高考物理實驗專題復(fù)習(xí)資料

　　復(fù)習(xí)重點：1、長度的測量;2、研究勻變速直線運動;3、探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系;4、驗證力的平行四邊形定則。

　　知識能力點提要：

　　實驗一、長度的測量。實驗?zāi)康模壕毩?xí)使用刻度尺和游標(biāo)卡尺測量長度。

　　一、 練習(xí)使用刻度尺測量長度�？潭瘸哂址Q米尺，常用米尺的最小刻度為lmm，量程不等。

　　1、刻度尺測量物體的長度時要注意以下幾點：

　　(1)刻度線緊貼被測物，眼睛正對刻度線讀數(shù)，以避免視差。

　　(2)為防止因端頭磨損而產(chǎn)生誤差，常選擇某一刻度線為測量起點，測量的長度等于被測物體的兩個端點在刻度尺上的讀數(shù)之差。

　　(3)毫米以下的數(shù)值靠自測估讀一位，估讀最小刻度值的1/10。

　　(4)測量精度要求高時，要進行重復(fù)測量后取平均值�？捎美鄯e法測細金屬絲的直徑或一張白紙的厚度。

　　二、 練習(xí)使用游標(biāo)卡尺測量長度。

　　1、游標(biāo)卡尺的構(gòu)造如圖所示。

　　2、讀數(shù)原理： 如表。

　　3、測量范圍：一般最多可以測量十幾個厘米的長度。

　　4、使用游標(biāo)卡尺時要注意：

　　(1)對游標(biāo)尺的末位數(shù)不要求再作估讀，如遇游標(biāo)上沒有哪一根刻度線與主尺刻度線對齊的情況，則選擇靠最近的一根線讀數(shù)。有效數(shù)字的末位與游標(biāo)卡尺的精度對齊。

　　(2)測量物不可在鉗口間移動或壓得太緊，以免磨損鉗口或損壞工件。

　　(3)測量物上被測距離的連線必須平行于主尺。

　　(4)讀數(shù)時，在測腳夾住被測物后適當(dāng)旅緊固定螺絲。

　　實驗二、研究勻變速直線運動。

　　1、實驗?zāi)康模簻y定勻變速直線運動的加速度。

　　2、電磁打點計時器或電火花計時器是計時儀器。工作電壓為 _____ 流伏，f = 50Hz時，每隔 _______ s打一次點。

　　3、實驗原理：如圖所示，T=0.02n秒：

　　(1)逐差法：

　　a平 = (a1 + a2 +a3)/3 = [(s4 + s5 +s6) - (s1 + s2 +s3)]/9T2

　　(2)v - t圖象法：利用vn = (sn + sn + 1)/2T求出v1、v2、v3……再作出v - t圖象求出斜率，即可得到a。

　　4、注意事項：

　　(1)實驗中應(yīng)先根據(jù)測量和計算得出的各Δs先判斷紙帶是否做勻變速直線運動，據(jù)估算，如果各Δs的差值在5%以內(nèi)，可認(rèn)為它們是相等的，紙帶做勻變速直線運動。

　　(2)每打好一條紙帶，將定位軸上的復(fù)寫紙換個位置，以保證打點清晰，同時注意紙帶打完后及時斷開電源。

　　(3)應(yīng)使小車的加速度適當(dāng)大一些，以能在紙帶上長約50厘米的范圍內(nèi)清楚取7～8個計數(shù)點為宜。

　　(4)應(yīng)區(qū)別計時器打出的點與人為選取的計數(shù)點(一般使T = 0.10s)。選取的計數(shù)點不少于6個。

　　(5)不要分段測量各段位移，應(yīng)一次測量完畢(可先統(tǒng)一量出到點0之間的距離)。讀數(shù)時應(yīng)估讀到毫米下一位。

　　實驗三、探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系。

　　1、實驗?zāi)康模禾剿鲝椓εc彈簧伸長的定量關(guān)系，并學(xué)習(xí)所用的科學(xué)方法。

　　2、實驗器材：彈簧兩根(其中一根較粗、較短，適宜用來做彈簧縮短的實驗，彈簧不宜過軟，以免彈簧被拉伸時超出它的彈性限度)，相同質(zhì)量的砝碼五個，相同質(zhì)量的槽碼五個，毫米刻度尺一根，鐵架臺一個(用來懸掛彈簧)。

　　3、實驗步驟：

　　(1)將較細的一根彈簧懸掛在鐵架臺上。用毫米刻度尺量出彈簧的長度l0，并填入表中。

　　(3)如圖，在彈簧下掛1個鉤碼，用毫米刻度尺量出此時彈簧的長度l，并填入表中。

　　(4)分別在彈簧下掛2、3、4、5個相同的鉤碼，依次量出相應(yīng)的彈簧長度l，并填入表中。

　　(5)分別計算出在彈簧下掛1、2、3、4、5個鉤碼時彈簧的伸長量(l - l0)，并填人表。

　　(6)以力為縱坐標(biāo)，以彈簧的伸長量為橫坐標(biāo)，根據(jù)表中所測數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點。

　　(7)按照坐標(biāo)圖中各點的分布與走向，嘗試作出一條平滑的曲線(包括直線)。所畫的點不一定正好在這條曲線上，但要注意使曲線兩側(cè)的點數(shù)大致相同。

　　(8)以彈簧的伸長為自變量，寫出曲線所代表的函數(shù)，首先嘗試一次函數(shù)，如果不行則考慮二次函數(shù)……

　　(9)解釋函數(shù)表達式中常數(shù)的物理意義。

　　(10)有興趣的同學(xué)自己編排探索彈簧受壓而長度縮短時，彈力與彈簧長度變化的關(guān)系的實驗步驟。

　　4、怎樣描繪實驗圖線?

　　處理實驗數(shù)據(jù)的常用方法之一是圖象法。運用圖象法處理數(shù)據(jù)有許多優(yōu)點，例如，能比較直觀地表達物理規(guī)律，能夠減小偶然誤差對結(jié)果的影響，能夠較方便地獲得某些未經(jīng)測量或無法直接測量的物理量數(shù)值。

　　(1)描繪圖線時，一般以橫坐標(biāo)代表自變量，以縱坐標(biāo)代表因變量，在軸的末端箭頭旁注明代表的物理量及其單位。

　　(2)根據(jù)測量的數(shù)據(jù)，選取適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)軸的標(biāo)度(即每格所代表的量值)，使橫軸與縱軸的全長(表示數(shù)據(jù)的最大值的長度)接近相等，圖線大約分布在正方形區(qū)域內(nèi)，并盡可能使最小分度與測量的準(zhǔn)確程度相一致，且測量的準(zhǔn)確值在圖上也能確切標(biāo)出。

　　(3)當(dāng)圖線不通過坐標(biāo)原點時，坐標(biāo)的原點可以不從零開始，這樣可以使圖線分布勻稱。

　　(4)描點和連線。依據(jù)實驗數(shù)據(jù)用削尖的鉛筆在圖上描點，用×或· 符號標(biāo)明。描線應(yīng)該用直尺或曲線板，描出的線應(yīng)是光滑的直線或曲線。因為測量值有一定的誤差，圖線不通過全部點是正�，F(xiàn)象，連線時應(yīng)盡量使圖線通過或接近數(shù)據(jù)點，個別嚴(yán)重偏離的點應(yīng)舍棄，應(yīng)使其余的點盡量比較均勻地分布在困線兩側(cè)。

　　實驗四、驗證力的平行四邊形法則。

　　1、實驗器材：方木板，白紙，彈簧秤(兩個)，橡皮條，細繩(兩條)，三角板，刻度尺，圖釘(幾個)。

　　2、實驗步驟：

　　(1)在桌上平放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上。

　　(2)用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點，在橡皮條的另一端掛上兩條細繩，細繩的另一端系著繩套。

　　(3)用兩個彈簧秤分別勾住繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結(jié)點到達某一位置O。

　　(4)用鉛筆記下O點的位置和兩條細繩的方向，讀出兩個彈簧秤的示數(shù)。(在使用彈簧秤的時候，要注意使彈簧秤與木板平面平行。)

　　(5)用鉛筆和刻度尺在白紙上從O點沿著兩條細繩的方向畫直線，按著一定的標(biāo)度作出兩個力F1和F2的圖示，用平行四邊形定則求出合力F。

　　(6)只用一個彈簧秤，通過細繩把橡皮條的結(jié)點拉到同樣位置O，讀出彈簧秤的示數(shù)，記下細繩的方向，按同一標(biāo)度作出這個力F′的圖示。

　　(7)比較力F′與用平行四邊形定則求得的合力F的大小和方向，看它們是否相等。

　　(8)改變兩個分力的大小和夾角，再做兩次實驗。

　　3、注意點：

　　(1)兩只彈簧秤在使用前應(yīng)檢查、校正零點，檢查量程和最小刻度單位，將兩彈簧稱鉤好后對拉，若兩只彈簧秤在拉的過程中，讀數(shù)相同，則可選用，若不同，應(yīng)另換，直至相同為止，使用彈簧秤時應(yīng)與板面平行。

　　(2)選用的橡皮條應(yīng)富有彈性，能發(fā)生彈性形變，同一次實驗中，橡皮條拉長后的結(jié)點O的位置必須保持不變。

　　(3)在滿足合力不超過彈簧評量程及橡皮條形變不超過彈性限度的條件下，應(yīng)使拉力盡量大一些，以減小誤差。

　　(4)畫力的圖示時，應(yīng)選定恰當(dāng)?shù)膯挝婚L度作為標(biāo)度;作力的合成圖時，應(yīng)盡量將圖畫得大一些，但也不要太大而畫出紙外，要嚴(yán)格按力的圖示要求和幾何作圖法作出合力。

　　(5)由作圖法得到的F和實際測量得到的F′不可能完全符合，但在誤差允許范圍內(nèi)可以認(rèn)為F與F′符合即可。

　　課堂例題精選：

　　例1、某人用最小刻度為 1毫米的刻度尺測量某物體長度，測量的結(jié)果為5.60 cm，若以米為單位，結(jié)果應(yīng)記為 _____ m或 ______ cm。

　　例2、用游標(biāo)卡尺測一根金屬管的內(nèi)徑和外徑時，卡尺上的游標(biāo)位置分別如圖所示。這根金屬管內(nèi)徑讀數(shù)是 ____ cm，外徑讀數(shù)是 _____ cm，管壁厚是 _____ cm。

　　例3、用打點計時器測定物體的速度，當(dāng)電源頻率低于50Hz時，如果仍按50Hz的時間間隔打一個點計算，則測出的速度數(shù)值將比物體的真實數(shù)值 。

　　例4、關(guān)于測定勻變速直線運動的加速度實驗的操作，下列說法中錯誤的是( )

　　A、長木板不能側(cè)向傾斜，也不能一端高一端低。

　　B、在釋放小車前，小車應(yīng)緊靠在打點計時器上。

　　C、應(yīng)先接通電源，待打點計時器開始打點后再釋放小車。

　　D、要在小車到達定滑輪前使小車停止運動。

　　例5、一位同學(xué)利用打點計時器測定做勻變速直線運動物體的加速度，得到的紙帶如圖所示，則物體運動的加速度為 m/s2，任意兩個相鄰記數(shù)點間的時間間隔為0.1s。

　　例6、在驗證力的平行四邊形法則實驗中，如圖所示，用AB兩彈簧秤拉橡皮條結(jié)點O，使其位于E處，此時(α+ β) = 900，然后保持A的讀數(shù)不變，當(dāng)α角由圖中所示的值逐漸減小時，要使結(jié)點仍在E處，可采取的辦法是( )

　　A、增大B的讀數(shù)，減小β角。

　　B、減小B的讀數(shù)，減小β角。

　　C、減小B的讀數(shù)，增大β角。

　　D、增大B的讀數(shù)，增大β角。

　　重要基礎(chǔ)題：

　　1、有一游標(biāo)卡尺，主尺的最小分度是lrnm，游標(biāo)上有 20個小的等分刻度，用它測量一工件的長度，如圖(如下頁上左圖)所示。這個工件的長度是 _____ mm。

　　2、用游標(biāo)為50分度的卡尺(測量值可準(zhǔn)確到0.02mm)測定某圓筒的內(nèi)徑時，卡尺上的示數(shù)如圖所示，由圖可讀出圓筒的內(nèi)徑為 ______ mm。

　　3、對測定勻變速直線運動的加速度實驗，給出了下列實驗步驟，請按合理的操作順序，把必要的實驗步驟的順序號填在橫線上： ___________ 。

　　A、拉住紙帶，將小車移至靠近打點計時器處，先接通電源，后放開紙帶。

　　B、將打點計時器固定在長木板上，并接好電路，將長木板平放在桌面上。

　　C、把一條細繩拴在小車上，細繩跨過定滑輪，下面吊著重量適當(dāng)?shù)你^碼。

　　D、斷開電源，取下紙帶。

　　E、將長板的末端抬高，輕推小車，使小車能在長木板上勻速運動。

　　F、將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點計時器的限位孔。

　　G、換上新紙帶，再重復(fù)做三次。

　　能力提高題：

　　5、在測定勻變速直線運動的加速度實驗中，對于減小實驗誤差來說，下列方法中有益的是………( )

　　A、選取記數(shù)點，把每打五個點的時間間隔作為一個時間單位。

　　B、使小車運動的加速度盡量小些。

　　C、舍去紙帶上密集的點，只利用點跡清晰，點間間隔適當(dāng)?shù)哪且徊糠诌M行測量、計算。

　　D、選用各處平整程度，光滑程度相同的長木板做實驗。

　　6、在做驗證力的平行四邊形法則實驗時，使用彈簧秤必須注意( )

　　A、測量前檢查彈簧秤的指針是否指在零點。

　　B、測量前應(yīng)把兩彈簧秤互相鉤在一起并對拉，觀察它們的示數(shù)是否相同，應(yīng)選用示數(shù)相同的一對彈簧秤。

　　C、在用彈簧秤拉橡皮條時，秤殼不要與紙面摩擦。

　　D、在用彈簧秤拉橡皮條時，要使彈簧秤的彈簧與木板平面平行。

　　E、在用彈簧秤拉橡皮條時，細繩和彈簧秤的軸線應(yīng)在一條直線上。

　　最新典型題：

　　7、已知游標(biāo)卡尺的主尺最小分度是lmm，游標(biāo)尺上有 10個小的等分刻度，它們的總長等于9 mm，用這游標(biāo)尺測得物體長度為2. 37cm，這時候游標(biāo)尺上的第 _____ 條刻度線與主尺上的 _______ mm刻度線對齊。

　　8、如圖所示為打點計時器記錄的一輛做勻加速直線運動的小車的紙帶的一部分，D1是任選的第一點，D11、D21是第11點和第21點。若加速度值是10 cm/s2，則該計時器的頻率是( )

　　A、10 Hz B、20 Hz C、30 Hz D、40Hz

　　9、在驗證力的平行四邊形法則實驗中，某同學(xué)的實驗結(jié)果如圖，其中A為固定橡皮條的圖釘，O為橡皮條與細繩結(jié)點的位置。圖中 _____ 是F1與F2的合力的理論值;______ 是力F1與F2合力的實驗值。通過把 _____ 和 ______ 進行比較，驗證平行四邊形法則。

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