物体动能大小与速度的关系,具体操作方法是:______。
3.某实验小组利用“模拟打桩”探究物体重力势能的大小与哪些因素有关,物体质量m1 = m2 < m3,实验时,让物体从木桩正上方某一高度自由下落,将木桩打入沙中,如图。
(1)物体下落过程中,重力势能转化为___________能,可以通过___________比较重力势能的大小,由图可判断:物体___________(选填“m1”“m2”或“m3”)释放前的重力势能最大;(2)比较图甲和图丙,可探究重力势能与___________的关系;(3)比较图甲和图乙,可初步得到的结论是___________;实验后,同学们联想到高空抛物是一种很不文明的行为,被称为“悬在城市上空的痛”,会带来很大的危害,因为高空的物体具有很大的___________能。
专题08力学实验(1)(专项测试)(原卷版+解析)
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专题08 力学实验(1)专项测试(满分60分,时间60分钟)学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、实验题(共12小题,每小题5分,共 60分)1.(2019·山东)地球附近的物体都要受到重力,小明同学认为物体的重力大小与物体的质量有关,于是他进行了相关的探究.(1)为了完成探究除了需要质量不同的物体外,还需要的两样测量工具是弹簧测力计和________.(2)他将实验得到的数据填入表格中.其中第2次实验的重力大小由甲图弹簧测力计示数读为________N.(3)根据表格数据在乙图方格纸中作出重力随质量变化的图象.(4)由图象可得出结论为________.(5)若干年后,小明在我国建成的太空站工作时,你认为他用同样的器材在太空站________(填“能”或“不能”)完成该探究.2.(2019·临沂)小明在探究“滑动摩擦力大小于哪些因素有关”的实验中,提出以下猜想:猜想一:滑动摩擦力的大小与物体运动的速度有关;猜想二:滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小有关;猜想三:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;小明通过如图所示的实验验证猜想,验证猜想二和猜想三的数据如下表:回答下列问题:(1)实验中,小明用弹簧测力计水平拉着木块在水平方向做________运动,其目的是使滑动摩擦力的大小________(选填“大于”、“小于”或“等于”)弹簧测力计的示数。
(2)为验证猜想一,小明用弹簧测力计水平拉着木块沿水平方向以不同的速度在木板上做实验时,发现弹簧测力计示数相同,说明滑动摩擦力的大小与运动速度________。
(3)分析________次实验可验证猜想二,在其他条件相同时,滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小________。
(4)分析1、4、5三次实验,小明得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
力学实验专题复习PPT课件
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Python
一种通用编程语言,通过各种数据处 理库(如NumPy、Pandas等)可以 轻松实现数据处理和分析。
03
经典力学实验案例
单摆实验
实验目的
验证单摆的周期公式,了解单摆的振 动规律。
实验原理
单摆的周期与摆长和重力加速度有关 ,通过测量单摆的摆长和周期,可以 验证单摆周期公式。
单摆实验
实验步骤 1. 准备实验器材,包括单摆装置、计时器和测量尺。
落体实验
实验步骤 1. 准备实验器材,包括落体装置、计时器和测量尺。
2. 将落体从一定高度释放,同时开始计时。
落体实验
3. 测量落体下落的时间和下落 距离。
4. 重复步骤2和3,至少进行5组 实验。
5. 分析实验数据,验证自由落 体的运动规律。
碰撞实验
实验目的
研究碰撞过程中的动量守恒和能量守恒,了解碰撞对物体运动状态的影响。
实验原理
碰撞过程中,系统的动量和能量守恒,通过测量碰撞前后的物体状态,可以验 证碰撞的基本规律。
碰撞实验
实验步骤 1. 准备实验器材,包括碰撞装置、测量尺、速度计和动量计。
2. 将两个物体置于碰撞装置中,调整物体之间的距离和速度。
碰撞实验
3. 记录碰撞前后的物体速度和位置。
5. 重复步骤2和3,进行多次碰撞实验, 以验证动量守恒和能量守恒定律。
数据处理与分析
对实验数据进行准确记录和处 理,运用相关理论进行深入分 析。
实验报告撰写
按照规范格式撰写实验报告, 包括实验目的、原理、步骤、 数据记录与处理、结论等部分
。
02
实验数据处理与分析
数据处理方法
平均值法
对多次测量的数据进行 平均处理,以减小随机
2023新教材高考物理二轮专题复习专题:力学实验
![2023新教材高考物理二轮专题复习专题:力学实验](https://img.taocdn.com/s3/m/c198f96076232f60ddccda38376baf1ffd4fe372.png)
专题十六力学实验高频考点·能力突破考点一力学基本仪器的使用与读数注意事项: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 mm,结果若用mm作单位,则小数点后必须保留三位数字.4.游标卡尺在读数时注意区分游标卡尺的精度.5.螺旋测微器在读数时,注意区别整毫米刻度线与半毫米刻度线,注意判断半毫米刻度线是否露出.例1 某同学用50分度的游标卡尺测量一圆柱体工件的长度,如图1所示,则工件的长度为________ mm;用螺旋测微器测量工件的直径如图2所示,则工件的直径为________ mm.[解题心得]预测1 用刻度尺测量遮光条宽度,示数如图所示,其读数为________ cm.预测2 如图甲所示,某同学用弹簧OC和弹簧测力计a、b做“验证力的平行四边形定则”实验.在保持弹簧伸长量及方向不变的条件下:(1)若弹簧测力计a、b间夹角为90°,弹簧测力计a的读数是________ N;(如图乙所示)(2)若弹簧测力计a、b间夹角小于90°,保持弹簧测力计a与弹簧OC的夹角不变,增大弹簧测力计b与弹簧OC的夹角,则弹簧测力计a的读数________、弹簧测力计b的读数________.(选填“变大”“变小”或“不变”)预测 3 (1)某同学用游标卡尺的________(选填“内测量爪”“外测量爪”或“深度尺”)测得一玻璃杯的内高,如图甲所示,则其内高为________ cm.(2)该同学随后又用螺旋测微器测得玻璃杯的玻璃厚度如图乙所示,则厚度为________ mm.(3)该同学用螺旋测微器测得一小球直径如图丙所示,正确读数后得小球直径为1.731 mm,则a=________,b=________.(4)该同学测定一金属杆的长度和直径,示数分别如图丁、戊所示,则该金属杆的长度和直径分别为________ cm和________ mm.考点二纸带类实验综合纸带的三大应用(1)由纸带确定时间:要区别打点计时器打出的计时点与人为选取的计数点之间的区别与联系,若每五个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔Δt=0.02×5 s=0.10 s.(2)求解瞬时速度:利用做匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求打某一点时的瞬时速度,如图甲所示,打点n时的速度v n=x n+x n+12T.(3)用“逐差法”求加速度:如图乙所示,因为a1=x4−x13T2,a2=x5−x23T2,a3=x6−x33T2,所以a=a1+a2+a33=x4+x5+x6−x1−x2−x39T2.当位置间隔数是奇数时,应舍去位置间隔小的数据.例2 [2022·福建押题卷]某实验小组利用如图甲所示的装置,探究加速度与小车所受合外力和质量的关系.(1)下列做法正确的是________;A.实验前应先将木板左端适当垫高,以平衡摩擦力B.实验时应满足砝码桶与砝码总质量远小于小车和车内砝码总质量C.释放小车前应将小车靠近打点计时器,并使纸带尽量伸直D.实验时为了安全应先释放小车再接通打点计时器的电源E.在探究加速度与质量的关系时,应保持拉力不变,即只需要保持砝码桶和砝码总质量不变(2)实验时得到一条如图乙所示的纸带,打点计时器的频率为50 Hz,任意两个计数点间还有四个计时点未画出,由图中数据可计算小车的加速度为________ m/s2.(结果保留两位有效数字)(3)在保持小车和车中砝码质量一定,探究小车的加速度与受到的合外力的关系时,甲、乙两位同学分别得到了如图丙所示的a - F图像,则甲同学的a - F图线不过原点的原因是________________________________________________________________________.[解题心得]预测4 [2022·辽宁押题卷](1)在下列实验中,能用图中装置完成且仅用一条纸带就可以得出实验结论的是________(单选);A.验证小车和重物组成的系统机械能守恒B.探究小车速度随时间变化的规律C.探究小车加速度与力、质量的关系D.探究不同力做功与小车速度变化的关系(2)某次实验中按规范操作打出了一条纸带,其部分纸带如下图.已知打点计时器接在频率为50 Hz的交流电源上,纸带左端接小车,请根据图中纸带判断其做的是________(填“匀速”“匀变速”或“加速度变化的变速”)运动,此次实验中打点计时器打下A点时小车的速度为________m/s;(保留两位有效数字)(3)如下图所示,在水平气垫导轨上用光电门记录数据的方式做“验证动量守恒定律”实验,测量滑块A的质量记为m1,测量滑块B的质量记为m2,测量滑块A上的遮光条宽度如下图所示,其宽度d1=________cm,测得滑块B上的遮光条宽度为d2.滑块A从右向左碰静止的滑块B,已知m1>m2,光电门计时器依次记录了三个遮光时间Δt1、Δt2、Δt3,验证动量守恒需要满足的关系式为____________________________(用测量的物理量符号表示).考点三“弹簧”“橡皮条”“碰撞”类实验例3 [2022·浙江6月](1)①“探究小车速度随时间变化的规律”实验装置如图1所示,长木板水平放置,细绳与长木板平行.图2是打出纸带的一部分,以计数点O为位移测量起点和计时起点,则打计数点B时小车位移大小为________ cm.由图3中小车运动的数据点,求得加速度为________ m/s2(保留两位有效数字).②利用图1装置进行“探究加速度与力、质量的关系”的实验,需调整的是________(多选).A.换成质量更小的车B.调整长木板的倾斜程度C.把钩码更换成砝码盘和砝码D.改变连接小车的细绳与长木板的夹角(2)“探究求合力的方法”的实验装置如图4所示,在该实验中①下列说法正确的是________(单选).A.拉着细绳套的两只弹簧秤,稳定后读数应相同B.在已记录结点位置的情况下,确定一个拉力的方向需要再选择相距较远的两点C.测量时弹簧秤外壳与木板之间不能存在摩擦D.测量时,橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近并平行于木板②若只有一只弹簧秤,为了完成该实验至少需要________(选填“2”“3”或“4”)次把橡皮条结点拉到O.[解题心得]例4 [2022·全国甲卷]利用图示的实验装置对碰撞过程进行研究.让质量为m1的滑块A 与质量为m2的静止滑块B在水平气垫导轨上发生碰撞,碰撞时间极短,比较碰撞后A和B的速度大小v1和v2,进而分析碰撞过程是否为弹性碰撞.完成下列填空:(1)调节导轨水平.(2)测得两滑块的质量分别为0.510 kg和0.304 kg.要使碰撞后两滑块运动方向相反,应选取质量为________ kg的滑块作为A.(3)调节B的位置.使得A与B接触时,A的左端到左边挡板的距离s1与B的右端到右边挡板的距离s2相等.(4)使A以一定的初速度沿气垫导轨运动,并与B碰撞,分别用传感器记录A和B从碰撞时刻开始到各自撞到挡板所用的时间t1和t2.(5)将B放回到碰撞前的位置,改变A的初速度大小,重复步骤(4).多次测量的结果如下表所示.(6)表中的k2=________(保留2位有效数字).的平均值为________(保留2位有效数字).(7)v1v2判断.若两滑块的碰撞(8)理论研究表明,对本实验的碰撞过程,是否为弹性碰撞可由v1v2为弹性碰撞,则v1的理论表达式为________(用m1和m2表示),本实验中其值为________(保留v22位有效数字);若该值与(7)中结果间的差别在允许范围内,则可认为滑块A与滑块B在导轨上的碰撞为弹性碰撞.[解题心得]预测 5 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,分别记录下所挂钩码的总质量m 和对应橡皮圈下端P的刻度值x,如下表所示:(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图像;(2)作出m - x图像后,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:图像的斜率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,并根据图像数据确定: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/s2,结果保留三位有效数字).(3)若实验中刻度尺的0刻度略高于橡皮筋上端结点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”).预测 6 某研究小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验,所用器材有:方木板一块、白纸、量程为5 N的弹簧测力计两个、橡皮条(带两个较长的细绳套)、小圆环、刻度尺、三角板、图钉(若干个).主要实验步骤如下:a.橡皮条的一端与轻质小圆环相连,另一端固定;b.用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环,小圆环运动至O点,记下两弹簧测力计的读数F1和F2及两细绳套的方向;c.用一个弹簧测力计将小圆环拉到O点,记下弹簧测力计的读数F及细绳套的方向;d.在白纸上做出力F、F1和F2的图示,猜想三者的关系,并加以验证.(1)b 、c 步骤中将小圆环拉到同一位置O 的目的是________________________.(2)某次操作后,在白纸上记录的痕迹如图丁所示,请你在图丁中完成步骤d.预测7 [2022·北京押题卷]如图1所示,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球碰撞前后的动量关系.图1中的O 点为小球抛出点在记录纸上的垂直投影.实验时,先使A 球多次从斜轨上位置P 静止释放,找到其平均落地点的位置E .然后,把半径相同的B 球静置于水平轨道的末端,再将A 球从斜轨上位置P 静止释放,与B 球相碰后两球均落在水平地面上,多次重复上述A 球与B 球相碰的过程,分别找到碰后A 球和B 球落点的平均位置D 和F .用刻度尺测量出水平射程OD 、OE 、OF .测得A 球的质量为m A ,B 球的质量为m B .图1(1)实验中,通过测量小球做平抛运动的水平射程来代替小球碰撞前后的速度.①实验必须满足的条件有________.A .两球的质量必须相等B .轨道末端必须水平C .A 球每次必须从轨道的同一位置由静止释放②“通过测量小球做平抛运动的水平射程来代替小球碰撞前后的速度”可行的依据是________________.A.运动过程中,小球的机械能保持不变B .平抛运动的下落高度一定,运动时间相同,水平射程与速度大小成正比(2)当满足表达式__________________时,即说明两球碰撞中动量守恒;如果再满足表达式________________时,则说明两球的碰撞为弹性碰撞. (用所测物理量表示)(3)某同学在实验时采用另一方案:使用半径不变、质量分别为16m A 、13m A 、12m A 的B 球.将A 球三次从斜轨上位置P 静止释放,分别与三个质量不同的B 球相碰,用刻度尺分别测量出每次实验中落点痕迹距离O 点的距离OD 、OE 、OF ,记为x 1、x 2、x 3.将三组数据标在x 1 - x 3图中.从理论上分析,图2中能反映两球相碰为弹性碰撞的是________.图2考点四力学其他实验例 5 某实验小组的同学利用如图甲所示的实验装置完成了“探究向心力与线速度关系”的实验,将小球用质量不计长为L的细线系于固定在铁架台上的力传感器上,小球的下端有一长度极短、宽度为d的挡光片,测得小球的直径为D,重力加速度用g表示.请回答下列问题:(1)用游标卡尺测量挡光片的宽度如图乙所示,则挡光片的宽度为________mm;如果挡光片经过光电门时的挡光时间为10 ms,则小球通过光电门时的速度大小为v=________m/s(结果保留3位有效数字).(2)小球通过光电门时力传感器的示数为F0,改变小球释放点的高度,多次操作,记录多组F0、v的数据,作出F0-v2的图像,如果图线的斜率为k,则小球(含挡光片)的质量为________;向心力大小为F=________.(用已知物理量的符号表示)[解题心得]预测8 用如图甲所示装置研究平抛运动的轨迹.将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的木板上.钢球沿斜槽PQ滑下后从Q点飞出,落在竖直挡板MN上.由于竖直挡板与竖直木板的夹角略小于90°,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.每次将竖直挡板向右平移相同的距离L,从斜槽上同一位置由静止释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点.(1)实验前需要检查斜槽末端是否水平,正确的检查方法是______________________.(2)以平抛运动的起始点为坐标原点,水平向右为x轴正方向,竖直向下为y轴正方向建立坐标系.将钢球放在Q点,钢球的________(选填“最右端”“球心”或“最下端”)对应白纸上的位置即为坐标原点.(3)实验得到的部分点迹a、b、c如图乙所示,相邻两点的水平间距均为L,ab和ac的竖直间距分别是y1和y2,当地重力加速度为g,则钢球平抛的初速度大小为________,钢球运动到b点的速度大小为_______________________________________________________.预测9 [2022·济南市测评]某实验小组在实验室用单摆做测定重力加速度的实验,实验装置如图甲所示.(1)摆球的直径用螺旋测微器测出,如图乙所示,其读数为________mm.(2)正确操作测出单摆完成n次全振动的时间为t,用毫米刻度尺测得摆线长为L,螺旋测微器测得摆球直径为d.用上述测得量写出重力加速度的表达式:g=________________________________________________________________________.(3)某同学测得的g值比当地的重力加速度偏小,可能原因是________.A.计算时将L当成摆长B.测摆线长时摆线拉得过紧C.开始计时时,秒表按下过晚D.实验中误将30次全振动计为29次素养培优·创新实验1.力学创新型实验的特点(1)以基本的力学模型为载体,依托运动学规律和牛顿运动定律设计实验.(2)将实验的基本方法——控制变量法、处理数据的基本方法——图像法、逐差法融入到实验的综合分析之中.2.创新实验题的解法(1)根据题目情境,提取相应的力学模型,明确实验的理论依据和实验目的,设计实验方案.(2)进行实验,记录数据,应用原理公式或图像法处理实验数据,结合物体实际受力情况和理论受力情况对结果进行误差分析.情境 1 [2022·山东卷]在天宫课堂中、我国航天员演示了利用牛顿第二定律测量物体质量的实验.受此启发,某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、轻弹簧和待测物体等器材设计了测量物体质量的实验,如图甲所示.主要步骤如下:①将力传感器固定在气垫导轨左端支架上,加速度传感器固定在滑块上;②接通气源,放上滑块,调平气垫导轨;③将弹簧左端连接力传感器,右端连接滑块.弹簧处于原长时滑块左端位于O点,A点到O点的距离为5.00 cm,拉动滑块使其左端处于A点,由静止释放并开始计时;④计算机采集获取数据,得到滑块所受弹力F、加速度a随时间t变化的图像,部分图像如图乙所示.回答以下问题(结果均保留两位有效数字):(1)弹簧的劲度系数为________ N/m.(2)该同学从图乙中提取某些时刻F与a的数据,画出a-F图像如图丙中Ⅰ所示,由此可得滑块与加速度传感器的总质量为________kg.(3)该同学在滑块上增加待测物体,重复上述实验步骤,在图丙中画出新的a-F图像Ⅱ,则待测物体的质量为________kg.[解题心得]情境 2 [2022·邯郸二模]如图所示的实验装置可以测量物块与长木板间的动摩擦因数.把长木板一端放在水平面上,另一端支撑起来形成一个斜面.物块沿斜面加速下滑的过程中先后经过光电门A和光电门B.如果测得物块上挡光片宽度为d,物块经过光电门A、B 时挡光片的挡光时间分别为Δt1和Δt2,已知当地重力加速度为g.(1)要测出物块与长木板间的动摩擦因数,需要测量出斜面的倾角θ以及光电门A、B之间的距离L.(2)计算物块沿斜面下滑的加速度a的运动学公式是a=________________.(3)物块与斜面间的动摩擦因数μ=________________.[解题心得]情境 3 [2022·河南焦作高一联考]某实验小组利用如图甲所示装置测定小车在斜面上下滑时的加速度,实验开始时,小车静止在A点,光电门位于O点,AO间距离为l0.已知小车上挡光片的宽度为d,且d≪l0.(1)释放小车,小车由静止开始下滑,下滑过程中通过位于O点处的光电门,由数字计时器记录挡光片通过光电门的时间Δt.可由表达式v=________得到小车通过光电门的瞬时速度.(2)将光电门向下移动一小段距离x后,重新由A点释放小车,记录挡光片通过光电门时数字计时器显示的时间Δt和此时光电门与O点间距离x.(3)重复步骤(2),得到若干组Δt和x的数值.(4)在1-x坐标系中描点连线,得到如图乙所示直线,其斜率大小为k,纵轴截距为b,(Δt)2则小车加速度的表达式为a=________,初始时AO间距离l0=________.(用d、k、b表示)[解题心得]情境 4 [2022·全国冲刺卷]为准确测量某弹簧的劲度系数,某探究小组设计了如下实验,实验装置如图甲所示,其原理图如图乙所示.角度传感器与可转动的“T”形螺杆相连,“T”形螺杆上套有螺母,螺母上固定有一个力传感器,弹簧的上端挂在力传感器下端挂钩上,另一端与铁架台底座的固定点相连.当“T”形螺杆转动时,角度传感器可测出螺杆转动的角度,力传感器会随着“T”形螺杆旋转而上下平移,弹簧长度也随之发生变化.实验过程中,弹簧始终在弹性限度内.(1)已知“T”形螺杆向某一方向旋转10周(10×360°)时,力传感器上移40.0 mm,则在角度传感器由0增大到270°的过程中,力传感器向上移动的距离为________ mm.(保留一位小数)(2)该探究小组操作步骤如下:①旋转螺杆使初状态弹簧长度大于原长;②记录初状态力传感器示数F0、以及角度传感器示数θ0;③旋转“T”形螺杆使弹簧长度增加,待稳定后,记录力传感器的示数F n,角度传感器的示数θn;④多次旋转“T”形螺杆,重复步骤③的操作;⑤以力传感器的示数F为纵坐标、角度传感器的示数θ为横坐标,由实验数据描绘出F - θ图像,则该图像可能为________.(3)若图像的斜率为2.5×10-4N/°,则该弹簧的劲度系数k=________ N/m.(结果保留三位有效数字)[解题心得]专题十六力学实验高频考点·能力突破考点一例1 解析:根据游标卡尺读数规则可知工件的长度为21 mm+0.02 mm×36=21.72 mm;根据螺旋测微器读数规则可知工件的直径为4 mm+0.01 mm×30.0=4.300 mm.答案:21.72 4.300预测1 解析:读数时要注意分度值是1 mm,要估读到分度值的下一位.答案:1.50 (1.49~1.51均可)预测2 解析:(1)由图乙所示弹簧测力计可知,其分度值为0.1 N,弹簧测力计a的读数是3.50 N;(2)若弹簧测力计a、b间夹角小于90°,保持弹簧测力计a与弹簧OC的夹角不变,增大弹簧测力计b与弹簧OC的夹角,如图所示,则可知弹簧测力计a的示数变小,b的示数变大.答案:(1)3.50 (3.48~3.52) (2)变小变大预测3 解析:(1)因需测量的是玻璃杯的内高即深度,所以要用游标卡尺的深度尺测量,根据图甲可知,游标卡尺主尺上的整毫米数为100 mm,游标尺的精确度为0.1 mm,且第3条刻度线(不计0刻度线)与主尺上的刻度线对齐,则玻璃杯的内高为100 mm+0.1 mm×3=100.3 mm=10.03 cm.(2)螺旋测微器的读数规则:测量值=固定刻度读数(注意半毫米刻度线是否露出)+精确度(0.01 mm)×可动刻度读数(一定要估读),由图乙可知玻璃厚度为2.5 mm +0.01 mm×26.0=2.760 mm.(3)因1.731 mm=1.5 mm+0.01 mm×23.1,由螺旋测微器读数规则知a=20,b=0.(4)由图丁所示可得金属杆的长度L=60.10 cm.由图戊知,此游标尺为50分度,游标尺上第10条刻度线(不计0刻度线)与主尺上的刻度线对齐,则该金属杆直径d =4 mm+0.02×10 mm=4.20 mm.答案:(1)深度尺10.03 (2)2.760 (3)20 0 (4)60.10 4.20考点二例2 解析:(1)为了使小车所受的合外力等于拉力,实验前应该平衡摩擦力,故A 正确;因为有拉力传感器,小车受到的拉力的大小可以直接读出,故无需让砝码桶和砝码的质量远小于小车和车内砝码的质量,B 错误;为了使纸带上能尽可能多打点,使其得到充分的利用,故释放小车前应将小车靠近打点计时器,纸带伸直是为了尽量减小纸带与限位孔间的摩擦,故C 正确;凡是使用打点计时器的实验,都应该先接通电源,让打点计时器稳定运行后再释放纸带(小车),故D 错误;在探究加速度与质量的关系时,应保持拉力不变,即需要保持拉力传感器的示数不变,故E 错误.(2)由题意知T =0.1 s ,采用逐差法求加速度,可得a =BD −OB (2T )2=2.4 m/s 2;(3)由甲同学的a - F 图像可知,拉力传感器的示数F =0时,小车已经有了加速度,可能原因是平衡摩擦力过度,木板的倾角过大.答案:(1)AC (2)2.4 (3)平衡摩擦力过度,木板的倾角过大预测4 解析:(1)验证小车和重物组成的系统机械能守恒,需要测量小车和重物的质量,A 错误;探究小车速度随时间变化的规律,仅需要一条纸带即可得出实验结论,B 正确;探究小车加速度与力、质量的关系,还需知道二者的质量,C 错误;探究不同力做功与小车速度变化的关系,需要知道二者的质量,D 错误.(2)根据Δx =aT 2,T 均相等,即只要满足Δx 均相等即可满足运动为匀变速运动,根据图像可知Δx 均为0.1 cm ,则该运动为匀变速运动.小车的速度为v =(1.0+1.1)×10−22×0.02 m/s =0.53 m/s.(3)游标卡尺读数为1 cm +0.02×0 mm=1 cm =1.000 cm要验证动量守恒定律,即验证碰撞前的动量和碰撞后的动量相等,即m 1v 1=m 2v 2+m 1v 3故有m 1d 1Δt 1=m 2d 2Δt 2+m 1d1Δt 3 答案:(1)B (2)匀变速 0.52~0.54 (3)1.000 cm ~1.010 cm 均可m 1d 1Δt 1=m 2d 2Δt 2+m 1d1Δt 3 考点三 例3 解析:(1)①由刻度尺的读数规则可知,打下计数点B 时小车的位移大小为x 2=6.20 cm ;连接图3中的点,由斜率可知加速度a =1.9 m/s 2;②利用图1装置进行“探究加速度与力、质量的关系”的实验时,为减小实验误差,应使连接小车的细绳与长木板平行,D 错误;实验时应将钩码更换成砝码盘和砝码,应保证小车的质量远大于砝码以及砝码盘的总质量,因此不能换成质量更小的小车,A错误,C正确;实验时应将长木板的右端适当垫高以平衡摩擦力,B正确.(2)①“探究求合力的方法”时不用保证两弹簧秤的读数相同,A错误;在已记录结点位置的情况下,确定一个拉力的方向需要再选择与结点相距较远的一点,B错误;实验时,弹簧秤外壳与木板之间的摩擦不影响实验的结果,C错误;为了减小实验误差,实验时,应保证橡皮条、细绳和弹簧秤贴近并平行于木板,D正确.②如果只有一个弹簧秤,应先后两次将弹簧秤挂在不同的细绳套上,然后将结点拉到同一位置O,并保证两次两分力的方向不变;再将弹簧秤挂在一个细绳套上,将结点拉到位置O,因此为了完成实验至少需要3次把橡皮条的结点拉到O.答案:(1)①6.20±0.05 1.9±0.2②BC(2)①D②3例 4 解析:(2)在一动一静的弹性碰撞中,质量小的滑块碰撞质量大的滑块才能反弹,故应选质量为0.304 kg的滑块作为A.(6)滑块A、B碰后的速度v1=s1t1、v2=s2t2,因s1=s2,故有v1v2=t2t1,则k2=0.210.67≈0.31.(7)v1v2的平均值k̅=2×0.31+3×0.335≈0.32.(8)设滑块A碰前的速度为v0,若为弹性碰撞,则有:{v1v0=−v1v1+v2v2①12v1v02=12v1v12+12v2v22②联立①②得:v1=m2−m1m1+m2v0,v2=2m1v0m1+m2则v1v2=m2−m12m1=0.510−0.3042×0.304≈0.34.答案:(2)0.304 (6)0.31 (7)0.32(8)m2−m12m10.34预测5 解析:(1)描点作出m - x图像如图所示(2)由m - x 图像可知,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 图像可知,橡皮圈的劲度系数,则有k =ΔmgΔx =120×10−3×10(7.40−5.20)×10−2N/m =54.5 N/m.(3)若实验中刻度尺的0刻度略高于橡皮筋上端结点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筋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.答案:(1)见解析 (2)10.40 54.5 (3)不受影响 偏小预测6 解析:(1)b 、c 步骤中将小圆环拉到同一位置O 的目的是保证两次操作力的作用效果相同;(2)在白纸上画出各力的大小及方向,并用表示F 1、F 2的线段为邻边作平行四边形,比较其对角线和表示F 的线段是否在实验误差允许范围内相等.答案:(1)保证两次操作力的作用效果相同 (2)见解析预测7 解析:(1)①为防止碰后小球A 反弹,应使A 的质量大于B 的质量,A 错误;为保证小球做平抛运动,轨道末端必须水平,故B 正确;为保证小球A 到轨道末端时的速度相等,A 球每次必须从轨道的同一位置由静止释放,故C 正确.故选BC.②小球做平抛运动的过程,有h =12gt 2,x =vt ,整理得t = √2h g ,x =v √2hg ,发现平抛运动的下落高度一定,运动时间相同,水平射程与速度大小成正比.故选B.(2)因为可用小球做平抛运动的水平射程来代替小球抛出时的速度,根据动量守恒有m A v 0=m A v 1+m B v 2 m A OE =m A OD +m B OF若碰撞过程为弹性碰撞,则机械能守恒,有12m A v 02=12v v v 12+12vvv 22即m A OE 2=m A OD 2+m B OF 2(3)因为碰撞前,球A 的速度不变,则球A 单独落地时的x 2一直不变. 根据m A x 2=m A x 1+m B x 3。
专题6.1 力学实验通性通法讲解(解析版)
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第六部分实验优化指导专题6.1 力学实验通性通法讲解目录一.力学实验通性通法 (1)(一)把力测出来 (1)(二)让物体动起来 (1)(三)把速度测出来 (2)(四)把加速度测出来 (2)二.以“本”为本/教材基础实验再回首 (3)实验一纸带和光电门类实验 (3)实验二弹簧、橡皮条、碰撞类实验 (12)三.专题强化训练 (20)【概述】物理力学部分的实验共有八个,包括测量做直线运动物体的瞬时速度,探究弹簧弹力与形变量的关系,探究两个互成角度的力的合成规律,探究加速度与物体受力、物体质量的关系,验证机械能守恒定律,探究平抛运动的特点,探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系,验证动量守恒定律,这些实验都离不开力、长度、加速度的测量,离不开让物体运动起来。
将具有相同点的实验进行分类归纳,有利于考生化繁为简、化厚为薄、总结规律,把握内核巧迁移。
一.力学实验通性通法(一)把力测出来方法仪器器材相关实验基本法测力计、力传感器探究两个互成角度的力的合成规律等平衡法测力计、天平探究弹簧弹力与形变量的关系等替代法天平探究加速度与物体受力、物体质量的关系方法操作相关实验牵引法重物拉线跨过定滑轮牵引小车或滑块在轨道上运动测量做直线运动物体的瞬时速度,探究加速度与物体受力、物体质量的关系等弹射法物体在压缩的弹簧作用下由静止射出验证机械能守恒定律等落体法重物自由落体验证机械能守恒定律,测量重力加速度等自滑法物体由静止无初速度释放后探究平抛运动的特点,验证动沿斜面下滑量守恒定律等(三)把速度测出来方法主要仪器器材操作相关实验纸带法交流电源、打点计时器、刻度尺测出计数点间距,由打出某点前后两点时间内的平均速度替代打出该点时的速度测量做直线运动物体的瞬时速度,探究加速度与物体受力、物体质量的关系,验证机械能守恒定律,验证动量守恒定律等光电门法光电门、螺旋测微器或游标卡尺测出遮光条的宽度及遮光时间,由遮光时间内的平均速度代替物体经过光电门时的速度平抛法竖直平面内末端水平的倾斜或弧形轨道、刻度尺测出物体离开轨道末端后平抛运动的高度与射程,由平抛运动规律计算初速度验证动量守恒定律等弹簧、刻度尺、天平探究弹性势能等圆周法竖直平面内的圆弧轨道、力传感器、天平等力传感器测出物体经过轨道最低点时对轨道的压力,由牛顿运动定律计算物体经过最低点时的速度验证机械能守恒定律等反过来由机械能守恒定律或动能定理计算最低点的速度探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系等方法原理与操作相关实验公式法利用纸带或频闪照片,以最常见的6段位移为例,逐差法计算加速度的公式为a=(x4+x5+x6)-(x1+x2+x3)9T2研究匀变速直线运动,探究加速度与物体受力、物体质量的关系,测量重力加速度等由物体运动轨道上的两光电门分别测出两个时刻的速度及对应位移,根据v2-v02=2ax计算加速度图像法算出选定计数点的速度,建立vt图像,由图像斜率计算加速度根据xt=v0+12at建立xtt图像,由图像斜率计算加速度,但要注意,加速度等于图像斜率的2倍,此外纵轴截距表示初速度实验一纸带和光电门类实验【谨记要点】1.涉及的实验(1)研究匀变速直线运动。
高考物理力学实验专题.ppt
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2.时间的测量 ⑴打点计时器 (计时仪器)
电磁打点计时器
火花打点计时器 都使用频率为50Hz的交变电源。 电磁打点计时器用低压交变电源, 火花打点计时器用220V交变电源。 打点周期均为0.02s。
4
⑵秒表
小圆内的短针是分针, 最小刻度是0.5min
大圆内的长针是秒针, 最小刻度是0.1s
28 57 26
15
答案 (1)标尺刻度 x 与砝码质量 m 的关系曲线如图,且 舍掉 13.12 cm 的点
(2)24.5(24.5~25.0) (3)无影响
16
三).验证力的平行四边形定则
两只弹簧秤拉橡皮条
和一只弹簧秤拉的效果
相同。
a
A BO
M N
效果指橡皮条的形变
P
b
相同。
实验中要用O、M、N、P
c
4个点记录力的方向;
A
d
d
B
v
t6
4.平衡摩擦力
力学实验中经常会利用物块(或小车)沿 水平长木板滑行的情景,而且希望物块和木 板间没有摩擦,但实际上物块与木板间不可 能是绝对光滑的。
为了消除摩擦力带来的系统误差,需要在 开始实验前平衡摩擦力。
方法是将原来水平放置的木板的一端适当 抬高,将物块放在木板上,稍加推动后,如果物 块能自动保持匀速下滑,表明它受到的重力 的下滑分力恰好与滑动摩擦力大小相等。
计算相邻相等时间内的位移差s2-s1、 s3- s2、s4- s3…是否相等,判定被测
物体的运动是否是匀变速直线运动。
③利用纸带求被测物体在任意计数
点对应时刻的瞬时速度。
如:vB
s2 s3 2T
9
④利用纸带求被测物体的加速度a。
09 实验专题——力学实验(二)创新考查
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6.某综合实践小组为教学楼一楼的台阶设计了一个无障碍通道,如 图1所示。它其实就是一个斜面。在设计的过程中,他们对斜面的省 力情况与斜面的倾斜程度的关系进行了研究。他们利用重G1的木块 1、重G2的木块2、刻度尺、长木板和弹簧测力计进行了如下探究;
(1)为了探究斜面的省力情况与它的倾斜程度的关系,该小组做了如 图2所示的三个实验,在实验中他们是如何改变斜面的倾斜程度的? _移__动__木__块__2_的__位__置_______。
(2)实验过程中他们要用弹簧测力计沿木板_匀__速__直__线___拉动木块,此 时的拉力_不__等__于___(填“等于”或“不等于”)摩擦力。
(3)小组发现甲、乙、丙三次实验的拉力F1>F2>F3,所以他们得出了 结论:在__木__块__重__力__一__定__时__,__斜__面__的__倾__斜__程__度__越__大__,__越__费___力_______。
(3)以下选项中若__B___成立,则可以得出浮力的大小与排开液体所 受重力的关系。 A.F1-F2=F3-F4 B.F1-F3=F4-F2 C.F3-F2=F1-F4
(4)另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的 溢水杯、薄塑料袋(质量忽略不计)对实验进行改进,装置如图2所 示。向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入装满水的溢水杯中,观察 到A的示数逐渐__变__小___,B的示数逐渐__变__大___,且A、B示数的变化 量_相__等___(填“相等”或“不相等”)。
(4)在实验过程中,为了使实验更严谨,通过斜面高和长来确定斜面
的倾斜程度,于是用刻度尺测量了斜面长为s,木块1长为a,三次实
验的斜面高分别为h1、h2、h3,实验结束后他们发现,根据这些数
专题11 力学实验(原卷版)
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模块一力学专题11 力学实验*知识与方法一、初中物理实验方法1.控制变量法:在研究物理问题时,某一物理量往往受几个不同因素的影响,为了确定该物理量与各个不同因素之间的关系,就需要控制某些因素,使其固定不变,只研究其中一个因素,看所研究的因素与该物理量之间的关系。
分析思路:找好自变量、因变量和控制变量。
自变量:实验中主动变化的量。
因变量:实验中被动变化的量,一般也是研究目标。
控制变量:除自变量之外其他可能会引起因变量变化的量,需控制不变。
2.转换法:在科学探究中,对于一些看不见、摸不着或者不易观察的现象,通常改用一些非常直观的现象去认识。
3.等效替代法:等效替代法是在保证某种效果(特性和关系)相同的前提下,将实际的、陌生的、复杂的物理问题和物理过程用等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程代替来研究和处理的方法。
4.科学推理法:以可靠的事实为基础,以真实的实验为原型,通过合理的推理得出结论,深刻地揭示科学规律的本质。
二、测定性实验1.用刻度尺测量物体长度用刻度尺测量长度(1)使用注意事项:刻度尺的刻度线应紧贴被测物体,不能以磨损的刻度线为起点。
(2)读数注意事项:读数时,视线经过被测物体测量末端并与尺面垂直,需要估读到分度值的下一位。
2.用停表测量时间3.测量平均速度实验原理:v ts = 后半程平均速度:v 222t s =11——t t s s = 小车平均速度的关系为:v 1< v < v 2。
4.用天平测物体质量5.用量筒测物体体积6.测量物体的密度实验原理:ρVm = (1)测密度比水大的物体的密度实验器材:陶块、细线、适量水、烧杯、量筒、天平①用调好的天平测出物体质量m ,记入表格;②用量筒取适量的水,测出水的体积V 1,记入表格;③用细线拴着物体放入量筒内的水中,使其浸没,测出此时的总体积V 2 ,记入表格;④利用ρVm =12—V V m =,计算物体的密度ρ,记入表格。
高三力学实验专题
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授课类型C(力学实验专题一)C(力学实验专题二)C(力学实验专题三)教学内容C-力学实验专题一实验一研究匀变速直线运动本实验是力学实验的重点实验,是力学实验的基础,通过熟练掌握打点计时器的使用,为验证牛顿运动定律、探究动能定理、验证机械能守恒定律做好必要的知识和方法上的准备。
一、考查重点:(一)打点计时器的使用(二)毫米刻度尺的使用(三)速度和加速度的求解方法二、注意事项1.交流电源的电压及频率要符合要求.2.实验前要检查打点的稳定性和清晰程度,必要时要调节振针的高度和更换复写纸.3.开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器.4.先接通电源,打点计时器工作后,再放开小车,当小车停止运动时及时断开电源.5.要区别打点计时器打出的点与人为选取的计数点,一般在纸带上每隔四个点取一个计数点,即时间间隔为T=0.02×5 s=0.1 s.6.小车另一端挂的钩码个数要适当,避免速度过大而使纸带上打的点太少,或者速度太小,使纸带上的点过于密集.7.选择一条理想的纸带,是指纸带上的点迹清晰.适当舍弃开头密集部分,适当选取计数点,弄清楚所选的时间间隔T.8.测x时不要分段测量,读数时要注意有效数字的要求,计算a时要注意用逐差法,以减小误差.例题1:物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数.实验装置如图所示,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮;木板上有一滑块,其一端与电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接.打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz.开始实验时,在托盘中放入适当的砝码,滑块开始做匀加速运动,在纸带上打出一系列小点.(1)下图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图所示.根据图中数据计算的加速度a=________(保留三位有效数字).(2)回答下列两个问题:①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LB.木板的质量m1C.滑块的质量m2D.托盘和砝码的总质量m3E.滑块运动的时间t②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是________.(3)滑块与木板间的动摩擦因数μ=________(用被测物理量的字母表示,重力加速度为g).与真实值相比,测量的动摩擦因数________(填“偏大”或“偏小”).例题2 (2010·全国Ⅱ) 用“纸带法”测重力加速度利用图中所示的装置可以研究自由落体运动.实验中需要调整好仪器,接通打点计时器的电源,松开纸带,使重物下落,打点计时器会在纸带上打出一系列的小点.(1)为了测得重物下落的加速度,还需要的实验器材有________.(填入正确选项前的字母)A.天平 B.秒表 C.米尺(2)若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重力加速度值,而实验操作与数据处理均无错误,写出一个你认为可能引起此误差的原因:________________________________________________________________________.例题3 (2014·全国卷)现用频闪照相方法来研究物块的变速运动.在一小物块沿斜面向下运动的过程中,用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图所示.拍摄时频闪频率是10 Hz;通过斜面上固定的刻度尺读取的5个连续影像间的距离依次为x1、x2、x3、x4.已知斜面顶端的高度h和斜面的长度s.数据如下表所示.重力加速度大小g取9.80 m/s2.表中有一个数值记录不规范,代表符号为_______。
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一.实验探究题(共37小题)1.小明在“测小车的平均速度”的实验中,设计了如图所示的实验装置:小车从带刻度(分度值为lcm)的斜面顶端由静止下滑,图中的圆圈是小车到达A、B、C三处时电子表的显示(数字分别表示“小时\分\秒”),则;(1)该实验是根据公式进行测量的;(2)实验中为了方便计时,应使斜面的坡度较(填“大”或“小”);(3)请根据图中所给信息回答:S AB=cm;v AC=m/s;(4)实验前必须学会熟练使用电子表,如果让小车过了A点后才开始计时,则会使所测AC段的平均速度V AC偏(填“大”或“小”)2.如图是测平均速度的实验装置:(1)实验的原理是;(2)实验中为了便于测量小车的运动时间,斜面应保持坡度(填“较小”或“较大”)。
(3)由实验测量可知,小车通过上半程的平均速度比小车通过下半程的平均速度(填“小”、“大”或“等于”),表明小车做的是(填“匀速”或“变速”)运动。
(4)实验过程中某一时刻秒表示数如图所示,则读数为s。
3.如图甲是“探究某种固体物质熔化特点”的实验装置,图乙是根据实验数据描绘出的该物质在熔化过程中温度随加热时间变化的图象。
(1)实验中,用烧杯中的热水加热试管中固体物质,好处是;A.便于观察B.受热均匀(2)由图乙可知,物质是(晶体/非晶体)。
(3)图乙中,该物质加热8min时,其状态是态(选填固、液、固液共存),此时的温度是℃。
(4)除图中所示实验器材及火柴外,要完成此实验,还需要的器材是。
4.如图,图甲是“探究某种固体物质熔化特点”的实验装置,图乙是根据实验数据描绘出的该物质在熔化过程中温度随时间变化的图象。
(1)试验中使用的温度计是根据液体的原理制成的;(2)图甲中,用烧杯中的热水加热试管中固体物质,好处是;由图乙可知,该物质是(选填“晶体”或“非晶体”);(3)图乙中,该物质在BC段处于(填“固体”、“液体”、“固液共存”)状态,在熔化过程中该物质的温度(选填“升高”、“降低”或“不变”).该物质在B点具有的内能(选填“大于”、“等于”或“小于”)在C点的内能;(4)由图乙可知,该物质在AB段比CD段升温要快,其原因是该物质固态时的比热容比其液态时的比热容(选填“大”、“小”或“相同”)(不考虑热量散失)。
5.一同学在做“平面镜成像特点”的实验时,将一块玻璃板竖直架在一把直尺的上面,再取两段等长的蜡烛A和B 一前一后竖直放在直尺上,点燃玻璃板前的蜡烛A,用眼睛进行观察,如图所示。
在此实验中:(1)直尺的作用是便于比较物与像到镜面的的关系。
(2)两段等长的蜡烛是为了比较物与像的的关系。
(3)通过多次实验得到的结论是:平面镜所成像的大小与相等,像和物体到平面镜的距离,像和物体的连线与镜面。
(4)移去蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,则光屏上(选填“能”或“不能”)接收到蜡烛A的烛焰的像。
这说明平面镜成的像是像。
6.小滨用如图所示装置进行了“探究平面镜成像特点”的实验。
(1)他选取两支外形相同的蜡烛进行实验的目的是。
(2)小滨选择用玻璃板代替平面镜进行实验的目的是。
(3)在探究实验的过程中,他把蜡烛A放在距玻璃板30cm处,蜡烛A在玻璃板中所成的像到蜡烛A的距离是cm;当蜡烛A远离玻璃板时,它的像的大小将(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)在玻璃板后放一光屏,无论怎样移动光屏,都不能接收到蜡烛的像,说明。
(5)若在实验中,不能使另一颗等长的蜡烛与A的像完全重合是因为玻璃板没有与桌面放置所致。
7.如图所示,在“探究凸透镜成像规律”实验中:(1)为了使烛焰的像完整地成在光屏中央,只需要调整高度一个元件是。
若不调整,会使烛焰的像成在光屏的(选填“上”或“下”)方。
(2)若实验中使用的凸透镜焦距为10cm,调整高度后,不改变图中蜡烛、凸透镜和光屏的位置,发现光屏上无像,此时应该向(选填“左”或“右”)移动光屏,将会在光屏上呈现一个倒立、的实像。
8.小明做“探究凸透镜成像规律”的实验:(1)调整器材高度时,应(选填“点燃”或“不点燃”)蜡烛。
(2)如图所示,蜡烛和光屏之间的距离为45cm,此时在光屏上得到一个清晰的像,就是利用这一成像规律工作的。
若将凸透镜向蜡烛移动适当距离,光屏上又得到一个清晰的(选填“放大”或“缩小”)的像。
(3)接下来,小明把自己的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间且靠近凸透镜的位置,结果光屏上原来清晰的像变模糊了,若不改变蜡烛和凸透镜的位置,应将光屏(选填“远离”或“靠近”)凸透镜。
9.小明用一个焦距为8cm的凸透镜探究凸透镜的成像规律,当装置如图甲所示时,烛焰在光屏上成清晰的像。
(1)图甲中光屏离凸透镜的距离可能是(填序号)A.22cmB.14cmC.6cm D.无法确定(2)保持凸透镜的位置不变,将蜡烛向右调节一段距离后,要想在光屏上成清晰的像,应将光屏向(填“左”或“右”)调节;(3)若步骤(2)中未调节光屏的位置,则需在凸透镜前加一个(填“凸”或“凹”)透镜,才能在光屏上得到清晰倒立的像;(4)若将印有字母“F”的纸片(图乙)放在离凸透镜5cm的地方,我们能看到的清晰的像是丙图中的(填序号),生活中应用该原理制作的光学仪器是。
10.以下是某实验小组进行的两组光学实验:(1)图甲是“探究平面镜成像特点”的实验。
①实验中选取两只完全相同的蜡烛,是为了比较像和物的关系。
②移去玻璃板后面的蜡烛,将光屏放在此处,则光屏上(选填“能”或“不能”)接收到烛焰的像。
③将蜡烛远离玻璃板,像的大小将(选填“变大”、“变小”或“不变”)(2)图乙、丙、丁是探究“凸透镜成像规律”的实验。
①让一束平行光射向凸透镜,移动光屏,直到光屏上出现最小最亮的光斑,如图乙所示,则该透镜的焦距为cm。
②把蜡烛放在距凸透镜15cm处,如图丙所示,在凸透镜的另一侧前后移动光屏,光屏上会得到一个倒立、的实像。
③若烛焰在光屏上所成的像如图丁所示,为了使像能清晰地呈在光屏中央,应将凸透镜向(选填“上”或“下”)移动。
11.某小组同学利用光具座进行“探究凸透镜成像规律”的实验:(1)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,应调整烛焰、透镜和光屏的中心大致在。
(2)已知所用的凸透镜的焦距f=15cm,如图所示,要使蜡烛在光屏上成清晰的像,在蜡烛、凸透镜和光屏三者中,只移动其中一个的位置,其余两个不动,可行的措施是:。
(3)如果把凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,将蜡烛移至10cm刻度线处,移动光屏,当光屏上呈现烛焰清晰的像时,该像是倒立、的实像;当烛焰放在距凸透镜12cm处时,在凸透镜另一侧前后移动光屏,(选填“能”或“不能”)在光屏上得到像。
(4)实验中,燃烧的蜡烛逐渐变短,光屏上的像会逐渐向(填“上”或“下”)移动,为了使像成在光屏的中心,可将蜡烛向(填“上”或“下”)调整。
(5)分析实验数据可知,当物体通过凸透镜成实像时,物距增大,像距。
12.小刚用天平和量筒测金属块的密度时,进行了下列操作。
请回答问题:(1)将天平放在水平台面上,游码归零后,发现指针指示的位置如图甲所示,他应将平衡螺母向调节(选填“左”或“右”),才能使天平水平平衡。
(2)用调节好的天平测金属块质量时,天平平衡后,砝码及游码在标尺上的位置如图乙所示,则金属块质量m= g。
(3)用细线系住金属块放入装有20mL水的量筒内,水面如图丙所示,则金属块体积V=cm3,计算出金属块密度ρ=g/cm3。
(4)完成上述实验后,小刚又用弹簧测力计和密度为ρ的金属块,测出了如图丁所示烧杯中盐水的密度。
请将实验步骤补充完整:①用调好的弹簧测力计测出金属块在空气中重力为G;②,记录此时弹簧测力计的示数为F;③请用G、F和ρ表示盐水密度,则ρ盐水=。
13.测量一个陶瓷小酒杯的密度(指图中小酒杯材料的密度).小明实验步骤如下:(1)用调节好的天平测量小酒杯的质量,当天平平衡后,右盘中砝码和游码的位置如图甲所示,小酒杯的质量m 为g。
(2)在量筒中放入适量的水,如图乙所示,读出水面所到的刻度值V1;(3)将小酒杯浸没在量筒的水中,如图丙所示,读出水面所到的刻度值V2;(4)小酒杯的密度为ρ酒杯=kg/m3。
(5)小华在测量过程中,不用天平,只用量筒也测出小酒杯的密度。
去掉步骤(1),在步骤(3)之前加上一个步骤:将小酒杯在量筒的水中,读出水面所到的刻度值V3.则小酒杯的密度为ρ酒杯=(用V1、V2、V3来表示,水的密度为ρ水)。
14.实验室有如下器材:天平(含砝码)、量筒、烧杯、弹簧测力计、金属块、细线(质量和体积不计)、足量的水:小陈选用上述一些器材测量金属块的密度,实验步骤如下:(1)向量筒中倒入25mL水;(2)将金属块浸没在量筒的水中,如图1所示,由此可知金属块的体积;(3)将天平放在水平桌面上,如图2甲所示,接下来的操作是:①将游码拨到零刻度线处;②向(选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使天平平衡;③取出量筒中的金属块直接放在左盘,向右盘加减砝码并移动游码使天平重新平衡,如图2乙所示。
计算金属块的密度是kg/m3在交流评估中,小陈知道了自己的实验步骤有问题,他的实验所测得的密度比金属块实际的密度(选填“大”或“小”)。
15.小明发现橙子放入水中会下沉,于是想办法测量它的密度。
(1)将托盘天平放在水平桌面上,将标尺上的游码移至零刻度线处,调节平衡螺母,直到指针在分度盘的中央,表示天平平衡。
(2)用天平测量橙子质量,天平平衡时砝码和游码的示数如图所示,橙子质量为g,小明利用排水法测得橙子的体积,计算得到橙子的密度。
(3)做实验时,小明若先用排水法测出橙子的体积,接着用天平测出橙子质量,这样测得的密度值将比真实值(选填“偏大”或“偏小”)。
(4)小亮不用天平,利用弹簧测力计、细线、盛有水的大烧杯等器材,也巧妙测出了橙子的密度。
用请弹你簧将测他力的计测测量出步橙骤子补的充重完力G整,;已知水的密度为ρ水。
①②;③橙子密度的表达式为ρ橙=(用测出的物理量和已知量的字母表示)。
16.在探究“阻力对物体运动的影响”时,使用的器材有斜面、木板、毛巾、棉布和小车。
(1)实验时要固定斜面,并让小车从斜面上(同一/不同)位置由静止滑下,这样做的目的是;(2)根据实验现象,可以得出结论,水平面上小车受到的阻力越小,在水平面上运动的距离越;(3)如果水平面绝对光滑,对小车没有阻力,则小车将做运动;(4)小车在毛巾、木板表面上克服阻力做功分别为W1、W2,则W1(>/=/<)W2;(5)如果要测小车在毛巾表面上运动时所受阻力的大小,正确做法是:用测力计,读出测力计示数。
17.在探究“阻力对物体运动的影响”时,使用的器材有斜面、木板、毛巾、棉布和小车。
(1)实验时要固定斜面,并让小车从斜面上(选填“同一”或“不同”)位置由静止滑下,目的是使小车到达水平面时的速度大小(选填“相同”或“不相同”)。