1、一、考法考向分析热门考法考法 1 螺旋测微器和游标卡尺的读数考向 1 螺旋测微器的读数考向 2 游标卡尺的读数考法 2 力学基本实验考向 1 “纸带”类实验考向 2 “弹簧”、 “橡皮条” 类实验考向 3 应用图象法处理实验数据考法 3 力学创新实验考向 1 实验原理的设计与创新考向 2 实验器材的等效与替换考向 3 数据处理方法的创新和拓展二、两类力学实验 1验证性实验：验证力的平行四边形定则，验证牛顿运动定律，验证机械能守恒定律，验证动量守恒定律2探究性实验：研究匀变速直线运动，探究弹力与弹簧伸长的关系，探究动能定理3两种实验过程的比较：类型 探究性实验 验证性实验实验过程提出问题猜想与假
2、设制定计划与设计实验方案进行实验与收集数据分析与论证评估交流与合作实验目的实验器材实验原理实验步骤数据分析实验结论三、实验数据的处理方法1列表法：在记录和处理数据时，为了简单而明显地表示出有关物理量之间的关系，可将数据填写在适当的表格中，即为列表法2平均值法：把在同一状态下测定的同一个物理量的若干组数据相加求和，然后除以测量次数3作图法：用作图法处理数据的优点是直观、简便，有取平均值的效果由图线的斜率、截距、包围的面积等可以研究物理量之间的关系.考法 1 螺旋测微器和游标卡尺的读数 【真题再现】考例 1 (2012 全国卷，T22)某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度该螺旋测微器校零时的示数
3、如图 1(a)所示，测量金属板厚度时的示数如图 (b)所示图(a)所示读数为_mm，图(b)所示读数为 _mm，所测金属板的厚度为_mm.(a) (b)图 1【解题关键】 关键语句 信息解读校零时的示数 螺旋测微器的初始值不为零金属板的厚度 图(b)和图(a)的读数之差【解析】 题图(a)的读数为 1.00.01 mm0.010 mm.题图(b)的读数为 6.5 mm37.00.01 mm6.870 mm，故金属板的厚度 d6.870 mm0.010 mm6.860 mm.【答案】 0.010 6.870 6.860考例 2 (2013 全国卷，T22(1)测量 d 时，某次游标卡尺(主尺的最
4、小分度为 1 mm)的示数如图 2 所示，其读数为_cm.图 2【解题关键】 (1)根据游标卡尺确定游标卡尺的精度(2)正确读出 20 等份游标卡尺的读数【解析】 d0.9 cm120.05 mm0.9 cm0.060 cm0.960 cm.【答案】 0.960【高考总结】1高考考查特点(1)以实验填空的形式考察测量仪器的使用和读数；(2)考察以基础题为主，考察频次略低2解题的常见误区及提醒(1)误认为螺旋测微器无需估读，而游标卡尺需要估读；(2)注意区分游标卡尺的精度 【试题预测】考向 1 “纸带”类实验预测 3 某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验，气垫导轨装置如图 10
5、甲所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差图 10下面是实验的主要步骤：安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；向气垫导轨通入压缩空气；把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器和弹射架并固定在滑块 1 的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；使滑块 1 挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；把滑块 2 放在气垫导轨的中间，已知碰后两滑块一起运动；
6、先_，然后_，让滑块带动纸带一起运动；取下纸带，重复步骤，选出较理想的纸带如图乙所示；测得滑块 1(包括撞针)的质量为 310 g，滑块 2(包括橡皮泥 )的质量为 205 g.(1)试着完善实验步骤的内容(2)已知打点计时器每隔 0.02 s 打一个点，计算可知两滑块相互作用前质量与速度的乘积之和为_kgm/s；两滑块相互作用以后质量与速度的乘积之和为_kgm/s.(保留 3 位有效数字)(3)试说明(2)问中两结果不完全相等的主要原因是_.【答案】 (1)接通打点计时器的电源 放开滑块 1(2)0.620 0.618 (3) 纸带与打点计时器的限位孔有摩擦考向 2 “弹簧”“橡皮条”类实验
7、预测 4 某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则实验步骤：将弹簧测力计固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方向如图 11 所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧测力计的秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到弹簧测力计示数为某一设定值时，将橡皮筋两端的位置标记为 O1、O 2，记录弹簧测力计的示数 F，测量并记录 O1、O 2 间的距离(即橡皮筋的长度 l)每次将弹簧示数改变 0.50 N，测出所对应的 l，部分数据如下表所示测力计：图 11F/N 0 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50l/cm l0 10.97 12.02 13.00 13.98 15.05找出 中 F2.50
8、 N 时橡皮筋两端的位置，重新标记为 O、O，橡皮筋的拉力记为 FO O.在秤钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在秤钩上，如图 12 所示用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端，使秤钩的下端达到 O 点，将两笔尖的位置标记为 A、B，橡皮筋 OA 段的拉力记为 FOA，OB 段的拉力记为 FOB.图 12完成下列作图和填空：(1)利用表中数据在图 13 中坐标纸上画出 Fl 图线，根据图线求得 l0_cm.图 13(2)测得 OA6.00 cm，OB7.60 cm，则 FOA的大小为_N.(3)根据给出的标度，在图 14 中作出 FOA和 FOB的合力 F的图示图 14(4)通过比较 F与_的大
9、小和方向，即可得出实验结论【解析】 (1)在坐标系中描点，用平滑的曲线( 直线)将各点连接起来，不在直线上的点均匀分布在直线的两侧如图甲所示，由图线可知与横轴的交点 l010.0 cm.甲乙【答案】 (1)如图甲所示 10.0(9.8 、9.9、10.1 均正确)(2)1.80(1.701.90 均正确)(3)如图乙所示(4)FO O预测 5 某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验(1)图 15 甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，其示数为 7.73 cm；图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度，此时弹簧的伸长量 l 为_cm.甲 乙 丙图 15(2)本实验通过在弹簧下端悬挂
10、钩码的方法来改变弹簧的弹力，关于此操作，下列选项中规范的做法是_；( 填选项前的字母)A逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重B随意增减钩码，记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重(3)图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量 l 与弹力 F 的关系图线，图线的 AB 段明显偏离直线OA，造成这种现象的主要原因是_.【答案】 (1)6.93 (2)A (3)弹簧受到的拉力超过了其弹性限度考向 3 应用图象法处理实验数据预测 6 利用如图 19 所示实验装置探究重物下落过程中动能与重力势能的转化问题实验操作步骤如下：图 19A按实验要求安装好实验装置；B使重物靠近打
11、点计时器，接着先接通电源，后放开纸带，打点计时器在纸带上打下一系列的点；C如图 20 为一条符合实验要求的纸带， O 点为打点计时器打下的第一个点分别测出若干连续点 A、 B、C 、与 O 点之间的距离 h1、h 2、h 3、图 20(1)已知打点计时器的打点周期为 T，重物质量为 m，重力加速度为 g，结合实验中所测得的h1、h 2、h 3，可得纸带从 O 点下落到 B 点的过程中，重物增加的动能为_，减少的重力势能为_(2)取打下 O 点时重物的重力势能为零，计算出该重物下落不同高度 h 时所对应的动能 Ek 和重力势能 Ep，建立坐标系，横轴表示 h，纵轴表示 Ek 和 Ep，根据测得的
12、数据在图 21 中绘出图线和图线.已求得图线斜率的绝对值为 k1，图线的斜率的绝对值为 k2.则可求出重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为_( 用 k1 和 k2 表示)图 21【答案】 (1) mgh 2 (2)mh3 h128T2 k1 k2k1【练后反思】纸带的三大应用1确定时间要区别打点计时器打出的点与人为选取的计数点之间的区别与联系，为便于测量和计算，一般每五个点( 或每隔四个点)取一个计数点，这样时间间隔为 t0.025 s0.1 s.2求瞬时速度做匀变速运动的物体在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度如图所示，求纸带上某一点的瞬时速度，只需在这一点的前后各
13、取相同时间间隔 T 的两段位移 xn和 xn1 ，则打 n 点时的速度 vn .xn xn 12T3求加速度(1)利用 a 求解：在已经判断出物体做匀变速直线运动的情况下，可利用xT2x xn 1x n aT2 求加速度 a.(2)逐差法：a a1 a2 a33 x4 x5 x6 x1 x2 x39T2(3)两段法：把图中 x1、x 2、x 3、x 4、x 5、x 6 分成时间相等(均为 3T)的两大段，则由x x aT 2 得： (x4x 5x 6)( x1x 2x 3)a(3T )2，解出的 a 与上面逐差法结果相等，但却要简单得多(4)图象法：由 vn ，求出相应点的速度xn xn 12T确定各计数点的坐标值( v1，T)、( v2,2T)、(v n，nT) 画出 vt 图象，图线的斜率为物体做匀变速直线运动的加速度
