物理必修二实验复习资料.ppt

实验：研究平抛运动实验：研究平抛运动实验目的：实验目的：用实验方法描出平抛物体的运动轨迹用实验方法描出平抛物体的运动轨迹用实验轨迹求平抛物体的初速度用实验轨迹求平抛物体的初速度简述实验步骤简述实验步骤1.安装实验器材安装实验器材2.检验带斜槽的木板是否水平检验带斜槽的木板是否水平,坐标纸上坐标纸上竖线是否竖直竖线是否竖直3.在坐标纸上建立直角坐标系在坐标纸上建立直角坐标系4.由一固定位置无初速释放小球由一固定位置无初速释放小球,描点描点5.处理实验数据处理实验数据(根据平抛运动特点算初根据平抛运动特点算初速度速度)如何检验水平槽是否水平？如何检验水平槽是否水平？坐标原点是在槽口端点吗？坐标原点是在槽口端点吗？为什么要强调小球每次都要从同一为什么要强调小球每次都要从同一位置无初速释放？位置无初速释放？如何描出小球经过的位置如何描出小球经过的位置？1.必须必须调整斜槽末端切线水平调整斜槽末端切线水平,木板必须处在木板必须处在 竖直面内且与小球运动轨迹所在的竖直平竖直面内且与小球运动轨迹所在的竖直平 面平行面平行,并使小球的运动靠近图板但不接触并使小球的运动靠近图板但不接触 2.坐标原点坐标原点(小球做平抛运动的起点小球做平抛运动的起点)不是槽口不是槽口 的端点，应是的端点，应是小球在槽口时小球在槽口时,球的球心在木球的球心在木 板上的水平投影点板上的水平投影点 3.小球必须每次从斜槽上同一位置无初速滚下小球必须每次从斜槽上同一位置无初速滚下 4.要在平抛轨道上要在平抛轨道上选取距选取距O点稍远的点点稍远的点来计来计 算球的初速度算球的初速度,这样可使结果的误差较小这样可使结果的误差较小研究平抛物体的运动研究平抛物体的运动的的注意事项注意事项【例例1】如图是用频闪照相研究平抛运动时拍摄的如图是用频闪照相研究平抛运动时拍摄的 照片照片,背景方格纸的边长为背景方格纸的边长为L=5cm，A、B、C 是是 同一小球在频闪照相中拍下的三个连续的不同位同一小球在频闪照相中拍下的三个连续的不同位 置时的照片，则置时的照片，则(1)拍摄频闪照相的闪光频率拍摄频闪照相的闪光频率f 为为 Hz；(2)小球的初速度小球的初速度v0为为 m/s；(3)小球经过小球经过B点时的速度大小点时的速度大小 vB为为 m/s；(4)画出小球起抛点的位置？画出小球起抛点的位置？(g=10m/s2)研究平抛物体的运动研究平抛物体的运动实验：验证机械能守恒定律实验：验证机械能守恒定律实验目的实验目的1.会用打点计时器打下的纸带计算物体运会用打点计时器打下的纸带计算物体运 动的速度动的速度2.掌握验证机械能守恒定律的实验原理掌握验证机械能守恒定律的实验原理研究自由落体运动：研究自由落体运动：？OABCD方案方案1：从起点开始计算：从起点开始计算方案方案2：从一般位置开始计算：从一般位置开始计算实验原理实验原理=2.是否需要测量重物的质量？是否需要测量重物的质量？打点计时器要竖直架稳，使其两限位孔打点计时器要竖直架稳，使其两限位孔 在同一竖直平面内，尽量减少摩擦阻力在同一竖直平面内，尽量减少摩擦阻力实验思考实验思考第第1、2两打点间距离接近两打点间距离接近2mm 1.该实验中选取被打点纸带应注意两点该实验中选取被打点纸带应注意两点:一是一是 点迹清晰点迹清晰;二是二是第一点第一点O作为计时起点作为计时起点,O 点点 的速度应为零的速度应为零。怎样判别呢？怎样判别呢？3.在架设打点计时器时应注意什么在架设打点计时器时应注意什么?为什么？为什么？重物是否可以随意选择？重物是否可以随意选择？选择质量较大的选择质量较大的器材器材备注备注 器材器材备注备注铁架台铁架台重锤（木质）重锤（木质）打点计时器打点计时器重锤（金属）重锤（金属）复写纸片复写纸片纸带纸带天平天平mm刻度尺刻度尺秒表秒表cm刻度尺刻度尺实验器材实验器材1.组装实验装置组装实验装置2.释放重锤记录运动情况释放重锤记录运动情况3.选择纸带、选点并测量选择纸带、选点并测量4.计算计算vn及对应动能及对应动能安装要竖直安装要竖直 先通电再释放先通电再释放先断电再取纸带先断电再取纸带 计数点距起点远一些计数点距起点远一些 注意刻度尺高度量取注意刻度尺高度量取 原则及读数规则原则及读数规则实验步骤实验步骤注意事项注意事项5.比较比较 是否相等是否相等实验步骤及注意事项实验步骤及注意事项【例例2】在在“验证机械能守恒定律验证机械能守恒定律”的实验中，的实验中，下列物理量中需要用工具直接测量的有下列物理量中需要用工具直接测量的有_ 需要计算得到的有需要计算得到的有_ A.重锤的质量重锤的质量 B.重力加速度重力加速度 C.重锤下落的高度重锤下落的高度 D.与重锤下落高度对应的重锤的即时速度与重锤下落高度对应的重锤的即时速度巩固训练巩固训练CD【例例3】在在“验证机械能守恒定律验证机械能守恒定律”实验中，需特实验中，需特别别 注意的有注意的有_ A.称出重锤质量称出重锤质量m B.手提纸带，先接通打点计时器然后松开纸带让手提纸带，先接通打点计时器然后松开纸带让 重锤落下重锤落下 C.取下纸带，可不考虑前面较密集中的点，选某取下纸带，可不考虑前面较密集中的点，选某 个清晰的点作为起始运动点处理纸带，验证各个清晰的点作为起始运动点处理纸带，验证各 式式 D.必须选取第必须选取第1、2点间距离接近点间距离接近2mm的纸带，从的纸带，从 第第1点算起处理纸带，验证各式点算起处理纸带，验证各式巩固训练巩固训练BD【例例4】在用落体法验证机械能守恒定律时，某同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所示学按照正确的操作选得纸带如图所示,其中其中O是起是起 始点，始点，A、B、C是打点计时器连续打下的是打点计时器连续打下的3个点个点,该该 同学用毫米刻度尺测量同学用毫米刻度尺测量O到到A、B、C各点的距离各点的距离,并记录在图中并记录在图中(单位单位cm)。(打点计时器打点计时器f=50HZ)这三个数据中不符合有效数字读数要求的是这三个数据中不符合有效数字读数要求的是 _,应记作应记作_cm。巩固训练巩固训练OC 15.70 巩固训练巩固训练该同学用重锤在该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，段的运动来验证机械能守恒，已知当地的重力加速度已知当地的重力加速度g=9.80m/s2，他用，他用AC段的段的平均速度作为跟平均速度作为跟B点对应的物体的即时速度，则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该段重锤重力势能的减少量为_，而动能，而动能的增加量为的增加量为_，(均保留均保留3位有效数字，位有效数字，重重锤质量用锤质量用m表示表示)，这样验证的系统误差总，这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量是使重力势能的减少量_动能的增加量，动能的增加量，原因是原因是_。01.22m 1.20m 重锤和纸带下落过程中要克服阻力做功重锤和纸带下落过程中要克服阻力做功 斜率斜率 k=g巩固训练巩固训练如果以如果以v2/2为纵轴，以为纵轴，以h为横轴，根据实验数据为横轴，根据实验数据绘出的绘出的v2/2h图象是图象是_该直线的斜率含义是该直线的斜率含义是_过原点的一条倾斜直线过原点的一条倾斜直线重力加速度重力加速度g实验：实验：探究功与物体速度变化的关系探究功与物体速度变化的关系我们以平板上的小车为研究对象，我们以平板上的小车为研究对象，使它在力的作用下由静止开始运动使它在力的作用下由静止开始运动（为了方便），改变力的大小，或（为了方便），改变力的大小，或者小车运动的距离，力对小车做的者小车运动的距离，力对小车做的功功也会改变，小车获得的也会改变，小车获得的速度速度就会就会不同，由此能够得到功与速度的几不同，由此能够得到功与速度的几组数据。组数据。实验情景：实验情景：参考示例一，在什么情况下可以近似用物体的参考示例一，在什么情况下可以近似用物体的 重量重量 G代表小车受到的牵引力代表小车受到的牵引力F小车：小车：F=Ma重物：重物：G-F=ma消去加速度，得到牵消去加速度，得到牵引力引力F和物重和物重G的关系的关系当小车的质量比重物大很多当小车的质量比重物大很多(Mm)时时探究过程中，我们是否需要测出橡皮筋做功探究过程中，我们是否需要测出橡皮筋做功的具体数值？的具体数值？这是本实验的精妙之处这是本实验的精妙之处参考示例二，橡皮筋参考示例二，橡皮筋每次实验中橡皮筋拉伸的长度有什么要求？每次实验中橡皮筋拉伸的长度有什么要求？为了使弹力功的大小与橡皮筋的为了使弹力功的大小与橡皮筋的条数成正比，因此，条数成正比，因此，每次拉长橡每次拉长橡皮筋的长度应该相等。皮筋的长度应该相等。小车获得的速度怎样计算？小车获得的速度怎样计算？由于橡皮筋做功而使小车获得的速由于橡皮筋做功而使小车获得的速度可以由纸带和打点计时器测出。度可以由纸带和打点计时器测出。实验完毕后，我们用什么方法分析橡皮筋对实验完毕后，我们用什么方法分析橡皮筋对小车做的功和小车速度的关系？小车做的功和小车速度的关系？先对测量数据进行估计，或者做出先对测量数据进行估计，或者做出Wv的图象，分析这条曲线，可以得知的图象，分析这条曲线，可以得知橡皮筋对小车做的功与小车获得速度的橡皮筋对小车做的功与小车获得速度的定量关系。定量关系。把木板的把木板的一端垫高，一端垫高，使重力沿使重力沿斜面向下斜面向下的力与摩的力与摩擦力平衡擦力平衡GF阻阻FNFF2F1小车在木板上运动时会受到阻力，可以采用什小车在木板上运动时会受到阻力，可以采用什么方法进行补偿？么方法进行补偿？应该采用那些点距来计算小车的速度？应该采用那些点距来计算小车的速度？小车的运动情况：小车的运动情况：变加速直线运动（加速度逐渐减小）变加速直线运动（加速度逐渐减小）匀速运动匀速运动我们应该求小车匀速阶段的速度。我们应该求小车匀速阶段的速度。即：弹力做功刚完毕时小车的速度即：弹力做功刚完毕时小车的速度(1)按图示将实验仪器安装好，同时平衡摩擦力按图示将实验仪器安装好，同时平衡摩擦力(2)先用一条橡皮筋做实验，用打点计时器和纸带测出小车获先用一条橡皮筋做实验，用打点计时器和纸带测出小车获得的速度得的速度v1，设此时橡皮筋对小车做的功为，设此时橡皮筋对小车做的功为W1，将这一组数，将这一组数据记入表格据记入表格(3)用用2条橡皮筋做实验，实验中橡皮筋拉伸的长度与第一次条橡皮筋做实验，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相同，这时橡皮筋对小车做的功为W2，测出小车获得速，测出小车获得速 度度v2，将数据记入表格，将数据记入表格(4)用用3条、条、4条条橡皮筋做实验，用同样的方法测出功和速橡皮筋做实验，用同样的方法测出功和速 度，记入表格度，记入表格实验步骤 实验次数实验次数橡皮筋做的橡皮筋做的功功匀速运动时的速度匀速运动时的速度1 1W W0.2320.0538240.0124870.4816642 22W2W0.3210.1030410.0330760.5665693 33W3W0.4170.1738890.0725120.6457554 44W4W0.4690.2199610.1031620.6848365 55W5W0.5290.2798410.1480360.7273246 66W6W0.5710.3260410.1861690.755645收集数据，生成结论 实验结论：实验结论：即即力对原来静止的物体做的功与物体获力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的平方成正比。得的速度的平方成正比。人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。