創(chuàng)新設(shè)計浙江鴨2017版高考物理二輪復(fù)習高分突破專題一力與直線運動第6課時力學實驗一課件

1、第6課時　力學實驗(一),實驗1　用打點計時器測速度(學考)實驗2　探究小車速度隨時間變化規(guī)律(學考)易錯點一　平均速度、瞬時速度的計算,2.正確區(qū)別計時點和計數(shù)點 (1)計時點：打點計時器在紙帶上打出的每個點跡叫做計時點。若用50 Hz的交流，則兩個相鄰點跡(計時點)的時間間隔為0.02 s。(2)計數(shù)點：為了方便研究運動規(guī)律，從紙帶上有規(guī)律的選取部分計時點，并加以標號，這些被選取并標號的計時點叫做計數(shù)點。,【練1】 (

2、2016·浙江嘉興一中期末)在測定速度的實驗中，使用打點計時器測小車的速度，實驗得到的一條紙帶如圖1所示，0、1、2、3、4是選用的計數(shù)點，每相鄰兩計數(shù)點間還有3個打出的點沒有在圖上標出。圖中還畫出了實驗時將毫米刻度尺靠在紙帶上進行測量的情況，讀出圖中所給的測量點的讀數(shù)分別是__________、__________、__________和__________。1、3兩點間的平均速度是________m/s，1、4兩點間的平均

3、速度是__________m/s，2點的速度更接近于__________m/s。,圖1,答案　10.00 cm　12.60 cm　22.60 cm　30.00 cm0.625　0.725　0.625,易錯點二　實驗原理的理解與實驗操作1.凡是應(yīng)用打點計時器的實驗，都必須先接通電源，等打點穩(wěn)定后，再釋放紙帶。 2.使重物盡可能移動較大的距離，獲得較長的打點紙帶，以方便研究重物的運動。,【練2】 某同學使用打點計時器測量當?shù)氐闹?/p>

4、力加速度。(1)請完成以下主要實驗步驟：按圖2(a)安裝實驗器材并連接電源；豎直提起系有重物的紙帶，使重物________(填“靠近”或“遠離”)計時器下端；________，________，使重物自由下落；關(guān)閉電源，取出紙帶；換新紙帶重復(fù)實驗。(2)圖(b)和(c)是實驗獲得的兩條紙帶，應(yīng)選取________(填“b”或“c”)來計算重力加速度。在實驗操作和數(shù)據(jù)處理都正確的情況下，得到的結(jié)果仍小于當?shù)刂亓铀俣?，主要原因是?/p>

5、氣阻力和________________。,,,圖2,解析　(1)為了使紙帶打下的點多一些，豎直提起懸吊重物的紙帶時應(yīng)使重物靠近打點計時器下端，且應(yīng)先接通電源，再釋放紙帶，使重物自由下落。(2)重物下落是勻加速運動，故應(yīng)選“b”來計算重力加速度；重物下落過程中系統(tǒng)受重力，空氣阻力，紙帶與打點計時器間的摩擦力等。答案　(1)靠近　先接通打點計時器電源　再釋放紙帶(2)b　紙帶與打點計時器之間有摩擦,易混點三　實驗數(shù)據(jù)處理及誤差分析

6、【練3】 (2016·浙江嘉興檢測)在做“研究勻變速直線運動”的實驗時，某同學得到一條用電火花計時器打下的紙帶，如圖3所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G 7個計數(shù)點，每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點圖中沒有畫出，電火花計時器接220 V、50 Hz交流電源。,圖3,(1)設(shè)電火花計時器的周期為T，計算F點的瞬時速度vF的關(guān)系式為vF＝__________。(2)他經(jīng)過測量并計算得到電火花計時器在打B、C、D、E、F各點

7、時物體的瞬時速度如表。以A點對應(yīng)的時刻為t＝0，試在圖4所示坐標系中作出物體的v－t圖象，并利用該圖象求出物體的加速度a＝__________ m/s2。,(3)計數(shù)點A對應(yīng)的速度大小是__________m/s。(4)如果當時電網(wǎng)中交變電流的電壓變成210 V，而做實驗的同學并不知道，那么加速度的測量值與實際值相比__________(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。,圖4,(3)由v－t圖象可知計數(shù)點A對應(yīng)的速度大小為0.1 m

8、/s；(4)若當時電網(wǎng)中交變電流的電壓變成210 V，對打點的時間間隔無影響，則加速度的測量值與實際值相比不變。,實驗3　探究求合力的方法(學考)易錯點一　實驗原理與操作【練1】 (2016·浙江麗水檢測)如圖5所示為某同學做“探究求合力的方法”的實驗裝置，水平放置的木板上固定有一張白紙，一橡皮筋的一端固定在白紙上的O點，另一端A拴兩個細繩套。,圖5,(1)下面為實驗的一些操作步驟：①比較F′和F的大小、方向是否近似相

9、同；②過P點用統(tǒng)一標度作出F、F1、F2的圖示；③用一個彈簧測力計鉤住細繩套，拉A至某點P，在紙上標出P點，記下拉力F的方向和大小；④用平行四邊形定則作出F1、F2的合力F′；⑤用兩個彈簧測力計互成角度分別拉住兩個細繩套，拉A至同樣的位置P，在紙上記下兩個力F1、F2的方向和大小。這些實驗步驟的合理順序為__________。,(2)對于該實驗，下列說法正確的是__________。A.兩細繩套必須等長B.若將細繩換成橡皮

10、筋，對實驗結(jié)果有影響C.記錄彈簧測力計拉力的方向時應(yīng)用鉛筆沿細繩畫直線D.實驗中，把橡皮筋的另一端拉到P點時，兩彈簧測力計之間的夾角不能太大解析　(1)由“探究求合力的方法”實驗的操作步驟可知，合理順序應(yīng)為③⑤②④①。(2)實驗中，為了防止超過彈簧測力計的量程，在把橡皮筋的另一端拉到P點時，兩彈簧測力計之間的夾角不能太大。答案　(1)③⑤②④① 　(2)D,易錯點二　實驗數(shù)據(jù)處理【練2】 將橡皮條的一端固定在A點，另一端拴上

11、兩根細繩，每根細繩分別連著一個量程為5 N、最小刻度為0.1 N的彈簧測力計。沿著兩個不同的方向拉彈簧測力計，當橡皮條的活動端拉到O點時，兩根細繩相互垂直，如圖6所示。這時彈簧測力計的讀數(shù)可從圖中讀出。,圖6,(1)由圖甲可讀得兩個相互垂直的拉力的大小分別為__________N和__________N。(2)在圖7所示的方格紙上按作圖法的要求畫出這兩個力及它們的合力。,圖7,解析　(1)彈簧測力計的最小刻度為0.1 N，讀數(shù)時應(yīng)估讀

12、一位，所以讀數(shù)分別為2.50 N和4.00 N。(2)取一個小方格的邊長表示0.50 N，作出兩個力及它們的合力，如圖所示。,答案　(1)2.50 　4.00　 (2)圖見解析,易錯點三　實驗誤差分析【練3】 在“探究求合力的方法”實驗中，下列哪些方法會增大實驗誤差(　　)A.兩個分力的夾角要盡量大一些B.拉橡皮條的拉力要適當大一些C.拉橡皮條時，橡皮條、細繩和彈簧測力計應(yīng)貼近并平行于木板D.作力的圖示時，標度的選擇

13、要適當，使所作的圖在不超出白紙的前提下盡量大一些,解析　在實驗中兩個分力的夾角大小適當，在作圖時有利于減小誤差，并非越大越好，選項A符合題意；適當增加橡皮條的拉力，可以減小偶然誤差對其影響，選項B不符合題意；拉橡皮條時，橡皮條、細繩和彈簧測力計貼近并平行于木板，可減小實驗中摩擦對測量結(jié)果的影響，C不合題意；在作圖時，選擇適量標度，使作的圖盡量大些，有利于減小實驗中偶然誤差的影響，D不合題意。答案　A,實驗4　探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系

14、(學考)易錯點一　實驗原理與基本操作【練1】 在“探究加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中，采用如圖8所示的裝置圖進行實驗：,圖8,(1)實驗中，需要在木板的右端墊上一個小木塊，其目的是____________________________________________________________________。(2)實驗中，已經(jīng)測出小車的質(zhì)量為M，砝碼(包括砝碼盤)的總質(zhì)量為m，若要將砝碼(包括砝碼盤)的總重力大小作為小車

15、所受拉力F的大小，這樣做的前提條件是______。,(3)本實驗的目的是：探究加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系，所以不能把牛頓第二定律當成已知的公式來使用，故A錯誤；使用打點計時器時，都應(yīng)該先接通電源，后釋放紙帶，故B正確；平衡摩擦力后μ＝tan θ，與重物的質(zhì)量無關(guān)，所以不用再次平衡摩擦力，故C錯誤；本實驗采用控制變量法，故D正確。答案　(1)平衡摩擦力　(2)m?M　(3)BD,易錯點二　數(shù)據(jù)處理及誤差分析【練2】 (2016·

16、浙江溫州模擬)為了探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，甲、乙、丙三位同學分別設(shè)計了如圖9所示的實驗裝置，小車總質(zhì)量用M表示(乙圖中M包括小車與傳感器，丙圖中M包括小車與小車固連的滑輪)，鉤碼總質(zhì)量用m表示。,,甲,乙,丙圖9,(1)為便于測量合外力的大小，并得到小車總質(zhì)量一定時，小車的加速度與所受合外力成正比的結(jié)論，下列說法正確的是(　　)A.三組實驗中只有甲需要平衡摩擦力B.三組實驗都需要平衡摩擦力C.三組實驗中只有甲需要滿足所掛鉤碼

17、的總質(zhì)量m遠小于小車的總質(zhì)量M的條件D.三組實驗都需要滿足所掛鉤碼的總質(zhì)量m遠小于小車的總質(zhì)量M的條件,答案　(1)BC　(2)1∶2　1∶2,實驗5　探究作用力與反作用力的關(guān)系(學考)易錯點一　實驗原理和操作【練1】 (2016·浙江杭州高二期末)如圖10所示，利用彈簧測力計探究作用力與反作用力關(guān)系的實驗中。,圖10,(1)關(guān)于實驗以下說法正確的是(多選)________。A.若滑塊靜止不動，則彈簧測力計A對B的拉力

18、與B對A的拉力大小相等B.若滑塊做勻速直線運動，則彈簧測力計A對B的拉力與B對A的拉力大小相等C.若滑塊做勻加速直線運動，則彈簧測力計A對B的拉力與B對A的拉力大小不相等D.若滑塊做變加速直線運動，則彈簧測力計A對B的拉力與B對A的拉力大小不相等,(2)在彈簧測力計的指針下面放上一點泡沫塑料的作用是________。A.為了增大指針受到的阻力B.可以幫助我們記錄下指針示數(shù)的最大值C.防止指針與彈簧測力計外殼間的摩擦D.防止

19、測的力超過彈簧測力計的測量范圍解析　(1)彈簧測力計A對B的拉力與B對A的拉力大小關(guān)系與運動狀態(tài)無關(guān)，作用力與反作用力總是大小相等。故選項A、B正確。(2)在彈簧測力計的指針下面放上一點泡沫塑料，可以做成帶“記憶功能”的彈簧測力計，在實驗中泡沫塑料停在拉力最大的位置上，方便我們記錄指針示數(shù)。故選項B正確。答案　(1)AB　(2)B,易錯點二　實驗數(shù)據(jù)處理【練2】 探究作用力與反作用力關(guān)系的實驗裝置如圖11所示，其中A，B是兩個力傳

20、感器，B固定在木塊C上。,圖11,(1)固定木塊C，用A拉B，傳感器顯示兩鉤子受力隨時間變化的圖象如圖12所示。根據(jù)圖線可以得出的結(jié)論是__________。,圖12,A.作用力大時，反作用力小B.作用力和反作用力的方向總是相反的C.作用力和反作用力是分別作用在不同物體上的D.此圖線一定是在兩個物體都處于靜止狀態(tài)下顯示出來的,(2)放開木塊C，用A拉B向右運動，上述結(jié)論是否仍成立？__________。解析　(1)根據(jù)圖線可以得

21、出的結(jié)論是作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，故A錯誤，B正確；根據(jù)圖線不能看出兩力分別作用在不同物體上，故C錯誤；根據(jù)圖線不能看出一定是在兩個物體都處于靜止狀態(tài)下顯示出來的，故D錯誤。(2)放開木塊C，用A拉B向右運動，作用力和反作用力依然大小相等，方向相反，上述結(jié)論仍成立。答案　(1)B　(2)是,[真題示例],【例1】 (2016·10月浙江選考)在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實險中(1)下列說法中不正確

22、或不必要的是________(填字母)。A.長木板的一端必須墊高，使小車在不掛鉤碼時能在木板上做勻速運動B.連接鉤碼和小車的細線應(yīng)與長木板保持平行C.小車應(yīng)靠近打點計時器，先接通電源，后釋放小車D.選擇計數(shù)點時，必須從紙帶上第一個點開始(2)圖13是實驗中打下的一段紙帶，算出計數(shù)點2的速度大小為________ m/s，并在圖14中標出，其余計數(shù)點1、3、4、5對應(yīng)的小車瞬時速度大小在圖14中已標出。,(3)作圖并求

23、得小車的加速度大小為________m/s2。,圖13,圖14,解析　(1)探究小車的速度隨時間的變化規(guī)律，不能使小車做勻速運動，所以不必將長木板的一端墊高，使小車在不掛鉤碼時做勻速運動，A選項不必要；在處理紙帶時，由于第一點附近的點較密集，因此常常將前面的點去掉，從清晰可辨的點取點后處理實驗數(shù)據(jù)，所以D選項也是不必要的；連接小車的細繩需要與木板平行，否則就要涉及到繩子拉力分解問題，選項B是必要的；操作時應(yīng)先接通電源后釋放小車，所以C選

24、項是必要的。因此答案為A、D。,答案　　(1)AD　(2)0.60　(3)1.50(1.45～1.55),【例2】 (2015·9月浙江學考測試)在“探究作用力與反作用力的關(guān)系”實驗中，某同學用兩個力傳感器進行實驗。(1)將兩個傳感器按圖15方式對拉，在計算機屏上顯示如圖16所示，橫坐標代表的物理量是__________，縱坐標代表的物理量是__________。,圖15,圖16,(2)由圖16可得到的實驗結(jié)論是(多選)_

25、_________。 A.兩傳感器間的作用力與反作用力大小相等 B.兩傳感器間的作用力與反作用力方向相同 C.兩傳感器間的作用力與反作用力同時變化 D.兩傳感器間的作用力與反作用力作用在同一物體上答案　(1)時間(t)　力(F)　(2)AC,【例3】 (2015·10月浙江學考)(1)在“探究求合力的方法”實驗中，下列器材中必須要用的是(多選)________。,(2)下列兩個學生實驗中，必須要測量質(zhì)量、時間

26、和位移的是________。A.用打點計時器測速度B.探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系答案　(1)BD　(2)B,[沖刺訓(xùn)練],1.(2016·江西重點中學聯(lián)考)(1)我們已經(jīng)知道，物體的加速度a同時跟合外力F和質(zhì)量M兩個因素有關(guān)。要研究這三個物理量之間的定量關(guān)系，需采用的思想方法是__________。,圖17,(2)某同學的實驗方案如圖17所示，她想用砂桶的重力表示小車受到的合外力F，為了減少這種做法帶來的實驗誤差，她先做

27、了兩方面的調(diào)整措施：①用小木塊將長木板無滑輪的一端墊高，目的是______。②使砂桶的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，目的是使拉小車的力近似等于__________。,解析　 (1)實驗研究這三個物理量之間關(guān)系的思想方法是控制變量法。(2)用小木塊將長木板無滑輪的一端墊高，目的是平衡摩擦力，只有在滿足砂桶的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量時，拉力才可近似等于砂桶的重力。(3)計算加速度時，用逐差法誤差較小。答案　(1)控制變量法 　(2)平衡摩擦力

28、　 砂桶的重力(3)B,2.在“探究求合力的方法”實驗中，需要將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上兩根細繩，細繩的另一端都有繩套，如圖18所示。實驗中先需用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套，并互成角度地拉橡皮條，后再用一個彈簧測力計鉤住繩套拉橡皮條。,圖18,(1)關(guān)于實驗中的部分做法正確的是(多選)__________。A.兩根細繩必須等長B.橡皮條應(yīng)與兩繩夾角的平分線在同一直線上C.在使用彈簧測力計時要注意使彈簧測力計與木板

29、平面平行D.實驗中要記錄彈簧測力計的示數(shù)和細繩的方向(2)實驗中兩個彈簧測力計與一個彈簧測力計拉橡皮條的效果相同體現(xiàn)在__________。A.兩個彈簧測力計的拉力大小之和等于一個彈簧測力計拉力大小B.兩個彈簧測力計的拉力大小之差等于一個彈簧測力計拉力大小C.兩次都將橡皮條下端結(jié)點拉到同一位置D.兩次都將橡皮條拉伸相同的長度,(3)選適當標度，分別作出F1，F(xiàn)2和F的圖示，再用虛線連接合力F與兩分力F1，F(xiàn)2的箭頭，發(fā)現(xiàn)兩虛

30、線與F1，F(xiàn)2圖示線構(gòu)成的四邊形非常接近平行四邊形，如圖19所示，由此可以猜想合力與分力之間滿足__________。,圖19,解析　(1)細繩的長度與力的大小沒有關(guān)系，所以兩條細繩不等長也可以，A錯誤；如果兩個分力不相等，橡皮條與兩繩夾角的平分線就不在同一直線上，B錯誤；在使用彈簧測力計時要注意使彈簧測力計與木板平面平行，可以保證所有的力都在平行木板的平面內(nèi)，可以減小實驗誤差，C正確；力是矢量，所以不僅要記錄力的大小，還要記錄力的方向

31、，D正確。(2)該實驗的原理就是等效替代法，只有兩次都將橡皮條下端結(jié)點拉到同一位置才能保證合力與分力的作用效果相同，C正確。(3)構(gòu)成的四邊形非常接近平行四邊形，故可猜想合力與分力滿足平行四邊形定則。答案　(1)CD 　(2)C　 (3)平行四邊形定則,3.如圖20所示，裝置甲中掛有小桶的細線繞過定滑輪，固定在小車上；裝置乙中橡皮筋的一端固定在導(dǎo)軌的左端，另一端系在小車上。一同學用裝置甲和乙分別進行實驗，經(jīng)正確操作獲得兩條紙帶①和②

32、，紙帶上的a、b、c……均為打點計時器打出的點。,圖20,答案　(1)2.10 cm(或2.30 cm)(2)1.13 m/s(或1.25 m/s)　小于　(3)C,4.如圖21所示是電火花計時器的示意圖，電火花計時器和電磁打點計時器一樣，工作時使用__________(選填“交流”或“直流”)電源，工作電壓為__________V，當電源的頻率是50 Hz時，每隔__________ s打一次點。其工作時的基本步驟如下：,圖21,A