《纸带基本实验公开课教案教学设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《纸带基本实验公开课教案教学设计.docx（11页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、高春学与网2013年高考物理最有可能考的必考点“挖井”系列训练纸带类基本实验1.在“探究加速度与力、质量的关系”实验时，已提供了小车，一端附有定滑轮的长木板、 电火花打点计时器、纸带、拴有细线的小盘、天平及祛码、导线。（1）为了完成实验，还需要的实验器材有A.低压交流学生电源B.刻度尺C.钩码D.弹簧秤（2）实验中某同学在保持小车质量不变的情况下，屡次给小盘中添加 祛码，并测出对应的加速度a,由此实验数据可画出aF图线，图 线的AB段偏离直线，分析造成此误差的主要原因是A.未平衡小车与长木板之间的摩擦B.平衡摩擦力时长木板的倾角调的太大C.小盘中放的祛码的总质量太大D.所用小车的质量太大1.
2、(1) BC (2) C 2.某同学用图示实验装置来测量物块与木板间的动摩擦因数口，一带有窄片的物块被一弹簧弹射装置弹射出去，沿水平木板滑行，途中安装一光电门，标记为0点。设重力加速度为go（1）测得窄片的宽度为L,记下窄片通过光电门的时间At,还需要测量的物理量有 o （标明相关物理量的符号）（2）物块和木板间的动摩擦因数u =答案：物块最后停止时的位置与。点间的距离s（2分）（2）（3分）解析：根据窄片的宽度L,窄片通过光电门的时间At,可以得出窄片经过。点时的速度 v=L/At,对物块经过。点到最后停止的过程，由动能定理，-ktmgs=0.gmv2,解得物块 一和木板间的动摩擦因数四=L
3、、2交3），高春学与网解析：越靠近重物的位置打点越早，点迹越密集，B点更方便计算速度故取B点来验证机械能 守恒8.在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如 图所示，并在其上取A、B、C、D、E、F、G等7个计数点，每相邻两个计数点间还有4 个点，图中没有画出，打点计时器接周期为02 s的交流电源.他经过测量并计算得到打 点计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度如下表：速度/m 0.1220.1640. 2050.2500.289对应点BCDEF计算Vf的公式为匕二；（2）根据（1）中得到的数据，以A点对应的时刻为t=0,作出/一t图象，并求物体的加速
4、 度 a=m/s2 ;（3）如果当时电网中交变电流的频率是f=51 Hz,而做实验的同学并不知道，那么加速度的 测量值与实际值相比（选填：偏大、偏小或不变）.d -d答案： 七=一-(2)= 0.4250.005m/,图略(3)偏小10T9.在“测定匀变速直线运动的加速度”实验中，打点计时器使用的交流电的频率为50 Hz, 记录小车做匀变速运动的纸带如下图，在纸带上选择0、1、2、3、4、5的6个计数点，相 邻两计数点之间还有四个点未画出，纸带旁放着带有最小分度毫米的刻度尺，零点跟“0” 计数点对齐，由图可以读出三个计数点1、3、5跟0点的距离填入以下表格中.距离dxdzd3测量值/cm计算小
5、车通过计数点“2”的瞬时速度为吸二 m/s;小车的加速度是a=m/s2（保存两位有效数字）.10.在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中， 质量m=1. 00 kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打答案：1. 20 5. 40 12. 00 V2 =0. 21 m/s （3=0. 60 m/s2OABCff,!H15.55 cmHIII19.20 cm；II23.23 cmm卜01高唐学三网出一系列点.如下图为选取的一条符合实验要求的纸带，0为第一个点，A、B、C为从合适 位置开始选取的三个连续点(其他点未画出).打点计时器每隔0. 02 s打一次点，当地 的重力加速度g=9. 80m/s
6、2.那么：(1)纸带的一端(选填“左”或右)与重物相连；(2)根据图上所得的数据，应取图中0点和一点来验证机械能守恒定律；(3)从0点到所取点，重物重力势能减少量AEp=J,动能增加量Ek=J；(结果取3位有效数字)(4)实验的结论是 o答案：(1)左(2)B(3) 1.881.84(4)在误差范围内，重物下落过程中机械能守恒高春学与网3.某个同学分别做“探究加速度与力、质量关系”的实验。如图甲所示是该同学探究小车加速度与力的关系的实验装置，他将光电门固定在水平轨道上的B点，用不同重物通过细 线拉同一小车，每次小车都从同一位置A由静止释放.BA01020 图甲图乙（1）假设用游标卡尺测出光电门
7、遮光条的宽度d如图乙所示，那么d=cm；实验时将小 车从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间At,那么小车经过光电 门时的速度为 （用字母表示）；（2）测出多组重物的质量加和对应遮光条通过光电门的时间At,并算出相应小车经过光 电门时的速度匕通过描点作出线性图象，研究小车加速度与力的关系。处理数据时应作出 （选填“f”或“ m ）图象；.答案：（1） 1.050, （2）v2mAr解析:根据游标卡尺读数规那么，遮光条的宽度t/=10mm-rl0x0.05mm=10.50mm=1.050cm 由速度定义可知，小车经过光电门时的速度为=工。每次小车都从同一位置A由静止释放，测
8、出小车上遮光条通过光电门时的速度V,在小车质量M远远大于重物的质量也 时，小车所受拉力可认为等于mg,由y=2aL, mg=Ma可得/与m成正比，因此处理 数据时应作出m图象。3 .甲、乙两个实验小组采用了不同的方法“探究动能定理”。（1）甲实验小组利用如图8甲所示的实验装置，探究外力对滑块做功与滑块动能变化的关系。高春学与网甲实验前需要调整气垫导轨底座使之水平。气源供气后，利用现有器材如何判断导轨是否 水平？答：。如图乙所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度力 cm；实验时将滑块从图甲所示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间片0.624X10%,那么 滑块经过光电门时的瞬时速度为
9、 m/s （保存三位有效数字）.在本次实验中还需要测量的物理量有：钩码的质量加、和 o （文字说明并用相应的字母表示）本实验中，外力对滑块做功/的表达式为,滑块（和遮光条） 动能变化量国的表达式为 o通过几次实验，假设两者在误差允许的范围内相等，从而说明合外力对滑块做功等于滑块动能变化量。本实验中产生系统误差的主要因素是：（2）乙实验小组用图9提供的实验器材进行实验：在“探究动能定理”的实验中，需要用电磁打点计时器记录小车带动纸带运动情况，如图9所示。给电磁打点计时器提供的电源是（选填序号）A. 4节干电池3节蓄电池C.学生电源4 V飞V,交流输出D.学生电源4 V6 V,直流输出实验步骤如下
10、:高春学与网将打点计时器固定在长木板上，纸带连接在小车上并穿过打点计时器的限位孔；平衡摩擦力，在长木板的左端下面垫上木块反复移动木块的位置直到小车在斜面上 保持匀速直线运动状态。将一根橡皮筋按图7方式连接在小车上，调整小车位置，在弹性限度内使橡皮筋的 形变大一些，记下小车开始运动时的位置。接通打点计时器的电源，待打点声音平稳后释放小车，得到一条打了一系列印痕的 纸带，在纸带上标明所对应的橡皮筋条数。测出纸带上打点均匀局部的最大点间距，并求出最大间隔对应的平均速度，这就是 小车的最大速度。改变橡皮筋的条数，重复上述实验。把橡皮筋条数和对应的最大速度的平方小记录在表格内。实验次数123456橡皮筋
11、条数123456小车最大速度的平方常/胡 ST22 %22 %322 %52 %6根据以上实验步骤回答以下问题：a.采用平衡摩擦力的方法可使小车做匀速直线运动，简要说明判断小车做匀速直线运动比拟精确的方法。答：b.实验步骤，“改变橡皮筋的条数，重复上述实验”中，各个橡皮筋是以串联方式 还是并联方式接在小车上？答：。C.在上述实验中，每一次实验，不同数量的橡皮筋对小车做功的大小不能直接测量, 需要转化成另一个量表示。请你说明不同数量的橡皮筋对小车做功的大小用什么量表示？ 在用此量表示时，需要注意什么？答： d.采用什么方法寻找橡皮筋对小车做功与小车动能变化的关系?ke，高春学三网 答：O答案：将
12、滑块轻放到导轨上，看滑块是否能静止，假设静止，说明轨道水平。2 分1.5601分；2. 501分；滑块与遮光条的质量M1分光电门与滑块在运动起点时遮光条之间的距离L1分mgL 1分或者丁JmgL?（守1分重%大于钩码对滑块的拉力、滑轮的轴受到的阻力等原因，使功的测量值偏大。1分（2）C 2 分a.小车拖动纸袋运动”那么量打点计时器在纸袋上打出的每两点间的间隔是否相等，假设相等，说明小车做匀速直线运动。1分b.并联1分c.用并联橡皮筋条数。表示橡皮筋对小车做功的多少。需要注意的是，每次实验，小车都应该从同一位置释放。2分d.验算每一次实验小车最大速度吃的平方与该次实验橡皮筋的条数之比是否为相等。
13、假设各次的比值在误差允许范围内相等,说明小车的动能变化量与拉力对小车做的功成正比。3分或：以橡皮筋条数。为坐标系的横轴、心2为纵轴，建立坐标系，根据测量的数 据在坐标系上描出相应的数据点，将这些点连接，假设是通过原点的一条直线，就说明小 车的动能变化量与拉力对小车做的功成正比。5. “物体所受的合力减小，物体的运动速度就一定减小吗？ ”某同学设计了如图甲所示的实 验装置研究这一问题：先调节斜面倾角，使小车不受拉力时可近似做匀速运动，然后将一根 橡皮筋一端固定，另一端系在小车上，将小车拉到靠近打点计时器的位置.启动打点计时器 并从静止起释放小车，得到如图乙所示的纸带.打点计时器的打点周期为T,纸
14、带上各点为连 续打出的点，纸带上某点P与其相邻点间距离分别为X、X2.(选填“偏大”或“偏小).(选填“偏大”或“偏小).2T.这样计算得到的结果与真实值相比(2)从纸带上选取假设干点进行测量和计算，得出这些点对应的速度v和时刻t,如下表:时刻t/s00.120.180.240300360.420.500.60速度 v/(m s 1)00.500.700.860.940.980.980.980.98请根据实验数据作出小车的v-t图像。(3)通过对实验结果的分析，可以得到实验结论:高春学与网答案：（。很短时间内的平均速度近似等于瞬时速度，偏小（2）根据实验数据作出小车的vt图像如图。（3）物体所
15、受的合力减小，物体的运动这度不一定喊小。解析：空计算出的实质是（、，/X2）位;夕内的少为速度。由于打点计时器的打点周期T非常小,所以用 工上来计算打点P时小车速度的大小的理由是短时间内的平均速 2T度近似等于瞬时速度。由于物体橡皮筋弹力作用下做加速度逐渐减小的加速运动，计算 得到的结果与真实值相比偏小。6.）某实验小组利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验，图乙是她们选择的一条较 理想的纸带，。点是打点计时器打出的第一个点，计数点4 B、C、D、E、是纸带上相邻的 点。她们测出了各点与。点的距离/z后做出了必要的计算，测量和计算的记录见下表（计数 点的速度用u表示）甲计数点ABCDEFh(
16、cm)6.939. 4712.415. 7119.4123.49v(m/s)1. 161. 371.561. 751.952. 14v2(m2 /s2)1.351.882. 433. 064. 054. 58高春学与网测量某点与。点距离人的记录中不合理的一组是（填写计数点名称）计数点、E、尸与。点之间的距离分别用/%、%、%表示，打点计时器的打点周期用T表示，那么打下计数点E时纸带的速度以= （用符号表示），重物运动 的加速度。= （用符号表示）该小组的同学在坐标纸上建立图丙所示坐标系，标出了各组测量数据的坐标点，并在坐标系中画出声图线。由图线可以判断计数点 的测量误差较大（填写计数点名称），
17、据图线得到重力加速度g测m/s2 （保存三位有效数字）下判断中正确的选项是A.在误差允许的范围内，该实验小组到达了实验目的B.该地的重力加速度比g测偏大C.她们实验操作过程中是先释放纸带然后再闭合打点计时器开关D.实验过程中阻力引起的误差属于系统误差高春学与网答案：C （1分）生二生，二2 %）（4分，各2分，其它等效的表示也给分）2T厂E点（2分）；9.709.7811）/一（2分）ABD（3分，少选2分，有错选的0分）解析：用毫米刻度尺测量，记录数据应该估读到0.1毫米，所以测量某点与。点 距离的记录中不合理的一组是C。根据做匀变速直线运动的物体在一成时间网的平均速度等于在中间时刻的瞬时
18、速度可得打下计数点E时纸方的速安心=二 o 由Ax二aT；可得2T重物运动的加速度a =。由于E点偏离直线较远,由图线可人？断计数点E&J测量误差较大（填写计数点名称）, 由mgh命可得：v:=2gho图线斜即等于 人 据图线得到重力加速度g*二9.75一m/s由于实验结果得出的/ T图线是直线，且测出的重力加速度g：*9. 75_m/s；。 所以在误差允许的范围内，该实验小组到达了实验目的。由于重物下落过程中 要受到空气阻力和摩擦阻力，所以该地的重力加速度比小偏大。她们实验操作 过程中是先闭合打点计时器开关然后再释放纸带。实验过程中阻力引起的误差 属于系统误差。选项ABD正确。7.在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,质量炉1.00kg重物自由下落，打点计时器在纸带上T B T. /AT o T1 15.55cm 4打出一系列点.如下图为选取的一条符合实验要求的纸带，。为第一个点，力、B、。为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出）.打点计时器每隔0. 02 s打一次点，当地的重力加速度F9. 80m/s2.那么：19.20i23纸带的 端（选填“左”或右）与重物相连；（2）根据图上所得的数据，应取图中。点和 点来验证机械能守恒定律；7.答案：左（1分）（2）夕（1分）