高一期末實(shí)驗(yàn)專項(xiàng)習(xí)人教版

實(shí)驗(yàn)一：探究力的平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)二：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)三：探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)如果兩個互成角度的共點(diǎn)力F1、F2作用于橡皮筋的結(jié)點(diǎn)上，與只用一個力F′作用于橡皮筋的結(jié)點(diǎn)上，所產(chǎn)生的效果相同（橡皮筋在相同方向上伸長相同的長度），那么，F(xiàn)′就是F1和F2的合力。根據(jù)平行四邊形定則作出兩共點(diǎn)力F1和F2的合力F的圖示，應(yīng)與F′的圖示等大同向（等效替代法）。實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)一：探究力的平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)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(diǎn)，橡皮條的另一端拴上兩個細(xì)繩套．3．用兩只彈簧測力計(jì)分別鉤住細(xì)繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條與繩的結(jié)點(diǎn)伸長到某一位置O，如圖所示，記錄兩彈簧測力計(jì)的讀數(shù)，用鉛筆描下O點(diǎn)的位置及此時兩細(xì)繩的方向．4．只用一只彈簧測力計(jì)通過細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同樣的位置O，記下彈簧測力計(jì)的讀數(shù)和細(xì)繩套的方向．5．改變兩彈簧測力計(jì)拉力的大小和方向，再重做兩次實(shí)驗(yàn)．OF1F2F'F0.5NF'數(shù)據(jù)處理1．用鉛筆和刻度尺從結(jié)點(diǎn)O沿兩條細(xì)繩方向畫直線，按選定的標(biāo)度作出這兩只彈簧測力計(jì)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(diǎn)畫平行四邊形的對角線，此對角線即為合力F的圖示。2．用刻度尺從O點(diǎn)按同樣的標(biāo)度沿記錄的方向作出這只彈簧測力計(jì)的拉力F′的圖示。3．比較F與F′是否完全重合或幾乎完全重合，從而驗(yàn)證平行四邊形定則。誤差分析(1)讀數(shù)誤差如彈簧測力計(jì)的讀數(shù)太小，或變化不顯著，導(dǎo)致讀數(shù)誤差較大；彈簧測力計(jì)和繩套沒有保持與木板平行；讀數(shù)時眼睛一定要正視，要按有效數(shù)字要求正確讀數(shù)等．(2)作圖誤差如結(jié)點(diǎn)O的位置和測力計(jì)的方向畫得不準(zhǔn)確；作圖時比例不恰當(dāng)、不準(zhǔn)確等．注意事項(xiàng)(1)同一實(shí)驗(yàn)中的兩只彈簧測力計(jì)的選取方法是：將兩只彈簧測力計(jì)調(diào)零后互鉤對拉，讀數(shù)相同．(2)在同一次實(shí)驗(yàn)中，使橡皮條拉長時，結(jié)點(diǎn)O位置一定要相同．(3)用兩只彈簧測力計(jì)鉤住繩套互成角度地拉橡皮條時，夾角不宜太大也不宜太小，在60°～100°之間為宜．(4)實(shí)驗(yàn)時彈簧測力計(jì)應(yīng)與木板平行，讀數(shù)時眼睛要正視彈簧測力計(jì)的刻度，在合力不超過量程及橡皮條彈性限度的前提下，拉力的數(shù)值盡量大些．(5)細(xì)繩套應(yīng)適當(dāng)長一些，便于確定力的方向．不要直接沿細(xì)繩套的方向畫直線，應(yīng)在細(xì)繩套末端用鉛筆畫一個點(diǎn)，去掉細(xì)繩套后，再將所標(biāo)點(diǎn)與O點(diǎn)連接，即可確定力的方向．(6)在同一次實(shí)驗(yàn)中，畫力的圖示所選定的標(biāo)度要相同，并且要恰當(dāng)選取標(biāo)度，使所作力的圖示稍大一些．以本實(shí)驗(yàn)為背景，以實(shí)驗(yàn)中操作的注意事項(xiàng)、數(shù)據(jù)處理方法、誤差來源設(shè)置題目，或通過改變實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)置題目．實(shí)驗(yàn)儀器與情景的改變實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡母淖內(nèi)纾河霉怆婇T代替打點(diǎn)計(jì)時器研究小車的運(yùn)動，確定加速度，用氣墊導(dǎo)軌代替木板以減小摩擦力的影響，用(力、位移、速度)傳感器測量相關(guān)物理量等如：應(yīng)用力的平行四邊形定則測量頭發(fā)絲能承受的最大拉力，并與網(wǎng)上獲取的正常數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，推測該頭發(fā)絲對應(yīng)者的年齡范圍

實(shí)驗(yàn)的拓展與創(chuàng)新題型一（原型實(shí)驗(yàn)）在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中使用的器材有：木板、白紙、兩個標(biāo)準(zhǔn)彈簧測力計(jì)、橡皮條、輕質(zhì)小圓環(huán)、刻度尺、鉛筆、細(xì)線和圖釘若干。完成下列實(shí)驗(yàn)步驟：(1)用圖釘將白紙固定在水平木板上。(2)將橡皮條的一端固定在木板上，另一端系在輕質(zhì)小圓環(huán)上。將兩細(xì)線也系在小圓環(huán)上，它們的另一端均掛上測力計(jì)。用互成一定角度、方向平行于木板、大小適當(dāng)?shù)牧瓌觾蓚€測力計(jì)，小圓環(huán)停止時由兩個測力計(jì)的示數(shù)得到兩拉力F1和F2的大小，并________。(多選，填正確答案標(biāo)號)A．用刻度尺量出橡皮條的長度B．用刻度尺量出兩細(xì)線的長度C．用鉛筆在白紙上標(biāo)記出小圓環(huán)的位置D．用鉛筆在白紙上標(biāo)記出兩細(xì)線的方向(3)撤掉一個測力計(jì)，用另一個測力計(jì)把小圓環(huán)拉到________，由測力計(jì)的示數(shù)得到拉力F的大小，沿細(xì)線標(biāo)記此時F的方向。(4)選擇合適標(biāo)度，由步驟(2)的結(jié)果在白紙上根據(jù)力的平行四邊形定則作F1和F2的合成圖，得出合力F′的大小和方向；按同一標(biāo)度在白紙上畫出力F的圖示。(5)比較F′和F的________，從而判斷本次實(shí)驗(yàn)是否驗(yàn)證了力的平行四邊形定則。(2)CD(3)標(biāo)記位置(5)大小和方向解析：(2)實(shí)驗(yàn)中保證兩次操作使橡皮條產(chǎn)生相同的彈力作用，故應(yīng)標(biāo)記小圓環(huán)的位置以及每個力的大小和方向，力的大小由測力計(jì)讀出，方向即為細(xì)線的方向，故C、D正確；橡皮條與細(xì)線的長度沒必要測出，故A、B錯誤。(3)撤掉一個測力計(jì)，用另一個測力計(jì)把小圓環(huán)拉到已標(biāo)記的小圓環(huán)位置，記錄此時拉力F的大小和方向?！刂谱兞糠?、實(shí)驗(yàn)研究方法①保持物體質(zhì)量M一定，研究加速度a和合外力F的關(guān)系②保持合外力F一定，研究加速度a和物體質(zhì)量M的關(guān)系實(shí)驗(yàn)思路：2．物理量的測量(1)質(zhì)量的測量——天平，在小車中增減砝碼的數(shù)量改變小車的質(zhì)量(2)加速度的測量——打點(diǎn)計(jì)時器—紙帶連在小車上，根據(jù)打出的點(diǎn)來測量(3)力的測量：用阻力補(bǔ)償法確定小車的合外力——繩的拉力；小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于槽碼的質(zhì)量——繩的拉力近似等于槽碼重力。實(shí)驗(yàn)二：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系GG1FNfMgsinθ

=μMgcosθμ=tanθ將軌道傾斜一定角度，使得重力在沿斜面方向的分力剛好可以和摩擦力平衡，此時小車受力平衡，繩子的拉力也就等于小車的合力。

改變M、m不需重新平衡摩擦力實(shí)驗(yàn)步驟（1）用天平測出小車的質(zhì)量。（2）安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，平衡摩擦力。（3）把細(xì)線系在小車上并繞過滑輪懸掛槽碼，將車?yán)酱螯c(diǎn)計(jì)時器附近。（4）先打開計(jì)時器電源，再釋放小車，得到紙帶，并記下鉤碼重量。（5）改變槽碼的重量，重復(fù)以上的步驟幾次。（6）控制槽碼質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量，再測幾組數(shù)據(jù)并記錄。系統(tǒng)誤差：1.實(shí)驗(yàn)中用槽碼的重力mg代替小車所受的拉力，而實(shí)際上小車所受的拉力要略小于槽碼的重力2.實(shí)驗(yàn)儀器的誤差，如天平不準(zhǔn)，打點(diǎn)計(jì)時器工作頻率偏大或偏小等判斷作出以下圖像的原因所掛槽碼的質(zhì)量太大,不滿足M>>m未平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠平衡摩擦力過度誤差分析1．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先接通電源后釋放小車。2．在平衡摩擦力時不要懸掛任何物體。3．改變鉤碼的質(zhì)量過程中，要始終保證鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，線的拉力近似等于鉤碼的重力。4．作圖時應(yīng)使所作的直線通過盡可能多的點(diǎn)，不在直線上的點(diǎn)也要盡可能的分布在直線的兩側(cè)，但若遇到個別偏離較遠(yuǎn)的點(diǎn)可舍去。注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新1、實(shí)驗(yàn)原理創(chuàng)新利用位移之比測量加速度之比（1）將兩輛相同的小車放在水平木板上，前端各系一條細(xì)線，線的另一端跨過定滑輪各掛一個小盤，盤中可以放不同的重物。把木板一端墊高，平衡阻力。（2）兩小車后端各系一條細(xì)線，用黑板擦把兩條細(xì)線同時按壓在木板上，抬起黑板擦，兩小車同時開始運(yùn)動，按下黑板擦，兩小車同時停下來。用刻度尺測出兩小車移動的位移x1、x2。由于兩小車運(yùn)動時間t相同，從它們的位移之比就可以得出加速度之比，即。在盤中重物相同的情況下，通過增減小車中的重物改變小車的質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)器材創(chuàng)新（1）利用光電門測量加速度（2）利用位移傳感器測位移（3）利用彈簧測力計(jì)直接測量合外力大?。?）用氣墊導(dǎo)軌代替長木板，無需平衡摩擦力A平衡摩擦力過大5.0D

BD/DBDB2.40

1.0

不變（1）控制變量法g

大于

B

B增大相等0.08B1∶2相同1．實(shí)驗(yàn)原理用描跡法逐點(diǎn)畫出小鋼球做平拋運(yùn)動的軌跡，判斷軌跡是否為拋物線，并求出小鋼球的初速度．2．實(shí)驗(yàn)器材末端水平的斜槽、背板、擋板、復(fù)寫紙、白紙、鋼球、刻度尺、鉛垂線、三角板、鉛筆等．實(shí)驗(yàn)三探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)(1)安裝、調(diào)整背板：將白紙放在復(fù)寫紙下面，然后固定在裝置背板上，并用鉛垂線檢查背板是否豎直．(2)安裝、調(diào)整斜槽：將固定有斜槽的木板放在實(shí)驗(yàn)桌上，用平衡法檢查斜槽末端是否水平，也就是將小球放在斜槽末端直軌道上，小球若能靜止在直軌道上的任意位置，則表明斜槽末端已調(diào)水平，如右上圖．(3)描繪運(yùn)動軌跡：讓小球在斜槽的某一固定位置由靜止?jié)L下，并從斜槽末端飛出開始做平拋運(yùn)動，小球落到傾斜的擋板上，會擠壓復(fù)寫紙，在白紙上留下印跡．取下白紙用平滑的曲線把這些印跡連接起來，就得到小球做平拋運(yùn)動的軌跡．(4)確定坐標(biāo)原點(diǎn)及坐標(biāo)軸：選定斜槽末端處小球球心在白紙上的投影的點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)O，從坐標(biāo)原點(diǎn)O畫出豎直向下的y軸和水平向右的x軸．?dāng)?shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理注意事項(xiàng)1．實(shí)驗(yàn)中必須調(diào)整斜槽