高考物理浙江专用专题复习篇专题十物理实验1
2025年高考物理总复习课件专题十电磁感应第1讲电磁感应现象、楞次定律
高考总复习·物理
核心素养
重要考点
物理观念
(1)理解电磁感应现象、磁通量、自感、涡流 等概念；(2)掌握右手定则、楞次定律、法拉 第电磁感应定律等重要规律
1.电磁感应现象、 磁通量
科学思维
科学探究 科学态度
与责任
综合应用楞次定律、法拉第电磁感应定律分 析问题的能力
通过实验探究影响感应电流方向的因素，习·物理
2.实验步骤 (1)按图连接电路，闭合开关，记录下G中流入电流方 向与灵敏电流计G中指针偏转方向的关系. (2)记下线圈绕向，将线圈和灵敏电流计构成通路. (3)把条形磁铁N极(或S极)向下插入线圈中，并从线圈 中拔出，每次记下电流计中指针偏转方向，然后根据步骤(1)的结论，判 定出感应电流方向，从而可确定感应电流的磁场方向. (4)记录实验现象.
了解电磁感应知识在生活、生产和科学技术 中的应用
2.法拉第电磁感 应定律
3.楞次定律的应 用
4.自感、涡流现 象的分析理解
高考总复习·物理
一、磁通量 1.概念：磁感应强度B与面积S的__乘__积____. 2.公式：Φ=____B_S___.适用条件：匀强磁场；S是__垂__直____磁场的有效面 积. 单位：韦伯(Wb)，1 Wb=__1_T_·_m__2_. 3.意义：穿过某一面积的磁感线的___条__数___. 4.标矢性：磁通量是___标__量___，但有正、负.
高考总复习·物理
例1 (2023年广东二模)如图甲所示，驱动线圈通过开关S与电源连接，
发射线圈放在绝缘且内壁光滑的发射导管内.闭合开关S后，在0~t0内驱动 线圈的电流iab随时间t的变化如图乙所示.在这段时间内，下列说法正确的 是( B )
浙江高考物理所有实验知识点
浙江高考物理所有实验知识点随着教育体制的改革和高考改革的不断推进，高考科目之一的物理试题也越来越注重对学生实验操作的考察。
因此，掌握好物理实验知识点成为了高考中的一项重要任务。
在浙江高考物理试卷中，有一些常见的实验题型，下面我们就来一起了解一下。
实验一：测量小球的质量在实验室中，测量物体的质量是十分重要的。
而电子天平是常用的测量仪器之一。
我们通常会用电子天平来测量小球的质量。
这个实验就是通过电子天平来测量小球质量的步骤和要点。
实验二：测量线盒的电阻电阻是电流通过导体时，导体对电流的阻碍程度。
而线盒是一个常用的电阻器，用来控制电路中的电阻大小。
在这个实验中，我们需要使用数字万用表来测量线盒的电阻值，并掌握测量方法和技巧。
实验三：测量直流电源的电压直流电源是电路中不可或缺的一个元件，测量直流电源的电压也是实验中经常会遇到的题型。
我们需要使用电压表来测量直流电源的电压，并且了解如何正确连接电压表和直流电源，以及如何进行准确读数。
实验四：测量弹簧的劲度系数弹簧是一个非常常见的弹性体，而弹簧的劲度系数则是弹簧的力学特性之一。
在这个实验中，我们需要使用弹簧挂钩实验装置和测力计来测量弹簧的劲度系数，同时也需要学会如何进行数据处理和分析。
实验五：测量木块的密度密度是物质的一种性质，通过测量物体的质量和体积可以计算出物体的密度。
在实验中，我们需要使用螺旋测密器来测量木块的质量和容器的体积，然后计算木块的密度。
同时也需要注意如何避免测量误差和数据处理误差。
实验六：探究材料的热传导性能热传导是物质中热量传递的一种方式，而不同的材料对热传导的影响也不同。
在这个实验中，我们可以使用恒温水槽和热导率测量仪来探究不同材料的热传导性能。
这个实验需要我们掌握温度的测量方法和热导率的计算方法。
实验七：测量光的折射率折射是光线从一种介质传播到另一种介质时，改变传播方向的现象。
而折射率则是介质对光的折射能力的度量。
在实验中，我们使用半圆盘折射仪来测量光的折射率，并学会如何进行实验操作和数据处理。
3年高考(浙江专用)高三物理一轮复习 第1章 第4讲 实验
【3年高考】（浙江专用）2016届高三物理一轮复习第1章第4讲实验一：研究匀变速直线运动练习1.(2014大纲全国,22,6分)现用频闪照相方法来研究物块的变速运动。
在一小物块沿斜面向下运动的过程中,用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图所示。
拍摄时频闪频率是10 Hz;通过斜面上固定的刻度尺读取的5个连续影像间的距离依次为x1、x2、x3、x4。
已知斜面顶端的高度h和斜面的长度s。
数据如下表所示。
重力加速度大小g=9.80 m/s2。
单位:cmx1x2x3x4h s10.76 15.05 19.34 23.65 48.00 80.00根据表中数据,完成下列填空:(1)物块的加速度a= m/s2(保留3位有效数字)。
(2)因为,可知斜面是粗糙的。
2.(2013浙江理综,21,10分)如图所示,装置甲中挂有小桶的细线绕过定滑轮,固定在小车上;装置乙中橡皮筋的一端固定在导轨的左端,另一端系在小车上。
一同学用装置甲和乙分别进行实验,经正确操作获得两条纸带①和②,纸带上的a、b、c…均为打点计时器打出的点。
(1)任选一条纸带读出b、c两点间距离为;(2)任选一条纸带求出c、e两点间的平均速度大小为,纸带①和②上c、e两点间的平均速度(填“大于”、“等于”或“小于”);(3)图中(填选项)。
A.两条纸带均为用装置甲实验所得B.两条纸带均为用装置乙实验所得C.纸带①为用装置甲实验所得,纸带②为用装置乙实验所得D.纸带①为用装置乙实验所得,纸带②为用装置甲实验所得3.[2013广东理综,34(1)]研究小车匀变速直线运动的实验装置如图(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(a)图(b)①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。
(浙江选考)高考物理大一轮复习 第十四章 实验与探究 第1讲 力学实验(一)课件.pptx
B.用刻度尺分段测量出所有相邻两点之间的距离，以备不时之需和方便 计算
C.用刻度尺分段测量出需要的相邻两点之间的距离，以方便计算 解析 一次性记录所有的点，误差较小，选项A正确.
解析 答案
变式2 某同学在做“用打点计时器测速度”实验时，从打下的若干纸 带中选取了点迹清晰的一条，如图5所示.打点计时器的电源频率为50 Hz.
13.探究电磁感应的产生条件 14.探究感应电流方向的规律 15.探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系 16.探究单摆周期与摆长的关系 17.测定玻璃的折射率 18.用双缝干涉测量光的波长(同时练习使用测 量头) 19.探究碰撞中的不变量
√ 3.知道有效数字
√ 的概念，会用
√ 有效数字表达
√ 直接测量的结
√ 果，间接测量
√ 的有效数字运 算不作要求.
√
内容索引
实验1
用打点计时器测速度
实验2
探究小车速度随 时间变化的规律
实验3
探究求合力的方法
实验4
探究加速度与 力、质量的关系
课时作业
限时训练 练规范 练速度
实验1
用打点计时器测速度
一、实验原理
1.打点计时器：
计时仪器.(1)当电源频率为50 Hz时，每隔0.02 s打一次点；(2)电磁打点计
√A.图甲中的打点计时器用的是交流220 V的电源
B.图乙中的打点计时器用的是直流4～6 V的学生电源
图3
√C.图甲中的打点计时器的A处应为“墨粉纸”
D.图甲中的打点计时器的A处应为“复写纸”
解析 图甲是电火花计时器，需要使用220 V的交流电源，A处是墨粉纸，
浙江省2019版高考物理一轮复习 专练10 力学实验一(必修1)
浙江省2019版高考物理一轮复习专练10 力学实验一（必修1）1．(2015～2016台州市六校高二期末联考)一位同学在探究木块的速度随时间变化的规律时，在质地均匀的水平桌面上将木块、电火花计时器、纸带连接成如图1甲所示的装置．先接通频率为50 Hz的电源，再给木块一向左的初速度，木块向左运动一小段距离后将纸带拉紧，最后得到如图乙所示点迹的纸带，A、B、C、D、E是连续的五个计数点，每相邻两个计数点还有一个点未画出，下面标注的数字是相邻两计数点间的距离，单位是 cm.图1(1)木块与纸带的________(填“左”或“右”)端固定．(2)由纸带上的数据判断，在误差范围内，可以认为木块做的是________(填“匀速”“匀加速”或“匀减速”)运动．2．军军同学进行“探究求合力的方法”实验：(1)下列要求对减小实验误差有益的是________．A．两细绳必须等长B．拉橡皮条的两条细绳夹角越大越好C．弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行D．两弹簧测力计同时拉细绳时，示数之差尽可能大(2)两弹簧测力计的量程都为5 N，最小刻度为0.1 N．实验时，沿着两个不同的方向拉弹簧测力计，如图2所示．请从图中读出弹簧测力计甲的拉力大小为________ N.图2(3)本实验采用的科学方法是________．A．理想实验法B．等效替代法C．控制变量法D．建立物理模型法3．(2015～2016温州市高一第一学期期末考试)在“探究作用力与反作用力的关系”实验中，某同学用两个力传感器进行实验，将两个传感器按图3甲方式对拉，在计算机屏上显示如图乙所示．纵坐标代表的物理量是作用力，则横坐标代表的物理量是________(填“位移”或“时间”)．图34．如图4所示为“探究加速度与物体受力的关系”实验装置图，小车的质量为m1，托盘及砝码的总质量为m2.图4 图5(1)打点计时器使用________(选填“直流”或“交流”)电源．(2)实验中________．A．应保持m1不变，改变m2B．应保持m2不变，改变m1C．应保持m1比m2小得多D．应保持m1和m2的比值不变(3)实验时，某同学遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他得到的a－F图象可能是图5中的________(选填“A”“B”或“C”)图线．5．小张同学在做“探究求合力的方法”实验时：(1)实验中已有的器材如图6甲所示，其中不需要的器材是________________．(2)小张同学在实验中用a、b两弹簧测力计拉橡皮条，如图乙所示．他在实验操作中除了所用细绳套太短外，至少还有一处错误，请你帮他找出错误之处_______________________．(写出一条即可)(3)小张同学修正错误后，重新进行了探究，在探究时，其中右侧弹簧测力计的读数如图丙所示，则右侧弹簧测力计的读数是____________N.图66．利用如图7所示装置可以做力学中的许多实验．图7(1)以下说法正确的是________．A．利用此装置“探究小车速度随时间变化的规律”时，必须设法消除小车与木板间的摩擦阻力的影响B．利用此装置“探究加速度a与力F的关系”，每次改变砝码及砝码盘总质量后，不需要重新平衡摩擦力C．在用此装置“探究加速度a与力F的关系”时，应使砝码盘和盘内砝码的总质量大于小车的质量(2)本装置中要用到打点计时器，如图8所示为实验室常用的两种计时器，其中甲装置用的电源要求是______．图8A．交流220 V B．直流220 VC．交流4～6 V D．直流4～6 V(3)在利用此装置“探究加速度a与力F的关系”时，实验中按规范操作打出的一条纸带的一部分如图9.已知打点计时器接在频率为50 Hz的交流电源上，则此次实验中打点计时器打下A点时小车的瞬时速度为________m/s.(结果保留2位有效数字)图9图107．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学使用了如图10所示的装置，在实验过程中：(1)为了探究加速度与质量的关系，应保持________不变(选填“m”“a”或“F”)；为了直观地判断加速度a与质量m的数量关系，应作________________图象(选填“a－m”或“a－1”)．m(2)如图10所示为该同学实验操作示意图，其中有几处还需要改进的地方，请你找出两处并分别写出：a．________________________________________________________________________；b．________________________________________________________________________. (3)该同学改正实验装置后顺利完成了实验．如图11所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E是计数点(交流电源频率为50 Hz，纸带上每打5个点取一个计数点)，其中l1＝3.07 cm，l2＝12.38 cm，l3＝27.87 cm，l4＝49.62 cm.则打C点时小车的速度为________m/s.图118．小华同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，将打点计时器固定在某处，在绳子拉力的作用下小车拖着穿过打点计时器的纸带在水平木板上运动，如图12甲所示．如图乙所示，在打点计时器打出的纸带上确定出八个计数点，相邻两个计数点之间的时间间隔为0.1 s，并用刻度尺测出了各计数点到0计数点的距离，图中所标数据的单位是cm.图12(1)根据纸带提供的信息，小华同学已经计算出了打下1、2、3、4、5这五个计数点时小车的速度，请你帮助他计算出打下计数点6时小车的速度(结果保留3位有效数字)，并填入下表.(2)以速度v为纵轴、时间t为横轴在坐标纸上建立直角坐标系，根据上表中的v、t数据，在坐标系中描点，并作出小车运动的v－t图象．(3)根据v－t图象可知，小车运动的加速度为________m/s2(保留2位有效数字)．(4)某同学的操作步骤如下，其中错误的步骤是______．A．将打点计时器固定在水平木板上，并接好直流电源B．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码D．拉住纸带，将小车移到靠近打点计时器处先放开纸带，再接通电源F．断开电源，取下纸带答案精析1．(1)右(2)匀减速解析(1)木块运动中受到摩擦阻力做减速运动，所以相等的时间内位移逐渐减小，故木块与纸带的右端固定．(2)因为7.20 cm－6.81 cm＝0.39 cm、6.81 cm－6.43 cm＝0.38 cm、6.43 cm－6.04 cm＝0.39 cm，相等的时间内的位移差近似相等，所以在误差范围内，可以认为木块做匀减速运动．2．(1)C (2)4.00 (3)B解析(1)在实验中要减小拉力方向的误差，应让标记同一细绳方向的两点尽量远些，故细绳应该长一些，但不一定要等长，选项A错误；在实验中两个分力的夹角大小适当，在作图时有利于减小误差即可，并非越大越好，选项B错误；为了减小实验中摩擦对测量结果的影响，拉橡皮条时，橡皮条、细绳和弹簧测力计应贴近并平行于木板，选项C正确；适当增加橡皮条的拉力，可以减小偶然误差对其影响，并非示数之差尽可能大，选项D错误．(2)弹簧测力计的分度值为0.1 N，记录数据时应记录到最小分度的下一位，即0.01 N，故读数为4.00 N．(3)在“探究求合力的方法”实验中，采用了“等效替代法”，即要求两次拉橡皮条时要将结点拉到同一位置O，选项B正确．3．时间解析由题图乙知作用力与反作用力总是大小相等、方向相反，同时产生、同时消失，所以纵坐标代表的物理量是作用力，则横坐标代表的物理量是时间．4．(1)交流(2)A (3)C解析(1)打点计时器使用交流电源．(2)实验要探究加速度与物体受力的关系，故应保持小车的质量不变，改变托盘及砝码的总质量，故选A.(3)若遗漏了平衡摩擦力这一步骤，则当拉力F达到一定的值时，小车才会做加速运动，故图线为C.5．(1)滑块(2)a弹簧测力计所用拉力太大(或b弹簧测力计拉力方向与细绳方向不一致) (3)3.3解析(1)做“探究求合力的方法”实验：让两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条产生的作用效果相同，测出两个力的大小和方向及一个力的大小和方向，用力的图示画出这三个力，用平行四边形定则求出两个力的合力的理论值，和另一个力进行比较，所以需要的实验器材有：方木板(固定白纸)、白纸(记录方向、画图)、刻度尺(选标度)、细绳套(弹簧测力计拉橡皮条)、弹簧测力计(测力的大小)、图钉(固定白纸)、三角板(画平行四边形)、橡皮条(让力产生相同的作用效果)，所以不需要滑块．(2)该同学在实验中的操作错误或不妥之处有：b 弹簧测力计拉力方向与细绳方向不一致；a 弹簧测力计的拉力太大，用一个弹簧测力计单独实验可能会超量程．6．(1)B (2)A (3)0.52或0.537．(1)F a －1m(2)a.应使用交流电源 b ．应适当倾斜木板平衡摩擦力(或细绳应与木板平行) (3)1.248．(1)0.570 (2)如图所示(3)0.41～0.45均可 (4)AD。
浙江高考物理实验完全总结(除了传感器)
高中物理实验总结一、基本实验的复习要应对各类实验试题，包括高层次的实验试题，唯一正确的方法是把要求必做的学生实验真正做懂、做会，特别是在实验原理上要认真钻研，对每一个实验步骤都要问个为什么，即不但要记住怎样做，更应该知道为什么要这样做．对基本的实验，复习过程中要注意以下六个方面的问题：（1）实验原理中学要求必做的实验可以分为4个类型：练习型、测量型、验证型、探索型．对每一种类型都要把原理弄清楚．应特别注意的问题：验证机械能守恒定律中不需要选择第一个间距等于2mm的纸带．这个实验的正确实验步骤是先闭合电源开关，启动打点计时器，待打点计时器的工作稳定后，再释放重锤，使它自由落下，同时纸带打出一系列点迹．按这种方法操作，在未释放纸带前，打点计时器已经在纸带上打出点迹，但都打在同一点上，这就是第一点．由于开始释放的时刻是不确定的，从开始释放到打第二个点的时间一定小于0.02s，但具体时间不确定，因此第一点与第二点的距离只能知道一定小于2mm（如果这段时间恰等于0.02s，则这段位移s=gt2/2=(10×0.022/2)m=2×10-3m=2mm），但不能知道它的确切数值，也不需要知道它的确切数值．不论第一点与第二点的间距是否等于2mm，它都是从打第一点处开始作自由落体运动的，因此只要测量出第一点O与后面某一点P间的距离h，再测出打P点时的速度v，如果：gh≈( )，就算验证了这个过程中机械能守恒．（2）实验仪器要求掌握的实验仪器主要有：刻度尺、游标卡尺、天平、停表（秒表）、打点计时器（电火花计时仪）、弹簧秤、、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱，等等。
（3）实验装置对电学实验主要指电路图。
下面几个是应特别注意的：①验证牛顿第二定律的实验，如何平衡摩擦力是关键。
③验证机械能守恒定律的实验，要用铁架台并用夹子固定纸带，这样在开启打点计时器而未释放重锤前，能保证打出的点迹在同一点上，若像课本上的实验装置图那样，用手握住纸带，开启打点计时器而未释放纸带前，会由于手的抖动而打出一“堆”点，从而无法准确找出第一个点（即自由落体运动起始位置）。
(浙江选考)2018届高三物理一轮复习 第1章 运动的描述 匀变速直线运动的研究 实验1 用打点计时器测速度 实
1．数据处理 (1)目的 通过纸带求解运动的加速度和瞬时速度，确定物体的运动性质等． (2)处理的方法 ①分析物体的运动性质——测量相邻计数点间的距离，计算相邻计数点距 离之差，看其是否为常数，从而确定物体的运动性质．
②利用逐差法求解平均加速度(如图 1)
图1 a1＝x43－T2x1，a2＝x53－T2x2，a3＝x63－T2x3⇒a＝a1＋a32＋a3 ③利用平均速度求瞬时速度：vn＝xn＋2Txn＋1
C [打点计时器使用交流电源，电磁打点计时器使用 6 V 以下的低压交流 电源，电火花计时器使用 220 V 交流电源．由于打点计时器每隔 0.02 s 打一个点， 所以相邻计时点的时间间隔为 0.02 s，如果相邻两个计数点间还有四个计时点， 则该两计数点的时间间隔应为 5×0.02 s＝0.1 s．故选项 C 正确．]
1．[基本仪器的使用]关于打点计时器的原理和使用方法，下列说法中正确 的是( )
A．打点计时器应接交流电源，交流频率通常为 60 Hz B．如果纸带上相邻两个计数点之间有四个点，则相邻两个计数点间的时间 间隔是 0.08 s C．如果打点计时器在纸带上打下的点先密集后稀疏，则说明纸带的速度由 小变大 D．电磁打点计时器接在 220 V 电源上，电火花打点计时器接在 6 V 电源上
2．[实验原理与实验操作]关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验 操作，下列说法中错误的是( )
【导学号：81370033】 A．长木板不能侧向倾斜，也不能一端高一端低 B．在释放小车前，小车应停在靠近打点计时器处 C．应先接通电源，待打点计时器开始打点后再释放小车 D．要在小车到达定滑轮前使小车停止运动
识
题
记
组
基
对
础
点
高考物理 一轮复习 微专题(十)用等效法处理带电体在电场、重力场中的运动
等效思维方法就是将一个复杂的物理问题，等效为一 个熟知的物理模型或问题的方法．例如我们学习过的等效电 阻、分力与合力、合运动与分运动等都体现了等效思维方 法．常见的等效法有“分解”、“合成”，“等效类比”、 “等效替换”、“等效变换”、“等效简化”等，从而化繁 为简，化难为易．
现有一个质量为 m 的小球，带正电荷量为 q＝ 33Emg，要使 小球能安全通过圆轨道，在 O 点的初速度应满足什么条件？
【解析】 小球先在斜面上运动，受重力、电场力、 支持力，然后在圆轨道上运动，受重力、电场力、轨道作 用力，如图所示，类比重力场，将电场力与重力的合力视
为等效重力 mg′，大小为 mg′＝ qE2＋mg2＝2 33mg，
联立解得 FN＝(322＋1)mg. (3)由题意可知，N 点是等效最高点，只要珠子能到达 N 点，它就
能做完整的圆周运动，珠子由
A
到
N
过程，由动能定理得－F(r－
2 2 r)
＝0－EkA
解得 EkA＝
2－1 2 mgr.
【答案】
(1)
2mg 2q
方向沿 M 点切线＋1)mg
【答案】 (1)24 N (2)见解析
【总结提升】 该题是一道较为综合的题目．本题第(2)问关键是要把握等效最高点 和等效最低点．利用等效场的思想很容易确定等效最高点和等效最低点， 在重力场中，内轨道约束问题在最高点的最小速度为 gR，利用动能定
理可得在最低点的最小速度为 5gR，该结论为一个典型的二级结论，在 等效场中也可应用，等效重力加速度为 g′＝ mgm2＋Eq2＝12.5 m/s2， tan θ＝34(θ 为向心力与竖直方向的夹角)，θ＝37°，在等效最高点 C 的最 小速度为 g′R，在等效最低点 D 的最小速度为 5g′R，根据动能定理
浙江2020版高考物理大一轮复习第十四章实验与探究第1讲力学实验一学案
第1讲 力学实验(一)实验1：探究小车速度随时间变化的规律一、实验原理利用纸带记录的数据，计算各时刻的速度，再作出速度—时间图象.(1)某点的瞬时速度v n ＝x n ＋x n ＋12T； (2)若v －t 图象是一条倾斜的直线，则物体做匀变速直线运动，图线的斜率表示加速度.二、实验装置图及器材实验装置图如图1所示：图1打点计时器、学生电源、复写纸、纸带、导线、一端带有滑轮的长木板、小车、细绳、钩码、刻度尺、坐标纸.三、实验步骤1.把一端带有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路.2.把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上钩码，把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面.3.把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列小点.4.换上新的纸带，重复实验两次.5.增减所挂钩码，按以上步骤再做两次实验.四、数据处理1.利用纸带测量并计算(1)从纸带中选取便于测量的点作为计数始点，以后依次每五个点取一个计数点，并标明0、1、2、3、4……测量各计数点到0点的距离x ，并记录在表中.(2)123(3)利用v n ＝x n ＋x n ＋12T求得计数点1、2、3、4的瞬时速度，填入上面的表格中. 2.作出小车运动的v －t 图象(1)定标度、描点：坐标轴的标度选取要合理，并根据表格中的数据在此坐标系中描点.(2)连线：画一条直线，让这条直线通过尽可能多的点，不在直线上的点大致均匀分布在直线的两侧.五、注意事项1.细绳、纸带要与长木板平行；2.先接通电源，待打点稳定后再释放小车；3.开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器；4.无须平衡摩擦力；5.悬挂的钩码要适当，避免纸带打出的点太少或过于密集；6.作v －t 图象时，注意坐标轴单位长度的选取，应使图象尽量分布在坐标平面的大部分面积. 例1 (2016·浙江10月选考·17)在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中(1)下列说法中不正确或不必要的是________(填字母).A.长木板的一端必须垫高，使小车在不挂钩码时能在木板上做匀速运动B.连接钩码和小车的细线应与长木板保持平行C.小车应靠近打点计时器，先接通电源，后释放小车D.选择计数点时，必须从纸带上第一个点开始(2)图2甲是实验中打下的一段纸带，算出计数点2的速度大小为________m/s ，并在图乙中标出，其余计数点1、3、4、5对应的小车瞬时速度大小在图乙中已标出.(3)作图并求得小车的加速度大小为________m/s 2.甲乙图2答案 见解析解析 (1)探究小车速度随时间变化的规律，要求长木板平放，选项A 是不必要的.在处理纸带时，由于第一点并不确定，因此常常将前面的点去掉，从清晰可辨的点开始取点，选项D 是不必要的.连接钩码和小车的细线需要与长木板平行，否则就要涉及到线的拉力分解问题，选项B 是必要的.操作时应先接通电源再释放小车，选项C 是必要的.(2)根据题图甲，x 1＝3.80cm ，x 3＝15.70cm ，T ＝5×0.02s＝0.1s ，所以v 2＝x 3－x 12T≈0.60m/s.标出计数点2的速度如图(a)所示.(3)作图如图(b)所示，由图象可求出加速度a ＝Δv Δt＝1.50m/s 2.变式1 (2018·宁波市期末)在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中(1)用到电磁打点计时器，应采用的电源是________.A.学生电源交流输出B.3节干电池C.蓄电池(2)下列说法正确的是________.A.应先接通电源，在打点计时器开始打点后再释放小车B.应先释放小车，再接通打点计时器的电源(3)某学生实验时得到一条点迹清晰的纸带如图3所示，图中O 、A 、B 、C 、D 、E 是打点计时器连续打下的6个点，若打点计时器的打点周期为T ，则利用此纸带得到小车的加速度的表达式为________.(用x 2、x 5、T 来表示)图3答案 (1)A (2)A (3)x 5－x 23T 2 变式2 (2018·温州市“十五校联合体”期中)同学们利用如图4所示装置做“探究小车速度随时间变化的规律”实验.请你完成下列有关问题：图4(1)实验室提供如图5甲、乙两种打点计时器，某实验小组决定使用电火花计时器，则应选用图中的____(填“甲”或“乙”)计时器.图5(2)另一实验小组使用的是电磁打点计时器，图6中接线正确的是_______(填“甲”或“乙”).图6(3)小宇同学选取一条清晰纸带进行研究，在纸带上选出九个计数点，如图7所示，相邻两个计数点之间的时间间隔为0.1s，根据纸带提供的信息，纸带上3、5两点间距离为________mm.图7(4)纸带上计数点6的瞬时速度为________m/s(结果保留3位有效数字)，小车运动的加速度为________ m/s2(结果保留2位有效数字).(5)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列说法中对于减小实验误差有益的是________.A.垫高长木板的一端，使小车在不挂钩码时能在木板上做匀速运动B.使小车运动的加速度尽量小些C.舍去纸带上密集的点，利用点迹清晰、点间间隔适当的那一部分进行测量D.选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验答案(1)乙(2)乙(3)35.0(34.5～35.5均可)(4)0.255(0.254～0.256均可) 0.38(0.36～0.42均可)(5)CD变式3(2018·杭州市五校联考)如图8所示，某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时，对打出的一条纸带进行研究(打点计时器所用电源频率为50Hz)，该同学在纸带上按每5个点取一个计数点，取了A、B、C、D、E、F等计数点进行研究，该同学已求出了一些计数点对应的速度，其数值见表格.图8(1)关于用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验，以下说法正确的是________.A.长木板带滑轮的一端必须伸出桌面外侧B.实验时小车应从靠近打点计时器的位置释放C.应先释放小车，再启动打点计时器D.牵引小车的钩码质量越大越好(2)根据图9纸带提供的信息，该同学已经计算出了打下B、D、E这三个计数点时小车的速度，请你帮助他计算出打下计数点C时小车的速度(保留2位有效数字)，并填入相应空格.图9(3)以速度v为纵轴、时间t为横轴在坐标纸上建立直角坐标系(A点对应时刻为坐标系中的0时刻)，根据以上数据在图10所给的坐标纸中作出小车的v－t图线.图10(4)根据图象可得，小车在打下A点时的速度v A＝________m/s，小车运动的加速度a＝________ m/s2.(以上结果均保留2位有效数字)答案(1)AB (2)0.48 (3)如图所示(4)0.32 0.80实验2：探究求合力的方法一、实验原理1.合力F′的确定：一个力F′的作用效果和两个力F1、F2的共同作用效果都是把橡皮条拉伸到同一点，则F′就是F1、F2的合力.2.合力理论值F的确定：根据平行四边形定则作出F1、F2的合力F的图示.3.平行四边形定则的验证：比较F和F′的大小和方向是否相同.二、实验装置图及器材实验装置图如图11所示：图11方木板、白纸、弹簧测力计(两只)、橡皮条、细绳套、刻度尺(与三角板)、图钉(若干).三、实验步骤1.钉白纸：用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上.2.拴绳套：用图钉把橡皮条的一端固定在A点，在橡皮条的另一端拴上两个细绳套.3.两力拉：用两只弹簧测力计分别勾住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长到某一位置O，如图12所示.记录两弹簧测力计的读数，用铅笔描下O点的位置及此时两细绳套的方向.图124.一力拉：只用一只弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置O，记下弹簧测力计的读数和细绳套的方向.5.改变两个力F1和F2的大小和夹角，再重复实验两次.四、数据处理1.用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳方向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并以F1和F2为邻边用刻度尺与三角板作平行四边形，过O点画平行四边形的对角线，即可得到合力F的图示.2.用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出实验步骤中用一只弹簧测力计拉时弹簧测力计的拉力F′的图示.3.比较F与F′是否完全重合或几乎完全重合，从而验证平行四边形定则.五、注意事项1.同一实验中的两只弹簧测力计的选取方法是：将两只弹簧测力计调零后互钩对拉，若两只弹簧测力计在对拉过程中，读数相同，则可选；若读数不同，应另换，直至相同为止.2.在同一次实验中，使橡皮条拉长时，结点O位置一定要相同.3.用两只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°～100°之间为宜.4.实验时弹簧测力计应与木板平行，弹簧轴线与绳子共线，读数时眼睛要正视弹簧测力计的刻度，在合力不超过弹簧测力计量程及橡皮条弹性限度的前提下，拉力的数值尽量大些.5.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.6.在同一次实验中，画力的图示所选定的标度要相同，并且要恰当选取标度，使所作力的图示稍大一些.例2某探究小组做“探究求合力的方法”实验，将画有坐标轴(横轴为x轴，纵轴为y轴，最小刻度表示1mm)的纸贴在水平桌面上，如图13(a)所示.将橡皮筋的一端Q固定在y轴上的B点(位于图示部分之外)，另一端P位于y轴上的A点时，橡皮筋处于原长.(1)用一只测力计将橡皮筋的P端沿y轴从A点拉至坐标原点O，此时拉力F的大小可由弹簧测力计读出.弹簧测力计的示数如图(b)所示，F的大小为________N.(2)撤去(1)中的拉力，橡皮筋P端回到A点；现使用两个测力计同时拉橡皮筋，再次将P 端拉至O点.此时观察到两个拉力分别沿图(a)中两条虚线所示的方向，由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为F1＝4.2N和F2＝5.6N.①用5mm长度的线段表示1N的力，以O为作用点，在图(a)中画出力F1、F2的图示，然后按平行四边形定则画出它们的合力F合；图13②F合的大小为________N，F合与拉力F的夹角的正切值为________.若F合与拉力F的大小及方向的偏差均在实验所允许的误差范围之内，则该实验验证了力的平行四边形定则.答案(1)4.0 (2)①见解析图②4.00.05解析(1)由题图(b)可知，F的大小为4.0N(2)①画出力F1、F2的图示，按平行四边形定则画出F合，如图所示②F合的线段长约为20mm，所以F合大小约为4.0N，F合与拉力F的夹角的正切值为tanα＝0.05. 变式4(2018·嘉兴市期末)如图14所示为探究求合力的方法的实验装置图.图14(1)请将下面实验的主要步骤补充完整.①将橡皮筋的一端固定在木板上的A点，另一端拴上两根绳套，每根绳套上分别连着一个弹簧测力计；②沿着两个方向拉弹簧测力计.将橡皮筋的活动端拉到某一位置，将此位置标记为O点，并记录两个拉力的大小及方向；③再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点，记录________.(2)下列几种操作的讨论中，说法正确的是________.答案(1)该弹簧测力计拉力的大小及细绳套的方向(2)AB变式5某同学做“探究求合力的方法”实验，如图15甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳.图乙是在白纸上根据实验结果画出的图.图15(1)如果没有操作失误，图乙中的力F与F′中，方向一定沿AO方向的是________.(2)某同学认为实验中必须注意下列要求，其中正确的是________.(填选项前的字母)A.两根细绳必须等长B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上C.在使用弹簧秤时要使弹簧秤与木板平面平行D.细绳要适当长些(3)实验中两个操作步骤如下：①在水平放置的木板上垫一张白纸并固定好，把橡皮条的一端固定在木板上，另一端拴两根细绳，通过细绳同时用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，使橡皮条与细绳的结点达到某一位置O点，在白纸上记下O点和两个弹簧秤的读数，并记下两细绳的方向；②只用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条，使橡皮条的伸长量与用两个弹簧秤拉时的伸长量相同，记下此时弹簧秤的读数和细绳的方向.其中有错误的步骤是________，正确操作应是________________________.答案(1)F′(2)CD (3)②将橡皮条与细绳结点拉到O点解析(1)F′是只用一个弹簧秤把橡皮条的结点拉到位置O的力，故F′必沿OA方向. (2)细绳的作用是显示出力的方向，不必等长，A错误；只要确保用一个弹簧秤拉时能将结点拉到同一位置即可，橡皮条不一定要在两绳夹角的平分线上，B错误；在拉弹簧秤时必须要求弹簧秤与木板平面平行，使结点受到的力在与木板平行的同一平面内，C正确；为了便于记录力的方向，并减小偶然误差，拉橡皮条的细绳要适当长些，使标记细绳方向的两点远些，D正确.(3)实验用到了等效法，用两个弹簧秤拉应与用一个弹簧秤拉的效果相同，故错误的步骤是②，正确操作应是将橡皮条与细绳的结点拉到O点.变式6某同学利用共点力平衡的原理来探究共点力的合成是否遵循平行四边形定则，他将三条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)的一端系在一起，用三条细绳分别连接橡皮筋的另一端，按如图16所示方式把重物竖直吊起.在实验中，可以通过刻度尺测量橡皮筋的长度来得到橡皮筋的拉力的大小，并通过三条细绳的方向确定三个拉力的方向，从而探究其中任意两个拉力的合力是否与第三个力等大反向.图16(1)在实验过程中，下列说法正确的是________.A.实验过程中需要测量三条橡皮筋的长度以及橡皮筋的原长B.以OA、OB为两邻边作力的平行四边形，其对角线一定与OC在一条直线上C.多次实验中可改变OA、OB的夹角或改变重物质量，但结点O位置不能改变D.每次实验均需记录三条细绳的方向及结点的位置(2)为减小误差，应选择劲度系数适当________(填“大”或“小”)的橡皮筋，质量适当________(填“大”或“小”)的重物.答案(1)AD (2)小大解析(1)实验过程中需要测量三条橡皮筋的长度以及橡皮筋的原长，从而确定橡皮筋的伸长量，进而确定力的大小，选项A正确；以OA、OB为两邻边作力的平行四边形，由于实验存在误差，其对角线不一定与OC在一条直线上，选项B错误；多次实验中可改变OA、OB的夹角或改变重物的质量，因为是不同的实验，则结点O位置可以变动，选项C错误；每次实验均需记录三条细绳的方向及结点的位置，选项D正确.(2)为减小误差，应选择劲度系数适当小的橡皮筋，质量适当大的重物，这样橡皮筋的伸长量较大，误差较小.实验3：探究加速度与力、质量的关系一、实验原理1.探究方法——控制变量法(1)保持小车质量不变，分析加速度与力的关系.(2)保持小车所受的力不变，改变小车的质量，分析加速度与质量的关系.2.要测量的物理量(1)小车与其上砝码的总质量；(2)小车受到的拉力；(3)小车的加速度.二、实验装置图及器材如图17所示，所需器材有打点计时器、纸带、复写纸、小车、一端附有定滑轮的长木板、小盘、重物、薄木片、细绳、交流电源、导线、天平、刻度尺、砝码.图17三、实验步骤1.用天平测出小车和重物(包括小盘)的质量分别为M 0、m 0，并把数值记录下来.2.按实验装置图将实验器材安装好(小车上不系细绳).3.平衡摩擦力，把木板无滑轮的一端下面垫一薄木片，反复移动其位置，直到打点计时器正常工作后不挂重物(包括小盘)的小车在斜面上做匀速直线运动为止(纸带上相邻点间距相等).4.将重物(包括小盘)通过细绳系在小车上，先接通电源，后放开小车，打点完毕后关闭电源，取下纸带并在纸带上标上序号，此时所挂重物(包括小盘)的重力m 0g ，即为小车所受的合力F .5.保持小车的质量不变，改变所挂重物(包括小盘)的重力，重复步骤4，多做几次实验，并记录好重物(包括小盘)的重力m 1g 、m 2g ……以及加速度，填入表格中.6.保持小盘中所放重物的质量不变，在小车上加放砝码，并测出小车与所放砝码的总质量M ，接通电源，放开小车，用纸带记录小车的运动情况，取下纸带并在纸带上标上序号.7.继续在小车上加砝码，重复步骤6，多做几次实验，并将对应的质量和加速度填入表格中.四、数据处理1.计算保持小车质量不变时，各次小盘和重物的重力(作为小车的合力)及对应纸带的加速度，填入表中.2.计算保持小盘中重物的质量不变时，各次小车和砝码的总质量及对应纸带的加速度，填入表中.3.需要记录各组对应的加速度a 与小车所受拉力F ，然后建立直角坐标系，用纵坐标表示加速度a ，横坐标表示拉力F ，描点画a －F 图象，如果图象是一条过原点的直线，便证明加速度与作用力成正比.再记录各组对应的加速度a 与小车和砝码总质量M ，然后建立直角坐标系，用纵坐标表示加速度a ，横坐标表示小车和砝码总质量的倒数1M ，描点画a －1M图象，如果图象是一条过原点的直线，就证明了加速度与质量成反比.五、注意事项1.一定要做好平衡摩擦力的工作，也就是调出一个合适的斜面，使小车的重力沿着斜面方向的分力正好平衡小车所受的摩擦阻力.在平衡摩擦力时，不要把悬挂重物(包括小盘)的细绳系在小车上，即不要给小车加任何牵引力，并要接通电源后让小车拖着纸带运动.2.整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变重物(包括小盘)质量，还是改变小车和砝码的总质量，都不需要重新平衡摩擦力.3.每条纸带必须在满足小车与车上所加砝码的总质量远大于重物(包括小盘)质量的条件下打出.只有如此，重物(包括小盘)重力才可视为小车受到的拉力.4.改变拉力和小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，再放开小车，且应在小车到达滑轮前按住小车.5.作图象时，要使尽可能多的点在所作直线上，不在直线上的点应尽可能均匀分布在所作直线两侧.6.作图时两轴标度比例要适当，各量须采用国际单位制单位，这样作图线时，坐标点间距不至于过密，误差会小些.例3小张和小杨同学在实验室中进行探究“加速度与力的关系”实验.为提高实验的准确度，他们设计了如图18所示的实验方案.将力传感器固定在小车上，通过力传感器可以直接显示细线拉力的大小.图18(1)采用力传感器测量细线拉力与用重物重力代替拉力的方法相比，下列说法正确的是______.A.可以不用平衡摩擦力B.利用此实验装置还需要测量重物的质量C.重物的质量要远远小于小车和力传感器的总质量D.直接测量出小车(包括力传感器)所受的拉力，可以减小误差(2)图19是某同学在此实验中获得的一条纸带，其中两相邻计数点间有四个点未画出，已知打点计时器用的交流电源的频率为50Hz，则小车运动的加速度a＝________m/s2.图19(3)保持小车和力传感器的总质量一定，改变重物的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据.请根据测量数据在图20中作出a－F图象.图20(4)根据作出的a －F 图线，分析实验可能存在的问题是________.A.平衡摩擦力时长木板的倾角过大B.平衡摩擦力不足答案 (1)D (2)0.39 (3)如图所示(4)B解析 (2)a ＝(3.31－2.92)×10－2m (0.1s )2＝0.39m/s 2. (4)分析a －F 图象，a ＝0时所对应的F 不为0，因此选B.变式7 (2018·浙江11月选考·17(2))在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，两个相同的小车放在光滑水平板上，前端各系一条细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘中可放重物.小车的停和动通过用黑板擦按住小车后的细线和抬起来控制，如图21甲所示.实验要求小盘和重物所受的重力近似等于使小车做匀加速直线运动的力.图21(1)请指出图乙中错误之处：______________________________________________________；(2)调整好实验装置后，在某次实验中测得两小车的位移分别是x 1和x 2，则两车的加速度之比为________.答案 (1)拉小车的细绳与水平板没有平行 托盘和重物的总质量没有远小于小车的质量(2)x 1∶x 2解析细绳拉力方向应与水平板平行，以保证小车受到恒力的作用，从而加速度恒定，如果不平行，则随着小车的运动，小车水平方向的拉力会发生变化，同时根据题意“小盘和重物所受的重力近似等于使小车做匀加速直线运动的力”可知，只有当托盘和重物的质量远小于小车质量时，才可以近似把小车受到的拉力约等于托盘和重物的重力.根据x＝12at2可知，两车同时释放，同时停止，加速度之比等于位移之比.变式8(2018·杭州市期末)某同学用如图22所示的装置来探究加速度与力、质量的关系.图22(1)下列说法中正确的是________.A.平衡摩擦力时需要将木板有滑轮的一端稍垫高B.平衡摩擦力时需要装上纸带，并悬挂好小桶C.若改变小车质量，因小车所受阻力发生变化，需重新平衡摩擦力D.应调整滑轮，保证小车在运动过程中细线和木板平行(2)为改变小车所受的力的大小，可往小桶中添加下列图片中的________.(3)图23甲为实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E为5个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，量出相邻的计数点之间的距离分别为x AB＝4.22cm，x BC＝4.65cm、x CD＝5.08cm、x DE＝5.49cm，已知打点计时器的工作频率为50Hz，则小车的加速度a＝________m/s2(结果保留两位有效数字).图23(4)该同学改变小车的质量，多次实验，作出小车的加速度a和质量M的关系图象如图乙所示，根据图象可知a与M的关系可能是________.A.a∝MB.a∝M2C.a∝M－1D.a∝M－2答案 (1)D (2)B (3)0.43 (4)CD解析 (1)平衡摩擦力时需要将木板没有滑轮的一端稍垫高，故A 错误；平衡摩擦力时需要装上纸带，但不需要挂上小桶，故B 错误；平衡摩擦力后，mg sin θ＝F f ＝μmg cos θ，即μ＝tan θ，增大小车的质量并无影响，不需要重新平衡摩擦力，故C 错误；应保证在小车运动过程中细线和木板平行，故D 正确.(2)为改变小车所受的力的大小，可往小桶中加入已知质量的砝码，故B 正确；(3)根据逐差法得，a ＝(x DE ＋x CD )－(x BC ＋x AB )4T 2≈0.43m/s 2. (4)由题图图象可知，质量越大，加速度越小，故C 、D 正确.变式9 在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学将实验器材组装好，如图24甲所示为释放小车前瞬间的情景.(1)在接通电源进行实验之前，请你指出图中的错误或不妥之处(写出两处即可)：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.图24(2)在使用打点计时器时，该同学发现纸带有图乙中的两种穿法，感到有点犹豫.你认为________(选填“A”或“B”)穿法正确.(3)该同学通过图25甲所示装置打出一条纸带，如图乙所示.根据纸带的点迹可判断出实验尚未平衡好摩擦力，为进一步平衡摩擦力，图甲中垫块应该向________(选填“左”或“右”)移一些.图25(4)调整好实验装置后，该同学顺利地完成了实验.如图26是他在实验中得到的一条纸带，图中相邻两计数点之间的时间间隔为0.1s ，由图中的数据可算得小车的加速度a ＝______m/s 2，当打点计时器打下C 点时，小车的速度v C ＝________ m/s.(结果均保留两位有效数字)图26答案 (1)a.用了直流电源 b.开始实验时，小车离打点计时器太远 c.没有平衡摩擦力(2)B (3)左(4)0.38(0.34～0.42均可) 0.20(0.19～0.21均可)解析 (1)电源使用了直流电源，小车未靠近打点计时器，没有平衡摩擦力.(2)纸带应在复写纸的下面，故B 的穿法正确.(3)由题图知，在相同时间内两点间的距离越来越小，说明小车做减速运动，由牛顿第二定律知，重力沿斜面方向的分力小于滑动摩擦力，即没有完全平衡摩擦力，故应将垫块向左移以增加重力沿斜面方向的分力.(4)小车的加速度a ＝x CE －x AC (2T )2＝0.1105m －0.0625m －(0.0625m －0.0295m )(2×0.1s )2≈0.38m/s 2， 由中间时刻的速度等于这段时间内的平均速度，得小车在C 点的速度v C ＝x BD 2T ＝0.0845m －0.0440m 2×0.1s≈0.20m/s.1.(2018·新高考研究联盟联考)(1)某次做实验时，实验员准备了以下器材，如图1所示，请问用以下器材可以做下列哪些实验________.。
浙江省衢州市物理高考百题实验题专项训练全套
浙江省衢州市物理高考百题实验题专项训练全套一、实验题1．某同学做“探究加速度与力、质量关系”的实验。
如图甲所示是该同学探究小车加速度与力的关系的实验装置，他将光电门固定在水平轨道上的B点，用不同重物通过细线拉同一小车，每次小车都从同一位置A由静止释放。
（1）实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等，则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为__________。
（2）若用游标卡尺测出光电门遮光条的宽度d如图乙所示，则d＝_________cm；实验时将小车从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt，就可以计算出小车经过光电门时的速度v。
（3）测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间Δt，并算出相应小车经过光电门时的速度v，通过描点作出v2－m线性图象（如图所示），从图线得到的结论是：在小车质量一定时，____________。
如果小车的质量M=5kg，图像的斜率K=1，则AB间的距离x=_________m（g取10 m/s2）（4）另一实验小组设计了如图(a)所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象．他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图(b)所示．滑块和位移传感器发射部分的总质量m＝________ kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ＝______.(重力加速度g取10 m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力)2．如图所示，物体A重40N，物体B重20 N，A与B、A与地面间的动摩擦因数均为0．4．当用水平力向右拉动物体A时，试求：（1）B物体所受的滑动摩擦力的大小和方向；（2）A物体所受的地面滑动摩擦力的大小和方向．3．某实验小组采用如图(甲)所示的装置探究功与速度变化的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行打点计时器工作频率为50Hz。
(1)打点计时器与学生电源按图(乙)连接，正确的连接是__________(填“A”或“B”)。
浙江物理学考实验
物理实验专题力学实验：1．用打点计时器测速度（了解两种打点计时器的异同点）电火花计时器：工作电压220V的交流电电磁打点计时器：工作电压6V以下的交流电2．探究小车速度随时间变化的规律（测瞬时速度、测加速度）（1）此实验不需要平衡摩擦力，只需让小车做匀变速直线运动即可，匀加速、匀减速直线运动都可以研究匀变速直线运动的规律（2）刻度尺读数（注意保留有效数字的位数）：（3）计数点：每5个点取一个计数点等同于每隔4个点取一个计数点（4）测速度：用某段时间内的平均速度来表示中间时刻的瞬时速度；（5）测加速度：3．探究求合力的方法：测力计的读数（精确度、有效数字）；操作过程中记录的信息：两弹簧互成角度拉橡皮筋的时候，要记下两弹簧测力计的示数和两细线的方向、节点0的位置；用一个弹簧测力计把橡皮筋的节点拉到同一位置O（两次实验，力的效果相同）时，记下弹簧测力计的示数和细绳的方向。
用描点的方式记录细线的方向，细线适当长点，两点描的位置适当远一些，可以减小实验误差。
4．探究加速度与力、质量的关系（改进办法之一：安装力传感器）平衡摩擦力：不挂钩码、拖动纸带使小车匀速运动；细线：与木板平行测量：质量、加速度；需要的测量仪器：天平、刻度尺探究：a与F的关系（小车质量一定）；a与m的关系（力F一定），数据处理时，研究的是a与1/m的关系实验需要让小车的加速度足够小（忽略悬挂物的失重，把此时细线的拉力近似认为等于悬挂物的重力，需要让悬挂物的质量远小于小车质量）；细线与木板平行，且平衡摩擦力（使物体所受的合力等于细线的拉力）；上述操作的目的：把悬挂物的重力近似当作小车受到的合力若安装力传感器改进一下，可以让物体以较大的加速度做匀变速直线运动，无需使悬挂物质量远小于小车质量，但下列操作均要完成：平衡摩擦力、细线与木板平行。
5. 探究作用力与反作用力的关系两种实验：弹簧测力计；力传感器（可研究静止、匀速、变速运动时的二力关系）6. 研究平抛运动案例一：钢球在轨道上做平抛运动，用铅笔描点，确定轨迹，然后计算初速度 多描点几个点，用光滑的曲线连接（绝大多数点在曲线上，个别偏离太远的可以舍弃）操作：1．让小球多次从轨道同一位置由静止滑下（目的：使小球到达轨道末端的初速度相同，或者说：在空中运动的轨迹相同）2．轨道末端的切线水平（确保小球的初速度水平，做的是平抛运动）3．小球：质量大体积小（密度大，使小球受到的空气阻力远小于重力，符合平抛运动的受力条件）4．改进型操作：主要是描点方面，目的是能更准确、方便的描点（结合试卷上的题目来分析）案例二：水平喷出的细水注显示平抛运动轨迹进气管A 位置与出水管上端之间的高度差恒定，压强差恒定，水速稳定案例三：频闪照相或许小球平抛过程的位置，确定轨迹频闪照相可以同时说明：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动7．探究做功与物体速度变化的关系（两种典型案例）实验目的：研究合力做的功与物体速度变化之间的关系需要测量或者比较的物理量：多次实验，合力的功的关系（倍数关系）以及相应过程中速度变化的关系案例一：通过研究小车的匀加速直线运动过程，得出不同位移过程中的合力的功的关系（理论上，只需要知道位移之比，就可以知道功之比，无需知道合力大小，也不需要计算功的数值），并测出各个过程中特殊点的瞬时速度根据此实验原理，可以得出：该实验无需平衡摩擦力，只需合力恒定即可 功的比值：212121x x x F x F W W ==合合，多次实验，用位移之比来表示功之比 案例二：多根完全相同的橡皮筋做实验，每次让小车拉到相同的位置，确保多次实验的过程中，每根橡皮筋做的功一样多。
高三物理(浙江选考)一轮复习课件：第10章 第1节 机械振动
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(4)对称性特征： T 2n＋1T ①相隔 或 (n 为正整数)的两个时刻，振子位置关于平衡位置对称， 2 2 位移、速度、加速度大小相等，方向相反． ②如图 1011 所示， 振子经过关于平衡位置 O 对称的两点 P、 P′(OP＝OP′) 时，速度的大小、动能、势能相等，相对于平衡位置的位移大小相等．
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图 1012
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A．振子在 A、B 两点时，弹簧弹力大小相等 B．振子由 A 到 O 的时间比振子由 O 到 B 的时间短 C．振子从 A→O→B→O→A 通过的路程为 40 cm D．振子从 A→O→B→O→A 通过的路程为 20 cm
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第1节
机械振动
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考点一| 简谐运动的规律
1．简谐运动 (1)定义：如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律．即它的振动 图象(xt 图象)是一条正弦曲线，这样的振动叫做简谐运动． (2)平衡位置：物体在振动过程中回复力为零的位置．
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由平衡位置指向质点所在位置的有 描述质点振动中某时刻的位 向线段 振动物体离开平衡位置的最大距离 振动物体完成一次 全振动所需时间 置相对于平衡位置 的位移 描述振动的强弱和能量
快慢 描述振动的 ， 两者互为倒 1 振动物体 单位时间内完成全振动的 数：T＝ f 次数
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浙江物理实验复习精选(选修部分)
实验复习精选（选修部分）1、如图(a)，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
（1）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。
但是，可以通过仅测量________(选填选项前的字母)，间接地解决这个问题。
A．小球开始释放高度hB．小球抛出点距地面的高度HC．小球做平抛运动的水平射程（2）图(a)中O点是小球抛出点在地面上的竖直投影。
实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S 位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP。
然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复。
接下来要完成的必要步骤依次是________。
A．用天平测量两个小球的质量m1、m2B．测量小球m1开始释放高度hC．测量抛出点距地面的高度HD．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、NE．测量平抛射程OM，ON（3）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为__________________________________ (用（2）中测量的量表示)；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为___________________________________ (用（2）中测量的量表示)。
（4）经测定，m1＝45.0 g，m2＝7.5 g，小球落地点的平均位置距O点的距离如图(b)所示。
碰撞前、后m1的动量分别为p1与p1′，则p1：p1′＝________∶11；若碰撞结束时m2的动量为p2′，则p1′∶p2′＝11∶________。
实验结果说明，碰撞前、后总动量的比值p1p1′＋p2′为________。
（5）有同学认为，在上述实验中仅更换两个小球的材质，其他条件不变，可以使被碰小球做平抛运动的射程增大。
请你用④中已知的数据，分析和计算出被碰小球m2平抛运动射程ON的最大值为________cm。
2、（1）利用气垫导轨通过闪光照相进行“探究碰撞中的不变量”这一实验。
人教版浙江版高考物理一轮复习测试 实验微讲座 1力学实验1 实验3 探究加速度与力质量的关系77
实验三探究加速度与力、质量的关系1．(2017·11月浙江选考)在做“探究加速度与力、质量的关系”实验中,(1)下列仪器需要用到的是________(多选)；(2)下列说法正确的是________(多选)；A．先释放纸带再接通电源B．拉小车的细线应尽可能与长木板平行C．纸带与小车相连端的点迹较疏D．轻推小车,拖着纸带的小车能够匀速下滑说明摩擦力已被平衡(3)如图所示是实验时打出的一条纸带,A、B、C、D…为每隔4个点取的计数点,据此纸带可知小车在D 点的速度大小为________m/s(小数点后保留两位)．答案：(1)AD (2)BD (3)0.21±0.012．(2018·11月浙江选考)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,两个相同的小车放在光滑水平板上,前端各系一条细绳,绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘中可放重物．小车的停和动通过用黑板擦按住小车后的细线和抬起来控制,如图甲所示．实验要求小盘和重物所受的重力近似等于使小车做匀加速直线运动的力．(1)请指出图乙中错误之处：______________________________________.(2)调整好实验装置后,在某次实验中测得两小车的位移分别是x1和x2,则两车的加速度之比为________．解析：(1)细绳拉力方向应与桌面平行,以保证小车受到恒力的作用,从而加速度恒定,如果不平行,则随着小车的运动,小车水平方向的拉力会发生变化,同时根据题意“小盘和重物所受的重力近似等于使小车做匀加速直线运动的力”可知,只有当托盘和砝码的质量远小于小车质量时,才可以把小车受到的拉力认为近似等于托盘和砝码的重力； (2)根据x ＝12at 2可知,两车同时释放,同时静止,加速度之比等于位移之比． 答案：(1)拉小车的细绳与木板没有平行,托盘和砝码的总质量没有远小于小车的质量 (2)x 1∶x 23．(2020·东阳中学月考)在探究加速度与力、质量关系的实验中,采用如图甲所示的装置．(1)实验过程中,电火花计时器应接在__________(选填“直流”或“交流”)电源上．(2)某小组在探究“质量一定时,加速度与合力成正比”的实验中,测出多组数据,作出了如图乙所示的图象,已知实验过程中细线与木板始终保持平行,则图线没有过坐标原点的原因可能是__________,图线上部弯曲的原因可能是________________.(3)如图丙为实验中打出的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6为依次选取的7个计数点,相邻两计数点间还有4个打点未画出,已知电源频率为50 Hz.从纸带上测出x 1＝3.20 cm,x 2＝4.52 cm,x 5＝8.42 cm,x 6＝9.70 cm.则木块加速度的大小a ＝________m/s 2,计数点2的瞬时速度大小为v ＝________m/s.(结果均保留两位有效数字)解析：(1)电火花计时器是利用接正极的放电针和墨粉纸盘到接负极的纸盘轴,产生火花放电,于是在纸带上打出一系列的点,而且在交流电的每个周期放电一次,因此电火花打点计时器打出点间的时间间隔等于交流电的周期．(2)图线与横轴的交点不为零,意味着当绳子的拉力不为0时,物体的加速度仍然为零,合外力仍然为0,即物体仍然受到木板的摩擦力,所以实验者可能是忘记平衡摩擦力,也可能是已平衡了摩擦力,但平衡摩擦力不足；以整体为研究对象有mg ＝(m ＋M)a,则有a ＝mg m ＋M ＝g 1＋M m,而在实验的过程中,我们认为绳子的拉力F 等于砝码盘和砝码的重力mg,而实际上绳子的拉力F ＝Ma ＝Mmg M ＋m,故要让绳子的拉力F 约等于砝码盘和砝码的重力mg,那么M≈M＋m,故应该是m ≪M,而当m 不再远远小于M 时a ＝mg M ＋m ＝g 1＋M m,随m 的增大物体的加速度逐渐减小且无限趋近于g,故图线上部弯曲的原因可能是未满足砝码盘和砝码的总质量远小于木块的质量．(3)由于相邻两计数点间还有4个打点未画出,故相邻两计数点间的时间间隔为T ＝5×0.02 s ＝0.1 s,应该利用逐差法求物体的加速度：(x 5＋x 6)－(x 1＋x 2)＝8aT 2,解得物体的加速度a ＝1.3 m/s 2,根据v 1＝x 1＋x 22T≈0.39 m/s,由v 2＝v 1＋aT ＝0.52 m/s.答案：(1)交流 (2)没有平衡摩擦或平衡摩擦力不够 砝码盘和砝码的总质量没有满足远小于小车的质量 (3)1.3 0.524．(2020·湖州质检)在用DIS 研究小车加速度与外力的关系时,某实验小组采用如图甲所示的实验装置．重物通过滑轮用细线拉小车,位移传感器(发射器)随小车一起沿倾斜轨道运动,位移传感器(接收器)固定在轨道一端．实验中把重物的重力作为拉力F,改变重物重力重复实验四次,列表记录四组数据．a/m ·s －22.01 2.98 4.02 6.00 F/N 1.00 2.003.00 5.00(1)实验中使用位移传感器和计算机,可以便捷地获取信息和处理信息,所获取的信息是______________________________________________________________.(2)在如图坐标纸上作出小车加速度a 和拉力F 的关系图线．(3)从所得图线分析该实验小组在操作过程中的不当之处是____________________.(4)如果实验时,在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器,如图乙所示．并以力传感器示数表示拉力F,从理论上分析,该实验图线的斜率将________．(填“变大”“变小”或“不变”)解析：作出图线是一条直线,但没有通过坐标原点,有纵截距,说明不挂重物时就有加速度,这说明轨道倾角过大,小车的重力沿轨道的分力大于小车受到的摩擦力,平衡摩擦力时,木板的倾角过大,如果接上力传感器,其示数将小于重物的重力,同样的加速度,对应的横坐标变小,从而图线斜率要变大．答案：(1)在连续相等时间内的小车位移(2)如解析图所示(3)截距过大,平衡摩擦力时,木板的倾角过大(4)变大5．(2020·南通中学高三模拟)某同学利用如图装置探究加速度与合外力的关系．利用力传感器测量细线上的拉力．按照如下步骤操作：①安装好打点计时器和纸带,调整导轨的倾斜程度,平衡小车摩擦力；②细线通过导轨一端光滑的定滑轮和动滑轮,与力传感器相连,动滑轮上挂上一定质量的钩码,将小车拉到靠近打点计时器的一端；③打开力传感器并接通打点计时器的电源(频率为50 Hz 的交流电源)；④释放小车,使小车在轨道上做匀加速直线运动；⑤关闭传感器,记录下力传感器的示数F ；通过分析纸带得到小车加速度a ；⑥改变钩码的质量,重复步骤①②③④⑤；⑦作出a －F 图象,得到实验结论．(1)某学校使用的是电磁打点计时器,在释放小车前,老师拍下了几个同学实验装置的部分细节图,下列图中操作不正确的是__________．(2)本实验在操作中是否要满足钩码的质量远远小于小车的质量？________(填写“需要”或“不需要”)；某次释放小车后,力传感器示数为F,通过天平测得小车的质量为M,动滑轮和钩码的总质量为m,不计滑轮的摩擦,则小车的加速度理论上应等于________．A ．a ＝F 2MB ．a ＝F MC ．a ＝mg －2F MD ．a ＝2F M(3)下图是某次实验测得的纸带的一段,可以判断纸带的________(填“左”或“右”)端与小车连接,在打点计时器打下计数点6时,小车的瞬时速度大小为________m/s(保留两位有效数字)．解析：(1)在释放小车前,纸带应该放在复写纸下方并保持纸带处于拉直状态,否则纸带与限位孔的摩擦力较大,误差更大,故A 、B 错误；在释放小车前,应使细线与长木板平行,故C 错误；电磁打点计时器应使用4～6 V 交流电源,故D 正确．(2)本实验利用力传感器测量细线上的拉力,不需要用钩码的重力代替,所以不需要满足钩码的质量远远小于小车的质量,根据牛顿第二定律得：a ＝F M,故B 正确． (3)纸带右侧两点间的距离越来越大,故左端与小车相连,计数点6的瞬时速度为计数点5到计数点7的平均速度,故v ＝0.030.04m/s ＝0.75 m/s. 答案：(1)ABC (2)不需要 B (3)左 0.75[课后达标]1．某同学用如图甲所示的实验装置“探究小车速度随时间变化的规律”：(1)实验时,使小车靠近打点计时器,先__________再________．(选填“接通电源”或“放开小车”)(2)若所接电源的频率是50 Hz,则每隔________s 打一个点．(3)图乙是绘出的小车速度—时间关系图线,根据图线求出小车的加速度为a ＝________m/s 2.(保留三位有效数字)解析：(1)实验时,使小车靠近打点计时器,先接通电源再放开小车．(2)若所接电源的频率是50 Hz,则每隔0.02 s 打一个点．(3)在v －t 图象中图线的斜率表示加速度,即a ＝Δv Δt≈0.682 m/s 2. 答案：(1)接通电源 放开小车 (2)0.02 (3)0.6822.在“探究求合力的方法”实验中,某同学用图钉把白纸固定在水平放置的木板上,将橡皮条的一端固定在板上一点,两个细绳套系在橡皮条的另一端．用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套,互成角度地施加拉力,使橡皮条伸长,结点到达纸面上某一位置,如图所示．请将以下的实验操作和处理补充完整：(1)用铅笔描下结点位置,记为O；(2)记录两个弹簧测力计的示数F1和F2,沿每条细绳(套)的方向用铅笔分别描出几个点,用刻度尺把相应的点连成线；(3)只用一个弹簧测力计,通过细绳套把橡皮条的结点仍拉到位置O,记录测力计的示数F3,________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________；(4)按照力的图示要求,作出拉力F1、F2、F3；(5)根据力的平行四边形定则作出F1和F2的合力F；(6)比较____________的一致程度,若有较大差异,对其原因进行分析,并做出相应的改进后再次进行实验．解析：(3)此步骤中应记录此时拉力的大小和方向,结合(2)的操作,(3)中横线应填写：沿此时细绳(套)的方向用铅笔描出几个点,用刻度尺把这些点连成直线．(6)要探究求合力的方法,需要比较F与F3的大小,方向是否一致,故(6)中横线应填写F和F3.答案：(3)沿此时细绳(套)的方向用铅笔描出几个点,用刻度尺把这些点连成直线(6)F和F33．(1)在“探究求合力的方法”实验中,我们需要对使用的两只弹簧测力计进行校对,看两只弹簧测力计是否完全相同,校对的方法是________(填正确答案标号)．A．看两只弹簧测力计的外形是否一样,是否由同一厂家生产B．把两只弹簧测力计的钩子互钩着水平地拉动,看两者示数是否完全相同C．把两只弹簧测力计的钩子互钩着一上一下竖直地拉动,看两者示数是否完全相同D．把两只弹簧测力计的钩子互钩着,任意地拉动,看两者示数是否完全相同(2)在“探究求合力的方法”实验中,下列做法有利于减小误差的是________(填正确答案标号)．A．F1、F2两个力的夹角尽可能大一些B．F1、F2两个力越大越好C．在拉橡皮条时,弹簧测力计的外壳不要与纸面接触,产生摩擦D．拉力F1、F2的方向应与纸面平行,弹簧及钩子不与弹簧测力计的外壳及纸面接触,产生摩擦解析：(1)考虑到重力的影响,两只弹簧测力计校对的方法是,把两只弹簧测力计的钩子互钩着水平地拉动,看两者示数是否完全相同,故B正确,A、C、D错误．(2)画平行四边形时,夹角稍大画出的平行四边形就会准些,但不是夹角越大越好,如果夹角很大可能使合力很小,作图法求得的合力误差会较大,A错误；数据处理时我们需要画出力的大小和方向,所以力要适当大些可减小测量误差对实验的影响,但是并非越大越好,如果太大可能导致合力太大,只用一只弹簧测力计拉时,量程不够,B 错误；弹簧测力计的外壳与纸面接触没有影响,只要弹簧不与外壳摩擦即可,C 错误；在白纸中作图时,作出的是水平力的图示,若拉力倾斜,则作出图的方向与实际力的方向有较大差别,再者由于摩擦测得的力的大小也不准,故为了减小因摩擦造成的误差,应使各力尽量与木板面平行,D 正确．答案：(1)B (2)D4．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,必须采用________法；为了探究加速度与力的关系,应保持________不变；为了直观地判断加速度a 与力F 的数量关系,应该作出________图象(选填“a－F”或“a－1F”)．为了探究加速度与质量的关系,应保持________不变；为了直观地判断加速度a 与质量m 的数量关系,应作________图象(选填“a －m”或“a－1m”)． 解析：为了探究加速度与力的关系,应保持m 不变,为了直观地判断加速度a 与力F 的数量关系,应作出a －F 图象．为了探究加速度与质量的关系,应保持F 不变,为了直观地判断加速度a 与质量m 的数量关系,应作a －1m图象． 答案：控制变量 m a －F F a －1m5．如图所示,为某同学安装的“验证牛顿第二定律”的实验装置,在小车的前端固定一个传感器,和砂桶连接的细线接在传感器上,通过传感器可显示出细线的拉力．在图示状态下开始做实验．(1)从图中可以看出,该同学在装置和操作中的错误是________________．(2)若砂和砂桶的质量为m,小车和传感器的总重量为M,做好此实验________(选填“需要”或“不需要”)M ≫m 的条件．解析：(2)不加传感器时将砂和砂桶的重力作为细线的拉力,而接了传感器后细线的拉力可以直接读出．答案：(1)未平衡摩擦力；细线与木板不平行；开始实验时,小车离打点计时器太远(答出一个即可) (2)不需要6．某同学在家中尝试验证平行四边形定则,他找到三条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物,以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子,设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A 、B 上,另一端与第三条橡皮筋连接,结点为O,将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物．(1)完成该实验,下述操作中必需的是__________．a ．测量细绳的长度b ．测量橡皮筋的原长c．测量悬挂重物后橡皮筋的长度d．记录悬挂重物后结点O的位置(2)钉子位置固定,欲利用现有器材,改变条件再次验证,可采用的方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________.解析：(1)三条相同的橡皮筋,具有相同的劲度系数,故三条橡皮筋的形变量的大小关系代表了三条橡皮筋承受的力的大小关系,故必需b、c项．A、B两点固定,O点的位置则决定了三个力的方向(因绳中的力恒沿绳的方向),故必需d项．(2)最简便的方法是：更换不同的小重物．若没有“钉子位置固定”的话,改变A、B钉的位置亦可．答案：(1)bcd (2)更换不同的小重物7．(2020·嘉兴质检)有一同学探究“物体加速度与物体质量、物体所受合外力的关系”的过程如图所示,其中F、2F分别是小车所受的合外力,M、2M分别是小车的总质量,根据实验数据得到如图所示的v－t 图象．(1)要分析加速度与质量的关系,应选用的两个过程是________；要分析加速度与合外力的关系,应选用的两个过程是________．(2)从图中相应的v－t图线可知：甲车的加速度a甲和丙车的加速度a丙的数量关系为________,结合两车的质量和受力情况,可以得到结论：____________________________________________________________________________________________________.答案：(1)甲、丙(或乙、丁) 甲、乙(或丙、丁)(2)a甲＝2a丙当物体所受合外力相同时,物体的加速度与质量成反比8．(2020·宁波效实中学高一期中)某同学用打点计时器研究小车的匀变速直线运动．他将打点计时器接到电源频率为50 Hz的交流电源上,实验时得到如图所示的一条实验纸带,纸带上O、A、B、C、D、E、F、G为计数点,每相邻两个计数点间还有4个点没有画出．(1)两相邻计数点间的时间间隔T ＝________s.(2)由纸带可知,小车的加速度为a ＝________m/s 2,在打D 点时小车的速度v D ＝________m/s,F 到G 的距离为________cm.(3)若实验时,电源频率略低于50 Hz,但该同学仍按50 Hz 计算小车的速度,则测量得到的小车速度与真实速度相比将________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)．解析：(1)当电源频率是50 Hz 时,打点计时器每隔0.02 s 打一次点．根据题意可知,每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,因此两相邻计数点之间的时间间隔为T ＝0.1 s.(2)由题意Δx＝0.75 cm,根据匀变速直线运动推论Δx＝aT 2,可得a ＝Δx T 2＝0.007 50.01m/s 2＝0.75 m/s 2. 根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,因此有v D ＝x CE 2T ＝0.145 0－0.064 5 0.2m/s ＝0.40 m/s.根据题意可知,x EF ＝19.65 cm －14.50 cm ＝5.15 cm,由x FG －x EF ＝Δx ,可知x FG ＝x EF ＋Δx＝5.15 cm ＋0.75 cm ＝5.90 cm.(3)如果在某次实验中,交流电的频率低于50 Hz,那么实际打点周期变大,x 就变大,时间T 仍用原来的值计算,则真实的速度值就会偏大,所以测量的速度与真实的速度相比偏大．答案：见解析。
浙江专版2021年高考物理一轮复习实验一研究匀变速直线运动课件
【注意事项】 1.平行:纸带、细绳要和长木板平行。 2.靠近:释放小车前,应使小车停在靠近打点计时器的 位置。 3.先后顺序:实验时应先接通电源,后释放小车;实验后 先断开电源,后取下纸带。
4.减小误差:小车另一端挂的钩码个数要适当,避免速 度过大而使纸带上打的点太少,或者速度太小,使纸带 上打的点过于密集。 5.纸带选取:选择一条点迹清晰的纸带,舍弃点密集部 分,适当选取计数点。
热点1 对实验原理和实验步骤的考查 【典例1】(2017·全国卷Ⅰ)某探究小组为了研究小车在桌面上的直 线运动,用自制“滴水计时器”计量时间。实验前,将该计时器固定在 小车旁,如图甲所示。实验时,保持桌面水平,用手轻推一下小车。在 小车运动过程中,滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴,图乙记录了桌 面上连续的6个水滴的位置。(已知滴水计时器每30 s内共滴下46个小 水滴)
)
(x 4
x5
x6 ) (x1 9T2
x2
x 3 ) ，即为
物体的加速度。
(2)图象法:如图所示,以打某计数点时为计时起点,利
用vn= xn xn1 求出打各点时的瞬时速度,描点得v -t图
2T
象,图象的斜率即为物体做匀变速直线运动的加速度。
【实验器材】 电火花计时器或电磁打点计时器、一端附有滑轮的长 木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电 源、复写纸。
2.由实验得出的v-t图象进一步得出小车运动的速度随 时间变化的规律:
(1)直接分析图象的特点得出。小车运动的v-t图象是一条倾 斜的直线,如图所示,当时间增加相同的值Δt时,速度也会增 加相同的值Δv,由此得出结论:小车的速度随时间均匀变化。 (2)通过函数关系进一步得出。既然小车的v-t图象是一条倾 斜的直线,那么v随t变化的函数关系式为v=kt+b,显然v与t成 线性关系,小车的速度随时间均匀变化。
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学 案
内阻、多用电表的使用等．高考对电学实验的考查侧重于考查
栏 目
电路设计、实物图连接、数据处理和误差分析，并且高考对电
开 关
学实验的考查向着拓展实验、创新实验的方向发展．预计 2014
年高考中，对电学实验仍会继续对电阻的测量、电路的选择、
实验方法的创新和应用等进行考查．
考题 1 对实验仪器的使用与选择的考查
2．控制电路(滑动变阻器的接法)的比较与选择 (1)控制电路的比较： 比较项目 限流式接法 分压式接法
本
学
电路
案
栏
目
开 关
电压调节 的范围
R＋RR0E→E
0→E
电能损耗
节能
耗能
电路连接
简便
复杂
(2)控制电路的选择：
以下情况考虑分压式接法：①要求待测电路的 U、I 从 0 变化；
本 学
②R 滑≪Rx；③选用限流式接法时，Ux、Ix 过大(超过电表量程，
本
图4
学
案
I/A 0.10 0.15 0.17 0.23 0.30 0.40
栏
目
U/V 1.20 1.08 1.00 0.80 0.60 0.30
开
关
图5
答案 (1)电流 大 本 (2)×1 Ω 欧姆调零
学
案 (3)1 300 Ω 5.40 mA 27.0 V
栏
目 (4)滑动变阻器 R 断路 1.50 V 3 Ω
栏 目
电压表(量程为 0～3 V，内阻约 3 kΩ)；
开 关
电键一个、导线若干．
①实验中所用的滑动变阻器应选下列中的________(填字母
代号)．
A．滑动变阻器(最大阻值 20 Ω，额定电流 1 A)
B．滑动变阻器(最大阻值 1 750 Ω，额定电流 0.3 A)
②实验的电路图应选用下列的图________(填字母代号)．
学案 17 电学实验与光学实验
【考情分析】
课标全国 山东 浙江 福建 江苏 命题情况
本 学
考查点
案
13 12 Ⅰ Ⅱ 12 13 12 13 12 13 12 13
栏 目 开 关
测量性实验
21 21 22 22 23
22
(2) (2)
探究性实验
19 10 10
(2)
创新性实验设计 23
19
(2)
命题情况 安徽
电压表 流 由 电 表 多的位置 的正极流
0.6 A 量程估读到最小 分度的1
入，负极流
2
出
使指针尽量指 取两位有效数字并乘以
欧姆表
在表盘的中间 相应挡位的倍率
位置左右
2．电学实验器材的选取
(1)根据不使电表受损和尽量减小误差的原则选择电表．首
先保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过
量程，然后合理选择量程，务必使指针有较大偏转(一般取
的电阻值随温度的升高而________(填“增大”、“减小”或
“不变”)．实验过程中，小灯泡消耗的功率为 0.6 W 时，小灯
泡两端的电压是________V.
本 解析 (1)实验要求小灯泡两端的电压从 0 开始逐渐增大，故滑
学 案
动变阻器应选分压式接法，小灯泡的内阻较小，电流表应采用
栏 目
外接法，选甲图；
本 学 案 栏 目 开 关
图 13 A．导线圈的电阻 B．导线圈的电阻与 R0 阻值之和
解析 (1)螺旋测微器的读数：d＝0.01 mm×15.5＝0.155 mm.
(2)多用电表的读数乘以倍率即为待测电阻值，即 Rx＝25.0×1 Ω
＝25.0 Ω.
本
学 案
(3)①选择电流表时需估算电路中的电流．设电动机和定值电阻
学 案
内阻约 20 kΩ.
栏 目
(1)下列实验电路图，最合理的是________；
开
关
(2)小灯泡接入电路前，某同学使用如图 7 所示的多用电表欧姆 挡直接测量小灯泡的电阻，应将选择开关旋至________挡(填 “×1”或“×10”)．
本
学
案 栏
图7
目
开
关
图8
(3)某同学描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图 8 所示，则小灯泡
本 学 案 栏 目 开 关
图1
②乙同学又设计了如图丙所示的电路来进行测量，电压表指针
指在最大刻度时，加在 L 上的电压值是________ V.
③学习小组认为要想更准确地描绘出 L 完整的伏安特性曲线，
需要重新设计电路．请你在乙同学的基础上利用所供器材，在
本 图丁所示的虚线框内补画出实验电路图，并在图上标明所选器
本 学 案 栏 目 开 关
答案 ①A
②B
③0.1
规律方法 1．电流表内、外接法的比较与选择
比较项目 电流表内接法
电流表外接法
本
学
案
电路
栏
目
开
关
误差来源 电流表的分压
电压表的分流
测量结果 R 测＝U/I>Rx，偏大 R 测＝U/I<Rx，偏小 适用条件 Rx≫RA(测大电阻) RV≫Rx(测小电阻)
学 案
材代号．
栏 目 开 关
解析 ①电压表的示数 U＝2.30 V，所以灯泡 L 的电阻 RL＝UI ＝
2.30 0.46
Ω＝5 Ω.
②由题图知电压表 V 与 R2 串联，根据串联分压，当电压表 V 的 示数为 3 V 时，R2 两端的电压 U2＝URVVR2＝9 0300×3 000 V＝1 V，
栏 目 开 关
R0 的串联电压为电源电动势． I＝25.04＋60 A＝0.047 A＝47 mA
实际实验时可通过滑动变动器调节电压使流过电流表的电流不
超过 30 mA，所以电流表选 A2. 滑动变阻器应选择便于调节的 R2.
本 学 案 栏 目 开 关
图 11
②按照实验要求，多用电表已选择“直流电压 2.5 V”挡作为电 压表使用，请依据图 11 将图 12 实验电路中的仪器连接欠缺的 两处补完整；
本 学 案 栏 目 开 关
图 12
③图 13 是该实验小组测得的数值描绘出的图象，其斜率值表 示的是________(填选项)．
广东
北京
天津
考查点
本
学
案
测量性实验
栏
目
开 关
探究性实验
12 13 12 13 12 13 12 13
21 34 34
9
(Ⅱ) (1) (2)
21
(3)
21
(Ⅱ)
21
创新性实验设计
【考点预测】
电学实验是高考实验考查的重点，考查的实验有测定金属
本 的电阻率、描绘小灯泡的伏安特性曲线、测定电源的电动势和
栏 目
(3)为提高精度，他又用以下仪器再次测量导线圈的电阻 Rx：
开 关
电流表 A1(0～3 A、约 5 Ω)；滑动变阻器 R1(1 kΩ)；
电流表 A2(0～30 mA、约 10 Ω)；滑动变阻器 R2(50 Ω)；
定值电阻 R0＝60 Ω；电源(4 V、约 1 Ω)及开关等，导线若干．
①实验小组为使测量过程中电动机不转动而采用了如图 11 所 示的 电路图， 应选择的电 流表是 ________，滑 动变阻器 是 ________；(填写符号)
本
学
满偏的 1/3～2/3 左右)，以减少测量和读数的误差．
案 栏
(2)根据电路中可能出现的电流或电压范围选择滑动变阻
目 开
器，注意流过滑动变阻器的电流不能超过它的额定电流．对
关
大阻值的变阻器，滑片稍有移动，电流、电压就会有很大的
变化，不宜采用．
(3)应根据实验的基本要求来选择仪器，对于这种情况，只
本 学
测量前要先进行________．
案 栏
(3)如图 3 所示，A、B、C 是多用电表在进行不同测量时，转
目 开
换开关分别指示的位置．D 是多用电表表盘指针在测量时的偏
关 转位置．
图3
若用 A 挡测量，指针偏转如 D，则读数是________；
若用 B 挡测量，指针偏转如 D，则读数是________；
本 ③实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图 6 所示．如果将这个小
学 案
灯泡接到电动势为 1.5 V、内阻为 5 Ω 的电源两端，小灯泡消
栏 目
耗的功率是________W.
开
关
图6
解析 ①测绘小灯泡的伏安特性曲线，要求能较大范围测量数
据，所以控制电路部分应用分压式接法，滑动变阻器应用最大
阻值小额定电流大的 A.
若用 C 挡测量，指针偏转如 D，则读数是________．
(4)某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验
本 中，串联了一只 2.5 Ω 的保护电阻 R0，实验电路如图 4 所示，
学 案
连好电路后，当该同学闭合电键，发现电流表示数为 0，电压
栏 目
表示数不为 0.检查各接线柱均未接错，接触良好且未发生短路；
本
学 案 栏
②灯泡的电阻 R＝UP2＝15 Ω，额定电流 I＝UP＝0.2 A，由 R＝15 Ω
目 开
＜ RARV＝ 15 000 Ω，依据公式法“大内小外”的原则，可
关 知电流表应采用外接法，故选 B.
③在灯泡的 I－U 图上作出电源的 I－U 图线，交点即为这个电源给 这个灯泡供电时的电流和电压，此时 P 灯＝IU＝0.1×1 W＝0.1 W.
学 案
的电流表．故虚线框内实验电路如图所示．
栏
目
开
关
答案 ①5
②4 ③见解析图