2019版高考物理二轮复习 专题六 物理实验 第1讲 力学实验学案

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1、第1讲　力学实验网络构建[规律方法]纸带的三大应用(1)由纸带确定时间(2)求瞬时速度如图所示，打n点时的速度vn＝。(3)用“逐差法”求加速度如图所示，有连续的偶数段数据：a＝　读数类实验【典例1】(2018·全国卷Ⅰ，22)如图1(a)，一弹簧上端固定在支架顶端，下端悬挂一托盘；一标尺由游标和主尺构成，主尺竖直固定在弹簧左边；托盘上方固定有一能与游标刻度线准确对齐的装置，简化为图中的指针。现要测量图(a)中弹簧的劲度系数。当托盘内没有砝码时，移动游标，使其零刻度线对准指针，此时标尺读数为1.950cm；当托盘内放有质量为0.100kg的砝码时，移动游标，再次使其零刻度

2、线对准指针，标尺示数如图(b)所示，其读数为________cm。当地的重力加速度大小为9.80m/s2，此弹簧的劲度系数为________N/m(保留3位有效数字)。图1解析　实验所用的游标卡尺最小分度为0.05mm，游标卡尺上游标第15条刻度线与主尺刻度线对齐，根据游标卡尺的读数规则，题图(b)所示的游标卡尺读数为3.7cm＋15×0.05mm＝3.7cm＋0.075cm＝3.775cm。托盘中放有质量为m＝0.100kg的砝码时，弹簧受到的拉力F＝mg＝0.100×9.8N＝0.980N，弹簧伸长量为x＝3.775cm－1.950cm＝1.825cm，根据胡克定律F

3、＝kx，解得此弹簧的劲度系数k＝＝53.7N/m。答案　3.775　53.7【典例2】某同学用50分度的游标卡尺测量一圆柱体工件的长度，如图2所示，则工件的长度为________mm；用螺旋测微器测量工件的直径如图3所示，则工件的直径为________mm。解析　根据游标卡尺读数规则可知工件的长度为21mm＋0.02mm×36＝21.72mm；根据螺旋测微器读数规则可知工件的直径为4mm＋0.01mm×30.0＝4.300mm。答案　21.72　4.300测量仪器读数的两点注意(1)需要估读的仪器(关键是确定好最小分度)：刻度尺、螺旋测微器、电表、天平、弹簧测力计。(2)

4、不需要估读的仪器：游标卡尺、电阻箱、欧姆表(刻度不均匀，可不估读或按半刻度估读)。1.某同学测定一金属杆的长度和直径，示数如图4甲、乙所示，则该金属杆的长度和直径分别为________cm和________mm。图4解析　直尺的最小刻度为0.1cm，因此读数应为60.08cm，游标卡尺是50分度，精确到0.02mm，因此读数为4.20mm。答案　60.08　4.202.(1)如图5甲、乙、丙所示的三把游标卡尺，它们的游标尺分别为9mm长10等分、19mm长20等分、49mm长50等分，它们的读数依次为________mm、________mm、________mm。图5(

5、2)使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图6所示，则金属丝的直径是________mm。图6解析　(1)甲图读数：整毫米数是17mm，不足1毫米数是2×0.1mm＝0.2mm，最后读数是17mm＋0.2mm＝17.2mm；乙图读数：整毫米数是23mm，不足1毫米数是7×0.05mm＝0.35mm，最后读数是23mm＋0.35mm＝23.35mm；丙图读数：整毫米数是10mm，不足1毫米数是19×0.02mm＝0.38mm，最后读数是10mm＋0.38mm＝10.38mm。(2)固定刻度示数为2.0mm，不足半毫米的从可动刻度上读，其示数为15.0×0.01mm，最后的读

6、数是2.0mm＋15.0×0.01mm＝2.150mm。答案　(1)17.2　23.35　10.38　(2)2.150　“纸带类”实验【典例】(2017·全国卷Ⅰ，22)某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“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7(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6个水滴的位置。(已知滴水计时器每30s内共滴下46个小水滴)图7(1)由图(b)可知，小车在桌面上是________(填“从右向左”或“从左向右”)运动的。(2)该小组

7、同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动。小车运动到图(b)中A点位置时的速度大小为________m/s，加速度大小为________m/s2。(结果均保留2位有效数字)解析　(1)小车在阻力的作用下，做减速运动，由图(b)知，从右向左相邻水滴间的距离逐渐减小，所以小车在桌面上是从右向左运动。(2)已知滴水计时器每30s内共滴下46个小水滴，所以相邻两水滴间的时间间隔为Δt＝s＝s，所以A点位置的速度为vA＝m/s＝0.19m/s。根据逐差法可求加速度大小a＝，解得a＝0.037m/s2。答案　(1)从右向左　(2)0.