必修一物理所有实验
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实验:探究两个互成角度的力的合成规律一、实验仪器方木板、白纸、弹簧测力计(两个)、、细绳、轻质小圆环、三角板、、图钉(若干)、铅笔.二、实验原理1.合力F′的确定:一个力F′的作用效果与两个共点力F1与F2共同作用的效果都是把橡皮条拉伸到某点,则F′为F1和F2的合力.2.合力理论值F的确定:根据平行四边形定则作出F1和F2的合力F的图示,求出合力的理论值F.3.在实验误差允许的范围内,比较F′和F是否大小相等、方向相同.三、实验步骤1.在方木板上用图钉固定一张白纸,如图1甲所示,用图钉把橡皮条的一端固定在木板上A 点,在橡皮条的另一端挂上轻质小圆环.图12.用两个弹簧测力计分别钩住小圆环,互成角度地拉橡皮条,将结点拉到某位置O,用铅笔描下结点O的位置和拉线的方向,并记录两弹簧测力计的读数.3.用一个弹簧测力计拉橡皮条,将结点拉到,记下弹簧测力计的读数和拉线的.4.如图乙所示,利用刻度尺和三角板,按适当的比例作出用两个弹簧测力计拉时的拉力F1和F2的图示以及用一个弹簧测力计拉时的拉力F′的图示,以F1、F2为邻边画出,并画出对角线F.5.比较F与F′的大小和方向,看它们在实验误差允许范围内是否相同,从而验证平行四边形定则.四、注意事项1.结点(1)定位O点时要力求准确;(2)同一次实验中橡皮条拉长后的O点必须保持位置不变.2.拉力(1)用弹簧测力计测拉力时要使拉力沿弹簧测力计轴线方向;(2)应使橡皮条、弹簧测力计和小圆环位于与纸面平行的同一平面内;(3)两个分力F1、F2间的夹角θ不要太大或太小.3.作图(1)在同一次实验中,选定的比例要相同;(2)严格按力的图示要求和几何作图法作出平行四边形,求出合力.五、误差分析1.弹簧测力计使用前没调零会造成误差.2.实验时弹簧测力计的弹簧和外壳之间、指针和外壳之间或弹簧测力计的外壳和纸面之间有摩擦力存在会造成误差.3.两次测量拉力时,橡皮条的结点没有拉到同一点会造成偶然误差.4.两个分力的夹角太小或太大以及F1、F2数值太小,应用平行四边形定则作图时,都会造成偶然误差.一、实验原理及操作在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,先用一个弹簧测力计拉橡皮条的另一端到某一点并记下该点的位置O;再将橡皮条的另一端系两根细绳,细绳的另一端都有绳套,用两个弹簧测力计分别钩住绳套,并互成角度地拉橡皮条.(1)某同学认为在此过程中必须注意以下几项:A.两根细绳必须等长B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上C.在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行D.在用两个弹簧测力计同时拉细绳时要注意两个弹簧测力计的读数相等E.在用两个弹簧测力计同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到位置O其中正确的是________.(填入相应的字母)(2)“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验情况如图2甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳.图乙是在白纸上根据实验结果画出的图.图2①图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是________.②本实验采用的科学方法是________.A.理想实验法B.等效替代法C.控制变量法D.建立物理模型法二、实验数据处理(2017·全国卷Ⅲ) 某探究小组做“验证力的平行四边形定则”实验,将画有坐标轴(横轴为x轴,纵轴为y轴,最小刻度表示1 mm)的纸贴在桌面上,如图3(a)所示.将橡皮筋的一端Q固定在y轴上的B点(位于图示部分之外),另一端P位于y轴上的A点时,橡皮筋处于原长.(1)用一只测力计将橡皮筋的P端沿y轴从A点拉至坐标原点O,此时拉力F的大小可由测力计读出.测力计的示数如图(b)所示,F的大小为________N.(2)撤去(1)中的拉力,橡皮筋P端回到A点,现使用两个测力计同时拉橡皮筋,再次将P端拉至O点.此时观察到两个拉力分别沿图(a)中两条虚线所示的方向,由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为F1=4.2 N和F2=5.6 N.(ⅰ)用5 mm长度的线段表示1 N的力,以O点为作用点,在图(a)中画出力F1、F2的图示,然后按平行四边形定则画出它们的合力F合;图3(ⅱ)F合的大小为________N,F合与拉力F的夹角的正切值为________.若F合与拉力F的大小及方向的偏差均在实验所允许的误差范围之内,则该实验验证了力的平行四边形定则.三、实验创新有同学利用如图4所示的装置来“探究两个互成角度的力的合成规律”:在竖直木板上铺有白纸,固定两个光滑的滑轮A和B,将绳子打一个结点O,每个钩码的重力相等,当系统达到平衡时,根据钩码个数读出三根绳子的拉力F T OA、F T OB和F T OC,回答下列问题:图4(1)改变钩码个数,实验能完成的是________.(绳子能承受的拉力足够大)A.钩码的个数N1=N2=2,N3=4B.钩码的个数N1=N3=3,N2=4C.钩码的个数N1=N2=N3=4D.钩码的个数N1=3,N2=4,N3=5(2)在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是________.A.标记结点O的位置,并记录OA、OB、OC三段绳子的方向和钩码个数B.量出OA、OB、OC三段绳子的长度C.用量角器量出三段绳子之间的夹角D.用天平测出钩码的质量(3)在作图时,你认为图5中________(选填“甲”或“乙”)符合实际.图51.在做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中,以下说法中正确的是() A.用两只弹簧测力计拉橡皮条时,两细绳之间的夹角必须为90°,以便求出合力的大小B.用两只弹簧测力计拉橡皮条时,结点的位置必须与用一只弹簧测力计拉时结点的位置重合C.若用两只弹簧测力计拉时合力F的图示与用一只弹簧测力计拉时拉力F′的图示不完全重合,说明力的合成的平行四边形定则不一定是普遍成立的D.同一实验过程中,结点O的位置允许变动2.(2019·华中师大一附中期中)在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中,某同学的实验情况如图6所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB与OC 为细绳,OB绳的拉力为F1,OC绳的拉力为F2,则下列说法中正确的是()图6A.若每次都把结点O拉至同一位置,且保持F1的方向不变,增大F1,则F2一定减小B.若每次都把结点O拉至同一位置,且保持F1的方向不变,增大F1,则F2一定增大C.在实验中,应使拉力沿弹簧的轴线方向,橡皮条、弹簧测力计和细绳应位于与纸面平行的同一平面内D.实验中需要使用量角器测量两个分力之间的夹角3.(2019·泰安一中期中)在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中,某同学的实验情况如图7甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图.图7(1)图甲中与B相连的弹簧测力计的示数为________ N.(2)图乙中一定沿着OA方向的力是________(选填“F”或“F′”).(3)关于本实验,下列说法正确的是________.A.两细绳必须等长B.弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行C.两次拉伸橡皮条,只要使橡皮条伸长到相同长度即可D.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要适当远些4.将橡皮条的一端固定在A点,另一端拴上两根细绳,每根细绳分别连着一个量程为5 N、最小刻度为0.1 N的弹簧测力计.沿着两个不同的方向拉弹簧测力计.当橡皮条的活动端拉到O点时,两根细绳相互垂直,如图8甲所示.这时弹簧测力计的读数可从图甲中读出.图8(1)由图甲可读出两个相互垂直的拉力的大小分别为________N和________N.(2)在图乙的方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力.5.某研究小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验,所用器材有:方木板一块、白纸、量程为5 N的弹簧测力计两个、橡皮条(带两个较长的细绳套)、刻度尺、图钉(若干个).(1)具体操作前,同学们提出了如下关于实验操作的建议,其中正确的是________.A.橡皮条应和两绳套夹角平分线在一条直线上B.重复实验再次进行探究时,结点O的位置可以与前一次不同C.使用弹簧测力计时,施力方向应沿弹簧测力计轴线方向;读数时视线正对弹簧测力计刻度D. 用两个弹簧测力计互成角度拉橡皮条时的拉力必须都小于只用一个弹簧测力计时的拉力(2)该小组的同学用同一套器材做了四次实验,白纸上留下的标注信息有结点位置O、力的标度、分力和合力的大小及表示力的作用线的点,如图所示.其中对于提高实验精度最有利的是________.。
人教版高中物理(必修一、必修二)实验分析篇一:高一物理必修二实验总结实验复习实验一:研究平抛运动实验器材:斜槽、小球、木板、白纸(可先画上坐标格)、图钉、铅垂线、直尺、三角板、铅笔等。
1实验步骤①安装调整斜槽:用图钉把白纸钉在竖直板上,在木板的左上角固定斜槽,并使其末端保持水平;②调整木板:用悬挂在槽口的铅垂线把木板调整到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直面平行且靠近,固定好木板;③确定坐标轴:把小球放在槽口处,用铅笔记下小球在槽口时球心在木板上的水平投影点O,O即为坐标原点,再利用铅垂线在纸上画出通过O点的竖直线,即y轴④确定小球释放点:选择一个小球在斜槽上合适的位置由静止释放,使小球运动轨迹大致经过白纸的右下角;⑤描绘运动轨迹:把笔尖放在小球可能经过的位置上,如果小球运动中碰到笔尖,用铅笔在该位置画上一点,用同样的方法,从同一位置释放小球,在小球运动路线上描下若干点.2注意事项1、应保持斜槽末端的切线水平,钉有坐标纸的木板竖直,并使小球的运动靠近坐标纸但不接触;2、小球每次必须从斜槽上同一位置无初速度滚下,在斜槽上释放小球的高度应适当,使小球以合适的水平初速度抛出,其轨迹在坐标纸的左上角到右下角间分布,从而减小测量误差;3、坐标原点(小球做平抛运动的起点)不是槽口的端点,应是小球在槽口时球心在木板上的水平投影点。
问题一:已知远点求速度122yy?gt?t?2gxx?v0t?v0?t问题二不知原点求初速度y2?y1?gTx1x2v0??TT2实验二:探究功与物体速度变化的关系一实验器材:木板、小车、橡皮筋(若干)、打点计时器、电源、纸带、钉子2枚二实验步骤:1、按图装好实验器材,把木板稍微倾斜,平衡阻力2、先用一条橡皮筋做实验,把橡皮筋拉长到一定的位置,理好纸带,接通电源,释放小车。
3换用纸带,改用2条、3条。
同样的橡皮筋进行实验,保持每次实验中橡皮筋拉长的长度相同。
4由纸带算出小车获得的速度,把小车第一次获得的功记为w,第二次,第三次。
高中物理必修一实验报告
实验名称:力学运动的周期实验
实验目的:1. 验证太阳系内天体运动的周期性;2. 比较摆的惯
性和重力的影响;3. 观察运动定律;4. 研究能量守恒定律。
实验原理:根据物体运动的基本原理,动能会在物体间交换而不
会消失,所以当把物体释放时,受其初速度以及重力影响,物体会一
直运动下去,直到其能量消耗殆尽,变为怠速或者受另外一个力使其
落入最低能状态。
实验过程:1. 准备仪器:悬挂式木杆、摇摆、支架等;2. 预先
校准好摆的角度和绳子的长度;3. 将摆放放到弦支架上,并将木挂杆
的一端放在中心,另一端放在摆的节点;4. 用尺量测出摆的节点到弦
支架的距离,并记录;5. 以手或小型电机启动摆,短时间内观察摆的
运动,记录物体的运动数据;6. 根据数据重复实验,并观察此运动是
否为周期运动。
实验结果:通过此实验,观察到了摆的周期性运动,当物体受到
惯性和重力双重影响下,运动呈现一定的律动,从而证明了天体运行
的周期性和能量守恒定律。
实验总结:从此次实验中可以看出,物体受到惯性和重力影响时,运动会形成规律,我们可以利用这种规律来研究物体的运动特性。
而
实验中也观察到,物体的运行是存在一定的波动性的,因此也证明了
能量守恒定律的存在。
高中物理必修一四大实验题◆匀速直运的研究:⑴ 目的:研究自由落体运的位移、速度化律⑵ 原理:重物拖着直着落(忽视阻力和空气阻力),打点器打出的下重物的着落程,通只数点的剖析研究,即可研究出自由落体运的性和运律。
⑶ 器械:磁打点器(含复写,低沟通源)或火花打点器,、重物、架台。
⑷ 步:①把打点器直固定在架台上,接好源。
②把穿两个限位孔,下端用到重物上,重物凑近打点器。
③用手捏住上端把拉成直状,先接通源,再松开重物自由着落,重物落地后,立刻关源。
④重复几次,取一条点迹清楚的剖析,用刻度尺量上的点距离。
⑤瞬速度的算:隔很短,可用某段的均速表示某一刻的瞬速,即Vn=⑥作出小运的 v-t。
⑸注意事:① 前重物停在凑近打点器的地点,能够最大限度利用的有限度。
② 先启打点器,待其工作定后再放③打完一条要立刻关源,防止其圈而坏。
⑹ (算):情看 2.3 的工具式物体做匀加快直运,加快度是a,在各个相等的T 里的位移分是s1、 s2、 s3⋯⋯有:△ s=s -s =s -s =s -s =⋯⋯ =aT2s -s =(s -s )+(s-s )+(s -s )=3aT2s -s =s -s =⋯⋯ =3aT2 213243414332215263若奇数段,扔掉一段后分两段行位移差量算,偶数段,直接分两段用位移差公式算即可。
◆胡克定律的研究:⑴ 目的:研究力与簧伸的定量关系⑵ 器械:两根簧,同量砝、槽各五个、毫米刻度尺一根、架台一个。
⑶ 步:①将一簧挂在架台上,用刻度尺量,数据入表中。
②在簧上挂一,用刻度尺量,数据入表中。
③在簧上挂2、 3、 4、5 个相同量的,用刻度尺量,数据入表中。
④分算各数据中簧的伸量⑤以力坐,伸量横坐建系描点⑥ 点成,所描的点不必定全在直上,但要注意使两的点数量大概相同。
⑦以簧伸量自量,写出函数的表达式,并分析表达式中常数的物理意。
⑷ :同一簧中,其伸量与所受作使劲大小成正比,而常数表示簧的度系数。
(完整)高一物理必修一实验题-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN高一必修一实验题1、在“研究匀变速直线运动”的实验中,打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz,记录小车运动的纸带如图所示,在纸带上选择6个计数点A、B、C、D、E、F,相邻两计数点之间还有四个点未画出,各点到A点的距离依次是2.0 cm、5.0 cm、9.0 cm、14.0 cm、20.0 cm。
(1)根据学过的知识可以求出小车在B点的速度为v B=__________ m/s,CE间的平均速度为__________ m/s。
(2)以打B点时为计时起点,建立v-t坐标系如图所示,请在图中作出小车运动的速度与时间的关系图线。
(3)根据图中作出的图线可得小车运动的加速度为__________ m/s2。
2、一个质点正在做匀加速直线运动,现用固定的照相机对该质点进行闪光照相,闪光时间间隔为1 s。
分析照片得到的数据,发现质点在第1次、第2次闪光的时间间隔内移动了2 m,在第3次、第4次闪光的时间间隔内移动了8 m,由此可求得()A.第1次闪光时质点的速度 B.质点运动的加速度C.从第2次闪光到第3次闪光这段时间内质点的位移 D.质点运动的初速度3、某同学为估测摩托车在水泥路上行驶时的加速度,设计了下述实验:将输液用过的500 mL的玻璃瓶装适量水,连同输液管一起绑在摩托车上,调节输液管的滴水速度,使其刚好每隔1.00 s滴一滴。
该同学骑摩托车,先使之加速至某一速度,然后熄火,让摩托车沿直线滑行。
图为某次实验中水泥路面上的部分水滴(左侧为起点)。
设该同学质量为50 kg,摩托车质量为75 kg,g=10 m/s2,根据该同学的实验结果可估算:(1)骑摩托车加速时的加速度大小为__________ m/s2;(2)骑摩托车滑行时的加速度大小为__________ m/s2。
4、在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中,用打点计时器记录纸带运动的时间,计时器所用电源的频率为50 Hz,如图所示是一次实验得到的一条纸带,纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出,按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6七个计数点,用刻度尺量出1、2、3、4、5、6点到0点的距离分别为1.40 cm、3.55 cm、6.45 cm、10.15 cm、14.55 cm、19.70 cm.由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度大小为v4=__________ m/s,小车的加速度大小a=______m/s2。
高一必修一物理实验知识点物理实验是物理学学习中不可或缺的一部分。
通过实验,我们可以亲身体验物理现象,观察、测量、分析和推理,加深对物理理论的理解。
下面将梳理高一必修一物理实验的知识点,希望能够给同学们提供一些学习和实验上的帮助。
一、杨氏实验杨氏实验旨在验证光的直线传播和反射定律,检验光的波动性。
实验中,我们需要准备一面光洁的平面镜和一个光源。
首先,我们可以固定平面镜在一个框架上,然后将光源照射在平面镜上。
通过调整入射角度和观察反射光的角度,我们可以验证光的反射角等于入射角的定律。
二、牛顿环实验牛顿环实验旨在验证薄膜干涉现象,了解光的干涉和反射的基本原理,并确定光的波长。
实验中,我们需要一个凸透镜、一个光源和一台显微镜。
将光源放置在远离显微镜的位置上,然后调整凸透镜的焦距,使得透镜下方有一个明亮的中央光斑。
通过调整透镜与平面玻璃片的距离,我们可以观察到一组同心圆形的明暗交替的牛顿环,并通过实验数据计算出光的波长。
三、焦距测定实验焦距测定实验是为了验证薄透镜成像的基本规律,并确定透镜的焦距。
实验中,我们需要一个凸透镜、一个物体和一块屏幕。
首先,将物体放置在透镜的一侧,然后以透镜的另一侧为中心,逐渐移动屏幕,直到观察到清晰的物体像。
通过测量透镜到物体的距离和屏幕到透镜的距离,我们可以计算出透镜的焦距。
四、电子示波器的使用电子示波器是现代物理实验中常用的仪器,通过示波器,我们可以观测电信号的波形和频率。
使用电子示波器需要注意一些技巧,如合理选择示波器的量程和时间基准,调整示波器的触发电平和触发源等。
在实验过程中,我们可以通过调整示波器的控制按钮,观察到不同的波形,了解信号的特性和变化规律。
五、迈克尔逊干涉仪实验迈克尔逊干涉仪是一种利用干涉现象测量物体长度或小角度的仪器。
实验中,我们需要一个光源、一面半透半反镜、一块反射镜和一个观察屏幕。
首先,我们将光源照射到半透半反镜上,一部分光线透射到反射镜上,反射后再回到半透半反镜上,最后在观察屏幕上形成干涉条纹。
必修一实验专题试验一:用打点计时器测速度一、实验目的1.了解打点计时器的结构、原理及使用方法.2.会用纸带求速度及根据v-t图象处理数据.二、实验原理1.打点计时器的原理及使用电火花计时器电磁打点计时器结构图示三.实验器材打点计时器(电磁打点计时器或电火花计时器)、纸带、刻度尺、交流电源、导线等.四、实验步骤1.把电磁打点计时器固定在桌子上,纸带穿过限位孔,把复写纸套在定位轴上,并且压在纸带上面.2.把电磁打点计时器的两个接线柱接到 6 V的低压交流电源上.3.接通电源开关,用手水平拉动纸带,使它在水平方向上运动,纸带上就打下一系列点.4.取下纸带,从能看得清的某个点开始,往后数出若干个点,如果共有n个点,那么n个点的间隔数为n-1个,则纸带的运动时间Δt=(n-1)×0.02 s.5.用刻度尺测量出从开始计数的点到第n个点间的距离Δx.6.利用公式v=错误!计算出纸带在这段时间内的平均速度.7.把纸带上能看得清的某个点作为起始点O,以后的点分别标上A、B、C、D…作为“计数点”,如图所示,依次测出O到A、A到B、B到C…之间的距离x1、x2、x3….实验注意事项:1.实验前,应将打点计时器固定好,以免拉动纸带时晃动,并要先轻轻试拉纸带,应无明显的阻滞现象.2.使用计时器打点时,应先接通电源,待打点计时器打点稳定后,再拉动纸带.3.手拉动纸带时速度应快一些,以防点迹太密集4.使用电火花计时器时,应注意把纸带正确穿好,墨粉纸盘位于纸带上方;使用电磁打点计时器时,应让纸带穿过限位孔,压在复写纸下面.5.使用电磁打点计时器时,如打出的点较轻或是短线,应调整振针距复写纸的高度.6.打点计时器不能连续工作太长时间,打点之后应立即关闭电源. 7.对纸带进行测量时,不要分段测量各段的位移,正确的做法是一次测量完毕(可先统一测量出各个测量点到起始测量点O 之间的距离).读数时应估读到毫米的下一位.二、误差分析1.利用平均速度来代替计数点的瞬时速度自身带来系统误差.为减小误差,应取以计数点为中心的较小位移△x来求平均速度.2.分段测量计数点间的位移x 带来误差.减小此误差的方法是一次测量完成,即一次测出各计数点到起始计数点O 的距离,再分别计算出各计数点间的距离.3.作v -t 图象不用坐标纸、尺子,坐标单位选定的不合理,作图粗糙等都会带来误差.三、数据处理1.打点计时器打点的周期为T,则A 、B 、C 、D …各点的瞬时速x 2+x32T、度分别为:v A=\f(x 1+x 2,2T )、v B=v C =x 3+x42T、v D =错误!…. 2.v -t 图象用横轴表示时间t ,纵轴表示速度v ,建立直角坐标系.根据测量的数据在坐标系中描点,然后用平滑的曲线把这些点连接起来,即得到如图所示的v-t图象.利用打点计时器测量加速度数据处理方法:在研究匀变速直线运动中,如图是打点计时器打下的纸带。
选点迹清楚的一条,舍掉开始比较密集的点迹,从便于测量的地方取一个开始点O,然后每5个点取一个计数点A、B、C、D…。
测出相邻计数点间的距离s1、s2、s3…利用打下的纸带可以:⑴求任一计数点对应的即时速度v:如T ss vc232+=(其中T=5×0.02s=0.1s)求出B、C、D。
各点的瞬时速度,然后描绘tv-图像,通过图像可以求加速度。
⑵利用“逐差法”求a:()()23216549Tssssssa++-++=课时作业(一)一、选择题1.以下是练习使用电磁打点计时器的部分实验步骤,其中有错误的操作是( )A.把打点计时器固定在桌子上,让纸带穿过限位孔,把复写纸片套在定位轴上,并压在纸带下面B.用打点计时器的两个接线柱分别接上导线,与6 V以下低压交流电源相连C.用手水平拉动纸带,然后打开电源开关D.取下纸带,用刻度尺测量最后一个点与计时起点的距离x0,用公式v=错误!计算纸带运动的平均速度2.利用打点计时器打下的纸带()A.能准确测出某点的瞬时速度B.能粗略测出某点的瞬时速度C.能准确测出某段时间内的平均速度D.可用任意两点间的平均速度代表某点的瞬时速度3.根据打点计时器打出的纸带,我们不用测量或计算就能直接得到的物理量是( )A.时间间隔B.位移C.路程 D.速度4.甲和乙两个物体在同一条直线上运动,它们的速度—时间图象分别如图中的a,b直线,在t时刻( )1A.它们的运动方向相同B.它们的运动方向相反C.甲的速度比乙的速度大D.乙的速度比甲的速度大5.一位同学在使用打点计时器时,纸带上的点不是圆点而是一些短线,这可能的原因是( )A.接到了直流电源上 B.电源电压不稳定C.电源频率不稳定ﻩD.打点针压得过紧二、非选择题6.如图所示是某同学在做“用打点计时器测速度”实验中获得的一条纸带.(1)已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为________.(2)A、B、C、D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两点的间距s=________;C点对应的速度是________(计算结果保留三位有效数字).7.如图所示纸带是某同学练习使用打点计时器得到的,纸带的右端后通过打点计时器,从点迹的分布情况可以断定纸带的运动情况是______,若所用电源频率为50 Hz,A、B间距离为265 mm.从打下A点到打下B点,共13个点迹,历时______ s,位移为______ m,这段时间内纸带运动的平均速度为______m/s.8.在研究物体由静止开始做直线运动的某次实验中,纸带的记录如图所示,图中前几个点模糊,因此从A点开始每5个点取一个计数点,试根据纸带求解以下问题:(1)相邻计数点间的时间间隔是多少?(2)BD段对应的平均速度是多大?(3)打C点时瞬时速度是多大?9.用气垫导轨和数字计时器更能精确地测量物体的瞬时速度.如图所示,滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt1=0.29 s,通过第二个光电门的时间Δt2=0.11 s,已知遮光板的宽度为 3.0 cm,分别求滑块通过第一个光电门和第二个光电门的速度大小.10.打点计时器电源频率为50Hz,打下的纸带如图,在纸带上按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6共七个计数点,相邻的两点间均有四个点未画出,相邻计数点间的距离分别是S1=1.12cm、S2=1.62cm、 S3=2.14cm、 S4=2.65cm、S5=3.13cm 、S6 =3.60cm,打下计数点“5”时小车的瞬时速度V5=________m/s,小车的加速度a=________m/。
(保留2位有效数字)11.在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G 共7个计数点。
其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的计数点之间还有4 个打印点未画出。
记AB=x1,BC=x2,CD=x3,DE=x4,EF=x5,FG=x6。
求小车的加速度以及打下F点时小车的速度。
12.某次研究匀变速直线运动的实验中,用打点计时器打出小车带动的纸带如图,电源频率为50Hz.在纸带上按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6共七个计数点,每相邻的两点间均有四个点未画出,相邻计数点间的距离分别是S1=1.12cm、S2=1.62cm、S3=2.14cm、 S4=2.65cm 、S5=3.13cm 、S6 =3.60cm,计数点间的时间间隔用T表示,则计算小车加速度的公式是a=_____________________,代入数据得a=__________,打下计数点5时小车的瞬时速度V5=________m/s。
实验二:探究小车速度随时间变化的规律一.实验目的1.进一步练习打点计时器的使用、纸带的数据处理和瞬时速度的测量方法;2.用打点计时器研究小车在重物牵引下的运动,探究小车速度随时间的变化规律;3.能用v-t图象探究小车速度随时间的变化规律。
二.实验原理利用打出的纸带,计算出多个点的瞬时速度,分析速度和时间的关系。
1.计算打各计数点时小车的速度,应在计数点附近取一个很短的时间t∆,用t∆内的平均速度作为打该计数点小车的瞬时速度。
2.用描点法作出小车的v-t图象,图象的斜率表示加速度。
若v-t图象是一条倾斜的直线,说明小车的速度是均匀变化的。
三.实验仪器电源、导线、打点计时器、小车、4个25 g的钩码、一端带有滑轮的长木板、带小钩的细线、纸带、刻度尺、坐标纸等。
四.实验步骤1.将打点计时器用配套的螺旋夹固定在长木板的一边, 连接好电路。
(如无螺旋夹时可在长木板上敲几个长钉紧靠打点计时器的前后借以固定;有的用大弹簧夹子把打点计时器紧夹在长木板边缘也可,但要注意不能影响打点计时器工作。
)2.将挂有重物的细绳跨过滑轮与小车相连接。
(调节滑轮的高度使细线与木板平行,小车能在木板上平稳滑行,操作时必须注意使细绳的拉力通过小车的重心,以免小车前进时小车转动或摇晃,可在系好细绳后试拉一下小车,观察车身是否作直线运动。
)3.将穿过打点计时器的纸带与小车厢连接。
(操作时要将纸带紧紧地夹在小车上,以免小车运动时纸带松开,可用弹簧夹子夹住,但不要使纸带破损,以免小车启动时把纸带拉断。
)4.使小车停靠在打点计时器处,先接通电源,后释放小车,让小车在水平长木板上运动,打点计时器同时开始工作,在纸带上打出一系列的点。
(操作时应试打几次,不要使点迹过分密集或过分疏散,若觉得太密集时可增加绕过滑轮线绳下所系的重物,反之则减小。
)5.打出纸带后,关闭电源,取下纸带,改变钩码的质量,重复上述步骤,多打出几条纸带(3-5条)。
6.实验操作完毕,整理器材,进行数据处理。
五.数据处理1.纸带的选取:选择点迹较清晰的,舍掉开头一些过于密集的点,找到适当的点为计时起点。
2.瞬时速度的计算用公式020112122x x xv T T +==131223222x x x v T T +==233424322x x x v T T +== (1)(1)(1)(1)22n n n n n n n x x x v T T -+-++==实验三:探究求合力的方法1.实验目的:探究求合力的方法.2.实验原理:一个力F′的作用效果与两个共点力F 1和F 2的共同作用效果都是把橡皮条拉伸到某点,所以F ′为F 1和F 2的合力.作出F′的图示,再根据力的平行四边形定则作出F 1和F 2的合力F 的图示,比较F ′与F 是否大小相等,方向相同.3.实验器材:方木板、白纸、弹簧秤(两只)、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉(几个).4.实验步骤(1)用图钉把白纸钉在方木板上.(2)把方木板平放在桌面上,用图钉把橡皮条的一端固定在A 点(如图2-4-1所示)橡皮条的另一端拴上两个绳套.ﻫ(3)用两只弹簧秤分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长到某一位置O.用铅笔描下O点的位置和两条细绳套的方向,并记录弹簧秤的读数.注意在使用弹簧秤的时候,要使它的弹簧与木板平面平行.(4)用铅笔和刻度尺从力的作用点(位置O )沿着两条绳套的方向画直线,按选定的标度作这两只弹簧秤的拉力F 1和F 2图示,以F 1和F 2为邻边利用刻度尺和三角板作平行四边形,过O 点画平行四边形的对角线,即为合力F的图示.1 2 0 3 4 5(5)只用一个弹簧秤,通过细绳把橡皮条的结点拉到同样位置O.读出弹簧秤的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力F′的图示.(6)比较力F′与用平行四边形定则求得的合力F的大小和方向,看它们是否相等.(7)改变两个分力的大小和夹角,再做两次实验.5.注意事项(1)使用弹簧秤前,要先观察指针是否指在零刻度处,若指针不在零刻度处,要设法调整指针,使之指在零刻度处.再将两个弹簧秤的挂钩钩在一起,向相反方向拉,如果两个示数相同方可使用.(2)实验中的两只细绳套不要太短.(3)在同一次实验中,使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同.(4)在使用弹簧秤拉力时,拉力应沿弹簧秤的轴线方向.弹簧秤中弹簧轴线、橡皮条、细绳套应该位于与纸面平行的同一平面内.要防止弹簧秤卡壳,防止弹簧秤或橡皮条与纸面有摩擦(5)在同一实验中,画力的图示选定的标度要相同.并且要恰当选定标度,使力的图示稍大一些.【例1】在做《探究求合力的方法》实验时,橡皮筋的一端固定在木板上,用两个弹簧秤把橡皮筋的另一端拉到某一确定的O点,以下操作中错误的是( )A.同一次实验中,O点位置允许变动;B.实验中,弹簧秤必须保持与木板平行,读数时视线要正视弹簧秤的刻度;C.实验中先将其一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向,把橡皮条另一端拉到O点;D.实验中,把橡皮条的另一端拉到O点时,两个弹簧秤之间的夹角应取900,以便算出合力的大小.解析:A是错误的,O点是参考点,它的变动将无法确定分力F1、F2和F/的大小和方向.C.也是错误的,第一个弹簧秤己拉到最大量程,而后再拉另一个弹簧秤将橡皮条另二端拉到O点,这是没有保证的.D也是错误的,两弹簧秤之间的夹角为900是可以的,其它角度也是可以的.目的不是为计算合力的方便.本实验的目的是训练学生通过作图法来测量合力的大小.计算法不是主要验证平行四边形定则的方法.但是也不排除两者并用,加以对照.不过用计算法求合力,两弹簧秤的夹角也不一定非900不行,其它角度也是能计算的.【例2】将橡皮筋的一端固定在A点,另一端拴两根细绳,每根细绳分别连着一个量程为5 N,最小刻度是0.1 N的弹簧测力计.沿着两个不同方向拉弹簧测力计,使橡皮筋的活动端拉到L点时,两根细绳互相垂直,如图2-4-2所示.图2-4-2(1)由图可读出这两个互相垂直拉力的大小分别为____________N和____________N.(只须读到0.1 N)(2)用什么方法可以画出两个力的方向?__________________________________________.(3)在本题的虚线方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力.解析:(1)4.0 2.5(2)记下弹簧所拉两根细绳上相距稍远的两位置在纸上的投影点,连结投影点与结点在纸上投影点的连线即得两拉力的方向.(3)如图2-4-3所示图2-4-3针对练习:1.在做完“探究求合力的方法”实验后,某同学将其实验操作过程进行了回顾,并在笔记本上记下如下几条体会,你认为他的体会中正确的是ﻩﻩﻩﻩ( )A.用两只弹簧测力计拉橡皮条时,应使两细绳套间的夹角为90°,以便算出合力的大小B.用两只弹簧测力计拉橡皮条时合力的图示F与用一只弹簧测力计拉橡皮条时力的图示F′不完全重合,在误差允许范围内,可以说明“力的平行四边形定则”成立C.若F1、F2方向不变,而大小各增加1 N,则合力的方向也不变,大小也增加1 ND.在用弹簧测力计拉橡皮条时,应使弹簧测力计的弹簧与木板平面平行2.图1甲为“探究求合力的方法”的实验装置.图1(1)下列说法中正确的是________.A.在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中,橡皮条结点O的位置不能变化B.用弹簧测力计拉细线时,拉力方向必须竖直向下C.F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程D.为减小测量误差,F1、F2方向间夹角应为90°(2)弹簧测力计的指针如图乙所示,由图可知拉力的大小为________N.3.在“探究求合力的方法”实验中,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳.实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条.(1)实验对两次拉伸橡皮条的要求中,下列说法正确的是________(填字母代号).A.将橡皮条拉伸相同长度即可B.将橡皮条沿相同方向拉到相同长度C.将弹簧测力计都拉伸到相同刻度D.将橡皮条和绳的结点拉到相同位置(2)同学们在操作过程中有如下议论,其中对减小实验误差有益的说法是________(填字母代号).A.两细绳必须等长B.弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行C.用两弹簧测力计同时拉细绳时两弹簧测力计示数之差应尽可能大D.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些4.某同学用如图2所示的实验装置来探究求合力的方法.弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,图2使结点O静止在某位置.分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向.(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中A的示数为________N.(2)下列不必要的实验要求是________.(请填写选项前对应的字母)A.应测量重物M所受的重力B.弹簧测力计应在使用前校零C.拉线方向应与木板平面平行D.改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置5.某同学在家中尝试验证平行四边形定则,他找到三条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物,以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子,设计了如下实验:将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上,另一端与第三条橡皮筋连接,结点为O,将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物,如图4所示.ﻩﻩ(1)为完成实验,下述操作中必需的是________.A.测量细绳的长度B.测量橡皮筋的原长C.测量悬挂重物后橡皮筋的长度D.记录悬挂重物后结点O的位置(2)钉子位置固定,欲利用现有器材,改变条件再次验证,可采用的方法是________________________________________________________________________.实验四:探究加速度与力、质量的关系一、实验目的1.学会用控制变量法研究物理规律.2.探究加速度与力、质量的关系.3.掌握利用图象处理数据的方法.二、实验原理采用控制变量法:1.保持物体质量m不变,探究加速度a与力F的关系.2.保持物体所受的力相同,探究加速度a与质量m的关系.三、实验器材一端附有定滑轮的长木板;小车;带小钩的细绳;沙子和小桶;打点计时器;纸带及复写纸片;刻度尺;低压交流电源、导线;砝码;天平(带有一套砝码)四、实验步骤1.用天平测出小车和小桶的质量M和m桶,把数值记录下来.2.按图4-2-1所示把实验器材安装好,只是不把悬挂小桶的细绳系在小车上(即不给小车加牵引力).3.平衡摩擦力.4.把细绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂小桶,先接通电源再放开小车,取下纸带,在打点纸带上标上纸带号码.5.保持小车的质量不变,在小桶内放入质量为m′的沙,重复步骤4,在小桶内放入质量为m″、m、……的沙,再重复4,m′、m″、m、……的数值都要记录在纸带上(或表格内).6.在每条纸带上都选取一段比较理想的部分,按“测定匀变速直线运动的加速度”实验中的方法算出每条纸带的加速度a.7.用纵坐标表示加速度,横坐标表示力,根据实验结果在坐标平面上画出相应的点.若这些点在一条直线上,便证明了加速度与作用力成正比,即错误!=错误!或a∝F.8.保持沙和小桶的质量不变,在小车上依次加砝码(也需做好记录),重复上述步骤4和步骤6.用纵坐标表示加速度,横坐标表示小车及砝码总质量的倒数,在坐标平面上根据实验结果画出相应的点.如果这些点是在一条直线上,就证明加速度与质量成反比,即\f(a1,a2)=错误!或a∝错误!.五、注意事项1.平衡摩擦力时不要挂重物,整个实验平衡了摩擦力后,不管以后是改变盘和砝码的质量还是改变小车及砝码的质量,都不需要重新平衡摩擦力.2.实验中必须满足小车和砝码的质量远大于小盘和砝码的总质量.只有如此,砝码和小盘的总重力才可视为与小车受到的拉力相等.3.作图象时,要使尽可能多的点在所作直线上,不在直线上的点应尽可能对称分布在所作直线两侧.离直线较远的点是错误数据,可舍去不予考虑.4.小车应靠近打点计时器且先接通电源再放手.针对练习:一、单项选择题(每小题6分,共30分)1.在用实验探究加速度和力、质量的关系时,下列关于实验的思路和数据分析,不正确的是( )A.实验的基本思想是:保持物体的质量不变,测量物体在不同力作用下的加速度,分析加速度与力的关系B.实验的基本思想是:保持物体所受力相同,测量质量不同的物体在该力作用下的加速度,分析加速度与质量的关系C.在处理实验数据中,以a为纵坐标,F为横坐标,根据数据在坐标系中描点,若这些点在一条过原点的直线上,说明a与F成正比D.在处理实验数据时,以a为纵坐标,m为横坐标,根据数据在坐标系中描点,若这些点在一条过原点的直线上,说明a与m成正比2.某同学在做“探究加速度与力和质量的关系”实验时,采用了课本上案例的装置,由于没有考虑重物的质量,结果得到的a-\f(1,m)图象可能是下图中的哪一个?( )3.为了更直观地反映物体的加速度a与物体质量m的关系,往往用二者的关系图象表示出来,该关系图象应选用( )A.a-m图象ﻩB.m-a图象C.a-错误!图象ﻩD.错误!-a图象4.在做探究加速度与力、质量的关系的实验时,下列说法中错误的是( )A.应使砂和小桶的总质量远小于小车和砝码的总质量,以减小实验误差B.可以用天平测出小桶和砂的总质量m1.小车和砝码的总质量m2.根据公式a=m1g/m2求出小车的加速度C.处理实验数据时采用描点法画图象,是为了减小误差D.处理实验数据时采用a-错误!图象,是为了便于根据图线直观地作出判断5.如果物体的a-\f(1,m)图象为通过原点的一条直线,则说明( )A.物体的加速度a与质量m成正比B.物体的加速度a与质量m成反比C.物体的质量m与加速度a成反比D.物体的质量m与加速度a成正比二、多项选择题(每小题6分,共18分)6.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,关于平衡摩擦力的说法中正确的是( )A.“平衡摩擦力”的本质就是想法让小车受到的摩擦力为零B.“平衡摩擦力”的本质就是使小车所受的重力的下滑分力与所受到的摩擦阻力相平衡C.“平衡摩擦力”的目的就是要使小车所受的合力等于所挂钩码通过细绳对小车施加的拉力D.“平衡摩擦力”时应将小车在钩码通过细绳和滑轮而拉动运动过程中进行调整7.在本实验中,下列说法正确的是( )A.平衡摩擦力时,小桶应用细线通过定滑轮系在小车上,但小桶内不能装砂B.实验中应始终保持小车和砝码的质量远远大于砂和小桶的质量C.实验中如用纵坐标表示加速度,用横坐标表示小车和车内砝码的总质量,描出相应的点在一条直线上时,即可证明加速度与质量成反比D.平衡摩擦力时,小车后面的纸带必须连好,因为运动过程中纸带也要受到阻力8.如下图是某些同学根据实验数据画出的图象,下列说法中正确的是( )A.形成图(甲)的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大B.形成图(乙)的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小C.形成图(丙)的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大D.形成图(丁)的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小三、非选择题(共52分)9.(10分)实验台上备有下列器材:A.打点计时器、纸带及复写纸片;B.附有定滑轮的长木板;C.小车;D.砝码;E.钩码;F.小桶、细绳、沙;G.若干导线;H.秒表;I.天平(附砝码);J.刻度尺;K.弹簧秤;L.6V蓄电池;M.学生电源.。