高考大纲要求的七个力学实验实验详细教案
高中物理力学实验教案
高中物理力学实验教案1. 引言在高中物理课程中,力学实验是非常重要的一环。
通过实验,学生可以亲自参与观察、测量和分析,巩固并深入理解力学的基本原理。
本教案将介绍几个适合高中物理力学实验的主题,并提供相关设计和操作步骤。
2. 实验主题1:牛顿第二定律验证2.1 实验目标验证牛顿第二定律 F=ma。
2.2 实验器材和材料•平滑水平面•力传感器•物体(如小车或滑块)•弹簧振子等辅助装置2.3 实验步骤1.将实验器材设置在平滑水平面上。
2.将力传感器粘贴到物体上,并将其连接至计算机或数据采集系统。
3.将物体放在起始位置,记录下其质量 m。
4.施加不同大小的力 F 到物体上,并记录相应的加速度 a。
5.绘制出 F-a 的图表,并用线性回归方法求出斜率 k。
6.比较 k 和 m 的比值是否接近于 1。
2.4 实验结果与分析根据实验数据绘制的 F-a 图表,如果斜率 k 接近 m,则说明实验结果验证了牛顿第二定律。
若斜率有较大偏差,则需要进行误差分析,并检查实验操作是否存在问题。
3. 实验主题2:弹簧劲度系数测量3.1 实验目标测量和计算给定弹簧的劲度系数 k。
3.2 实验器材和材料•垂直支架•弹簧(线性回归曲线)•质量组(多个不同质量的物体)•尺子或测微卡尺3.3 实验步骤1.将垂直支架固定在水平台上。
2.将弹簧悬挂在支架上,并注意确保弹簧处于自然未伸长状态。
3.挂上一个适当的质量 m1,记录下弹簧伸长的长度 l1。
4.修改质量 m1 到一组不同质量的物体(如m2、m3等),并依次记录相应的伸长长度 l2、l3等。
5.绘制出 m-l 的图表,并用线性回归方法求出斜率 k。
3.4 实验结果与分析根据实验数据绘制的 m-l 图表,斜率 k 即为所求弹簧的劲度系数。
若有较大误差,需要检查实验操作是否准确、测量设备是否精确。
4. 结语高中物理力学实验可以增强学生对力学概念和原理的理解,并培养科学观察、记录和分析数据的能力。
高中物理实验教案大全教师和高中生必备材料
高中物理实验教案大全教师和高中生必备材料第一章:力学实验1.1 实验一:测定物体的质量【实验目的】1. 学习使用天平和砝码进行质量的测量。
2. 理解质量的概念及其在物理学中的应用。
【实验器材】天平、砝码、物体。
【实验步骤】1. 调整天平平衡。
2. 称量物体,记录质量。
3. 计算物体质量。
学生通过实验了解天平的使用方法,掌握质量的测量技巧,并理解质量在物理学中的重要性。
1.2 实验二:测定重力加速度【实验目的】1. 学习使用自由落体实验测定重力加速度。
2. 理解重力加速度的概念及其在物理学中的应用。
【实验器材】尺子、计时器、小球。
【实验步骤】1. 测量小球下落的高度。
2. 记录小球下落的时间。
3. 计算重力加速度。
学生通过实验了解自由落体实验的原理,掌握测定重力加速度的方法,并理解重力加速度在物理学中的重要性。
第二章:热学实验2.1 实验一:测定物体的比热容【实验目的】1. 学习使用热量计测定物体的比热容。
2. 理解比热容的概念及其在物理学中的应用。
【实验器材】热量计、物体、加热器。
【实验步骤】1. 测量物体吸收的热量。
2. 测量物体的质量和温度变化。
3. 计算物体的比热容。
学生通过实验了解热量计的使用方法,掌握测定比热容的技巧,并理解比热容在物理学中的重要性。
2.2 实验二:测定气体的摩尔体积【实验目的】1. 学习使用气体的摩尔体积实验测定气体的摩尔体积。
2. 理解摩尔体积的概念及其在物理学中的应用。
【实验器材】气体容器、温度计、压力计。
【实验步骤】1. 测量气体的温度和压力。
2. 计算气体的摩尔体积。
学生通过实验了解气体摩尔体积实验的原理,掌握测定气体摩尔体积的方法,并理解摩尔体积在物理学中的重要性。
第三章:电学实验3.1 实验一:测定电阻的值【实验目的】1. 学习使用电阻箱和万用表测定电阻的值。
2. 理解电阻的概念及其在物理学中的应用。
【实验器材】电阻箱、万用表、导线。
【实验步骤】1. 连接电路,将电阻箱与万用表相连。
高中物理专题七实验力学实验教案
专题七、实验(力学实验)【典型例题】一、基本仪器的使用:1.用某精密仪器测量一物件的长度,得其长度为1.63812cm.如果用最小刻度为mm的米尺来测量,则其长度应读为________cm,如果用50分度的卡尺来测量,则其长度应读为________cm,如果用千分尺(螺旋测微计)来测量,则其长度应读为________cm.2.图1甲为20分度游标卡尺的部分示意图,其读数为__________ mm;图乙为螺旋测微器的示意图,其读数为________ mm.3.在某一力学实验中,打出的纸带如图1所示,相邻计数点的时间间隔是T.测出纸带各计数点之间的距离分别为x1、x2、x3、x4,为了使由实验数据计算的结果更精确些,加速度的平均值为a=___ ___;打下C 点时的速度v C=__ ____.二、验证性实验:4.“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图1甲或乙方案来进行。
(1)比较这两种方案,(填“甲”或“乙”)方案好些,理由是:。
(2)如图2是该实验中得到的一条纸带,测得每两个计数点间的距离如图中所示,已知每两个计数点间的时间间隔T=0.1s。
物体运动的加速度a= ;该纸带是采用(填“甲”或“乙”)实验方案得到的。
简要写出判断依据。
三、探究性实验:5.某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”,如图1所示,他们将拉力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连,用拉力传感器记录小车受到拉力的大小。
在水平桌面上相距50.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器记录小车通过A、B时的速度大小。
小车中可以放置砝码。
(1)实验主要步骤如下:①测量________和拉力传感器的总质量M1;把细线的一端固定在拉力传感器上另一端通过定滑轮与钩码相连;正确连接所需电路;②将小车停在C点,______,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力及小车通过A、B时的速度。
③在小车中增加砝码,或_______,重复②的操作。
力学实验教案范文
力学实验教案范文一、实验目的1. 了解力学实验的基本原理和实验方法。
2. 学习使用力学实验仪器和工具。
3. 培养学生的实验操作能力和观察分析能力。
4. 掌握力学中的基本概念和定律。
二、实验原理1. 牛顿第一定律:物体在不受外力作用时,保持静止状态或匀速直线运动状态。
2. 牛顿第二定律:物体受到外力时,其加速度与外力成正比,与物体质量成反比。
3. 牛顿第三定律:两个物体相互作用时,它们所受的力大小相等、方向相反。
三、实验器材与工具1. 实验台:用于搭建实验装置。
2. 滑轮组:用于改变力的方向。
3. 弹簧测力计:用于测量力的大小。
4. 砝码:用于测量物体的质量。
5. 刻度尺:用于测量距离。
6. stopwatch:用于测量时间。
四、实验步骤1. 组装实验装置:将滑轮组固定在实验台上,连接弹簧测力计和砝码。
2. 调节滑轮组:确保滑轮组能够顺利运行,避免摩擦力过大。
3. 测量质量:使用砝码测量物体的质量,并记录数据。
4. 测量力的大小:通过弹簧测力计测量施加在物体上的力,并记录数据。
5. 测量加速度:使用刻度尺测量物体的位移,使用stopwatch 测量时间,根据位移和时间计算加速度。
6. 分析实验结果:根据牛顿第二定律,分析力、质量和加速度之间的关系。
五、实验注意事项1. 实验过程中要小心操作,避免发生意外事故。
2. 确保实验数据的准确性,尽量多次测量并取平均值。
3. 注意观察实验现象,积极思考问题,并提出自己的见解。
4. 实验完成后,及时整理实验器材,保持实验环境整洁。
六、实验拓展1. 探究力的合成与分解:通过改变滑轮组的组合方式,观察物体在不同力的作用下的运动情况,验证力的合成与分解原理。
2. 探究摩擦力对物体运动的影响:在不同摩擦力的条件下,观察物体的运动情况,探讨摩擦力对物体运动的影响。
七、实验报告要求1. 描述实验装置的搭建过程和实验步骤。
2. 列出实验测量所得的数据,并计算加速度。
3. 分析实验结果,阐述力、质量和加速度之间的关系。
力学实验教案范文
力学实验教案范文一、教学目标1. 让学生掌握力学实验的基本原理和实验方法。
2. 培养学生的实验操作能力和团队协作精神。
3. 提高学生分析问题和解决问题的能力。
二、教学内容1. 力学实验的基本原理2. 力学实验的操作步骤3. 力学实验的数据处理4. 常见力学实验案例分析三、教学方法1. 讲授法:讲解力学实验的基本原理、操作步骤和数据处理方法。
2. 演示法:演示常见力学实验,让学生直观地了解实验过程。
3. 实践法:学生分组进行力学实验,培养实验操作能力和团队协作精神。
4. 讨论法:引导学生分析实验结果,提高学生分析问题和解决问题的能力。
四、教学准备1. 实验器材:弹簧测力计、钩码、细线、木板、滑轮等。
2. 实验药品:无特殊要求。
3. 实验仪器:电脑、投影仪、白板等。
五、教学过程1. 导入:简要介绍力学实验的重要性,激发学生的学习兴趣。
2. 讲解:讲解力学实验的基本原理、操作步骤和数据处理方法。
3. 演示:演示常见力学实验,让学生直观地了解实验过程。
4. 实践:学生分组进行力学实验,教师巡回指导。
5. 讨论:引导学生分析实验结果,提高学生分析问题和解决问题的能力。
7. 作业:布置相关课后作业,巩固所学知识。
8. 板书设计:力学实验教案范文一、教学目标1. 让学生掌握力学实验的基本原理和实验方法。
2. 培养学生的实验操作能力和团队协作精神。
3. 提高学生分析问题和解决问题的能力。
二、教学内容1. 力学实验的基本原理2. 力学实验的操作步骤3. 力学实验的数据处理4. 常见力学实验案例分析三、教学方法1. 讲授法:讲解力学实验的基本原理、操作步骤和数据处理方法。
2. 演示法:演示常见力学实验,让学生直观地了解实验过程。
3. 实践法:学生分组进行力学实验,培养实验操作能力和团队协作精神。
4. 讨论法:引导学生分析实验结果,提高学生分析问题和解决问题的能力。
四、教学准备1. 实验器材:弹簧测力计、钩码、细线、木板、滑轮等。
力学实验专题教案
力学实验专题教案一、教学目标1. 让学生掌握力学基本概念和原理,如力、质量、加速度等。
2. 培养学生进行实验操作和数据处理的能力。
3. 提高学生对力学实验现象的观察和分析能力。
4. 培养学生运用力学知识解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 力学实验基本原理和仪器设备2. 力的测量实验:弹簧测力计的使用3. 加速度的测量实验:自由落体运动4. 质量的测量实验:台秤的使用5. 牛顿第二定律实验:滑轮组和钩码三、教学重点与难点1. 重点:力学实验基本原理,实验操作方法和数据处理。
2. 难点:力学实验现象的观察和分析,运用力学知识解决实际问题。
四、教学方法1. 实验演示法:教师进行实验操作演示,学生跟随操作。
2. 问题驱动法:教师提出问题,引导学生思考和探究。
3. 小组合作法:学生分组进行实验,共同完成实验任务。
4. 讨论交流法:学生之间进行实验结果的交流和讨论。
五、教学准备1. 实验仪器设备:弹簧测力计、台秤、滑轮组、钩码等。
2. 实验试剂:无需特殊试剂。
3. 实验器材:铁架台、细线、尺子等。
4. 教学课件和教案。
六、教学过程1. 导入:通过生活实例引入力学概念,激发学生兴趣。
2. 讲解:讲解力学实验基本原理和仪器设备的使用方法。
3. 演示:教师进行实验操作演示,学生跟随操作。
4. 实践:学生分组进行实验,亲自动手操作,观察实验现象。
5. 讨论:学生之间交流实验结果,分析实验现象。
6. 总结:教师引导学生总结实验原理和结果,梳理知识点。
七、课堂练习1. 根据实验现象,判断实验结果是否符合预期。
2. 运用力学知识解释实验现象。
3. 分析实验数据,得出结论。
八、课后作业1. 复习课堂所学内容,整理实验报告。
2. 选择一个生活实例,运用力学知识进行分析。
3. 预习下一节课内容。
九、教学评价1. 课堂表现:观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况。
2. 实验报告:评估学生在实验过程中的操作能力和数据处理能力。
高中物理实验设计:力学实验教案
高中物理实验设计:力学实验教案引言物理实验是高中物理中不可或缺的一部分,而力学实验作为物理实验的基础,更是非常重要。
通过力学实验,学生可以直观地感受到物体的运动和力的作用,巩固力学的基本概念和原理。
本实验教案将介绍一些适合高中物理力学实验的设计和方法,并提供一些实用的教学建议。
实验1:测量重力加速度目标通过实验测量重力加速度,加深学生对重力和加速度的理解。
实验器材•垂直柱状物体(如一根长直的竖直线)•一枚小球•计时器•尺子•重物(如砝码或小石块)•万能电表(用于测量重物的质量)实验步骤1.将垂直柱状物体固定在水平地面上。
2.将小球放在柱状物体的顶端。
3.用计时器记录小球自顶端自下落到地面所用的时间,记录下时间t1。
4.将重物(砝码或小石块)系在小球上,使小球下落加速度增加。
5.重复步骤3,记录下时间t2。
6.重复步骤4~5多次,记录下多组实验数据。
7.使用万能电表测量重物的质量。
数据处理和分析根据实验数据,计算每次实验的加速度,并计算加速度的平均值。
利用加速度的平均值可以求解重力加速度,即使用公式 g = 2h/(t12-t22),其中h是柱状物体的高度,t1和t2分别是小球自顶端下落到地面所用的时间。
实验讨论和拓展在实验中,学生不仅能够通过测量重力加速度来加深对重力和加速度的理解,还可以通过实验数据的处理和分析来提高数学计算的能力。
另外,学生还可以讨论实验中可能存在的误差来源,并思考如何进行改进,以提高实验结果的准确性。
实验2:探究牛顿第二定律目标通过实验验证并探究牛顿第二定律,加深学生对力、质量和加速度之间的关系的理解。
实验器材•动力学小车•平滑台•弹簧测力计•不同质量的物体(如金属块、纸箱等)•计时器•尺子实验步骤1.将平滑台放置在水平地面上。
2.将动力学小车放在平滑台上。
3.通过弹簧测力计测量小车受到的拉力F。
4.分别在小车上放置不同质量的物体,并记录下小车的加速度a和外力F。
5.重复步骤4多次,记录下多组实验数据。
高中物理力学实验教案
高中物理力学实验教案【实验名称】:高中物理力学实验教案【实验目的】:本实验主要旨在帮助高中学生加深对力学概念的理解,探索力学实验的基本方法和步骤,并培养其科学实验的观察、记录和分析能力。
【实验材料】:1. 弹簧秤2. 弹簧3. 直尺4. 架子5. 细绳6. 密集木块【实验原理】:1. 牛顿第二定律:牛顿第二定律简而言之,即物体所受合外力的大小等于物体质量与加速度的乘积。
可以表示为:F = m × a,其中F为合外力,m为物体质量,a为加速度。
2. 弹簧力学关系:弹簧力学关系描述了弹簧伸长或缩短与施加的力成正比的关系。
可以表达为:F = k × x,其中F为作用于弹簧的力,k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的伸长或缩短量。
【实验步骤】:1. 实验一:弹簧质量的测量a. 将已知质量的物体挂在弹簧末端,使其达到静止。
b. 使用弹簧秤测量质量,并记录结果。
2. 实验二:弹簧恢复力与伸长量的关系a. 在支架上悬挂一根弹簧,使其垂直向下。
b. 在弹簧下方逐渐挂载不同质量的密集木块,记录每次挂载后弹簧的伸长量,并计算所施加的重力。
c. 绘制力与伸长量的图表,并在图表上绘制出一条直线。
3. 实验三:牛顿第二定律的验证a. 在支架上悬挂一根弹簧,使其垂直向下。
b. 将一质量较小的物体(如钢球)系于弹簧下方,并逐渐增加其质量。
c. 记录每个质量下物体达到静止时弹簧的伸长量,并计算所施加的重力。
d. 计算每种情况下物体的加速度,并绘制加速度与施加的力的图表,并在图表上绘制出一条直线。
4. 实验四:加速度与施加力的关系a. 在桌面上放置一个滑轮,一侧系有一重物,另一侧通过细绳连接到一个质量较小的物体。
b. 放开质量较小的物体,观察其运动情况。
c. 用直尺测量重物和质量较小物体间细绳的伸长量,计算施加的力。
d. 根据得到的数据计算质量较小物体的加速度,并绘制加速度与施加的力的图表,并在图表上绘制出一条直线。
力学试验教案(共五则范文)
力学试验教案(共五则范文)第一篇:力学试验教案力学实验教学目标1.通过对实验的复习,做到对力学中的学生实验明确实验目的,掌握实验原理,学会实验操作,正确处理实验数据.2.进一步学习用实验处理问题的方法,体会实验在物理学中的重要地位. 3.掌握实验操作方法,培养动手操作的能力.4.通过对力学中学生实验的比较,知道所涉及到实验的类型.5.在掌握课本上所给学生实验的基础上,灵活应用所学知识解决其它问题.教学重点、难点分析1.理解实验的设计思想,不但要知道怎样做实验,更应该知道为什么这样做实验.2.掌握正确的实验操作,是完成实验的最基本要求,对学生来说也是难度较大的内容,一定要让学生亲自动手完成实验.3.处理数据时,要有误差分析的思想,要能够定性地分析在实验中影响实验误差的条件.教学过程设计教师活动说明:在力学中一共有八个实验是高考中要求的实验,在做实验复习时,要明确实验目的,掌握实验原理,理解地记住实验步骤,处理好实验数据.在实验复习中,实验操作是必不可少的.按照考纲中的顺序,我们一起来复习力学中所涉及的实验.[实验一] 互成角度的两个共点力的合成此实验的目的是验证力合成的平行四边形法则.请一个同学把实验器材和主要实验步骤简述一下.回答:实验器材有木板、白纸、图钉、带细线的橡筋、弹簧秤等.安装好器材,如图1-8-1所示,用两个弹簧秤把橡皮筋的一端拉到O点,记下两个力的大小和方向.再用一个弹簧秤把橡皮筋的一端拉到O点.设定力的长度单位,利用力的图示的方法分别作出分力与合力.用平行四边形法则作出两个分力的合力.比较直接测得的合力与用平行四边形法则得到的合力的大小和方向,可以确定在误差范围内,力的合成满足平行四边形法则.例:在做共点的两个力的合成的实验时,如果只给一个弹簧秤能否完成这个实验?回答:可以.可先做出两个分力的方向,把两根细线向着两个分力的方向去拉,一只手直接拉线,另一只手通过弹簧秤拉线记下拉力的大小,然后把弹簧秤放到另一根线上重复实验.只要总把橡皮筋的一端拉到O点,合力的大小和方向就是不变的.两次拉两根线的方向都相同,两个分力的方向是不变的,两个分力的大小也是保持不变的,可用弹簧秤分别测出两个分力的大小.实验操作:用所给器材完成此实验.[实验二] 练习使用打点计时器[实验三] 测定匀变速直线运动的加速度这两个实验都是练习使用打点计时器的实验,我们一起复习.提问:打点计时器的作用和使用方法.给出一条打好点的纸带如图1-8-2所示.回答:打点计时器是测量时间的工具.把纸带跟运动物体连接在一起,利用打点计时器在纸带上记录下物体的运动情况.打点计时器使用交流6V电源,打点的频率为50Hz,周期为0.02s.提问:(1)怎样利用纸带判断物体是在做匀变速运动?回答:把纸带上的点标上A、B、C、D、E,各点间的距离分别为s1、s2、s3、s4.如果满足△s=s2-s1=s3-s2=s4-s3,则物体做匀变速直线运动.(2)怎样计算做匀变速直线运动的物体在某个位置时的速度?利用这条纸带可计算出物体过某一点的速度,如计算B点时的速度公式为VB=(s1+s2)/2t.(3)怎样计算它的加速度?计算物体的加速度有两种方法,可以利用公式△s=at2计算,也可以用a=(VC-VB)/t计算.例:利用打点计时器测自由落体的加速度,重锤下落时打出一条纸带如图1-8-3所示,计算重力加速度的数值解:可先算出B点和C点的速度VB=(0.2736-0.1900)/(2×0.02)=2.09(m/s)VC=(0.3211-0.2299)/(2×0.02)=2.28(m/s)g=(2.28-2.09)/0.02=9.50(m/s2)[实验四] 验证牛顿第二运动定律提问:验证牛顿第二定律的实验要证明哪两个关系?实验装置如图1-8-4所示.问答:通过实验要验证物体的加速度跟物体所受的合外力成正比,跟物体的质量成反比这样两个关系.提问:安装好实验装置后还需要做什么调整?回答:安装实验装置后首先要平衡摩擦力.把小车上装好纸带,把木板后垫高一些,在木板上轻轻向下推一下小车,小车应该做匀速运动.提问:如何进行实验操作?回答:保持小车的质量不变,改变所挂砝码的质量,打出5条纸带,记下每条纸带对应的砝码质量值;保持所挂砝码的质量不变,在小车上加砝码,改变小车的质量,打出5条纸带,记下每条纸带对应的小车的质量值.提问:怎样处理数据?分别计算出每条纸带的加速度值.做出在质量不变的条件下,加速度与小车所受外力的关系图线;做出在小车受力不变的条件下,加速度与小车质量倒数的关系图线.从图线上可以看出小车的加速度跟所受外力与自身质量的关系.例:在验证牛顿第二定律的实验中,一个同学打出了5条纸带后,测出了纸带中相邻的每五段间的距离和每条纸带对应的小车的受力情况(见表),处理数据后在图1-8-5所示的坐标中画出a-F图线.解:先根据所给的数据利用公式△s-at2算出小车在不同受力情况下的加速度值,分别为0.25m/s2、0.50m/s2、0.75m/s2、1.00m/s2、1.25m/ s2.如图1-8-6所示,在坐标系中标点后,画出图线为一条直线.说明:在实验中要平衡摩擦力,要知道摩擦力平衡不好对实验结果的影响,会对a-F图线中不过原点问题的解释.在实验中要求所挂砝码的质量要远小于车的质量,如果这一条件不满足将会出现的图线的变化.本实验中数据的处理量较大,要能够正确合理地处理数据.[实验五] 验证碰撞中的动量守恒提问:两个物体在所受合外力为零的条件下,相互作用前后的动量满足什么关系?回答:当两个物体组成的系统在所受合外力为零的条件下发生碰撞,系统在碰撞前的总动量等于碰撞后的总动量.提问:怎样通过实验验证动量守恒定律?回答:实验装置如图1-8-7所示,实验中小球的质量可以用天平称出,小球在碰前和碰后的速度利用从同一高度做平抢运动的小球的飞行时间相等,平抛运动的小球在水平方向做匀速运动的特点,用小球在碰前和碰后的水平飞行距离表示它的速度,这样就可以利用小球的质量和飞行的水平距离来表示出碰撞中的动量守恒关系.入射球的质量要大于被碰球的质量,两球的半径相等.实验时先不放被碰球B,入射球A从一个确定的高度释放落在地面上的P点,小球飞行的水平距离为OP.再把被碰球B放在支架上,A球从同一高度释放,两球相碰后分别落在地面上的M点和N点.两球飞行的水平距离分别为OM和O′N,如果在碰撞中满足动量守恒定律,那么应该有关系m1OP=m1OM+m2O′N.提问:实验时还应注意哪些问题?在实验中要注意仪器的正确安装与调整,斜槽的末端一定要水平,小球的出射点应是O点的正上方,两小球相碰时应在同一个高度上.实验时,每个点应让小球落10次,取落点的中心进行测量.例:在研究碰撞中的动量守恒的实验中,下列操作正确的是A.改变入射小球的释放高度,多次释放,测出每次的水平位移,求出平均值,代入公式计算B.入射小球应始终保持在同一高度上释放C.两球相碰时,两球的球心必须在同一水平高度上D.重复从同一高度释放入射小球,用一个尽量小的圆将其各次落点圈在其中,取其圆心作为小球落点的平均值分析:入射小球每一次释放都应保持在同一高度上,这样在多次实验中才能使小球的初速度保持不变.两球相碰时应在同一高度上,保证两球的飞行时间相等.另外,利用画圆的方法取落点的平均值,可以减小实验误差.此题的正确答案为B、C、D.实验操作:用所给器材完成实验. [实验六] 研究平抛物体的运动提问:说出画出平抛物体运动轨迹的方法.回答:平抛物体的运动可以分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动.将小球从斜槽的同一高度上释放,从槽末端的水平槽以一定的水平初速度平抛出去.在竖直面的纸上找出小球飞行轨迹中的几个点,用圆滑的曲线连接起各点,就得到了物体做平抛运动的轨迹,为一条抛物线.提问:怎样求出平抛运动物体的初速度?回答:如图1-8-8所示,以抛出点为坐标原点,水平向右为x轴的正方向,竖直向下为y轴的正方向.在曲线上读取数个点的坐标值,利例:在研究平抛物体的运动实验中,应选用下列各组器材中的哪一组A.铁架台、方木板、斜槽和小球、秒表、米尺和三角板、重锤和细线、白纸和图钉B.铁架台、方木板、斜槽和小球、天平和秒表、米尺和三角板、重锤和细线、白纸和图钉C.铁架台、方木板、斜槽和小球、千分尺和秒表、米尺和三角板、重锤和细线、白纸和图钉D.铁架台、方木板、斜槽和小球、米尺和三角板、重锤和细线、白纸和图钉分析:在此实验中小球的直径较小,不需要用千分尺测量.实验中也不用测量时间,所以正确的答案应为D.[实验七] 验证机械能守恒定律提问:怎样验证机械能守恒定律?回答:在不计空气阻力的情况下,重物下落时的机械能守恒.如图1-8-9所示,把重锤与纸带相连,利用打点计时器记录下重锤下落过程中的运动情况.通过纸带测出重锤的下落高度从而算出重锤重力势能的变化,再算出重锤相应的动能,比较重力势能的减小量和动能的增加量,从而验证机械能守恒定律.提问:利用此装置还能做什么实验?回答:利用这个实验还可以计算重锤在下落时的加速度,即重力加速度.在已知重锤质量的条件下,通过计算重锤的下落高度和重锤的即时速度,算出重锤在下落过程中损失的机械能.例:将下列验证机械能守恒定律的实验步骤按正确顺序排列起来A.选取第1、2点的距离接近2mm的一条纸带,在这条纸带上选定计数点.B.将铁架台放在实验桌上,用附夹把打点计时器固定在铁架台上. C.换新纸带重复实验.D.量出从首点到各计数点间的距离,并算出各计数点的即时速度. E.比较△EK和△EP在误差允许范围内是否近似相等.F.在重锤上夹持一纸带,并将它从打点计时器的复写纸下面穿过限位孔,手持纸带保持竖直方向,接通电源后,松手让重锤牵引纸带下落,得到打点的纸带.G.计算各计数点的动能增加量△EK和势能减小量△EP.答:此题正确的排序为B、F、C、A、D、G、E.[实验八] 用单摆测定重力加速度提问:怎样用单摆测当地的重力加速度?之后,可以计算出当地的重力加速度.在实验中利用米尺测出单摆的摆长,它是从悬点到球心的距离.让单摆以较小的角度摆动,当摆球过平衡位置时开始计时,记录单摆振动30至50个周期所用的时间,可以算出单摆的振动周期.代入公式g=4π2ln2/t2,计算出重力加速度值.改变摆长测出3个g值,取平均值.例:在做单摆测重力加速度的实验中,有以下器材可以选用,其中正确的一组为[] A.小木球、细棉线、米尺、卡尺、秒表、铁架台等B.小木球、尼龙线、米尺、卡尺、秒表、铁架台等C.小钢球、尼龙线、米尺、卡尺、秒表、铁架台等 D.小钢球、尼龙线、米尺、秒表、铁架台等分析:做单摆的实验时,摆球应该用密度较大的球,线应该用不易伸长的线.摆长的测量可以采取两种方法:用卡尺测出小球的直径,用米尺测出线长,也可以直接用米尺测出摆长.所以此题的正确答案为C、D.同步练习1.将橡皮筋的一端固定在A点,另一端拴上两根细绳,每根细绳分别连着一个量程为5N,最小刻度为0.1N的弹簧测力计.沿着两个不同的方向拉弹簧测力计,当橡皮筋的活动端拉到O点时,两根细绳相互垂直,如图1-8-10所示,这时弹簧测力计的读数可从图中读出.(1)由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为______N和______N(只需读到0.1N)(2)在本题的虚线方格纸上按作图法的要求,画出这两个力及它们的合力.2.图1-8-11画出了一个打点计时器,写出图中标出的各部分的名称.3.如图1-8-12所示,打点计时器打出一条纸带,在图中所画的点的中间还有4个点没有画出,利用纸带计算物体运动的加速度.4.在验证牛顿第二定律的实验中要研究(1)______;(2)______ 两个关系.使用的计时工具为____;测量纸带的工具为______;实验中的研究对象为____,设它的质量为M,小桶和砂的质量为m,要求M ____m,可以认为物体受力的大小为____.5.在验证牛顿第二定律的实验中得到的两条曲线如图1-8-13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.6.在验证碰撞中的动量守恒实验时,实验装置如图1-8-14所示,要求实验时所用的两个小球的半径r____,入射球的质量m1____被碰球的质量m2.在实验中需要使用的测量工具有______.若两球在碰撞中动量守恒,则满足关系式______(用题目和图中量表示).7.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1-8-15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1-8-16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m1=0.40kg,小车B的质量m2=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/s8.如图1-8-17所示的为一个做平抛运动物体运动轨迹的一部分,在图中可以测得两段相等时间内物体的水平位移x1、x2和对应的竖直位移y1、y2,根据测得量可以表示出物体的初速度为____.9.在验证机械能守恒定律的实验中,已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,查得当地的重力加速度g=9.80m/s2,测得所用的重物的质量为1.00kg.实验中得到一条点迹清晰的纸带如图1-8-18所示,把第一个点记作O,另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点.经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm.根据以上数据,可知重物由O点运动到C点,重力势能的减少量等于____J,动能的增加量等于____J(取3位有效数字).10.如果下表中给出的是做简谐振动的物体的位移x或速度v与时刻的对应关系,T是振动周期,则下列选项中正确的是[]A.若甲表示位移x,则丙表示相应的速度v B.若丁表示位移x,则甲表示相应的速度v C.若雨表示位移x,则甲表示相应的速度v D.若乙表示位移x,则丙表示相应的速度v11.一位同学用单摆做测量重力加速度的实验,他将摆挂好后,进行了如下步骤,指出下面步骤中遗漏或错误的地方,写出该步骤的字母,并加以改正.A.测摆长l:用米尺量出摆线的长度B.测周期T:将摆球拉起,然后放开,在摆球某次通过最低点时,按下秒表开始计时,同时将此次通过最低点作为第一次,接着一直数到摆球第60次通过最低点时,按秒表停止计时,读出这段时间t,算出单摆的周期t=t/60.将它作为实验的最后结果写入报告中去.参考答案1.(1)3.0N 4.0N(2)如图1-8-19所示合力F=5.0N 2.(1)振动片(2)复写纸(3)磁铁(4)线圈(5)纸带 3.2.25m/s2 4.(1)在物体质量不变的条件下,加速度跟所受外力的关系(2)在物体所受外力不变的条件下,加速度跟物体质量的关系打点计时器米尺小车》F=mg 5.摩擦力平衡得不够跟所挂钩码相比,小车的质量过小 6.相等大于米尺天平三角板m1OP=m2OM+m2(ON-2r)7.(1)BC DE(2)0.42kg·m/s 0.417kg·m/s9.7.62 7.56 10.AB 11.(1)摆长应该是线长加小球半径(2)T=t/29.5(3)应多次测量取平均值第二篇:岩土试验力学课程论文岩土试验力学课程论文题目:岩土试验力学发展现状和前景专业:岩土工程一、岩土力学试验1.岩土力学试验概况要很好的解决岩土工程问题、防灾、治灾,必须首先进行勘察与测试、试验与分析,并利用土力学、岩石力学、基础工程、工程地质学等的理论与方法,对各类工程进行系统研究。
力学实验专题教案
力学实验专题教案一、教学目标1. 让学生掌握力学基本概念和原理,如力、质量、加速度等。
2. 通过实验,培养学生对力学现象的观察、分析和解决问题的能力。
3. 培养学生动手操作实验仪器的能力,提高实验技能。
二、教学内容1. 力与运动的关系:牛顿第一定律、牛顿第二定律2. 重力、弹力、摩擦力的实验研究3. 简单力学仪器的使用与维护4. 实验方案的设计与实施5. 实验数据的处理与分析三、教学方法1. 采用实验演示法,让学生直观地了解力学现象。
2. 采用问题驱动法,引导学生主动思考、探讨问题。
3. 采用分组合作法,培养学生的团队合作精神。
4. 教师引导学生进行实验操作,对学生进行个别辅导。
四、教学准备1. 实验器材:滑轮组、弹簧测力计、砝码、计时器等。
2. 实验场地:实验室。
3. 实验指导书:力学实验指导书。
五、教学过程1. 导入:讲解力学基本概念和原理,引导学生关注力学现象。
2. 实验演示:进行力的作用效果实验,如力的方向、大小等。
3. 分组实验:学生分组进行实验,观察并记录实验数据。
4. 数据处理与分析:引导学生运用力学公式对实验数据进行分析。
7. 课后作业:布置相关练习题,巩固所学知识。
六、教学评价1. 课堂问答:通过提问方式检查学生对力学基本概念的理解。
2. 实验操作:评估学生在实验过程中的操作技能和实验态度。
4. 课后作业:检查学生对课堂所学知识的掌握情况。
七、教学拓展1. 邀请物理学专家进行讲座,让学生深入了解力学研究领域的前沿动态。
2. 组织学生参观实验室,了解力学实验设备的研发和应用。
3. 开展力学知识竞赛,激发学生的学习兴趣。
八、教学反思2. 关注学生的个体差异,因材施教,提高教学效果。
3. 加强与学生的沟通交流,了解学生的需求,调整教学策略。
九、教学计划调整1. 根据学生掌握情况,适当调整课堂讲授内容和实验难度。
2. 针对学生的反馈,增加或减少课后作业的难度和数量。
3. 定期检查实验设备,确保其正常运行。
中学物理实验教案:力学实验
中学物理实验教案:力学实验1. 引言力学是物理学的基础,通过力学实验可以帮助学生深入理解物体受力和运动的规律。
本文档将介绍一些适用于中学物理课堂的力学实验教案。
2. 实验一:测量弹簧的弹性系数目标掌握使用Hooke定律测量弹簧的弹性系数的方法。
实验步骤1.准备一个弹簧、一个垂直刻度尺和一组不同质量的挂钩。
2.将挂钩挂在弹簧下方,并观察弹簧发生拉伸。
3.在不同挂钩质量下测量并记录相应的拉伸长度。
4.根据拉伸长度和挂钩质量之间的关系,计算出弹簧的弹性系数。
实验结果与分析根据所得数据,绘制出拉伸长度与挂钩质量之间的图像。
然后通过线性回归分析计算出弹簧的弹性系数。
讨论实验误差以及改进方法。
实验小结通过该实验,学生能够理解弹簧的弹性特性,并学会使用Hooke定律测量弹簧的弹性系数。
3. 实验二:摩擦力实验目标探究不同物体之间的摩擦力及其影响因素。
实验步骤1.准备一个水平放置的滑动木块、一组不同材质的物体和一束光滑绳子。
2.将不同物体依次放在滑动木块上,并用一只手拉住绳子使其匀速运动,观察木块所受到的力。
3.改变木块与物体之间的接触面积或材质,再次观察并记录相应的结果。
4.根据实验数据,分析摩擦力与接触面积、材质等因素之间的关系。
实验结果与分析通过实验数据整理和呈现,讨论不同物体间摩擦力大小及其影响因素。
同时也可以引导学生进行误差分析和改进方法的讨论。
实验小结通过该实验,学生能够认识到摩擦力对物体运动有重要影响,并了解摩擦力与接触面积、材质等因素之间的关系。
4. 实验三:斜面上的滑动实验目标研究不同角度的斜面上物体滑动的规律,并理解动能和势能之间的转化关系。
实验步骤1.准备一块光滑的斜面、一个小球和一个刻度尺。
2.将小球放在斜面上,通过调整斜面角度,观察小球下滑过程中的运动情况。
3.测量并记录小球下滑过程中各个位置处的高度与时间关系。
4.根据实验数据,分析小球在不同角度下运动所涉及到的势能和动能变化。
实验结果与分析根据所得数据,绘制出高度与时间的图像。
高中物理教案:力学运动的实验设计
高中物理教案:力学运动的实验设计引言在高中物理课程中,力学运动是一个重要的内容模块。
为了帮助学生更好地理解和掌握力学运动的基本概念和定律,实验设计是非常关键的一环。
本教案将介绍几个适用于高中物理教学的力学运动实验设计,并提供详细步骤和注意事项。
实验1:拉力与加速度的关系实验目的通过观察不同拉力作用下物体的加速度变化情况,探究拉力与加速度之间的关系。
实验材料•滑轮装置•弹簧测力计•各种重物(如小铁块)实验步骤1.将滑轮装置固定在合适位置。
2.将弹簧测力计挂在滑轮上方,并调整它们之间的距离。
3.将不同重量的物体挂在弹簧测力计下方,并记录相应拉力和加速度数据。
4.重复以上步骤多次,取平均值以获得更准确的结果。
注意事项•确保滑轮装置和弹簧测力计的安装稳固,避免出现误差。
•测量过程中要保持系统处于平衡状态,减小外界干扰。
•根据测力计指示,小心操作,避免超过其额定范围。
实验2:自由落体加速度的测量实验目的通过对物体自由下落过程中的时间和距离进行测量,推导出自由落体加速度与重力的关系。
实验材料•支架•计时器•直尺或刻度尺实验步骤1.在支架上安装一个可以固定高度的下落装置。
2.将物体从不同高度的位置释放,并用计时器记录其下落所需时间。
3.根据实验数据计算出不同高度位置下物体的平均速度和加速度。
4.绘制速度与高度之间的图形,分析并得出结论。
注意事项•确保实验环境没有明显风向流动,避免空气阻力影响测量结果。
•选择合适的下降高度范围,确保数据点分布均匀而明显。
实验3:斜面运动与摩擦力实验目的通过控制斜坡倾角和测量小车运动过程中所受到的力,研究斜面运动与摩擦力之间的关系。
实验材料•斜面装置•小车•弹簧测力计实验步骤1.调整斜坡的倾角,使得小车能够稳定滑动。
2.将弹簧测力计固定在小车上,并设定初始位置。
3.释放小车,记录下其在不同斜度下的加速度和相应的拉力数据。
4.根据实验数据绘制关于加速度和摩擦力之间的图形,并进行分析。
高中物理实验教案大全教师和高中生必备材料
高中物理实验教案大全教师和高中生必备材料第一章:力学实验1.1 实验目的了解和掌握牛顿第二定律学习使用弹簧测力计和米尺1.2 实验原理牛顿第二定律:F = ma弹簧测力计原理:F = kx1.3 实验器材弹簧测力计米尺小车滑轮组钩码1.4 实验步骤1. 调节弹簧测力计的零点2. 用弹簧测力计测量不同钩码重力下的弹簧伸长量3. 计算不同钩码的重力4. 利用滑轮组和小车,测量不同力作用下的加速度5. 利用牛顿第二定律公式,计算加速度1.5 实验注意事项保证实验过程中弹簧测力计的轴线与力的方向一致避免实验过程中钩码与容器壁的摩擦第二章:热学实验2.1 实验目的了解和掌握比热容的概念和测量方法学习使用温度计和热量计2.2 实验原理比热容:c = Q/(mΔT)热量传递:Q = mcΔT2.3 实验器材温度计热量计烧杯酒精灯水石头2.4 实验步骤1. 测量石头的质量2. 测量石头的初温3. 将石头放入热水中加热,测量加热过程中温度的变化4. 计算石头的比热容2.5 实验注意事项加热过程中,避免石头与容器壁的接触确保温度计和热量计的准确度第三章:电学实验3.1 实验目的学习并掌握欧姆定律的实验验证方法学习使用电流表和电压表3.2 实验原理欧姆定律:U = IR电流表原理:I = K(K为常数)电压表原理:U = K(K为常数)3.3 实验器材电流表电压表电阻箱电源导线3.4 实验步骤1. 连接电路,确保电流表和电压表的量程合适2. 调节电阻箱,测量不同电阻下的电流和电压3. 利用欧姆定律公式,计算电阻值3.5 实验注意事项确保电路连接正确,避免接触不良避免电源电压波动对实验结果的影响第四章:光学实验4.1 实验目的了解和掌握光的折射定律学习使用棱镜和光度计4.2 实验原理光的折射定律:n1sinθ1 = n2sinθ2光度计原理:I = K'/λ(K'为常数,λ为光波长)4.3 实验器材棱镜光度计白色光源光屏4.4 实验步骤1. 将白色光源通过棱镜,观察光的折射现象2. 使用光度计测量不同波长的光强度3. 利用光的折射定律公式,计算折射率4.5 实验注意事项确保实验过程中光源稳定,避免光线的散射避免实验过程中光度计与光源的距离变化第五章:声学实验5.1 实验目的学习并掌握声波的基本特性学习使用声级计和频率计5.2 实验原理声波传播:v = λf分贝计算:L = 10log10(I/I0)5.3 实验器材声级计频率计扬声器麦克风5.4 实验步骤1. 调节扬声器,产生不同频率和振幅的声波2. 使用声级计测量声波的强度3. 使用频率计测量声波的频率4. 利用声波传播公式,计算声速5.5 实验注意事项确保实验过程中声源第六章:磁学实验6.1 实验目的了解和掌握磁场对电流的作用学习使用电流表、电压表和磁针6.2 实验原理安培定律:B = μ₀I/2πr电磁感应:E = -d(BA)/dt6.3 实验器材电流表电压表磁针导线电池螺旋管6.4 实验步骤1. 连接电路,将电流通过螺旋管2. 观察并记录磁针受到的磁力方向和大小3. 改变电流方向,观察磁针受力方向的变化4. 使用电压表和电流表,测量电磁感应现象6.5 实验注意事项确保螺旋管的中心线与磁针的轴线平行避免电流不稳定导致的实验误差第七章:波动实验7.1 实验目的学习并掌握波动的性质和传播规律学习使用示波器和平行板7.2 实验原理波动方程:y = Asin(kx ωt + φ)波长、频率和波速的关系:v = λf7.3 实验器材示波器平行板光源光屏7.4 实验步骤1. 将光源通过平行板,产生干涉现象2. 使用示波器测量干涉条纹的间距和形状3. 改变光源与平行板的距离,观察干涉条纹的变化4. 利用波动方程,分析波动的性质7.5 实验注意事项确保平行板的清洁和平行度避免实验过程中光源强度和温度的变化第八章:现代物理实验8.1 实验目的了解和掌握现代物理技术的应用学习使用激光器和光电探测器8.2 实验原理激光原理:通过放大光学谐振腔内的光反馈光电效应:e = hf W8.3 实验器材激光器光电探测器光谱仪光具座8.4 实验步骤1. 调节激光器,产生单色光2. 使用光电探测器测量光强度的变化3. 通过光谱仪,观察光的频率分布4. 利用光电效应,分析光的性质8.5 实验注意事项确保激光器和光电探测器的稳定性和准确性避免实验过程中环境因素对光的干扰第九章:测量误差与数据处理9.1 实验目的学习并掌握测量误差的基本概念和减小方法学习使用数据处理方法,提高实验结果的准确性9.2 实验原理误差来源:系统误差、偶然误差、粗大误差数据处理:最小二乘法、置信区间、误差分析9.3 实验器材计算器统计软件实验数据记录表格9.4 实验步骤1. 分析实验中可能产生的误差来源2. 收集实验数据,并进行整理和分类3. 使用统计方法,分析数据的分布和趋势4. 利用最小二乘法,求解最佳拟合曲线9.5 实验注意事项确保实验数据的准确性和可靠性避免数据处理过程中的主观臆断10.1 实验目的培养科学研究能力和表达能力10.2 实验原理口头报告技巧:清晰、简洁、逻辑性强、图表辅助10.3 实验器材纸张、笔、计算器、统计软件投影仪、白板、三角板10.4 实验步骤2. 准备口头报告所需的图表和辅助工具3. 进行口头报告,清晰地表达实验目的、原理、方法和结论4. 接受教师和同学们的提问,进行解答和讨论10.5 实验注意事项确保实验报告内容的完整性和准确性注意口头报告的语速、语调、逻辑性和条理性第十一章:力学实验进阶11.1 实验目的深入理解牛顿运动定律和动量守恒定律学习使用高速摄像和数据分析软件11.2 实验原理动量守恒定律:系统的总动量在没有外力作用下保持不变碰撞模型:弹性碰撞和完全非弹性碰撞11.3 实验器材高速摄像机数据分析软件小球轨道挡板11.4 实验步骤1. 设计实验方案,确定碰撞模型2. 设置轨道和挡板,确保小球能够进行预期的碰撞3. 使用高速摄像机记录碰撞过程4. 导入数据分析软件,追踪小球的运动轨迹5. 计算碰撞前后的速度和动量,验证动量守恒定律11.5 实验注意事项确保轨道和挡板的安装精确,避免小球运动偏移保持高速摄像机的稳定性和合适的拍摄角度第十二章:热学实验进阶12.1 实验目的探究热力学第一定律和第二定律学习使用热流计和热象仪12.2 实验原理热力学第一定律:能量守恒定律热力学第二定律:熵增原理热传导:Q = kA(ΔT)12.3 实验器材热流计热象仪温度传感器加热器和制冷设备绝热材料12.4 实验步骤1. 设计实验,确定热传导的模型2. 布置实验装置,确保绝热材料的有效使用3. 使用热流计测量热流密度4. 使用热象仪捕捉温度分布5. 计算热传导系数,验证热力学定律12.5 实验注意事项确保实验装置的绝热性能,减少热量损失控制加热器和制冷设备的功率,避免温度变化过快第十三章:电学实验进阶13.1 实验目的深入研究欧姆定律和基尔霍夫定律学习使用示波器和频率分析仪13.2 实验原理欧姆定律:U = IR基尔霍夫定律:电流定律和电压定律频率分析:F = 1/T13.3 实验器材示波器频率分析仪电路元件(电阻、电容、电感)信号发生器示波器探头13.4 实验步骤1. 设计电路,实现所需的信号类型(正弦、方波、三角波)2. 使用示波器观察和测量电路信号的波形和频率3. 使用频率分析仪进行频谱分析4. 计算电路元件的参数,验证基尔霍夫定律13.5 实验注意事项确保电路连接正确,避免示波器探头的损坏避免信号发生器的频率超出示波器和频率分析仪的量程第十四章:光学实验进阶14.1 实验目的研究光的干涉、衍射和偏振现象学习使用光学仪器和图像处理软件14.2 实验原理光的干涉:干涉条纹的间距与光波长相关光的衍射:衍射条纹的间距与光波长和障碍物尺寸相关光的偏振:偏振片的旋转影响光的偏振状态14.3 实验器材光学仪器(干涉计、衍射仪、偏振计)图像处理软件激光光源半透明材料14.4 实验步骤1. 设计实验,选择干涉、衍射或偏振现象进行研究2. 设置光学仪器,调整至适宜的工作状态3. 使用激光光源,观察和记录光的干涉或衍射条纹4. 利用图像处理软件,分析条纹的间距和形状5. 验证光的偏振现象,测量偏振角度14.5 实验注意事项确保光学仪器的精确调节,避免条纹模糊不清避免实验过程中光源的波动和环境的干扰第十五章:综合实验设计与创新15.1 实验目的综合运用所学知识,设计和实施复杂的物理实验重点和难点解析重点:1. 各个实验的基本原理和实验目的2. 实验器材的使用和操作方法3. 实验数据的采集和处理方式4. 实验结果的分析和建议难点:1. 实验原理的深入理解和应用2. 特定实验器材的正确操作和调试3. 实验数据的准确采集和分析本文档旨在为教师和高中生提供一个全面的物理实验教案参考,涵盖了不同类型的实验,包括经典的基本实验和进阶实验。
高考大纲要求的七个力学实验实验详细教案.docx
新课标高中物理力学实验考点总结一、研究匀变速直线运动( 1)原理定物体做匀速直运最基本的是出位移和的关系,运用匀速直运的律,数据行理.(2)器材与装置器材:小,,,一端附有定滑的木板,磁打点器+6V 以下低交流源(或者火花器 +220V 交流源),,,,刻度尺,复写片.注意:本不需要秒表,因打点器本身就可以量。
装置:按 1-1 所示安装器,有的小在重物的拉下运,分析所得的.打点器1-1( 3)注意事① 开始要把小停在打点器,以便充分利用,在上打下足的点.② 先接通源再放开小.③ 打完点后先关源再取下。
④ 点迹清晰的,在上隔大的一段内的点作数点,并做好供分析用.将平放在水平桌面上,用刻度尺量任一数点到第一个点的距离并做好,不要分段量.⑤ 小的加速度宜适当大些,可以减小度量差,一般能在 50cm 的上清楚取 7-8 个数点宜.( 4)方法① :从打点器重复打下的多条中点迹清楚的一条,舍掉开始比密集的点迹,从便于量的地方取一个开始点O 作基准点,然后每 5 个点取一个数点A、B、C、⋯(或者每隔4个点取一个数点,有目中也相两个数点有 4 个点没画出来),做的好是相数点的隔是,便于算.算出相数点的距离 x1、 x2、x3⋯② 判断物体运的性:利用x 、 x 、 x ⋯可以123算相相等内的位移差x2-x1、 x3- x2、x4 - x3⋯,如果各x 的差不等于零且在几乎相等,可以判定被物体的运是匀速直运.③ 求被物体在任一数点刻的瞬速度v:用做匀速直运的物体某段内的平均速度等于段中刻的瞬速度.如x2x3v c2T④ 求被物体的加速度有 3 种方法:方法1:“逐差法”.从上得到 6 个相相等内的位移,a x4x5 x6x1 x2 x3.9T 2方法2:利用任意两段相数点的位移求加x m x n速度,最后取平均.如 an T 2m方法 3:利用 v-t 象求加速度.求出A、B、C、D、 E、 F 各点的即速度,画出如1-5-2 所示的v-t ,的斜率就是加速度a.-1v/(ms )0T 2T 3T 4T 5T6T t/s1-5-2二、探究弹力与弹簧伸长的关系一、目的1.探究力和簧伸量的关系.2.学会利用象法理数据,探究物理律.二、实验原理1.如图 1 所示,弹簧在下端悬挂钩码时会伸长,平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力大小相等.2.用刻度尺测出弹簧在不同钩码拉力下的伸长量 x ,建立直角坐标 系,以纵坐标表示弹力大小F ,以横坐标表示弹簧的伸长量 x ,在坐标系中描出实验所测得的各组 (x 、F)对应的点,用平滑的曲线连接起 j 来,根据实验所得的图线,就可探知弹力大小与伸长量间的关系.三、实验器材铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码若干、三角板、坐标纸、重垂线.四、实验步骤1.将弹簧的一端挂在铁架台上, 让其自然下垂, 用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时 的长度 l 0,即原长. 2.如右图所示,在弹簧下端挂质量为m 1 的钩码,测出此时弹簧的长度l 1,记录 m 1 和 l 1,填入自己设计的 表格中. 3.改变所挂钩码的质量, 测出对应的弹簧长度, 钩码长度 伸长量 x钩码质量 m弹力 F记录 m 2、m 3、m 4、m 5 和相应的弹簧长度 l 2 、个数l 0=l 、l 、l ,并得出每次弹簧的伸长量x 、x 、3 4 512x 、 x 、 x .3 4 51l 1=x 1 =l 1- l 0m 1=F 1=五、数据处理1.以弹力 F(大小等于所挂钩码的重力)为纵坐22 22- l 02=2标,以弹簧的伸长量x 为横坐标,用描点法 l =x =lm F =3l =x =l- lm=F =作图.连接各点,得出弹力F 随弹簧伸长量33333x 变化的图线.2.以弹簧的伸长量为自变量,写出图线所代表的函数.首先尝试一次函数,如果不行则考虑二次函数.3.得出弹力和弹簧伸长量之间的定量关系,解释函数表达式中常数的物理意义. 六、误差分析1.本实验的误差来源之一是由弹簧拉力大小的不稳定造成的,因此,使弹簧的悬挂端固定,另一端通过悬挂钩码来充当对弹簧的拉力,可以提高实验的准确度.2.弹簧长度的测量是本实验的主要误差来源,所以,应尽量精确地测量弹簧的长度. 3.在 F - x 图象上描点、作图不准确. 七、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,弹簧弹力将可能与钩码重力不相等.2.弹簧下端增加钩码时,注意不要超过弹簧的限度. 3.测量有关长度时,应区别弹簧原长 l 0、实际总长 l 及伸长量 x 三者之间的不同,明确三者之间的关系.4.建立平面直角坐标系时,两轴上单位长度所代表的量值要适当,不可过大,也不可过小.5.描线的原则是,尽量使各点落在描出的线上,少数点分布于线两侧,描出的线不应是折线,而应是平滑的曲线. 6.记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位.三、验证力的平行四边形定则实验目的: 1.知道什么是等效替代法.2.能用作图法验证互成角度的两个力合成时遵守平行四边形定则. 基本实验要求1.实验原理F 1 、F 2 与另外一个力 F ′产生相同的效果, 互成角度的两个力 看 F 1 2用平行四边形定则求出的合力 F 与 F ′在实验误差、 F允许范围内是否相等.2.实验器材木板、白纸、图钉若干、橡皮条、细绳、弹簧测力计两个、三角板、刻度尺.3.实验步骤(1)用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的木板上.(2)用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O.如实验原理图所示.(3)用铅笔描下结点 O 的位置和两个细绳套的方向,并记录弹簧测力计的读数,利用刻度尺和三角板根据平行四边形定则求出合力 F.(4) 只用一个弹簧测力计,通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面相同的位置O,记下弹簧测力计的读数 F′和细绳的方向.(5)比较 F′与用平行四边形定则求得的合力 F,看它们在实验误差允许的范围内是否相等.规律方法总结1.正确使用弹簧测力计(1)将两只弹簧测力计调零后水平互钩对拉过程中,读数相同,可选;若不同,应另换或调校,直至相同为止.(2)使用时,读数应尽量大些,但不能超出范围.(3)被测力的方向应与轴线方向一致.(4)读数时应正对、平视刻度.2.注意事项(1)位置不变:在同一次实验中,使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同.(2)角度合适:用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时,其夹角不宜太小,也不宜太大,以 60°~ 100°之间为宜.(3)在合力不超出量程及在橡皮条弹性限度内形变应尽量大一些.细绳套应适当长一些,便于确定力的方向.(4)统一标度:在同一次实验中,画力的图示选定的标度要相同,并且要恰当选定标度,使力的图示稍大一些.3.误差分析(1)误差来源:除弹簧测力计本身的误差外,还有读数误差、作图误差等.(2)减小误差的办法:① 实验过程中读数时眼睛一定要正视弹簧测力计的刻度,要按有效数字和弹簧测力计的精度正确读数和记录.②作图时用刻度尺借助于三角板,使表示两力的对边一定要平行.四、验证牛顿第二定律1.实验目的、原理实验目的:验证牛顿第二定律,即物体的质量一定时,加速度与作用力成正比;作用力一定时,加速度与质量成反比.图 3- 14- 2图3-14-1实验原理:利用砂及砂桶通过细线牵引小车做加速运动的方法,采用控制变量法研究上述两组关系.如图 3-14-1 所示,通过适当的调节,使小车所受的阻力忽略,当M 和 m 做加速运动时,可以得到mg ma( T mgM m M m当 M>>m 时,可近似认为小车所受的拉力T 等于 mg).本实验第一部分保持小车的质量不变,改变m 的大小,测出相应的a,验证 a 与 F 的关系;第二部分保持 m 不变,改变M 的大小,测出小车运动的加速度a,验证 a 与 M 的关系.2.实验器材打点计时器,纸带及复写纸,小车,一端附有滑轮的长木板,小桶,细绳,砂,低压交流电源,两根导线,天平,刻度尺,砝码.3.实验步骤及器材调整(1)用天平测出小车和小桶的质量M 和 m,把数值记录下来.(2)按图 3-14-2 所示把实验器材安装好.(3)平衡摩擦力:在长木板的不带滑轮的一端下面垫上一块薄木板,反复移动其位置,直至不挂砂桶的小车刚好在斜面上保持匀速运动为止.(4)将砂桶通过细绳系在小车上,接通电源放开小车,使小车运动,用纸带记录小车的运动情况,取下纸带,并在纸带上标上号码.(5)保持小车的质量不变,改变砂桶中的砂量重复步骤(4) ,每次记录必须在相应的纸带上做上标记,列表格将记录的数据填写在表内.(6)建立坐标系,用纵坐标表示加速度,横坐标表示力,在坐标系上描点,画出相应的图线以验证 a 与F的关系.(7)保持砂及小桶的质量不变,改变小车的质量(在小车上增减砝码),重复上述步骤(5)、(6)验证 a 与 M 的关系.4.注意事项(1)在本实验中,必须平衡摩擦力,方法是不挂细绳及钩码时,将长木板不带定滑轮的一端垫起适当的高度,将小车靠近打点计时器,打开打点计时器,然后轻推一下小车,等小车运动到定滑轮处,关闭打点计时器,取下纸带,通过分析纸带判断小车是否做匀速直线运动。
高三物理教案:《力学实验》教学设计
高三物理教案:《力学实验》教学设计(学习版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制学校:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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力学实验专题教案
力学实验专题教案一、实验目的通过本专题的实验,使学生掌握力学基本实验技能,加深对力学基本规律的理解,提高观察问题、分析问题和解决问题的能力。
二、实验内容1. 验证力的平行四边形定则2. 测定弹簧常数3. 测定滑轮组机械效率4. 探究重力加速度的表达式5. 测定摩擦系数三、实验原理1. 验证力的平行四边形定则:根据力的合成与分解原理,两个共点力的合力等于它们的矢量和,即F = F1 + F2。
2. 测定弹簧常数:胡克定律,F = kx,其中F 为弹力,x 为弹簧伸长或压缩的长度,k 为弹簧常数。
3. 测定滑轮组机械效率:η= (W有用/ W总) ×100%,其中W有用为物体提升的有用功,W总为物体提升的总功。
4. 探究重力加速度的表达式:g = 2h / t^2,其中h 为物体自由下落的高度,t 为下落时间。
5. 测定摩擦系数:μ= Ff / Fn,其中Ff 为摩擦力,Fn 为正压力。
四、实验器材与步骤1. 验证力的平行四边形定则:绳套、弹簧测力计、木板、图钉、白纸、铅笔。
步骤:(1) 在木板上固定白纸,用图钉固定绳套,将弹簧测力计挂在绳套上,记录测力计示数。
(2) 在白纸上标记力的作用点,沿力的方向画出力的作用线。
(3) 改变绳套的方向,重复上述步骤,记录多组数据。
(4) 根据力的作用线,用铅笔在白纸上画出力的平行四边形。
(5) 分析实验数据,验证力的平行四边形定则。
2. 测定弹簧常数:弹簧、砝码、台秤、刻度尺。
步骤:(1) 将弹簧固定在台上,挂上砝码,记录砝码质量。
(2) 测量弹簧伸长的长度,记录数据。
(3) 改变挂载的砝码质量,重复上述步骤,记录多组数据。
(4) 利用胡克定律,计算弹簧常数。
五、实验注意事项1. 实验过程中要保证器材的准确度和稳定性,避免误差产生。
2. 测量长度、质量等数据时要精确,确保实验结果的准确性。
3. 在操作弹簧测力计时,要使其与被测力的方向一致,避免产生误差。
力学实验专题教案
一、教案名称:力学实验专题教案引言教学目标:1. 让学生了解力学实验的重要性,激发学生对力学实验的兴趣。
2. 使学生掌握力学实验的基本原理和方法。
3. 培养学生的实验操作能力和科学思维。
教学内容:1. 力学实验的意义和作用。
2. 力学实验的基本原理。
3. 力学实验的方法和技巧。
教学过程:1. 引入力学实验的主题,引导学生思考力学实验的意义和作用。
2. 讲解力学实验的基本原理,让学生理解力学实验的的科学性。
3. 介绍力学实验的方法和技巧,引导学生掌握实验操作的要领。
二、教案名称:力学实验专题教案重力实验教学目标:1. 让学生了解重力实验的基本原理和方法。
2. 使学生能够正确操作重力实验设备。
3. 培养学生对重力现象的观察和分析能力。
教学内容:1. 重力实验的基本原理。
2. 重力实验设备和工具的使用。
3. 重力实验的操作步骤和注意事项。
教学过程:1. 讲解重力实验的基本原理,让学生理解重力对物体产生的作用。
2. 介绍重力实验设备和工具的使用方法,引导学生正确操作实验设备。
3. 引导学生进行重力实验,指导学生观察和记录实验结果。
三、教案名称:力学实验专题教案摩擦力实验教学目标:1. 让学生了解摩擦力实验的基本原理和方法。
2. 使学生能够正确操作摩擦力实验设备。
3. 培养学生对摩擦力现象的观察和分析能力。
教学内容:1. 摩擦力实验的基本原理。
2. 摩擦力实验设备和工具的使用。
3. 摩擦力实验的操作步骤和注意事项。
教学过程:1. 讲解摩擦力实验的基本原理,让学生理解摩擦力对物体产生的作用。
2. 介绍摩擦力实验设备和工具的使用方法,引导学生正确操作实验设备。
3. 引导学生进行摩擦力实验,指导学生观察和记录实验结果。
四、教案名称:力学实验专题教案浮力实验教学目标:1. 让学生了解浮力实验的基本原理和方法。
2. 使学生能够正确操作浮力实验设备。
3. 培养学生对浮力现象的观察和分析能力。
教学内容:1. 浮力实验的基本原理。
高考大纲要求的七个力学实验实验详细教案
新课标高中物理力学实验考点总结二、探究弹力与弹簧伸长的关系一、实验目的1. 探究弹力和弹簧伸长量的关系.2 .学会利用图象法处理实验数据,探究物理规律.一、研究匀变速直线运动 (1)实验原理 测定物体做匀变速直线运动最基本的是测出 位移和时间的关系,运用匀变速直线运动的规律, 对纸带数据进行处理. (2) 器材与装置 器材:小车,细绳,钩码,一端附有定滑轮的长木 板,电磁打点计时器+6V 以下低压交流电源(或者 电火花计时器+220V 交流电源)|,导线,纸带,细 绳,刻度尺,|复写纸片. 注意:本实验不需要秒表,|因为打点计时器本身就 可以测量时间。
装置:按图1-1所示安装实验仪器,让带有纸带的 小车在重物的拉动下运动,分析实验所得的纸带. 纸带打点计时器 (4) 实验方法① 纸带选择:从打点计时器重复打下的多条纸带中 选点迹清楚的一条,舍掉开始比较密集的点迹,从 便于测量的地方取一个开始点O 作为基准点,然后每5个点取一个计数点 A 、B 、C 、…(或者说每隔4 个点取一个记数点,有时题目中也说相邻两个计数 点间还有4个点没画出来),这样做的好处是相邻 记数点间的时间间隔是,便于计算.测算出相邻计 数点间的距离X i 、X 2、X 3…② 判断物体运动的性质:利用 X I 、X 2、X 3 ••可以计 算相邻相等时间内的位移差 X 2-X 1、X 3- X 2、X 4- X 3…, 如果各A X 的差值不等于零且在几乎相等,则可以 判定被测物体的运动是匀变速直线运动.③ 求被测物体在任一计数点对应时刻的瞬时速度 V :应用做匀变速直线运动的物体某段时间内的平 均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度.如 V cX 2 X 32T(3) 注意事项 ① 开始要把小车停在打点计时器处,以便充分利用 纸带,在纸带上打下足够的点. ② 应该先接通电源再放开小车.―| ③ 打完点后应先关闭电源再取下纸带。
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纸带 打点计时器 图1-1图1-5-2s0 T 2T 3T 4T 5T 6T v/(ms -1)新课标高中物理力学实验考点总结一、研究匀变速直线运动(1) 实验原理测定物体做匀变速直线运动最基本的是测出位移和时间的关系,运用匀变速直线运动的规律,对纸带数据进行处理. (2) 器材与装置器材:小车,细绳,钩码,一端附有定滑轮的长木板,电磁打点计时器+6V 以下低压交流电源(或者电火花计时器+220V 交流电源),导线,纸带,细绳,刻度尺,复写纸片.注意:本实验不需要秒表,因为打点计时器本身就可以测量时间。
装置:按图1-1所示安装实验仪器,让带有纸带的小车在重物的拉动下运动,分析实验所得的纸带.(3①开始要把小车停在打点计时器处,以便充分利用纸带,在纸带上打下足够的点. ②应该先接通电源再放开小车.③打完点后应先关闭电源再取下纸带。
④选择点迹清晰的纸带,在纸带上选择间隔较大的一段内的点作为计数点,并做好标记供分析用.将纸带平放在水平桌面上,用刻度尺测量任一计数点到第一个点间的距离并做好记录,不要分段测量.⑤小车的加速度宜适当大些,可以减小长度测量误差,一般能在约50cm 的纸带上清楚取7-8个计数点为宜. (4) 实验方法 ①纸带选择:从打点计时器重复打下的多条纸带中选点迹清楚的一条,舍掉开始比较密集的点迹,从便于测量的地方取一个开始点O 作为基准点,然后每5个点取一个计数点A 、B 、C 、…(或者说每隔4个点取一个记数点,有时题目中也说相邻两个计数点间还有4个点没画出来),这样做的好处是相邻记数点间的时间间隔是,便于计算.测算出相邻计数点间的距离x 1、x 2、x 3 …②判断物体运动的性质:利用x 1、x 2、x 3 …可以计算相邻相等时间内的位移差x 2-x 1、x 3- x 2、x 4- x 3…,如果各Δx 的差值不等于零且在几乎相等,则可以判定被测物体的运动是匀变速直线运动.③求被测物体在任一计数点对应时刻的瞬时速度v :应用做匀变速直线运动的物体某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度.如Tx x v c 232+= ④求被测物体的加速度有3种方法:方法1:“逐差法”.从纸带上得到6个相邻相等时间内的位移,则()()23216549T x x x x x x a ++-++=.方法2:利用任意两段相邻记数点间的位移求加速度,最后取平均值.如()2Tn m x x a nm --=方法3:利用v -t 图象求加速度.求出A 、B 、C 、D 、E 、F 各点的即时速度,画出如图1-5-2所示的v-t 图线,图线的斜率就是加速度a .二、探究弹力与弹簧伸长的关系一、实验目的1.探究弹力和弹簧伸长量的关系.2.学会利用图象法处理实验数据,探究物理规律.二、实验原理1.如图1所示,弹簧在下端悬挂钩码时会伸长,平衡时弹簧产生的 弹力与所挂钩码的重力大小相等.2.用刻度尺测出弹簧在不同钩码拉力下的伸长量x ,建立直角坐标 系,以纵坐标表示弹力大小F ,以横坐标表示弹簧的伸长量x ,在坐标系中描出实验所测得的各组(x 、F )对应的点,用平滑的曲线连接起j 来,根据实验所得的图线,就可探知弹力大小与伸长量间的关系. 三、实验器材铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码若干、三角板、坐标纸、重垂线. 四、实验步骤1.将弹簧的一端挂在铁架台上,让其自然下垂,用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度l 0,即原长.2.如右图所示,在弹簧下端挂质量为m 1的钩码,测出此时弹簧的长度l 1,记录m 1和l 1,填入自己设计的表格中. 3.改变所挂钩码的质量,测出对应的弹簧长度,记录m 2、m 3、m 4、m 5和相应的弹簧长度l 2、l 3、l 4、l 5,并得出每次弹簧的伸长量x 1、x 2、x 3、x 4、x 5.五、数据处理1.以弹力F (大小等于所挂钩码的重力)为纵坐标,以弹簧的伸长量x 为横坐标,用描点法作图.连接各点,得出弹力F 随弹簧伸长量x 变化的图线. 2.以弹簧的伸长量为自变量,写出图线所代表的函数.首先尝试一次函数,如果不行则考虑二次函数.3.得出弹力和弹簧伸长量之间的定量关系,解释函数表达式中常数的物理意义. 六、误差分析1.本实验的误差来源之一是由弹簧拉力大小的不稳定造成的,因此,使弹簧的悬挂端固定,另一端通过悬挂钩码来充当对弹簧的拉力,可以提高实验的准确度.2.弹簧长度的测量是本实验的主要误差来源,所以,应尽量精确地测量弹簧的长度. 3.在F -x 图象上描点、作图不准确. 七、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,弹簧弹力将可能与钩码重力不相等.2.弹簧下端增加钩码时,注意不要超过弹簧的限度.3.测量有关长度时,应区别弹簧原长l 0、实际总长l 及伸长量x 三者之间的不同,明确三者之间的关系. 4.建立平面直角坐标系时,两轴上单位长度所代表的量值要适当,不可过大,也不可过 小.5.描线的原则是,尽量使各点落在描出的线上,少数点分布于线两侧,描出的线不应是折线,而应是平滑的曲线.6.记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位.三、验证力的平行四边形定则实验目的:1.知道什么是等效替代法.2.能用作图法验证互成角度的两个力合成时遵守平行四边形定则. 基本实验要求 1.实验原理互成角度的两个力F 1、F 2与另外一个力F ′产生相同的效果,看F 1、F 2用平行四边形定则求出的合力F 与F ′在实验误差钩码个数 长度 伸长量x 钩码质量m 弹力F0 l 0= 1 l 1= x 1=l 1-l 0 m 1= F 1= 2 l 2= x 2=l 2-l 0 m 2= F 2= 3 l 3= x 3=l 3-l 0 m 3= F 3=允许范围内是否相等.2.实验器材木板、白纸、图钉若干、橡皮条、细绳、弹簧测力计两个、三角板、刻度尺.3.实验步骤(1)用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的木板上.(2)用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O.如实验原理图所示.(3)用铅笔描下结点O的位置和两个细绳套的方向,并记录弹簧测力计的读数,利用刻度尺和三角板根据平行四边形定则求出合力F.(4)只用一个弹簧测力计,通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面相同的位置O,记下弹簧测力计的读数F′和细绳的方向.(5)比较F′与用平行四边形定则求得的合力F,看它们在实验误差允许的范围内是否相等.规律方法总结1.正确使用弹簧测力计(1)将两只弹簧测力计调零后水平互钩对拉过程中,读数相同,可选;若不同,应另换或调校,直至相同为止.(2)使用时,读数应尽量大些,但不能超出范围.(3)被测力的方向应与轴线方向一致.(4)读数时应正对、平视刻度.2.注意事项(1)位置不变:在同一次实验中,使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同.(2)角度合适:用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时,其夹角不宜太小,也不宜太大,以60°~100°之间为宜.(3)在合力不超出量程及在橡皮条弹性限度内形变应尽量大一些.细绳套应适当长一些,便于确定力的方向.(4)统一标度:在同一次实验中,画力的图示选定的标度要相同,并且要恰当选定标度,使力的图示稍大一些.3.误差分析(1)误差来源:除弹簧测力计本身的误差外,还有读数误差、作图误差等.(2)减小误差的办法:①实验过程中读数时眼睛一定要正视弹簧测力计的刻度,要按有效数字和弹簧测力计的精度正确读数和记录.②作图时用刻度尺借助于三角板,使表示两力的对边一定要平行.四、验证牛顿第二定律1.实验目的、原理实验目的:验证牛顿第二定律,即物体的质量一定时,加速度与作用力成正比;作用力一定时,加速度与质量成反比.图3-14-2图3-14-1实验原理:利用砂及砂桶通过细线牵引小车做加速运动的方法,采用控制变量法研究上述两组关系.如图3-14-1所示,通过适当的调节,使小车所受的阻力忽略,当M 和m 做加速运动时,可以得到 g m M m a +=(mM mmg T +⋅=当M>>m 时,可近似认为小车所受的拉力T 等于mg ). 本实验第一部分保持小车的质量不变,改变m 的大小,测出相应的a ,验证a 与F 的关系;第二部分保持m 不变,改变M 的大小,测出小车运动的加速度a ,验证a 与M 的关系. 2.实验器材打点计时器,纸带及复写纸,小车,一端附有滑轮的长木板,小桶,细绳,砂,低压交流电源,两根导线,天平,刻度尺,砝码. 3.实验步骤及器材调整(1)用天平测出小车和小桶的质量M 和m ,把数值记录下来. (2)按图3-14-2所示把实验器材安装好.(3)平衡摩擦力:在长木板的不带滑轮的一端下面垫上一块薄木板,反复移动其位置,直至不挂砂桶的小车刚好在斜面上保持匀速运动为止.(4)将砂桶通过细绳系在小车上,接通电源放开小车,使小车运动,用纸带记录小车的运动情况,取下纸带,并在纸带上标上号码.(5)保持小车的质量不变,改变砂桶中的砂量重复步骤(4),每次记录必须在相应的纸带上做上标记,列表格将记录的数据填写在表内.(6)建立坐标系,用纵坐标表示加速度,横坐标表示力,在坐标系上描点,画出相应的图线以验证a 与F 的关系.(7)保持砂及小桶的质量不变,改变小车的质量(在小车上增减砝码),重复上述步骤(5)、(6)验证a 与M 的关系.4.注意事项(1)在本实验中,必须平衡摩擦力,方法是不挂细绳及钩码时,将长木板不带定滑轮的一端垫起适当的高度,将小车靠近打点计时器,打开打点计时器,然后轻推一下小车,等小车运动到定滑轮处,关闭打点计时器,取下纸带,通过分析纸带判断小车是否做匀速直线运动。
在位置确定以后,不能再更换倾角. (2)改变m 和M 的大小时,每次小车开始释放时应尽量靠近打点计时器,而且先通电再放小车. (3)每次利用纸带确定a 时,应求解其平均加速度. 5.数据处理及误差分析 (1)该实验原理中T=mM Mmg +⋅,可见要在每次实验中均要求M>>m ,只有这样,才能使牵引小车的牵引力近似等于砂及砂桶的重力.(2)在平衡摩擦力时,垫起的物体的位置要适当,长木板形成的倾角既不能太大也不能太小,同时每次改变M 时,不再重复平衡摩擦力.(3)在验证a 与M 的关系时,作图时应将横轴用l /M 表示,这样才能使图象更直观.五、探究平抛运动的规律学习目标:1.学会用实验方法描绘出平抛物体运动的轨迹。
2.能根据运动轨迹分析实验数据,求出平抛物体的初速度。
主要内容: 一、实验原理平抛运动是以速度v 0沿水平方向抛出后,物体只在重力作用下,加速度是重力加速度g 的匀变速曲线运动。