专题十九 力学实验（原卷版） 考点 要求 考点解读及预测 研究匀变速直线运动 Ⅱ 高中物理《考试说明》中确定的力学实验有：研究匀变速直线运动、探究弹力和弹簧伸长的关系、验证力的平行四边形定则、验证牛顿运动定律、探究动能定理、验证机械能守恒定律。其中有四个实验与纸带的处理有关，可见力学实验部分应以纸带的处理，打点计时器的应用为核心来展开复习。近几年力学实验中与纸带处理相关的实验、力学创新实验是高考的热点内容，以分组或演示实验为背景，考查对实验方法的领悟情况、灵活运用学过的实验方法设计新的实验是高考实验题的新趋势。要求考生掌握常规实验的数据处理方法，能将课本中分组实验和演示实验的实验原理、实验方法迁移到新的背景中，深刻理解物理概念和规律，并能灵活运用，要求考生有较强的创新能力。 探究弹力和弹簧伸长的关系 Ⅰ 验证力的平行四边形定则 Ⅰ 验证牛顿运动定律 Ⅰ 探究动能定理 Ⅱ 验证机械能守恒定律 Ⅱ 一.知识规律 (1)误差和有效数字。 ①系统误差:由于仪器本身不精密、实验方法粗略或实验原理不完善而产生的误差。其特点是测量结果较真实值总是偏大或偏小。系统误差不能用多次测量求平均值的方法消除或减小。 ②偶然误差:由各种偶然因素对实验者、测量仪器、被测物理量的影响而产生的误差。其特点是多次重复做同一实验时误差总是时大时小。减小这种误差的方法是多次测量取其平均值。 ③有效数字:带有一位不可靠数字的近似数字叫有效数字。有效数字从左边第一位不为零的数字算起。 (2)长度的测量。 ①毫米刻度尺的读数:精确到毫米,估读一位。 ②游标卡尺的读数:测量值=主尺上的读数+m×n(其中m为游标卡尺的精确度,n为游标尺上与主尺上某刻度线对齐的格数)。 ③螺旋测微器的读数:测量值=固定刻度+可动刻度(估读一位)×0.01 mm。 (3)光电门的使用。 如果挡光片的宽度为d,挡光时间为Δt,则物体经过光电门时的瞬时速度v＝. (4)纸带类实验。 ①能够利用打点计时器的力学实验 ②求解瞬时速度 利用做匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度.如图所示,打n点时的瞬时速度vn＝ ③求解加速度 A.逐差法： 如图所示, a＝ B.图象法： ①由vn＝,求出相应点的速度. ②确定各计数点的坐标值(v1,T)、(v2,2T)、…(vn,nT). ③画出v－t图象,图线的斜率为物体做匀变速直线运动的加速度. 二、两类力学实验 1．验证性实验：验证力的平行四边形定则，验证牛顿运动定律，验证机械能守恒定律． 2．探究性实验：探究弹力与弹簧伸长的关系，探究动能定理． 3．两种实验过程的比较： 类型 探究性实验 验证性实验 实 验 过 程 ①提出问题 ②猜想与假设 ③制定计划与设计实验方案 ④进行实验与收集数据 ⑤分析与论证 ⑥评估 ⑦交流与合作 ①实验目的 ②实验器材 ③实验原理 ④实验步骤 ⑤数据分析 ⑥实验结论 三、实验数据的处理方法 1．列表法：在记录和处理数据时，为了简单而明显地表示出有关物理量之间的关系，可将数据填写在适当的表格中，即为列表法． 2．平均值法：把在同一状态下测定的同一个物理量的若干组数据相加求和，然后除以测量次数． 3．作图法：用作图法处理数据的优点是直观、简便，有取平均值的效果．由图线的斜率、截距、包围的面积等可以研究物理量之间的关系． 题型一、基本仪器的读数 【规律方法】1．高考考查特点 (1)以实验填空的形式考察测量仪器的使用和读数； (2)考察以基础题为主，考察频次略低． 2．解题的常见误区及提醒 (1)误认为螺旋测微器无需估读，而游标卡尺需要估读； (2)注意区分游标卡尺的精度． 【典例1】某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度．该螺旋测微器校零时的示数如图(a)所示，测量金属板厚度时的示数如图(b)所示．图(a)所示读数为_ ... ...
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