2019版高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題六 物理實驗 第1講 力學(xué)實驗課件.ppt

專題六物理實驗 專題復(fù)習(xí)研究本專題共有12個實驗 其中力學(xué)實驗7個包括 4個驗證性實驗 驗證力的平行四邊定則 驗證牛頓運動定律 驗證機械能守恒定律 驗證動量守恒定律 3個探究性實驗 研究勻變速直線運動 探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系 探究動能定理 電學(xué)實驗5個包括 測定金屬的電阻率 同時練習(xí)使用螺旋測微器 描繪小電珠的伏安特性曲線 測定電源的電動勢和內(nèi)阻 練習(xí)使用多用電表 傳感器的簡單使用 近五年高考命題點主要集中在 1 力學(xué)實驗中的紙帶類問題 4次 2 彈簧 橡皮條問題 3次 3 力學(xué)創(chuàng)新實驗 7次 4 實驗儀器的讀數(shù)與使用 3次 5 電學(xué)實驗中以測電阻為核心的實驗 5次 6 電學(xué)創(chuàng)新類實驗 3次 命題形式為一個力學(xué)實驗和一個電學(xué)實驗 通過考題來看 命題者特別重視對力學(xué)實驗中的紙帶問題及電學(xué)實驗原理的考查 復(fù)習(xí)備考時要特別注意紙帶的處理及實驗原理的復(fù)習(xí) 提高學(xué)生分析實驗原理及實驗動手操作能力是關(guān)鍵 實物圖和電路圖的識圖及畫圖也不能忽視 第1講力學(xué)實驗 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 要點必備 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 要點必備 1 利用紙帶求瞬時速度的方法在勻變速直線運動中 利用物體在一段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求解 測出與第n點相鄰的前 后兩段相等時間T內(nèi)的距離xn和xn 1 由公式算出 在驗證機械能守恒定律實驗中 就是根據(jù)此法求得物體瞬時速度的 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 要點必備 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 要點必備 3 圖象法 由 求出各相應(yīng)時刻的速度 確定各計數(shù)點的坐標(biāo)值 v1 T v2 2T vn nT 畫出v t圖象 圖線的斜率為物體做勻變速直線運動的加速度 3 利用紙帶判斷物體做勻變速直線運動的方法若相鄰兩計數(shù)點之間的距離滿足 x x2 x1 x3 x2 xn xn 1 aT2 恒量 說明物體做勻變速直線運動 1 2 3 1 2018全國 卷 如圖 a 一彈簧上端固定在支架頂端 下端懸掛一托盤 一標(biāo)尺由游標(biāo)和主尺構(gòu)成 主尺豎直固定在彈簧左邊 托盤上方固定有一能與游標(biāo)刻度線準(zhǔn)確對齊的裝置 簡化為圖中的指針 1 2 3 現(xiàn)要測量圖 a 中彈簧的勁度系數(shù) 當(dāng)托盤內(nèi)沒有砝碼時 移動游標(biāo) 使其零刻度線對準(zhǔn)指針 此時標(biāo)尺讀數(shù)為1 950cm 當(dāng)托盤內(nèi)放有質(zhì)量為0 100kg的砝碼時 移動游標(biāo) 再次使其零刻度線對準(zhǔn)指針 標(biāo)尺示數(shù)如圖 b 所示 其讀數(shù)為cm 當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮? 80m s2 此彈簧的勁度系數(shù)為N m 保留3位有效數(shù)字 考點定位 游標(biāo)卡尺的讀數(shù) 彈簧勁度系數(shù)的測量 胡克定律及其相關(guān)的知識點命題能力點 側(cè)重考查理解能力和探究物理規(guī)律的能力物理學(xué)科素養(yǎng)點 實驗探究誤區(qū)警示 解答此題常見錯誤主要有 一是游標(biāo)卡尺讀數(shù)錯誤或單位錯誤 二是把重力加速度按照習(xí)慣用10m s2代入計算導(dǎo)致錯誤 答案3 77553 7 1 2 3 1 2 3 2 2017全國 卷 某同學(xué)研究在固定斜面上運動物體的平均速度 瞬時速度和加速度之間的關(guān)系 使用的器材有 斜面 滑塊 長度不同的矩形擋光片 光電計時器 實驗步驟如下 1 2 3 如圖 a 將光電門固定在斜面下端附近 將一擋光片安裝在滑塊上 記下?lián)豕馄岸讼鄬τ谛泵娴奈恢?令滑塊從斜面上方由靜止開始下滑 當(dāng)滑塊上的擋光片經(jīng)過光電門時 用光電計時器測得光線被擋光片遮住的時間 t 用 s表示擋光片沿運動方向的長度 如圖 b 所示 表示滑塊在擋光片遮住光線的 t時間內(nèi)的平均速度大小 求出 將另一擋光片換到滑塊上 使滑塊上的擋光片前端與 中位置相同 令滑塊由靜止開始下滑 重復(fù)步驟 多次重復(fù)步驟 1 2 3 1 2 3 完成下列填空 1 用a表示滑塊下滑的加速度大小 用vA表示擋光片前端到達(dá)光電門時滑塊的瞬時速度大小 則與vA a和 t的關(guān)系式為 2 由圖 c 可求得 vA cm s a cm s2 結(jié)果保留3位有效數(shù)字 考點定位 探究小車速度隨時間變化的規(guī)律命題能力點 側(cè)重考查理解能力物理學(xué)科素養(yǎng)點 實驗探究解題思路與方法 利用平均速度等于中間時刻的瞬時速度和勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系式就可獲得正確答案 1 2 3 1 2 3 3 2016全國 卷 圖 a 某同學(xué)用圖 a 所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律 其中打點計時器的電源為交流電源 可以使用的頻率有20Hz 30Hz和40Hz 打出紙帶的一部分如圖 b 所示 1 2 3 該同學(xué)在實驗中沒有記錄交變電流的頻率f 需要用實驗數(shù)據(jù)和其他題給條件進行推算 1 若從打出的紙帶可判定重物勻加速下落 利用f和圖 b 中給出的物理量可以寫出 在打點計時器打出B點時 重物下落的速度大小為 打出C點時重物下落的速度大小為 重物下落的加速度大小為 圖 b 2 已測得s1 8 89cm s2 9 50cm s3 10 10cm 當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮? 80m s2 實驗中重物受到的平均阻力大小約為其重力的1 由此推算出f為Hz 1 2 3 考點定位 驗證機械能守恒定律命題能力點 側(cè)重考查理解能力和分析綜合能力物理學(xué)科素養(yǎng)點 實驗探究解題思路與方法 利用加速度的定義式或者運動學(xué)公式 推導(dǎo)出加速度a和交變電流的頻率f的關(guān)系式是解決問題的關(guān)鍵 1 2 3 1 2 3 命題規(guī)律研究及預(yù)測 高考試題每年都出現(xiàn) 紙帶類問題是命題的重點 其他實驗也不能忽視 2019年的備考過程中要重視 1 測量儀器的讀數(shù) 2 熟悉課本上的實驗 包括學(xué)生實驗 演示實驗及課后習(xí)題形式出現(xiàn)的實驗 抓住實驗的靈魂 實驗原理 掌握數(shù)據(jù)處理的方法 熟知兩類誤差分析 紙帶類的原理實驗仍然是命題的重點 考點一 考點二 考點三 考點四 讀數(shù)類問題 M 規(guī)律方法1 游標(biāo)卡尺的讀數(shù) 考點一 考點二 考點三 考點四 2 螺旋測微器的讀數(shù)測量值 固定刻度整毫米數(shù) 半毫米數(shù) 可動刻度讀數(shù) 含估讀值 0 01mm 3 游標(biāo)卡尺和螺旋測微器讀數(shù)時應(yīng)注意的問題 1 10分度的游標(biāo)卡尺 若以mm為單位 小數(shù)點后只有1位 20分度和50分度的游標(biāo)卡尺若以mm為單位 小數(shù)點后有2位 2 游標(biāo)卡尺在讀數(shù)時先確定主尺的分度 先讀主尺數(shù)據(jù) 再讀游標(biāo)尺數(shù)據(jù) 最后兩數(shù)相加 游標(biāo)卡尺讀數(shù)不估讀 3 不要把游標(biāo)尺的邊緣當(dāng)成零刻度 而把主尺的刻度讀錯 4 螺旋測微器讀數(shù)時 要注意固定刻度上表示半毫米的刻度線是否已經(jīng)露出 要準(zhǔn)確到0 01mm 估讀到0 001mm 即結(jié)果若用mm做單位 則小數(shù)點后必須保留三位數(shù)字 考點一 考點二 考點三 考點四 典例1 2018廣東深圳三校模擬 請讀出螺旋測微器和游標(biāo)卡尺的讀數(shù) 讀數(shù)甲 cm讀數(shù)乙 cm 思維點撥游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法是 主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù) 不需估讀 螺旋測微器的讀數(shù)方法是 固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù) 在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀 答案0 070010 04 考點一 考點二 考點三 考點四 解析螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為0 5mm 可動刻度讀數(shù)為0 01 20 0mm 0 200mm 所以最終讀數(shù)為0 700mm 0 0700cm 游標(biāo)卡尺的固定刻度讀數(shù)為100mm 游標(biāo)讀數(shù)為0 1 4 0 4mm 所以最終讀數(shù)為100 4mm 10 04cm 考點一 考點二 考點三 考點四 1 2018閩粵期末大聯(lián)考 1 用游標(biāo)為20分度的游標(biāo)卡尺測量某物體長度如圖 由圖可知其長度為mm 2 用螺旋測微器測量某物體直徑如下圖 由圖可知其直徑為mm 答案 1 50 15 2 4 700解析 1 游標(biāo)卡尺主尺讀數(shù)為50mm 游標(biāo)讀數(shù)為0 05 3 0 15mm 所以最終讀數(shù)為50 15mm 即為物體的長度 2 螺旋測微器固定刻度讀數(shù)4 5mm 可動刻度讀數(shù)為0 01 20 0mm 0 200mm 所以金屬絲的直徑為4 700mm 考點一 考點二 考點三 考點四 2 2018湖北宜昌調(diào)研 圖甲為20分度游標(biāo)卡尺的部分示意圖 其讀數(shù)為mm 圖乙為螺旋測微器的示意圖 其讀數(shù)為mm 答案8 152 970解析游標(biāo)卡尺的固定刻度讀數(shù)為8mm 游標(biāo)讀數(shù)為 0 05 3mm 0 15mm 所以最終讀數(shù)為 8mm 0 15mm 8 15mm 螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為2 5mm 可動刻度讀數(shù)為0 01 47 0mm 0 470mm 所以最終讀數(shù)為 2 5mm 0 470mm 2 970mm 考點一 考點二 考點三 考點四 3 2018河南鄭州一中期中 有一游標(biāo)卡尺 主尺的最小分度是1mm 游標(biāo)上有20個小的等分刻度 用它測量一小球的直徑 如圖甲所示的讀數(shù)是mm 用螺旋測微器測量一根金屬絲的直徑 如圖乙所示的讀數(shù)是mm 答案10 507 500解析游標(biāo)卡尺主尺讀數(shù)為1cm 10mm 游標(biāo)尺上第10條刻度與上面對齊 則游標(biāo)尺讀數(shù)為 10 0 05mm 0 50mm 則讀數(shù)為 10mm 0 50mm 10 50mm 螺旋測微器固定刻度為 7 5mm 可動刻度讀數(shù)為 0 0 01mm 0 000mm 則讀數(shù)為 7 5mm 0 000mm 7 500mm 考點一 考點二 考點三 考點四 紙帶類問題 含頻閃照相 H 規(guī)律方法1 打點計時器系列實驗力學(xué)實驗中用到打點計時器的實驗有 探究小車速度隨時間變化的規(guī)律 探究動能定理 驗證牛頓運動定律 驗證機械能守恒定律 驗證動量守恒定律 考點一 考點二 考點三 考點四 2 紙帶數(shù)據(jù)的處理方法 考點一 考點二 考點三 考點四 3 平衡摩擦力的方法驗證牛頓運動定律 探究做功與速度變化的關(guān)系及驗證動量守恒定律均可能需平衡摩擦力 平衡摩擦力的方法是墊高有打點計時器的一端 給小車一個初速度 小車能勻速下滑 4 兩個關(guān)鍵點 1 區(qū)分計時點和計數(shù)點 計時點是指打點計時器在紙帶上打下的點 計數(shù)點是指測量和計算時在紙帶上所選取的點 要注意 每五個點取一個計數(shù)點 與 每隔四個點取一個計數(shù)點 的取點方法是一樣的 2 涉及打點計時器的實驗均是先接通電源 打點穩(wěn)定后 再釋放紙帶 考點一 考點二 考點三 考點四 典例2 2018山西重點中學(xué)協(xié)作體期末 某同學(xué)用打點計時器研究小車的勻變速直線運動 他將打點計時器接到頻率為50Hz的交流電源上 實驗時得到一條紙帶如圖 他在紙帶上便于測量的地方選取第一個計數(shù)點 在這點下標(biāo)明A 第六個點下標(biāo)明B 第十一個點下標(biāo)明C 第十六個點下標(biāo)明D 第二十一個點下標(biāo)明E 測量時發(fā)現(xiàn)B點已模糊不清 他只測得AC長為14 56cm CD長為11 15cm DE長為13 73cm 若小車是做勻變速直線運動 由該同學(xué)所測的實驗數(shù)據(jù) 請你幫他求出 打C點時小車的瞬時速度vC m s 小車的加速度a m s2 AB的距離應(yīng)為cm 打A點時小車的瞬時速度vA m s 計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字 考點一 考點二 考點三 考點四 思維點撥根據(jù)勻變速直線運動的推論公式 x aT2可以求出加速度的大小 根據(jù)勻變速直線運動中中間時刻的速度等于該過程中的平均速度 可以求出打紙帶上C點時小車的瞬時速度大小 答案0 9862 585 990 470 考點一 考點二 考點三 考點四 解析由于第1個計數(shù)點 在該點下標(biāo)明A 第6個點下標(biāo)明B 第11個點下標(biāo)明C 第16個點下標(biāo)明D 第21個點下標(biāo)明E 可知相鄰的計數(shù)點間的時間間隔t 0 1s 根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度 得 由于AC間的時間間隔T 0 2s CE間的時間間隔也為T 0 2s 根據(jù)勻變速直線運動的推論公式 x aT2可以求出加速度的大小 xDE xCD x aT2 a 2 58m s2 根據(jù)勻變速直線運動的推論公式xm xn m n aT2 xDE xCD x 2 58cmxCD xAB 2 x所以 xAB xCD 2 x 5 99cm根據(jù)勻變速直線運動速度時間公式得 vC vA 2aT解得 vA 0 470m s 考點一 考點二 考點三 考點四 4 2018湖南益陽4月調(diào)研 某實驗小組做 驗證牛頓第二定律 的實驗 裝置示意圖如圖甲所示 考點一 考點二 考點三 考點四 丙 1 圖乙是實驗中得到的一條紙帶 已知相鄰兩計數(shù)點間還有四個點未畫出 打點計時器所用電源頻率為50Hz 由此可求出小車的加速度為m s2 結(jié)果保留三位有效數(shù)字 2 當(dāng)驗證 在外力一定的條件下 物體的加速度與其質(zhì)量的關(guān)系 時所得的實驗圖象如圖丙所示 橫軸m表示小車上所加的砝碼的質(zhì)量 如果經(jīng)實驗驗證牛頓第二定律成立 圖中直線在縱軸上的截距為b 斜率為k 則小車受到的拉力為 小車的質(zhì)量為 用k和b表示 考點一 考點二 考點三 考點四 考點一 考點二 考點三 考點四 5 2018廣東肇慶一模 利用圖甲裝置做 驗證機械能守恒定律 實驗 從圖示位置開始釋放重錘 甲 1 請指出圖甲中的錯誤及不妥之處 只需寫出兩處 考點一 考點二 考點三 考點四 2 改進實驗中錯誤及不妥之處后 某同學(xué)經(jīng)正確操作得到打點紙帶 在紙帶后段每兩個計時間隔取一個計數(shù)點 依次為1 2 3 4 5 6 7 測量各計數(shù)點到第一個打點的距離h 并正確求出打相應(yīng)點時的速度v 各計數(shù)點對應(yīng)的數(shù)據(jù)見下表 考點一 考點二 考點三 考點四 請在圖乙坐標(biāo)中 描點作出v2 h圖線 由圖線可知 重錘下落的加速度g m s2 保留三位有效數(shù)字 若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭 9 80m s2 根據(jù)作出的圖線 能粗略驗證自由下落的重錘機械能守恒的依據(jù)是 乙 考點一 考點二 考點三 考點四 答案 1 使用的是直流電源 重物離打點計時器太遠(yuǎn) 或沒有從上方提著紙帶 而是用手托著重物 2 如下圖所示9 71 9 68 9 72均正確 圖線為通過坐標(biāo)原點的一條直線 斜率g 與g基本相等 考點一 考點二 考點三 考點四 解析 1 由圖可知 圖甲中的錯誤及不妥之處 使用的是直流電源 重物離打點計時器太遠(yuǎn) 沒有從上方提著紙帶 而是用手托著重物 2 根據(jù)描點法可得出對應(yīng)的圖象如圖所示 考點一 考點二 考點三 考點四 彈簧 橡皮條問題 M 規(guī)律方法力學(xué)實驗中用到彈簧或橡皮條的實驗有探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系 驗證力的平行四邊形定則 探究做功與小車速度變化的關(guān)系 1 探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系 1 實驗原理要測出每次懸掛重物的重力大小G和彈簧伸長的長度x 建立G x坐標(biāo)系 描點作圖探究 2 操作關(guān)鍵 實驗中不能掛過多的鉤碼 使彈簧超過彈性限度 作圖象時 不要連成 折線 而應(yīng)盡量讓坐標(biāo)點落在直線上或均勻分布在直線的兩側(cè) 考點一 考點二 考點三 考點四 2 驗證力的平行四邊形定則 1 實驗原理使一個力的作用效果跟兩個力的共同作用效果相同 2 操作關(guān)鍵 每次拉伸結(jié)點位置O必須保持不變 記下每次各力的大小和方向 畫力的圖示時應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)臉?biāo)度 考點一 考點二 考點三 考點四 典例3 2018天津卷 某研究小組做 驗證力的平行四邊形定則 實驗 所用器材有 方木板一塊 白紙 量程為5N的彈簧測力計兩個 橡皮條 帶兩個較長的細(xì)繩套 刻度尺 圖釘 若干個 1 具體操作前 同學(xué)們提出了如下關(guān)于實驗操作的建議 其中正確的有 A 橡皮條應(yīng)和兩繩套夾角的角平分線在一條直線上B 重復(fù)實驗再次進行驗證時 結(jié)點O的位置可以與前一次不同C 使用測力計時 施力方向應(yīng)沿測力計軸線 讀數(shù)時視線應(yīng)正對測力計刻度D 用兩個測力計互成角度拉橡皮條時的拉力必須都小于只用一個測力計時的拉力 考點一 考點二 考點三 考點四 2 該小組的同學(xué)用同一套器材做了四次實驗 白紙上留下的標(biāo)注信息有結(jié)點位置O 力的標(biāo)度 分力和合力的大小及表示力的作用線的點 如下圖所示 其中對于提高實驗精度最有利的是 答案 1 BC 2 B 考點一 考點二 考點三 考點四 解析 1 做驗證力的平行四邊形定則實驗時 橡皮筋和兩繩套夾角的角平分線沒有必要在一條直線上 選項A錯誤 在同一次實驗中要保持橡皮筋結(jié)點O在同一位置 但為了尋找普遍規(guī)律重復(fù)實驗 或不同實驗小組實驗 時 結(jié)點O的位置可以不同 選項B正確 由彈簧測力計的使用規(guī)則可知選項C正確 合力與分力的大小關(guān)系不確定 實驗中沒有必要使兩個測力計拉橡皮筋時拉力小于只用一個測力計時的拉力 選項D錯誤 2 A D圖中選擇的力的標(biāo)度太大 不方便作圖 并且A圖中表示力的作用線的點離結(jié)點O太近不利于確定力的方向 選項A錯誤 C圖中實驗時彈簧測力計的示數(shù)太小 作圖誤差較大 不利于總結(jié)實驗結(jié)論 選項C錯誤 故只有選項B最符合題意 考點一 考點二 考點三 考點四 方法技巧 驗證力的平行四邊形定則 的實驗中需要注意 1 同一實驗中的兩只彈簧測力計的選取方法是 將兩只彈簧測力計調(diào)零后互鉤對拉 若兩只彈簧測力計在對拉過程中 讀數(shù)相同 則可選 若讀數(shù)不同 應(yīng)另換 直至相同為止 2 在同一次實驗中 使橡皮條拉長時 結(jié)點O位置一定要相同 3 用兩只彈簧測力計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60 100 之間為宜 4 實驗時彈簧測力計應(yīng)與木板平行 讀數(shù)時眼睛要正視彈簧測力計的刻度 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)值盡量大些 考點一 考點二 考點三 考點四 5 細(xì)繩套應(yīng)適當(dāng)長一些 便于確定力的方向 不要直接沿細(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 去掉細(xì)繩套后 再將所標(biāo)點與O點連接 即可確定力的方向 6 在同一次實驗中 畫力的圖示所選定的標(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 考點一 考點二 考點三 考點四 6 2017全國 卷 某探究小組做 驗證力的平行四邊形定則 實驗 將畫有坐標(biāo)軸 橫軸為x軸 縱軸為y軸 最小刻度表示1mm 的紙貼在水平桌面上 如圖 a 所示 將橡皮筋的一端Q固定在y軸上的B點 位于圖示部分之外 另一端P位于y軸上的A點時 橡皮筋處于原長 1 用一只測力計將橡皮筋的P端沿y軸從A點拉至坐標(biāo)原點O 此時拉力F的大小可由測力計讀出 測力計的示數(shù)如圖 b 所示 F的大小為N 2 撤去 1 中的拉力 橡皮筋P端回到A點 現(xiàn)使用兩個測力計同時拉橡皮筋 再次將P端拉至O點 此時觀察到兩個拉力分別沿圖 a 中兩條虛線所示的方向 由測力計的示數(shù)讀出兩個拉力的大小分別為F1 4 2N和F2 5 6N 考點一 考點二 考點三 考點四 用5mm長度的線段表示1N的力 以O(shè)為作用點 在圖 a 中畫出力F1 F2的圖示 然后按平行四邊形定則畫出它們的合力F合 圖 a 考點一 考點二 考點三 考點四 圖 b F合的大小為N F合與拉力F的夾角的正切值為 若F合與拉力F的大小及方向的偏差均在實驗所允許的誤差范圍之內(nèi) 則該實驗驗證了力的平行四邊形定則 考點一 考點二 考點三 考點四 答案 1 4 0 2 F1 F2和F合如圖所示 3 80 05 考點一 考點二 考點三 考點四 解析 1 題圖 b 中彈簧測力計的精度為0 2N 則示數(shù)為4 0N 2 用5mm長的線段表示1N的力 F2對應(yīng)的長度為2 8cm F1對應(yīng)的長度為2 1cm 根據(jù)平行四邊形定則作出的圖形如答案圖所示 測出F合的長度為1 9cm 則F合的大小為3 8N 如圖F合 F及 F構(gòu)成的三角形 F的長度約0 1cm 此三角形可近似看作直角三角形 則F合與拉力F的夾角的正切值tan 0 05 考點一 考點二 考點三 考點四 力學(xué)創(chuàng)新類實驗 H 規(guī)律方法力學(xué)創(chuàng)新型實驗的特點及解法1 特點 1 以基本的力學(xué)模型為載體 依托運動學(xué)規(guī)律和力學(xué)定律設(shè)計實驗 2 將實驗的基本方法 控制變量法 處理數(shù)據(jù)的基本方法 圖象法 逐差法 融入實驗的綜合分析之中 2 解法 1 根據(jù)題目情境 提取相應(yīng)的力學(xué)模型 明確實驗的理論依據(jù)和實驗?zāi)康?設(shè)計實驗方案 2 進行實驗 記錄數(shù)據(jù) 應(yīng)用原理公式或圖象法處理實驗數(shù)據(jù) 結(jié)合物體實際受力情況和理論受力情況對結(jié)果進行誤差分析 考點一 考點二 考點三 考點四 典例4 2018全國 卷 某同學(xué)用圖 a 所示的裝置測量木塊與木板之間的動摩擦因數(shù) 跨過光滑定滑輪的細(xì)線兩端分別與木塊和彈簧測力計相連 滑輪和木塊間的細(xì)線保持水平 在木塊上方放置砝碼 緩慢向左拉動水平放置的木板 當(dāng)木塊和砝碼相對桌面靜止且木板仍在繼續(xù)滑動時 彈簧測力計的示數(shù)即為木塊受到的滑動摩擦力的大小 某次實驗所得數(shù)據(jù)在下表中給出 其中f4的值可從圖 b 中彈簧測力計的示數(shù)讀出 考點一 考點二 考點三 考點四 考點一 考點二 考點三 考點四 回答下列問題 1 f4 N 2 在圖 c 的坐標(biāo)紙上補齊未畫出的數(shù)據(jù)點并繪出f m圖線 3 f與m 木塊質(zhì)量M 木板與木塊之間的動摩擦因數(shù) 及重力加速度大小g之間的關(guān)系式為f f m圖線 直線 的斜率的表達(dá)式為k 4 取g 9 80m s2 由繪出的f m圖線求得 保留2位有效數(shù)字 思維點撥 1 描點連線時要注意讓所有點均勻分布在線上或線的兩邊 2 要結(jié)合圖象坐標(biāo)整理出相應(yīng)的數(shù)學(xué)函數(shù) 然后觀測斜率和截距分別代表什么 答案 1 1 2 75 2 見解析圖 3 M m g g 4 0 40 考點一 考點二 考點三 考點四 解析 1 彈簧測力計的最小刻度為0 1N 讀數(shù)時應(yīng)估讀到0 01N 題中示數(shù)為2 75N 2 3 實驗中木塊處于平衡狀態(tài) 有f M m g Mg mg 即f m圖象的斜率k g 考點一 考點二 考點三 考點四 方法技巧在描點連線時要注意盡可能讓點在直線上 如果沒法在直線上也要均勻分布在直線的兩側(cè) 來減小誤差 考點一 考點二 考點三 考點四 7 2018全國 卷 甲 乙兩同學(xué)通過下面的實驗測量人的反應(yīng)時間 實驗步驟如下 1 甲用兩個手指輕輕捏住量程為L的木尺上端 讓木尺自然下垂 乙把手放在尺的下端 位置恰好處于L刻度處 但未碰到尺 準(zhǔn)備用手指夾住下落的尺 2 甲在不通知乙的情況下 突然松手 尺子下落 乙看到尺子下落后快速用手指夾住尺子 若夾住尺子的位置刻度為L1 重力加速度大小為g 則乙的反應(yīng)時間為 用L L1和g表示 3 已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮間 9 80m s2 L 30 0cm L1 10 4cm 乙的反應(yīng)時間為s 結(jié)果保留2位有效數(shù)字 4 寫出一條能提高測量結(jié)果準(zhǔn)確程度的建議 考點一 考點二 考點三 考點四 考點一 考點二 考點三 考點四 8 2018河南濮陽三模 某同學(xué)利用如圖所示的實驗裝置測定鐵塊與木板之間的動摩擦因數(shù) 實驗步驟如下 A 將斜槽軌道的末端調(diào)整水平 B 使木板緊靠槽口末端O點 其上表面與槽口在同一水平面上 C 使鐵塊從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放 鐵塊最終停在木板上的B點 測出OB間的距離L D 去掉木板 再使鐵塊從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放 測出鐵塊做平拋運動的水平位移x和槽口離地面的高度h 1 本實驗中 斜槽表面粗糙對實驗結(jié)果是否有影響 選填 是 或 否 2 該同學(xué)根據(jù)測得的數(shù)據(jù) 則可求出鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù) 考點一 考點二 考點三 考點四 考點一 考點二 考點三 考點四 9 2018福建寧德期末 圖甲是測量圓盤轉(zhuǎn)動角速度的實驗裝置 水平放置的圓盤繞通過圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動 圓盤轉(zhuǎn)動時其邊緣上固定的擋光片從光電門的狹縫中經(jīng)過時 光電數(shù)字計時器可顯示出光線被遮住的時間 圖乙是用螺旋測微器測得擋光片的寬度d 讀數(shù)為mm 圖丙是用游標(biāo)卡尺測得圓盤的直徑D 讀數(shù)為cm 若光電數(shù)字計時器顯示的時間為50 0ms 則圓盤勻速轉(zhuǎn)動的角速度為rad s 保留兩位有效數(shù)字 答案7 98020 261 6 考點一 考點二 考點三 考點四