专题16：力学实验 专项训练 -2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册
专题16：力学实验专项训练
需要掌握的内容
1．长度测量工具的读数原理
游标卡尺的读数
游标尺 | 精确度(mm) | 测量结果(游标尺上第n条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 mm差(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 |
螺旋测微器的读数原理：测量值＝固定刻度整毫米数＋半毫米数＋可动刻度读数(含估读值)×0.01 mm.
2.计时仪器的种类和测量原理
计时仪器 | 测量方法 |
秒表 | 秒表的读数方法：测量值(t)＝短针读数(t1)＋长针读数(t2)，无估读 |
打点计时器 | (1)t＝nT(n表示打点的时间间隔的个数，T表示打点周期)； (2)打点频率(周期)与所接交流电的频率(周期)相同 |
光电计时器 | 光电计时器能自动记录挡光时间，显示在读数窗口 |
3.实验环境中求瞬时速度的原理和方法：
用纸带求瞬时速度时，在下图中，vn＝
（T越小，vn越接近真实值）
用光电门求瞬时速度时，把遮光条(宽度为d)通过光电门的时间Δt内的平均速度看作物体经过光电门的瞬时速度，即v＝
（d越小，v越接近真实值）
第1页 共1页
学科网（北京）股份有限公司
4.用“逐差法”、“v-t图像法”和运动学公式（a＝
）求加速度
5、明白探究性实验和验证性实验的核心区别
对比维度 | 验证性实验 | 探究性实验 |
目的 | 证实已知结论 | 发现未知规律 |
变量设计 | 单一变量 + 严格对照 | 多变量梯度 + 趋势分析 |
结论确定性 | 固定且唯一 | 开放且可能多样 |
假设作用 | 无需明确假设 | 需提出并检验假设 |
典型场景 | 验证力的平行四边形定则
| 探究加速度与力、质量的关系探究弹力和弹簧伸长量的关系 |
热
经精典例题
1.有一款称为“一抽到底”的纸巾盒改进装置,如图甲所示,该装置由两块挡板和弹簧组成,弹簧连接两块挡板。该装置放在纸巾盒底部,可将整包纸巾顶起,以保持最上面的纸巾能够在纸巾盒取用口。科技实践小组的同学为了研究该装置中弹簧的特征,做了以下实验:
科技实践小组设计如图乙所示,测量出数据记录于表格中:
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
砝码质量m/g | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
弹簧长度l/cm | 4.50 | 4.00 | 3.50 | 3.25 | 2.50 |
弹簧形变量Δl/cm | 1.00 | 1.50 | 2.00 | 2.25 | 3.00 |
(1)依据测量数据画出m-Δl图像如图丙所示,观察图像可发现,其中第 次数据误差较大,应该剔除。
第2页 共1页
学科网（北京）股份有限公司
丙
(2)根据图像可得劲度系数k= N/m(结果保留两位有效数字,g取10 N/kg)。
(3)在使用过程中,盒子里的纸巾越来越少,弹簧的弹性势能 (选填“不变”“逐渐变大”或“逐渐变小”)。
2.在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验中，实验装置如图甲所示，将弹簧的左端固定在刻度尺的“0”刻度线处，实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将钩码挂在轻质绳子的下端，测量相应的数据，通过描点法作出F-l（F为弹簧的拉力，l为弹簧的长度）图像，如图乙所示。
(1)下列说法中正确的是（ ）
A．每次增加的钩码数量必须相等
B．通过实验可知，在弹性限度内，弹力与弹簧的长度成正比
C．用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧水平且处于平衡状态
D．用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与弹簧伸长量，会得出拉力与弹簧伸长量之比相等
(2)根据乙图可求得该弹簧的劲度系数为 N/m。（结果保留两位有效数字）
3.(2024广东广州二模)如图甲,用量程为5 N的弹簧测力计,测量一个超出其量程的物体的重力。
第4页 共2页
学科网（北京）股份有限公司