专题五第11讲力学实验.ppt

(4)根据实验原理分析，W略大于ΔEk的原因有：钩码P下落过程中受到空气的阻力；计算过程中忽略了滑轮的质量即滑轮获得的动能；滑轮转动过程中受到轴、空气的阻力等。 4.(验证机械能守恒定律)某同学利用如图11所示的装置来验证由小车与钩码组成的系统机械能守恒 图11 (1)现提供如下器材： A.小车　B.钩码　C.一端带滑轮的长木板　D.细绳　E.电火花打点计时器　F.纸带　G.毫米刻度尺　H.游标卡尺　I.低压交流电源　J.220 V交流电源 实验中不需要的器材是________(填写器材前的字母)，还需要的器材是________。 (2)为尽可能消除摩擦力对本实验的影响，使验证结果尽可能准确，则小车质量M和钩码质量m的关系应该满足________。 (3)小明和小军同学在做该实验时，小明认为只要采用平衡摩擦力的方法将摩擦力平衡掉就可以了，无须满足(2)问中小车质量M和钩码质量m的关系，而小军却否认小明的看法，你认为小明的看法________(选填“正确”或“不正确”)，理由是_____________ _________________________________________________________。 (4)两位同学统一观点后完成实验，得到一条纸带，去掉前面比较密集的点，选择点迹清晰且便于测量的连续7个点(标号为0～6)，测出相关距离如图12所示，要验证在第2点与第5点时系统的机械能相等，则应满足关系式____________________________。(设小车质量M，钩码质量m，打点周期为T) 图12 解析　(1)实验不需要游标卡尺，距离由刻度尺测量，电火花计时器直接使用220 V交流电源，不需要低压交流电源，不需要的器材是H、I，还需要天平测量钩码的质量。 (2)为尽可能消除摩擦力对本实验的影响，使验证结果尽可能准确，则小车质量M和钩码质量m的关系应该满足M?m，这样能使摩擦力做的功相对少些，以减少机械能的损失。 (3)小明的看法不正确，因为平衡摩擦力后，摩擦力还做负功，系统机械能不守恒。 考向二　“橡皮条、弹簧”类实验 1.[2015·四川理综，8(1)]某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，安装好实验装置，让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐，在弹簧下端挂1个钩码，静止时弹簧长度为l1，如图13所示，图14是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺(最小分度是1毫米)上位置的放大图，示数l1＝________ cm。在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个相同钩码，静止时弹簧长度分别是l2、l3、l4、l5。已知每个钩码质量是50 g，挂2个钩码时，弹簧弹力F2＝ _____ ______ N (当地重力加速度g＝9.8 m/s2)。要得到弹簧伸长量x，还需要测量的是_________，作出F－x曲线，得到弹力与弹簧伸长量的关系。 解析　刻度尺示数为25.85 cm，注意估读。挂2个钩码时，弹簧弹力等于此时钩码的重力，即F＝2mg＝0.98 N。由于伸长量等于弹簧的长度减去原长，因此要得到伸长量，还需要测量弹簧原长。 答案　25.85　0.98　弹簧原长 图13　　　　　　　图14 2.(2015·安徽理综，21Ⅰ)在“验证力的平行四边形定则”实验中，某同学用图钉把白纸固定在水平放置的木板上，将橡皮条的一端固定在板上一点，两个细绳套系在橡皮条的另一端。用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套，互成角度地施加拉力，使橡皮条伸长，结点到达纸面上某一位置，如图15所示。请将以下的实验操作和处理补充完整： 图15 ①用铅笔描下结点位置，记为O； ②记录两个弹簧测力计的示数F1和F2，沿每条细绳(套)的方向用铅笔分别描出几个点，用刻度尺把相应的点连成线； ③只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点仍拉到位置O，记录测力计的示数F3，________________； ④按照力的图示要求，作出拉力F1、F2、F3； ⑤根据力的平行四边形定则作出F1和F2的合力F； ⑥比较________的一致程度，若有较大差异，对其原因进行分析，并作出相应的改进后再次进行实验。 解析　③此步骤中应记录此时拉力的大小和方向，结合②的操作，③中横线应填写：沿此时细绳(套)的方向用铅笔描出几个点，用刻度尺把这些点连成直线。⑥要验证平行四边形定则，需要比较F与F3的大小，方向是否一致，故⑥中横线应填写F和F3 答案　③沿此时细绳(套)的方向用铅笔描出几个点，用刻度尺把这些点连成直线　⑥F和F3 3.利用如图16甲所示装置做“探究弹力和弹簧伸长量关系的实验”。所用的钩码质量均为30 g。实验中，先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将4个钩码逐个加挂在弹簧下端，每次挂完钩码待弹簧稳定后测出相应的弹簧总长度，并将数据填在下表中。(弹簧始终未超过弹