高一上册物理实验复习.docx
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高一上册物理实验复习
实验一:
实验课:
使用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度
(1)实验目的:
使用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度。
并得到其v-t图像,说明加速度a不变规律。
(2)实验器材:
器材:
小车,细绳,钩码,一端附有定滑轮的长木板,打点计时器,低压交流电源,导线,纸带,刻度尺,复写纸。
①作用:
记录时间和位移的仪器,每隔0.02s打一次点.频率f=50Hz
②工作条件
(3)实验原理:
Ⅰ.利用纸带求匀变速直线运动的加速度:
“逐差法”
物体做匀变速直线运动,在各个________________的时间T里的位移分别是s1、s2、s3……则有:
△s=________________
Ⅱ.利用纸带求匀变速直线运动的瞬时速度:
“平均速度法”
物体做匀变速直线运动的纸带,相邻两点的时间间隔为T,某一点的瞬时速度:
如
vA=______________
(4)实验步骤:
1.把一端附有定滑轮的长木板放在桌面上,并使定滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上远离定滑轮的一端,连接好电路,如图所示.
2.把一条细线拴在小车上,使细线跨过定滑轮,并在下面挂上合适的钩码,接通电源,待打点计时器打点稳定后再放开小车,让小车拉着纸带运动,打完一条纸带后立即关闭电源.
3.换上新纸带重复操作三次.
4.在三条纸带中选择一条最清晰的,舍掉开头一些过于密集的点(因为开头纸带运动速度比较慢受阻力不可忽略,所以要舍掉)。
找一个适当的点作为计时起点.
5.选择相隔0.1s的若干计数点进行测量,把数据填入表格.
6.计算出各计数点的瞬时速度,填入表格中.
7.增减所挂钩码数,再做两次实验.
(5)注意事项:
1.要在钩码落地处放置软垫或砂箱,防止撞坏钩码.
2.开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器.
3.先接通电源,待打点计时器工作稳定后,再放开小车,当小车停止运动时及时断开电源.
4.安装打点计时器时,要尽量使纸带、小车、细绳和定滑轮上边缘在一条直线上.
5.避免小车跟滑轮相碰,当小车到达滑轮前应及时用手按住或放置泡沫塑料档板.
6.当小车停止运动时,立即切断电源.
7.牵引小车的重物(或钩码)的质量要适宜.如果质量过大,纸带上打出的计时点太少;如果质量过小,点过于密集,不便于测量距离.
8.画v-t图象时,注意让所画直线尽量经过较多的点,不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧;同时注意坐标轴单位长度的选取,要使图象分布在坐标平面的大部分面积.
知识点二:
匀变速直线运动的实验步骤及注意事项考察
经典例题:
【例1】采取下列哪些措施,有利于减小由于纸带受到的摩擦而产生的误差( CD )
A.改用直流6V电源
B.降低电源电压
C.使用平整不卷曲的纸带
D.使物体运动的方向与纸带在同一条直线上
【变式1】在探究小车速度随时间变化的规律的实验中,下列说法正确的是( AC )
A.通过调节,使小车、纸带、细绳和定滑轮上边缘在一条直线上
B.坐标轴单位长度越小越好
C.开始前要先开电源后松纸带,打完点要先断开电源后取纸带
D.钩码的质量越大越好
针对性练习:
1.在利用打点计时器探究小车的速度随时间变化规律的实验中,关于计数点间的时间间隔下列说法中正确的是(打点周期为0.02s)( AC )
A.每隔四个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.10s
B.每隔四个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.08s
C.每五个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.10s
D.每五个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.08s
2.关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作,下列说法中错误的是( A )
A.长木板不能侧向倾斜,也不能一端高一端低
B.在释放小车前,小车应紧靠在打点计时器上
C.应先接通电源,待打点计时器开始打点后再释放小车
D.要在小车到达定滑轮前使小车停止运动
3.在实验过程中,对减小实验误差来说,下列方法中有益的是( ACD )
A.选取计数点,把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位
B.使小车运动的加速度尽量小些
C.舍去纸带上密集的点,只利用点迹清晰、点与点间隔适当的那一部分进行测量、计算
D.选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验
4.在探究小车的速度随时间变化的规律的实验中,为了减小测量小车运动加速度时的误差,下列措施中哪些是有益的( BCD )
A.使小车运动的加速度尽量小一些
B.适当增加挂在细绳下的钩码的个数
C.在同样条件下打出多条纸带,选其中一条最理想的进行测量和计算
D.舍去纸带上比较密集的点,然后选取计数点,进行计算
5.测匀变速直线运动加速度的实验中,接通电源与让纸带随物体开始运动,这两个操作的时间关系应当是(A)
A.先接通电源,后释放纸带B.先释放纸带,后接通电源
C.释放纸带的同时接通电源D.先释放纸带或先接通电源都可以
知识点三:
匀变速直线运动的纸带处理(求加速度及某点的瞬时速度)
知识梳理:
例1
在“研究匀变速直线运动”的实验中,打点计时器使用的交流电周期为0.02s.实验得到的纸带如图所示,图中
A、B、C、D、E为所选取的计数点,相邻两个计数点间还有四个
点未画出。
现测得相邻计数点间距依次为:
AB=16.10cm,BC=17.95c
m,CD=19.81cm,DE=21.65cm.则:
(1)相邻计数点间隔的时间为_______
__s;
(2)所使用的刻度尺的最小刻度为__________cm;
(3)拖着纸带运动的物体加速度为__________m/s2;
(4)计时器在打B点时,物体的瞬时速度大小为__________m/s.
15.
(1)0.1
(2)0.1(3)1.85(4)1.7
例2
如图2-1-2所示,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.10s.
图2-1-2
(1)计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度(要求小数点后保留三位有效数字):
vB=_0.400_m/s,vC=___0.479____m/s,vD=__0.560______m/s,vE=____0.640____m/s,vF=_____0.721___m/s.
(2)将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在图2-1-3所示的坐标纸上,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线.
(3)分析小车的运动特点.并求出加速度
速度随时间均匀变化,线性关系
(4分).下图是用打点计时器打出一系列点的纸带,纸带固定在一个做匀加速直线运动的小车后面,A、B、C、D、E为选好的记数点,相邻记数点间的时间
间隔为0.04s。
由以上数据可从纸
带上求出小车在运动中的加速度a=________m/s2以及打点计时器打下C点时小车的瞬时速度vc=__
______.m/s
2.50.75
【变式2】下图为接在50Hz低压交流电源上的打点计时器,在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带,图中所示的是每打5个点所取的记数点,但第3个记数点没有画出。
由图数据可求得:
(结果保留两位有效数字)
(1)该物体的加速度为?
0.74
(2)第3个记数点与第2个记数点的距离约为?
4.36
(3)打第3个点时该物体的速度为?
0.47
针对性练习:
1.在探究小车速度随时间变化的规律实验中,如图2-1-6所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻计数点间的时间间隔T=0.1s.
图2-1-6
(1)vB=__1.38____m/s,vC=__2.64___m/s,vD=__3.90___m/s.
(2)在图2-1-7所示坐标中作出小车的v-t图线,并根据逐差法求出
a=____12.0____m/s2.
(3)将图线延长与纵轴相交,交点的速度是__0.2___m/s,此速度的物理意义是____A点速度____________________.
课后作业
1.下列关于使用打点计时器的说法,其中正确的是(ABCD)
A.不要在未放纸带时通电打点,每次打点完毕,应及时切断电源,切忌长时间通电使用
B.每打完一条纸带,要将复写纸调整一下,确保下一次打点清晰
C.若发现振片振幅不稳定,应调节振片螺母,以使振动稳定
D.若打出的点带尾巴或双点,则是由于打点针太长所造成的,应适当调节打点针的长度
2.关于打点计时器打出的纸带,下列叙述中正确的是(ABD)
A.点迹均匀,说明纸带做匀速运动B.点迹变稀,说明纸带做加速运动
C.点迹变密,说明纸带做加速运动D.相邻两点间的时间间隔相等
3.根据打点计时器打出的纸带,我们可以不利用公式计算就能直接得到的物理量是( AB )
A.时间间隔B.位移C.速率D.平均速度
4.使用打点计时器时应注意(BCD)
A.无论使用电磁打点计时器还是电火花计时器,都应该把纸带穿过限位孔,再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面
B.使用打点计时器时应先接通电源,再拉动纸带
C.使用打点计时器在拉动纸带时,拉动的方向应与限位孔平行
D.使用打点计时器时应将打点计时器先固定在桌子上
5.一学生在练习使用打点计时器时,纸带上打出的不是圆点,而是一些短线,这可能是因为(D)
A.打点计时器错接在直流电源上B.电源电压不稳定
C.电源频率不稳定D.振针压得过紧
6.在《研究匀变速直线运动》的实验中,所用实验器材有:
电火花打点计时器、纸带、小车、带滑轮的长木板、砝码、刻度尺、导线、电源等,其中电源必须是(B)
A.4~6V的蓄电池B.4~6V的低压交流电C.4~6V的干电池D.220V交流电
7.如图6是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带.
图6
(1)已知打点计时器电源频率为50Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为___0.02S_____.
(2)ABCD是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出,从图中读出A、B两点间距x=___0.700m_____;C点对应的速度是_0.100m/s_______(计算结果保留三位有效数字).
8.在《研究匀变速直线运动》的实验中如图所示为某次记录小车运动情况的纸带,点火花打点计时器依次在纸带上打出图中A、B、C、D、E相邻计数点,已知相邻的计数点的时间间隔为0.1s。
根据纸带上所给出的数据,可以判断该小车做匀加速直线运动;在打C点时小车的速度大小vC=1m/s,小车的运动加速度大小a=2m/s2,方向是A指向E(填“从A指向E”或“从E指向A”)
实验二:
探究力的合成规律
知识点二、探究力的合成规律
1.实验原理
使某个力F′的作用效果以及F1与F2的共同作用效果都是使橡皮条伸长到同一点,所以F′为F1和F2的合力,作出F′的图示,再根据平行四边形定则作出F1和F2的合力F的图示,比较F、F′,分析在实验误差允许的范围内是否大小相等、方向相同.
2.实验目的
(1)验证互成角度的两个共点力合成时的平行四边形定则;
(2)通过验证力的平行四边形定则,培养用图象法处理实验数据并得出结论的能力.
3.实验器材
方木板一块,白纸,弹簧秤两个,橡皮条,
细绳和细绳套各两个,三角板,刻度尺,图钉几个,铅笔.
4.实验步骤
(1)在实验桌上平放一块方木板,然后在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸固定在方木板上.
(2)用图钉把橡皮条一端固