力學(xué)實驗專題講義

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1、力學(xué)實驗專題專題一《研究勻變速直線運動》實驗器材打點計時器、紙帶、復(fù)寫紙片、低壓交流電源、小車、細(xì)繩、一端附有滑輪的長木板、刻度尺、鉤碼、導(dǎo)線。實驗步驟1．把一端附有滑輪的長木板平放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端，連接好電路。2．用一條細(xì)繩栓在小車上，細(xì)繩跨過滑輪，并在細(xì)繩的另一端掛上合適的鉤碼，放手后，小車能在長板上，平穩(wěn)地加速滑行一段距離。把紙帶穿過打點計時器，并把它的一端固定在小車的后面。3．把小車停在靠近打點計時器處，接通電源后，放開小車，讓小車運動，打點計時器就在紙帶上打下一系列的點。取下紙帶，換上新紙帶，重復(fù)

2、實驗三次。4．取一條比較理想的紙帶，舍掉開始的比較密集的點，確定好計數(shù)始點，標(biāo)明計數(shù)點。正確使用刻度尺測量兩點間的距離，并把測量結(jié)果填入表中。用逐差法求出加速度值，最后，求其平均值，還可求出各計數(shù)點對應(yīng)速度v，作v－t圖象，求得直線的斜率即為物體運動的加速度。專題二《驗證牛頓運動定律》實驗?zāi)康?驗證物體運動的加速度與物體所受的合外力成正比，與物體的質(zhì)量成反比。實驗原理:1．保持小車質(zhì)量不變，改變小桶內(nèi)砂的質(zhì)量，從而改變細(xì)線對小車的牽引力，測出小車的對應(yīng)加速度，作出加速度和力的關(guān)系圖線，驗證加速度是否與外力成正比。2．保持小桶和砂的質(zhì)量不變，在小車上加減砝碼，改

3、變小車的質(zhì)量，測出小車的對應(yīng)加速度，作出加速度和質(zhì)量倒數(shù)的關(guān)系圖線，驗證加速度是否與質(zhì)量成反比。實驗器材:小車，砝碼，小桶，砂，細(xì)線，附有定滑輪的長木板，墊木，打點計時器，低壓交流電源，導(dǎo)線兩根，紙帶，托盤天平及砝碼，米尺。實驗步驟:1．用天平測出小車和小桶的質(zhì)量M和M′，把數(shù)據(jù)記錄下來。2．按如圖裝置把實驗器材安裝好，只是不把掛小桶用的細(xì)線系在小車上，即不給小車加牽引力。3．平衡摩擦力：在長木板的不帶定滑輪的一端下面墊上墊木，反復(fù)移動墊木的位置，直至小車在斜面上運動時可以保持勻速直線運動狀態(tài)(可以從紙帶上打的點是否均勻來判斷)。4．在小車上加放砝碼，小桶里放

4、入適量的砂，把砝碼和砂的質(zhì)量m和m′記錄下來。把細(xì)線系在小車上并繞過滑輪懸掛小桶，接通電源，放開小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，取下紙帶，在紙帶上寫上編號。5．保持小車的質(zhì)量不變，改變砂的質(zhì)量(要用天平稱量)，按步驟4再做5次實驗。6．算出每條紙帶對應(yīng)的加速度的值。7．用縱坐標(biāo)表示加速度a，橫坐標(biāo)表示作用力，即砂和桶的總重力(M′＋m′)g，根據(jù)實驗結(jié)果在坐標(biāo)平面上描出相應(yīng)的點，作圖線。若圖線為一條過原點的直線，就證明了研究對象質(zhì)量不變時其加速度與它所受作用力成正比。8．保持砂和小桶的質(zhì)量不變，在小車上加放砝碼，重復(fù)上面的實驗，并做好記錄，求出相應(yīng)的加速

5、度，用縱坐標(biāo)表示加速度a，橫坐標(biāo)表示小車和車內(nèi)砝碼總質(zhì)量的倒數(shù)，在坐標(biāo)平面上根據(jù)實驗結(jié)果描出相應(yīng)的點并作圖線，若圖線為一條過原點的直線，就證明了研究對象所受作用力不變時其加速度與它的質(zhì)量成反比。13實驗關(guān)鍵點:1．砂和小桶的總質(zhì)量不要超過小車和砝碼的總質(zhì)量的，保證小車所受合外力的大小近似等于桶與砂所受的重力。2．在平衡摩擦力時，不要懸掛小桶，但小車應(yīng)連著紙帶且接通電源。3．作圖時應(yīng)該使所作的直線通過盡可能多的點，不在直線上的點也要盡可能對稱地分布在直線的兩側(cè)，但如遇個別特別偏離的點可舍去。練習(xí)：1.(2013北京朝陽期中)物理課上,老師利用圖甲所示的裝置探究了

6、加速度與力的關(guān)系,得到加速度與物體所受合力成正比的結(jié)論。某同學(xué)在實驗室也找來了器材再次探究加速度與力的關(guān)系。他將質(zhì)量為M的小車、總質(zhì)量為m的小桶及鉤碼按如圖甲所示組裝好,他根據(jù)實驗數(shù)據(jù),作出a-F圖線如圖乙所示。經(jīng)檢查他的數(shù)據(jù)記錄及作圖均無誤。請你分析:(1)圖線沒有經(jīng)過坐標(biāo)原點的原因是　　　　　　　　　　　;(2)圖線上部彎曲的原因是　　　　　　　　　　　。[答案]　(1)沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠(2)沒有滿足M?m的實驗條件　[2012北京海淀二模]用如圖甲所示裝置做“探究物體的加速度跟力的關(guān)系”的實驗。實驗時保持小車的質(zhì)量不變,用鉤碼所受的重力作為

7、小車受到的合力,用打點計時器和小車后端拖動的紙帶測出小車運動的加速度。①實驗時先不掛鉤碼,反復(fù)調(diào)整墊木的左右位置,直到小車做勻速直線運動,這樣做的目的是　。②圖乙為實驗中打出的一條紙帶的一部分,從比較清晰的點跡起,在紙帶上標(biāo)出了連續(xù)的5個計數(shù)點A、B、C、D、E,相鄰兩個計數(shù)點之間都有4個點跡沒有標(biāo)出,測出各計數(shù)點到A點之間的距離,如圖乙所示。已知打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源兩端,則此次實驗中小車運動的加速度的測量值a=　　　　m/s2。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)③實驗時改變所掛鉤碼的質(zhì)量,分別測量小車在不同外力作用下的加速度。根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)畫出a

8、-F關(guān)系圖線,如圖丙所示。此圖線的AB