高中物理实验(2)汇总

高中物理实验复习四、研究匀变速直线运动1、在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图所示，并在其上取A 、 B 、 C 、 D 、 E 、F 、G 等7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点，图中没有画出，打点计时器接周期为T=0.02 s 的交流电源．他经过测量并计算得到打点计时器在打B 、 C 、 D 、 E 、F 各点时物体的瞬时速度如下表：(1)计算F v 的公式为F v = ；(2)根据（1）中得到的数据，以A 点对应的时刻为t=0，作出v －t 图象，并求物体的加速度a= m/s 2 ;(3)如果当时电网中交变电流的频率是f=51 Hz ，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比 （选填：偏大、偏小或不变）．2、在“测定匀变速直线运动的加速度”实验中，打点计时器使用的交流电的频率为50 Hz ，记录小车做匀变速运动的纸带如图所示，在纸带上选择0、1、2、3、4、5的6个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出，纸带旁放着带有最小分度毫米的刻度尺，零点跟 “0”计数点对齐，由图可以读出三个计数点1、3、5跟0点的距离填入下列表格中．计算小车通过计数点“2”的瞬时速度为v 2 = m/s;小车的加速度是a= m/s 2（保留两位有效数字）．3、为了测量两张纸之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验：如图所示，在木块A和板B 上贴上待测的纸，B 木板水平固定，砂桶通过细线与木块A 相连，调节砂桶中砂的多少，使木块A 匀速向左运动．测出砂桶和砂的总质量m ，以及贴纸木块A 的质量M ，则两纸间的动摩擦因数Mm =μ. (1)该同学为什么要把纸贴在木块A 和木板B 上，而不直接测量两张纸间的滑动摩擦力？(2)在实际操作中，发现要保证木块A 做匀速运动较困难，请你对这个实验作一改进来克服这一困难．①你设计的改进方案是 ；②根据你的方案，结果动摩擦因数μ的表达式是 ；③根据你的方案要添加的器材有 。

4、图是运用运动传感器测定小车A 刹车时加速度大小的实验中的简易装置图．(1)若信号发射器向被测物体发出短暂的超声波脉冲，脉冲被运动的物体反射后又被信号发射器接受到，从而可以测量物体运动的一些物理量．下列说法正确的是 。

A ．超声波是一种电磁波B ．超声波是一种机械波(2)这组传感器所测量的物理量是 。

(3)图是通过传感器、数据采集器，再经计算机所绘制的小车运动速度与时间关系v —t 图线，根据图线中的数据可求出小车的加速度的大小a= m/ s 2.5、像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图9所示，a 、b 分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a 、b 间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。

现利用图10所示装置测量滑块和长lm 左右的木块间的动摩擦因数，图中MN 是水平桌面，Q 是木板与桌面的接触点，1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器设有画出。

此外在木板顶端的P 点还悬挂着一个铅锤，让滑块从木板的顶端滑下，光电门l 、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为2100.5-⨯s 和2100.2-⨯s 。

用游标卡尺测量小滑块的宽度d ，卡尺数如图图11所示。

（1）读出滑块的宽度d ＝ cm 。

（2）滑块通过光电门1的速度v 1 = m/s ，滑块通过光电门2的速度v 2 = m/s 。

（3）若仅提供一把米尺，已知当地的重力加速度为g ，为完成测量，除了研究v 1、v 2和两个光电门之间的距离L 外，还需测量的物理量是 （说明各量的物理意义，同时指明代表物理量的字母）。

（4）用（3）中各量求解动摩擦因数的表达式μ= （用字母表示）。

6、一位同学进行“用打点器测量自由落体的加速度”实验。

（1）现有下列器材可供选择：铁架台、电火花计时器及碳粉纸、电磁打点器及复写纸、纸带若干、220V 交流电源，低压直流电源、天平、秒表、导线、电键。

其中不必要的器材是: ；缺少的器材是 .115 6 7 cm 0 5 10 15 20光电计时器 光电门 显示屏 00.0 a b N1 2 L d P Q 10m 1 （2）这位同学从打出的几条纸带中，挑出较为理想的一条纸带。

把开始打的第一个点标为A ，随后连续的几个点依次标记为点B 、C 、D 、E 和F ，测量出各点间的距离，如图7所示。

请你在这位同学工作的基础上，思考求纸带加速度的方法，写出你所依据的公式：（3）根据你的计算公式，设计表格记录需要的数据，计算纸带下落的加速度。

（结果保留两位有效数字）（4）估计你的计算结果的误差有多大？试分析误差的来源及其减少误差的方法。

五、验证牛顿运动定律1、在验证牛顿第二定律的实验中得到的两条曲线如图15所示．左图的直线不过原点是由于______；右图的直线发生弯曲是由于______造成的．2、9. 某同学在探究牛顿第二定律的实验中，在物体受外力不变时，改变物体的质量，得到数据如下表所示。

实验次数 物体质量m （kg ） 物体的加速度a （m/s 2） 物体质量的倒数1/m (1/kg)1 0.20 0.78 5.002 0.40 0.38 2.503 0.60 0.25 1.674 0.80 0.20 1.255 1.00 0.16 1.00(1)根据表中的数据，在图5所示的坐标中描出相应的实验数据点，并作出a －m 图象和a －1/m 图象。

图5(2)由a －m 图象，你得出的结论为 ；由a －1/m 图象，你得出的结论为 。

(3)物体受到的合力大约为 。

六、验证机械能守恒定律的实验1、在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1. 00㎏的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点．如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O 为第一个点，A 、B 、C 为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出）．已知打点计时器每隔0.02 s 打一次点，当地的重力加速度g=9. 80m/s 2．那么：(1)纸带的 端（选填“左”或“右’）与重物相连；(2)根据图上所得的数据，应取图中O 点和 点来验证机械能守恒定律；(3)从O 点到所取点，重物重力势能减少量P E ∆= J ，动能增加量K E ∆= J ；(结果取3位有效数字）(4)实验的结论是 。

2、如图所示，光滑水平轨道与光滑圆弧轨道相切，轻弹簧的一端固定在轨道的左端，OP 是可绕O 点转动的轻杆，且摆到某处就能停在该处；另有一小钢球．现在利用这些器材测定弹簧被压缩时的弹性势能．①还需要的器材是 、 。

②以上测量实际上是把对弹性势能的测量转化为对 能的测量，进而转化对 和 的直接测量．七、验证动量守恒定律1、如图所示，气垫导轨是常用的一种实验仪器．它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦．我们可以用带竖直挡板C 、D 的气垫导轨以及滑块A 、B 来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：(a)用天平分别测出滑块A 、B 的质量A m 、B m .(b)调整气垫导轨，使导轨处于水平．(c)在滑块A 、滑块B 间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上．(d)用刻度尺测出滑块A 的左端至板C 的距离L 1.(e)按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A 、B 运动时间的计时器开始工作．当滑块A 、B 分别碰撞挡板C 、D 时停止计时，计下滑块A 、B 分别到达挡板C 、D 的运动时间t 1和t 2。

(1)实验中还应测量的物理量是 。

(2)利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是 ，由此公式算得的A 、B 两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的原因是 。

(3)利用上述实验数据能否测出被压缩弹簧的弹性势能的大小？如能，请写出表达式．2、用如图所示装置来验证动量守恒定律，质量为B m 的钢球B 放在小支柱N 上，球心离地面高度为H ；质量为A m 的钢球A 用细线拴好悬挂于O点，当细线被拉直时O 点到球心的距离为L ，且细线与竖直线之间夹角α;球A 由静止释放，摆到最低点时恰与球B 发生正碰，碰撞后，A 球把轻质指示针C 推移到与竖直夹角为β处，B 球落到地面上，地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D,用来记录球B 的落点．(1)用图中所示各个物理量的符号表示碰撞前后两球A 、B 的动量（设两球A 、B 碰前的动量分别为A p 、B p ；碰后动量分别为'A p 、'B p )，则A p = ; 'A p = ;B p = ; 'B p = 。

(2)请你提供两条提高实验精度的建议： 。

② α角取值不要太小；③两球A 、B 质量不要太小；④球A 质量要尽量比球B 质量大3、某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验：在小车A 的前端粘有橡皮泥，推动小车A 使之做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车B 相碰并粘合成一体，继续做匀速运动，他设计的具体装置如图所示．在小车A 后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50Hz ，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力．（1）若已得到打点纸带如图所示，并测得各计数点间距标在图上，A 为运动起始的第一点，则应选____段起计算A 的碰前速度；应选____段来计算A 和B 碰后的共同速度（填AB 、BC 、CD 、DE ）． （2）已测得小车A 的质量m 1=0.40kg ，小车B 的质量m 2=0.20kg ，由以上测量结果可得：碰前总动量=______kg ·m/s 碰后总动量=______kg ·m/s4. 某同学用图16装置做验证动量守恒定律的实验.先将a 球从斜 槽轨道上某固定点处由静止开始滚下,在水平地面上的记录纸上留下压痕,重复10次;再把同样大小的b 球放在斜槽轨道末端水平段的最右端附近静止,让a 球仍从原固定点由静止开始滚下,和b 球相碰后,两球分别落在记录纸的不同位置处,重复10次．⑴本实验必须测量的物理量有以下哪些_____________．A ．斜槽轨道末端到水平地面的高度HB ．小球a 、b 的质量m a 、m b C ．小球a 、b 的半径r D ．小球a 、b 离开斜槽轨道末端后平抛飞行的a b H图17时间t E ．记录纸上O 点到A 、B 、C 各点的距离OA 、OB 、OC F ．a 球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h⑵小球a 、b 的质量m a 、m b 应该满足什么关系?为什么?⑶放上被碰小球后,两小球碰后是否同时落地?如果不是同时落地,对实验结果有没有影响?为什么?这时小球a 、b 的落地点依次是图中水平面上的_____点和_____点． ⑷为测定未放被碰小球时,小球a 落点的平均位置,把刻度尺的零刻线跟记录纸上的O 点对齐,右图给出了小球a 由图可得OB 距离应为__________cm ．⑸按照本实验方法,验证动量守恒的验证式是______________．八、测定金属的电阻率1、在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示，用米尺测量金属丝的长度l =0. 810 m ．金属丝的电阻大约为4Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．(1)从图中读出金属丝的直径为 mm.(2)在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测电阻丝外，还有如下供选择的实验器材：A ．直流电源：电动势约4.5 V ，内阻很小；B.电流表A 1：量程0～0.6 A ，内阻0. 125Ω;C ．电流表A 2：量程0～3. 0 A ，内阻0. 025Ω;D ．电压表V ：量程0～3 V ，内阻3 k Ω;E.滑动变阻器R 1：最大阻值10Ω；F.滑动变阻器R 2：最大阻值50Ω;G ．开关、导线等．在可供选择的器材中，应该选用的电流表是 ，应该选用的滑动变阻器是 。