力学实验与创新张永亮阳西县第二中学高三(6)班命题特点:1.常规实验:立足教材,侧重考查完成实验的能力。主要涉及基本仪器的使用(含读数)、实验原理和测量方法的理解、实验条件的控制、实验步骤的编排,以及实验数据的处理、实验误差的分析。2.创新实验:“新”可以更加有效地考查学生分析问题的能力,区分度也加大了。主要表现在:(1)实验器材的等效与替换,如用气垫导轨代替长木板、光电门和闪光照相机代替打点计时器等。(2)实验结论的拓展与延伸,如通过实验装置测出物体的加速度,再利用牛顿第二定律求物体的阻力等。(3)试题情景的设计与创新。1、用电子秤替换弹簧测力计(2015年广州二模.22)一同学用电子秤、水壶、细线、墙钉和贴在墙上的白纸等物品,在家中验证力的平行四边形定则(1)如图(a),在电子秤的下端悬挂一装满水的水壶,记下水壶________时电子秤的示数F。(2)如图(b),将三细线L1、L2、L3的一端打结,另一端分别拴在电子秤的挂钩、墙钉A和水壶杯带上。水平拉开细线L1,在白纸上记下结点O的位置、____________和电子秤的示数F1。(3)如图(c),将另一颗墙钉B钉在与O同一水平位置上,并将L1拴在其上。手握电子秤沿着(2)中L2的方向拉开细线L2,使______________和三根细线的方向与(2)中重合,记录电子秤的示数F2。(4)在白纸上按一定标度作出电子秤拉力F、F1、F2的图示,根据平行四边形定则作出F1、F2的合力F′的图示,若______________,则平行四边形定则得到验证。考点一、实验器材的等效与替换2、气垫导轨、拉力传感器、光电门替换长木板、打点计时器某学习小组利用如图所示的装置验证动能定理。(1)将气垫导轨调至水平,安装好实验器材,从图中读出两光电门中心之间的距离s=_____cm;(2)测量挡光条的宽度d,记录挡光条通过光电门1和2所用的时间Δt1和Δt2,并从拉力传感器中读出滑块受到的拉力F,为了完成实验,还需要直接测量的一个物理量是__________;(3)该实验是否需要满足砝码盘和砝码总质量远小于滑块、挡光条和拉力传感器的总质量?________(填“是”或“否”)考点一、实验器材的等效与替换3、由测定加速度延伸为测定交流电的频率(2016年全国新课标Ⅰ.22)某同学用图(a)所示的实验装置验证机械能守恒定律,其中打点计时器的电源为交流电源,可以使用的频率有20Hz、30Hz和40Hz。打出纸带的一部分如图(b)所示该同学在实验中没有记录交流电的频率f,需要用实验数据和其他题给条件进行推算。(1)若从打出的纸带可判定重物匀加速下落,利用f和图(b)中给出的物理量可以写出:在打点计时器打出B点时,重物下落的速度大小为________,打出C点时重物下落的速度大小为________,重物下落的加速度大小为________。(2)已测得s1=8.89cm,s2=9.50cm,s3=10.10cm;当地重力加速度大小为9.80m/s2,实验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%。由此推算出f为________Hz。考点二、实验结论的拓展与延伸4、由测定加速度延伸为测定动摩擦因数(2016·云南统测)一学生用如图甲所示的装置测量木块与木板间的动摩擦因数。在桌面上放置一块水平长木板,木板一端带滑轮,另一端固定一打点计时器。木块一端拖着穿过打点计时器的纸带,另一端连接跨过定滑轮的绳子,在绳子上悬挂一定质量的钩码后可使木块在木板上匀加速滑动。实验中测得木块质量M=150g,钩码质量m=50g。(1)实验开始时,应调整滑轮的高度,让绳子与木板________;(2)实验中得到如图乙所示的纸带,纸带上A、B、C、D、E是计数点,相邻两计数点之间的时间间隔是0.10s,所测数据在图中已标出,根据图中数据可求得木块运动的加速度a=________m/s2(结果保留两位有效数字);(3)根据实验原理可导出计算动摩擦因数的表达式μ=________(用M、m、g、a表示);取g=10m/s2,代入相关数据可求得μ=________(计算结果保留一位有效数字)。考点二、实验结论的拓展与延伸5、利用平抛运动探究功与速度变化的关系。在“探究功与速度变化的关系”实验中,采用如图甲所示装置,水平正方形桌面距离地面高度为h,将橡皮筋的两端固定在桌子边缘上的两点,将小球置于橡皮筋的中点,向左移动距离s,使橡皮筋产生形变,由静止释放后,小...