高中物理力學實驗專題

1、第1頁共13頁高中物理力學實驗專題高中物理《考試說明》中確定的力學實驗有：1.研究勻變速直線運動2.探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系3.驗證力的平行四邊形定則4.驗證牛頓運動定律、探究動能定理5.驗證機械能守恒定律。其中有四個實驗與紙帶的處理有關(guān)，可見力學實驗部分應以紙帶的處理，打點計時器的應用為核心來展開復習。近幾年力學實驗中與紙帶處理相關(guān)的實驗、力學創(chuàng)新實驗是高考的熱點內(nèi)容，以分組或演示實驗為背景，考查對實驗方法的領(lǐng)悟情況、靈活運用學過的實

2、驗方法設計新的實驗是高考實驗題的新趨勢。要求考生掌握常規(guī)實驗的數(shù)據(jù)處理方法，能將課本中分組實驗和演示實驗的實驗原理、實驗方法遷移到新的背景中，深刻理解物理概念和規(guī)律，并能靈活運用，要求考生有較強的創(chuàng)新能力。在復習過程中，應以掌握常規(guī)實驗原理、實驗方法、規(guī)范操作程序、數(shù)據(jù)處理方法等為本，同時從常規(guī)實驗中，有意識的、積極的提取、積累一些有價值的方法。逐步過渡到靈活運用學過的實驗方法設計新的實驗。（一）打點計時器系列實驗中紙帶的處理1紙帶的選

3、?。阂话銓嶒瀾命c跡清晰、無漏點的紙帶中選取有足夠多點的一段作為實驗紙帶。在“驗證機械能守恒定律”實驗中還要求紙帶包含第一、二點，并且第一、二兩點距離接近2.0mm。2根據(jù)紙帶上點的密集程度選取計數(shù)點。打點計時器每打n個點取一個計數(shù)點，則計數(shù)點時間間隔為n個打點時間間隔，即T=0.02n（s）。一般取n＝5，此時T=0.10s。3測量計數(shù)點間距離。為了測量、計算的方便和減小偶然誤差的考慮，測量距離時不要分段測量，盡可能一次測量完畢，即測

4、量計數(shù)起點到其它各計數(shù)點的距離。如圖所示，則由圖可得：第3頁共13頁（二）設計性實驗的設計思路與典例分析【例題1】做勻加速直線運動的小車，牽引一條紙帶通過打點計時器，交流電源的頻率為50Hz，由紙帶上打出的某一點開始，每5個點剪下一段紙帶，按圖所示，使每一條紙帶下端與x軸重合，左邊與y軸平行，將紙帶段粘貼在直角坐標系中，則小車運動的加速度是ms2（保留兩位有效數(shù)字）?！久}意圖】本題考查了勻變速直線運動的紙帶處理，同時還要明確計數(shù)點的選

5、取以及相隔時間的計算問題。要求學生能把常見的紙帶數(shù)據(jù)處理中的數(shù)據(jù)與圖中紙帶的長度建立聯(lián)系，獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，然后求得實驗結(jié)果?！窘馕觥坑深}意可得，每段紙帶的長度就是相鄰相等時間間隔內(nèi)小車的位移，由圖示數(shù)據(jù)可得ms3105.7????，而相隔時間為T＝0.025s＝0.1s，根據(jù)2aTs??，可得小車的加速度為：275.0sma??！咀兪筋}】（2006年上海）伽利略通過研究自由落體和物塊沿光滑斜面的運動，首次發(fā)現(xiàn)了勻加速運動規(guī)律。伽利略假設物

6、塊沿斜面運動與物塊自由下落遵從同樣的法則，他在斜面上用刻度表示物塊滑下的路程，并測出物塊通過相應路程的時間，然后用圖題目要求和給題目要求和給出的條件出的條件演示和分組實演示和分組實驗的實驗原理驗的實驗原理物理規(guī)律和原物理規(guī)律和原理基本儀器的使基本儀器的使用知識用知識需測物理量需測物理量和所需器材和所需器材實驗步驟實驗步驟數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理實驗原理實驗原理實驗結(jié)論及實驗結(jié)論及誤差分析誤差分析x012345622.530.037.545.05