高一物理必修二實驗總結和練習

2021-10-30 08:22:57 字數 5734 閱讀 9797

必修二實驗複習與相應練習題

實驗一:研究平拋運動

實驗器材:

斜槽、小球、木板、白紙(可先畫上座標格)、圖釘、鉛垂線、直尺、三角板、鉛筆等。

1實驗步驟

①安裝調整斜槽:用圖釘把白紙釘在豎直板上,在木板的左上角固定斜槽,並使其末端保持水平;

②調整木板:用懸掛在槽口的鉛垂線把木板調整到豎直方向,並使木板平面與小球下落的豎直面平行且靠近,固定好木板;

③確定座標軸:把小球放在槽口處,用鉛筆記下小球在槽口時球心在木板上的水平投影點o,o即為座標原點,再利用鉛垂線在紙上畫出通過o點的豎直線,即y軸

④確定小球釋放點:選擇乙個小球在斜槽上合適的位置由靜止釋放,使小球運動軌跡大致經過白紙的右下角;

⑤描繪運動軌跡:把筆尖放在小球可能經過的位置上,如果小球運動中碰到筆尖,用鉛筆在該位置畫上一點,用同樣的方法,從同一位置釋放小球,在小球運動路在線描下若干點.

2注意事項

1、應保持斜槽末端的切線水平,釘有座標紙的木板豎直,並使小球的運動靠近座標紙但不接觸;

2、小球每次必須從斜槽上同一位置無初速度滾下,在斜槽上釋放小球的高度應適當,使小球以合適的水平初速度丟擲,其軌跡在座標紙的左上角到右下角間分布,從而減小測量誤差;

3、座標原點(小球做平拋運動的起點)不是槽口的端點,應是小球在槽口時球心在木板上的水平投影點。

問題一:已知遠點求速度

[gt^t=\\sqrt}\\\\ x=v_tv_=\\frac', 'altimg': 'b8cc49429754bab595782ea092a85310.png', 'w':

'155', 'h': '103'}]

問題二不知原點求初速度

[y_=gt^\\\\ v_=\\frac}=\\frac}', 'altimg': 'f1da707ec0d5f97a40542ee5d5db84aa.png', 'w':

'105', 'h': '85'}]

實驗二:**功與物體速度變化的關係

一實驗器材:木板、小車、橡皮筋(若干)、打點

計時器、電源、紙帶、釘子2枚

二實驗步驟:

1、按圖裝好實驗器材,把木板稍微傾斜,平衡阻力

先用一條橡皮筋做實驗,把橡皮筋拉長到一定的位置,理好紙帶,接通電源,釋放小車。

3換用紙帶,改用2條、3條。。。同樣的橡皮筋進行實驗,保持每次實驗中橡皮筋拉長的長度相同。

4由紙帶算出小車獲得的速度,把小車第一次獲得的功記為w,第二次,第三次。。。記為2w,3w

5對測量資料進行估算,大致判斷兩個量的可能關係,然後以w為縱座標,v或v2 (或其它)為橫座標作圖

三注意問題:

測量由於橡皮筋做功而使小車獲得的速度v

1問題:如何測量小車的速度?

利用打點計時器打出的紙帶

2 問題:紙帶上打出的點並不都是均勻的, 應該採用那些點來計算小車的速度?

取點跡清晰且間距均勻的部分

實驗3:驗證機械能守恆定律

一實驗器材:打點計時器、紙帶、複寫紙、重物、刻度尺、鐵架臺(帶鐵夾)、學生電源等。

二實驗步驟:

1、將打點計時器固定在鐵架台上,把紙帶的一端用夾子固定在重物上,另一端穿過打點計時器的限位孔。

2、用手提著紙帶使重物停靠在打點計時器附近。然後先接通電源,再鬆開紙帶,讓重物自由下落。

3、更換紙帶,重複幾次。

4、選擇合適的紙帶,處理資料。

三實驗原理:

在自由落體運動中,若物體下落高度h 時的速度為v ,則mgh=1/2mv2

四注意問題:

1、安裝打點計時器時,必須使兩紙帶限位孔在同一豎直線上,以減小摩擦阻力。

2、應選用質量和密度較大的重物,增大重力可可使阻力的影響相對減小,增大密度可以減小體積,可使空氣阻力減小。

3、選用紙帶時應盡量挑選第

一、二點間距接近2mm的點跡清晰且各點呈一條直線的紙帶。

4如何測量物體的瞬時速度?

做勻變速運動的紙帶上某點的瞬時速度,等於相鄰兩點間的平均速度。

練習題(一)

研究平拋物體的運動

1.在「研究平拋物體的運動」的實驗中,記錄了下圖所示的一段軌跡abc.已知物體是由原點o水平丟擲的,c點的座標為(60,45),則平拋物體的初速度為v0m/s,物體經過b點時的速度vb的大小為vbm/s.

(取g=10 m/s2)

2.乙個學生在做平拋運動的實驗時只描出了如圖所示的一部分曲線,於是他在曲線上任取水平距離δx相等的三點a、b、c,量得δx=0.10 m,又量得它們之間的豎直距離分別為h1=0.

10 m,h2=0.20 m,取g=10 m/s2,利用這些資料可以求出:

(1)物體被丟擲時的初速度為m/s;

(2)物體經過點b時的豎直速度為m/s.

3.某同學做平拋運動實驗時,在白紙片上只畫出了表示豎直向下方向的y軸和平拋物體運動軌跡的後一部分,而且漏標了拋出點的位置,如圖所示.這位同學希望據此圖能測出物體的初速度,請你給他出出主意:

(1)簡要說明據此圖測定該物體初速度的方法

(2)需要增加的測量工具有

(3)用測量出的物理量表示測量的結果:v0

4.如圖所示,在「研究平拋物體運動」的實驗中,有一張印有小方格的紙記錄軌跡,小方格的邊長l=1.25 cm.

若小球在平拋運動過程中的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示,則小球平拋的初速度的計算式為v0用l、g表示),其值為取g=9.8 m/s2),小球在b點的速度為

5.在「研究平拋物體的運動」的實驗中:

(1)為使小球水平丟擲,必須調整斜槽,使其末端的切線成水平方向,檢查方法是

(2)小球拋出點的位置必須及時記錄在白紙上,然後從這一點畫水平線和豎直線作為x軸和y軸,豎直線是用來確定的.

(3)驗證實驗得到的軌跡是否準確的一般方法是:在水平方向從起點處取兩段連續相等的位移與曲線交於兩點,作水平線交於y軸,兩段y輛位移之比為

(4)某同學建立的直角座標系如圖所示,設他在安裝實驗裝置和其餘操作時準確無誤,只有一處失誤,即是

(5)該同學在軌跡上任取一點m,測得座標為(x,y),則初速度的測量值為真實值為

驗證機械能守恆定理

1.如圖5-8-6所示,是本實驗中選定的一條較理想的紙帶,紙帶上打出的點記錄了物體在不同時刻的圖中a為打下的第一點,各相鄰點間時間間隔均為t,有關距離標示在圖中,當打點計時器打c點時,物體動能的表示式為若以打a點時重物位置為零勢能位置,則打c點時,物體的機械能表示式為

2.在用落體法驗證機械能守恆定律時,某同學按照正確的操作選得紙帶如圖5-8-4.其中o是起始點,a、b、c是打點計時器連續打下的3個點.該同學用公釐刻度尺測量o到a、b、c各點的距離,並記錄在圖中(單位cm).

⑴這三個資料中不符合有效數字讀數要求的是_____ ,應記作_______cm.

⑵該同學用重錘在ob段的運動來驗證機械能守恆,已知當地的重力加速度g=9.80m/s2,他用ac段的平均速度作為跟b點對應的物體的即時速度,則該段重錘重力勢能的減少量為_______,而動能的增加量為均保留3位有效數字,重錘質量用m表示).這樣驗證的系統誤差總是使重力勢能的減少量_______動能的增加量,原因是

⑶另一位同學根據同一條紙帶,同一組資料,也用重錘在ob段的運動來驗證機械能守恆,不過他數了一下:從打點計時器打下的第乙個點o數起,圖中的b是打點計時器打下的第9個點.因此他用vb=gt計算跟b點對應的物體的即時速度,得到動能的增加量為________,這樣驗證時的系統誤差總是使重力勢能的減少量_______動能的增加量,原因是

3.在用自由落體運動做「驗證機械能守恆定律」實驗中,用天平稱得重物的質量為,所用電源的頻率為50hz,某同學通過正確的實驗操作得到了一條理想的紙帶。紙帶上打出的點如圖所示(紙帶上的o點是第乙個列印點,a、b、c、d、e分別是每打兩個點的時間作為計時單位取的記數點,圖中資料單位為公釐),已知當地的重力加速度[', 'altimg': '5ffec5edb7a5a91d8443e610b44ae963.

png', 'w': '105', 'h': '21'}]。

選擇b點為初始點,d點為終點,則從打下b點到打下d點的過程中,重物的重力勢能的減少量為j;重物動能的增加量為j。(保留3位有效數字)

4.在「驗證機械能守恆定律」的實驗中,打點計時器所用電源頻率為50hz,當地重力加速度的值為9.8m/s2,測得所用重物的質量為1.

0kg.甲、乙、丙三個同學分別用同一裝置打出三條紙帶,量出各紙帶上的第1、2兩點距離分別為0.18cm、0.

19cm、0.25cm,可看出其中肯定有乙個同學在操作上有錯誤,錯誤同學是 ,錯誤操作是若按實驗要求正確操作選出紙帶進行測量,量得連續三點a、b、c到第乙個點的距離分別為15.55cm、19.

20cm、23.23cm,當打點計時器打b點時,重物的重力勢能減少量為j,重物的動能增加量為 j(保留三位有效數字).

(參***)

研究平拋物體的運動

1、答案:2 2[', 'altimg': 'd21848cdd835abcb491be1f151e9b6c6.png', 'w': '26', 'h': '29'}]

解析:由平拋運動公式可得:

v0=[}}', 'altimg': '20f520e5ac3704bd09923a67a0207420.png', 'w':

'43', 'h': '98'}]=[}}}}', 'altimg': '3938396db2f7fe1bbf472b5750f5f068.

png', 'w': '128', 'h': '113'}] m/s=2 m/s

b點的豎直座標:

yb=[', 'altimg': '93b05c90d14a117ba52da1d743a43ab1.png', 'w':

'16', 'h': '43'}]gt2=[', 'altimg': '93b05c90d14a117ba52da1d743a43ab1.

png', 'w': '16', 'h': '43'}]×10×([)^}', 'altimg':

'14b73f187571d1d9493c04edcb2abc2b.png', 'w': '114', 'h':

'49'}]) m=0.2 m

vb=[^+v_^}', 'altimg': '58739a0ea8ba2de9f2b68e67a4c79e49.png', 'w':

'72', 'h': '36'}]=[^+2gh}', 'altimg': '7fb6fc917292a3415ba73332c209abba.

png', 'w': '86', 'h': '36'}]=[+2×10×0.

2}', 'altimg': '67fbe548a1ecd57cc41e70b3c51fc7d8.png', 'w':

'144', 'h': '34'}] m/s=2[', 'altimg': 'd21848cdd835abcb491be1f151e9b6c6.

png', 'w': '26', 'h': '29'}] m/s.

2、答案:1.0 1.5

解析:(1)a→b→c,水平距離相等,則對應相等的時間,設a→b,b→c,

平拋運動時間均為t.則由δx=v0t δh=h2-h1=gt2得:t=0.1 s,

v0=1.0 m/s.(2)據勻變速直線運動[', 'altimg':

'ed9e8ce1ae5cbde2c6103e25b886f2e3.png', 'w': '16', 'h':

'28'}]=v中時得:vby=[+h_}', 'altimg': '4f2fcb85d5d8784bc5baf7accf69ac1d.

png', 'w': '59', 'h': '46'}]=[', 'altimg':

'bc316b8340752c44602083de4096b818.png', 'w': '102', 'h':

'43'}] m/s=1.5 m/s.

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