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1、专题六 必修 1 实验与探究一、考试要求1、用打点计时器测速度识记电磁打点(电火花)计时器的工作电压；识记纸带上相邻两点的时间间隔；应用根据纸带点距计算平均速度； 理解计算瞬时速度的思想方法；应用瞬时速度的计算； 应用画出v-t图象；理解 用传感器测速度 2、探究小车速度随时间变化的规律理解实验器材的正确使用； 理解纸带及测量点(计数点)选择；理解瞬时速度的计算方法；应用计算各测量点的瞬时速度；应用用图象法研究速度随时间变化的规律3、探究求合力的方法识记实验器材的正确使用； 理解“等效”原理及操作要点；应用确定力的大小和方向，作出力的图示； 识记知道分力与合力的关系遵守的规则4、探究加速度与力
2、、质量的关系识t己影响加速度的因素； 理控制变量的实验方法； 理测量加速度、力和质量的方法； 应用用图象处理数据的方法；识t己加速度与力、质量之间的关系5探究作用力与反作用力的关系理解弹簧测力计的使用方法；理解静止状态下作用力与反作用力之间的关系；理解匀速直线运动状态下作用力与反作用力之间的关系；理解加速运动状态下作用力与反作用力之间的关系； 理解用力传感器研究作用力与反作用力之间的关系 二、主要考点 考点 1 用打点计时器测速度(1) 电磁打点计时器是一种记录运动物体在一定时间内发生的位移的计时仪器， 它使用交流电源， 工作 电压6V.当电源的频率是 50Hz时，它每隔0.02s打一个点。(
3、2) 电火花计时器工作电压220V ，其计时原理与电磁打点计时器相同。这种计时器工作时纸带运动受到的阻力比较小，实验误差也就比较小(3)用打点计时器测量瞬时速度是利用了平均速度的公式V=AX/At,当At或AX较小时，用这个平均速度代表纸带经过某点的瞬时速度。 考点 2 探究小车速度随时间变化的规律一、实验原理：利用打点计时器打出的纸带，记录数据，作出图像，寻找小车速度随时间变化的规律。 二、速度的求解方法：平均速度法三、加速度的求解方法：“两大段法”求加速度；“逐差法”求加速度，然后取平均值；“图象法”求加速度, 即求出多个点的速度, 画出 v-t 图象 , 直线的斜率即加速度。四、实验器材
4、： 电火花计时器( 或电磁打点计时器、低压交流电源 ) 、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、 钩码、刻度尺、导线。 五、注意事项1. 纸带和细绳要和木板平行, 小车运动要平稳。2. 实验中应先接通电源 , 后让小车运动; 实验后应先断开电源后取纸带。3. 要防止钩码落地和小车与滑轮相撞。4. 小车的加速度适当大些可以减小长度的测量误差, 加速度大小以能在约 50 cm 的纸带上清楚地打出67个计数点为宜。六、误差分析1. 根据纸带测量的位移有误差 .2. 电源频率不稳定 , 造成相邻两点的时间间隔不完全相等.3. 纸带运动时打点不稳定引起测量误差 .4. 用作图法 , 作出的 v-t 图
5、象并不是一条直线.5. 木板的粗糙程度并非完全相同 , 这样测量得到的加速度只能是所测量的平均加速度 .考点 3 探究求合力的方法一、实验原理：等效原理。实验中，一个力 F 的作用效果和两个力 F1 、 F2 的作用效果都是让同一条一端 固定的橡皮条伸长到同一点。二、实验器材:方木板、白纸、弹簧测力计(两个 ) 、橡皮条、细绳套(两个 ) 、三角板、刻度尺、图钉(多个 )、铅笔三、注意事项 :1. 结点的投影点 O(1) 定位 O 点时要力求准确(2) 同一次实验中橡皮条拉长后的结点投影 O 点必须保持不变。2. 拉力(1) 使用弹簧测力计前, 零刻度调整。(2) 使拉力沿弹簧测力计轴线方向。
6、(3) 细绳应适当长一些, 便于确定力的方向。不要直接沿细绳方向画直线 , 应在细绳两端画两个射影点。取掉细绳后, 连直线确定力的方向。(4) 使橡皮条、弹簧测力计和细绳套位于与纸面平行的同一平面内。(5) 弹簧测力计数据在允许的条件下, 尽量大些 , 读数时眼睛要正视, 要按有效数字, 正确读数和记录。(6)用两只弹簧测力计钩住绳套互成角度地拉橡皮条时，夹角不宜太大也不宜太小，在60100之间为宜。4. 作图(1) 在同一次实验中 , 选定的比例要相同。(2) 严格按力的图示要求和几何作图法作出平行四边形, 求出合力。(3) 两分力夹角不能太大或太小, 作图时两力与对边一定要平行。四、误差分
7、析1. 弹簧测力计本身不够准确造成系统误差； 2. 弹簧测力计读数和作图不准造成偶然误差.考点 4 探究加速度与力、质量的关系一、实验方法：控制变量法探究。二、实验思路：保持物体的质量m一定，测量物体在不同力F作用下的加速度a,分析a与F的关系。保持物体所受的力 F一定，测量不同质量 m的物体在力F作用下的加速度a,分析a与m的关系。 三、实验器材：打点计时器、纸带、复写纸、小车、一端附有定滑轮的长木板、小盘、细绳、低压交流电源、导线、天平( 带砝码 ) 、刻度尺 .四、注意事项1. 在本实验中 , 必须平衡摩擦力 , 在平衡摩擦力时, 不要把小盘系在小车上, 即不要给小车加任何牵引力 , 并
8、要让小车拖着打点的纸带运动.2. 安装器材时, 要调整滑轮的高度, 使拴小车的细绳与斜面平行, 且连接小车和小盘应在平衡摩擦力之后 .3. 改变小车的质量或拉力的大小时, 改变量应尽可能大一些, 但应满足小盘和盘内砝码的总质量m 远小于小车和车上砝码的总质量M.4. 改变拉力和小车质量后 , 每次开始时小车应尽量靠近打点计时器, 并应先接通电源, 再放开小车, 且应在小车到达滑轮前按住小车.5. 作图时 , 两坐标轴标度比例要适当 , 要使尽可能多的点落在所作直线上, 不在直线上的点尽可能对称分布在所作直线两侧 . 各量须采用国际单位.五、误差分析(1)质量测量有误差；(2)纸带测量有误差；(
9、3)拉线或纸带与轨道不平行；(4)未能满足 W m ;( 5 )平衡摩擦力不足或过度考点 5 探究作用力与反作用力的关系两只传感器互拉，可以看到，在一只传感器受力的同时，另一只传感器也受到力的作用，而且在任何时刻两个力的大小相等，方向相反。三、题型题型l打点计时器的使用（考点 1）L、一学生在练习使用电磁打点计时器时，纸带上打出的不是圆点，而是一些短线，这可能因为（）A、打点计时器错接在直流电源上B、电源电压不稳定C、打点计时器使用的电压过低D、振针到复写纸片的距离太小变式训练1:下列关于电火花计时器和电磁打点计时器的说法中，正确的是（）电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源两种打点计时
10、器的打点频率与交流电源的频率一样电火花计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸电磁打点计时器打点的是电火花和墨粉A、B、 C、D、题型2探究小车速度随时间变化规律（考点2）2、在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度如下计数点序号123456计数点对应的时刻（*0.100.200300.400.500.60通过计数点的速度8向日）44.062.08k0100.0H0.0168.0为了计算加速度，合理的方法是（）A、根据任意两计数点的速度用公式a=AV/用算出加速度B、根据实验数据画出 V-t图像，量出其倾角，由公式 a=tan。求出加速度C、根据实验数据画出 V-t图像，由图像上
11、相距较远的两点所对应的速度、时间用公式a=a/用算出加速度D、依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度 变式训练2：关于用打点计时器探究小车速度随时间变化规律的实验，下列说法中错误的是（）A、打点计时器应固定在长木板上，且靠近滑轮一端B、开始实验时小车应靠近打点计时器一端C、应先接通电源，待打点稳定后再释放小车D、牵引小车的钩码个数不可太多题型3探究求合力的方法（考点 3） 3、做“探究求合力的方法”实验中，在水平放置的木板上铺一张白纸，把橡皮条的 一端固定在木板的 A点，橡皮条的另一端拴上两细绳套，如图所示，两个弹簧测 力计分别钩住细绳套， 互成角度拉橡皮条使之伸长，到
12、达某一位置 O时需记下_, ,描下,再用一个弹簧测力计钩住细绳套把橡皮条拉长，使结 点到达位置 ,再记下变式训练3:在做“探究求合力的方法”的实验中：（1）采用的主要科学方法是（）A、理想实验法B、等效替代法C、控制变量法D、建立物理模型法（2）实验中下列哪个措施不能减小误差（）A、两个分力F1、F2的大小要尽量大些B、两个分力F1、F2间的夹角要尽量大些C、拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行 D、拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些 题型4探究加速度与力、质量的关系（考点4）4、在利用打点计时器“探究加速度与力、质量关系”的实验中，以下做法正确的是（）A
13、、平衡摩擦力时，应将重物用细绳通过定滑轮系在小车上 B、每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力 C、实验时，先放开小车，后接通电源D、“重物的质量远小于小车的质量”这一条件如不满足，对探究过程也不会产生影响 变式训练4:如果a1/m图像是通过原点的一条直线，则说明 （）A、物体的加速度a与质量m成正比 B、物体的加速度a与质量m成反比 C、物体的质量 m与加速度a成正比 D、物体的质量 m与加速度a成反比题型5探竞作用力与反作用力的关系（考点 5） 5、“用传感器探究作用力与反作用力的关系”的实验中，两个力传感器同时连接 到计算机上，把两个挂钩连接在一起，向相反方向拉动，观察显示器屏幕上出
14、现 的结果如图所示.观察分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线，可以 得到以下哪些实验结论（）A、作用力与反作用力大小始终相等书馆B、作用力与反作用力方向相同C、作用力与反作用力作用在同一物体上D、牛顿第三定律不仅适用于静止的物体也适用于运动的物体变式训练5:如图所示，将两弹簧测力计 a、b连结在一起，当用力缓慢 拉a弹簧侧力计时，发现不管拉力F多大，a、b两弹簧测力计的 示数总是相等，这个实验说明 （）B、弹力的大小与弹簧的形变量成正比C、作用力与反作用力大小相等、方向相反D、力是改变物体运动状态的原因A、这是两只完全相同的弹簧测力计10四、练习1、打点计时器在纸带上的点迹直接记录了A
15、 .物体运动的时间B.物体在不同时间内的位移C.物体在不同时间内的平均速度D.物体在不同时刻的瞬时速度2、在实际测量瞬时速度时，我们可以用一小段时间间隔内的平均速度粗略地表示瞬时速度，则以下说正 确的是A.所取时间间隔越小越准确B.所取时间间隔过小，将导致距离测量误差增大C.应根据实际情况选取合适的时间间隔D.某段时间间隔内的平均速度能表示时间间隔中点时刻的瞬时速度3、（1）从下列所给器材中，选出“探究小车速度随时间变化的规律”实验所需的器材有 （填序号）；为达到实验目的，还缺少 ,.电火花打点计时器天平低压直流电源细绳纸带小车钩码停表一端有滑轮的长木板（2） 在“探究小车速度随时间变化的规律
16、”实验中，下列做法正确的有（）A、小车在钩码的牵引下运动时应多打几条纸带，选择最为清晰的纸带进行数据处理B、为使测量更为严谨，应把打下的第一个点作为第一个测量点C、为了便于测量，应舍掉开头一些过于密集的点，找一个适当的点当作计时起点D、两相邻测量点间的时间间隔必须是0. 1s4、在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，打点计时器使用的交流电的频率为50Hz,记录小车运动的纸带如图 2-10所示，在纸带上选择 0、1、2、3、4、5的6个测量点，相邻两测量点之间还有 四个点未画出，纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺，零刻度跟“0”测量点对齐。（1）请将三个计数点1、3、5跟0点的距离填
17、入下列表格中。（2）如何计算方f数点“ 2”的瞬时速度？ （3）计算与纸带测量点“ 2”对应的小车瞬时速度为 V2= m/s 0距离di测量值,55、在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，给出了该次实验中，从0点开始，每5个点取一个测量点的纸带，其中0、1、2、3、4、5、6 都为测量点.测彳导：X01=1.40cm, X12=1.90cm , X23=2.40cm , X34=2.90cm , X45=3.40cm , X56=3.90cm 。（1）在计时器打出点1、2、3、4、5时，小车的速度分别为：Vi=cm/s;V2=cm/s; V3=cm/s ;V4=cm/s;V5=cm/s（2
18、）在坐标纸上作出速度一时间图象 2 （3）小车运动的加速度m/s6、用如图所示的装置做 探究小车速度随时间变化的规律 ”实验，下列做法正确的是（）A、小车从靠近定滑轮处释放B、先启动计时器，再释放小车C、实验前要平衡小车受到的阻力D、电火花计时器接学生电源直流输出端7、小文利用打点计时器研究甲和乙两个物体的运动，分别得到2条纸带.对每条纸带，均选择合适的点作为第一个计数点，再依次 每5个点取1个计数点，并在各计数点处将其剪断， 然后将这些 剪断的纸条粘贴在相同的坐标纸上，最后将纸条上端中心连起 来，如图甲、乙所示.由图可判断（）A、乙物体的加速度比甲大B、两物体均做匀速直线运动C、打第三个计数
19、点时，甲物体的速度比乙大D、打第一个计数点时，物体的速度有可能为零8、在“探究求合力的方法”中，图示2个分力及合力时，采用的标度时应A.采用统一标度B.合力与分力的标度可以不一样C.不同小组的学生可以采用不同的标度D.不同小组的学生必须采用不同的标度9、在“探究求合力的方法”中，下列哪些方法有利于减小实验误差A.两个分力的夹角要尽量大些B.拉橡皮条的拉力要适当大些C.拉橡皮条时，橡皮条、细绳、弹簧秤应贴近并平行于木板D.拉橡皮条的细绳要细且长，要在细绳正下方、稍远的 距离上描出两个点，用以确定细绳拉力的方向10、在 验证力的平行四边形定则 ”的实验情况如图甲所示， 其 中A为固定橡皮筋的图钉，
20、 O为橡皮筋与细 绳的结点， OB和OC为细绳。图乙是白纸上根据实验结果画出的图。图乙中的F与F两力中，方向一定沿AO方向的是 11、如图所示为“探究求合力的方法”实验装置，图甲表示橡皮条GE&两个力的共同作用下，沿着直线GC伸长了 EO这样的长度，图乙表示撤去F1和F2后，使橡皮条沿着同一直线伸长一定的长度.以下操作中错误的有（）A 、同一次实验中，。点位置允许变动B 、橡皮条及挂钩码的细绳必须保持与木板平行C、图乙所示步骤中（用一个力F作用在橡皮条上），可以用一个弹簧秤代替所挂钩码完成实验H两细绳之间白夹角应取 900不变，以便于算出合力的大小 12、如图，做 探究求合力的方法”实验时，用
21、弹簧测力计拉细绳套时要做到（A、细绳间的夹角始终为 90B、两支弹簧测力计的读数必须相同C、弹簧测力计拉细绳套的力不超过6.2ND、橡皮条、细绳和弹策测力计应贴近并平行于木板13、（1）如图所示，是“探究作用力与反作用力的关系”的实验装置，在测量之前弹簧测力计应该先进行 把A、B两个弹簧测力计连接在一起，B的一端固定，用手拉 A,两个测力计读数大小 ,它们受力的方向 .（2） 如图所示，将两把弹簧秤连接在一起，B连接一块木块，A用手拉着，匀速拉动木块时，观察到两弹簧秤读数 （填“相等”或“不相等”）；在弹簧秤的槽沟间放置泡沫塑料，它可以随指针移动，并作为指针到达最大位置的标记，手拉弹簧秤A使木
22、块加速运动一段时间后，泡沫塑料就停在前一过程中拉力最大的示数上.实验中观察到这两个示数 （填“相等”或“不相等”）。（3）前面3次实验中观察到的作用力与反作用力的方向 （填“相同”或“相反”），同一时刻，作用力与反作用力14、如图甲所示为一拉力传感器，某实验小组在用拉力传感器探究作用为与反作用力关系的实验，实验中要用到2个拉力传感器，如果某次实验时保持一只手不动，另一只手拉动，得到如图所示的图线，从而 得出作用力与反作用力大小相等、方向相反的结论.在另一次实验中 两只手同时对拉，则得出的结论 （填“有”或“没有”）变化.15、在 探究加速度与力、质量的关系 ”的实验中，下列说法中正确的是A.为
23、了减小实验误差，悬挂物的质量应远小于车和祛码的质量B.为减小小车、纸带受到摩擦力对实验的影响，需要把小车运动平面起始端抬高C.实验结果采用描点法画图象，是为了减小误差1 ,D.实验结果采用a坐标作图，是为了便于根据图象直观地作出判断m16、在利用打点计时器 探究加速度与力、质量关系 ”的实验中，以下做法正确的是A.平衡摩擦力时，应将重物用细绳通过定滑轮系在小车上B.平衡摩擦力时，小车后面的纸带必须连好，因为运动过程中纸带也要受到阻力C.每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力D.实验时，先放开小车，后接通电源117、如果a-图象是通过原点的一条直线，则说明mA .物体的加速度 a与质量m成正
24、比B.物体的加速度a与质量m成反比C.物体的质量 m与加速度a成正比D.物体的质量 m与加速度a成反比18、如图是某些同学根据实验数据画出的图象，下列说法中正确的是甲乙丙A.形成图甲的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大 B.形成图乙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小 C.形成图丙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大 D.形成图丁的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小19、利用带滑轮的长木板和小车进行“探究加速度与力、质量关系”实验时，加速度的测量有多种方案可以选择。如：方案一(图1):根据小车做初速度为零的匀加速直线运动的规律欲测量小车的加速度，可测量两个物理量。实验中需要探究的是加速度和力、质量之间
25、的比例关系，故本实验也可以不测加速度的具体数值，而测量不同情况下小车加速度的比值。两辆2纸带x =at2小车在相等时间t内位移分别为XT” *23212,则加速度之比为O方案二(图2):在小车后连上纸带，利用纸带上打出的点测量小车的加速度，则除图2中所列器材外,20、探究加速度与力、质量的关系 列说法正确的是A.先释放小车，再接通电源还需”的实验装置如图，用该装置研究小车加速度B.打点计时器接电源直流输出端a与质量M的关系时，下C.牵引小车的细绳应与长木板保持平行D.在增加小车质量的同时，增大木板的倾角21、如图所示是 探究加速度与力、质量的关系 ”实验装置示意图.同一实验小组中的四位同学利用
26、同一条纸带求小车运动的加速度，分别作出了如下所示的四幅图象，其中最规范的是()22、某同学在“探究加速度和力、质量的关系”的实验中，控制物体所受外力不变，改变物体的质量，得实验次数捌体质量加(k物障的加速度n (m/s工物体质量的倒效l/li (1/k1C.200. 785. )020. 40o. sa2. 503606 25lt6740, 2。1.2561,000. 161.到数据如下表所示：(计算保留2位小数)(1)根据表中的数据，在图2-41所示的坐 标中描出相应的实验数据点，并作出 a 1/m图象。(2)由a -1/m图象，你得出的结论为(3)物体受到的合力大约为 。图】0图76(4)
27、乙同学在保持小车质量不变的情况 下，通过多次改变对小车的拉力，由实验 数据作出的a-F图象如图2,则图象 中图线不过原点的原因：, 小车的质量为 kg 。题型：D A G A两弹簧秤读数、两细绳方向、结点位置 O; O点、弹簧秤读数和两细 纯方向B 、B、B、BA CC练习：A BCD (1)；交流电源；刻度尺、AC 1.20、5.40、12.00、d2-d1/2T、 0.21(1)16. 50; 21.50 ; 26. 50 ; 31. 50 ; 36. 5011B、A AG BCD 、AD D (1)调零；相等；相反 (2)相等；相等(3)相反；总是大小 相等；没有、ABD BG B AD.时间、位移；低压交流电源、刻度尺； G G在物体受外力不变 时，物体的加速度与质量的倒数成正比(或 F一定，a与m成反比)；0.15N0.16N均对； 平衡摩擦力过大，2 Kg