高中物理力学实验专题

实验一 研究匀变速直线运动之青柳念文创作 考纲解读 1.操练正确使用打点计时器.2.会计算纸带上各点的瞬时速度.3.会操纵纸带计算加速度.4.会用图象法探究小车速度与时间的关系，并能根据图象求加速度．基本实验要求1．实验器材电火花计时器(或电磁打点计时器)、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片．2．实验步调(1)依照实验原理图所示实验装置，把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端，接好电源；(2)把一细绳系在小车上，细绳绕过滑轮，下端挂合适的钩码，纸带穿过打点计时器，固定在小车后面；(3)把小车停靠在打点计时器处，接通电源，放开小车；(4)小车运动一段时间后，断开电源，取下纸带；(5)换纸带反复做三次，选择一条比较抱负的纸带停止丈量分析．3．注意事项(1)平行：纸带、细绳要和长木板平行．(2)两先两后：实验中应先接通电源，后让小车运动；实验完毕应先断开电源，后取纸带．(3)防止碰撞：在到达长木板结尾前应让小车停止运动，防止钩码落地和小车与滑轮相撞．(4)减小误差：小车的加速度宜适当大些，可以减小长度的丈量误差，加速度大小以能在约50 cm 的纸带上清楚地取出6～7个计数点为宜．规律方法总结1．数据处理(1)目标通过纸带求解运动的加速度和瞬时速度，确定物体的运动性质等．(2)处理的方法①分析物体的运动性质——丈量相邻计数点间的间隔，计算相邻计数点间隔之差，看其是否为常数，从而确定物体的运动性质． ②操纵逐差法求解平均加速度a 1＝x4－x13T2，a 2＝x5－x23T2，a 3＝x6－x33T2⇒a ＝a1＋a2＋a33③操纵平均速度求瞬时速度：v n ＝xn ＋xn ＋12T ＝dn ＋1－dn －12T④操纵速度—时间图象求加速度a．作出速度—时间图象，通过图象的斜率求解物体的加速度；b．剪下相邻计数点的纸带紧排在一起求解加速度．2．依据纸带断定物体是否做匀变速直线运动(1)x1、x2、x3……x n是相邻两计数点间的间隔．(2)Δx是两个持续相等的时间里的位移差：Δx1＝x2－x1，Δx2＝x3－x2….(3)T是相邻两计数点间的时间间隔：Tn(打点计时器的频率为50Hz，n为两计数点间计时点的间隔数)．(4)Δx＝aT2，因为T是恒量，做匀变速直线运动的小车的加速度a也为恒量，所以Δx必定是个恒量．这标明：只要小车做匀变速直线运动，它在任意两个持续相等的时间间隔内的位移之差就一定相等.考点一对实验操纵步调的考察例1在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，某同学的操纵步调如下，其中错误的步调有________．A．拉住纸带，将小车移到接近打点计时器处先放开纸带，再接通电源B．将打点计时器固定在平板上，并接好电源C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面挂上合适的钩码D．取下纸带，然后断开电源E．将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做加速运动F．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔_________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ _______________将以上步调完善并填写在横线上(遗漏的步调可编上序号G、H……)；实验步调的合理顺序为：________________.例2(2012·山东理综·21(1))某同学操纵如图1所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律．物块在重物的牵引下开端运动，重物落地后，物块再运动一段间隔停在桌面上(尚未到达滑轮处)．从纸带上便于丈量的点开端，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的间隔如图2所示．打点计时器电源的频率为50 Hz.图1图2①通过分析纸带数据，可断定物块在两相邻计数点______和______之间某时刻开端减速．②计数点5对应的速度大小为________m/s，计数点6对应的速度大小为________m/s.(保存三位有效数字)③物块减速运动过程中加速度的大小为a＝______m/s2.1．运动性质的断定：看相邻计数点间的间隔特点．2．瞬时速度求解：采取平均速度法求某一点的瞬时速度．3．加速度的求解：(1)v－t图象法；(2)推论法：Δx＝aT2；(3)逐差法．例3某校研究性学习小组的同学用如图3甲所示的滴水法丈量一小车在斜面上运动时的加速度．实验过程如下：在斜面上铺上白纸，用图钉固定；把滴水计时器固定在小车的结尾，在小车上固定一平衡物；调节滴水计时器的滴水速度，使其每0.2 s滴一滴(以滴水计时器内盛满水为准)；在斜面顶端放置一浅盘，把小车放在斜面顶端，把调好的滴水计时器盛满水，使水滴能滴入浅盘内；随即在撤去浅盘的同时放开小车，于是水滴在白纸上留下标记小车运动规律的点迹；小车到达斜面底端时当即将小车移开．图乙为实验得到的一条纸带，用刻度尺量出相邻点之间的间隔是x01＝1.40 cm，x12＝2.15 cm，x23＝2.91 cm，x34＝3.65 cm，x45＝4.41 cm，x56＝5.15 cm.试问：图3(1)滴水计时器的原理与讲义上先容的________原理近似．(2)由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度v4＝________m/s，小车的加速度a＝________m/s2.(成果均保存两位有效数字)创新方向清点以教材中的实验为布景，通过改变实验条件、实验仪器设置题目，不脱离教材而又不拘泥教材，体现开放性、探究性等特点．清点1 实验器材的改进替代长木①为了包管小车真正做匀加速直线运动，用气垫导轨――→板替代打点计时器②用频闪照相或光电计时器――→清点2 在新情景下完善实验步调及数据分析1．如图4所示，在“探究匀变速运动的规律”的实验中图4(1)为消除磨擦力对实验的影响，可使木板适当倾斜以平衡磨擦阻力，则在不挂钩码的情况下，下面操纵正确的是( )A．未毗连纸带前，放开小车，小车能由运动开端沿木板下滑B．未毗连纸带前，轻碰小车，小车能匀速稳定下滑C．放开拖着纸带的小车，小车能由运动开端沿木板下滑D．放开拖着纸带的小车，轻碰小车，小车能匀速稳定下滑(2)图5是实验中得到的一条纸带的一部分，在纸带上取相邻的计数点A、B、C、D、E.若相邻的计数点间的时间间隔为T，各点间间隔用图中长度暗示，则打C点时小车的速度可暗示为v C＝________，小车的加速度可暗示为a＝______.图52．如图6所示，装置甲中挂有小桶的细线绕过定滑轮，固定在小车上；装置乙中橡皮筋的一端固定在导轨的左端，另外一端系在小车上．一同学用装置甲和乙分别停止实验，经正确操纵获得两条纸带①和②，纸带上的a、b、c……均为打点计时器打出的点．图6(1)任选一条纸带读出b、c两点间间隔为________；(2)任选一条纸带求出c、e两点间的平均速度大小为________，纸带①和②上c、e两点间的平均速度v①________v②(填“大于”、“等于”或“小于”)；(3)图中________(填选项字母)．A．两条纸带均为用装置甲实验所得B．两条纸带均为用装置乙实验所得C．纸带①为用装置甲实验所得，纸带②为用装置乙实验所得D．纸带①为用装置乙实验所得，纸带②为用装置甲实验所得3．光电计时器也是一种研究物体运动情况的常常使用计时仪器，其布局如图7甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接纳装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器便可以切确地把物体从开端挡光到挡光竣事的时间记录下来．现操纵图乙所示的装置丈量滑块和长木板间的动磨擦因数，图中MN是水平桌面，Q是长木板与桌面的接触点，1和2是固定在长木板适当位置的两个光电门，与之毗连的两个光电计时器没有画出，长木板顶端P×10－2×10－3 s．用精度为0.05 mm的游标卡尺丈量滑块的宽度d，其示数如图丙所示．图7(1)滑块的宽度d＝________ cm.(2)滑块通过光电门1时的速度v1＝________ m/s，滑块通过光电门2时的速度v2＝________ m/s.(成果保存两位有效数字)(3)由此测得的瞬时速度v1和v2只是一个近似值，它们实质上是通过光电门1和2时的________，要使瞬时速度的丈量值更接近于真实值，可将________的宽度减小一些．4．图8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暗示．图8(1)OD间的间隔为________ cm.(2)图9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间隔)，斜率暗示________，a＝________ m/s2(成果保存三位有效数字)．图95．物理小组在一次探究活动中丈量滑块与木板之间的动磨擦因数．实验装置如图10甲所示，打点计时器固定在斜面上，滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下．图乙是打出的纸带的一段．图10(1)已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz，选A、B、C、D、E、F、G 7个点为计数点，且各计数点间均有一个点没有画出．滑块下滑的加速度a＝________m/s2.(2)为丈量动磨擦因数，下列物理量中还应丈量的有________．(填入所选物理量前的字母)A．木板的长度LB．木板的结尾被垫起的高度hC．木板的质量m1D．滑块的质量m2E．滑块运动的时间t(3)丈量第(2)问中所选定的物理量需要的实验器材是________．(4)滑块与木板间的动磨擦因数μ＝________(用所测物理量暗示，重力加速度为g)．与真实值相比，丈量的动磨擦因数________(填“偏大”或“偏小”)．写出支持你观点的一个论据：___________________________________________________________ _____.1、（2016随时间的变更.物块放在桌面上，细绳的一端与物块相连，另外一端跨过滑轮挂上钩码.打点计时器固定在桌面左端，所用交流电源频率为50Hz.纸带穿过打点计时器毗连在物块上.启动打点计时器，释放物块，物块在钩码的作用下拖着纸带运动.打点计时器打出的纸带如图（b ）所示(图中相邻两点间有4个点未画出).根据实验数据分析，该同学认为物块的运动为匀加速运动.回答下列问题：（1）在打点计时器打出B 点时，物块的速度大小为____m/s.在打出D 点时，物块的速度大小为_______m/s ；（保存两位有效数字）（2）物块的加速度大小为_______m/s.（保存两位有效数字）2、（2010江苏卷）为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变更规律，某同学采取了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置（如图所示）.实验时，平衡小车与木板之间的磨擦力后，在小车上装置一薄板，以增大空气对小车运动的阻力.（1）往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车▲（选填“之前”或“之后”）接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点.（2）从纸带上选取若干计数点停止丈量，得出各计数点的时间t 与速度v 的数据如下表：请根据实验数据作出小车的v-t 图像.（3）通过对实验成果的分析，该同学认为：随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大，你是否同意他的观点？请根据v-t 图象简要阐述来由.3、（2015新课标2卷）某学生用图（a ）琐事的实验装置丈量物块与斜面的懂磨擦因数.已知打点计时器所用电源的频率为50Hz ，物块下滑过程中所得到的只带的一部分如图（b ）所示，图中标出了5个持续点之间的间隔.（1） 物块下滑是的加速度a =________m/s 2；打点C 点时物块的速度V =________.M/S;（2） 已知重力加速度大小为g ，求出动磨擦因数，还需丈量的物理量是（天正确答案标号）A 物块的质量B 斜面的高度C 斜面的倾角 4、（2011年高考·山东理综卷）某探究小组设计了x h H 挡板“用一把尺子测定动磨擦因数”的实验方案.如图所示，将一个小球和一个滑块用细绳毗连，跨在斜面上端.开端时小球和滑块均运动，剪断细绳后，小球自由下落，滑块沿斜面下滑，可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音.坚持小球和滑块释放的位置不变，调整挡板位置，重复以上操纵，直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音.用刻度尺测出小球下落的高度H 、滑块释放点与挡板处的高度差h 和沿斜面运动的位移x .（空气阻力对本实验的影响可以忽略）（1）滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为________.（2）滑块与斜面间的动磨擦因数为__________________.（3）以下能引起实验误差的是________.a ．滑块的质量b ．当地重力加速度的大小c ．长度丈量时的读数误差d ．小球落地和滑块撞击挡板分歧时5、（2011年高考·广东理综卷）图(a )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 暗示.（1）OD 间的间隔为_______cm（2）图(b )是根据实验数据绘出的s -t 2图线（s 为各计数点至同一起点的间隔），斜率暗示_______，其大小为_______m/s 2（保存三位有效数字）.6、（2011年高考·安徽理综卷）为了丈量某一弹簧的劲度系数，将该2/s 2图(b )弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上分歧质量的砝码.实验测出了砝码的质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在图上标出.（g2)m/克××××××⑴作出m-l的关系图线；⑵弹簧的劲度系数为N/m.7、（2011年高考·上海卷）如图，为丈量作匀加速直线运动小车的加速度，将宽度均为b的挡光片A、B固定在小车上，测得二者间距为d.b bA Bd⑴当小车匀加速颠末光电门时，测得两挡光片先后颠末的时间Δt1和Δt2，则小车加速度a=.⑵（多选题）为减小实验误差，可采纳的方法是（）A．增大两挡光片宽度b B．减小两挡光片宽度bC．增大两挡光片间距d D．减小两挡光片间距d8、（2011年高考·全国卷新课标版）操纵图1所示的装置可丈量滑块在斜面上运动的加速度.一斜面上装置有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上接近底端处，光电门甲的位置可移动，当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t.改变光电门甲的位置停止多次丈量，每次都使滑块从同一点由运动开端下滑，并用米尺丈量甲、乙之间的间隔s，记下相应的t值；所得数据如下表所示.s (m)t (ms) 371.5 776.4[来历:Z&xx&]s /t (m/s) 1.45[来历:学+科+网]完成下列填空和作图：⑴若滑块所受磨擦力为一常量，滑块加速度的大小a 、滑块颠末光电门乙时的瞬时速度v 1、丈量值s 和t 四个物理量之间所知足的关系式是_________________；⑵根据表中给出的数据，在图2给出的坐标纸上画出s /t -t 图线；⑶由所画出的s /t -t 图线，得出滑块加速度的大小为a =_______m/s 2（保存2位有效数字）.实验二 探究弹力和弹簧伸长的关系考纲解读1.学会用列表法、图象法等处理实验数据.2.探究弹簧弹力和弹簧伸长的关系．基本实验要求 规律方法总结滑块 光电门甲光电门乙图1 t (s)(m/s) s t O图2例1 如图1甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系．图1(1)为完成实验，还需要的实验器材有：________________.(2)实验中需要丈量的物理量有：________________.(3)图乙是弹簧弹力F与弹簧伸长量x的F－x图线，由此可求出弹簧的劲度系数为________N/m.图线不过原点的原因是由于_____________________________________．(4)为完成该实验，设计的实验步调如下：A．以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组(x，F)对应的点，并用平滑的曲线毗连起来；B．记下弹簧不挂钩码时其下端在刻度尺上的刻度l0；C．将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一把刻度尺；D．依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个…钩码，并分别记下钩码运动时弹簧下端所对应的刻度，并记录在表格内，然后取下钩码；E．以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与弹簧伸长量的关系式．首先测验测验写成一次函数，如果不成，则思索二次函数；F．诠释函数表达式中常数的物理意义；G．整理仪器．请将以上步调按操纵的先后顺序摆列出来：________.考点二实验过程及数据处理例2(2012·广东·34(2))某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系．①将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧．弹簧轴线和刻度尺都应在________方向(填“水平”或“竖直”)．②弹簧自然悬挂，待弹簧________时，长度记为L0；弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为L x；在砝码盘中每次增加10 g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6，数据如下表：刻度尺的最小分度为________．③图2为该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与________的差值(填“L0”或“L x”)．图2④由图可知弹簧的劲度系数为________N/m；通过图和表可知砝码盘的质量为________g(成果保存两位有效数字，重力加速度取9.8 m/s2)．创新实验设计例3 在“探究弹力和弹簧伸长量的关系，并测定弹簧的劲度系数”的实验中，实验装置如图3所示．所挂钩码的重力相当于对弹簧提供了向右的恒定拉力．实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出相应的弹簧总长度．图3(1)有一个同学通过以上实验丈量后把6组数据描点在坐标系图4中，请作出F－L图线．图4(2)由此图线可得出该弹簧的原长L0＝________ cm，劲度系数k＝________ N/m.(3)试根据该同学以上的实验情况，帮忙他设计一个记录实验数据的表格(不必填写其实验测得的详细数据)．(4)该同学实验时，把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较，优点在于：____________________________________________________________缺点在于：_____________________________________________________________图象法是一种重要的实验数据处理方法．图象具有既能描绘物理规律，又能直观地反映物理过程、暗示物理量之间定性定量关系及变更趋势的优点．当前高测验题对数据处理、成果分析考察的频率较高．多省高考题涉及了图象的考察．作图的规则：(1)要在坐标轴上标明轴名、单位，恰当地选取纵轴、横轴的标度，并根据数据特点适当确定坐标起点，使所作出的图象几乎占满整个坐标图纸．若弹簧原长较长，则横坐标起点可以不从零开端．(2)作图线时，尽可以使直线通过较多所描的点，不在直线上的点也要尽可以对称分布在直线的两侧(若有个别点偏离太远，则是因偶尔误差太大所致，应舍去)．(3)要注意坐标轴代表的物理量的意义，注意分析图象的斜率、截距的意义．要懂得斜率和截距的意义可以处理什么问题．例 4 某实验小组做“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验．实验时，先把弹簧平放在桌面上，用直尺测出弹簧的原长L0＝4.6 cm，再把弹簧竖直悬挂起来，在下端挂钩码，每增加一只钩码均记下对应的弹簧的长度x，数据记录如下表所示.(1)图5(2)由此图线可得，该弹簧劲度系数k＝________N/m；(3)图线与x轴的交点坐标大于L0的原因是__________________________________．1．如图6甲所示，一个弹簧一端固定在传感器上，传感器与电脑相连．当对弹簧施加变更的作用力(拉力或压力)时，在电脑上得到了弹簧形变量与弹簧发生的弹力大小的关系图象，如图乙所示．则下列断定正确的是( )图6A．弹簧发生的弹力和弹簧的长度成正比B．弹簧长度的增加量与对应的弹力增加量成正比C．该弹簧的劲度系数是200 N/mD．该弹簧受到反向压力时，劲度系数不变2．为了探究弹簧弹力F与弹簧伸长量x的关系，某同学选了A、B两根规格分歧的弹簧停止测试，根据测得的数据绘出如图7所示的图象，从图象上看，该同学没能完全按实验要求做，使图象上端成为曲线，图象上端成为曲线是因为________________．B弹簧的劲度系数为__________．若要制作一个切确度较高的弹簧测力计，应选弹簧________(填A或B)．图73．我校同学们在研究性学习中，操纵所学的知识处理了如下问题：一轻弹簧竖直悬挂于深度为h＝25.0 cm，且启齿向下的小筒中(没有外力作用时弹簧的下部分位于筒内)，如图8甲所示，如果本实验的长度丈量工具只能丈量出伸出筒的下端部分弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数，同学们通过改变l而测出对应的弹力F，作出F—l的图线如图乙所示，则弹簧的劲度系数为k ＝________ N/m，弹簧的原长l0＝________ m.图84．为了丈量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上分歧质量的砝码．实验测出了砝码质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在图9上标出．(g＝9.8 m/s2)图9(1)在图9上作出m－l的关系图线；(2)弹簧的劲度系数为__________ N/m(成果保存三位有效数字)．5．某同学操纵弹簧测力计、小车、砝码、钩码、木块和带有定滑轮的长木板等器材探究滑动磨擦力F f与正压力F N之间的关系，实验装置如图10所示．该同学主要的实验步调如下：图10a．将一端带有定滑轮的长木板放在水平桌面上，在细绳一端挂适量的钩码，使其可以带动小车向右运动；b．多次改变木块上砝码的个数，并记录多组数据；c．停止数据处理，得出实验结论．请回答下列问题：(1)实验中应丈量木块和木块上砝码的总重力，并记录___________________________________________________________________________________ _______________；(2)若用图象法处理实验数据，以滑动磨擦力F f为横轴，正压力F N为纵轴，建立直角坐标系，通过描点，得到一条倾斜的直线，该直线的斜率所暗示的物理意义(可用文字描绘)为________________；(3)通过实验得出的结论是___________________________________________________________________________________________________________ _______________.6．在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验中，某实验小组将分歧数量的钩码分别挂在竖直弹簧下端，停止丈量，根据实验所测数据，操纵描点法作出了所挂钩码的重力G与弹簧总长L的关系图象，如图11所示，根据图象回答以下问题：图11(1)弹簧的原长为__________．(2)弹簧的劲度系数为________．(3)分析图象，总结出弹簧弹力F与弹簧总长L之间的关系式为___________________．1、（2010浙江卷）在“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”实验中，甲、乙两位同学选用分歧的橡皮绳代替弹簧，为丈量橡皮绳的劲度系数，他们在橡皮绳下端面依次逐个挂下钩友（每个钩友的质量均为m=0.jkg，取g=10m/s2），并记录绳下端的坐标X加（下标i暗示挂在绳下端钩友个数）.然后逐个拿下钩友，同样记录绳下端面的坐标X 减，绳下端面坐标的值X i＝（X加+X减）/2的数据如下表：（1）同一橡皮绳的X加X减（大于或小于）；（2）同学的数据更符合实验要求（甲或乙）；（3）选择一级数据用作图法得出该橡皮绳的劲度系数k（N/m）；（4）为了更好的丈量劲度系数，在选用钩码时需思索的因素有哪些？2、（2011年高考·安徽理综卷）为了丈量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上分歧质量的砝码.实验测出了砝码的质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在图上标出.（g2)m/克××××××⑴作出m-l的关系图线；⑵弹簧的劲度系数为N/m.3、（2012广东卷）某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系.①将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在______方向（填“水平”或“竖直”）②弹簧自然悬挂，待弹簧______时，长度记为L0，弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为L x；在砝码盘中每次增加10g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6，数据如下表表：代表符号L0L x L1L2L3L4L5L6数值（cm）尺的最小长度为______.③图16是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与_________的差值（填“L0或L1”）.④2）.4、（2016全国新课标II卷，22）（6分）某物理小组对轻弹簧的弹性势能停止探究，实验装置如图（a）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毗连，纸带穿过打点计时器并与物块毗连．向左推物块使弹簧压缩一段间隔，由运动释放物块，通过丈量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能．图a⑴实验中涉及到下列操纵步调：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，并丈量弹簧压缩量上述步调正确的操纵顺序是（填入代表步调的序号）．。

高中物理力学实验大全力学实验是高中物理实验的一个重要分支。

在力学实验中，主要研究物体运动的规律，探讨物体的运动状态，包括速度、加速度、力和能量等方面的变化。

本文将介绍十种高中物理力学实验的操作方法及实验结果。

1. 用动量定理验证牛顿第二定律实验目的：通过测量不同质量的小车在经过一定距离后达到的速度，验证牛顿第二定律。

实验器材：小车、导轨、时间计、尺子、重物、电子秤、数据采集器。

实验步骤：1) 在导轨的一端放置重物，使导轨处于倾斜状态。

2) 将小车放在导轨上，对小车进行称重，并记录下小车的质量。

3) 预先将电子秤放在小车所经过的终点，记录下电子秤显示的重量。

4) 启动计时器，放开小车，记录下小车经过一定距离后的时间t及对应的速度v。

5) 重复实验三次，并取平均值。

实验结果及分析：根据动量定理，p=mv，小车在倾斜导轨上的势能转化为动能，在对称点转化为最大动能，此处动能等于摩擦力的负功。

通过实验测量得到小车的速度和质量，可以计算出小车的动能和动量，进而验证牛顿第二定律。

实验结果表明，小车的速度与质量成正比，即v∝m，验证了牛顿第二定律的结论 F=ma。

2. 利用物体自由落体实验验证重力加速度的大小实验目的：通过测量不同高度的物体下落时间，验证物体自由落体时的加速度大小。

实验器材：计时器、绳、微型摆锤、质量块、电子秤、天平。

实验步骤：1) 在实验室地面下方放置微型摆锤，在与微型摆锤对称的另一侧放置重物。

2) 用绳把重物绑定在摆锤上方，让重物自由下落。

3) 同时启动计时器和下落状态的重物，记录下重物在不同高度下落所需的时间t。

4) 重复实验三次，并取平均值。

5) 根据公式s=1/2gt²计算出在不同高度下落的时间t 和自由落体加速度g。

实验结果及分析：通过实验结果计算可得，物体自由落体时的加速度大小为9.8 m/s²，验证了该定值的正确性。

由此还可以推导出万有引力常数 G 和地球质量 M 的数值。

第16讲力学实验命题规律 1.命题角度：(1)研究匀变速直线运动；(2)验证牛顿运动定律；(3)验证机械能守恒定律；(4)探究动能定理；(5)验证动量守恒定律；(6)探究弹力和弹簧伸长的关系；(7)验证力的平行四边形定则；(8)探究平抛运动的特点；(9)探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系.2.常用方法：控制变量法、等效替代法、图象法．考点一纸带类和光电门类实验实验装置图实验操作数据处理研究匀变速直线运动1.细绳与长木板平行2.释放前小车应靠近打点计时器3.先接通电源，再释放小车，打点结束先切断电源，再取下纸带4.钩码质量适当1.判断物体是否做匀变速直线运动2.利用平均速度求瞬时速度3.利用逐差法求平均加速度4.作速度—时间图象，通过图象的斜率求加速度验证牛顿运动定律1.补偿阻力，垫高长木板使小车能匀速下滑2.在补偿阻力时，不要把悬挂槽码的细绳系在小车上，实验过程中不用重复补偿阻力3.实验必须保证的条件：小车质量m≫槽码质量m′4.释放前小车要靠近打1.利用逐差法或v－t图象法求a2.作出a－F图象和a－1m图象，确定a与F、m的关系点计时器，应先接通电源，后释放小车验证机械能守恒定律1.竖直安装打点计时器，以减少摩擦阻力2.选用质量大、体积小、密度大的材料3.选取第1、2两点间距离接近2 mm的纸带，用mgh＝12m v2进行验证1.应用v n＝h n＋1－h n－12T计算某时刻的瞬时速度2.判断mgh AB与12m v B2－12m v A2是否在误差允许的范围内相等3.作出12v2－h图象，求g的大小探究动能定理1.垫高木板的一端，平衡摩擦力2.拉伸的橡皮筋对小车做功：(1)用一条橡皮筋拉小车——做功W(2)用两条橡皮筋拉小车——做功2W(3)用三条橡皮筋拉小车——做功3W3.测出每次做功后小车获得的速度分别用各次实验测得的v和W绘制W－v或W－v2、W－v3、……图象，直到明确得出W和v的关系验证动量守恒定律1.开始前调节导轨水平2.用天平测出两滑块的质量3.用光电门测量碰前和碰后的速度1.滑块速度的测量：v＝ΔxΔt2.验证的表达式：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′例1(2022·安徽师范大学附属中学模拟)如图所示的装置，可用于探究合外力做功与动能变化量的关系，水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘，实验首先保持轨道水平，通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动以实现平衡摩擦力，再进行后面的操作，并在实验中获得以下测量数据：小车、力传感器和挡光板的总质量为M ，平衡摩擦力时砝码和砝码盘的总质量为m 0，挡光板的宽度为d ，光电门1和2中心间的距离为s .(1)该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于车、力传感器和挡光板的总质量________(选填“需要”或“不需要”)；(2)实验需用游标卡尺测量挡光板的宽度d ，如图乙所示，d ＝________mm ；(3)某次实验过程中，力传感器的读数为F .小车通过光电门1和2的挡光时间分别为t 1、t 2(小车通过光电门2后，砝码盘才落地)，已知重力加速度为g ，则该实验要验证的表达式是________(根据题中给出的已知量的符号来表达)．例2 (2022·山东日照市一模)某实验小组用如图所示的装置验证动量守恒定律．实验开始前在水平放置的气垫导轨左端装一个弹射装置，打开控制开关，滑块可被弹射装置向右弹出．滑块A 和滑块B 上装有相同宽度的挡光片，在相碰的端面装有轻质弹性架(未画出)．实验开始前，滑块A 被弹射装置锁定，滑块B 静置于两个光电门之间．(1)打开控制开关，滑块A 被弹出．数字计时器记录下挡光片通过光电门1的时间Δt 1，挡光片先后通过光电门2的时间Δt 2和Δt 3，则滑块A (含挡光片)与滑块B (含挡光片)的质量大小关系是m A ________m B (选填“大于”“等于”或“小于”)．(2)若滑块A 和滑块B 的碰撞过程中满足动量守恒，则应满足的关系式为______________(用m A 、m B 、Δt 1、Δt 2、Δt 3表示)．(3)若滑块A 和滑块B 的碰撞是弹性碰撞，则m A m B＝________(用Δt 2、Δt 3表示)． 例3 (2022·河北张家口市高三期末)某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置验证系统机械能守恒定律，当地的重力加速度g＝9.80 m/s2，操作步骤如下：①用天平测量物块a的质量m1和物块b的质量m2；②把打点计时器、定滑轮固定在铁架台上，用跨过定滑轮的轻质细线连接物块a和物块b；③把固定在物块a上的纸带穿过打点计时器的限位孔，让物块a靠近打点计时器，先________________，再________________；④实验过程中打出的一条纸带如图乙所示；⑤更换物块重复实验．(1)请把步骤③补充完整；(2)所用交变电源的频率为50 Hz，测得计数点O、A、B、C、D、E、F相邻两点间的距离分别为x1＝6.00 cm、x2＝8.39 cm、x3＝10.81 cm、x4＝13.20 cm、x5＝15.59 cm、x6＝18.01 cm，相邻两个计数点间还有4个点未画出，打下计数点A时物块a和物块b运动的速度大小v A ＝________ m/s，打下计数点E时物块a和物块b运动的速度大小v E＝________ m/s；(结果均保留三位有效数字)(3)用天平测出物块a和物块b的质量分别为m1、m2(m1<m2)，从打计数点A到E的过程中，物块a和物块b组成的系统减小的重力势能ΔE p＝______，增加的动能为ΔE k＝______，在误差允许的范围内，物块a和物块b组成的系统机械能守恒．(结果用m1、m2、v A、v E、g、x2、x3、x4、x5表示)例4(2022·安徽合肥市第一次检测)某实验小组为了探究物体加速度与力、质量的关系，设计了如下实验．(1)在探究小车加速度a与其质量M的关系时，采用了图(a)所示的方案．①保持盘中砝码不变，通过增减小车中的砝码个数改变小车的总质量M，利用打出的纸带测量出小车对应的加速度．下列实验操作合理的是________．A．为了补偿阻力，把木板的一侧垫高，并将砝码盘用细线通过定滑轮系在小车上B．先接通电源，待打点计时器正常工作后再释放小车C．调节滑轮，使细线与木板平行②图(b)为实验中打出的一条纸带，相邻两个计数点间还有四个点未画出．交变电源的频率为50 Hz，小车的加速度a＝________ m/s2.(结果保留两位有效数字)③表格中为实验小组记录的6组实验数据，其中5组数据的对应点已经标在图(c)的坐标纸上，请用×标出余下的一组数据的对应点，并作出a－1M图象，由a－1M图象可得出的实验结论为：________________________________________________________________________.F/N M/kg a/(m·s－2)0.29 1.160.250.290.860.340.290.610.480.290.410.720.290.360.820.290.310.94(2)在探究小车加速度a与所受力F的关系时，设计了图(d)所示的方案．其实验操作步骤如下：a．挂上砝码盘和砝码，调节木板的倾角，使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑；b．取下砝码盘和砝码，测出其总质量为m，并让小车沿木板下滑，测出加速度a；c．改变砝码盘中砝码的个数，重复步骤a和b，多次测量，作出a－F图象．①该实验方案________(选填“需要”或“不需要”)满足条件M≫m；②若实验操作规范，通过改变砝码个数，画出的a－F图象最接近图中的________．考点二力学其他实验实验装置图实验操作数据处理探究弹簧弹力与形变量的关系1.应在弹簧自然下垂时，测量弹簧原长l02.水平放置时测原长，图线不过原点的原因是弹簧自身有重力1.作出弹力F随弹簧伸长量x变化的图线，斜率表示弹簧的劲度系数2.超过弹簧的弹性限度，图线会发生弯曲探究两个互成角度的力的合成规律1.正确使用弹簧测力计2.同一次实验中，橡皮条结点的位置一定要相同3.细绳套应适当长一些，互成角度地拉橡皮条时，夹角合适1.按力的图示作平行四边形2.求合力大小探究平抛运动的特点1.保证斜槽末端水平2.每次让小球从斜轨道的同一位置由静止释放3.坐标原点应是小球出槽口时球心在木板上的投影点1.用代入法或图象法判断运动轨迹是不是抛物线2.由公式：x＝v0t和y＝12gt2，求初速度v0＝xg2y探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系1.弹力大小可以通过标尺上刻度读出，该读数显示了向心力大小2.采用了控制变量法，探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系作出F n－ω2、F n－r、F n－m的图象，分析向心力与角速度、半径、质量之间的关系例5(2022·陕西西安市七校高三期末)如图为“探究互成角度的力的合成规律”的实验，三个细线套L1、L2、L3共系于一个结点，另一端分别系于轻质弹簧测力计A、B和重物M上，A挂于固定点P.手持B拉动细线，使结点静止于O点．(1)某次实验中弹簧测力计A的指针位置如图甲所示，其读数为________ N.(2)图乙中的F与F′两力中，方向和细线PO方向相同的是________(选填“F”或“F′”)．(3)下列实验要求中，必要的是________．(填选项前的字母)A．弹簧测力计B始终保持水平B．用天平测量重物M的质量C．细线套方向应与木板平面平行D．若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而保持细线套结点位置不变，只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可(4)本实验采用的科学方法是________．(填选项前的字母)A．理想实验法B．等效替代法C．控制变量法D．建立物理模型法例6(2022·山东日照市高三期末)物理兴趣小组的同学用图甲所示的装置和频闪照相仪探究平抛运动的规律．(1)关于实验注意事项，下列说法正确的是________(选填选项前的字母)；A．必须将小球从斜槽上的同一位置由静止释放B．斜槽轨道必须光滑C．必须选择质量大的小球D．小球运动时不能与方格纸相触(2)某同学用频闪照相仪拍摄到小球抛出后几个位置的照片如图乙所示，由照片可以判断斜槽轨道末端向______________倾斜，根据照片也可判断小球在水平方向做匀速直线运动，依据是________________________________________________________________________；(3)物理兴趣小组重新调整斜槽轨道末端，规范完成实验，根据拍摄到的一张照片测出小球不同位置的竖直位移y和水平位移x，以x2为横坐标，以y为纵坐标，在坐标纸上画出对应的图象为过原点的倾斜直线，测得直线的斜率k＝5，取g＝10 m/s2，由此可得小球做平抛运动的初速度v0＝________ m/s.1．(2022·河南安阳市一模)某实验小组用图中装置探究质量一定的情况下加速度和力的关系．他们用不可伸长的细线将滑块(含挡光片)通过一个定滑轮和挂有重物的动滑轮与力传感器相连，细线与气垫导轨平行，在水平气垫导轨的A、B两点各安装一个光电门，A、B两点间距为x，释放重物，挡光片通过A、B时的遮光时间分别为t A、t B，已知挡光片宽度为d.(1)实验操作过程中________(选填“需要”或“不需要”)满足重物的质量远小于滑块及挡光片的质量；(2)滑块通过AB段时的加速度大小为________(用题中已知的物理量字母表示)；(3)多次改变重物质量，同时记录细线的拉力大小F，重复上述实验步骤，得到多组加速度a 与拉力F，以a为纵坐标、F为横坐标作图，若图线是________，则物体质量一定的情况下加速度与合外力成正比的结论成立．2．(2022·云南第一次统测)某同学用如图甲所示的装置验证动量定理，部分实验步骤如下：(1)将一遮光条固定在滑块上，用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度，游标卡尺的示数如图乙所示，则遮光条的宽度d＝________ mm；(2)用天平称得滑块(包含遮光条)的质量m＝380.0 g；(3)将一与轻弹簧相连的压力传感器固定在气垫导轨左端，一光电门安装在气垫导轨上方，用滑块将弹簧压缩一段距离后由静止释放，压力传感器显示出弹簧弹力F随时间t变化的图象如图丙所示，根据图丙可求得弹簧对滑块的冲量大小为________ N·s；滑块离开弹簧一段时间后通过光电门，光电门测得遮光条的挡光时间为Δt＝2.0×10－3 s，可得弹簧恢复形变的过程中滑块的动量增量大小为________ kg·m/s.(计算结果均保留2位有效数字)。

高中物理力学实验力学是物理学的一个重要分支，是研究物体运动规律的科学。

在高中物理学课程中，力学实验是非常重要的一部分，通过实验，学生可以更直观地感受物理规律，巩固所学知识。

本文将介绍几个常见的高中物理力学实验，帮助学生更好地理解力学知识。

一、简单机械实验1. 斜面静摩擦系数测定实验实验目的：通过斜面静摩擦系数测定实验，了解斜面上物体受力情况，掌握斜面静摩擦系数的测定方法。

实验器材：斜面、物块、滑轮、吊轮、测力计等。

实验步骤：1）将斜面安装在水平桌面上，测定斜面的角度θ。

2）在斜面上放置一个物块，调整物块位置使其保持静止。

3）利用滑轮和吊轮的组合，在物块上方悬挂一个测力计，测量斜面上物块所受静摩擦力的大小。

4）根据实验数据计算出斜面静摩擦系数μ。

2. 弹簧振子实验实验目的：通过弹簧振子实验，研究弹簧振子的振动规律，了解振动的基本特性。

实验器材：弹簧、振子、计时器等。

实验步骤：1）将一个挂有一定质量的物块的弹簧挂置于支架上，并拉开物块，使其产生振动。

2）用计时器测量振子的振动周期T。

3）改变物块的质量，重新测量振动周期T。

4）根据实验数据分析，探讨弹簧振子振动周期与质量、弹簧刚度之间的关系。

二、动力学实验1. 牛顿第二定律验证实验实验目的：通过牛顿第二定律验证实验，验证牛顿第二定律关于物体受力和加速度之间的定量关系。

实验器材：吊轮、吊坠、测力计等。

实验步骤：1）将一块质量为m的物块用细绳吊挂于吊轮上，并在物块下方挂上一个测力计。

2）测量物块的质量m，并在实验过程中测量不同拉力情况下的加速度a和物块所受拉力F。

3）利用牛顿第二定律公式F=ma，验证实验数据与理论计算值的符合程度。

2. 动量守恒实验实验目的：通过动量守恒实验，验证封闭系统内动量守恒定律。

实验器材：空气瞬时阀、气泵、气压计等。

实验步骤：1）将一根空气鼓吹管封闭在一根底部封盖的可移动塑料圆柱体中，在塑料圆柱体上钻一个小孔，紧靠塑料圆柱体底部，再在小孔处插上一根气压计，并用适当薄膜将气压计正面封闭，然后用适当胶裂封闭气压计所在口适当较高之处。

高中物理实验总结大全一、引言高中物理实验是学生掌握物理理论知识、培养动手实践能力的重要环节。

通过实验，学生能够深刻理解物理规律，提高实验操作技能，锻炼逻辑思维和实验设计能力。

本文将总结一些高中物理实验，包括实验目的、实验装置、实验操作与观察现象、实验结果与分析以及实验结论等内容。

二、实验一：杨氏静力学实验实验目的：验证胡克定律，研究绳线对物体的力学性质。

实验装置：弹簧，质量盒子，刻度尺，细绳等。

实验操作与观察现象：将弹簧固定在一个支架上，质量盒子挂在弹簧下方，实验者测量质量盒子位置和拉力的变化，记录数据。

实验结果与分析：根据拉力和质量盒子位置的关系，绘制力与位移的图像。

根据胡克定律的公式，计算弹簧的劲度系数。

实验结论：在弹簧的弹性变形范围内，拉力与位移呈线性关系，并且力的大小与弹簧的劲度系数成正比。

三、实验二：简谐振动实验实验目的：研究弹簧振子的振动规律，探究简谐振动的特性。

实验装置：弹簧振子，计时器，测量尺等。

实验操作与观察现象：将弹簧振子悬挂在一个支架上，拉动振子释放后，实验者测量振子的振动时间和振幅，记录数据。

实验结果与分析：根据振动时间和振幅的关系，绘制振动周期与振幅的图像。

计算振动频率和角频率。

实验结论：在一定范围内，振动周期与振幅呈线性关系，而振动频率与振幅无关。

四、实验三：光的折射实验实验目的：验证光的折射定律，探究光的折射规律。

实验装置：光盒，三棱镜，刻度尺等。

实验操作与观察现象：打开光盒，通过狭缝射出单色光，实验者调整角度使光线经过三棱镜，并观察光线的折射现象。

实验结果与分析：根据入射角和折射角的关系，验证折射定律。

计算折射率。

实验结论：光从一种介质向另一种介质传播时，入射光线与法线的夹角和折射光线与法线的夹角之间满足折射定律。

五、实验四：电磁感应实验实验目的：通过实验验证法拉第电磁感应定律，研究电磁感应现象。

实验装置：导体线圈，磁铁，电流计等。

实验操作与观察现象：实验者将导体线圈放置在磁铁附近，快速改变磁场强度，观察电流计的指示。

实验专题（力学、电学、其他）1、力学实验1.[2024·甘肃卷] 用图甲所示实验装置探究外力一定时加速度与质量的关系.(1)以下操作正确的是 . A .使小车质量远小于槽码质量 B .调整垫块位置以补偿阻力C .补偿阻力时移去打点计时器和纸带D .释放小车后立即打开打点计时器(2)保持槽码质量不变,改变小车上砝码的质量,得到一系列打点纸带.其中一条纸带的计数点如图乙所示,相邻两点之间的距离分别为S 1,S 2,…,S 8,时间间隔均为T.下列加速度算式中,最优的是 . A .a =17S 8-S 7T 2+S 7-S 6T 2+S 6-S 5T 2+S 5-S 4T 2+S 4-S 3T 2+S 3-S 2T 2+S 2-S 1T2B .a =16S 8-S 62T 2+S 7-S 52T 2+S 6-S 42T '2+S 5-S 32T 2+S 4-S 22T 2+S 3-S 12T 2C .a =15S 8-S 53T 2+S 7-S 43T 2+S 6-S 33T 2+S 5-S 23T 2+S 4-S 13T 2D .a =14S 8-S 44T 2+S 7-S 34T 2+S 6-S 24T 2+S 5-S 14T 2(3)以小车和砝码的总质量M 为横坐标,加速度的倒数1a为纵坐标,甲、乙两组同学分别得到的1a -M 图像如图丙所示.由图可知,在所受外力一定的条件下,a 与M 成 (填“正比”或“反比”);甲组所用的 (填“小车”“砝码”或“槽码”)质量比乙组的更大.1.(1)B (2)D (3)反比 槽码[解析] (1)为了使小车所受的合外力大小近似等于槽码的总重力,故应使小车质量远大于槽码质量,故A 错误;为了保证小车所受细线拉力等于小车所受合力,则需要调整垫块位置以补偿阻力,也要保持细线和长木板平行,故B 正确;补偿阻力时不能移去打点计时器和纸带,需要通过纸带上点迹是否均匀来判断小车是否做匀速运动,故C 错误;根据操作要求,应先打开打点计时器再释放小车,故D 错误.(2)根据逐差法可知S 5-S 1=4a 1T 2,S 6-S 2=4a 2T 2,S 7-S 3=4a 3T 2,S 8-S 4=4a 4T 2,联立可得小车加速度表达式为a =14S 8-S 44T 2+S 7-S 34T 2+S 6-S 24T 2+S 5-S 14T 2,此方法用到了纸带上的所有数据,故选D .(3)根据图像可知1a 与M 成正比,故在所受外力一定的条件下,a 与M 成反比;设槽码的质量为m ,则由牛顿第二定律得mg =(m +M )a ,化简可得1a =1mg ·M +1g ,故斜率越小,槽码的质量m 越大,由图可知甲组所用的槽码质量比乙组的更大.2.[2024·广东卷] 下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤,请完成实验操作和计算.(1)图甲是“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验装置示意图.图中木板右端垫高的目的是 .图乙是实验得到的纸带一部分,每相邻两计数点间有四个点未画出,相邻计数点的间距已在图中给出.打点计时器电源频率为50 Hz,则小车的加速度大小为 m/s 2(结果保留3位有效数字).(2)在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中,某同学用50分度的游标卡尺测量一圆柱体的长度,示数如图丙所示,图丁为局部放大图,读数为 cm .(3)在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验调节过程中,在光具座上安装光源、遮光筒和光屏.遮光筒不可调节.打开并调节 ,使光束沿遮光筒的轴线把光屏照亮.取下光屏,装上单缝、双缝和测量头.调节测量头,并缓慢调节单缝的角度直到目镜中观察到 .2.(1)平衡摩擦力 2.86 (2)4.122 (3)光源 清晰的干涉条纹[解析] (1)“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中,图中木板右端垫高的目的是平衡摩擦力;打点计时器打点的周期T =1f =150 s=0.02 s,因为纸带上每相邻两计数点间有四个点未画出,故纸带上每相邻两计数点间的时间间隔为Δt =5T =0.1 s,由逐差法可得小车的加速度大小为a =Δx (Δt )2=[(16.29+13.43+10.59)-(7.72+4.88+2.01)]×10-2(3×0.1)2m/s 2≈2.86 m/s 2.(2)根据游标卡尺读数规则,读数为41 mm+11×0.02 mm=41.22 mm=4.122 cm .(3)在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验中,安装完元件后,应打开并调节光源,使光束沿轴线照亮光屏.取下光屏,装上单缝、双缝和测量头,调节测量头,并缓慢调节单缝的角度直到目镜中观察到清晰的干涉条纹.3.[2024·海南卷] 水平圆盘上紧贴边缘放置一密度均匀的小圆柱体,如图甲所示,图乙为俯视图,测得圆盘直径D =42.02 cm,圆柱体质量m =30.0 g,圆盘绕过盘心O 的竖直轴匀速转动,转动时小圆柱体相对圆盘静止.甲乙丙为了研究小圆柱体做匀速圆周运动时所需要的向心力情况,某同学设计了如下实验步骤: (1)用秒表测圆盘转动10周所用的时间t =62.8 s,则圆盘转动的角速度ω= rad/s(π取3.14).(2)用游标卡尺测量小圆柱体不同位置的直径,某次测量的示数如图丙所示,该读数d = mm,多次测量后,得到平均值恰好与d 相等.(3)写出小圆柱体所需向心力表达式F = (用D 、m 、ω、d 表示),其大小为 N(保留2位有效数字).3.(1)1 (2)16.1 (3)mω2·(D -d )26.1×10-3[解析] (1)圆盘转动10周所用的时间t =62.8 s,则圆盘转动的周期为T =62.810s=6.28 s,根据角速度与周期的关系有ω=2πT =1 rad/s .(2)根据游标卡尺的读数规则有1.6 cm+1×0.1 mm=16.1 mm . (3)小圆柱体做圆周运动的半径为r =D -d2,则小圆柱体所需向心力表达式F =mω2·(D -d )2,代入数据得F ≈6.1×10-3 N .4.[2024·海南卷] 为验证两个互成角度的力的合成规律,某组同学用两个弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆环、木板、刻度尺、白纸、铅笔、细线和图钉等器材,按照如下实验步骤完成实验:a.用图钉将白纸固定在水平木板上;b.如图甲、乙所示,橡皮条的一端固定在木板上的G点,另一端连接轻质小圆环,将两细线系在小圆环上,细线另一端系在弹簧测力计上,用两个弹簧测力计共同拉动小圆环到某位置,并标记圆环的圆心位置为O点,拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点,大小分别为F1=3.60 N、F2=2.90 N;撤去拉力F1和F2,改用一个弹簧测力计拉动小圆环,使其圆心到O点,在拉力F的方向上标记P3点,拉力的大小为F=5.60 N.请完成下列问题:(1)在图乙中按照给定的标度画出F1、F2和F的图示,然后按平行四边形定则画出F1、F2的合力F'.(2)比较F和F',写出可能产生误差的两点原因.4.(1)如图所示(2)①没有做到弹簧测力计、细线、橡皮条都与木板平行;②读数时没有正视弹簧测力计[解析] (1)按照给定的标度画出F1、F2和F的图示,然后按平行四边形定则画出F1、F2的合力F',如图所示.(2)F和F'不完全重合的误差可能是:①没有做到弹簧测力量计、细线、橡皮条都与木板平行;②读数时没有正视弹簧测力计.5.[2024·江西卷] 某小组探究物体加速度与其所受合外力的关系.实验装置如图1所示,水平轨道上安装两个光电门,小车上固定一遮光片,细线一端与小车连接,另一端跨过定滑轮挂上钩码.(1)实验前调节轨道右端滑轮高度,使细线与轨道平行,再适当垫高轨道左端以平衡小车所受摩擦力.(2)小车的质量为M1=320 g.利用光电门系统测出不同钩码质量m时小车加速度a.钩码所受重力记为F,作出a-F图像,如图2中图线甲所示.(3)由图线甲可知,F较小时,a与F成正比;F较大时,a与F不成正比.为了进一步探究,将小车的质量增加至M2=470 g,重复步骤(2)的测量过程,作出a-F像,如图2中图线乙所示.(4)与图线甲相比,图线乙的线性区间,非线性区间.再将小车的质量增加至M3=720 g,重复步骤(2)的测量过程,记录钩码所受重力F与小车加速度a,如下表所示(表中第9~14组数据未列出).序号12345钩码所受重力0.0200.0400.0600.0800.100F/(9.8 N)小车加速度0.260.550.821.081.36a/(m·s-2)序号6789~1415钩码所受重力0.1200.1400.160…0.300F/(9.8 N)小车加速度1.671.952.20…3.92a/(m·s-2)(5)请在图2中补充描出第6至8三个数据点,并补充完成图线丙.(6)根据以上实验结果猜想和推断:小车的质量 时,a 与F 成正比.结合所学知识对上述推断进行解释:.5.(4)较大 较小 (5)如图所示(6)远大于钩码的质量 对钩码根据牛顿第二定律有F -F T =ma ,对小车根据牛顿第二定律有F T =Ma ,联立解得F =(M +m )a ,变形得a =1M+mF ,当m ≪M 时,可认为m +M ≈M ,则a =1MF ,即a 与F成正比[解析] (4)根据题图2分析可知,与图线甲相比,图线乙的线性区间较大,非线性区间较小.(5)在坐标系中进行描点,结合其他点用平滑的直线连接各点,使尽可能多的点在线上,不在线上的点均匀地分布在线的两侧.作出图线丙如图所示.2、电学实验1.[2024·安徽卷] 某实验小组要将电流表G(铭牌标示:I g=500 μA,R g=800 Ω)改装成量程为0~1 V和0~3 V的电压表,并用标准电压表对其进行校准.选用合适的电源、滑动变阻器、电阻箱、开关和标准电压表等实验器材,按图甲所示连接电路,其中虚线框内为改装电路.(1)开关S1闭合前,滑片P应移动到(填“M”或“N”)端.(2)根据要求和已知信息,电阻箱R1的阻值已调至1200 Ω,则R2的阻值应调至Ω.(3)当单刀双掷开关S2与a连接时,电流表G和标准电压表V的示数分别为I、U,则电流表G 的内阻可表示为.(结果用U、I、R1、R2表示)(4)校准电表时,发现改装后电压表的读数始终比标准电压表的读数偏大,经排查发现电流表G 内阻的真实值与铭牌标示值有偏差,则只要即可.(填正确答案标号)A.增大电阻箱R1的阻值B.减小电阻箱R2的阻值C.将滑动变阻器的滑片P向M端滑动(5)校准完成后,开关S2与b连接,电流表G的示数如图乙所示,此示数对应的改装电压表读数为V.(保留2位有效数字)1.(1)M(2)4000(3)U-R1-R2(4)A(5)0.86I[解析] (1)由图可知,该滑动变阻器采用分压式接法,为了保护仪表安全,在开关S1闭合前,滑片P应移到M端;(2)当开关S2接b时,电压表量程为0~1 V,根据欧姆定律有U1=I g(R g+R1),当开关S2接a时,电压表量程为0~3 V,根据欧姆定律有U2=I g(R g+R1+R2),其中R1=1200 Ω,联立解得R2=4000 Ω; (3)当开关S2接a时,根据欧姆定律有U=I(R g+R1+R2),则电流表G的内阻可表示为R g=U-R1-R2;I(4)校准电表时,发现改装后电压表的读数始终比标准电压表的读数偏大,可知电流表G内阻的真实值小于铭牌标示值,根据闭合电路的欧姆定律知,可以增大两电阻箱的阻值.故选A. (5)根据闭合电路欧姆定律可得U V=I A(R g+R1)=430×10-6×(800+1200) V=0.86 V.2.[2024·甘肃卷] 精确测量干电池电动势和内阻需要考虑电表内阻的影响.可用器材有:电压表(量程0~1.5 V,内阻约为1.5 kΩ)、电流表(量程0~0.6 A)、滑动变阻器、开关、干电池和导线若干.某小组开展了以下实验.甲乙(1)考虑电流表内阻影响①用图甲所示电路测量电流表的内阻.从图乙电压表和电流表读数可得电流表内阻R A=Ω(保留2位有效数字).②用图丙所示电路测量干电池电动势和内阻.电压表读数、电流表读数、干电池内阻和电流表内阻分别用U、I、r和R A表示.则干电池电动势E=U+(用I、r和R A表示).③调节滑动变阻器测得多组电表读数,作出图丁所示的U-I图像.则待测干电池电动势E= V(保留3位有效数字)、内阻r=Ω(保留1位小数).丁(2)考虑电压表内阻影响该小组也尝试用图戊所示电路测量电压表内阻,但发现实验无法完成.原因是.A.电路设计会损坏仪器B.滑动变阻器接法错误C.电压太大无法读数D.电流太小无法读数2.(1)①1.0②I(r+R A)③1.401.0(2)D[解析] (1)①由图乙可知,电压表读数为U=0.60 V,电流表读数为I=0.58 A,根据欧姆定律可得电流表内阻为R A=UI =0.600.58Ω≈1.0 Ω;②由闭合电路欧姆定律可知,干电池电动势的表达式为E=U+I(r+R A);③根据E=U+I(r+R A)变形得到U=-(r+R A)I+E,根据图像可知,纵截距b=E=1.40 V,斜率的绝对值|k|=r+R A=1.40-1.000.20-0Ω=2.0 Ω,所以待测干电池电动势为E=1.40 V,内阻为r=1.0 Ω.(2)由于将电压表串联接在电路中,电压表内阻很大,电路中电流太小,故无法完成实验的原因可能是电流太小无法读数,故选D.3.[2024·广东卷] 某科技小组模仿太阳能发电中的太阳光自动跟踪系统,制作光源跟踪演示装置,实现太阳能电池板方向的调整,使电池板正对光源.图甲是光照方向检测电路.所用器材有:电源E(电动势3 V);电压表V1和V2(量程均有0~3 V 和0~15 V,内阻均可视为无穷大);滑动变阻器R;两个相同的光敏电阻R G1和R G2;开关S;手电筒;导线若干.图乙是实物图.图中电池板上垂直安装有半透明隔板,隔板两侧装有光敏电阻,电池板固定在电动机转轴上.控制单元与检测电路的连接未画出.控制单元对光照方向检测电路无影响.请完成下列实验操作和判断.(1)电路连接.图乙中已正确连接了部分电路,请完成虚线框中滑动变阻器R、电源E、开关S和电压表V1间的实物图连线.(2)光敏电阻阻值与光照强度关系测试.①将图甲中R的滑片置于端,用手电筒的光斜照射到R G1和R G2,使R G1表面的光照强度比R G2表面的小.②闭合S,将R的滑片缓慢滑到某一位置.V1的示数如图丙所示,读数U1为V,V2的示数U2为1.17 V.由此可知,表面光照强度较小的光敏电阻的阻值(选填“较大”或“较小”).③断开S.(3)光源跟踪测试.①将手电筒的光从电池板上方斜照射到R G1和R G2.②闭合S,并启动控制单元.控制单元检测并比较两光敏电阻的电压,控制电动机转动.此时两电压表的示数U1<U2,图乙中的电动机带动电池板(填“逆时针”或“顺时针”)转动,直至时停止转动,电池板正对手电筒发出的光.3.(1)如图所示(2)①b②1.63(1.61~1.65均可)较大(3)②逆时针U1=U2(或R G1=R G2)[解析] (1)由题图甲可知,V1测R G1两端电压,V2测R G2两端电压,滑动变阻器采用分压式接法,由题图乙可知,此时V2已并联在R G2两端,V1未并联在电路中,故应将V1的“3”接线柱连到滑动变阻器右上接线柱处,滑动变阻器分压式接入电路中.(2)①从安全性角度考虑,一开始应将题图甲中R的滑片置于b端,使两个电压表的示数均为零.②由题图丙知电压表的分度值为0.1 V,根据读数原则需估读到0.1 V的下一位,读数为1.63 V.由串联电路中电流相等,电阻之比等于电压之比,可知电压较大时对应的电阻较大.由题图甲知,V1测R G1两端电压,V2测R G2两端电压,且U1>U2,则R G1>R G2,由①可知R G1表面的光照强度比R G2表面的小,说明表面光照强度较小的光敏电阻的阻值较大.(3)②U1<U2,说明R G1电阻小,对应光照强度大,而R G2电阻大,对应光照强度小,因此光是从左上方斜向右下方照射,所以应逆时针转动电池板,使光线和太阳能电池板垂直,直至U1=U2时停止转动,此时R G1=R G2,两板对应光照强度相同,电池板正对手电筒发出的光.4.[2024·广西卷] 某同学为探究电容器充、放电过程,设计了图甲实验电路.器材如下:电容器,电源E(电动势6 V,内阻不计),电阻R1=400.0 Ω,电阻R2=200.0 Ω,电流传感器,开关S1、S2,导线若干.实验步骤如下:(1)断开S1、S2,将电流传感器正极与a节点相连,其数据采样频率为5000 Hz,则采样周期为s;(2)闭合S 1,电容器开始充电,直至充电结束,得到充电过程的I -t 曲线如图乙,由图乙可知开关S 1闭合瞬间流经电阻R 1的电流为 mA(结果保留3位有效数字);(3)保持S 1闭合,再闭合S 2,电容器开始放电,直至放电结束,则放电结束后电容器两极板间电压为 V;(4)实验得到放电过程的I -t 曲线如图丙,I -t 曲线与坐标轴所围面积对应电容器释放的电荷量为0.018 8 C,则电容器的电容C 为 μF .图丙中I -t 曲线与横坐标、直线t =1 s 所围面积对应电容器释放的电荷量为0.003 8 C,则t =1 s 时电容器两极板间电压为 V(结果保留2位有效数字). 4.(1)15000(2)15.0 (3)2 (4)4.7×103 5.2[解析] (1)采样周期为T =1f =15000 s .(2)由图乙可知开关S 1闭合瞬间流经电阻R 1的电流为15.0 mA .(3)放电结束后电容器两极板间电压等于R 2两端电压,根据闭合电路欧姆定律得电容器两极板间电压为U C =ER 1+R 2·R 2=2 V . (4)充电结束后电容器两端电压为U C '=E =6 V,故可得ΔQ =(U C '-U C )C =0.018 8 C,解得C =4.7×103 μF;设t =1 s 时电容器两极板间电压为U C ″,得(U C '-U C ″)C =0.003 8 C,代入数值解得U C ″≈5.2 V .5.[2024·海南卷] 用如图甲所示的电路观察电容器的充放电现象,实验器材有电源E 、电容器C 、电压表、电流表、电流传感器、计算机、定值电阻R 、单刀双掷开关S 1、开关S 2、导线若干.(1)闭合开关S 2,将S 1接1,电压表示数增大,最后稳定在12.3 V .在此过程中,电流表的示数 .(填选项标号) A .一直稳定在某一数值 B .先增大,后逐渐减小为零C .先增大,后稳定在某一非零数值(2)先后断开开关S 2、S 1,将电流表更换成电流传感器,再将S 1接2,此时通过定值电阻R 的电流方向为 (选填“a →b ”或“b →a ”),通过传感器将电流信息传入计算机,画出电流随时间变化的I -t 图像,如图乙,t =2 s 时I =1.10 mA,图中M 、N 区域面积比为8∶7,可求出R = kΩ(保留2位有效数字).5.(1)B (2)a →b 5.2[解析] (1)电容器充电过程中,当电路刚接通后,电流表示数从0增大至某一最大值,后随着电容器的不断充电,电路中的充电电流在减小,当充电结束电路稳定后,此时电路相当于断路,电流为0,故选B .(2)根据电路图可知充电结束后电容器上极板带正电,将S 1接2,电容器放电,此时通过定值电阻R 的电流方向为a →b ;t =2 s 时,I =1.10 mA,可知此时电容器两端的电压为U 2=IR ,电容器开始放电前两端电压为12.3 V ,根据I -t 图像与横轴围成的面积表示放电荷量可得,0~2 s 的放电荷量为Q 1=ΔU ·C =(12.3-1.10×10-3·R )C ,2 s 后到放电结束放电荷量为Q 2=ΔU'·C =1.10×10-3·RC ,根据题意Q 1Q 2=87,解得R ≈5.2 kΩ.6.[2024·河北卷] 某种花卉喜光,但阳光太强时易受损伤.某兴趣小组决定制作简易光强报警器,以便在光照过强时提醒花农.该实验用到的主要器材如下:学生电源、多用电表、数字电压表(0~20 V)、数字电流表(0~20 mA)、滑动变阻器R (最大阻值50 Ω,1.5 A)、白炽灯、可调电阻R 1(0~50 kΩ)、发光二极管LED 、光敏电阻R G 、NPN 型三极管VT 、开关和若干导线等. (1)判断发光二极管的极性使用多用电表的“×10 k”欧姆挡测量二极管的电阻.如图甲所示,当黑表笔与接线端M 接触、红表笔与接线端N 接触时,多用电表指针位于表盘中a 位置(见图乙);对调红、黑表笔后指针位于表盘中b 位置(见图乙).由此判断M 端为二极管的 (选填“正极”或“负极”).(2)研究光敏电阻在不同光照条件下的伏安特性①采用图丙中的器材进行实验,部分实物连接已完成.要求闭合开关后电压表和电流表的读数从0开始.导线L 1、L 2和L 3的另一端应分别连接滑动变阻器的 、 、接线柱(以上三空选填接线柱标号“A”“B”“C”或“D”).②图丁为不同光照强度下得到的光敏电阻伏安特性曲线,图中曲线Ⅰ、Ⅰ和Ⅰ对应光敏电阻受到的光照由弱到强.由图像可知,光敏电阻的阻值随其表面受到光照的增强而(选填“增大”或“减小”).(3)组装光强报警器电路并测试其功能图戊为利用光敏电阻、发光二极管、三极管(当b、e间电压达到一定程度后,三极管被导通)等元件设计的电路.组装好光强报警器后,在测试过程中发现,当照射到光敏电阻表面的光强达到报警值时,发光二极管并不发光,为使报警器正常工作,应(选填“增大”或“减小”)可调电阻R1的阻值,直至发光二极管发光.6.(1)负极(2)①A A C(或D)[或者三空分别为:C(或D)A B]②减小(3)增大[解析] (1)使用多用电表欧姆挡测二极管电阻时,电流也是“红进黑出”,即表内电源正极与黑表笔相连,电源负极与红表笔相连,且测二极管正向电阻时阻值很小,测二极管反向电阻时阻值无穷大.当黑表笔与接线柱M接触、红表笔与接线柱N接触时,多用电表指针位于表盘中a 位置(电阻无穷大),而对调红、黑表笔后指针位于表盘中b位置(电阻很小),说明黑表笔(连接电源正极)与接线柱N接触时测的是二极管正向电阻,即N端为二极管的正极.(2)①要求闭合开关后电压表和电流表的读数从0开始,所以滑动变阻器应采用分压式接法,导线L2应连接A接线柱,导线L1和导线L3应“一上一下”连接滑动变阻器的接线柱,可以导线L1连接A接线柱,导线L3连接C或D接线柱,或者导线L3连接B接线柱,导线L1连接C或D接线柱.②伏安特性曲线上的点与原点连线的斜率的倒数表示电阻,由所给伏安特性曲线图可知,曲线Ⅰ、Ⅰ、Ⅰ对应的电阻在减小,说明随着光照由弱到强,光敏电阻的阻值减小.(3)在测试过程中发现,当照射在光敏电阻表面的光强达到报警值时,发光二极管并不发光,说明三极管未被导通,这是因为b、e间电压较小,未达到是三极管导通的值,为使报警器正常工作,应调大R1两端分得的电压直至发光二极管发光,由于R1与R G串联后总电压一定,所以要调大R1的阻值.7.[2024·江苏卷] 某同学在实验室做“测定金属的电阻率”的实验,除被测金属丝外,还有如下实验器材可供选择:A.直流电源:电动势约为3 V,内阻可忽略不计;B.电流表A:量程0~100 mA,内阻约为5 Ω;C.电压表V:量程0~3 V,内阻为3 kΩ;D.滑动变阻器:最大阻值为100 Ω,允许通过的最大电流为0.5 A;E.开关、导线等.(1)该同学用刻度尺测得金属丝接入电路的长度L=0.820 m,用螺旋测微器测量金属丝直径时的测量结果如图甲所示,从图中读出金属丝的直径为mm.(2)用多用电表欧姆“×1”挡测量接入电路部分的金属丝电阻时,多用电表的示数如图乙所示,从图中读出金属丝电阻约为Ω.(3)若该同学根据伏安法测出金属丝的阻值R=10.0 Ω,则这种金属材料的电阻率为Ω·m.(结果保留两位有效数字)7.(1)0.787(0.785~0.788均可)(2)9.0(3)5.9×10-6[解析] (1)根据螺旋测微器的读数规律,该读数为d=0.5 mm+28.7×0.01 mm=0.787 mm.(2)根据欧姆挡的读数规律,该读数为R x=9.0×1 Ω=9.0 Ω.(3)根据电阻定律有R=ρLS =ρLπ(d2)2=4ρLπd2,解得ρ=πd2R4L,代入数据得ρ=5.9×10-6 Ω·m.8.[2024·江西卷] 某小组欲设计一种电热水器防触电装置,其原理是:当电热管漏电时,利用自来水自身的电阻,可使漏电电流降至人体安全电流以下.为此,需先测量水的电阻率,再进行合理设计.(1)如图1所示,在绝缘长方体容器左右两侧安装可移动的薄金属板电极,将自来水倒入其中,测得水的截面宽d=0.07 m和高h=0.03 m.(2)现有实验器材:电流表(量程0~300 μA,内阻R A=2500 Ω)、电压表(量程0~3 V或0~15 V,内阻未知)、直流电源(3 V)、滑动变阻器、开关和导线.请在图1中画线完成电路实物连接.(3)连接好电路,测量26 ℃的水在不同长度l时的电阻值R x.将水温升到65 ℃,重复测量.绘出26 ℃和65 ℃水的R x-l图线,分别如图2中甲、乙所示.(4)若R x-l图线的斜率为k,则水的电阻率表达式为ρ=(用k、d、h表示).实验结果表明,温度(选填“高”或“低”)的水更容易导电.(5)测出电阻率后,拟将一段塑料水管安装于热水器出水口作为防触电装置.为保证出水量不变,选用内直径为8.0×10-3m的水管.若人体的安全电流为1.0×10-3A,热水器出水温度最高为65 ℃,忽略其他电阻的影响(相当于热水器220 V的工作电压直接加在水管两端),则该水管的长度至少应设计为m.(保留2位有效数字)8.(2)如图所示(4)kdh高(5)0.46[解析] (2)由于电流表阻值已知,因此电流表采用内接法时,水的电阻R =U I-R A ,可消除伏安法测电阻的系统误差;因电源电动势为3 V ,则电压表选用0~3 V 量程.实物连线如图所示. (4)根据电阻定律有R x =ρl S ,又S =dh ,联立可得R x =ρdℎl ,故R x -l 图像的斜率k =ρdℎ,解得ρ=kdh ;根据题图2可知,65 ℃水的R x -l 图像的斜率比26 ℃水的R x -l 图像的斜率小,说明温度高的水的电阻率较小,更容易导电.(5)根据欧姆定律和电阻定律有R =UI =ρl 'πD 24,其中ρ=kdh ,由题图2可知,65 ℃水的R x -t 图像的斜率k =80.7×103 Ω/m,代入数据解得l'≈0.46 m,故该水管长度的最小值为0.46 m .9.[2024·辽宁卷] 某探究小组要测量电池的电动势和内阻.可利用的器材有:电压表、电阻丝、定值电阻(阻值为R 0)、金属夹、刻度尺、开关S 、导线若干.他们设计了如图所示的实验电路原理图.(1)实验步骤如下:①将电阻丝拉直固定,按照图甲连接电路,金属夹置于电阻丝的 (选填“A ”或“B ”)端; ②闭合开关S,快速滑动金属夹至适当位置并记录电压表示数U ,断开开关S,记录金属夹与B 端的距离L ;③多次重复步骤②,根据记录的若干组U 、L 的值,作出图丙中图线Ⅰ;④按照图乙将定值电阻接入电路,多次重复步骤②,再根据记录的若干组U 、L 的值,作出图丙中图线Ⅰ.(2)由图线得出纵轴截距为b ,则待测电池的电动势E = .(3)由图线求得Ⅰ、Ⅰ的斜率分别为k 1、k 2,若k2k 1=n ,则待测电池的内阻r = (用n 和R 0表示).9.(1)A (2)1b(3)R 0n -1[解析] (1)为了保护电路,避免通过电源的电流过大,闭合开关前,金属夹应置于使电阻丝接入电路的阻值最大处,即应该置于A 端.(2)对于图甲电路,根据闭合电路欧姆定律有U =E -Ir ,设金属丝的电阻率为ρ,横截面积为S ,根据欧姆定律和电阻定律有I =UR ,R =ρLS ,联立可得U =E -USρL r ,整理可得1U =1E +Sr Eρ·1L ,对于图乙电路,根据闭合电路欧姆定律有U =E -I (r +R 0),根据欧姆定律和电阻定律有I =UR,R =ρL S,联立并整理可得1U =1E+S (r+R 0)Eρ·1L ,所以图线的纵轴截距b =1E ,解得E =1b .(3)由题意可知k 1=SrEρ,k 2=S (r+R 0)Eρ,又k2k 1=n ,联立解得r =R0n -1. 10.电阻型氧气传感器的阻值会随所处环境中的氧气含量发生变化.在保持流过传感器的电流(即工作电流)恒定的条件下,通过测量不同氧气含量下传感器两端的电压,建立电压与氧气含量之间的对应关系,这一过程称为定标.一同学用图甲所示电路对他制作的一个氧气传感器定标.实验器材有:装在气室内的氧气传感器(工作电流1 mA)、毫安表(内阻可忽略)、电压表、电源、滑动变阻器、开关、导线若干、5个气瓶(氧气含量分别为1%、5%、10%、15%、20%).(1)将图甲中的实验器材间的连线补充完整,使其能对传感器定标; (2)连接好实验器材,把氧气含量为1%的气瓶接到气体入口;(3)把滑动变阻器的滑片滑到 端(选填“a ”或“b ”),闭合开关;。

高中物理力学实验
有很多经典的高中物理力学实验可以进行，以下列举了一些常见的实验项目：
1. 斜面上的滑动：用倾斜的斜面和小球进行实验，探究重力、斜面和摩擦力对滑动物体的影响。

2. 弹簧振子：通过挂上重物的弹簧来研究弹簧的弹性特性和振动频率。

3. 自由落体：通过测量自由落体物体的下落时间和高度，验证自由落体加速度的理论值。

4. 斯托克斯实验：用粘度较大的流体中观察物体的沉降速度，探究沉降速度与粘度、物体大小和流体特性的关系。

5. 牛顿摆实验：用线和质量块构建一个牛顿摆，通过调整线的长度和质量块的质量来研究摆动周期与线长及重力的关系。

6. 牛顿第二定律实验：通过观察物体受到不同力的作用下的加速度变化，验证牛顿第二定律（F=ma）。

7. 碰撞实验：用两个物体进行碰撞实验，通过观察碰撞前后物体的速度和动量的变化，研究碰撞动量守恒和动能守恒。

8. 平衡力实验：通过设立各种力的平衡条件，测量各个力的数值和角度，验证平衡力的原理。

以上是一些常见的高中物理力学实验项目，具体选择哪些实验要根据实际情况和教学要求来决定。

同时，进行实验时要注意安全措施和实验操作的规范。

实验：验证动量守恒定律一．实验原理在一维碰撞中，测出物体的质量m 和碰撞前后物体的速率v 、v ′，找出碰撞前的动量p ＝m 1v 1＋m 2v 2及碰撞后的动量p ′＝m 1v ′1＋m 2v ′2，看碰撞前后动量是否守恒．二．实验方案方案一：利用气垫导轨完成一维碰撞实验(1)测质量：用天平测出滑块质量．(2)安装：正确安装好气垫导轨．(3)实验：接通电源，利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的速度(①改变滑块的质量．②改变滑块的初速度大小和方向)．(4)验证：一维碰撞中的动量守恒．方案二：利用等长悬线悬挂等大小球完成一维碰撞实验(1)测质量：用天平测出两小球的质量m 1、m 2.(2)安装：把两个等大小球用等长悬线悬挂起来．(3)实验：一个小球静止，拉起另一个小球，放下时它们相碰．(4)测速度：可以测量小球被拉起的角度，从而算出碰撞前对应小球的速度，测量碰撞后小球摆起的角度，算出碰撞后对应小球的速度．(5)改变条件：改变碰撞条件，重复实验．(6)验证：一维碰撞中的动量守恒．方案三：在光滑桌面上两车碰撞完成一维碰撞实验(1)测质量：用天平测出两小车的质量.(2)安装：将打点计时器固定在光滑长木板的一端，把纸带穿过打点计时器，连在小车的后面，在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥．(3)实验：接通电源，让小车A 运动，小车B 静止，两车碰撞时撞针插入橡皮泥中，把两小车连接成一体运动．(4)测速度：通过纸带上两计数点间的距离及时间由v ＝Δx Δt算出速度． (5)改变条件：改变碰撞条件，重复实验．(6)验证：一维碰撞中的动量守恒．方案四：利用斜槽上滚下的小球验证动量守恒定律(1)用天平测出两小球的质量，并选定质量大的小球为入射小球．(2)按照如图所示安装实验装置，调整固定斜槽使斜槽底端水平．(3)白纸在下，复写纸在上，在适当位置铺放好．记下重垂线所指的位置O .(4)不放被撞小球，让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下，重复10次．用圆规画尽量小的圆把所有的小球落点圈在里面，圆心P 就是小球落点的平均位置．(5)把被撞小球放在斜槽末端，让入射小球从斜槽同一高度自由滚下，使它们发生碰撞，重复实验10次．用步骤(4)的方法，标出碰后入射小球落点的平均位置M 和被碰小球落点的平均位置N .如图所示．(6)连接ON ，测量线段OP 、OM 、ON 的长度．将测量数据填入表中．最后代入m 1OP ＝m 1OM ＋m 2ON ，看在误差允许的范围内是否成立．(7)整理好实验器材放回原处．(8)实验结论：在实验误差范围内，碰撞系统的动量守恒．三、练习巩固1.用半径相同的小球1和小球2的碰撞验证动量守恒定律，实验装置如图所示，斜槽与水平槽圆滑连接。

高中物理力学实验知识点总结一、力的平衡实验力的平衡实验是力学实验中的基础实验，通过该实验可以了解力的平衡条件和力的合成等概念。

知识点总结：1. 力的平衡条件：当作用在物体上的多个力相互平衡，使得物体保持静止或匀速直线运动时，这些力的合力为零，称为力的平衡条件。

2. 力的合成：通过力的平衡实验可以了解多个力的合成。

当多个力作用在一个物体上时，可以通过合成力来代替这些力，合成力的大小和方向可以通过力的平衡条件来确定。

3. 杆的平衡：在力的平衡实验中常使用杆的平衡来说明力的平衡条件。

当一根杆平衡时，可以通过转矩的平衡条件来确定杆两端所受力的大小和方向。

二、牛顿第二定律实验牛顿第二定律实验是力学实验的重要内容，通过该实验可以验证牛顿第二定律，并了解力和加速度之间的关系。

知识点总结：1. 牛顿第二定律：牛顿第二定律表明物体的加速度和受到的力成正比，与物体的质量成反比。

即F=ma，其中F为物体所受的合外力，m为物体的质量，a为物体的加速度。

2. 实验方法：通过在水平面上放置实验装置，使物体受到弹簧测力计的拉力，并随着不同的质量增加拉力，然后测量物体的加速度，验证牛顿第二定律。

3. 力和加速度的关系：牛顿第二定律说明了力和加速度之间的关系。

当受到的合外力增加时，物体的加速度会增加；相反，当受到的合外力减小时，物体的加速度会减小。

三、摩擦力实验摩擦力实验是研究物体表面之间的相互作用力，通过该实验可以了解摩擦力的特性和大小。

知识点总结：1. 静摩擦力和动摩擦力：静摩擦力是当物体相对运动前处于静止状态时，物体所受到的摩擦力；动摩擦力是当物体处于相对运动状态时，物体所受到的摩擦力。

2. 摩擦力的特性：静摩擦力和动摩擦力跟物体的接触面积、表面材质和受力大小有关。

通过摩擦力实验可以了解这些特性，例如改变物体的接触面积以及表面材质可以影响摩擦力的大小。

3. 弹簧测力计的应用：在摩擦力实验中，可以使用弹簧测力计来测量摩擦力的大小。