高中物理人教13讲 力学实验解析版.docx

2022-2023高考物理二轮复****新高考）
专题06实验
高考考点分析--物理实验是高考试题中的必考题，所占比重虽然不是很大，但确是提分的关键，此部分试题有较为固定的解题思路，再难以解答的试题，都会有简单的填空。抓住各类题型的解题思路，是解决实验题的关键。高考中一般有两个实验题，力学实验与电学实验各一道题。实验题考察的是对知识的综合运用，是通过探究，运动所学的知识将实验步骤完成的题型。
知识框架
学****目标
1.熟练掌握关于实验的各知识点，并会合理运用。
2.将实验题的基础题型烂熟于心，并透彻研究其解题思路。
3.熟练掌握实验题解题技巧，学会举一反三。
13讲 力学实验
力学实验部分是高考重点内容，主要内容：
1、研究匀变速直线运动；
2、探究弹力和弹簧伸长的关系；
3、验证力的平行四边形定则；
4、验证牛顿运动定律；
5、探究动能定理
6、验证机械能守恒定律
考点应用
1.常用实验仪器的读数
(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：游标卡尺是利用主尺的单位刻度（1 mm）与游标尺的单位刻度之间固定的微量差值来提高测量精度的。常用的游标卡尺有 10 分度、20 分度和 50 分度三种，精确度分别为1/10mm、1/20mm、1/50mm，测量结果不需要估读。读数方法：游标的0刻度前主尺的读数+n×1/N mm
(3)螺旋测微器的读数：测量值＝固定刻度整毫米数＋0.5 mm(判断半毫米刻度线是否露出)＋可动刻度读数(含估读)×0.01 mm。
例1：（2022·重庆一中模拟预测）日常工作中，有时需要人们反应灵敏。对于战士、驾驶员、运动员等更是如此。从发现情况到采取行动所用的时间，叫人的反应时间。小吴和小李两个同学利用一个直尺设计了一个测量反应时间的简单方法，步骤如下：
（1）如图甲所示，小吴用两个手指轻轻捏住直尺的上端，让直尺自然下垂。小李用一只手在直尺下方做捏住直尺的准备，但手不能碰到直尺，记下这时手指的上边缘在直尺上的位置P1，P1在直尺上的刻度为L1=20.00cm。
（2）小吴在不通知小李的情况下，突然松手，直尺下落。当小李看到直尺下落时，立即用手指捏住直尺，记下这时手指的上边缘在直尺上的位置P2，在直尺上的刻度记为L2，如图乙所示，L2=___________cm。
（3）利用以上数据，可计算出小李的反应时间为___________s（已知当地重力加速度g=9.8m/s2）。
（4）写出一条能提高测量结果准确程度的建议：___________。
【答案】     0.40     0.2     多测几次求平均值（或初始时小李的手指尽可能接近直尺）
【详解】（2）[1]如图可知，直尺的最小刻度为mm，读数时，应估读一位，因此L2=4.0mm=0.40cm
（3）[2]直尺下落的高度根据
可得反应时间为
（4）[3] 多测几次求平均值（或初始时小李的手指尽可能接近直尺）
跟踪训练1：（2022·山西·怀仁市第一中学校模拟预测）在“研究弹簧的物理特性”研究性学****中，某学****小组尝试用不同的方法测量弹簧的劲度系数。该学****小组查阅资料得知，弹簧弹性势能表达式为Ep＝，k为弹簧的劲度系数，x为弹簧形变量。他们设计了如图（a）所示装置进行测量，弹簧右端与滑块不连接，操作步骤如下：
（1）首先将气垫导轨调节水平。接通电源后轻推滑块，如果滑块做匀速运动，表示导轨水平。
（2）用游标卡尺测出滑块上挡光片的宽度d，示数如图（b），其读数为________m。
（3）接通电源，用手向左侧推动滑块，使弹簧压缩到某一长度（弹簧处于弹性限度内），测出弹簀压缩量x，
（4）将滑块由静止释放，读出滑块经过光电门时挡光片的挡光时间t，
（5）重复步骤（3）（4）测出多组x及对应的t，
（6）画出图像如图（c）所示，由图像求得其斜率为a。若想测出劲度系数，还需要测量的物理量为____________（写出物理量的名称及符号），可求得弹簧的劲度系数为_____（用斜率a以及其他测得的物理量符号表达）。
【答案】     0.00570     滑块的质量m    
【详解】（2）[1]根据游标卡尺读数规则，其读数为
（6）[2][3]由
知，要测出劲度系数k，还需测出滑块的质量m；由得
图像斜率得
2.时间类测量仪器
打点计时器：每打两个点的时间间隔为0.02 s，一般每五个点取一个计数点，则时间间隔为Δt＝0.02×5s＝0.1 s。
频闪照相机：用等时间间隔获取图象信息的方法将物体在不同时刻