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？练习题：1．在“验证力的平行四边形定则”的实验中某同学的实验情况如图8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。

(1)图乙中的___________是为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)在实验中，如果将细绳也换成橡皮筋，那么实验结果是否会发生变化？_______。

(选填“变”或“不变”)2．如图甲所示，在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学进行实验的主要步骤是：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，每根绳套分别连着一个弹簧测力计。

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，读取此时弹簧测力计的示数，分别记录两个拉力F1、F2的大小。

再用笔在两绳的拉力方向上分别标记a、b两点，并分别将其与O点连接，表示两力的方向。

再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点，记录其拉力F的大小并用上述方法记录其方向。

（1）用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点，这样做的目的是。

（2）这位同学在实验中确定分力方向时，图甲所示的a点标记得不妥，其原因是。

（3）图乙是在白纸上根据实验结果作出的力的图示，其中是F1和F2合力的实际测量值。

3．图8为“验证力的平行四边形定则”的实验装置图。

（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）用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点，这样做的目的是______________。

4．某同学用两个弹簧测力计、一根橡皮筋、细绳套、三角板及贴有白纸的方木板等器材，进行“验证力的平行四边形定则”的实验。

图3所示是该同学依据实验记录作图的示意图。

其中A点是橡皮筋在白纸上的固定点，O点是此次实验中用弹簧测力计将橡皮筋的活动端拉伸到的位置。

关于此实验，下列说法中正确的是（）A．只需记录拉力的大小B．拉力方向应与木板平面平行C．图3中F′表示理论的合力，F表示实验测出的合力D．改变拉力，进行多次实验，并作出多个平行四边形，但每个四边形中的O点位置不一定相同答案：(1)F；F′(3分) (2)不变(2分)答案：（5分）（1）与F1、F2共同作用的效果相同（2分）说明：只要能表达出效果相同的含义即可给分。

（2）O、a两点太近，误差大（2分）（3）F （1分）答案：（1）测力计拉力的大小及方向（1分）（2）使这两次弹簧测力计的拉力作用效果相同（2分）答案：BD实验四：验证牛顿第二定律实验目的：验证物体运动的加速度与物体所受合外力成正比，与物体的质量成反比。

实验原理：1.保持小车质量不变，改变小桶内的砂的质量，从而改变细线对小车的牵引力，测出小车对应的加速度，作出加速度和力的关系图线，验证加速度是否与外力成正比。

2.保持小桶和砂的质量不变，在小车上加砝码，改变小车的质量，测出小车的对应加速度，作出加速度与质量倒数的关系图线，验证加速度是否与质量成反比。

实验器材：小车、砝码、小桶、砂、细线、带有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、学生电源、导线、纸带、天平、米尺。

实验步骤：1.用天平测出小车的质量M，小桶的质量M，，并做记录。

2.把木板、小车、纸带、打点计时器安装好。

3.在木板的不带滑轮的一端下面垫上垫木，反复移动垫木的位置，直至小车在斜面上运动时可以保持匀速直线运动状态（可以从纸带上打的点是否均匀来判断）。

4.在小车上加砝码，小桶里放入适量的砂，把砝码的质量m，桶中砂的质量m，记录下来。

5.把细线系在小桶上，绕过滑轮悬挂小桶，接通电源，放开小车，打出纸带，关闭电源，取下纸带，在纸带上写上编号，标明m，的值。

6.保持小车和砝码的质量不变，改变砂的质量，重复步骤4，5.7.算出每条纸带上的加速度值。

8.用纵坐标表示加速度a，横坐标表示作用力，即砂和桶的总重力（M，+m，）g，根据实验结果在坐标平面上描出的相应的点并作图线。

若图线为一条过原点的直线，就证明物体质量不变时其加速度与所受外力成正比。