专题17 力学实验-学科网3-2-1精品系列物理2014版

【2015年高考命题预测】 纵观多年的高考试题命制，无论是课标版的还是其他各个教材版本，实验能力的考察都是从来没有缺席的重要考点。备考中需要明确该考点的重要性。 按照考纲要求必须理解实验原理明确实验目的控制实验条件，熟练使用实验仪器，会处理和分析实验数据，能够发现问题提出问题并设计解决问题的方案。也就是考察分为两部分，一个是对列表中要求的实验的熟知和掌握，另外一个就是利用已知的知识和条件设计新实验的能力。我们在一轮复习中首先要做到的就是掌握基础，对各个实验项目的原理和公式，特别是实验条件的要求以及实验数据的处理做到逐个过关。设计到实验原理部分，不单单是实验操作而是对物理规律和公式的认知问题，所以实验的考察从来都不是单纯的考实验，而是考察物理知识的应用迁移能力。力学实验大多比较简单易懂，涉及的实验条件和器材都比较容易选择，但是题目命制方面往往出现新方案，有可能让我们结合提供的新方案来验证我们课本涉及到的实验，需要我们理解理顺新方案的实验操作方式方法和数据处理，这个在二轮复习中应该重点练习。 力学实验还会涉及的图像问题，描点作图其实考察的还是物理公式还原能力，根据物理公式找出函数关系是保证作图正确的前提，如果单纯分析数据，可能会费时费力。2015年的高考，依然会考察一个力学实验题目，命制一般中规中矩，需要我们认真备考。 【2015年高考考点定位】 力学实验共涉及6个具体的实验操作，主要分布在必修一和必修二。依次为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、验证牛顿第二定律、探究动能定理和验证机械能守恒，这些实验的方案有共性，但数据处理又不尽相同。 【考点pk】名师考点透析 考点一、研究匀变速直线运动 【名师点睛】 1、 打点计时器： 打点计时器分为电磁打点计时器使用4～6v学生交流电源和电火花打点计时器使用220v的交流电源，打点计时器的原理是每个相同的时间段打下一个点，所以纸袋上面相邻点迹间隔都相等，若交流电频率为50hz，则相邻点迹间隔均为秒即0.02秒。 使用打点计时器时，先接通电源，带打点稳定后再松开纸带，也就是先接通电源再释放纸带。若打出的点迹为短线或不清晰应调整振针和复写纸的距离。 分析纸带时应该选取间隔较大的部分进行分析，这样可以减小误差。 2、 数据处理： 瞬时速度根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于平均速度即；我们在计算各个点的瞬时速度时可以以这个点为中间时刻，取相邻两个点之间的距离为路程 ，时间则为2个打点间隔0.04 。如果每隔4个计时点或者每5个计时点取一个计数点，则一个打点间隔变为 。 如果分析的结果是相邻点迹的速度变化量都相等即，则说明运动为匀变速直线运动。也可以用横轴表示时间，纵轴表示速度做 图像，若为倾斜的直线则为匀变速直线运动。 3、 加速度的计算：根据 图像，可得斜率即加速度即 。若没有图像则根据得到的纸带处理如下： 根据连续相等的时间间隔内通过的位移之差都相等即 ，可得 ，若分别求加速度最后再求平均值则会出现 ；最终仍然只用了2组数据，误差较大。所以选择使用 ，最终求得的加速度 。 考点二、探究弹力和弹簧伸长的关系 【名师点睛】 1、实验记录数据：如下图所示，首先测出弹簧下端没有挂钩码时自然伸长的长度即原长记做 ，依次增加所挂钩码数量，依次记录钩码数量和弹簧的长度 2、数据处理：以弹力大小即钩码重力为纵轴，以弹簧长度为横轴，做图像，则图像与纵轴的焦点即原长，斜率即弹簧的劲度系数。也可以用弹力做纵轴，以弹簧伸长量为横轴，弹簧伸长量即弹簧长度减去原长 ；此时描点作图理论上应该过原点，若不经过原点，原因是弹簧自身重力导致测量的原长不准确。 3、注意事项：测量长度一定要处于平衡状态 不要超过弹簧的弹性限度 考点三、验证力的平行四边形 【名师点睛】[来源:学。科。网Z。X。X。K] 1、实验的关键是等效替代法，用两个弹簧测力计和一个弹簧测力计分别使得橡皮筋产生相同的效果，那么一个弹簧测力计的拉力就是原来2个力的合力。 2、实验注意事项：为便于作图，两个力的夹角不宜过大也不易过小。 同一实验中，两次橡皮绳拉到节点位置O必须保证相同。记录力的方向时一定要记下细绳套的两个点，然后连线即为拉力的方向，为减小误差，细绳可以适当长些，力的大小根据弹簧测力计的读数严格按照相同比例转化为线段长度来表示。 平行四边形的对角线一定是按照平行四边形定则求出的合力，而稍有偏差的才是真正的合力即一个测力计的拉力，由于实验误差二者会稍有偏差。 考点四、验证牛顿第二定律 【名师点睛】 1、研究方法为控制变量法，即先控制质量不变，验证 ，再控制合力 不变，探究 2、实验开始前，首先要平衡摩擦力的影响，木板左端适当垫高，不挂砝码时轻推小车能够自由滑动为宜。若没有平衡摩擦力或者摩擦力平