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1、人教版新教材高中物理实验必修第一册-1 -实验探究小车速度随时间变化的规律-1-实验二探究弹簧弹与形变量的关系-8-实验三探究两个互成角度的力的合成规律-14-实验四 探究加速度与力、质量的关系-20-必修第二册-29 -实验 探究平抛运动的特点-29-实验 验证机械能守恒定律-35-必修第三册-41-实验导体电阻率的测量-41-实验二练习使用多用电表-52-实验三电源电动势和内阻的测量-60-选择性必修第一册-67-实验验证动量守恒定律-67-实验用单摆测量重力加速度-75-实验三测量玻璃的折射率-80-实验四用双缝干涉测量光的波长-85-选择性必修第二册-89-实验十四 探究传感器元件特性
2、及简单应用-89-选择性必修第三册-94-实验十五 用油膜法估测油酸分子的大小-94-必修第一册实验探究小车速度随时间变化的规律1 .练习正确使用打点计时器实验目的I便行实验2 .会利用纸带求匀变速红线运动的瞬时速度、加 速度（方验器材!一电火花计时器（或电磁打点计时器）、 一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、 细线、钩码、刻度尺、导线、电源、 复写纸3 .会利用纸带探究小车速度随时间变化的规律,并 能画出小车运动的”“图像,根据图像求加速度1 .按照实验装置图,把打点计时器固定在K木板无滑 轮的一端.接好电源2 .把细线系在小车上,细线绕过滑轮.下端挂合适 的钩码,纸带穿过打点计时器.固定在小
3、车后面3 .把小车停靠在打点计时器处.接通电源.放开小车4 .小车运动一段时间后.断开电源.取下纸带5 .换纸带反复做三次,选择一条比较理想的纸带进行 测量分析傲据分析!一1 .由纸带求物体运动速度的方法:根据匀变速在线运动某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度求解,即号2 .利用纸带求物体加速度的两种方法（1）逐差法:根据4产必占=*3=3。2 （r为相邻两计数点之间的时间间隔）,求出。产梨,。2=早.。尸舉,再算出可、2、3的平均值 g4+生=丄 x （XF 七+&Z*）=（勺+%+*）-（3+巧+“3-3 37 37 3729厂即为物体的加速度（2 ）图像法:以打某计数点时为
4、计时起点,利用=号求出打各 点的瞬时速度.描点得，“图像.图线的斜率即为物体做匀变速宜线运 动的加速度注意事项1 .平行:纸带和细线要和木板平行。2 .两先两后:实验中应先接通电源,后让小车运动;实验完毕应先断开电源,后取纸带。3 .防止碰撞:在小车到达长木板末端前,应让小车停止运动,要防止钩码落 地和小车与滑轮相撞。4 .减小误差：小车的加速度要适当大些,可以减小长度的测量误差,加速度 大小以能在约50 cm的纸带上清楚地取出67个计数点为宜。5 .纸带选取：选择一条点迹清晰的纸带，舍弃点迹密集部分,适当选取计数 点。6 .准确作图:在坐标纸上,纵、横轴选取合适的单位长度（避免所描点过密或
5、过疏,而导致误差过大），仔细描点连线,不能连成折线,应作一条直线,让各点 尽量落到这条直线上,落不到直线上的各点应均匀分布在直线的两侧。误差分析1 .根据纸带测量的位移有误差。2 .电源频率不稳定,造成相邻两点间的时间间隔不完全相等。3 .纸带运动时打点不稳定引起测量误差。4 .用作图法作出的。图线并不是一条直线。5,木板的粗糙程度并非完全相同，这样测量得到的加速度只能是所测量段的 平均加速度。考点1实验思路与实验操作典例（2018北京高考）用图甲所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律接电源甲主要实验步骤如下:A,安装好实验器材。接通电源后,让拖着纸带的小车沿长木板运动，重复几 次。B.选
6、出一条点迹清晰的纸带,找个合适的点当作计时起点。=0）,然后每 隔相同的时间间隔选取个计数点,如图乙中A、B、C、0、E、所示。乙C,通过测量、计算可以得到在打A、B、C、0、瓜点时小车的速度,分别 记作功、02、。3、04、05、D.以速度。为纵轴、时间，为横轴建立直角坐标系,在坐标纸上描点，如图丙所示。丙结合上述实验步骤,请你完成下列任务:(1)在下列仪器和器材中,还需要使用的有 和 0 (填选项前的字母)A,电压合适的50 Hz交流电源B.电压可调的直流电源C.刻度尺D.秒表E,天平(含祛码)(2)在图丙中已标出计数点A、B、D、E对应的坐标点,请在该图中标出计数 点C对应的坐标点,并画
7、出。图像。(3)观察。:图像，可以判断小车做匀变速直线运动,其依据是 v-t图线斜率的物理意义是 0(4)描绘。f图像前,还不知道小车是否做匀变速直线运动。用平均速度表 示各计数点的瞬时速度,从理论上讲,对，的要求是(选填“越小越 好”或“与大小无关”);从实验的角度看,选取的大小与速度测量的误差 (选填“有关”或“无关”)。(5)早在16世纪末,伽利略就猜想落体运动的速度应该是均 匀变化的。当时只能靠滴水计时,为此他设计了如图丁所示的“斜 面实验”,反复做了上百次,验证了他的猜想。请你结合匀变速r直线运动的知识,分析说明如何利用伽利略“斜面实验”检验小球的速度是随时 间均匀变化的:解題指导，
8、本题考查了速度与时间的关系,速度没有办法直接测量,所以要利用 物理关系转换,转换成我们能够测量的量,然后再来验证速度与时间的关系。【自主解答】解析:（1）打点计时器需用交流电源;为了计算速度需要利用刻度尺测量长度。 故需要的仪器选A、Co（2）利用所给点迹描点连线得图像,其中C点的横坐标为3T,纵坐标为6,如 图所示。（3）结合图像可以看出小车的速度随时间均匀变化，所以小车做匀加速直线运 动，图线的斜率代表了小车运动时的加速度。A x越小，则越接近计数点的瞬时速度，所以r越小越好，计算速度需要用到的测量值,所以Ax的大小与速度测量的误差有关。（5）如果小球的初速度为0,其速度00c那么它通过的
9、位移8户。因此，只 要测量小球通过不同位移所用的时间,就可以检验小球的速度是否随时间均匀变 化。（要检验小球的速度是随时间均匀变化的，可以检验小球运动的位移与时间的 平方成正比,利用滴水可以得到小球的运动时间，并测出小球在相应时间内的位 移,则可以验证。）答案:（1）A C （2）见解析图（3）小车的速度随时间均匀变化加速度（4） 越小越好有关（5）如果小球的初速度为0,其速度。83那么它通过的位移xoc 因此,只要测量小球通过不同位移所用的时间,就可以检验小球的速度是否随时 间均匀变化考点2数据分析与误差分析典例（2019全国卷I ）某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑 时的运动
10、进行研究。物块拖动纸带下滑,打出的纸带的一部分如图所示。已知打 点计时器所用交流电的频率为50 Hz,纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打 出的点未画出。在A、B、C、D、E五个点中,打点计时器最先打出的是点,在打出C点时物块的速度大小为 m/s（结果保留3位有效数字）;物块下滑的加速度大小为 m/s结果保留2位有效数字）。【自主解答】解析:分析可知,物块沿倾斜长木板做匀加速直线运动,纸带上的点迹,从A 点到E点,间隔越来越大,可知物块跟纸带的左端相连，纸带上最先打出的是A 点;在打点计时器打C点的瞬间，物块的速度c=舞=-m/s=0.233 m/s;, z , 亠xcexac （6.153
11、.15）X 10_根据逐差法可知,物块下滑的加速度一=777772m/s2=0.75m/s2 答案:A 0.233 0.75【技法总结】小车运动过程中某点瞬时速度的计算式vn=Xn+是根据匀变速直线运动 某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，计算加速度时用逐差 法或v -t图像求解。考点3实验的改进与创新典例（2020.山东高考）2020年5月,我国进行了珠穆朗玛峰的高度测量,其中 种方法是通过使用重力仪测量重力加速度,进而间接测量海拔高度。某同学受 此启发就地取材设计了如下实验,测量当地重力加速度的大小。实验步骤如下:（i）如图甲所示,选择合适高度的垫块，使木板的倾角为53 ,
12、在其上表面固 定一与小物块下滑路径平行的刻度尺（图中未画出）。（ii）调整手机使其摄像头正对木板表面,开启视频录像功能。将小物块从木板 顶端释放，用手机记录下小物块沿木板向下做加速直线运动的情况。然后通过录 像的回放,选择小物块运动路径上合适的一点作为测量参考点,得到小物块相对 于该点的运动距离L与运动时间t的数据。(iii)该同学选取部分实验数据,画出了图像,利用图像数据得到小物块下滑的加速度大小为5.6 m/s2o(iv)再次调节垫块，改变木板的倾角，重复实验甲回答以下问题:(1)当木板的倾角为37时，所绘图像如图乙所示。由图像可得，物块过测量 参考点时速度的大小为 m/s;选取图线上位于
13、坐标纸网格交叉点上的A、B两点,利用 B两点数据得到小物块下滑加速度的大小为 m/s2o (结果均保留2位有效数字)(2)根据上述数据,进步分析得到当地的重力加速度大小为m/s2。(结果 保留 2 位有效数字,sin 37 =0.60, cos 37 =0.80)【自主解答】解析:(1)根据丄=伙+苏,可得 半=20十,则由 -图像可知2oo=64,(185-70) X102X 10 2 m/s,贝 0o=O.32 m/s, a=k=x 1() 2 ms =3.l m/s (2)由牛顿第二定律可知;ng sin J7ng cos 8=/na,即 a=g sin Jg cos / 当 3=53
14、时，a=5.6 m/s2,即 g sin 53 geos 53 =5.6 m/s2.当 6=37 时，a= 3.1 m/s2,即 g sin 37 /zgcos 37 =3.1 m/s2,联立解得 g=9.4 m/s2。答案:(1)0.32(或 0.33) 3.1 (2)9.4【核心归纳】实验的创新点实验思路的创新1 .滑块在斜面上靠重力的分2 .挡光片经过光电门的平均期3,平均速度的大小与挡光片白挡光片、気光电门 滑块、J与摩擦力的合力获得加速度眞度作为滑块速度）长度有关打点纸衅吃物块! 斜，而1 .物块在斜面上靠重力的分力与摩擦力的合力获得加速度2 .由纸带确定物块的加速度3 .结合牛顿第
15、二定律求动摩擦因数实验器材的创新M.2日r小车 左1 .用滴水针头代替打点计时器打纸带计时2 .小车在水平桌面上因摩擦做匀减速运动自实验过 程的创 新1 .铁球靠重力产生加2 .铁球由A门运动到3 .铁球的加速度由-11 L 1Q_Bf J甲踱B门的时间可已r图像分析得出k Z乙数字毫秒表读出实验二探究弹簧弹与形变量的关系_白验目的）侯验思路!一1 .探究弹簧弹与形变量的关系刻度尺钩码铁架台、弹簧、钩码、刻度尺、坐标纸2 .培养学生进行实验研究的科学方法 弹簧受到拉会伸长,平衡时弹簧产生的弹和外力大 小相等;弾簧的伸长量越大,弾力也就越大0行实验卜1 .安装实验仪器2 .测址弹簧的伸长盘（或总
16、长）及所受的拉（或所挂钩码 的质量）,列表并记录,要尽可能多测几组数据 1 .列表法将测得的、x壊入设计好的表格中,可以发现弹与 弹簧伸长量x的比值在误差允许范围内是相等的2 .图像法以弹簧的伸长最x为横坐标,弹尸为纵坐标,描出F、x 各组数据对应的点,作出的拟合曲线是一条过坐标原点 的直线3 .函数法弹F与弹簧的伸长量x满足F=kx的关系注意事项1 .安装实验装置:要保持刻度尺竖直并靠近弹簧。2 .不要超过弹性限度:实验中弹簧下端挂的钩码不要太多,以免超过弹簧的 弹性限度。3 .尽量多测几组数据：要使用轻质弹簧,且要尽量多测几组数据。4 .观察所描点的走向：不要画折线。5 .统单位：记录数据
17、时要注意弹及弹簧伸长量的对应关系及单位。误差分析1 .钩码标值不准确,弹簧长度测量不准确带来误差。2 .画图时描点及连线不准确也会带来误差。考点1实验思路与实验操作典例在“探究弹簧弹与形变量的关系”的实验中,已有的实验器材是：铁 架台、一只长度较长的弹簧和多个已知质量的相同钩码。(1)为完成实验,还需要的实验器材有:0/1 2 3 4 5x/cm乙(2)为完成该实验,某同学用如图甲所示的装置,设计的操作步骤如下:A.先把弹簧平放在桌面上,用刻度尺测出弹簧的原长左;B,将铁架台固定于桌子上,并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;C,以弹簧伸长量为横坐标,以弹为纵坐标,描出各组
18、(x, F)对应的点,并 用平滑的曲线连接起来；D.依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个、钩码,分别记下钩码静止 时弹簧的长度、,然后取下钩码,由x=品 Lo计算出弹簧的伸长量 x,并记录在表格内；E.解释函数表达式中常数的物理意义；F,以弹簧伸长量为自变量,写出弹与弹簧伸长量的关系式,首先尝试写成 一次函数,如果不行,则考虑二次函数;G整理仪器。设计的操作有几个步骤顺序不合理,合理的顺序是:A、B、 Go(3)图乙是弹簧弹F与弹簧伸长量x的F-x图线,由此可求出弹簧的劲度系 数为 N/m。图线不过原点是由于=【自主解答】解析:(1)根据实验原理可知还需要用刻度尺来测量弹簧原长和形变量。(
19、2)根据完成实验的合理性可知,先后顺序为A、B、D、C、F、E、Go(3)取图像中的(0.5, )和(3.5, 6)两个点,代入=ZAx,可得C=200N/m。 弹簧自身的重力使得弹簧在不加外力时就有形变量。答案:(1)刻度尺(2)D、C、F、E (3)200弹簧自身受重力,不加外力时就有形变量考点2数据分析与误差分析典例某同学做“探究弹簧弹与形变量的关系”的实验。(1)图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,其示数为7.73 cm;图乙 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/为cm 甲乙丙(2)本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹,关于此操作，下列选项中
20、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 /与弹F的关系图线,图线的AB段 明显偏离直线0A,造成这种现象的主要原因是。解題指导，解答本题应关注以下三点:(1)刻度尺读数时,对有效数字的要求。(2)逐一增挂钩码和随意增减钩码对实验带来的影响。(3)从实验注意事项的角度分析图线弯曲的原因。【自主解答】解析:(1)由题图乙知，读数为!4.66 cm,所以弹簧的伸长量/=(14.66 7.73)cm=6.93 cm (2)若随意增减钩
21、码,则作图不方便,还有可能会超出弹簧的弹性限度,所以 应逐一增挂钩码,选项A正确。(3)由题图丙知,段弹簧的伸长量与弹不成线性关系,是因为钩码的总重 超出弹簧的弹性限度。答案:(1)6.93 (2)A (3)钩码的总重力超出弹簧的弹性限度考点3实验的改进与创新典例（2019海南高考）某同学利用图甲的装置测量轻弹簧的劲度系数。图中,光 滑的细杆和直尺水平固定在铁架台上,轻弹簧穿在细杆上,其左端固定,右端 与细绳连接;细绳跨过光滑定滑轮,其下端可以悬挂钩码（实验中,每个钩码的质 量均为m=50.0g）。弹簧右端连有一竖直指针,其位置可在直尺上读出。实验步骤 如下:nnI I I I I I I I
22、 1 I【触朔】般知甲在细绳下端挂上一个钩码,调整滑轮,使弹簧与滑轮间的细绳水平且弹簧 与细杆没有接触;系统静止后,记录钩码的个数及指针的位置;逐次增加钩码个数,并重复步骤（保持弹簧在弹性限度内）；用表示钩码的个数,/表示相应的指针位置,将获得的数据记录在表格内。 回答下列问题;（1）根据下表的实验数据在图乙中补齐数据点并作出l-n图像。n12345/cm10.4810.9611.4511.9512.40（2）弹簧的劲度系数k可用钩码质量加、重力加速度大小g及l-n图线的斜率a 表示,表达式为=。若g取9.80m/s2,则本实验中=N/m（结果保留3位有效数字）。(2)由胡克定律有nmg=k(
23、llo),即，=等+/o,则等=。,解得=;由 KKCI丁, 0.127-0.100 0.05X9.80图线可知7 m=4.5X10 3m,解得= N/m4109N/m。答案:见解析图管109(107111均可)【核心归纳】创新实验原理及器材实验原理的创新实验器材的改进将弹簧水平放置或穿过一根水平光滑的直杆,在水平方向上做实验,消 除了弹簧自重的影响将弹簧水平放置,且一端固定在传感器上,传感器与计算机相连,对弹 簧施加变化的作用(拉或推力)时,计算机上得到弹簧弹和弹簧形变量的关系图像,分析图像得出结论实验三探究两个互成角度的力的合成规律1 .验证的合成的平行四边形定则2 .理解等效替代法在物理
24、学中的应用互成角度的两个与一个产生相同的效果,看它 们用平行四边形定则求出的合力与这个是否在 实验误差允许范闱内相等1 .仪器安装用图钉把白纸钉在水平桌面上的木板h用图钉把橡皮条的一端固定在点,橡皮条在另 一端拴上两个细绳套2 .测最与记录用两个弹簧测计分别钩拉两个细绳套,互成角度 地拉橡皮条.使橡皮条伸K.结点到达某位置。 用铅笔描下结点0的位置和两条细绳套的方向. 并记衆弹簧测计的读数只用一个弾簧测计.通过细绳套把橡皮条的结 点拉到与前面相同的位置a记下弹簧测计的读数 和细绳套的方向L利用刻度尺和三角板根据平行四边形定则求出合力F3 .画出拉力广的图示4 .比较与是否完全流合或几乎完全項合
25、.从而 验证平行四边形定则注意事项操作不忘“三，“二”“一”用两个弹簧测计拉橡皮条时的“三记录”（记录两弹簧测计示数、两细绳 套的方向和结点。的位置）,用个弹簧测计拉橡皮条时的“二记录”（记录弹簧 测计示数和细绳套的方向）及“注意”（注意结点。必须在同一位置）等。误差分析1 .误差来源除弹簧测计本身的误差外,还有读数误差、作图误差等。2 .减小误差的方法结点。定位。点时要力求准确。同一次实验中橡皮条拉长后的点必须保持不变。(2)拉用弹簧测计测拉力时要使拉沿弹簧测计轴线方向。应尽量使橡皮条、弹簧测计和细绳套位于与纸面平行的同一平面内。两个分力F2间的夹角。不要太大或太小。(3)作图在同一次实验中
26、,选定的标度要相同。严格按力的图示要求和几何作图法作出平行四边形,求出合力。考点1实验思路与实验操作典例某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验情况如图甲所 示,其中A处为固定橡皮条的图钉,。为橡皮条与细绳的结点,。8和。C为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图甲乙(1)如果没有操作失误,图乙中的F与两中，方向一定沿AO方向的是(2)本实验采用的科学方法是。A.理想实验法B.等效替代法C.控制变量法D,建立物理模型法(3)实验时的主要步骤是:A.在桌上放块方木板,在方木板上铺张白纸,用图钉把白纸钉在方木板 上;B,用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,
27、细绳的另一端系着绳套;c,用两个弹簧测计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某位置。，记录下。点的位置,读出两个弹簧测计的示数;D.按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两个弹簧测计的拉B和2的图 示,并用平行四边形定则求出合力;E,只用个弹簧测计,通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测计的 示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力尸的图示;F.比较和的大小和方向,看它们在误差允许的范围内是否相同,得出结 论。上述步骤中:有重要遗漏的步骤的序号是 和;遗漏的内容分别是 和 解题指导，本题主要考查“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验，旨在考 查对实验思路的理解、实验操作的要求
28、及减小实验误差的方法。本实验中一个弹 簧测计的作用效果与两个弹簧测计共同作用的效果相同,具有等效替代的关 系。因误差因素(读数误差、作图误差等)由平行四边形定则作出的合力不一定沿 A。方向。在实验步骤方面:保证两次拉橡皮条时结点。完全重合,以保证、 的合力与的作用效果相同。【自主解答】解析:(1)由一个弹簧测计拉橡皮条至。点的拉定沿A。方向;而两个 弹簧测计拉橡皮条至。点的拉,根据平行四边形定则作出两弹簧测计拉 的合力,由于误差的存在,不一定沿A。方向,故一定沿。方向的是广。(2)一个的作用效果与两个力的作用效果相同，它们的作用效果可以等效替 代,故B正确。(3)根据“探究两个互成角度的力的合
29、成规律”实验的操作规范可知,有重 要遗漏的步骤的序号是C、Eo在C中未记下两条细绳的方向,E中未说明是否把橡皮条的结点拉到同一 位置。答案:(1)尸(2)B (3)C E记下两条细绳的方向把橡皮条的结点拉 到同一位置。考点2数据分析与误差分析典例某研究小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验,所用器材有:方木板块,白纸,量程为05 N的弹簧测计两个,橡皮条（带两个较长的细绳 套）,刻度尺,图钉（若干个）。（1）（多选）具体操作前,同学们提出了如下关于实验操作的建议，其中正确的有A.橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在一条直线上B,重复实验再次进行验证时,结点。的位置可以与前一次不同c.使用弹簧
30、测计时,施力方向应沿弹簧测计轴线;读数时视线应正对弹 簧测计刻度D,用两个弹簧测计互成角度拉橡皮条时的拉力必须都小于只用一个弹簧测计时的拉（2）该小组的同学用同一套器材做了四次实验,白纸上留下的标注信息有结点位置、的标度、分力和合力的大小及表示力的作用线的点,如图所示。其中对于提高实验精度最有利的是3.0 N0.5 N0.5 N;一i3.0 N尸i=3.4 N Ft=2.7 N尸=4.5 N冃=2.8N =3.0 n尸产1.ON产:=1.6 NFi=2.1 N 尸2=2.7 NF=4.9N尸 =2.0 NF=4.5N【自主解答】解析:（1）两细绳套拉力的合力不一定沿两细绳套夹角的角平分线,故A
31、错误; 同一次实验,用一个细绳套拉橡皮条和用两个细绳套拉橡皮条时结点的位置应 相同，不同次实验结点。的位置可以不同，故B正确;为减小弹簧测计的摩擦 和误差,施方向应沿弹簧测计轴线,读数时视线正对弹簧测计刻度，故C 正确;合力可以比分力大,也可以比分力小,故D错误。（2）为了提高实验精度，弹簧测计的读数应适当大一些,标度应适当小一些, 两分力夹角适当大一些,标注细线方向的两点离结点应适当远些。故选B。答案:（1）BC （2）B考点3实验的改进与创新典例某同学通过下述实验探究两个互成角度的力的合成规律。实验步骤:将弹簧测计固定在贴有白纸的竖直木板上,使其轴线沿竖直方向。如图甲所示,将环形橡皮筋一端
32、挂在弹簧测计的秤钩上,另一端用圆珠 笔尖竖直向下拉,直到弹簧测计的示数为某设定值时,将橡皮筋两端的位置 标记为。|、。2,记录弹簧测计的示数F,测量并记录。|、02间的距离(即橡皮 筋的长度Z)。每次将弹簧测计示数改变0.50 N,测出所对应的，,部分数据如下 表所示。F/N00.5()1.001.502.002.50/cm10.9712.0213.0013.9815.05找出中=2.50 N时橡皮筋两端的位置,重新标记为、，,橡皮筋的拉 记为Foo 在秤钩上涂抹少许润滑油,将橡皮筋搭在秤钩上,如图乙所示。用两圆珠 笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端,使秤钩的下端到达。点,将两笔尖的位置 标记为
33、A、B,橡皮筋。4段的拉记为oa，。8段的拉记为Fob。甲乙完成下列作图和填空:(1)利用表中的数据在坐标纸上画出F-1图线，根据图线求得/=m,即小车的质量M远大于槽码总质量,槽码的总重力 可视为小车受到的拉。5 . 一先后按住：先接通电源,后释放小车,且在小车到达定滑轮前按住 小车。6 .作图：作图时两轴标度比例要适当,各量须采用国际单位。误差分析1 .因实验原理不完善引起的误差：本实验用槽码的总重力mg代替小车所受 的拉，而实际上小车所受的拉要小于槽码的总重力。2 .平衡摩擦不准确、质量测量不准确、计数点间距测量不准确、纸带和细绳不严格与木板平行都会引起误差考点1实验思路与实验操作典例某
34、实验小组利用如图1所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系。打点接聂带木块带滑轮的长木板计时器、1-1 丄/雖细绳WJ硅码桶图1（1）下列做法正确的是（填字母代号）。A.调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行B.在调节木板倾斜度以平衡木块受到的滑动摩擦时,将装有祛码的祛码桶 通过定滑轮拴在木块上C.实验时,先放开木块再接通打点计时器的电源D.通过增减木块上的祛码改变质量时,不需要重新调节木板倾斜度（2）为使祛码桶及桶内祛码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉 力,应满足的条件是祛码桶及桶内祛码的总质量（选填“远大于”“远小于”或“近似等于”）木块和木块上硅码的总质量。（3）甲、
35、乙两同学在同一实验室,各取套如图1所示的装置放在水平桌面上, 木块上均不放祛码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度。与拉力F的关系， 分别得到图2中甲、乙两条直线。设甲、乙所用的木块质量分别为加甲、加乙,甲、 乙所用的木块与木板间的动摩擦因数分别为甲、4乙,由图2可知,m甲 m乙,屮乙。（均选填“”或“）【自主解答】解析:（1）实验中细绳要保持与长木板平行,A项正确;平衡摩擦时不能将 装有祛码的整码桶通过细绳绕过定滑轮拴在木块上,这样无法平衡摩擦,B项错 误;实验时应先接通电源再放开木块,c项错误;平衡摩擦后,改变木块上的共 码质量后不需要再重新平衡摩擦,D项正确。(2)由整体法和隔离法得到
36、绳的拉力F=Ma=M,=mg,可见,当祛m 1+S码桶和桶内硅码的总质量加远小于木块和木块上硅码的总质量M时，可得Fmga(3)不平衡摩擦时,有FRmg=ma,得a=一g,图线的斜率大的木块的 质量小,纵轴截距绝对值大的动摩擦因数大,因此甲V,甲答案:(1)AD (2)远小于(3)【核心归纳】1 .实验操作的三点提醒(1)平衡木块的滑动摩擦时,祛码桶不能拴在木块上。(2)改变木块质量时,不需要重新平衡摩擦。(3)实验过程中,应先接通电源,再放开木块。2 .对实验思路的理解(1)平衡木块的摩擦后,细绳的拉即为木块所受的合外力。(2)只有满足硅码桶及桶内硅码的总质量远小于木块和木块上硅码的总质量
37、时,细绳的拉近似等于祛码桶及桶内祛码的总重力。考点2数据分析及误差分析典例某物理课外小组利用图甲中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间 的关系。图中,置于实验台上的长木板水平放置,其右端固定一定滑轮;轻绳跨 过定滑轮,一端与放在木板上的小车相连,另一端可悬挂钩码。本实验中可用的 钩码共有N=5个,每个钩码的质量均为0.010 kg。实验步骤如下:甲(1)将5个钩码全部放入小车中,在长木板左下方垫上适当厚度的小物块，使小车(含钩码)可以在木板上匀速下滑。(2)将(依次取=1, 2, 3, 4, 5)个钩码挂在轻绳右端,其余(N)个钩码仍 留在小车内;用手按住小车并使轻绳与木板平行。释放小车,同
38、时用传感器记录 小车在不同时刻，相对于其起始位置的位移s,绘制s图像,经数据分析后可得到 相应的加速度。(3)对应于不同的的a值如表所示。=2时的s-t图像如图乙所示;由图乙求 出此时小车的加速度(结果保留2位有效数字),将结果填入表中。(4)利用表中的数据在图丙中补齐数据点,并作出。图像。从图像可以看出: 当物体质量一定时,物体的加速度与其所受的合外力成正比。(5)利用。图像求得小车(空载)的质量为 kg(结果保留2位有效数字,重力加速度取g=9.8 m/s2)o(6)若以“保持木板水平”来代替步骤(1),下列说法正确的是(填入正 确选项前的字母)。A. a-n图线不再是直线B.。图线仍是直
39、线,但该直线不过原点C.。图线仍是直线,但该直线的斜率变大【自主解答】解析:(3)根据题图乙可知,当，=2.00 s时,位移s=0.78 m,由s=%尸，得2s加速度。=0.39 m/s2o(4)描点及图像如图所示。(5)由(4)中图像求得斜率=0.20 m/s2o由牛顿第二定律得nm)g=(m+Nm)a, 整理得a=鬻，则=一驾一,代入数据得，=0.44 kg。m 十 Nmom 十 Nmo(6)若保持木板水平，则所挂钩码的总重力与小车所受摩擦的合力提供加速 度，即利og?+(N)/og=(j+Mo)a,整理得 a= 三 g,可 见图线仍是倾斜的直线,但不过原点,且斜率变大，选项B、C正确。答
40、案:(3)0.39 (4)见解析图(5)0.44 (6)BC【核心归纳】实验中的误差分析验证牛顿第二定律实验误差的来源有计数点间距测量误差、细绳或纸带与长 木板不平行、摩擦平衡不准确等,根据实验思路和操作，区别偶然误差和系统 误差。在进行误差分析时,关键是理解平衡摩擦力的操作和要求例/的含义。(1)当忘记平衡摩擦或平衡摩擦力不足时，可能会出现图甲所示的情况;当 平衡摩擦木板倾角过大时,即平衡摩擦过度时,可能会出现图乙所示的情况。F F甲乙（2）实验中要求小车的质量M和槽码的总质量m满足Mm的条件,一般M 是根的几十倍,并且M比加大得越多误差越小。若该实验条件不满足,可能会出现图丙、丁所示的情况丙 丁计C定滑轮队连气源调节旋钮P调节旋钮Q图丙中，因为=mg,当6增大到不满足M6时,实验会出现较大误差， 图线发生弯曲;图丁中,土逐渐增大,M逐渐减小，当M减小到不满足Mm时, 实验会出现较大误差,图线会发生弯曲。考点3实验的改进与创新典例如图所示,某同学利用图示装置做“探究加速度与物体所受合力的关 系”的实验。在气垫导轨上安装了两个光电门1、2,滑块上固定一遮光条，滑块 通过绕过两个滑轮的细绳与弹簧测计相连，c为