2018版高三物理一輪復(fù)習(xí)讀知識、題型全突破能力大提升-專題14-力學(xué)實(shí)驗(yàn)-共53張-1

1、目 錄 Contents,考情精解讀,實(shí)驗(yàn)1,實(shí)驗(yàn)2,實(shí)驗(yàn)5,實(shí)驗(yàn)4,實(shí)驗(yàn)3,實(shí)驗(yàn)7,實(shí)驗(yàn)6,,A.考點(diǎn)全通關(guān),,,,考情精解讀,,考綱解讀,命題趨勢,命題規(guī)律,物理 專題十四 力學(xué)實(shí)驗(yàn),,,,·單位制 Ⅰ·實(shí)驗(yàn)一:研究勻變速

2、直線運(yùn)動·實(shí)驗(yàn)二:探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系·實(shí)驗(yàn)三:驗(yàn)證力的平行四邊形定則·實(shí)驗(yàn)四:驗(yàn)證牛頓運(yùn)動定律·實(shí)驗(yàn)五:探究動能定理·實(shí)驗(yàn)六:驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律·實(shí)驗(yàn)七:驗(yàn)證動量守恒定律,,考綱解讀,命題趨勢,命題規(guī)律,物理

3、 專題十四 力學(xué)實(shí)驗(yàn),,,,,考綱解讀,命題規(guī)律,,,命題趨勢,物理 專題十四 力學(xué)實(shí)驗(yàn),,考綱解讀,命題規(guī)律,,,,,,返回目錄,,1.熱點(diǎn)預(yù)測　基本儀器的使用及讀數(shù)、對勻變速直線運(yùn)動的研究、牛頓第二定律的驗(yàn)

4、證和驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律是本專題考查的熱點(diǎn).題型以填空題為主,分值為5~10分.2.趨勢分析　高考注重對實(shí)驗(yàn)原理和數(shù)據(jù)處理的考查,要求考生能理解實(shí)驗(yàn)原理,挑選實(shí)驗(yàn)儀器,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟,處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),分析實(shí)驗(yàn)誤差,選修3-5變?yōu)楸乜己笠⒁庹莆镇?yàn)證動量定理的實(shí)驗(yàn).,,命題趨勢,物理

5、 專題十四 力學(xué)實(shí)驗(yàn),,考點(diǎn)全通關(guān),,,,實(shí)驗(yàn)1　研究勻變速直線運(yùn)動,繼續(xù)學(xué)習(xí),物理 專題十四 力學(xué)實(shí)驗(yàn),一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.練習(xí)正確使用打點(diǎn)計(jì)時器,學(xué)會利用打上點(diǎn)的紙帶研究物體的運(yùn)動.2.掌握判斷物體是否做勻變速直

6、線運(yùn)動的方法(Δx=aT2).3.測定勻變速直線運(yùn)動的加速度.二、實(shí)驗(yàn)原理1.打點(diǎn)計(jì)時器(1)作用:計(jì)時儀器,每隔0.02 s打一次點(diǎn).,,,,(2)兩種打點(diǎn)計(jì)時器的比較.,物理 專題十四 力學(xué)實(shí)驗(yàn),繼續(xù)學(xué)習(xí),,,,物理

7、 專題十四 力學(xué)實(shí)驗(yàn),繼續(xù)學(xué)習(xí),(3)計(jì)時點(diǎn)和計(jì)數(shù)點(diǎn)計(jì)時點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時器打在紙帶上的實(shí)際點(diǎn),兩相鄰點(diǎn)間的時間間隔為0.02 s;計(jì)數(shù)點(diǎn)是人們根據(jù)需要按一定的個數(shù)選擇的點(diǎn),兩個相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔由選擇的個數(shù)而定,如每5個點(diǎn)取一個計(jì)數(shù)點(diǎn)和每隔4個點(diǎn)取一個計(jì)數(shù)點(diǎn),時間

8、間隔都是0.1 s.(4)紙帶上的點(diǎn)的意義①表示和紙帶相連的物體在不同時刻的位置.②通過研究紙帶上各點(diǎn)之間的距離,可以判斷物體的運(yùn)動情況.③可以利用紙帶上打出的點(diǎn)來確定計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔.2.勻變速直線運(yùn)動的判斷連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差為恒量,即Δx=x2-x1=x3-x2=x4-x3=…=恒量(不為零),則物體做勻變速直線運(yùn)動,且Δx=aT2.,,,,物理

9、 專題十四 力學(xué)實(shí)驗(yàn),繼續(xù)學(xué)習(xí),三、實(shí)驗(yàn)器材電火花計(jì)時器(或電磁打點(diǎn)計(jì)時器)、一端固定有定滑輪的長木板、小車、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、電源、復(fù)寫紙.四、實(shí)驗(yàn)步驟1.把固定有定滑輪的長木板放在實(shí)驗(yàn)桌上,并使滑輪伸出桌面,把打點(diǎn)計(jì)時器固定在長木板上沒有滑輪的一端,連接好電路.2.把一條細(xì)繩拴在小車上,細(xì)

10、繩跨過定滑輪,下邊掛上合適的鉤碼,把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時器,并把它的一端固定在小車的后面.實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,放手后,看小車能否在木板上平穩(wěn)地加速滑行.,,,,物理 專題十四 力學(xué)實(shí)驗(yàn),繼續(xù)學(xué)習(xí),3.把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時器處,先接通電源,再放開小車,讓

11、小車拖著紙帶運(yùn)動,打點(diǎn)計(jì)時器就在紙帶上打下一系列的點(diǎn).換上新紙帶重復(fù)實(shí)驗(yàn),至少重復(fù)三次.4.從幾條紙帶中選擇一條比較理想的,舍掉開頭比較密集的點(diǎn),從便于測量的點(diǎn)開始確定計(jì)數(shù)點(diǎn),為了計(jì)算方便和減小誤差,通常用連續(xù)打點(diǎn)五次的時間作為單位時間,即T=0.1 s.正確使用毫米刻度尺測量每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離,并填入設(shè)計(jì)好的表格中.5.利用某一段時間內(nèi)的平均速度等于這段時間中間時刻的瞬時速度求得各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時速度.6.增減所掛鉤碼數(shù),重復(fù)實(shí)

12、驗(yàn)兩次.,,,,物理 專題十四 力學(xué)實(shí)驗(yàn),繼續(xù)學(xué)習(xí),五、數(shù)據(jù)處理1.目的通過紙帶求解運(yùn)動的加速度和瞬時速度,確定物體的運(yùn)動性質(zhì)等.2.處理的方法(1)分析物體的運(yùn)動性質(zhì)——測量相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離,計(jì)算相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)距離之差,看其是否為常數(shù),從而

13、確定物體的運(yùn)動性質(zhì).(2)由紙帶求加速度,,,,物理 專題十四 力學(xué)實(shí)驗(yàn),繼續(xù)學(xué)習(xí),①用“逐差法”求加速度根據(jù)x4-x1=x5-x2=x6-x3=3aT2(T為相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔)求出a1= 𝑥 4 ? 𝑥

14、; 1 3 𝑇 2 、a2= 𝑥 5 ? 𝑥 2 3 𝑇 2 、a3= 𝑥 6 ? 𝑥 3 3 𝑇 2 ,再算出a1、a2、a3的平均值即為物體運(yùn)動的加速度,即a= 𝑥 4 + 𝑥 5 + 𝑥 6 ? 𝑥 1 ? 𝑥 2 ? &#

15、119909; 3 9 𝑇 2 .②利用v-t圖像的斜率求加速度先根據(jù)vn= 𝑥 𝑛 + 𝑥 𝑛+1 2𝑇 求出多個時刻所對應(yīng)的點(diǎn)的瞬時速度,然后畫出v-t圖像,圖線的斜率即為物體運(yùn)動的加速度.,,,,物理

16、 專題十四 力學(xué)實(shí)驗(yàn),繼續(xù)學(xué)習(xí),六、誤差分析1.電網(wǎng)頻率不穩(wěn)引起實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差.2.測量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)及描點(diǎn)、連線作圖不準(zhǔn)引起偶然誤差.七、注意事項(xiàng)1.平行:紙帶、細(xì)繩要和長木板平行.2.兩先兩后:實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先接通電源,后讓小車運(yùn)動;實(shí)驗(yàn)完畢應(yīng)先斷開電源,后取紙帶.3.防止碰撞:在到達(dá)長木板末端前應(yīng)讓小車停止運(yùn)動,防止鉤碼落地和小車與滑輪相撞.,,,,物理

17、 專題十四 力學(xué)實(shí)驗(yàn),繼續(xù)學(xué)習(xí),4.要區(qū)別打點(diǎn)計(jì)時器打出的點(diǎn)與人為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn),一般在紙帶上每隔4個點(diǎn)取1個計(jì)數(shù)點(diǎn),即“每5個點(diǎn)取1個計(jì)數(shù)點(diǎn)”,時間間隔為T=0.02×5 s=0.1 s.5.測距離時不要分段測量,讀數(shù)時要注意有效數(shù)字的要求,計(jì)算

18、a時要注意用逐差法,以減小誤差.6.減小誤差:小車的加速度宜適當(dāng)大些,可以減小長度的測量誤差,加速度大小以能在約50 cm長的紙帶上清楚地取出6~7個計(jì)數(shù)點(diǎn)為宜.,,,,物理 專題十四 力學(xué)實(shí)驗(yàn),繼續(xù)學(xué)習(xí),1.誤差(1)定義:測量值與真實(shí)值之間

19、的差異稱為誤差.誤差是不可避免的,只能減小.(2)分類:①從誤差來源分類,,,,物理 專題十四 力學(xué)實(shí)驗(yàn),返回目錄,②從分析數(shù)據(jù)看2.有效數(shù)字(1)有效數(shù)字的位數(shù):從左側(cè)第一個不為零的數(shù)字起到最末一位數(shù)字止,共有幾位數(shù)字,就是幾

20、位有效數(shù)字. 　 最末一位非零數(shù)字后面的數(shù)字0是有意義的,不能隨意舍去.(2)不需要估讀的儀器:游標(biāo)卡尺、機(jī)械秒表、電阻箱.,,,,物理 專題十四 力學(xué)實(shí)驗(yàn),繼續(xù)學(xué)習(xí),實(shí)驗(yàn)2　探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系,一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.探究彈力

21、和彈簧伸長的定量關(guān)系.2.學(xué)會利用列表法、圖像法、函數(shù)法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).二、實(shí)驗(yàn)原理 1.如圖所示,在彈簧下端懸掛鉤碼時彈簧會伸長,平衡時彈簧產(chǎn)生的彈力與所掛鉤碼的重力大小相等. 2.彈簧的長度可用刻度尺直接測出,伸長量可以由拉長后的長度減去彈簧原來的長度進(jìn)行計(jì)算.這樣就可以研究彈簧的彈力和彈簧伸長量之間的定量關(guān)系了.,,,,物理

22、 專題十四 力學(xué)實(shí)驗(yàn),繼續(xù)學(xué)習(xí),三、實(shí)驗(yàn)器材彈簧、毫米刻度尺、鐵架臺、鉤碼若干、坐標(biāo)紙四、實(shí)驗(yàn)步驟1.將彈簧的一端掛在鐵架臺上,讓其自然下垂,用刻度尺測出彈簧自然伸長狀態(tài)時的長度l0,即原長. 2.如圖所示,在彈簧下端掛質(zhì)量為m1的鉤碼,量出此時彈簧的長度l1,記錄m1和l1,填入自己設(shè)計(jì)的表格中.,,,,物理

23、 專題十四 力學(xué)實(shí)驗(yàn),繼續(xù)學(xué)習(xí),3.改變所掛鉤碼的質(zhì)量,量出對應(yīng)的彈簧長度,記錄m2、m3、m4、m5和相應(yīng)的彈簧長度l2、l3、l4、l5,并得出每次彈簧的伸長量x1、x2、x3、x4、x5.,,,,五、數(shù)據(jù)處理1.以彈力F(大小等于所掛鉤碼的重力)為縱坐標(biāo),以

24、彈簧的伸長量x為橫坐標(biāo),用描點(diǎn)法作圖.連接各點(diǎn),得出彈力F隨彈簧伸長量x變化的圖線.2.以彈簧的伸長量為自變量,寫出曲線所代表的函數(shù).首先嘗試一次函數(shù),如果不行則考慮二次函數(shù).3.得出彈力和彈簧伸長量之間的定量關(guān)系,解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義.六、誤差分析1.本實(shí)驗(yàn)的誤差來源之一是對彈簧的拉力大小不穩(wěn)定.因此,使彈簧的懸掛端固定,另一端通過懸掛鉤碼來充當(dāng)對彈簧的拉力,可以提高實(shí)驗(yàn)的精確度.2.彈簧長度的測量誤差是本實(shí)驗(yàn)的主

25、要誤差來源.所以,測量時應(yīng)盡量精確地測量彈簧的長度.3.描點(diǎn)、作圖不準(zhǔn)確也會造成一定的實(shí)驗(yàn)誤差.,物理 專題十四 力學(xué)實(shí)驗(yàn),繼續(xù)學(xué)習(xí),,,,七、注意事項(xiàng)1.每次增減鉤碼測量有關(guān)長度時,均需保證彈簧及鉤碼處于靜止?fàn)顟B(tài),否則,彈簧彈力可能與鉤碼重力

26、不相等.2.在彈簧下端增加鉤碼時,注意不要超過彈簧的彈性限度.3.測量有關(guān)長度時,應(yīng)區(qū)別彈簧原長l0、實(shí)際長度l及伸長量x三者之間的不同,明確三者之間的關(guān)系.4.建立平面直角坐標(biāo)系時,兩坐標(biāo)軸上單位長度所代表的量值要適當(dāng),不可過大,也不可過小.5.描線的原則是,使盡可能多的點(diǎn)落在所描繪的圖線上,不在圖線上的點(diǎn)盡量均勻分布在圖線的兩側(cè),描出的圖線應(yīng)是平滑的曲線.,物理

27、 專題十四 力學(xué)實(shí)驗(yàn),繼續(xù)學(xué)習(xí),,,,物理 專題十四 力學(xué)實(shí)驗(yàn),返回目錄,八、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新1.創(chuàng)新圖示 2.創(chuàng)新

28、方法(1)彈力的獲得:彈簧豎直懸掛(如圖甲),重物的重力作為彈簧的拉力,受到彈簧自重的影響.彈簧水平使用(如圖乙),重物的重力作為彈簧的拉力,消除了彈簧自重的影響.(2)圖像的獲得:由坐標(biāo)紙作圖得F-x圖像,傳感器和計(jì)算機(jī)輸入數(shù)據(jù)直接得F-x圖像.,,,,一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.驗(yàn)證互成角度的兩個共點(diǎn)力合成時的平行四邊形定則.2.學(xué)會用作圖法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論.二、實(shí)驗(yàn)原理一個力F'的作用效果和兩個力F1、F2的作用

29、效果都可以使同一根一端固定的橡皮條伸長到同一點(diǎn),所以F'為F1和F2的合力,作出F'的圖示,再根據(jù)平行四邊形定則作出F1和F2的合力F的圖示,比較F、F'在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)是否大小相等、方向相同.若是,則說明互成角度的兩個力合成時遵循平行四邊形定則.三、實(shí)驗(yàn)器材方木板,白紙,彈簧測力計(jì)(兩個),橡皮條,細(xì)繩套(兩個),三角板,刻度尺,圖釘(若干個),細(xì)芯鉛筆.,物理

30、 專題十四 力學(xué)實(shí)驗(yàn),繼續(xù)學(xué)習(xí),實(shí)驗(yàn)3　驗(yàn)證力的平行四邊形定則,,,,四、實(shí)驗(yàn)步驟1.用圖釘把白紙釘在水平桌面上的方木板上.2.用圖釘把橡皮條的一端固定在A點(diǎn),橡皮條的另一端拴上兩個細(xì)繩套.3.用兩個彈簧測力計(jì)分別鉤住細(xì)繩套,互成角度地拉橡皮條,使橡皮條與繩的結(jié)點(diǎn)伸長到某一位

31、置O,如圖所示,記錄兩彈簧測力計(jì)的讀數(shù),用鉛筆描下O點(diǎn)的位置及此時兩細(xì)繩套的方向.4.只用一個彈簧測力計(jì)通過細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同樣的位置O,記下彈簧測力計(jì)的讀數(shù)和細(xì)繩套的方向.5.改變兩彈簧測力計(jì)拉力的大小和方向,再做兩次實(shí)驗(yàn).,物理 專

32、題十四 力學(xué)實(shí)驗(yàn),繼續(xù)學(xué)習(xí),,,,五、數(shù)據(jù)處理1.用鉛筆和刻度尺從O點(diǎn)沿兩細(xì)繩套方向畫直線,按選定的標(biāo)度作出這兩個彈簧測力計(jì)的拉力F1和F2的圖示,并以F1和F2為鄰邊用刻度尺作平行四邊形,過O點(diǎn)畫平行四邊形的對角線,此對角線即為合力F的圖示.2.用刻度尺從O點(diǎn)按同樣的標(biāo)度沿記錄的方向作出只用一個彈簧測力計(jì)時的拉力F'的圖示.3.比較F與F'是否完全重合或幾乎完全重合,從而驗(yàn)證平行四邊形定則.六、誤差分析1.讀

33、數(shù)誤差減小讀數(shù)誤差的方法:選擇相同的彈簧測力計(jì)并調(diào)整好零刻度;在允許的情況下,彈簧測力計(jì)的示數(shù)應(yīng)盡量大一些,讀數(shù)時眼睛一定要正視,要按有效數(shù)字正確讀數(shù)和記錄.,物理 專題十四 力學(xué)實(shí)驗(yàn),繼續(xù)學(xué)習(xí),,,,2.作圖誤差減小作圖誤差的方法:作圖時要畫

34、準(zhǔn)結(jié)點(diǎn)的位置和兩個測力計(jì)的方向.兩個分力F1、F2間的夾角越大,用平行四邊形定則作出的合力F的誤差ΔF就越大,所以實(shí)驗(yàn)時不要把F1、F2間的夾角取得太大;作圖比例要恰當(dāng).七、注意事項(xiàng)1.在同一次實(shí)驗(yàn)中,使橡皮條拉長時,結(jié)點(diǎn)位置一定要相同.2.用兩個彈簧測力計(jì)鉤住繩套互成角度地拉橡皮條時,夾角不宜太大也不宜太小,在60°~90°為宜.3.讀數(shù)時應(yīng)注意使彈簧測力計(jì)與木板平行,并使細(xì)繩套與彈簧測力計(jì)的軸線在同一條直

35、線上,避免彈簧測力計(jì)的外殼和彈簧測力計(jì)的限位孔之間有摩擦.讀數(shù)時眼睛要正視彈簧測力計(jì)的刻度,在合力不超過量程及橡皮條彈性限度的前提下,拉力的數(shù)值應(yīng)盡量大些.,物理 專題十四 力學(xué)實(shí)驗(yàn),繼續(xù)學(xué)習(xí),,,,4.細(xì)繩套應(yīng)適當(dāng)長一些,以便于確定力的方向.不要

36、直接沿細(xì)繩套的方向畫直線,應(yīng)在細(xì)繩套末端用鉛筆畫一個點(diǎn),去掉細(xì)繩套后,再將所標(biāo)點(diǎn)與O點(diǎn)連接,即可確定力的方向.5.在同一次實(shí)驗(yàn)中,畫力的圖示時所選定的標(biāo)度要相同,并且要恰當(dāng)選取標(biāo)度,使所作力的圖示稍大一些. 　 彈簧測力計(jì)的使用方法:①將兩個彈簧測力計(jì)調(diào)零后,互勾并水平對拉,若兩個彈簧測力計(jì)在對拉的過程中,讀數(shù)相同,則可選用,若讀數(shù)不同,應(yīng)另換,直到相同為止.②彈簧測力計(jì)不能在超出它的測量范圍的情況下使用.③使用前要檢

37、查指針是否指在零刻度線,否則應(yīng)校正零位.④讀數(shù)時應(yīng)正對、平視刻度.,物理 專題十四 力學(xué)實(shí)驗(yàn),繼續(xù)學(xué)習(xí),,,,物理

38、 專題十四 力學(xué)實(shí)驗(yàn),返回目錄,八、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新1.創(chuàng)新圖示 2.創(chuàng)新方法(1)分力的獲得:彈簧測力計(jì)的拉力、鉤碼的重力.(2)合力的獲得:彈簧測力計(jì)的拉力、重物的重力、鉤碼的重力.,,,,一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.學(xué)會用控制變量法研究物理規(guī)律.2.探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系.3.掌握利用圖像處理數(shù)據(jù)的方法.二、實(shí)驗(yàn)原理探究加速度a與力F及質(zhì)量m的關(guān)系時,應(yīng)用的基本方

39、法是控制變量法,即先控制一個參量——小車的質(zhì)量m不變,討論加速度a與力F的關(guān)系,再控制小盤和砝碼的總質(zhì)量不變,即力F不變,改變小車的質(zhì)量m,討論加速度a與m的關(guān)系.三、實(shí)驗(yàn)器材打點(diǎn)計(jì)時器、紙帶、復(fù)寫紙、小車、一端附有定滑輪的長木板、小盤、夾子、細(xì)繩、低壓交流電源、導(dǎo)線、天平、刻度尺、砝碼.,物理

40、 專題十四 力學(xué)實(shí)驗(yàn),繼續(xù)學(xué)習(xí),實(shí)驗(yàn)4　驗(yàn)證牛頓運(yùn)動定律,,,,四、實(shí)驗(yàn)步驟1.用天平測出小車的質(zhì)量m和盛有砝碼的小盤的質(zhì)量m'.2.安裝實(shí)驗(yàn)器材(如圖所示).3.通過調(diào)節(jié)長木板的傾斜程度以平衡摩擦力.4.系有小盤的細(xì)繩繞過滑輪系在小車上,先接通電源,后放開小車,打點(diǎn)結(jié)束立即斷開電源,取下紙帶并編號.5.保持小車的質(zhì)量m不變,改變砝碼和小盤的質(zhì)量m',重復(fù)步驟

41、4.6.在每條紙帶上選取一段比較理想的部分,測算加速度a.7.作a-F圖像,若所作圖像為一條直線,即可證明加速度與力成正比.8.保持砝碼和小盤的總質(zhì)量m'不變,改變小車質(zhì)量m,重復(fù)步驟4和6,作a- 1 𝑚 圖像,若圖像為一條直線,則證明加速度與質(zhì)量成反比.　 驗(yàn)證牛頓運(yùn)動定律的實(shí)驗(yàn)方案有多種,但基本方法是相同的,即應(yīng)用控制變量法.,物理

42、 專題十四 力學(xué)實(shí)驗(yàn),繼續(xù)學(xué)習(xí),,,,五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法——圖像法、化曲為直的方法1.探究加速度與力的關(guān)系以加速度a為縱軸、F為橫軸,先根據(jù)測量的數(shù)據(jù)描點(diǎn),然后作出圖像,看圖像是否是通過原點(diǎn)的直線,就能判斷a與F是否成正比.2.探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系 以a為縱軸、m為橫軸,根據(jù)各組數(shù)據(jù)在

43、坐標(biāo)系中描點(diǎn),將會得到如圖甲所示的一條曲線.由圖線只能看出m增大時a減小,但不易得出a與m的具體關(guān)系.若以a為縱軸、1/m為橫軸,將會得到如圖乙所示的一條過原點(diǎn)的傾斜直線,據(jù)此可判斷a與m成反比.,物理 專題十四 力學(xué)實(shí)驗(yàn),繼續(xù)學(xué)習(xí),,,,通關(guān)秘籍

44、 利用圖像處理數(shù)據(jù)是物理實(shí)驗(yàn)中常用的重要方法.在實(shí)驗(yàn)中如果發(fā)現(xiàn)一個量x與另一個量y成反比,那么,x就應(yīng)與 1 𝑦 成正比.因?yàn)樵谔幚頂?shù)據(jù)時,判斷正比例函數(shù)圖像比判斷一條曲線是否為反比例函數(shù)圖像要簡單和直觀得多,所以可以將反比例函數(shù)的曲線轉(zhuǎn)化為正比例函數(shù)的直線進(jìn)行處理.六、誤差分析1.因?qū)嶒?yàn)原理不完善引起的誤差:本實(shí)驗(yàn)用小盤和砝碼的總重力m'g代替小車的拉力,而實(shí)際上小車所受的拉力要小于小盤和砝碼的總重力.

45、2.摩擦力平衡不準(zhǔn)確、質(zhì)量測量不準(zhǔn)確、計(jì)數(shù)點(diǎn)間距測量不準(zhǔn)確、紙帶和細(xì)繩不嚴(yán)格與木板平行都會引起誤差.,物理 專題十四 力學(xué)實(shí)驗(yàn),繼續(xù)學(xué)習(xí),,,,七、注意事項(xiàng)1.平衡摩擦力:一定要做好平衡摩擦力的工作,也就是調(diào)整出一個合適的斜面,使小車的重力沿著

46、斜面方向的分力正好平衡小車所受的摩擦阻力.在平衡摩擦力時,不要把懸掛小盤的細(xì)繩系在小車上,即不要給小車加任何牽引力,并要讓小車拖著打點(diǎn)的紙帶運(yùn)動.2.不需要重復(fù)平衡摩擦力:整個實(shí)驗(yàn)中平衡了摩擦力后,不管以后是改變小盤和砝碼的總質(zhì)量還是改變小車的質(zhì)量,都不需要重新平衡摩擦力.3.實(shí)驗(yàn)條件: 每條紙帶必須在滿足小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于小盤和砝碼的總質(zhì)量的條件下打出,只有如此,小盤和砝碼的總重力才可視為小車受到的拉力.4.“一先一后”:改變拉力

47、和小車質(zhì)量后,每次開始時小車應(yīng)盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時器,并應(yīng)先接通電源,再釋放小車.,物理 專題十四 力學(xué)實(shí)驗(yàn),繼續(xù)學(xué)習(xí),,,,物理

48、 專題十四 力學(xué)實(shí)驗(yàn),返回目錄,八、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)由于細(xì)繩對小車的拉力并不完全等于砝碼和小盤的總重力,所以實(shí)驗(yàn)中存在系統(tǒng)誤差.在探究質(zhì)量一定,加速度與力的關(guān)系時,可以研究“砝碼和小盤”與“小車和砝碼”組成的系統(tǒng),實(shí)驗(yàn)操作時還可將小盤中的一部分砝碼移至小車上,這樣就達(dá)到了系統(tǒng)的總質(zhì)量一定而改變拉力的目的;在探究力一定,加速度與質(zhì)量的關(guān)系時,同樣選系統(tǒng)為研究對象,小車所受拉力

49、的大小等于砝碼和小盤的總重力,系統(tǒng)的質(zhì)量是小車、所有砝碼和小盤的質(zhì)量,畫相應(yīng)的a- 1 𝑀+𝑚 圖像,這樣改進(jìn)可使原實(shí)驗(yàn)消除因?qū)嶒?yàn)原理不完善而帶來的系統(tǒng)誤差.,,,,一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.探究外力對物體做功與物體速度變化的關(guān)系.2.通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,總結(jié)出做功與物體速度平方的正比關(guān)系.二、實(shí)驗(yàn)原理 探究功與物體動能變化的關(guān)系,可通過改變力對物體做的功,測出力對物體做的功不同時物體的速度.為簡化實(shí)

50、驗(yàn)可將物體的初速度設(shè)置為零,可用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通過增加橡皮筋的條數(shù)使橡皮筋對小車做的功成倍增加,再通過打點(diǎn)計(jì)時器和紙帶來測量每次實(shí)驗(yàn)后小車的末速度,實(shí)驗(yàn)進(jìn)行若干次,就得到若干組功和速度的數(shù)據(jù).,物理 專題十四 力學(xué)實(shí)驗(yàn),繼續(xù)學(xué)習(xí),實(shí)驗(yàn)5　

51、探究動能定理,,,,三、實(shí)驗(yàn)器材長木板(在兩側(cè)適當(dāng)?shù)膶ΨQ位置釘兩個釘子)、小車(前面帶小鉤)、橡皮筋(若干條,彈性好,等長度)、100~200 g砝碼、打點(diǎn)計(jì)時器及紙帶、學(xué)生電源(使用電火花計(jì)時器時不用學(xué)生電源)及導(dǎo)線、刻度尺.四、實(shí)驗(yàn)步驟1.按實(shí)驗(yàn)裝置圖將實(shí)驗(yàn)儀器安裝好,同時平衡摩擦力.2.先用一條橡皮筋進(jìn)行實(shí)驗(yàn).根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時器打出的紙帶測出小車獲得的速度v1,設(shè)此時橡皮筋對小車做的功為W1,將這一組數(shù)據(jù)記入表格中.3.換新

52、紙帶,用兩條橡皮筋做實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)中橡皮筋拉伸的長度與第1次相同,這時橡皮筋對小車做的功為W2,測出小車獲得的速度v2,將數(shù)據(jù)記入表格中.4.用三條、四條……同樣的橡皮筋進(jìn)行第3次、第4次……實(shí)驗(yàn),每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋拉伸的長度都相同,用同樣的方法測出功和速度,記入表格中.,物理

53、 專題十四 力學(xué)實(shí)驗(yàn),繼續(xù)學(xué)習(xí),,,,五、數(shù)據(jù)處理先對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行估計(jì),或者作出W-v草圖,大致判斷兩個量可能是什么關(guān)系.如果假設(shè)為W∝v2,則可以對每一個速度值算出它的二次方,然后以W為縱軸、v2為橫軸作圖,如果作出來的圖像是一條直線,則說明W∝v2成立.六、誤差分析1.誤差的主要來源是橡皮筋的長度、粗細(xì)不同,使橡皮筋的拉力做的功W與橡皮筋的條數(shù)不成正比.2.沒有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力時傾角過大也

54、會造成誤差.3.利用紙帶上的點(diǎn)計(jì)算小車的速度時,測量不準(zhǔn)確帶來誤差.,物理 專題十四 力學(xué)實(shí)驗(yàn),繼續(xù)學(xué)習(xí),,,,物理

55、 專題十四 力學(xué)實(shí)驗(yàn),返回目錄,七、注意事項(xiàng)1.平衡摩擦力很關(guān)鍵,將木板一端墊高,使小車重力沿斜面向下的分力與摩擦阻力平衡.2.測小車速度時,應(yīng)選紙帶上點(diǎn)跡均勻的部分,也就是選小車做勻速運(yùn)動時打在紙帶上的點(diǎn).3.橡皮筋應(yīng)選規(guī)格一樣的.力對小車做的功以一條橡皮筋做的功為單位即可,不必計(jì)算出具體數(shù)值.,,,,一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康尿?yàn)證機(jī)械能守恒定律.二、實(shí)驗(yàn)原理如圖所示

56、,質(zhì)量為m的重物從O點(diǎn)自由下落,以地面作為零重力勢能面,如果忽略空氣阻力,下落過程中在任意兩點(diǎn)A和B處重物的機(jī)械能守恒,即 1 2 m 𝑣 𝐴 2 +mghA= 1 2 m 𝑣 𝐵 2 +mghB該式亦可寫成 1 2 m 𝑣 𝐵 2 - 1 2 m 𝑣 𝐴 2 =mghA-mghB.,物理

57、 專題十四 力學(xué)實(shí)驗(yàn),繼續(xù)學(xué)習(xí),實(shí)驗(yàn)6　驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,,,,等式說明,重物重力勢能的減少量等于動能的增加量.為了方便,可以直接從開始下落的O點(diǎn)至任意一點(diǎn)(如圖中A點(diǎn))來進(jìn)行研究,這時應(yīng)有 1 2 m 𝑣 𝐴 2 =mgh,該

58、式即為本實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的表達(dá)式,式中h是重物從O點(diǎn)下落至A點(diǎn)的高度,vA是重物在A點(diǎn)的瞬時速度.三、實(shí)驗(yàn)器材打點(diǎn)計(jì)時器,低壓交流電源,帶有鐵夾的鐵架臺,紙帶,復(fù)寫紙,帶夾子的重物,刻度尺,導(dǎo)線.,物理 專題十四 力學(xué)實(shí)驗(yàn),繼續(xù)學(xué)習(xí),,,,四、實(shí)驗(yàn)

59、步驟1.安裝置:按裝置圖安裝器材,沿豎直方向?qū)⒋螯c(diǎn)計(jì)時器固定在鐵架臺上,接好電路.2.打紙帶:將紙帶的一端用夾子固定在重物上,另一端穿過打點(diǎn)計(jì)時器的限位孔.用手提著紙帶使重物靜止在靠近打點(diǎn)計(jì)時器的地方.先接通電源,后松開紙帶,讓重物帶著紙帶自由下落.更換紙帶重復(fù)做3~5次實(shí)驗(yàn).3.選紙帶(分兩種情況說明)(1)用 1 2 m 𝑣 𝑛 2 =mghn驗(yàn)證時,應(yīng)選點(diǎn)跡清晰,且1、2兩點(diǎn)間距離略小

60、于或接近2 mm的紙帶.(2)用 1 2 m 𝑣 𝐵 2 - 1 2 m 𝑣 𝐴 2 =mgΔh驗(yàn)證時,由于重力勢能具有相對性,選擇紙帶時應(yīng)選適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn),只要后面的點(diǎn)跡清晰就可選用.,物理

61、 專題十四 力學(xué)實(shí)驗(yàn),繼續(xù)學(xué)習(xí),,,,五、數(shù)據(jù)處理方法一:利用起始點(diǎn)和第n點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算.將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)代入mghn和 1 2 m 𝑣 𝑛 2 ,在實(shí)驗(yàn)誤差允許的條件下,若mghn和 1 2 m 𝑣 𝑛 2 相等,則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律.方法二:任取兩點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算.(1)任取兩點(diǎn)A、B,測出hAB,算出mghAB.(2)算出 1 2 m 𝑣 &#

62、119861; 2 - 1 2 m 𝑣 𝐴 2 的值.(3)在實(shí)驗(yàn)誤差允許的條件下,若mghAB= 1 2 m 𝑣 𝐵 2 - 1 2 m 𝑣 𝐴 2 ,則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律.,物理

63、 專題十四 力學(xué)實(shí)驗(yàn),繼續(xù)學(xué)習(xí),,,,方法三:圖像法.從紙帶上選取多個點(diǎn),測量從第一點(diǎn)到其余各點(diǎn)的下落高度h,并計(jì)算各點(diǎn)速度的平方v2,然后以 1 2 v2為縱軸,以h為橫軸,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出 1 2 v2-h圖線.若在誤差允許的范圍內(nèi)圖線是一條過原點(diǎn)且斜率為g的直線,則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律.六、誤差分析1.本實(shí)驗(yàn)中,由于重物和紙帶在下落過程中要克服各種阻力(如空氣阻力、打點(diǎn)計(jì)時器阻力)做功,故動

64、能的增加量ΔEk稍小于重力勢能的減少量ΔEp,即ΔEk<ΔEp,這屬于系統(tǒng)誤差.改進(jìn)的辦法是調(diào)整器材的安裝,盡可能地減小阻力.,物理 專題十四 力學(xué)實(shí)驗(yàn),繼續(xù)學(xué)習(xí),,,,2.本實(shí)驗(yàn)的另一個誤差來源于長度的測量,屬于偶然誤差.減小誤差的辦法

65、是測下落距離時都從O點(diǎn)測起,一次將各打點(diǎn)對應(yīng)的下落高度測量完,或者多次測量取平均值以減小誤差.七、注意事項(xiàng)1.打點(diǎn)計(jì)時器要穩(wěn)定地固定在鐵架臺上,打點(diǎn)計(jì)時器平面與紙帶限位孔要調(diào)整在豎直方向,以減小摩擦阻力.2.應(yīng)選用質(zhì)量和密度較大的重物,增大重力可使阻力的影響相對減小,增大密度可以減小體積,使空氣阻力減小.3.實(shí)驗(yàn)中,需保持提紙帶的手不動,且保證紙帶豎直,先接通電源,待打點(diǎn)計(jì)時器穩(wěn)定工作后,再松開紙帶.,物理

66、 專題十四 力學(xué)實(shí)驗(yàn),繼續(xù)學(xué)習(xí),,,,物理 專題十四 力學(xué)實(shí)驗(yàn),返回目錄,4.

67、測下落高度時,要從第一個打點(diǎn)測起,并且各點(diǎn)對應(yīng)的下落高度要一次測量完.5.速度不能用vn=gtn或vn= 2𝑔 ? 𝑛 計(jì)算,因?yàn)橹灰J(rèn)為加速度為g,機(jī)械能當(dāng)然守恒,即相當(dāng)于用機(jī)械能守恒定律驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,況且用vn=gtn計(jì)算出的速度比實(shí)際值大,會得出機(jī)械能增加的結(jié)論,實(shí)際上由于摩擦阻力的影響,機(jī)械能應(yīng)減小,故速度應(yīng)通過紙帶上的數(shù)據(jù)計(jì)算得到.同樣道理,重物下落的高度h,也只能用刻度尺直接測量,

68、而不能用hn= 1 2 g 𝑡 𝑛 2 或hn= 𝑣 𝑛 2 2𝑔 計(jì)算得到.,,,,一、實(shí)驗(yàn)原理在一維碰撞中,測出物體的質(zhì)量m1和m2,碰撞前后物體的速度v、v',找出碰撞前的動量p=m1v1+m2v2及碰撞后的動量 p'=m1v1'+m2 v2',看碰撞前后動量是否守恒.二、實(shí)驗(yàn)器材方案一:氣墊導(dǎo)軌、光電計(jì)時器、

69、天平、滑塊(兩個)、重物、彈簧片、細(xì)繩、彈性碰撞架、膠布、撞針、橡皮泥.方案二:帶細(xì)繩的擺球(相同的兩套)、鐵架臺、天平、量角器、坐標(biāo)紙、膠布.方案三:光滑長木板、打點(diǎn)計(jì)時器、紙帶、小車(兩個)、天平、撞針、橡皮泥.方案四:斜槽、大小相等質(zhì)量不同的小球兩個、重垂線一條、白紙、復(fù)寫紙、天平、刻度尺、圓規(guī)、三角板.,物理

70、 專題十四 力學(xué)實(shí)驗(yàn),繼續(xù)學(xué)習(xí),實(shí)驗(yàn)7　驗(yàn)證動量守恒定律,,,,三、實(shí)驗(yàn)步驟1.方案一:利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證一維碰撞中的動量守恒(1)測質(zhì)量:用天平測出滑塊的質(zhì)量.(2)安裝:正確安裝好氣墊導(dǎo)軌.(3)實(shí)驗(yàn):接通電源,利用配套的光電計(jì)時裝置測出兩滑塊各種情況下碰撞前后的速度(①改變滑塊的質(zhì)量;②改變滑塊的初速度大小).(4)驗(yàn)證:一維碰撞中的動量守恒.2