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考点考级
命题点
考察频次
对实验原理与实验操作的考察
(Ⅰ)
命题点:考察实验原理与操作
————
实验数据办理与偏差剖析
(Ⅰ)
命题点1:实验操作与数据办理
2017
·北京卷,21
命题点2:数据办理与偏差剖析
2017
·江苏卷,10
命题点1:丈量速度的创新
2016
·课标卷Ⅱ,22
实验拓展与创新(Ⅱ)
命题点2:实验原理的创新
2013
·课标卷Ⅱ,22
命题点3:实验原理与数据办理的创新
一、实验目的
.
,总结出外力做功与物体速度平方的正比关系.
二、实验原理
:采纳如下图的实验装置,用1条,2条,3条,规格相同的橡皮
筋将小车拉到同一地点由静止开释,橡皮筋拉力对小车所做的功挨次为W,2W,3W,
:小车获取的速度v能够由纸带和打点计时器测出,也能够用其余
方法测出.
:以橡皮筋拉力所做的功W为纵坐标,小车获取的速度v
为横坐标,作出W-v或W-,得出橡皮筋拉力对小车所做的功与小车获取
的速度的定量关系.
三、实验器械
小车(前面带小钩)、长木板(双侧适合的对称地点钉两个铁钉)、打点计时器及纸带、
学生电源及导线(若使用电火花计时器则不用学生电源)、若干条等长的橡皮筋、毫米刻度尺.
四、实验步骤
.
:在长木板的有打点计时器的一端下边垫一块木板,频频挪动木板的位
置,直至小车上不挂橡皮筋时,轻推小车,纸带打出的点间距均匀,即小车能匀速运动为止.
,用打点计时器和纸带测出小车获取的速度v1,设此时橡皮
筋对小车做的功为W,将这一组数据记入表格.
,实验中橡皮筋拉伸的长度与第一次相同,这时橡皮筋对小车做的功为2W,测出小车获取的速度v2,将数据记入表格.
,4条,橡皮筋做实验,用相同的方法测出功和速度,记入表格.
五、数据办理
实验获取如下图纸带,利用纸带上点迹均匀的一段测出两点间的距离,如纸带上A、
x
C两点间的距离x,则v=2T(此中T为打点周期).
,2W,3W,时对应v、v2的数值,填入下边表格.
W2W3W4W5W
v
2
v
在座标纸上分别作出W-v和W-v2图线,从中找出功与速度变化的关系.
六、偏差剖析
、粗细不一,使橡皮筋的拉力做功W与橡皮筋的条
数不可正比.
.
,丈量禁止带来偏差.
七、注意事项
,将木板一端垫高,
法是轻推小车,由打点计时器打在纸带上的点的均匀程度判断小车能否匀速运动,找到木板
一个适合的倾角.
,纸带上的点应选均匀部分的,即选小车做匀速运动的部分.
,不用计
算出详细数值.
,使纸带上打的点多一些.
考点一对实验原理与实验操作的考察
命题点考察实验原理与操作
1.(2014天·津卷,9(2))某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上,将细绳一端拴在
小车上,另一端绕过定滑轮,挂上适合的钩码,使小车在钩码的牵引下运动,以此定量研究
、导线、复写纸、纸带、.
若要达成该实验,必要的实验器械还有哪些
________________________________________________________________________.
实验开始时,他先调理木板上定滑轮的高度,
样做的目的是以下的哪个________(填字母代号).
.防止小车在运动过程中发生颤动
均衡摩擦力后,当他用多个钩码牵引小车时,发现小车运动过快,以致打出的纸带上点数较少,,请
你利用本实验的器械提出一个解决方法:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
他将钩码重力做的功看作细绳拉力做的功,经多次实验发现拉力做功老是要比小车
(填字母代号).
.在接通电源的同时开释了小车
,钩码重力大于细绳拉力
【分析】
(1)依据实验原理可知,需要考证
mgx=1Mv2,同时依据运动学规律可知,
2
此实验中需要丈量钩码质量、小车质量和位移,故还需要的器械有:刻度尺和天平;(2)分
析小车受力可知,在均衡摩擦力的基础上,使细绳与木板平行是为了让细绳的拉力充任小车
所受合外力,应选项D正确;(3)纸带上打出的点较少,说明小车的加快度过大(即小车过快),
故可知减小钩码质量或增添小车质量(在小车上加上适当的砝码);(4)在此实验中,依据牛顿
第二定律可知,钩码的重力大于细绳的拉力,而实验顶用重力取代拉力会以致拉力做功大于
小车动能增量;假如实验未均衡或未完整均衡摩擦力也会以致拉力做功大于动能增量,应选
项C、D正确.
【答案】(1)刻度尺、天平(包含砝码)(2)D(3)可在小车上加适当的砝码(或钩码)
(4)CD
命题点1
2.(2017
考点二实验数据办理与偏差剖析
实验操作与数据办理
·京卷,北21)如图1所示,用质量为m的重物经过滑轮牵引小车,使它在长木
板上运动,“研究动能定
理”的实验.
图
1
(1)打点计时器使用的电源是
________
(选填选项前的字母
).
(2)实验中,需要均衡摩擦力和其余阻力,正确操作方法是
________
(选填选项前的
字母).
在不挂重物且
_____(选填选项前的字母
)的状况下,
匀速运动,表示已经除去了摩擦力和其余阻力的影响.
接通电源,开释小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,将打下的第一个点标为
、B、C若干个计数点,、
B、C各点到O点的距离为x1、x2、x3如图2所示.
图2
实验中,重物质量远小于小车质量,
可以为小车所受的拉力大小为
点的过程中,拉力对小车做的功
W=
________,打B点时小车的速度
v=________.
(4)以v2为纵坐标,W为横坐标,利用实验数据作出如图
3所示的v2-
可得v2随W变化的表达式为
,动能的表达式中可能包含
v2这个因子;剖析实验结果的单位关系,与图线斜率相关的物理量应是________.
图3
假定已经完整除去了摩擦力和其余阻力的影响,若重物质量不知足远小于小车质量
的条件,则从理论上剖析,图4中正确反应v2-W关系的是________.
图4
【分析】(1)打点计时器使用交变电流,故应采纳沟通电源.
均衡摩擦力和其余阻力时采纳垫高长木板右端,使小车的重力的分力与摩擦力及其
他阻力均衡,阻力包含了打点时振针与纸带之间的摩擦,故需要在打点状态下判断能否达到均衡要求.
(3)由做功公式知:W=mgx2;利用匀变速直线运动中间时刻的速度等于本段时间内的平
均速度知,B点速度等于
AC段的均匀速度,vB=
x3-x1
2T
.
-2,
-2,
,
(4)依据图线,关系式写为v2=kW+b,在直线上取两点,如(×)(8
×)
代入上式,解得k≈,b≈,在作图偏差同意的范围内,表达式可写为
v2=
功的单位用基本单位表示,
-2
,简单得出与图线斜率相关的物理量单位为
J=N·m=kg·m2·s
-1
kg,故与图线斜率相关的物理量应是质量.
(5)若重物质量m不知足远小于小车质量M,则绳索对小车的拉力实质不等于重物的重
力,
由mg=(M+m)a和F=Ma
M
知F=M+mmg,
由动能定理得:
1
2
2
2F
x=
2Mg
mv
=Fx,v=
m
x,
2
M+m
而W=mgx,
则实质v2-W图线的斜率k=
2M
,重物质量m与小车质量M不变,速度固然增大,
M+mm
但斜率不变,选项A正确.
【答案】
(1)B(2)AB
(3)mgx
x3-x1
(4)v2=(~)
2
2T
质量(5)A
命题点2
数据办理与偏差剖析
3.(2017江·苏卷,10)利用如下图的实验装置研究恒力做功与物体动能变化的关系.
小
车的质量为M=,钩码的质量为
m=,打点计时器的电源为
50Hz的沟通电.
挂钩码前,为了除去摩擦力的影响,应调理木板右边的高度,直至向左轻推小车察看到________.
(2)挂上钩码,按实验要求打出的一条纸带如下图,选择某一点为
O,挨次每隔
4个
x,
计数点时小车的速度v,此中打出计数点
“1时”小车的速度
v1=
________m/s.
(3)将钩码的重力视为小车遇到的拉力,取
g=,利用W=mgx算出拉力对小
=1Mv2算出小车动能,并求出动能的变化量
.
2
-3
J
W/×10
-
3
Ek/×10
J
请依据表中的数据,在以下图中作出
Ek-W图象.
(4)实验结果表示,
F=________N.
【分析】
(1)完整均衡摩擦力的标记是轻推小车,小车做匀速运动,打出纸带间隔相
等.
(2)两计数点间的时间间隔
T=5×=
v1=x02=+×=.
2T
2×
(3)确立标度,.
(4)从图线上取两个点(,),(,)
-
图线的斜率k=≈①
2
EkMv
又有k==②
依据运动学公式有v2=2ax③
依据牛顿第二定律有
F=Ma④
由①②③④式解得F≈.
【答案】(1)小车做匀速运动(2)(3)看法析图
(4)