高一下期实验复习专题.doc

广州市第八十中学高一物理导学案
广州市第八十中学高一下期实验专题

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实验一：探究《动能定理》--
实验原理：
1.可以利用如图一所示的装置进行验证，研究对象是滑块。合外力做功即牵引力做功，若沙桶质量远小于滑块质量，牵引力近似等于沙桶的重力。滑块的速度根据遮光板的宽度d和挡光时间t可以求出，v= .若两个光电门的距离为s，沙桶的质量为m，滑块的质量为M，滑块通过第一个光电门的时间为t1，通过第二个光电门的时间为t2,要探究的关系式为：
7
图二
图一

6

5

4

3

2
1
2.也可以利用自由落体运动来进行验证如图二，研究对象是重物。分析纸带，选取
中间的一段，比如从图中的2点到6点，合外力做功即重力做功，纸带上某一点的
瞬时速度等于以这一点为时间中点的最短的一段的平均速度。若物体的质量为m，要探究的关系式为： 。

实验二：验证《机械能守恒定律》-----ΔEp减＝ΔEk增
实验原理：
1． 可以利用自由落体运动（图二）来进行验证，研究对象是物体和地球组成的系统。如果从开始下落进行研究，要保证1、2两点的距离接近2mm。如果选取中间一段，则不需要判断。
2． 也可以是多个物体组成的系统，如图一，研究对象为沙桶和滑块组成的系统。系统减少的重力势能等于系统增加的动能。验证的关系为：

针对练习：
1.在《验证机械能守恒定律》的实验中，有下列A至F六个步骤：
A．将打点计时器竖直固定在铁架台上
B．接通电源，再松开纸带，让重锤自由下落
C．取下纸带，更换纸带（或将纸带翻个面），重新做实验
D．将重锤固定在纸带的一端，让纸带穿过打点计时器，用手提纸带
E．选择一条纸带，用刻度尺测出重锤下落的高度h1、h2、h3、…… hn ，计算出对应的即时速度vn
F．分别算出，比较在实验误差范围内是否相等．
①以上实验步骤按合理的操作步骤排列应该是
②总是 （填“大于”、“小于”或“等于”），原因是
2．在“验证机械能守恒定律 ”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为查得当地的重力加速度g取9.8m/s2。测得所用的重物的质量为1.00kg，实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第—个点记作0，另选连续的4个点A、B、c、D作为测量的点，经测量知道A、B、C、D各点到0点的距离分别为、、、，如图所示，根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量为 J，动能的增加量等于 J。(保留3位有效数字)

3．使用如图所示的装置来探究自由落体运动过程中动能与势能的转化与守恒，某同学按图示安装仪器，并打出来的一条纸带，图中O点是打出的第一个点迹，A、B、C、D、E、F、G是依次打出的点，量出OF间的距离为h ，EG之间的距离为s。已知电火花计时器的打点频率是f，重物的质量为m，当地的重力加速度为g。则从打O点到打F点过程中，重物重力势能的变化量大小为 、动能的变化量大小为 。
4. 用自由落体法验证机械能守恒定律的实验中：
(1)运用公式＝mgh对实验条件的要求是 ；
(2)若实验中所用重物的质量m＝1 kg.打点纸带各点到O点的距离如图所示，打点时间间隔为T=0.02 s，则记录B点时，重物速度vB＝________m/s，重物动能Ek＝________J，从开始下落起至B点时重物的重力势能减少量是__________J，由此可得出的结论是__________________________；(结果保留三位有效数字，g取9.8 m/s2)
(3)根据纸带算出相关各点的速度v，量出下落距离h，则以为纵轴、以h为横轴画出的图象应是下图中的（ ）

5.如图一所示的装置由气垫导轨、两个光电门、滑块和沙桶等组成。光电门可以测出滑块分别通过两个光电门的瞬时速度，导轨标尺可以测出两个光电门间的距离，另用天平测出滑块和沙桶的质量分别为M和m，下面说法正确的是_______（选填字母代号）。
A．用该装置可以测出滑块的加速度
B．用该装置验证牛顿第二定律，要保证拉力近似等于沙桶的重力，必须满足m＜＜M
C．可以用该装置验证机械能守恒定律，但必须满足m＜＜M

纸带
打点计时器
小车
D．用该装置可以验证动能定理

6.某探究学习小组验证动能定理的实验装置如图。
① 实验时首先要平衡摩擦力：取下沙桶，把木板
不带滑轮的一端垫高，轻推小车，让小车________
（选填“拖着”或“不拖着”）纸带运动。
② 打点计时器使用频率为50 Hz的交流电，记录小车
运动的纸带如图乙所示．在纸带上相邻两计数点之间还有四个点未画出．本实验需根据此纸带计算_________（选填“速度”、“加速度”）的值，其中小车通过计数点“B”时，该值＝___________(计算结果保留两位有效数字)．
图乙
A
B
C
D
E
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
F
cm

③ 若实验室没有沙桶只有钩码，每个钩码质量m=50g，小车总质量M=200g，用该实验装置验证动能定理，则需验证重力对钩码所做的功是否等于____________（选填“小车”或“小车和钩码”）动能的增量。

7.某同学利用图甲中器材验证机械能守恒实验.如图乙是该实验得到的一条点迹清晰的纸带，现要取 A、B 两点来验证实验，已知打点计时器每隔0.02s打一个点. (计算结果保留三位有效数字)

安装打点计时器时，应使打点计时器的平面处在______平面内。
下列有关操作的叙述正确的是
A．安装打点计时器时要注意让上下限位孔在同一竖直线上
B．将打点计时器与直流低压电源连接
C．释放纸带时应尽量让重物靠近打点计时器
D．应先释放纸带，然后接通电源
请回答下列问题：
①可以判断，连接重物的夹子应夹在纸带的 端(填“左”或“右”)；
②若x2=4.80cm，则在纸带上打下记数点B时的速度vB = m/s .
③若x1数据也已测出，则实验还需测出物理量为 .
④若分析实验结果发现重物下落过程中减少的重力势能明显大于其增
加的动能，则可能的原因是： .

8、如图所示，是用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验。在滑块上安装一遮光板，把滑块放在水平气垫导轨上并静止在A处，并通过定滑轮的细绳与钩码相连，光电计时器安装在B处。测得滑块（含遮光板）质量为M、钩码总质量为m、遮光板宽度为d、当地的重力加速度为g。将滑块在图示A位置释放后，光电计时器记录下遮光板通过光电门的时间分别为△t。
滑块
钩码
遮光条
光电计时器
A
B

①实验中是否要求钩码总质量m远小于滑块质量M （填：是、否）
②实验中还需要测量的物理量是 （用文字及相应的符号表示）。
③本实验中验证机械能守恒的表达式为: （用以上对应物理量的符号表示）。
④如果实验结果系统动能增加量大于重力势能减少量，请指出实验的调节可能出的问题

9.用如图（a)所示的实验装置验证机械能守恒定律。
①为了减少_______ 带来的误差，打点计时器的两个限位孔中心连线应在一条竖直线上。
②实验操作时，先________,再________(选填“释放纸带”、“接通打点计时器电源”）
③如图（b)是某次实验的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G是连续的七个点。 为验证重锤对应B点和F点时的机械能是否相等，并使数据处理简便，应测量________两点间的距离，________两点间的距离和B、F两点间的距离。
④若重物质量为0.200kg, B、F间的距离为12. 00cm, g取9.8m/s2。对应B到F 的下落过程中，重锤重力势能的减少量△Ep=________J (计算结果保留三位有效数字）。

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