《高考物理考前三個月 名師專題講義 專題八 實驗技能與創(chuàng)新 第1課時 力學實驗與創(chuàng)新課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理考前三個月 名師專題講義 專題八 實驗技能與創(chuàng)新 第1課時 力學實驗與創(chuàng)新課件（114頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、高考對學生實驗的考查，主要有以下十四個實驗：高考對學生實驗的考查，主要有以下十四個實驗：研究勻變速直線運動；研究勻變速直線運動；探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系；探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系；驗驗證力的平行四邊形定則；證力的平行四邊形定則；驗證牛頓運動定律；驗證牛頓運動定律；探究動能定探究動能定理；理；驗證機械能守恒定律；驗證機械能守恒定律；測定金屬的電阻率測定金屬的電阻率(同時練習使同時練習使用螺旋測微器用螺旋測微器)；描繪小電珠的伏安特性曲線；描繪小電珠的伏安特性曲線；測定電源的測定電源的電動勢和內(nèi)阻；電動勢和內(nèi)阻；練習使用多用電表；練習使用多用電表；傳感器的簡單使用；傳感器的簡單使用；探究單擺的運動
2、，用單擺測定重力加速度；探究單擺的運動，用單擺測定重力加速度；測定玻璃的折測定玻璃的折射率；射率；用雙縫干涉測光的波長用雙縫干涉測光的波長專題定位高考除了對課本中原有的學生實驗進行考查外，還增加了對演高考除了對課本中原有的學生實驗進行考查外，還增加了對演示實驗的考查，利用學生所學過的知識，對實驗器材或?qū)嶒灧绞緦嶒灥目疾椋脤W生所學過的知識，對實驗器材或?qū)嶒灧椒右灾亟M，來完成新的實驗設(shè)計設(shè)計型實驗的考查將逐步法加以重組，來完成新的實驗設(shè)計設(shè)計型實驗的考查將逐步取代對課本中原有的單純學生實驗的考查取代對課本中原有的單純學生實驗的考查專題定位1.熟知各種器材的特性熟知各種器材的特性.2.熟悉課本
3、實驗，熟悉課本實驗， 抓住實驗的靈魂抓住實驗的靈魂實驗原理，掌握數(shù)據(jù)處理的方法，熟知兩類誤差分析實驗原理，掌握數(shù)據(jù)處理的方法，熟知兩類誤差分析應考策略 熱 點 實 驗 例 析 審題破題 真題演練欄目索引熱點實驗例析考向1探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系例1(2014新課標新課標23)某實驗小組探究彈簧某實驗小組探究彈簧的勁度系數(shù)的勁度系數(shù)k與其長度與其長度(圈數(shù)圈數(shù))的關(guān)系實驗裝的關(guān)系實驗裝置如圖置如圖1所示：一均勻長彈簧豎直懸掛，所示：一均勻長彈簧豎直懸掛，7個指個指針針P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分別固定在彈分別固定在彈簧上距懸點簧上距懸點0、10、20、30、40、50、60圈處；
4、圈處；通過旁邊豎直放置的刻度尺，可以讀出指針的通過旁邊豎直放置的刻度尺，可以讀出指針的位置，位置，P0指向指向0刻度設(shè)彈簧下端未掛重物時，刻度設(shè)彈簧下端未掛重物時，各指針的位置記為各指針的位置記為x0；掛有質(zhì)量為；掛有質(zhì)量為0.100 kg的的圖圖1砝碼時，各指針的位置記為砝碼時，各指針的位置記為x.測量結(jié)果及部分計算結(jié)果如測量結(jié)果及部分計算結(jié)果如下表所示下表所示(n為彈簧的圈數(shù)，取重力加速度為為彈簧的圈數(shù)，取重力加速度為9.80 m/s2)已已知實驗所用彈簧總?cè)?shù)為知實驗所用彈簧總?cè)?shù)為60，整個彈簧的自由長度為，整個彈簧的自由長度為11.88 cm.P1P2P3P4P5P6x0(cm)2.
5、04 4.06 6.068.0510.03 12.01x(cm)2.64 5.26 7.8110.30 12.93 15.41n102030405060k(N/m)16356.043.633.828.8(m/N)0.00610.01790.02290.02960.0347(1)將表中數(shù)據(jù)補充完整：將表中數(shù)據(jù)補充完整：_；_.解析根據(jù)胡克定律有根據(jù)胡克定律有mgk(xx0)，解，解得得 81.7 N/m， 0.012 2 m/N.81.70.012 2(2)以以n為橫坐標為橫坐標， 為為縱坐標，在圖縱坐標，在圖2給出的坐標紙上畫給出的坐標紙上畫出出 n圖像圖像圖圖2解析 n圖像如圖所示圖像如圖所
6、示(3)圖圖2中畫出的直線可近似認為通過原點若從實驗中所用中畫出的直線可近似認為通過原點若從實驗中所用的彈簧截取圈數(shù)為的彈簧截取圈數(shù)為n的一段彈簧，該彈簧的勁度系數(shù)的一段彈簧，該彈簧的勁度系數(shù)k與其與其圈數(shù)圈數(shù)n的關(guān)系的表達式為的關(guān)系的表達式為k_ N/m；該彈簧的勁度；該彈簧的勁度系數(shù)系數(shù)k與其自由長度與其自由長度l0(單位為單位為m)的關(guān)系表達式為的關(guān)系表達式為k_ N/m.解析 根據(jù)圖像可知，根據(jù)圖像可知，k與與n的關(guān)系表達式為的關(guān)系表達式為k N/m，k與與l0的關(guān)系表達式為的關(guān)系表達式為k N/m.實驗數(shù)據(jù)處理方法：實驗數(shù)據(jù)處理方法：(1)列表法列表法將測得的實驗數(shù)據(jù)填入設(shè)計好的表格
7、之中，可以分析將測得的實驗數(shù)據(jù)填入設(shè)計好的表格之中，可以分析兩物理量間的定性關(guān)系兩物理量間的定性關(guān)系(2)圖圖像像法法根據(jù)記錄的實驗數(shù)據(jù)在直角坐標系內(nèi)進行作圖若是根據(jù)記錄的實驗數(shù)據(jù)在直角坐標系內(nèi)進行作圖若是曲線應平滑，若是直線要讓盡量多的點過直線或在曲線應平滑，若是直線要讓盡量多的點過直線或在直線兩側(cè)均勻分布直線兩側(cè)均勻分布以題說法(3)函數(shù)法函數(shù)法往往是根據(jù)往往是根據(jù)圖圖像像得到得到物理量間的函數(shù)關(guān)系方程式物理量間的函數(shù)關(guān)系方程式以題說法針對訓練針對訓練1 如如圖圖3為為“測量彈簧勁度系數(shù)測量彈簧勁度系數(shù)”的實驗裝置圖，的實驗裝置圖，彈簧的上端固定在鐵架臺上，下端裝有指針及掛鉤，指針彈簧的上
8、端固定在鐵架臺上，下端裝有指針及掛鉤，指針恰好指向一把豎直立起的毫米刻度尺現(xiàn)在測得在掛鉤上恰好指向一把豎直立起的毫米刻度尺現(xiàn)在測得在掛鉤上掛上一定數(shù)量鉤碼時指針在刻度尺上的讀數(shù)如下表掛上一定數(shù)量鉤碼時指針在刻度尺上的讀數(shù)如下表：圖圖3已知所有鉤碼的質(zhì)量可認為相同且為已知所有鉤碼的質(zhì)量可認為相同且為m050 g，當?shù)刂亓Γ數(shù)刂亓铀俣燃铀俣萭9.8 m/s2.請回答下列問題：請回答下列問題：鉤碼數(shù)n012345刻度尺讀數(shù)xn(cm)2.624.175.707.228.8410.43解析根據(jù)胡克定律根據(jù)胡克定律k(xx0)nm0g，代入數(shù)據(jù)求，代入數(shù)據(jù)求k，再求，再求平平均均值值得得k32 N/
9、m；(1)請根據(jù)表格數(shù)據(jù)計算出彈簧的勁度系數(shù)請根據(jù)表格數(shù)據(jù)計算出彈簧的勁度系數(shù)k_ N/m.(結(jié)結(jié)果保留兩位有效數(shù)字果保留兩位有效數(shù)字)32解析因在計算彈力時把彈簧自身的重量引起的形變量減去因在計算彈力時把彈簧自身的重量引起的形變量減去了，故彈簧自身有重量對測量值沒有影響了，故彈簧自身有重量對測量值沒有影響(2)考慮到在沒有掛鉤碼時彈簧自身有重量，測量的彈簧勁考慮到在沒有掛鉤碼時彈簧自身有重量，測量的彈簧勁度系數(shù)度系數(shù)k的值與真實值相比較的值與真實值相比較_(填填“偏大偏大”、“偏小偏小”或或“沒有影響沒有影響”)沒有影響沒有影響考向2驗證力的平行四邊形定則例例2 (2014江蘇江蘇11)小明
10、通過實驗驗證力的平小明通過實驗驗證力的平行四邊形定則行四邊形定則(1)實驗記錄紙如圖實驗記錄紙如圖4所示，所示，O點為橡皮筋被拉點為橡皮筋被拉伸后伸長到的位置，兩彈簧測力計共同作用伸后伸長到的位置，兩彈簧測力計共同作用時，拉力時，拉力F1和和F2的方向分別過的方向分別過P1和和P2點；一點；一個彈簧測力計拉橡皮筋時，拉力個彈簧測力計拉橡皮筋時，拉力F3的方向過的方向過P3點三個力的點三個力的大小分別為：大小分別為：F13.30 N、F23.85 N和和F34.25 N請根據(jù)請根據(jù)圖中給出的標度作圖求出圖中給出的標度作圖求出F1和和F2的合力的合力圖圖4熱點實驗例析解析 作出作出的圖示如圖所示的
11、圖示如圖所示.答案見見解析圖解析圖(F合合4.64.9 N都算對都算對)(2)仔細分析實驗，小明懷疑實驗中的橡皮筋被多次拉伸仔細分析實驗，小明懷疑實驗中的橡皮筋被多次拉伸后彈性發(fā)生了變化，影響實驗結(jié)果他用彈簧測力計先后彈性發(fā)生了變化，影響實驗結(jié)果他用彈簧測力計先后兩次將橡皮筋拉伸到相同長度，發(fā)現(xiàn)讀數(shù)不相同，于后兩次將橡皮筋拉伸到相同長度，發(fā)現(xiàn)讀數(shù)不相同，于是進一步探究了拉伸過程對橡皮筋彈性的影響是進一步探究了拉伸過程對橡皮筋彈性的影響實驗實驗裝置如圖裝置如圖5所示，將一張所示，將一張白紙白紙固定固定在豎直放置的木板上，在豎直放置的木板上，橡皮橡皮筋筋的上端固定于的上端固定于O點，下端點，下端N
12、掛掛一一重物重物用與白紙平行的水平力用與白紙平行的水平力緩緩慢慢地移動地移動N，在白紙上記錄下，在白紙上記錄下N的的軌跡軌跡重復上述過程，再次記錄重復上述過程，再次記錄下下N的軌跡的軌跡圖圖5兩次實驗記錄的軌跡如圖兩次實驗記錄的軌跡如圖6所示過所示過O點作一條直線與軌跡交點作一條直線與軌跡交于于a、b兩點，則實驗中橡皮筋分別被拉伸到兩點，則實驗中橡皮筋分別被拉伸到a和和b時所受拉力時所受拉力Fa、Fb的大小關(guān)系為的大小關(guān)系為_圖圖6解析 重物重物受力情況如圖所示，由于重力不變，兩次實驗受力情況如圖所示，由于重力不變，兩次實驗時，橡皮筋拉力時，橡皮筋拉力T的方向相同，故水平拉力的方向相同，故水平
13、拉力F大小相等，即大小相等，即FaFb.答案FaFb(3)根據(jù)根據(jù)(2)中的實驗，可以得出的實驗結(jié)果有哪些？中的實驗，可以得出的實驗結(jié)果有哪些？_(填寫選項前的字母填寫選項前的字母)A.橡皮筋的長度與受到的拉力成正比橡皮筋的長度與受到的拉力成正比B.兩次受到的拉力相同時，橡皮筋第兩次受到的拉力相同時，橡皮筋第2次的長度較長次的長度較長C.兩次被拉伸到相同長度時，橡皮筋第兩次被拉伸到相同長度時，橡皮筋第2次受到的拉力較大次受到的拉力較大D.兩次受到的拉力相同時，拉力越大，橡皮筋兩次的長度兩次受到的拉力相同時，拉力越大，橡皮筋兩次的長度 之差越大之差越大解析解析 根據(jù)題圖可知，選項根據(jù)題圖可知，選
14、項B、D正確，選項正確，選項A、C錯誤錯誤.BD(4)根據(jù)小明的上述實驗探究，請對驗證力的平行四邊形定根據(jù)小明的上述實驗探究，請對驗證力的平行四邊形定則實驗提出兩點注意事項則實驗提出兩點注意事項.解析 橡皮筋橡皮筋拉伸不宜過長，選用新橡皮筋等可減小誤差拉伸不宜過長，選用新橡皮筋等可減小誤差.答案 橡皮筋拉伸不宜過長；選用新橡皮筋橡皮筋拉伸不宜過長；選用新橡皮筋(或：拉力不宜或：拉力不宜過大；選用彈性好的橡皮筋；換用彈性好的彈簧過大；選用彈性好的橡皮筋；換用彈性好的彈簧)1.本實驗考查的重點是本實驗考查的重點是“力作用效果的等效性力作用效果的等效性”.”.2.對實驗步驟中兩個分力和合力的大小和方
15、向的確定也對實驗步驟中兩個分力和合力的大小和方向的確定也是考查的重點是考查的重點.以題說法針對訓練針對訓練2 有有同學利用如圖同學利用如圖7所示的所示的裝置裝置來來驗證力的平行四邊形定則：在豎直驗證力的平行四邊形定則：在豎直木板木板上鋪上鋪有白紙，固定兩個光滑的滑輪有白紙，固定兩個光滑的滑輪A和和B，將將繩子打一個結(jié)點繩子打一個結(jié)點O，每個鉤碼的質(zhì)量，每個鉤碼的質(zhì)量相等，相等，當當系統(tǒng)達到平衡時，根據(jù)鉤碼的個數(shù)系統(tǒng)達到平衡時，根據(jù)鉤碼的個數(shù)讀出讀出三三根繩子的根繩子的拉力拉力TOA、TOB和和TOC，回答，回答下下列列問題問題：圖圖7(1)改變鉤碼個數(shù)，實驗能完成的是改變鉤碼個數(shù)，實驗能完成的
16、是_.A.鉤碼的個數(shù)鉤碼的個數(shù)N1N22，N34B.鉤碼的個數(shù)鉤碼的個數(shù)N1N33，N24C.鉤碼的個數(shù)鉤碼的個數(shù)N1N2N34D.鉤碼的個數(shù)，鉤碼的個數(shù)，N13，N24，N35BCD(2)在拆下鉤碼和繩子前，應該做好三個方面的記錄：在拆下鉤碼和繩子前，應該做好三個方面的記錄：_；_；_.解析為驗證平行四邊形定則，必須通過作受力圖為驗證平行四邊形定則，必須通過作受力圖.所以先明所以先明確受力點，其次要作出力的方向并讀出力的大小，最后作出確受力點，其次要作出力的方向并讀出力的大小，最后作出力的圖示力的圖示.因此要做好記錄，需從力的三要素角度出發(fā)：需記因此要做好記錄，需從力的三要素角度出發(fā)：需記錄
17、錄O點的點的位置；鉤碼的個數(shù)位置；鉤碼的個數(shù)N1、N2、N3；拉力拉力TOA、TOB、TOC的方向的方向.答案標記結(jié)點標記結(jié)點O的位置鉤碼的個數(shù)的位置鉤碼的個數(shù)N1、N2、N3OA、OB、OC三段繩子的方向三段繩子的方向熱點實驗例析考向3探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系例例3如圖如圖8所示為所示為“探究加速度與探究加速度與物物體體所受合外力的關(guān)系所受合外力的關(guān)系”的實驗裝置的實驗裝置圖圖.圖圖中中A為小車，質(zhì)量為為小車，質(zhì)量為m1，連接在，連接在小小車車后面的紙帶穿過打點計時器后面的紙帶穿過打點計時器B，它它們們均置于一端帶有定滑輪的足夠長均置于一端帶有定滑輪的足夠長的的木
18、板木板上，上，P的質(zhì)量為的質(zhì)量為m2，C為彈簧測力計，實驗時改變?yōu)閺椈蓽y力計，實驗時改變P的質(zhì)的質(zhì)量，讀出測力計不同讀數(shù)量，讀出測力計不同讀數(shù)F，不計繩與滑輪之間的摩擦，不計繩與滑輪之間的摩擦.圖圖8(1)下列說法正確的是下列說法正確的是()A.一端帶有定滑輪的長木板必須保持水平一端帶有定滑輪的長木板必須保持水平B.實驗時應先接通電源后釋放小車實驗時應先接通電源后釋放小車C.實驗中實驗中m2應遠小于應遠小于m1D.測力計的讀數(shù)始終為測力計的讀數(shù)始終為解析該實驗要平衡摩擦力，故該實驗要平衡摩擦力，故A錯誤錯誤；答案B拉力可由測力計示數(shù)獲得，故不要求重物質(zhì)量遠小于小車拉力可由測力計示數(shù)獲得，故不要
19、求重物質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量，故質(zhì)量，故C錯誤；錯誤；由于重物向下加速運動，由牛頓第二定律：由于重物向下加速運動，由牛頓第二定律：m2g2Fm2a，解得：解得： 故故D錯誤；故選錯誤；故選B.(2)如圖如圖9為某次實驗得到的紙帶，紙帶上標出了所選的四個為某次實驗得到的紙帶，紙帶上標出了所選的四個計數(shù)點之間的距離，相鄰計數(shù)點間還有四個點沒有畫出計數(shù)點之間的距離，相鄰計數(shù)點間還有四個點沒有畫出.由由此可求得小車的加速度的大小是此可求得小車的加速度的大小是_ m/s2.(交流電的頻交流電的頻率為率為50 Hz，結(jié)果保留二位有效數(shù)字，結(jié)果保留二位有效數(shù)字)圖圖9解析根據(jù)勻變速直線運動的推論公式根據(jù)勻變速直
20、線運動的推論公式xaT2，有，有：a0.50 m/s2.答案0.50(3)實驗時，某同學由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步實驗時，某同學由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，他測量得到的驟，他測量得到的aF圖圖像像，可能是下列哪個選項中的可能是下列哪個選項中的圖圖像像()答案C解析 若若沒有平衡摩擦力，則當沒有平衡摩擦力，則當0Ff 時時，a0.也就是也就是說當繩子上有拉力時小車的加速度還為說當繩子上有拉力時小車的加速度還為0，所以該同學測，所以該同學測得的得的aF圖圖像像可能可能是選項是選項C中的中的圖圖像像.新課標考試大綱規(guī)定的六個力學實驗中有四個涉新課標考試大綱規(guī)定的六個力學實驗中有四個涉及
21、打點計時器：研究勻變速直線運動、驗證牛頓第二及打點計時器：研究勻變速直線運動、驗證牛頓第二定律、探究做功和物體速度變化的關(guān)系和驗證機械能定律、探究做功和物體速度變化的關(guān)系和驗證機械能守恒定律守恒定律.這類實驗的關(guān)鍵是要掌握紙帶的分析處理方這類實驗的關(guān)鍵是要掌握紙帶的分析處理方法，對于紙帶常有以下三大應用法，對于紙帶常有以下三大應用.以題說法1.由紙帶確定時間由紙帶確定時間要區(qū)別打點計時器打出的點與人為選取的計數(shù)點之間要區(qū)別打點計時器打出的點與人為選取的計數(shù)點之間的區(qū)別與聯(lián)系，便于測量和計算，一般每五個點取一的區(qū)別與聯(lián)系，便于測量和計算，一般每五個點取一個計數(shù)點，這樣時間間隔為個計數(shù)點，這樣時間
22、間隔為t0.025 s0.1 s.以題說法2.求解瞬時速度求解瞬時速度利用做勻變速直線運動的物體在一段時間內(nèi)的平均速利用做勻變速直線運動的物體在一段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度度等于中間時刻的瞬時速度.如圖如圖10所示，打所示，打n點時的瞬點時的瞬時速度時速度vn以題說法圖圖103.用用“逐差法逐差法”求加速度求加速度如圖如圖11所示，所示，a以題說法圖圖11有些實驗用光電門代替打點計時器來完成瞬時速度和有些實驗用光電門代替打點計時器來完成瞬時速度和加速度的測量，具體做法如下：加速度的測量，具體做法如下：(1)求瞬時速度：把遮光條求瞬時速度：把遮光條(寬度為寬度為d)通過光電門的時間
23、通過光電門的時間t內(nèi)的平均速度看做物體經(jīng)過光電門的瞬時速度，即內(nèi)的平均速度看做物體經(jīng)過光電門的瞬時速度，即v.(2)求加速度：若兩個光電門之間的距離為求加速度：若兩個光電門之間的距離為L，則利用速，則利用速度與位移的關(guān)系可求加速度，即度與位移的關(guān)系可求加速度，即a .以題說法針對訓練針對訓練3 某某同學利用如圖同學利用如圖12甲所示裝置來研究加速度與甲所示裝置來研究加速度與力的關(guān)系力的關(guān)系.他將光電門他將光電門1和和2分別固定在長木板的分別固定在長木板的A、B兩處，兩處，換用不同的重物通過細線拉同一小車換用不同的重物通過細線拉同一小車(小車質(zhì)量約為小車質(zhì)量約為200克克)，每次小車都從同一位置
24、由靜止釋放每次小車都從同一位置由靜止釋放.圖圖12解析長木板右端墊一物塊，調(diào)整后可以使小車的下滑分力長木板右端墊一物塊，調(diào)整后可以使小車的下滑分力與受到的摩擦力平衡與受到的摩擦力平衡.平衡摩擦力平衡摩擦力(1)長木板右端墊一物塊，其作用是用來長木板右端墊一物塊，其作用是用來_；解析從游標卡尺讀出：從游標卡尺讀出：5 mm20.1 mm5.2 mm0.52 cm.0.52(2)用游標卡尺測得遮光條的寬度為用游標卡尺測得遮光條的寬度為_ cm；解析應使拉力遠小于小車的重力，這時拉力才接近重物的應使拉力遠小于小車的重力，這時拉力才接近重物的重量，但如果選重量，但如果選A，由于拉力太小，不容易觀察，因
25、此不能，由于拉力太小，不容易觀察，因此不能選選A，只能選，只能選B、C.(3)對于所掛重物的質(zhì)量，以下取值有利于減小實驗誤差的是對于所掛重物的質(zhì)量，以下取值有利于減小實驗誤差的是_.(填選項前字母填選項前字母)A.1克克B.5克克C.10克克D.40克克BC(4)現(xiàn)用該裝置來探究功與速度變化的關(guān)系，關(guān)閉光電門現(xiàn)用該裝置來探究功與速度變化的關(guān)系，關(guān)閉光電門2，測，測出多組重物的質(zhì)量出多組重物的質(zhì)量m和對應遮光條通過光電門和對應遮光條通過光電門1的時間的時間t，通，通過描點作出線性圖過描點作出線性圖像像，應作出，應作出_圖圖像像.(填選項前字母填選項前字母)解析實際驗證的是實際驗證的是mgh Mv
26、2，而，而v 由于由于做出的做出的圖圖像像為為直線，因此應該直線，因此應該做出做出圖圖像像.D熱點實驗例析考向4探究動能定理探究動能定理例例4(2014天津天津9(2)某同學把某同學把附有附有滑輪滑輪的長木板平放在實驗桌上，將的長木板平放在實驗桌上，將細細繩繩一端拴在小車上，另一端繞過定一端拴在小車上，另一端繞過定滑滑輪輪，掛上適當?shù)你^碼，使小車在鉤，掛上適當?shù)你^碼，使小車在鉤碼碼的的牽引下運動，以此定量探究繩拉力做功與小車動能變化的牽引下運動，以此定量探究繩拉力做功與小車動能變化的關(guān)系關(guān)系.此外還準備了打點計時器及配套的電源、導線、復寫此外還準備了打點計時器及配套的電源、導線、復寫紙、紙帶、
27、小木塊等紙、紙帶、小木塊等.組裝的實驗裝置如圖組裝的實驗裝置如圖13所示所示.圖圖13解析本本實驗需要知道小車的動能，因此還需要用天平實驗需要知道小車的動能，因此還需要用天平測出小車的質(zhì)量，用刻度尺測量紙帶上點跡之間的長度，測出小車的質(zhì)量，用刻度尺測量紙帶上點跡之間的長度，求出小車的瞬時速度求出小車的瞬時速度.若要完成該實驗，必需的實驗器材還有哪些若要完成該實驗，必需的實驗器材還有哪些_.答案刻度尺、天平刻度尺、天平( (包括砝碼包括砝碼) )實驗開始時，他先調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度，使牽引小車實驗開始時，他先調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度，使牽引小車的細繩與木板平行的細繩與木板平行.他這樣做的目的是下
28、列的哪個他這樣做的目的是下列的哪個_(填填字母代號字母代號).A.避免小車在運動過程中發(fā)生抖動避免小車在運動過程中發(fā)生抖動B.可使打點計時器在紙帶上打出的點跡清晰可使打點計時器在紙帶上打出的點跡清晰C.可以保證小車最終能夠?qū)崿F(xiàn)勻速直線運動可以保證小車最終能夠?qū)崿F(xiàn)勻速直線運動D.可在平衡摩擦力后使細繩拉力等于小車受的合力可在平衡摩擦力后使細繩拉力等于小車受的合力解析解析 牽引牽引小車的細繩與木板平行的目的是在平衡摩擦力后小車的細繩與木板平行的目的是在平衡摩擦力后使細繩拉力等于小車受的合力，選項使細繩拉力等于小車受的合力，選項D正確正確.D解析 在在保證所掛鉤碼數(shù)目不變的條件下要減小小車加速度保證
29、所掛鉤碼數(shù)目不變的條件下要減小小車加速度可以增加小車的質(zhì)量，故可在小車上加適量砝碼可以增加小車的質(zhì)量，故可在小車上加適量砝碼(或鉤碼或鉤碼).答案可在小車上加適量砝碼可在小車上加適量砝碼( (或鉤碼或鉤碼) )平衡摩擦力后，當他用多個鉤碼牽引小車時，發(fā)現(xiàn)小車運平衡摩擦力后，當他用多個鉤碼牽引小車時，發(fā)現(xiàn)小車運動過快，致使打出的紙帶上點數(shù)較少，難以選到合適的點計動過快，致使打出的紙帶上點數(shù)較少，難以選到合適的點計算小車速度，在保證所掛鉤碼數(shù)目不變的條件下，請你利用算小車速度，在保證所掛鉤碼數(shù)目不變的條件下，請你利用本實驗的器材提出一個解決辦法本實驗的器材提出一個解決辦法：_.他將鉤碼重力做的功當
30、作細繩拉力做的功，經(jīng)多次實驗他將鉤碼重力做的功當作細繩拉力做的功，經(jīng)多次實驗發(fā)現(xiàn)拉力做功總是要比小車動能增量大一些發(fā)現(xiàn)拉力做功總是要比小車動能增量大一些.這一情況可能這一情況可能是下列哪些原因造成的是下列哪些原因造成的_(填字母代號填字母代號).A.在接通電源的同時釋放了小車在接通電源的同時釋放了小車B.小車釋放時離打點計時器太近小車釋放時離打點計時器太近C.阻力未完全被小車重力沿木板方向的分力平衡掉阻力未完全被小車重力沿木板方向的分力平衡掉D.鉤碼做勻加速運動，鉤碼重力大于細繩拉力鉤碼做勻加速運動，鉤碼重力大于細繩拉力答案CD解析 當當小車在運動過程中存在阻力時，拉力做正功和阻力小車在運動過
31、程中存在阻力時，拉力做正功和阻力做負功之和等于小車動能的增量，故拉力做功總是要比小車做負功之和等于小車動能的增量，故拉力做功總是要比小車動能增量大一些；當鉤碼加速運動時，鉤碼重力大于細繩拉動能增量大一些；當鉤碼加速運動時，鉤碼重力大于細繩拉力，此同學將鉤碼重力做的功當作細繩拉力做的功，則拉力力，此同學將鉤碼重力做的功當作細繩拉力做的功，則拉力做功要比小車動能增量大，故只有做功要比小車動能增量大，故只有C、D正確正確.明確實驗原理往往是解決實驗問題的關(guān)鍵，該實驗的明確實驗原理往往是解決實驗問題的關(guān)鍵，該實驗的一些操作和要求與探究力、加速度、質(zhì)量之間關(guān)系的一些操作和要求與探究力、加速度、質(zhì)量之間關(guān)
32、系的實驗類似，可以進行知識與方法的遷移實驗類似，可以進行知識與方法的遷移.學會利用所學學會利用所學知識，對實驗器材或?qū)嶒灧椒右灾亟M，完成新的實知識，對實驗器材或?qū)嶒灧椒右灾亟M，完成新的實驗設(shè)計驗設(shè)計.以題說法針對訓練針對訓練4 在在探究動能定理的實驗中，某實驗小組組裝了探究動能定理的實驗中，某實驗小組組裝了一套如圖一套如圖14所示的裝置，拉力傳感器固定在小車上，一端所示的裝置，拉力傳感器固定在小車上，一端與細繩相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小與細繩相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小.穿過穿過打點計時器的紙帶與小車尾部相連接，打點計時器打點周打點計時器的紙帶與小車尾部相連接，打
33、點計時器打點周期為期為T，實驗的部分步驟如下，實驗的部分步驟如下：圖圖14解析當打點計時器能在紙帶上打出一系列間隔均勻的點時，當打點計時器能在紙帶上打出一系列間隔均勻的點時，小車做勻速直線運動，受力平衡小車做勻速直線運動，受力平衡.(1)平衡小車所受的阻力：不掛鉤碼，調(diào)整木板右端的高度，平衡小車所受的阻力：不掛鉤碼，調(diào)整木板右端的高度，用手輕推小車，直到打點計時器在紙帶上打出一系列用手輕推小車，直到打點計時器在紙帶上打出一系列_的點的點.間距相等間距相等(2)測量小車和拉力傳感器的總質(zhì)量測量小車和拉力傳感器的總質(zhì)量M，按圖組裝好儀器，按圖組裝好儀器，并連接好所需電路，將小車停在打點計時器附近，
34、先接通并連接好所需電路，將小車停在打點計時器附近，先接通拉力傳感器和打點計時器的電源，然后拉力傳感器和打點計時器的電源，然后_，打出，打出一條紙帶，關(guān)閉電源一條紙帶，關(guān)閉電源.解析在組裝好實驗裝置的基礎(chǔ)上，進行實驗時應先接通電在組裝好實驗裝置的基礎(chǔ)上，進行實驗時應先接通電源，再釋放小車源，再釋放小車.釋放小車釋放小車(3)在打出的紙帶中選擇一條比較理想的紙帶如圖在打出的紙帶中選擇一條比較理想的紙帶如圖15所示，所示，在紙帶上按打點先后順序依次取在紙帶上按打點先后順序依次取O、A、B、C、D、E等多等多個計數(shù)點，各個計數(shù)點到個計數(shù)點，各個計數(shù)點到O點間的距離分別用點間的距離分別用hA、hB、hC
35、、hD、hE、表示，則小車和拉力傳感器在計時器打下表示，則小車和拉力傳感器在計時器打下D點時的動能表達式為點時的動能表達式為_，若拉力傳感，若拉力傳感器的讀數(shù)為器的讀數(shù)為F，計時器打下，計時器打下A點到打下點到打下D點過程中，細繩拉點過程中，細繩拉力對小車所做功的表達式為力對小車所做功的表達式為_.圖圖15解析D點的瞬時速度等于點的瞬時速度等于CE段的平均速度，即段的平均速度，即vD故故打下打下D點時的動能為點時的動能為EkD 拉力拉力對小對小車做的功為車做的功為WF(hDhA).(4)某同學以某同學以A點為起始點，以點為起始點，以A點到各個計數(shù)點動能的增量點到各個計數(shù)點動能的增量Ek為縱坐標
36、，以為縱坐標，以A點到各個計數(shù)點拉力對小車所做的功點到各個計數(shù)點拉力對小車所做的功W為橫坐標，得到一條過原點的傾角為為橫坐標，得到一條過原點的傾角為45的直線，由此可的直線，由此可以得到的結(jié)論是以得到的結(jié)論是_.解析因圖線是一條過原點的直線且直線的傾角為因圖線是一條過原點的直線且直線的傾角為45，可，可得出方程式得出方程式EkW，故可得結(jié)論：外力所做的功等于物體，故可得結(jié)論：外力所做的功等于物體動能的變化量動能的變化量.外力所做的功等于物體動能的變化量外力所做的功等于物體動能的變化量熱點實驗例析考向5驗證機械能守恒定律驗證機械能守恒定律例例5為了驗證機械能守恒定律，某為了驗證機械能守恒定律，某
37、研究研究性性學習小組的同學利用透明直尺和光電學習小組的同學利用透明直尺和光電計計時時器設(shè)計了一套實驗裝置，如圖器設(shè)計了一套實驗裝置，如圖16所示所示.當當有有不透光物體從光電門間通過時，光電不透光物體從光電門間通過時，光電計計時時器就可以顯示物體的擋光時間，所用器就可以顯示物體的擋光時間，所用的的光電光電門傳感器可測的最短時間為門傳感器可測的最短時間為0.01 ms.將具有很好擋光將具有很好擋光效效果果圖圖16的寬度為的寬度為d3.8103 m的黑色磁帶貼在透明直尺上的黑色磁帶貼在透明直尺上.實驗實驗時，將直尺從一定高度由靜止釋放，并使其豎直通過光電時，將直尺從一定高度由靜止釋放，并使其豎直通
38、過光電門門.某同學測得各段黑色磁帶通過光電門的時間某同學測得各段黑色磁帶通過光電門的時間ti與圖中所與圖中所示的高度差示的高度差hi，并將部分數(shù)據(jù)進行了處理，結(jié)果如下表所，并將部分數(shù)據(jù)進行了處理，結(jié)果如下表所示示(表格中表格中M為直尺質(zhì)量，取為直尺質(zhì)量，取g9.8 m/s2).ti(103s)(ms1)hi(m)Mghi11.213.1321.153.310.58M0.060.58M31.003.782.24M0.232.25M40.954.003.10M0.323.14M(1)從表格中數(shù)據(jù)可知，直尺上磁帶通過光電門的瞬時速度是從表格中數(shù)據(jù)可知，直尺上磁帶通過光電門的瞬時速度是利用利用vi 求
39、求出的，請你簡要分析該同學這樣做的理由是：出的，請你簡要分析該同學這樣做的理由是： _.解析(1)瞬時速度等于極短時間或極短位移內(nèi)的平均速瞬時速度等于極短時間或極短位移內(nèi)的平均速度，故直尺上磁帶通過光電門的瞬時速度可利用度，故直尺上磁帶通過光電門的瞬時速度可利用vi 求求出出.答案瞬時速度等于極短時間或極短位移內(nèi)的平均速度瞬時速度等于極短時間或極短位移內(nèi)的平均速度(2)請將表格中的數(shù)據(jù)填寫完整請將表格中的數(shù)據(jù)填寫完整.解析 第第5點速度為點速度為v5 4.22 m/s.從第從第5點到第點到第1點間重力勢能的減少量為點間重力勢能的減少量為EpMgh5M9.80.414.02M.答案 4.224.
40、01M4.02M(3)通過實驗得出的結(jié)論是：通過實驗得出的結(jié)論是：_.解析 從從表中數(shù)據(jù)可知，在誤差允許的范圍內(nèi)，重力勢能表中數(shù)據(jù)可知，在誤差允許的范圍內(nèi)，重力勢能的減少量等于動能的增加量的減少量等于動能的增加量.在在誤差允許的范圍內(nèi)，重力勢能的減少量等于動能的增加量誤差允許的范圍內(nèi)，重力勢能的減少量等于動能的增加量(4)根據(jù)該實驗，請你判斷下列根據(jù)該實驗，請你判斷下列Ekh圖圖像像中中正確的正確的是是()解析 根據(jù)根據(jù)動能定理可知：動能定理可知：MghEk，故，故Ekh的的圖圖像像是是一條過原點的直線，故一條過原點的直線，故C正確正確.答案C本實驗數(shù)據(jù)處理的方法本實驗數(shù)據(jù)處理的方法方法方法1
41、：利用起點和第：利用起點和第n點：驗證點：驗證方法方法2：任取較遠兩點：任取較遠兩點A、B：驗證：驗證方法方法3：圖：圖像像法法.以題說法針對訓練針對訓練5 如如圖圖17甲所示的甲所示的裝置裝置叫做叫做阿特伍德機，是英國阿特伍德機，是英國數(shù)學家數(shù)學家和和物理學家阿特伍德物理學家阿特伍德(GAtwood 17461807)創(chuàng)制的一種著名創(chuàng)制的一種著名力學力學實驗實驗裝置，用來研究勻變速裝置，用來研究勻變速直線直線運動運動的規(guī)律的規(guī)律.某同學對某同學對該裝置加以該裝置加以改進改進后用來驗證機械能守恒定律后用來驗證機械能守恒定律，如如圖乙所示圖乙所示.圖圖17(1)實驗時，該同學進行了如下操作：實驗
42、時，該同學進行了如下操作：將質(zhì)量均為將質(zhì)量均為M(A的含擋光片、的含擋光片、B的含掛鉤的含掛鉤)的重物用繩的重物用繩連接后，跨放在定滑輪上，處于靜止狀態(tài)連接后，跨放在定滑輪上，處于靜止狀態(tài).測量出測量出_(填填“A的上表面的上表面”、“A的下表面的下表面”或或“擋光擋光片中心片中心”)到光電門中心的豎直距離到光電門中心的豎直距離h.在在B的下端掛上質(zhì)量為的下端掛上質(zhì)量為m的物塊的物塊C，讓系統(tǒng)，讓系統(tǒng)(重物重物A、B以以及物塊及物塊C)中的物體由靜止開始運動，光電門記錄擋光片中的物體由靜止開始運動，光電門記錄擋光片擋光的時間為擋光的時間為t.測出擋光片的寬度測出擋光片的寬度d，計算有關(guān)物理量，
43、驗證機械能守，計算有關(guān)物理量，驗證機械能守恒定律恒定律.(2)如果系統(tǒng)如果系統(tǒng)(重物重物A、B以及物塊以及物塊C)的機械能守恒，應滿足的機械能守恒，應滿足的關(guān)系式為的關(guān)系式為_(已知重力加速度已知重力加速度為為g).解析(1)、(2)需要測量系統(tǒng)重力勢能的變化量，則應該測需要測量系統(tǒng)重力勢能的變化量，則應該測量出擋光片中心到光電門中心的豎直距離，系統(tǒng)的末速度為：量出擋光片中心到光電門中心的豎直距離，系統(tǒng)的末速度為：v 則系統(tǒng)重力勢能的減少量則系統(tǒng)重力勢能的減少量Epmgh，系統(tǒng)動能的增，系統(tǒng)動能的增加量為：加量為：Ek (2Mm)v2 (2Mm) ，若系統(tǒng)機械，若系統(tǒng)機械能守恒，則有：能守恒，
44、則有：mgh (2Mm) .解析 系統(tǒng)系統(tǒng)機械能守恒的條件是只有重力做功，引起實驗系機械能守恒的條件是只有重力做功，引起實驗系統(tǒng)誤差的原因可能有：繩子有一定的質(zhì)量、滑輪與繩子之間統(tǒng)誤差的原因可能有：繩子有一定的質(zhì)量、滑輪與繩子之間有摩擦、重物運動受到空氣阻力等有摩擦、重物運動受到空氣阻力等.(3)引起該實驗系統(tǒng)誤差的原因有引起該實驗系統(tǒng)誤差的原因有_(寫一條即可寫一條即可). 繩子有一定的質(zhì)量、滑輪繩子有一定的質(zhì)量、滑輪與繩子之間有摩擦、重物運動受到空氣阻力等與繩子之間有摩擦、重物運動受到空氣阻力等(4)驗證實驗結(jié)束后，該同學突發(fā)奇想：如果系統(tǒng)驗證實驗結(jié)束后，該同學突發(fā)奇想：如果系統(tǒng)(重物重物
45、A、B以及物塊以及物塊C)的機械能守恒，不斷增大物塊的機械能守恒，不斷增大物塊C的質(zhì)量的質(zhì)量m，重物重物B的加速度的加速度a也將不斷增大，那么也將不斷增大，那么a與與m之間有怎樣的之間有怎樣的定量關(guān)系？定量關(guān)系？a隨隨m增大會趨于一個什么值？請你幫該同學增大會趨于一個什么值？請你幫該同學解決：解決：寫出寫出a與與m之間的關(guān)系式：之間的關(guān)系式：_(還要用還要用到到M和和g).a的值會趨于的值會趨于_.解析 根據(jù)根據(jù)牛頓第二定律得，系統(tǒng)所受的合力為牛頓第二定律得，系統(tǒng)所受的合力為mg，則系統(tǒng)，則系統(tǒng)加速度為：加速度為：a當當m不斷增大，則不斷增大，則a趨于趨于g.答案重力加速度重力加速度g熱點實驗
46、例析考向6探究單擺的運動，用單擺測定重力加速度探究單擺的運動，用單擺測定重力加速度例例6某實驗小組擬用如圖某實驗小組擬用如圖18所示的裝置研究滑塊的運所示的裝置研究滑塊的運動實驗器材有：滑塊、鉤碼、紙帶、毫米刻度尺、帶滑輪動實驗器材有：滑塊、鉤碼、紙帶、毫米刻度尺、帶滑輪的木板、漏斗和細線組成的單擺的木板、漏斗和細線組成的單擺(細線質(zhì)量不計且不可伸長，細線質(zhì)量不計且不可伸長，裝滿有色液體后，漏斗和液體質(zhì)量相差不大裝滿有色液體后，漏斗和液體質(zhì)量相差不大)等實驗前，在等實驗前，在控制液體不漏的情況下，從漏斗某次經(jīng)過最低點時開始計時，控制液體不漏的情況下，從漏斗某次經(jīng)過最低點時開始計時，測得之后漏斗
47、第測得之后漏斗第100次經(jīng)過最低點共用時次經(jīng)過最低點共用時100秒；實驗中，秒；實驗中，讓讓滑塊在鉤碼作用下拖動紙帶做勻加速直線運動，同時單擺垂滑塊在鉤碼作用下拖動紙帶做勻加速直線運動，同時單擺垂直于紙帶運動方向做微小振幅擺動，漏斗漏出的液體在紙帶直于紙帶運動方向做微小振幅擺動，漏斗漏出的液體在紙帶上留下的痕跡記錄了漏斗在不同時刻的位置上留下的痕跡記錄了漏斗在不同時刻的位置圖圖18(1)該單擺的周期是該單擺的周期是_ s；解析一個周期內(nèi)漏斗一個周期內(nèi)漏斗2次經(jīng)過最低點，所以周期次經(jīng)過最低點，所以周期T2 s.2(2)圖圖19是實驗得到的有液體痕跡并進行了數(shù)據(jù)測量的紙帶，是實驗得到的有液體痕跡并
48、進行了數(shù)據(jù)測量的紙帶，根據(jù)紙帶可求出滑塊的加速度為根據(jù)紙帶可求出滑塊的加速度為_ m/s2；(結(jié)果取兩結(jié)果取兩位有效數(shù)字位有效數(shù)字)圖圖19解析答案 0.10(3)用該實驗裝置測量滑塊加速度，對實驗結(jié)果影響最大的因用該實驗裝置測量滑塊加速度，對實驗結(jié)果影響最大的因素是素是_解析 漏斗漏斗重心變化導致單擺有效擺長變化，從而改變單擺重心變化導致單擺有效擺長變化，從而改變單擺周期，影響加速度的測量值周期，影響加速度的測量值 漏斗漏斗重心變化導致單擺有效擺長變化，從而改變單擺重心變化導致單擺有效擺長變化，從而改變單擺周期，影響加速度的測量值周期，影響加速度的測量值針對訓練針對訓練6 (1)兩個同學分別
49、利用清華大學和廣東中山大學兩個同學分別利用清華大學和廣東中山大學的物理實驗室，各自在那里用先進的的物理實驗室，各自在那里用先進的DIS系統(tǒng)較準確地探究系統(tǒng)較準確地探究了了“單擺的周期單擺的周期T與擺長與擺長L的關(guān)系的關(guān)系”，他們通過校園網(wǎng)交換，他們通過校園網(wǎng)交換實驗數(shù)據(jù)，并由計算機繪制了實驗數(shù)據(jù)，并由計算機繪制了T2L圖像，如圖圖像，如圖20所示在所示在中山大學的同學所測實驗結(jié)果對應的圖線是中山大學的同學所測實驗結(jié)果對應的圖線是_(選填選填A或或B)圖圖20解析(2)在清華大學做實驗的同學還利用計算機繪制了在清華大學做實驗的同學還利用計算機繪制了a、b兩兩個擺球的振動圖像，如圖個擺球的振動圖像
50、，如圖21所示關(guān)于所示關(guān)于a、b兩個擺球的兩個擺球的振動圖像，下列說法正確的是振動圖像，下列說法正確的是_圖圖21A.a、b兩個單擺的擺長相等兩個單擺的擺長相等B.b擺的振幅比擺的振幅比a擺小擺小C.a擺的機械能比擺的機械能比b擺大擺大D.在在t1 s時有正向最大加速度的是時有正向最大加速度的是a擺擺解析由圖知，兩擺周期不同，故擺長不同，所以由圖知，兩擺周期不同，故擺長不同，所以A錯誤；錯誤；b擺的振幅比擺的振幅比a擺大，故擺大，故B錯誤；錯誤；因不知擺球質(zhì)量的大小，故不能確定機械能的大小，所以因不知擺球質(zhì)量的大小，故不能確定機械能的大小，所以C錯誤；錯誤；在在t1 s時時a擺在負的最大位移處
51、，有正向最大加速度，擺在負的最大位移處，有正向最大加速度，b擺擺在平衡位置，所以在平衡位置，所以D正確正確.熱點實驗例析考向7測定玻璃的折射率測定玻璃的折射率例例7某同學用圓柱形玻璃磚做測定玻璃折射率的實驗，先在白紙某同學用圓柱形玻璃磚做測定玻璃折射率的實驗，先在白紙上放好圓柱形玻璃磚，在玻璃磚的一側(cè)插上兩枚大頭針上放好圓柱形玻璃磚，在玻璃磚的一側(cè)插上兩枚大頭針P1和和P2，然后在圓柱形玻璃磚另一側(cè)觀察，調(diào)整視線使然后在圓柱形玻璃磚另一側(cè)觀察，調(diào)整視線使P1的像被的像被P2的像擋的像擋住，接著在眼睛所在一側(cè)相繼又插上兩枚大頭針住，接著在眼睛所在一側(cè)相繼又插上兩枚大頭針P3、P4，使，使P3擋擋
52、住住P1、P2的像，使的像，使P4擋住擋住P3和和P1、P2的像，在紙上標出大頭針位置的像，在紙上標出大頭針位置和圓柱形玻璃磚的邊界如圖和圓柱形玻璃磚的邊界如圖22所示所示.圖圖22(1)在圖上畫出所需的光路在圖上畫出所需的光路.解析連接連接P1、P2并與玻璃磚相交，得到入射光線，再連接并與玻璃磚相交，得到入射光線，再連接P3、P4并與玻璃磚相交，得到射出玻璃磚的光線，連接這兩并與玻璃磚相交，得到射出玻璃磚的光線，連接這兩個交點得到光線在玻璃磚內(nèi)的折射光線，如圖所示個交點得到光線在玻璃磚內(nèi)的折射光線，如圖所示.解析 作出作出經(jīng)過入射點的切線和法線，標出入射角經(jīng)過入射點的切線和法線，標出入射角i
53、和折射角和折射角r，如圖所示，實驗需要測出這兩個角，如圖所示，實驗需要測出這兩個角.(2)為了測量出玻璃磚的折射率，需要測量的物理量有為了測量出玻璃磚的折射率，需要測量的物理量有_(要求在圖上標出要求在圖上標出).答案 入射角入射角i和折射角和折射角r(3)測出的折射率測出的折射率n_.解析 根據(jù)根據(jù)折射定律，折射定律，針對訓練針對訓練7 測定測定玻璃磚折射率的實驗如圖玻璃磚折射率的實驗如圖23所示，在把所示，在把玻璃磚放在白紙上之前應在紙上先畫好三條直線，它們玻璃磚放在白紙上之前應在紙上先畫好三條直線，它們分別是分別是_、_、_，最后按正確的，最后按正確的要求插上大頭針要求插上大頭針P3、P
54、4，由，由P3、P4的位置決定了光線的的位置決定了光線的_方向，從而確定了折射光線方向，從而確定了折射光線_的方向的方向.圖圖23解析首先畫出直線首先畫出直線aa代表玻璃磚的一個側(cè)面，再畫代表玻璃磚的一個側(cè)面，再畫MM表示法線，畫表示法線，畫AO表示入射光線，根據(jù)光沿直線傳播表示入射光線，根據(jù)光沿直線傳播的經(jīng)驗，利用大頭針的經(jīng)驗，利用大頭針P3P4確定出射光線，也就確定了出射光確定出射光線，也就確定了出射光線的出射點線的出射點O，畫出，畫出OO為折射光線為折射光線.答案aaMMAOOBOO熱點實驗例析考向8用雙縫干涉測光的波長用雙縫干涉測光的波長例例8用雙縫干涉測光的波長用雙縫干涉測光的波長.
55、實驗裝置如圖實驗裝置如圖24所示，已知單所示，已知單縫與雙縫的距離縫與雙縫的距離L160 mm，雙縫與屏的距離，雙縫與屏的距離L2700 mm，單縫寬單縫寬d10.10 mm，雙縫間距，雙縫間距d20.25 mm.用測量頭來測量用測量頭來測量光屏上干涉亮條紋中心的距離光屏上干涉亮條紋中心的距離.測量頭由分劃板、目鏡、手輪測量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成，轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板左右移動，讓分劃板的中心刻等構(gòu)成，轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板左右移動，讓分劃板的中心刻度對準屏上亮紋的中心，度對準屏上亮紋的中心，(如圖如圖25所示所示)，記下此時手輪的讀，記下此時手輪的讀數(shù)，轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線對準另一條亮
56、紋的中心，數(shù)，轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線對準另一條亮紋的中心，記下此時手輪上的刻度記下此時手輪上的刻度.圖圖24圖圖25(1)分劃板的中心刻線分別對準第分劃板的中心刻線分別對準第1條和第條和第4條亮紋的中心時，條亮紋的中心時，手輪上的讀數(shù)如圖手輪上的讀數(shù)如圖26所示，則對準第所示，則對準第1條時讀數(shù)條時讀數(shù)x1_ mm，對準第對準第4條時讀數(shù)條時讀數(shù)x2_ mm，相鄰兩條亮紋間的距，相鄰兩條亮紋間的距離離x_ mm.圖圖26解析螺旋測微器讀數(shù)首先固定刻度讀出半毫米的整數(shù)倍，螺旋測微器讀數(shù)首先固定刻度讀出半毫米的整數(shù)倍，第一條即讀為第一條即讀為2 mm，同時找到第，同時找到第19條刻度線與固定
57、刻度對條刻度線與固定刻度對齊，估讀一位即齊，估讀一位即19.0，再乘以精確度，再乘以精確度0.01 mm，最終結(jié)果，最終結(jié)果為為2 mm19.00.01 mm2.190 mm，同理，第，同理，第4條對應讀數(shù)條對應讀數(shù)為為7.5 mm36.80.01 mm7.868 mm，第一條到第四條共，第一條到第四條共有三個間距，所以兩條相鄰條紋間距有三個間距，所以兩條相鄰條紋間距x1.893 mm.答案2.1907.8681.893解析 雙雙縫干涉相鄰條紋間距縫干涉相鄰條紋間距x ，其中其中l(wèi)是雙縫到屏的是雙縫到屏的距離，距離，d是雙縫間距，對照已知條件可得是雙縫間距，對照已知條件可得x ，可得波可得波長
58、長 ，帶入數(shù)據(jù)計算可得帶入數(shù)據(jù)計算可得676 nm.(2)計算波長的公式計算波長的公式_；求得的波長值是；求得的波長值是_ nm(保留三位有效數(shù)字保留三位有效數(shù)字).答案 676針對訓練針對訓練8 如如圖圖27所示，在所示，在“用雙縫干涉測光的波長用雙縫干涉測光的波長”實驗中，光具座上放置的光學元件依次為：實驗中，光具座上放置的光學元件依次為：光源光源、_、_、_、遮光筒、遮光筒、光屏光屏.對于某種單色光，為增加相鄰亮條紋對于某種單色光，為增加相鄰亮條紋(或暗條紋或暗條紋)間的距離，間的距離，可采取可采取_或或_的方法的方法.圖圖27解析根據(jù)雙縫干涉實驗裝置可知，根據(jù)雙縫干涉實驗裝置可知，為濾
59、光片，為濾光片，為單縫為單縫屏，屏，為雙縫屏；由公式為雙縫屏；由公式x 可知，對于同種色光，增可知，對于同種色光，增大大l(遮光筒長度遮光筒長度)或者減小或者減小d(雙縫間距雙縫間距)都可使得都可使得x增大增大.答案濾光片單縫屏雙縫屏減小雙縫間距濾光片單縫屏雙縫屏減小雙縫間距加長加長遮遮光光筒筒審題破題 真題演練11.力學創(chuàng)新實驗的分析技巧例例9(10分分)用如用如圖圖28所示實驗所示實驗裝裝置置測量滑塊測量滑塊A與木板間的動摩擦與木板間的動摩擦因因數(shù)數(shù).長木板水平固定，細線跨過長木板水平固定，細線跨過定定滑輪滑輪與滑塊與滑塊A、重錘、重錘B相連相連.將將細線細線拉拉直，測出直，測出B離地面的
60、高度離地面的高度h，將重錘從將重錘從h高處靜止釋放，高處靜止釋放，B落地后，測出落地后，測出A在木板上滑動的距離在木板上滑動的距離x；改；改變變B釋放高度重復實驗，實驗數(shù)據(jù)如下表所示釋放高度重復實驗，實驗數(shù)據(jù)如下表所示.圖圖28實驗次數(shù)123456h/cm10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 x/cm14.7 22.4 30.3 37.6 44.9 52.4(1)若測得若測得A的質(zhì)量的質(zhì)量mA3 kg，B的質(zhì)量的質(zhì)量mB1 kg，A和和B間細間細線的長度線的長度L112.0 cm，木板的長度，木板的長度l98.0 cm，要達到實驗，要達到實驗目的，以上四個量中沒有必要測量
61、的是目的，以上四個量中沒有必要測量的是_(用物理量的符用物理量的符號表示號表示).(2)作出作出x隨隨h變化的圖變化的圖像像.(3)由圖由圖像像并結(jié)合并結(jié)合(1)中所測數(shù)值求得滑塊與木板間的動摩擦因中所測數(shù)值求得滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)為數(shù)為_.思維導圖答題模板解析 (1)由題意可知，由題意可知，B距地面的高度距地面的高度h，A在木板上滑行的在木板上滑行的距離距離x，A、B的質(zhì)量的質(zhì)量mA、mB.從靜止釋放讓它們運動到從靜止釋放讓它們運動到B著地，著地，根據(jù)動能定理得：根據(jù)動能定理得：從從B著地到著地到A停在木板上，根據(jù)動能定理得：停在木板上，根據(jù)動能定理得：答題模板可知沒有必要測量可知沒有必
62、要測量L和和l.(2)作出作出x隨隨h變化的變化的圖圖像像如如圖所示圖所示.答題模板根據(jù)數(shù)學知識根據(jù)數(shù)學知識得到得到圖圖像像中直中直線的斜率線的斜率由圖得：由圖得：k1.5解得解得0.2答案(1)L、l(2分分)(2)見解析圖見解析圖(4分分)(3)0.2(4分分)高 考 現(xiàn) 場 (限時：8分鐘，滿分10分)(2014廣東廣東34(2)某同學根據(jù)機械能守恒定律，某同學根據(jù)機械能守恒定律，設(shè)計實驗探究彈簧的彈性勢能與壓縮量的關(guān)系設(shè)計實驗探究彈簧的彈性勢能與壓縮量的關(guān)系.如圖如圖29(a)所示，將輕質(zhì)彈簧下端固定于鐵架所示，將輕質(zhì)彈簧下端固定于鐵架臺，在上端的托盤中依次增加砝碼，測量相應臺，在上端
63、的托盤中依次增加砝碼，測量相應的彈簧長度，部分數(shù)據(jù)如下表，由數(shù)據(jù)算得勁的彈簧長度，部分數(shù)據(jù)如下表，由數(shù)據(jù)算得勁度系數(shù)度系數(shù)k_ N/m.(g取取9.8 m/s2)砝碼質(zhì)量/g50100150彈簧長度/cm8.627.636.66解析加加50 g砝碼時，彈簧彈力砝碼時，彈簧彈力F1mgk(l0l1)，加，加100 g砝碼時砝碼時F22mgk(l0l2)，F(xiàn)F2F1k(l1l2)，則，則k49.5 N/m，同理由加，同理由加100 g砝碼和加砝碼和加150 g砝碼的情況砝碼的情況可求得可求得k50.5 N/m，則勁度系數(shù)，則勁度系數(shù) 50 N/m.答案50取下彈簧，將其一端固定于氣墊導軌左側(cè)，如圖
64、取下彈簧，將其一端固定于氣墊導軌左側(cè)，如圖(b)所所示，調(diào)整導軌使滑塊自由滑動時，通過兩個光電門的速示，調(diào)整導軌使滑塊自由滑動時，通過兩個光電門的速度大小度大小_.解析使滑塊通過兩個光電門時的速度大小相等，就使滑塊通過兩個光電門時的速度大小相等，就可以可以認為認為滑塊離開彈簧后做勻速直線運動滑塊離開彈簧后做勻速直線運動.相等相等用滑塊壓縮彈簧，記錄彈簧的壓縮量用滑塊壓縮彈簧，記錄彈簧的壓縮量x；釋放滑塊，記；釋放滑塊，記錄滑塊脫離彈簧后的速度錄滑塊脫離彈簧后的速度v，釋放滑塊過程中，彈簧的彈，釋放滑塊過程中，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為性勢能轉(zhuǎn)化為_.解析彈性勢能轉(zhuǎn)化為滑塊的動能彈性勢能轉(zhuǎn)化為滑塊的動能.滑塊的動能滑塊的動能重復重復中的操作，得到中的操作，得到v與與x的關(guān)系如圖的關(guān)系如圖(c)，由圖可知，由圖可知，v與與x成成_關(guān)系關(guān)系.由上述實驗可得結(jié)論：對同一根彈由上述實驗可得結(jié)論：對同一根彈簧，彈性勢能與彈簧的簧，彈性勢能與彈簧的_成正比成正比.解析 圖線是過原點的直線，所以圖線是過原點的直線，所以v與與x成正比，整個過程成正比，整個過程彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能，即彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能，即E彈彈Ek mv2，彈性勢能與速，彈性勢能與速度的二次方成正比，則彈性勢能與彈簧壓縮量度的二次方成正比，則彈性勢能與彈簧壓縮量x的二次方成的二次方成正比正比.答案 正比正比壓縮量的二次方壓縮量的二次方
高考物理考前三個月 名師專題講義 專題八 實驗技能與創(chuàng)新 第1課時 力學實驗與創(chuàng)新課件
