实验一：验证力的平行四边形定则。 实验二：**弹力和弹簧伸长的关系。
实验三：研究匀变速直线运动实验四：**a与f、m的定量关系。
一、 验证力的平行四边形定则实验步骤。
a、在水平放置的木板上，垫一张白纸，把橡皮条的一端固定在板上a点，用两条细绳连接在橡皮条的另一端，通过细绳同时用两个测力计互成角度地拉橡皮条，使橡皮条与细绳的连接点到达某一位置，并记下此位置．b、记下两测力计读数，描出两测力计的方向． c、在白纸上按比例做出两个力f1和f2的图示，根据平行四边形法则作图求出合力f．
d、只用一只测力计，通过细绳把橡皮条的结点拉到同样的位置． e、记下测力计的读数f和细绳方向，按同一比例做出这个力的图示．比较这个实测的力和按平行四边形定则求出的合力f，看它们的大小和方向是否相同．
f、改变两测力计拉力的大小和方向，重做两次实验，从实验得出结论．
注意几个步骤中的方向以及结点位置不动。
1、 为减小实验误差：力和夹角选择要适中，不宜过大或者过小，角度在60到120度之间、细线尽量长些。
2、 合力的实验值和理论值的区别（实验值一定和细线在同一直线上）
3、 结论：在误差允许范围内，以两分力f1、f2为邻边的平行四边形的共点对角线与合力f重合。
练习1．图为“**求合力的方法”的实验装置．(1)下列说法中正确的是( )
a．在测量同一组数据f1、f2和合力f的过程中，橡皮条结点o的位置不能变化。
b．弹簧测力计拉细线时，拉力方向必须竖直向下。
c．f1、f2和合力f的大小都不能超过弹簧测力计的量程。
d．为减小测量误差，f1、f2方向间夹角应为90°
2)弹簧测力计的指针如图2－6－8所示，由图可知拉力的大小为___n.
练习2．请完成以下两小题．某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子a、b上，另一端与第三条橡皮筋连接，结点为o，将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物．
1)为完成该实验，下述操作中必需的是___
a．测量细绳的长度b．测量橡皮筋的原长。
c．测量悬挂重物后橡皮筋的长度 d．记录悬挂重物后结点o的位置。
2)钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次验证，可采用的方法是。
二、**弹力和弹簧伸长的关系。 实验步骤。
1．将铁架台放于桌面上，将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上，在靠近弹簧处将刻度。
尺固定于铁架台上，并用重垂线检查刻度尺是否垂直。2．记下弹簧的原长（自然长度）l0
3．在弹簧下端挂上钩码，待钩码静止后，记下弹簧的的现长l及弹力f，算出伸长量x=l-l0，并改变钩码个数，多次测量。记录数据。4．根据测量数据画出f-x图像。
（以f为纵轴，以x为横轴）
5．探索结论：按照f-x图中各点的分布与走向，尝试做出一条平滑的曲线（包括直线）。所画的点不一定正好在这条曲线上，但要注意使曲线两侧的点数大致相同。
尝试写出曲线所代表的函数，首先尝试f-x是否为一次函数，如果不行则考虑二次函数……
在实验误差范围内，应得出弹力的大小与弹簧的伸长量成正比，即f=kx，其中k单位由f和x的单位决定。
注意事项：1．实验中悬挂钩码时注意不要太多，以免弹簧被过分拉伸，超过弹簧的弹性限度。
2．要使用轻质弹簧，为了减小误差，要尽量多测几组数据。
3．根据f-x图线，尝试做出一条平滑曲线时要注意：如果有一两个点远偏离绝大多数点所决定的曲线，就要考虑将这些点删除掉。
练习3. 下表是某同学为探索弹簧的弹力和伸长的关系所测的几组数据。
1）请你在图中的坐标纸上作出f-x图线。
2）写出曲线所代表的函数式。
3）解释函数表达式中常量的物理意义。
4）若弹簧的原长为40cm，并且以弹簧的总长为自变量，请你写出它的函数式。（讨论：如果出现纵截距）
三、研究匀变速直线运动。1. 打点计时器及其应用
1）打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，交流电源（电火花220v，电磁式4－6v）先开电源后拉纸带，交流频率50hz，它每隔0.02s打一次点，处理数据时，为了方便测量和减少误差，通常都采用以6个点为一段划分纸带（即取5个时间间隔）作为一个时间单位t，则t＝0.05×2＝0.
1s因此纸带上的点就表示了和纸带相连的运动物体在不同时刻的位置，研究纸带上点之间的间隔，就可以了解物体运动的情况。（2）由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法：如图所示……为时间间隔相等的各计数点，x1、x2、x3、……为相邻两计数点间的距离，若△x=x2-x1=x3-x2=……恒量，即若连续相等的时间间隔内的位移之差为恒量，则与纸带相连的物体的运动为匀变速直线运动。
3）由纸带求物体运动加速度的方法：①用“逐差法”求加速度即根据求出，再算出平均值即为物体运动的加速度。 ②用图象求加速度即先根据求出打第n点时纸带的瞬时速度，然后作出图象，图线的斜率即为物体运动的加速度。
注意取点的其他说法： 如2个计数点之间有4个点没画出，每隔四个点，五个时间段…….
2、实验要求： 1、会用求加速度 。 2、会用求瞬时速度。
3、能用求起点和终点速度 。 4、能用逐差法处理数据。
练习4．关于打点计时器在纸带上打出的点痕，下列说法中正确的是（ ）
a．点痕记录了物体运动的时间 b．点痕记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移。
c．点在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况。
d．根据纸带上的点痕可以知道任一时刻运动物体的瞬时速度。
练习5.由打点计时器打出的纸带可以直接得到（可直接测量得到，而不需经过计算）的物理量是：（
a、时间间隔 b、位移 c、加速度 d、平均速度。
练习6．接通电源与让纸带(随物体)开始运动，这两个操作的时间关系应当是( )
a、先接通电源，后释放纸带b、先释放纸带，后接通电源。
c、释放纸带的同时接通电源d、先接通电源或先释放纸带都可以。
练习7．在做完练习使用打点计时器的实验后，关于打点计时器打点时间间隔的长短，三位同学各自发表了自己的看法，其中正确的是( )
a、电源电压越高，通过的电流越强，打点速度就会越快，每打两个点的时间间隔就会越短。
b、手拉纸带速度越大，纸带运动越快，打点速度就会越快，每打两个点所需时间间隔就会越短。
c、打点计时器每打两个点的时间间隔由电源的频率决定，与电源电压和纸带的速度无关d、以上都不对。
练习8．某同学利用打点计时器测定做匀加速直线运动的小车的加速度，打点后得到的纸带舍去前面比较密集的点，从o点开始每隔两点取一个记数点：o、a、b、c、d，量得oa＝1.30cm，ob＝3.
10cm，oc＝5.40cm，od＝8.20cm,则小车的加速度am/s2。
练习9．某同学在用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度时，得到了如图所示的纸带，从o点开始，每隔四个计时点取一个记数点，则每两个相邻记数点间的时间间隔为s,测得oa＝3.20cm，de＝9.72cm，则物体运动的加速度为m/s2.
练习10．在研究匀变速直线运动的实验中，如上图所示，为一次记录小车运动情况的纸带，图中a、b、c、d、e为相邻的记数点，相邻记数点间的时间间隔t=0.1s。⑴根据可判定小车做运动。
⑵根据___计算各点的瞬时速度，且 vb＝ 0.875 ，vcvdve＝ 1.925 。
⑶在图所示的坐标中作出小车的v一t，图线，并根据图线求出a将图线延长与纵轴相交，交点的速度是___此速度的物理意义是___
四：**a与f、m的定量关系。 （1）实验原理。
在所研究的问题中，有两个以上的参量在发生关连变化时，可以控制某个或某些量不变，只研究其中两个量之间的变化关系的方法即为控制变量法，这也是物理学中研究问题经常采用的方法。本实验中，研究的参量有，在实验时，可以控制参量一定，研究与的关系；控制参量一定，研究与的关系。
实验装置如图所示，保持小车质量不变，改变小桶内砂的质量，从而改变细线对小车的牵引力，测出小车的对应加速度，作出加速度和力的关系图线，研究加速度和外力的关系；保持小桶和砂的质量不变，在小车上加减砝码，改变小车的质量，测出小车的对应加速度，研究加速度和质量的关系。
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的。
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，表明小车受到的阻力跟它的重力沿斜面向下的分力平衡。③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，但如遇个别特别偏离的点可舍去。
练习11．在**加速度与物体质量、物体受力的关系实验中，实验装置如图所示：一木块放在水平光滑长木板上，左侧拴有一不可伸长的细软线，跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连，重物的质量为m .木块右侧与穿过打点计时器的纸带相连，在重物牵引下，木块在木板上向左做匀加速运动。
图甲给出了打点计时器在纸带上打出的一些连续的点，它们之间的距离分别为s1、s2、s3、s4、s5、s6，打点计时器所用交流电周期为t. 根据给以上数据求：
1）木块的加速度a2）细线对木块的拉力t
3）为了减少误差，你认为应采取什么措施。
练习12．在**加速度与物体所受合外力和质量间的关系时，采用如图所示的实验装置，小车及车中的砝码质量用m表示，盘及盘中的砝码质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计数器打上的点计算出：
1)当m与m的大小关系满足时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力。
2 )一组同学在先保持盘及盘中的砝码质量一定，**做加速度与质量的关系，以下做法错误的是：(
a．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码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，再接通打点计时器电源。
d．小车运动的加速度可用天平测出m以及小车质量m，直接用公式a＝mｇ/ｍ求出。
3）在保持小车及车中的砝码质量质量m一定，**加速度与所受合外力的关系时，由于平衡摩擦力时操作不当，二位同学得到的a―ｆ关系。
分别如下图ｃ、ｄ所示（a是小车的加速度，ｆ是细线作用于。
小车的拉力）。其原因分别是：图。
高一必修1总结复习
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