2018-2019高考物理力学实验图像专题研讨全解析
2018_2019学年高中物理第十八章原子结构第4节玻尔的原子模型讲义含解析新人教版选修3_5
第4节玻尔的原子模型1.丹麦物理学家玻尔提出玻尔原子理论的基本假设。
(1)定态假设:原子只能处于一系列不连续的能量状态之中,这些状态中能量是稳定的。
(2)跃迁假设:原子从一个定态跃迁到另一个定态,辐射或吸收一定频率的光子。
h ν=Em -En 。
(3)轨道假设:原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形轨道绕核运动相对应。
2.氢原子的轨道半径rn =n 2r 1,n =1,2,3,…氢原子的能量:En =1n2E 1,n =1,2,3,…一、玻尔原子理论的基本假设1.玻尔原子模型做圆周运动。
原子核力的作用下,绕库仑原子中的电子在(1)的。
量子化电子绕核运动的轨道是(2)。
电磁辐射的,且不产生稳定电子在这些轨道上绕核的转动是(3) 2.定态(1)当电子在不同轨道上运动时,原子处于不同的状态,原子在不同的状态中具有不同的。
能级的,这些量子化的能量值叫作量子化能量,即原子的能量是,其他的基态。
能量最低的状态叫作定态原子中这些具有确定能量的稳定状态,称为(2)。
激发态状态叫作3.跃迁(1)当电子从能量较高的定态轨道(其能量记为E m )跃迁到能量较低的定态轨道(能量记为E n ,m >n )时,会放出能量为h ν的光子,这个光子的能量由前、后两个能级的能量差决定,即,该式被称为频率条件,又称辐射条件。
n E -m E =h ν(2)反之,当电子吸收光子时会从较低的能量态跃迁到较高的能量态,吸收的光子的能量同样由频率条件决定。
二、玻尔理论对氢光谱的解释1.解释巴耳末公式。
n E -m E =h ν按照玻尔理论,从高能级跃迁到低能级时辐射的光子的能量为(1)的量子数定态轨道正好代表能级跃迁之前和之后所处的2和n 巴耳末公式中的正整数(2)符合得很好。
里德伯常量。
并且理论上的计算和实验测量的2和n2.解释氢原子光谱的不连续性,由于原子的能级两个能级差原子从较高能级向低能级跃迁时放出光子的能量等于前后的,因此原子的发射光谱只有一些分立的亮线。
【精品】近两年(2018,2019)高考全国2卷物理试卷以及答案(pdf解析版)
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参考答案
14 . A
15. C
16 .C
17. B
22.( 6 分)(1)如图所示 ( 2) 100 2 910
18.D
19. BD
20.AC
21. BD
23.( 9 分)(1) 2.75 ( 2)如图所示 ( 3) μ( M +m )g μg ( 4) 0.40
24.( 12 分) ( 1)设 B 车质量为 mB,碰后加速度大小为 aB,根据牛顿第二定律有
340m/s ,在钢铁中的传播速度为 4900m/s 。一平直桥由钢
铁制成,某同学用锤子敲击一铁桥的一端而发出声音,分别经空气和桥传到另一端的时间之差 为 1.00s。桥的长度为 _______m,若该波在空气中的波长为 λ,则它在钢铁中波长为 λ的 ______
_倍。 ( 2)( 10 分)如图,
是一直角三棱镜的横截面,
,
,一细光束从 BC 边的 D
点折射后,射到 AC 边的 E 点,发生全反射后经 AB 边的 F 点射出。 EG垂直于 AC交 BC于 G, D
恰好是 CG的中点。不计多次反射。
( i)求出射光相对于 D 点的入射光的偏角;
( ii)为实现上述光路,棱镜折射率的取值应在什么范围?
( 2)求该粒子从 M 点射入时速度的大小;
( 3)若该粒子进入磁场时的速度方向恰好与 x 轴正方向的夹角为 ,求该粒子的比荷及其从 M 点运动
到 N 点的时间。
(二)选考题:共 45 分。请考生从 2 道物理题、 2 道化学题、 2 道生物题中每科任选一题作答。如果多做,
则每科按所做的第一题计分。
场区域,宽度均为 ,电场强度的大小均为 E,方向均沿 x 轴正方向; M 、N 为条形区域边界上的两点,
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山东省2018年高考物理试卷注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需 改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。
回答非选择题时,将答案写在答题卡上。
写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共 8 小题,每小题 6分,共 48分。
在每小题给出的四个选项中,第 14~18 题只有一项符合题目要求,第 19~21题有多项符合题目要求。
全部选对的得 6分,选对但不全的得 3 分,有选错的得 0 分14.高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动,在启动阶段,列车的动能 ( )A .与它经历的时间成正比B .与它的位移成正比C .与它的速度成正比D .与它的动量成正比15.如图,轻弹簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物块 ,系统处于静止状态。
现用一竖直向上的力 作用在 上,使其向上做匀加速直线运动,以 表示 离开静止位置的位移,在弹簧恢复原长前,下列表示 和 之间关系的图像可能正确的是 ( )16.如图,三个固定的带电小球 、 和 ,相互间的距离分别为 = 5cm , = 3cm , = 4cm ,小球c 所受库仑力的合力的方向平行于 a 、b 的连线,设小球 a 、b 所带电荷量的比值的绝对值为 k 。
则 ( ) A.a 、b 的电荷同号,k=16/9 B. a 、b 的电荷异号,k=16/9 C. a 、b 的电荷同号,k=64/27 D. a 、b 的电荷异号,k=64/2717.如图,导体轨道 OPQS 固定,其中 PQS 是半圆弧,Q 为半圆弧的中点,O 为圆心。
轨道的电阻忽略不计。
OM 是有一定电阻、可绕 O 转动的金属杆,M 端位于 P QS 上,OM 与轨道接触良好。
空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场,磁感应强度的大小为 B 。
现使 OM 从 OQ 位置以恒定的角速度逆时针转到OS 的位置并固定(过程 I );再使磁感应强度的大小以一定的变化率从 B 增加到 B ’(过程 II)。
2019年高考全国卷中图像信息题赏析
2019年11月1日理科考试研究•综合版• 47 •[2] 梁旭.指向核心素养的教学目标研制——以人教版必修2第六章“万有引力与航天”为例[J].中学物理教学参考,2017,46(07):4-6.[3] 蔡钳.在“万有引力定律”的教与学中寻找学科的核心素养[J]•中学物理教学参考,2016,45(13) :5 -6.[4]刘春红.万有引力中“随”、“绕”模型的区分[J].物理通报,2011(08) :49 -50.(收稿日期:2019 - 09 - 23)2019年高考全国卷中图像信息题赏析王丽霞(会宁县第二中学甘肃白银730799)摘要:应用数学解决物理问题的能力是高考考查学生能力之一,把物体运动过程中的某一物理量随空间(时间等) 的变化用图像表达,是今年全国粗中的一大亮点,三套试卷均有体现.根据物体运动遵循的物理规律,依据已知条件建立方程,可以画出图像求解相关物理量;反过来根据已知图像信息、条件和遵循的物理规律同样可以求出相关物理量.关键词:高考题;图像;物理规律;比较系数法赏析1理想竖直方向的弹簧振子从原长处向下振动,平衡位置处速度最大,动能最大;加速度随位移的关系图线中,截距为重力加速度,斜率为弹簧的劲度系数 与振子质量的比值,与坐标轴所夹面积为平衡位置速 度二次方的一半例1 (全国卷I • 21 ♦«题)在星球M 上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上,把物体P 由静止向下运动,物»0-. \体的加速度a 与弹簧的压缩f 量%间的关系如图1中实线° X ° 纽所示•在另一星球N 上用完 图1全相同的弹簧,改用物体Q 完成同样的过程,其a-x关系如图1中虚线所示•假设两星球均为质量均匀分布 的球体.已知星球M 的半径是星球N 的3倍,则()A. M 与2V 的密度相等;B. Q 的质量是P 的3倍;C. Q 下落过程中的最大动能是P 的4倍;D. Q 下落过程中弹簧最大压缩量是P 的4倍.解析物体在弹簧原长处在重力、弹力共同作用 下加速向下运动,如图2所示,根据牛顿第二定律mg-kx=ma,得物体的加速度a 与弹簧的压缩量%间的 关系a=g--x.物体P 、Q 分别在星球M 、/V 上加速771度a 与弹簧的压缩量乂间的关系由如图1所示的直线方程分别得 a P = 3a 0 - —x^a Q = a 0 -x o 弊兀.比较系数得匪==2% S q 1 mQ3 2亍,可见m Q = —m P , 项B 错kx图2误;根据黄金代换GM = gP 得p =丿务=-¾-,又已47t R 4pGR3知两星球的半径关系为&竺==¥,知P mp ==卩收,选项A 正确;如图1所示的图线与横轴所加面积(三角形面积)表示弹簧振子平衡位置速度二次方的一半,即学, 又知伞=斗,平衡位置处的动能最大,即最大动能V OQ21 2尹讯" 3 3 9之比为一-=今煜=亍,选项C 错误;物体~2m Q V OQP 、Q 的振幅分别是%。
2019年高考物理专题18图像题的解题方法与技巧命题猜想(含解析)
图像题的解题方法与技巧命题猜想【考向解读】物理图像是根据题意把抽像复杂的物理过程有针对性地表示成物理图像,将物理量间的代数关系转变为图像关系,运用图像直观、形象、简明的特点,来分析解决物理问题,由此达到化难为易、化繁为简的目的.1.解图像问题首先要分析物体的实际运动,判断运动分几个过程.2.针对物体运动的不同过程选择恰当的物理规律,列方程,将方程导成函数关系式的形式(纵轴为函数,横轴为自变量).3.根据函数关系式对照题目中函数图像,明确图像斜率、截距、面积、转折点等准确含义,进一步解决问题.【命题热点突破一】力与运动的图像问题力与运动的图像中涉及到,速度时间图像、位移时间图像、力时间图像、加速度时间图像、速度与位移关系图像等.1.v-t图象的应用技巧(1)图象意义:在v-t图象中,图象上某点的斜率表示对应时刻的加速度,斜率的正负表示加速度的方向.(2)注意:加速度沿正方向不表示物体做加速运动,加速度和速度同向时做加速运动.2.x-t图象的应用技巧(1)图象意义:在x-t图象上,图象上某点的斜率表示对应时刻的速度,斜率的正负表示速度的方向.(2)注意:在x-t图象中,斜率绝对值的变化反映加速度的方向.斜率的绝对值逐渐增大则物体加速度与速度同向,物体做加速运动;反之,做减速运动.例1、(多选)(2018·全国卷Ⅱ·19)甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动,其速度—时间图象分别如图1中甲、乙两条曲线所示.已知两车在t2时刻并排行驶.下列说法正确的是( )图1A.两车在t1时刻也并排行驶B.在t1时刻甲车在后,乙车在前C.甲车的加速度大小先增大后减小D.乙车的加速度大小先减小后增大答案BD解析t1~t2时间内,甲车位移大于乙车位移,且t2时刻两车并排行驶,则t1时刻甲在乙的后面,A项错误,B项正确;由题图图象的斜率知,甲、乙两车的加速度均先减小后增大,C项错误,D项正确.【举一反三】(多选)(2018·全国卷Ⅲ·18)甲、乙两车在同一平直公路上同向运动,甲做匀加速直线运动,乙做匀速直线运动.甲、乙两车的位置x随时间t的变化如图3所示.下列说法正确的是( )图3A.在t1时刻两车速度相等B.从0到t1时间内,两车走过的路程相等C.从t1到t2时间内,两车走过的路程相等D.在t1到t2时间内的某时刻,两车速度相等答案CD【变式探究】甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其vt图像如图1所示.已知两车在t=3 s时并排行驶,则( )图1A.在t=1 s时,甲车在乙车后B.在t=0时,甲车在乙车前7.5 mC.两车另一次并排行驶的时刻是t=2 sD.甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40 m【答案】 BD【变式探究】甲乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动,前1小时内的位移-时间图像如图所示.下列表述正确的是( )A.0.2-0.5小时内,甲的加速度比乙的大B.0.2-0.5小时内,甲的速度比乙的大C.0.6-0.8小时内,甲的位移比乙的小D.0.8小时内,甲、乙骑行的路程相等【解析】该题图像为位移-时间图像,图像斜率大小代表速度大小,分析各段甲乙运动情况:0~0.2 h内均做匀速直线运动,速度相等,加速度均为0;在0.2~0.5 h内做匀速直线运动,甲的速度大于乙的速度,加速度均为0,A项错误,B项正确;在0.5~0.6 h内均静止,在0.6~0.8 h内均做匀速直线运动,但甲的速度大于乙的速度,加速度均为0,甲的位移是-5 km,大小是5 km,乙的位移是-3 km,大小为3 km,C项错误;整个0.8 h内,甲的路程是15 km,乙的路程是11 km,D项错误.【答案】B【变式探究】如图所示,水平传送带以速度v1匀速运动.小物体P,Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连.t=0时刻P在传送带左端具有速度v2,P与定滑轮间的绳水平.t=t0时刻P离开传送带.不计定滑轮质量和摩擦.绳足够长.正确描述小物体P速度随时间变化的图像可能是( )【答案】BC【命题热点突破二】动力学图象问题1.基本思路(1)解读图象的坐标轴,理清横轴和纵轴代表的物理量和坐标点的意义.(2)解读图象的形状、斜率、截距和面积信息.2.解题技巧可以采用解析法和排除法分析a-t图象和F-x图象.例2、(2018·全国卷Ⅰ·15)如图5,轻弹簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物块P,系统处于静止状态.现用一竖直向上的力F作用在P上,使其向上做匀加速直线运动.以x表示P离开静止位置的位移,在弹簧恢复原长前,下列表示F和x之间关系的图象可能正确的是( )图5答案 A【变式探究】如图6所示,滑雪者从山上M点以水平速度v0飞出,经t0时间落在山坡上N点,此时速度方向刚好沿斜坡向下,接着从N点沿直线NP自由滑下,又经t0时间到达坡底的P点.斜坡NP与水平面夹角为30°,不计摩擦阻力和空气阻力.则从M到P的过程中,滑雪者的加速度大小、速度大小随时间变化的图象正确的是( )图6答案 A【命题热点突破三】 涉及能量的图像问题有关能量的图像问题包括,能量与时间的关系、能量与位移的关系、功率与时间的关系等问题.例3、静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升,在某一高度撤去恒力.不计空气阻力,在整个上升过程中,物体机械能随时间变化关系是( )【解析】物体受拉力加速上升时,拉力做正功,物体的机械能增大,又因为拉力做功为:W =T ×12at 2,与时间成二次函数关系,AB 项错误;撤去拉力后,物体只受重力作用,所以机械能守恒,D 项错误,C 项正确.【答案】C【变式探究】如图所示,A 、B 为某电场中一条直线上的两个点,现将正点电荷从A 点静止释放,仅在电场力作用下运动一段距离到达B 点,其电势能E p 随位移x 的变化关系如图所示.从A 到B 过程中,下列说法正确的是( )A.电场力对电荷一直做正功B.电势一直升高C.电荷所受电场力先减小后增大D.电荷所受电场力先增大后减小【思路点拨】根据题意和图像正确判断出电子的运动形式是解题的关键,由图可知,电子通过相同位移时,电势能的减小量越来越小,说明电场力做功越来越小,由W=Fs可知电场力逐渐减小,因此电子做加速度逐渐减小的加速运动,知道了运动形式即可正确解答本题.解题过程中要把握问题的核心,要找准突破点,如本题中根据图像获取有关电子的运动、受力情况即为本题的突破点.【答案】C【命题热点突破四】涉及电场的图像问题1.φ-x图象(如图1所示)(1)电场强度的大小等于φ-x图线的斜率的绝对值,电场强度为零处φ-x图线存在极值,其切线的斜率为零.(2)在φ-x图象中可以直接判断各点电势的大小,并可根据电势大小关系确定电场强度的方向.图1(3)在φ-x图象中分析电荷移动时电势能的变化,可用W AB=qU AB,进而分析W AB的正负,然后作出判断.(4)在φ-x图象中可以判断电场类型,如图2所示,如果图线是曲线,则表示电场强度的大小是变化的,电场为非匀强电场;如果图线是倾斜的直线,则表示电场强度的大小是不变的,电场为匀强电场.图2(5)在φ-x图象中可知电场强度的方向,进而可以判断电荷在电场中的受力方向.2.E-x图象(1)E-x图象反映了电场强度随位移变化的规律,E>0表示电场强度沿x轴正方向;E<0表示电场强度沿x 轴负方向.(2)在给定了电场的E-x图象后,可以由图线确定电场强度、电势的变化情况,E-x图线与x轴所围图形“面积”表示电势差(如图3所示),两点的电势高低根据电场方向判定.在与粒子运动相结合的题目中,可进一步确定粒子的电性、动能变化、电势能变化等情况.图3(3)在这类题目中,还可以由E-x图象画出对应的电场,利用这种已知电场的电场线分布、等势面分布或场源电荷来处理相关问题.例4、有一静电场,其电势φ随x坐标的改变而改变,变化的图象如图4所示.若将一带负电的粒子(重力不计)从坐标原点O由静止释放,电场中P、Q两点的横坐标分别为1 mm、4 mm,下列说法正确的是( )图4A.粒子将沿x轴正方向一直向前运动B.粒子在P点与Q点加速度大小相等、方向相反C .粒子经过P 点与Q 点时,动能相等D .粒子经过P 点与Q 点时,电场力做功的功率相等答案 C【变式探究】某电场中x 轴上电场强度E 随x 变化的关系如图5所示,设x 轴正方向为电场强度的正方向.一带电荷量为q 的粒子从坐标原点O 沿x 轴正方向运动,结果粒子刚好能运动到x =3x 0处.假设粒子仅受电场力作用,E 0、x 0已知,则下列说法正确的是( )图5A .粒子一定带负电B .粒子的初动能大小为qE 0x 0C .粒子沿x 轴正方向运动过程中最大动能为2qE 0x 0D .粒子沿x 轴正方向运动过程中电势能先增大后减小答案 C解析 由题图可知粒子在沿x 轴正向运动过程中,电场强度方向发生改变,并且在x 0~3x 0过程中电场力做的功比0~x 0过程中的大,也就是说如果先做负功后做正功,粒子不可能在3x 0处静止,所以只有先做正功后做负功,电势能先减小后增大,故粒子一定带正电,A 、D 错误;因为电场强度是均匀变化的,0~x 0过程中平均电场强度为12E 0,x 0~3x 0过程中平均电场强度为E 0,故根据动能定理可得12E 0qx 0-E 0q ·2x 0=0-E k0,解得初动能E k0=32qE 0x 0,B 错误;在0~x 0过程中电场力做正功,所以在x 0处动能最大,最大为E km =E k0+12E 0qx 0=2E 0qx 0,C 正确. 【变式探究】(多选)在电场中,以O 为原点,沿电场方向建立坐标轴r .将带正电的试探电荷放入电场中,其电势能E p 随r 变化的关系如图6所示,其中 r 2 对应图线与横轴的交点,r 0对应图线的最低点.若电荷只受电场力的作用,则下列说法正确的是( )图6A .从 r 1处释放电荷,电荷先向 r 正方向运动B .从 r 2处释放电荷,电荷将保持静止C .从 r 0处释放电荷,电荷将先向 r 负方向运动D .从 r 3处释放电荷,电荷将先向 r 负方向运动答案 AD【变式探究】如图1所示,P 是固定的点电荷,虚线是以P 为圆心的两个圆.带电粒子Q 在P 的电场中运动.运动轨迹与两圆在同一平面内,a 、b 、c 为轨迹上的三个点.若Q 仅受P 的电场力作用,其在a 、b 、c 点的加速度大小分别为a a 、a b 、a c ,速度大小分别为v a 、v b 、v c ,则( )图1A .a a >a b >a c ,v a >v c >v bB .a a >a b >a c ,v b >v c >v aC .a b >a c >a a ,v b >v c >v aD .a b >a c >a a ,v a >v c >v b【答案】D【变式探究】静电场在x 轴上的场强E 随x 的变化关系如图所示,x 轴正向为场强正方向,带正电的点电荷沿x 轴运动,则点电荷( )A .在x 2和x 4处电势能相等B .由x 1运动到x 3的过程中电势能增大C .由x 1运动到x 4的过程中电场力先增大后减小D .由x 1运动到x 4的过程中电场力先减小后增大【解析】由图可知,将正电荷沿x 轴正向移动,电场力沿x 轴负方向,从x 2移动到x 4的过程电场力做功不为零,两点电势能不相等,A 项错误;从x 1移动到x 3的过程电场力沿x 轴负方向,电场力做负功,电势能增大,B 项正确;从x 1到x 4的过程场强先增大,后减小,所以电场力先增大后减小,C 项正确;D 项错误. 【答案】BC【命题热点突破五】恒定电流中的图象问题例5、(多选)如图7甲所示的电路中,电源电动势为6 V ,内阻不计,L 1、L 2为相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示,R 为定值电阻,阻值为1.5 Ω,当开关S 闭合后( )图7A .L 1的电阻为125ΩB.L1消耗的电功率为7.5 WC.L2的电阻为7.5 ΩD.L2消耗的电功率为6 W答案AD【变式探究】(多选)如图8所示,直线A是电源的路端电压和电流的关系图线,直线B、C分别是电阻R1、R2的两端电压与电流的关系图线,若将这两个电阻分别接到该电源上,则( )图8A.R1接在电源上时,电源的效率高B.R2接在电源上时,电源的效率高C.R2接在电源上时,电源的输出功率大D.电源的输出功率一样大答案AC【变式探究】为了测量待测电池组的电动势E 和内阻r 及待测电阻R 1的阻值,准备实验器材有:待测电池组E (电动势约4.5 V ,内阻约2.0 Ω);待测电阻R 1;定值电阻R 2=10 Ω;电压表V(量程3 V ,内阻约3 k Ω);电阻箱R (0~99.9 Ω);单刀单掷开关、单刀双掷开关各一个,导线若干.某物理兴趣小组利用上述实验器材设计图9甲所示的测量电路.并按如下步骤操作:图9(1)将开关S 2接a ,再闭合开关S 1,依次改变电阻箱的阻值,读出相应的电阻箱R 的阻值和电压表的示数U ,得到如图乙所示的1U -1R图象;(2)将开关S 2接b ,电压表指针位置如图丙所示,则电压表示数为________ V ,待测电阻R 1=________ Ω; (3)根据1U -1R图象可得该电池组的电动势E =______V ;r =________Ω(结果保留两位有效数字);电池组电动势的测量值与真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“不变”),造成误差的原因是_____________________________.答案 (2)2.50 20 (3)4.0 2.0 偏小 电压表分流解析 将开关S 2接a ,再闭合开关S 1,根据闭合电路的欧姆定律得:E =U +U R(R 2+r ),变形得:1U =1R·R 2+rE+1E ,则纵截距0.25=1E ,解得:E =4.0 V ,斜率k =1.0-0.250.25=R 2+r E ,解得r =2.0 Ω;开关S 2接b 时,根据电压表读数可得,题图丙的示数为2.50 V ,则回路中的电流为I =E -2.50R 2+r =2.50R 1,解得:R 1=20 Ω;测量时将电压表看成理想电表,则E =U +UR(R 2+r ),而实际上电压表会分流,则实际上E ′=U +⎝ ⎛⎭⎪⎫U R +U R V (R 2+r ),故E ′>E ,即电池组电动势的测量值与真实值相比偏小.【变式探究】利用如图10(a)所示电路可以测量金属丝的电阻率ρ,所用的实验器材有:待测的粗细均匀的电阻丝、电流表(量程0.6 A ,内阻忽略不计)、电源(电动势3.0 V ,内阻r 未知)、保护电阻(R 0=4.0 Ω)、刻度尺、开关S 、滑片P 、导线若干.图10实验步骤如下:①用螺旋测微器测得电阻丝的直径d 如图(b)所示②闭合开关,调节滑片P 的位置,分别记录每次实验中aP 长度x 及对应的电流值I ③以1I 为纵坐标,x 为横坐标,作1I-x 图线④求出直线的斜率k 和在纵轴上的截距b 回答下列问题:(1)螺旋测微器示数为d =________ mm.(2)某次实验得到的电流表的示数如图(c)所示,则读数为________ A.(3)用题中字母可求得1I与x 满足的关系式为________________________________.(4)如图11为实验得到的数据通过描点画出的图线,根据图线求得电阻丝的电阻率ρ=________ Ω·m,电源的内阻为r =________ Ω.(结果均保留一位小数)图11答案 (1)0.400 (2)0.38 (3)1I =4ρπEd 2x +R 0+r E (4)1.1×10-6(1.0×10-6~1.2×10-6均可) 1.1(1.0~1.2均可)【命题热点突破六】交流电中的图像问题交流电的图像问题包含,电压时间图像、电流时间关系、有关变压器的原副线圈电压电流随时间变化的关系等图像问题.例6、如图甲,线圈ab 、cd 绕在同一软铁芯上,在ab 线圈中通以变化的电流,用示波器测得线圈cd 间的电压如图乙所示.已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比,则下列描述线圈ab 中电流随时间变化关系的图中,可能正确的是( )【解析】因为线圈cd 中每个时间段内电流大小不变化,则每个时间段内产生的感应电动势不变;根据法拉第电磁感应定律,得E =n ΔB Δt S =k Δi Δt S ,即ΔiΔt 为恒量,只有C 选项符合要求,A 、B 、D 选项均错误.【答案】C【变式探究】如图所示,甲是远距离输电线路的示意图,乙是发电机输出电压随时间变化的图像,则( )A .用户用电器上交流电的频率是100 HzB .发电机输出交流电的电压有效值是500 VC .输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定D .当用户用电器的总电阻增大时,输电线上的损失的功率减小【解析】由发电机的输出电压随时间变化的关系图可知,T =0.02 s ,f =1T =10.02 Hz =50 Hz ,A 选项错误;由图像可知交流的最大值为U m =500 V ,因此其有效值为U =5002 V ,故选项B 错误;输电线的电流由输送的功率与电压决定的,与降压变压器原副线圈的匝数比无关,故选项C 错误;当用户用电器的总电阻增大时,用户的功率减小,降压变压器的输出功率减小,则输入的功率减小,输入的电流减小,输电线上损失的功率减小,D 选项正确. 【答案】D【命题热点突破七】电磁感应中的图像问题1.解决电磁感应图象问题的“三点关注”(1)关注初始时刻,如初始时刻感应电流是否为零,是正方向还是负方向.(2)关注变化过程,看电磁感应发生的过程分为几个阶段,这几个阶段是否和图象变化相对应. (3)关注大小、方向的变化趋势,看图线斜率的大小、图线的曲直是否和物理过程对应. 2.常用解决电磁感应图象问题的“两个方法” (1)排除法; (2)函数法.例7、(2018·全国卷Ⅱ·18)如图12,在同一水平面内有两根平行长导轨,导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域,区域宽度均为l ,磁感应强度大小相等、方向交替向上向下.一边长为32l 的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动.线框中感应电流i 随时间t 变化的正确图线可能是( )图12答案 D解析 设线路中只有一边切割磁感线时产生的感应电流为i .分析知,只有选项D符合要求.【变式探究】如图13所示,在边长为a的正方形区域内,有以对角线为边界、垂直于纸面的两个匀强磁场,磁感应强度大小相同、方向相反,纸面内一边长为a的正方形导线框沿x轴匀速穿过磁场区域,t=0时刻恰好开始进入磁场区域,以顺时针方向为导线框中电流的正方向,下列选项中能够正确表示电流与位移关系的是( )图13答案 B【变式探究】如图14甲所示,匝数n=2的金属线圈(电阻不计)围成的面积为20 cm2,线圈与R=2 Ω的电阻连接,置于竖直向上、均匀分布的磁场中.磁场与线圈平面垂直,磁感应强度为B,B-t关系如图乙所示,规定感应电流i从a经过R到b的方向为正方向.忽略线圈的自感影响,则下列i-t关系图正确的是( )图14答案 D【变式探究】如图1所示,电阻不计、间距为l的光滑平行金属导轨水平放置于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中,导轨左端接一定值电阻R.质量为m、电阻为r的金属棒MN置于导轨上,受到垂直于金属棒的水平外力F的作用由静止开始运动,外力F与金属棒速度v的关系是F=F0+kv(F0、k是常量),金属棒与导轨始终垂直且接触良好.金属棒中感应电流为i,受到的安培力大小为F A,电阻R两端的电压为U R,感应电流的功率为P,它们随时间t变化图像可能正确的有( )图1图1【答案】BC(2)若k>B2l2R+r,F合随v增大而增大,即a随v增大而增大,说明金属棒在做加速度增大的加速运动,根据四个物理量与速度的关系可知B选项符合;(3)若k<B2l2R+r,F合随v增大而减小,即a随v增大而减小,说明金属棒在做加速度减小的加速运动,直到加速度减小为0后金属棒做匀速直线运动,根据四个物理量与速度关系可知C选项符合;综上所述,B、C选项符合题意.【变式探究】纸面内两个半径均为R的圆相切于O点,两圆形区域内分别存在垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度大小相等、方向相反,且不随时间变化.一长为2R的导体杆OA绕O点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转,角速度为ω.t=0时,OA恰好位于两圆的公切线上,如图所示,若选取从O指向A的电动势为正,下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图像可能正确的是( )【答案】C【变式探究】如图所示,两个垂直于纸面的匀强磁场方向相反,磁感应强度的大小均为B,磁场区域的宽度均为a.正三角形导线框ABC从图示位置沿x轴正方向匀速穿过两磁场区域,以逆时针方向为电流的正方向,在下列图形中能正确描述感应电流I与线框移动距离x关系的是( )【答案】B【命题热点突破八】实验题中的图像问题实验题中的图像问题,一般利用描点连线的方法来处理实验数据,因此需要将图像化曲为直,需要确定函数与自变量.例8、有一特殊电池,它的电动势约为9 V,内阻约为40 Ω,已知该电池允许输出的最大电流为50 mA.为了测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如图甲所示电路进行实验,图中电流表的内阻R A=5 Ω,R为电阻箱,阻值范围0~999.9 Ω,R 0为定值电阻,对电源起保护作用.(1)本实验中的R 0应选________(填字母).A .10 ΩB .50 ΩC .150 ΩD .500 Ω(2)该同学接入符合要求的R 0后,闭合开关S ,调整电阻箱的阻值,读取电流表的示数,记录多组数据,作出了如图乙所示的图线,则根据图线可求得该电池的电动势为E =________V ,内阻r =________ Ω.【答案】(1)C (2)10 45【名师点拨】依据为E =I (R +r ),整理可得1I =R E +r E ,这是一个将函数线性化的过程,其中1I为函数,R 为自变量,测出多组数据描点连线,画出函数图像,利用图像求出斜率1E ,截距r E,最终求出定值E 、r . 【方法技巧】1.解图像问题往往有简单的方法,在选择题中,比较选项之间的区别,也就是只需要判断有区别的地方即可排除部分选项,从而迅速解题.2.明确物体的实际运动,利用相应的物理规律列出函数方程,可以帮助深刻理解函数图像,有时又是解决复杂图像问题的关键.3.利用所给的图像建立与实际运动的关系,利用图像中特殊点的坐标解题可简化解题过程.。
2018年高考理综全国ⅰ卷)物理试题分析暨 2019年高考物理复习教
2018年高考理综(全国Ⅰ卷)物理试题分析暨2019年高考物理复习教2018年高考理综(全国Ⅰ卷)物理试题分析暨2019年高考物理复习教学建议高考试题分析组谢一恩王思如吴明广董安照谢亮亮刘军一、试题总体评价2018年高考全国Ⅰ卷物理部分较2017年难度有所降低,特别压轴题25题较2017年难度下降较多。
试题知识覆盖面广,突出主干知识、注重考查五大能力,很好地体现考纲的基本思想。
整个试卷中没有出现偏题、怪题,均为平时常见题型,或为常见题型的改编与加工。
似曾相识又有新意,具有较强的灵活性和区分度。
如18题:看似平时常见模型,若不能正确理解题中“轨迹最高点”的含义,就很容易做错或找不到正确答案。
再如21题,已知条件隐含较深,入射方向没有告知,考生又不容易想到入射方向具有不确定性这个隐含条件,就很容易错选B选项。
每年全国Ⅰ卷物理试题均有2至3个题目源于课本的例题、习题、思考与讨论、插图等。
如16题与课本3-1第12 页插图图1.3-3电场的叠加图很相似。
19题与课本3-2第11页例题1插图或习题5插图4.3-12都具有很强的相似性。
这些题基本为送分题,如果学生不注重课本,基础知识掌握不牢,可能送分题也不得分。
二、分题型逐题分析(一)、选择题今年的选择题的数量和结构与往年相同,仍由前5道单选与后3道双选构成。
单选题考查的知识点都是教材主干知识,常规题型,但每个选择题涉及的知识点较多,尽量增大知识的覆盖面,体现了选择题考查思维灵活性的功能。
14题涉及了匀变速直线运动及规律、位移、速度、动量、动能定理等。
15题考查了运动过程分析、受力分析、函数及其图像、物体的位移、弹簧的形变量、牛顿第二定律、胡克定律等。
16题涉及了合力、库仑定律、平行四边形定则、相似三角形、正交分解、力的平衡等。
17题涉及了圆周运动的线速度角速度、动生感生电动势、法拉第电磁感应定律、闭合电路的欧姆定律、电荷与电流关系等。
18题涉及到类斜抛、运动的分解、竖直上抛运动、动能定理、功能关系等。
2018-2019高考物理力学实验全解析
各计数点的瞬时速度单位(m/s)
v1
v2
v3
v4
v5
v6
0.412 0.364 0.314 0.264 0.215 0.165
解析:(1)所作的图象如图所示. (2)所作的v-t图象为一条倾斜的直线,所 以小车做匀变速直线运动. (3)v-t图象的斜率表示小车的加速度.为 求直线的斜率可在直线上取两个距离较远 的点,如(0.2,0.364)、(0.6,0.165),根据图 象斜率的物理意义有:a=k= 0.165-0.364 m/s2=-0.50 m/s2,负号表示小车做匀减速直线运动. 0.6-0.2
(1)他们已计算出小车在通过计数点1、2、3、4、5、6的瞬时速度,并填 入了下表,以0点为计时起点,根据表中的数据请你在图丙中作出小车 的v-t图象.
各计数点的瞬时速度单位(m/s)
v1
v2
v3
v4
v5
v6
0.412 0.364 0.314 0.264 0.215 0.165
(2)由所作的v-t图象可判断出小车做 ________(选填“匀速直线运动”或 “匀变速直线运动”或“不能判断”) (3)根据图象可求得钩码落地后小车的 加速度a=________m/s2; (4)若小车的质量m=1kg,则小车与木 板之间的动摩擦因数μ=________ (g= 10 m/s2).
(3)图线纵截距为0.15 m/s,此截距的物理意义为0时刻打点计时器打A点 时滑块的速度为0.15 m/s; (4)该图线的斜率即滑块运行的加速度,a= m/s2.
答案 (1)1.38 (3)0.15 2.64 3.90 (2)如解析图所示
4.5-2.0 Δv = m/s2=12.5 Δt 0.35-0.15
三年高考2018_2019高考物理试题分项版解析专题02相互作用含解析
专题02 相互作用【2018高考真题】1.如图,轻弹簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物块P,系统处于静止状态,现用一竖直向上的力F作用在P上,使其向上做匀加速直线运动,以x表示P离开静止位置的位移,在弹簧恢复原长前,下列表示F和x之间关系的图像可能正确的是()A. B.C. D.【;;】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(新课标I卷)【答案】 A【点睛】牛顿运动定律是高中物理主干知识,匀变速直线运动规律贯穿高中物理。
2.明朝谢肇淛《五杂组》中记载:“明姑苏虎丘寺庙倾侧,议欲正之,非万缗不可。
一游僧见之,曰:无烦也,我能正之。
”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去,经月余扶正了塔身。
假设所用的木楔为等腰三角形,木楔的顶角为θ,现在木楔背上加一力F,方向如图所示,木楔两侧产生推力F N,则F大A. 若F一定,θ大时NF大B. 若F一定,θ小时NC. 若θ一定,F 大时N F 大D. 若θ一定,F 小时N F 大【;;】2018年全国普通高等学校招生同一考试理科综合物理试题(天津卷) 【答案】 BC则1211cos 90cos 902cos 902sin 2222N N N N F F F F F θθθθ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=︒-+︒-=︒-= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 12N N N F F F ==,故解得2sin2N F F θ=,所以F 一定时, θ越小, N F 越大; θ一定时,F 越大, N F 越大,BC 正确;【点睛】由于木楔处在静止状态,故可将力F 沿与木楔的斜面垂直且向上的方向进行分解,根据平行四边形定则,画出力F 按效果分解的图示.并且可据此求出木楔对A 两边产生的压力.对力进行分解时,一定要分清力的实际作用效果的方向如何,再根据平行四边形定则或三角形定则进行分解即可.【2017高考真题】1.【2017·新课标Ⅲ卷】一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80cm 的两点上,弹性绳的原长也为80 cm 。
高考物理实验方法 图像法(含解析)-人教版高三全册物理试题
2020-2021年高考物理实验方法:图像法物理是一门以实验为根底的学科。
物理学所得出的定律,绝大多数是用实验探索得出来的,也就是通过大量实验来进展观察,实验是学生承受物理知识最符合认识规律的方法,由于物理现象研究是非常复杂的,各种因素交织在一起,这就需要我们来简化实验。
在做物理实验时,仅仅记下一些物理量的大小和实验现象是不够的,还需要将测得的数据进展归纳整理,由表与里,去粗取精,运用数学工具,总结出物理规律,因此,学生经常被一些繁难的运算和大大小小的实验误差所难倒,得不出正确的结论,还有些数据在实验中无法直接测得,而图像法能够很好的解决这些方面的问题。
1.图像法简介物理规律可以用文字来描述,也可以函数式来表示,还可以用图像来描述。
利用图像描述物理规律,解决物理问题的方法就称之为图像法。
图像法通过图像来确定物理量之间的关系,是一种科学探究的根本方法。
用图像法来描述物理过程具有形象直观的特点,可以清晰地描述出其变化的动态特征,把物理量之间的相互依赖关系和线性关系、周期性等清晰地呈现出来,通过图像的比拟,学生能够较容易的理解物理过程发现物理规律,这种直观印象有时能透过事物的本质,诱使人们做更深入的探讨,利用图像法思路清晰可以使得物理问题简化明了,还能起到一般计算法所不能起到的作用,可以使物理概念得到进一步拓展,而且图像法能将物理学科和其它学科有机地结合起来,启迪学生的创新意识,培养创造能力,提高学生的综合能力。
在物理实验中应用图像法应注意以下几个方面:①搞清楚纵轴和横轴所代表的物理量,明确要描述的是哪两个物理量之间的关系。
比如加速度与力的关系,加速度与质量的关系。
②图线并不是表示物体实际运动的轨迹。
如匀速直线运动的S-T图像是一条斜向上的直线或曲线,但物体实际运动的轨迹可能是水平的直线,并不是向上爬坡的或曲线运动。
③在利用图像法的过程中,要根据实际问题灵活地建立坐标系,确定两个适宜的物理量来作出图像。
2018-2019高考物理力学实验中的图像复习课件
(6)验证机械能守恒定律
6.(2011海南高考)现要通过实验验证机械能守恒定律.实验 装置如图甲所示:水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨;导轨上A 点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为M,左端由跨过轻 质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连;遮光片两条长边 与导轨垂直;导轨上B点有一光电门,可以测量遮光片经过光电 门时的挡光时间t.用d表示A点到导轨底端C点的距离,h表示A与 C的高度差,b表示遮光片的宽度,s表示A、B两点间的距离,将 遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速 度.用g表示重力加速度.完成下列填空和作图:
对砂桶、小车整个系统有:
对小车: ②
①
由①②得:
由于 因此
5.探究动能定理
【例 5】某实验小组采用图 9111所示的装置探究“动能定理”.图 9111 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50Hz.
9111
(2)图9112是钩码质量为 0.03kg ,砝码质量为 0.02kg 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s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.
【解析】 1 ②先接通电源,再释放小车 关闭电源 sD sB 2 由图可知,sC 5.08cm,vC 2T 7.10 5.12 102 m / s 0.50m / s 0.04 3 钩码的重力做正功,摩擦力做负功.
4 在实验误差范围内,系统某计数点相对O
1 1 2 2 F合 s ? 2 Mv 2 2 Mv1
小车位移s、瞬时速度v 仪器:刻度尺
小车质量m 仪器:天平
2018年-2019年普通高等学校招生全国统一考试物理试题(江苏卷,含解析)
学霸推荐学习七法一、听视并用法上课听和看注意力集中一、听思并用法上课听老师讲并思考问题三、符号助记法在笔记本上课本上做记号标记四、要点记取法重点要点要在课堂上认真听讲记下五、主动参与法课堂上积极主动的参与老师的讲题互动六、听懂新知识法听懂老师讲的新知识并做好标记七、目标听课法课前预习不懂得标记下,在课堂上不会的标记点认真听讲做笔记带着求知的好奇心听课,听不明白的地方就标记下来,并且课后积极的询问并弄懂这些知识,听明白的知识点也要思考其背后的知识点,打牢基础。
2018年普通高等学校招生全国统一考试物理试题(江苏卷)一、单项选择题:1. 我国高分系列卫星的高分辨对地观察能力不断提高.今年5月9日发射的“高分五号”轨道高度约为705 km,之前已运行的“高分四号”轨道高度约为36 000 km,它们都绕地球做圆周运动.与“高分四号冶相比,下列物理量中“高分五号”较小的是()A. 周期B. 角速度C. 线速度D. 向心加速度【答案】A【解析】本题考查人造卫星运动特点,意在考查考生的推理能力。
设地球质量为M,人造卫星质量为m,人造卫星做匀速圆周运动时,根据万有引力提供向心力有,得,,,,因为“高分四号”的轨道半径比“高分五号”的轨道半径大,所以选项A 正确,BCD错误。
2. 采用220 kV高压向远方的城市输电.当输送功率一定时,为使输电线上损耗的功率减小为原来的,输电电压应变为()A. 55 kVB. 110 kVC. 440 kVD. 880 kV【答案】C【解析】本意考查输电线路的电能损失,意在考查考生的分析能力。
当输电功率P=UI,U为输电电压,I为输电线路中的电流,输电线路损失的功率为P损=I2R,R为输电线路的电阻,即P损=。
当输电功率一定时,输电线路损失的功率为原来的,则输电电压为原来的2倍,即440V,故选项C正确。
3. 某弹射管每次弹出的小球速度相等.在沿光滑竖直轨道自由下落过程中,该弹射管保持水平,先后弹出两只小球.忽略空气阻力,两只小球落到水平地面的()A. 时刻相同,地点相同B. 时刻相同,地点不同C. 时刻不同,地点相同D. 时刻不同,地点不同【答案】B4. 从地面竖直向上抛出一只小球,小球运动一段时间后落回地面.忽略空气阻力,该过程中小球的动能E k 与时间t的关系图像是()A.B.C.D.【答案】A【解析】本题考查动能的概念和E k-t图象,意在考查考生的推理能力和分析能力。
2018年高考物理试题分册汇编全解全析:力学实验
(2018·全国卷I)22. 如图(a),一弹簧上端固定在支架顶端,下端悬挂一托盘:一标尺由游标和主尺构成,主尺竖直固定在弹簧左边;托盘上方固定有一能与游标刻度线准确对齐的装置,简化为图中的指针。
现要测量图(a)中弹簧的劲度系数,当托盘内没有砝码时,移动游标,使其零刻度线对准指针,此时标尺读数为1.950 cm;当托盘内放有质量为0.100 kg 的砝码时,移动游标,再次使其零刻度线对准指针,标尺示数如图(b)所示,其读数为_______cm。
当地的重力加速度大小为9.80 m/s2,此弹簧的劲度系数为________N/m(保留3位有效数字)。
【答案】(1). 3.775 (2). 53.7【解析】本题主要考查游标卡尺的读数,弹簧劲度系数的测量、胡克定律及其相关的知识点,意在考查考生灵活运用教材上游标卡尺的使用和探究弹簧的伸长与形变量的关系实验知识的能力。
学科@网实验所用的游标卡尺精度为0.05mm,游标卡尺上游标第15条刻度线与主尺刻度线对齐,根据游标卡尺的读数规则,图(b)所示的游标卡尺读数为3.7cm+15×0.05mm=3.7cm+0.075cm=3.775cm。
托盘中放有质量为m=0.100kg的砝码时,弹簧受到的拉力F=mg=0.100×9.8N=0.980N,弹簧伸长x=3.775cm-1.950cm=1.825cm=0.01825m,根据胡克定律,F=kx,解得此弹簧的劲度系数k=F/x=53.7N/m。
【点睛】解答此题常见错误主要有:一是游标卡尺读数误差,或单位搞错导致错写成37.70;二是把重力加速度按照习惯用g=10m/s2代入计算导致错误;三是考虑采用图象法处理实验数据计算劲度系数耽误时间。
(2018·全国卷II)23.某同学用图(a)所示的装置测量木块与木板之间的摩擦因数。
跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧秤相连,滑轮和木块之间的细线保持水平,在木块上放置砝码。
(完整版)2018最新版本高考物理实验复习力学实验(含三年真题及部分答案)-Word版
高考实验专题复习—力学实验(附参照答案 ) 一、考纲剖析考点考点解读实验一:研究匀变速直线运动实验二:研究弹簧弹力和弹簧伸长的关系实验三:考证力的平行四边形定章实验四:考证牛顿运动定律实验五:研究动能定理实验六:考证机械能守恒定律(选)实验七:研究单摆运动、用单摆测定重力加快度(选)实验八:考证动量守恒定律考纲领求:旨在考察学生实验与研究能力。
能独立达成实验,能明的确验目的,能理解实验原理和方法,能控制实验条件,会使用仪器,会察看、剖析实验现象,会记录、办理实验数据,并得出结论,对结论进行剖析和评论;能发现问题、提出问题、并拟订解决方案;能运用已学过的物理知识、实验方法和实验仪器去办理问题,包含简单的设计性实验。
考纲说明: 1.要求会正确使用的仪器主要有:刻度尺、螺旋测微器、天平、秒表、打点计时器、弹簧秤、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等2.要求认识偏差问题在实验中的重要性,认识偏差的概念,知道系统偏差和有时偏差;知道用多次丈量取均匀值的方法减少有时偏差;能在某些实验中剖析偏差的主要根源;不要求计算偏差3.要求知道有效数字的看法,会用有效数字表达直接丈量的结果。
间接丈量的有效数字运算不作要求二、实验分类8 个力学实验实验内容丈量性实验研究匀变速直线运动研究弹簧弹力和弹簧伸长的关系研究性实验研究动能定理研究单摆运动、用单摆测定重力加快度考证力的平行四边形定章考证牛顿运动定律考证性实验考证机械能守恒定律考证动量守恒定律实验要求刻度尺的使用丈量原理、实验方法纸带办理数据的方法:表格、图象理解实验原理(是选择实验仪器、安排实验步骤、控制实验条件、数据办理,偏差剖析等的依照)实验方法:装换,考证和等效思想;偏差剖析(产生原由及减小举措)实验一《研究匀变速直线运动》本实验是力学实验的要点实验,是力学实验的基础,经过娴熟掌握打点计时器的使用,为考证牛顿运动定律、研究动能定理、考证机械能守恒定律做好必需的知识和方法上的准备。
2019力学实验图像异常原因实例分析语文
力学实验图像异常原因实例分析写在前面:近期复习力学实验,其中不少问题都是关于图像异常原因的分析,更能深层次的考查学生对实验原理的理解和灵活分析,其中有较多共性的分析方法,现总结如下。
一、力学实验图像的特点在物理高考中主要力学实验有:(1)研究匀变速运动、(2)探究弹力和弹簧伸长的关系、(3)验证力的平行四边形定则、(4)探究加速度与力、质量的关系、(5)验证机械能守恒;除实验(3)外都可用图像分析,且这且图像都为过原点直线。
二、力学实验图像异常分析1、直线变为曲线在(2)探究弹力和弹簧伸长的关系中,实验的前提是在弹簧的弹性限度内,在该实验中会出理在弹力较小时力和伸长量关系为直线,到力较大时变为了曲线,这是因为超过了弹性限度。
在(4)探究加速度与力、质量关系中,本来悬挂物的重力是大于绳子的拉力的,但悬挂物质量比小车质量非常小时,绳子的拉力近似等于悬挂的重力。
当增大拉力,也即增大悬挂物的质量或减小小车的质量时,会突破绳子的拉力近似等于悬挂的重力的条件,此时实际拉力是小于悬挂物的重力的,这样实测加速度比理论值偏小,导致原本为直线的图像向下弯曲。
2、不过原点在(2)探究弹力和弹簧伸长的关系中,为了消除重力产生的形变量影响,实验条件要求:弹簧实际上应以竖直悬挂时的长度为原长,但当以水平放置时长度为原长时,弹簧的伸长量就多算了一些,导致图像不再经过原点。
在(4)探究加速度与力、质量关系中,为实验测量合方便,实验条件要求绳子的拉力就是合力,而摩擦力是一定存在的,所以在实验中要用重力的分力平衡摩擦力。
当摩擦力没有平衡或平衡过头都会导致绳的拉力并不是真正的合力,真正的合力会总比理论多一个或少一个较小的固定值,导致图像发生平移而不过原点。
当计入的合力比理论值总少些(如只计入法码质量而不计入盘的质量)也会出现与之类似的情况。
综上所述,分析力学实验图像异常应从实验条件进行分析。
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2018-2019高考物理力学实验专题图像法专题研讨1.图像法
实验题几乎都贯穿一种重要的思维方法——图像法。
近几年段考试卷中实验部分考查图像的占75%。
作为思维方法和信息载体,图像既能清晰地描述物理规律、又能直观地反映物理
过程、形象地表示物理量之间的定性定量关系及变化趋势。
常见的实验图像问题包括图像的设计和描绘、分析和计算,其思维滞点的突破口一般是函数表达式、特殊点、斜率、截距、正负、面积等诸多图像元素,难点在于隐含条件的挖掘、图像变化与物理过程变化的对接
2(呼市2013届段考第11题)、某同学在做“探究弹簧的弹力与伸长的关系”实验中,设计了如图
1所示的实验装置.通过在悬挂的弹簧下面加挂钩码,逐渐使弹簧伸长,得到的数据记录在以下
的表格中.
A.请你根据数据在图2的坐标中画出F﹣x图线;
B.由图线得出弹簧的劲度系数k=N/m.(取两位有效数字)
钩码个数 1 2 3 4 5 6
弹簧弹力F(N)0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00
弹簧伸长x(cm) 1.20 2.40 3.60 4.76 6.10 7.10
【命题意图】考察探究弹力和弹簧伸长的关系.
【解题点拨】
分析:根据表格中的弹簧与弹簧形变量,作出F﹣x的关系,得出弹力与形变量的关系,通过图线的斜率求出弹簧的劲度系数.
解答:解:(1)弹力与伸长量的关系图线如图所示,
【答案】(1)弹簧的弹力与伸长成正比(2)43.
3. 【题干】某同学用如图所示装置“研究物体的加速度与外力关系”,他将光电门固定在气垫轨道上的某点B 处,调节气垫导轨水平后,用重力为F 的钩码,经绕过滑轮的细线拉滑块,每次滑块从同一位置A 由静止释放,测出遮光条通过光电门的时间t 。
改变钩码个数,重复上述实验。
记录的数据及相关计算如下表。
实验次数 1 2 3 4 5 F /N 0.49 0.98 1.47 1.96 2.45 t /(ms ) 40.4 28.6 23.3 20.2
18.1 t 2/(ms )2
1632.2 818.0 542.9 408.0 327.6 ])(10/[1
242--⨯m s t
6.1
12.2
18.4
24.5
30.6
①为便于分析F 与t 的关系,应作出的关系图象,并在坐标纸上作出该图线 ②由图线得出的实验结论是:
③设AB 间的距离为s ,遮光条的宽度为d ,请你由上述实验结论推导出物体的加速度F
知道弹簧的弹力与伸长量成正比. (2)图线的斜率表示劲度系数,则k=≈43N/m .
故答案为:(1)弹簧的弹力与伸长成正比 (2)43.
【点评】解决本题的关键掌握描点作图的方法,以及知道图线的斜率表示劲度系数.注意有效数字的保留.
滑块 遮光条 光电门
A B
6 12 18 24 30 36
0.49
0.98 1.47 1.96 2.45 2.94
N F / ()[]
24
2
10/1--⨯ms t
与时间t 的关系式为。
【答案】①21t F - ②F 与21
t 成正比 ③2212t
s m d F ⋅=
【解析】①根据图中给出的数据明显可以看出F 与21t
大小成正比,故应绘制21
t F -图线,
将数据在图中描点,然后联系可得右图
②图中所得图线为过原点直线,则F 与
2
1
t 成正比。
③推导过程:2
22
21
222t s d s t d s a ⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛==υ
221
2t
s md ma F ⋅==
10.【题干】“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示。
(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中,打出了一条纸带。
从比较清晰的点起,每
间隔4个点取一个计数点,用刻度尺测量计数点间的距离如图乙所示。
已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz 。
求:
①从图中所给的刻度尺上读出A 、B 两点间的距离x 1=________cm ;
②该小车的加速度a =________m/s 2。
(2)平衡摩擦力后,将5个相同的砝码都放在小车上。
挂上砝码盘,然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中,测量小车的加速度。
小车的加速度a 与砝码盘中砝码总重力F 的实验数据如下表:
砝码盘中砝码总重力F /N
0.196 0.392 0.588 0.784 0.980 加速度a /(m·s -
2)
0.69
1.18
1.66
2.18
2.70
①请根据该组实验数据在图丙中作出a-F的关系图象;
②根据提供的实验数据作出的a-F图线不通过原点的主要原因是______________________________________________________。
[解析](1)②处理匀变速直线运动过程中所打出的纸带时,求解加速度用公式Δx=aT2,Δx为连续相邻相等时间内的位移差,T为连续相等的时间间隔,如果每隔4个点取一个计数点,则连续两计数点间的时间间隔为T=0.1 s,代入由题图乙读出的相关数据可得加速度a=0.2 m/s2。
(2)①为使图线倾斜程度合适(以与水平方向夹角为45°左右为宜),确定F的范围从0到1 N较合适,而a则从0到3 m/s2较合适。
确定好刻度,建立坐标,根据数据确定各点的位置,将各点用一条直线连起来,并与坐标轴交于某一点。
②图线与纵坐标轴相交而不过原点,说明当不挂砝码时,小车有加速度,即小车受到拉力,从拉力的来源考虑很容易得到答案,是因为砝码盘的重力,而在第(2)问的表中只给出了砝码的总重力,而没有考虑砝码盘的重力。
[答案](1)①0.70②0.2(2)①如图所示(见解析)②未计入砝码盘的重力
8.(2011海南高考)现要通过实验验证机械能守恒定律.实验装置如图甲所示:水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨;导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连;遮光片两条长边与导轨垂直;导轨上B点有一光电门,可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t.用d表示A点到导轨底端C点的距离,h表示A与C的高度差,b表示遮光片的宽度,s表示A、B两点间的距离,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度.用g表示重力加速度.完成下列填空和作图:
(1)若将滑块自A点由静止释放,则在滑块从A运动至B的过程中,滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为____________,动能的增加量可表示为
____________.若在运动过程中机械能守恒,1
t2与s的关系式为1
t2=__________.
(2)多次改变光电门的位置,每次均令滑块自同一点(A点)下滑,测量相应的s与t值.如。