高中物理专题七实验力学实验教案 3页

专题七、实验（力学实验）【典型例题】一、基本仪器的使用：1.用某精密仪器测量一物件的长度，得其长度为1．63812ｃｍ．如果用最小刻度为ｍｍ的米尺来测量，则其长度应读为________ｃｍ，如果用50分度的卡尺来测量，则其长度应读为________ｃｍ，如果用千分尺（螺旋测微计）来测量，则其长度应读为________ｃｍ．2.图1甲为20分度游标卡尺的部分示意图，其读数为__________mm；图乙为螺旋测微器的示意图，其读数为________mm.　　　　　3.在某一力学实验中，打出的纸带如图1所示，相邻计数点的时间间隔是T.测出纸带各计数点之间的距离分别为x1、x2、x3、x4，为了使由实验数据计算的结果更精确些，加速度的平均值为a＝______；打下C点时的速度vC＝______.二、验证性实验：4.“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图1甲或乙方案来进行。（1）比较这两种方案，（填“甲”或“乙”）方案好些，理由是：。（2）如图2是该实验中得到的一条纸带，测得每两个计数点间的距离如图中所示,已知每两个计数点间的时间间隔T=0.1s。物体运动的加速度a=；该纸带是采用（填“甲”或“乙”）实验方案得到的。简要写出判断依据。三、探究性实验：图15.某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”，如图1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。在水平桌面上相距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。（1）实验主要步骤如下：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；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。（2）右表是他们测得的一组数据，其中M是M1与小车中砝码质量m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△E，F是拉力传感器受到的拉力，W是F在A、B间所作的功。表格中△E3=____，W3=____.(结果保留三位有效数字)（3）根据上表中的数据，请在图2中的方格纸上作出△E-W图线。四、设计性实验：AB图66.如图6所示，水平桌面有斜面体A，小铁块B，斜面体的斜面是曲面，下端切线是水平。现提供的实验工具只有：天平、直尺。其他的实验器材可根据实验需要自选。设计一个实验，测出小铁块B自斜面顶端由静止下滑到底端的过程中，摩擦力对小铁块B做的功。要求：（1）请在原图中补充画出简要实验装置图。（2）简要说明实验要测的物理量。（3）简要说明实验步骤。（4）写出实验结果的表达式（重力加速度g已知）五、创新型实验：7.某同学想利用DIS测电风扇的转速和叶片长度，他设计的实验装置如左下图所示．他先在某一叶片边缘粘上一小条弧长为△l的反光材料，当该叶片转到某一位置时，用光传感器接收反光材料反射的激光束，并在计算机屏幕上显示出矩形波，如右下图所示，屏幕横向每大格表示的时间为5.00×10-2s．则矩形波的“宽度”所表示的物理意义是___________________；电风扇的转速为______转/s；若△l为10cm，则叶片长度为________m．3用心爱心专心\n【巩固练习】1.用螺旋测微器测量一金属丝的直径如下图9甲所示．该金属丝的直径是______mm；用20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度如下图乙所示，则该工件的长度是______cm.图92.物理兴趣小组的同学用图9的实验装置来探究机械能受恒定律，在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断；MN为水平木板，已知悬线长为L，悬点到木板的距离OD＝h（h＞L）。（1）电热丝P必须放在悬点正下方的理由是：________。（2）将小球向左拉起后自由释放，最后小球落到木板上的C点，DC＝s，则小球做平抛运动的初速度为v0________。（3）在其他条件不变的情况下，若改变释放小球时悬线与竖直方向的夹角q，小球落点与D点的水平距离s将随之改变，经多次实验，以s2为纵坐标、cosq为横坐标，得到如图10所示图像。该图象说明了什么？3.为了探索弹力和弹簧伸长量的关系，李卫同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图16所示图象．从图象上看，该同学没能完全按实验要求做，而使图象上端成曲线，图象上端弯曲的原因是__________________________．这两根弹簧的劲度系数分别为______N/m和______N/m.若要制作一个精确程度较高的弹簧秤，应选弹簧秤______．4.利用实验探究“当合外力大小一定时，物体运动的加速度大小与其质量成反比”．给定的器材有：倾角可以调节的长斜面（如图）、小车、计时器、米尺、天平（含砝码）、钩码等．在实验过程中不考虑摩擦，重力加速度为g，请结合下列实验步骤回答相关问题．（1）用天平测出小车的质量为m０；（2）让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑到斜面底端A2，用计时器记下所用的时间为t０；（3）用米尺测出A1与A2之间的距离为S；则：小车的加速度大小a＝         ．（4）用米尺测出A1相对于A2的高度为h０；则：小车所受的合外力大小F＝          ．（5）在小车中加钩码，用天平测出此时小车与钩码的总质量，同时通过改变斜面的倾角来改变固定点A1相对于A2的高度h，测出小车从A1静止开始下滑到斜面底端A2所需的时间t；问：质量不相等的前后两次应怎样操作才能使小车所受合外力大小一定？．（6）多次改变小车与钩码的总质量进行实验，测出各次对应的、h、t的值．以为纵坐标、为横坐标建立坐标系，根据各组数据在坐标系中描点．如果这些点在一条过原点的直线上，则可间接说明“当合外力大小一定时，物体运动的加速度大小与其质量成反比”．6.兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：①用天平测出电动小车的质量为0.4kg；②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装；③接通打点计时器（其打点周期为0.02s）；④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器（设小车在整个过程中小车所受的阻力恒定）。在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示。请你分析纸带数据，回答下列问题：（a）该电动小车运动的最大速度为m/s；（b）关闭小车电源后，小车的加速度大小为m/s2；（c）该电动小车的额定功率为W。7.某实验小组利用如图8甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒．图乙所示是用游标卡尺测量遮光条的宽度，其读数为d＝________cm；实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt＝1.2×10－2s，则滑块经过光电门时的瞬时速度为________m/s.在本实验中，为了验证系统的机械能是否守恒，需要测量的物理量除了钩码的质量外，还需要测量________和________．8.下列有关高中物理实验的说法中不正确的是(　　)A．“验证力的平行四边形定则”实验采用的科学方法是等效替代法B．电火花打点计时器的工作电压是220V的交流电C．在用打点计时器“研究匀变速直线运动”3用心爱心专心\n的实验中，由纸带上的一系列点迹取计数点，可求出任意两个计数点之间的平均速度D．在“验证机械能守恒定律”的实验中，必须要用天平测出下落物体的质量3用心爱心专心