高中物理实验总结 实验专题复习三:力学实验答案

专题三 力学实验

物理《考试说明》中确定的力学实验有:研究匀变速直线运动、探究弹力和弹簧伸长的关系、验证力的平行四边形定则、验证牛顿运动定律、探究动能定理、验证机械能守恒定律。其中有四个实验与纸带的处理有关,可见力学实验部分应以纸带的处理,打点计时器的应用为核心来展开复习。近几年力学实验中与纸带处理相关的实验、力学创新实验是高考的热点内容,以分组或演示实验为背景,考查对实验方法的领悟情况、灵活运用学过的实验方法设计新的实验是高考实验题的新趋势。要求考生掌握常规实验的数据处理方法,能将课本中分组实验和演示实验的实验原理、实验方法迁移到新的背景中,深刻理解物理概念和规律,并能灵活运用,要求考生有较强的创新能力。

在复习过程中,应以掌握常规实验原理、实验方法、规范操作程序、数据处理方法等为本,同时从常规实验中,有意识的、积极的提取、积累一些有价值的方法。逐步过渡到灵活运用学过的实验方法设计新的实验。 (一)打点计时器系列实验中纸带的处理

1.纸带的选取:一般实验应用点迹清晰、无漏点的纸带中选取有足够多点的一段作为实验纸带。在“验证机械能守恒定律”实验中还要求纸带包含第一、二点,并且第一、二两点距离接近2.0mm。

2.根据纸带上点的密集程度选取计数点。打点计时器每打n个点取一个计数点,则计数点时间间隔为n个打点时间间隔,即T=0.02n(s)。一般取n=5,此时T=0.1s。

3.测量计数点间距离。为了测量、计算的方便和减小偶然误差的考虑,测量距离时不要分段测量,尽可能一次测量完毕,即测量计数起点到其它各计数点的距离。如图所示,则由图可得:

SI

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s1VI s6 s5

4.判定物体运动的性质:

⑴若SI、SII、SIII、SIV、SV、SVI基本相等,则可判定物体在实验误差范围内作匀速直线运动。 ⑵设△s1=SII-SI,△s2=SIII-SII,△s3=SIV-SIII,△s4=SV-SIV,△s5=SVI-SV 若△s1、△s2、△s3、△s4、△s5基本相等,则可判定物体在实验误差范围内作匀变速直线运动。

⑶测定第n点的瞬时速度。物体作匀变速直线运动时,在某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度。即测出第n点的相邻的前、后两段相等时间T内的距离,由平均速度公式就可求得,如上图中第4点的瞬时速度为:

v4

SIV SVs5 s3

2T2T

⑷测定作匀变速直线运动物体的加速度,一般用逐差法求加速度。将如上图所示的连续相等时间间隔T内的位移SI、

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