高考物理复习第强化力学实验课件

(2)A、B、C、D、E、F、G 是纸带上 7 个计数点， 每两个相邻计数点间有四个点没有画出，从图中读出 A、 B 两点间距 x＝________m.
(3)C 点对应的速度是________m/s，小车运动的加速 度为________m/s2.(计算结果保留两位有效数字)．
(4)若实验后发现，实际所用交流电的频率高于 50 Hz，则第(3)问中计算结果与实际值相比________(填“偏 大”“偏小”或“不变”)．
钩码质量 (m/102 g) 0 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7. 标尺刻度 (x/10－2m) 15.00 18.94 22.82 26.78 30.66 34.60 42.00 54
(1)请在图乙所示的坐标系中， 根据表中的数据作出弹簧下端的刻 度值 x 与钩码质量 m 的关系图线．
0.017 0－0.005 0 的瞬时速度大小 vC＝ 2×0.1 m/s＝0.060 m/s.
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，得 a＝
xG－xF＋xF－xE＋xE－xD－（xD－xC＋xC－xB＋xB－xA） 9T2
xG－2xD＋xA ＝ 9T2 ＝0.20
m/s2.
(3)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．
(4)在用力拉弹簧测力计时，拉力应沿弹簧测力计的 轴线方向．
(5)在描点确定力的方向时，要使两点间的距离适当 大些，以减小误差．
弹力大小与弹簧伸长量关系满足胡克定律．由胡克定 律ΔF＝kΔx，可知 k＝ΔΔFx＝19.64×.910－2N/m＝25 N/m.
答案：(1)如图所示 (2)4.9 25
实验三 验证力的平行四边形定则
1．实验步骤中的几个关键点 (1)本实验的核心是实验原理，由于要保证两次操作 拉力的效果相同，所以在实验中，橡皮条拉长时结点 O 的位置不能改变． (2)用两个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°～1 00°之间为宜．
2．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；弹簧下端悬挂的钩码数量不能过 多，注意不要超过弹簧的弹性限度；
(2)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，明确三者之间的关系；
(3)建立平面直角坐标系时，两轴上单位长度所代表 的物理量的值要适当，不可过大，也不可过小．描线的 原则：尽量使各点落在一条直线上，少数点分布于线两 侧，描出的线不应是折线，而应是光滑的直线．
第6强化 力学实验
实验一 研究匀变速直线运动
1．如何选取纸带和计数点 要选取点迹清晰的一条纸带，舍掉刚开始时比较密 集的点迹，从便于测量的地方取一个起始点 O，然后每 5 个点取一个计数点，测出相邻计数点间的距离．
2．判定物体运动的性质
若 x1、x2、x3…基本相等，则物体在实验误差允许范 围内做匀速直线运动；若Δx＝xm－xn 基本相等，则物体 在实验误差允许范围内做匀变速直线运动．
[典例 2]某物理实验小组的同学利用如图甲所示的实
验装置来“探究弹簧的弹力和弹簧伸长量
的关系”时，完成了如下的操作：该小组的
同学将弹簧自由悬挂在铁架台的横梁上，
在不悬挂钩码的情况下测量出弹簧下端在
甲
刻度尺上所对应的刻度值，而后取质量均相同的钩码，并
在弹簧的下端逐渐增加钩码的个数，
依次测量出弹簧的下端在刻度尺上所对应的刻度 值，并将测量的数据记录在下表中(重力加速度 g 取 9.8 m/s2)：
a＝a1＋a32＋a3＝x4＋x5＋x6－9（T2x1＋x2＋x3），这样可 使所给数据全部得到利用，减小误差．
[典例 1] 在“研究匀变速直线运动的规律”的实验 中，某同学获得的一条纸带如图所示．
(1)已知打点计时器的电源频率为 50 Hz，则打点计时 器在纸带上打下相邻两点的时间间隔为________．
3．由纸带求物体的运动速度
平均速度法：做匀变速直线运动的物体，某段时间 中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，即 vn ＝xn＋2Txn＋1.
4．由纸带求物体的加速度 逐差法：如图所示的纸带，相邻两点的时间间隔为 T，
且满足 x6－x5＝x5－x4＝x4－x3＝x3－x2＝x2－x1，则 有 a1＝x43－T2x1，a2＝x33－T2x2，a3＝x63－T2x3，算出 a1、a2、a3 的平均值即物体运动的加速度，
(4)如果实验中实际所用交流电的频率高于 50 中计算 结果与实际值相比偏小．
答案：(1)0.02 s (2)0.003 0 (3)0.060 0.20 (4)偏小
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，弹簧 的弹力大小可以通过测定拉力大小(拉力大小可用在弹簧 下端悬挂钩码的方法测量)得出，而弹簧的长度可用固定 的刻度尺测量．
(2)请根据作出的图线分析，
乙
当弹簧的弹力大小在______N 以内 时胡克定律对该弹簧成立，并求出该弹簧的劲度系数 k＝
________N/m.
解析： (1)根据题目中所测量的数据在坐标系中描点 连线，如图所示．(2)根据所画 图象可以看出，当 m≤5.00×102g＝ 0.5 kg 时，刻度值 x 与钩码质量 m 呈线性关系，所以在 F≤mg＝0.5×9.8 N＝4.9 N 范围内，
解析：(1)打点计时器在纸带上打下相邻两点的时间
间隔 t＝510s＝0.02 s.
(2)由于每两个相邻计数点间还有 4 个点没有画出， 所以相邻的计数点间的时间间隔 T＝0.1 s，A、B 间的距 离 x＝0.30 cm＝0.003 0 m.
(3)根据匀变速直线运动某段时间中间时刻的瞬时速 度等于该段时间的平均速度，可以求出打下 C 点时小车