精品高一物理必修二实验总结和练习.docx
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精品高一物理必修二实验总结和练习
必修二实验复习与相应练习题
实验一：
研究平抛运动
实验器材:
斜槽、小球、木板、白纸（可先画上坐标格）、图钉、铅垂线、直尺、三角板、铅笔等。
1实验步骤
①安装调整斜槽:
用图钉把白纸钉在竖直板上,在木板的左上角固定斜槽,并使其末端保持水平;
②调整木板:
用悬挂在槽口的铅垂线把木板调整到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直面平行且靠近,固定好木板;
③确定坐标轴:
把小球放在槽口处,用铅笔记下小球在槽口时球心在木板上的水平投影点O,O即为坐标原点,再利用铅垂线在纸上画出通过O点的竖直线,即y轴
④确定小球释放点:
选择一个小球在斜槽上合适的位置由静止释放,使小球运动轨迹大致经过白纸的右下角;
⑤描绘运动轨迹:
把笔尖放在小球可能经过的位置上,如果小球运动中碰到笔尖,用铅笔在该位置画上一点,用同样的方法,从同一位置释放小球,在小球运动路线上描下若干点.
2注意事项
1、应保持斜槽末端的切线水平，钉有坐标纸的木板竖直，并使小球的运动靠近坐标纸但不接触；
2、小球每次必须从斜槽上同一位置无初速度滚下，在斜槽上释放小球的高度应适当，使小球以合适的水平初速度抛出，其轨迹在坐标纸的左上角到右下角间分布，从而减小测量误差；
3、坐标原点（小球做平抛运动的起点）不是槽口的端点，应是小球在槽口时球心在木板上的水平投影点。
问题一：
已知远点求速度
问题二不知原点求初速度
实验二：
探究功与物体速度变化的关系
一实验器材：
木板、小车、橡皮筋（若干）、打点
计时器、电源、纸带、钉子2枚
二实验步骤：
1、按图装好实验器材，把木板稍微倾斜，平衡阻力
先用一条橡皮筋做实验，把橡皮筋拉长到一定的位置，理好纸带，接通电源，释放小车。
3换用纸带，改用2条、3条。
。
。
同样的橡皮筋进行实验，保持每次实验中橡皮筋拉长的长度相同。
4由纸带算出小车获得的速度，把小车第一次获得的功记为w，第二次，第三次。
。
。
记为2w，3w
5对测量数据进行估算，大致判断两个量的可能关系，然后以w为纵坐标，v或v2（或其它）为横坐标作图
三注意问题：
测量由于橡皮筋做功而使小车获得的速度v
1问题：
如何测量小车的速度？
利用打点计时器打出的纸带
2问题：
纸带上打出的点并不都是均匀的，应该采用那些点来计算小车的速度？
取点迹清晰且间距均匀的部分
实验3：
验证机械能守恒定律
一实验器材：
打点计时器、纸带、复写纸、重物、刻度尺、铁架台（带铁夹）、学生电源等。
二实验步骤：
1、将打点计时器固定在铁架台上，把纸带的一端用夹子固定在重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔。
2、用手提着纸带使重物停靠在打点计时器附近。
然后先接通电源，再松开纸带，让重物自由下落。
3、更换纸带，重复几次。
4、选择合适的纸带，处理数据。
三实验原理：
在自由落体运动中，若物体下落高度h时的速度为v,则mgh=1/2mv2
四注意问题：
1、安装打点计时器时，必须使两纸带限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力。
2、应选用质量和密度较大的重物，增大重力可可使阻力的影响相对减小，增大密度可以减小体积，可使空气阻力减小。
3、选用纸带时应尽量挑选第一、二点间距接近2mm的点迹清晰且各点呈一条直线的纸带。
4如何测量物体的瞬时速度?
做匀变速运动的纸带上某点的瞬时速度，等于相邻两点间的平均速度。
练习题
（一）
研究平抛物体的运动
1.在“研究平抛物体的运动”的实验中，记录了下图所示的一段轨迹ABC.已知物体是由原点O水平抛出的，C点的坐标为（60，45），则平抛物体的初速度为v0=___________m/s，物体经过B点时的速度vB的大小为vB=___________m/s.（取g=10m/s2）
2.一个学生在做平抛运动的实验时只描出了如图所示的一部分曲线，于是他在曲线上任取水平距离Δx相等的三点a、b、c,量得Δx=0.10m，又量得它们之间的竖直距离分别为h1=0.10m,h2=0.20m，取g=10m/s2,利用这些数据可以求出：
（1）物体被抛出时的初速度为____________m/s;
（2）物体经过点b时的竖直速度为____________m/s.
3.某同学做平抛运动实验时，在白纸片上只画出了表示竖直向下方向的y轴和平抛物体运动轨迹的后一部分，而且漏标了抛出点的位置，如图所示.这位同学希望据此图能测出物体的初速度，请你给他出出主意：
（1）简要说明据此图测定该物体初速度的方法____________.
（2）需要增加的测量工具有____________.
（3）用测量出的物理量表示测量的结果：
v0=____________.
4.如图所示，在“研究平抛物体运动”的实验中，有一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=1.25cm.若小球在平抛运动过程中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v0=__________（用L、g表示），其值为__________（取g=9.8m/s2），小球在b点的速度为__________.
5.在“研究平抛物体的运动”的实验中：
（1）为使小球水平抛出，必须调整斜槽，使其末端的切线成水平方向，检查方法是________________________________________________________
（2）小球抛出点的位置必须及时记录在白纸上，然后从这一点画水平线和竖直线作为x轴和y轴，竖直线是用___________来确定的.
（3）验证实验得到的轨迹是否准确的一般方法是：
在水平方向从起点处取两段连续相等的位移与曲线交于两点，作水平线交于y轴，两段y辆位移之比为___________.
（4）某同学建立的直角坐标系如图所示，设他在安装实验装置和其余操作时准确无误，只有一处失误，即是_________________________________________________
（5）该同学在轨迹上任取一点M，测得坐标为（x,y），则初速度的测量值为___________，真实值为___________.
验证机械能守恒定理
1．如图5-8-6所示，是本实验中选定的一条较理想的纸带，纸带上打出的点记录了物体在不同时刻的，图中A为打下的第一点，各相邻点间时间间隔均为T，有关距离标示在图中，当打点计时器打C点时，物体动能的表达式为；若以打A点时重物位置为零势能位置，则打C点时，物体的机械能表达式为.
2．在用落体法验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选得纸带如图5-8-4.其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点.该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离,并记录在图中（单位cm）.
⑴这三个数据中不符合有效数字读数要求的是_____,应记作_______cm.
⑵该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，已知当地的重力加速度g=9.80m/s2，他用AC段的平均速度作为跟B点对应的物体的即时速度，则该段重锤重力势能的减少量为_______，而动能的增加量为________，（均保留3位有效数字，重锤质量用m表示）.这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量_______动能的增加量，原因是___________________________________________.
⑶另一位同学根据同一条纸带，同一组数据，也用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，不过他数了一下：
从打点计时器打下的第一个点O数起，图中的B是打点计时器打下的第9个点.因此他用vB=gt计算跟B点对应的物体的即时速度，得到动能的增加量为________，这样验证时的系统误差总是使重力势能的减少量_______动能的增加量,原因是______________________________________.
3．在用自由落体运动做“验证机械能守恒定律”实验中，用天平称得重物的质量为，所用电源的频率为50Hz，某同学通过正确的实验操作得到了一条理想的纸带。
纸带上打出的点如图所示（纸带上的O点是第一个打印点，A、B、C、D、E分别是每打两个点的时间作为计时单位取的记数点，图中数据单位为毫米），已知当地的重力加速度。
选择B点为初始点，D点为终点，则从打下B点到打下D点的过程中，重物的重力势能的减少量为J；重物动能的增加量为J。
（保留3位有效数字）
4.在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器所用电源频率为50HZ,当地重力加速度的值为9.8m/s2,测得所用重物的质量为1.0kg.甲、乙、丙三个同学分别用同一装置打出三条纸带,量出各纸带上的第1、2两点距离分别为0.18cm、0.19cm、0.25cm,可看出其中肯定有一个同学在操作上有错误,错误同学是,错误操作是.若按实验要求正确操作选出纸带进行测量,量得连续三点A、B、C到第一个点的距离分别为15.55cm、19.20cm、23.23cm,当打点计时器打B点时,重物的重力势能减少量为J,重物的动能增加量为J（保留三位有效数字）.
（参考答案）
研究平抛物体的运动
1、答案：
22
解析：
由平抛运动公式可得：
v0==m/s=2m/s
B点的竖直坐标：
yB=gt2=×10×（）m=0.2m
vB===m/s=2m/s.
2、答案：
1.01.5
解析：
（1）a→b→c,水平距离相等，则对应相等的时间，设a→b,b→c，
平抛运动时间均为T.则由Δx=v0TΔh=h2-h1=gT2得：
T=0.1s，
v0=1.0m/s.
（2）据匀变速直线运动=v中时得：
vby==m/s=1.5m/s.
3、答案：
（1）画出三条两两之间等距离（Δx）的与y轴平行的竖线，分别与轨迹曲线交于A、B、C三点，过这三点各作一条垂直于y轴的线.测量A、B之间的竖直距离y1和A、C之间的竖直距离y2，根据以上数据可算出初速.（如图示）
（2）刻度尺
（3）Δx
4、答案：
20.70m/s0.875m/s
解析：
从图中所点位置特征可知，记录小球位置的时间间隔是相同的，设为T，在竖直方向上，Δs=gT2=L，在水平方向上，v0==2，又小球经过b点的竖直分速度vb⊥==,小球通过b点的速度为v==
5、答案：
（1）看小球在末端是否滚动
（2）重垂线
（3）1∶3
（4）坐标原点应建立在水平槽口正上方球心处，而该同学却错误地将坐标原点取在槽口处
（5）xx（r为小球半径）
解析：
（1）
（2）略
（3）竖直方向小球做初速度为0的匀加速直线运动，则两相邻相等时间内的竖直位移之比为1∶3.
（4）略
（5）初速为零的匀加速直线运动，在第1和第2个相邻相等时间内位移之比为1∶3，任一点M的坐标为（x,y）,则y=gt2,v0t=x,故v0=x,因真正抛出点应在球心处，故真实值为x（r为小球半径）
验证机械能守恒定理
1、
（1）位置
（2）
（3）
2、⑴OC，15.70⑵1.22m，1.20m，大于，v是实际速度，因为有摩擦生热，减少的重力势能一部分转化为内能；⑶1.23m，小于，v是按照自由落体计算的，对应的下落高度比实际测得的高度要大.
3．；
4、先放纸带后通电源,则物体在1、2两点运动不是从静止开始的,不符合实验要求.若,则经过0.02s的时间,位移
不会超过2.0mm.打B点时,
对应B点速度
动能增量
【答案】丙先放纸带后通电源1.881.84
练习题
（二）
1、（D）《探究做功与物体速度变化的关系》是一个探究性实验，探究的目的是
A、探究力与物体运动速度的关系
B、探究力与物体运动加速度的关系
C、探究力对物体做功与物体加速度变化的
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