20xx高考物理实验全面总结

20xx高考物理实验全面总结内容摘要：

度 a = m/s2 （结果保留 2位有效数字）。 21Ⅰ答案：（ 1） B； (2)C；（ 3） 要使砂和砂桶的重力 mg近似等于小车所受合外力，首先要平衡摩擦力，然后还要满足m＜＜ M。 而平衡摩擦，不需挂砂桶，但要带纸带，故（ 1）选 B，（ 2）选 C。 （ 3）用逐 差法2 CDBCABFGEFDE T9 ssssssa ，求得 2/ s。 实验五 探究动能定理 本题 的实验仪器与原理在前几个实验中已经多次用到，应该不是问题 ， 只是本题也可以变式为 “ 探究 弹簧 的弹性势能 ” ， 实验思路基本相同，只是 知识 有所迁移。 一 、实验目的 通过实验得出质量一定时，力对物体做功与物体动能的 关系． 二 、实验原理 如图实 5l所示， 小车在橡皮筋的作用下弹出．沿木板滑行．当我们用 2条、 3条 „„ 同样的橡皮 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都保持一致．那么，第 2次、第 3次 „„ 实验中橡皮筋对小车做的功就是第一次的 2倍、 3倍 „„ 如果把第一次实验时橡皮筋的功记为 W，以后各 次的功就是 2W、 3W„„ 由于橡皮筋做功而使小车获得的速度可以由纸带和打点 计时器测出，也可以用其他方法测出．这样进行若干次测量，就得到若干组功和速度的数据． 以橡皮筋对小车做的功为纵坐标 ， 小车获得的速度为横 坐标，以第一次实验时的功 w为单位．作出 WV曲线 ,即功 速度曲线．分析这条曲线，可以得知橡皮筋对小车做的功与小车获得的速度的定量关系或作出 WV2图象 ,指出 W 与 V2的关系 ,进而找出功与动能变化之间的关系． A 图 2 ● ● ● ● ● ● ● B C D E F G 三、实验器材 小车 (前面带小 钩 )、长木板 (两侧适当的对称位置钉两个 铁钉 )、打点计时器及纸带、学生电源及导线 (使用电火花计时 器不用学生电源 )、 5～ 6条等长的橡皮筋、刻度尺． 四、实验步骤及数据处理 1．按图实 51所示将实验仪器安装好，同时平衡摩擦力． 2．先用一条橡皮筋做实验，用打点计时器和纸带测出小车获得的速度 V1，设此时橡皮筋对小车做的功为 W1，将这一组数据记入表格． 3．用 2 条橡皮筋做实验，实验中橡皮筋拉伸的长度与第一次相同，这时橡皮筋对小车做的功为 W2,测出小车获得的速度 V2．将数据记人表格． 4．用 3条、 4条 „„ 橡皮筋做实 验，用同样的方法测出功和速度，记人表格 . 5．分析数据，得出结论 (1)测量小车的速度：实验获得如图实 52所示的纸带，为探究橡皮筋弹力做功和小车速度的关系，需要测量弹力做功结 束时小车的速度，即小车做匀速运动的速度，应在纸带上测量的物理量是 A A2间 的距离 s，小车速度的表达式是 v=s/T=手 (T为打点计时器的时间间隔 )。 (2)实验数据记录 (3)实验数据处理及分析：在坐标纸上 (图实 53)画 出 WV和 WV2图线 (“ W” 以一根橡皮筋做的功为单位 )． (4)实验结论：从图象可知功与物体速度 变化的关系为 W∝ V2 五、注意事项 1．平衡摩擦力：实验中的小车不可避免地要受 到 摩擦力的作用，摩擦力对小车做负功，我们研究的是橡皮筋做的功与物体速度的关系，应设法排除摩擦力的影响，可采用将木板一端垫高的方法来实现．将木板一端垫高，使重力沿斜面方向的分力与摩擦力相平衡，就能消除摩擦力的影响．判断已平衡掉摩擦力的方法是：轻推一下小车，观察小车不受其他力时能在木板上做匀速运动． 2．打点计时器打出的纸带上相邻各点的间距并不均匀，应选间距均匀的那一段纸带来计算小车的速度，因为这一段是橡皮筋对小车做功完毕时的情形． 3．本实验并不需要测量橡皮筋做的功到底是多少焦耳，只是测出以后各次实验橡皮筋做的功是第一次实验时的多少倍，这样做可以大大简化操作． 六、误差分析 1．误差的主要来源是橡皮筋的长度、粗细不一 ， 使橡皮筋的拉力与橡皮筋的条数不成正比． 2．平衡摩擦力不彻底或平衡过了也会造成误差． 3．利用打上点的纸带计算小车的速度时，测量不准带来误差． 例 ，某同学做了如下实验，他让滑块在某一水平面上滑行，利用速度采集器获取其初速度 v，并测量出不同初速度的最大滑行距离 x，得到下表所示几组数据 : 数据组 1 2 3 4 5 6 v/(ms 1) 0 x/m 0 (1)一同学根据表中数据，作出 xv图象如图甲所示 .观察该图象，该同学作出如下推理：根据 xv图象大致是一条抛物线，可以猜想 x可能与 v2成正比 .请在图乙所示坐标纸上选择适当的坐标轴作出图线验证该同学的猜想 . (2)根据你所作的图象，你认为滑块滑行的最大距离 x与滑块初速度平方 v2的关系是 （ ） 实 验六 验证机械能守恒定律 此题看似 老套，其实变数很多，比如 2020 年 海南卷的实验题，就采用了 斜面 与光电门，算是变化比较大的了 ， 不过该题只要抓住考察的本源 （两个 物体 组成 的系统的机械能 守恒 ）做起来并不难。 一、实验目的 验证机械能守恒定律 二 、实验原理 ，物体的重力势能和动能互相转化。 但总的机械能保持不变．若物体某时刻瞬时速度为 v，下落高度为 h，则重力势能的减少量为 mgh，动能的增加量为 221mv，看它们在实验误差允许的范围内是否相等，若 相等则验证了机械能守恒定律． 2．速度的测量；做匀变速运动的纸带上某点的瞬时速度等于相邻两点之 间的 平均速度tt vv 2 计算打第 n 个点速度的方法；测出第 n 个点与相邻前后点 间的距离 Sn和 Sn+1，由公式T hhvTssv nnnnnn 22 111   或 算出，如图实一 6— 1所示． 三、实验器材 铁架台 (含铁 夹 )，打点计时器，学生电源，纸带，复写纸， 导线，毫米刻度尺，重物 (带纸带夹 )． 四、实验步骤及数据处理 1．安装置：按图实 62所示将检查、调整好的打点 计时器竖直固定在铁架台上，接好电路． 2．打纸带：将纸带的一端用夹予固定在重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔。 用手提着纸带使重物静止在靠近打点计时器的地方．先接通电源，后松开纸带，让重物带着纸带自由下落．更换纸带重复做 3～ 5次实验． 3．选纸带：在打好点的纸带中挑选点迹清晰且打点呈一条直线的一条纸带． 4．数据处理：在起始点标上 0，在以后各点依次标上 l、 3„„ 用刻度尺测出对应下落高度 h h h3„„ 利用 Thhv nnn 2 11  计算出点 点 点 „„ 的瞬时速度 v1， vv „„ 5．验证 方法一：利用起始点和第 n 点计算．代入 221nn vgh和,如果在实验误差允许的条件下 , 221nn vgh则机械能守恒定律是正确的． 方法二：任取两点计算 . (1)任取两点 A、 B测出 hAB，算出 ghAB． (2)算出 222121 AB VV 的值． (3)在实验误差允许的条件下，如果 222121 BAAB VVgh ,则机械能守恒定律是正确的． 方法三：图象法．从纸带上选取多个点，测量从第 一点到其余各点的下落高度 h，并计算各点速度的平方 V2。 然后以 221V为纵轴，以 h 为横轴，根据实验数据绘出 221Vh 图 线．若在误差允许的范围内图象是一条过原点且斜率为 g的直线，则验证了机械能守恒． 五、注意事项 1．打点计时器要稳定地固定在铁架台上，打点计时器平面与纸带限位孔调整在竖直方向，以减小摩擦阻力． 2．重物要选用密度大、体积小的物体，这样可以减小空气阻力的影响，从而减小实验误差． 3．实验中，需保持提纸带的手不动，且保证纸 带竖直 ,待接通电源，打点计时器工作稳定后，再松开纸带． 4．测下落高度时， 要 从第一个打点测起，并且各点对应下落高度要一次性测量完． 5．可以不测出物体质量，只需验证 221nn vgh。 即可． 6．速度不能用 nn gtv  或 nn ghv 2 计算，因为只要认为加速度为 g，机械能当然守恒，即相当于用机械能守恒定律验证机械能守恒定律，况且用 nn gtv  计算出的速度比实际值大，会得出机械能增加的 结论，而因为摩擦阻力的影响，机械能应该减小，所以速度应从纸带上直接测量计算．同样的道理，重物下落的高度 h，也只能用刻度尺直接测量，而不能用gvhgth nnnn 221 22  或计算得到． 六、误差分析 1．本实验中因重物和纸带在下落过程中要克服各种阻力 (空气阻力、打点计时器阻力 )做功，故动能的增加量 △ EK稍小于重力势能的减少量 △ EP，即 △ EK△ EP，这属于系统误差．改进的办法是调整器材的安装，尽可能地减小阻力． 2．本实验的另一个误差来源于长度的测量，属偶然误差．减小误差的办法是测下落距离时都从第 一点 0量起，一次性将各打点对应的下落高度测量完，采用多次测量取平均值来减小误差． 高考真题 14（ 2020海南卷） .现要通过实验验证机械能守恒定律。 实验装置如图 1所示：水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上 A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为 M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为 m的砝码相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B 点有一光电门，可以测试遮光片经过光电门时的挡光时间 t，用 d 表示 A 点到导轨低端 C点的距离， h 表示 A 与 C 的高度差， b 表示遮光片的宽度， s表示 A ,B 两点的距离，将遮光片通过 光电门的平均速度看作 滑块通过 B点时的瞬时速度。 用 g表示重力加速度。 完成下列填空和作图； （ 1）若将滑块自 A点由静止释放，则在滑块从 A运动至 B的过程中，滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为 ____。 动能的增加量可表示为 _ _。 若在运动过程中机械能守恒，21t与 s的关系式为21t= __ (2)多次改变光电门的位置，每次均令滑块自同一点（ A 点）下滑，测量相应的 s 与 t值，结果如下表所示： 以 s为横坐标，21t为纵坐标，在答题卡上对应图 2 位置的坐标纸中描出第 1 和第 5 个数据点；根据 5 个数据点作直线，求得 该直线的斜率 k=__________ 214 .10   sm (保留 3 位有效数字 ). 由测得的 h、 d、 b、 M 和 m 数值可以计算出21 st 直线的斜率 ok ，将 k 和 ok 进行比较，若其差值在试验允许的范围内，则可认为此试验验证了机械能守恒定律。 答案： （ 1） ()h M m gsd  、 221 ()2 bmMt、221 2 ( )()hM dm g st M m db  （ 2） 实验 七 验证动量守恒定律 以上就是 力学的实验题，这部分实验， 大多数情况下与教材上的情形一致，重在考查学生的基本实验技能（常见实验仪器的使用、读数、数据的采集，记录、图像法处理实验数据，简单误差分析）。 少数情况下会要求比较高，体现出“老背景 ，新面孔”。 根据所要测量的相关量、探究或验证的物理规律，列出其数学表达式，根据表达式进行相关的分析、选择、判断、计算，以达到设计和完成实验的目的，培养学生分析综合、实验探究和实践创新 的 能力。 实验 八 测定金属的电阻率 本题 是 第一个电学实验 ， 但是 对基本物理仪器的考察却很全面，需要小心对待。 另外， 分压、限流的选择也是本题的一个考点： 分压电路可以使待测电阻上的电压从最大值调到零，限流电路却不可以．分压电路连线复杂，限流电路连线简单．分压电路消耗的额外功率大，限流电路消耗的额外功率小．我们可根据这两种电 路的特点，按照实 情况 选择电路。 原则上 是能限流不分压（ 节能 ） ， 但 实际 题目中基本都是分压。 一、实验目的 ． ． ． 二、实验原理 1．把金属丝接人电路中，用电压表测金属丝两端的电压，用电流表测金属丝中的电流，利用 R=U/I，得到金属丝的电阻． 2．用米尺量得金属丝的长度 L，用螺旋测微器量得金属丝的直径，算出横截面积 S． (1)螺旋测微器的构造原理 ① 螺旋测微器的构造如 下 图所示是常用的螺旋测微器．它的小砧 A和固定刻度 S固定在框架F上．旋钮 K、微调旋钮 K′ 和可动刻度 H、测微螺杆 P连在一起，通过精密螺纹套在 S上． ② 螺旋测微器的原理测微螺杆 P 与固定刻度 S 之间的精密螺纹的螺距为 ，即旋钮 K每旋转一周， P前进或后退。 而可动刻度 H上的刻度为 50等份，每转动一小格， P前 进或后退 ，即螺旋测微器的精确度为 ．读数时误差出现在毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺． (2)螺旋测微器的读数：测量时被测物体长度的整。