高考物理《验证性实验》典型例题复习高考

球落点的平均位置N。8过O、N作一直线，取OO'=2r（可用游标卡尺测出一个小球的直径，也可用刻度皮条拉长后的结点位置O必须保持不变。例题1在本实验中，橡皮条的一端固定在木板上，用两个弹簧秤把码总质量的倒数，在坐标平面上根据实验结果描出相应的点，并作图线，若图线为一条过原点的直线，就证明了研，测得所用的重物的质量为1.00kg。实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作O，另连续的4个点学习好资料 欢迎下载二十一、验证性实验基 本实验1、互成角度的两个共点力的合成实验目的验证力的合成的平行四边形定则。实验原理此实验是要用互成角度的两个力与一个力产生相同的效果（即：使橡皮条在某一方向伸长一定的长度），看其用平行四边形定则求出的合力与这一个力是否在实验误差允许范围内相等，如果在实验误差允许范围内相等，就验证了力的平行四边形定则。实验器材木板一块，白纸，图钉若干，橡皮条一段，细绳套，弹簧秤两个，三角板，刻度尺，量角器等。实验步骤1用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的方木板上。2用图钉把橡皮条的一端固定在板上的 A 点，用两条细绳套结在橡皮条的另一端。3用两个弹簧秤分别钩住两个细绳套，互成一定角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到 达某一位置 O （如图所示）。4用铅笔描下结点 O 的位置和两个细绳套的方向，并记录弹簧秤的读数。在白纸上按比例 作出两个弹簧秤的拉力 F1 和 F2 的图示， 利用刻度尺和三角板， 根椐平行四边形定则用画图法求 出合力 F。5只用一个弹簧秤， 通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面相同的位置 O ，记下弹簧秤的 读数和细绳的方向。 按同样的比例用刻度尺从 O 点起做出这个弹簧秤的拉力 F'的图示。6 比较 F'与用平行四边形定则求得的合力 F，在实验误差允许的范围内是否相等。7改变两个分力 F1 和 F2 的大小和夹角。 再重复实验两次，比较每次的 F 与 F'是否在实验 误差允许的范围内相等。注意事项1用弹簧秤测拉力时，应使拉力沿弹簧秤的轴线方向，橡皮条、弹簧秤和细绳套应位于与 纸面平行的同一平面内。2同一次实验中，橡皮条拉长后的结点位置 O 必须保持不变。例题1在本实验中，橡皮条的一端固定在木板上，用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一位 置 O 点， 以下操作中错误的是A同一次实验过程中，O 点位置允许变动B在实验中，弹簧秤必须保持与木板平行， 读数时视线要正对弹簧秤刻度C实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧秤拉力运动的加速度是m/s2。（所用交流电源频率为50Hz）答案：0.55验证机械能守恒定律实验目的验恒。若某一时刻物体下落的瞬时速度为v，下落高度为h，则应有：mgh=mv2，借助打点计时器，测出重物z，某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测量时各计数点位置对应刻度尺上的读数如图所示。（图中O是打点A、B、C、D作为测量的点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm、70.18学习好资料 欢迎下载的大小和方向，把橡皮条的结点拉到 O 点D实验中，把橡皮条的结点拉到 O 点时，两弹簧之间的夹角应取 90°不变，以便于算出合 力的大小答案： ACD2做本实验时，其中的三个实验步骤是：（ 1 ）在水平放置的木板上垫一张白张，把橡皮条的一端固定在板上，另一端拴两根细线， 通过细线同时用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，使它与细线的结点达到某一位置 O 点，在白 纸上记下 O 点和两弹簧秤的读数 F1 和 F2。（2 ）在纸上根据 F1 和 F2 的大小，应用平行四边形定则作图求出合力 F。（3 ）只用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条，使它的伸长量与用两个弹簧秤拉时相同，记下此 时弹簧秤的读数 F'和细绳的方向。以上三个步骤中均有错误或疏漏，指出错在哪里？在（ 1 ）中是_。在（ 2 ）中是_。在（ 3 ）中是_。答案： 本实验中验证的是力的合成， 是一个失量的运算法则， 所以即要验证力大小又要验证 力的方向。弹簧秤的读数是力的大小，细绳套的方向代表力的方向。（ 1 ）两绳拉力的方向 ；（2）“的大小”后面加“和方向”； （3） 同”之后加 橡皮条与绳 的结点拉到 O 点”2、验证牛顿第二定律实验目的验证牛顿第二定律。实验原理1如图所示装置， 保持小车质量不变， 改变小桶内砂的质量， 从而改变细线对小车的牵引力， 测出小车的对应加速度，作出加速度和力的关系图线，验证加速度是否与外力成正比。2保持小桶和砂的质量不变，在小车上加减砝码，改变小车的质量， 测出小车的对应加速度，作出加速度和质量倒数的关系图线，验证加速度是否与质量成反比。实验器材小车，砝码，小桶，砂，细线， 附有定滑轮的长木板，垫木， 打点计时器，低压交流电源， 导线两根，纸带，托盘天平及砝码，米尺等。实验步骤1用天平测出小车和小桶的质量 M 和 M' ，把数据记录下来。2按如图装置把实验器材安装好，只是不把挂小桶用的细线系在小车上， 即不给小车加牵 引力。3平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上垫木， 反复移动垫木的位置， 直至 小车在斜面上可以保持匀速直线运动状态（也可以从纸带上打的点是否均匀来判断）。4在小车上加放砝码，小桶里放入适量的砂，把砝码和砂的质量m 和 m'记录下来。把细线 系在小车上并绕过滑轮悬挂小桶，接通电源，放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点， 取总质量的。2在平衡摩擦力时，不要悬挂小桶，但小车应连着纸带且接通电源。用手轻轻地给小车一个初速度，程应取为cm。（2）在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？答：(填选项号)。A水平槽上未放B时器安装时，必须使两纸带限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力。2选用纸带时应尽量挑第一、二点间距接应使拉力沿弹簧秤的轴线方向，橡皮条、弹簧秤和细绳套应位于与纸面平行的同一平面内。2同一次实验中，橡学习好资料 欢迎下载下纸带，在纸带上写上编号。5保持小车的质量不变，改变砂的质量（要用天平称量），按步骤 4 再做 5 次实验。6算出每条纸带对应的加速度的值。7用纵坐标表示加速度 a，横坐标表示作用力，即砂和桶的总重力(M'+m')g ，根据实验结果在坐标平面上描出相应的点， 作图线。 若图线为一条过原点的直线， 就证明了研究对象质量不变时其加速度与它所受作用力成正比。8保持砂和小桶的质量不变，在小车上加放砝码，重复上面的实验，并做好记录，求出相应的加速度，用纵坐标表示加速度 a，横坐标表示小车和车内砝码总质量的倒数 ，在坐标平面上根据实验结果描出相应的点， 并作图线， 若图线为一条过原点的直线， 就证明了研究对 象所受作用力不变时其加速度与它的质量成反比。注意事项1砂和小桶的总质量不要超过小车和砝码的总质量的 。2在平衡摩擦力时，不要悬挂小桶，但小车应连着纸带且接通电源。用手轻轻地给小车一 个初速度， 如果在纸带上打出的点的间隔是均匀的， 表明小车受到的阻力跟它的重力沿斜面向下 的分力平衡。3作图时应该使所作的直线通过尽可能多的点，不在直线上的点也要尽可能对称地分布在 直线的两侧，但如遇个别特别偏离的点可舍去。例题1在验证牛顿第二定律的实验中，用改变砂的质量的办法来改变对小车的作用力 F，用打 点计时器测出小车的加速度a，得出若干组 F 和 a 的数据。 然后根据测得的数据作出如图所示的 a-F图线， 发现图线既不过原点， 又不是直线，原因是A没有平衡摩擦力，且小车质量较大B平衡摩擦力时，所垫木板太高，且砂和小桶的质量较大 C平衡摩擦力时，所垫木板太低，且砂和小桶的质量较大 D平衡摩擦力时，所垫木板太高，且小车质量较大答案： C2在验证牛顿第二定律的实验中，打出如图所示的纸带， 如果只测出图示数据， 则小车运 动的加速度是_m/s2 。（所用交流电源频率为 50Hz ）答案： 0.553、验证机械能守恒定律实验目的验证机械能守恒定律。实验原理当物体自由下落时， 只有重力做功，物体的重力势能和动能互相转化，机械能守恒。若某一时刻物体下落的瞬时速度为 v，下落高度为 h，则应有： mgh= mv2 ，借助打点计时器，测出重物某时刻的下落高度 h 和该时刻的瞬时速度v，即可验证机械能是否守恒，实验装置如图所示。平行四边形定则求得的合力F，在实验误差允许的范围内是否相等。7改变两个分力F1和F2的大小和夹角。打好点的纸带中挑选第一、二两点间的距离接近2mm，且点迹清晰一条纸带，在起始点标上0，以后各依次标上带，托盘天平及砝码，米尺等。实验步骤1用天平测出小车和小桶的质量M和M'，把数据记录下来。2程应取为cm。（2）在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？答：(填选项号)。A水平槽上未放B学习好资料 欢迎下载sn测定第 n 点的瞬时速度的方法是：测出第 n 点的相邻前、后两段相等时间 T 内下落的距离 和 sn+1 ，由公式vn=，或由 vn=算出，如图所示。实验器材铁架台（带铁夹），打点计时器，学生电源，导线，带铁夹的重缍，纸带，米尺。实验步骤 1按如图装置把打点计时器安装在铁架台上，用导线把打点计时器与学生电源连接好。2把纸带的一端在重锤上用夹子固定好，另一端穿过计时器限位孔，用手竖直提起纸带使 重锤停靠在打点计时器附近。3接通电源，松开纸带，让重锤自由下落。4重复几次，得到 3 5 条打好点的纸带。5在打好点的纸带中挑选第一、二两点间的距离接近 2mm ，且点迹清晰一条纸带，在起始 点标上 0，以后各依次标上 1，2，3 ，用刻度尺测出对应下落高度h1、h2、h3 。6应用公式 vn= 计算各点对应的即时速度 v1、v2、v3 。7计算各点对应的势能减少量mghn 和动能的增加量注意项事mvn2 ，进行比较。1打点计时器安装时， 必须使两纸带限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力。2选用纸带时应尽量挑第一、二点间距接近 2mm 的纸带。3 因不需要知道动能和势能的具体数值，所以不需要测量重物的质量。例题1在 证机械能守恒定律”的实验中， 已知打点计时器所用电源的频率为 50Hz 。查得当地 的重加速度 g=9.80m/s 2 ，测得所用的重物的质量为 1.00kg 。实验中得到一条点迹清晰的纸带，把 第一个点记作 O ，另连续的 4 个点 A、B、C、D 作为测量的点， 经测量知道 A、B、C、D 各点 到 O 点的距离分别为 62.99cm 、7