高考物理二轮复习 第1部分 专题13 力学实验.docx

1、高考物理二轮复习 第1部分 专题13 力学实验专题十三力学实验一、误差与有效数字1误差：误差产生原因大小特点减小方法系统误差实验仪器不精确实验原理不完善实验方法粗略总是偏大或偏小更新仪器，完善原理，改进方法偶然误差测量、读数不准确可大可小画图象或取平均值2.有效数字：(1)有效数字的最后一位是测量者估读出来的，是偶然误差的来源(2)从数的左边第一个不为零的数字算起，如0.012 5为三位有效数字二、基本仪器的使用1长度测量类仪器：(1)毫米刻度尺的读数：精确到毫米，估读一位(2)游标卡尺的读数：游标尺/mm精度/mm测量结果(游标尺上第n个刻线与主尺上的某刻度线正对时)/mm刻度格数刻度总长度

2、每小格与1毫米差1090.10.1主尺上读的毫米数0.1n20190.050.05主尺上读的毫米数0.05n50490.020.02主尺上读的毫米数0.02n(3)螺旋测微器的读数：测量值固定刻度整毫米数半毫米数可动刻度读数(含估读)0.01 mm.2时间测量类仪器：(1)打点计时器：每打两个点的时间间隔为0.02 s，一般每五个点取一个计数点，则时间间隔为t0.025 s0.1 s.(2)频闪照相机：用等时间间隔获取图象信息的方法将物体在不同时刻的位置记录下来(3)光电计时器：记录遮光时间三、两类力学实验 1验证性实验：验证力的平行四边形定则，验证牛顿运动定律，验证机械能守恒定律2探究性实验

3、：探究弹力与弹簧伸长的关系，探究动能定理3两种实验过程的比较：类型探究性实验验证性实验实验过程提出问题猜想与假设制定计划与设计实验方案进行实验与收集数据分析与论证评估交流与合作实验目的实验器材实验原理实验步骤数据分析实验结论四、实验数据的处理方法1列表法：在记录和处理数据时，为了简单而明显地表示出有关物理量之间的关系，可将数据填写在适当的表格中，即为列表法2平均值法：把在同一状态下测定的同一个物理量的若干组数据相加求和，然后除以测量次数3作图法：用作图法处理数据的优点是直观、简便，有取平均值的效果由图线的斜率、截距、包围的面积等可以研究物理量之间的关系.考点1| 螺旋测微器和游标卡尺的读数难度

4、：低档题 题型：实验题 五年2考(2017全国卷T22)某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度该螺旋测微器校零时的示数如图1(a)所示，测量金属板厚度时的示数如图(b)所示图(a)所示读数为_mm，图(b)所示读数为_mm，所测金属板的厚度为_mm.(a)(b)图1【解题关键】关键语句信息解读校零时的示数螺旋测微器的初始值不为零金属板的厚度图(b)和图(a)的读数之差【解析】题图(a)的读数为1.00.01 mm0.010 mm.题图(b)的读数为6.5 mm37.00.01 mm6.870 mm，故金属板的厚度d6.870 mm0.010 mm6.860 mm.【答案】0.0106.8706

5、.860(2017全国卷T22(1)测量d时，某次游标卡尺(主尺的最小分度为1 mm)的示数如图2所示，其读数为_cm.图2【解题关键】(1)根据游标卡尺确定游标卡尺的精度(2)正确读出20等份游标卡尺的读数【解析】d0.9 cm120.05 mm0.9 cm0.060 cm0.960 cm.【答案】0.9601高考考查特点(1)以实验填空的形式考察测量仪器的使用和读数；(2)考察以基础题为主，考察频次略低2解题的常见误区及提醒(1)误认为螺旋测微器无需估读，而游标卡尺需要估读；(2)注意区分游标卡尺的精度考向1螺旋测微器的读数1(2017成都检测)用螺旋测微器测不同规格的金属丝的直径，示数如

6、图3所示由图可读出金属丝的直径为图甲_mm图乙_cm图丙_mm图丁_cm.甲乙丙丁图3【解析】根据螺旋测微器的读数方法：螺旋测微器的读数值固定刻度值可动刻度0.01 mm，读出甲、乙、丙、丁四图的读数值分别是10.002(13) mm、0.5365(46) cm、9.205(46) mm、0.5700 cm【答案】10.002 0.53659.2050.5700考向2游标卡尺的读数2(2017福建高考和2017海南高考改编)某同学用游标卡尺游标卡尺测定四个不同规格金属杆的直径，示数如图4甲、乙 、丙、丁所示，则该金属杆直径分别为甲图：_mm乙图：_cm丙图：_cm丁图：_mm.甲乙丙丁图4【解

7、析】根据游标卡尺的读数方法：游标卡尺的读数值主尺整毫米数值对齐格数精度(mm)，读出甲、乙、丙、丁四图的读数值分别是甲图：d4 mm100.02 mm4.20 mm乙图：d12 mm40.05 mm12.20 mm1.220 cm丙图：d11 mm50.1 mm11.5 mm1.15 cm丁图：d5 mm50.05 mm5.25 mm.【答案】4.20 mm1.220 cm1.15 cm5.25 mm1螺旋测微器读数时要估读，以毫米为单位，小数点后必须为3位，同时注意固定刻度上的半刻度是否露出，如第1题中图丁半刻度线露出，图甲、乙、丙没露出2游标卡尺不估读，以毫米为单位，10分度卡尺，小数点后

8、只有1位；20分度和50分度卡尺，小数点后有2位3注意题目要求的单位是否为mm，若不是则要先以mm为单位读数，然后再转变为题目要求的单位第1、2题中毫米和厘米各半考点2| 力学基本实验难度：中低档 题型：实验题 五年4考(2017全国乙卷T22)某同学用图5(a)所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有20 Hz、30 Hz和40 Hz.打出纸带的一部分如图(b)所示(a)(b)图5该同学在实验中没有记录交流电的频率f，需要用实验数据和其他题给条件进行推算(1)若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用f和图(b)中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出

9、B点时，重物下落的速度大小为_，打出C点时重物下落的速度大小为_，重物下落的加速度大小为_(2)已测得s18.89 cm，s29.50 cm，s310.10 cm；当地重力加速度大小为9.80 m/s2，实验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%.由此推算出f为_Hz.【解题关键】解答本题时应从以下三点进行分析：(1)依据匀加速下落过程中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度测量速度(2)可用“逐差法”测加速度(3)依据牛顿第二定律求出加速度后，利用题给数据推算f.【解析】(1)重物匀加速下落时，根据匀变速直线运动的规律得vBf(s1s2)vCf(s2s3)由s3s12aT2得a.(2)根据牛

10、顿第二定律，有mgkmgma根据以上各式，化简得f代入数据可得f40 Hz.【答案】(1) f(s1s2) f(s2s3) f2(s3s1) (2)40(2017全国卷T22)某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究：一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连；弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图6所示向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放；小球离开桌面后落到水平地面通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能图6回答下列问题：(1)本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等已知重力加速度大小为g.为求得Ek，至少需要测量下列

11、物理量中的_(填正确答案标号)A小球的质量mB小球抛出点到落地点的水平距离sC桌面到地面的高度hD弹簧的压缩量xE弹簧原长l0(2)用所选取的测量量和已知量表示Ek，得Ek_.(3)图7中的直线是实验测量得到的sx图线从理论上可推出，如果h不变，m增加，sx图线的斜率会_(选填“增大”“减小”或“不变”)；如果m不变，h增加，sx图线的斜率会_(填“增大”、“减小”或“不变”)由图7中给出的直线关系和Ek的表达式可知，Ep与x的_次方成正比图7【解题关键】关键语句信息解读由静止释放弹簧的弹性势能转化为小球的动能小球离开桌面小球做平抛运动过程，水平方向为匀速直线运动，竖直方向为自由落体运动【解析

12、】(1)小球抛出时的动能Ekmv，要求得v0需利用平抛知识，sv0t，hgt2.根据s、h、g，求得v0s，因此，需测量小球质量m、桌面高度h及落地水平距离s.(2)小球抛出时的动能Ekmv.(3)弹簧的弹性势能EpEkmv.即s2，根据题给的直线关系可知，s与x成正比，而Ep与s2成正比，故Ep应为x的2次方成正比，则s2x，s x图线的斜率正比于，如果h不变，m增加，s x图线的斜率将会减小；如果m不变，h增加，则s x图线的斜率会增大【答案】(1)ABC(2)(3)减小增大2解决动态平衡问题方法的选取1高考考查特点(1)”源于课本，不拘泥于课本”一直是高考实验命题的理念(2)考查实验的灵

13、魂原理是重中之重2解题的常见误区及提醒(1)拘泥于教材实验，死记硬背不知变通是常见错误(2)注重物理规律在实验仪器和操作中的实现条件是解题的关键考向1“纸带”类实验3(2017全国甲卷T22)某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究，实验装置如图8所示：轻弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一物块接触而不连接，纸带穿过打点计时器并与物块连接向左推物块使弹簧压缩一段距离，由静止释放物块，通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能图8(1)实验中涉及下列操作步骤：把纸带向左拉直松手释放物块接通打点计时器电源向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量上述步骤正确的操作顺序是_(填入代表步骤的序号)(2)图9中M和L纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果打点计时器所用交流电的频率为50 Hz.由M纸带所给的数据，可求出在该纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为_m/s.比较两纸带可知，_(选填“M”或“L”)纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大图9【解析】(1)实验时首先向左推物块使弹簧压缩，测量出弹簧压缩量，然后把纸带