2024届高考物理三轮复习微专题－第01讲 基本仪器和“纸带类”“光电门类”实验

HKA　　　 　　 　　　 高三物理二轮复习导学案 编号 ER－047 微专题16 实验 第1讲 力学基本仪器和“纸带类”“光电门类”实验 2024 .04. 27 1. 掌握游标卡尺和螺旋测微器的测量和读数方法； 2. 掌握利用打点计时器、频闪照片和光电门测量物体的瞬时速度和加速度； 考向1 力学常用测量仪器的读数 （1）毫米刻度尺的读数：精确到毫米，估读一位。 （2）游标卡尺的读数 游标尺 测量结果(游标尺上第n个刻度线与主尺上的某刻度线对齐时）/mm 刻度格数 刻度总长度/mm 每小格与1毫米的差值/mm 精确度/ mm 10 9 0.1 0.1 主尺上读的毫米数＋0.1n 20 19 0.05 0.05 主尺上读的毫米数＋0.05n 50 49 0.02 0.02 主尺上读的毫米数＋0.02n （3）螺旋测微器的读数：测量值＝固定刻度整毫米数＋0.5 mm（判断半毫米刻度线是否露出）＋可动刻度读数（含估读）×0.01 mm。 [例1] （1）(2024·江苏南京、盐城一模)如图，用游标卡尺测量螺母宽度 d= _______________cm， （2）用刻度尺和螺旋测微器分别测量金属丝的长度和直径，某次测量结果如图所示，在此次测量中该金属丝的长度为__________ cm，直径为__________ mm。 考向2 纸带类实验 实验 装置图 实验操作 数据处理 探究小车速度随时间变化的规律 1.细绳与长木板平行 2.释放前小车应靠近打点计时器 3.先接通电源，再释放小车，打点结束先切断电源，再取下纸带 4.钩码质量适当 1.判断物体是否做匀变速直线运动 2.利用一段时间内的平均速度求中间时刻的瞬时速度 3.利用逐差法求平均加速度 4.作速度—时间图像，通过图像的斜率求加速度 探究加速度与物体受力、物体质量的关系 1.补偿阻力，垫高长木板一端使小车能匀速下滑 2.在补偿阻力时，不要把悬挂槽码的细绳系在小车上，实验过程中不用重复补偿阻力 3.实验必须保证的条件：小车质量m≫槽码质量m′ 4.释放前小车要靠近打点计时器，应先接通电源，后释放小车 1.利用逐差法或v－t图像法求a 2.作出a－F图像和a－图像，确定a与F、m的关系 验证机械能守恒定律 1.竖直安装打点计时器，以减小摩擦阻力 2.选用质量大、体积小、密度大的材料 3.选取第1、2两点间距离接近2 mm的纸带，用mgh＝mv2进行验证 1.应用vn＝计算某时刻的瞬时速度 2.判断mghAB与mvB2－mvA2是否在误差允许的范围内相等 3.作出v2－h图像，求g的大小 注意：探究物体加速度与物体受力、物体质量关系的实验中，补偿阻力的方法是垫高有打点计时器的一端，接通电源，给小车一个初速度，使小车能匀速下滑。另外，钩码（砂和砂桶）的质量m远小于小车的质量M时，细线的拉力近似等于钩码（砂和砂桶）的总重力. 当细线拉力可以直接测量时，如细线与拉力传感器连接（如图甲）或者细线绕过滑轮和弹簧测力计相连（如图乙），不需要满足m远小于M. [例2] （2024·浙江·高考真题）如图所示是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。 （1）该实验中同时研究三个物理量间关系是很困难的，因此我们采用的研究方法是 ； A．放大法                 B．控制变量法                 C．补偿法 （2）该实验过程中操作正确的是 ； A．补偿阻力时小车未连接纸带 B．先接通打点计时器电源，后释放小车 C．调节滑轮高度使细绳与水平桌面平行 （3）在小车质量 （选填“远大于”或“远小于”）槽码质量时，可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力。上述做法引起的误差为 （选填“偶然误差”或“系统误差”）。为减小此误差，下列可行的方案是 ； A．用气垫导轨代替普通导轨，滑块代替小车 B．在小车上加装遮光条，用光电计时系统代替打点计时器 C．在小车与细绳之间加装力传感器，测出小车所受拉力大小 （4）经正确操作后获得一条如图2所示的纸带，建立以计数点0为坐标原点的x轴，各计数点的位置坐标分别为0、、、。已知打点计时器的打点周期为T，则打计数点5时小车速度的表达式 ；小车加速度的表达式是 。 A．    B．    C． 【答案】 B B 远大于 系统误差 C A 【详解】（1）[1]该实验中同时研究三个物理量间关系是很困难的，因此我们可以控制其中一个物理量不变，研究另外两个物理量之间的关系，即采用了控制变量法。 故选B。 （2）[2]A．