高一物理必修2实验复习学案.doc

Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date高一物理必修2实验复习学案高一物理复习学案NO.6高一物理复习学案NO.6实验复习实验一：研究平抛运动 实验器材:斜槽、小球、木板、白纸（可先画上坐标格）、图钉、铅垂线、直尺、三角板、铅笔等。 实验步骤： 安装调整斜槽:用图钉把白纸钉在竖直板上,在木板的左上角固定斜槽,并使其末端保持水平; 调整木板:用悬挂在槽口的铅垂线把木板调整到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直面平行且靠近,固定好木板; 确定坐标轴:把小球放在槽口处,用铅笔记下小球在槽口时球心在木板上的水平投影点O,O即为坐标原点,再利用铅垂线在纸上画出通过O点的竖直线,即y轴 确定小球释放点:选择一个小球在斜槽上合适的位置由静止释放,使小球运动轨迹大致经过白纸的右下角;描绘运动轨迹:把笔尖放在小球可能经过的位置上,如果小球运动中碰到笔尖,用铅笔在该位置画上一点,用同样的方法,从同一位置释放小球,在小球运动路线上描下若干点.用平滑的曲线连结各点，测量并计算，得出实验结论。 注意事项： 1、应保持斜槽末端的切线水平，钉有坐标纸的木板竖直，并使小球的运动靠近坐标纸但不接触； 2、小球每次必须从斜槽上同一位置无初速度滚下，在斜槽上释放小球的高度应适当，使小球以合适的水平初速度抛出，其轨迹在坐标纸的左上角到右下角间分布，从而减小测量误差； 3、坐标原点（小球做平抛运动的起点）不是槽口的端点，应是小球在槽口时球心在木板上的水平投影点。 问题一：已知原点求初速度 问题二：不知原点求初速度 例1、在“研究平抛物体的运动”的实验中，记录了下图所示的一段轨迹ABC.已知物体是由原点O水平抛出的，C点的坐标为（60，45），则平抛物体的初速度为v0=_m/s，物体经过B点时的速度vB的大小为vB=_m/s.（取g=10 m/s2） 例2、一个学生在做平抛运动的实验时只描出了如图所示的一部分曲线，于是他在曲线上任取水平距离x相等的三点a、b、c,量得x=0.10 m，又量得它们之间的竖直距离分别为h1=0.10 m,h2=0.20 m，取g=10 m/s2,利用这些数据可以求出：（1）物体被抛出时的初速度为_m/s;（2）物体经过点b时的竖直速度为_m/s.实验二：探究功与物体速度变化的关系 实验器材：木板、小车、橡皮筋(若干）、打点计时器、电源、纸带、钉子2枚 实验步骤： 1、按图装好实验器材，把木板稍微倾斜，平衡阻力。 2、先用一条橡皮筋做实验，把橡皮筋拉长到一定的长度，记下小车的位置，理好纸带，接通电源，释放小车；关闭电源，取下纸带。 3、换新纸带，改用2条、3条同样的橡皮筋进行实验，仍从同一位置释放小车，以保证每次实验中橡皮筋拉长的长度相同。 4、由纸带算出小车获得的速度，把小车第一次获得的功记为w，第二次，第三次。记为2w，3w 5、对测量数据进行估算，大致判断两个量的可能关系，然后以w为纵坐标，v或v2 （或其它）为横坐标作图。 注意问题：测量由于橡皮筋做功而使小车获得的速度v 问题1：如何测量小车的速度？ 利用打点计时器打出的纸带 问题2：纸带上打出的点并不都是均匀的， 应该采用那些点来计算小车的速度？ 取点迹清晰且间距均匀的部分 例3、在探究功与物体速度变化关系的实验中， 下列叙述正确的是（ ） A每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值B实验中，橡皮筋第二次的伸长长度是第一次伸长长度的二倍C实验中长木板表面应该尽量光滑且水平放置D每次实验都必须先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出BAO(b)C(a)第6题 例4、某同学在探究功与物体速度变化关系的实验中，设计了如图（a）所示的实验，将纸固定在重物上，让纸带穿过电火花计时器或打点计时器，先用手提着纸带，使重物静止在靠近计时器的地方，然后接通电源，松开纸带，让重物自由下落，计时器就在纸带上打下一系列小点，得到的纸带如图(b)所示O点为计时器打下的第一个点，该同学对数据进行了下列处理：取OAABBC，并根据纸带算出了A、B、C三点的速度分别为vA0.12m/s，vB0.17m/s，vC0.21m/s试根据以上数据大致判断重力所做的功Wv2 实验三：验证机械能守恒定律 实验器材：打点计时器、纸带、复写纸、重物、刻度尺、铁架台（带铁夹）、学生电源等。 实验步骤： 1、将打点计时器固定在铁架台上，把纸带的一端用夹子固定在重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔。 2、用手提着纸带的上端，使重物停靠在打点计时器附近。然后先接通电源，再松开纸带，让重物自由下落，然后关闭电源。 3、更换纸带，重复几次。 4、选择合适的纸带，处理数据。 实验原理：在自由落体运动中，若物体下落高度h 时的速度为v ,则mgh=mv2/2。若纸带的起始点不清晰或损坏，应在点迹清晰的部分取两个点，验证EP减=EK增。 注意问题： 1、安装打点计时器时，必须使两纸带限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力。 2、应选用质量和密度较大的重物，增大重力可可使阻力的影响相对减小，增大密度可以减小体积，可使空气阻力减小。 3、选用纸带时应尽量挑选第一、二点间距接近2mm的点迹清晰且各点呈一条直线的纸带。 4、如何测量物体的瞬时速度？ 做匀变速运动的纸带上某点的瞬时速度，等于相邻两点间的平均速度。不能用v=gt和v=。 例5、如图5-8-6所示，是本实验中选定的一条较理想的纸带，纸带上打出的点记录了物体在不同时刻的 ，图中A为打下的第一点，各相邻点间时间间隔均为T，有关距离标示在图中，当打点计时器打C点时，物体动能的表达式为 ；若以打A点时重物位置为零势能位置，则打C点时，物体的机械能表达式为 . A B C D E F S1S2S3S4图5-8-6O A B C9.5115.712.42图5-8-4 例6、在用落体法验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选得纸带如图5-8-4.其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点.该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离,并记录在图中(单位cm). 这三个数据中不符合有效数字读数要求的是_ ,应记作_cm. 该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，已知当地的重力加速度g=9.80m/s2，他用AC段的平均速度作为跟B点对应的物体的即时速度，则该段重锤重力势能的减少量为_，而动能的增加量为_，(均保留3位有效数字，重锤质量用m表示).这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量_动能的增加量，原因是_. 另一位同学根据同一条纸带，同一组数据，也用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，不过他数了一下：从打点计时器打下的第一个点O数起，图中的B是打点计时器打下的第9个点.因此他用vB=gt计算跟B点对应的物体的即时速度，得到动能的增加量为_，这样验证时的系统误差总是使重力势能的减少量_动能的增加量,原因是_. 巩固练习： 1、某同学做平抛运动实验时，在白纸片上只画出了表示竖直向下方向的y轴和平抛物体运动轨迹的后一部分，而且漏标了抛出点的位置，如图所示.这位同学希望据此图能测出物体的初速度，请你给他出出主意：（1）简要说明据此图测定该物体初速度的方法_.（2）需要增加的测量工具有_.（3）用测量出的物理量表示测量的结果：v0=_. 2、在“研究平抛物体的运动”的实验中： （1）为使小球水平抛出，必须调整斜槽，使其末端的切线成水平方向，检查方法是_ （2）小球抛出点的位置必须及时记录在白纸上，然后从这一点画水平线和竖直线作为x轴和y轴，竖直线是用_来确定的。 （3）验证实验得到的轨迹是否准确的一般方法是：在水平方向从起点处取两段连续相等的位移与曲线交于两点，作水平线交于y轴，两段y辆位移之比为_。 （4）某同学建立的直角坐标系如图所示，设他在安装实验装置和其余操作时准确无误，只有一处失误，即是_ _ （5）该同学在轨迹上任取一点M，测得坐标为（x,y），则初速度的测量值为_，真实值为_. 3、对橡皮筋做的功来说，直接测量是有困难的，我们可以巧妙地避开这个难题而不影响问题的解决，只需要测出每次实验时橡皮筋对小车做的功是第一次的多少倍，使用的方法是（ ） A、用同样的力对小车做功，让小车通过的距离依次是s、2s、3s进行第1次、第2次、第3次实验时，力对物体做的功就是W、2W、3W B、让小车通过相同的距离，第1次力为F、第2次力为2F、第3次力为3F实验时，力对小车做的功就是W、2W、3W C、选用相同的橡皮筋，在实验中每次橡皮筋拉伸的长度保持一致，当用1条、2条、3条同样的橡皮筋进行第1次、第2次、第3次实验时，橡皮筋对物体做的功就是W、2W、3W D、利用弹簧秤测量对小车的拉力F，利用直尺测量小车在力作用下移动的距离s，便可以求出每次实验中力对小车做的功，可控制为W、2W、3W 4、在本实验中，小车在运动中会受到阻力作用，这样，在小车沿木板滑行的过程中，除橡皮筋对其做功以外，还有阻力做功，这样便会给实验带来误差，我们在实验中想到的办法是，使木板略微倾斜，对于木板的倾斜程度，下面说法正确的是（ ） A、木板只要稍微倾斜一些即可，没有什么严格的要求 B、木板的倾斜程度在理论上应满足：重力使物体沿斜面下滑的分力应等于小车受到的阻力 C、如果小车不受拉力时在滑行的木板上能做匀速运动，这木板的倾斜程度是符合要求的 D、其实木板不倾斜，问题也不大，因为实验总是存在误差的 5在用自由落体运动做“验证机械能守恒定律”实验中，用天平称得重物的质量为，所用电源的频率为50Hz，某同学通过正确的实验操作得到了一条理想的纸带。纸带上打出的点如图所示（纸带上的O点是第一个打印点，A、B、C、D、E分别是每打两个点的时间作为计时单位取的记数点，图中数据单位为毫米），已知当地的重力加速度。选择B点为初始点，D点为终点，则从打下B点到打下D点的过程中，重物的重力势能的减少量为J；重物动能的增加量为J。（保留3位有效数字）6(11分)利于如图所示的装置验证机械能守恒定律图中AB是固定的光滑斜面，斜面的倾角为30°，1和2是固定在斜面上适当位置的两个光电门，当光电门中有物体通过时与它们连线的光电计时器(都没有画出)能够显示挡光时间让滑块从斜面的顶端滑下，光电门1、2各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为5.00×102s、2.00×102s.已知滑块质量为2.00kg，滑块沿斜面方向的长度为5.00cm，光电门1和2之间的距离为0.54m，g取9.80m/s2，取滑块经过光电门时的速度为其平均速度(1)滑块通过光电门1时的速度v1_m/s，通过光电门2时的速度v2_m/s；(2)滑块通过光电门1、2之间的动能增加量为_J，重力势能的减少量为_J.(3)由以上数据，得出的结论是_高一物理必修二实验复习学案答案例1、答案：2 2解析：由平抛运动公式可得：v0= m/s=2 m/sB点的竖直坐标：yB=gt2=×10×() m=0.2 mvB= m/s=2 m/s.例2、答案：1.0 1.5解析：（1）abc,水平距离相等，则对应相等的时间，设ab,bc，平抛运动时间均为T.则由x=v0T h=h2-h1=gT2得：T=0.1 s，v0=1.0 m/s.（2）据匀变速直线运动=v中时得：vby= m/s=1.5 m/s.例3、D例4、可知： 动能例5、(1)位置 (2) (3) 例6、OC，15.70 1.22m，1.20m，大于，v是实际速度，因为有摩擦生热，减少的重力势能一部分转化为内能；1.23m，小于，v是按照自由落体计算的，对应的下落高度比实际测得的高度要大.巩固练习:1、答案：（1）画出三条两两之间等距离（x）的与y轴平行的竖线，分别与轨迹曲线交于A、B、C三点，过这三点各作一条垂直于y轴的线.测量A、B之间的竖直距离y1和A、C之间的竖直距离y2，根据以上数据可算出初速.（如图示）（2）刻度尺 （3）x2、答案：（1）看小球在末端是否滚动（2）重垂线（3）13（4）坐标原点应建立在水平槽口正上方球心处，而该同学却错误地将坐标原点取在槽口处（5）x x(r为小球半径）解析：（1）（2）略（3）竖直方向小球做初速度为0的匀加速直线运动，则两相邻相等时间内的竖直位移之比为13.（4）略（5）初速为零的匀加速直线运动，在第1和第2个相邻相等时间内位移之比为13，任一点M的坐标为（x,y）,则y=gt2,v0t=x,故v0=x,因真正抛出点应在球心处，故真实值为x（r为小球半径） 3、C 4、BC 5；6、【解析】(1)光电门记录的瞬时速度取经过光电门时的平均速度v1m/s1.00m/sv2m/s2.50m/s.(2)Ekm(vv)5.25JEpmgs12sin30°2×9.8×0.54×0.5J5.29J.(3)在实验误差允许的范围内，EkEp，所以小车沿斜面下滑过程中机械能守恒【答案】(1)1.002.50(2)5.255.29(3)在实验误差允许的范围内，EkEp，所以小车沿斜面下滑过程中机械能守恒-