高三物理实验总复习考试.doc

高三物理实验总复习
高考学生实验
编稿：李德胜 　　审稿：厉璀琳　　 责编:代 洪
高考要求：
　　实验1、研究匀变速直线运动
　　实验2、探究弹力和弹簧伸长的关系
　　实验3、验证力的平行四边形定则
　　实验4、验证牛顿第二定律
　　实验5、研究平抛运动
　　实验6、探究动能定理
　　实验7、验证机械能守恒定律
　　实验8、验证动量守恒定律
　　实验9、探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度
　　实验10、测定金属的电阻率（螺旋测微器的使用）
　　实验11、描绘小电珠的伏安特性曲线
　　实验12、把电流表改装为电压表
　　实验13、测定电源的电动势和内阻
　　实验14、多用电表的使用
　　实验15、示波器的使用
　　实验16、传感器的简单应用
　　实验17、测定玻璃的折射率
　　实验18、用双缝干涉测光的波长
　　说明：
　　1．要求会正确使用的仪器主要有：刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、电火花或电磁打点计时器、弹簧秤、温度表、电流表、电压表、示波器、多用电表、滑动变阻器、电阻箱，等等。
　　2．要求认识误差问题在实验中的重要性，了解误差的概念，知道系统误差和偶然误差；知道用多次测量求平均值的方法减小偶然误差；能在某些实验中分析误差的主要来源；不要求计算误差。
　　3．要求知道有效数字的概念，会用有效数字表达直接测量的结果。间接测量的有效数字运算不做要求。

物理实验的基本知识
（一）系统误差和偶然误差
　　做物理实验，不仅要观察物理现象，还要找到现象中的数量关系，这就需要知道有关物理量的数值．
　　要知道物理量的数值，必须进行测量．测量的结果不可能是绝对精确的．例如，用刻度尺来量长度，用天平来称质量，用温度计来测温度，用电流表或电压表来测电流或电压，测量出来的数值跟被测物理量的真实值都不能完全一致，测出的数值与真实值的差异叫做误差．从来源看，误差可以分成系统误差和偶然误差两种．
　　系统误差是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．例如，天平的两臂不严格相等或砝码不准，称质量时没有考虑空气浮力的影响，做热学实验时没有考虑散热损失等，都会产生系统误差．系统误差的特点是在多次重做同一实验时，误差总是同样地偏大或偏小，不会出现这几次偏大另几次偏小的情况．要减小系统误差，必须校准测量仪器，改进实验方法，设计在原理上更为完善的实验．
　　偶然误差是由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的．例如，用有毫米刻度的尺量物体的长度，毫米以下的数值只能用眼睛来估计，各次测量的结果就不一致，有时偏大，有时偏小．偶然误差总是有时偏大，有时偏小，并且偏大和偏小的机会相同．因此，我们可以多进行几次测量，各次测得数值的平均值就比一次测得的数值更接近于真实值．

（二）测量仪器使用常规
　　物理《考试说明》中要求学生熟练掌握的基本仪器有13种，除打点计时器和滑动变阻器不需要读数外，其余11种都涉及到读数问题。其中游标卡尺、螺旋测微器的读数问题，在历年的高考题中出现频率较高，另外像弹簧秤、欧姆表的读数问题也时有涉及，应为本专题的复习重点。凡涉及需要估读的仪器应当解决好：怎样估读、估读到哪一位数等问题，这是本专题的难点所在。
　　对于测量仪器的使用，首先要了解测量仪器的量程、精度、使用注意事项和读数方法。
　　1．关于量程问题：这是保护测量仪器的一项重要参数，特别是天平、弹簧秤、温度计、电流表、电压表和多用电表等，超量程使用会损坏仪器，所以实验时要根据实验的具体情况选择量程适当的仪器。在使用电流表、电压表时，选用量程过大的仪器，采集的实验数据过小，会造成相对误差较大，应选择使测量值位于电表量程的1/3以上的电表；使用多用电表测电阻时，应选择适当的档位，使欧姆表的示数在电表的中值附近。
　　2．关于精度问题：所选用仪器的精度直接影响着测量读数的有效数字的位数，因此应在使用前了解仪器的精度，即看清仪器的最小分度值。其中螺旋测微器和秒表的最小分度是一定的。但游标卡尺上游标尺的最小分度、天平游码标尺的最小分度、弹簧秤和温度计刻线的最小分度，都因具体的仪器情况不同而有所差异，电流表、电压表和多用电表则会因所选择的档位不同而造成最小分度值有所不同，因此在进行这些仪器的读数时，一定要看清所选的档位。
　　3．使用注意事项：一般不同的仪器在使用中都有其特殊的要求，以下几点要特别注意：
　　⑴天平在进行测量前应先调平衡。
　　⑵打点计时器所用电源要求为4～6V的交流电源。
　　⑶多用电表的欧姆档每次换档后要重新调零，被测电阻要与电路断开，使用完毕要将选择开关转至交流电压最高档或“OFF”档。
　　⑷滑动变阻器、电阻箱和定值电阻使用过程中要考虑其允许的最大电流。滑动变阻器采用限流接法时，滑动触片开始应位于变阻器阻值最大的位置；滑动变阻器采用分压接法时，滑动触片开始应位于分压为零的位置。
　　⑸电阻箱开始应处于阻值最大状态，调整电阻箱的阻值时，不能由大到小发生突变，以免因为阻值过小而烧坏电阻箱。

（三）测量仪器的读数方法
　　1．需要估读的仪器：在常用的测量仪器中，刻度尺、螺旋测微器、电流表、电压表、弹簧秤等读数时都需要估读。因为最终的读数要以有效数字的形式给出，而有效数字的最后一位数字为估计数字，应和误差所在位置一致，在实际操作中，究竟估读到哪一位数字，应由测量仪器的精度（即最小分度值）和实验误差要求两个因素共同决定。
　　根据仪器的最小分度可以分别采用1/2、1/5、1/10的估读方法，一般：
　　最小分度是2的，（包括0.2、0.02等），采用1/2估读，如安培表0～0.6A档；
　　最小分度是5的，（包括0.5、0.05等），采用1/5估读，如电压表0～15V档；
　　最小分度是1的，（包括0.1、0.01等），采用1/10估读，如刻度尺、螺旋测微器、安培表0～3A档、电压表0～3V档等。
　　2．不需要估读的测量仪器：游标卡尺、秒表、电阻箱、天平在读数时不需要估读；欧姆表刻度不均匀，可以不估读或按半刻度估读。
　　⑴游标卡尺的读数：游标卡尺的读数部分由主尺(最小分度为1mm)，和游标尺两部分组成。按照游标的精度不同可分为三种：（a）10分度游标，其精度为0.1mm；（b）20分度游标，其精度为0.05mm；（c）50分度游标，精度为0.02mm。游标卡尺的读数方法是：以游标零刻度线为准在主尺上读出整毫米数L1，再看游标尺上哪条刻度线与主尺上某刻度线对齐，由游标上读出毫米以下的小数L2，则总的读数为：L1+ L2。
　　⑵机械秒表的读数：机械秒表的长针是秒针，转一周是30s。因为机械表采用的齿轮传动，指针不可能停留在两小格之间；所以不能估读出比0.1 s更短的时间。位于秒表上部中间的小圆圈里面的短针是分针，表针走一周是15 min，每小格为0.5 min。秒表的读数方法是：短针读数（t1）+长针读数（t2）。
　　⑶电阻箱：能表示出接入电阻值大小的变阻器；读数方法是：各旋扭对应的指示点的示数乘以面板上标记的倍数，它们之和就是电阻箱接入电路的阻值。使用电阻箱时要特别注意通过电阻的电流不能超过允许的最大数值。

（四）典例分析
　　例题.1读出下列50分度游标卡尺的示数。

　　解析：从左到右示数依次为： 5.30 mm； 11.48 mm； 22.80 mm。

　　例题.2试读出下列螺旋测微器的读数（工作原理及读数方法与双缝干涉测波长中的测微目镜手轮的读数相同）

　　解析：从左到右测微目镜手轮的读书分别为： 0.861mm； 3.471mm； 7.320mm； 11.470mm

　　例题.3按照有效数字规则读出下列电表的测量值。

　　　　　　　　　　　　　　⑴ 　　　　　　　　　　　　　　　　　⑵
　　接0~3V量程时读数为2.15 V。 接0~3A量程时读数为0.80 A。
　　接0~15V量程时读数为10.05 V。 接0~0.6A量程时读数为0.16 A。

　　例题.4读出右图所示电阻箱的阻值。
　　解析： 86.3 Ω。

　　例题.5读出机械秒表的读数。

　　解析：1分39.08秒

实验一、研究匀变速直线运动
　　【实验目的】
　　1．练习使用打点计时器，学会用打上点的纸带研究物体的运动．
　　2．掌握判断物体是否作匀变速运动的方法．
　　3．测定匀变速直线运动的加速度．
　　【实验原理】
　　1．打点计时器是一种使用__________的计时仪器，它每隔__________打一次点(电源频率是50Hz)，因此纸带上的点子就表示了和纸带相连的运动物体在不同时刻的位置，研究纸带上点子之间的间隔，就可以了解物体运动的情况．
　　2．由纸带判断物体做匀变速运动的方法：如图所示，0、1、2……为时间间隔相等的各记数点，S1、S2、S3……为相邻两记数点间的距离．
　　若=……=C(恒量)，即若两连续相等的时间间隔里的位移之差为恒量。则与纸带相连的物体的运动为匀变速运动．

　　3．由纸带求物体运动加速度的方法：
　　(1)用“逐差法”求加速度：
　　(2)用v--t图像法：
　　(3)贴纸带法
　　【实验器材】
　　打点计时器；纸带；复写纸片；小车；细绳。一端附有滑轮的长木板；毫米刻度尺；钩码；导线．
　　实验中除了上述器材外，需要的器材还有：__________。

　　【实验步骤】
　　1．把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，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．如图所示．
　　2．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮并在细绳的另一端挂上合适的钩码，试放手后，小车能在长木板上平稳地加速滑行一段距离．把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面．
　　3．把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，放开小车，让小车运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点．取下纸带，换上新纸带，重复实验三次．
　　4．选择一条比较理想的纸带，舍掉开头的比较密集的点子，确定好记数始点，标明记数点，正确使用毫米刻度尺测量两点间的距离，并把测量结果填入表中，用逐差法求出加速度值，最后求其平均值．还可求出各计数点对应的速度，作v-t图像，求得直线的斜率即为物体运动的加速度．
　　【注意事项】
　　1．小车的加速度应适当大一些，以能在纸带上长约50cm的范围内清楚地取7～8个记数点为宜．
　　2．要防止钩码落地和小车跟定滑轮相撞，纸带打完后及时断开电源．
　　3．每打好一条纸带，将定位轴上的复写纸片换个位置，以保证打点清晰．
　　4．应区别计时器打出的点与人为选取的记数点(一般把计时器打出的5个点作为1个记数点)．选取的记数点不少于6个．
　　5．不要分段测量各段位移，应尽可能地一次测量完毕(可先统一量出到记数起点0之问的距离)．读数时应估读到毫米以下一位．
　　【巩固练习】
　　如图是某同学测量匀变速直线运动的加速度时，从若干纸带中选中的一条纸带的一部分，他每隔4个点取一个计数点，图上注明了他对各计数点间距离的测量结果。

　　（1）为了验证小车的运动是匀变速运动，请进行下列计算，填入表内（单位：cm）
s2－s1
s3－s2
s4－s3
s5－s4
s6－s5

　　各位移差与平均值最多相差______cm，由此可以得出结论：小车的运动是________。
　　（2）物体的加速度a=______m/s2。
　　（3）计算各点瞬时速度。 vA=______m/s
　　作v-t图并确定物体的加速度a =__________m/s2。

实验二、探究弹簧弹力和弹簧伸长的关系
　　【实验目的】
　　1．探索弹力与弹簧伸长的定量关系
　　2．学习通过对实验数据的数学分析（列表法和图像法），探究弹簧产生的弹力与弹簧伸长之间的变化规律
　　【实验原理】
　　弹簧受到拉力会伸长，平衡时弹簧产生的弹力和外力大小相等，弹簧的伸长越大；弹力也就越大。
　　【实验器材】
　　弹簧，相同质量的砝码若干，铁架台一个（用来悬挂弹簧），刻度尺。
　　【实验步骤】
　　（1）将铁架台放在实验桌上，将弹簧悬挂在铁架台上。弹簧竖直静止时，测出弹簧的原长l0，并填入实验记录中。
　　（2）依次在弹簧下挂上一个砝码、两个砝码、三个砝码……。每次，在砝码处于静止状态时，测出弹簧的总长或伸长，并填入实验记录中。
　　（3）根据测得的数据，以力F为纵坐标，以弹簧的伸长量Δl为横坐标，根据表中所测数据在坐标纸上描点。
　　（4）作弹簧的F-Δl图像。按照坐标图中各点的分布与走向，尝试作出一条平滑的曲线（包括直线）。所画的点不一定正好在这条曲线上，但要注意使曲线两侧的点数大致相同。
　　（5）以弹簧的伸长为自变量，写出曲线所代表的函数，首先尝试一次函数，如果不行则考虑二次函数……
　　（6）解释函数表达式中常数的物理意义。
　　【实验数据记录和处理】 弹簧原长l0=_______________m

　　弹簧F-Δl实验图像：

　　【实验结论】
　　弹簧弹力大小跟弹簧伸长长度的函数表达式__________。可见，在弹簧的弹性限度内，弹簧的弹力跟弹簧的伸长量成正比（胡克定律）。
　　【问题与讨论】
　　1．上述函数表达式中常数的物理意义__________
　　2．如果以弹簧的总长为自变量，所写出的函数式应为__________
　　3．某同学在做实验时得到下列一组数据，他由数据计算出弹簧的劲度系数为

弹簧长度l(cm)
5.00
5.60
6.21
6.82
7.48
8.20
砝码重力F(N)
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
　　试分析他对数据处理的方法是否正确？为什么？

　　【巩固练习】
　　某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中，设计了如图所示的实验装置。所用的钩码每只的质量都是30g，他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，将数据填在了下面的表中。（弹力始终未超过弹性限度，取g=9.8m/s2）

⑴试根据这些实验数据在下图给定的坐标纸上作出弹簧所受弹力大小F跟弹簧总长L之间的函数关系图线，说明图线跟坐标轴交点的物理意义。

　　⑵上一问所得图线的物理意义是什么?该弹簧的劲度系数k是多大?

实验三、验证力的平行四边形定则
　　【实验目的】
　　验证互成角度的共点力合成的平行四边形定则。
　　【实验原理】：
　　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：使像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 。
　　【实验器材】：
　　方木板一块，弹簧秤两个，细绳套两个，图钉（若干），三角板，刻度尺，铅笔。
　　实验中除了上述器材外，需要的器材还有： 。
　　其中你使用的弹簧秤的量程为__________；最小刻度为__________；
　　【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，有两条细绳套在 橡皮条的另一端。
　　3、用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，___________________。
　　4、___________________，在白纸上按比例作出两个弹簧秤的拉力F1和F2的图示。利用刻度尺和三角板根据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________________，记下______________，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`是否在实验误码差允许的范围内相等。
　　【注意事项】：
　　 1、弹簧秤使用前应将弹簧秤水平放置，然后检查、矫正零点，需了解弹簧秤的量程、单位和最小刻度，读数时视线要正对刻度盘。
　　 2、选择弹簧秤时，可将两弹簧秤自由端钩在一起，沿水平方向拉伸，看两个读数变化是否一样，若一样即适用。
　　 3、用弹簧秤测拉力时，应使拉力沿弹簧的轴线方面，橡皮条、弹簧秤和细绳套应位于与纸面平行的同一平面内。
　　 4、不要用老化的橡皮条，检查方法是用一个弹簧秤拉橡皮条，要反复做几次使橡皮条拉伸到相同的长度看弹簧秤读数有无变化。
　　 5、可用两根橡皮条并联使用以增大其劲度系数。
　　 6、同一次实验中，橡皮条拉长后的结点位置O必须保持不变。
　　 7、白纸不要过小，画力的图示时应选择适当的单位长度，尽可能使图画得大一些。
　　 8、严格按力的图示要求和几何方法作出力的合力。
　　 9、A点应选在靠近木板上边中点为宜，以使O点能确定在纸的上侧。
　　【数据处理】
　　通过实验得出结论：__________。
　　【问题与讨论】
　　1、本实验中要使用两个弹簧秤。在选择弹簧秤时，应将零点矫正好了的两弹簧秤自由端钩在一起，沿水平方向拉伸，看两个读数变化是否一样，若一样即选用。为什么这样做？
　　2、用弹簧秤测拉力时，应使拉力沿弹簧的轴线方向，橡皮条、弹簧秤和细绳套应位于与纸面平行的同一平面内。为什么？
　　3、同一次实验中，橡皮条拉长后的结点位置O必须保持不变。为什么？
　　【巩固练习】
　　1、将橡皮筋的一端固定在A点，另一端拴上两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为5N、最小刻度为0.1N的弹簧测力计。沿着两个不同的方向拉弹簧测力计，当橡皮筋的活动端拉到O点时，两根细绳相互垂直，如图所示。这时弹簧测力计的读数可由图中读出。

　　(1)两个相互垂直的拉力的大小分别为_____N和_____N（只须读到0.1N）。
　　(2)在坐标纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力。

　　2．某小组做本实验时得出如图所示的图（F'与A、O共线），其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳套的结点，图中__________是F1与F2合力的理论值，____________是F1与F2合力的实验值，需要进行比较的是____________和____________。通过本实验可以验证____________。

实验四、验证牛顿第二定律
　　【实验目的】
　　验证牛顿第二定律，即质量一定时，物体的加速度与合外力大小成正比；合外力一定时,物体加速度大小和质量成反比。
　　【实验原理】

　　实验中以小桶和桶内砂的总重力作为小车受到的拉力。实际上，系统的加速度为，小车受到的拉力为
　　所以当M ＞＞m时，才可以将小桶和桶内砂的总重力mg作为小车受到的拉力T
　　【实验器材】
　　小车，砝码，小桶，砂，细线，附有定滑轮的长木板，垫木，打点计时器，低压交流电源，导线两根，纸带，托盘天平及砝码，米尺。
　　【实验步骤】
　　1．用天平测出小车和小桶的质量M和m。
　　2．按如图装置把实验器材安装好，只是不把挂小桶用的细线系在小车上，即不给小车加牵引力。

　　3．平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上垫木，反复移动垫木的位置，直至小车在斜面上运动时可以保持匀速直线运动状态（可以从纸带上打的点是否均匀来判断）。
　　4．把细线系在小车上并绕过滑轮悬挂小桶，接通电源，放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，取下纸带，在纸带上写上编号。
　　5．保持小车的质量不变，多次改变砂的质量，重复步骤4。并算出每条纸带对应的加速度的值，填入相应的表格。
　　6．用纵坐标表示加速度a，横坐标表示作用力，即砂和桶的总重力mg，作出a-F图象，验证加速度与合外力的关系。
　　7．保持砂和小桶的质量不变，多次在小车上加放砝码以改变小车的总质量M，重复步骤4，求出相应的加速度，用纵坐标表示加速度a，横坐标表示小车和车内砝码总质量的倒数，描出相应的点并作图线，以验证加速度与质量的关系。
　　【注意事项】
　　1．砂和小桶的总质量要远远小于小车和砝码的总质量。
　　2．在平衡摩擦力时，不要悬挂小桶，但小车应连着纸带且接通电源。用手给小车一个初速度，如果在纸带上打出的点的间隔是均匀的，表明小车受到的阻力跟它的重力沿斜面向下的分力平衡。
　　3．作图时应该使所作的直线通过尽可能多的点，不在直线上的点也要尽可能对称地分布在直线的两侧，但如遇个别特别偏离的点可舍去。
　　【巩固练习】
　　 1．在验证牛顿第二定律的实验中，用改变砂的质量的办法来改变对小车的作用力F，用打点计时器测出小车的加速度a，得出若干组F和a的数据。然后根据测得的数据作出如图所示的a-F图线，发现图线既不过原点，又不是直线，原因是
　　A．没有平衡摩擦力，且小车质量较大
　　B．平衡摩擦力时，所垫木板太高，且砂和小桶的质量较大
　　C．平衡摩擦力时，所垫木板太低，且砂和小桶的质量较大
　　D．平衡摩擦力时，所垫木板太高，且小车质量较大
物体的质量m/kg
物体的加速度a/m.s-2
0.20
0.60
0.30
0.40
0.40
0.29
0.50
0.25
0.60
0.20
　　2、某同学在做“物体所受外力不变，验证物体的加速度是否与其质量成反比”的实验时，得到如表格中的数据：
　　(1)在坐标纸上用图象处理这些数据，以验证实验结论。
　　(2)根据作出的图象，可以求得小车受到的外力为__________N

　　3、做“验证牛顿第二定律”实验，甲同学根据实验数据画出的小车的加速度a和小车所受拉力F的图像为图中的直线Ⅰ，乙同学画出的a—F图像为下图中的直线Ⅱ．直线Ⅰ、Ⅱ在纵轴或横轴上的截距较大，明显超出了误差范围，下面给出了关于形成这种情况原因的四种解释，其中可能正确的是（　）
　　A、实验前甲同学没有平衡摩擦力；
　　B、甲同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了；
　　C、实验前乙同学没有平衡摩擦力；
　　D、乙同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了．

实验五、研究平抛运动
　　【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。
　　【实验原理】
　　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，即小球作平抛运动的曲线，建立坐标系如图，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__________求出小球的飞行时间t，再利用公式__________，求出小球的水平分速度，即为小球作平抛运动的初速度。

　　【实验器材】
　　弧形槽；白纸；图钉；木板；有孔的卡片；小球；刻度尺；铅笔。
　　除了上述器材外，还必须有__________。
　　【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____________________，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_______________________，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__________________________点O，O点即为坐标原点。
　　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，然后用铅笔在卡片缺口上点个黑点，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_________________________，用同样的方法，可找出小球平抛轨迹上的一系列位置。取下白纸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。
　　5．计算初速度：以O点为原点画出竖直向下的y轴和水平向右的x轴，并在曲线上选取ABCDEF六个不同的点，用刻度尺和三角板测出它们的坐标x和y，用公式x=v0t和计算出小球的初速度v0，最后算出v0的平均值，并将有关数据记入表格内。
　　【注意事项】
　　1．实验中必须保持通过斜槽末端点的切线水平，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。
　　2．小球必须每次从斜槽上同一位置滚下，即在斜槽上固定一个挡板。
　　3．坐标原点（小球做平抛运动的起点）不是槽口的端点，应是小球在槽口时，球的球心在木板上的水平投影点。
　　4．要在斜轨上适当的高度释放小球，使它以适当的水平初速度抛出，其轨道由图板左上角到达右下角，这样可以减小测量误差。
　　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。
　　【实验数据记录和处理】
位置
x值/cm
y值/cm
v0
v0的平均值
A

B

C

D

E

F

　　【问题与讨论】
　　1．实验中要求调整木板竖直，斜槽末端水平，为什么？如何调整木板竖直，斜槽末端水平？
　　2．试验中在轨迹上选取A、B、C、D、E、F六个不同的点，计算小球的初速度v0时，这些点是离抛出点O近些好，还是远些好？
　　3．除了用课本上介绍的这个实验来确定平抛物体的运动轨迹外，还可以有其他方法来确定平抛物体的运动轨迹，请例举一二，并说明你例举的方法是如何确定平抛物体的初速度的。

　　【巩固练习】
　　1． 在研究“平抛物体运动”的实验中，小球做平抛运动的坐标原点位置应是（设小球半径为r）（ ）
　　A．斜槽口末端O点。
　　B．小球在槽口时球心在钉有白纸的木板上的水平投影点。
　　C．槽口O点正前方r处。
　　D．小球放在槽口末端时，过小球最高点的水平线与过槽口竖直线的交点正下方r处。

　　2．为了准确地测出平抛轨道上某点的坐标，需要注意的是（ ）
　　A．选距原点近一些点。
　　B．应正确标出平抛小球的球心在木板上的水平投影点。
　　C．用重锤线准确地确定纵轴。
　　D．选距原点远一些的点。

　　3．在“研究平抛物体的运动”的实验时，已备有下列器材，有孔的硬纸片、白纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、刻度尺、铁架台，还需要的器材有（ ）
　　A．秒表　　　　 B．天平 　　　　C．重锤线 　　　　D．测力计

　　4．某同学做研究平抛物体运动的实验，他在实验前进行了如下步骤：用硬纸做一个有孔的卡片，孔的宽度比小球的直径略大一些，并把它折成直角，然后用图钉把白纸钉在竖直的木板上，在木板的左上角固定着斜槽，然后便开始实验，找出小球做平抛运动的轨道上一系列位置……，请指出这位同学开始实验前的步骤中遗漏和不完整的是（1）_________；__________。（3）_________。

　　5．如图所示，在“研究平抛物体的运动”的实验时，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长=1.25cm。若小球在平抛运动途中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、g表示)，其值是________（取g=9.8m/s2），小球在b点的速率是________。

实验六、探究动能定理
　　【实验目的】
　　学习利用物理图像探究功与物体动能变化的关系。
　　【实验原理】
　　倍增法。虽为变力做功，但橡皮条做的功，随着橡皮条数目的成倍增加功也成倍增加。这种方法的构思极为巧妙。历史上，库仑应用类似的方法发现了著名的库仑定律。
　　【实验器材】

　　垫块，钉有钢钉的长木板，实验小车，打点计时器，___________，纸带，学生电源
　　【实验步骤】：
　　1.先将木板置于水平桌面，然后在钉有钢钉的长木板上，放好实验小车。
　　2.把打点计时器固定在木板的一端，将纸带穿过打点计时器的限位孔，纸带一端夹紧在小车的后端，打点计时器接电源。
　　3.过两钉中垂线上的适当位置作两钉的平行线，交中垂线于O点，作为小车每次运动的起始点。
　　4.使用一根橡皮筋时，将小车的前端拉到O点，接通电源，打点计时器打点，释放小车，小车离开木板前适时使小车制动，断开电源，取下纸带。重复本项前面的过程，选出点迹清晰的纸带。求出小车获得的速度。
　　5.换用同样材料、粗细、长度的两根、三根、…六根橡皮筋，依照步骤4的方法，分别进行实验。求出小车获得的速度。
　　6.以功为纵轴（第一次橡皮筋做的功为纵轴的单位长度），以速度为横轴（第一次小车的速度为横轴的单位长度），建立坐标系，用描点法作出图像，看看是否是正比例图像，若不是，功与速度的哪种相关量（的变化量）是正比的，功就与速度的这种相关量（的变化量）具有确定的函数关系。
　　【注意事项】：
　　1、小车运动中会受到阻力，可以采用什么方法进行补偿？
　　可以采用平衡摩擦力的方法。具体操作是：使木板略微倾斜，将小车（车后拴纸带）放到木板上，轻推小车，小车运动，观察纸带的点距。调节木板的倾角，观察纸带的点距，直到点距相等，表明恰平衡摩擦力（若用气垫导轨，调节导轨的倾角，若挡光条遮光的时间通过数字毫秒计显示时间相等，即恰平衡摩擦力）。
　　2、应采用小车做匀速运动那一段的点距来计算速度。因为匀速的速度就是橡皮条对小车作用的最终速度；由于小车在橡皮条变力作用下做非匀加速运动，最终速度不能用匀变速运动纸带的处理方法得到，但可以用匀速运动纸带的处理方法得到。
　　3、使橡皮条完全相同，且伸长量也一样可以做到每根橡皮条的功都相等
　　【实验数据记录和处理】
　　1．记录数据的方式示例
示例一－―数据关系
次数
1
2
3
4
5
6
W/J
1
2
3
4
5
6
X/m
X1
X2
X3
X4
X5

X6
v/m/s
v1
v2

v3
v4
v5
v6
　　2.转化成Excel数据，利用数表软件进行数据处理
　　示例一－―数据关系
x/（cm）
0
4.11
5.53
7.07
8.20
9.10
9.98
W/J
0
1
2
3
4
5
6

v/（m/s）
0
0.41
0.55
0.71
0.82
0.91
1.00
W/J
0
1
2
3
4
5
6

V2
0
0.17
0.30
0.50
0.67
0.83
1.00
W/J
0
1
2
3
4
5
6

V3
0
0.07
0.13
0.36
0.55
0.75
1.00
W/J
0
1
2
3
4
5
6

V1/2
0
0.64
0.74
0.84
0.91
0.95
1.00
W/J
0
1
2
3
4
5
6
　　3.在坐标纸上画出W-v，W-v2，W-v3，……图像，寻找它们之间的函数关系。
　　【问题和讨论】
　　（1）探究中，我们是否需要橡皮筋做功的具体数值？
　　（2）为了达到各次实验中橡皮筋做的功成倍增加，即实现倍增，对各次实验中橡皮筋的伸长量有什么要求？
　　（3）是否一定需要测出每次加速后小车速度的数值？可以怎样做？
　　【巩固与练习】
　　1、如图所示，小车的运动情况可描述为A、B之间为_______运动，C、D之间为_______运动。

　　2、小车质量300g，使用橡皮筋1～6根，每次实验增加一根，实验中W-v，W-v2，W-v3的数据已填在表格中，试作出图像。

0
0
0
1.00
0.80
0.64
2.00
1.10
1.21
3.00
1.28
1.64
4.00
1.53
2.34
5.00
1.76
3.10
6.00
1.89
3.57

部分参考答案：
实验一、研究匀变速直线运动
　　【实验原理】1.低压交流电源 0.02s
　　【实验器材】学生电源
　　【巩固练习】
　　(1)
s2－s1
s3－s2
s4－s3
s5－s4
s6－s5
1.60
1.55
1.62
1.53
1.61
　　0.07 匀加速运动
　　(2)1.60 (3)0.36 0.52 0.68 0.83 0.99 1.60

实验二、探究弹簧弹力和弹簧伸长的关系
　　【巩固练习】
　　(1)图略交点对应弹簧的原长状态
　　(2)弹簧长度随外力F变化的关系图象 k=250N/m

实验三、验证力的平行四边形定则
　　【实验器材】白纸 橡皮条
　　【实验步骤】
　　3.记下O点位置、两弹簧秤读数及细绳方向。
　　4.根据上面测量结果，选择合适的标度。
　　5．拉到O点 弹簧秤读数及细绳方向。
　　【巩固练习】
　　1．（1）2.4N 4.0N （2）图略4.7N
　　2. 平行四边形定则

实验四、验证牛顿第二定律
　　【巩固练习】1.C 3.BC

实验五、研究平抛运动
　　【实验器材】重锤线 铁架台
　　【实验步骤】
　　1. 在平直轨道上的任意位置静止
　　2. 方向记录到钉在木板的白纸上
　　3. 球在槽口时球心在图板上的水平投影
　　4. 小球每次从槽上开始滚下的位置都相同
　　【巩固练习】1.B 2.BCD 3.C
　　4.（1）安装器材，保持木板要竖直，斜槽口末端水平 （2）记录重锤线的方向确定纵轴（3）应正确标出平抛小球的球心在木板上的水平投影点。
　　5. 2，0.70m/s，0.875m/s
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