高中物理实验复习

2011届物理实验复习（学生用）

1．用DIS测定位移和速度（高一第一学期P29）

【实验目的】研究变速直线运动物体的s-t图，并从中求物体的位移和速度。

【实验器材】小车、1m长的轨道、DIS（位移传感器、数据采集器、计算机等）

位移传感器有两个部分 ： 和接收器

知道位移传感器测距离的原理（P28点击）、光电门传感器测速度的原理（P32点击）

【实验过程】将位移传感器的 固定在小车上，接收器固定在轨道右端，将接收器与数据采集器相连，连接数据采集器与计算机。

2．用DIS测定加速度（高一第一学期P34）

练习

1．在实验中得到小车做直线运动的s-t关系如图所示。

（1）（单项选择题）由图可以确定，小车在BC段和CD段的运动情况，下列说法中正确的

是（ ）

（A）BC段是加速运动；CD段是减速运动。 （B）BC段是匀速运动；CD段是匀加速运动。 （C）BC段是匀速运动；CD段是减速运动。 （D）BC段是加速运动；CD段是匀加速运动

（2）图中B点对应的运动状态的瞬时速度大小是______m/s。

2．在DIS中，光电门测量的是运动物体挡光时间内的平均速度，因为挡光

片较窄，所以可看做测量的是瞬时速度。为了测量做匀变速直线运动小车

的加速度，将宽度均为b的挡光片A、B固定在小车上，如右图所示。

（1）当小车匀变速经过光电门时，测得A、B先后挡光的时间分别为Δt1

和Δt2，A、B开始挡光时刻的间隔为t，则小车的加速度a=_ 。

（2）（单选题）实验中，若挡光片的宽度b较大，用上述方法测得的加速度与真实值间会有较大的差距，下列关于实验的测量值与真实值的判断中正确的是（ ）

（A）若小车加速，则测量值大于真实值；若小车减速，则测量值小于真实值

（B）若小车加速，则测量值小于真实值；若小车减速，则测量值大于真实值

（C）无论小车加速还是减速，测量值均大于真实值

（D）无论小车加速还是减速，测量值均小于真实值

3．利用如图所示的装置，某同学设计了以下两种方法测定斜面上运动滑块的瞬时速度。 方法（1）：事先测定遮光板的宽度为L，当滑块经过斜面上的B点时，固定在B点的光电门（图中没有画出）测出遮光板经过B点的时间为

Δt，则遮光板经过B点的过程中平均速度为______________，这个平

均速度可以近似表示遮光板中央经过B点的瞬时速度。

方法（2）：若遮光板的宽度未测定，而滑块以加速度a匀加速下滑，遮光板的前端到达B点

v

时的速度为v，光电门测出遮光板经过B点的时间为Δt′，则遮光板经过B点过程的中间时刻的速度为______________（用a、v、Δt′表示），这个速度也可以近似表示遮光板中央经过B点的瞬时速度。

3．描绘平抛运动的轨迹（拓展ⅡP12）

【实验目的】

（1）利用有连拍功能的数码相机或摄像机获得平抛运动的轨迹

（2）利用DIS实验研究平抛物体的飞行时间t与下落高度h，初速度v0之间的关系；平抛物体的射程d与v0，t之间的关系

【实验器材】

有连拍功能的数码；相机或摄像机，以及有斜面滑槽和支架，金属小球，光电门传感器，

碰撞传感器等组成的DIS平抛实验装置

【实验步骤】

（1） 控制斜槽导轨的水平槽口高度，让小球从斜槽的不同高度处滚下，以4种不同的速度冲出水平槽口在空中做平抛运动。利用安置在槽口的光电门传感器测量小球平抛运动的初速度v0。 利用安置在底板上碰撞传感器测量小球的飞行时间t0并显示在计算机屏幕上。落地点的水平距离d由底座上标尺读出，物体抛出时的高度h由直尺测量，将这些数据记录在预先设计好的表格中

（2） 改变斜槽水平槽口的高度，重复步骤1中的实验，将显示在计算机屏幕上的这些数据记录在预先设计好的第二张表格上

（3）利用数码相机的连拍功能（或摄像机），在上述两组试验中，各选一次实验，拍摄小球做平抛运动的过程，将所摄得的一组照片输入计算机中，然后进行处理，并将这些照片图像叠合在一起，以获得小球做平抛运动的轨迹

练习

1、如图甲所示是某种“研究平抛运动”的实验装置 （1）当a小球从斜槽末端水平飞出时与b小球离地面的高度均为H，

此瞬间电路断开使电磁铁释放b小球，最终两小球同时落地．该实验结果可表明：( ) A．两小球落地速度的大小相同

B．两小球在空中运动的时间相等

C．a小球在竖直方向的分运动与b小球的运动相同

D．两小球在空中运动时的加速度相等

（2）利用该实验装置研究a小球平抛运动的速度，从斜槽同一位置

释放小球，实验得到小球运动轨迹中的三个点A、B、C，如图乙所示．图

中O为坐标原点，B点在两坐标线交点，坐标xB = 40cm ，yB = 20cm，

A、C点均在坐标线的中点．则a小球水平飞出时的初速度大小为vo=

________m/s；平抛小球在B点处的即时速度的大小vB=______m/s．

图乙

2、（2007上海）利用单摆验证小球平抛运动规律，设计方案如图A．所示，在悬点O正下方

有水平放置的炽热的电热丝P

MN为水平木板，已知悬线长为L，悬点到木板的距离OO’（1）电热丝P必须放在悬点正下方的理由是： （2）将小球向左拉起后自由释放，最后小球落到木板上的＝s，则小球做平抛运动的初速度为v0________．

（3）在其他条件不变的情况下，若改变释放小球时悬

线与竖直方向的夹角 ，小球落点与O’点的水平距离s

将随之改变，经多次实验，以s2为 纵坐标、cos 为横

坐标，得到如图B．所示图像．则当 ＝

30 时，s为

________m；若悬线长L＝1.0m，悬点到木板间的距离

OO’为________m．

（b）

4．研究共点力的合成（高一第一学期P59）

【实验目的】研究合力与两个分力的关系

【实验原理】如何显示力的作用效果，如何保证一个力作用与两个力作用等效。

【实验器材】两个弹簧秤、带绳套的橡皮筋、图板、图钉、白纸、刻度尺、量角器。

【数据记录】结点伸长到的位置，合力与两分力的大小与方向。

【数据处理】用相同标度作出两个分力与合力F，用平行四边形定则作出两个分力的合力

F’，再比较F和F’。

注意事项：弹簧秤水平放时 ，弹簧秤与细线平行，与木板平行。

【实验步骤】1．用两个弹簧秤互成角度地拉绳套，使橡皮筋伸长到一定的位置，记下结

点位置O， 画出 ，记录两弹簧秤示数F1和F2。

2．用一个弹簧秤将橡皮筋拉伸， 使结点记录弹簧秤示数F。

3．以相同标度作出F1、F2和合力F，以F1和F2为邻边作出平行四边形，得

到其对角线F’，看F’和F是否完全重合，

4．改变两力的夹角再做几次。

练习

1．在研究“互成角度的两个共点力合成”的实验中，测力时要注意不要让橡皮条、线与木板，弹簧与外壳发生 ，同时又要保证分力与合力都处在同一个 上.

实验中在橡皮条结点位置O保持不变的情况下，当两弹簧秤之间夹角

θ增大时，其中一个弹簧秤的读数填“可能不变”，“一定改变”，

“一定不变”).

在保持两个分力大小不变的条件下，观察不同夹角θ时的合力大小，

由数据得到如右图所示的合力F与两分力间夹角θ关系图.则下列说法正