高考物理浙江专用专题复习篇专题十物理实验2

()
A.使用弹簧测力计前应将测力计水平放置，然后检查并矫正零点
本 学
B.两个分力 F1、F2 间夹角应越大越好
案 栏
C.标记拉力方向时，要用铅笔紧靠细绳沿绳移动铅笔画出
目 开
D.同一次实验两次拉细绳套须使结点到达同一位置
关 答案 (1)F F′ (2)C (3)不变 (4)AD
2.验证机械能守恒定律 例3 某实验小组利用图11甲装置做“验证机械能守恒定律”实
(4)ABD
突破练习
3.如图13甲所示是光电门传感器的示意图，它的一边是发射
器，另一边是接收器，当光路被物体挡住的时候，它就开始
计时，当光路再次恢复的时候，它就停止计时，这样就可以
本 测出物体挡光的时间.某同学利用光电门传感器设计了一个研
学 案
究小球下落过程中机械能是否守恒的实验，实验装置如图乙
Hale Waihona Puke Baidu
栏 目
②秒表的读数方法是：t＝短针读数(t1)＋长针读数(t2).
③特别注意：分针所指位置是否已越过半分钟刻度线，且秒
针读数无需估读.
(2)打点计时器
工作电源电压 打点间隔
本
电磁打点计时器 交流50 Hz 4 V～6 V 0.02 s
学
案 栏
电火花计时器
交流50 Hz 220 V 0.02 s
目 开
(3)频闪照相机
案
栏 加速度，主要考查实验器材的使用、实验原理的理解和实验方
目
开 法的迁移运用，多以探究和设计实验的形式出现．预计 2014
关
年高考中，将在考查常规实验的实验原理、数据处理的基础上， 进一步考查实验方法的迁移运用和创新实验设计．
考题1 对基本仪器的使用的考查
基本仪器主要是测量性仪器，高考中要求理解仪器的结构
2.时间测量类仪器
(1)机械秒表
①原理：机械秒表的长针是秒针，转一圈是 30 s.因为机械秒
表采用的是齿轮传动，指针不可能停留在两小格之间，所以
本
学 案
不能估读出比 0.1 s 更短的时间.位于秒表上部中间的小圆圈
栏 里面的短针是分针，分针走一圈为 15 min，每小格为 0.5 min.
目
开 关
目
开 A.测出A、B两传感器之间的竖直距离h1
本 学 案
专题十 物理实验
栏
目
开
关
学案 16 力学实验
【考情分析】 命题情况 课标全国 山东 浙江 福建
13
本 考查点
学
12 Ⅰ Ⅱ 12 13 12 13 12 13
案
栏
目 开
验证性实验
关
探究性与测量性实
21 21
19
验
22 22
22 21
(1) (1)
(1)
创新设计性实验
命题情况 江苏 安徽 广东 北京 天津
解析 (1)测量某点到O点距离h的记录中不合理的一组是C：
12.4，因为该数据没有估读. (2)根据某段时间的平均速度等于中点时刻的瞬时速度，vE＝ v DF＝hF－ 2ThD
本 根据Δx＝aT2得：
学 案 栏
a＝ΔTx2 ＝EF－T2DE＝hF－hE－T2hE－hD＝hF＋hTD2－2hE
目 开
关
考题2 对验证性实验的考查
力学中的验证性实验有验证力的平行四边形定则、验证牛
顿第二定律、验证机械能守恒定律等，这类实验要求用实
本 学
验的方法来验证科学家已归纳、总结和已证明了的结论，
案 栏
通过实验过程的再现，加深对规律适用条件和结论的理解.
目 开
解决验证性实验相关问题的关键是根据题目给定的实验条
图3
(2)某次实验中，弹簧秤的指针位置如图 4 所示，其读数为 ________N；同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为 2.50 N， 请在图中画出这两个共点力的合力 F 合；
本 学 案 栏 目 开 关
图4 (3)由图得到 F 合＝________N.
解析 (1)由表中给出的数据，在图象中进行描点，然后连线， 得到弹簧的弹力与弹簧伸长量的关系如图.
数为 8×0.05 mm＝0.40 mm.测量值是二者之和，为 12 mm＋
本 0.40 mm＝12.40 mm＝1.240 cm.螺旋测微器有估读数字，其固
学
案 定刻度为 1.5 mm，旋转刻度为 0.180 mm.测量值为 1.680 mm.
栏
目 开
答案
1.240
1.680(1.679～1.681均正确)
v(m/s) 1.16 1.37 1.56 1.75 1.95 2.14
本
v2(m2/s2) 1.35 1.88 2.43 3.06 4.05 4.58
学 案
(1)测量某点与O点距离h的记录中不合理的一组是____(填写计
栏 目
数点名称)
开 关
(2)计数点D、E、F与O点之间的距离分别是hD、hE、hF表
突破练习 2.“探究求合力的方法”的实验如图5甲所示，其中A为固定橡
皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳， 图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示.
本
学
案
栏
目
开
关
图5
(1)图乙中的____是力F1和F2的合力的理论值；____是力F1
和F2的合力的实际测量值.
(2)(单选)本实验采用的科学方法是
本 学
称)，据图线得到重力加速度 g 测＝___m/s2(保
案 栏
留三位有效数字).
目 开
(4)(多选)下列判断中正确的是
()
图12
关 A.在误差允许的范围内，该实验小组达到了实验目的
B.该地的重力加速度比 g 测偏大
C.他们实验操作过程中是先释放纸带然后再闭合打点计时器开关 D.实验过程中阻力引起的误差属于系统误差
考查点
12 13 12 13 12 13 12 13
本 学
验证性实验 10
21
案
(2)
栏 目
探究性与测量
34 34
9
开 关
性实验
11 (2) (1)
(2)
创新设计性 11
实验
【考点预测】 高考中常涉及的力学实验有验证力的平行四边形定则、探
本 究弹力和弹簧伸长量的关系、验证牛顿第二定律、探究动能定 学 理和验证机械能守恒定律、探究单摆的运动、用单摆测定重力
本 10分度、20分度还是50分度，从而确定精度；(2)不要将游
学 案
标尺的零刻度线与游标尺的外边框混淆；(3)要注意单位的
栏 目
统一和换算；(4)要注意游标卡尺读数的有效数字，不要随
开 关
便去掉最末位的零.
2.螺旋测微器读数时需注意：(1)固定刻度上表示半毫米的刻度
线是否已经露出，有时候肉眼看不出来，此时可观察可动
本 学 案 栏 目 开 关
图1
本 解析 测量内径时应该用游标卡尺上的内测量爪 A.游标卡尺的读
学 案
数＝主尺上的读数＋游标尺上的读数.本题主尺上读数为 11 mm，
栏 目
游标尺上读数为 6×0.05 mm＝0.30 mm，故读数为 11.30 mm.
开
关
答案 A 11.30
易错警示
1.游标卡尺读数时需注意：(1)首先要辨别出游标卡尺的分度是
学 案
数，得到的实验数据如下表：
栏 目
弹力F(N) 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50
开
关
伸长量
x(10－2 m) 0.74 1.80 2.80 3.72 4.60 5.58 6.42
在图3中作图并求得该弹簧的劲度系数k＝________N/m；
本 学 案 栏 目 开 关
本 学 案 栏 目 开 关
图象的斜率为弹簧的劲度系数k＝6×31.20－2 N/m≈53 N/m
(2)弹簧秤的读数为2.10 N，选标度 合力的图示如图所示.
本 学 案 栏 目 开
关 (3)经测量，合力F合＝3.3 N.
答案 (1)见解析图 53(±2都可)
(2)2.10(说明：有效数字位数正确，±0.02范围内都可) 见解析图 (3)3.3(说明：±0.2范围内都可)
验，图乙是他们选择的一条较理想的纸带，O点是打点计时器 打出的第一个点，计数点A、B、C、D、E、F是纸带上相邻 的点.他们测出了各点与O点的距离h后做出了必要的计算，测 本 量和计算的记录见下表(计数点的速度用v表示)
学 案 栏 目 开 关
甲
乙 图11
计数点 A B C D E F
h(cm) 6.93 9.47 12.4 15.71 19.41 23.49
关 件、实验过程、实验情景领会命题意图，找出实验中应测
定的物理量，明确在误差允许的范围内通过怎样的定量关
系才能达到实验目的.
1.验证力的平行四边形定则
例2 (2012·浙江·22)在“探究求合力的方法”实验中，现有木
板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤.
本 (1)为完成实验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系
刻度上的示数，如果旋钮上的零刻度线非常靠近主刻度线
本 学
基线下方，则认为固定部分过半刻度线，要增加固定刻度
案 栏
示数0.5 mm；(2)读数时注意精确度为0.01 mm；(3)可动刻
目 开
度要估读，估读到0.001 mm，以毫米为单位时，螺旋测微
关 器的读数均要到小数点后面的第三位，即使最后一位估读
1 2
mv2成立，
即验证了机械能守恒定律，A正确.
由于空气阻力和摩擦阻力的存在，有一部分机械能转化为内
本
学 能，测得的g值应偏小，B正确.
案 栏
该误差使得测量结果总是偏小，不是操作不当引起的，属系统
目 开 关
误差，D正确. 答案 (1)C (2)hF－2ThD
hF＋hD－2hE T2
(3)E
9.79(9.75～9.83)
()
A.理想实验法
B.控制变量法
本 C.等效替代法
学
案 D.建立物理模型法
栏
目 (3)在实验中，如果其他条件不变仅将细绳换成橡皮筋，那么
开
关 实验结果是否会发生变化？
答：____.(选填“变”或“不变”)
(4)(多选)为了使实验能够顺利进行，且尽量减小误差，你认为下列
说法或做法能够达到上述目的的是
原理、规格、参数，灵活地使用仪器，进行正确的读数.力
学中基本仪器的原理和使用方法：
本 学
1.长度测量类问题
案 栏
(1)刻度尺
目 开
长度测量的基本工具是刻度尺，其最小分度一般为1 mm(此
关 时叫做毫米刻度尺).毫米刻度尺可以精确读到mm位，估读
到1 10
mm位(能读取十分之几毫米).估读的“0”不能舍弃.弹
所示，图中A、B为固定在同一竖直线上的两个光电门传感器.
开 关
实验时让半径为R的小球从某一高度处由静止释放，让小球依
次从A、B两个光电门传感器的发射器和接收器之间通过，测
得挡光时间分别为t1、t2.为了证明小球通过A、B过程中的机械 能守恒，还需要进行一些实验测量和列式证明.
本
学
图13
案
栏 (1)(单选)下列还需要测量的实验步骤是
示，打点计时器的打点周期用T表示，则打下计数点E时纸带
的速度vE＝____(用符号表示)，重物运动的加速度a＝____(用
符号表示).
(3)该小组的同学在坐标纸上建立图 12 所示
坐标系，标出了各组测量数据的坐标点，并
在坐标系中画出 v2－h 图线.由图线可以判断
计数点____的测量误差较大(填写计数点名
数值为零，也不能省略.
突破练习 1.某同学用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一薄的金属圆片的
直径和厚度，读出图2中的示数，该金属圆片的直径的测量 值为__________ cm，厚度的测量值为________ mm.
本 学 案 栏 目 开 关
图2
解析 游标卡尺没有估读数字.其主尺读数为 12 mm，游标尺读
20
19
0.05
0.05 ＋0.05n
50
49
主尺上读的毫米数
0.02
0.02 ＋0.02n
(3)螺旋测微器的读数
本 测量值＝固定刻度整毫米数＋半毫米数＋可动刻度读数(含估
学 案
读)×0.01 mm.
栏 目
(4)关于估读问题：游标卡尺不需要估读；螺旋测微器需要估
开 关
读，精确度是0.01 mm，读数时要估读到0.001 mm.
(3)由题图可以看出第5组数据(计数点E)偏离直线较远，误差较大.
关 若该过程机械能守恒，则有mgh＝12mv2
所以v2＝2gh
v2－h图象中，图线的斜率为2g，即g为斜率的一半，由图线可知g ＝2k＝9.79 m/s2
(4)根据高中实验的要求，查阅当地重力加速度，由于实验测得
的g值近似等于当地重力加速度，所以公式mgh＝
关 其作用和处理方法与打点计时器类似，它是用等时间间隔获取
图象信息的，即将物体在不同时刻的位置记录下来，使用时要
明确频闪的时间间隔.
例1 (2013·山东·21(1))图1甲为一游标卡尺的结构示意图，当 测量一钢笔帽的内径时，应该用游标卡尺的________(填 “A”“B”或“C”)进行测量；示数如图乙所示，该钢笔 帽的内径为________mm.
簧测力计、电流表、电压表等以长度显示读数的仪器，其
读数方法与刻度尺相似.
(2)游标卡尺的读数
游标尺(mm)
测量结果(游标尺上
精度 第n条刻度线与主尺
刻度格 数
刻度总 长度
每小格与1 毫米差
(mm)
上的某刻度线对齐
本
时)(mm)
学
案
主尺上读的毫米数
栏
10
9
目
0.1
0.1 ＋0.1n
开
关
主尺上读的毫米数