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2016高考導(dǎo)航——適用于全國卷Ⅰ,專題五 物理實驗,,專題五 物理實驗,,第1講 力學(xué)實驗,專題五 物理實驗,,一、誤差和有效數(shù)字 1．誤差 2.有效數(shù)字 從數(shù)字左邊第一個不為零的數(shù)字算起，如0.012 5為三位有效數(shù)字．,實驗儀器不精確、實驗原理不完善、實驗方法粗略,總是偏大或偏小,更新儀 器、完善實驗原理,測量、讀數(shù)不準(zhǔn)確,忽大忽小,畫圖象或取平均值,二、測量性實驗 1．包括：用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器測量長度，練習(xí)使用打點計時器．,三、驗證性實驗 1．包括：驗證力的平行四邊形定則、驗證牛頓運動定律、驗證機械能守恒定律． 2．驗證性實驗的兩種方法 (1)對于現(xiàn)象直觀明顯或者只需討論的驗證性實驗問題，常 常通過觀察分析進(jìn)行證實． (2)對有測量數(shù)值且實驗要求根據(jù)數(shù)據(jù)分析驗證結(jié)果的，一般要進(jìn)行分析歸納，通過作圖、計算、測量進(jìn)行比較驗證．,四、探究性實驗 1．包括：探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系，探究動能定理． 2．探究性實驗與驗證性實驗的區(qū)別 探究性實驗，在實驗前并不知道滿足什么規(guī)律，所以在坐 標(biāo)紙中描點后所做的曲線是試探性的，只有在分析了點的分 布 和走向以后才決定用直線來擬合這些點．而驗證性實驗， 在坐標(biāo)紙上描點后所作圖線的根據(jù)就是所驗證的規(guī)律．,熱點一 游標(biāo)卡尺和螺旋測微器的讀數(shù) 命題規(guī)律 游標(biāo)卡尺和千分尺的正確使用和讀數(shù)是高考考查的熱點，題型為填空題．,1.220,6.860,[突破點撥] (1)游標(biāo)卡尺讀數(shù)時不估讀． (2)螺旋測微器讀數(shù)時要估讀到毫米千分位． [解析] 題圖甲為20分度的游標(biāo)卡尺,其精度為0.05 mm.主尺讀數(shù)為12 mm，游標(biāo)尺上第4條刻線與主尺上的一條 刻線 對齊，故測量結(jié)果為12 mm＋40.05 mm＝12.20 mm＝1.220 cm.螺旋測微器的精度為0.01 mm，由題圖乙知固定刻度讀數(shù)為6.5 mm，可動刻度讀數(shù)為“36.0”，故工件的高度為6.5 mm＋36.0 0.01 mm＝6.860 mm.,[總結(jié)提升] (1)游標(biāo)卡尺不估讀，以mm為單位，10分度卡尺讀數(shù)，小 數(shù)點后只有1位，20分度和50分度讀數(shù)，小數(shù)點后有2位． (2)螺旋測微器要估讀，以mm為單位，小數(shù)點后必須有3位,同時還要注意半毫米刻度線是否露出．,熱點二 紙帶類實驗問題的處理(含頻閃照相) 命題規(guī)律 力學(xué)實驗中有多個實驗都要用到打點計時器(如研究勻變速直線運動的規(guī)律、驗證牛頓運動定律、驗證機械 能守恒定律等)，正確使用打點計時器并根據(jù)紙帶進(jìn)行正確的數(shù)據(jù)運算，是高考考查的熱點，題型為填空題．,BCD,1.3,D,熱點三 用圖象處理實驗數(shù)據(jù) 命題規(guī)律 用圖象處理實驗數(shù)據(jù)是歷年高考實驗題的命題 熱點，力學(xué)實驗、電學(xué)實驗中都可能出現(xiàn)．這是考生必備的 能力之一．,甲,完成下列作圖和填空： (1)利用表中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上畫出F－l圖線，根據(jù)圖線求得l0＝_____________________________cm.,10.0(9.8、9.9、10.1均正確),如圖1所示,(2)測得OA＝6.00 cm，OB＝7.60 cm，則FOA的大小為 _______________________N. (3)根據(jù)給出的標(biāo)度,在圖丁中作出FOA和FOB的合力F′的圖示. (4)通過比較F′與_____________的大小和方向，即可得出實驗結(jié)論．,1.80(1.70～1.90均正確),如圖2所示,FOO′,[突破點撥] (1)作出F－l圖象與l軸的交點橫坐標(biāo)即為l0. (2)“在秤鉤處涂抹少許潤滑油，將橡皮筋搭在秤鉤上”，即為“活結(jié)”，則FOA＝FOB．求FOA可根據(jù)橡皮筋的總長度(OA＋OB)在F－l中查出． [解析] (1)根據(jù)表格數(shù)據(jù)，作出F－l圖線，圖線的橫截距 即 表示橡皮筋原長，因此l0＝10.0 cm. (2)橡皮筋總長l＝OA＋OB＝13.60 cm，根據(jù)F－l圖線，可 讀 出橡皮筋長度l＝13.60 cm 時的拉力為1.80 N. (3)根據(jù)平行四邊形定則作圖，對角線表示合力F′. (4)若F′與FOO′在誤差范圍內(nèi)大小相等、方向相同，就表明力 的平行四邊形定則是正確的．,[總結(jié)提升] 利用圖象法處理數(shù)據(jù)時要注意以下幾點 (1)注意區(qū)別橫、縱坐標(biāo)軸的物理意義、標(biāo)度及單位． (2)描點要準(zhǔn)、連線不一定通過所有數(shù)據(jù)點，應(yīng)盡量使數(shù)據(jù) 點合理地分布在線的兩側(cè)，且線要細(xì)． (3)明確圖象的斜率、截距的物理意義． (4)作圖時常通過選取適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)軸使圖線線性化，即“變曲為直”．,[范例] (2015山東濰坊二模)用如圖所示實驗裝置測量滑塊A與木板間的動摩擦因數(shù)．長木板水平固定,細(xì)線跨過 定滑 輪與滑塊A、重錘B相連．將細(xì)線拉直，測出B離地面的高度h,將重錘從h高處靜止釋放，B落地后，測出A在木板上滑動 的總距離x；改變B釋放高度重復(fù)實驗，實驗數(shù)據(jù)如下表所示．,(1)若測得A的質(zhì)量mA＝3 kg，B的質(zhì)量mB＝1 kg，A和B間細(xì)線的長度L＝112.0 cm，木板的長度l＝98.0 cm，要達(dá)到實驗?zāi)康模陨纤膫€量中沒有必要測量的是________(用物理量的符號表示)． (2)作出x隨h變化的圖象． (3)由圖象并結(jié)合(1)中所測數(shù)值求得滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)為________．,L、l,見解析圖,0.2,[總結(jié)提升] 力學(xué)創(chuàng)新實驗的特點及解法 (1)特點 ①以基本的力學(xué)模型為載體，依托運動學(xué)規(guī)律和力學(xué)定律 設(shè)計實驗． ②將實驗的基本方法——控制變量法，處理數(shù)據(jù)的基本方法——圖象法、逐差法，融入到實驗的綜合分析之中． (2)解法 ①根據(jù)題目情境，提取相應(yīng)的力學(xué)模型，明確實驗的理論 依據(jù)和實驗?zāi)康模O(shè)計實驗方案． ②進(jìn)行實驗，記錄數(shù)據(jù)，應(yīng)用原理公式或圖象法處理實驗 數(shù)據(jù)，結(jié)合物體實際受力情況和理論受力情況對結(jié)果進(jìn)行誤 差分析．,