二轮专题力学实验探究

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1、二轮专题力学实验探究物理学是一门以实验为基础的白然科学，所以在高屮物理课程屮每i册都有一些典型的科学探究或物理实验。这些实验的设置也正是为了实现课程总口标：让学牛“学习终身发展必备的物理基础知识和技能；学习科学探究方法，发展口主学习能力；发展好奇心与求知欲,发展科学探索兴趣；了解科学与技术、经济和社会的互动作用，认识人与自然、社会的关系,有可持续发展意识和全球观念。”高中物理课程必修2中安排了不少属于验证性的实验，它要求学生在所掌握知识经验的棊础上，设计出程式化实验方案，再通过观察和操作，并不断交流改进实验方案，授终验证已知的科学

2、规律，以获得科学的探究方法，同时培养好奇心和求知欲以及发展科学探索的兴趣。在学习这些验证性实验吋，同学们除了要准确理解实验原理、学会正确测量相关物理量外，还有特别注意实验必须在所要验证的物理定则或物理定律成立的条件下进行，不能用所要验证的规律来分析、计算相关物理量.一、考纲解读知识内容说明实验一：验证平抛运动1.耍求会正确使用实验仪器；2.婆求认识误差问题在实验中的重要性，了解误差的概念，知道系统谋旁和偶然谋差；知道用多次测最求平均值的方法减小偶然课差；能在某些实验屮分析误差的主耍来源；不要求计算谋差。3.要求知道有效数字的概念，

3、会用有效数字表达直接测量的结果。间接测量的有效数字运算不作耍求实验二：探究动能定理实验=:验证机械能守恒定律新课程标准考试人纲，要求考生能明确上述实验的实验1=1的，能理解实验原理和方法,能控制实验条件，会使用仪器，会观察、分析实验现象，会记录、处理实验数据，并得出结论，对结论进行分析和评价；能发现问题、提出问题，并制定解决方案；能运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题，包括简单的设计性实验。二、基本的探究方案一、验证平抛运动研究平抛运动规律的实验方法很多，可以用小球研究，也可以用水流研究，还可以用DTS研究。由于实验

4、设计方案不同，导致操作步骤不同，但是实验原理都是运动的合成与分解。下面列举几例.实验方案一：验证竖直方向上的运动规律实验装置如图1所示，用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水C[UP平方向弹出，同时B球被松开让其白由下落，观察到的现象是两球同时jaL落地；改变小锤打击的力度，即改变a球被弹出时的速度，仍能观察到II—上述现彖，这说明竖直方向上的分运动总是相同的，且与球速无关，即i°隔“平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动”。1"t“上于实验方案二：验证水平方向上的运动规律图1「图2实验装置如图2所示，两个相同的弧形轨道必M分

5、别用于发射小铁球只0，其中艸的末端与可看作光滑的水平板相切；两轨道上端分别装冇电磁铁GD；调节电磁铁G〃的高度，使AC二BD,从而保证小铁球只0在轨道出口处的水平初速度％相等，现将小铁球化0分别吸在电磁恢C、〃上，然后切断电源，使两小铁球能以相同的初速度％同吋分别从轨道妆艸的下端射出。实验可观察到的现象是两球相碰,仅改变弧形轨道财与平板的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明P在空小平抛与0在平板上匀速滚动的速度总是相同的，即“平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动”。实验方案三：描绘平抛运动的轨迹并计算初速度（1）

6、描绘出平抛运动的轨迹实验装置如图3所示,将固定冇斜槽的木板放在实验桌上，实验前要检杳斜槽末端的切线是否水平;用图钉把朋标纸钉在竖直的木板上，固定时要用重锤线检查他标纸上的竖线是否竖直;选定斜槽末端上方小球球心处为坐标原点0,从坐标原点0画出水平向右的x轴和竖肓向下的y轴;使小球从斜槽的某一固定位置由静止滚下，并由0点开始做平抛运动。先用眼睛粗略地确定做平抛运动的小球在某一x值处的y值，然后使小球从固定位置由静止滚下，在粗略确定的位置附近用铅笔较准确地确定小球通过对位置，并在处标纸上记下这一点;依次改变x国的值，川同样的方法确定其他

7、各点的位置；取下坐标纸，根据记下的一系列位置，用平滑的曲线曲出小球做平抛运动的轨迹。（2）计算出平抛运动的初速度在轨迹上选取儿个不同的点，测出它们的横坐标%和纵坐标y,根据重力加速度g的数值，利用公式妒厂空求出小球做平抛运动的初速度，最后求出内的平均值。注意：小球初速度是否水平、运动轨迹是否与木板平行和空气阻力是产生系统误差的原因。为了减小系统误差，实验中注意以下儿点：（1）固定斜槽时，要保证斜槽末端的切线呈水平。检查斜槽末端的切线呈水平的方法是：是否能使小球稳定的停留在槽口附近；（2）木板必须处在竖直面内仇与小球运动轨迹所在竖肓

8、平而平行，并使小球的运动靠近木板但不接触；（3）要在斜槽上适当高度释放小球，使它以适当的初速度平抛，其轨迹从木板的左上角到达右下角，可以减小测量误差。实验方案四：水滴平抛描轨迹如图4所示，我们可以用“已用过的医用吊针（整套），竖直木板一块，厚0.5