新课标高考物理力学实验基础知识.doc

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1、力学实验基础知识误差及有效数字1．误差（1）定义：测出的数值与真实值之间的差值叫误差。（2）分类：分为系统误差和偶然误差。①系统误差：产生：由于仪器本身不精确，或实验方法粗略或实验原理不完善而产生的。特点：多次重做同一实验时，误差总是同样地偏大或偏小。减小方法：校准测量仪器，改进实验方法，完善实验原理。②偶然误差：产生：由于各种偶然因素对实验者、测量仪器、被测物理量的影响而产生。特点：多次重做同一实验时，误差有时偏大，有时偏小。减小方法：多次测量取平均值。2．有效数字：（1）带一位不可靠数字的近似数字叫有效数字，有效数字的最后一位为误

2、差所在位。（2）确定有效数字时，应注意以下问题：①有效数字的位数与小数点的位置无关。②有效数字的位数与单位无关。③关于“0”在有效数字中的特殊性：0在前时，从左住右数第一个不为零的数字才是有效数字；0在后时，计入有效数字。④乘方不算有效数字。实验一：研究匀变速直线运动一、实验目的：使用打点计时器测定匀变速直线运动的速度和加速度。二、实验原理：设物体做匀加速直线运动，加速度是a，在各个连续相等的时间T里的位移分别是s1、s2、s3……则有△s=s2-s1=s3-s2=s4-s3=……=aT2由上式还可得到s4-s1=(s4-s3)+(s

3、3-s2)+(s2-s1)=3aT2同理有s5-s2=s6-s3=……=3aT2可见，测出各段位移s1、s2……即可求出……再算出a1、a2……的平均值，就是我们所要测定的匀变速直线运动的加速度。三、实验器材：电火花计时器或电磁打点计时器，一端附有滑轮的长木板，小车，纸带，刻度尺，导线，电源，钩码，细绳。四、实验步骤：（1）把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸处桌面。把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路。（2）把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码。把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车

4、的后面。（3）把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一列小点。换上新纸带，重复实验三次。（4）从三条纸带中选择一条比较理想的，舍掉开头一些比较密集的点，在后边便于测量的地方找一个开始点。为了测量方便和减小误差，通常不用每打一次点的时间作为时间的单位，而用每打五次点的时间作为时间的单位，就是T=0.02×5=0.1s。在选好的开始点下面标明A，在第六点下面标明B，在第十一点下面标明C，在第十六点下面标明D，……，点A、B、C、D……叫做计数点，如图所示。两个相邻计数点间的距离分别是

5、s1、s2、s3……s1s2s3ABCD（5）测出六段位移s1、s2、s3、s4、s5、s6的长度，把测量结果填入下表中。（6）根据测量结果，利用“实验原理”中给出的公式算出加速度a1、a2、a3的值。注意：T=0.1s。求出a1、a2、a3的平均值，它就是小车做匀变速直线运动的加速度。[常考点]：1、求纸带的某点速度；2、求纸带的加速度（逐差法）；3、打点计时器的使用：先打点再放手，打完点及时关闭打点计时器；4、开始打点时，小车紧靠打点计时器。实验二：探究弹力和弹簧伸长的关系实验目的：探索弹力与弹簧伸长的定量关系。实验原理：F=kX

6、实验器材：轻弹簧、钩码（一盒）、刻度尺、铁架台、三角板、重垂线、坐标纸。实验步骤：1．将铁架台放于桌面上，将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上，在靠近弹簧处将刻度尺固定于铁架台上，并用重垂线检查刻度尺是否垂直。2．记下弹簧的原长（自然长度）l03．在弹簧下端挂上钩码，待钩码静止后，记下弹簧的的现长l及弹力F，算出伸长量x=l-l0，并改变钩码个数，多次测量。数据记录表如下：（略）4．根据测量数据画出F-x图像。（以F为纵轴，以x为横轴）5．探索结论：按照F-x图中各点的分布与走向，尝试做出一条平滑的曲线（包括直线）。所画的点不一定正好在这

7、条曲线上，但要注意使曲线两侧的点数大致相同。尝试写出曲线所代表的函数，首先尝试F-x是否为一次函数，如果不行则考虑二次函数……在实验误差范围内，应得出弹力的大小与弹簧的伸长量成正比，即F=kx，其中k的单位由F和x的单位决定。[常考点]：1、根据实验数据作图：F-X图，m-X图等（在弹性限度内：直线；超过弹性限度：不是直线）；2、根据图象（直线部分）求劲度系数k；3、结论表述：在弹簧的弹性限度内，弹簧的伸长跟拉力成正比。实验三：验证力的平行四边形定则实验目的：验证平行四边形定则实验原理：利用测力计测力作矢量图验证力的平行四边形定则。实

8、验器材：方木板一块、测力计两个、细绳两段、橡皮条一段、白纸、铅笔、刻度尺、图钉实验步骤：（1）把橡皮条的一端固定在板上的A点。（2）用两条细绳结在橡皮条的另一端，通过细绳用两个弹簧秤互成角度拉橡皮条，橡皮条伸长，使结点伸