2013届高考物理一轮复习 第1部分 专题6 第1讲 力学实验课件

专题六高中物理实验第1讲力学实验1．(2011年广东卷)图6－1－1是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带，O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点，加速度大小用a表示．图6－1－1(1)OD之间的距离为________cm.1.20(2)图6－1－2是根据实验数据绘出的s－t2图线(s为各计数点至同一起点的距离)，斜率表示________，其大小为_______________m/s2(保留三位有效数字)．图6－1－20.458～0.4642．(2010年广东卷节选)图6－1－3是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带．0.02s(1)已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为________．0.100m/s(2)ABCD是纸带上的四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出．从图中读出A、B两点间距s＝________，C点对应的速度是__________(计算结果保留三位有效数字)．图6－1－30.70cm3．(2009年广东卷)某试验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能原理”．如图6－1－4所示，他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小．在水平面上相距50.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器，记录小车通过A、B时的速度大小、小车中可以放置砝码．图6－1－4(1)试验主要步骤如下：小车、砝码①测量______________和拉力传感器的总质量M1；把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；正确连接所需电路．然后释放小车②将小车停在C点，______________，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力及小车通过A、B时的速度．③在小车中增加砝码，或______________，重复②的操作．减少砝码次数M/kgΔE/JF/NW/J10.5000.7600.1900.4000.20020.5001.650.4130.8400.42030.5002.40ΔE31.220W341.0002.401.202.4201.2151.0002.841.422.8601.430.6000.610(2)表1是他们测得的一组数据，其中M是M1与小车中砝码质量之和，v22－v21是两个速度传感器记录速度的平方差，可以据此计算出动能变化量ΔE，F是拉力传感器受到的拉力，W是F在A、B间所做的功．表格中的ΔE3＝________，W3＝________.(保留三位有效数字)|v22－v21|/(m/s2)表1数据记录表(3)根据表1，请在图6－1－5中的方格纸上作出ΔE－W图线．图6－1－5答案：ΔE－W图线如图35所示．图35解析：(2)由各组数据可见规律ΔE＝12m|v22－v21|，可得ΔE3＝0.600；观察F－W数据规律可得数值上W＝F/2＝0.610.4．(2009年广东卷)“研究匀变速直线运动”的实验中，使用电磁式打点计时器(所用交流电的频率为50Hz)，得到如图6－1－6所示的纸带．图中的点为计数点，相邻两计数点)间还有四个点未画出来，下列表述正确的是(图6－1－6A．实验时应先放开纸带再接通电源B．(s6－s1)等于(s2－s1)的6倍C．从纸带可求出计数点B对应的速率D．相邻两个计数点间的时间间隔为0.02s答案：C解析：在“研究匀变速直线运动”的实验中，实验时应先接通电源再放开纸带，A错；根据相等的时间间隔内通过的位移有sM－sN＝(M－N)at2，可知(s6－s1)等于(s2－s1)的5倍，B错；根据B点为A与C的中间时刻点有vB＝sAC2t，C对；由于相邻的计数点之间还有4个点没有画出，所以时间间隔为0.1s，D错．5．(2009年广东卷)一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图象如图6－1－7所示．下列表述正确的是()图6－1－7A．a的原长比b的长B．a的劲度系数比b的大C．a的劲度系数比b的小D．测得的弹力与弹簧的长度成正比解析：图象中的斜率表示劲度系数，可知a的劲度系数比b的大，B正确；图线与l轴的截距表示原长，则a的原长比b的短，A错．答案：B从近三年力学实验来看，突出简单基础，以后考向仍然会以纸带为主线考查，考查内容有：(1)基本原理知识，如基本仪器读数．(2)理解应用层面如速度、加速度计算，各种简单图象分析．基本仪器读数交2200.02【例1】(2011年珠海一模)(1)电磁打点计时器或电火花计时器是计时仪器．电火花计时器的工作电压为________流________V，f＝50Hz时，每隔________s打一次点．(2)如图6－1－8所示，螺旋测微器甲和游标卡尺乙的读数分别为__________________________mm，__________cm.图6－1－8解析：(2)螺旋测微器主尺读数为1.5mm，微分筒读数为0.375～0.383；游标卡尺为10分度，主尺上读数为1.00cm，游标尺读数为5×0.1mm＝0.05cm.1.880(1.875～1.883均对)1.05(1)螺旋测微器读数①看半刻度是否露出；②可动刻度要估读．(2)游标卡尺读数①主尺上的读数，应以游标的0刻度左端上主尺的刻度为准；②看清游标的精确度；③游标卡尺都是根据刻线对齐来读数的，所以都不再往下一位估读．易错提醒：做题时需注意细节方面的内容，如：(1)有效数字位数；(2)如题目中无单位，勿遗漏单位．1．(1)在“测定金属的电阻率”实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图6－1－9甲所示，读数为____________________mm.0.675(2)用游标为20分度的卡尺测量摆球的直径，示数如图乙所示，读数为________cm.图6－1－90.617(0.616～0.619)解析：(1)螺旋测微器主尺读数为0.5mm，微分筒读数为0.116～0.119；(2)游标卡尺为20分度，主尺上读数为0.60cm，游标尺读数为15×0.05mm＝0.075cm.从纸带分析速度、加速度【例2】(2011年珠海二模)打点计时器是力学中常用的________仪器，如图6－1－10所示的是用打点计时器记录小车的匀加速直线运动的纸带，交流电周期为T＝0.02s，每5个点取一个读数点，测量得AB＝3.01cm，AC＝6.51cm，AD＝10.50cm，AE＝14.99cm，AF＝20.01cm，AG＝25.50cm，则B点的瞬时速度大小为________m/s，小车运动的加速度大小为______m/s2.(保留三位有效数字)图6－1－10计时0.3260.500B点为AC的中点时刻，故vB＝ACt(t为AC间的时间间隔)；小车运动加速度可用逐差法a＝s4＋s5＋s6－s1＋s2＋s39T2求得(注：sN为两相邻计数点间的距离，T为两相邻计数点间的时间间隔)．2．(2011年广东九校联考)在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量为m的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，图6－1－11为选取的一条实验操作正确、符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C是从合适的位置开始选取的三个计数点，与O点的距离分别为d1、d2、d3，A与B、B与C之间均还有一个点未画出，打点计时器使用的交流电频率为50Hz，当地重力加速度为g，则图6－1－11(1)纸带的________端(填“左”或“右”)与重物相连；(2)A与B、B与C之间的时间间隔T＝________s；(3)计算B点的瞬时速度vB的表达式为_____________(选用题给的d1、d2、d3、T、g等符号表示)；(4)选取图中O点和B点来验证机械能守恒定律，根据实验测得的数据及题给条件计算重物的重力势能减少量ΔEp和动能增加量ΔEk，这两个数值并不完全相等，则符合实际情况的是ΔEp________ΔEk(选填“稍大于”、“稍小于”)．左0.04稍大于1．游标卡尺的类型和读数(1)10分度的游标卡尺：读数时先从主尺上读出厘米数和毫米数，然后用游标读出0.1mm位的数值：其读数准确到0.1mm.(2)同理20分度的游标卡尺，其读数准确到0.05mm.50分度的游标卡尺读数准确到0.02mm.读数方法相同．2．螺旋测微器的读数读数时，从固定刻度上读取整、半毫米数，然后从可动刻度上读取剩余部分(因为是10分度，所以在最小刻度后必须再估读一位)，再把两部分读数相加，得测量值．3．以纸带为主线的实验是历年来力学实验的重点，而根据纸带分析计算物体的速度和加速度又是重中之重．处理纸带问题注意以下几方面：(1)速度利用vn＝sn＋sn＋12T求解，做题时注意区分其中的T是指“两计时点之间的时间”还是“两计数点之间的时间”．(2)为减小误差，灵活选择计数点利用逐差法求加速度，一般情况下：a－＝a1＋a2＋a33＝[s4＋s5＋s6－s1＋s2＋s3]9T2，同样需注意式中的T所指的时间．