(全国通用)2019届高考物理二轮复习-专题15-力学实验课件.ppt

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1、专题15力学实验实验专题网络构建考题二“橡皮条”“弹簧”类实验考题三　力学创新拓展实验栏目索引考题一“纸带类”实验考题一“纸带类”实验新课标《考试大纲》规定的六个力学实验中有四个涉及打点计时器：研究匀变速直线运动、探究加速度与力、质量的关系、探究做功和物体速度变化的关系和验证机械能守恒定律.这类实验的关键是要掌握纸带的分析处理方法，对于纸带常有以下三大应用：1.由纸带确定时间要区别打点计时器打出的点与人为选取的计数点之间的区别与联系，便于测量和计算.知识精讲2.求解瞬时速度利用做匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度.如图1所示，打n点时的瞬时速度vn＝.图1图2

2、有些实验用光电门代替打点计时器来完成瞬时速度和加速度的测量，具体做法如下：(1)求瞬时速度：把遮光条(宽度为d)通过光电门的时间Δt内的平均速度看做物体经过光电门的瞬时速度，即v＝.(2)求加速度：若两个光电门之间的距离为L，则利用速度与位移的关系可求加速度，即a＝.例1图3甲是“研究匀变速直线运动”的实验装置，图乙是该实验中获得的一条纸带.已知所用交流电源的频率为50Hz，A、B、C、D、E、F是纸带上的计数点，相邻计数点间还有四个点没有画出.图3典例剖析图3(1)实验时由于没有记录CD间的读数，根据图乙中已有的数据估算出CD间的距离约为________cm.解析由Δx＝aT2，即ED－

3、CD＝CD－BC＝aT2，2.13解析答案(2)某同学在处理数据时将A点记为t＝0，B点记为t＝0.1s，C点记为t＝0.2s……，将AB间距离记为t＝0.1s时的位移x1＝1.50cm，BC间距离记为t＝0.2s时的位移x2＝1.81cm……，并根据图乙中的数据作出如图丙所示的x－t图象，该图线与纵坐标的交点表示的是_____________；若该同学根据图象得出x－t图象的斜率为k(m/s)，则该纸带运动时的加速度大小是________m/s2(请用斜率k来表示，数值概不给分).答案OA之间的距离10k解析(3)若将实验中的打点计时器拿掉，改用在水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力

4、传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砂桶，如图丁所示，可以用来验证“牛顿第二定律”，实验时，先测出小车、传感器和挡光板的总质量m，再让小车从靠近光电门1处由静止开始运动，读出小车在两光电门之间的运动时间t.改变小车质量m，测得多组m、t的值，建立坐标系描点作出图线，下列能直观得出“合外力一定时，加速度与质量成反比”的图线是______.解析√1.在用图4所示的装置“验证牛顿第二定律”的实验中，保持小车质量一定时，验证小车加速度a与合力F的关系.[变式训练]123图4(1)除了电火花计时器、小车、砝码、砝码盘、细线、附有定滑轮的长木板、垫木、导线及开关外，在下列器材中

5、必须使用的有_____(选填选项前的字母).A.220V、50Hz的交流电源B.电压可调的直流电源C.刻度尺D.秒表E.天平(附砝码)解析√√√解析打点计时器接交流电源，处理纸带时要用刻度尺测出计数点间的距离，还要用到天平测砝码和砝码盘的质量，故选A、C、E；123(2)为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，以下操作正确的是_____.A.调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行B.在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应当将砝码和砝码盘通过细线挂在小车上C.在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上123解析√√解析在平衡摩擦力时，不能挂盘；要保证细线和纸带

6、与木板平行，先接通电源，再释放小车，若纸带做匀速直线运动，则纸带上的点间距是均匀的，即说明平衡了摩擦力，故选A、C；123(3)某同学得到了图5所示的一条纸带，由此得到小车加速度的大小a＝____m/s2.123图515解析答案(4)在本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力mg，已知三位同学利用实验数据作出的a－F图象如图6中的1、2、3所示.下列分析正确的是____(选填选项前的字母).A.出现图线1的原因可能是没有平衡摩擦力B.出现图线2的原因可能是砝码和砝码盘的质量不合适C.出现图线3的原因可能是在平衡摩擦力时长木板的倾斜度过大123图6解析√解析出现图线1的原因是平衡摩擦

7、力过大，A错误；出现图线2的原因是砝码和砝码盘的质量没有远小于小车的质量，B正确；出现图线3的原因是平衡摩擦力时长木板的倾斜度过小，使得摩擦力过大，C错误.故选B.123(5)在本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力mg，由此造成的误差是_________(选填“系统误差”或“偶然误差”).设拉力的真实值为F真，小车的质量为M，为了使<5%，应当满足的条件是<____.解析小车在做匀加速直线运动时，砝码和砝码盘