秘籍13 力学实验-备战2023年高考物理抢分秘籍（全国通用）

秘籍13力学实验 概率预测 ☆☆☆☆☆ 题型预测 实验题☆☆☆☆☆ 考向预测 创新力学实验 力学实验是经典物理学的重要组成部分，高考中力学实验考查分量比较重。高考中，实验原理、实验器材的选用，实验设计和实验数据的处理是考查学生实验操作能力的重要题型。 1．从考点频率看，探究加速度和质量、力的关系、验证机械能守恒定律、验证动量守恒定律等是高频考点、必考点，所以必须完全掌握。 2．从题型角度为是实验题，分值7分左右，着实不少！ 一、探究加速度与物体受力、物体质量的关系 1．实验原理 (1)保持质量不变，探究加速度跟合外力的关系． (2)保持合外力不变，探究加速度与质量的关系． (3)作出a－F图像和a－图像，确定a与F、m的关系． 2.教材实验原型 3. 数据处理 (1)利用逐差法或v－t图像法求a. (2)以a为纵坐标，F为横坐标，描点、画线，如果该线为过原点的直线，说明a与F成正比． (3)以a为纵坐标，为横坐标，描点、画线，如果该线为过原点的直线，就能判定a与m成反比． 4．注意事项 (1)开始实验前首先补偿阻力：适当垫高木板不带定滑轮的一端，使小车的重力沿斜面方向的分力正好补偿小车和纸带受到的阻力．在补偿阻力时，不要把悬挂槽码的细绳系在小车上，让小车拉着穿过打点计时器的纸带匀速运动． (2)实验过程中不用重复补偿阻力． (3)实验必须保证的条件：m≫m′. (4)一先一后一按：改变拉力或小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，后释放小车，且应在小车到达滑轮前按住小车． 二、验证机械能守恒定律 1．实验原理(如图所示) 通过实验，求出做自由落体运动物体的重力势能的减少量和对应过程动能的增加量，在实验误差允许范围内，若二者相等，说明机械能守恒，从而验证机械能守恒定律． 2．数据处理 (1)求瞬时速度 由公式vn＝可以计算出重物下落h1、h2、h3…的高度时对应的瞬时速度v1、v2、v3…. (2)验证守恒 方案一：利用起始点和第n点计算 代入mghn和mvn2，如果在实验误差允许的范围内，mghn和mvn2相等，则验证了机械能守恒定律． 注意：应选取最初第1、2两点间距离接近2_mm的纸带(电源频率为50 Hz)． 方案二：任取两点计算 ①任取两点A、B，测出hAB，算出mghAB. ②算出mvB2－mvA2的值． ③在实验误差允许的范围内，若mghAB＝mvB2－mvA2，则验证了机械能守恒定律． 方案三：图像法 测量从第一点到其余各点的下落高度h，并计算对应速度v，然后以v2为纵轴，以h为横轴，根据实验数据作出v2－h图像．若在误差允许的范围内图像是一条过原点且斜率为g的直线，则验证了机械能守恒定律． 3．注意事项 (1)打点计时器要竖直：安装打点计时器时要竖直架稳，使其两限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力． (2)重物应选用质量大、体积小、密度大的． (3)应先接通电源，让打点计时器正常工作，后松开纸带让重物下落． (4)测长度，算速度：某时刻的瞬时速度的计算应用vn＝，不能用vn＝或vn＝gt来计算． 三、验证动量守恒定律 1．实验器材 斜槽、小球(两个)、天平、复写纸、白纸、圆规、铅垂线等． 2．实验过程 (1)测质量：用天平测出两小球的质量，并选定质量大的小球为入射小球． (2)安装：按照如图甲所示安装实验装置．调整固定斜槽使斜槽底端水平． (3)铺纸：白纸在下，复写纸在上且在适当位置铺放好．记下铅垂线所指的位置O. (4)放球找点：不放被撞小球，每次让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下，重复10次．用圆规画尽量小的圆把所有的小球落点圈在里面．圆心P就是小球落点的平均位置． (5)碰撞找点：把被撞小球放在斜槽末端，每次让入射小球从斜槽同一高度(同步骤(4)中的高度)自由滚下，使它们发生碰撞，重复实验10次．用步骤(4)的方法，标出碰后入射小球落点的平均位置M和被撞小球落点的平均位置N，如图乙所示 . (6)验证：连接ON，测量线段OP、OM、ON的长度．将测量数据填入表中，最后代入m1·OP＝m1·OM＋m2·ON，看在误差允许的范围内是否成立． (7)整理：将实验器材放回原处． 3．数据处理 验证的表达式：m1·OP＝m1·OM＋m2·ON. 一、函数图像处理实验数据 利用函数图像处理实验数据，一般利用控制变量法，寻找两个变量之间的函数关系，高考中常见的线性关系和二次函数关系，线性关系要确定斜率、纵轴截距、横轴截距的物理意义。 二、根据实验目的和实验原理确定实验操作步骤和实验注意事项 常见的力学测量物理量有长度的测量、速度的测量、加速度的测量、力的测量、动量的测量、动能的测量，重力势能的测量等。 实验注意事项中，有的会影响系统误差，有的直接影响实验原理是否正确。 三、