力学必考实验注意事项盘点与备考建议

■湖南省汨罗市第一中学 杨 明

一、七个力学必考实验注意事项

实验一：研究匀变速直线运动,测定匀变速直线运动的加速度(含练习使用打点计时器)

注意事项：

1.纸带打完后应及时断开电源。

2.小车的加速度应适当大一些,以便能够在打出的纸带上长约50cm的范围内清楚地取七八个计数点。

3.应区别计时器打出的轨迹点与人为选取的计数点,通常每隔4个轨迹点选1个计数点(每隔5个时间间隔取一个计数点),选取的计数点不少于6个,以便于计算加速度。

4.不要分段测量各段的位移,可以统一量出各计数点到计数起点0之间的距离,读数时应估读到毫米的下一位。所取的计数点要保证至少有两位有效数字。

5.纸带和细绳要确保与木板平行。

6.两先两后：实验中应先接通电源后让小车运动,实验完毕应先断开电源后取纸带。

7.若小车的初速度为0,则选1、2两计时点间的距离为2mm为宜。

实验二：探究弹力和弹簧伸长量的关系

注意事项：

1.实验中弹簧下端挂的钩码不要太多,以免超过弹簧的弹性限度。

2.要使用轻质弹簧,且要尽量多测几组数据。

3.记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位。

实验三：验证力的平行四边形定则

注意事项：

1.用弹簧测力计测拉力时,应使拉力沿弹簧测力计的轴线方向,橡皮条、弹簧测力计和细绳套应位于与纸面平行的同一平面内。

2.在同一次实验中,橡皮条拉长后的结点位置O必须保持不变。

3.结点的位置和细绳套的方向要准确。

4.用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时,其夹角在60°～100°范围内为宜。

5.合力不能超出弹簧测力计的量程,且在橡皮条弹性限度内形变应尽量大些,细绳套适当长一些,以便于确定力的方向。

6.在同一次实验中,画力的图示标度要相同,要恰当选定标度,使力的图示稍大些。

实验四：验证牛顿第二定律

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。

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,则表示平衡摩擦力完毕,加砝码后不需再平衡。

3.只要重物的质量远小于小车的质量,就可近似认为重物的重力大小等于小车所受的合外力的大小。

4.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,个别严重偏离直线的点可舍去。

5.一先一后一按：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,后放开小车,且应在小车到达滑轮前按住小车。

实验五：探究动能定理

注意事项：

1.平衡摩擦力：将木板一端垫高,使小车重力沿斜面向下的分力与摩擦阻力平衡。轻推小车,根据打点计时器打在纸带上的点的均匀程度判断小车是否做匀速运动,找到木板合适的倾角。

2.选点测速：测小车速度时,应选用纸带上点迹均匀的部分,也就是选小车做匀速运动的部分。

3.规格相同：橡皮筋的规格相同时,力对小车做的功以一条橡皮筋做的功为单位即可,不必计算出具体数值。

实验六：验证机械能守恒定律

注意事项：

1.安装打点计时器时,必须使两限位孔在同一竖直线上,以减小摩擦阻力。

2.保证打出的第一个点是清晰的点,选用纸带时应尽量挑第一、二点间距接近2mm的纸带。

3.因为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。

4.先接通电源,待打点计时器正常工作后再放纸带。

5.测量下落高度必须从起点开始算。

6.因为存在阻力,所以 ΔEk稍小于ΔEp。

7.此实验不用测物体的质量,因此不需要天平。

8.重物应选用质量大、体积小、密度大的物体。

实验七：验证动量守恒定律

注意事项：

1.应使入射小球的质量大于被碰小球的质量。

2.要调节好实验装置,使固定在桌边的斜槽末端点的切线水平,两小球相碰时处在同一高度,碰撞后两小球的速度方向在同一直线上。

3.每次入射小球从槽上相同位置由静止滚下,可在斜槽上适当高度处固定一挡板,使小球靠着挡板,然后释放小球。

4.白纸铺好后不能移动。

5.小球落地点的平均位置要用圆规来确定：用尽可能小的圆把所有落点都圈在里面,其圆心就是小球落地点的平均位置。

二、力学实验备考建议

1.重视课本实验：虽然设计性实验是近几年高考考查的热点,难度也较大,但是物理实验题型都来源于教材,只有将课本上的实验掌握好了,才能举一反三,触类旁通。在高三复习阶段的实验复习中,同学们应该将主要精力放在课本实验的复习上,只有基本实验掌握得好,才能在实验设计时有“材”可取。

2.重视对实验原理的记忆和理解：实验原理是实验的核心,实验方法、实验步骤、仪器的选择乃至误差分析等其他问题都是从实验原理中派生出来的。紧紧抓住实验原理,也就容易理解并记住实际操作过程中的一些规定、要求和注意事项了。在高三复习阶段的实验复习中,同学们可以画出每个实验的原理图并将实验原理标注其中。

3.以实验原理为核心一一落实每个实验环节：同学们在高三复习阶段应尽力对每个实验的各个环节一一落实,比如,实验目的,实验原理,实验仪器的使用与读数(包括仪器的选择),操作步骤,数据处理和数据分析,实验中应注意的问题和误差分析,实验后的思考、体会乃至迁移等。

4.实施归类复习,实现触类旁通：同一物理实验仪器会应用在不同的实验中,例如打点计时器的应用,可以根据打点计时器记录的位置、时间,测定v、a、F、Ep、Ek等,进而完成一系列力学实验。同一实验可用不同的方法来完成,例如验证牛顿第二定律的实验,可以先不挂钩码平衡摩擦力,也可以先挂钩码平衡摩擦力。

5.重视操作训练：命题者在命题时总希望把“做过实验的考生”和“没有做过实验的考生”区分开来,因此在高三复习阶段同学们必须重视操作训练。具体措施包括：(1)简单易行的实验在课堂上进行演示；(2)复杂的实验同学们可以随时进入实验室进行实际操作；(3)游标卡尺、螺旋测微器、打点计时器等考得多的仪器同学们可以随时进行实际的测量训练。

6.重视实验原理的理解和延伸,培养探究能力：针对高考实验命题 “不脱离教材又不拘泥于教材”的特点,可将课本实验在内容上进行延伸讨论。例如,研究匀变速直线运动,延伸到测量速度、加速度的多种方法；探究弹力和弹簧伸长量的关系,延伸到研究弹簧被压缩或弹簧的F-x图像等；验证力的平行四边形定则,延伸到等效法,矢量的运算方法等；验证牛顿第二定律,延伸到将不可测量量转化为可测量量；验证机械能守恒定律,延伸到其他验证方案等。