人教版高考物理专题复习试题：专题六力学实验.docVIP

PAGE PAGE 7 专题六　力学实验 核心整合 一、误差和有效数字 1．误差 误差 产生原因 大小特点 减小方法 系统误差 实验仪器不精确实验原理不完善实验方法粗略 总是偏大或偏小 更新仪器完善实验原理 偶然误差 测量、读数不准确 可大可小 画图象或取平均值 2．有效数字 （1）定义：带有一位不可靠数字的近似数字。有效数字的最后一位是测量者估读出来的，是误差的来源。 （2）从数字左边第一个不为零的数字算起，如0.012 5为三位有效数字。 二、长度的测量 1．毫米刻度尺的读数 精确到毫米，估读一位。 2．游标卡尺的读数 游标尺/mm eq \f(精度,mm) 刻度格数 刻度总长度 每小格与1毫米差 10 9 0.1 0.1 主尺上读的毫米数＋0.1n 20 19 0.05 0.05 主尺上读的毫米数＋0.05n 50 49 0.02 0.02 主尺上读的毫米数＋0.02n 3．螺旋测微器的读数 测量值＝固定刻度整毫米数＋半毫米数＋可动刻度读数（含估读）×0.01 mm。 三、实验数据的处理方法 1．列表法 在记录和处理数据时，为了简单而明确地表示出有关物理量之间的对应关系，将数据填写在适当的表格内，称为列表法。列成表格不但可以减少或避免错误，便于发现问题和分析问题，而且有助于找出各物理量之间的变化规律。分析表格中的记录数据时一般先找出相同量，再分析其他量的数据关系。 表格要求简单明了，用符号标明各物理量并写明单位，所列数据要符合有效数字的有关规定。 2．平均值法 即把测定的若干组数相加求和，然后除以测量次数。 3．作图法 用作图法处理实验数据是物理实验中最常用的方法之一。用作图法处理数据的优点是直观、简便，有取平均的效果。由图线的斜率、截距、包围面积等可以研究物理量之间的变化关系，找出规律。 热点例析 热点一　游标卡尺和螺旋测微器的读数 【例1】如图甲所示游标卡尺读数为________cm，图乙中螺旋测微器读数为________mm。 热点二　与打点计时器和纸带相关的力学实验 【例2】（2012·广东潮州期末）用自由落体法进行“验证机械能守恒定律”的实验 （1）实验完毕后选出一条纸带如图所示，其中O点为电磁打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通以50 Hz的交流电。用刻度尺测得OA＝12.41 cm，OB＝18.60 cm，OC＝27.21 cm，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，重物的质量为1.00 kg，取g＝9.80 m/s2。甲同学根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重物的重力势能比开始下落时减少了________J；此时重物的动能比开始下落时增加了________J。（结果均保留三位有效数字）实验中产生系统误差的原因是_______________________________。 （2）乙同学利用他自己实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以eq \f(1,2)v2为纵轴画出了如图的图线。图线未过原点O的原因是____________________________________________________。 规律点拨（1）打点计时器的正确使用 ①先接通电源，再释放纸带； ②电磁打点计时器工作电压为低压交流4～6 V；电火花计时器工作电压为交流220 V。 （2）纸带的选取：一般实验在点迹清晰、无漏点的纸带中选取有足够多点的一段作为实验纸带，在“验证机械能守恒定律”实验中还要求纸带包含第一、二点，并且第一、二两点距离接近2.0 mm。 （3）根据纸带上点的密集程度选取计数点。打点计时器每打n个点取一个计数点，则计数点时间间隔为n个打点时间间隔，即T＝0.02n s。一般取n＝5，此时T＝0.1 s。 （4）测量计数点间距离。为了测量、计算的方便和减小偶然误差，测量距离时不要分段测量，尽可能一次测量完毕，即测量计数起点到其他各计数点的距离。如图所示，则由图可得： xⅠ＝x1，xⅡ＝x2－x1，xⅢ＝x3－x2，xⅣ＝x4－x3，xⅤ＝x5－x4，xⅥ＝x6－x5。 （5）判断物体运动的性质 ①若xⅠ、xⅡ、xⅢ、xⅣ、xⅤ、xⅥ基本相等，则可判定物体在实验误差允许的范围内做匀速直线运动。 ②设Δx1＝xⅡ－xⅠ，Δx2＝xⅢ－xⅡ，Δx3＝xⅣ－xⅢ，Δx4＝xⅤ－xⅣ，Δx5＝xⅥ－xⅤ。 若Δx1、Δx2、Δx3、Δx4、Δx5基本相等，则可判定物体在实验误差允许的范围内做匀变速直线运动。 （6）测定第n点的瞬时速度，物体做匀变速直线运动时，在某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，即测出第n点相邻的前、后两段相等时间T内的距离，由平均速度公式即可求得。如图中第4点的瞬时速度为：v4＝eq