力学+光学实验课件.ppt
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1、1,力学 光学实验,实验,2,09-广东-利用拉力传感器和速度传感器探究“动能原理”,09-全国-探究物体在斜面上的运动时摩擦力与斜面倾角的关系,09-江苏-探究加速度与物体质量、物体受力的关系,09-上海-用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系,09-安徽-探究力对原来静止的物体的功与物体获得的速度的关系,各题均有图象处理数据而且有的涉及为新图象,小车实验有较多的知识和方法含量命题多用它,3,08全国1:验证机械能守恒用滑轮(旧)(新),08宁夏:验证动量守恒用两单摆相碰撞(旧)(新),08江苏:验证机械能守恒用斜槽导轨接平抛运动(旧)(新),08宁夏:平面小车测两物
2、体间的摩擦系数(旧)(新),重庆:平面小车(改动)研究匀变速运动(“旧”)(新),2008年高考力学题目示意:,广东:平面小车研究动能定理(旧)(新),4,如图为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实验装置。(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持_不变,用钩码所受的重力作为_,用DIS测小车的加速度。(2)改变所挂钩码的数量,多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线(如图所示)。分析此图线的OA段可得出的实验结论是_。(单选题)此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是()A小车与轨道之间存在摩擦 B导轨保持了水平状态C所挂钩
3、码的总质量太大 D所用小车的质量太大,小车质量M,小车所受外力,加速度与外力成正比,C,例1,5,某同学为了探究物体在斜面上的运动时摩擦力与斜面倾角的关系,设计实验装置如图。长直平板一端放在水平桌面上,另一端架在一物块上。在平板上标出A、B两点,B点处放置一光电门,用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间。实验步骤如下:,用游标卡尺测量滑块的挡光长度d,用天平测量滑块的质量m;,用直尺测量AB之间的距离s,A点到水平桌面的垂直距离h1,B点到水平桌面的垂直距离h2,例2,6,将滑块从A点静止释放,由光电计时器读出滑块的挡光时间t1 重复步骤数次,并求挡光时间的平均值;利用所测数据求出摩擦力f
4、和斜面倾角的余弦值cos;多次改变斜面的倾角,重复实验步骤,做出f-cos关系曲线。,“摩擦力与斜面倾角的关系”,7,用测量的物理量完成下列各式(重力加速度为g)斜面倾角的余弦cos=;滑块通过光电门时的速度v=;滑块运动时的加速度a=;滑块运动时所受到的摩擦阻力f=;(2)测量滑块挡光长度的游标卡尺读数如图所示,读得d=。,8,试根据给出的数据,求木块与木板间的摩擦因数。要求写出主要的运算过程。结果保留2位有效数字。(打点计时器流电频率为50Hz,不计纸带与木块间的拉力,取重力加速度10m/s2),“旧实验”-“改进”,实验装置如图1,一木块放在水平长木板上,左侧拴有细软线,跨过固定在木板边
5、缘的滑轮与重物相连,木块右侧与打点计时器的纸带相连。在重物的牵引下,木块在水平木板上向左运动,重物落地后,打点计时器在纸带是打出的一些点如图2,,例3,9,重物落地后使求摩擦力变简单了!,10,(1)下图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算的加速度a=_(保留三位有效数字)。,定滑轮;木板上有一滑块,其一端与电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器交流电源频率50 Hz。开始时,在托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速运动,在纸带上打出一
6、系列小点。,物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图,表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端装有,例4,11,(2)回答下列两个问题:为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有。(填入所选物理量前的字母)A.木板的长度l B.木板的质量m1 C.滑块的质量m2 D.托盘和砝码总质量m3 E.滑块运动的时间t,还有未计入的阻力,如“空气阻力、纸带的阻力”。,测量中所选定的物理量时需要的实验器材是。(3)滑块与木板间的动摩擦因数(用被测物理量的字母表示,重力加速度为g)与真实值相比,测量的动摩擦因数(填“偏大”或“偏小”)。写出支持你的看法的一个论据:,CD,偏大,天平,
7、测量中所选定的物理量时需要的实验器材是。(3)滑块与木板间的动摩擦因数(用被测物理量的字母表示,重力加速度为g)与真实值相比,测量的动摩擦因数(填“偏大”或“偏小”)。写出支持你的看法的一个论据:,实验原理的重要性 F=ma,12,由可知计算a只是靠“s与对应的T”,只要某段的s含在计算式中,这段就是被利用了。奇数段的纸带计算加速度,不必舍一段,要做到“尽可能多的利用数据”只要将正中间的一段“含在”每一个所取的“sm-sn”之内即可。如此看来,对于一条局部有缺损的纸带,也可计算a。,13,如图,一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮,绳两端各系一小球a和b。a球质量为m,静置于地面;b球质
8、量为3m,用手托住,高度为h,此时轻绳刚好拉紧。从静止开始释放b后,a可能达到的最大高度为 Ah Bl.5h C2h D2.5h,如图所示,两个质量各为m1和m2的小物块A和B,分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端,已知m1m2,现要利用此装置验证机械能守恒定律.(1)若选定物块A从静止开始下落的过程进行测量,则需要测量的物理量有(在答题卡上对应区域填入选项前的编号)物块的质量m1、m2;物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间;,“习题”-“改造成实验题”二者关系如何?,例5,例6,14,(3)例如:“对同一高度进行多次测量取平均值”;“选取受力后相对伸长尽量小的绳”;滑轮要轻、减小轮与轴间的摩
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