實驗研究勻變速直線運動PPT教學課件

1、實驗研究勻變速直線運動PPT教學課件實驗研究勻變速直線運動PPT教學課件知 識 精 要高效梳理知識備考知 識 精 要高效梳理知識備考一實驗目的1.練習使用打點計時器,學會用打上點的紙帶研究物體的運動.2.掌握判斷物體是否做勻變速直線運動的方法.3.會利用紙帶測定勻變速直線運動的加速度.一實驗目的二實驗原理1.打點計時器(1)作用:計時儀器,每隔0.02 s打一次點.(2)工作條件電磁打點計時器:6 V以下交流電源電火花計時器:220 V交流電源(3)紙帶上點的意義:表示和紙帶相連的物體在不同時刻的位置;通過研究紙帶上各點之間的間隔,可以判斷物體的運動情況.二實驗原理2.利用紙帶判斷物體是否做勻

2、變速直線運動的方法設x1x2x3為紙帶上相鄰兩個計數(shù)點之間的距離,若x=x2-x1=x3-x2=x4-x3=常數(shù),即連續(xù)相等的時間間隔內(nèi)的位移之差為恒量,則與紙帶相連的物體做勻變速直線運動.2.利用紙帶判斷物體是否做勻變速直線運動的方法3.由紙帶求物體運動加速度的方法(1)逐差法:根據(jù)x4-x1=x5-x2=x6-x3=3aT2,求a1a2a3,再算出a1a2a3的平均值即為我們所求的勻變速直線運動物體的加速度.設T為相鄰兩計數(shù)點之間的時間間隔,則a1加速度的平均值為“逐差法”求加速度的目的是盡可能多地使用我們測量的數(shù)據(jù)x1x2x3以減小偶然誤差.3.由紙帶求物體運動加速度的方法 (2)用v-

3、t圖象求加速度:根據(jù)勻變速直線運動某段時間中間時刻的瞬時速度等于這段時間內(nèi)的平均速度即 求出打各個計數(shù)點時紙帶的瞬時速度,再作出v-t圖象,圖線的斜率即為做勻變速直線運動物體的加速度. (2)用v-t圖象求加速度:根據(jù)勻變速直線運動某段時間中三實驗器材電火花計時器或電磁打點計時器一端附有滑輪的長木板小車紙帶細繩鉤碼刻度尺導線電源復寫紙.三實驗器材四實驗步驟1.把一端附有滑輪的長木板平放在實驗桌上,并使滑輪伸出桌面,把打點計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端,連接好電路,如圖所示.四實驗步驟實驗研究勻變速直線運動PPT教學課件2.把一條細繩拴在小車上,細繩跨過滑輪,并在繩的另一端掛上合適的鉤碼,把

4、紙帶穿過打點計時器(紙帶要放在復寫紙下面),并把紙帶的一端固定在小車的后面.3.把小車停在靠近打點計時器處,接通電源后,放開小車,讓小車拖著紙帶運動,打點計時器就在紙帶上打下一系列的點.取下紙帶,換上新紙帶,重復實驗三次.2.把一條細繩拴在小車上,細繩跨過滑輪,并在繩的另一端掛上合4.從三條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶,舍掉開頭一些比較密集的點,在后邊便于測量的地方找一個開始點,為了測量方便和減少誤差,通常不用每打一次點的時間作為時間的單位,而用每打五次點的時間作為時間的單位,就是T=0.1 s,在選好的開始點下標明A,依次標為BCDE(這些點叫做計數(shù)點).5.一般要測出六段位移x1x2x3x

5、4x5x6.6.根據(jù)測量結(jié)果,利用“實驗原理”中給出的公式算出加速度a1a2a3的值,(注意T=0.1 s)求出a1a2a3的平均值,就是小車做勻變速直線運動的加速度.4.從三條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶,舍掉開頭一些比較密集雙 基 精 練自主探究基礎備考雙 基 精 練自主探究基礎備考1.當紙帶與運動物體連接時,打點計時器在紙帶上打出點痕.下列關(guān)于紙帶上點痕的說法中,正確的是( )A.點痕記錄了運動的時間B.點痕記錄了物體在不同時刻的位置和某段時間內(nèi)的位移C.點痕在紙帶上的分布情況,反映了物體的質(zhì)量和形狀D.點痕在紙帶上的分布情況,反映了物體的運動情況答案:ABD1.當紙帶與運動物體連接時,

6、打點計時器在紙帶上打出點痕.下列2.如圖所示是物體做勻變速直線運動得到的一條紙帶,從0點開始每5個計時點取一個計數(shù)點,依照打點的先后順序依次編為123456,測得x1=5.18 cm,x2=4.40 cm,x3=3.62 cm,x4=2.78 cm,x5=2.00 cm,x6=1.22 cm.2.如圖所示是物體做勻變速直線運動得到的一條紙帶,從0點開(1)相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔為_s.(2)物體的加速度大小a=_m/s2,方向_(填AB或BA).(3)打點計時器打計數(shù)點3時,物體的速度大小v3=_m/s,方向_(填AB或BA).0.1 0.80 AB0.32 BA(1)相鄰兩計數(shù)點間的時間間

7、隔為_s.0.1 0.實驗研究勻變速直線運動PPT教學課件疑 難 精 講名師解疑能力備考疑 難 精 講名師解疑能力備考疑難點一.本實驗中有哪些需要注意的問題?請簡述.名師在線:(1)使用打點計時器打點時,應先接通電源,待打點計時器穩(wěn)定工作后,再釋放紙帶.(2)細繩盡可能與木板平行,以確保細繩對小車的拉力不變;小車的加速度應適當大一些,可以減小長度的測量誤差,以能在紙帶上長約50 cm的范圍內(nèi)清楚地取78個計數(shù)點為宜.(3)電火花計時器利用高壓脈沖火花放電“打點”,放電針與紙帶沒有接觸,因而不會干擾紙帶運動,相對來說阻力很小,所以有條件最好用電火花計時器.疑難點一.本實驗中有哪些需要注意的問題?

8、請簡述. (4)安裝紙帶時,紙帶位于長木板中間,并保證運動時紙帶不與打點計時器限位孔摩擦.為減小實驗誤差,我們往往舍棄紙帶開始那些比較密集的點,從間距較大的點開始取計數(shù)點.有時采用每五個點取一個計數(shù)點的方法,這時相鄰兩計數(shù)點之間的時間間隔為50.02 s=0.1 s.在實驗操作中,要在鉤碼落地處墊上軟墊,防止砸壞地板;當小車即將運動到長木板的定滑輪處時,立即用手將小車接住,以免小車與定滑輪碰撞. (4)安裝紙帶時,紙帶位于長木板中間,并保證運動時紙帶不與疑難點二.為什么處理數(shù)據(jù)時,常用“逐差法”計算加速度?名師在線:處理數(shù)據(jù)時,有兩種計算的方法:疑難點二.為什么處理數(shù)據(jù)時,常用“逐差法”計算加

9、速度?實驗研究勻變速直線運動PPT教學課件比較兩種方法,方法一中只用了x6x1兩段,而方法二中用了6段,前者誤差較大,后者誤差較小,所以常用后者計算加速度.比較兩種方法,方法一中只用了x6x1兩段,而方法二中用了6易 錯 點 撥自我完善誤區(qū)備考易 錯 點 撥自我完善誤區(qū)備考易錯點不能正確使用v-t圖象處理數(shù)據(jù)自我診斷(2009啟東模擬)做勻變速直線運動的小車,牽引一條紙帶通過打點計時器,交流電源的頻率是50 Hz,由紙帶上打出的某一點開始,每5個點剪下一段紙帶,如圖所示,每一小段紙帶的一端與x軸相重合,一邊與y軸平行,將紙帶依次貼在坐標系中,求:易錯點不能正確使用v-t圖象處理數(shù)據(jù) (1)仔細

10、研究圖,找出小車在相鄰時間內(nèi)位移存在的關(guān)系.(2)設t=0.1 s, 請畫出該小車的v-t 圖象.(3)根據(jù)圖象求其加速度.答案:(1)相鄰時間內(nèi)位移差為8 cm(2)見圖1-4-4(3)8 m/s2 (1)仔細研究圖,找出小車在相鄰時間內(nèi)位移存在的關(guān)系.解析:(1)由圖中所標紙帶每段位移關(guān)系,可知在相鄰相等時間內(nèi)的位移差y近似相等,考慮誤差原因后,可近似認為y=8 cm. (2)以圖中的x軸作為時間軸,以紙帶的寬度表示相等的時間間隔T=0.1 s,每段紙帶最上端中點對應v軸上的速度恰好表示每段時間的中間時刻的瞬時速度,即 因此可以用紙帶的長度表示每小段時間中間時刻的瞬時速度,將紙帶上端中間各

11、點連接起來,可得到v-t的圖象,如圖所示.解析:(1)由圖中所標紙帶每段位移關(guān)系,可知在相鄰相等時間內(nèi)(3)利用圖象求斜率或用y=aT2均可以求得小車加速度a=8 m/s2.實驗研究勻變速直線運動PPT教學課件題 型 研 練互動探究方法備考題 型 研 練互動探究方法備考題型一實驗原理和誤差分析 題型一實驗原理和誤差分析 【例1】一位同學在用打點計時器做“測勻變速直線運動加速度”的實驗時,紙帶上打出的不是圓點而是如圖所示的一些短線,這可能是因為( )A.打點計時器錯接在直流電源上B.電源電壓不穩(wěn)定C.電源的頻率不穩(wěn)定D.振針壓得過緊【例1】一位同學在用打點計時器做“測勻變速直線運動加速度”的解析

12、:當振針距離復寫紙片間隙過小時,每一個打點周期內(nèi)就會有較長一段時間接觸并擠壓在復寫紙上,這樣就打出了一段一段的小線段.所以在使用打點計時器前要檢查一下振針到復寫紙片的距離是否適中,否則就要做適當?shù)恼{(diào)整.答案為D.答案:D方法總結(jié):振針壓得過緊,還會導致紙帶在運動中所受阻力增大,有些實驗中會影響到實驗的精確度.例如用自由落體運動驗證機械能守恒的實驗.解析:當振針距離復寫紙片間隙過小時,每一個打點周期內(nèi)就會有創(chuàng)新預測1 在“研究勻變速直線運動”的實驗中,下列方法中有助于減小實驗誤差的是A.選取計數(shù)點,把每打5個點的時間間隔作為一個時間單位B.使小車運動的加速度盡量小些C.舍去紙帶上開始時密集的點,

13、只利用點跡清晰點間隔適當?shù)哪且徊糠诌M行測量計算D.適當增加掛在細繩下鉤碼的個數(shù)答案:ACD創(chuàng)新預測1 在“研究勻變速直線運動”的實驗中,下列方法中有解析:選取計數(shù)點可以使用于測量和計算的相鄰點的間隔增大,在用直尺測量這些點間的間隔時,在測量絕對誤差基本相同的情況下,相對誤差較小,因此A正確;在實驗中,如果小車運動的加速度過小,打出的點很密,長度測量的相對誤差較大,測量準確性降低,因此小車的加速度應適當大些,而使小車加速度增大的常見方法是適當增加掛在細繩下鉤碼的個數(shù)以增大拉力,故B錯,D對;為了減小長度測量的相對誤差,舍去紙帶上過于密集,甚至分辨不清的點,因此C項正確.解析:選取計數(shù)點可以使用于

14、測量和計算的相鄰點的間隔增大,在題型二利用紙帶求速度和加速度 題型二利用紙帶求速度和加速度 【例2】 在“研究勻變速直線運動”的實驗中,打點計時器使用的交流電源的頻率為50 Hz,記錄小車運動的紙帶如圖所示,在紙帶上選擇6個計數(shù)點ABCDEF,相鄰兩計數(shù)點之間還有四個點未畫出,各點到A點的距離依次是2.0 cm5.0 cm9.0 cm14.0 cm20.0 cm.【例2】 在“研究勻變速直線運動”的實驗中,打點計時器使用(1)根據(jù)學過的知識可以求出小車在B點的速度為vB=m/s,CE間的平均速度為m/s.(2)以打B點時為計時起點,建立v-t坐標系,如圖所示,請在圖中作出小車運動的速度與時間的

15、關(guān)系圖線.答案：(2)見解析答案:(1)0.25 0.45(1)根據(jù)學過的知識可以求出小車在B點的速度為vB=m/s, (3)根據(jù)圖線可得小車運動的加速度為m/s2. 答案：(3)1 (3)根據(jù)圖線可得小車運動的加速度為m/s2. (2)v-t圖象如圖所示. (2)v-t圖象如圖所示. (3)在v-t圖象中,圖線的斜率表示加速度,即a= (3)在v-t圖象中,圖線的斜率表示加速度,即a=方法總結(jié):應用描點法作圖時應遵循以下三條原則:讓盡量多的點在直線上;不能在直線上的點應均勻地分布在直線兩側(cè);個別偏離直線太遠的點應舍去.方法總結(jié):應用描點法作圖時應遵循以下三條原則:讓盡量多的創(chuàng)新預測2 (20

16、09增城模擬)一個小球沿斜面向下運動,用每間隔 s曝光一次的頻閃相機拍攝不同時刻小球位置的照片,如圖所示,即照片上出現(xiàn)的相鄰兩個小球的像之間的時間間隔為 s,測得小球在幾個連續(xù)相等時間內(nèi)的位移(數(shù)據(jù)見表),則創(chuàng)新預測2 (2009增城模擬)一個小球沿斜面向下運動,x1/cmx2/cmx3/cmx4/cm8.209.3010.4011.50 (1)小球在相鄰的相等時間內(nèi)的位移差_(填“相等”或“不相等”),小球的運動性質(zhì)屬_直線運動.相等勻加速(勻變速)x1/cmx2/cmx3/cmx4/cm8.209.3010 (2)有甲乙兩同學計算小球加速度的方法如下:甲同學:乙同學:你認為甲乙中哪位同學的

17、計算方法更好?_,加速度值為_.乙同學1.10 m/s2 (2)有甲乙兩同學計算小球加速度的方法如下:乙同學1.1解析:(1)由表中數(shù)據(jù)可知,x4-x3=x3-x2=x2-x1,小球做勻加速直線運動.(2)乙同學采用逐差法求加速度,較準確,加速度值為 1.10 m/s2.解析:(1)由表中數(shù)據(jù)可知,x4-x3=x3-x2=x2-x高 效 作 業(yè)自我測評技能備考高 效 作 業(yè)自我測評技能備考一選擇題1.(2009廣東卷)“研究勻變速直線運動”的實驗中,使用電磁式打點計時器(所用交流電的頻率為50 Hz),得到如圖所示的紙帶.圖中的點為計數(shù)點,相鄰兩計數(shù)點間還有四個點未畫出來,下列表述正確的是(

18、)一選擇題A.實驗時應先放開紙帶再接通電源B.(x6-x1)等于(x2-x1)的6倍C.從紙帶可求出計數(shù)點B對應的速率D.相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為0.02 s答案:CA.實驗時應先放開紙帶再接通電源解析:在“研究勻變速直線運動”的實驗中,應先接通電源再放開紙帶,A錯.根據(jù)相等的時間間隔內(nèi)通過的位移有xM-xN=(M-N) at2,可知(x6-x1)等于(x2-x1)的5倍,B錯.根據(jù)B點的速度為A與C的中間時刻點的速度有vB C對.由于相鄰的計數(shù)點之間還有4個點沒有畫出,所以時間間隔為0.1 s,D錯.解析:在“研究勻變速直線運動”的實驗中,應先接通電源再放開2.如圖所示,為同一打點計時器

19、打出的兩條紙帶.由紙帶可知( )A.在打下計數(shù)點“0”至“5”的過程中,紙帶甲的平均速度比乙的大B.在打下計數(shù)點“0”至“5”的過程中,紙帶甲的平均速度比乙的小C.紙帶甲的加速度比乙的大D.紙帶甲的加速度比乙的小答案:BD2.如圖所示,為同一打點計時器打出的兩條紙帶.由紙帶可知( 解析:在打下計數(shù)點“0”至“5”的過程中,兩紙帶所用時間相同,但甲紙帶位移小于乙紙帶位移,故 甲 乙,選項A錯,B對;相鄰計數(shù)點間所用時間相等,但乙的速度變化得更快,故a甲a乙,選項C錯,D對.解析:在打下計數(shù)點“0”至“5”的過程中,兩紙帶所用時間相二非選擇題3.某學生用打點計時器研究小車的勻變速直線運動,他將打點

20、計時器接到頻率為50 Hz的交流電源上,實驗時得到一條紙帶.他在紙帶上便于測量的地方選取第1個計時點,在這點下標明A,第6個點下標明B,第11個點下標明C,第16個點下標明D,第21個點下標明E.二非選擇題測量時發(fā)現(xiàn)B點已模湖不清,于是他測得AC長為14.56 cm,CD長為11.15 cm,DE長為13.73 cm ,則打C點時小車的瞬時速度大小為_m/s,小車運動的加速度大小為_m/s2,AB的距離應為_cm(保留三個有效數(shù)字).0.9862.585.99測量時發(fā)現(xiàn)B點已模湖不清,于是他測得AC長為14.56 cm4.(2008高考寧夏卷)物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦

21、因數(shù).實驗裝置如圖,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端裝有定滑輪;木板上有一滑塊,其一端與電磁打點計時器的紙帶相連,另一端通過跨過定滑輪的細線與托盤連接.打點計時器使用的交流電源的頻率為50 Hz.開始實驗時,在托盤中放入適量砝碼,滑塊開始做勻加速運動,在紙帶上打出一系列小點.4.(2008高考寧夏卷)物理小組在一次探究活動中測量滑實驗研究勻變速直線運動PPT教學課件給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分,01234567是計數(shù)點,每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點(圖中未標出),計數(shù)點間的距離如圖所示.根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算的加速度a=_(保留三個有效數(shù)字).0.4950.497 m/s2給出的是實驗

22、中獲取的一條紙帶的一部分,0123455.用如圖1-4-15所示的實驗裝置測量物體沿斜面勻加速下滑的加速度,打點計時器打出的紙帶如圖1-4-16所示.已知紙帶上各相鄰點的時間間隔為T,則可以得出打點計時器在打出C點時小車的速度大小的表達式為_,小車運動的加速度大小的表達式為_.若測出斜面的長度l和斜面右端距桌面的高度h,已知重力加速度為g,小車的質(zhì)量為m,則可以得出斜面對小車的阻力的表達式為_.5.用如圖1-4-15所示的實驗裝置測量物體沿斜面勻加速下實驗研究勻變速直線運動PPT教學課件實驗研究勻變速直線運動PPT教學課件6.某學生在用打點計時器做測定勻變速直線運動的實驗時,其開始的裝配圖如圖

23、所示,其中有錯誤與不妥之處,請把它們找出來.6.某學生在用打點計時器做測定勻變速直線運動的實驗時,其開(1) _.(2) _.(3) _.答案:(1)電磁打點計時器接的是直流電源(2)小車離定滑輪端太近(3)滑輪位置太低,致使線的拉力與板面不平行解析:(1)電磁打點計時器必須接交流電源,而圖上所接為直流電源,顯然是個錯誤.(2)開始時,小車離定滑輪端太近,向前運動的余地太小致使紙帶上留下的計數(shù)點過少,給測量帶來不便,產(chǎn)生較大誤差.(3)滑輪的位置太低,致使線的拉力方向與板面不平行,阻力大,誤差也大.(1) _.(2) _.(3) _.7.(2009蘇州模擬)光電計時器是一種研究物體運動情況的常

24、用計時儀器,其結(jié)構(gòu)如圖 (a)所示,ab分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置,當有物體從ab間通過時,光電計時器就可以精確地把物體從開始擋光到擋光結(jié)束的時間記錄下來,現(xiàn)利用圖(b)所示的裝置測量滑塊和長木板間的動摩擦因數(shù),圖中MN是水平桌面,Q是長木板與桌面的接觸點,1和2是固定在長木板上適當位置的兩個光電門,與之連接的兩個光電計時器沒有畫出,長木板頂端P點懸有一鉛錘,實驗時,讓滑塊從長木板的頂端滑下,7.(2009蘇州模擬)光電計時器是一種研究物體運動情況的光電門12各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為1.0 10-2 s和4.010-3 s.用精度為0.05 mm的游標卡尺測量滑塊的寬度為d,

25、其示數(shù)如圖(c)所示.光電門12各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為1.0 (1)滑塊的寬度d=_cm.(2)滑塊通過光電門1時的速度v1=_m/s,滑塊通過光電門2時的速度v2=_m/s.(結(jié)果保留兩個有效數(shù)字)(3)由此測得的瞬時速度v1和v2只是一個近似值,它們實質(zhì)上是通過光電門1和2時的_,要使瞬時速度的測量值更接近于真實值,可將_的寬度減小一些.1.0101.02.5平均速度滑塊(1)滑塊的寬度d=_cm.1.0101.02. (3)v1v2實質(zhì)上是通過光電門1和2時的平均速度,要使瞬時速度的測量值更接近于真實值,可將滑塊的寬度減小一些. (3)v1v2實質(zhì)上是通過光電門1和2時的平

26、均速度,要使8.在“探究小車速度隨時間變化規(guī)律”的實驗中,某同學測量數(shù)據(jù)后,通過計算得到了小車運動過程中各計時時刻的速度如表所示.位置編號012345時間t/s00.10.20.30.40.5速度v/(ms1)0.380.630.881.121.381.638.在“探究小車速度隨時間變化規(guī)律”的實驗中,某同學測量數(shù) (1)分析表中數(shù)據(jù)可知,在誤差允許的范圍內(nèi),小車做運動.(2)由于此次實驗的原始紙帶沒有保存,另一同學想估算小車從位置0到位置5的位移,其估算方法如下:x=(0.380.1+0.630.1+0.880.1+1.120.1+1.380.1)m=那么,該同學得到的位移_(選填“大于”“

27、等于”或“小于”)實際位移,為了使計算位移的誤差盡可能小,你認為采取什么方法更合適?(不必算出具體數(shù)據(jù))答案:(1)勻加速直線 (2)小于 總 (1)分析表中數(shù)據(jù)可知,在誤差允許的范圍內(nèi),小車做運動.解析:(1)由表中數(shù)據(jù)可以看出,小車的速度在相等的時間間隔內(nèi)增加量在誤差允許的范圍內(nèi)相等,故小車做勻加速直線運動.(2)由x的表達式可以看出該同學是用每個0.1 s內(nèi)的初速度來計算勻加速直線運動的位移之和,應比實際的勻加速運動的位移小,為了使計算位移的誤差盡可能小,用05的過程中的平均速度乘總時間求位移更合適,即 總.解析:(1)由表中數(shù)據(jù)可以看出,小車的速度在相等的時間間隔內(nèi)2.4實驗:探究彈力

28、和彈簧伸長的關(guān)系驗證力的平行四邊形定則2.4實驗:探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系驗證力的平行四邊形知 識 精 要一探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系1.實驗目的(1)探究彈力與彈簧伸長的定量關(guān)系.(2)學會利用圖象研究兩個物理量之間的關(guān)系的方法.知 識 精 要一探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系1.實驗目的2.實驗原理(1)如圖所示,彈簧在下端懸掛鉤碼時會伸長,平衡時彈簧產(chǎn)生的彈力與鉤碼總重力大小相等.(2)用刻度尺測出彈簧在不同的鉤碼拉力下的伸長量,建立坐標系,以縱坐標表示彈力大小F,以橫坐標表示彈簧的伸長量x,在坐標系中描出實驗所測得的各組(x,F)對應的點,用平滑的曲線連接起來,根據(jù)實驗所得的圖線,就可探知彈力大

29、小與伸長量間的關(guān)系.2.實驗原理(1)如圖所示,彈簧在下端懸掛鉤碼時會伸長,平3.實驗器材除輕質(zhì)彈簧(一根),鉤碼(一盒),刻度尺,鐵架臺外,還需重垂線,坐標紙,三角板.4.實驗步驟(1)如圖所示,將鐵架臺放于桌面上(固定好),將彈簧的一端固定于鐵架臺的橫梁上,在靠近彈簧處將刻度尺(分度值為mm)固定于鐵架臺上,并用重垂線檢查刻度尺是否豎直.3.實驗器材除輕質(zhì)彈簧(一根),鉤碼(一盒),刻度尺,鐵架(2)記下彈簧下端不掛鉤碼時所對應的刻度L0.(3)在彈簧下端掛上一個鉤碼,待鉤碼靜止后,記下彈簧下端所對應的刻度L1.(4)用上面方法,記下彈簧下端掛2個3個4個鉤碼時,彈簧下端所對應的刻度L2L

30、3L4并將所得數(shù)據(jù)記錄在表格中.(5)用xn=Ln-L0計算出彈簧掛1個2個3個鉤碼時彈簧的伸長量,并根據(jù)當?shù)刂亓铀俣戎礸,計算出所掛鉤碼的總重力,這個總重力就等于彈力的大小,將所得數(shù)據(jù)填入表格.(2)記下彈簧下端不掛鉤碼時所對應的刻度L0.(3)在彈簧(6)根據(jù)所測數(shù)據(jù)在坐標紙上描點,最好以彈簧彈力為縱坐標,以彈簧的伸長量為橫坐標.(6)根據(jù)所測數(shù)據(jù)在坐標紙上描點,最好以彈簧彈力為縱坐標,以(7)按照圖中各點的分布與走向,嘗試作出一條平滑的曲線(包括直線).所畫的點不一定正好都在這條曲線上,但要注意使曲線兩側(cè)的點數(shù)大致相同.(8)以彈簧的伸長為自變量,寫出曲線所代表的函數(shù),首先嘗試一次函數(shù)

31、,如果不行則考慮二次函數(shù).(9)解釋函數(shù)表達式中常數(shù)的物理意義.(7)按照圖中各點的分布與走向,嘗試作出一條平滑的曲線(包括二驗證力的平行四邊形定則1.實驗目的驗證互成角度的兩個力合成時的平行四邊形定則.2.實驗原理等效法:使一個力F的作用效果和兩個力F1F2的作用效果相同,都是使同一條一端固定的橡皮條伸長到某點,所以這個力F就是那兩個力F1和F2的合力.作出力F的圖示,再根據(jù)平行四邊形定則作出力F1和F2的合力F的圖示,比較F和F的大小和方向是否相同.二驗證力的平行四邊形定則1.實驗目的驗證互成角度的兩個3.實驗器材方木板,白紙,彈簧測力計(兩個),三角板,刻度尺,圖釘(若干個),細芯鉛筆,

32、橡皮條,細繩套(兩個).4.實驗步驟(1)用圖釘把白紙釘在水平桌面上的方木板上.(2)用圖釘把橡皮條的一端固定在A點,橡皮條的另一端拴上兩個細繩套.3.實驗器材方木板,白紙,彈簧測力計(兩個),三角板,刻度(3)用兩個彈簧測力計分別勾住細繩套,互成角度地拉橡皮條,使橡皮條伸長到某一位置O,如圖所示,記錄兩彈簧測力計的讀數(shù),用鉛筆描下O點的位置及此時兩細繩套的方向.(4)用鉛筆和刻度尺從結(jié)點O沿兩條細繩方向畫直線,按選定的標度作出這兩個彈簧測力計的拉力F1和F2的圖示,并以F1和F2為鄰邊用刻度尺作平行四邊形,過O點畫平行四邊形的對角線,此對角線即為合力F的圖示.(3)用兩個彈簧測力計分別勾住細

33、繩套,互成角度地拉橡皮條,使(5)只用一個彈簧測力計通過細繩套把橡皮條的結(jié)點拉到同樣的位置O,記下彈簧測力計的讀數(shù)和細繩的方向,用刻度尺從O點按同樣的標度沿記錄的方向作出這個彈簧測力計的拉力F的圖示.(6)比較力F與用平行四邊形定則求出的合力F在大小和方向上是否相同.(7)改變兩個力F1和F2的大小和夾角,再重復實驗兩次.(5)只用一個彈簧測力計通過細繩套把橡皮條的結(jié)點拉到同樣的位雙 基 精 練1.在“探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系”的實驗中,關(guān)于操作步驟的先后順序,下列說法正確的是( )A.先測量原長,后豎直懸掛B.先豎直懸掛,后測量原長C.先后順序?qū)嶒灲Y(jié)果無影響D.先后順序?qū)嶒灲Y(jié)果的影響程度

34、取決于彈簧的自重答案:BD雙 基 精 練1.在“探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系”的實驗中,解析:因本實驗表示彈簧伸長量采用掛重物后總長減去原長的方法,而彈簧自重將導致彈簧伸長,先豎直懸掛后再測原長,可消除由彈簧自重帶來的誤差,故選BD.解析:因本實驗表示彈簧伸長量采用掛重物后總長減去原長的方法,2.如圖所示是描述某根彈簧的伸長量與所受拉力之間的關(guān)系圖象,下列關(guān)于這根彈簧的說法中正確的是( )A.彈簧的勁度系數(shù)是2 N/mB.彈簧的勁度系數(shù)是2103 N/mC.當受到800 N的拉力作用時,彈簧的長度是40 cmD.當彈簧伸長量為20 cm時,彈簧產(chǎn)生的拉力是200 N答案:B2.如圖所示是描述某根彈

35、簧的伸長量與所受拉力之間的關(guān)系圖象,解析:這是一個描述彈簧伸長量與所受拉力也就是彈簧彈力之間的關(guān)系的圖象,由圖象可知,其斜率即勁度系數(shù),為2103 N/m(應注意到坐標軸表示的物理量的單位),故B正確,A錯誤;當受到800 N的拉力作用時,彈簧伸長量為40 cm,故C錯誤;當彈簧伸長量為20 cm時,彈簧產(chǎn)生的彈力是400 N,故D錯誤.解析:這是一個描述彈簧伸長量與所受拉力也就是彈簧彈力之間的關(guān)3.在做“驗證力的平行四邊形定則”實驗時,下面列出的措施中,不利于改進實驗結(jié)果的是( )A.橡皮條彈性要好,拉到O點時拉力應適當大些B.兩個分力F1和F2間的夾角要盡量大些C.拉橡皮條時,橡皮條細繩和

36、彈簧測力計平行貼近木板面D.拉橡皮條的繩要細,而且要稍長一些答案:B3.在做“驗證力的平行四邊形定則”實驗時,下面列出的措施中,解析:拉力“適當”大些能減小誤差;而夾角“盡量”大些,則使作圖誤差變大;橡皮條等“貼近”木板,目的是使拉線水平;繩子要細且稍長便于確定力的方向,因此選B.解析:拉力“適當”大些能減小誤差;而夾角“盡量”大些,則使作疑 難 精 講疑難點一.“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實驗中有哪些需要注意的問題?名師在線:1.所掛鉤碼不要過重,以免彈簧被過分拉伸,超出它的彈性限度.要注意觀察,適可而止.2.每次所掛鉤碼的質(zhì)量差盡量大一些,從而使坐標系上描的點盡可能稀,這樣作出的圖線更精

37、確.疑 難 精 講疑難點一.“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實驗3.測彈簧長度時,一定要在彈簧豎直懸掛且處于平衡狀態(tài)時測量,以免增大誤差.4.描點畫線時,所描的點不一定都落在一條曲線上,但應注意一定要使各點均勻分布在曲線的兩側(cè).5.記錄數(shù)據(jù)時要注意彈力與彈簧伸長量的對應關(guān)系及單位.3.測彈簧長度時,一定要在彈簧豎直懸掛且處于平衡狀態(tài)時測量,疑難點二.“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中有哪些需要注意的問題?名師在線:1.不要直接以橡皮條端點為結(jié)點,可拴一短細繩連兩細繩套,以三繩交點為結(jié)點,應使結(jié)點小些,以便準確地記錄結(jié)點O的位置.2.在同一次實驗中,使橡皮條拉長時結(jié)點O的位置一定要相同.3.不要用

38、老化的橡皮條,檢查方法是用一個彈簧測力計拉橡皮條,要反復做幾次,使橡皮條拉到相同的長度看彈簧測力計讀數(shù)有無變化.疑難點二.“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中有哪些需要注意的4.細繩套應適當長一些,便于確定力的方向.不要直接沿細繩套的方向畫直線,應在細繩套末端用鉛筆畫一個點,取掉細繩套后,再將所標點與O點連直線確定力的方向.5.在同一次實驗中,畫力的圖示所選定的標度要相同,并且要恰當選取標度,使所作力的圖示稍大一些.4.細繩套應適當長一些,便于確定力的方向.不要直接沿細繩套的易 錯 點 撥易錯點一不能利用圖象處理數(shù)據(jù)分析誤差而出錯自我診斷1(1)在“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”實驗中,以下說法正

39、確的是( )A.彈簧被拉伸時,不能超出它的彈性限度B.用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力,應保證彈簧位于豎直位置且處于平衡狀態(tài)C.用直尺測得彈簧的長度即為彈簧的伸長量D.用幾個不同的彈簧,分別測出幾組拉力與伸長量,得出拉力與伸長量之比相等AB易 錯 點 撥易錯點一不能利用圖象處理數(shù)據(jù)分析誤差而出錯(2)某同學做“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”的實驗,他先把彈簧平放在桌面上使其自然伸長,用直尺測出彈簧的原長L0,再把彈簧豎直懸掛起來,掛上鉤碼后測出彈簧伸長后的長度L,把(L-L0)作為彈簧的伸長量x.這樣操作,由于彈簧自身重力的影響,最后畫出的圖線可能是圖所示圖象的( )C(2)某同學做“探究彈力和彈

40、簧伸長量的關(guān)系”的實驗,他先把彈解析:(1)本實驗中應以需要研究的一根彈簧為實驗對象,在彈性限度內(nèi)通過增減鉤碼的數(shù)目,以改變對彈簧的拉力,來探索彈力與彈簧伸長量的關(guān)系,所以選AB.(2)由于考慮彈簧自身重力的影響,當不掛鉤碼時,彈簧的伸長量x0,所以選C項.解析:(1)本實驗中應以需要研究的一根彈簧為實驗對象,在彈性易錯點二不理解實驗原理導致不能正確進行操作自我診斷2某同學做“驗證力的平行四邊形定則”實驗時,主要步驟是:A.在桌上放一塊方木板,在方木板上鋪一張白紙,用圖釘把白紙釘在方木板上;B.用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點,在橡皮條的另一端拴上兩條細繩,細繩的另一端系著繩套;C.用兩個

41、彈簧測力計分別勾住繩套,互成角度地拉橡皮條,使橡皮條伸長,結(jié)點到達某一位置O,記錄下O點的位置,讀出兩個彈簧測力計的示數(shù);易錯點二不理解實驗原理導致不能正確進行操作自我診斷2某同學D.按選好的標度,用鉛筆和刻度尺作出兩個彈簧測力計的拉力F1和F2的圖示,并用平行四邊形定則求出合力F;E.只用一個彈簧測力計,通過細繩套拉橡皮條使其伸長,讀出彈簧測力計的示數(shù),記下細繩的方向,按同一標度作出這個力F的圖示;F.比較F和F的大小和方向,看它們是否相同,得出結(jié)論.上述步驟中:(1)有重要遺漏的步驟的序號是_和_;(2)遺漏的內(nèi)容分別是_和_.答案:見解析D.按選好的標度,用鉛筆和刻度尺作出兩個彈簧測力計

42、的拉力F1解析:本題主要考查在驗證力的平行四邊形定則實驗中的實驗步驟,要求理解記住該實驗的操作順序.據(jù)驗證力的平行四邊形定則的操作規(guī)程可知,有重要遺漏的步驟的序號是CE.在C中未記下兩條繩的方向,E中未說明是否把橡皮條的結(jié)點拉到了同一位置O.解析:本題主要考查在驗證力的平行四邊形定則實驗中的實驗步驟,題 型 研 練題型一“探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系”的實驗原理和數(shù)據(jù)處理【例1】下表是某同學為探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系所測的幾組數(shù)據(jù):彈力F/N0.51.01.52.02.5彈簧伸長量x/cm2.65.06.89.812.4題 型 研 練題型一“探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系”的實驗原理(1)在圖中的坐標

43、紙上作出F-x圖象.(2)寫出曲線所代表的函數(shù)(x用m作單位).(3)解釋函數(shù)表達式中常數(shù)的物理意義.(1)在圖中的坐標紙上作出F-x圖象.(2)寫解析:(1)將各點描到坐標紙上,并連成直線,如圖所示.(2)由圖象得F=20 x.(3)函數(shù)表達式中的常數(shù)表示使彈簧伸長(或壓縮)1 m所需的拉力(或壓力)為20 N解析:(1)將各點描到坐標紙上,并連成直線,如圖所示.答案:(1)見圖（解析）(2)F=20 x(3)使彈簧伸長(或壓縮)1 m所需拉力(或壓力)為20 N方法總結(jié):在物理學中經(jīng)常用圖象處理物理問題,應用圖象的好處是:直觀方便.應用圖象處理問題要注意:圖象斜率的意義(或曲線切線斜率的意

44、義);圖象與縱軸橫軸交點的物理意義.答案:(1)見圖（解析）(2)F=20 x(3)使彈簧伸長創(chuàng)新預測1 分別用2468條平行橡皮條沿著水平面向一方向拉放置于水平面上的木塊,設橡皮條都相同,且每次實驗中各橡皮條都伸長相同的長度,圖所示為木塊的加速度 a與橡皮條條數(shù)n之間的關(guān)系.(1)若用1條橡皮條拉,木塊的加速度為_.(2)若更換水平面的材料再重復這個實驗,請在原圖上示意性地畫出新的a-n圖象.創(chuàng)新預測1 分別用2468條平行橡皮條沿著水平面向一解析:(1)由a-n圖象可知,當n=1時,a=0.(2)各橡皮條伸長量相同,拉力相同,設每條拉力為F,并設材料與木塊間動摩擦因數(shù)為,木塊質(zhì)量為m,有n

45、F-mg=ma.所以, 上式反映出a只隨n和變化,因Fmg一定;對于一個確定的,圖線a-n的斜率 不變,當變化時,圖線橫截距變化(大于0),但圖線仍與原來的平行,如圖所示. 答案:(1)0 (2)見圖（解析）解析:(1)由a-n圖象可知,當n=1時,a=0.(2)各題型二 “驗證力的平行四邊形定則”的實驗原理【例2】 如圖(a)(b)所示是甲乙兩位同學在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中所得到的實驗結(jié)果,若用F表示兩個分力F1F2的合力,用F表示F1和F2的等效力,則可以判斷_(填“甲”或“乙”)同學的實驗結(jié)果是尊重事實的.甲題型二 “驗證力的平行四邊形定則”的實驗原理【例2】 如解析:由題設

46、可知,F為F1和F2的合力,通過平行四邊形定則所得,而F是F1和F2的等效力,即用一只彈簧測力計拉橡皮條時的拉力,顯然F的方向應在細繩的方向上,因甲同學F的方向與細繩在同一直線上,故甲同學是尊重事實的.方法總結(jié):本題解答的焦點在F的方向的確定上,兩位同學的實驗結(jié)果都有誤差,這是正常的,但乙同學很明顯在F的方向的確定上違背了實驗的要求,作圖是錯誤的.解析:由題設可知,F為F1和F2的合力,通過平行四邊形定則所創(chuàng)新預測2 (2009廣東三校聯(lián)考)在共點力合成的實驗中,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出力的圖示,如圖,圖上標出了F1F2FF四個力,其中_(填上述字母)不是由彈簧測力計直接測得的;若F與F_的基本相等_

47、基本相同,說明共點力合成的平行四邊形定則得到了驗證.F大小方向創(chuàng)新預測2 (2009廣東三校聯(lián)考)在共點力合成的實驗中解析:在驗證力的平行四邊形定則的實驗中,需要用彈簧測力計直接測出F1F2F的大小,并且用細線確定其方向,然后選取適當?shù)臉硕?分別作出F1F2和F的圖示,以F1和F2為鄰邊作出平行四邊形,畫出對角線F,若F與F大小基本相等方向基本相同,即驗證了力的平行四邊形定則.解析:在驗證力的平行四邊形定則的實驗中,需要用彈簧測力計直接高 效 作 業(yè)高 效 作 業(yè)一選擇題1.在“探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系”實驗中,以下說法正確的是( )A.彈簧被拉伸時,不能超過它的彈性限度B.用懸掛鉤碼的方法

48、給彈簧施加拉力,應保證彈簧位于豎直位置且處于平衡狀態(tài)C.用直尺測量彈簧的長度即為彈簧的伸長量D.用幾個不同的彈簧,分別測出幾組拉力與伸長量,得出拉力與伸長量之比相等答案:AB一選擇題1.在“探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系”實驗中,以下解析:彈簧的伸長量是指彈簧伸長后的長度減去彈簧的原長,故C錯誤;做實驗時要用同一個彈簧來測量,故D錯誤,所以正確選項為AB.解析:彈簧的伸長量是指彈簧伸長后的長度減去彈簧的原長,故C錯2.(2009廣東卷)一個實驗小組在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實驗中,使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b,得到彈力與彈簧長度的圖象如圖所示.下列表述正確的是( )A.a的原長比b的長B.a

49、的勁度系數(shù)比b的大C.a的勁度系數(shù)比b的小D.測得的彈力與彈簧的長度成正比答案:B2.(2009廣東卷)一個實驗小組在“探究彈力和彈簧伸長的解析:圖象中的斜率表示勁度系數(shù),可知a的勁度系數(shù)比b的大,B正確.與l軸的截距表示原長,則a的原長比b的短,A錯.解析:圖象中的斜率表示勁度系數(shù),可知a的勁度系數(shù)比b的大,B3.在做“驗證力的平行四邊形定則”實驗時,橡皮條的一端固定在木板上,用兩個彈簧測力計把橡皮條的另一端拉到某一確定的O點,以下操作中錯誤的是( )3.在做“驗證力的平行四邊形定則”實驗時,橡皮條的一端固定在A.同一實驗過程中,O點位置允許變動B.實驗中,彈簧測力計必須與木板平行,讀數(shù)時視

50、線要正對彈簧測力計刻度線C.實驗中,先將其中一個彈簧測力計沿某一方向拉到最大量程,然后只需調(diào)節(jié)另一彈簧測力計拉力的大小和方向,把橡皮條另一端拉到O點D.實驗中,把橡皮條另一端拉到O點時,兩彈簧測力計之間的夾角應取90,以便于算出合力大小答案:ACDA.同一實驗過程中,O點位置允許變動B.實驗中,彈簧測力計解析:從橡皮條固定點到O點的連線方向,是合力的作用線方向,如果O點變動,那么合力的大小方向就要變化,就不能驗證力的平行四邊形定則,故A選項錯;C選項中,因一個彈簧測力計已拉到最大量程,再通過另一個彈簧測力計拉橡皮條到O點時,每一個彈簧測力計都可能超過最大量程,造成損壞,或讀數(shù)不準,故C選項錯;

51、互成角度的兩個力的合成,是利用平行四邊形定則,兩個分力成任意角度都適用,不必成90角,故D選項錯.答案為ACD.解析:從橡皮條固定點到O點的連線方向,是合力的作用線方向,如二非選擇題4.做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗,是在水平放置的木板上鋪一張白紙,把橡皮條的一端固定在板的A點,橡皮條的另一端拴上兩細繩套,如圖所示,兩個彈簧測力計分別鉤住細繩套,互成角度拉橡皮條使之伸長,到達某一位置O時需記下_,描下_,再用一個彈簧測力計鉤住細繩套把橡皮條拉長,使結(jié)點到達位置_,再記下_.兩彈簧測力計的讀數(shù)兩細繩的方向結(jié)點位置OO點彈簧測力計的讀數(shù)和細繩的方向二非選擇題4.做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗,是在水解析:因驗證力的平行四邊形定則需根據(jù)力的大小方向作平行四邊形,所以必須記錄力的大小和方向,為保證合力和分力的效果相同,兩次必須使結(jié)點到達同一位置.解析:因驗證力的平行四邊形定則需根據(jù)力的大小方向作平行四邊形5.在做“驗證力的平行四邊形定則”實驗中,若由于F1的誤差使F1與F2的合力F方向略向左偏,如圖所示,但F大于F,引起這一結(jié)果的原因可能是F1的大小比真實值偏_, F1的方向使它與F2的夾角比真實值偏_.大大解析:作圖,根