2021高考物理二轮复习第一篇专题十一：测量类实验学案5页

测量类实验
　(2020·北京等级考)在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中,做如下探究:
(1)为猜想加速度与质量的关系,可利用图 1所示装置进行对比实验。两小车放在水平板上,前
端通过钩码牵引,后端各系一条细线,用板擦把两条细线按在桌上,使小车静止。抬起板擦,小
车同时运动,一段时间后按下板擦,小车同时停下。对比两小车的位移,可知加速度与质量大致
成反比。关于实验条件,下列正确的是:________(选填选项前的字母)。
A.小车质量相同,钩码质量不同
B.小车质量不同,钩码质量相同
C.小车质量不同,钩码质量不同
(2)某同学为了定量验证(1)中得到的初步关系,设计实验并得到小车加速度 a 与质量 M 的 7
组实验数据,如表所示。在图 2 所示的坐标纸上已经描好了 6 组数据点,请将余下的一组数据
描在坐标纸上,并作出 a- 图象。
次数 1 2 3 4 5 6 7
a/(m·s-2) 0.62 0.56 0.48 0.40 0.32 0.24 0.15
M/kg 0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00

(3)在探究加速度与力的关系实验之前,需要思考如何测“力”。请在图 3中画出小车受力的示
意图。为了简化“力”的测量,下列说法正确的是:__________(选填选项前的字母)。
A.使小车沿倾角合适的斜面运动,小车受力可等效为只受绳的拉力
B.若斜面倾角过大,小车所受合力将小于绳的拉力
C.无论小车运动的加速度多大,砂和桶的重力都等于绳的拉力
D.让小车的运动趋近于匀速运动,砂和桶的重力才近似等于绳的拉力
(1)审题破题眼:
(2)命题陷阱点:对探究加速度与力的关系中的力理解不到位
实验中需要的测量的力是小车受到的合力,只有当绳的拉力就是小车所受合力时才容易测量;
另一方面,只有当小车质量远远的大于砂和桶的质量时,绳的拉力才可近似看作砂和桶的重力。
测量型实验的处理方法
1.明确题目要求的测量数据,做到准确测量和读数。
2.了解各个测量数据的物理意义。
3.结合物理知识和规律分析数据。
1.(探究胡克定律)如图所示,用铁架台、弹簧和多个质量均为 m的钩码探究在弹性限度内弹簧
弹力与弹簧伸长量的关系。

(1)为完成实验,还需要的实验器材有:______________。
(2)实验中需要测量的物理量有:_____________。
(3)为完成该实验,设计实验步骤如下:
A.以弹簧伸长量为横坐标,以弹力为纵坐标,描出各组(x,F)对应的点,并用平滑的曲线连接起
来;
B.记下弹簧不挂钩码时其下端在刻度尺上的刻度 l0;
C.将铁架台固定于桌子上,并将弹簧的一端系于横梁上,在弹簧附近竖直固定一把刻度尺;
D.依次在弹簧下端挂上 1个、2个、3个、4个……钩码,并分别记下钩码静止时弹簧下端所对
应的刻度,并记录在表格内,然后取下钩码;
E.以弹簧伸长量为自变量,写出弹力与伸长量的关系式。首先尝试写成一次函数,如果不行,则
考虑二次函数;
F.解释函数表达式中常数的物理意义;
G.整理仪器。
请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来:__。
2.(探究动量守恒)气垫导轨是常用的一种实验仪器。它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间
形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。我们可以用带竖直挡
板 C 和 D 的气垫导轨以及滑块 A 和 B 来验证动量守恒定律,实验装置如图所示(弹簧的长度忽
略不计)。
采用的实验步骤如下:
①用天平分别测出滑块 A、B的质量 mA、mB。
②调整气垫导轨,使导轨处于水平。
③在 A和 B间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上。
④用刻度尺测出 A的左端至 C板的距离 L1。
⑤按下电钮放开卡销,同时使分别记录滑块 A、B运动时间的计时器开始工作。当 A、B滑块分

别碰撞 C、D挡板时停止计时,记下 A、B分别到达 C、D的运动时间 t1和 t2。
(1)实验中还应测量的物理量是__________。
(2)利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是________________,上式中算得
的 A、B两滑块的动量大小并不完全相等,产生误差的原因是______;
(3)利用上述实验数据能否测出被压缩弹簧的弹性势能的大小 ?若能 ,请写出表达
式:_______________。
专题十一　力 学 实 验
考向 1
///研透真题·破题有方///
　【解析】(1)为了探究加速度与质量的...