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提升训练20 力学实验1.(2020年4月浙江学业水平考试)在研究平抛运动实验中,(1)图1是横挡条卡住平抛小球,用铅笔标注小球最高点,确定平抛运动轨迹的方法,坐标原点应选小球在斜槽末端时的。
A.球心B.球的上端C.球的下端在此实验中,下列说法正确的是(多选)。
A.斜槽轨道必须光滑B.记录的点应适当多一些C.用光滑曲线把所有的点连接起来D.y轴的方向根据重垂线确定(2)图2是利用图1装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片,由照片可以判断实验操作错误的是。
A.释放小球时初速度不为零B.释放小球的初始位置不同C.斜槽末端切线不水平(3)下图是利用稳定的细水柱显示平抛运动轨迹的装置,其中正确的是( )2.(2020浙江名校协作体联考)(1)在实验室做力学实验时会经常用到“重物”,请为下列实验从图中选择最合适的“重物”(选填“A”“B”或“C”);①探究小车速度随时间的变化规律: ;②用自由落体运动验证机械能守恒定律: 。
(2)在探究功和速度变化关系的实验中,甲同学直接将长木板放在水平桌面上进行橡皮筋拉小车实验(如图甲所示);乙同学将长木板一端垫高(如图乙所示),调整木块位置使得连接纸带的小车被轻推后恰好能在长木板上匀速下滑,然后进行橡皮筋拉小车实验。
①两同学中操作正确的是(选填“甲”或“乙”)同学。
②下列操作正确、规范的是。
(本题只有一个选项是正确的)A.打点计时器接直流电源B.先释放小车,再接通电源C.需使用相同规格的橡皮筋D.改变橡皮筋条数后小车可从不同位置静止释放③通过正确操作得到的一条纸带,应为图中(选填“甲”或“乙”)。
3.如图1所示为用电火花打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置。
(1)若已知打点计时器的电源频率为50 Hz,当地的重力加速度g取9.8 m/s2,重物质量为0.2 kg。
实验中得到一条点迹清晰的纸带如图2所示,打P点时,重物的速度为零,A、B、C为另外3个连续点,根据图中的数据,可知重物由P点运动到B点,重力势能减少量ΔE p= J,在B点的动能E k= J(计算结果均保留3位有效数字)(2)若PB的距离用h表示,打B点时重物的速度为v B,当两者间的关系式满足时,说明下落过程中重锤的机械能守恒(已知重力加速度为g)。
倒数第4天力学实验要点提炼1．实验要点若纸带做匀变速直线运动，则a ＝ΔxT2或a ＝x m －x nm －n T 21．(2014·青岛市质量检测)某同学利用如图1所示的实验装置，探究小车的加速度a 和它所受拉力F 的关系．图1(1)除备有4个50 g 钩码外，另有下列实验器材备选： A ．质量为300 g 小车 B ．质量为2.2 kg 小车 C ．输出电压4～6 V 直流电源D．输出电压3.6～5.6 V交流电源为尽量保证实验成功，你选用的实验小车为________，电源为________(填字母代号)．(2)某同学正确选择实验器材后，通过实验得到如图2所示a－F图象，造成图线未过坐标原点的原因是____________________．图2解析(1)在探究物体的加速度与合外力关系的实验中应满足小车的质量远大于钩码的质量，因此选用的小车质量尽量大一些，所以选B；打点计时器正常工作时应用低压交流电源，则选D.(2)由图象可知，当小车的牵引力为零时，小车已经具有了加速度，则说明平衡摩擦力时将长木板垫的过高、倾角过大，也就是说平衡摩擦力过度．答案(1)B D (2)平衡摩擦力过度2．某学习小组利用如图3所示的装置验证动能定理．图3(1)将气垫导轨调至水平，安装好实验器材，从图中读出两光电门中心之间的距离s＝________cm(2)测量挡光条的宽度d，记录挡光条通过光电门1和2所用的时间Δt1和Δt2，并从拉力传感器中读出滑块受到的拉力F，为了完成实验，还需要直接测量的一个物理量是__________．(3)该实验是否需要满足砝码盘和砝码的总质量远小于滑块、挡光条和拉力传感器的总质量？________(填“是”或“否”)．解析(1)毫米刻度尺要注意估读一位，是整数的要补零，因此两光电门中心之间距离是500.0 mm，即50.00 cm.(2)要测量物体的动能的变化量必须要测出物体的质量．(3)力的大小是从拉力传感器直接读的，没有必要满足题目叙述的条件．答案(1)50.00(2)滑块、挡光条和拉力传感器的总质量M(3)否3．某实验小组分别设计了如图4甲、乙、丙所示的实验装置来验证机械能守恒定律．图4(1)经分析比较后，其中最理想的实验装置是________(选填“甲”、“乙”或“丙”)；(2)图丁是利用最理想的实验装置进行实验得到的一条纸带，图中点1是打点计时器打出的第一个点，其他各点是紧接着连续打出的点，如果发现第1、2两点之间的距离明显大于2mm，这是因为实验操作时__________________；(3)已知重锤的质量为m，相邻两计数点的时间间隔为T，仅考虑出现(2)所述情况所带来的影响时，设从打第1点到打第6点过程中重锤减少的重力势能为ΔE p，则下列关系式正确的是________(填选项前的字母)；A ．ΔE p ＞ms 28T 2B ．ΔE p ＝ms 28T 2C ．ΔE p ＜ms 28T2(4)若实验操作正确，某同学根据公式v 26＝2gh 计算出从第1点到第6点重锤动能增加量ΔE k ＝12mv 26，由ΔE p ＝mgh ，计算出重力势能的减少量，再根据ΔE k ＝ΔE p 得出重锤在下落过程中机械能守恒的结论．则该探究过程是______(选题“合理”或“不合理”)的，理由是______________________.解析 (1)图乙中纸带上所打下的点较少，图丙中用手释放纸带，出现人为因素，而影响纸带的释放，故比较理想的实验装置为图甲中的装置；(2)打下第一点的速度不为零，即先释放纸带，后接通电源；(3)根据机械能守恒可得：ΔE p ＝ms 28T 2－E k1，故ΔE p ＜ms 28T2，选项C 正确；(4)重锤下落过程中还受到阻力作用，其下落的加速度a ＜g ，故不可以用v 26＝2gh 来计算． 答案 (1)甲(2)先释放纸带，后接通电源 (3)C(4)不合理 重锤下落过程中受阻力作用，下落加速度a ＜g ，不可用v 26＝2gh 计算(其他合理答案也可)4．(2014·辽宁一模)某探究学习小组的同学欲“探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系”，在实验室设计了如图5所示甲、乙两套装置，图中A 为小车，B 为打点计时器，C 为弹簧测力计，P 为小桶(内有砂子)，一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置．图5(1)如果忽略滑轮与绳间的摩擦，小组成员认为图甲中弹簧测力计的示数即 为小车受到的拉力大小，而图乙中弹簧测力计示数的二倍为小车受到的拉力大小，请判断小组成员分析的是否正确，若不正确，简要说明不正确的原因： _____________________________________.(2)选择了上述一种合理的方法后，要顺利完成该实验，除图中实验仪器和低压交流电源(含导线)外，还必需的两个实验仪器是________、________.(3)该实验中发现小车受的阻力对实验结果影响较大，请你利用该装置测出小车受到的阻力大小，其方法是：____________________________________.(4)在上述实验操作中，打点计时器使用的交流电频率为50 Hz.某同学打出的一段纸带如图6所示，O 、A 、B ……F 为打点计时器连续打出的计时点，根据图中数据求出小车运动时与纸带上E 点相对应的瞬时速度v E ＝______m/s.(结果保留3位有效数字)图6解析 (1)图乙的说法不正确．因为当小车加速运动时，考虑滑轮的质量，小车所受到的拉力小于(或不等于)弹簧测力计示数的二倍；(2)利用刻度尺测量纸带上计数点间的距离，利用天平测量小车的质量；(3)根据F －f ＝ma ，测出拉力F 、小车质量m 和加速度a ，可求得f ；(4)小车运动时与纸带上E 点相对应的瞬时速度v E ＝0.1 196－0.0 6402t m/s ＝1.39m/s.答案 (1)图乙的说法不正确 因为当小车加速运动时，考虑滑轮的质量，小车所受到的拉力小于(或不等于)弹簧秤示数的二倍 (2)刻度尺 天平(3)调整小桶内砂子质量，轻推小车，使小车拖动纸带做匀速运动，则弹簧测力计的示数等于小车受到的阻力大小(或根据F－f＝ma，测出拉力F、小车质量m和加速度a，可求得f)(4)1.39。
高考二轮复习一一力学实验一、教学目标：1、解读高考实验考纲，点出力学实验的重要性、考查特点及2014年预计考查形式。
2、构建知识网络，整合重点知识，并利用例题突破高考中频繁出现的考点和难点。
二、教学重难点：构建知识网络，整合重点知识，并利用例题突破高考中频繁出现的考点和难点。
三、教学方法：讲练结合法四、教学过程：（一）考纲解读：高考物理试题中，实验是必考内容，且近年来越来越受重视。
高考实验题除了对教材原有学生实验进行考查外，还把考查内容延伸到演示试验中，甚至拓展到迁移类试验、应用性实验、设计性实验以及“研究性学习”类实验。
要求学生利用所学知识，对实验仪器或实验方法重组，将教材中的学生实验和演示实验的实验原理、实验方法迁移到情景新颖的试验中去。
高考物理实验题目具有以下几个特点：1、重视对实验操作能力的考查.如实验步骤的排序、纠错；实验器材的选择，包括滑动变阻器、电阻箱、电表量程的选择；实物连线和运用图象与表格分析处理实验数据；实验结论的总结及误差分析；实验方案的改进创新等。
2、重视对基本仪器的读数、构造原理、重要实验方法及电学实验中的故障分析的考查，如游标卡尺、螺旋测微器、多用电表等的读数。
3、设计性实验是考查的热点.在近几年的各地高考中设计性的实验题比较多，此类实验能够综合考查考生创造性地应用已学知识、方法、原理，灵活处理陌生实验问题的能力，要求学生有较高的知识迁移能力、实验设计能力。
4、电学实验在高中阶段所占比例较大，是实验考查的重点，各地高考实验题中必有电学实验题。
对物理实验的考查通常是以独立题型出现，在高考中实验试题的命题一般是一个力学实验和一个电学实验.一个以考查演示实验或基本实验的基础实验知识、基本实验技能为主；另一个一般以考纲要求的基本实验为载体进行必要的改进和创新，考查考生对基本实验的理解能力、迁移能力和创新能力。
预测2013年高考实验考题主要表现为以下几种形式：1、一个力学实验题：以打点计时器为主要实验仪器，涉及位移、速度测量的基本力学实验，分值较少，难点不大，命题形式为填空题（或选择性填空）。
力学实验【学习目标】①研究匀变速直线运动；②探究弹力和弹簧伸长的关系；③验证力的平行四边形定则；④验证牛顿运动定律；⑤探究动能定理；⑥验证机械能守恒定律；1．现用频闪照相方法来研究物块的变速运动．在一小物块沿斜面向下运动的过程中，用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图所示．拍摄时频闪频率是10 Hz，通过斜面上固定的刻度尺读取的5个连续影像间的距离依次为x1、x2、x3、x4.已知斜面顶端的高度h和斜面的长度s.数据如下表所示．重力加速度大小g＝9.80 m/s2.单位：cmx1x2x3x4h s10.7615.0519.3423.6548.0080.00根据表中数据，完成下列填空：(1)物块的加速度a＝________ m/s2(保留3位有效数字)(2)因为________，可知斜面是粗糙的．2．某实验小组探究弹簧的劲度系数k与其长度(圈数)的关系．实验装置如图所示：一均匀长弹簧竖直悬挂，7个指针P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处；通过旁边竖直放置的刻度尺，可以读出指针的位置，P0指向0刻度．设弹簧下端未挂重物时，各指针的位置记为x0；挂有质量为0.100 kg的砝码时，各指针的位置记为x.测量结果及部分计算结果如下表所示(n为弹簧的圈数，取重力加速度为9.80 m/s2)．已知实验所用弹簧总圈数为60，整个弹簧的自由长度为11.88 cm.P1P2P3P4P5P6x0(cm) 2.04 4.06 6.068.0510.0312.01x(cm) 2.64 5.267.8110.3012.9315.41n 102030405060k (N/m) 163 56.0 43.6 33.8 28.8 1k(m/N)0.006 1 0.017 9 0.022 9 0.029 6 0.034 7(1)将表中数据补充完整：________；________.(2)以n 为横坐标，1k 为纵坐标，在下图给出的坐标纸上画出1k—n 图像．(3)上图中画出的直线可近似认为通过原点．若从实验中所用的弹簧截取圈数为n 的一段弹簧，该弹簧的劲度系数k 与其圈数n 的关系的表达式为k ＝________ N /m ；该弹簧的劲度系数k 与其自由长度l 0(单位为m)的关系表达式为k ＝________ N/m.3．有同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则：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 ，每个钩码的质量相等，当系统达到平衡时，根据钩码的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：(1)改变钩码个数，实验能完成的是________． A ．钩码的个数N 1＝N 2＝2，N 3＝4 B ．钩码的个数N 1＝N 3＝3，N 2＝4 C ．钩码的个数N 1＝N 2＝N 3＝4D ．钩码的个数，N 1＝3，N 2＝4，N 3＝5(2)在拆下钩码和绳子前，应该做好三个方面的记录：________________________________________________________________________； ________________________________________________________________________； ________________________________________________________________________. 4．某同学利用图(a)所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a 与钩码的质量m 的对应关系图，如图(b)所示．实验中小车(含发射器)的质量为200 g ，实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮，小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到．回答下列问题：(1)根据该同学的结果，小车的加速度与钩码的质量成______(填“线性”或“非线性”)关系．(2)由图(b)可知，a—m图线不经过原点，可能的原因是___________________________．(3)若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力，则实验中应采取的改进措施是________________________，钩码的质量应满足的条件是___________________________．题型1 探究弹力和弹簧伸长的关系解题方略实验数据的处理方法(1)列表法：将测得的实验数据填入设计好的表格之中，可以分析两物理量间的定性关系.(2)图象法：根据记录的实验数据在平面直角坐标系内进行作图.若是曲线应平滑，若是直线要让尽量多的点过直线，或在直线两侧均匀分布.(3)函数法：往往是根据图象得到物理量间的函数关系方程式.例1如图甲为某同学用力传感器去探究弹簧的弹力和伸长量的关系的实验情景.用力传感器竖直向下拉上端固定于铁架台的轻质弹簧，读出不同拉力下的标尺刻度x及拉力大小F(从电脑中直接读出).所得数据记录在下列表格中：拉力大小F/N0.450.690.93 1.14 1.44 1.69标尺刻度x/cm57.0258.0159.0060.0061.0362.00(1)从图乙读出刻度尺上的刻度值为________ cm；(2)根据所测数据，在图丙坐标纸上作出F与x的关系图象；(3)由图象求出该弹簧的劲度系数为________N/m、弹簧的原长为________cm.(均保留三位有效数字)变式1(1)某次研究弹簧所受弹力F与弹簧长度L的关系实验时得到如图(a)所示的F－L图象，由图象可知：弹簧原长L0＝________ cm，求得弹簧的劲度系数k＝________ N/m.(2)如图(b)所示，细绳的左端挂上钩码(已知每个钩码重G＝1 N)，右端固定在弹簧的右端，O处固定一块带孔的数字挡板，使(1)中研究的弹簧压缩，稳定后指针指示如图(b)，则指针所指刻度尺示数为________ cm.由此可推测图(b)中所挂钩码的个数为________个.题型2 验证力的平行四边形定则解题方略1.本实验考查的重点是“力作用效果的等效性”.2.对实验步骤中两个分力和合力的大小和方向的确定也是考查的重点.例2如图所示，某同学在家中尝试验证力的平行四边形定则，他找到三条长度和粗细相同的橡皮筋(遵循胡克定律)，以及重物、刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子等.他设计了如下实验：①将三条橡皮筋的一端系在一起，另一端分别连一个绳套.②他分别向两边拉住任意两个绳套，测量橡皮筋的长度是否相等.③在墙上A、B两点钉两个钉子，将白纸固定在墙面上合适的位置，再将橡皮筋的两个绳套套在两钉子上，测出此时三条橡皮筋的长.④将重物挂在第三个绳套C上，测量并记录三条橡皮筋的长度并记下结点O的位置.⑤取下白纸，画出受力图，验证平行四边形定则.⑥换用不同的重物并改变A、B的位置重复实验.(1)实验步骤②的目的是________；(2)实验步骤④中，有一个重要遗漏是________；(3)实验步骤⑥中________(选填“要”或“不要”)保证O点位置不变；(4)为了使实验更准确，下述做法不正确的是________.A.A、B要一样高B.A、B距离要适当C.重物质量不能太大D.橡皮筋要与墙面平行变式2某同学利用如图甲所示的装置验证力的平行四边形定则.在竖直放置、贴有白纸的木板上固定有两个轻质小滑轮，细线AB和OC连接于O点，细线AB绕过两滑轮，D、E是细线与光滑滑轮槽的两个切点.在细线末端A、B、C三处分别挂有不同数量的相同钩码.设所挂钩码个数分别用N1、N2、N3表示.挂上适当数量的钩码，当系统平衡时进行相关记录.改变所挂钩码的数量，重复进行多次实验.(1)下列关于本实验操作的描述，正确的有________.a.需要利用天平测出钩码的质量b.∠EOD 不宜过大c.两滑轮的轴心不必处于同一条水平线上d.每次实验都应使细线的结点O 处于同一位置(2)每次实验结束后，需要记录的项目有N 1、N 2、N 3的数值和________.(3)该同学利用某次实验结果在白纸上绘制了如图乙所示的实验结果处理图，则根据你对本实验的理解，要验证力的平行四边形定则，还需对该图作出如下完善：________.题型3 验证牛顿运动宣告解题方略《考试大纲》规定的六个力学实验中有四个涉及打点计时器：研究匀变速直线运动、探究加速度与力、质量的关系、探究动能定理和验证机械能守恒定律.这类实验的关键是要掌握纸带的分析处理方法，对于纸带常有以下三大应用： (1)由纸带确定时间要区别打点计时器打出的点与人为选取的计数点之间的区别与联系，便于测量和计算，一般每五个点取一个计数点，这样时间间隔为Δt ＝0.02×5 s ＝0.1 s. (2)求解瞬时速度利用做匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度.如图所示，打n 点时的瞬时速度v n ＝x n ＋x n ＋12T例3 (2016·全国丙卷·23)某物理课外小组利用图中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系.图中，置于实验台上的长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮；轻绳跨过滑轮，一端与放在木板上的小滑车相连，另一端可悬挂钩码.本实验中可用的钩码共有N ＝5个，每个质量均为0.010 kg.实验步骤如下： (1)将5个钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物块，使小车(和钩码)可以在木板上匀速下滑.(2)将n (依次取n ＝1,2,3,4,5)个钩码挂在轻绳右端，其余N －n 个钩码仍留在小车内；用手按住小车并使轻绳与木板平行.释放小车，同时用传感器记录小车在时刻t 相对于其起始位置的位移s ，绘制st 图象，经数据处理后可得到相应的加速度a .(3)对应于不同的n 的a 值见下表.n ＝2时的st 图象如图1所示；由图1求出此时小车的加速度(保留2位有效数字)，将结果填入下表.n 1 2 3 4 5 a /(m·s －2) 0.20 0.58 0.78 1.00图1 图2(4)利用表中的数据在图2中补齐数据点，并作出an 图象.从图象可以看出：当物体质量一定时，物体的加速度与其所受的合外力成正比.(5)利用an 图象求得小车(空载)的质量为________kg(保留2位有效数字，重力加速度取g ＝9.8 m·s －2).(6)若以“保持木板水平”来代替步骤(1)，下列说法正确的是________(填入正确选项前的标号) A.an 图线不再是直线B.an 图线仍是直线，但该直线不过原点C.an 图线仍是直线，但该直线的斜率变大变式3 在“用DIS 研究小车加速度与所受合外力的关系”实验中时，甲、乙两组分别用如图(a)、(b)所示的实验装置进行实验，重物通过细线跨过滑轮拉相同质量小车，位移传感器(B )随小车一起沿水平轨道运动，位移传感器(A )固定在轨道一端.甲组实验中把重物的重力作为拉力F ，乙组直接用力传感器测得拉力F ，改变重物的重力重复实验多次，记录多组数据，并画出a －F 图象.(1)位移传感器(B )属于________.(填“发射器”或“接收器”)(2)甲组实验把重物的重力作为拉力F 的条件是________________________________.(3)下图中符合甲组同学作出的实验图象的是________；符合乙组同学作出的实验图象的是________.题型4 探究动能定理解题方略在探究动能定理时，通常有定性分析和定量计算两种考查方式.定性分析一般要求作出W －v 2图象，也可以拓展为与W 或v 2相关的物理量间的关系图象，如l －v 2等；定量计算时需要用W ＝Fl 计算合外力做的功，再利用ΔE k ＝12m v 2－12m v 20计算出动能的变化量，比较即可.例4 为验证“拉力做功与物体动能变化的关系”，某同学到实验室找到下列器材：长木板(一端带定滑轮)、电磁打点计时器、质量为200 g 的小车、质量分别为10 g 、30 g 和50 g 的钩码、细线、学生电源(有“直流”和“交流”挡).该同学进行下列操作： A.组装实验装置，如图(a)所示B.将质量为200 g 的小车拉到打点计时器附近，并按住小车C.选用50 g 的钩码挂在拉线的挂钩P 上D.释放小车，接通打点计时器的电源，打出一条纸带E.在多次重复实验得到的纸带中选出一条点迹清晰的纸带，如图(b)所示F.进行数据采集与处理请你完成下列问题：(1)进行实验时，学生电源应选择用________挡(选填“直流”或“交流”).(2)该同学将纸带上打出的第一个点标为“0”，且认为打“0”时小车的速度为零，其后依次标出计数点1、2、3、4、5、6(相邻两个计数点间还有四个点未画)，各计数点间的时间间隔为0.1 s ，如图(b)所示.该同学测量出计数点0到计数点3、4、5的距离，并标在图(b)上.则在打计数点4时，小车的速度大小为________ m /s ；如果将钩码的重力在数值上当作小车所受的拉力，则在打计数点0到4的过程中，拉力对小车做的功为________ J ，小车的动能增量为________ J.(取重力加速度g ＝9.8 m/s 2，结果均保留两位有效数字)(3)由(2)中数据发现，该同学并没有能够得到“拉力对物体做的功等于物体动能增量”的结论，且对其他的点(如2、3、5点)进行计算的结果与“4”计数点相似.你认为产生这种实验结果的主要原因有(写出两条即可)①_______________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________.变式4 探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图1所示.实验过程中有平衡摩擦力的步骤，并且设法让橡皮筋对小车做的功以整数倍增大，即分别为W 0、2W 0、3W 0、4W 0….图1 图2(1)实验中首先通过调整木板倾斜程度平衡摩擦力，目的是________(填写字母代号). A.为了释放小车后小车能做匀加速运动 B.为了增大橡皮筋对小车的弹力C.为了使橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功D.为了使小车获得较大的动能(2)图2是在正确操作情况下打出的一条纸带，从中截取了测量物体最大速度所用的一部分，已知相邻两点打点时间间隔为0.02 s ，则小车获得的最大速度v m ＝_______m/s(保留3位有效数字).(3)几名同学在实验中分别得到了若干组橡皮筋对小车做的功W 与小车获得的最大速度v m 的数据，并利用数据绘出了下列给出的四个图象，你认为其中正确的是________.题型5 验证机械能守恒解题方略1.验证机械能守恒定律的数据处理方法一：利用起始点和第n 点计算.代入gh n 和12v 2n ，如果在实验误差允许的范围内，gh n ＝12v 2n ，则验证了机械能守恒定律.方法二：任取两点计算.任取两点A 、B 测出h AB ，算出gh AB ；算出12v 2B －12v 2A 的值；在实验误差允许的范围内，若gh AB ＝12v 2B －12v 2A ，则验证了机械能守恒定律.方法三：图象法.从纸带上选取多个点，测量从第一点到其余各点的下落高度h ，并计算各点速度的平方v 2，然后以12v 2为纵轴，以h 为横轴，根据实验数据绘出12v 2－h 图线.若在实验误差允许的范围内图线是一条过原点且斜率为g 的直线，则验证了机械能守恒定律. 2.误差分析教材中验证机械能守恒定律的实验是利用自由落体运动进行研究的，在重物和纸带下落过程中要克服阻力做功，故动能的增加量一定略小于重力势能的减少量，这是不可避免的，属于系统误差.而利用竖直上抛运动验证机械能守恒定律，动能的减少量略大于重力势能的增加量，所以在对误差进行分析时，要根据实验方法和条件合理分析，不能盲目套用公式或结论.例5(2016·全国乙卷·22)某同学用图(a)所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有20 Hz、30 Hz和40 Hz，打出纸带的一部分如图(b)所示.该同学在实验中没有记录交流电的频率f，需要用实验数据和其它题给条件进行推算.(1)若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用f和图(b)中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为________，打出C点时重物下落的速度大小为________，重物下落的加速度大小为________.(2)已测得s1＝8.89 cm，s2＝9.50 cm，s3＝10.10 cm；当重力加速度大小为9.80 m/s2，实验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%.由此推算出f为________Hz.变式5某同学利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图所示.气垫导轨与水平桌面的夹角为θ，导轨底端P点有一带挡光片的滑块，滑块和挡光片的总质量为M，挡光片的宽度为b，滑块与沙桶由跨过轻质光滑定滑轮的细绳相连.导轨上Q点固定一个光电门，挡光片到光电门的距离为d.(1)实验时，该同学进行了如下操作：①开启气泵，调节细沙的质量，使滑块处于静止状态，则沙桶和细沙的总质量为________；②在沙桶中再加入质量为m的细沙，让滑块从P点由静止开始运动.已知光电门记录挡光片挡光的时间为Δt，则滑块通过Q点的瞬时速度为________.(2)在滑块从P点运动到Q点的过程中，滑块的机械能增加量ΔE1＝________，沙桶和细沙的机械能减少量ΔE2＝________.在误差允许的范围内，如果ΔE1＝ΔE2，则滑块、沙桶和细沙组成的系统机械能守恒.题型6 力学创新实验例6(2016·全国甲卷·22)某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究，实验装置如图1所示：轻弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一物块接触而不连接，纸带穿过打点计时器并与物块连接.向左推物块使弹簧压缩一段距离，由静止释放物块，通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能.图1 图2(1)实验中涉及到下列操作步骤：①把纸带向左拉直②松手释放物块③接通打点计时器电源④向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量上述步骤正确的操作顺序是________(填入代表步骤的序号).(2)图2中M和L纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果.打点计时器所用交流电的频率为50 Hz.由M纸带所给的数据，可求出在该纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为________m/s.比较两纸带可知，________(填“M”或“L”)纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大.变式6某研究小组设计了一种“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案.如图所示，A是可固定于水平桌面上任意位置的滑槽(滑槽末端与桌面相切)，B是质量为m的滑块(可视为质点).第一次实验，如图(a)所示，将滑槽末端与桌面右端M对齐并固定，让滑块从滑槽最高点由静止滑下，最终落在水平地面上的P点，测出滑槽最高点距离桌面的高度h、M距离地面的高度H、M与P间的水平距离x1；第二次实验，如图(b)所示，将滑槽沿桌面向左移动一段距离并固定，让滑块B再次从滑槽最高点由静止滑下，最终落在水平地面上的P′点，测出滑槽末端与桌面右端M的距离L、M与P′间的水平距离x2.(1)在第二次实验中，滑块到M点的速度大小为________.(用实验中所测物理量的符号表示，已知重力加速度为g).(2)通过上述测量和进一步的计算，可求出滑块与桌面间的动摩擦因数μ，下列能引起实验误差的是________.(选填序号)A.h的测量B.H的测量C.L的测量D.x2的测量(3)若实验中测得h＝15 cm、H＝25 cm、x1＝30 cm、L＝10 cm、x2＝20 cm，则滑块与桌面间的动摩擦因数μ＝________.(结果保留1位有效数字)1.在“探究求合力的方法”实验中，橡皮条一端固定于A点.(1)如图1所示，同时使用两只弹簧测力计通过细绳套将橡皮条的另一端拉至O点.分别记录两个拉力的大小和方向，其中一只弹簧测力计的示数如图所示，则其示数为________ N.图1 图2(2)关于本实验，下列说法正确的是________.A.细绳套尽可能短一些B.橡皮条的伸长量越大越好C.拉两个细绳套时，两拉力夹角越大越好D.拉细绳套时，拉力应尽量与木板平行(3)某同学通过多次实验得出：力的合成遵循平行四边形定则.图2为根据其中一次实验数据画出的两个力F1、F2的图示，请利用平行四边形定则在图中作出这两个力的合力F合，根据图示可以确定合力大小为________ N.2.在利用如图甲所示的实验装置做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验.所用的钩码的质量都是30 g.实验中，先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将4个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次挂完钩码待弹簧稳定后测出相应的弹簧总长度，并将数据填在了下面的表中.(弹簧始终未超过弹性限度，取g＝10 m/s2)，试完成下列问题：实验次数1234 5钩码总质量(g)0306090120弹簧总长度(cm) 6.007.118.209.3110.40(1)请在图乙所示的坐标纸中作出弹簧弹力大小F跟弹簧总长度x之间的函数关系图象.(2)由图象求得该弹簧的劲度系数k＝________ N/m(保留两位有效数字).(3)某同学直接利用表中实验数据，作出了钩码质量m跟弹簧总长度x之间的函数关系图象是一条直线，该图象斜率所表示的物理意义是________________；该图象在横轴上截距的物理意义是________________.3.为了“探究加速度与力、质量的关系”，现提供如图所示的实验装置：(1)以下实验操作正确的是()A.将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在砝码及砝码盘的牵引下恰好做匀速运动B.调节滑轮的高度，使细线与木板平行C.先接通电源后释放小车D.实验中小车的加速度越大越好(2)在实验中，得到一条如图1所示的纸带，已知相邻计数点间的时间间隔为T＝0.1 s，且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出分别为3.09 cm、3.43 cm、3.77 cm、4.10 cm、4.44 cm、4.77 cm，则小车的加速度a＝________ m/s2(结果保留两位有效数字).图1 图2(3)有一组同学保持小车及车中的砝码质量一定，探究加速度a与所受外力F的关系，他们在轨道水平及倾斜两种情况下分别做了实验，得到了两条a—F图线，如图2所示.图线________是在轨道倾斜情况下得到的(填“①”或“②”)；小车及车中砝码的总质量m＝________ kg.4.(2016·四川理综·8)用如图所示的装置测量弹簧的弹性势能.将弹簧放置在水平气垫导轨上，左端固定，右端在O点；在O点右侧的B、C位置各安装一个光电门，计时器(图中未画出)与两个光电门相连.先用米尺测得B、C两点间距离s，再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置A，静止释放，计时器显示遮光片从B到C所用的时间t，用米尺测量A、O之间的距离x.(1)计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是________.(2)为求出弹簧的弹性势能，还需要测量________.A.弹簧原长B.当地重力加速度C.滑块(含遮光片)的质量(3)增大A、O之间的距离x，计时器显示时间t将________.A.增大B.减小C.不变5.如图甲所示为验证机械能守恒定律的实验简图，地面以下为较松软的泥土.实验时把一质量为m的铁块举到离地面高为H的地方，让其自由下落，落入泥土中.铁块下面贴有力传感器(质量忽略不计)，可测得泥土中任意深度h处铁块受到的阻力F f，图乙为计算机根据所测数据绘制的拟合图象(横轴表示深度h，单位cm，纵轴表示阻力F f，单位N).分析图象数据，可得出铁块受到的阻力F f与深度h的关系为________(选填“F f＝kh2”、“F f＝kh3”或“F f＝kh4”).某次实验中，铁块下落深度为h1时停止运动，尝试写出铁块从下落到落地前验证其机械能守恒定律的方程________(比例系数k为已知)6.用如图所示装置做“验证动能定理”的实验.实验中，小车碰到制动挡板时，钩码尚未到达地面.图1 图2(1)为了保证细绳的拉力等于小车所受的合外力，以下操作必要的是________(选填选项前的字母).A.在未挂钩码时，将木板的右端垫高以平衡摩擦力B.在悬挂钩码后，将木板的右端垫高以平衡摩擦力C.调节木板左端定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行D.所加钩码的质量尽量大一些(2)如图2是某次实验中打出纸带的一部分.O、A、B、C为4个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有4个打出的点没有画出，所用交流电源的频率为50 Hz.通过测量，可知打点计时器打B点时小车的速度大小为______ m/s.(3)甲同学经过认真、规范地操作，得到一条点迹清晰的纸带.他把小车开始运动时打下的点记为O ，再依次在纸带上取等时间间隔的1、2、3、4、5、6等多个计数点，可获得各计数点到O 的距离s 及打下各计数点时小车的瞬时速度v .如图3是根据这些实验数据绘出的v 2－s 图象.已知此次实验中钩码的总质量为0.015 kg ，小车中砝码的总质量为0.100 kg ，取重力加速度g ＝ 9.8 m/s 2，则由图象可知小车的质量为________kg(结果保留两位有效数字).(4)在钩码总质量远小于小车质量的情况下，乙同学认为小车所受拉力大小等于钩码所受重力大小.但经多次实验他发现拉力做的功总是要比小车动能变化量小一些，造成这一情况的原因可能是__________(选填选项前的字母).A.滑轮的轴处有摩擦B.小车释放时离打点计时器太近C.长木板的右端垫起的高度过高D.钩码做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力7.某同学用如图1所示的装置验证机械能守恒定律.一根细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于A 点，光电门固定在A 的正下方，在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d 的遮光条.将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t 可由计时器测出，取v ＝d t作为钢球经过A 点时的速度.记录钢球每次下落的高度h 和计时器示数t ，计算并比较钢球在释放点和A 点之间的势能变化大小ΔE p 与动能变化大小ΔE k ，就能验证机械能是否守恒.图1 图2(1)用ΔE p ＝mgh 计算钢球重力势能变化的大小，式中钢球下落高度h 应测量释放时的钢球球心到________之间的竖直距离.A.钢球在A 点时的顶端B.钢球在A 点时的球心C.钢球在A 点时的底端(2)用ΔE k ＝12m v 2计算钢球动能变化的大小，用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图2所示，其读数为________cm.某次测量中，计时器的示数为0.010 0 s ，则钢球的速度为v ＝________m/s.(3)下表为该同学的实验结果：ΔE p (×10－2 J) 4.892 9.786 14.69 19.59 29.38ΔE k (×10－2 J) 5.04 10.1 15.1 20.0 29.8他发现表中的ΔE p 与ΔE k 之间存在差异，认为这是由于空气阻力造成的.你是否同意他的观点？请说明理由.。
解密14 力学实验⎧⎫⎧⎪⎪⎧⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎬⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎩⎩⎭研究匀变速直线运动实验原理探究性实验探究弹力和弹簧伸长的关系实验器材探究动能定理实验步骤力学实验步骤验证力的平行四边行定则数据处理验证牛顿运动定律误差分析验证性实验验证机械能守恒注意事项验证动量守恒定律考点1 研究匀变速直线运动一、实验目的1．练习正确使用打点计时器，学会利用打上点的纸带研究物体的运动。
2．掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法（2x aT ∆=）。
3．测定匀变速直线运动的加速度。
二、实验原理 1．打点计时器（1）作用。
计时仪器，每隔0.02 s 打一次点。
（2）两种打点计时器的比较（3）纸带上点的意义表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置；通过研究纸带上各点之间的距离，可以判断物体的运动情况；可以利用纸带上打出的点来确定计数点间的时间间隔。
2．匀变速直线运动的判断连续相等时间内的位移之差是恒量，即213243x x x x x x x ∆=-=-=-==恒量（不为零），则物体做匀变速直线运动，且2x aT ∆=。
3．由纸带求物体运动速度的方法根据匀变速直线运动某段时间中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度，即12n n n x x v T++=。
4．由纸带求加速度 （1）用“逐差法”求加速度根据24152633x x x x x x aT -=-=-=，求出加速度41123x x a T -=、52223x x a T -=、63323x x a T -=，再计算出a 1、a 2、a 3的平均值，即为物体运动的加速度，即45612329x x x x x x a T ++---=。
（2）利用v –t 图象的斜率求加速度 先根据12n n n x x v T++=求出多个时刻随对应点的瞬时速度，然后画出v –t 图象，图线的斜率即为物体运动的加速度。
三、实验器材电火花计时器（或电磁打点计时器）一端固定有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸。
力学实验教学目标1．通过对实验的复习，做到对力学中的学生实验明确实验目的，掌握实验原理，学会实验操作，正确处理实验数据．2．进一步学习用实验处理问题的方法，体会实验在物理学中的重要地位．3．掌握实验操作方法，培养动手操作的能力．4．通过对力学中学生实验的比较，知道所涉及到实验的类型．5．在掌握课本上所给学生实验的基础上，灵活应用所学知识解决其它问题．教学重点、难点分析1．理解实验的设计思想，不但要知道怎样做实验，更应该知道为什么这样做实验．2．掌握正确的实验操作，是完成实验的最基本要求，对学生来说也是难度较大的内容，一定要让学生亲自动手完成实验．3．处理数据时，要有误差分析的思想，要能够定性地分析在实验中影响实验误差的条件．教学过程设计教师活动说明：在力学中一共有八个实验是高考中要求的实验，在做实验复习时，要明确实验目的，掌握实验原理，理解地记住实验步骤，处理好实验数据．在实验复习中，实验操作是必不可少的．按照考纲中的顺序，我们一起来复习力学中所涉及的实验．[实验一] 互成角度的两个共点力的合成此实验的目的是验证力合成的平行四边形法则．请一个同学把实验器材和主要实验步骤简述一下．回答：实验器材有木板、白纸、图钉、带细线的橡筋、弹簧秤等．安装好器材，如图1-8-1所示，用两个弹簧秤把橡皮筋的一端拉到O点，记下两个力的大小和方向．再用一个弹簧秤把橡皮筋的一端拉到O点．设定力的长度单位，利用力的图示的方法分别作出分力与合力．用平行四边形法则作出两个分力的合力．比较直接测得的合力与用平行四边形法则得到的合力的大小和方向，可以确定在误差范围内，力的合成满足平行四边形法则．</PGN0080.TXT/PGN>例：在做共点的两个力的合成的实验时，如果只给一个弹簧秤能否完成这个实验？回答：可以．可先做出两个分力的方向，把两根细线向着两个分力的方向去拉，一只手直接拉线，另一只手通过弹簧秤拉线记下拉力的大小，然后把弹簧秤放到另一根线上重复实验．只要总把橡皮筋的一端拉到O点，合力的大小和方向就是不变的．两次拉两根线的方向都相同，两个分力的方向是不变的，两个分力的大小也是保持不变的，可用弹簧秤分别测出两个分力的大小．实验操作：用所给器材完成此实验．[实验二] 练习使用打点计时器[实验三] 测定匀变速直线运动的加速度这两个实验都是练习使用打点计时器的实验，我们一起复习．提问：打点计时器的作用和使用方法．给出一条打好点的纸带如图1-8-2所示．回答：打点计时器是测量时间的工具．把纸带跟运动物体连接在一起，利用打点计时器在纸带上记录下物体的运动情况．打点计时器使用交流6V电源，打点的频率为50Hz，周期为0.02s．</PGN0081.TXT/PGN>提问：（1）怎样利用纸带判断物体是在做匀变速运动？回答：把纸带上的点标上A、B、C、D、E，各点间的距离分别为s1、s2、s3、s4．如果满足△s=s2-s1=s3-s2=s4-s3，则物体做匀变速直线运动．（2）怎样计算做匀变速直线运动的物体在某个位置时的速度？利用这条纸带可计算出物体过某一点的速度，如计算B点时的速度公式为VB=（s1+s2）/2t．（3）怎样计算它的加速度？计算物体的加速度有两种方法，可以利用公式△s=at2计算，也可以用a=（VC-VB）/t计算．例：利用打点计时器测自由落体的加速度，重锤下落时打出一条纸带如图1-8-3所示，计算重力加速度的数值解：可先算出B点和C点的速度VB=（0.2736-0.1900）/（2×0.02）=2.09（m/s）VC=（0.3211-0.2299）/（2×0.02）=2.28（m/s）g=（2.28-2.09）/0.02=9.50（m/s2）[实验四] 验证牛顿第二运动定律提问：验证牛顿第二定律的实验要证明哪两个关系？实验装置如图1-8-4所示．问答：通过实验要验证物体的加速度跟物体所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比这样两个关系．提问：安装好实验装置后还需要做什么调整？回答：安装实验装置后首先要平衡摩擦力．把小车上装好纸带，把木板后垫高一些，在木板上轻轻向下推一下小车，小车应该做匀速运动．提问：如何进行实验操作？回答：保持小车的质量不变，改变所挂砝码的质量，打出5条纸带，记下每条纸带对应的砝码质量值；保持所挂砝码的质量不变，在小车上加砝码，改变小车的质量，打出5条纸带，记下每条纸带对应的小车的质量值．提问：怎样处理数据？分别计算出每条纸带的加速度值．做出在质量不变的条件下，加速度与小车所受外力的关系图线；做出在小车受力不变的条件下，加速度与小车质量倒数的关系图线．从图线上可以看出小车的加速度跟所受外力与自身质量的关系．例：在验证牛顿第二定律的实验中，一个同学打出了5条纸带后，测出了纸带中相邻的每五段间的距离和每条纸带对应的小车的受力情况（见表），处理数据后在图1-8-5所示的坐标中画出a-F图线．解：先根据所给的数据利用公式△s-at2算出小车在不同受力情况下的加速度值，分别为0.25m/s2、0.50m/s2、0.75m/s2、1.00m/s2、1.25m/ s2．如图1-8-6所示，在坐标系中标点后，画出图线为一条直线．说明：在实验中要平衡摩擦力，要知道摩擦力平衡不好对实验结果的影响，会对a-F图线中不过原点问题的解释．在实验中要求所挂砝码的质量要远小于车的质量，如果这一条件不满足将会出现的图线的变化．本实验中数据的处理量较大，要能够正确合理地处理数据．[实验五] 验证碰撞中的动量守恒提问：两个物体在所受合外力为零的条件下，相互作用前后的动量满足什么关系？回答：当两个物体组成的系统在所受合外力为零的条件下发生碰撞，系统在碰撞前的总动量等于碰撞后的总动量．提问：怎样通过实验验证动量守恒定律？回答：实验装置如图1-8-7所示，实验中小球的质量可以用天平称出，小球在碰前和碰后的速度利用从同一高度做平抢运动的小球的飞行时间相等，平抛运动的小球在水平方向做匀速运动的特点，用小球在碰前和碰后的水平飞行距离表示它的速度，这样就可以利用小球的质量和飞行的水平距离来表示出碰撞中的动量守恒关系．入射球的质量要大于被碰球的质量，两球的半径相等．实验时先不放被碰球B，入射球A从一个确定的高度释放落在地面上的P点，小球飞行的水平距离为OP．再把被碰球B放在支架上，A球从同一高度释放，两球相碰后分别落在地面上的M点和N点．两球飞行的水平距离分别为OM和O′N，如果在碰撞中满足动量守恒定律，那么应该有关系m1OP=m1OM+m2O′N．提问：实验时还应注意哪些问题？在实验中要注意仪器的正确安装与调整，斜槽的末端一定要水平，小球的出射点应是O点的正上方，两小球相碰时应在同一个高度上．实验时，每个点应让小球落10次，取落点的中心进行测量．例：在研究碰撞中的动量守恒的实验中，下列操作正确的是A．改变入射小球的释放高度，多次释放，测出每次的水平位移，求出平均值，代入公式计算B．入射小球应始终保持在同一高度上释放C．两球相碰时，两球的球心必须在同一水平高度上D．重复从同一高度释放入射小球，用一个尽量小的圆将其各次落点圈在其中，取其圆心作为小球落点的平均值分析：入射小球每一次释放都应保持在同一高度上，这样在多次实验中才能使小球的初速度保持不变．两球相碰时应在同一高度上，保证两球的飞行时间相等．另外，利用画圆的方法取落点的平均值，可以减小实验误差．此题的正确答案为B、C、D．</PGN0084.TXT/PGN>实验操作：用所给器材完成实验．[实验六] 研究平抛物体的运动提问：说出画出平抛物体运动轨迹的方法．回答：平抛物体的运动可以分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动．将小球从斜槽的同一高度上释放，从槽末端的水平槽以一定的水平初速度平抛出去．在竖直面的纸上找出小球飞行轨迹中的几个点，用圆滑的曲线连接起各点，就得到了物体做平抛运动的轨迹，为一条抛物线．提问：怎样求出平抛运动物体的初速度？回答：如图1-8-8所示，以抛出点为坐标原点，水平向右为x轴的正方向，竖直向下为y轴的正方向．在曲线上读取数个点的坐标值，利例：在研究平抛物体的运动实验中，应选用下列各组器材中的哪一组A．铁架台、方木板、斜槽和小球、秒表、米尺和三角板、重锤和细线、白纸和图钉B．铁架台、方木板、斜槽和小球、天平和秒表、米尺和三角板、重锤和细线、白纸和图钉C．铁架台、方木板、斜槽和小球、千分尺和秒表、米尺和三角板、重锤和细线、白纸和图钉D．铁架台、方木板、斜槽和小球、米尺和三角板、重锤和细线、白纸和图钉分析：在此实验中小球的直径较小，不需要用千分尺测量．实验中也不用测量时间，所以正确的答案应为D．[实验七] 验证机械能守恒定律提问：怎样验证机械能守恒定律？回答：在不计空气阻力的情况下，重物下落时的机械能守恒．如图1-8-9所示，把重锤与纸带相连，利用打点计时器记录下重锤下落过程中的运动情况．通过纸带测出重锤的下落高度从而算出重锤重力势能的变化，再算出重锤相应的动能，比较重力势能的减小量和动能的增加量，从而验证机械能守恒定律．提问：利用此装置还能做什么实验？回答：利用这个实验还可以计算重锤在下落时的加速度，即重力加速度．在已知重锤质量的条件下，通过计算重锤的下落高度和重锤的即时速度，算出重锤在下落过程中损失的机械能．例：将下列验证机械能守恒定律的实验步骤按正确顺序排列起来A．选取第1、2点的距离接近2mm的一条纸带，在这条纸带上选定计数点．B．将铁架台放在实验桌上，用附夹把打点计时器固定在铁架台上．C．换新纸带重复实验．D．量出从首点到各计数点间的距离，并算出各计数点的即时速度．E．比较△EK和△EP在误差允许范围内是否近似相等．F．在重锤上夹持一纸带，并将它从打点计时器的复写纸下面穿过限位孔，手持纸带保持竖直方向，接通电源后，松手让重锤牵引纸带下落，得到打点的纸带．G．计算各计数点的动能增加量△EK和势能减小量△EP．答：此题正确的排序为B、F、C、A、D、G、E．</PGN0086.TXT/PGN>[实验八] 用单摆测定重力加速度提问：怎样用单摆测当地的重力加速度？之后，可以计算出当地的重力加速度．在实验中利用米尺测出单摆的摆长，它是从悬点到球心的距离．让单摆以较小的角度摆动，当摆球过平衡位置时开始计时，记录单摆振动30至50个周期所用的时间，可以算出单摆的振动周期．代入公式g=4π2ln2/t2，计算出重力加速度值．改变摆长测出3个g值，取平均值．例：在做单摆测重力加速度的实验中，有以下器材可以选用，其中正确的一组为 [ ]A．小木球、细棉线、米尺、卡尺、秒表、铁架台等B．小木球、尼龙线、米尺、卡尺、秒表、铁架台等C．小钢球、尼龙线、米尺、卡尺、秒表、铁架台等D．小钢球、尼龙线、米尺、秒表、铁架台等分析：做单摆的实验时，摆球应该用密度较大的球，线应该用不易伸长的线．摆长的测量可以采取两种方法：用卡尺测出小球的直径，用米尺测出线长，也可以直接用米尺测出摆长．所以此题的正确答案为C、D．。
实验专题复习—力学教学目标1．通过对实验的复习，做到对力学中的学生实验明确实验目的，掌握实验原理，学会实验操作，正确处理实验数据。
2．进一步学习用实验处理问题的方法，体会实验在物理学中的重要地位。
3．掌握实验操作方法，培养动手操作的能力。
4．通过对力学中学生实验的比较，知道所涉及到实验的类型。
5．在掌握课本上所给学生实验的基础上，灵活应用所学知识解决其它问题。
教学重点、难点分析1．理解实验的设计思想，不但要知道怎样做实验，更应该知道为什么这样做实验。
2．掌握正确的实验操作，是完成实验的最基本要求，对学生来说也是难度较大的内容，一定要让学生亲自动手完成实验。
3．处理数据时，要有误差分析思想，要能够定性地分析在实验中影响实验误差的条件。
教学过程一、误差及有效数字1．误差（1）定义：测出的数值与真实值之间的差值叫误差。
（2）分类：分为系统误差和偶然误差。
①系统误差：产生：由于仪器本身不精确，或实验方法粗略或实验原理不完善而产生的。
特点：多次重做同一实验时，误差总是同样地偏大或偏小。
减小方法：校准测量仪器，改进实验方法，完善实验原理。
②偶然误差：产生：由于各种偶然因素对实验者、测量仪器、被测物理量的影响而产生。
特点：多次重做同一实验时，误差有时偏大，有时偏小。
减小方法：多次测量取平均值。
2．有效数字：（1）带一位不可靠数字的近似数字叫有效数字，有效数字的最后一位为误差所在位。
（2）确定有效数字时，应注意以下问题：①有效数字的位数与小数点的位置无关。
②有效数字的位数与单位无关。
③关于“0”在有效数字中的特殊性：0在前时，从左住右数第一个不为零的数字才是有效数字；0在后时，计入有效数字。
④乘方不算有效数字。
判定下列有效数字的位数：（1）0.072 （2）2.930 （3）38000 （4）3.23×102（1）2位（2）4位（3）5位（4）3位二、考试大纲规定的学生实验在力学中一共有八个实验知识点是高考中要求的实验，在做实验复习时，要明确实验目的，掌握实验原理，理解地记住实验步骤，处理好实验数据。
力学试验目录一、必修实验【题型一】 纸带类问题【题型二】弹簧、橡皮条类实验【题型三】 平抛实验二.选修实验【题型四】单摆实验【题型五】碰撞实验三．力学创新实验一、必修实验【题型一】纸带类问题【解题指导】1.平衡摩擦力的两个实验及方法探究加速度与力、质量的关系及探究做功与速度变化的关系两个实验均需平衡摩擦力，平衡摩擦力的方法是垫高有打点计时器的一端，给小车一个初速度，小车能匀速下滑。
2.三个关键点(1)区分计时点和计数点：计时点是指打点计时器在纸带上打下的点；计数点是指测量和计算时在纸带上所选取的点。
要注意“每五个点取一个计数点”与“每隔四个点取一个计数点”的取点方法是一样的。
(2)涉及打点计时器的实验均是先接通电源。
打点稳定后，再释放纸带。
(3)实验数据处理可借助图象，充分利用图象斜率、截距等的物理意义。
1(2023上·四川绵阳·高三绵阳中学校考开学考试)某同学利用如图甲所示的装置研究小车的匀变速直线运动，实验时将打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上，得到一条纸带如图乙所示。
(1)实验时必要的措施是。
(填正确选项前的字母标号)A.细线必须与长木板平行B.先接通电源再释放小车C.小车的质量远大于钩码的质量D.平衡小车与长木板间的摩擦力(2)图乙中A、B、C、D、E、F、G为依次选取的计数点(每相邻两个计数点间还有四个点未画出)，已知s1=7.08cm，s2=7.70cm，s3=8.29cm，s4=8.91cm，s5=9.50cm，s6=10.11cm，则小车的加速度大小为m/s2。
(结果保留两位有效数字)【答案】AB/BA0.61【详解】(1)[1]AB ．为了让小车做匀加速直线运动，应使小车受力恒定，故应将细线与木板保持水平，同时为了打点稳定，应先开电源再放小车，故AB 正确；C ．本实验中只是研究匀变速直线运动，故不需要让小车的质量远大于钩码的质量，只要能让小车做匀加速运动即可，故C 错误；D ．为了让小车做匀加速直线运动，应使小车受力恒定，因此只要摩擦力恒定即可，不需要平衡小车与长木板间的摩擦力，故D 错误。
