《长度的测量》
一、 实验要求:1、知道游标卡尺的构造和原理。
2、对三种不同精确度的游标卡尺能进行正确读数。
二、 记忆和理解:(1)游标上有10个等分刻度的游标卡尺,其精确度为0.1mm,最终读数以mm为单位,小数点后保留一位;游标上有20个等分刻度的游标卡尺,其精确度为0.
05mm,最终读数以mm为单位,小数点后保留两位;游标上有50个等分刻度的游标卡尺,其精确度为0.02mm,最终读数以为mm单位,小数点后保留两位;(2)游标卡尺的读数方法:最终读数=主尺读数+游标读数游标读数=与主尺某刻度线对齐的那条游标上的刻度线对应的数×精确度。
(3)注意有效数字的位数(多一位少一位均错误)。
练习。1、(1)上图所示的游标卡尺,a部分叫 ,用来测量物体的b部分叫用来测量物体的c部分叫 ,用来测量槽的2)若上图是测量某薄片厚度的情况,则该薄片的厚主为 mm。
2、甲图中的游标卡尺有10个等分刻度,乙图中的游标卡尺有20个等分刻度。请将各图中游标卡尺读数填在图下方对应的空格中。
甲图:读数 mm乙图:读数 mm.
3、下图中游标卡尺的游标有50个等分刻度,如图所示。其读数为mm
4、右图为用游标卡尺测量某一金属。
槽的深度的情况,则从图中可读出该槽的。
深度为 cm。
验证力的平行四边形定则》
一、记忆和理解:
1)①实验中用两只弹簧秤和一只弹簧秤分别拉橡皮条时,两次一定要将橡皮条的另一端(非固定端,由于是橡皮条与两细绳的连结点,又叫结点)拉到同一位置(o点),这样做的目的是使前后两次力的作用效果相同。②实验时中应记下弹簧秤的读数和在白纸上画出细绳的方向(即力方向)。③实验中作平行四边形时应选择适当的标度,按力图示画图。
2)为减小实验误差:①木板应放在水平桌面上;②用弹簧秤拉橡皮条时,弹簧秤应与纸面平行;③拴在橡皮条的两条细绳宜适当长些(这样便于画力的方向);④拉力大小宜适当大些;⑤用两弹簧秤拉橡皮条时,两细绳间的夹角要适当。
二、练习题:
1、在“验证力的平行四边形定则”,以下说法正确的是( )
a、必须使分力和合力在同平面内
b、将橡皮条拉得越长实验误差就越小。
c、保持两分力的方向不变,将两分力大小各增大一倍,其合力奖变为原来。
的2倍,且方向不变。
d、只要实验中结点o的位置不变,无论两分力如何改变,其合力不会改变。
2、在本实验中,下列哪些方法和步骤可减小误差( )
a、两分力间的夹角尽量大些 b、拉弹簧秤时弹簧秤应与木板平行。
c、拉橡皮条的细绳要稍长些 d、读数时视线正对弹簧秤的刻度。
3、在《验证力的平行四边形定则》中,将橡皮条的一端固定在木板上,用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一位置o,以下操作错误的是( )
a、同一次实验中,o点的位置可以变动。
b、实验中弹簧秤必须与木板平行,读数时视线要正对弹簧秤的刻度。
c、实验中,先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一弹簧秤的拉力大小和方向,把橡皮条的另一端拉到o点。
d、实验中,把橡皮条的另一端拉到o点时,两弹簧秤之间的夹角应取900,以便于算出合力的大小 (2024年上海高考题)
4、如图所示在《验证力的平行四边形定则》中,将橡皮筋ao的a端固定,另一端拉到结点o,此时两细线间夹角小于900。若保持结点o的位置和弹簧秤1的拉力方向不变,将弹簧秤2顺时针转过一小角度后,弹簧秤1的拉力大小变化情况是弹簧秤1的拉力大小变化情况是。
测定匀变速直线运动的加速度》
一、记忆和理解内容:
1、电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,工作电压为4v—6v的交流电,频率是50hz,每隔0.02s打一个点。电火花计时器是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示点迹的一种计时仪器,工作电压为220v的交流电,频率是50hz,每隔0.
02s打一个点,使用电火花计时器时,墨粉纸盘套在纸盘转轴上,并夹在两条纸带之间(见教材),纸带运动受到的阻力小,实验误差小。
2、研究匀变速直线运动时打出的纸带如图,设加速度为a,图中o、a、b、c、d、e、f为计数点,计数周期为t(相邻两计数点间的时间间隔)。
1)判断做匀变速直线运动的方法:
若在误差允许范围内有:δs=s2-s1= s3-s2= s4-s3= s5-s4= s6-s5=…,则质点做匀变速直线运动(δs>0做匀加速直线运动,δs<0做匀减速直线运动)。
2)加速度(平均加速度)的计算方法:
若质点做匀变速直线运动则有:s4-s1= s5-s2= s6-s3=3at2,故有。
若计算结果加速度为正值,表示质点做匀加速直线运动;若加速度为负值,则表示质点做匀减速直线运动。
这种求加速度的方法可简化为如下:时间间隔取双数2n段(如果不是双数,则舍去最前面一段或最后一段而取成双数),每段时间间隔均为t,从时间的中点分开,分成前nt和后nt(t为时间间隔或计数周期),前nt内的位移为sⅰ,后nt内的位移为sⅱ,则所求平均加速度为。
例:如下图:
3)某点瞬时速度(即时速度)的计算方法:
在上图中,a是o、b中间时刻打下的点,a点的速度应等于ob这段时间内(或位移上)的平均速度,ob这段位移等于s1+s2,时间等于2t。再如:d点是c、e的中间时刻打出的点,d点的速度应等于ce段上的平均速度,ce这段位移为s4+s5,时间也为2t。
即: 其它类推。
3、注意“计数点”与打点计时器直接打出的点的区别,“计数周期”与“打点周期(0.02s)”的区别。
4、实验原理、实验目的、实验器材、实验步骤等内容,请同学们认真阅读教材上相应的实验内容。
二、练习。1、在《研究匀变速直线运动》的规律中,打点计时器在纸带上打出了一系列的点,则打点计时器的打点周期为 ,若每5个点取一个计数点,则计数周期为 。若每隔4个点取一个计数点,则计数周期为 ,若每隔5个点取一个计数点,则计数周期为 。
2、如右图是打点计时器打出的一条点迹清晰的纸带,每5个点取一个计数点。已知图中s1=5.00cm,s2=7.
00cm,s3=9.00cm,s4=11.00cm,s5=13.
00cm,s6=15.00cm。
1)判断质点做什么运动?(2)求质点运动的加速度。(3)求打点计器打c点和e点时质点的运动速度。
3、如图是某物体运动时,打点计时器打出的与物体相连接的纸带,每隔4个点取一个计数点,图中的o分别是7个计数点,已知到计数点o的距离分别是4.50cm、8.50cm、12.
01cm、15.00cm、17.49cm、19.
49cm。(1)物体做什么运动?(2)物体运动的加速度为多少?
(3)打点计时器打计数点1时,物体的速度是多少?打点计时器打o点时物体的速度是多少?
补充练习:如下图所示,甲是用游标卡尺测量某圆筒内径的情况,乙图是用另一游标卡尺测某薄片厚度的情况。从图中可读出被测圆筒的内径为 cm,薄片厚度为 cm。
研究平抛物体的运动。
实验目的:描绘平抛物体运动的轨迹,求平抛物体的初速度。
实验器材:斜槽轨道、木板、坐标纸、几枚图钉、小球、重锤线、铅笔。
实验中的注意事项:
1、斜槽轨道末端要水平。
2、每次释放小球时,必须从斜槽轨道上的同位置由静止释放。
3、固定坐标纸的木板要竖直。
4、画轨迹时要用平滑的曲线连接各点(轨迹为抛物线)。
练习:1、在“研究平抛物体的运动”的实验中,为减小空气阻力对小球的影响,实验时小球应选择下列小球中的( )
a、实心小铁球 b、空心小铁球 c、实心小木球 d、以上三种都可以。
2、下列会使“研究平抛物体的运动”实验误差增大的是( )
a、小球与斜槽之间有摩擦 b、安装斜槽时,其末端不水平。
c、小球运动过程中受到空气阻力作用。
d、根据曲线计算平抛运动的初速度时,在曲线上取作计算的点离坐标原点较远。
3、在《研究平抛物体的运动》实验中,为了较精确地描出运动轨道,下列操作要求中正确的是( )
a、通过调节使斜槽末端水平b、每次实验时小球释放的位置可以不同。
c、每次实验时必须从同一位置静止释放小球
d、小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触。
4、在“研究平抛物体的运动”的实验中,在坐标纸上画小球做平抛运动的轨迹时,将记录的位置用连接,记录的位置越 (填“多”或“少”)得到的轨迹越真实。
5、如右图,a、b、c、d是某同学做《研究平抛物体的运动》实验时,在坐标纸上描出的小球运动轨道上的几个位置。已知小方格的边长为l=1.25cm,重力加速度为g=9.
8m/s2,则小球做平抛运动的初速度的计算公式为v0= (用l、g表示),其值为 。a点是小球做平抛运动的初始位置吗?答 。
7、如右图是一小球做平抛运动的闪光**的一部分,若图中每小格边长为l,闪光灯的频率为f,则小球做平抛运动的初速度的计算公式为 ,计算重力加速度的公式为g= 。用l、f表示)
验证机械能守恒定律》
设重物下落的高度为h,下落高度h时的速度为v,验证机械能守恒的表达式为:mgh=即重物减少的重力势能等于重物增加的动能。上式成立,则证明机械能守恒。
实验中的注意事项及说明:(1)应让重物从靠近电火花计时器(或打点计时器)处释放;(2)应先接通电源,再释放重物;(3)释放重物时,应用手提着纸带上端,让纸带竖直释放,以减小摩擦。(4)应多取几组数据,分别求出对应h和v,代入上式验证;(5)计算结果,增加的动能比减少的重力势能略小,是因为重物正下落过程中存在阻力。
(6)由于等式两都有m,因此可以不测质量。
数据处理:如下图是打出的一条点迹清晰的纸带,o点是重物开始下落时打的第一个点,用毫米刻度尺量出o到b间的距离h和a、c间的距离s,若打点周期为t,则打b点时重物的速度vb=s/2t。将h和vb代入上式,看等式两边是否相等(在误差范围内)。
若相等,则验证了机械能守恒定律的正确性。
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