（步步高）2016版高考物理（全国专用）大二轮总复习与增分策略配套课件+文档 专题七实验技能与创新第1讲 力学实验与创新

（步步高）2016版高考物理（全国专用）大二轮总复习与增分策略配套课件+文档 专题七实验技能与创新第1讲 力学实验与创新内容摘要：

1、高中物理资源下载平台世昌的博客 高考对学生实验的考查，主要有以下十一个实验：研究匀变速直线运动；探究弹力和弹簧伸长的关系；验证力的平行四边形定则；验证牛顿运动定律；探究动能定理；验证机械能守恒定律；测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器) ；描绘小电珠的伏安特性曲线；测定电源的电动势和内阻；练习使用多用电表；传感器的简单使用高考除了对课本中原有的学生实验进行考查外，还增加了对演示实验的考查，利用学生所学过的知识，对实验器材或实验方法加以重组，来完成新的实验设计设计型实验的考查将逐步取代对课本中原有的单纯学生实验的考查应考策略 抓住实验的灵魂实验原理，掌握数据处理的方法，熟知两类误差分析第 1 2、 讲力学实验与创新高考题型 1探究弹力和弹簧伸长的关系解题方略实验数据的处理方法：(1)列表法将测得的实验数据填入设计好的表格之中，可以分析两物理量间的定性关系(2)图象法根据记录的实验数据在平面直角坐标系内进行作图若是曲线应平滑，若是直线要让尽量高中物理资源下载平台世昌的博客 ，或在直线两侧均匀分布(3)函数法往往是根据图象得到物理量间的函数关系方程式例 1 (2015福建理综19) 某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验(1)图 1 甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，其示数为 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_ 1(2)本实验通过在弹簧下端 3、悬挂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 明显偏离直线(2015北京市东城区 4 月模拟) 一名同学利用图 2 装置做“测定弹簧的劲度系数”的实验高中物理资源下载平台世昌的博客 (1)以下是这位同学根据自己的设想拟定的实验步骤，请按合理的操作顺序将步骤的序号写在横线上_A以弹簧长度 l 为横坐标，以钩码质量 m 为纵坐标，标出各组数据( l， 4、m )对应的点，并用平滑的曲线连接起来；B记下弹簧下端不挂钩码时，其下端 A 处指针在刻度尺上的刻度 将铁架台固定于桌子上，将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一把刻度尺；D依次在弹簧下端挂上 1 个、 2 个、3 个钩码，待钩码静止后，读出弹簧下端指针指示的刻度记录在表格内，然后取下钩码；E由图象找出 ml 间的函数关系，进一步写出弹力与弹簧长度之间的关系式(重力加速度取 g10 m/s 2)，求出弹簧的劲度系数(2)图 3 为根据实验测得数据标出的对应点，请作出钩码质量 m 与弹簧长度 l 之间的关系图线图 3(3)写出弹簧弹力 F 和弹簧长度 l 之间关系的函数表达式：_.(4)此 5、实验得到的结论是：此弹簧的劲度系数 k_ N/m.( 计算结果保留三位有效数字)高中物理资源下载平台世昌的博客 (5)如果将指针分别固定在图中 A 点上方的 B 处和 A 点下方的 C 处，作出钩码质量 m 和指针刻度 l 的关系图象，由图象进一步得出的弹簧的劲度系数 kB、k k C与 k 相比，可能是_(请将正确答案的字母填在横线处 )Ak k Bk kCk k Dk 验证力的平行四边形定则解题方略1本实验考查的重点是“力作用效果的等效性” 2对实验步骤中两个分力和合力的大小和方向的确定也是考查的重点例 2 (2015广州二模)一同学用电子秤、水壶、细线、墙钉和贴在墙上的白纸等物品，在家中 6、验证力的平行四边形定则图 4(1)如图 4(a)，在电子秤的下端悬挂一装满水的水壶，记下水壶_时电子秤的示数 F.(2)如图(b)，将三细线 2、L 3 的一端打结，另一端分别拴在电子秤的挂钩、墙钉 A 和水壶杯带上水平拉开细线 白纸上记下结点 O 的位置、_和电子秤的示数 3)如图(c)，将另一颗墙钉 B 钉在与 O 同一水平位置上，并将 在其上手握电子秤沿着(2)中 方向拉开细线 _和三根细线的方向与(2) 中重合，记录电子秤的示数 4)在白纸上按一定标度作出电子秤拉力 F、F 1、F 2 的图示，根据平行四边形定则作出 2 的合力 F的图示，若_，则平行四边形定则得到验证高中物理资源下载 7、平台世昌的博客 (2015河南八校模拟) 某同学找到一条遵循胡克定律的橡皮筋并利用如下实验器材验证平行四边形定则：刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子、质量不同的小重物若干、竖直木板实验方案如下：将橡皮筋的两端分别与两条细绳相连，测出橡皮筋的原长；将橡皮筋一端细绳用钉子固定在竖直木板上的 A 点，在橡皮筋的中点 O 再用细绳系重物，自然下垂，如图 5 甲所示；图 5将橡皮筋的另一端细绳固定在竖直木板上的 B 点，如图乙所示(1)为完成本实验，下列还必须测量的物理量为_ (填选项前字母)A小重物的质量B细绳的长度C图甲中 橡皮筋的长度D图乙中 橡皮筋的长度(2)在完成本实验的过程中，必须注意的 8、事项是_ (填选项前字母)A橡皮筋两端连接的细绳长度必须相同B图乙中 A、B 两点必须等高C图乙中连接小重物的细绳必须在 B 夹角的角平分线上D记录图甲中 O 点的位置和 方向E记录图乙中 O 点的位置和 B 的方向(3)钉子位置固定，若利用现有器材，改变条件，可采用的方法是_高考题型 3验证牛顿运动定律考试大纲规定的六个力学实验中有四个涉及打点计时器：研究匀变速直线运动、探究高中物理资源下载平台世昌的博客 、质量的关系、探究做功和物体速度变化的关系和验证机械能守恒定律这类实验的关键是要掌握纸带的分析处理方法，对于纸带常有以下三大应用：(1)由纸带确定时间要区别打点计时器打出的点与人为选取的计 9、数点之间的区别与联系，便于测量和计算，一般每五个点取一个计数点，这样时间间隔为 t s0.1 s.(2)求解瞬时速度利用做匀变速直线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 6所示，打 n 点时的瞬时速度 vn12(3)用“逐差法”求加速度如图 7 所示，a( (3T)2图 7有些实验用光电门代替打点计时器来完成瞬时速度和加速度的测量，具体做法如下：求瞬时速度：把遮光条(宽度为 d)通过光电门的时间 t 内的平均速度看做物体经过光电门的瞬时速度，即 v 加速度：若两个光电门之间的距离为 L，则利用速度与位移的关系可求加速度，即a (2015临沂二模)某同学采用如图 8 甲所示 10、的装置验证牛顿运动定律用沙桶和沙的重力提供小车所受合力 世昌的博客 (1)图乙是实验中获取的一条纸带的一部分，其中 O、A、B、C 、D 是计数点，每相邻两计数点间还有 4 个点(图中未标出 )，已知打点计时器使用的交流电源的频率为 50 点时小车的速度大小为_ m/m/计算结果均保留 2 位有效数字)(2)用增减沙子的方法改变拉力的大小与增减钩码的方法相比，它的优点是_( 填序号)A可以改变滑动摩擦力的大小B可以更方便地获取多组实验数据C可以比较精确地平衡摩擦力D可以获得更大的加速度以提高实验精度图 9(3)根据实验中得到的数据描出如图 9 所示的图线，发现该图线不过原点且图线后半段偏离直线 11、产生这种结果的原因可能是_(填序号)A在平衡摩擦力时将木板右端垫得过高B没有平衡摩擦力或者在平衡摩擦力时将木板右端垫得过低C图线的后半段偏离直线，是因为沙和沙桶的质量一定大于小车的质量D图线的后半段偏离直线，是因为沙和沙桶的质量不再远小于小车的质量预测 3(2015海南省 5 月模拟) 某同学利用如图 10 所示装置研究外力与加速度的关系将力传感器安装在置于水平轨道的小车上，通过细绳绕过定滑轮悬挂钩码，小车与轨道及滑轮间的摩擦可忽略不计开始实验后，依次按照如下步骤操作：图 10同时打开力传感器和速度传感器；释放小车；关闭传感器，根据 Ft、vt 图象记录下绳子拉力 F 和小车加速度 a；高中物 12、理资源下载平台世昌的博客 重复上述步骤(1)某次释放小车后得到的 Ft、vt 图象如图 11 所示根据图象，此次操作应记录下的外力 F 大小为_ N，对应的加速度 a 为_ m/s 2.(保留 2 位有效数字)图 11(2)利用上述器材和过程得到的多组数据作出小车的加速度 a 随 F 变化的图象( aF 图象)，如图 12 所示若图线斜率为 k，则安装了力传感器的小车的质量为_图 12高考题型 4探究动能定理解题方略在探究动能定理时，通常有定性分析和定量计算两种考查方式定性分析一般要求作出Wv 2图象，也可以拓展为与 W 或 lv 2等；定量计算时需要用 W算合外力做的功，再利用 算出动能的变化量，比12 12 20较即可例 4 (2015东北三省四市模拟) 某实验小组要探究力对原来静止的物体做功与物体获得速度的关系，选取的实验装置如图 13 所示，实验主要步骤如下：图 13(1)实验时为使橡皮筋对小车所做的功即为合外力对小车所做的功，在未连接橡皮筋时将木板的左端用小木块垫起，使木板倾斜合适的角度，打开打点计。