三维设计 高考物理 专题复习图书电子文档 专题五 物理实验

三维设计 高考物理 专题复习图书电子文档 专题五 物理实验内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 、误差与有效数字1误差误差 产生原因 大小特点 减小方法系统误差实验仪器不精密实验原理不完善实验方法粗糙总是偏大或偏小更新仪器完善实验原理偶然误差 测量、读数不准确 忽大忽小 画图像或取平均值2有效数字(1)定义：带有一位不可靠数字的近似数据。 有效数字的最后一位是测量者估读出来的，是误差的来源。 (2)从数字左边第一个不为零的数字算起，如 为三位有效数字。 二、基本仪器的使用与读数1长度测量类(1)游标卡尺的读数：游标尺(度格数 刻度总长度每小格与 1毫米差精度(量结果(游标尺上第 n 个刻线与主尺上的某刻度线对正时)(0 9 尺上读的毫米数0.1 9 尺上 2、读的毫米数9 尺上读的毫米数 (2)螺旋测微器的读数：测量值固定刻度整毫米数半毫米数可动刻度读数(含估读) 时间测量类(1)机械秒表的读数：原理：机械秒表的长针是秒针，转一周是 30 s，因为机械表采用的是齿轮传动，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，指针走一圈 15 小格为 0.5 秒表的读数方法是：T短针读数( 长针读数(t 2)。 (2)打点计时器：计时器种类 工作电源电压 打点间隔电磁打点计时器 交流 50 6 V 流 50 20 V s(3)频闪照相机：其作用和处理方法与打点计时器类似，它是用等时间间隔获取图像 3、信息的方法，将物体在不同时刻的位置记录下来，使用时要明确频闪的时间间隔。 典例 (2013 哈尔滨一中模拟 )有一游标卡尺，主尺的最小分度是 1 标上有 20个小的等分刻度。 用它测量一小球的直径，如图 511 甲所示的读数是_ 螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图乙所示的读数是_ 图 511解析 游标卡尺的精确度为 以 d 甲 10 200旋测微器的读数 d 乙 1.5 答案 、方法技巧要用好1游标卡尺在读数时先确定各尺的分度，把数据读成以毫米为单位的，先读主尺数据，再读游标尺数据，最后两数相加。 2游标卡尺读数时不需要估读。 3螺旋测微器读数时，要准确到 读到 果若用 单位，小数点后必须保留三位数 4、字。 二、易错易混要明了1游标卡尺在读数时注意区分卡尺的精度。 2螺旋测微器在读数时，注意区别整刻度线与半毫米刻度线，注意判断半毫米刻度线是否露出。 (2012广东高考)某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸。 分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图512(a)和(b) 所示，长度为_径为_图 512解析：游标卡尺的精度为 0.1 以 L(50 10.1)旋测微器的读数为 d(5案：例 (2013 湛江模拟) 在探究动能定理的实验中，某实验小组组装了一套如图513 所示的装置，拉力传感器固定在小车上，一端与细绳相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小。 穿过打 5、点计时器的纸带与小车尾部相连接，打点计时器打点周期为T，实验的部分步骤如下：光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 13(1)平衡小车所受的阻力：不挂钩码，调整木板右端的高度，用手轻推小车，直到打点计时器打出一系列_的点。 (2)测量小车和拉力传感器的总质量 M，按图组装好仪器，并连接好所需电路，将小车停在打点计时器附近，先接通拉力传感器和打点计时器的电源，然后_，打出一条纸带，关闭电源。 (3)在打出的纸带中选择一条比较理想的纸带如图 51 4 所示，在纸带上按打点先后顺序依次取 O、A、B、C、D 、E 等多个计数点，各个计数点到 O 点间的距离分别用hC、h D、h E表示，则小车和拉力传感 6、器在计时器打下 D 点时的动能为_，若拉力传感器的读数为 F，计时器打下 A 点到打下 D 点过程中，细绳拉力对小车所做功为_。 (4)某同学以 A 点为起始点，以 A 点到各个计数点动能的增量 纵坐标，以 A 点到各个计数点拉力对小车所做的功 W 为横坐标，得到一条过原点的倾角为 45的直线，由此可以得到的结论是_。 图 514解析 (1)平衡小车所受阻力时应不挂钩码，轻推小车后，小车能沿木板匀速下滑，纸带上打的点间距相等。 (2)实验操作时应先接通拉力传感器和打点计时器的电源，然后再释放小车。 (3)由平均速度公式可知，v D2 M8 点到打下 D 点的过程中细绳拉力对小车所做的功 WF(h Dh 7、 A)(4)如果 W倾角为 45，则有 WE k，故可得出外力所做的功等于物体动能的变化量。 答案 (1)间距相等 (2) 释放小车 (3) F(h Dh A)(4)外力所做的功等M8 、方法技巧要用好1计时点与计数点要区别打点计时器打出的点与人为选取的计数点之间的区别与联系，为便于测量和计算，一般每五个点取一个计数点，这样时间间隔 t s0.1 s。 2求瞬时速度的方法利用做匀变速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515 所示，求打某一点的瞬时速度，只需在这一点的前后各取相同时间间隔 T 的两段位移 ，则打 n 点时的速度。 12153利用纸带求加速度的方法(1)利用 8、a 求解：在已经判断出物体做匀变速直线运动的情况下可利用1x n 加速度 a。 (2)逐差法：图 516如图 516 所示，由 xnx m(nm )a 1 ，a 2 ，a 3 ，a )两段法：把上面 x1、x 2、x 3、x 4、x 5、x 6 分成时间相等(均为 3T)的两大段，则由x2x 1 得： (x4x 5x 6)( x1x 2x 3)a(3T )2，解出的 a 与上面逐差法结果相等，但却要简单得多。 (4)图像法：由 ，求出相应点的速度。 12T确定各计数点的坐标值(v 1， T)、(v 2,2T)、(v n，。 光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 画出 vt 图像，图线的斜率为物体做匀 9、变速直线运动的加速度。 4利用纸带判断物体做匀变速直线运动的方法(1)若相邻两计数点之间的距离满足 xx 2x 1x 3x 2 x nx n1 恒量()，说明物体做匀变速直线运动。 (2)vt 图像为倾斜直线，说明物体做匀变速直线运动。 二、易错易混要明了1注意打点周期与计数点间时间间隔的关系。 2用逐差法求加速度时，注意公式中分母上的常数与位移段数的关系。 3注意单位换算。 (2013云南部分名校统考)某同学用图 517 甲的实验装置探究小车的加速度 a 与小车所受合力 F 及质量 M 的关系。 打点计时器所用交变电流的频率为 50 517(1)某次实验中得到的纸带如图乙所示，每两个点间还有四个计时点未画 10、出。 则可求出小车的加速度大小为_ m/s 2；(2)该同学在平衡摩擦力后进行实验，实际小车在运动过程中所受的拉力_砝码和盘的总重力(填“大于” “小于 ”或“等于”) ，为了便于探究、减小误差，应使小车质量M 与砝码和盘的总质量 m 满足_的条件。 解析：(1)由逐差法可求加速度，a m/ 10 24)由纸带的运动情况可知，纸带、砝码和盘一起加速运动，所以拉力小于砝码和盘的光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址。 由 立得，F ，所以当 mM 时，F为了小误差，应使 mM。 答案：(1)2) 小于Mm典例 (2013 广州模拟) 请完成 “验证力的平行四边形定则”实验的相关内容。 (1)如图(a) 11、，铺有白纸的水平木板上，橡皮条一端固定在 A 点，另一端拴两个细绳套。 (2)如图(b)，用两个弹簧测力计互成角度拉橡皮条，使绳与橡皮条的结点伸长到某位置并记为 O 点，记下此时测力计的示数 _。 (3)如图(c)，用一个弹簧测力计拉橡皮条，使绳与橡皮条的结点拉到 O 点，记下此时测力计的示数 F_N 和细绳的方向。 (4)如图(d)，已按一定比例作出了 2 和 F 的图示，请用作图方法作出 合力 F。 (5)合力 F与 F 大小相等，方向略有偏差，如果此偏差仅由 起，则原因是 大小比真实值偏_、F 1 与 夹角比真实夹角偏_。 (填“大”或“小”)图 518解析 (2)在用两个弹簧测力计互成角度拉橡皮条时，需记录两测力计的示数 2及两条细绳的方向。 (3)F 的大小为 F。 (4)作图如图所示。 光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (5)由图可以看出，如果偏差仅是由 原因是 1与 答案 (2)两条细绳的方向 (3)4)图见解析(5)大 大一、方法技巧要用好1图像法处理实验数据的规则(1)作图一定要用坐标纸， 坐标纸的大小可根据有效数字的位数和结果的需要来定；(2)要标明坐标轴物理量、单位，在轴上每隔一定的间距按有效数字的位数标明数值；(3)图上的连线不一定通过所有的数据点，而应尽量使数据点合理地分布在线的两侧；。