2023届高考物理二轮复习学案：专题5物理实验 第1课时 力学实验与创新

专题5 物理实验 第1课时 力学实验与创新 专题5 物理实验 第1课时 力学实验与创新 考点1、基本仪器的使用和读数 1．游标卡尺和螺旋测微器读数的“三点注意” (1)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． (2)游标卡尺不估读，以毫米为单位，10分度卡尺，小数点后只有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，然后再换算为题目要求的单位． 2．时间类测量仪器的读数 (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Δt＝0.02×5 s＝0.1 s. (2)频闪照相机：用等时间间隔获取图像信息的方法将物体在不同时刻的位置记录下来，时间间隔Δt＝(f为频闪照相机的频率)． (3)光电计时器：记录遮光时间，时间间隔Δt＝(d为遮光板宽度，v为平均速度)． 例1、(1)利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一工件的直径和高度，测量结果如图甲和乙所示．该工件的直径为________ cm，高度为________ mm. (2)图丙为“研究匀变速直线运动规律”实验中获得的一条纸带，已知打点计时器的打点频率为50 Hz，采用逐差法求得加速度的大小a＝________m/s2.(结果保留2位小数) 预测1、用螺旋测微器测量一根导体棒的直径，刻度如图甲所示，读数为________ mm；小明用游标为20分度的游标卡尺测量某个圆筒的深度，部分刻度如图乙所示，读数为________ cm. 例2、(1)图甲中游标卡尺游标尺的每小格比主尺的每小格小________mm；该游标卡尺的读数应为________mm. (2)图乙中螺旋测微器的读数应为________mm. 预测2、请按要求填写： (1)某同学用游标卡尺的________测得一玻璃杯的内高，如图甲所示，则其内高为________cm； (2)又用螺旋测微器测得其玻璃厚度如图乙所示，则厚度为________mm； (3)该同学用螺旋测微器又测得一小球直径如图丙所示，正确读数后得小球直径为1.731 mm，则a＝__________，b＝__________． (4)某同学测定一金属杆的长度和直径，示数如图丁、戊所示，则该金属杆的长度和直径分别为______cm和______mm. 考点2、纸带、频闪照片及光电门类实验 1．纸带的应用 (1)判断物体运动性质，分析纸带上相邻两段相等时间内的位移之差Δx. ①若Δx＝0，则可判定物体在实验误差允许的范围内做匀速直线运动． ②若Δx不为零且为定值，则可判定物体在实验误差允许范围内做匀变速直线运动． (2)求解瞬时速度． 利用做匀变速运动的物体在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度．如图甲所示，求打某一点的瞬时速度，只需在这一点的前后各取相同时间间隔T的两段位移xn和xn＋1，则打n点时的速度vn＝. 2．用“逐差法”求加速度，如图乙所示 因为a1＝，a2＝，a3＝ 所以a＝＝. 3．v­t图像法求加速度：即以打某计数点为计时起点，然后利用vn＝求出打各个计数点时的瞬时速度，描点得v­t图像，图像的斜率即为物体的加速度． 例3、(2020·全国卷Ⅲ)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＝________m/s，打出P点时小车的速度大小vP＝________m/s.(结果均保留2位小数) 若要验证动能定理，除了需测量钩码的质量和小车的质量外，还需要从图(b)给出的数据中求得的物理量为________． 预测3、(2020·全国卷Ⅰ)某同学用如图所示的实验装置验证动量定理，所用器材包括：气垫导轨、滑块(上方安装有宽度为d的遮光片)、两个与计算机相连接的光电门、砝码盘和砝码等． 实验步骤如下： (1)开动气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间________时，可认为气垫导轨水平； (2)用天平测砝码与砝码盘的总质量m1、滑块(含遮光片)的质量m2； (3)用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接，并让细线水平拉动滑块； (4)令滑块在砝码和砝码盘的拉动下从左边开始运动，和计算机连接的光电门能测量出遮光片经过A、B两处的光电门的遮光时间Δt1、Δt2及遮光片从A运动到B所用的时间t12； (5)在遮光片随滑块从A运动到B的过程中，如果将砝码和砝码盘所受重力视为滑块所受拉力，拉力冲量的大小I＝________，滑块动量改