高中物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)專題

1、第1頁(yè)共13頁(yè)高中物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)專題高中物理《考試說(shuō)明》中確定的力學(xué)實(shí)驗(yàn)有：1.研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)2.探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系3.驗(yàn)證力的平行四邊形定則4.驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律、探究動(dòng)能定理5.驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。其中有四個(gè)實(shí)驗(yàn)與紙帶的處理有關(guān)，可見(jiàn)力學(xué)實(shí)驗(yàn)部分應(yīng)以紙帶的處理，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的應(yīng)用為核心來(lái)展開復(fù)習(xí)。近幾年力學(xué)實(shí)驗(yàn)中與紙帶處理相關(guān)的實(shí)驗(yàn)、力學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)是高考的熱點(diǎn)內(nèi)容，以分組或演示實(shí)驗(yàn)為背景，考查對(duì)實(shí)驗(yàn)方法的領(lǐng)悟情況、靈活運(yùn)用學(xué)過(guò)的實(shí)

2、驗(yàn)方法設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)是高考實(shí)驗(yàn)題的新趨勢(shì)。要求考生掌握常規(guī)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理方法，能將課本中分組實(shí)驗(yàn)和演示實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法遷移到新的背景中，深刻理解物理概念和規(guī)律，并能靈活運(yùn)用，要求考生有較強(qiáng)的創(chuàng)新能力。在復(fù)習(xí)過(guò)程中，應(yīng)以掌握常規(guī)實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法、規(guī)范操作程序、數(shù)據(jù)處理方法等為本，同時(shí)從常規(guī)實(shí)驗(yàn)中，有意識(shí)的、積極的提取、積累一些有價(jià)值的方法。逐步過(guò)渡到靈活運(yùn)用學(xué)過(guò)的實(shí)驗(yàn)方法設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)。（一）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器系列實(shí)驗(yàn)中紙帶的處理1紙帶的選

3、取：一般實(shí)驗(yàn)應(yīng)用點(diǎn)跡清晰、無(wú)漏點(diǎn)的紙帶中選取有足夠多點(diǎn)的一段作為實(shí)驗(yàn)紙帶。在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中還要求紙帶包含第一、二點(diǎn)，并且第一、二兩點(diǎn)距離接近2.0mm。2根據(jù)紙帶上點(diǎn)的密集程度選取計(jì)數(shù)點(diǎn)。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每打n個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為n個(gè)打點(diǎn)時(shí)間間隔，即T=0.02n（s）。一般取n＝5，此時(shí)T=0.10s。3測(cè)量計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離。為了測(cè)量、計(jì)算的方便和減小偶然誤差的考慮，測(cè)量距離時(shí)不要分段測(cè)量，盡可能一次測(cè)量完畢，即測(cè)

4、量計(jì)數(shù)起點(diǎn)到其它各計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離。如圖所示，則由圖可得：第3頁(yè)共13頁(yè)（二）設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路與典例分析【例題1】做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的小車，牽引一條紙帶通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，交流電源的頻率為50Hz，由紙帶上打出的某一點(diǎn)開始，每5個(gè)點(diǎn)剪下一段紙帶，按圖所示，使每一條紙帶下端與x軸重合，左邊與y軸平行，將紙帶段粘貼在直角坐標(biāo)系中，則小車運(yùn)動(dòng)的加速度是ms2（保留兩位有效數(shù)字）?！久}意圖】本題考查了勻變速直線運(yùn)動(dòng)的紙帶處理，同時(shí)還要明確計(jì)數(shù)點(diǎn)的選

5、取以及相隔時(shí)間的計(jì)算問(wèn)題。要求學(xué)生能把常見(jiàn)的紙帶數(shù)據(jù)處理中的數(shù)據(jù)與圖中紙帶的長(zhǎng)度建立聯(lián)系，獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，然后求得實(shí)驗(yàn)結(jié)果?！窘馕觥坑深}意可得，每段紙帶的長(zhǎng)度就是相鄰相等時(shí)間間隔內(nèi)小車的位移，由圖示數(shù)據(jù)可得ms3105.7????，而相隔時(shí)間為T＝0.025s＝0.1s，根據(jù)2aTs??，可得小車的加速度為：275.0sma?。【變式題】（2006年上海）伽利略通過(guò)研究自由落體和物塊沿光滑斜面的運(yùn)動(dòng)，首次發(fā)現(xiàn)了勻加速運(yùn)動(dòng)規(guī)律。伽利略假設(shè)物

6、塊沿斜面運(yùn)動(dòng)與物塊自由下落遵從同樣的法則，他在斜面上用刻度表示物塊滑下的路程，并測(cè)出物塊通過(guò)相應(yīng)路程的時(shí)間，然后用圖題目要求和給題目要求和給出的條件出的條件演示和分組實(shí)演示和分組實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理物理規(guī)律和原物理規(guī)律和原理基本儀器的使基本儀器的使用知識(shí)用知識(shí)需測(cè)物理量需測(cè)物理量和所需器材和所需器材實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)結(jié)論及實(shí)驗(yàn)結(jié)論及誤差分析誤差分析x012345622.530.037.545.05