2022年【精品】高一物理必修二实验总结和练习 .pdf
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1、精品教育-可编辑-必修二实验复习与相应练习题实验一: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。1 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0,0 即为坐标原点,再利用铅垂线在纸上画岀通过0 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
2、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.2 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岀,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;精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页,共 13 页 - - - -
3、- - - - - - 精品教育-可编辑-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:已知远点求速度1 2y 2 t + x X vt V。- 问题二不知原点求初速度实验二:探究功与物体速度变化的关系一实验器材:木板、小车、橡皮筋(若干)、打点计时器、电源、纸带、钉子2 枚二实验步骤:1、按图装好实验器材,把木板稍微倾斜,平衡阻力先用一条橡皮筋做实验,把橡皮筋拉长到一定的位置,理好纸带,接通电源,释放小车3 换用纸带,改用2 条、3 条。同样的橡皮筋进行实验,保持每次实验中橡皮筋拉长的长度相同。4 由纸带算岀小车获得的速度,把小车第一次
4、获得的功记为w, 第二次,第三次。记为2w, 3w5 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y2 yigT VoXiT X2T 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页,共 13 页 - - - - - - - - - - 精品教育-可编辑-三注意问题:测量由于橡皮筋做功而使小车获得的速度v1 问题:如何测量小车的速度?利用打点计时器打岀的纸带2 问题:纸带上打岀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
5、间距均匀的部分二实验步骤: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。3、更换纸带,重复几次。4、选择合适的纸带,处理数据。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页,共 13 页 - - - - - - - - - - 精品教育-可编辑-三实验原理:在自由落体运动中,若物体下落高度h 时的速度为 v,则 mgh=1/2mv2四注意问题:1、安装打点计时器时
6、,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。练习题 (一)研究平抛物体的运动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0 水平抛岀的, C 点的坐标为 ( 60,45),则平抛物体的初速度为 vo= _ m/s,物体经过 B 点时的速度VB的大小为2VB=_ m/s.
7、( 取 g=10 m/s )2. 个学生在做平抛运动的实验时只描岀了如图所示的一部分曲线,于是他在曲线上任取水平距离厶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,h 2=0.20 m ,取 g=10 m/s 2,利用这些数据可以求岀:(1) _ 物体被抛岀时的初速度为m/s;(2) _ 物体经过点b 时的竖直速度为_ m/s.3. 某同学做平抛运动实验时,在白纸片上只画岀了表示竖直向下方向的后一部分,而且漏标了抛岀点的位置,如图所示.这位同学希望据此图能测岀物体的初速度,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
8、方法 _ .(2) _ 需要增加的测量工具有.(3)用测量岀的物理量表示测量的结果:V0= _ .4. 如图所示,在“研究平抛物体运动的实验中,有一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=1.25 cm. 若小球在平抛运动过程中的几个位置如图中的a、b、c、d 所示,则小球平抛的初速度的计算式为V0= _ ( 用 L、g 表示),其值为_ ( 取 g=9.8 m/s 2),小球在b 点的速度为_ .y 轴和平抛物体运动轨迹的精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页,共 13 页 - - -
9、 - - - - - - - 精品教育-可编辑-5. 在“研究平抛物体的运动”的实验中:(1) _ 为使小球水平抛岀,必须调整斜槽,使其末端的切线成水平方向,检查方法是_ 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页,共 13 页 - - - - - - - - - - 精品教育-可编辑-(2) 小球抛岀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
10、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 _ . 验证机械能守恒定理1 ?如图 5-8-6 所示,是本实验中选定的一条较理想的纸带,纸带上打岀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_
11、.2?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0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0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0B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
12、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3 ?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m 0.5kg,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。纸带上打岀的点如图所示(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
13、毫米),已知当地的重力加速度g 9.8m/s2。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Ep _ J;重物动能的增加量为瓦 _ J。(保留 3 位有效数字)图 5-8-4精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页,共 13 页 - - - - - - - - - - 精品教育-可编辑-4. 在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器所用电源频率为50HZ, 当地重力加速度的值为9.8m/s2,测得所用重物的质量为1.0kg .甲、乙
14、、丙三个同学分别用同一装置打岀三条纸带,量岀各纸带上的第 1、2 两点距离分别为0.18cm 、0.19cm 、0.25cm, 可看岀其中肯定有一个同学在操作上有错误错误同学是_ ,错误操作是 _ .若按实验要求正确操作选岀纸带进行测量,量得连续三点A、B、C 到第一个点的距离分别为15.55cm 、19.20cm 、 23.23cm当打点计时器打B 点时,重物的重力势能减少量为J,重物的动能增加量为J(保留三位有效数字) .(参考答案)研究平抛物体的运动1、答案: 2 2 2B 点的竖直坐标:1 1 (40 10 2)2yB= 2gt2= 2X 10X ( 2) m=0.2 m vB= V。
15、2 V,= M2 2gh= -222 10 0.2 m/s=2 2 m/s. 2、答案: 1.0 1.5 解析:( 1)bf c,水平距离相等,则对应相等的时间,设b,bf c, 平抛运动时间均为T.则由 x=v0T Ah=h2-h1=gT2 得:T=0.1 s ,h2 0.10 0.20 v0=1.0 m/s. (2)据匀变速直线运动v=v 中时得: vby= 2T= 2 0.1 m/s=1.5 m/s. 3、答案:( 1)画岀三条两两之间等距离(A 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
16、 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lg_(3) Ax y2 2y1A? B? c?D? E? 0 125.0 195.0 280.0381.5497.5o? 解析:由平抛运动公式可得: 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页,共 13 页 - - - - - - - - - - 精品教育-可编辑-4、答案:2 gL0.70 m/s 0.875 m/s 解析:从图中所点位置特征可知,记录小球位置的时间间隔是相同的,设为T,在竖直方向上,2L _ 3L 3
17、 _ s=gT2=L ,在水平方向上,v0= T =2 - gL,又小球经过b 点的竖直分速度vb 丄=2T = 2 一gLVb = 2 . gL重垂线1 : 3 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) 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(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1 : 3, 任一点 M 的坐标为( x,y),则 y= 2gt2,v0t=x, 故 v0=x (r 为小球半径)验证机械能守恒定理1、(1)位置(-S-S
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