高考物理复习 物理实验 课件

A.计时器不打点
B.计时器打点 (3)接通电源,释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,将打下的第一个点标为O。在纸带 上依次取A、B、C……若干个计数点,已知相邻计数点间的时间间隔为T。测得A、B、C……
各点到O点的距离为x1、x2、x3……,如图2所示。
图2
实验中,重物质量远小于小车质量,可认为小车所受的拉力大小为mg。从打O点到打B点的过 程中,拉力对小车做的功W= ,打B点时小车的速度v= 。
的。
图3
答案 (1)A C (2)如图所示
(3)小车的速度随时间均匀变化 加速度
(4)越小越好 有关
(5)如果小球的初速度为0,其速度v∝t,那么它通过的位移x∝t2。因此,只要测量小球通过不同 位移所用的时间,就可以检验小球的速度是否随时间均匀变化。
解析 本题考查研究匀变速直线运动规律的实验。 (1)打点计时器所用电源为50 Hz的交流电源,测量各计数点间距离需用刻度尺。
根据动能定理W= mv2得v2= W,故斜率k= ,与质量有关。
1 2
2 m
易错警示 该实验虽然利用“验证牛顿第二定律”的实验装置来“验证动能定理”,但不要 把m不远小于小车质量的实验图线变化情况,类比到这个实验中而错选D图线。
3.[2016北京理综,21(2),0.74]利用图1装置做“验证机械能守恒定律”实验。
(4)以v2为纵坐标,W为横坐标,利用实验数据作出如图3所示的v2-W图像。由此图像可得v2随W
变化的表达式为 。根据功与能的关系,动能的表达式中可能包含v2这个因子;分析实 。
验结果的单位关系,与图线斜率有关的物理量应是
图3
(5)假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响,若重物质量不满足远小于小车质量的条件, 则从理论上分析,图4中正确反映v2-W关系的是 。
时器打点的情况下,小车沿斜面能匀速运动,表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响。
3 (3)W=Fs=mgx2,vB= =
AC t AC
x x1 。 2T
(4)由图知,图线为一条纵截距为零、斜率k=(4.5~5.0)m2· s-2· J-1的直线,其函数表达式为v2=kW。
2 m 1 2 (5)根据功能关系有W= (M+m)v2,所以v2= W,v2∝W,图A正确。 2 M m
(4)描绘v-t图像前,还不知道小车是否做匀变速直线运动。用平均速度 表示各计数点的瞬时 速度,从理论上讲,对Δt的要求是 度看,选取的Δx大小与速度测量的误差 (选填“越小越好”或“与大小无关”);从实验的角 (选填“有关”或“无关”)。
x t
(5)早在16世纪末,伽利略就猜想落体运动的速度应该是均匀变化的。当时只能靠滴水计时,为 此他设计了如图4所示的“斜面实验”,反复做了上百次,验证了他的猜想。请你结合匀变速 直线运动的知识,分析说明如何利用伽利略“斜面实验”检验小球的速度是随时间均匀变化
验。
图1 (1)打点计时器使用的电源是 A.直流电源 B.交流电源 (选填选项前的字母)。 (选填选源自文库前的字母)。
(2)实验中,需要平衡摩擦力和其他阻力,正确操作方法是 A.把长木板右端垫高 B.改变小车的质量
在不挂重物且
(选填选项前的字母)的情况下,轻推一下小车。若小车拖着纸带做匀
速运动,表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响。
图2 c.通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E……点时小车的速度,分别记作v1、v2、v3、 v4、v5…… d.以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系,在坐标纸上描点,如图3所示。
图3
结合上述实验步骤,请你完成下列任务: (1)在下列仪器和器材中,还需要使用的有 和 (填选项前的字母)。
专题十七
物理实验
五年高考
考点一
A组 自主命题·北京卷题组
力学实验
1.(2018北京理综,21,18分)用图1所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律。
图1 主要实验步骤如下:
a.安装好实验器材,接通电源后,让拖着纸带的小车沿长木板运动,重复几次。
b.选出一条点迹清晰的纸带,找一个合适的点当作计时起点O(t=0),然后每隔相同的时间间隔T 选取一个计数点,如图2中A、B、C、D、E、F……所示。
图1
①为验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中任意两点间的 A.动能变化量与势能变化量 B.速度变化量与势能变化量 C.速度变化量与高度变化量 ②除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外,在下列器材 中,还必须使用的两种器材是 A.交流电源 B.刻度尺 。 C.天平(含砝码) 。
A.电压合适的50 Hz交流电源
B.电压可调的直流电源 C.刻度尺 D.秒表
E.天平(含砝码)
(2)在图3中已标出计数点A、B、D、E对应的坐标点,请在该图中标出计数点C对应的坐标点, 并画出v-t 图像。 (3)观察v-t图像,可以判断小车做匀变速直线运动,其依据是 像斜率的物理意义是 。 。v-t图
(2)图见答案。
(3)因为小车的速度随时间均匀变化,所以小车做匀加速直线运动。由匀加速直线运动中速度 v=v0+at,可知v-t图像斜率的物理意义是加速度。 (4) v = ,若用 v 表示瞬时速度,Δt越小越好,而选取的Δx大小会影响速度测量值与真实值的偏
x t
差大小。
1 2 (5)设v0=0,v=at,而x= at ,故可通过位移随时间的变化情况,判断速度随时间的变化情况。 2
图4 答案 (1)B (2)A B (3)mgx2
x x 2T
3 1
(4)v2=kW,k=(4.5~5.0)m2· s-2· J-1 质量 (5)A
解析 本题考查“探究动能定理”实验。 (1)打点计时器使用的是交流电源。
(2)把长木板右端垫高,利用小车的重力沿斜面的分力平衡摩擦力和其他阻力;在不挂重物且计
解题关键 实验原理的认识 (1)图像法是实验中常用的方法,要学会通过图像分析问题。 (2)测量量的转换是实验中的常用手段,当某一个物理量不易测量时,可通过该量与其他量的 关 系式,转换成其他可测量的物理量。如将速度的测量转换成位移的测量。
2.(2017北京理综,21,18分)如图1所示,用质量为m的重物通过滑轮牵引小车,使它在长木板上运 动,打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。利用该装置可以完成“探究动能定理”的实