■湖南省汨羅市第一中學 楊 明

一、七個力學必考實驗注意事項

實驗一：研究勻變速直線運動,測定勻變速直線運動的加速度(含練習使用打點計時器)

注意事項：

1.紙帶打完后應及時斷開電源。

2.小車的加速度應適當大一些,以便能夠在打出的紙帶上長約50cm的范圍內清楚地取七八個計數(shù)點。

3.應區(qū)別計時器打出的軌跡點與人為選取的計數(shù)點,通常每隔4個軌跡點選1個計數(shù)點(每隔5個時間間隔取一個計數(shù)點),選取的計數(shù)點不少于6個,以便于計算加速度。

4.不要分段測量各段的位移,可以統(tǒng)一量出各計數(shù)點到計數(shù)起點0之間的距離,讀數(shù)時應估讀到毫米的下一位。所取的計數(shù)點要保證至少有兩位有效數(shù)字。

5.紙帶和細繩要確保與木板平行。

6.兩先兩后：實驗中應先接通電源后讓小車運動,實驗完畢應先斷開電源后取紙帶。

7.若小車的初速度為0,則選1、2兩計時點間的距離為2mm為宜。

實驗二：探究彈力和彈簧伸長量的關系

注意事項：

1.實驗中彈簧下端掛的鉤碼不要太多,以免超過彈簧的彈性限度。

2.要使用輕質彈簧,且要盡量多測幾組數(shù)據(jù)。

3.記錄數(shù)據(jù)時要注意彈力及彈簧伸長量的對應關系及單位。

實驗三：驗證力的平行四邊形定則

注意事項：

1.用彈簧測力計測拉力時,應使拉力沿彈簧測力計的軸線方向,橡皮條、彈簧測力計和細繩套應位于與紙面平行的同一平面內。

2.在同一次實驗中,橡皮條拉長后的結點位置O必須保持不變。

3.結點的位置和細繩套的方向要準確。

4.用兩個彈簧測力計鉤住細繩套互成角度地拉橡皮條時,其夾角在60°～100°范圍內為宜。

5.合力不能超出彈簧測力計的量程,且在橡皮條彈性限度內形變應盡量大些,細繩套適當長一些,以便于確定力的方向。

6.在同一次實驗中,畫力的圖示標度要相同,要恰當選定標度,使力的圖示稍大些。

實驗四：驗證牛頓第二定律

注意事項：

1.砂和小桶的總質量不要超過小車和砝碼的總質量。

2.在平衡摩擦力時,不要懸掛小桶,但小車應連著紙帶且接通電源。用手輕輕地給小車一個初速度,如果在紙帶上打出的點的間隔是均勻的,則表示平衡摩擦力完畢,加砝碼后不需再平衡。

3.只要重物的質量遠小于小車的質量,就可近似認為重物的重力大小等于小車所受的合外力的大小。

4.作圖時應該使所作的直線通過盡可能多的點,不在直線上的點也要盡可能對稱地分布在直線的兩側,個別嚴重偏離直線的點可舍去。

5.一先一后一按：改變拉力和小車質量后,每次開始時小車應盡量靠近打點計時器,并應先接通電源,后放開小車,且應在小車到達滑輪前按住小車。

實驗五：探究動能定理

注意事項：

1.平衡摩擦力：將木板一端墊高,使小車重力沿斜面向下的分力與摩擦阻力平衡。輕推小車,根據(jù)打點計時器打在紙帶上的點的均勻程度判斷小車是否做勻速運動,找到木板合適的傾角。

2.選點測速：測小車速度時,應選用紙帶上點跡均勻的部分,也就是選小車做勻速運動的部分。

3.規(guī)格相同：橡皮筋的規(guī)格相同時,力對小車做的功以一條橡皮筋做的功為單位即可,不必計算出具體數(shù)值。

實驗六：驗證機械能守恒定律

注意事項：

1.安裝打點計時器時,必須使兩限位孔在同一豎直線上,以減小摩擦阻力。

2.保證打出的第一個點是清晰的點,選用紙帶時應盡量挑第一、二點間距接近2mm的紙帶。

3.因為不需要知道動能和勢能的具體數(shù)值,所以不需要測量重物的質量。

4.先接通電源,待打點計時器正常工作后再放紙帶。

5.測量下落高度必須從起點開始算。

6.因為存在阻力,所以 ΔEk稍小于ΔEp。

7.此實驗不用測物體的質量,因此不需要天平。

8.重物應選用質量大、體積小、密度大的物體。

實驗七：驗證動量守恒定律

注意事項：

1.應使入射小球的質量大于被碰小球的質量。

2.要調節(jié)好實驗裝置,使固定在桌邊的斜槽末端點的切線水平,兩小球相碰時處在同一高度,碰撞后兩小球的速度方向在同一直線上。

3.每次入射小球從槽上相同位置由靜止?jié)L下,可在斜槽上適當高度處固定一擋板,使小球靠著擋板,然后釋放小球。

4.白紙鋪好后不能移動。

5.小球落地點的平均位置要用圓規(guī)來確定：用盡可能小的圓把所有落點都圈在里面,其圓心就是小球落地點的平均位置。

二、力學實驗備考建議

1.重視課本實驗：雖然設計性實驗是近幾年高考考查的熱點,難度也較大,但是物理實驗題型都來源于教材,只有將課本上的實驗掌握好了,才能舉一反三,觸類旁通。在高三復習階段的實驗復習中,同學們應該將主要精力放在課本實驗的復習上,只有基本實驗掌握得好,才能在實驗設計時有“材”可取。

2.重視對實驗原理的記憶和理解：實驗原理是實驗的核心,實驗方法、實驗步驟、儀器的選擇乃至誤差分析等其他問題都是從實驗原理中派生出來的。緊緊抓住實驗原理,也就容易理解并記住實際操作過程中的一些規(guī)定、要求和注意事項了。在高三復習階段的實驗復習中,同學們可以畫出每個實驗的原理圖并將實驗原理標注其中。

3.以實驗原理為核心一一落實每個實驗環(huán)節(jié)：同學們在高三復習階段應盡力對每個實驗的各個環(huán)節(jié)一一落實,比如,實驗目的,實驗原理,實驗儀器的使用與讀數(shù)(包括儀器的選擇),操作步驟,數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)分析,實驗中應注意的問題和誤差分析,實驗后的思考、體會乃至遷移等。

4.實施歸類復習,實現(xiàn)觸類旁通：同一物理實驗儀器會應用在不同的實驗中,例如打點計時器的應用,可以根據(jù)打點計時器記錄的位置、時間,測定v、a、F、Ep、Ek等,進而完成一系列力學實驗。同一實驗可用不同的方法來完成,例如驗證牛頓第二定律的實驗,可以先不掛鉤碼平衡摩擦力,也可以先掛鉤碼平衡摩擦力。

5.重視操作訓練：命題者在命題時總希望把“做過實驗的考生”和“沒有做過實驗的考生”區(qū)分開來,因此在高三復習階段同學們必須重視操作訓練。具體措施包括：(1)簡單易行的實驗在課堂上進行演示；(2)復雜的實驗同學們可以隨時進入實驗室進行實際操作；(3)游標卡尺、螺旋測微器、打點計時器等考得多的儀器同學們可以隨時進行實際的測量訓練。

6.重視實驗原理的理解和延伸,培養(yǎng)探究能力：針對高考實驗命題 “不脫離教材又不拘泥于教材”的特點,可將課本實驗在內容上進行延伸討論。例如,研究勻變速直線運動,延伸到測量速度、加速度的多種方法；探究彈力和彈簧伸長量的關系,延伸到研究彈簧被壓縮或彈簧的F-x圖像等；驗證力的平行四邊形定則,延伸到等效法,矢量的運算方法等；驗證牛頓第二定律,延伸到將不可測量量轉化為可測量量；驗證機械能守恒定律,延伸到其他驗證方案等。