内容正文:
第三板块 力学实验
课标实验·一表尽览|常考哪些实验·考实验的哪些方面
实验类型 课标实验 装置图——记心中 常考点——盘查清
“纸带、光电门”类实验 测量做直线运动物体的瞬时速度 ①考读算:读计数点间的时间、位移;计算瞬时速度、加速度
②考操作:不需要平衡摩擦力、不需要满足悬挂钩码质量远小于小车质量
“纸带、光电门”类实验 探究加速度与物体受力、物体质量的关系 ①考操作:器材安装正误、平衡摩擦力、质量控制要求
②测定a:计算加速度
③求结论:描点作图像得结论
④判成因:给定异常a-F图像,判断其可能成因
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“弹簧、橡皮条”类实验 探究弹簧弹力与形变量的关系 ①考作图:建立适当的F-x坐标系,描点绘出F-x关系图线
②考探究:要能根据图像找出F-x关系,并解释斜率含义
③找误差:弹簧自重的影响,长度的测量,作图不准确等
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“弹簧、橡皮条”类实验
探究两个互成角度的力的合成规律 ①考读数:弹簧测力计示数
②考操作:如何拉?怎么拉?拉到哪里?
③求合力:作图法求合力
④会区分:能区分合力的理论值与实验值
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“平抛、圆周”类实验 探究平抛运动的特点 ①考操作:从同一点释放,由重垂线得到竖直线
②考分析:水平、竖直方向运动性质,轨迹是否为抛物线
③考计算:初速度的大小及某点时速度的大小
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“平抛、圆周”类实验
探究向心力大小与轨道半径、角速度、质量的关系 ①考装置:探究什么关系
②考结果:得到什么结论
③考操作:达到预定格数时,即保持转速均匀恒定
④考作图:描点连线画图线
⑤考创新:传感器探究
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“碰撞”类实验 利用斜槽上滚下的小球验证动量守恒定律 ①考装置:器材安装、小球选取、O点确定②考测量:小球质量的测量和小球平抛运动的水平位移的测量
③考结论:根据实验数据判断两球碰撞过程中动量是否守恒
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“碰撞”类实验
研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒 ①考装置:器材安装、导轨水平调整
②考测量:滑块的质量、滑块碰撞前后的速度
③考验证:滑块碰撞前后动量是否守恒
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“碰撞”类实验 用两摆球碰撞验证动量守恒定律 ①考安装:两个等大的小球用等长细线悬挂,能发生对心正碰②考测量:两小球质量,碰后摆动的最大角度,算出对应速度
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理清学通实验基础,全取力学实验的基础性考法
专题七
主题一 “纸带、光电门”类实验
1.由纸带确定时间
要注意区分打点计时器打出的点与人为选取的计数点,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。
主题精要归纳
实验(一) 测量做直线运动物体的速度和加速度
1.(2023·福州高三调研)在研究小车做匀变速直线运动的实验中,使用了如图甲所示的装置:
[逐点验收评价]
(1)在该实验中,下列做法正确的是________。
A.先使小车运动,再接通电源
B.该实验需要平衡摩擦力
C.打点计时器可以使用8 V的直流学生电源
D.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处
(2)如图乙所示为某同学在某次实验中打出纸带
的一部分,纸带上的A、B、C为三个相邻的计数点,
相邻计数点间的时间间隔为T,A、B间的距离为x1,A、C间的距离为x2,则打B点时小车的速度大小vB=________,小车的加速度大小a=________。(用x1、x2和T表示)
(3)若打点计时器实际工作频率偏大,则根据表达式和题中数据计算出vB的结果与实际值相比________(选填“相等”“偏大”或“偏小”)。
(4)若打点计时器额定电压为220 V,则实际使用的电源电压为215 V,则(2)中得出的小车速度与真实值相比______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
解析:(1)为了更好地打点,应先接通交流电源,然后放开小车,让小车拖着纸带运动,选项A错误;本实验不需要平衡摩擦力,选项B错误;打点计时器只能使用交流电源,选项C错误;将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处,选项D正确。
(4)打点计时器的打点频率与打点计时器的电压大小无关,所以小车速度的测量值与真实值相比将会不变。
2.(2023·泉州高三质检)某实验小组采用如图甲的实验装置,探究小车的加速度a与合外力、质量的关系。
实验(二) 探究加速度与物体受力、质量的关系
(1)对于该实验,下列做法正确的是________。
A.调节滑轮的高度,使牵引小车的细绳与长木板保持平行
B.平衡小车受到的摩擦力时,将沙桶通过定滑轮拴在小车上
C.通过增减小车上的砝码改变小车总质量时,不需要重新平衡摩擦力
D.实验时,先放开小车再接通打点计时器的电源
(2)在平衡好小车受到的摩擦力后,实验过程中打出一条纸带,如图乙所示,两相邻计数点间还有2个点未画出,实验中使用的交变电流频率为50 Hz,则小车运动的