物理知识点高三物理专题力学实验专题教案新人教版教案.docx

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-SII,△s3=SIV-SIII,△s4=SV-SIV,△s5=SVI-SV若△s1、△s2、△s3、△s4、△s5基真相等,则可判断物体在实验误差范围内作匀变速直线运动。⑶测定第 n点的刹时速度。物体作匀变速直线运动时,在某段时间内的平均速度等于中间时刻的刹时速度。即测出第n点的相邻的前、后两段相等时间T内的距离,由平均速度公式就可求得,如上图中第4点的刹时速度为:v4SIVSVs5s3。2T2T⑷测定作匀变速直线运动物体的加快度,一般用逐差法求加快度。将如上图所示的连续相等时间间隔T内的位移SI、SII、SIII、SIV、SV、SVI分红两组,利用saT2可得:a1SIVSI、a2SVSII、a3SVISIII,再算出的a1、a2、a3平均值,即:3T23T23T2aa1a2a3就是所测定作匀变速直线运动物体的加快度。若为奇数组数据则将中间一组3去掉,然后再将数据分组利用逐差法求解。(二)设计性实验的设计思路与典例剖析题目要求和给出的条件需测物理量和所需器材演示和分组实验的实验原理实验结论及实验步骤实验原理误差剖析物理规律和原理基本仪器的使数据办理用知识专心 爱心 专心【例题1】做匀加快直线运动的小车,牵引一条纸带经过打点计时器,沟通电源的频次为50Hz,由纸带上打出的某一点开始,每5个点剪下一段纸带,按图所示,使每一条纸带下端与x轴重合,左边与y轴平行,将纸带段粘贴在直角坐标系中,(保存两位有效数字)。【命题意图】此题考察了匀变速直线运动的纸带办理,。,获得有关数据,然后求得实验结果。【解析】由题意可得,每段纸带的长度就是相邻相等时间间隔内小车的位移,由图示数据可得 s 103m,而相隔时间为 T=×5s=,根据 s aT2,可得小车的加快度为:a 。【变式题】(2006年上海)伽利略经过研究自由落体和物块沿圆滑斜面的运动,首次发现了匀加快运动规律。伽利略假定物块沿斜面运动与物块自由下落遵照同样的法例,他在斜面上用刻度表示物块滑下的行程,并测出物块经过相B应行程的时间,然后用图线表示整个运动过程,如下图。图中OADPE表示测得的时间,矩形OAED的面积表示该时间内物块经过的行程,则图中OD的长度表示。P为DE的中点,连结OP且OCA延伸交AE的延伸线于B,则AB的长度表示。【解析】OA时间段的平均速度;A时刻的刹时速度。【例题2】(2002年广东)一个有一定厚度的圆盘,能够绕经过中心的水平轴转动。用下面的方法测量它匀速转动时的角速度。实验器材:电磁打点计时器,米尺,纸带,复写纸片。实验步骤:⑴如下图,将电磁打点计时器固定在桌面上,将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后,固定在待测圆盘的侧面上,使得圆盘转动时,纸带能够卷专心 爱心 专心在面上。⑵启控制装置使,同接通源,打点器开始打点。⑶一段,停止和打点,取下,行量。①由已知量和得量表示的角速度的表达式 ω=__ ______ 。式中各量的意是:___________________________________________________________________________。-2②某次得半径 r=×10m,获得的的一段如所示。求得的角速度_________。01234567891011位:cm【命意】利用打点器求的角速度,是本的新之,的速度与的速度相等是解决本的关。此的器材、和步干中已出,不需考生自己,于此常略加化的新型,可否有效清除干信息,直指关是高考考能力的一种全新命方式。本也能够在器材及步上行深化考,进而成性。【解析】①T磁打点器打点的隔,r的半径,x1、x2分是上定的两点所的米尺上的刻度,n定的两点的打点数(含两点)。的速度vx2x1,由于与之不打滑,的速度亦vx2x1,由匀速(n1)T(n1)T周运的律有v/r,立上面两式可得匀速的角速度:x2x1T(n1)r(n=2,3,??)②在中出的上任取两点,出其米尺上的刻度x1、x2,并将T=、r=-2,重复上述步,求出ω2、ω3,再取其平均即ω×10m及n代入,可求出ω1的得ω=-1(~)。【式】,一小拖着穿打点器的从斜面上滑下,如1所示。2是打出的的一段。⑴已知打点器使用的沟通率50Hz,利用2出的数据可a=_________。打点器求出小下滑的加快度专心 爱心 专心⑵为了求出小车在下滑过程中所受的阻力,还需测量的物理量有 。用测得的量及加快度 a表示小车在下滑过程中所受的阻力计算式为 f=_________ 。(单位:cm)【解析】⑴(3分,~)⑵小车质量 m、斜面上随意两点间距离 l及这两点的高度差 h;mgh ma。 1所示:一木块放在水平长木板上,左侧栓有一细软线,跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连。木块右侧与打点计时器的纸带相连。在重物牵引下,木块在木板上向左运动,重物落地后,木块持续向左做匀减速运动,图 2给出了重物落地后,打点计时器在纸带上打出的一些点,试根据给出的数据,求木块与木板间的摩擦因数 μ。要求写出主要的运算过程。结果保存 2位有效数字。(打点计时器所用沟通电频次为 50Hz,不计纸带与木块间的拉力。取重力加快度 g=10m/s2)纸带 :cm图1【解析】由给出的数据可知,重物落地后,木块在连续相等的时间 T内的位移分别是:s1=,s2=,s3=,s4=,s5=,s6=,s7=,s8=,根据匀变速直线运动的规律,有as5s1s6s2s7s3s8s4,又知T=,解得a=-。重物落地后木块16T2只受摩擦力的作用,根据牛顿第二定律有:-μmg=ma,解得μ=。3.(2005年上海)科学探究活动往常包括以下环节:提出问题,作出假定,拟订计划,收集凭证,评估沟通等。一组同学研究“运动物体所受空气阻力与其运动速度关系”的探究过程专心 爱心 专心如下::运动物体所受空气阻力可能与其运动速度有关。“小纸杯”作为研究对象,用超声波测距仪等仪器测量“小纸杯”在空中直线下落时的下落距离、速度随时间变化的规律,以考证假定。,同学们首先测量了单只“小纸杯”在空中下落过程中不同时刻的下落距离,将数据填入下表中,图( a)是对应的位移 -时间图线。然后将不同数量的“小纸杯”叠放在一同从空中下落,分别测出它们的速度 -时间图线,如图( b)中图线1、2、3、4、5所示。、概括后,证实了他们的假定。回答下列提问:⑴与上述过程中 A、C步骤相应的科学探究环节分别是 ___________,___________。⑵图(a)中的AB段反应了运动物体在做 _________运动,表中 X处的值为_________。⑶图(b)中各条图线拥有共同特点: “小纸杯”在下落开始阶段做 _______运动,最后“小纸杯”做______运动。⑷比较图( b)中的 1和5,指出在 ~,速度随时间变化关系的差别:_________________________________________________________________。时间 下落距离(s) (m) s(m)v(m/s)(s)(s)(a)图(b) X【解析】⑴作出假定、收集凭证 ⑵匀速运动, ⑶加快度渐渐减小的加快运动,匀速运动 ⑷图线 1反应速度不随时间变化,图线 5反应速度随时间持续增大(图线 1反应纸杯做匀速运动,图线 5反应纸杯依旧做加快度减小的加快运动) 。力学实验专心 爱心 .(6分)某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动。他将打点计时器接到频次50Hz的沟通电源上,实验时获得一条纸带,他在纸带上便于测量的地方选用第一个计时点,在这个点下注明A,第六个点下注明B,第十一个点下注明 C,第十六个点下注明 D,第二十一个点下标明E。测量时发现 B点已模糊不清,于是他测得 ,,,则打点时小车的刹时速度大小为 __________m/s,小车运动的加快度大小为__________m/s2。(保存三位有效数字)【解】 .(6分)用如图甲所示的实验装置来考证牛顿第二定律,为除去摩擦力的影响,实验前必须平衡摩擦力。1)某同学平衡摩擦力时这样操作:将小车静止地放在水平长木板上,把木板不带滑轮的一端慢慢垫高,如图乙,直到小车开始沿木板向下滑动为止。然后不断改变对小车的拉力F,他获得小车质量保持不变情况下的a-F图线应是下列图中的(将选项代号的字母填在横线上)。(2)打点计时器使用的沟通电频次f=50Hz,下列图是某同学在正确操作下获得的一条纸带,A、B、C、D、E每两点之间还有4个点没有标出。写出用s1、s2、s3、s4以及频次f来表示小车加快度的计算式:a=。根据纸带所提供的数据,算得小车的加快度大小为m/s2(结果保存两位小数字)。【解】(1)C (2)(s3 s4 s1 s2) 2 (评分标准:每空 2分)100专心 爱心 .(4分)在“考证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器接在电压为E,频次为f的交流电源上,在实验中打下一条理想纸带,如下图,选用纸带上打出的连续5个点A、B、C、D、E,测出A点距开端点的距离为S0,点AC间的距离为S1,点CE间的距离为S2,已各重锤的质量为 m,当地的重力加快度为 g,则①从开端点O到打下C点的过程中,重锤重力势能的减少量为△EP=,重锤动能的增加量为△EK=。②根据题中提供的条件,可求出重锤实际下落的加快度a=,它和当地的重力加快度g进行比较,则ag(填大于,等于,小于)。【解】①mg(S0+S1)(1分),m(s1s2)2f2(1分)②(s2s1)f2(1分)324小于(1分).(3分)在用图示装置做 “探究动能定理”的实验时,下列说法正确的选项是: ___(填字母代号)【解】AC(3分).(1)甲、乙、丙、丁四位同学分别使用不同精度的游标卡尺和螺旋测微器测量同一个物体的长度,测量的结果如下:甲同学:使用游标为50分度的卡尺,:使用游标为20分度的卡尺,:使用游标为10分度的卡尺,:使用精度为“”的螺旋测微器,.(2)图中螺旋测微器的读数为mm。【解】(1)甲(2)~(每空2分) F=(200x-40)(式中各物理量均取国际单位制单位 ),则弹簧的劲度系数为 ,弹簧的原长为 .【解】200N/m, (每空2分),某同学在做 “研究匀变速直线运动 ”实验中,由打点计时器获得表示小车运专心 爱心 专心程的一条清晰,上两相数点的隔 T=,其中 S1=、S2=、S3=、S4=、S5=、S6=,打A点小瞬速度的大小是m/s,小运的加快度大小是m/s2(算果保存两位有效数字).【解】,(每空2分)8.13.(5分)一游卡尺的主尺最小分度1毫米,游上有10个小平分隔,用此卡尺来量工件的直径,如所示。工件的直径_____________毫米。【解】.??5 .(6分)如所示,甲中器的数mm,乙中器的数cm。【解】 (-) .【威海一中】11.(4分)(游卡尺的数a)所示螺旋微器的数cm.mm;(b)所示0 1 cm0 5 10a【解】(1) (每格2分) .(4分)小在直挂的簧下端加挂,量一簧的度系数,根据所数据,.(1)根据已描出的点作出 F—L象;(2)由象知簧的度系数 K=N/m.【解】 11.(1)如(2分)(2)23-26(2分).(6分)如图a所示,在“用DIS系统测量小车加快度”的实验中,,获得图b所示的v-t图象(小车与轨道尾端碰撞后立刻停下),若g取1Om/(1)加快度大小为m/s2;(2)受到的平均阻力大小为N·【解】12.(1)(2)(每空3分).(1)甲、乙、丙、丁四位同学分别使用不同精度的游标卡尺和螺旋测微器测量同一物体的长度,测量的结果如下:甲同学:使用游标为50分度的卡尺,:使用游标为20分度的卡尺,:使用游标为10分度的卡尺,:使用精度为“”的螺旋测微器,。(2)图中螺旋测微器的读数为mm。【解】14.(1)甲(2)~(每空2分),某同学在做 “研究云变速直线运动 ”实验中,由打点计时器获得表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点间的时间间隔为 T=,其中 s1=、s2=、s3=、s4=、s5=、s6=,则打A点时小车刹时速度的大小m/s,小车运动的加快度大小是m/s2(计算结果保存两位有效数字)。【解】,(每空2分) F=(200x-40)(式中各物理量均取国际单位制单位),则弹簧的劲度系数为 ,弹簧的原长为 。【解】,(每空2分).(6分)与打点计时器同样,光电计时器也是一种研究物体运动情况是常用的计时仪器。如图(甲)所示, a、b分别是光电门的激光发射和接收装置。现利用如图(乙)所示的装置考证“机械能守恒定律 ”。方法是:在滑块上安装一遮光板,把滑块放在水平放置的气垫导轨上,经过跨过定滑轮的细绳与钩码相连,连结好 1、2两个光电门。在图示地点释放滑块后,光电计时器记录下滑块上的遮光板先后经过两个光电门的时间分别为△t1、△t2。已知滑块(含遮光板)质量为 M、钩码质量为 m、两光电门间距为 s、遮光板宽度为 L(L远远小于 s)、当地的重力加快度为 g。专心 爱心 专心