第五讲 必修第二册实验-【暑假辅导班】2021年新高二物理暑假精品课程（人教版2019）

【暑假辅导班】2021年新高二物理暑假精品课程（人教版2019） 第五讲 必修第二册实验 【基础知识梳理】 实验一：研究平抛运动 实验原理 (1)验证平抛运动的轨迹是不是抛物线 ①用描迹法(或频闪照相法)得到物体平抛运动的轨迹。 ②建立坐标系，如果轨迹上各点的y坐标与x坐标间的关系具有y＝ax2的形式(a是一个常量)，则轨迹是一条抛物线。 (2)计算平抛物体的初速度 ①测出轨迹上某点的坐标x、y。 ②由平抛运动的位移公式x＝v0t和y＝eq \f(1,2)gt2，可得v0＝xeq \r(\f(g,2y))。 2．实验方案 方案一：钢球描迹法(后面重点用方案一) 如图甲所示，钢球从斜槽上滚下，冲过水平槽飞出后做平抛运动。设法用铅笔描出小球经过的位置。 方案二：喷水描迹法 如图乙所示，倒置的饮料瓶内装着水，瓶塞内插着两根两端开口的细管，其中一根弯成水平，且水平端加接一段更细的硬管作为喷嘴。水从喷嘴中射出，在空中形成弯曲的细水柱，它显示了平抛运动的轨迹。设法将它描在背后的纸上，进行分析处理。 方案三：频闪照相法 数码相机每秒拍下小球做平抛运动时的十几帧或几十帧照片，将照片上不同时刻的小球的位置连成平滑曲线便得到了小球的运动轨迹。如图丙所示。 3．实验器材(方案一) 斜槽、小球、方木板、铁架台、白纸、图钉、重垂线、三角板、铅笔、刻度尺。 实验二：探究功与速度变化的关系 方案一：借助恒力做功探究功与速度变化的关系 1．实验原理 (1)如图所示，由重物通过滑轮牵引小车，小车运动过程中拖动纸带，打点计时器在纸带上打点记录小车的运动情况。重物所受重力近似等于小车所受拉力F，再由纸带计算小车移动的距离s，则功W＝Fs。 (2)利用纸带量出起始点至各计数点的距离，计算小车在打下各计数点时的瞬时速度。 (3)计算出v2、v3、eq \r(v)……，判断W与v可能的关系。 2．实验器材 长木板(一端附有定滑轮)、小车、小盘、砝码(若干)、天平、打点计时器、交流电源、纸带、复写纸、刻度尺、细线等。 方案二：借助橡皮筋变力做功探究功与速度变化的关系 1．实验原理 (1)如图所示，让橡皮筋拉动小车做功使小车的速度增加，使拉小车的橡皮筋的条数由1条变为2条、3条，……，则橡皮筋对小车做的功为W、2W、3W……。 (2)做功结束后小车匀速运动，利用v＝eq \f(x,t)通过测量纸带即可测速度v1、v2、v3……。 (3)计算出对应的v2、v3、eq \r(v)……，总结出W与v可能的关系。 2．实验器材 木板、橡皮筋(若干)、小车、打点计时器、交流电源、纸带、复写纸、刻度尺等。 实验三：验证机械能守恒定律 实验原理 做自由落体运动的物体，如果忽略微小阻力作用，机械能是守恒的，即重力势能的减少量等于eq \o(□,\s\up(01))动能的增加量。 2．实验器材 铁架台(带铁夹)、打点计时器、交流电源、重物(带纸带夹)、纸带、复写纸片、导线、毫米刻度尺。 3．实验步骤 (1)安装置：按如图实验装置图把打点计时器安装在铁架台上，用导线把打点计时器与电源连接好。 (2)打纸带：在纸带的一端用夹子把重物固定好，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手竖直提起纸带使重物停靠在打点计时器附近。先接通电源后放手，让重物拉着纸带自由下落。重复几次，得到3～5条打好点的纸带。 (3)选纸带：从打好点的纸带中挑选点迹清晰且开始的两点间距接近2 mm的一条纸带，在起始点标上O，以后任取间隔相同时间的点依次标上1、2、3……。 (4)测距离：用刻度尺测出O到1、2、3……的距离，即为对应下落的高度h1、h2、h3……。 铁架台(带铁夹)、打点计时器、交流电源、重物(带纸带夹)、纸带、复写纸片、导线、毫米刻度尺。 3．实验步骤 (1)安装置：按如图实验装置图把打点计时器安装在铁架台上，用导线把打点计时器与电源连接好。 (2)打纸带：在纸带的一端用夹子把重物固定好，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手竖直提起纸带使重物停靠在打点计时器附近。先接通电源后放手，让重物拉着纸带自由下落。重复几次，得到3～5条打好点的纸带。 (3)选纸带：从打好点的纸带中挑选点迹清晰且开始的两点间距接近2 mm的一条纸带，在起始点标上O，以后任取间隔相同时间的点依次标上1、2、3……。 (4)测距离：用刻度尺测出O到1、2、3……的距离，即为对应下落的高度h1、h2、h3……。 【真题分项演练】 1、（2020·全国III卷·T22）某同学利用图（a）所示装置验证动能定理。调整木板的倾角平衡摩擦阻力后，挂上钩码，钩码下落，带动小车运动并打出纸带。某次实验得到的纸带及相关数据如图（b）所示。 已知打出图（b）中相邻两点的时间间隔为0.02 s，从图（b）给出的数据中可以得到，打出B点时小车的速度大小vB=__