高三物理二轮复习创新力学实验.pptx

单击此处编辑母版文本样式,返回导航,专题五物理实验,高考二轮专题复习,物理,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,热点题型突破,题型一,“纸带类”试验,命题规律,力学中多个试验都要用到打点计时器,(,如研究匀变速直线运动规律，验证牛顿第二定律，验证机械能守恒定律，探究动能定理,),正确使用打点计时器并依据纸带进行正确数据处理，得到试验结论及误差分析是高考考查热点，题型为选择题和填空题,第1页,第2页,第3页,第4页,4,利用速度,时间图象求加速度,(1),作出速度,时间图象，经过图象斜率求解物体加速度,(2),剪下相邻计数点纸带紧密排列在一起，求解加速度,第5页,1,(,江西八校联考,),为了探究质量一定时加速度与力关系一同学设计了如图所表示试验装置其中,M,为带滑轮小车质量，,m,为砂和砂桶质量,(,滑轮质量不计,),第6页,(1),试验时，一定要进行操作或确保条件是,_.,A,用天平测出砂和砂桶质量,B,将带滑轮长板右端垫高，以平衡摩擦力,C,小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时统计弹簧测力计示数,D,改变砂和砂桶质量，打出几条纸带,E,为减小误差，试验中一定要确保砂和砂桶质量,m,远小于小车质量,M,BCD,第7页,(2),该同学在试验中得到如图所表示一条纸带,(,相邻两计数点间还有两个点没有画出,),已知打点计时器采取是频率为,50 Hz,交流电，依据纸带可求出小车加速度为,_m/s,2,.(,结果保留两位数字,),1.3,第8页,(3),以弹簧测力计示数,F,为横坐标，加速度,a,为纵坐标，画出,a,F,图象是一条直线，图线与横轴夹角为,，求得图线斜率为,k,，则小车质量为,_.,D,第9页,第10页,解析,(1),由试验原理能够看出，由弹簧测力计示数可得小车所受协力大小，故不需要测砂和砂桶质量，也不需要确保砂和砂桶质量,m,远小于小车质量,M,，选项,A,、,E,错误；为确保绳上拉力提供合外力，必须平衡摩擦力，选项,B,正确；小车应靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，同时读出弹簧测力计示数，选项,C,正确；为了多测几组数据，需改变砂和砂桶质量多做几次试验，选项,D,正确,第11页,第12页,2,(,安徽重点中学联考,),某同学做,“,探究合外力做功与动能改变关系,”,试验，装置如图甲所表示，将光电门固定在水平轨道上,B,点，用重物经过细线拉小车，保持小车,(,含遮光条,),质量,M,不变，改变所挂重物质量屡次进行试验，使小车每次都从同一位置,A,由静止开始运动,(,重力加速度大小,g,取,10 m/s,2,),第13页,(1),用游标卡尺测出遮光条宽度,d,如图乙所表示，则,d,_cm,；,(2),试验中认为小车所受拉力与重物重力大小相等，测出多组重物质量,m,和对应小车经过光电门时速度,v,，作出,v,2,m,图象如图丙所表示，由图象可知小车受到摩擦力大小为,_ N,；,(3),在满足条件,_,情况下，,v,2,m,图象是线性改变，说明合外力做功等于动能改变，此时图象斜率,k,表示式为,k,_.(,用题给物理量字母表示,),1.050,1,m,M,第14页,第15页,3.,(,山东潍坊统考,),如图甲所表示，一位同学利用光电计时器等器材做,“,验证机械能守恒定律,”,试验有一直径为,d,、质量为,m,金属小球由,A,处静止释放，下落过程中能经过,A,处正下方、固定于,B,处光电门，测得,A,、,B,间距离为,H,(,H,远大于,d,),，光电计时器统计下小球经过光电门时间为,t,，当地重力加速度为,g,.,则,第16页,7.25,增加,第17页,第18页,“,纸带类,”,试验主要设计思绪,第19页,第20页,题型二,“橡皮条”和“弹簧”类试验,命题规律,验证平行四边形定则和探究弹力和形变量关系试验是高考命题热点之一，重点考查试验操作过程和数据处理方法,第21页,方法点拨,1,验证平行四边形定则试验解题关键点,(1),试验步骤中,“,力作用效果等效性,”,判断,(2),试验步骤中两个分力和协力大小和方向确实定方法,第22页,2,探究弹力和形变量关系试验数据处理方法,(1),列表法,将测量试验数据填入设计好表格之中，能够分析两物理量间定性关系,(2),图象法,依据统计试验数据在平面直角坐标系内进行作图若是曲线应平滑，若是直线要让尽可能多点过直线，或在直线两侧均匀分布,(3),函数法,往往是依据图象得到物理量间函数关系方程式,第23页,1.,某同学经过下述试验验证力平行四边形定则,试验步骤：,将弹簧秤固定在贴有白纸竖直木板上，使其轴线沿竖直方向,如图甲所表示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到弹簧秤示数为某一设定值时，将橡皮筋两端位置标识为,O,1,、,O,2,，统计弹簧秤示数,F,，测量并统计,O,1,、,O,2,间距离,(,即橡皮筋长度,l,),每次将弹簧秤示数改变,0.50 N,，测出所对应,l,，部分数据以下表所表示：,第24页,找出,中,F,2.50 N,时橡皮筋两端位置，重新标识为,O,、,O,，橡皮筋拉力记为,F,OO,.,F,/N,0,0.50,1.00,1.50,2.00,2.50,l,/cm,l,0,10.97,12.02,13.00,13.98,15.05,在秤钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在秤钩上，如图乙所表示，用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋两端，使秤钩下端到达,O,点，将两笔尖位置标识为,A,、,B,，橡皮筋,OA,段拉力记为,F,OA,，,OB,段拉力记为,F,OB,.,完成以下作图和填空：,第25页,(1),利用表中数据在坐标纸上画出,F,l,图线，如图丙所表示依据图线求得,l,0,_cm.,10.0(9.8,、,9.9,、,10.1,均正确,),第26页,(2),测得,OA,6.00 cm,，,OB,7.60 cm,，则,F,OA,大小为,_,N,(3),根,据给出标度，在如图丁中作出,F,OA,和,F,OB,协力,F,图示,(4),经过比较,F,与,_,大小方向，即可得出试验结论,1.80(1.70,1.90,均正确,),F,OO,第27页,突破点拨,(1),作出,F,l,图象与,x,轴交点横坐标即为,l,0,.,(2),“,在秤钩处涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在秤钩上,”,，即为,“,活结,”,，则,F,OA,F,OB,，求,F,OA,可依据橡皮筋总长度,(,OA,OB,),在,F,l,中查出,解析,(1),依据表格数据，作出,F,l,图线，图线横截距即表示橡皮筋原长，所以,l,0,10.0 cm.,(2),橡皮筋总长,l,OA,OB,13.60 cm,，依据,F,l,图线，可读出橡皮筋长度,l,13.60 cm,时拉力为,1.80 N.,(3),依据平行四边形定则作图，对角线表示协力,F,.,(4),若,F,与,F,OO,在误差范围内大小相等、方向相同，则表明力平行四边形定则是正确,第28页,答案,(1),如图甲所表示,(3),如图乙所表示,甲,乙,第29页,2.,(,北京东城区四月模拟,),一名同学利用如图甲所表示装置做,“,测定弹簧劲度系数,”,试验,第30页,(1),以下是这位同学依据自己构想确定试验步骤，请按合理操作次序将步骤序号写在横线上,_.,A,以弹簧长度,l,为横坐标，以钩码质量,m,为纵坐标，标出各组数据,(,l,，,m,),对应点，并用平滑曲线连接起来；,B,记下弹簧下端不挂钩码时，其下端,A,处指针在刻度尺上刻度,l,0,；,C,将铁架台固定于桌子上，将弹簧一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一把刻度尺；,D,依次在弹簧下端挂上,1,个、,2,个、,3,个,钩码，待钩码静止后，读出弹簧下端指针指示刻度统计在表格内，然后取下钩码；,E,由图象找出,m,l,间函数关系，深入写出弹力与弹簧长度之间关系式,(,重力加速度取,g,10 m/s,2,),，求出弹簧劲度系数,CBDAE,第31页,(2),如图乙所表示为依据试验测得数据标出对应点，请作出钩码质量,m,与弹簧长度,l,之间关系图线,第32页,(3),写出弹簧弹力,F,和弹簧长度,l,之间关系函数表示式：,_,(4),此试验得到结论是：此弹簧劲度系数,k,_N/m.(,计算结果保留三位有效数字,),(5),假如将指针分别固定在图中,A,点上方,B,处和,A,点下方,C,处，作出钩码质量,m,和指针刻度,l,关系图象，由图象深入得出弹簧劲度系数,k,B,、,k,C,，,k,B,、,k,C,与,k,相比，可能是,_.(,请将正确答案字母填在横线处,),A,k,B,大于,k,B,k,B,等于,k,C,k,C,小于,k,D,k,C,等于,k,F,12.5(,l,0.15),12.5,AD,第33页,解析,(1),本试验中首先要正确安装仪器并记下弹簧自然伸长时位置，然后再挂上钩码分别得出对应长度，建立坐标系，作出对应,m,l,图象即可，故答案为,CBDAE.,(2),利用描点法作出图象如图所表示,第34页,(3),由图象利用数学规律可知对应函数关系为,F,12.5,(,l,0.15),(4),对比胡克定律,F,kx,可知，,劲度系数应为,k,12.5 N/m.,(5),假如将指针固定在,A,点上方,B,处，因为选取弹簧变短，则弹簧劲度系数变大，得出弹簧劲度系数与,k,相比，要大于,k,，故选项,A,正确假如将指针固定在,A,下方,C,处，弹簧长度不变，故劲度系数不变，得出弹簧劲度系数仍等于,k,，故选项,D,正确,答案,(2),看法析图,第35页,用图象法处理数据五个要求,(1),作图一定要作坐标纸，坐标纸大小要依据有效数字位数和结果需要来定,(2),要标明轴名、单位，在轴上每隔一定间距按有效数字位数标明数值,(3),图上连线不一定经过全部数据点，应尽可能使数据点合理地分布在线两侧,(4),作图时常经过选取适当坐标轴使图线线性化，即,“,变曲为直,”,(5),有些时候，为了使坐标有效使用范围增大，坐标原点能够不从,“,0,”,开始,第36页,热点题源预测,力学创新试验,考向,预测,力学创新试验是高考命题热点，考查学生是否了解试验原理，是否含有将要求试验方法迁移和利用能力，是较高层次试验能力考查,第37页,解题,关键,(1)力学创新型试验特点：以基本力学模型为载体，依靠运动学规律和力学定律设计试验将试验基本方法控制变量法，处理数据基本方法图象法、逐差法，融入到试验综合分析之中,(2)创新试验题解法：试验原理是创新试验问题关键，是进行这类试验设计根本依据和起点试验原理决定了应该测量哪些物理量、怎样安排试验步骤等项目试验原理应依据题干要求、条件等信息确定,第38页,类型,探究性试验,验证性试验,试验,过程,提出问题,猜测与假设,制订计划与设计试验方案,进行试验与搜集数据,分析与论证,评定,交流与合作,试验目标,试验器材,试验原理,试验步骤,数据分析,试验结论,解题关键,(3)两类创新试验过程比较,第39页,【预测】,用如图所表示试验装置测量滑块,A,与木板间动摩擦因数长木板水平固定，细线跨过定滑轮与滑块,A,、重锺,B,相连将细线拉直，测出,B,离地面高度,h,，将重锤从,h,高处静止释放，,B,落地后，测出,A,在木板上滑动距离,x,；改变,B,释放高度重复试验，试验数据以下表所表示,试验次数,1,2,3,4,5,6,h,/cm,10.0,15.0,20.0,25.0,30.0,35.0,x,/cm,14.7,22.4,30.3,37.6,44.9,52.4,第40页,(1),若测得,A,质量,m,A,3 kg,，,B,质量,m,B,1 kg,，,A,和,B,间细线长度,L,112.0 cm,，木板长度,l,98.0 cm,，要到达试验目标，以上四个量中没有必要测量是,_,(,用物理量符号表示,),(2),作出,x,随,h,改变图象,(3),由图象并结合,(1),中所测数值求得滑块与木板间动摩擦因数为,_,第41页,思维导航,第42页,第43页,(2),作出,x,随,h,改变图象如图所表示,第44页,答案,(1),L,、,l,(2),看法析,(3)0.2,第45页,第46页,将白纸、复写纸固定在竖直放置木条上，用来统计试验中质量为,m,1,、,m,2,两球与木条撞击点；,将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触，让质量为,m,1,入射球从斜轨上,A,点由静止释放，撞击点为,B,；,将木条平移到图中所表示位置，质量为,m,1,入射球从斜轨上,A,点由静止释放，确定撞击点；,质量为,m,2,球静止放置在水平槽末端，将质量为,m,1,入射球从斜轨上,A,点由静止释放，确定两球相撞后撞击点；,测得,B,与撞击点,N,、,P,、,M,各点高度差分别为,h,1,、,h,2,、,h,3,.,第47页,依据该同学试验，回答以下问题,(1),两小球质量关系为,m,1,_,m,2,.(,选填“,”“,”或“,P,M,第48页,(3),利用试验中测量数据表示两小球碰撞后恢复系数为,_.,(4),若再利用天平测量出两小球质量为,m,1,、,m,2,，则满足,_,表示两小球碰撞前后动量守恒；若满足,_,表示两小球碰撞前后机械能守恒,第49页,解析,(1),依据碰撞规律可知，当入射球质量大于被碰球质量时，碰后入射球速度方向不变,(2),碰后两球均做平抛运动，速度均向右，依据动量守恒可知入射球碰前速度大于碰后速度，依据碰后同向、前面速度大，故碰后被碰球速度大，依据平抛运动规律可知在水平位移相等时，初速度越大，下落位移越小，可得碰后入射球撞击点为,M,点、被碰球为,N,点,第50页,第51页,