2022年高考物理專題復習 知識點回扣材料 力學實驗學案 (I)

2022年高考物理專題復習 知識點回扣材料 力學實驗學案 (I) 要點提煉 1．實驗要點 分類 實驗名稱 ?？家c 研究性實驗 研究勻變速直線運動 數(shù)據(jù)處理方法：(1)公式法：v2(t)＝、Δx＝aT2；(2)圖象法：v－t圖象 探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系 應在彈簧彈性限度內(nèi)增加鉤碼個數(shù)；記錄彈簧伸長以及所受拉力的數(shù)據(jù)，在坐標紙上描點，作出圖象；寫出與圖象對應的函數(shù)關(guān)系，解釋函數(shù)中各量的物理意義 探究動能定理 注意平衡摩擦力、功的大小的確定方法以及物體速度的求解方法 驗證性實驗 驗證機械能守恒定律 用自由落體進行實驗，知道如何從紙帶的數(shù)據(jù)中確定ΔEp和ΔEk 驗證力的平行四邊形定則 彈簧測力計的使用注意事項及讀數(shù)、力的圖示、根據(jù)平行四邊形定則求出合力 驗證牛頓運動定律 控制變量法的應用、圖象的處理以及實驗的注意事項 2.物理量的測量方法 待測量 測量工具 方法說明 長度 刻度尺 毫米刻度尺精度為1 mm，讀數(shù)時應估讀到0.1 mm 游標卡尺 ①讀數(shù)方法：測量值＝主尺上指示的毫米數(shù)＋精度×游標尺對齊的格數(shù) ②精度：游標刻度總數(shù)(1)mm,10分度的游標卡尺精度為0.1 mm,20分度的游標卡尺精度為0.05 mm，50分度的游標卡尺精度為0.02 mm，游標卡尺不估讀 螺旋測微器 ①讀數(shù)方法：測量值＝主尺上指示的毫米數(shù)(注意半毫米刻線是否露出)＋精度×轉(zhuǎn)動圓筒上與主尺中心刻線所對應刻度值(注意刻度值要估讀)  ②精度：螺旋測微器精度為0.01 mm 續(xù)表 時間 打點計時器 ①t＝nT(n表示打點的時間間隔的個數(shù)，T表示打點周期)  ②打點周期與所接交流電周期相同 光電計時器 光電計時器能自動記錄擋光時間，顯示在讀數(shù)窗口 力 彈簧測力計 力的大?。骄?#215;指針指示的格數(shù)(注意估讀) 速度 打點紙帶 若紙帶做勻變速直線運動，則打某點時的瞬時速度等于對應的平均速度 頻閃照相 (利用等時間間隔照片信息記錄物體在不同時刻的位置)同上 光電門 ①v0＝Δt(d)(d表示滑塊上擋光片的寬度，Δt表示擋光片擋光時間)  ②由于擋光片的寬度很小，在這里可用平均速度表示其瞬時速度 加速度 打點紙帶(頻閃照相) 若紙帶做勻變速直線運動，則a＝T2(Δx)或a＝(m－n)T2(xm－xn) 光電門 若紙帶做勻變速直線運動，則a＝Δt(v2－v1)(v1、v2分別表示通過光電門測得的滑塊在t1、t2兩個時刻的速度，Δt表示對應的時間間隔) 考前必做題 1．(xx·青島市質(zhì)量檢測)某同學利用如圖1所示的實驗裝置，探究小車的加速度a和它所受拉力F的關(guān)系． 圖1 (1)除備有4個50 g鉤碼外，另有下列實驗器材備選： A．質(zhì)量為300 g小車 B．質(zhì)量為2.2 kg小車 C．輸出電壓4～6 V直流電源 D．輸出電壓3.6～5.6 V交流電源 為盡量保證實驗成功，你選用的實驗小車為________，電源為________(填字母代號)． (2)某同學正確選擇實驗器材后，通過實驗得到如圖2所示a－F圖象，造成圖線未過坐標原點的原因是____________________． 圖2 2．某學習小組利用如圖3所示的裝置驗證動能定理． (1)將氣墊導軌調(diào)至水平，安裝好實驗器材，從圖中讀出兩光電門中心之間的距離s＝________cm (2)測量擋光條的寬度d，記錄擋光條通過光電門1和2所用的時間Δt1和Δt2，并從拉力傳感器中讀出滑塊受到的拉力F，為了完成實驗，還需要直接測量的一個物理量是__________． (3)該實驗是否需要滿足砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量遠小于滑塊、擋光條和拉力傳感器的總質(zhì)量？________(填“是”或“否”)． 3．某實驗小組分別設(shè)計了如圖4甲、乙、丙所示的實驗裝置來驗證機械能守恒定律． 圖4 (1)經(jīng)分析比較后，其中最理想的實驗裝置是________(選填“甲”、“乙”或“丙”)； (2)圖丁是利用最理想的實驗裝置進行實驗得到的一條紙帶，圖中點1是打點計時器打出的第一個點，其他各點是緊接著連續(xù)打出的點，如果發(fā)現(xiàn)第1、2兩點之間的距離明顯大于2mm，這是因為實驗操作時_____________________________________； (3)已知重錘的質(zhì)量為m，相鄰兩計數(shù)點的時間間隔為T，僅考慮出現(xiàn)(2)所述情況所帶來的影響時，設(shè)從打第1點到打第6點過程中重錘減少的重力勢能為ΔEp，則下列關(guān)系式正確的是________(填選項前的字母)； A．ΔEp＞8T2(ms2) B．ΔEp＝8T2(ms2) C．ΔEp＜8T2(ms2) (4)若實驗操作正確，某同學根據(jù)公式v6(2)＝2gh計算出從第1點到第6點重錘動能增加量ΔEk＝2(1)mv6(2)，由ΔEp＝mgh，計算出重力勢能的減少量，再根據(jù)ΔEk＝ΔEp得出重錘在下落過程中機械能守恒的結(jié)論．則該探究過程是________(選題“合理”或“不合理”)的，理由是______________________________. 4．(xx·遼寧一模)某探究學習小組的同學欲“探究小車動能變化與合外力對它所做功的關(guān)系”，在實驗室設(shè)計了如圖5所示甲、乙兩套裝置，圖中A為小車，B為打點計時器，C為彈簧測力計，P為小桶(內(nèi)有砂子)，一端帶有定滑輪的足夠長的木板水平放置． 圖5 (1)如果忽略滑輪與繩間的摩擦，小組成員認為圖甲中彈簧測力計的示數(shù)即為小車受到的拉力大小，而圖乙中彈簧測力計示數(shù)的二倍為小車受到的拉力大小，請判斷小組成員分析的是否正確，若不正確，簡要說明不正確的原因：___________________. (2)選擇了上述一種合理的方法后，要順利完成該實驗，除圖中實驗儀器和低壓交流電源(含導線)外，還必需的兩個實驗儀器是________、________. (3)該實驗中發(fā)現(xiàn)小車受的阻力對實驗結(jié)果影響較大，請你利用該裝置測出小車受到的阻力大小，其方法是：_________________________. (4)在上述實驗操作中，打點計時器使用的交流電頻率為50 Hz.某同學打出的一段紙帶如圖6所示，O、A、B……F為打點計時器連續(xù)打出的計時點，根據(jù)圖中數(shù)據(jù)求出小車運動時與紙帶上E點相對應的瞬時速度vE＝________m/s.(結(jié)果保留3位有效數(shù)字) 圖6