高考物理常考实验包括单摆测定周期、验证动量守恒定律实验、验证机械能守恒定律、电学实验、力学实验等。
单摆测定周期:需要掌握单摆的周期公式以及实验注意事项。
验证动量守恒定律实验:需要理解实验原理,即两次打击后小球在空中的运动情况。
验证机械能守恒定律:需要掌握如何通过纸带判断机械能是否守恒,也就是如何从纸带上获取速度和动能数据。
电学实验:包括描绘小电珠的伏安特性曲线、测量电源的电动势和内阻等,这部分实验需要掌握基本电学器材的使用方法。
力学实验:包括验证牛顿第二定律、研究力的合成、探究动能定理、验证力的平行四边形定则等,这些实验涉及到高中阶段的力学知识,需要掌握基本仪器的使用方法以及实验原理。
此外,高考物理实验还包括一些测量仪器(如游标卡尺、螺旋测微器、电流计、电压表等)的使用方法。这些实验通常涉及基本的物理原理和仪器使用,需要考生在理解实验原理的基础上,正确使用仪器进行操作和数据记录。
某校研究性学习小组在研究小车在斜面上的运动时,用光电门测量小车通过的速度,并利用打点计时器测量小车通过这段位移的时间。实验中得到一段纸带,如图所示,其中A、B、C、D、E为计数点,相邻两计数点之间还有4个点未画出。测得AB=3.60cm,BC=7.24cm,CD=13.28cm,DE=21.72cm。
(1)打点计时器打B点时小车的瞬时速度为________m/s;
(2)小车运动的加速度为________m/s²;
(3)该同学根据纸带测量小车运动的加速度时,由于操作上的原因,产生了一些误差。其中可能引起误差的操作是________。
答案:
(1)0.48
(2)0.6
(3)A.开始计时时没有先接通电源再释放纸带B.电源的频率不稳定C.实验前小车应靠近打点计时器一段距离D.实验时没有先释放小车再接通电源
解析:
(1)根据匀变速直线运动中一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出打B点时小车的瞬时速度为$v_{B} = \frac{AB + BC}{2T} = \frac{3.60 + 7.24}{2 \times 0.04}m/s = 4.8m/s$。
(2)根据逐差法有$a = \frac{x_{DE} - x_{AB}}{T^{2}} = \frac{21.72 - 3.60}{{(0.04)}^{2}}m/s^{2} = 0.6m/s^{2}$。
(3)A.开始计时时没有先接通电源再释放纸带,导致纸带上开始部分点的测量值小于该点的实际值,使得加速度测量值偏小,故A正确;B.电源的频率不稳定,导致周期不稳定,在纸带上计数点间的实际时间间隔发生变化,导致加速度的测量值偏大,故B正确;C.实验前小车应靠近打点计时器一段距离,可以减小误差,故C错误;D.实验时没有先释放小车再接通电源,导致纸带上开始部分点的测量值小于该点的实际值,使得加速度测量值偏小,故D正确。