1、高三物理高考复习,第16章 物理实验,第2讲 力学实验,1力学实验部分要求掌握的知识点有： (1)研究匀变速直线运动 (2)探究弹力和弹簧伸长的关系 (3)验证力的平行四边形定则 (4)验证牛顿运动定律 (5)探究动能定理 (6)验证机械能守恒定律 (7)验证动量守恒定律 (8)利用单摆测重力加速度,2力学实验的特点(1)在力学实验中打点计时器的应用非常广泛，在七个实验中有五个实验用到了打点计时器涉及打点计时器及其纸带数据分析的试题几乎年年都考，应引起足够重视 力学实验的创新也是高考的热点内容，实验考查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完成新的实验,(2)
2、力学实验中数据的处理，作图法应用较多，用作图法处理数据的优点是直观、简便，能有效地减少偶然误差对测量结果的影响由图线的斜率、截距、所包围面积和图线的交点等可以研究物理量之间的变化及其关系对此应多加训练，熟练掌握,打点计时器,是一种能测量微小时间间隔的纸带式记录仪器。,构造,实验室常用的打点计时器使用的是4V6V、50Hz的正弦交流电，打点计时器的打点周期（即打点时间间隔）为0.02s。,纸带的两类基本问题：,加速度和瞬时速度求法,加速度的方法：,（1）用“逐差法”求加速度：即根据s4-s1=s5-s2=s6-s3=3aT2（T为相邻两计数点间的时间间隔）求出,求加速度的方法：,（2）用v-t图
3、法：,即先根据 求出打第n点时纸带的瞬时 速度，后作出v-t图线，,图线的斜率即为物体运动的加速度。,某同学在做“测定匀变速直线运动的加速度”实验时，从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条（每两点间还有4个点没有画出来），图中上部的数字为相邻两个计数点间的距离。打点计时器的电源频率为50Hz。由这些已知数据计算： 该匀变速直线运动的加速度a=_m/s2。 与纸带上D点相对应的瞬时速度v=_ m/s。 （答案均要求保留3位有效数字）,1.93,1.39,实验：验证机械能守恒 定律,实验原理,在自由落体运动中，若物体下落高度h 时的速度为v ,则,实验：验证机械能守恒定律,实验器材,实验器材：打点
4、计时器、纸带、复写纸、重锤、刻度尺、铁架台（带铁夹）、学生电源等。,夹子,打点计时器,纸带,重物,铁架台,4、选择合适的纸带，处理数据。,3、更换纸带，重复几次。,1、将打点计时器固定在铁架台上，把纸带的一端用夹子固定在重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔。,实验步骤,2、用手提(用夹夹)着纸带使重物停靠在打点计时器附近。然后先接通电源，再松开纸带，让重物自由下落。,问题1,本实验要不要测量物体的质量？,无需测量物体的质量,如果实验要求计算势能和动能的具体数据，那就必须要知道物体的质量。,问题2,起始点,纸带上的头两个点间的距离应接近2mm。,如何选取合适的纸带？、,思考,可以回避起始点吗（即
5、处理纸带时可以不用到起始点吗）?,我们可以选取A、B两点，比较它们的机械能EA和EB。若以点B为0 势能点，则有： EKAmghEKB,问题3,如何测量物体的瞬时速度?,做匀变速运动的纸带上某点的瞬时速度，等于相邻两点间的平均速度。,思考,这种方法是根据机械能守恒定律得到的，而我们的目的就是验证机械能守恒定律，所以不能用。,注意事项,4、实验用的纸带一般小于1m ，从起始点开始大约能打出20 个点左右。末位置的点可选择倒数第一个点或倒数第二个点，从这一个点向前数46 个点当初位置的点，可以减小这两个点的瞬时速度以及两点之间距离（高度h）测量的误差。,1、安装打点计时器时，必须使两纸带限位孔在同
6、一竖直线上，以减小摩擦阻力。,2、应选用质量和密度较大的重物，增大重力可可使阻力的影响相对减小，增大密度可以减小体积，可使空气阻力减小。,3、选用纸带时应尽量挑选第一、二点间距接近2mm的点迹清晰且各点呈一条直线的纸带。,误差分析,1、偶然误差： 测量长度时会带来误差,2、系统误差： 实验中重物和纸带下落过程中要克服阻力（主要是打点计时器的阻力）做功，故动能的增加量EK 必定稍小于势能的减少量EP 。,数据记录,可不可以用图象处理数据?,图象法处理数据,该图象的斜率表示什么？,为什么图象通过原点？,3+2 P215【例3】,验证牛顿第二定律实验,实验原理 本实验共有F、m、a三个参量，探究加速
7、度a与作用力F及物体的质量m的关系时，应用的方法是控制变量法，即先控制一个参量小车的质量m不变，讨论a与F的关系，再控制小桶和砂的质量不变，即F不变，改变小车质量m，讨论a与m的关系,验证牛顿第二定律实验,主干整合 1本实验的一个重要步骤是平衡摩擦力：平衡摩擦力是指小车所受动力(重力沿斜面向下的分力)与小车所受阻力(包括小车所受摩擦力和打点计时器对小车后所拖纸带的摩擦力)大小相等实验中，应在小车后拖上纸带，先接通电源，再用手给小车一个初速度，若在纸带上打出的点的间隔基本上均匀，就表明平衡了摩擦力，否则必须重新调整小木块的位置，并且注意在平衡摩擦力时不要把悬挂小桶的细线系在小车上，即不要给小车加
8、任何牵引力,例 (2011杭州模拟)如图甲所示为“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置,(1)在实验过程中，打出了一条纸带如图乙所示，计时器打点的时间间隔为0.02s，从比较清晰的点起，每两测量点间还有4个点未画出，量出相邻测量点之间的距离如图乙所示，该小车的加速度大小a_m/s2(结果保留两位有效数字) (2)根据实验收集的数据作出的aF图线如图丙所示，请写出一条对提高本实验结果准确程度有益的建议_,验证力的平行 四边形法则,此实验是要用互成角度的两个力与一个力产生相同的效果（即：使橡皮条在某一方向伸长一定的长度），看其用平行四边形定则求出的合力与这一个力是否在实验误差允许范围内
9、相等，如果在实验误差允许范围内相等，就验证了力的平行四边形定则。,木板一块，白纸，图钉若干，橡皮条一段，细绳，弹簧秤两个，三角板，刻度尺，量角器。,【实验目的】:验证力的合成的平行四边形定则。,【实验原理】:,【实验器材】:,【实验步骤】:,1用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的方木板上。,2用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，用两条细绳套结在橡皮条的另一端。,3用两个弹簧秤分别钩住两个细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O（如图所示）。,4用铅笔描下结点O的位置和两 条细绳套的方向，并记录弹簧秤 的读数。在白纸上按比例作出两 个弹簧秤的拉力F1和F2的图示， 利用刻度尺和
10、三角板根椐平行四 边形定则求出合力F。,5只用一个弹簧秤，通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面相同的位置O,记下弹簧秤的读数和细绳的方向.按同样的比例用刻度尺从O点起做出这个弹簧秤的拉力F的图示。,6比较F与用平行四边形定则求得的合力F，在实验误差允许的范围内是否相等。,7改变两个分力F1和F2的大小和夹角。再重复实验两次,比较每次的F与F 是否在实验误差允许的范围内相等。,【注意事项】:,1用弹簧秤测拉力时，应使拉力沿弹簧秤的轴线方向，橡皮条、弹簧秤和细绳套应位于与纸面平行的同一平面内。,2同一次实验中，橡皮条拉长后的结点位置O必须保持不变。,3+2 2年模拟题组P57-4,【练习】在“探究力
11、的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。（1）图乙中的F与F两力中，方向一定沿AO方向的是 ,（2）本实验采用的科学方法是（ ）A理想实验法B等效替代法C控制变量法D建立物理模型法,B,F,【练习】在“探究求合力的方法”的实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套（如图）实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O （1）某同学在做该实验时认为： A拉橡皮条的绳细一些且长一些，实验效果较好 B拉橡皮条时，弹
12、簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行 C橡皮条弹性要好，拉结点到达某一 位置O时，拉力要适当大些 D拉力F1和F2的夹角越大越好 其中正确的是 (填入相应的字母),A B C,（2）若两个弹簧秤的读数均为4N，且两弹簧秤拉力的方向相互垂直，则 （选填“能”或“不能”）用一个量程为5N的弹簧秤测量出它们的合力，理由是 ,不能,因为这两个力的合力大小超出了弹簧秤的量程,探研弹簧弹力和弹簧伸长的关系,实验原理 利用弹簧悬挂重物静止时，弹簧的弹力跟重物所受的重力大小相等，只要测出每次悬挂重物的重力大小F和弹簧伸长的长度x，建立Fx坐标，描点作图，即可探究 主干整合 1实验中一定要在弹性限度内，
13、不能挂过多的钩码，使弹簧超过弹性限度，损坏弹簧,探究弹簧弹力和弹簧伸长的关系,2读取弹簧下端所对应的刻度时，要用三角板，并且视线垂直于刻度，力求读数准确，如图所示，并且要等钩码静止时再读数 3作图象时，不要连成“折线”而应尽量让坐标点落在直线上或均匀分布在两侧,例 (2011安徽)为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码实验测出了砝码的质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在图上标出(g9.8m/s2),(1)作出ml的关系图线； (2)弹簧的劲度系数为_N/m. 解析 (1)画一条直线尽量通过较多的点，如答案中图,(1)作出ml的关系图线； (2)弹簧的
14、劲度系数为_N/m. 解析 (2)在画出的图象上选取较远的两点，用于计算劲度系数,(2)0.2480.262,研究平抛运动,一、实验目的,1用实验方法描出平抛物体的运动轨迹。 2从实验轨迹求平抛物体的初速度。,二、实验器材,斜槽，木板，白纸，小球，图钉，铅笔，有孔的卡片，刻度尺，重锤线。,三、实验原理,用描迹法,平抛物体的运动可以看作是两个分运动的合运动：一是水平方向的匀速直线运动，另一个是竖直方向的自由落体运动。令小球做平抛运动，利用描迹法描出小球的运动轨迹，即小球做平抛运动的曲线，建立坐标系。,测出曲线上的某一点的坐标x和y，根据重力加速度g的数值、利用公式 求出小球飞行时间t，再利用公式
15、 ，求出小球的水平分速度 ，即为小球做平抛运动的初速度。,四、实验步骤,1、安装调整斜槽：用图钉把白纸钉在竖直板上，在木板的左上角固定斜槽，可用平衡法调整斜槽，即将小球轻放在斜槽平直部分的末端处，能使小球在平直轨道上的任意位置静止，就表明水平已调好。,2、调整木板：用悬挂在槽口的重锤线把木板调整到竖直方向、并使木板平面与小球下落的竖直面平行。然后把重锤线方向记录到钉在木板的白纸上，固定木板，使在重复实验的过程中，木板与斜槽的相对位置保持不变。,3、确定坐标原点O：把小球放在槽口处，用铅笔记下球在槽口时球心在白纸上的水平投影点O，O即为坐标原点。,4描绘运动轨迹：在木板的平面上用手按住卡片，使卡
16、片上有孔的一面保持水平，调整卡片的位置，使从槽上滚下的小球正好穿过卡片的孔，而不擦碰孔的边缘。,用铅笔在卡片缺口处的白纸上点个黑点，这就在白纸上记下了小球穿过孔时球心所对应的位置。,保证小球每次从斜槽上的同一位置由静止开始滑下，用同样的方法，可找出小球平抛轨迹上的一系列位置。,5、计算初速度：取下白纸，以O点为原点画出竖直向下的y轴和水平向右的x轴，用平滑的曲线把这些位置连接起来即得小球做平抛运动的轨迹。,用公式xv0t和ygt2/2计算出小球的初速度v0，最后计算出v0的平均值，并将有关数据记入表格内。,在曲线上选取A、B、C、D、E、F六个不同的点，用刻度尺和三角板测出它们的坐标x和y。,
17、A,B,C,D,E,F,五.注意事项有：,1斜槽末端必须水平。,2 方木板必须处在竖直面内且与小球运动轨迹所在的竖直平面平行，并使小球的运动靠近图板但不接触。,3坐标原点不是槽口的端点，应是小球在糟口时球的球心在木板上的水平投影点。,4每次小球应从斜槽上的同一位置由静止开始下滑。,5要在平抛轨道上选取距O点远些的点来计算球的初速度，这样可使结果的误差较小。,3+2 P213-【例2】,3+2 P216-3,例1.(1998年上海)在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面
18、的字母填在横线上：A通过调节使斜槽的末端保持水平B每次释放小球的位置必须不同C每次必须由静止释放小球D记录小球位置用的木条(或凹槽) 每次必须严格地等距 离下降E小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相触F将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连 成折线,A C E,练习1.在“研究平抛物体的运动”实验时，已备有下列器材：白纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、刻度尺、铁架台，还需要下列器材器材中的： A、秒表 B、天平 C、重锤线 D、测力计,C,练习2.在研究平抛物体运动的实验中，如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，则正确的是 A小球平抛的初速度不同 B小球每次做不同的抛物线运动
19、C小球在空中运动的时间每次均不同 D小球通过相同的水平位移所用时间均不同,ABD,练习3.在研究平抛运动的实验中，让小球多次从斜槽上滚下，在白纸上依次记下小球的位置，某甲和某乙得到的记录纸分别如图所示，从图中明显看出甲的实验错误是. 乙的实验错误是.,槽底不水平,每次释放小球的高度不同,练习4.下列哪些因素会使本实验的误差增大 （ ） A小球与斜槽之间有摩擦 B建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点 C安装斜槽时其末端不水平 D根据曲线计算平抛运动的初速度时在曲线上取作计算的点离原点O较远,BC,练习5、一学生做“研究平抛物体的运动”实验时，画运动轨迹只在白纸上画出了与初速度平行的Ox轴，
20、忘了画坐标原点和Oy轴，而且也只画出了中间一部分轨迹，如图所示如何只用一刻度尺得出小球的初速度(不需测实际数据只用物理量的符号代表所测量),测量方法：(简答)_,得到的v0=_,解析:任取水平间距相等的三点1，2，3，如图示，测量水平间距s，竖直间距y1、y2,练习6.(95年高考)在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长l1.25cm，若小球在平抛运动中先后经过的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v0(用l、g表示)， 其值是 (g取9.8ms2),解析：由平抛运动规律,y=gT 2= l,x=v0 T, v0 = x/T=2l /
21、T=,代入数字 l = 1.25cm=1/80 m,得到 v0 =0.70m/s,0.70m/s,练习7.一个同学在研究平抛物体的运动实验中，只画出了如图所示的一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离S相等的三点A、B、C，量得S=0.2m。又量出它们之间的竖直距离分别为h1=0.1m，h2=0.2m，利用这些数据，可求得： （1）物体抛出时的初速度为 m/s； （2）物体经过B时竖直分速度为 m/s； （3）抛出点在A点上方高度为 m处。,解析:(1)先求T,据,求得:T=0.1s,=2m/s,（2）,=1.5m/s,（3）设抛出点在A点上方高度为h,下落到点A的时间为t,则有:,由此两式可求得
22、h=0.0125m,入射小球,被碰小球,白纸,复写纸,实验装置,【基础知识】,1、实验目的：_ 2、实验原理：_ _ _ 3、实验器材：斜槽、重锤线、大小相同质量 _的小球两个、_、白纸、复写纸、 刻度尺、_；,验证碰撞中的动量守恒,让一运动小球碰撞静止小球，碰 撞后都做平抛运动，下落相同的高度，根据两 球平抛的水平距离，验证,4、注意事项： (1)斜槽末端必须_； (2)入射球质量必须_被碰球质量； (3)入射球每次都应从斜槽上_ _滚下； (4)实验中，实验装置、记录的白纸的位置必须 _； (5)小球平抛的水平距离必须取其_ 进行测量 .,验证动量守恒定律的实验装置,m1,m2,说明：,m
23、1 为入射小球，,m2 为被碰小球。,且m 1m2,o,M,N,O,P,m1,入射小球从固定点静止释放下落时的情况,M,N,O,P,m1,m2,碰撞时的动态过程,在实验中要注意的事项,.斜槽末端的切线应保持水平，以保证小球做平抛运动，检验的方法是将小球放在水平轨道上任何位置，看其能否都保持静止状态,.入射小球的质量m1应大于被碰小球的质量m2，以保证入射小球碰撞后继续前进.,3.每次释放入射小球，应从斜槽上同一高度无初速释放.应进行多次碰撞，落点取平均位置来确定，以减小偶然误差.（斜槽不一定要光滑）,4.白纸铺好后不能移动。,【实验原理】,只要小球下落的高度相同，在落地前运动的时间就相同，则有
24、,m1 OP m 1OMm 2ON,所以,只要测出小球的质量,及两球碰撞前后飞出的水平距离，代入公式就可验证动量守恒定律。,V1= OP / t,V2= ON / t,V1= OM / t,代入,m 1V1 m1 V 1m 2V2,【实验步骤】,1、用天平测出两小球的质量m1、m2。,2、按图安装斜槽并调节斜槽使其末端点切线水平，调节实验装置使两小球相碰时处于同一水平高度，且碰撞瞬间，入射球与被碰球的球心连线与轨道末端的切线平行，以确保正碰后的速度方向水平。,3、在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸。,4、在白纸上记下重垂线所指的位置O。,5 、先不放上被碰小球，让入射小球（m大的）从斜槽上某一
25、高度滚下，重复10次，用尽可能小的圆把所有的小球落点圈在里面，圆心P就是小球落点的平均位置。,6、把被碰小球放在斜槽边沿上，让入射小球从原来的高度流下，使它们发生正碰，重复实验10次，用同样的方法标出碰撞后入射小球落点的平均位置和被碰小球落点的平均位置。,7、过ON在纸上作一条直线用刻度尺测量线段OM、OP、ON的长度,8 、在验证动量守恒，只须将两个小球的质量m1、m2和相应的速度的数值代入下式中看等式是否成立？,江苏省启东市07届第一学期期中测试13,13如图为实验室中验证动量守恒实验装置示意图 （1）若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量为m2，半径为r2，则 （ ） Am1 m
26、2 r1 r2 Bm1 m2 r1 m2 r1r2 Dm1 m2 r1r2,C,（2）为完成此实验，以下所提供的测量工具中必需的是_。（填下列对应的字母） A直尺 B游标卡尺 C天平 D弹簧秤 E秒表（3）设入射小球的质量为m1,被碰小球的质量为m2,P为碰前入射小球落点的平均位置,则关系式（用m1、m2及图中字母表示） 成立，即表示碰撞中动量守恒。,A C,例、某同学用图所示装置通过半径相同的、两球的碰撞来验证动量守恒定律。图中是斜槽，为水平槽。实验时先使球从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把B球放在水平槽上靠
27、近槽末端的地方，让球仍从位置由静止开始滚下，和球碰撞后，、球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。重复这种操作10次。图中点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点。球落点痕迹如图所示，其中米尺水平放置，且平行于、所在的平面，米尺的零点与点对齐。,典型例题,3+2 P216-5,(1)碰撞后球的水平射程应取为_cm. (2)在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量? 答：_(填选项号). A.水平槽上未放球时，测量球落点位置到点的距离 B.球与球碰撞后，测量球落点位置到O点的距离 C.测量球或球的直径 D.测量球与球的质量(或两球质量之比) E.测量点相对于水平槽面的高度,64.7,A B D,典型
28、例题,例、现有下列A、B、C、D、四个小球，在做验证碰撞中的动量守恒的实验时，入射小球应用_球，被撞小球应用_.A.质量为43 g，直径为2.2 cmB.质量为32 g，直径为3.2 cmC.质量为20 g，直径为2.2 cmD.质量为25 g，直径为3.2 cm,例、在做“碰撞中的动量守恒”实验中，实验必须要求的条件是： （ ） A.斜槽轨道必须是光滑的B.斜槽轨道末端的切线是水平的C.入射球每次都要从同一高度由静止滚下D.碰撞的瞬间，入射球与被碰球的球心连线与轨道末端的切线平行,典型例题,用单摆测重力加速度,实验原理,当单摆摆角很小（小于5）时，可看作简谐运动，其固有周期为,由公式可得,故
29、只要测定摆长l 和单摆的周期T，即可算出重力加速度g。,实验仪器,长约1米的（不可伸缩的）细线、 小铁球、铁架台（连铁夹）、米尺、 游标卡尺、秒表,实验步骤,（1）将细线的一端穿过铁球上的小孔并打结固定好，线的另一端固定在铁架台上，做成一个单摆。,（2）用毫米刻度的米尺测定单摆的摆长l（摆线静挂时从悬挂点到球心的距离）。,实验步骤,（3）让单摆摆动（摆角小于5），测定n（3050）次全振动的时间t，求出单摆的平均周期 T=t/n ；,（4）算出重力加速度,注意事项,1、细线不可伸缩，长度约1m。小球应选用密度较大 的金属球，直径应较小（最好不超过2）。,2、单摆的上端不要卷在夹子上，而要用夹子
30、加紧， 以免单摆摆动时摆线滑动或者摆长改变，且 l=l+d/2。,3、最大摆角小于5，可用量角器测量，然后通过 振幅来掌握。,注意事项,4、摆球摆动时要在同一个竖直平面内。,5、计算单摆的振动次数时，应以摆球通过最低点时开始计时，以后摆球从同一方向通过最低点时进行计数，且在数零的同时按下秒表，开始计时计数，并且要测多次全振动的总时间，然后除以振动次数，如此反复三次，求得周期的平均值作为单摆的周期。,1、求平均值法,由 可得,2、图像法：,据实验所得的数据做出图像,思考该图像斜率代 表什么涵义？,则我们可以利用 图像的斜率得到,公式：,数值：,数据处理,1、系统误差,2、偶然误差,误差来源：,小
31、球与细线受到空气阻力的作用,减小误差的方法：,误差来源：,测量细线长度与小球直径时的测量误差。,用秒表测量单摆周期时按秒表时造成的测量误差。,减小误差的方法：,选择质量比较大体积小的小球和是伸缩性比较小的细线,多次测量求平均值，当小球经过平衡位置时按下秒表。,误差分析,3+2 P216-4,某同学在做“利用单摆测重力加速度”实验中，先测得摆线长为101.00cm，摆球直径为2.00cm，然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间为101.5s。则（1）他测得的重力加速度g=_m/s2。（2）他测得的g值偏小，可能的原因是A测摆线长时摆线拉得过紧B摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长
32、度增加了C开始计时时，秒表过迟按下 D实验中误将49次全振动数为50次（3）为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长l并测出相应的周期T，从而得出一组对应的l与T的数据，再以l为横坐标、T2为纵坐标将所得数据连成直线，并求得该直线的斜率k。则重力加速度g=_。(用k表示),9.76,B,训练,训练,利用单摆测重力加速度的实验中，若测得g值偏小，可能是由于（ ） 计算摆长时，只考虑悬线长，而未加小球半径； 测量周期时，将n次全振动，误记成n+1次全振动； 计算摆长时，用悬线长加小球直径； 单摆振动时，振幅较小,A,在用单摆测重力加速度的实验中，用T2作为纵坐标、摆长L作为横坐标，描点作图表示实验
33、结果。实验时他多取了几组T2、L值，通过描点法在T2-L图像上得到了一条过原点的直线，此直线的斜率_ 由此可求出重力加速度，其表达式为_,训练,训练,某同学在用单摆测重力加速度的实验中，由于摆球质量不均匀，重心无法找到，于是他采取了如下方法来测定重力加速度。 第一次量得摆球顶部到悬点的长为L1，测得对应振动周期为T1； 第二次量得摆球底部到悬点的长为L2，测得对应振动周期为T2。则重力加速度的表达式为：_。,实验：探究动能定理,目标定位：,1掌握实验原理、步骤和注意事项等，通过实验探究外力对物体做功与物体速度的关系,2会用图象法处理实验数据，通过对实验数据分析，总结出做功与物体速度平方的关系,
34、一、实验原理,探究功与物体动能变化的关系，可通过改变力对物体做的功，测出力对物体做不同功时物体的速度，为简化实验可将物体初速度设置为零，可用如图所示的装置进行实验，通过增加橡皮筋的条数使橡皮筋对小车做的功成倍增加，再通过打点计时器和纸带来测量每次实验后小车的末速度,橡皮筋、打点计时器、小车、纸带、电源、导线、刻度尺、木板、钉子等,二、实验器材,2把纸带拴在小车的后面，并穿过打点计时器，先用一条橡皮筋进行实验，把橡皮筋拉伸一定长度，放开小车,三、实验步骤,1如图所示组装好实验仪器，由于小车在运动中会受到阻力，把木板装有打点计时器的一端用薄木块略微垫高，平衡摩擦力,3换纸带，并改用2条、3条同样的
35、橡皮筋进行第2次、第3次实验时，每次实验中橡皮筋拉伸的长度要相同,4由纸带算出小车获得的速度，把各次实验获得的速度依次记入对应的表格中.,5.观察测得数据进行估计，大致判断两个量可能的关系，然后以W为纵坐标，以v2(或v、v3)为横坐标作图，寻找二者的关系,四、注意事项,1平衡摩擦力时连着纸带且接通电源 2测小车速度时，纸带上的点应选分布均匀部分的，也就是小车做匀速运动时所打点进行测量、计算 3小车应靠近打点计时器，并且要先接通电源再释放小车 4小车质量应大一些，使纸带上打的点多一些 5橡皮筋应选规格一样的,五、误差分析,1橡皮筋的差异和拉伸长度差异使做功不同 2平衡摩擦力不彻底或平衡过了也会
36、造成误差 3利用打上点的纸带计算小车的速度时，测量不准会带来误差,典型研析,类型一：利用教材上介绍的装置探究,【例1】 某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验如图(甲)，图(甲)中小车是在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出,(1)除了图(甲)中已有的实验器材外，还需要导线、开关、铁钉、刻度尺和_电源(填“交流”或“直流”)；,交流,(2)实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡掉摩
37、擦阻力，则下面操作正确的是_ A放开小车，能够自由下滑即可 B放开小车，能够匀速下滑即可 C放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可 D放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可,D,(3)若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是_ A橡皮筋处于原长状态 B橡皮筋仍处于伸长状态 C小车在两个铁钉的连线处 D小车已过两个铁钉的连线,B,(4)在正确操作情况下，打在纸带上的点，并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的_部分进行测量(根据图(乙)所示的纸带回答),GK,实验： 用双缝干涉测光的波长,如图所示的双缝实验中，屏
38、离开挡板越远，条纹间的距离越大，另一方面，实验所用光波的波长越大，条纹间的距离也越大，这是为什么？,r2-r1=dsin,X=ltanlsin,当两列波的路程差为波长的整数倍，即dx/l=k（k=0,1,2)时才会出现亮条纹，亮条纹位置为： X=kl/d,r1,r2,d,x,一、实验原理,相邻两个明(或暗)条纹之间的距离为,其中，波长用 表示，d表示两个狭缝之间的距离，l为挡板与屏间的距离,实验步骤： 1、安装双缝干涉仪 2、单缝到双缝的距离为5-10cm 3、通过目镜，可看见白光的双缝干涉条纹 4、放红光虑光片，观测红光的双缝干涉条纹调节d比较x的变化换绿色虑光片 5、测量出n条亮条纹间距a
39、 6、察看说明书，得出d和L 7、代入公式，求出波长,二、观察双缝干涉图样,双缝干涉仪,注意事项： 1、安装仪器的顺序：光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏 2、双缝与单缝相互平行，且竖直放置 3、光源、虑光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上 4、若出现在光屏上的光很弱，由于不共轴所致 5、若干涉条纹不清晰，与单缝和双缝是否平行有很大关系,第二条亮纹,第一条亮纹,第一条亮纹,第二条亮纹,螺旋测微器的读数,三、测定单色光的波长,游标尺的读数 ：,测量结果求波长：,测出n个亮条纹间的距离a。就可以求出相邻两个亮条纹的距离,再由,得,3+2 P227【例3】,用三棱镜测定玻璃折射率的实验：
40、先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在棱镜的另一侧观察，调整视线使P1的像被P2挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3和P4 ，使P3挡住P1和P2的像， P4挡住P3和P1、P2的像，在纸上标出的大头针位置和三棱镜的轮廓如图所示 （1）在图上画出所需的光路。 （2）为了测出棱镜玻璃的折射率 需要测量的量是 、 。 （3）计算折射率的公式是n= 。,P1,P2,P4,P3,1、如图所示，画出通过P1 、P2 、P3 、P4的光路，注意棱镜内的哪部分路径必须画出。,例题解析,2、需要测量的物理量是入射角i，折射角；或线段EF、OEGH、OG,3、折射率为n=sini/sin,或,E,F,H,G,O,i,返回,思考1：如果没有圆规，能否采用“单位圆规法”求n?,可以,思考2：若bb定位偏外，对测n 值有无影响？,O,O,O,a,a,b,b,由于玻璃砖的宽度比实际大，会使O点右移，使折射角比实际大，所以会使折射率比实际小。,思考3：若玻璃砖两折射面不平行，对n值测量有无影响？,只要从bb面有光线射出，用插针法确定光在bb面的出射点，就能确定玻璃砖中的光路，从而不会对n的测量有影响。,
