浙江专用版2020版高考物理二轮复习专题七实验题题型强化第16讲力学和光学实验讲义.pdf

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1、力学和光学实验专题定位1.熟知各种器材的特性.2.熟悉课本实验，抓住实验的灵魂——实验原理，掌握数据处理的方法，熟知两类误差分析.3.利用所学过的知识，对实验器材或实验方法加以重组，完成新的实验设计．第16讲力学和光学实验1．纸带的三大应用(1)利用逐差法求解平均加速度(如图)x－xx－xx－xa＋a＋aa＝41，a＝52，a＝63a＝12313T223T233T23x＋x(2)利用平均速度求瞬时速度：v＝nn＋1n＋12T(3)利用速度—时间图象求加速度．2．光电门的应用(1)求瞬时速度：把遮光条(宽度为d)通过光电门的时间Δt内的平均速度看做遮光条经过光d电门的瞬时速度，即v＝.Δt(

2、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＝v2－v221.2L3．实验的技巧(1)要根据实验原理来判断是否需要平衡摩擦力，知道正确平衡摩擦力的方法．(2)要清楚钩码(或沙桶)与小车之间的质量关系，并且要清楚在仪器创新或实验原理创新的情形下，该条件是否需要调整．(3)要知道实验数据、图象的处理方法和运用数学知识解题的技巧．例1(2019·新高考研究联盟二次联考)如图甲所示，某同学用力传感器探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系．(1)实验中使用的电火花计时器，应接________电源．A．交流4～6VB．交流220V(2)该同学将实验

3、器材如图甲所示连接后，沙桶的质量________(填“需要”或“不需要”)远小于小车及传感器总质量，实验时如将细线拉力当成小车及传感器的合外力，则________(填“需要”或“不需要”)先平衡摩擦力．(3)先接通电源，小车由静止释放，获得的一条纸带如图乙，每打5个点取一个计数点，x＝13.62cm，x＝5.12cm，由图中数据可求得：2、3两点的距离(即x)约为________cm.(结果保43留三位有效数字)(4)在实验中，甲、乙两位同学根据实验数据画出如图丙所示的小车的加速度a和小车所受拉力F的图象分别为图中的直线Ⅰ和直线Ⅱ，下面给出了关于形成这种情况原因的四种解释，其中可能正确的是

4、________．(多选)A．实验前甲同学没有平衡摩擦力B．甲同学在平衡摩擦力时把长木板的右端抬得过高了C．实验前乙同学没有平衡摩擦力D．乙同学在平衡摩擦力时，把长木板的右端抬得过高了答案(1)B(2)不需要需要(3)4.62(4)BC解析(1)电火花计时器，需接220V交流电源．(2)实验时如将细线拉力当成小车及传感器的合外力，不需要沙桶的质量远小于小车及传感器的总质量，但必须平衡摩擦力，否则细线的拉力不是合力．x－x(3)相邻0.1s内位移差Δx＝41＝0.50cm，又x－x＝Δx343故x＝x－Δx＝5.12cm－0.50cm＝4.62cm.34(4)Ⅰ图线表明F＝0时a＞0，说明平

5、衡摩擦力过度，即长木板的末端抬得太高了；Ⅱ图线表明a＝0时F＞0，说明没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．拓展训练1(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(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)(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)该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动．小车运动

6、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.(结果均保留两位有效数字)答案(1)从右向左(2)0.190.038解析(1)小车在阻力的作用下，做减速运动，由题图(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．30(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T＝s＝4520.117＋0.133s，所以A点位置的速度为v＝m/s≈0.19m/s.根据逐差法可求加速度a＝3A22×3x＋x－x＋x5421，解得a≈－0.038m/s2，故加速度的大小为0.038m/s2.6T

7、2拓展训练2(2019·山东临沂市质检)某同学用如图所示装置验证机械能守恒定律时，所用交流电源的频率为50Hz，得到如图甲所示的纸带．选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，如图乙，测出A点距起点O的距离为h＝19.00cm，点A、C间的距离为h＝8.36cm，点C、01E间的距离为h＝9.88cm，g取9.8m/s2，测得重物的质量为m＝1kg.2(1)下列做法正确的有________．A．图中两限位孔必须在同一