高考物理二轮复习 第1部分 专题讲练突破五 物理实验 高频考点四 力学创新实验课件

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高考物理二轮复习第1部分核心突破专题5物理实验第1讲力学实验课件ppt版本

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• 命题规律: • 验证平行四边形定则和探究弹力和形变量的关系实
验是高考命题的热点之一,重点考查实验操作过程 和数据的处理方法.
• 方法点拨: • 1.验证平行四边形定则实验解题要点: • (1)实验步骤中“力作用效果的等效性”的判断. • (2)实验步骤中两个分力和合力的大小和方向的确定方法. • 2.探究弹力和形变量的关系实验数据处理方法 • (1)列表法 • 将测量的实验数据填入设计好的表格之中,可以分析两物理量间的定性
• C.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小 车,打出一条纸带,同时记录弹簧测力计的示数
• D.改变砂和砂桶的质量,打出几条纸带
• E.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量 m远小于小车的质量M
• (2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(相邻两 计数点间还有两个点没有画出).已知打点计时器采 用的是频率为50 Hz的交流电,根据纸带可求出小车 的加速度为_______m/s2(结果保留两位数字).
第一部分 核心专题突破
专题五 物理实验
2017考点解读
高频考点
• 1.实验基本能力:重点考查游标卡尺、螺旋测微器、多用 电表等的读数、构造、原理、重要实验方法、实验器材的选 择、电路实物连线和运用图象与表格分析处理实验数据、实 验结论、误差分析及电学实验中的故障分析等.
• 2.设计与创新能力:要求考生将教材中的实验原理、实验 方法迁移到新的背景中,以完成新的实验要求的设计性实验, 将逐步取代对原教材中实验的考查.
• 1.(2015·江西八校联考)为了探究质量一定时加速
度与力的关系.一同学设计了如图所示的实验装 置.其中M为带滑轮的小车的质量,m为砂和砂桶的 质量.(滑轮质量不计)
• (1)实验时,一定要进行的操作或保证的条件是 _____B_C_D___.

新高考适用2025版高考物理二轮总复习第1部分专题突破方略专题6物理实验第1讲力学实验及创新

新高考适用2025版高考物理二轮总复习第1部分专题突破方略专题6物理实验第1讲力学实验及创新

第一部分专题六第1讲基础题——学问基础打牢1.(2024·全国甲卷)为测量小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数,一同学将贴有标尺的瓷砖的一端放在水平桌面上,形成一倾角为α的斜面(已知sin α=0.34,cos α=0.94),小铜块可在斜面上加速下滑,如图所示.该同学用手机拍摄小铜块的下滑过程,然后解析视频记录的图像,获得5个连续相等时间间隔(每个时间间隔ΔT=0.20 s)内小铜块沿斜面下滑的距离s i(i=1,2,3,4,5),如下表所示.s1s2s3s4s55.87 cm7.58 cm9.31 cm11.02 cm12.74 cm由表中数据可得,小铜块沿斜面下滑的加速度大小为_0.43__m/s2,小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数为_0.32__.(结果均保留2位有效数字,重力加速度大小取9.80 m/s2)【解析】依据逐差法有a=s5+s4-s2+s32ΔT2代入数据可得小铜块沿斜面下滑的加速度大小a≈0.43 m/s2.对小铜块受力分析依据牛顿其次定律有mg sin α-μmg cos α=ma代入数据解得μ≈0.32.2. (2024·全国Ⅲ卷)某同学利用图(a)所示装置验证动能定理.调整木板的倾角平衡摩擦阻力后,挂上钩码,钩码下落,带动小车运动并打出纸带.某次试验得到的纸带及相关数据如图(b)所示.已知打出图(b)中相邻两点的时间间隔为0.02 s,从图(b)给出的数据中可以得到,打出B点时小车的速度大小v B=_0.36__m/s,打出P点时小车的速度大小v P=_1.80__m/s(结果均保留2位小数).若要验证动能定理,除了需测量钩码的质量和小车的质量外,还须要从图(b)给出的数据中求得的物理量为_B 、P 之间的距离__.【解析】 由匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于平均速度v B =4.00-2.56×10-20.04 m/s =0.36 m/s ;v P =57.86-50.66×10-20.04m/s =1.80 m/s ,验证动能定理须要求出小车运动的过程中拉力对小车做的功,所以还须要测量对应的B 、P 之间的距离.3. (2024·全国Ⅱ卷)一细绳跨过悬挂的定滑轮,两端分别系有小球A 和B ,如图所示.一试验小组用此装置测量小球B 运动的加速度.令两小球静止,细绳拉紧,然后释放小球,测得小球B 释放时的高度h 0=0.590 m ,下降一段距离后的高度h =0.100 m ;由h 0下降至h 所用的时间T =0.730 s .由此求得小球B 加速度的大小为a =_1.84__m/s 2(保留3位有效数字).从试验室供应的数据得知,小球A 、B 的质量分别为100.0 g 和150.0 g ,当地重力加速度大小为g =9.80 m/s 2.依据牛顿其次定律计算可得小球B 加速度的大小为a ′=_1.96__m/s 2(保留3位有效数字).可以看出,a ′与a 有明显差异,除试验中的偶然误差外,写出一条可能产生这一结果的缘由:_滑轮的轴不光滑,绳和滑轮之间有摩擦(或滑轮有质量)__.【解析】 由题意可知小球下降过程中做匀加速直线运动,故依据运动学公式有h 0-h =12aT 2,代入数据解得a =1.84 m/s 2;依据牛顿其次定律可知对小球A 有F T -m A g =m A a ′,对小球B 有m B g -F T =m B a ′,带入已知数据解得a ′=1.96 m/s 2;在试验中绳和滑轮之间有摩擦会造成实际计算值偏小.4. (2024·湖北恩施二模)某试验小组想利用水流在重力作用下的粗细变更估测重力加速度大小.如图甲所示,水龙头出口竖直向下,流出的水在重力作用下速度越来越大,水流的横截面积越来越小.水龙头在随意时间t 内流出水的体积都为V .某同学用数码相机从不同方向正对水柱拍下多组照片(照片与实物的尺寸比例为11),在照片上用游标卡尺在相距h 的两处测出水流的横截面直径分别为d 1和d 2.(1)某次用游标卡尺测量水流的横截面直径时如图乙所示,其读数为_10.4__mm.(2)为提高该试验的精度,避开因水龙头出口不规则等因素造成的影响,下列措施有效的是_CD__;A.水龙头出口越细越好B.测量d1时应尽量靠近水龙头出口C.测量同一横截面直径d时,应用多张照片测量再求平均值D.h取值尽可能大些,但是须要避开因为水流太细而发成离散的水珠(3)试写出重力加速度表达式g=.【解析】(1)用游标卡尺测量水流的横截面直径读数为10 mm+0.1 mm×4=10.4 mm.(2)水龙头出口越粗越好,过细的话会给测量直径产生较大的误差,选项A错误;水口处的水流可能不是很匀称,则测量d1时应尽量远离水龙头出口,选项B错误;测量同一横截面直径d时,应用多张照片测量再求平均值,以减小误差,选项C正确;h取值尽可能大些,但是须要避开因为水流太细而发成离散的水珠,选项D正确.故选CD.(3)因时间t内流过某截面的水的体积为V,由流速关系可知V=v1t·由运动公式=2gh联立解得g=8V2hπ2t2.5. (2024·湖南衡阳三模)小明同学在用下面装置做力学试验时发觉,这个装置也可以用来测量当地的重力加速度g.试验器材有小车,一端带有定滑轮的平直轨道,垫块,细线,打点计时器,纸带,频率为50 Hz的沟通电源,刻度尺,6个槽码,每个槽码的质量均为m.(1)试验步骤如下:①按图甲安装好试验器材,跨过定滑轮的细线一端连接在小车上,另一端悬挂着6个槽码,变更轨道的倾角,用手轻推小车,直到打点计时器在纸带上打出一系列等间距的点,表明小车沿倾斜轨道匀速下滑;②保持轨道倾角不变,取下1个槽码(即细线下端还悬挂5个槽码),让小车拖着纸带沿轨道下滑,依据纸带上打的点迹测出加速度a ;③削减细线下端悬挂的槽码数量,重复步骤②;④以取下槽码的总个数n (1≤n ≤6)的倒数1n 为横坐标,1a 为纵坐标,在坐标纸上作1a ­1n关系图线.(2)在进行步骤①时,须要将平直轨道左侧用垫块垫高,若某次调整过程中打出的纸带如图乙所示(纸带上的点由左至右依次打出),则垫块应当_往左移__(填“往左移”“往右移”或“固定不动”). (3)某次试验获得如图所示的纸带,相邻计数点间均有4个点未画出,则加速度大小a =_0.191__m/s 2(保留三位有效数字).(4)测得1a ­1n 关系图线的斜率为k ,纵轴截距为b ,当地的重力加速度g = -1b. 【解析】 (2)由图知,纸带上相邻计数点间距离越来越大,可知做加速运动,则垫块应当往左移.(3)相邻计数点间的时间间隔T =0.1 s ,依据逐差法,加速度大小a =x DE +x EF +x FG -x AB +x BC +x CD 9T2≈0.191 m/s 2. (4)依据牛顿其次定律a =nmg 6-n m +M 车 整理得1a =6m +M 车mg ·1n -1g依据题意b =-1g所以g =-1b. 6. (2024·全国Ⅰ卷)某同学用如图所示的试验装置验证动量定理,所用器材包括:气垫导轨、滑块(上方安装有宽度为d 的遮光片)、两个与计算机相连接的光电门、砝码盘和砝码等.试验步骤如下:(1)开动气泵,调整气垫导轨,轻推滑块,当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间_大约相等__时,可认为气垫导轨水平.(2)用天平测砝码与砝码盘的总质量m 1、滑块(含遮光片)的质量m 2.(3)用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接,并让细线水平拉动滑块.(4)令滑块在砝码和砝码盘的拉动下从左边起先运动,和计算机连接的光电门能测量出遮光片经过A 、B 两处的光电门的遮光时间Δt 1、Δt 2及遮光片从A 运动到B 所用的时间t 12.(5)在遮光片随滑块从A 运动到B 的过程中,假如将砝码和砝码盘所受重力视为滑块所受拉力,拉力冲量的大小I =_m 1gt 12__,滑块动量变更量的大小Δp = m 2⎝ ⎛⎭⎪⎫d Δt 2-d Δt 1 .(用题中给出的物理量及重力加速度g 表示)(6)某次测量得到的一组数据为:d =1.000 cm ,m 1=1.50×10-2 kg ,m 2=0.400 kg ,Δt 1=3.900×10-2 s ,Δt 2=1.270×10-2 s ,t 12=1.50 s ,取g =9.80 m/s 2.计算可得I =_0.221__N·s,Δp =_0.212__kg·m·s -1.(结果均保留3位有效数字)(7)定义δ=⎪⎪⎪⎪⎪⎪I -Δp I ×100%,本次试验δ=_4__%(保留1位有效数字). 【解析】 (1)当经过A 、B 两个光电门时间相等时,速度相等,此时由于阻力很小,可以认为导轨是水平的.(5)由I =Ft ,知I =m 1gt 12,由Δp =mv 2-mv 1知Δp =m 2·d Δt 2-m 2·d Δt 1=m 2⎝ ⎛⎭⎪⎫d Δt 2-d Δt 1. (6)代入数值知,冲量I =m 1gt 12=1.5×10-2×9.8×1.5 N·s=0.221 N·s,动量变更量Δp =m 2⎝ ⎛⎭⎪⎫d Δt 2-d Δt 1=0.212 kg·m·s -1. (7)δ=|I -Δp |I ×100%=0.221-0.2120.221×100%≈4%. 7. (2024·浙江1月高考)在“探讨平抛运动”试验中,以小钢球离开轨道末端时球心位置为坐标原点O ,建立水平与竖直坐标轴.让小球从斜槽上离水平桌面高为h 处静止释放,使其水平抛出,通过多次描点可绘出小球做平抛运动时球心的轨迹,如图所示.在轨迹上取一点A ,读取其坐标(x 0,y 0).(1)下列说法正确的是 C .A .试验所用斜槽应尽量光滑B .画轨迹时应把全部描出的点用平滑的曲线连接起来C .求平抛运动初速度时应读取轨迹上离原点较远的点的数据(2)依据题目所给信息,小球做平抛运动的初速度大小v 0=_D__. A.2ghB .2gy 0C .x 0g 2hD .x 0g 2y 0 (3)在本试验中要求小球多次从斜槽上同一位置由静止释放的理由是_确保多次运动的轨迹相同__.【解析】 (1)只要保证小球每次从同一位置静止释放,到达斜槽末端的速度大小都相同,与试验所用斜槽是否光滑无关,故A 错误;画轨迹时应舍去误差较大的点,把误差小的点用平滑的曲线连接起来,故B 错误;求平抛运动初速度时应读取轨迹上离原点较远的点的数据,便于减小读数产生的偶然误差,故C 正确.(2)坐标原点O 为抛出点,由平抛规律有x 0=v 0t ,y 0=12gt 2 联立解得平抛运动的初速度为v 0=x 0g 2y 0,故选D. (3)小球多次从斜槽上同一位置由静止释放是为了保证到达斜槽末端的速度大小都相同,从而能确保多次运动的轨迹相同.应用题——强化学以致用8. (2024·河南安阳模拟)某试验小组想要验证力的平行四边形定则,他们只找到三根相同的橡皮筋、图钉若干、固定有白纸的平木板、一把刻度尺和一支铅笔.试验步骤如下:(1)将三根橡皮筋的一端都拴在一个图钉O 上.将这三根橡皮筋的另一端分别再拴一个图钉A 、B 、C ,此时四个图钉均未固定在板上;(2)另一同学用刻度尺测出橡皮筋的自由长度L 0;(3)使三根橡皮筋互成适当角度适度拉伸(不超过弹性限度),稳定后把图钉A 、B 、C 钉在木板上,再将图钉O 固定在木板上,须要记录、测出_三根橡皮筋的方向__、_三根橡皮筋的长度__;(4)分别算出三根橡皮筋的伸长量x 1、x 2、x 3.选择合适的比例标度,将x 1、x 2、x 3按肯定的标度表示出来.以x1、x2为邻边作平行四边形,作出其对角线OF,如图1所示.比较OF 与_x3__的长度和方向,若两者大小在误差允许范围内相等且几乎在一条直线上,则达到试验目的;(5)如图2所示,把图钉O从木板上松开,保持力F3不变(即相当于三条橡皮筋的结点O 和x3不变),且F1起始位置与F3垂直,另外保持F1、F2夹角不变,F1、F2从图示位置顺时针缓慢转过一个锐角过程中,下列结论正确的是_BC__.A.F1肯定渐渐变大B.F1可能先变大后变小C.F2肯定渐渐变小D.F2可能先变大后变小【解析】(3)本试验须要记录力的大小和方向,其中力的方向即三根橡皮筋的方向;虽然试验中没有弹簧测力计干脆测量力的大小,但由于橡皮筋相同,所以劲度系数相同,可以通过橡皮筋的伸长量来间接反映力的大小,在自由长度已经测量的状况下,还须要测量三根橡皮筋的长度.(4)本试验中须要比较F1和F2的合力与F3是否满意大小相等、方向相反的关系,即比较O F与x3的长度和方向,若两者大小在误差允许范围内相等且几乎在一条直线上,则达到试验目的.(5)由题意,依据几何关系以及平衡条件可知F1、F2、F3组成的封闭矢量三角形内接于圆内,如图所示,可知F1、F2从图示位置顺时针缓慢转过一个锐角过程中,由于F1和F2的最终方向未知,所以F1可能先变大后变小,F2肯定渐渐变小,故选BC.9. (2024·浙江6月高考)(1)①“探究小车速度随时间变更的规律”的试验装置如图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_6.15~6.25__cm.由图3中小车运动的数据点,求得加速度为_1.7~2.1__m/s 2(保留两位有效数字).②利用图1装置做“探究加速度与力、质量的关系”的试验,需调整的是_BC__.A .换成质量更小的小车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 .变更连接小车的细绳与长木板的夹角(2)“探究求合力的方法”的试验装置如图4所示,在该试验中,①下列说法正确的是_D__.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状况下,确定一个拉力的方向须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,为了完成该试验至少须要_3__(选填“2”“3”或“4”)次把橡皮条结点拉到O 点.【解析】 (1)①依题意,打计数点B 时小车位移大小为 6.20 cm ,考虑到偶然误差,6.15 cm ~6.25 cm 也可;由图3中小车运动的数据点,有a =Δv Δt =1.05-0.300.4m/s 2=1.9 m/s 2,考虑到偶然误差,1.7 m/s 2~2.1 m/s 2也可.②利用图1装置“探究加速度与力、质量的关系”的试验时,须要满意小车质量远远大于钩码质量,所以不须要换质量更小的车,故A 错误;利用图1装置“探究加速度与力、质量的关系”的试验时,须要利用小车斜向下的分力以平衡其摩擦阻力,所以须要将长木板安装打点计时器一端较滑轮一端适当的高一些,故B 正确;以系统为探讨对象,依题意“探究小车速度随时间变更的规律”试验时有 1.9m/s 2≈mg -f M +m ,考虑到实际状况,即f ≪mg ,有1.9 m/s 2≈mg M +m,则可知M ≈4m ,而利用图1装置“探究加速度与力、质量的关系”的试验时要保证所悬挂质量远小于小车质量,即m ≪M ;可知目前试验条件不满意,所以利用当前装置在“探究加速度与力、质量的关系”时,需将钩码更换成砝码盘和砝码,以满意小车质量远远大于所悬挂物体的质量,故C 正确;试验过程中,需将连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板始终保持平行,与之前的相同,故D 错误,故选BC.(2)①在不超出弹簧测力计的量程和橡皮条形变限度的条件下,使拉力适当大些,不必使两只测力计的示数相同,故A 错误;在已记录结点位置的状况下,确定一个拉力的方向须要再选择相距较远的一个点就可以了,故B 错误;试验中拉弹簧秤时,只需让弹簧与外壳间没有摩擦,此时弹簧测力计的示数即与弹簧对细绳的拉力,与弹簧秤外壳与木板之间是否存在摩擦无关,故C 错误;为了减小试验中摩擦对测量结果的影响,拉橡皮条时,橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近并平行于木板,故D 正确.②若只有一只弹簧秤,为了完成该试验,用手拉住一条细绳,用弹簧秤拉住另一条细绳,互成角度的拉橡皮条,使其结点达到某一点O ,登记位置O 和弹簧秤示数F 1和两个拉力的方向;交换弹簧秤和手所拉细绳的位置,再次将结点拉至O 点,使两力的方向与原来两力方向相同,并登记此时弹簧秤的示数F 2;只用一个弹簧秤将结点拉至O 点,并登记此时弹簧秤的示数F 的大小及方向;所以若只有一只弹簧秤,为了完成该试验至少须要3次把橡皮条结点拉到O .10. (2024·湖南长沙模拟)为了测定斜面倾角θ,小迪在斜面上贴上一张方格纸,方格纸每个小方格(正方形)边长为d ,如图甲所示,已知方格纸的横线与斜面底边平行,斜面底边水平.让一个粘有红色粉末的小球以肯定初速度沿方格纸的某条横线射出,在纸上留下滚动的痕迹.小迪利用手机对小球滚动的过程进行录像,并从录像中读取到小球从A 点运动到B 点(如图乙所示)的时间为t .当地重力加速度为g ,小球在方格纸上的滚动摩擦可忽视,依据题中信息,完成下列问题:(1)小球的初速度为 7d t.(2)小球的加速度为 49d t 2 . (3)斜面倾角的正弦值sin θ= 49d gt2 .[在(1)(2)(3)问中,请用题干中定义的d 、g 、t 组成表达式填空](4)已知d =10 cm ,t =1 s ,g =9.8 m/s 2,则可测得斜面倾角θ=_30°__.【解析】 (1)小球在斜面上的运动是类平抛运动,由图可知,小球在水平方向上发生7d 的位移,所用时间为t ,依据水平方向上x =v 0t 可得v 0=x t =7d t. (2)小球在横线上通过两格的时间为T =2t 7从纵线上看,小球在连续的2t 7的时间内位移增加量为Δy =4d 依据逐差法Δy =aT 2可得a =49d t2. (3)沿斜面方向依据牛顿其次定律有mg sin θ=ma 则sin θ=a g =49d gt 2. (4)代入数据可得sin θ=0.5则θ=30°.。

最新-2021届高三物理二轮复习课件第1部分 专题讲练突破 物理实验522 精品

最新-2021届高三物理二轮复习课件第1部分 专题讲练突破 物理实验522 精品

解析:(1)根据 R=ρSl ,得铜导线的阻值约为 Rx=1.7 Ω,即 Rx+ R0=4.7 Ω.实验中的滑动变阻器若选 R1,则当滑动变阻器滑片移 至 a 端时,电压表的示数约为 3 V,若滑动变阻器滑片向右移动, 电压表示数变大,超过电压表量程,故实验中的滑动变阻器应选 R2.闭合开关 S 前应使电路中的电阻最大,故滑动变阻器滑片应移 至 a 端.
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可供使用的器材有: 电流表:量程 0.6 A,内阻约 0.2 Ω; 电压表:量程 3 V,内阻约 9 kΩ; 滑动变阻器 R1:最大阻值 5 Ω; 滑动变阻器 R2:最大阻值 20 Ω; 定值电阻:R0=3 Ω; 电源:电动势 6 V,内阻可不计; 开关、导线若干.
回答下列问题: (1)实验中滑动变阻器应选________(填“R1”或“R2”),闭合开关 S 前应将滑片移至________端(填“a”或“b”). (2)在实物图中,已正确连接了部分导线,请根据图甲电路完成剩 余部分的连接.
G.滑动变阻器(0~500 Ω、0.2 A); H.蓄电池(电动势为 5 V,内阻不计); I.电键、导线若干.
请回答下列问题: (1)为了更精确地描绘出小灯泡的伏安特性曲线,该小组的同学在 完成实验时,电压表应选________,电流表应选________,实验 中电压以及电流要求从零开始调节,则滑动变阻器应选 ________.(填器材前面的字母代号) (2)选择好合适的实验器材后,请设计符合实验要求的电路图,并 用笔画线代替导线将图所示实物图连接完整. (3)闭合电键前,滑动变阻器的滑动触头应置于最______端.(填 “左”或“右”)
解析:(1)因灯泡的额定电压为 4 V,为保证安全,选用的电压表 量程应稍大于 4 V,电压表量程太大则会使测量误差较大,故选 用量程为 5 V 的电压表;由 P 额=U 额 I 额得,灯泡的额定电流 I 额 =UP额额=0.5 A,故应选择量程为 0.6 A 的电流表;实验中电压从零 开始变化,故滑动变阻器采用分压式接法,而分压式接法中应选 总阻值较小的滑动变阻器;

近年高考物理二轮复习 第1部分 核心突破 专题5 物理实验 第1讲 力学实验演练(2021年整理)

近年高考物理二轮复习 第1部分 核心突破 专题5 物理实验 第1讲 力学实验演练(2021年整理)

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第1讲力学实验1.(2016·杭州质检)某同学为探究求合力的方法,做了如图所示的实验.ABCD为竖直平板,E、F两处固定了摩擦不计的轻质滑轮,滑轮的轴保持水平,所用绳子的质量可不计.第一次实验中,当装置平衡时,绳子的结点在O处,拉力的方向和钩码的位置如图所示.第二次实验时,仅把右侧滑轮的位置移动到图中的G点,待稳定后,∠EOF将__不变__(填“变大”“变小”或“不变”),绳子结点O的位置将C.A.竖直向下移动B.水平向右移动C.沿EO方向移动D.沿FO方向移动解析:仅将滑轮移动到G点,由于三力大小不变,向下的拉力方向不变,所以另外两个拉力方向不变,左侧拉力仍然沿EO方向,O点沿EO方向移动.2.(2016·乌鲁木齐诊断三)如图所示的装置可以探究外力做功和物体速度变化的关系.光滑斜槽轨道固定在水平桌面上,将斜槽从底端开始分成长度相等的五等份,使AB=BC=CD=DE =EF.让小球每次从不同等分点处静止释放,最后落在水平地面上.(1)实验中,若小球从F点释放运动至斜槽水平位置的过程中,外力做功为W,则小球从B 释放运动至斜槽水平位置的过程中,外力做的功为错误!。

高考物理二轮复习专题突破秘籍 (考点汇聚专题专讲专练考点串讲)力学与创

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拾躲市安息阳光实验学校【二轮复习名师专题突破秘籍】2014高考物理二轮复习:力学实验与创新(考点汇聚+专题专讲专练+考点串讲,16页word,含名师详解)专题定位高考对学生实验的考查,主要有以下十一个实验:①研究匀变速直线运动;②探究弹力和弹簧伸长量的关系;③验证力的平行四边形定则;④验证牛顿第二定律;⑤探究做功和物体速度变化的关系;⑥验证机械能守恒定律;⑦测定金属丝的电阻率(同时练习使用螺旋测微器);⑧描绘小灯泡的伏安特性曲线;⑨测定电源的电动势和内阻;⑩练习使用多用电表;⑪传感器的简单使用.高考除了对课本中原有的学生实验进行考查外,还增加了对演示实验的考查,利用学生所学过的知识,对实验器材或实验方法加以重组,来完成新的实验设计.设计型实验将逐步取代对课本中原有的单纯学生实验的考查.应考策略 1.熟知各种器材的特性.2.熟悉课本实验,抓住实验的灵魂——实验原理,掌握数据处理的方法,熟知两类误差分析.力学实验与创新一、游标卡尺和螺旋测微器的读数例1用游标卡尺测得某样品的长度如图1甲所示,其读数L=________mm;用螺旋测微器测得该样品的外边长a如图乙所示,其读数a=________mm.图1解析根据游标卡尺的读数方法,读数为20 mm+3×0.05 mm=20.15 mm.根据螺旋测微器的读数方法,读数为1.5 mm+23.0×0.01 mm=1.730 mm.答案20.15 1.730以题说法 1.游标卡尺的读数方法:由主尺读出整毫米数l0,从游标尺上读出与主尺上某一刻度对齐的格数n,则测量值(mm)=(l0+n×精确度) mm.注意:(1)游标卡尺的精确度一般为游标尺上总刻度数的倒数.(2)游标卡尺不需要估读.2.螺旋测微器的读数方法:测量值(mm)=固定刻度指示的毫米数(注意半毫米刻度线是否露出)+可动刻度上与固定刻度基线所对的刻度值(注意刻度值要估读一位)×0.01 mm.(1)用螺旋测微器测量一小球的直径,结果如图2甲所示,则小球的直径d=________ mm.图2(2)知识的迁移能力是非常重要的,应用螺旋测微器的原理,解决下面的问题:在一些用来测量角度的仪器上,有一个可转动的圆盘,圆盘的边缘标有角度刻度.为了较准确地测量出圆盘转动的角度,在圆盘外侧有一个固定不动的游标,上面共有10个分度,对应的总角度为9度.如图乙中画出了游标和圆盘的一部分.读出此时圆盘的零刻度线相对于游标零刻度线转过的角度为________度.答案(1)10.975 (2)20.6解析(1)螺旋测微器主尺读数为10.5 mm,可动刻度一共50个格,代表0.5 mm,每个格表示0.01 mm,第47.5个格与固定刻度基线对齐,因此可动刻度的读数为0.475 mm,故螺旋测微器的读数为10.975 mm.(2)主尺部分的读数为20度,游标尺一共10个格,每个格代表0.1度,第6个格对齐,故游标尺的读数为0.6度,因此一共是20.6度.二、验证力的平行四边形定则例2有同学利用如图3所示的装置来验证力的平行四边形定则.在竖直木板上铺有白纸,固定两个光滑的滑轮A和B,将绳子打一个结点O,每个钩码的重量相等,当系统达到平衡时,根据钩码个数读出三根绳子的拉力F T OA、F T OB和F T OC,回答下列问题:图3(1)改变钩码个数,实验能完成的是________.A.钩码的个数N1=N2=2,N3=4B.钩码的个数N1=N3=3,N2=4C.钩码的个数N1=N2=N3=4D.钩码的个数N1=3,N2=4,N3=5(2)在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是________.A.标记结点O的位置,并记录OA、OB、OC三段绳子的方向B.量出OA、OB、OC三段绳子的长度C.用量角器量出三段绳子之间的夹角D.用天平测出钩码的质量(3)在作图时(如图4),你认为图示中________是正确的.(填“甲”或“乙”)图4答案(1)BCD (2)A (3)甲解析(1)实验中的分力与合力的关系必须满足:|F1-F2|<F3<F1+F2,因此B、C、D选项是可以的.(2)在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是标记结点O的位置,并记录OA、OB、OC三段绳子的方向.(3)F3的方向一定竖直向下,而F1和F2合力方向由于测量误差可能偏离竖直向上方向,所以甲是正确的.以题说法 1.本实验考查的重点是“力作用效果的等效性”.2.对实验步骤中两个分力和合力的大小和方向的确定也是考查的重点.“验证力的平行四边形定则”的实验如图5甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,P为橡皮条与细绳的结点,用两把互成角度的弹簧秤把结点P拉到位置O.图5①从图甲可读得弹簧秤B的示数为________ N.②为了更准确得到合力与分力的关系,要采用作力的______(填“图示”或“示意图”)来表示分力与合力.③图乙中与F1、F2效果相同的力是________(填“F”或“F′”).④图乙中方向一定沿AO方向的力是________(填“F”或“F′”).答案①3.8②图示③F′④F′解析为了更准确得到合力与分力的关系,要采用作力的图示来表示分力与合力.图乙中与F1、F2效果相同的力是用一个弹簧秤把结点P拉到位置O时的力F′.图乙中方向一定沿AO方向的力是F′.三、探究弹力和弹簧伸长量的关系例3通过《探究弹簧弹力与弹簧伸长长度的关系》实验,我们知道在弹性限度内,弹簧弹力F的大小与弹簧的伸长(或压缩)量x成正比,并且不同的弹簧,其劲度系数不同.已知一根原长为L0、劲度系数为k1的长弹簧A,现把它截成长为23L0和13L0的B、C两段,设B段的劲度系数为k2、C段的劲度系数为k3,关于k1、k2、k3的大小关系,同学们做出了如下猜想.甲同学:既然是同一根弹簧截成的两段,所以,k1=k2=k3乙同学:弹簧越短劲度系数越大,所以,k1<k2<k3丙同学:弹簧越长劲度系数越大,所以,k1>k2>k3(1)为了验证猜想,可以通过实验来完成.实验所需的器材除铁架台外,还需要________.(2)简要实验步骤如下,请完成相应填空.a.将弹簧A悬挂在铁架台上,用刻度尺测量弹簧A的长度L0;b.在弹簧A的下端挂上钩码,记下钩码的个数(如n个)并用刻度尺测量弹簧的长度L1;c.由F=mg计算弹簧的弹力;由x=L1-L0计算出弹簧的伸长量.由k=Fx计算弹簧的劲度系数;d.改变________________,重复实验步骤b、c,并求出弹簧A的劲度系数k1的平均值;e.按要求将弹簧A剪断,分成B、C两段,重复实验步骤a、b、c、d.分别求出弹簧B、C的劲度系数k2、k3的平均值.比较k1、k2、k3并得出结论.(3)图6是实验得到的图线.根据图线得出弹簧的劲度系数与弹簧长度有怎样的关系?图6答案(1)刻度尺、已知质量且质量相等的钩码(2)钩码的个数(3)同一根弹簧上截下的几段,越短的段,劲度系数越大(或越长的段,劲度系数越小)四、以打点计时器或光电门为工具的力学实验例4(2013·四川·8(2))如图7所示,某组同学借用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作,进行“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验:图7①为达到平衡阻力的目的,取下细绳及托盘,通过调整垫片的位置,改变长木板倾斜程度,根据打出的纸带判断小车是否做________运动.②连接细绳及托盘,放入砝码,通过实验得到图8所示的纸带.纸带上O为小车运动起始时刻所打的点,选取时间间隔为0.1 s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G.实验时小车所受拉力为0.2 N,小车的质量为0.2 kg.图8请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化ΔE k.补填表中空格(结果保留至小数点后第四位).O—B O —C O —D O—E O—FW/J0.043 20.057 20.073 40.091 5ΔE k/J0.043 00.057 00.073 40.090 7分析上述数据可知:在实验误差允许的范围内W=ΔE k.与理论推导结果一致.③实验前已测得托盘质量为7.7×10-3kg,实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为________kg(g取9.8 m/s2,结果保留至小数点后第三位).解析②W=Fx OF=0.2×55.75×10-2 J=0.111 5 Jv F=66.77-45.75×10-22×0.1m/s=1.051 m/sΔE k=12mv2F=12×0.2×1.0512 J=0.110 5 J③设放入砝码质量为m,则(m+7.7×10-3 kg)g-0.2 N=(m+7.7×10-3 kg)a①对小车:a=FM=0.20.2m/s2=1 m/s2 ②联立①②得:m=0.015 kg答案①匀速直线②0.111 50.110 5 ③0.015以题说法新课标《考试大纲》规定的六个力学实验中有四个涉及打点计时器:研究匀变速直线运动、验证牛顿第二定律、探究做功和物体速度变化的关系和验证机械能守恒定律.这类实验的关键是要掌握纸带的分析处理方法,对于纸带常见有以下三大应用. 1.由纸带确定时间要区别打点计时器打出的点与人为选取的计数点之间的区别与联系,便于测量和计算,一般每五个点取一个计数点,这样时间间隔为Δt =0.02×5 s=0.1 s.2.求解瞬时速度利用做匀变速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.如图9所示,打n 点时的速度v n =x n +x n +12T图93.用“逐差法”求加速度如图10所示,a =x 4+x 5+x 6-x 1+x 2+x 33T2图10有些实验用光电门代替打点计时器来完成瞬时速度和加速度的测量,具体做法如下:(1)求瞬时速度:把遮光条(宽度为d )通过光电门的时间Δt 内的平均速度看做物体经过光电门的瞬时速度,即v =dΔt.(2)求加速度:若两个光电门之间的距离为L ,则利用速度与位移的关系可求加速度,即a =v 22-v 212L.某学习小组在“研究匀变速直线运动”的实验中,用如图11所示的气垫导轨装置来测小车的加速度,由导轨标尺可以测出两个光电门之间的距离L ,窄遮光板的宽度为d ,窄遮光板依次通过两个光电门的时间分别为t 1、t 2.图11(1)通过两个光电门的瞬时速度分别为v 1=________,v 2=________.在计算瞬时速度时应用的物理方法是________________.(填“极限法”“微元法”或“控制变量法”).(2)则滑块的加速度可以表示为a =________(用题中所给物理量表示). (3)该学习小组在测出滑块的加速度后,经分析讨论,由于滑块在气垫导轨上运动时空气阻力很小,可用上述实验装置来验证机械能守恒定律,为此还需测量的物理量是________和________,机械能守恒的表达式为________________(用题中所给物理量和测量的物理量表示).答案 (1)d t 1 d t 2 极限法 (2)d 22L (1t 22-1t 21)(3)沙桶的质量m 滑块的质量MmgL =12(M +m )d 2(1t 22-1t 21)解析 (1)小车通过两个光电门的瞬时速度等于小车通过光电门这段时间内的平均速度,故瞬时速度分别为d t 1和dt 2.时间取的越短,瞬时速度越接近平均速度,故采用了极限法;(2)根据运动学公式2aL =v 22-v 21,代入可求得加速度a =d 22L (1t 22-1t 21);(3)要验证机械能守恒就要看沙桶重力势能的减少量和系统动能的增加量是否相等,因此需要测量沙桶的质量m 和滑块的质量M ,机械能守恒定律的表达式为mgL =12(M +m )d 2(1t 22-1t 21).13.力学创新实验的分析技巧审题示例(2013·新课标Ⅰ·22)(7分)图12为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图.实验步骤如下: 图12①用天平测量物块和遮光片的总质量M ,重物的质量m ,用游标卡尺测量遮光片的宽度d ,用米尺测量两光电门之间的距离s ; ②调整轻滑轮,使细线水平;③让物块从光电门A 的左侧由静止释放,用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A 和光电门B 所用的时间Δt A 和Δt B ,求出加速度a ; ④多次重复步骤③,求a 的平均值 a ; ⑤根据上述实验数据求出动摩擦因数μ. 回答下列问题:(1) 测量d 时,某次游标卡尺(主尺的最小分度为1 mm)的示数如图13所示.其读数为________ cm. 图13(2)物块的加速度a 可用d 、s 、Δt A 和Δt B 表示为a =________.(3)动摩擦因数μ可用M 、m 、a 和重力加速度g 表示为μ=________. (4)如果细线没有调整到水平,由此引起的误差属于____________(填“偶然误差”或“系统误差”). 审题模板 答题模板(1)0.9 cm +12×0.05 mm=0.960 cm (2分)(2)因为v A =d Δt A ,v B =d Δt B,又由2as =v 2B -v 2A ,得a =12s [(d Δt B )2-(d Δt A)2] (2分)(3)设细线上的拉力为F T ,则mg -F T =m a ,F T -μMg =M a两式联立得μ=mg -M +m x\to(a )Mg(2分)(4)细线没有调整到水平,属于实验方法粗略,这样会引起系统误差. (1分)答案 (1)0.960 (2)12s [(d Δt B )2-(d Δt A)2](3)mg -M +m x\to(a )Mg(4)系统误差为了探究合外力做功与物体动能改变的关系,某同学设计了如下实验方案:第一步:如图14甲所示,把木板一端垫起,滑块通过细绳与一重锤相连,然后跨过定滑轮,重锤下连一纸带,穿过打点计时器,调整木板倾角,直到轻推滑块,滑块沿木板向下匀速运动.第二步:如图乙所示,保持木板倾角不变,取下细绳和重锤,将打点计时器安装在木板靠近滑轮处,将滑块与纸带相连,使其穿过打点计时器. 第三步:接通电源,释放滑块,使之从静止开始加速运动,打出的纸带如图丙所示.其中打下计数点O 时,滑块的速度为零,相邻计数点的时间间隔为T .图14(1)根据纸带求打点计时器打E 点时滑块的速度v E =________.(2)已知重锤质量为m ,当地的重力加速度为g ,合外力在OE 段对滑块做功的表达式W OE =________.(3)利用图丙数据求出各段合外力对滑块所做的功W 及A 、B 、C 、E 各点的速度v .以v 2为纵轴,以W 为横轴建立坐标系,作出v 2-W 图象,发现它是一条过坐标原点的倾斜直线,测得直线斜率为k ,则滑块质量M =________.答案 (1)x 6-x 42T (2)mgx 5 (3)2k解析 (1)根据中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可得v E =x 6-x 42T. (2)本实验中将重锤的重力当作合外力,合外力在OE 段对滑块做的功为mgx 5.(3)根据动能定理有W =12Mv 2,得v 2=2M W ,所以2M =k ,M =2k .(限时:45分钟)1.(2013·广东·34(1))研究小车匀变速直线运动的实验装置如图1(a)所示,其中斜面倾角θ可调,打点计时器的工作频率为50 Hz ,纸带上计数点的间距如图(b)所示,其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出. 图1①部分实验步骤如下:A .测量完毕,关闭电源,取出纸带B .接通电源,待打点计时器工作稳定后放开小车C .将小车停靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连D .把打点计时器固定在平板上,让纸带穿过限位孔上述实验步骤的正确顺序是:__________(用字母填写).②图(b)中标出的相邻两计数点的时间间隔T =______ s.③计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v 5=________.④为了充分利用记录数据,减小误差,小车加速度大小的计算式应为a =________.答案 ①DCBA ②0.1 ③s 4+s 52T④s 4+s 5+s 6-s 1+s 2+s 39T2解析 ②时间t =nT 0=5×0.02 s=0.1 s(n 为相邻两个计数点的间隔数).③在匀变速直线运动中:中间时刻的速度等于平均速度.④取s 1′=s 1+s 2+s 3,s 2′=s 4+s 5+s 6,则:T ′=3T ,就可用Δs ′=s 2′-s 1′=aT ′2求a .2. 橡皮筋也像弹簧一样,在弹性限度内伸长量x 与弹力F 成正比,即F =kx ,k 的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L 、横截面积S 有关,理论与实际都表明k =YSL,其中Y 是一个由材料决定的常数,材料力学上称之为杨氏模量.(1)在国际单位中,杨氏模量Y 的单位应该是________.A .NB .mC .N/mD .Pa(2)用如图2甲所示的实验装置可以测量出一段横截面积是圆形的橡皮筋的杨氏模量Y 的值,首先利用毫米刻度尺测得橡皮筋的长度L =20.00 cm ,利用测量工具a 测得橡皮筋未受到拉力时的直径D =4.000 mm ,那么测量工具a 应该是________________.图2(3)用如图甲所示的装置就可以测出这种橡皮筋的Y 值,下面的表格是橡皮筋受到的拉力F 与伸长量x 的实验记录.处理数据时,可在图乙中作出F -x 的图象,由图象可求得该橡皮筋的劲度系数k =______N/m.(保留两位有效数字)拉力F (N)5 10 15 20 25 伸长量x (cm)1.63.24.86.48(4))答案 (1)D (2)螺旋测微器(或千分尺) (3)图象见解析图 3.1×102(4)5×106Pa解析 (1)根据表达式k =YS L 得:Y =kLS已知k 的单位是N/m ,L 的单位是m ,S 的单位是m 2,所以Y 的单位是N/m 2,也就是Pa ,故选D.(2)测量橡皮筋未受到拉力时的直径用螺旋测微器(或千分尺).(3)根据F =kx 可知,图象的斜率大小等于劲度系数大小,由图象求出劲度系数为k =3.1×102N/m.(4)根据Y =kL S求得,Y ≈5×106Pa.3. 某同学找到一条遵循胡克定律的橡皮筋来验证力的平行四边形定则,设计了如下实验: 图3(1)将橡皮筋的两端分别与两条细线相连,测出橡皮筋的原长;(2)将橡皮筋一端细线用钉子固定在竖直板上M 点,在橡皮筋的中点O 再用细线系重物,自然下垂,如图3甲所示.(3)将橡皮筋另一端细线固定在竖直板上的N 点,如图乙所示. 为完成实验,下述操作中需要的是________.A .橡皮筋两端连接的细线长度必须相同B .要测量图甲中橡皮筋Oa 的长度和图乙中橡皮筋Oa 、Ob 的长度C .M 、N 两点必须在同一高度处D .要记录图甲中O 点的位置及过O 点的竖直方向E .要记录图乙中结点O 的位置、过结点O 的竖直方向及橡皮筋Oa 、Ob 的方向答案 BE解析 橡皮筋两端连接的细线长度不需要必须相同,M 、N 两点可以不在同一高度处,不需要记录题图甲中O 点的位置及过O 点的竖直方向.由于已经测出橡皮筋的原长,只需要测量题图甲中橡皮筋Oa 的长度和题图乙中橡皮筋Oa 、Ob 的长度,需要记录题图乙中结点O 的位置、过结点O 的竖直方向及橡皮筋Oa 、Ob 的方向.操作中需要的是B 、E. 4. 用图4所示的装置做“验证牛顿第二定律”的实验.图4(1)为了减小长木板对小车摩擦力的影响,必须在长木板________(填“远离”或“靠近”)滑轮的一端下面垫一块木板,反复移动木板的位置,直至小车能单独在长木板上做________运动.(2)为了验证小车的加速度与其质量的定量关系,必须采用________法. (3)保持小车受力不变,测量不同质量的小车在这个力作用下的加速度.某次实验中打出如图5所示的纸带(打点计时器电源的频率为50 Hz),则这个加速度值a =______m/s 2. 图5(4)某同学把实验得到的几组数据画成图6的a -m 图象,为了更直观描述小车的加速度跟其质量的关系,请你根据他的图象在图7中画出a -1m图象.图6图7答案 (1)远离 匀速直线 (2)控制变量 (3)0.8(或0.80) (4)如图所示解析 (1)为了减小长木板对小车摩擦力的影响,必须平衡摩擦力,在长木板远离滑轮的一端下面垫一块木板,反复移动木板的位置,直至小车能单独在长木板上做匀速直线运动.(2)由于小车的加速度与合外力和质量有关,为了验证小车的加速度与其质量的定量关系,必须采用控制变量法.(3)根据纸带,由0.035 3 m -0.019 3 m =2a (5/f )2解得a =0.8 m/s 2.(4)某同学把实验得到的几组数据画成了题图的a -m 图象,为了更直观描述小车的加速度跟其质量的关系,可根据他的图象上的一些数据点,在题图中画出a -1m图象.5. (2013·福建·19(1))在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中(装置如图8):图8①下列说法哪一项是正确的________.(填选项前字母) A .平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上 B .为减小系统误差,应使钩码质量远大于小车质量C .实验时,应使小车靠近打点计时器由静止释放②图9是实验中获得的一条纸带的一部分,选取O 、A 、B 、C 计数点,已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz ,则打B 点时小车的瞬时速度大小为________ m/s(保留三位有效数字).图9答案 ①C ②0.653解析 ①平衡摩擦力时,是让小车的重力沿木板的分力与小车受到的摩擦力相等,故不应挂钩码,A 选项错误;为减小系统误差,应使钩码质量远小于小车的质量,B 选项错误;为了有效利用纸带,且小车运动的距离应适当大一些,应使小车靠近打点计时器由静止释放,C 选项正确.②打B 点时小车的瞬时速度v B =s AC150×10 s =18.59-5.53×10-2m0.2 s =0.653 m/s6.“动能定理”和“机械能守恒定律”是物理学中很重要的两个力学方面的物理规律.有一名同学设计了如图10甲所示的实验装置.一个电磁铁吸住一个小钢球,当将电磁铁断电后,小钢球将由静止开始向下加速运动.小钢球经过光电门时,计时装置将记录小钢球通过光电门所用的时间t,用直尺测量出小钢球由静止开始下降至光电门时的高度h.图10(1)这名同学为了验证“动能定理”,用游标卡尺测量了小钢球的直径,结果如图乙所示,他记录的小钢球的直径d=________cm.(2)这名同学在验证“动能定理”的过程中,忽略了空气阻力的影响,除了上述的数据之外是否需要测量小钢球的质量?________(填“需要”或“不需要”)(3)该同学如果打算用这套装置验证机械能守恒定律,下面的做法能提高实验精度的是( )A.在保证其他条件不变的情况下,减小小球的直径B.在保证其他条件不变的情况下,增大小球的直径C.在保证其他条件不变的情况下,增大小球的质量D.在保证其他条件不变的情况下,减小小球的质量答案(1)1.00 (2)不需要(3)AC解析(1)游标卡尺读数时,先读主尺为10 mm,再读游标尺,共10个格,每个格代表0.1 mm,第0个格与主尺刻度线对齐,故游标卡尺读数为10.0 mm,因此小钢球的直径为1.00 cm;(2)在验证动能定理时,我们使用的方法是验证mgh=12mv2,v=dt,因为两边都有质量,故不需要测质量;(3)由于空气阻力的影响,实际的方程应该是mgh-F f h=12mv2,v=dt,可以推得gh-F f hm=12v2,v=dt,所以质量越大,F f hm越小,可以提高精确性,C正确;另外从推导过程来看d越小,速度的测量越精确,所以A正确.7.(2013·新课标Ⅱ·22)某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究:一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一小球接触而不固连;弹簧处于原长时,小球恰好在桌面边缘,如图11所示.向左推小球,使弹簧压缩一段距离后由静止释放;小球离开桌面后落到水平地面.通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能.图11回答下列问题:(1)本实验中可认为,弹簧被压缩后的弹性势能E p与小球抛出时的动能E k相等.已知重力加速度大小为g.为求得E k,至少需要测量下列物理量中的________(填正确答案标号).A .小球的质量mB .小球抛出点到落地点的水平距离sC .桌面到地面的高度hD .弹簧的压缩量ΔxE .弹簧原长l 0(2)用所选取的测量量和已知量表示E k ,得E k =________.(3)图12中的直线是实验测量得到的s -Δx 图线.从理论上可推出,如果h 不变.m 增加,s -Δx 图线的斜率会________(填“增大”、“减小”或“不变”);如果m 不变,h 增加,s -Δx 图线的斜率会______(填“增大”、“减小”或“不变”).由图中给出的直线关系和E k 的表达式可知,E p 与Δx 的________次方成正比. 图12答案 (1)ABC (2)mgs 24h(3)减小 增大 二解析 (1)小球离开桌面后做平抛运动,设桌面到地面的高度为h ,小球抛出点到落地点的水平距离为s ,则有 h =12gt 2,s =v 0t ,解得v 0=s t =s g2h所以E k =12mv 20=mgs 24h.由此可知需要测量的量有m 、s 、h ,故选A 、B 、C.(2)由(1)的解析知E k =mgs 24h.(3)在Δ x 相同的情形下,弹簧的弹性势能相同,由E p =12mv 20可知:①在m增加时,速度v 0减小,因而h 不变时s 减小,故图线的斜率减小.②m 不变时,v 0不变,h 增加时,时间变长,s 变大,故图线的斜率增大. 由s -Δx 图象可知,s 正比于Δx ,即s =k Δx . 则E p =12mv 20=mgs 24h =mgk 24h Δx 2=k ′Δx 2所以E p 与Δx 的二次方成正比.。

[优选]高考物理二轮复习专题突破课件专题力学实验及创新

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【 ( 名 师校 整课 理堂 课】本获专奖 题PP)T-高江 考苏物高理考 二物轮理复二 习轮专复题习 突专破题课突 件破专课题件 力:学专实题 验力及学创实 新验及pp创t优新质(说最课新稿版(本精)选推)荐
2.时间类测量仪器的读数 (1)打点计时器:每打两个点的时间间隔为 0.02 s,一般每五个点 取一个计数点,则时间间隔为 Δt=0.02×5 s=0.1 s。 (2)频闪照相机:用等时间间隔获取图象信息的方法将物体在不 同时刻的位置记录下来,时间间隔 Δt=1f。(f 为频闪照相机的频率) (3)光电计时器:记录遮光条通过光电门的遮光时间。
考点1 力学常规实验
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基本仪器的读数和使用
1.两种常见长度测量仪器的使用及读数方法
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螺旋测微器(需估读)

2020高考物理二轮复习600分冲刺专题五实验技能与创新第13讲力学实验与创新课件

2020高考物理二轮复习600分冲刺专题五实验技能与创新第13讲力学实验与创新课件

• (2)某次实验时,调整木板与水平面的夹角使θ=30°。接 通电源,开启打点计时器,释放铁块,铁块从静止开始沿 木板滑下。多次重复后选择点迹清晰的一条纸带,如图(b) 所示。图中的点为计数点(每两个相邻的计数点间还有4个 0点.35未画出)。重力加速度为9.80 m/s2,可以计算出铁块与 木板间的动摩擦因数为________(结果保留2位小数)。
• 3.(2019·全国卷Ⅲ,22)甲乙两位同学设计了利用数码相
机的连拍功能测重力加速度的实验。实验中,甲同学负责
释放金属小球,乙同学负责在小ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ自由下落的时候拍照。 已知相机每间隔0.1 s拍1幅照片。
• A(1)若要从拍得的照片中获取必要的信息,在此实验中还必 须使用的器材是________。(填正确答案标号)
• 用毫米刻度尺测出两点之间的距离,如图所示。
用平均速度表示 A 点的瞬时速度,vA=2xT=122.×4×0.1002-3 m/s=0.31 m/s (4)本实验要验证的表达式是 mgL=12MvA2 ,用砝码的重力表示拉力的前提是 m≪M。
聚焦热点 备考通关
纸带类试验
核心知识
• 计时仪器的测量方法 • 1.打点计时器 • (1)t=nT(n表示打点的时间间隔的个数,T表示打点周期) • (2)打点频率(周期)与所接交流电的频率(周期)相同 • 2.光电计时器 • 光电计时器能自动记录挡光时间,显示在读数窗口。 • 3.频闪照相机计时 • 用相等时间间隔获取图象信息的方法记下物体在不同时刻
• A.米尺
B.秒表
• C.光电门 D.天平
将米尺竖直放置,
• 使(2小)简球下述落你时选尽量择靠的近器米尺材在本实验中的使用方法。答:
_________________ ___________________________________。

高中物理第二轮复习目录

高中物理第二轮复习目录
二轮专题复习 物理 全国版
1
目录
CONTENTS
第一部分 专题提升
专题一 力与物体的运动 第1讲 力与物体的平衡 第2讲 力和直线运动 第3讲 力与曲线运动
2
目录
CONTENTS
专题二 动量与能量 第1讲 功能关系与能量守恒 第2讲 动量和能量观点的应用
3
目录
CONTENTS
专题三 电场与磁场 第1讲 电场和磁场的基本性质 第2讲 带电粒子在复合场中的运动
7
目录
CONTENTS
第二部分 应考技巧指导
一、高考物理中常用的“八大”解题方法 二、高考必须记牢的“六个”物理模型
8
4
目录
CONTENTS
专题四 电路和电磁感应 第1讲 直流电路和交流电路 第2讲 电磁感应规律及其应用
专题五 近代物理初步题六 物理实验及创新实验 第1讲 力学实验 第2讲 电学实验
6
目录
CONTENTS
专题七 选考模块 第1讲 选修3-3 分子动理论 固体、液体和气体 热力 学定律 第2讲 选修3-4 振动与波动 光的折射和反射 电磁波 相对论

高考物理二轮专题复习:力学实验与创新课件

高考物理二轮专题复习:力学实验与创新课件
解析 (1)测力计的分度值为0.2 N,F的大小为4.0 N. (2)(ⅰ)分别以F1、F2为邻边作平行四边形,并作出对角线,即得F合. (ⅱ)表示F合的线段的长度为20.0 mm,F合=205.0×1 N=4.0 N. F合与拉力F的夹角的正切值为tan θ≈0.05.
第2轮 物理(全国版)
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(3)拉细线时,细线要平行于桌面,两细线的夹角不宜太大,也不宜太小.
导 (ⅱ)F合的大小为________ N,F合与拉力F的夹角的正切值为___________.
(3)用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接,并让细线水平拉动滑块; B.第一次实验时,两细线的夹角应越大越好
01
知识规律链接
航 (ⅱ)F合的大小为________ N,F合与拉力F的夹角的正切值为___________.
第2轮 物理(全国版)
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第一部分 专题突破
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第一部分 专题突破
分类 实验名称
装置图
验证力的 平行四边 验 形定则 证 性 实 验 验证牛顿 运动定律
第2轮 物理(全国版)
常考要点 ①考读数:弹簧测力计示数 ②考操作:两次拉橡皮筋时需将结点O拉 到同一位置 ③求合力:根据分力F1、F2的大小与方向 用作图法求合力 ①考装置:器材装配正误;平衡摩擦力的 方法、标准;质量控制要求 ②控制变量法的应用 ③图象的处理以及实验的注意事项 ④判成因:给异常a-F图象,判断其可能 成因
两细线的夹角不宜太大,也不宜太小 7 cm,则该地的重力加速度大小为g=________m/s2.
02
命题热点突破
A.L1
B.L2
两细线的夹角不宜太大,也不宜太小
(1)若要从拍得的照片中获取必要的信息,在此实验中还必须使用的器材是________.

高中物理大二轮物理复习专题目录

高中物理大二轮物理复习专题目录

第3讲 平抛运动和电场中的类平抛运动 考向一 平抛运动的规律及应用 考向二 电场中的考向二 天体的运动问题
考向三 匀强磁场中的圆周运动
二轮物理
专题二
能量与动量
第1讲 功能关系及动量观点在力学中的应用 考向一 力学中的几个重要功能关系的应用 考向二 动力学观点和功能关系的综合应用 考向三 动量观点与能量观点的综合应用 第2讲 动量观点和能量观点在电学中的应用 考向一 功能关系在电学中的应用 考向二 应用动量观点和能量观点处理力电综合问题
考向一 热学基础知识与气体实验定律的组合
考向二 热学基础知识、热力学定律与气体定律的组合
第2讲 (选修3-4) 机械振动和机械波 光
电磁波
考向一 振动(或波动)与光的折射、全反射的组合 考向二 光学基础知识与波动(或振动)的组合 考向三 电磁波、光学、波动(或振动)的组合
二轮物理
第二部分 考前冲刺增分练 选择题48分专练(一) 选择题48分专练(二) 实验题15分专练(一)
二轮物理
专题三
电场和磁场
第1讲 电场和磁场的基本性质 考向一 电场的性质 考向二 磁场的性质 第2讲 带电粒子在复合场中的运动 考向一 带电粒子在组合场中的运动 考向二 带电粒子在叠加复合场中的运动 考向三 现代科技中的电磁场问题
二轮物理
专题四
电路与电磁感应
第1讲 恒定电流和交变电流 考向一 直流电路的计算与动态分析 考向二 交流电的产生及“四值”的应用 考向三 理想变压器和远距离输电问题
实验题15分专练(二)
计算题32分专练(一) 计算题32分专练(二) 选考题15分专练(一) 选考题15分专练(二)
二轮物理
小卷冲刺抢分练(一)——(8+2实验) 小卷冲刺抢分练(二)——(8+2实验) 小卷冲刺抢分练(三)——(8+2计算) 小卷冲刺抢分练(四)——(8+2计算) 高考模拟标准练

新高考适用2023版高考物理二轮总复习第1部分专题突破方略专题6物理实验第1讲力学实验及创新课件

新高考适用2023版高考物理二轮总复习第1部分专题突破方略专题6物理实验第1讲力学实验及创新课件

【 解 析 】 (1)该工件的直径为: 10 mm +0.05 mm×14 =1.070 cm,高度为:6.5 mm+0.01 ×36.5=6.865 mm.
(2)每 5 个点取一个计数点,则 T=0.1 s,根据 Δx=aT2 可得 a=ΔTx2 = 9.60-4.100-.124.10-1.00×10-2 m/s2=2.40 m/s2.
第一部分
专题突破方略
专题六 物理实验 第1讲 力学实验及创新
真题速练·明考情 核心知识·固双基 命题热点·巧突破
真题速练·明考情
1. (2022·湖南,11,6分)小圆同学用橡皮筋、同种一元硬币、刻度 尺、塑料袋、支架等,设计了如图甲所示的实验装置,测量冰墩墩玩具 的质量.主要实验步骤如下:
由于挡光片的宽度很小, 瞬时速度 v=Δdt
方法
关键器材和步骤
方法说明、应用举例
抛体运 动法
(1)平抛仪(或倾斜、弧形轨道等),其 (1)平抛初速度 v=x
g 2h
末端水平
(2)应用于验证机械能守
(2)刻度尺获得竖直高度 h 与射程 x 恒定律、验证动量守恒定
(3)弹簧、天平
律、探究弹性势能等
二、测定重力加速度的几种常见方案 利用落体运动测重力加速度(忽略阻力)
①螺旋测微器 ②10分度游标卡尺③20分度游标卡尺
【解析】 螺旋测微器固定刻度部分读数为1.5 mm,可动刻度部分 分度值为0.01 mm,可动刻度部分读数为0.200 mm,工件的厚度为1.700 mm.若用某种仪器测出的工件的宽度为1.275 cm=12.75 mm,由于以毫 米为单位,小数点后有两位数字,测量仪器不可能是①螺旋测微器和② 10分度的游标卡尺,又由于最后一位是5,只有20分度的游标卡尺最后 一位才可能是5,所以应是③.
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(2)该同学按正确的步骤进行实验(记为“实验①”),将磁铁从管 口处释放,打出一条纸带,取开始下落的一段,确定一合适的点 为 O 点,每隔一个计时点取一个计数点,标为 1,2,3,…,8.用刻 度尺量出各计数点的相邻两计时点到 O 点的距离,记录在纸带上, 如图 2 所示.
图2
计算相邻计时点间的平均速度 v ,粗略地表示各计数点的速度, 抄入下表,请将表中的数据补充完整.
解析:(1)小球的直径 d=7 mm+0.05 mm×5=7.25 mm; (2)小球经过光电门 B 时的速度表达式为 v=dt ; (3)若机械能守恒,则满足 mgH=12mv2=12mdt 2,整理可得:t12=2dg2 H,由图线可知,当满足t102=2dg2H0 时,可判断小球下落过程中机械 能守恒; (4)因小球下落时受空气阻力作用,故使得动能增加量 ΔEk 总是稍 小于重力势能减小量 ΔEp;若增加下落高度后,则空气阻力做功 增加,则 ΔEp-ΔEk 将增加.
请根据图象回答下列问题: (1)小组同学在得出 vB-h 图象后,为什么还要作出 v2B-h 图象? ________. (2)若小球下落过程机械能守恒,根据实验操作及数据处理,求得 丁图图象的斜率为 k,则重力加速度 g=________.
解析:(1)先作出的 vB-h 图象,不是一条直线,根据形状无法判断 vB-h 关系,进而考虑 v2B-h 图象,从而找出 v2B,故 g=k2.
[题组冲关] 1.为了测量木块与木板间动摩擦因数,某小组使用位移传感器设 计了如图甲所示的实验装置,让木块从倾斜木板上一点 A 由静止 释放,位移传感器可以测出木块到传感器的距离,位移传感器连 接计算机,描绘出滑块相对传感器的位移 s 随时间 t 的变化规律, 如图乙所示.
(1)根据上述 s -t 图,计算 0.3 s 时木块的速度=________m/s,木 块的加速度 a=________m/s2.(以上结果均保留 2 位有效数字) (2)若知道木板的倾角为 θ,则木块与木板的动摩擦因数 μ= ________,所有量用字母表示(已知当地的重力加速度为 g). (3)为了提高木块与木板间动摩擦因数的测量精度,下列措施可行 的是________. A.A 点与传感器距离适当大些 B.木板的倾角越大越好 C.选择体积较小的实心木块 D.传感器开始计时的时刻必须是木块从 A 点释放的时刻
位置 1 2 3 4 5 6 7 8 v (cm/s) 24.5 33.8 37.8 ____ 39.5 39.8 39.8 39.8
(3)分析上表的实验数据可知:在这段纸带记录的时间内,磁铁运 动速度的变化情况是________;磁铁受到阻尼作用的变化情况是 ________. (4)该同学将装置中的铜管更换为相同尺寸的塑料管,重复上述实 验操作(记为“实验②”),结果表明磁铁下落的运动规律与自由 落体运动规律几乎相同.请问实验②是为了说明什么?对比实验 ①和②的结果可得到什么结论?
答案:(1)0.80 4.0 (2)tan θ-gcoas θ (3)AC
2.某学校物理兴趣小组,利用光控实验板“探究自由落体的下落 高度与速度之间的关系”,如图甲所示.将数据记录在 Excel 工 作簿中,利用 Excel 处理数据,如图乙所示,小组进行探究,得 出结论.
在数据分析过程中,小组先得出了 vB-h 图象,继而又得出 v2B-h 图象,如图丙、丁所示:
答案:(1)7.25
d (2) t
(3)t120=2dg2 H0 或 2gH0t20=d2
(4)增加
4.某同学探究小磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规 律.实验装置如图 1 所示,打点计时器的电源为 50 Hz 的交流电.
图1
(1)(多选)下列实验操作中,不正确的有________. A.将铜管竖直地固定在限位孔的正下方 B.纸带穿过限位孔,压在复写纸下面 C.用手捏紧磁铁保持静止,然后轻轻地松开让磁铁下落 D.在磁铁下落的同时接通打点计时器的电源
解析:(1)由图象可得函数表达式 s=0.42-2(t-0.1)2 m,由此可得 木块的加速度 a=4.0 m/s2,0.3 s 时木块的速度 v=0.80 m/s. (2)据牛顿第二定律得 a=gsin θ-μgcos θ,计算得 μ=tan θ-
a gcos θ. (3)A 点与传感器距离适当大些,可测得更多数据,选择体积较小 的实心木块可减少阻力的影响,故选 A、C.
(1)如图乙所示,用游标卡尺测得小球的直径 d=______mm. (2)小球经过光电门 B 时的速度表达式为________. (3)多次改变高度 H,重复上述实验,作出t12随 H 的变化图象如图 丙所示,当图中已知量 t0、H0 和重力加速度 g 及小球的直径 d 满 足以下表达式:________时,可判断小球下落过程中机械能守恒. (4)实验中发现动能增加量 ΔEk 总是稍小于重力势能减少量 ΔEp, 增加下落高度后,则 ΔEp-ΔEk 将________(选填“增加”、“减 小”或“不变”).
答案:(1)见解析
k (2)2
3.(2016·湖北八校三联)如图甲所示,一位同学利用光电计时器等 器材做“验证机械能守恒定律”的实验.有一直径为 d、质量为 m 的金属小球由 A 处由静止释放,下落过程中能通过 A 处正下方、 固定于 B 处的光电门,测得 A、B 间的距离为 H(H≫d),光电计 时器记录下小球通过光电门的时间为 t,当地的重力加速度为 g. 则:
真题试做 限时规范训练
高频考点四 力学创新实验
[知能必备] 1.力学创新型实验的特点 (1)以基本的力学模型为载体,依托运动学规律和力学定律设计实 验. (2)将实验的基本方法——控制变量法,处理数据的基本方法—— 图象法、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,应用原理公式或图象法处理实验数据, 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.
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