高一物理必修一实验专题
新教材人教版高中物理必修第一册全册实验汇总(2022新高考一轮复习)
人教版必修第一册实验实验一探究小车速度随时间变化的规律.................................................................. - 1 - 实验二探究弹簧弹力与形变量的关系...................................................................... - 8 - 实验三探究两个互成角度的力的合成规律............................................................ - 13 - 实验四探究加速度与力、质量的关系.................................................................... - 20 -实验一探究小车速度随时间变化的规律1.平行:纸带和细线要和木板平行。
2.两先两后:实验中应先接通电源,后让小车运动;实验完毕应先断开电源,后取纸带。
3.防止碰撞:在小车到达长木板末端前,应让小车停止运动,要防止钩码落地和小车与滑轮相撞。
4.减小误差:小车的加速度要适当大些,可以减小长度的测量误差,加速度大小以能在约50 cm的纸带上清楚地取出6~7个计数点为宜。
5.纸带选取:选择一条点迹清晰的纸带,舍弃点迹密集部分,适当选取计数点。
6.准确作图:在坐标纸上,纵、横轴选取合适的单位长度(避免所描点过密或过疏,而导致误差过大),仔细描点连线,不能连成折线,应作一条直线,让各点尽量落到这条直线上,落不到直线上的各点应均匀分布在直线的两侧。
1.根据纸带测量的位移有误差。
2.电源频率不稳定,造成相邻两点间的时间间隔不完全相等。
3.纸带运动时打点不稳定引起测量误差。
4.用作图法作出的v-t图线并不是一条直线。
5.木板的粗糙程度并非完全相同,这样测量得到的加速度只能是所测量段的平均加速度。
人教版高一物理必修一《实验题》专项练习题(含答案)
人教版高一物理必修一《实验题》专项练习题(含答案)1.“探究加速度与力质量的关系”的实验主要采用的方法是_____(填“理想实验法”或“控制变量法”),作出如图所示的1am图像,由图可知,a与m成_____(填“正比”或“反比”)。
2.如图甲所示,点光源位于S,右侧为竖直放置屏幕的横截面,P点位于S与屏幕之间中点,且SP连线垂直于屏幕。
让一个小球从P点静止释放,光照射小球在屏幕上形成影子,影子在屏幕上的移动情况被数码相机连拍功能拍摄下来。
图乙为拍摄到影子下落过程中的部分图像,已知该数码相机每秒拍摄10次,空气阻力忽略不计。
(1)影子运动至位置C时的速度为___________m/s;此时小球的速度为_________m/s。
(保留两位有效数字)(2)若影子的v—t图像如图丙所示,可求得当地重力加速度g=___________。
(用字母表示)3.利用打点计时器和小车来做“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示。
(1)关于本实验的操作,下列说法正确的是______(填序号)。
A.本实验应用比值定义法B.砝码和砝码盘的总质量越大,实验误差越小C.平衡摩擦力时,应将砝码盘用细线跟小车连在一起D.本实验应先接通打点计时器再释放小车(2)在探究加速度与力的关系的实验中,得出的a-F图线如图所示,发现图线既不过原点,又不是直线,原因可能是__________(填序号)。
A.没有完全平衡摩擦力,且小车质量较大B.平衡摩擦力过度,且小车质量较大C.没有完全平衡摩擦力,且砝码和砝码盘的总质量较大D.平衡摩擦力过度,且砝码和砝码盘的总质量较大(3)如图为某次实验所得的纸带,已知打点计时器的时间间隔为0.02s,相邻计数点间还有四个点未画出,从图中可计算出小车的加速度为________m/s2(保留2位有效数字)。
4.小明在用打点计时器“研究小车的匀变速直线运动”的实验时,得到一条纸带如图甲所示.在纸带上选择0、1、2、3、4、5共6个计数点,相邻两计数点之间还有四个点未画出.纸带旁并排放着带有最小分度值为1毫米的刻度尺,刻度尺的零刻度线跟“0”计数点对齐.(1)小明使用的是6V的学生交流电源,则所需选取的打点计时器如图_______(填“乙”或“丙”);打点计时器的打点周期为_______,图中相邻两计数点的时间间隔T= ;(2)根据纸带可判定物体做直线运动(选填“匀加速”、“匀减速”或“匀速”).(3)由图甲可以读出三个计数点1、3、5跟0点的距离,并填入下面表格中:距离测量值/cms1 1.20s2s312.00(4)小车通过计数点“2”的瞬时速度表达式为v2= (用字母T、s1、s2、s3表示,不一定全用上),代入数据得 m/s;小车做匀加速运动的加速度a= m/s2.(计算结果保留两位有效数字)(5)小明根据实验数据绘出如图丁所示的s-t2图线(s为各计数点至起点0的距离),则图像的斜率表示.5.如图甲所示为“验证力的平行四边形定则”的实验装置图,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.(1)关于此实验,下列说法中正确的是________.A.同一次实验中,O点位置不允许变动B.实验中,只需记录弹簧测力计的读数和O点的位置C.拉橡皮筋的细绳适当长些D.橡皮筋弹性要好,拉结点到达某一位置O时,拉力要适当大些(2)某同学已画出某次实验中两弹簧测力计拉力的示意图及两个拉力的合力F,如图乙所示,这个合力F是力F1和F2合力的________(填“理论值”或“实际值”),如果用“”作为标度,则该同学量出的F的值为________(结果保留3位有效数字).6.如图甲所示,一与电脑连接的拉力传感器固定在竖直墙壁上,通过细绳拉住一放在长木板上的小铁块,细绳水平伸直,初始时拉力传感器示数为零。
人教版高一物理必修一《实验题》专项练习题(含答案)
人教版高一物理必修一《实验题》专项练习题(含答案)1.用气垫导轨和数字计时器能够更精确地测量物体的瞬时速度.如图所示,滑块在牵引力的作用下先后通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光条通过第一个光电门的时间为△t1=4.0×10﹣3s,通过第二个光电门的时间为△t2=1.0×10﹣3s,已知遮光条的宽度为4.20mm.(1)滑块通过光电门1的速度v1=_____m/s,通过光电门2时的速度v2=_____m/s.(保留三位有效数字)(2)由此测得的瞬时速度v1和v2只是一个近似值,它们实质上是滑块通过光电门1和2时的平均速度,要使瞬时速度的测量值更接近于真实值,下列两个措施中正确的是_____(填字母)A.换用宽度更窄的遮光条 B.换用宽度更宽的遮光条.2.(1)在DIS实验中,通过测量遮光板的宽度以及用光电计时器测量遮光板通过光电门时遮光的时间,可以求得速度,该速度本质上是____(填“平均速度”或“瞬时速度”)。
若运动物体从同一位置开始运动,而遮光板的宽度不同,在下表中的四个速度中,哪个更接近于物体通过光电门瞬间的速度?____(填“①”“②”“③”或“④”)。
(2)“用DIS 测定加速度”的实验中,通过位移传感器获得小车运动的v -t 图象如图(a )所示。
小车在AB 区域内的运动可视为___运动,此区域内小车的加速度a =__m/s 2。
(3)如图(b )所示,为测量做匀加速直线运动小车的加速度,将宽度均为b 的遮光板A 、B 固定在小车上,测得二者间距为d 。
当小车匀加速经过光电门时,测得两遮光板A 、B 先后经过的时间Δt 1和Δt 2,则小车加速度a =_____。
3.电火花打点时器,是一种使用_____电源的计时仪器,工作电压为_____V ,当电源频率为50Hz 时,它每隔_____s 打一次点.如图是某同学研究匀变速直线运动的一条实验纸带,A 、B 、C 、D 、E 为计数点,相邻两计数点之间还有四个点未标出,由于C 点不够清晰,只量得三个数据如图,则此小车运动的加速度为_____m/s 2,C 点的速度v C 的大小等于_____m/s .4.重物带动纸带自由下落,测本地重力加速度。
(word完整版)高中必修一物理实验专题
高一物理实验专题一、研究匀变速直线运动 (练习使用打点计时器)1电磁式打点计时器:6V 以下的交流电。
电火花式打点计时器:220V 的交流电。
2、 交流电的频率为 50HZ ,打点间隔为0.02s3、 根据纸带算平均速度和瞬时速度4、 算各点的瞬时速度,描点法做出 V — t 图 实验:1、先开电源,然后释放小车。
2、开头过于密集的点舍掉,一般每5个点或每隔4个点取一个计数点,使相邻计数点之间时间间隔为T = 0.1s 数据处理:计算法:根据纸带求某点瞬时速度和加速度(1)求某点瞬时速度,,如: 1(2)求加速度:a 、理想纸带(即△ X 相等)b 、不理想纸带(即△ X 不相等):用逐差法 注意化单位 数据处理:图象法: 1根据所得数据,选择合适的标度建立坐标系, 让图象尽量分布在坐标系平面的大部分面积。
2、此实验小车做匀加速直线运动,所以要用直线拟合数据点, 让尽可能多的点处在直线上,不在直线上的点应均匀地分布在直线两侧,个别偏离较大点舍去 二、验证平行四边形定则1.实验目的:验证互成角度的两个力合成时的平行四边形定则2. 实验原理:(1)两个力F 1、F 2的作用效果与一个力 F 的作用效果相同:使像皮绳在 某一方向伸长一定的(相同)长度。
(2)以R 、F 2为邻边作平行四边形求出 F 1、F 2的合力F ,在误差允许的范围内比较 F 与F 。
如果在误差允许的范围内F 与F 相同,就验证了两个力合成时遵循平行四边形定则。
3. 实验器材:方木板一块;白纸;图钉(若干);橡皮条;细绳套(两个);弹簧秤(两 只);三角板;刻度尺;铅笔。
4. 实验条件:为使橡皮绳有较明显的伸长,同时弹簧测力计有较大的示数,两测力计所拉线绳之间的夹角不宜过大和过小,一般在60 °〜120 °之间较合适。
5. 主要测量:用两个测力计拉线绳,使橡皮条伸长,绳的结点到达O 点,记录此时两个测力计的数值F 1和F 2及两个力的方向;用一只测力计重新将结点拉到 O 点,记录此时F 的(1 )瞬时速度V FV EG(X 4 X 5 X e ) (X 1 X 2 X 3)9T大小和方向。
人教版高一物理必修一《实验题》专项练习题(含答案)
人教版高一物理必修一《实验题》专项练习题(含答案)1.某探究小组在物理实验室做“探究求合力的方法”的实验。
实验室现有的器材有:方木板一块,白纸一张,量程为5N的弹簧测力计两个,橡皮条(带两个较长的细绳套)一条,图钉(若干个)。
(1)除了现有的,实验还需要的测量工具是______;(2)实验时,主要的步骤是:①如图甲所示,在铺有白纸的水平木板上,橡皮条一端固定在A点,另一端拴两个细绳套;②如图乙所示,用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条,使绳与橡皮条的结点伸长到某位置并记为O点,记下此时弹簧测力计的示数F1和F2及______;③如图丙所示,用一个弹簧测力计拉橡皮条,使绳与橡皮条的结点拉到O点。
记下此时细绳的方向及弹簧测力计的示数F为______N;④如图丁所示,已按一定比例作出了F1、F2和F力的图示。
探究小组的紫珠和黑柱同学都猜想三个力的大小和方向符合“平行四边形”的规律。
如何检验猜想呢?紫珠同学提出用虚线把拉力F的箭头端分别与F1、F2的箭头端连接,看看所围成的形状是不是像一个平行四边形;黑柱同学则认为应该以F1、F2为邻边做平行四边形,看看所得平行四边形的对角线是不是几乎与F重合。
关于这两种检验方案,你认为合理的是:______。
A.只有紫珠同学的方案合理 B.只有黑柱同学的方案合理 C.两个方案都合理2.为研究实验小车沿斜面向下运动的规律,经过实验得到下表速度和时间的关系,请作出表示小车速度和时间关系的图象。
时间t/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5速度v/(m. 1s ) 0.38 0.63 0.88 1.11 1.38 1.623.某同学设计了一个探究加速度与物体所受合外力F及质量M的关系实验.图1为实验装置简图,A为小车,B为打点计时器,C为装有砂的砂桶(总质量为m),D为一端带有定滑轮的长木板.①若保持砂和砂桶质量m不变,改变小车质量M,分别得到小车加速度a与质量M及对应的1M数据如表所示.根据表数据,为直观反映F不变时a与M的关系,请在图2所示的方格坐标纸中选择恰当的物理量建立坐标系,并作出图线________.从图线中得到F不变时,小车加速度a与质量M之间存在的关系是_____.次数 1 2 3 4 5小车加速度a/(m•s﹣2) 1.98 1.48 1.00 0.67 0.50小车质量M/kg 0.25 0.33 0.50 0.75 1.00质量倒数1M/kg﹣1 4.00 3.00 2.00 1.33 1.00②某同学在探究a与F的关系时,把砂和砂桶的总重力当作小车的合外力F,作出a﹣F图线如图3所示,试分析图线不过原点的原因是_____.③在这个实验中,为了探究两个物理量之间的关系,要保持第三个物理量不变,这种探究方法叫做_____法.4.(1)打点计时器是一种使用______电源的计时仪器,当电源的频率为50Hz时,振针每隔______秒打一个点,如图所示为一次记录小车匀变速直线运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的记数点,相邻记数点间有四个点未画出。
高级高中物理必修一实验
实 验一、测匀变速直线运动的加速度原理:2x aT ∆=注意: 1、什么是x ∆x ∆是x 2与x 1之差,而题目往往给的位移(x )01、02、03、04、05、06的位移,千万不能直接做差。
先算01、23、34、45、56的位移,然后再差。
2、逐差法41123x x a T -=52223x x a T -= 63323x x a T -= 123654321239a a a x x x x x x a T ++++---==①是不是一定要用逐差法理论上讲,只要是实验数据,就一定要这样做。
但有时题目给出的12与01、23与12……的位移差相同,随便拿一组数据,根据212x x a T-=(注意分母)计算就可以。
②若题目只给了两组数据例如右图中,只给了x 1和x 5,只要根据2()m n x x m n aT -=-可得2()m nx x a m n T -=-3、怎么算TT 是相邻两计数点的时间间隔,由两个因素决定① 打点计时器所接的电源频率(原因高二学习时会讲到)决定打出点的时间间隔01t f=,一般所用电源频率为50Hz ,即所打出点的时间间隔为。
另电源应选交流电源。
② 相邻计数点间有几个打出点的时间间隔。
若为n 个打出点的时间间隔,则T=nt 0 4、注意x ∆的单位(在这个问题丢分的同学特别多)一般题目给出的x ∆的单位为cm ,应化成m 。
在计算中,一般相邻的计数点的时间间隔为,经过平方后变成,刚好与分子中的cm 化成m 的10-2约去。
还可求瞬时速度(除0、6两点)原理:时间中点的瞬时速度等于该段的平均速度 如1212x x v T +=、2322x x v T+=…… 注意分母为2T若要求0、6点速度,可在01、56段应用运动学公式求解0 1 2 3 4 5 6 x 1 x 2 x 3 x 4 x 5 x 60 1 2 3 4 5 6x 1 x 5练习⑵某同学用右图所示的实验装置研究小车在斜 面上的运动。
高中物理必修第一册实验
必修第一册实验一、实验题1.某同学用如图甲所示装置测定重力加速度。
(1)打出的纸带如图乙所示。
可以判断实验时手提端应该在纸带的________(选填“左”或“右”)端。
(2)实验中电火花计时器所使用的电源周期为T ,图乙中给出的是实验中获取的纸带的部分,A 、B 、C 、D 是连续的计数点,每相邻两计数点间还有4个打点未标出,A 、B 、C 、D 点距O 点的距离分别如图乙所示,电火花计时器打计数点“C ”时小车的速度是_________,加速度是_________(以上两空均用T ,2x ,3x ,4x 表示)2.一个实验小组做“探究弹簧弹力与弹簧伸长关系”的实验(1)采用如图甲所示装置,质量不计的弹簧下端挂一个小盘,在小盘中增添砝码,改变弹簧的弹力,实验中做出小盘中砝码重力随弹簧伸长量x 的图像如图乙所示。
(重力加速度g =10 m/s 2)①利用图乙中图像,可求得该弹簧的劲度系数为________N/m ;①利用图乙中图像,可求得小盘的质量为________kg ,小盘的质量会导致弹簧劲度系数的测量结果比真实值________(选填“偏大”“偏小”或“相同”)。
(2)为了制作一个弹簧测力计,乙同学选了A 、B 两根规格不同的弹簧进行测试,根据测得的数据绘出如图丙所示的图像,为了制作一个精确度较高的弹簧测力计,应选弹簧________;为了制作一个量程较大的弹簧测力计,应选弹簧_______。
(填“A”或“B”)3.“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验情况如图甲所示,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,F为用平行四边形定则做出的合力。
(1)本实验中“等效替代”的含义是________;A.橡皮筋可以用细绳替代B.左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果C.右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果D.两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代(2)图乙中的F与F'两力中,方向一定沿AO方向的是________;(3)实验中用两个完全相同的弹簧秤成一定角度拉橡皮筋时,必须记录的有________;A.两细绳的方向B.橡皮筋的原长C.两弹簧秤的示数D.结点O的位置(4)本实验中,采取下列哪些方法和步骤可以减小实验误差________。
高中必修一物理实验专题
高一物理实验专题一、研究匀变速直线运动 (练习使用打点计时器)1、电磁式打点计时器:4-6V 的交流电。
复写纸要在纸带上面。
电磁式打点计时器打点不清晰: ○1振针过高 ○2电压低,振幅小 ○3复写纸用久了 电磁式打点计时器打出短线而非点: ○1振针过低 ○2电压太高,振幅过大电磁式打点计时器打出双点:振针松动了电火花式打点计时器:220V 的交流电。
2、交流电的频率为50Hz ,打点间隔为0.02s 。
T=1/f实验步骤: ○1 把附有滑轮的长木板平放在实验桌上,将打点计时器固定在木板上,并接好电源。
○2 把一条细绳系在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着适量钩码。
○3 将纸带固定在小车有卡子的一端,并穿过打点计时器的限位孔。
○4 实验开始时,将小车靠近打点计时器。
先接通电源,再释放纸带。
○5 纸带打完后,断开电源,取下纸带。
○6 换上新的纸带,再重复做三次。
选点迹清晰的纸带进行研究。
注意事项: ○1 实验之前,将小车靠近打点计时器。
○2 实验开始时,要先接通电源,后释放纸带。
○3 开头过于密集的点舍掉,一般每5个点或每隔4个点取一个计数点,使相邻计数点之间时间间隔为T =0.1s数据处理:计算法:根据纸带求某点瞬时速度和加速度 1求某点瞬时速度,如:T 指相邻两点的时间间隔 (1)瞬时速度(2)求加速度: a 、理想纸带(即ΔX 相等): b 、不理想纸带(即ΔX 不相等):用逐差法 数据处理:图象法:1根据所得数据,选择合适的标度建立坐标系,让图象尽量分布在坐标系平面的大部分面积。
2此实验小车做匀加速直线运动,所以要用直线拟合数据点,让尽可能多的点处在直线上,不在直线上的点应均匀地分布在直线两侧,个别偏离较大点舍去。
例、一打点计时器固定在倾角为θ的斜面上,一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下,打出的纸带的一段如图所示.纸带上0、1、2、3、4、5、6是计数点,每相邻计数点之间的时间间隔为0.1 s.(1)根据纸带上记录的数据判断小车是做________运动.(2)若小车做匀加速运动,则加速度大小a =________.(3)小车在计数点3所对应的速度大小为v =________.T XX V V EG F 265+==2T Xa ∆=23216549)()(T X X X X X X a ++-++=例、在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,如图所示给出了从0点开始,每5个点取一个计数点的纸带,其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点,测得:x 1=1.40 cm ,x 2=1.90 cm ,x 3=2.38 cm ,x 4=2.88 cm ,x 5=3.39 cm ,x 6=3.87 cm.那么:(1)在计时器打出点1、2、3、4、5时,小车的速度分别为:v 1=________cm/s ,v 2=________cm/s ,v 3=________cm/s ,v 4=________cm/s ,v 5=________cm/s. (2)在平面直角坐标系中作出速度—时间图象. (3)加速度a=________。
高中物理必修1实验专题复习
高中物理必修1实验专题复习本学期我们研究了四个实验,分别是研究匀变速直线运动、探究弹力和弹簧伸长的关系、验证力的平行四边形定则以及探究加速度与力和质量的关系。
我们需要掌握这四个实验的实验器材的使用、实验原理的理解和实验方法的运用。
实验一是探究匀变速直线运动。
在实验中需要使用打点计时器,该计时器可以在电源频率为50Hz的情况下每隔0.02秒打一次点。
打点计时器的工作条件有两种,分别是电磁打点计时器和电火花计时器,前者需要6V以下的交流电源,后者需要220V的交流电源。
在实验中,需要对纸袋进行处理,判断物体的运动情况。
如果物体做匀速直线运动,则x1=x2=x3=…,如果物体做匀变速直线运动,则差值为常数k。
求加速度可以使用“逐差法”或“图象法”,前者需要先求出a1,再取平均值,后者则需要使用“平均速度法”求出多个点的速度,画出v-t图,直线的斜率即为加速度。
在实验前需要将小车停在靠近打点计时器的位置,先接通电源,后释放小车,到达长木板末端前应让小车停止运动,防止钩码落地或小车与滑轮碰撞。
实验后应先断开电源,后取下纸带。
在坐标纸上,需要选取合适的单位,在描点连线时应作一条直线,让各点尽量落到这条直线上,落不到直线上的各点应均匀分布在直线的两侧。
例如,在“研究匀变速直线运动”的实验中,实验室提供了打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源、复写纸、弹簧测力计等器材,其中在本实验中不需要的器材是?下表为打点计时器打下B、C、F时小车的瞬时速度,需要填入打点计时器打下D、E两点时小车的瞬时速度。
位置 BCDEF速度/(m·s) 0.737 0.801 0.994以A点为计时起点,在图坐标图中画出小车的速度—时间关系图线。
根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,可以得出:v_D = 0.864 m/sv_E = 0.928 m/s小车的速度—时间关系图线如图所示。
高中物理必修1实验
1.4实验:用打点计时器测速度一、练习使用打点计时器电磁打点计时器是一种使用低压交流的计时仪器,其结构如图所示。
它的工作电压是4~6V 。
电源频率是50Hz 时,它每隔O .02s 打一个点。
电火花计时器是利用火花放电时在纸带上打出小孔而显示出点迹的计时仪器,其结构如图所示。
使用时,墨粉纸盘套在低盘轴上,并夹在两条纸带之间。
当接通220V 交流电源,按下脉冲输出开关时,计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘轴产生火花放电。
于是在运动的纸带上就打出一列点迹。
当电源频率是50Hz 时,它每隔O .02s 打一次点。
如果把纸带跟运动的物体连接在一起,打点计时器便在纸带上打下一系列的点,这些点既记录了运动物体在不同时刻的位置,也记录了相应的时间。
通过对纸带上点子之间距离的研究,可以了解物体运动的情况。
二、注意事项①打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点,如遇到打出的是短横线,应调整一下振针距复写纸片的高度使之增大一点。
②使用计时器打点时,应先接通电源,待打点计时器稳定后,再释放纸带。
③释放物体前,应使物体停在靠近打点计时器的位置。
④使用电火花计时器时,应注意把两条白纸带正确穿好,墨粉纸盘夹在两纸带之间,使用电磁打点计时器时,应让纸带通过限位孔,压在复写纸下面。
三、对打上点的纸带进行数据处理目的是研究纸带或与纸带相连的物体的运动况。
设打点计时器打点的时间间隔为T ,那么纸带上相邻两个点所表示的时间间隔就是T 。
如果数出纸带上一系列点的总数为N ,则打这些点所用的总时间为t=(N-1)T 。
如果测出这N 个点之间的总距离s ,则t 时间内纸带运动的平均速度为如果纸带做匀速直线运动,此式计算出来的就是纸带的运动速度。
2.1实验:探究小车速度随时间变化的规律 教具准备学生电源、导线、打点计时器、小车、钩码、一端带有滑轮的长木板、带小钩的细线、纸带、刻度尺、坐标纸实验问题一:打点计时器结构如何?问题二:用打点计时器测小车的速度所需哪些实验器材、实验步骤?步骤:(1)把一端附有滑轮的长木板平放(一高一低可否?)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远离滑轮的一端,连接好电路。
(完整)高一物理必修一实验题
(完整)高一物理必修一实验题-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN高一必修一实验题1、在“研究匀变速直线运动”的实验中,打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz,记录小车运动的纸带如图所示,在纸带上选择6个计数点A、B、C、D、E、F,相邻两计数点之间还有四个点未画出,各点到A点的距离依次是2.0 cm、5.0 cm、9.0 cm、14.0 cm、20.0 cm。
(1)根据学过的知识可以求出小车在B点的速度为v B=__________ m/s,CE间的平均速度为__________ m/s。
(2)以打B点时为计时起点,建立v-t坐标系如图所示,请在图中作出小车运动的速度与时间的关系图线。
(3)根据图中作出的图线可得小车运动的加速度为__________ m/s2。
2、一个质点正在做匀加速直线运动,现用固定的照相机对该质点进行闪光照相,闪光时间间隔为1 s。
分析照片得到的数据,发现质点在第1次、第2次闪光的时间间隔内移动了2 m,在第3次、第4次闪光的时间间隔内移动了8 m,由此可求得()A.第1次闪光时质点的速度 B.质点运动的加速度C.从第2次闪光到第3次闪光这段时间内质点的位移 D.质点运动的初速度3、某同学为估测摩托车在水泥路上行驶时的加速度,设计了下述实验:将输液用过的500 mL的玻璃瓶装适量水,连同输液管一起绑在摩托车上,调节输液管的滴水速度,使其刚好每隔1.00 s滴一滴。
该同学骑摩托车,先使之加速至某一速度,然后熄火,让摩托车沿直线滑行。
图为某次实验中水泥路面上的部分水滴(左侧为起点)。
设该同学质量为50 kg,摩托车质量为75 kg,g=10 m/s2,根据该同学的实验结果可估算:(1)骑摩托车加速时的加速度大小为__________ m/s2;(2)骑摩托车滑行时的加速度大小为__________ m/s2。
4、在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中,用打点计时器记录纸带运动的时间,计时器所用电源的频率为50 Hz,如图所示是一次实验得到的一条纸带,纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出,按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6七个计数点,用刻度尺量出1、2、3、4、5、6点到0点的距离分别为1.40 cm、3.55 cm、6.45 cm、10.15 cm、14.55 cm、19.70 cm.由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度大小为v4=__________ m/s,小车的加速度大小a=______m/s2。
(高中物理必修一)实验专题
(高中物理必修一)实验专题【基础训练】1、在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中,将弹簧水平放置测出其自然长度,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端竖直向下施加外力F,实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的.用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F-x图线如图所示,由图可知弹簧的劲度系数为___________ ,图线不过原点的原因是由于_____________________________________________。
2、在“验证力的平行四边形定则”的实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套(如图所示).实验中需用两个弹簧测力计分别钩住绳套,并互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O。
(1)(多选)某同学在做该实验时认为:A.拉橡皮条的绳细一些且长一些,实验效果较好B.拉橡皮条时,弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行C.橡皮条弹性要好,拉结点到达某一位置O时,拉力要适当大些D.拉力F1和F2的夹角越大越好其中正确的是____________ (填入相应的字母).(2)若两个弹簧测力计的读数均为4 N,且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直,则________(选填“能”或“不能”)用一个量程为5 N的弹簧测力计测量出它们的合力,理由是____________。
3、物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数.实验装置如图所示,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮;木板上有一滑块,其一端与电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接.打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz.开始实验时,在托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速运动,在纸带上打出一系列小点。
(1)下图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图所示.根据图中数据计算的加速度a=________(保留三位有效数字)。
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1、实验的重要性陈述: 2、本册课本中实验的分类: (1)、学生探究实验 (2)、课堂演示实验 (3)、课后小实验
一、学生探究实验
(一)、用打点计时器测速度 1、知识要点 (1)、打点计时器的种类: (2)、常用打点计时器的技术参数: (3)、常用打点计时器的工作原理: (4)、常用打点计时器的注意事项: (5)、打点计时器的故障分析: (6)、平均速度测量、瞬时速度测量: (7)、测量点和时间间隔:
。
(一)、用打点计时器测速度 (8)、两种计时器比较:异: 同: (9)、计数点: 测量点: (10)、实验中直接测量的物理量: 实验中间接测量的物理量: (11)、图象法的应用:
2、典型例题
( 1 )、电磁打点计时器是一种使用 电 源 的 仪 器 , 当 电 源 的 频 率 为 50Hz 时 , 它 每 隔 打一次点。 (2)、电磁打点计时器的打点周期取决于( ) A、电压高低 B、交变电流的频率 C、永久磁铁的磁性强弱 D 、振针与复写纸间的 距离
(五)、弹力与弹簧伸长量的关系 (1)实验时的注意事项: (2)图象法的应用: (3)在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中, 将 弹簧水平放置测出其自然长度,然后竖直悬挂让 其 自然下垂,在其下端竖直向下施加外力F,实验过 程是在弹簧的弹性限度内进行的.用记录的外力F 与弹簧的形变量x作出的F—x图线如图所示,由 图可知弹簧的劲度系数为 ,图线不过 原 点的原因是由于 。
2、典型例题 (3)、如图所示,O、A、B、C、D、E、F、G 为 8 个打出的连续的点,各点的对应刻度尺上的 读数如图,打点计时器使用50Hz的交流电。 计算打下的A、B、C、D、E、F点附近的平均速 度 E B D F O A C
高一物理必修一专题复习 力学实验
高一物理必修一专题复习力学实验一、基础训练1、(1)打点计时器分为电磁打点计时器和电火花打点计时器.电磁打点计时器使用交流电源,如电源的频率是50Hz 时,振针每隔0.02s 打点一次.当物体拖动纸带运动时,打点计时器便在纸带上打出一系列点,这些点记录了运动物体的 位置 和发生相应位移所用的时间 ,据此可定量研究物体的运动.(2)实验过程中,下列做法正确的是( )A. 先接通电源,再使纸带运动B. 先使纸带运动,再接通电源C. 将接好纸带的小车停在靠近滑轮处D. 将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处2、(1)如图所示的计时装置可以近似测出气垫导轨上滑块的瞬时速度.已知固定在滑块上的遮光条的宽度为4.0 mm,遮光条经过光电门的遮光时间为0.040 s.则滑块经过光电门位置时的速度大小为( )A. 0.10 m/sB. 100 m/sC. 4.0 m/sD. 0.40 m/s(2)如图所示,为测量做匀加速直线运动小车的加速度,将宽度为b 的挡光片A 和B 固定在小车上,测得二者间距为d.当小车匀加速经过光电门时,测得两挡光片先后经过的时间为Δt 1和Δt 2,则小车加速a=(3)为减小实验误差,可采取的方法是( )A. 增大宽度bB. 减小宽度bC. 增大间距dD. 减小间距d3、(1)在“互成角度的两个力的合成”实验中,用两个弹簧测力计分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使它伸长到某一位置O 点.为了确定两个分力的大小和方向,这一步操作中必须记录的是( )A. 橡皮条固定端的位置B. 描下O 点位置和两条细绳套的方向C. 橡皮条伸长后的总长度D. 两个弹簧测力计的读数(2)做实验时,根据测量结果在白纸上作出如图所示的图,其中O 为橡皮条与细绳的结点,图中的 F 是F 1和F 2的合力的理论值; F ’ 是F 1和F 2的合力的实际测量值.4.如图1所示的装置,图中小车的质量用M 表示,钩码的质量用m 表示.(1) 要顺利完成该实验,还需要的测量工具有 刻度尺 、 天平 .(2) 为使小车所受合外力等于细线的拉力,应采取的措施是 平衡摩擦力 ;要使细线的拉力约等于钩码的总重力,应满足的条件是M>>m.(3) 在保持小车所受合外力一定的情况下,对实验得到的一系列纸带进行处理,测得小车加速度a 与其质量M 的数据如下表:为了寻求a 与M 间的定量关系,请利用表中数据在图乙的直角坐标系中选取合适的横坐标及标度作出图象.二、方法指导例1、(1)教材用如图所示的装置验证牛顿第二定律时选择的研究对象是: 小车M (“小车M ”或“小车与小桶的系统M+m ”)(2)若取小车M 为研究对象,我们怎样测量小车的合外力F ?当满足条件①平衡摩擦力②M>>m 两个条件后可以认为T=mg(3)怎样平衡摩擦力?平衡摩擦力后如果增加小车的质量是否需有重新平衡摩擦力? 撤去牵引重物,垫高木板一端,轻推小车,使纸带上打出的点分布均匀,表示已经平衡摩擦力了。
人教版高一物理必修一《实验题》专项练习题(含答案)
人教版高一物理必修一《实验题》专项练习题(含答案)1.某同学设计了一个探究加速度a与所受合外力F及质量m的关系的实验,图甲为实验装置简图。
(交流电的频率为50Hz)(1)图乙所示为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为________m/s2(保留三位有效数字);(2)保持小盘及盘中砝码的质量不变,改变小车质量m,分别得到小车的加速度a、小车质量m及对应的1m的数据如下表:小车的加速度a/(m·s-2) 1.90 1.72 1.49 1.25 1.00 0.75 0.50 0.30 小车的质量m/kg 0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00 1.67质量的倒数1mkg-1 4.00 3.45 3.03 2.50 2.00 1.41 1.00 0.60请在如下图所示的坐标纸中画出a—m的图象____,并由图象求出小车的加速度a与质量的倒数1m之间的关系式是_____________。
2.某实验小组为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为d的遮光条.如图甲所示,滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光条通过第一光电门的时间△t1为0.05s,通过第二个光电门的时间△t2为0.01s,遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间t为0.20s.用游标卡尺测量遮光条的宽度d,卡尺示数如图乙所示.(1)读出遮光条的宽度d=___________cm.(2)估算滑块的加速度a=___________m/s2(保留两位有效数字)(3)为了减小实验误差,下列措施最合理的是___________.A.尽量减小钩码质量B.遮光条宽度越窄越好C.其他条件不变多次测量取平均值3.下表是某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中所测的几组数据.请在如图所示的坐标纸上作出F-x的图线.4.打点计时器是高中物理中重要的物理实验仪器,图中甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的,请回答下面的问题.(1)甲图是________打点计时器,采用的是________交流电源.(填“低压”、“220V”)(2)乙图是________打点计时器,采用的是________交流电源.(填“低压”、“220V”)(3)在某次实验中,物体拖动纸带做匀加速直线运动,打点计时器所用的电源频率为50 Hz,实验得到的一条纸带如图所示,纸带上每相邻的两个计数点之间都有4个点未画出.按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个计数点,实验中用直尺量出各计数点到0点的距离如图所示(单位:cm)①在计数点1所代表的时刻,纸带运动的瞬时速度为v1=________ m/s,物体的加速度a=_______ m/s2.(保留两位有效数字)②该同学在测量的时候没有将计数点5的数值记录下来,根据前面的数值可以推算出计数点5到0点的距离为______cm.5.在验证力的平行四边形定则实验中(1)则下列操作中正确的是(__________)A.在同一次实验中,结点O的位置可以随意变动B.使用弹簧测力计应使弹簧测力计与木板平行C.实验中,不仅需要记下弹簧测力计的读数,还需要记下细绳套的方向D.在用两个弹簧测力计拉橡皮条时,两细绳间的夹角应尽量大些(2)若他将遗漏内容补上后,如图(a)所示,是他利用坐标纸记下的橡皮筋结点位置O点及两弹簧测力计拉力的大小,试在图(a)中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示,并用F 表示此力____。
人教版高中物理必修一重点概念实验
人教版高中物理必修一重点概念实验本文档旨在介绍人教版高中物理必修一课程中的重点概念实验。
实验一:光的传播方向实验目的:探究光的传播方向与材料折射率的关系。
实验原理:在不同介质的交界面上,光线传播时会发生折射现象。
折射现象遵循斯涅尔定律,根据折射定律可以计算出光的传播方向与材料折射率的关系。
实验步骤:1. 准备一个透明的玻璃板和一束光线。
2. 将光线垂直照射到玻璃板上。
3. 观察光线经过玻璃板后的传播方向。
4. 分别更换材料并重复实验,比较不同材料对光线传播方向的影响。
实验结果分析:通过实验观察,可以得出不同材料的折射率不同,从而导致光线传播方向的改变。
实验二:牛顿环实验实验目的:了解光的干涉现象,并通过牛顿环实验观察干涉环的变化。
实验原理:光的干涉是指光波的叠加现象。
牛顿环实验是通过透明薄片和反射镜的干涉现象展示的。
实验步骤:1. 准备一个透明的平凸透镜和一束白光。
2. 将透镜与光源相接近。
3. 观察透镜上形成的牛顿环。
4. 调整光源与透镜的距离,观察牛顿环的变化。
实验结果分析:通过实验观察,可以得出透镜和光源之间的距离会影响牛顿环的大小和形状。
实验三:简单电路实验实验目的:了解电流、电压和电阻的关系,并通过简单电路实验观察电流和电压的变化。
实验原理:电流是指单位时间内通过导体的电荷量,电压是指单位电荷在电场中的电势能,电阻是指导体对电流的阻碍作用。
实验步骤:1. 准备一个电源、导线和几个电阻器。
2. 搭建一个简单的串联电路。
3. 调整电阻器的阻值,观察电流和电压的变化。
4. 更换电源电压并重复实验,比较不同电压对电流和电压的影响。
实验结果分析:通过实验观察,可以得出电阻的增加会导致电流的减小,而电压的改变会影响电流和电阻的变化。
以上为人教版高中物理必修一的重点概念实验介绍,希望能帮助您更好地理解和掌握物理学中的相关概念。
高一必修一物理实验总结(全)
高一必修一物理实验总结(全)实验一:测量物体的重量在这个实验中,我们研究了如何使用弹簧秤测量物体的重量。
通过将物体挂在弹簧秤上,我们可以看到指示的刻度值,从而确定物体的重量。
这个实验使我们了解了重力对物体的作用,并且掌握了一种简单而有效的测量重量的方法。
实验二:测量物体的体积本实验我们了解了如何测量物体的体积。
我们使用了一种常见的方法——水位法。
首先,我们将水倒入一个,并记录中的初始水位。
然后,将物体放入水中,观察水位的变化,并记录最终的水位。
最后,通过减去初始水位和最终水位,我们可以计算出物体的体积。
这种方法简单易行,可以用于测量不规则形状的物体。
实验三:测量物体的密度这个实验中,我们研究了如何测量物体的密度。
我们使用了一种简单而实用的方法——密度瓶法。
首先,我们用称量器测量了一个物体的质量,并记录下来。
然后,我们将这个物体放入一个已知容积的密度瓶中,并记录下新的刻度值。
最后,通过将测得的质量除以体积,我们就可以计算出物体的密度。
这个实验帮助我们了解了密度的概念,并掌握了一种测量密度的简单方法。
实验四:研究滑动摩擦力的影响因素在这个实验中,我们研究了滑动摩擦力的影响因素。
我们通过在不同表面上放置物体,并用力将其推动,观察并记录了不同表面的摩擦力大小。
我们发现,摩擦力与物体的重量和表面的粗糙程度有关。
重物体和粗糙的表面会产生更大的摩擦力。
这个实验帮助我们深入了解了滑动摩擦力的原理。
实验五:测量金属杆的线胀系数本实验中,我们测量了金属杆的线胀系数。
首先,我们测量了金属杆的初始长度和初始温度,并记录下来。
然后,我们将金属杆加热,并再次测量了它的长度和温度。
最后,通过计算温度变化引起的长度变化,我们可以求得金属杆的线胀系数。
这个实验帮助我们了解了物体受温度变化影响的性质,并学会了测量线胀系数的方法。
实验六:测定物体的热容量在这个实验中,我们测定了物体的热容量。
我们通过给一个物体加热一定时间,并测量它的温度变化,来计算物体的热容量。
物理必修一实验大全
高一物理实验目录实验一:用打点计时器测速度实验二:研究小车速度随时间的变化规律实验三:用打点计时器测自由落体加速度实验四:研究弹簧弹力和伸长量的关系实验五:验证力的平行四边形定则实验六:探究加速度与质量和力的关系实验七:探究作用力和反作用力的关系用打点计时器测速度一、实验目的1.练习使用电磁打点计时器2.利用打上点的纸带研究物体的运动情况3.学会测量平均速度和瞬时速度二、实验器材电时打点计时器,纸带,刻度尺,导线,电源三、实验步骤(1)把打点计时器固定在桌子上,将纸带穿过限位孔,复写纸套在定位轴上,并压在纸带上。
(2)将打点计时器的两个接线柱分别与交流电源相连。
(电磁打点计时器接交流电源4~6 V。
)(3)打开电源开关,按实验需要使纸带运动,在纸带上打出一系列的点。
(4)取下纸带,根据具体情况选出计数点,按实验要求进行测量计算。
(5)整理实验器材四、?打点计时器使用要点及注意事项(1)打点计时器使用的是低压交流电源,它的工作电压为4V—6V,频率为50Hz,如果电压过高会烧毁计时器线圈,如果电压过低,会出现不打点或打点不清的情况。
至于交流电的频率,我国工农生产和生活用的交流电,频率都是50Hz,周期是,比较稳定,一般都满足要求。
(2)为使打点的频率比较稳定,要求打点计时器的振动片的固有频率也是50Hz,使之发生共振现象,振动片的长度可在一定范围调节,通过改变振动片的长度来调节它的固有频率。
(3)实验前要检查打点的清晰情况,必要时应调整振针的高度,振针过高时打不上点,过低时会打出短线,还会对纸带产生过大的阻力;振动片和振针要固定好,不能让它松动,否则会出现漏点或双点。
(4)所用纸带要平整,如果纸带不平整,可能出现点迹不清,漏点或点间距离不准(在纸带有褶皱时两点间间隔和展平后两点间间隔不等)等现象,一般来说使用的是专用纸带,比较平整,个别有褶皱的纸带不要用或熨平后再用。
复写纸应安装在纸带的上面,专用复写纸只有一面有复印油墨的一面应朝下和纸带接触。
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高一物理必修一实验专题一、研究匀变速直线运动(练习使用打点计时器)1、电磁式打点计时器:6V 以下的交流电。
电火花式打点计时器:220V 的交流电。
2、交流电的频率为50HZ ,打点间隔为0.02s3、根据纸带算平均速度和瞬时速度4、算各点的瞬时速度,描点法做出V —t 图实验:1、先开电源,然后释放小车。
2、开头过于密集的点舍掉,一般每5个点或每隔4个点取一个计数点,使相邻计数点之间时间间隔为T =0.1s数据处理:计算法:根据纸带求某点瞬时速度和加速度(1)求某点瞬时速度,如:T 指相邻两点的时间间隔(1)瞬时速度(2)求加速度: a 、理想纸带(即ΔX 相等):b 、不理想纸带(即ΔX 不相等):用逐差法 注意化单位数据处理:图象法:1根据所得数据,选择合适的标度建立坐标系,让图象尽量分布在坐标系平面的大部分面积。
2、此实验小车做匀加速直线运动,所以要用直线拟合数据点,让尽可能多的点处在直线上,不在直线上的点应均匀地分布在直线两侧,个别偏离较大点舍去。
二、验证平行四边形定则1. 实验目的:验证互成角度的两个力合成时的平行四边形定则2. 实验原理:(1)两个力F 1、F 2的作用效果与一个力F '的作用效果相同:使像皮绳在某一方向伸长一定的(相同)长度。
(2)以F 1、F 2为邻边作平行四边形求出F 1、F 2的合力F ,在误差允许的范围内比较F '与F 。
如果在误差允许的范围内F '与F 相同,就验证了两个力合成时遵循平行四边形定则。
3. 实验器材:方木板一块;白纸;图钉(若干);橡皮条;细绳套(两个);弹簧秤(两只);三角板;刻度尺;铅笔。
4. 实验条件:为使橡皮绳有较明显的伸长,同时弹簧测力计有较大的示数,两测力计所拉线绳之间的夹角不宜过大和过小,一般在60°~120°之间较合适。
5. 主要测量:用两个测力计拉线绳,使橡皮条伸长,绳的结点到达O 点,记录此时两个测力计的数值F 1和F 2及两个力的方向;用一只测力计重新将结点拉到O 点,记录此时F 的大小和方向。
TX X V V EG F 265+==2T X a ∆=23216549)()(T X X X X X X a ++-++=6. 实验步骤(1)用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的方板上。
(2)用图钉把橡皮条的一端固定在A点,橡皮条的另一端固定拴上两个细绳套。
(3)用两只弹簧秤分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点达到O点。
(如图所示)用铅笔记下O点的位置及两条细绳套的方向,并分别记录两弹簧秤的读数F1和F2。
(4)用铅笔和刻度尺从力的作用点(位置O)沿两条细绳套的方向画直线,按选定的标度作出F1、F2的图示,然后,以F1、F2为邻边用刻度尺和三角板作平行四边形,过O点画平行四边形的对角线,即为合力F的图示。
(5)只用一只弹簧秤,通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置O,记下细绳套的方向和弹簧秤的读数F',用刻度尺从O点按选定的(相同)标度沿记录的方向作出F'的图示。
(6)比较力F'与用平行四边形定则求出的合力F的大小和方向,看在实验误差允许的范围内是否相同。
(7)改变两力F1、F2的大小和方向,再重复实验两次,从实验结果中得出结论。
7. 数据记录与处理(1)记录:(2)处理:用作图法比较F与F'的大小和方向。
8. 注意事项(1)使用弹簧秤前,应将弹簧秤水平放置,然后检查、矫正零点,并应了解弹簧秤的量程、单位和精度(最小刻度),读数时视线要正对刻度。
(2)本实验中,为减少实验误差,应选用规格相同的弹簧秤,且要对其性能进行检验,具体方法是:将两弹簧秤的自由端钩在一起,沿水平方向拉伸,若两弹簧秤的读数一样,即可选用,否则,不可选。
(3)使用弹簧秤测拉力时,拉力必须沿弹簧秤的轴线方向。
在实验中弹簧秤、橡皮条、细绳套应位于与纸面平行的同一平面内,要防止弹簧秤卡壳、弹簧秤或橡皮条与纸面产生摩擦。
(4)使用弹簧秤测力时,拉力应适当地大些,以减小误差,但拉伸不要超过量程。
(5)选用的橡皮条应富有弹性,能发生弹性形变,不能选用老化了的橡皮条,实验时,一方面,缓慢地将橡皮条拉伸到预定的长度,看它能否滞缩缩回到原长;另一方面,用一个弹簧秤多次拉伸相同的长度,看弹簧秤的读数是否相同。
(6)同一次实验中,橡皮条拉伸后结点的位置O必须保持不变。
(7)作力的图示时,标度不宜过小,应尽可能使图画得大些,但不能超出纸外。
9. 误差分析实验中误差的来源有弹簧秤的精度误差和两只弹簧秤规格不严格相同造成的误差、读数不准造成的误差和作图不准确带来的误差等等。
另外,实验中弹簧秤与板面不严格平行和弹簧秤卡壳以及弹簧秤或橡皮条与纸面产生摩擦等等。
两个分力F1、F2间的夹角θ越大,用平行四边形定则作图得出的合力F的误差越大,所以实验中两个分力的夹角不要太大,误差只能减小不能消除,实验中要严格遵循实验操作规程,以减小实验误差,实验中若用一只弹簧秤可以减小由于两只弹簧秤规格不同而造成的误差。
三、研究匀变速直线运动2. 实验原理S、测定物体做匀变速直线运动最基本的是测出位移和时间的关系,如图实4—1所示,12S ……n S 是相邻两计数点间的距离,S ∆是两个连续相等的时间里的位移之差,即121S S S -=∆,232S S S -=∆……,T 是两个相邻计数点间的时间间隔且T= 0.02n 秒(n 为两计数点间的间隔数)由运动学公式得:212aT S S S =-=∆;T 是恒量。
当a 为恒量时,S ∆也为恒量,即做匀变速直线运动的物体的S ∆必为恒量,它是判断物体是否做匀变速直线运动的必要条件。
3. 实验器材打点计时器、纸带、复写纸片、低压交流电源、小车、细绳、一端附有滑轮的长木板、刻度尺、钩码、两根导线。
4. 实验步骤(1)把附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;再把一条细绳拴在小车上,细绳跨过滑轮,下边挂上合适的钩码,把纸带穿过打点计时器,并把它的一端固定在小车的后面。
② 若所选记数点为0,1,2,3,4,则212342142T a == ③ 若所选记数点0,1,2…5,则舍去3S ,加速度21245216)()(2T S S S S a a a +-+=+= 6. 注意事项(1)应调整使细绳与木板平行,小车运动要平稳。
(2)选用合适的钩码,使小车的加速度适当大一些,可以减小长度的测量误差。
加速度大小以能在约50cm 的纸带上清楚地取出7~8个计数点为宜。
(3)要在钩码(或沙桶)落地处放置软垫或砂箱,防止撞坏钩码。
(4)要在小车到达滑轮前用手按住它或放置泡沫塑料档块,防止小车掉在地上或撞坏滑轮。
(5)操作时,应先接通电源,待打点计时器稳定打点后再释放小车。
(6)纸带运动时不要让纸带与打点计时器的限位孔摩擦。
(7)纸带上所选取的记数点不宜太长,不要分段测量各段位移,应一次性测量出各计数点到记数起点O 之间的距离,读数时估读到毫米的下一位。
(8)处理纸带数据时,应注意1S ,2S …n S 是连续相邻相等的时间内的位移,而不是各计数点到起点O 的距离。
四验证牛顿第二定律一【实验器材】附有定滑轮的长木板、薄木垫、小车、细线、小桶及砂、打点计时器、低压交流电源、导线、天平(带一套砝码)、毫米刻度尺、纸带及复写纸等。
二【实验步骤】1、用天平测出小车和小桶的质量M 0和m 0,并记录数值;2、按照要求安装实验器材,此时不把悬挂小桶用的细绳系在车上,即不给小车加牵引力;3、平衡摩擦力,在长木板不带定滑轮的一端下面垫薄木板,并反复移动其位置,直到打点计时器正常工作后,小车在斜面上的运动可以保持匀速直线运动状态为止。
4、记录小车及车内所加砝码的质量;称好砂子后将砂倒入小桶,把细绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂小桶;此时要调整定滑轮的高度使绳与木板平行;接通电源,放开小车,待打点计时器在纸带上打好点后,取下纸带,做好标记。
5、保持小车的总质量不变,改变砂的质量(均要用天平称量),按步骤4中方法打好纸带,做好标记。
6、在每条纸带上选取一段比较理想的部分,分别计算出加速度值。
7、用纵坐标表示加速度,横坐标表示作用力(即砂和砂桶的总重力mg ),根据实验结果画出相应的点,如果这些点在一条直线上,便证明了质量一定的情况下,加速度与合外力成正比。
8、保持砂和桶的质量不变,在小车上加砝码(需记录好数据),重复上面的实验步骤,求出相应的加速度,用纵坐标表示加速度,横坐标表示小车及砝码的总质量的倒数1M ,根据实验结果画出相应的点,如果这些点在一条直线上,就证明了合外力一定的情况下,加速度与质量成反比。
三【注意事项】1、实验中始终要求砂和砂桶的总质量(m )远小于小车和砝码的总质量(M ),一般情况下要满足10m <M 。
只有这样,砂和砂桶的总重力才能视为小车所受的拉力。
2、平衡摩擦力时不要挂小桶,但小车要挂纸带并接通打点计时器;有两个作用:一是从纸带上打出的点子来判断小车是否匀速运动,二是在平衡摩擦力时也要平衡振针和纸带之间的摩擦(如果使用电火花计时器,该摩擦可以忽略)。
平衡摩擦力是使小车重力沿斜面的分力与小车运动时所受到的所有摩擦力相平衡。
3、在每次打过点的纸带上,都要注明小车的质量和拉力数值,以免在分析数据时造成错误。
4、小车每次释放前应靠近打点计时器,且先接通电源再释放小车;小车停止运动前应按住小车。
【例题2】如图所示,是某次利用气垫导轨探究加速度与力、质量关系的实验装置安装完毕后的示意图,图中A 为砂桶和砂,B 为定滑轮,C 为滑块及上面添加的砝码,D 为纸带,E 为电火花计时器,F 为蓄电池,电压为6V ,K 是电键,请指出图中的三处错误。
(1)(2)(3)【答案】(1)B 接滑块的细线应水平(或与导轨平行);(2)C 滑块离计时器太远;。