高考物理二轮复习专题12力学实验学案（含解析）

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1、专题12力学实验考向预测高中物理《考试说明》中确定的力学实验有：研究匀变速直线运动、探究弹力和弹簧伸长的关系、验证力的平行四边形定则、验证牛顿运动定律、探究动能定理、验证机械能守恒定律。其中有四个实验与纸带的处理有关，可见力学实验部分应以纸带的处理，打点计时器的应用为核心来展开复习。近几年力学实验中与纸带处理相关的实验、力学创新实验是高考的热点内容，以分组或演示实验为背景，考查对实验方法的领悟情况、灵活运用学过的实验方法设计新的实验是高考实验题的新趋势。要求考生掌握常规实验的数据处理方法，能将课本中分组实验和演示实验的实验原理、实

2、验方法迁移到新的背景中，深刻理解物理概念和规律，并能灵活运用，要求考生有较强的创新能力。在复习过程中，应以掌握常规实验原理、实验方法、规范操作程序、数据处理方法等为本，同时从常规实验中，有意识的、积极的提取、积累一些有价值的方法。逐步过渡到灵活运用学过的实验方法设计新的实验。高频考点：螺旋测微器和游标卡尺的读数；力学基本实验；力学创新实验。考点一、基本仪器的读数例某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图(a)和(b)所示。该工件的直径为________cm，高度为________mm。【审题立意

3、】熟练掌握中学阶段物理中常用测量工具的读数方法。【解题思路】图(a)为20分度的游标卡尺，其精度为0.05mm。主尺读数为12mm，游标尺上第4条刻线与主尺上的一条刻线对齐，故测量结果为12mm＋4×0.05mm＝12.20mm＝1.220cm。螺旋测微器的精度为0.01mm，由图(b)知固定刻度读数为6.5mm，可动刻度读数为“36.0”，故工件的高度为6.5mm＋36.0×0.01mm＝6.860mm。【参考答案】1.220　6.860【知识建构】1．长度类测量仪器的读数(1)毫米刻度尺的读数：精确到毫米，估读一位。(2)游标

4、卡尺的读数：游标尺/mm精度/mm测量结果(游标尺上第n个刻线与主尺上的某刻度线正对时)/mm刻度格数刻度总长度每小格与1毫米差1090.10.1主尺上读的毫米数＋0.1n20190.050.05主尺上读的毫米数＋0.05n50490.020.02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＋半毫米数＋可动刻度读数(含估读)×0.01mm。2．时间类测量仪器的读数(1)打点计时器：每打两个点的时间间隔为0.02s，一般每五个点取一个计数点，则时间间隔为Δt＝0.02×5s＝0.1s。(2)频闪照相机

5、：用等时间间隔获取图象信息的方法将物体在不同时刻的位置记录下来，时间间隔Δt＝(f为频闪照相机的频率)。(3)光电计时器：记录遮光时间，时间间隔Δt＝(d为遮光板宽度，v为平均速度)。【变式训练】请按要求填写：(1)某同学用游标卡尺的________测得一玻璃杯的内高，如图甲所示，则其内高为________cm；(2)又用螺旋测微器测得其玻璃厚度如图乙所示，则厚度为________mm；(3)该同学用螺旋测微器又测得一小球直径如图丙所示，正确读数后得小球直径为1.731mm，则a＝__________，b＝________。(4)

6、某同学测定一金属杆的长度和直径，示数如图丁、戊所示，则该金属杆的长度和直径分别为__________cm和________mm。解析：(1)需测量的是玻璃杯的内高即深度，所以要用游标卡尺的深度尺测量，根据图甲所示游标卡尺主尺上的整毫米数为100mm，游标尺的精确度为0.1mm，且第3条刻度线与主尺上的刻度线对齐，可知玻璃杯的内高为100mm＋0.1mm×3＝100.3mm＝10.03cm。(2)螺旋测微器的读数规则：测量值＝固定刻度读数(注意半毫米刻度线是否露出)＋精确度(0.01mm)×可动刻度读数(一定要估读)，所以玻璃厚度为

7、2.5mm＋0.01mm×26.0＝2.760mm。(3)1.731mm＝1.5mm＋0.01mm×23.1，由螺旋测微器读数规则知a应为20，b应为0。(4)金属杆长度由刻度尺示数可得，由题图丁得L＝60.10cm。由题图戊知，此游标尺为50分度，游标尺上第10刻线与主尺上一刻线对齐，则金属杆直径为d＝4mm＋×10mm＝4.20mm。答案：(1)深度尺　10.03　(2)2.760　(3)20　0(4)60.10　4.20考点二、“纸带类”实验的处理例(2017·全国Ⅰ卷T22)某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制

8、“滴水计时器”计量时间。实验前，将该计时器固定在小车旁，如图(a)所示。实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车。在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图(b)记录了桌面上连续的6个水滴的位置。(已知滴水计时器每30s内共滴下46个小水