专题五物理实验.ppt
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1、专题五 物理实验,第10讲 力学实验,一、误差和有效数字 1误差,知识链接,2.有效数字 (1)定义:带有一位不可靠数字的近似数字有效数字的最后一位是测量者估读出来的,是误差的来源 (2)从数字左边第一个不为零的数字算起,如0.012 5为三位有效数字,二、长度的测量 1毫米刻度尺的读数 精确到毫米,估读一位 2游标卡尺的读数,3.螺旋测微器的读数 测量值固定刻度整毫米数半毫米数可动刻度读数(含估读)0.01 mm.,三、实验数据的处理方法 1列表法 在记录和处理数据时,为了简单而明确地表示出有关物理量之间的对应关系,将数据填写在适当的表格内,称为列表法列成表格不但可以减少或避免错误,便于发现
2、问题和分析问题,而且有助于找出各物理量之间的变化规律分析表格中的记录数据时一般先找出相同量,再分析其他量的数据关系 表格要求简单明了,用符号标明各物理量并写明单位,所列数据要符合有效数字的有关规定,2平均值法 即把测定的若干组数据相加求和,然后除以测量次数 3作图法 用作图法处理实验数据是物理实验中最常用的方法之一用作图法处理数据的优点是直观、简便,有取平均的效果由图线的斜率、截距、包围面积等可以研究物理量之间的变化关系,找出规律,备课札记,1(2013新课标全国卷,22)图5101(a)为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图实验步骤如下:,真题体验,图5101(a),用天平测量物
3、块和遮光片的总质量M,重物的质量m,用游标卡尺测量遮光片的宽度d,用米尺测量两光电门之间的距离s; 调整轻滑轮,使细线水平; 让物块从光电门A的左侧由静止释放,用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间tA和tB,求出加速度a; 多次重复步骤,求a的平均值; 根据上述实验数据求出动摩擦因数.,回答下列问题: (1)测量d时,某次游标卡尺(主尺的最小分度为1 mm)的示数如图5101(b)所示其读数为_ cm.,图5101(b),2(2012安徽卷,21)图5102为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图砂和砂桶的总质量为m,小车和砝码的总质量为M.实验中用砂和砂桶总重力的大小作为
4、细线对小车拉力的大小,图5102,(1)实验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板一端滑轮的高度,使细线与长木板平行接下来还需要进行的一项操作是 ( ) A将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节m的大小,使小车在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动 B将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动 C将长木板的一端垫起适当的高度,撤去纸带以及砂和砂桶,轻推小车,观察判断小车是否做匀速运动,(2)实验中要进行质量m和M的选
5、取,以下最合理的一组是 ( ) AM200 g,m10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g BM200 g,m20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g CM400 g,m10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g DM400 g,m20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g,(3)图5103是实验中得到的一条纸带,A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出,量出相邻的计数点之间的距离分别为:sAB4.22 cm、sBC4.65 cm、sCD5.08 cm、sDE5.49 cm,s
6、EF5.91 cm,sFG6.34 cm.已知打点计时器的工作频率为50 Hz,则小车的加速度大小a_m/s2.(结果保留两位有效数字),图5103,命题角度,视角一 游标卡尺和螺旋测微器的读数,【典例1】 2013山东卷,21(1)图5104甲为一游标卡尺的结构示意图,当测量一钢笔帽的内径时,应该用游标卡尺的_(填“A”“B”或“C”)进行测量;示数如图乙所示,该钢笔帽的内径为_mm.,图5104,解析 游标卡尺测量钢笔帽的内径时,使用内测脚,故填“A”,该游标卡尺的最小分度为0.05 mm,游标尺的第6个刻度线与主尺上的某刻线对齐,所以读数为11 mm0.05 mm611.30 mm. 答
7、案 A 11.30(11.25或11.35),2游标卡尺的读数 测量值主尺上的整毫米数与主尺上某一刻线对齐的游标的格数精确度(单位mm) 3关于估读问题:游标卡尺不需要估读;毫米刻度尺、螺旋测微器需要估读,应考组训 1(2012课标全国卷,22)某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度该螺旋测微器校零时的示数如图5105(a)所示,测量金属板厚度时的示数如图(b)所示图(a)所示读数为_mm,图(b)所示读数为_mm,所测金属板的厚度为_mm.,图5105,解析 题图(a)的读数为1.00.01 mm0.010 mm.题图(b)的读数为6.5 mm37.00.01 mm6.870 mm,故金属板
8、的厚度d6.870 mm0.010 mm6.860 mm. 答案 0.010 6.870 6.860,2某同学在测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率时: (1)用游标尺为20分度的卡尺测量其长度如图5106甲,由图可知其长度为_cm;,图5106,(2)用螺旋测微器测量其直径如图5106乙,由图可知其直径为_mm. 解析 (1)从题图甲可以看出,主尺读数为50 mm,游标尺的第3条刻度线和主尺上的一刻度线对齐,则读数应为50 mm0.053 mm50.15 mm5.015 cm; (2)由题图乙可以看出,螺旋测微器的固定刻度为4.5 mm,可动刻度读出刻度为20.0(或20.1)0.01 mm
9、0.200 mm(或0.201 mm),故圆柱体的直径为4.5 mm0.200 mm(或0.201 mm)4.700 mm(或4.701 mm) 答案 (1)5.015 (2)4.700(或4.701),视角二 与打点计时器和纸带相关的力学实验 命题角度,【典例2】 2013广东卷,34(1)研究小车匀变速直线运动的实验装置如图5107(a)所示,其中斜面倾角可调,打点计时器的工作频率为50 Hz,纸带上计数点的间距如图(b)所示,其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出,图5107,部分实验步骤如下: A测量完毕,关闭电源,取出纸带 B接通电源,待打点计时器工作稳定后放开小车 C将小车停靠在打
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