高中物理力学实验题及例题分析
一、实验目的
1. 学会使用打点计时器
例题:某同学在做“用打点计时器测速度”的实验时,用打点计时器打出的纸带上记录了各点的迹,他已在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G等7个计数点,并测量出相邻两点间的距离,如图所示。
(1)根据纸带可判定出该实验的实验目的是____。
(2)若每两个相邻计数点间还有4个点没有画出,则计数器打B点时,小车的速度为______m/s。
二、实验原理
1. 验证力的平行四边形定则的实验原理是等效法。即用一个力与几个分力共同作用的效果相同,它等于一个合力与一个分力的大小。为了验证平行四边形定则,需要测量力的大小和方向,并作出力的图示。
三、实验步骤
1. 安装实验装置,并检查装置是否正确。
2. 固定其中两个弹簧测力计,将白纸置于桌面上,用图钉固定。用铅笔在纸上描下两个弹簧测力计对橡皮条拉力的方向。
3. 细绳套系在橡皮条的一端,并使结点到达某一点O并拉紧细绳。在结点处轻轻提起细绳套,同时记下______和______。
四、例题分析
【分析】
本题考查了验证力的平行四边形定则的实验原理和实验步骤,关键是明确实验原理和步骤,知道实验中需要注意的事项。
【解答】
(1)根据纸带可判定出该实验的实验目的是验证力的平行四边形定则;故答案为:验证力的平行四边形定则;
(2)根据匀变速直线运动的推论公式$v = \frac{x_{B} + x_{C}}{2T}$得:$v = \frac{x_{B} + x_{C}}{2T} = \frac{3.6 + 5.6}{2 \times 0.1}m/s = 4.5m/s$;故答案为:$4.5$。
五、实验注意事项
1. 固定弹簧测力计时必须调整到零刻度线处,读数时视线要正对刻度线。
2. 拉橡皮条的细绳套应适当长些,标记同一细绳方向的两点要远些。
3. 弹簧测力计在使用前应先调指针至零刻度线处。
4. 实验中应尽量减小误差或减小绳与滑轮间的摩擦。
六、例题解答
【分析】
本题考查了验证力的平行四边形定则的实验注意事项和实验步骤,关键是明确实验原理和步骤,知道实验中需要注意的事项。
【解答】
解:本题中要注意:固定弹簧测力计时必须调整到零刻度线处;读数时视线要正对刻度线;拉橡皮条的细绳套应适当长些;标记同一细绳方向的两点要远些;弹簧测力计在使用前应先调指针至零刻度线处;为了减小误差,应尽量减小绳与滑轮间的摩擦;同时注意两分力的夹角不能太大或太小;故答案为:零刻度线;两细绳的方向。
高中物理力学实验题及例题
例题:在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,以下说法正确的是( )
A. 弹簧被拉伸时,不能超出它的弹性限度
B. 弹簧的劲度系数由弹簧本身决定
C. 改变刻度尺的零点,不会影响测量结果
D. 利用图象法求弹簧伸长量时,只要知道弹簧的原始长度和弹簧的伸长量即可,不必考虑弹簧始终处于弹性限度内
答案:A、C
【解析】
弹簧的劲度系数由弹簧本身决定,与刻度尺的零点无关,D错误;要保证测量准确,不能超出弹性限度,A正确。
【例题】在“用打点计时器测速度”的实验中,下列说法正确的是( )
A. 电磁式打点计时器应使用低压交流电源
B. 实验中应先释放小车再接通打点计时器电源
C. 纸带速度可用刻度尺量出,也可用打点计时器打下的点计算出
D. 纸带上的点迹间隔越大,表示物体运动的加速度越大
答案:A、C
【分析】
了解电磁式打点计时器的工作电压,知道实验中应先接通电源再释放小车;知道纸带上的点迹间隔越大,表示物体运动的加速度越小。
【解答】
A.电磁式打点计时器应使用低压交流电源,故A正确;
B.实验中应先接通电源再释放小车,故B错误;
C.纸带速度可用刻度尺量出,也可用打点计时器打下的点计算出,故C正确;
D.纸带上的点迹间隔越大,表示物体运动的加速度越小,故D错误。
故选AC。
高中物理力学实验题常见问题包括:
1. 实验原理和数据的分析处理方法不清晰。
2. 实验操作不规范,导致数据误差大。
3. 实验设计不合理,缺乏科学性。
4. 实验器材选择不当,影响实验结果。
以下是一些高中物理力学实验题的例题:
1. 某同学在“研究匀变速直线运动”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的计数点之间还有4个点没有画出。若选A为起点,则小车运动的加速度a的值为 m/s2(保留两位有效数字)。
例题分析:根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²可以求出加速度的大小。
2. 某同学在做“验证力的平行四边形定则”的实验中,其中两个实验步骤是:
①在水平放置的木板上垫一张白纸,把橡皮条的一端固定在木板上,另一端拴两根细绳套,通过细绳套同时用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条,使它与细绳的结点达到某一位置O点,在白纸上记下O点的位置和两弹簧测力计的读数F1和F2;
②只用一个弹簧测力计通过细绳套拉橡皮条,使细绳的拉力与前面相同,在白纸上根据记下的位置和拉力的大小F1′画出力的图示。
请指出以上步骤中的错误或不足,并加以纠正。
例题分析:步骤①中,应先调整纸带,使与木板平行,并确定结点位置O;步骤②中,应将橡皮条与绳套的另一端都拉到A点。
以上只是高中物理力学实验题中的一部分常见问题和例题,实际上还有很多其他问题需要解决。只有通过不断练习和思考,才能更好地掌握力学实验题的解题方法和技巧。
