1、 高三物理高考复习高三物理高考复习 第第1616章物理实验章物理实验1力学实验部分要求掌握的知识点有：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研究匀变速直线运动(2)探究弹力和弹簧伸长的关系探究弹力和弹簧伸长的关系(3)验证力的平行四边形定则验证力的平行四边形定则(4)验证牛顿运动定律验证牛顿运动定律(5)探究动能定理探究动能定理(6)验证机械能守恒定律验证机械能守恒定律(7)验证动量守恒定律验证动量守恒定律(8)利用单摆测重力加速度利用单摆测重力加速度 2 2力学实验的特点力学实验的特点 (1)(1)在力学实验中在力学实验中打点计时器的应用打点计时器的应用非常广泛非常广泛，在
2、七个实验中有五个实验用到了打，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领悟情况，灵活运用学过的实验方法完成新的实验的实验 (2)力学力学实验中数据的处理，作实验中数据的处理，作图法应用较多，用作图法处理数据的图法应用较多，用作图法处理数据的优点是直观、简便，能有效
3、地减少偶优点是直观、简便，能有效地减少偶然误差对测量结果的影响然误差对测量结果的影响由图线的由图线的斜率、截距、所包围面积和图线的交斜率、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，熟练掌握关系对此应多加训练，熟练掌握打点计时器打点计时器是一种能测量是一种能测量微小微小时间间时间间隔的纸带式记录仪器。隔的纸带式记录仪器。构造构造实验室常用的打点计时器使用的是实验室常用的打点计时器使用的是4V6V、50Hz的正弦的正弦交流电交流电，打点，打点计时器的打点计时器的打点周期周期（即打点时间间隔（即打点时间间隔）为）为0.02s。纸带的
4、两类基本问题：纸带的两类基本问题：加速度加速度和和瞬时速度瞬时速度求法求法加速度的方法：加速度的方法：（1）用）用“逐差法逐差法”求加速度：即根据求加速度：即根据s4-s1=s5-s2=s6-s3=3aT2（T为相邻两计数点间的时间间为相邻两计数点间的时间间隔）求出隔）求出21413Tssa 22523Tssa 23633Tssa 2321654321)3()()(3Tssssssaaaa求加速度的方法：求加速度的方法：（2）用）用v-t图法：图法：Tssvnnn21 即先根据即先根据求出打第求出打第n点时纸带的瞬时点时纸带的瞬时速度，后作出速度，后作出v-t图线，图线，图线的斜率即为物体运动
5、的加速度。图线的斜率即为物体运动的加速度。某同学在做某同学在做“测定匀变速直线运动的加速度测定匀变速直线运动的加速度”实验时，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（每两点间还有有4个点没有画出来），图中上部的数字为相邻两个计数个点没有画出来），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：由这些已知数据计算：该匀变速直线运动的加速度该匀变速直线运动的加速度a=_m/s2。与纸带上与纸带上D点相对应的瞬时速度点相对应的瞬时速度v=_ m/s。（答案均要求保
6、留（答案均要求保留3位有效数字）位有效数字） O A B C D E F 5.00 7.10 9.10 10.81 12.70 15.10 单位：单位：cm1.931.39在自由落体运动中，若物体下在自由落体运动中，若物体下落高度落高度h 时的速度为时的速度为v , ,则则hvmgh =mv 21 12 2实验器材：打点计时器、纸带、复写纸、实验器材：打点计时器、纸带、复写纸、重锤、刻度尺、铁架台（带铁夹）、学重锤、刻度尺、铁架台（带铁夹）、学生电源等。生电源等。夹子夹子打点计时器打点计时器纸带纸带重物重物？铁架台铁架台4 4、选择、选择合适的合适的纸带，处理数据。纸带，处理数据。3 3、更换
7、纸带，重复几次。、更换纸带，重复几次。1 1、将打点计时器固定在铁架台上，把纸、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。穿过打点计时器的限位孔。2 2、用手提、用手提( (用夹夹用夹夹) )着纸带使重物停靠在打着纸带使重物停靠在打点计时器附近。然后点计时器附近。然后先接通电源先接通电源，再松开，再松开纸带，让重物自由下落。纸带，让重物自由下落。本实验要不要测量物体的质量？本实验要不要测量物体的质量？mgh =mv 21 12 2gh =v 21 12 2无需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
8、动能的具体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。数据，那就必须要知道物体的质量。gh =v 21 12 212x = = gt2 = = 9.80.022m 210-3m = = 2 mm12h起始点起始点纸带上的头两个点间的距离应接近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？、如何选取合适的纸带？、可以回避起始点吗（可以回避起始点吗（即处理纸带时即处理纸带时可以不用到起始点吗可以不用到起始点吗）? ?我们可以选取我们可以选取A、B两点，比较它两点，比较它们的机械能们的机械能EA和和EB。若以点。若以点B为为0 势能点，则有：势能点，则有：EKAmgh
9、EKBhAB如何测量物体的瞬时速度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。速度，等于相邻两点间的平均速度。速度能不能用速度能不能用 v = = 2gh 或或 v = = gt 计算？计算？这种方法是根据机械能守恒定这种方法是根据机械能守恒定律得到的，而我们的目的就是律得到的，而我们的目的就是验证机械能守恒定律，所以不验证机械能守恒定律，所以不能用。能用。4 4、实验用的纸带一般小于实验用的纸带一般小于1m ，从起始点开始大，从起始点开始大约能打出约能打出20 个点左右。末位置的点可选择倒数第个点左右。末位置的点可选
10、择倒数第一个点或倒数第二个点，从这一个点向前数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（高度度以及两点之间距离（高度h）测量的误差。）测量的误差。1 1、安装打点计时器时，安装打点计时器时，必须使两纸带限位孔必须使两纸带限位孔在同一竖直线上在同一竖直线上，以减小摩擦阻力。，以减小摩擦阻力。2 2、应选用质量和密度较大的重物应选用质量和密度较大的重物，增大重力，增大重力可可使阻力的影响相对减小，增大密度可以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。减小体积，可使空气阻
11、力减小。3 3、选用纸带时应尽量挑选选用纸带时应尽量挑选第一、二点间距接近第一、二点间距接近2mm的点迹清晰且的点迹清晰且各点呈一条直线的纸带各点呈一条直线的纸带。1 1、偶然误差：偶然误差：测量长度时会带来误差测量长度时会带来误差2 2、系统误差：系统误差：实验中重物和纸带下落过程中要克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）服阻力（主要是打点计时器的阻力）做功，故动能的增加量做功，故动能的增加量EK 必定稍必定稍小于势能的减少量小于势能的减少量EP 。测量点测量点n123456高度高度hn /m速度速度vn /m/s势能势能EP /J动能动能EK /J可不可以可不可以
12、用图象处用图象处理数据理数据?0hv 21 12 2gh =v 21 12 2该图象该图象的斜率的斜率表示什表示什么？么？为什么为什么图象通图象通过原点？过原点？3+2 P215【例例3】 实验原理实验原理 本实验共有本实验共有F、m、a三个参量，探究三个参量，探究加速度加速度a与作用力与作用力F及物体的质量及物体的质量m的的关系时，关系时，应用的方法是控制变量法应用的方法是控制变量法，即先控制一个参量即先控制一个参量小车的质量小车的质量m不不变，讨论变，讨论a与与F的关系，再控制小桶和的关系，再控制小桶和砂的质量不变，即砂的质量不变，即F不变，改变小车不变，改变小车质量质量m，讨论，讨论a与
13、与m的关系的关系验证牛顿第二定律实验验证牛顿第二定律实验 主干整合主干整合 1本实验的一个重要步骤是平衡摩擦力：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平衡摩擦力是指小车所受动力(重力沿斜重力沿斜面向下的分力面向下的分力)与小车所受阻力与小车所受阻力(包括小车包括小车所受摩擦力和打点计时器对小车后所拖纸所受摩擦力和打点计时器对小车后所拖纸带的摩擦力带的摩擦力)大小相等大小相等实验中，应在小实验中，应在小车后拖上纸带，先接通电源，再用手给小车后拖上纸带，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
14、力，否隔基本上均匀，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，即不要给小车加任何牵引力在小车上，即不要给小车加任何牵引力 例例(2011杭州模拟杭州模拟)如图甲所示为如图甲所示为“探究加速度探究加速度与物体质量、物体受力的关系与物体质量、物体受力的关系”的实验装置的实验装置 (1)在实验过程中，打出了一条纸带如图乙所示，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计时器打点的时间间隔为0.02s，从比较清晰的，从比较清晰的点起，每两测量点间还有
15、点起，每两测量点间还有4个点未画出，量出相个点未画出，量出相邻测量点之间的距离如图乙所示，该小车的加邻测量点之间的距离如图乙所示，该小车的加速度大小速度大小a_m/s2(结果保留两位有效结果保留两位有效数字数字) (2)根据实验收集的数据作出的根据实验收集的数据作出的aF图线如图丙图线如图丙所示，请写出一条对提高本实验结果准确程度所示，请写出一条对提高本实验结果准确程度有益的建议有益的建议_此实验是要用互成角度的两个力与一个力产生相同的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），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
16、出的合力与这一个力是否在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相等，如果在实验误差允许范围实验误差允许范围内相等，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。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。簧秤两个，三角板，刻度尺，量角器。 【实验目的实验目的】: 验证力的合成的平行四边形定则。验证力的合成的平行四边形定则。【实验原理实验原理】:【实验器材实验器材】:【实验步骤实验步骤】:1用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的方木板上。用图钉把一
17、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用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，用两点，用两条细绳套结在橡皮条的另一端。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，结点到达某一位置地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O（如图所示）。（如图所示）。AO4用铅笔描下结点用铅笔描下结点O的位置和两的位置和两条细绳套的方向，并记录弹簧秤条细绳套的方向，并记录弹簧秤的读数。在白纸上按比例作出两的读数。在白纸上按比例作出两个弹簧秤的拉力个弹簧秤的拉力F1和和F2的图示，的图示，利用刻度
18、尺和三角板根椐平行四利用刻度尺和三角板根椐平行四边形定则求出合力边形定则求出合力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拉到与前面相同的位置O,记下弹簧秤的读数和细绳记下弹簧秤的读数和细绳的方向的方向.按同样的比例用刻度尺从按同样的比例用刻度尺从O点起做出这个弹点起做出这个弹簧秤的拉力簧秤的拉力F的图示。的图示。6比较比较F与用平行四边形定则求得的合力与用平行四边形定则求得的合力F，在实，在实验误差允许的范围内是否相等。验误差允许的范围内是否相等。7改变两个分力改变两个分力F1和和F2的大小和夹角。再重复实验的大小和夹角。再重复
19、实验两次两次,比较每次的比较每次的F与与F 是否在实验误差允许的范围是否在实验误差允许的范围内相等。内相等。【注意事项注意事项】: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。一平面内。2同一次实验中，橡皮条拉长后的结点位置同一次实验中，橡皮条拉长后的结点位置O必须必须保持不变。保持不变。3+2 2年模拟题组年模拟题组P57-4 【练习练习】在在“探究力的平行四边形定则探究力的平行四边形定则”的实的实验情况如图甲所示，其中验情况如图甲所示，其中A为固定橡
20、皮筋的图钉，为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，为橡皮筋与细绳的结点，OB和和OC为细绳。图乙为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。是在白纸上根据实验结果画出的图。 （1）图乙中的）图乙中的F与与F两力中，方向一定沿两力中，方向一定沿AO方方向的是向的是 , （2）本实验采用的科学方法是（）本实验采用的科学方法是（ ） A理想实验法理想实验法 B等效替代法等效替代法 C控制变量法控制变量法 D建立物理模型法建立物理模型法BFAOBC甲甲OFF1F2F乙乙 【练习练习】在在“探究求合力的方法探究求合力的方法”的实验中，需要的实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两将
21、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：）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，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板拉橡皮条时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行且与木板平面平行C橡皮条弹性要好，拉结点到达某一橡皮条弹性要好，拉结点到
22、达某一位置位置O时，拉力要适当大些时，拉力要适当大些D拉力拉力F1和和F2的夹角越大越好的夹角越大越好其中正确的是其中正确的是 (填入相应的字母填入相应的字母)结点结点绳套绳套绳套绳套固定点固定点橡皮条橡皮条A B C（2）若两个弹簧秤的读数均为）若两个弹簧秤的读数均为4N，且两弹簧秤拉力，且两弹簧秤拉力的方向相互垂直，则的方向相互垂直，则 （选填（选填“能能”或或“不能不能”）用一个量程为）用一个量程为5N的弹簧秤测量出它们的合力，理的弹簧秤测量出它们的合力，理由是由是 不能不能因为这两个力的合力大小超出了弹簧秤的量程因为这两个力的合力大小超出了弹簧秤的量程 实验原理实验原理 利用弹簧悬挂重
23、物静止时，弹簧的弹力跟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悬挂重物的重力大小F和弹簧伸长的长度和弹簧伸长的长度x，建立建立Fx坐标，描点作图，即可探究坐标，描点作图，即可探究 主干整合主干整合 1实验中一定要在弹性限度内，不能挂实验中一定要在弹性限度内，不能挂过多的钩码，使弹簧超过弹性限度，损坏过多的钩码，使弹簧超过弹性限度，损坏弹簧弹簧探究弹簧弹力和弹簧伸长的关系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，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
24、确，如图所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示，并且要等钩码静止时再读数 3作图象时，不要连成作图象时，不要连成“折线折线”而应尽量让坐而应尽量让坐标点落在直线上或均匀分布在两侧标点落在直线上或均匀分布在两侧 例例(2011安徽安徽)为了测量某一弹簧的劲度系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同质量的砝码实验测出了砝码的质量m与弹簧与弹簧长度长度l的相应数据，其对应点已在图上标出的相应数据，其对应点已在图上标出(g9.8m/s2) (1)作出作出ml的关系图线；
25、的关系图线； (2)弹簧的劲度系数为弹簧的劲度系数为_N/m. 解析解析(1)画一条直线尽量通过较多的点，如画一条直线尽量通过较多的点，如答案中图答案中图 (1)作出作出ml的关系图线；的关系图线； (2)弹簧的劲度系数为弹簧的劲度系数为_N/m. 解析解析 (2)在画出的图象上选取较远的两点，用于计算在画出的图象上选取较远的两点，用于计算劲度系数劲度系数 (2)0.2480.262一、实验目的一、实验目的1用实验方法描出平抛物体的运动轨迹。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。从实验轨迹求平抛物体的初速度。二、实验器材二、实验器材斜槽，木板，白纸，小球，图钉，斜槽
26、，木板，白纸，小球，图钉，铅笔，铅笔，有有孔的卡片孔的卡片，刻度尺，重锤线。，刻度尺，重锤线。xvt 212ygt 三、实验原理三、实验原理 用描迹法用描迹法 平抛物体的运动可以看作是两个分运动的合运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，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。抛运动的曲线，建立坐标系。测出曲线上的某一点的坐标测出曲线上的某一点的坐标x和和y，根据重
27、力加，根据重力加速度速度g的数值、利用公式的数值、利用公式 求出小球飞行求出小球飞行时间时间t，再利用公式，再利用公式 ，求出小球的水平分，求出小球的水平分速度速度 ，即为小球做平抛运动的初速度。，即为小球做平抛运动的初速度。2gvxh 四、实验步骤四、实验步骤1、安装调整斜槽：、安装调整斜槽：用图用图钉把白纸钉在竖直板上钉把白纸钉在竖直板上，在木板的左上角固定斜在木板的左上角固定斜槽，可用平衡法调整斜槽，可用平衡法调整斜槽，槽，即将小球轻放在斜即将小球轻放在斜槽平直部分的末端处，槽平直部分的末端处，能使小球在平直轨道上能使小球在平直轨道上的任意位置静止，就表的任意位置静止，就表明水平已调好。
28、明水平已调好。2、调整木板：用悬挂在槽口的、调整木板：用悬挂在槽口的重锤线重锤线把木把木板调整到板调整到竖直竖直方向、并使木板平面与小球下方向、并使木板平面与小球下落的竖直面落的竖直面平行平行。然后。然后把重锤线方向把重锤线方向记录到记录到钉在木板的白纸上，固定木板，使在重复实钉在木板的白纸上，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验的过程中，木板与斜槽的相对位置保持不变。变。3、确定坐标原点、确定坐标原点O：把：把小球放在槽口处，用铅小球放在槽口处，用铅笔记下球在槽口时球心笔记下球在槽口时球心在白纸上的水平投影点在白纸上的水平投影点O，O即为坐标原点。即为坐标原点。4描绘
29、运动轨迹：在木板的平面上用手按描绘运动轨迹：在木板的平面上用手按住卡片，使卡片上有孔的一面保持水平，住卡片，使卡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。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。小球穿过孔时球心所对应的位置。 保证小球每次保证小球每次从斜槽上的从斜槽上的同一位置由静止开始滑下同一位置由静止开始滑下，用，用同样的方法，可找出小球平抛同样的方法，可找出小球平抛轨迹
30、上的一系列位置。轨迹上的一系列位置。5、计算初速度：取下白纸，以、计算初速度：取下白纸，以O点为原点画出竖点为原点画出竖直向下的直向下的y轴和水平向右的轴和水平向右的x轴，轴，用平滑的曲线把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。这些位置连接起来即得小球做平抛运动的轨迹。xy 用公式用公式xv0t和和ygt2/2计算出小球的初速度计算出小球的初速度v0，最后计算出最后计算出v0的平均值，的平均值，并将有关数据记入表格内。并将有关数据记入表格内。 在曲线上选取在曲线上选取A、B、C、D、E、F六个不同的点，六个不同的点，用刻度尺和三角板测出它们的坐标用刻度尺和三角板测出它们的坐标
31、x和和y。ABCDEF五五. .注意事项有：注意事项有：1斜槽斜槽末端必须水平末端必须水平。2 方木板方木板必须处在竖直面内且必须处在竖直面内且与小球运动轨迹与小球运动轨迹所在的竖直所在的竖直平面平行平面平行，并使小球的运动，并使小球的运动靠近靠近图板图板但不接触。但不接触。 3坐标原点不是槽口的端点坐标原点不是槽口的端点，应是小球在糟口，应是小球在糟口时球的时球的球心球心在木板上的在木板上的水平投影点水平投影点。4每次小球应从斜槽上的每次小球应从斜槽上的同一位置由静止开始同一位置由静止开始下滑。下滑。5要在平抛轨道上要在平抛轨道上选取距选取距O点远些的点来计算球点远些的点来计算球的初速度的初
32、速度，这样可使结果的误差较小。，这样可使结果的误差较小。3+2 P213-【例例2】3+2 P216-3 例例1.(19981.(1998年上海年上海) )在做在做“研究平抛运动研究平抛运动”的实验时，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的面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上：字母填在横线上： A A通过调节使斜槽的末端保持水平通过调节使斜槽的末端保持水平 B B每次释放
33、小球的位置必须不同每次释放小球的位置必须不同 CC每次必须由静止释放小球每次必须由静止释放小球 D D记录小球位置用的木条记录小球位置用的木条( (或凹槽或凹槽) )每次必须严格地等距每次必须严格地等距 离下降离下降 E E小球运动时不应与木板上的白纸小球运动时不应与木板上的白纸( (或方格纸或方格纸) )相触相触 F F将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连连 成折线成折线 A C E练习练习1 1. .在在“研究平抛物体的运动研究平抛物体的运动”实验时，已备有下实验时，已备有下列器材：白纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、列器材：白纸、图钉
34、、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：刻度尺、铁架台，还需要下列器材器材中的： A A、秒表、秒表 B B、天平、天平 CC、重锤线、重锤线 D D、测力计、测力计 C 练习练习2.2.在研究平抛物体运动的实验中，如果小球每次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，则正确的是从斜槽滚下的初始位置不同，则正确的是 A A小球平抛的初速度不同小球平抛的初速度不同B B小球每次做不同的抛物线运动小球每次做不同的抛物线运动CC小球在空中运动的时间每次均不同小球在空中运动的时间每次均不同D D小球通过相同的水平位移所用时间均不同小球通过相同的水平
35、位移所用时间均不同ABD 练习练习3.3.在研究平抛运动的实验中，让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，从图中明显的记录纸分别如图所示，从图中明显看出甲的实验错误是看出甲的实验错误是 . .乙的实验错误是乙的实验错误是 . . O甲甲O乙乙槽底不水平槽底不水平 每次释放小球的高度不同每次释放小球的高度不同练习练习4.4.下列哪些因素会使本实验的误差增大下列哪些因素会使本实验的误差增大 （ ）A A小球与斜槽之间有摩擦小球与斜槽之间有摩擦B B建立坐标系时，
36、以斜槽末端端口位置为坐标原点建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点C C安装斜槽时其末端不水平安装斜槽时其末端不水平D D根据曲线计算平抛运动的初速度时在曲线上取作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计算的点离原点O O较远较远BC 练习练习5 5、一学生做一学生做“研究平抛物体的运动研究平抛物体的运动”实验时，实验时，画运动轨迹只在白纸上画出了与初速度平行的画运动轨迹只在白纸上画出了与初速度平行的OxOx轴，轴，忘了画坐标原点和忘了画坐标原点和OyOy轴，而且也只画出了中间一部分轴，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轨迹，如图所示如何
37、只用一刻度尺得出小球的初速度度( (不需测实际数据只用物理量的符号代表所测量不需测实际数据只用物理量的符号代表所测量) )测量方法：测量方法：( (简答简答)_)_得到的得到的v v0 0=_=_解析解析: :任取水平间距相等的三任取水平间距相等的三点点1 1，2 2，3 3，如图示，测量水，如图示，测量水平间距平间距s s，竖直间距，竖直间距y y1 1、y y2 2021gvshh 练习练习6.6.(95(95年高考年高考) )在研究平抛物体运动的实验中，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，小方格的边长用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长l l1.25cm1.2
38、5cm，若小球在平抛运动中先后经过的几个位，若小球在平抛运动中先后经过的几个位置如图中的置如图中的a a、b b、c c、d d所示，则小球平抛的初速所示，则小球平抛的初速度的计算式为度的计算式为v v0 0( (用用ll、g g表示表示) )，其值是其值是 (g(g取取9.8m9.8ms s2 2) )dabc解析：解析：由平抛运动规律由平抛运动规律y=gT 2= lx=v0 Tgl2 v0 = x/T=2l /T=代入数字代入数字 l = 1.25cm=1/80 m得到得到 v0 =0.70m/s gl20.70m/s练习练习7 7. .一个同学在一个同学在研究平抛物体的运动研究平抛物体的
39、运动实验中，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水平距离 S S相等的三点相等的三点A A、B B、CC，量得，量得 S=0.2mS=0.2m。又。又量出它们之间的竖直距离分别为量出它们之间的竖直距离分别为h1=0.1mh1=0.1m，h2=0.2mh2=0.2m，利用这些数据，可求得：，利用这些数据，可求得：（1 1）物体抛出时的初速度为）物体抛出时的初速度为 m/sm/s；（2 2）物体经过）物体经过B B时竖直分速度为时竖直分速度为 m/sm/s；（3 3）抛出点在）抛出点在A A点上方高度为点上方高度为 mm处。处
40、。解析解析: :(1)(1)先求先求T, T,据据221hhgT求得求得: :T=0.1sT=0.1s00.2/0.1Svm sT =2m/s（2 2）120.3/22 0.1Bhhvm sT =1.5m/s（3 3）设抛出点在）设抛出点在A A点上方高度为点上方高度为h,h,下落到点下落到点A A的时间为的时间为t t, ,则有则有: :211()2hhg tT 2211(2 )2hhhg tT 由此两式可求得由此两式可求得h=0.0125mh=0.0125m入射小球被碰小球被碰小球白纸复写纸实验装置【基础知识基础知识】1、实验目的：、实验目的：_2、实验原理：、实验原理：_3、实验器材：斜
41、槽、重锤线、大小相同质量、实验器材：斜槽、重锤线、大小相同质量_的小球两个、的小球两个、_、白纸、复写纸、白纸、复写纸、刻度尺、刻度尺、_；验证碰撞中的动量守恒验证碰撞中的动量守恒 让一运动小球碰撞静止小球，碰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，验证球平抛的水平距离，验证tsmtsmtsm221111不等不等天平天平圆规圆规4、注意事项：、注意事项：(1)斜槽末端必须斜槽末端必须_；(2)入射球质量必须入射球质量必须_被碰球质量；被碰球质量；(3)入射球每次都应从斜槽上入射球每次都应从斜槽上_滚下；滚下；
42、(4)实验中，实验装置、记录的白纸的位置必须实验中，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小球平抛的水平距离必须取其_进行测量进行测量 .水平水平大于大于 同一位置同一位置 由静止由静止开始开始保持不变保持不变平均落点位置平均落点位置验证动量守恒定律的实验装置验证动量守恒定律的实验装置m1m2说明：说明：m1 为入射小球，为入射小球，m2 为被碰小球为被碰小球。且且m 1m2oMNOPm1入射小球从入射小球从固定点静止释放固定点静止释放下落时的情况下落时的情况MNOPm1m2碰撞时的动态过程碰撞时的动态过程MNOPm1m2碰撞时的轨迹示意图碰撞时的轨迹示意图重重垂垂
43、线线OMNP【实验原理实验原理】重重垂垂线线OMNPV1= OP / tV2= ON / tV1= OM / tV1 V 1V2【】1 1、用、用天平测出天平测出两小球的质量两小球的质量m1m1、m2m2。 2 2、按图安装斜槽并调节、按图安装斜槽并调节斜槽斜槽使其使其末端点切线水平末端点切线水平，调，调节实验装置使节实验装置使两小球相碰时处于同一水平高度，且碰撞瞬两小球相碰时处于同一水平高度，且碰撞瞬间间，入射球与被碰球的，入射球与被碰球的球心连线与轨道末端的切线平行，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以确保正碰后的速度方向水平。3 3、在地上铺一张白纸，、在地上铺一张
44、白纸，白纸上铺放复写纸白纸上铺放复写纸。 5 5 先不放上被碰小球，让入射小球（先不放上被碰小球，让入射小球（mm大的大的）从斜槽）从斜槽上某一高度滚下，重复上某一高度滚下，重复1010次，次，用尽可能小的圆把所有的小用尽可能小的圆把所有的小球落点圈在里面，圆心球落点圈在里面，圆心P P就是小球落点的平均位置。就是小球落点的平均位置。 6 6、把被碰小球放在、把被碰小球放在上，让入射小球从原来的上，让入射小球从原来的高度流下，使它们发生正碰，重复实验高度流下，使它们发生正碰，重复实验1010次，次，用同样的方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法标出碰撞后入射小球落点的
45、平均位置和被碰小球落点的平均位置平均位置。7 7、过、过ONON在纸上作一条直线用刻度尺测量线在纸上作一条直线用刻度尺测量线段段OMOM、OPOP、ONON的长度的长度8 8 、在验证动量守恒，、在验证动量守恒，只须将两个小球的质只须将两个小球的质量量m m1 1、m m2 2和相应的速和相应的速度的数值代入下式中度的数值代入下式中看等式是否成立？看等式是否成立？112m OPm OMm ON=+重重垂垂线线OMNP江苏省启东市江苏省启东市07届第一学期期中测试届第一学期期中测试1313如图为实验室中验证动量守恒实验装置示意图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）若入
46、射小球质量为m1，半径为，半径为r1；被碰小球；被碰小球质量为质量为m2，半径为，半径为r2，则，则 （ ）Am1 m2r1 r2Bm1 m2r1 m2r1r2Dm1 m2r1r2OMPN重垂线重垂线入射小入射小球球被碰小球被碰小球C（2）为完成此实验，以下所提供的测量工具中必需）为完成此实验，以下所提供的测量工具中必需的是的是_。（填下列对应的字母）。（填下列对应的字母）A直尺直尺B游标卡尺游标卡尺C天平天平D弹簧秤弹簧秤E秒表秒表（3）设入射小球的质量为）设入射小球的质量为m1,被碰小球的质量为被碰小球的质量为m2,P为碰前入射小球落点的平均位置为碰前入射小球落点的平均位置,则关系式（用则
47、关系式（用m1、m2及图中字母表示）及图中字母表示） 成立，成立，即表示碰撞中动量守恒。即表示碰撞中动量守恒。A C112m OPm OMm ON典型例题3+2 P216-5 (1)碰撞后碰撞后球的水平射程应取为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在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量测量? 答：答：_(填选项号填选项号). A.水平槽上未放水平槽上未放球时，测量球时，测量球落点位置到球落点位置到点的距离点的距离 B.球与球与球碰撞后，测量球碰撞后，测量球落点位置到球落点位置到O点点的距离的距离 C.测量测量球或球或球的直径球的直径 D.测量测量球与球与
48、球的质量球的质量(或两球质量之比或两球质量之比) E.测量测量点相对于水平槽面的高度点相对于水平槽面的高度典型例题典型例题实验原理实验原理 当单摆摆角很小（小于当单摆摆角很小（小于5 5）时，可看作简）时，可看作简谐运动，其固有周期为谐运动，其固有周期为 由公式可得由公式可得 故只要测定摆长故只要测定摆长l l 和单摆的周期和单摆的周期T T，即可，即可算出重力加速度算出重力加速度g g。 2lTg224lgT实验仪器实验仪器 长约长约1 1米的（米的（不可伸缩的不可伸缩的）细线、）细线、小铁球、铁架台（连铁夹）、米尺、小铁球、铁架台（连铁夹）、米尺、游标卡尺、秒表游标卡尺、秒表 实验步骤实验
49、步骤（1 1）将细线的一端穿过铁球上的）将细线的一端穿过铁球上的小孔并打结固定好，线的另一端小孔并打结固定好，线的另一端固固定在铁架台上定在铁架台上，做成一个单摆。，做成一个单摆。（2 2）用毫米刻度的米尺测定单摆的）用毫米刻度的米尺测定单摆的摆长摆长l l（摆线摆线静挂时静挂时从从悬挂点悬挂点到球心到球心的距离的距离）。）。实验步骤实验步骤（3 3）让单摆摆动（摆角小于）让单摆摆动（摆角小于5 5），），测定测定n n（30503050）次全振动的时间）次全振动的时间t t，求出单摆的平均周期求出单摆的平均周期 T=t/n T=t/n ；（4 4）算出重力加速度）算出重力加速度224lgT注
50、意事项注意事项1 1、细线不可伸缩细线不可伸缩，长度约，长度约1m1m。小球小球应选用应选用密度较密度较大大 的金属球，的金属球，直径应较小直径应较小（最好不超过（最好不超过2 2）。）。 2 2、单摆的上端单摆的上端不要卷在夹子上，而要用夹子加紧，不要卷在夹子上，而要用夹子加紧， 以免单摆摆动时摆线滑动或者摆长改变，且以免单摆摆动时摆线滑动或者摆长改变，且 l=l+d/2l=l+d/2。 3 3、最大摆角小于最大摆角小于55，可用量角器测量，然后通过，可用量角器测量，然后通过 振幅来掌握。振幅来掌握。 注意事项注意事项4 4、摆球摆动时要在、摆球摆动时要在同一个竖直平面内同一个竖直平面内。
