《力学实验》专题突破【考点定位】力学实验共涉及几个具体的实验操作,主要分布在必修一和必修二
依次为研究匀变速直线运动、探究弹力和弹簧伸长的关系、验证力的平行四边形定则、验证牛顿第二定律、探究动能定理和验证机械能守恒,这些实验的方案有共性,但数据处理又不尽相同
考点一、研究匀变速直线运动1、打点计时器:①打点计时器分为电磁打点计时器使用 4~6v 学生交流电源和电火花打点计时器使用 220v 的交流电源,打点计时器的原理是每个相同的时间段打下一个点,所以纸袋上面相邻点迹间隔都相等,若交流电频率为 50hz,则相邻点迹间隔均为秒即 0
②使用打点计时器时,先接通电源,带打点稳定后再松开纸带,也就是先接通电源再释放纸带
若打出的点迹为短线或不清晰应调整振针和复写纸的距离
③分析纸带时应该选取间隔较大的部分进行分析,这样可以减小误差
2、数据处理:①瞬时速度根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于平均速度即;我们在计算各个点的瞬时速度时可以以这个点为中间时刻,取相邻两个点之间的距离为路程,时间则为 2 个打点间隔 0
如果每隔 4 个计时点或者每 5 个计时点取一个计数点,则一个打点间隔变为
② 如果分析的结果是相邻点迹的速度变化量都相等即,则说明运动为匀变速直线运动
也可以用横轴表示时间,纵轴表示速度做图像,若为倾斜的直线则为匀变速直线运动
3、加速度的计算:根据图像,可得斜率即加速度即
若没有图像则根据得到的纸带处理如下:根据连续相等的时间间隔内通过的位移之差都相等即,可得,若分别求加速度最后再求平均值则会出现;最终仍然只用了 2 组数据,误差较大
所以选择使用,最终求得的加速度
考点二、探究弹力和弹簧伸长的关系1、实验记录数据:如下图所示,首先测出弹簧下端没有挂钩码时自然伸长的长度即原长记做,依次增加所挂钩码数量,依次记录钩码数量和弹簧的长度2、数据处理:以弹