高中物理力学实验
高中物理力学实验总结

高中物理力学实验总结本实验主要是对高中物理力学内容的实践与应用。
本次实验共有三个部分,分别是小球自由落体实验、平衡力实验和牛顿第二定律实验。
通过实验,我对力学知识有更加深入的理解,对课堂中的内容也加深了印象。
第一个实验是小球自由落体实验。
在这个实验中,我们通过将小球从不同高度放下,然后记录小球下落时间并计算出其平均速度,来验证自由落体运动的规律性。
通过实验,我们不仅了解了物体自由落体的运动规律,还深刻认识到物体的下落速度与所受的阻力以及重力势有关。
实验的过程中,我们还发现实验精度会受到外界环境的影响,必须对外界因素进行控制才能得到精确的实验结果。
第二个实验是平衡力实验。
在这个实验中,我们需要把一个小球挂在弹簧上,然后在重力作用下记录弹簧的拉伸量,并根据胡克定律计算出所受的拉力。
通过实验,我们深刻认识到平衡是指受力平衡,只有受力平衡才能达到平衡状态。
同时我们还了解了什么是弹性力和胡克定律。
还需要注意的是,在实验过程中需要注意实验环境的影响,并进行改进措施,从而获得更精确的实验结果。
第三个实验是牛顿第二定律实验。
我们将一块物体用弹簧连接到墙上,然后施加不同大小的拉力,根据牛顿第二定律测算出所受力的大小,再计算物体的加速度。
通过实验,我们了解了牛顿第二定律的基本内容,也很好地掌握了如何计算所受力的大小和物体的加速度。
同时,我们还了解了如何使用数据来验证牛顿定律,强化了对该定律的理解和应用。
总之,本次实验让我更加深入地了解了力学知识,并学会了如何操作实验装置并进行准确的实验测量。
我相信这对我的课堂学习和将来的物理实践都有很好的帮助。
此外,在实验过程中我也注意到实验室安全的重要性。
我们需要认真遵守实验室操作规程,佩戴好实验服和安全帽,并注意实验中可能带来的危险因素。
例如在自由落体实验中,我们要注意小球落地时的反跳和碎裂,尤其是在地面上存在压强不足的情况下。
在平衡力实验中,我们需要注意弹簧弹性的大小和稳定性,并适当调整钩子的位置。
高中物理中的力学实验与观察

高中物理中的力学实验与观察在高中物理学习中,力学实验是培养学生动手能力、加深对力学概念理解、提高实验操作技能的重要环节。
通过实验观察,学生能够深入理解力学原理和物理现象,掌握科学方法和实验技巧。
本文将介绍几个典型的力学实验与观察。
1. 牛顿摆实验牛顿摆实验是力学中最基础的实验之一,用于研究摆动现象和摆的周期与摆长的关系。
实验装置包括一个长丝线和一个质点,将质点悬挂于丝线上并使其摆动,通过测定摆动的周期和摆长,可以得到牛顿摆的周期公式。
在实验过程中需要注意调整摆长、保持摆动平面和测量时间等因素的准确控制。
2. 弹簧振子实验弹簧振子实验是用于研究弹体振动现象以及弹簧的弹性特性的实验。
实验装置由一个弹簧和一个质点组成,通过调整质点的质量和挂载位置,可以观察到不同振动频率和振幅下的振动现象。
通过测量振子的振动周期和质点的质量,可以得到弹簧的弹性系数。
3. 受力分析实验受力分析实验是用于研究物体受力平衡条件和受力分析的实验。
实验装置包括一个悬挂的物体、几个力计和杆状物。
通过调整力的大小和方向,观察物体受力平衡的现象,使用力计测量各个力的大小,可以验证力的平衡条件和分解力的原理。
4. 斜面实验斜面实验是用于研究斜面运动和重力作用的实验。
实验装置由一个斜面和一个小车组成,通过调整斜面角度和小车的质量,观察小车在斜面上的运动情况。
通过测量小车的位移和时间,可以分析小车的加速度和重力加速度之间的关系,验证斜面上的运动规律。
以上是高中物理中的一些力学实验与观察的简要介绍。
通过这些实验,学生能够亲自操作、实地观察,更好地掌握和理解物理学中的力学概念和原理。
同时,实验也提醒我们在日常生活中,处处都充满了力学规律,帮助我们更好地理解和应用物理学知识。
希望同学们在学习物理力学时能够积极参与实验,深化对力学知识的理解,拓宽对物理学的认识。
高中物理实验专题训练——力学实验:曲线运动部分

—力学实验:曲线运动部分高中物理实验专题训练—_、实验题(1)如图甲所示,竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水,内有一个红蜡块能在水中以0.3m/s的速度匀速上浮,现当红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时,使玻璃管水平匀速向右运动,测得红蜡块实际运动的方向与水平方向的夹角为37。
,则(已知sin37°=0.6;cos37°=0.8);甲乙①根据题意可知玻璃管水平方向的移动速度为m/s o②如图乙所示,若红蜡块在A点匀速上浮的同时,使玻璃管水平向右作匀加速直线运动,则红蜡块实际运动的轨迹是图中的A.直线FB.曲线。
C.曲线RD.无法确定(2)当运动员从直升机上由静止跳下后,在下落过程中将会受到水平风速的影响,风速增大时,运动员下落时间,运动员着地速度。
(填“增大”、“不变”或“减小”)【答案】(1)①04②B(2)①不变②增大【解析】【小问1详解】①[1]根据平行四边形定则,有Vitan37°=—%可知玻璃管水平方向的移动速度为v2=0.4m/s②⑵根据运动的合成与分解,运动的轨迹偏向合外力的方向,轨迹是图中的Q。
故选Bo【小问2详解】[1]⑵运动员同时参与了两个分运动,竖直方向下落和水平方向随风飘,两个分运动同时发生,相互独立;则水平方向的风力大小不影响竖直方向的运动,即落地时间不变;运动员着地时竖直方向速度不变,水平方向速度增大,则运动员着地速度增大。
1.冬奥会赛场利用了“高速运动目标跟踪拍摄系统”,不仅让观众看清了动作,还实现了对物体运动情况的多角度定量分析。
[]设备刀:设备。
为观测冰球在不同方向上的运动情况,冰球场中用三台摄像机进行跟随拍摄,以记录冰球运动的时间、位置等信息。
如图所示,在冰面上建立平面直角坐标系xOy,其中设备A视角是竖直向下的,跟随冰球俯拍:设备B、C视角是水平的,分别沿尤、y轴跟随拍摄,可以拍摄小球沿'轴、y轴的运动情况。
(1)对设备B拍摄的信息进行分析,得到以下数据,请在答题卡对应方格纸中作出冰球位置随时间变化的图像:时刻C/S00.40.8 1.2 1.6 2.0位置s/m08.016.023.832.139.8(2)由设备B得到冰球速度大小是m/s;(3)同时,设备C得到冰球的速度大小为20.1m/s,设备A得到冰球的速度大小为28.3m/s。
高中物理-第一篇 专题八 第16讲 力学实验

第16讲力学实验命题规律 1.命题角度:(1)研究匀变速直线运动;(2)验证牛顿运动定律;(3)验证机械能守恒定律;(4)探究动能定理;(5)验证动量守恒定律;(6)探究弹力和弹簧伸长的关系;(7)验证力的平行四边形定则;(8)探究平抛运动的特点;(9)探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系.2.常用方法:控制变量法、等效替代法、图象法.考点一纸带类和光电门类实验实验装置图实验操作数据处理研究匀变速直线运动1.细绳与长木板平行2.释放前小车应靠近打点计时器3.先接通电源,再释放小车,打点结束先切断电源,再取下纸带4.钩码质量适当1.判断物体是否做匀变速直线运动2.利用平均速度求瞬时速度3.利用逐差法求平均加速度4.作速度—时间图象,通过图象的斜率求加速度验证牛顿运动定律1.补偿阻力,垫高长木板使小车能匀速下滑2.在补偿阻力时,不要把悬挂槽码的细绳系在小车上,实验过程中不用重复补偿阻力3.实验必须保证的条件:小车质量m≫槽码质量m′4.释放前小车要靠近打1.利用逐差法或v-t图象法求a2.作出a-F图象和a-1m图象,确定a与F、m的关系点计时器,应先接通电源,后释放小车验证机械能守恒定律1.竖直安装打点计时器,以减少摩擦阻力2.选用质量大、体积小、密度大的材料3.选取第1、2两点间距离接近2 mm的纸带,用mgh=12m v2进行验证1.应用v n=h n+1-h n-12T计算某时刻的瞬时速度2.判断mgh AB与12m v B2-12m v A2是否在误差允许的范围内相等3.作出12v2-h图象,求g的大小探究动能定理1.垫高木板的一端,平衡摩擦力2.拉伸的橡皮筋对小车做功:(1)用一条橡皮筋拉小车——做功W(2)用两条橡皮筋拉小车——做功2W(3)用三条橡皮筋拉小车——做功3W3.测出每次做功后小车获得的速度分别用各次实验测得的v和W绘制W-v或W-v2、W-v3、……图象,直到明确得出W和v的关系验证动量守恒定律1.开始前调节导轨水平2.用天平测出两滑块的质量3.用光电门测量碰前和碰后的速度1.滑块速度的测量:v=ΔxΔt2.验证的表达式:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′例1(2022·安徽师范大学附属中学模拟)如图所示的装置,可用于探究合外力做功与动能变化量的关系,水平轨道上安装两个光电门,小车上固定有力传感器和挡光板,细线一端与力传感器连接,另一端跨过定滑轮挂上砝码盘,实验首先保持轨道水平,通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动以实现平衡摩擦力,再进行后面的操作,并在实验中获得以下测量数据:小车、力传感器和挡光板的总质量为M ,平衡摩擦力时砝码和砝码盘的总质量为m 0,挡光板的宽度为d ,光电门1和2中心间的距离为s .(1)该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于车、力传感器和挡光板的总质量________(选填“需要”或“不需要”);(2)实验需用游标卡尺测量挡光板的宽度d ,如图乙所示,d =________mm ;(3)某次实验过程中,力传感器的读数为F .小车通过光电门1和2的挡光时间分别为t 1、t 2(小车通过光电门2后,砝码盘才落地),已知重力加速度为g ,则该实验要验证的表达式是________(根据题中给出的已知量的符号来表达).例2 (2022·山东日照市一模)某实验小组用如图所示的装置验证动量守恒定律.实验开始前在水平放置的气垫导轨左端装一个弹射装置,打开控制开关,滑块可被弹射装置向右弹出.滑块A 和滑块B 上装有相同宽度的挡光片,在相碰的端面装有轻质弹性架(未画出).实验开始前,滑块A 被弹射装置锁定,滑块B 静置于两个光电门之间.(1)打开控制开关,滑块A 被弹出.数字计时器记录下挡光片通过光电门1的时间Δt 1,挡光片先后通过光电门2的时间Δt 2和Δt 3,则滑块A (含挡光片)与滑块B (含挡光片)的质量大小关系是m A ________m B (选填“大于”“等于”或“小于”).(2)若滑块A 和滑块B 的碰撞过程中满足动量守恒,则应满足的关系式为______________(用m A 、m B 、Δt 1、Δt 2、Δt 3表示).(3)若滑块A 和滑块B 的碰撞是弹性碰撞,则m A m B=________(用Δt 2、Δt 3表示). 例3 (2022·河北张家口市高三期末)某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置验证系统机械能守恒定律,当地的重力加速度g=9.80 m/s2,操作步骤如下:①用天平测量物块a的质量m1和物块b的质量m2;②把打点计时器、定滑轮固定在铁架台上,用跨过定滑轮的轻质细线连接物块a和物块b;③把固定在物块a上的纸带穿过打点计时器的限位孔,让物块a靠近打点计时器,先________________,再________________;④实验过程中打出的一条纸带如图乙所示;⑤更换物块重复实验.(1)请把步骤③补充完整;(2)所用交变电源的频率为50 Hz,测得计数点O、A、B、C、D、E、F相邻两点间的距离分别为x1=6.00 cm、x2=8.39 cm、x3=10.81 cm、x4=13.20 cm、x5=15.59 cm、x6=18.01 cm,相邻两个计数点间还有4个点未画出,打下计数点A时物块a和物块b运动的速度大小v A =________ m/s,打下计数点E时物块a和物块b运动的速度大小v E=________ m/s;(结果均保留三位有效数字)(3)用天平测出物块a和物块b的质量分别为m1、m2(m1<m2),从打计数点A到E的过程中,物块a和物块b组成的系统减小的重力势能ΔE p=______,增加的动能为ΔE k=______,在误差允许的范围内,物块a和物块b组成的系统机械能守恒.(结果用m1、m2、v A、v E、g、x2、x3、x4、x5表示)例4(2022·安徽合肥市第一次检测)某实验小组为了探究物体加速度与力、质量的关系,设计了如下实验.(1)在探究小车加速度a与其质量M的关系时,采用了图(a)所示的方案.①保持盘中砝码不变,通过增减小车中的砝码个数改变小车的总质量M,利用打出的纸带测量出小车对应的加速度.下列实验操作合理的是________.A.为了补偿阻力,把木板的一侧垫高,并将砝码盘用细线通过定滑轮系在小车上B.先接通电源,待打点计时器正常工作后再释放小车C.调节滑轮,使细线与木板平行②图(b)为实验中打出的一条纸带,相邻两个计数点间还有四个点未画出.交变电源的频率为50 Hz,小车的加速度a=________ m/s2.(结果保留两位有效数字)③表格中为实验小组记录的6组实验数据,其中5组数据的对应点已经标在图(c)的坐标纸上,请用×标出余下的一组数据的对应点,并作出a-1M图象,由a-1M图象可得出的实验结论为:________________________________________________________________________.F/N M/kg a/(m·s-2)0.29 1.160.250.290.860.340.290.610.480.290.410.720.290.360.820.290.310.94(2)在探究小车加速度a与所受力F的关系时,设计了图(d)所示的方案.其实验操作步骤如下:a.挂上砝码盘和砝码,调节木板的倾角,使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑;b.取下砝码盘和砝码,测出其总质量为m,并让小车沿木板下滑,测出加速度a;c.改变砝码盘中砝码的个数,重复步骤a和b,多次测量,作出a-F图象.①该实验方案________(选填“需要”或“不需要”)满足条件M≫m;②若实验操作规范,通过改变砝码个数,画出的a-F图象最接近图中的________.考点二力学其他实验实验装置图实验操作数据处理探究弹簧弹力与形变量的关系1.应在弹簧自然下垂时,测量弹簧原长l02.水平放置时测原长,图线不过原点的原因是弹簧自身有重力1.作出弹力F随弹簧伸长量x变化的图线,斜率表示弹簧的劲度系数2.超过弹簧的弹性限度,图线会发生弯曲探究两个互成角度的力的合成规律1.正确使用弹簧测力计2.同一次实验中,橡皮条结点的位置一定要相同3.细绳套应适当长一些,互成角度地拉橡皮条时,夹角合适1.按力的图示作平行四边形2.求合力大小探究平抛运动的特点1.保证斜槽末端水平2.每次让小球从斜轨道的同一位置由静止释放3.坐标原点应是小球出槽口时球心在木板上的投影点1.用代入法或图象法判断运动轨迹是不是抛物线2.由公式:x=v0t和y=12gt2,求初速度v0=xg2y探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系1.弹力大小可以通过标尺上刻度读出,该读数显示了向心力大小2.采用了控制变量法,探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系作出F n-ω2、F n-r、F n-m的图象,分析向心力与角速度、半径、质量之间的关系例5(2022·陕西西安市七校高三期末)如图为“探究互成角度的力的合成规律”的实验,三个细线套L1、L2、L3共系于一个结点,另一端分别系于轻质弹簧测力计A、B和重物M上,A挂于固定点P.手持B拉动细线,使结点静止于O点.(1)某次实验中弹簧测力计A的指针位置如图甲所示,其读数为________ N.(2)图乙中的F与F′两力中,方向和细线PO方向相同的是________(选填“F”或“F′”).(3)下列实验要求中,必要的是________.(填选项前的字母)A.弹簧测力计B始终保持水平B.用天平测量重物M的质量C.细线套方向应与木板平面平行D.若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而保持细线套结点位置不变,只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可(4)本实验采用的科学方法是________.(填选项前的字母)A.理想实验法B.等效替代法C.控制变量法D.建立物理模型法例6(2022·山东日照市高三期末)物理兴趣小组的同学用图甲所示的装置和频闪照相仪探究平抛运动的规律.(1)关于实验注意事项,下列说法正确的是________(选填选项前的字母);A.必须将小球从斜槽上的同一位置由静止释放B.斜槽轨道必须光滑C.必须选择质量大的小球D.小球运动时不能与方格纸相触(2)某同学用频闪照相仪拍摄到小球抛出后几个位置的照片如图乙所示,由照片可以判断斜槽轨道末端向______________倾斜,根据照片也可判断小球在水平方向做匀速直线运动,依据是________________________________________________________________________;(3)物理兴趣小组重新调整斜槽轨道末端,规范完成实验,根据拍摄到的一张照片测出小球不同位置的竖直位移y和水平位移x,以x2为横坐标,以y为纵坐标,在坐标纸上画出对应的图象为过原点的倾斜直线,测得直线的斜率k=5,取g=10 m/s2,由此可得小球做平抛运动的初速度v0=________ m/s.1.(2022·河南安阳市一模)某实验小组用图中装置探究质量一定的情况下加速度和力的关系.他们用不可伸长的细线将滑块(含挡光片)通过一个定滑轮和挂有重物的动滑轮与力传感器相连,细线与气垫导轨平行,在水平气垫导轨的A、B两点各安装一个光电门,A、B两点间距为x,释放重物,挡光片通过A、B时的遮光时间分别为t A、t B,已知挡光片宽度为d.(1)实验操作过程中________(选填“需要”或“不需要”)满足重物的质量远小于滑块及挡光片的质量;(2)滑块通过AB段时的加速度大小为________(用题中已知的物理量字母表示);(3)多次改变重物质量,同时记录细线的拉力大小F,重复上述实验步骤,得到多组加速度a 与拉力F,以a为纵坐标、F为横坐标作图,若图线是________,则物体质量一定的情况下加速度与合外力成正比的结论成立.2.(2022·云南第一次统测)某同学用如图甲所示的装置验证动量定理,部分实验步骤如下:(1)将一遮光条固定在滑块上,用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度,游标卡尺的示数如图乙所示,则遮光条的宽度d=________ mm;(2)用天平称得滑块(包含遮光条)的质量m=380.0 g;(3)将一与轻弹簧相连的压力传感器固定在气垫导轨左端,一光电门安装在气垫导轨上方,用滑块将弹簧压缩一段距离后由静止释放,压力传感器显示出弹簧弹力F随时间t变化的图象如图丙所示,根据图丙可求得弹簧对滑块的冲量大小为________ N·s;滑块离开弹簧一段时间后通过光电门,光电门测得遮光条的挡光时间为Δt=2.0×10-3 s,可得弹簧恢复形变的过程中滑块的动量增量大小为________ kg·m/s.(计算结果均保留2位有效数字)。
高中物理力学实验教案

高中物理力学实验教案【实验名称】:高中物理力学实验教案【实验目的】:本实验主要旨在帮助高中学生加深对力学概念的理解,探索力学实验的基本方法和步骤,并培养其科学实验的观察、记录和分析能力。
【实验材料】:1. 弹簧秤2. 弹簧3. 直尺4. 架子5. 细绳6. 密集木块【实验原理】:1. 牛顿第二定律:牛顿第二定律简而言之,即物体所受合外力的大小等于物体质量与加速度的乘积。
可以表示为:F = m × a,其中F为合外力,m为物体质量,a为加速度。
2. 弹簧力学关系:弹簧力学关系描述了弹簧伸长或缩短与施加的力成正比的关系。
可以表达为:F = k × x,其中F为作用于弹簧的力,k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的伸长或缩短量。
【实验步骤】:1. 实验一:弹簧质量的测量a. 将已知质量的物体挂在弹簧末端,使其达到静止。
b. 使用弹簧秤测量质量,并记录结果。
2. 实验二:弹簧恢复力与伸长量的关系a. 在支架上悬挂一根弹簧,使其垂直向下。
b. 在弹簧下方逐渐挂载不同质量的密集木块,记录每次挂载后弹簧的伸长量,并计算所施加的重力。
c. 绘制力与伸长量的图表,并在图表上绘制出一条直线。
3. 实验三:牛顿第二定律的验证a. 在支架上悬挂一根弹簧,使其垂直向下。
b. 将一质量较小的物体(如钢球)系于弹簧下方,并逐渐增加其质量。
c. 记录每个质量下物体达到静止时弹簧的伸长量,并计算所施加的重力。
d. 计算每种情况下物体的加速度,并绘制加速度与施加的力的图表,并在图表上绘制出一条直线。
4. 实验四:加速度与施加力的关系a. 在桌面上放置一个滑轮,一侧系有一重物,另一侧通过细绳连接到一个质量较小的物体。
b. 放开质量较小的物体,观察其运动情况。
c. 用直尺测量重物和质量较小物体间细绳的伸长量,计算施加的力。
d. 根据得到的数据计算质量较小物体的加速度,并绘制加速度与施加的力的图表,并在图表上绘制出一条直线。
高中物理实验:力学与运动

高中物理实验:力学与运动引言力学与运动是物理学的重要分支,通过实验来研究和探索物体在力的作用下的运动规律。
本文将介绍几个高中物理实验,旨在帮助学生深入理解力学和运动方面的概念,并提供相关实验步骤和结果分析。
实验一:斜面上滑动实验目的探究物体在斜面上滑动时受到的摩擦力、加速度以及斜度之间的关系。
实验装置和材料•斜面板•测量尺•称重器•倾角测量仪实验步骤1.将斜面板放置于水平地面上,并用倾角测量仪测量斜面的倾角。
2.在斜面上放置一个小车,给它一个初速度并记录时间。
3.重复以上步骤,每次调整斜度并记录相应数据。
根据实验数据,绘制出不同斜度下小车滑动距离随时间变化的图表。
观察图表得出结论:随着斜度增加,小车滑动距离增加,说明加速度增大。
此外,根据斜面的倾角和小车滑动距离可以计算出小车所受的摩擦力。
实验二:弹簧振子实验目的研究弹簧振子的周期与弹性劲度系数之间的关系。
实验装置和材料•一个固定在竖直杆上的弹簧•秤盘•质量块•计时器实验步骤1.将一个质量块挂在弹簧下方,并使其达到平衡状态。
2.将质量块稍微向下拉,并释放,记录下每次来回运动所需的时间。
3.改变质量块的重量并重复上述步骤。
根据实验数据绘制周期随质量变化的图表。
通过观察图表可以得出结论:质量越大,周期越长。
根据周期和弹性劲度系数之间的关系可以进一步探讨振动力学原理。
实验三:自由落体实验目的验证自由落体物体的运动规律,即高处自由落下在地面撞击时达到最大速度。
实验装置和材料•垂直支架•一块靠橡胶垫软化的地面•计时器实验步骤1.在垂直支架上固定一个小球。
2.记录小球从垂直支架上方自由落下并撞击地面所需的时间。
3.重复以上步骤,每次改变小球的起始高度。
结果与分析根据实验数据绘制出小球起始高度与落地时间的关系图表。
观察图表可以看出:不论起始高度如何,落地时间都保持稳定,证明物体自由落体时受到恒定加速度的作用。
结论通过以上实验可以深入理解力学与运动方面的概念。
斜面上滑动实验探究了摩擦力、加速度和斜度之间的关系;弹簧振子实验研究了周期和弹性劲度系数之间的联系;自由落体实验证明了物体在自由下落过程中具有恒定加速度。
高中物理力学实验(1)

高中物理力学实验引言物理实验是重要的学习过程,通过实验可以让学生更深入地了解和学习物理原理。
在高中物理教学中,力学实验是非常重要的一部分,它可以帮助学生观察和验证力学原理,并提高实验操作技能。
本文档将介绍一些常见的高中物理力学实验,包括杆状物体静力平衡实验、弹簧的胡克定律实验、牛顿第二定律实验和简谐振动实验。
一、杆状物体静力平衡实验实验目的通过观察和测量杆状物体的静力平衡条件,验证力的平衡条件。
实验器材•杆状物体•支架•质量拉力计•垂直挡板实验步骤1.将支架放在水平的平面上,固定好支架。
2.将杆状物体放在支架上,并调整位置,使其处于静力平衡状态。
3.在杆状物体的一端挂上质量拉力计,通过拉力计施加一个水平的力。
4.通过观察和测量杆状物体的变形和拉力计的示数,判断杆状物体是否处于静力平衡状态。
实验结果与结论根据实验结果可得出结论,当杆状物体在水平方向上受到的力平衡时,杆状物体处于静力平衡状态。
二、弹簧的胡克定律实验实验目的验证弹簧的胡克定律,即弹簧的伸长或压缩与受力成正比。
实验器材•弹簧•支架•比例尺•质量拉力计实验步骤1.将支架放在水平的平面上,固定好支架。
2.将弹簧悬挂在支架上,并调整位置,使其处于自然状态。
3.在弹簧下方挂上一个质量拉力计,通过拉力计施加一个垂直向下的力。
4.通过观察和测量弹簧的变形和拉力计的示数,判断弹簧的伸长或压缩与受力是否成正比。
实验结果与结论根据实验结果可得出结论,弹簧的伸长或压缩与受力成正比,验证了弹簧的胡克定律。
三、牛顿第二定律实验实验目的通过观察和测量物体受力和加速度的关系,验证牛顿第二定律。
实验器材•平面滑轨•弹簧测力计•质量砝码实验步骤1.将平面滑轨放在水平的平面上。
2.将弹簧测力计固定在滑轨上,并调整其位置。
3.将物体放在滑轨上,绑上弹簧测力计。
4.通过在物体上加上不同的质量砝码,使物体受到不同大小的力。
5.通过观察和测量物体的加速度和弹簧测力计的示数,判断物体受力和加速度的关系。
高中物理力学实验知识点总结

高中物理力学实验知识点总结
力学基本实验仪器的使用,如打点计时器、天平、量筒等。
学会利用控制变量法进行实验数据的处理和解释。
掌握常见力的测量方法,如重力、弹力、摩擦力的测量。
其中,摩擦力的测量可以通过摩擦力实验了解静摩擦力和动摩擦力的特性,如与物体的接触面积、表面材质和受力大小的关系。
了解误差来源,包括仪器误差、人为误差、环境误差等,并学会减小误差的方法。
掌握验证力的平行四边形定则的实验,理解等效替代的思想。
该实验是要用互成角度的两个力和另一个力产生相同的效果,看其用平行四边形定则求出的合力与这一个力是否在实验误差允许范围内相等,如果在实验误差允许范围内相等,就验证了力的合成的平行四边形定则。
理解牛顿第二定律的实验,包括加速度与力、质量的关系。
在力的平衡实验中,常使用杆的平衡来说明力的平衡条件,即F=ma,其中F为物体所受的合外力,m 为物体的质量,a为物体的加速度。
理解机械能守恒定律的实验,知道如何通过实验验证机械能守恒。
以上就是高中物理力学实验的主要知识点,具体内容会因不同的实验而异,需要具体掌握每个实验的相关内容。
如需更详尽的信息,建议查阅高中物理教材和教辅资料,或者咨询高中物理教师。
高中物理五大实验类型实验总结

高中物理五大实验类型实验总结高中物理是一门探索自然世界的重要学科,而实验是物理学习中不可或缺的一部分。
高中物理实验可以帮助学生更好地理解理论知识、提高思维能力以及实践能力。
在高中物理实验中,有五种主要的实验类型,它们是质量测量实验、力学实验、电学实验、热学实验以及光学实验。
以下是对这五种实验的总结。
一、质量测量实验质量测量实验是高中物理中的基础实验,它是研究物体质量的重要手段。
在这种实验中,学生需要使用不同的测量仪器来测量物体的质量,例如天平和弹簧秤。
此外,还需要了解和应用万有引力定律、平衡原理等物理原理。
通过质量测量实验,学生可以学会如何正确使用仪器,以及如何进行实验设计和数据分析。
这种实验还可以帮助学生建立科学的实验态度和精密的实验技能,为日后的学习和科研打下坚实的基础。
二、力学实验力学实验也是高中物理中十分重要的一种实验类型。
在力学实验中,学生需要研究物体的运动、力和动量等性质。
比如,通过斜面实验可以研究物体沿斜面滑动的运动特性;通过弹簧实验可以探究弹簧的弹性特性;通过小球撞击实验可以研究质点的动量和动能等物理概念。
通过力学实验的学习,学生可以加深对力学原理的理解,提高实验操作能力和分析能力,同时培养实验思维和创新能力,使学生更好地掌握力学的基础知识。
三、电学实验电学实验是高中物理学习中的另外一个重要的实验类型。
在电学实验中,学生需要进行电压、电流、电阻、电荷等方面的实验研究。
比如,通过电路实验可以了解电路中元件的作用、法拉第电磁感应实验能研究电磁感应的现象、静电实验可以探索静电场的性质等等。
通过电学实验,学生可以直观地感受到电学现象,理解电学原理,掌握电学知识的基本概念和应用方法。
此外,学生还可以通过电学实验掌握科学实验的方法和技巧,提高科研水平和批判性思维水平。
四、热学实验热学实验是高中物理实验中的另一种类型,它的研究内容主要是与温度、热能等相关的物理性质。
在这种实验中,学生需要通过测量温度、热量、热容等指标来研究物体的热学性质。
物理高中经典力学实验教案

物理高中经典力学实验教案
实验目的:通过测量不同弹簧振子的周期,探究弹簧振子的振动规律,并验证周期与振幅
的关系。
实验器材:弹簧振子、计时器、测尺、实验台、小挡板
实验原理:弹簧振子是一种简谐振动系统,其振动方程为T=2π√(m/k),其中T为周期,
m为弹簧振子的质量,k为弹簧的弹簧系数。
实验步骤:
1. 将弹簧振子挂在实验台上,并调整振子的初始位置为平衡位置,即振子下端悬空,不触
及实验台。
2. 将小挡板置于实验台上,保证振子的振动范围在小挡板内,防止振子与实验台相碰。
3. 将振子拉开,使其产生小幅度振动,开始计时,并记录振子振动6~8次的时间。
4. 依次调整弹簧振子的质量,重新进行实验步骤3,测量不同弹簧振子的周期。
实验数据处理:
1. 计算每组实验数据的平均周期T,计算公式为T=(t1+t2+t3+…+tn)/n,其中t为一次振
动的时间,n为总振动次数。
2. 计算每组实验数据的标准差σ,评估数据的离散程度,通过标准差的大小判断数据的精
确性。
实验结论:
1. 绘制振子质量与周期的关系曲线,分析周期与振幅的关系,验证周期与振幅的关系公式。
2. 通过实验数据的处理和分析,验证弹簧振子的振动规律,总结弹簧振子的振动特性。
注意事项:
1. 实验中要注意保持振子的初始位置稳定,避免外界干扰造成误差。
2. 实验数据的测量要准确,尽量避免人为误差。
3. 实验过程中要注意安全,避免振子与实验台相碰造成损坏。
(完整版)高中物理力学学实验验证动量守恒定律(实验+练习)

实验:验证动量守恒定律一.实验原理在一维碰撞中,测出物体的质量m 和碰撞前后物体的速率v 、v ′,找出碰撞前的动量p =m 1v 1+m 2v 2及碰撞后的动量p ′=m 1v ′1+m 2v ′2,看碰撞前后动量是否守恒.二.实验方案方案一:利用气垫导轨完成一维碰撞实验(1)测质量:用天平测出滑块质量.(2)安装:正确安装好气垫导轨.(3)实验:接通电源,利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的速度(①改变滑块的质量.②改变滑块的初速度大小和方向).(4)验证:一维碰撞中的动量守恒.方案二:利用等长悬线悬挂等大小球完成一维碰撞实验(1)测质量:用天平测出两小球的质量m 1、m 2.(2)安装:把两个等大小球用等长悬线悬挂起来.(3)实验:一个小球静止,拉起另一个小球,放下时它们相碰.(4)测速度:可以测量小球被拉起的角度,从而算出碰撞前对应小球的速度,测量碰撞后小球摆起的角度,算出碰撞后对应小球的速度.(5)改变条件:改变碰撞条件,重复实验.(6)验证:一维碰撞中的动量守恒.方案三:在光滑桌面上两车碰撞完成一维碰撞实验(1)测质量:用天平测出两小车的质量.(2)安装:将打点计时器固定在光滑长木板的一端,把纸带穿过打点计时器,连在小车的后面,在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥.(3)实验:接通电源,让小车A 运动,小车B 静止,两车碰撞时撞针插入橡皮泥中,把两小车连接成一体运动.(4)测速度:通过纸带上两计数点间的距离及时间由v =Δx Δt算出速度. (5)改变条件:改变碰撞条件,重复实验.(6)验证:一维碰撞中的动量守恒.方案四:利用斜槽上滚下的小球验证动量守恒定律(1)用天平测出两小球的质量,并选定质量大的小球为入射小球.(2)按照如图所示安装实验装置,调整固定斜槽使斜槽底端水平.(3)白纸在下,复写纸在上,在适当位置铺放好.记下重垂线所指的位置O .(4)不放被撞小球,让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下,重复10次.用圆规画尽量小的圆把所有的小球落点圈在里面,圆心P 就是小球落点的平均位置.(5)把被撞小球放在斜槽末端,让入射小球从斜槽同一高度自由滚下,使它们发生碰撞,重复实验10次.用步骤(4)的方法,标出碰后入射小球落点的平均位置M 和被碰小球落点的平均位置N .如图所示.(6)连接ON ,测量线段OP 、OM 、ON 的长度.将测量数据填入表中.最后代入m 1OP =m 1OM +m 2ON ,看在误差允许的范围内是否成立.(7)整理好实验器材放回原处.(8)实验结论:在实验误差范围内,碰撞系统的动量守恒.三、练习巩固1.用半径相同的小球1和小球2的碰撞验证动量守恒定律,实验装置如图所示,斜槽与水平槽圆滑连接。
高中物理备考力学实验步骤

高中物理备考力学实验步骤高中物理备考力学实验对于提高学生的实际操作能力和理论实践能力非常重要。
下面将介绍几个常见的力学实验步骤。
1. 弹簧的弹性常数测量实验:这个实验是通过拉伸或压缩弹簧,测量弹簧的弹性常数。
首先,将一个弹簧固定在实验架上,然后用一个质量挂在弹簧上,使弹簧发生形变。
接下来,通过测量不同质量下的形变量和外力的关系,计算出弹簧的弹性常数。
这个实验可以帮助学生理解弹簧的弹性性质和胡克定律的应用。
2. 弹簧振子的周期实验:这个实验是通过测量弹簧振子的周期,来研究弹簧的振动特性。
首先,将一个质量挂在一根弹簧上,使弹簧发生振动。
然后,通过计时器测量振动的周期,即一次完整振动所花费的时间。
通过改变振子的质量和振幅,可以观察到振动周期和其它条件的关系。
这个实验可以帮助学生理解振子的周期与质量、弹性常数和振幅之间的关系。
3. 牛顿第二定律实验:这个实验旨在验证牛顿第二定律,即力等于质量乘以加速度。
首先,将一个滑轮固定在实验台上,用一根轻绳悬挂一个质量较小的盒子,然后给盒子一个向下的外力。
通过测量盒子的加速度和所受的外力,可以计算出盒子的质量。
通过改变外力的大小和方向,可以观察到加速度和外力的关系。
这个实验可以帮助学生理解物体的加速度与受力和质量之间的关系。
4. 轻杆的平衡实验:这个实验旨在研究轻杆的平衡条件和力矩的概念。
首先,在一个支点上放置一个轻杆,然后通过加入质量和调整质量的位置,使杆保持平衡。
通过测量质量和杆上不同位置的距离,可以计算出力矩。
通过改变质量和位置,可以观察到力矩和其它条件之间的关系。
这个实验可以帮助学生理解力矩的计算和杆的平衡条件。
这些实验不仅仅是在课堂上进行的理论学习的补充,同时也是学生培养实际操作能力和理论实践能力的重要环节。
通过亲自进行实验,学生可以更好地理解和掌握力学的基本概念和原理。
除了掌握实验步骤和操作技巧外,学生还应该学会记录实验数据、分析实验结果,并能够准确地绘制实验曲线和图表。
高中物理力学实验

高中物理力学实验引言在高中物理的学习中,力学是一个非常重要的部分。
通过力学实验的学习,可以帮助学生理解和掌握物理力学的基本概念和原理。
本文将介绍几个适合高中物理力学实验的实验项目,以帮助学生更好地理解和掌握物理力学知识。
1. 弹簧的伸长与负载关系实验实验目的通过实验,探究弹簧的伸长与受力的关系,了解胡克定律的基本原理。
实验器材•弹簧•质量盘•吊钩•质量块组实验步骤1.将吊钩固定在弹簧的下端,将质量盘挂在吊钩上。
2.逐渐往质量盘上加挂质量块,并记录下弹簧的伸长量。
3.根据记录的数据,绘制弹簧的伸长量与负载关系的实验曲线。
数据处理与分析根据实验曲线,可以观察到弹簧的伸长量与负载呈线性关系,满足胡克定律的要求。
通过实验可以验证胡克定律,并进一步了解力和伸长的关系。
2. 匀加速直线运动实验实验目的通过实验,探究匀加速直线运动的基本特征,建立运动学方程。
实验器材•直线轨道•小车•透明膜•时钟实验步骤1.将直线轨道平放在水平台上,将小车放在直线轨道上。
2.在小车的表面贴上透明膜,并绘制直线轨道上的标记线。
3.用时钟来测量小车在直线轨道上的运动时间,并记录下标记线的位置。
4.根据记录的数据,绘制小车运动位置和时间的图表。
5.根据实验图表,确定小车的加速度,并建立运动学方程。
数据处理与分析通过实验图表的数据,可以观察到小车的运动是匀加速直线运动,并可以通过数据计算出小车的加速度。
通过实验可以加深对匀加速直线运动的理解,同时掌握建立运动学方程的方法。
3. 斜面上滚动运动实验实验目的通过实验,研究斜面上物体的滚动运动规律,探究摩擦力和重力的关系。
实验器材•斜面•不同形状的物体•滑轮•细绳•质量块组•测力计实验步骤1.将斜面固定在水平面上,用绳子和滑轮固定在斜面上方。
2.将不同形状的物体放在斜面上,用测力计测量物体沿斜面滑动时所受的摩擦力。
3.分别记录下不同物体在不同斜度下的滑动距离和所受摩擦力的数据。
4.根据数据,绘制不同物体滑动距离与斜面角度的实验曲线。
高中物理力学实验ppt

a s4 s5 s6 s1 s2 s3
9T 2
•
*利用上图中任意相邻的两段位移求a:a
s3 s2 T2
• *利用图象求a:求出A、B、C、D、E各点的即时 速度,画出v-t图线,图线的斜率就是加速度a。
v/ms-1
0 T 2T 3T 4T 5T 6T t/s
读数为________cm.
3.螺旋测微器
• *固定刻度上的最小刻度为半毫米(在中线的上
侧);可动刻度每旋转一圈前进(或后退)半毫
米。
在可动刻度的一周上平均刻有50条刻线,所 以每两条刻线间代表0.01mm。读数时,从主 尺上读取整、半毫米树,然后从可动刻度上读 取剩余部分(因为是10分度,所以在最小刻度 后还应该再估读一位),再把两部分读数相加, 得测量值。
右图中的读数应该是
30
25
8.203mm。 10.704
20
0
5
10 1515
20
10
• 4.打点计时器是一种计时仪器,电源用 50HZ的交流电,所以打相邻两个点的时间 间隔是0.02s。
• 5.天平。天平使用前首先要调节底座水平和横梁水平 (在调节横梁水平前,必须把游码移到左端零刻度 处,即将游码的左端与零刻线对齐)。天平的读数 由右盘中的砝码和游标共同读出。横梁上的刻度单 位是毫克(mg)。如果测量中天平平衡时,右盘中 砝码有26g,游码在上图中虚线位置,则被测物体质 量为26.32g(最小刻度为0.02g,不是10分度,因此 只读到0.02g这一位)。
选点迹清楚的一条,舍掉开始比较密集的点迹,
从便于测量的地方取一个开始点O,然后每5个点
取一个计数点A、B、C、D、E、F…。测出相邻
计数点间的距离S1、S2、S3、S4、S5、S6…
高中物理力学实验总复习

高中物理力学实验总复习一、引言高中物理力学实验是学习高中物理必修课程的重要环节,通过实验的方式更加深入地掌握物理基础知识,并且能够锻炼实验操作技能和科学精神。
本篇文档将对高中物理力学实验的内容进行总复习,以便同学们更好地备考。
二、实验内容1. 弹簧振子实验弹簧振子实验是探究弹性力和机械波的传播规律的实验。
实验需要使用弹簧、质量块等器材,通过振动台给予物体初速度,观察弹簧上物体的振动周期、振幅等性质。
实验要点包括:测量弹簧劲度系数、振动周期、振幅、频率等。
2. 牛顿第二定律实验牛顿第二定律实验是探究物体运动与力学参数的量值关系的实验。
实验需要使用倾斜轨道、滑块等器材,通过改变斜面倾角和质量块的质量,测定物体的加速度、摩擦系数、重力加速度等参数。
实验要点包括:测量滑块加速度、斜面倾角、摩擦系数等。
3. 牛顿第三定律实验牛顿第三定律实验是探究力的作用和反作用的关系的实验。
实验需要使用弹簧、振子等器材,通过释放弹簧使振子在竖直方向上振动,观察弹簧和振子的相对运动情况,分析力的作用和反作用。
实验要点包括:测量弹簧长度、振动周期、振幅等。
4. 牛顿万有引力定律实验牛顿万有引力定律实验是探究质点间相互作用力的强度和距离的关系的实验。
实验需要使用万能引力仪等器材,通过改变两质点的质量和距离,测量引力力值和距离,进而验证万有引力定律。
实验要点包括:测量引力力值、距离等。
三、实验注意事项在进行物理实验时,需要注意以下几点:1.实验操作前需认真阅读实验原理和操作要点,理解实验目的和方法。
2.实验器材和仪器要仔细检查,保证正常工作,并注意操作规范。
3.实验过程中要注意观察仪器读数和数据精度,并进行数据记录和处理。
4.实验结束后要及时清理器材和仪器,保证实验环境整洁。
四、实验理论知识和实验操作技能并重,具有相当的学习难度,但通过实验的方式,不仅能够掌握物理基础知识,更能够提高科学研究精神和创新能力,为今后的科学研究和工程技术奠定坚实基础。
高中物理力学实验完美知识点版本

常用试验原理设计方法1.限制变量法:如验证牛顿其次定律的试验中加速度、力和质量的关系限制。
2.等效替代法:某些量不易测量,可以用较易测量的量替代,从而简化试验。
如验证碰撞中的动量守恒的试验中,速度的测量就转化为对水平位移的测量。
3.志向模型法:用伏安法测电阻时,选择了合适的内外接方法,一般就忽视电表的非志向性。
4.比值定义法:用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法。
如①物质密度②电阻③场强④磁通密度⑤电势差等。
5.微量放大法:微小量不易测量,牵强测量误差也较大,试验时常采纳各种方法加以放大。
卡文迪许测定万有引力恒量,采纳光路放大了金属丝的微小扭转。
6.模拟法:当试验情景不易创设或根本无法创设时,可以用物理模型或数学模型等效的情景代替,“描绘电场中的等势线”的试验就是用电流场模拟静电场。
试验一:验证力的合成[试验原理]此试验是要用互成角度的两个力与一个力产生相同的效果(即:使橡皮条在某一方向伸长肯定的长度),看其用平行四边形定则求出的合力与这一个力是否在试验误差允许范围内相等,假如在试验误差允许范围内相等,就验证了力的平行四边形定则。
[试验器材]木板一块,白纸,图钉若干,橡皮条一段,细绳,弹簧秤两个,三角板,刻度尺,量角器。
[试验步骤]1.用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的方木板上。
2.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的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,结点到达某一位置O。
4.用铅笔描下结点O的位置和两条细绳套的方向,并记录弹簧秤的读数。
在白纸上按比例作出两个弹簧秤的拉力F1和F2的图示,利用刻度尺和三角板根椐平行四边形定则求出合力F。
5.只用一个弹簧秤,通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面相同的位置O,登记弹簧秤的读数和细绳的方向。
按同样的比例用刻度尺从O点起做出这个弹簧秤的拉力F'的图示。
6.比较F'与用平行四边形定则求得的合力F,在试验误差允许的范围内是否相等。
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新希望辅导学校 —高中物理力学实验精讲 1 赤峰新希望辅导学校 高 中 物 理
力学实验精讲 辅导教师:姚明席新希望辅导学校 —高中物理力学实验精讲
2 实验一 匀变速直线运动的实验探究 新希望辅导学校 —高中物理力学实验精讲
3 (2)“图像法”求加速度,即由“平均速度法”求出多个点的速度,画出v—t图,直线的斜率即加速度. “平均速度法”求速度, 即根据1()2nnVnssT如下图所示
三、实验器材 打点计时器、纸带、一端附有定滑轮的长木板、小车、细绳、钩码、刻度尺、电源、导线、复写纸片. 四、实验步骤 新希望辅导学校 —高中物理力学实验精讲 4 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. 2.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.实验装置见图—1—2所示,放手后,看小车能否在木板上平稳地加速滑行 3.把小车停在靠近打点计时器处,先接通电源,后放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一系列的点,换上新纸带,重复三次. 图—1—2 4.从几条纸带中选择一条比较理想的纸带,舍掉开始一些比较密集的点,在后面便于测量的地方找一个开始点,以后依次每五个点取一个计数点,确定好计数始点,并标明0、1、2、3、4……,测量各计数点到0点的距离s,并记录填入表中 位置编号
v/(m·s-1)s/m时间(t/s)543210
5.计算出相邻的计数点之间的距离Δs1、Δs2、Δs3…… 6.利用一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速新希望辅导学校 —高中物理力学实验精讲 5 度求得各计数点1、2、3、4、5的瞬时速度,填入上面的表格中. 7.增减所挂钩码数,再做两次实验. 五、数据处理 由实验数据得出v-t图像. (1)根据表格中的v、t数据,在平面直角 坐标系中仔细描点,如图—1—3可以看到,对于每次实验,描出的几个点都大致落在一条直线上. 图—1—3 (2)做一条直线,使同一次实验得到的各点尽量落到这条直线上,落不到直线上的点,应均匀分布在直线的两侧,这条直线就是本次实验v-t图像,它是一条倾斜的直线. 六、实验结论 由实验得出的v-t图像进一步得出小车运动的速度随时间变化的规律. 有两条途径进行分析: (1) 小车运动的v-t图像是一条倾斜的 直线如图—1—4,当时间增加相同的 值Δt,速度也会增加相同的值Δv,由此 得出结论:小车的速度随时间均匀变化. 图—1—4 (2)既然小车的v-t图像是一条倾斜的直线,那么v随t变化的函数关系式为v=kt+b,所以小车的速度随时间均匀变化. 新希望辅导学校 —高中物理力学实验精讲 6 七、实验误差 1、打点计时器的计时误差. 2、纸带的测量误差. 3、用作图法,画出的v-t图像不是直线 4、木板的粗糙程度并非完全相同 八、注意事项 1.纸带和细绳要和木板平行,小车运动要平稳. 2.实验中应先接通电源,后让小车运动;实验后应先断开电源后取纸带. 3.要防止钩码落地和小车与滑轮相撞. 4.小车的加速度宜适当大些,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. 新希望辅导学校 —高中物理力学实验精讲
7 实验附录:两种打点计时器 打点计时器是一种测量时间的工具。如果运动物体带动的纸带通过打点计时器,在纸带上打下的点就记录了物体运动的时间,纸带上的点也相应的表示出了运动物体在不同时刻的位置。研究纸带上的各点间的间隔,就可分析物体的运动状况。 两种打点计时器: (1) 电磁打点计时器: 电磁打点计时器是一种使用交流电源(学生电源)的计时仪器,其工作电压小于6V,一般是4~6V,电源的频率是50Hz,它每隔0.02s打一次点。即一秒打50个点。
工作原理:电磁打点计时器的结构如上图所示:通电以前,把纸带穿过限位孔,再把套在轴上的复写纸片压在纸带上面,接通电源后,在线圈和永久磁铁的作用下,振片便振动起来,带动其上的振针上下振动,这时,如果纸带运动,振针就通过复写纸在纸带上留下一行小点。
如果把纸带和运动的物体连在一起,即由物体带动纸带一起运动,纸带上各点之间的距离就表示相应时间间隔中物体的位移,由这些点的位置,我们就可以了解物体的运动情况, (2)、电火花打点计时器 新希望辅导学校 —高中物理力学实验精讲 8 电火花打点计时器的计时原理与电磁打点计时器的原理相同,不过在纸带上打点的不是振针和复写纸,而是电火花和墨粉,
使用时,墨粉纸套在纸盘轴上,把纸带穿过限位孔(如下图所示),当接通电源,按下脉冲输出开关时,计时器发出的脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴,产生火花放电,于是在运动的纸带上便打出一行点迹,当电源的频率为50Hz时,每隔0.02s打一次点。
这种计时器工作时,纸带运动受到的阻力较小。 电磁打点计时器和电火花打点计时器在实验中的作用是相同的,所以今后的叙述中不再区分,统称打点计时器。 新希望辅导学校 —高中物理力学实验精讲
9 实验二、探究弹力和弹簧伸长量的关系 【实验目的】 1.探究弹力和弹簧伸长量之间的关系. 2.学会利用图像法处理实验数据. 【实验原理】 1. 如图1所示,在弹簧下端悬挂钩码时弹簧 会伸长,平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码 的重力大小相等. 2. 弹簧的长度可用刻度尺直接测出,伸长量可 图1 以由拉长后的长度减去弹簧原来的长度进行计算.建立坐标系,以纵坐标表示弹簧的弹力大小F,以横坐标表示弹簧的伸长量x,在坐标系中描出实验中所测得的各组(x,F)所对应的点,用平滑的曲线连接起来,根据实验所得的曲线,就可以知道弹簧的弹力和伸长量之间的关系。 【实验器材】 铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码若干、三角板、坐标纸、重垂线、铅笔. 【实验步骤】 1.将弹簧的一端挂在铁架台上,让其自然下垂,用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度l0,即原长. 2.如图2所示,在弹簧下端挂质量为m1的钩码,量出此时弹簧的长度l1,记录m1和l1,填入自己设计的表格中. 新希望辅导学校 —高中物理力学实验精讲 10 3.改变所挂钩码的质量,量出对应的弹簧长度, 记录m2、m3、m4、m5和相应的弹簧长度l2、 l3、l4、l5,并得出每次弹簧的伸长量x1、x2、 x3、x4、x5. 图2
l0F3=x3=l3-l0l3=3F2=x2=l2-l0l2=2F1=x1=l1-l0l1=10=弹力F伸长量x长度钩码个数
【数据处理】 1.以弹力F(大小等于所挂钩码的重力)为纵坐标,以弹簧的伸长量x为横坐标,用描点法作图.连接各点,得出弹力F随弹簧伸长量x变化的图线. 2.以弹簧的伸长量为自变量,写出曲线所代表的函数.首先尝试一次函数,如果不行则考虑二次函数. 3.得出弹力和弹簧伸长之间的定量关系,解释函数表达式中常数的物理意义. 【误差分析】 1.弹簧拉力大小的不稳定会造成误差.因此,使弹簧的悬挂端固定,另一端通过悬挂钩码来充当对弹簧的拉力,待稳定后再读数可以提高新希望辅导学校 —高中物理力学实验精讲 11 实验的准确度. 2.尽量精确地测量弹簧的长度,也是减小实验误差的基本方法. 3.描点、作图不准确. 【注意事项】 1.所挂钩码不要过重,以免弹簧被过分拉伸,超出它的弹性限度.要注意观察,适可而止. 2.每次所挂钩码的质量差尽量大一些,从而使坐标上描的点的间距尽可能大,这样做出的图线更精确. 3.测弹簧长度时,一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量,以免增大误差. 4.描点画线时,所描的点不一定都落在一条曲线上,但应注意一定要使各点均匀分布在曲线的两侧. 5.记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位. 新希望辅导学校 —高中物理力学实验精讲
12 实验三,验证力的平行四边形定则 【实验目的】 1.验证力的平行四边形定则。 2.掌握弹簧秤的构造、调节方法和使用方法。 【实验原理】 一个力F′的作用效果与两个共点力F1和F2的共同作用效果都是把橡皮条拉伸到某点,所以F′为F1和F2的合力.作出F′的图示,再根据平行四边形定则作出F1和F2的合力F的图示,比较F′和F是否大小相等,方向相同.如果在误差范围内,F′和F相同,那么力的平行四边形定则就正确. 【实验器材】 方木板、白纸、弹簧测力计即弹簧秤(两只)、三角板、刻度尺、图钉(几个)、细芯铅笔、橡皮条、细绳套(两个). 弹簧测力计测力原理是根据胡克定律,其适用范围是在弹性限度内,刻度是0~5 N,分度值是0.1 N,它的拉杆和钩的质量较大,且零点是在竖直情况下校准的,因此水平使用时要重新调零点.弹簧测力计的伸长方向要和所测拉力方向一致,弹簧测力计、指针、拉杆都不要与刻度板和刻度板末端的限位卡发生摩擦. 【实验步骤】 1.用图钉把白纸钉在水平桌面的方木板上. 2.用图钉把橡皮条的一端固定在A点,橡皮条的另一端拴上两个细绳套.