第一板块 层级Ⅳ-1教材为本-教材基础实验系统归纳(Word教师用书)-【创新方案】2023高考物理二轮复习专题辅导与测试（新教材 江苏专用）

注重“科学探究”·主攻实验大题·创新考查“不足惧” Ⅳ－1　教材为本——教材基础实验系统归纳 系列(一)　“纸带和打点计时器”类实验 [谨记要点] 1．涉及的实验 (1)测量做直线运动物体的瞬时速度。 (2)探究加速度与物体受力、物体质量的关系。 (3)验证机械能守恒定律。 2．纸带的应用 (1)由纸带确定时间 要区别打点计时器打出的点与人为选取的计数点之间的区别与联系，为便于测量和计算，一般每五个点取一个计数点，这样时间间隔为Δt＝0.02×5 s＝0.1 s。 (2)求瞬时速度 做匀变速直线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。如图所示，求纸带上某一点的瞬时速度，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＝。 (3)求加速度 ①利用a＝求解：在已经判断出物体做匀变速直线运动的情况下可利用Δx＝xn＋1－xn＝aT2求加速度a。 ②逐差法： 如图所示，由xn－xm＝(n－m)aT2 可得：a1＝，a2＝，a3＝， 所以a＝＝。 ③两段法：把图中x1、x2、x3、x4、x5、x6分成时间相等(均为3T)的两大段，则由x Ⅱ－x Ⅰ＝aT2得：(x4＋x5＋x6)－(x1＋x2＋x3)＝a(3T)2，解出的a与上面逐差法结果相等，但却要简单得多。 ④图像法： a．由vn＝，求出相应点的速度。 b．确定各计数点的坐标值(T，v1)、(2T，v2)、…、(nT，vn)。 c．画出v -t图像，图线的斜率为物体做匀变速直线运动的加速度。 [练中巩固] 1．某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行探究。物块拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图所示。已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz，纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出。在A、B、C、D、E五个点中，打点计时器最先打出的是________点。在打出C点时物块的速度大小为________m/s(保留3位有效数字)；物块下滑的加速度大小为________m/s2(保留2位有效数字)。 解析：物块加速下滑，因此打点间距逐渐增大，故先打出的是A点。C点的速度vC＝＝ m/s≈0.233 m/s。 由题图知 xAB＝1.20 cm xBC＝xAC－xAB＝1.95 cm xCD＝xAD－xAC＝2.70 cm xDE＝xAE－xAD＝3.45 cm 得Δx＝xBC－xAB＝xCD－xBC＝xDE－xCD＝aT2 解得物块下滑的加速度a＝0.75 m/s2。 答案：A　0.233　0.75 2．某实验小组利用如图甲所示的实验装置进行“探究加速度与物体受力的关系”的实验。纸带连接在小车左端，并穿过电火花计时器，细绳连接在小车的右端，并通过动滑轮与弹簧测力计相连，不计细绳与滑轮的摩擦，槽码悬挂在动滑轮上。 (1)关于该实验，下列说法正确的是________。 A．实验前应对小车进行平衡摩擦力 B．需要满足小车的质量远大于槽码的质量 C．实验时应先接通打点计时器再释放小车 D．弹簧测力计的示数始终等于槽码重力的一半 (2)某次实验得到的纸带如图乙所示，用刻度尺测量出相邻计数点间的距离分别为x1、x2、x3、x4，且相邻计数点间还有四个计时点未画出，已知电源的频率为f，可得小车的加速度表达式为a＝______________(用x1、x2、x3、x4、f来表示)。 (3)实验完毕后，某同学发现实验时的电压小于220 V，那么加速度的测量值与实际值相比________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 解析：(1)实验前应对小车进行平衡摩擦力，使细绳的拉力为小车受到的合外力，故A正确；细绳中拉力根据弹簧测力计读出，不需满足小车的质量远大于槽码的质量，故B错误；实验时应先接通打点计时器再释放 小车，故C正确；弹簧测力计的读数为绳中的拉力，而槽码向下加速运动，故绳中拉力小于槽码重力的一半，故D错误。 (2)根据逐差法可知，小车的加速度为： a＝＝f2。 (3)根据(2)中所得到的加速度的表达式可知，加速度与电源电压无关，所以加速度的测量值与实际值相比是不变的。 答案：(1)AC　(2)f2　(3)不变 系列(二)　“弹簧、橡皮条”类实验 [谨记要点] 1．探究弹簧弹力与形变量的关系 (1)实验中不能挂过多的钩码，防止弹簧超过弹性限度。 (2)画图像时，不要连成“折线”，而应尽量让坐标点落在直线上或均匀分布在直线两侧。 2．探究两个互成角度的力的合成规律 (1)每次拉伸结点位置O必须保持不变。 (2)记下每次各力的大小和方向。 (3)画力的图示时应选择适当的标度。 [练中巩固] 1.(2021·广东高考)某兴趣小组测量一缓冲装置中弹簧的劲度系数，缓冲装置如图所示，固定在斜面上的透明有机玻璃管与水平面夹角为3