高考力学实验汇总

实验一：研究匀变速直线运动

实验目的：

1.练习使用打点计时器。

2.学习匀变速直线运动的判断方法。

3.学习用打点计时器测量速度和加速度。

实验原理与方法：

1.打点计时器的使用

计时仪器，使用交流电源，电磁打点计时器的工作电压是4-6V的交流电压，电火花打点计时器的工作电压是220V交流电压。

2.通过纸带判断物体是否做匀变速直线运动：相邻两计数点之间的距离之差相等，则

物体做匀变速直线运动。

3.通过纸带求物体运动速度

求平均速度：，求瞬时速度：

4.通过纸带求匀变速直线运动加速度

公式法：，v-t图像法：

实验的关键点、思考题即考点：

1.使用打点计时器时，应该先接通电源，待打点稳定后，再释放小车。为什么？

2.小车所挂钩码数应该适当，避免加速度过大而使纸带上打的点过少，或者加速度太

小而使各段位移差异太小。

3.要区分打点时间间隔和计数点时间间隔。电源频率是50Hz时，“每5个自然点取一

个计数点”，计数点时间间隔是多大？

4.当电源频率低于50Hz时，若仍按50Hz打点计算，算出的速度比真实速度大还是小？

算出的加速度比真实值大还是小？

练习题：

1、在“研究匀变速直线运动”的实验中，打点计时器使用交流电源的频率是50Hz，打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹，以此记录小车的运动情况。

（1）打点计时器的打点周期是s。

（2）图8为某次实验打出的一条纸带，其中1、2、3、4为依次选中的计数点（各相邻计数点之间有四个点迹）。根据图中标出的数据可知，打点计时器在打出计数点2时小车的速度大小为m/s，小车做匀加速直线运动的加速度大小为m/s2。（计算结果均保留2位有效数字）

答案：（1）0.02（2分）；（2）0.64（2分）；6.4（2分）

A O 刻度尺

实验二：探究弹力与弹簧伸长的关系

实验目的：

1. 探究弹力与弹簧伸长的定量关系

2. 练习用列表法、图像法处理数据

实验器材：

铁架台、弹簧、钩码、刻度尺

实验步骤： 1. 如图所示，将弹簧的一端挂在铁架台上，让其自然下垂，用刻度尺测出弹簧的自然长度L 0。

2. 在弹簧的下端挂质量为m 1的钩码，测出对应的弹簧长度L 1，

求出弹簧的伸长量x 1=L 1-L 0。

3. 改变所挂钩码的质量为m n ，测出对应的弹簧长度L n 。求出每

次弹簧的伸长量x n =L n -L 0。

4. 以弹力F （F=mg ）为纵坐标，以弹簧的伸长量x 为横坐标，用

描点法作图，得出弹力F 随弹簧伸长量x 变化的图线。

实验关键点：

1. 所挂钩码不要过重，以免弹簧过分拉伸，超出它的弹性限度。

2. 测量弹簧长度时，一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时进行。

3. 描点画图线时，一定要让尽量多的点在直线上，并使不在直线上的点均匀分布在线

两侧。

4. 每次所挂钩码的质量差稍微大一些，从而使坐标上描出的点尽可能稀疏，这样作出

的图线精准。

思考题即考点：

1. 图像斜率的物理意义是什么？

2. 测量弹簧长度时，直尺的零刻度未对齐弹簧上端的固定点，对实验结论有无影响？

3. 弹力与弹簧伸长量函数图像的截距与斜率分别表示什么？

4. 如果所挂钩码质量不清楚，只知道钩码的质量相同，还能进行探究吗？如何做？

5. 刻度尺的正确度数是本实验的考点之一。

6. 本实验可以做F-x 图像，也可以做m-x 图像，或F-L 图像，各图像是什么样的？斜

率和截距表示什么？

7. 用数据描点作图的能力

8. 根据图像求斜率的基本能力

练习题：

1．（5分）某同学做“探究弹力弹簧伸长关系”的

实验，他先测出不挂钩码时竖直悬挂的弹簧长

度，然后在弹簧下端挂上钩码，并逐个增加钩

码，同时分别测出加挂不同钩码时弹簧的伸长

量。在处理测量数据时，他将所有测得的弹簧

伸长量x 与相应的弹簧的弹力F （F 的大小等于

所挂钩码受到的重力）的各组数据逐点标注在

图8所示的坐标纸上。

（1）请你在图8中画出此弹簧弹力与弹簧伸长

量的关系图线。

（2）（通过做出弹簧弹力与弹簧伸长量的关系

图线可知，弹簧的弹力F ）和弹簧伸长量x 之

间的关系是： 。

答案：（5分）（1）如图所示（2分）；

（2）成正比关系（3分）（答出“”或其他形式正比函数的得3分；答出“一次函数关系”或“线性关系”的得2分）

实验三：验证力的平行四边形定则

实验目的：验证互成角度的两个力合成时满足平行四边形定则

实验原理：

用两个力F1和F2一起将一端固定的橡皮条拉伸到某点O，再用一个力F，将此橡皮条拉伸到相同的位置O点，则F，为F1和F2的合力。用力的图示的方法将F，、F1和F2图示出来，再根据平行四边形定则将F1和F2的合力F图示出来，比较的F，和F的大小和方向，如果在实验误差允许范围内相等，就验证了力的平行四边形定则。

实验器材：

木板、白纸、图钉若干、橡皮条一段、细绳、弹簧测力计两个、三角板、刻度尺。

实验步骤：

1.用图钉将白纸钉在水平的木板上。

2.用图钉把橡皮条的一端固定在木板上的A点，用两条细绳套结在橡皮条的另一端。

3.用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套，互成角度的拉橡皮条，使橡皮条伸长，结

点到达某一位置O。

4.用铅笔描下结点O的位置和两条细绳的方向，并记录两个弹簧测力计的读数。在

白纸上按照比例作出两个力F1和F2的图示，利用刻度尺和三角板根据平行四边形

定则画出F的方向并测量计算出其大小。（这是通过理论求出的合力。）

5.用一个弹簧测力计，通过细绳把橡皮条的结点拉倒相同的位置O，记下弹簧测力计

的读数和细绳的方向。按照同样的比例用刻度尺从O点起图示出这个拉力F，。（这

是通过实验测定的合力。）

6.比较F，和F的大小和方向在实验误差允许的范围内是否相等。

7.改变两个分力F1和F2的大小和方向，再重复实验两次，比较每次的F，和F的大小

和方向在实验误差允许的范围内是否相等。

实验关键点：

1.选取弹簧测力计时，应将无零误差的两个弹簧测力计自由端钩住沿水平方向拉伸，

看两个读数是否相同，选择两个读数相同的测力计。

2.测力计示数尽量大一些，减小读数误差。

3.同一次实验中，橡皮条拉长后的结点位置O必须保持不变。

4.画力的合成图时，选定标度要合适，尽可能使图画得大一些，减小作图误差。

思考题即考点：

1.同一次实验中，橡皮条拉长后的结点位置O必须保持不变。为什么？（只有使F

与F1和F2的共同作用效果相同，才可以说F是F1和F2的合力。所以，拉至同一点

是为了保证作用效果相同。）

2.为什么要用同一标度画出各力的图示？

3.本实验哪个力是理论上的合力，哪个力是测定的合力？