88教案网

你的位置: 教案 > 高中教案 > 导航 > 高中物理实验讲义(全套含解析)12份

高中物理实验教案

发表时间:2021-02-18

高中物理实验讲义(全套含解析)12份。

教案课件是老师需要精心准备的,大家在仔细设想教案课件了。只有写好教案课件计划,这对我们接下来发展有着重要的意义!你们会写一段优秀的教案课件吗?下面是小编为大家整理的“高中物理实验讲义(全套含解析)12份”,供大家参考,希望能帮助到有需要的朋友。

WwW.JaB88.com验一研究匀变速直线运动
板块一主干梳理夯实基础
实验原理与操作
◆实验目的
1.练习正确使用打点计时器,学会利用打上点的纸带研究物体的运动。
2.掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法(x=aT2)。
3.测定匀变速直线运动的加速度。
◆实验原理
1.打点计时器
(1)作用:计时仪器,当所用交流电源的频率f=50Hz时,每隔0.02s打一次点。
(2)工作条件:电磁打点计时器,6V以下交流电源;电火花计时器,220V交流电源。
(3)处理纸带数据时区分计时点和计数点:计时点是指打点计时器在纸带上打下的点。计数点是指测量和计算时在纸带上所选取的点,要注意每5个点取一个计数点与每隔4个点取一个计数点取点方法是一样的,时间间隔均为0.1s。
2.利用纸带判断物体运动性质的方法
(1)沿直线运动的物体,若相等时间内的位移相等,即x1=x2=x3=,则物体做匀速直线运动。
(2)沿直线运动的物体在连续相等时间内的位移分别为x1,x2,x3,x4,,若x=x2-x1=x3-x2=x4-x3=,则说明物体在做匀变速直线运动,且x=aT2。
3.速度、加速度的求解方法
(1)瞬时速度的求法
①中间点的瞬时速度:所谓中间点,是指该点两侧的数据是有效的,可以用来计算这一段的平均速度,如图甲中的第n点。根据匀变速直线运动的中间时刻的瞬时速度等于这段位移上的平均速度求物体在某点的瞬时速度,即vn=2T(xn+xn+1)
②边缘点的瞬时速度:所谓边缘点,是指该点的一侧没有可用的数据,或虽有数据,但是数据无效,如图乙中的A、F两点。边缘点的瞬时速度有以下几种求法:a.先求出加速度,然后根据vB=vA+aT求出A点瞬时速度;根据vF=vE+aT求出F点瞬时速度;b.根据匀变速直线运动在相等的时间内速度的变化量相等的特点,利用vB-vA=vC-vB求出A点瞬时速度,同样,利用vF-vE=vE-vD求出F点的瞬时速度;c.根据xAB=2(vA+vB)T。其中后一种方法最为简单。
(2)加速度的求法
①若题目给的是纸带上两段相邻的数据,则
xm-xm-1=aT2。
②若题目给的是纸带上两段不相邻的数据,则
xm-xn=(m-n)aT2。
③若题目给的是偶数段数据(一般是6段)
逐差法求物体的加速度,即a1=3T2(x4-x1),a2=3T2(x5-x2),a3=3T2(x6-x3),然后求平均值,即a=3(a1+a2+a3)=()()9T2(x4+x5+x6-x1+x2+x3),这样所测数据全部得到利用,准确度较高。
④若题目给的是奇数段数据(一般是5段或7段),一般舍去第一段,方法同上。
◆实验器材
电火花计时器(或电磁打点计时器),一端附有滑轮的长木板,小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源、复写纸片。
◆实验步骤
1.仪器安装
(1)把附有滑轮的长木板放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路。
(2)把一条细绳拴在小车上,细绳跨过滑轮,下边挂上合适的钩码,把纸带穿过打点计时器,并将它的一端固定在小车的后面。实验装置如下图所示,放手后,看小车能否在木板上平稳地加速滑行。
2.测量与记录
(1)把小车停在靠近打点计时器处,先接通电源,后放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一系列的点,随后立即关闭电源,换上新纸带,重复三次。
(2)从三条纸带中选择一条比较理想的,舍掉开头一些比较密集的点,从后边便于测量的点开始确定计数点,为了计算方便和减小误差,通常用连续打点五次的时间作为时间单位,即T=50.02s=0.1s,如图所示,正确使用毫米刻度尺测量每相邻两计数点之间的距离。
(3)利用一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度求得各计数点1、2、3、4、5的瞬时速度。
(4)增减所挂钩码数,或在小车上放置重物,再做两次实验。
数据处理与分析
◆数据处理及实验结论
1.由实验数据得出vt图象
(1)根据表格中的v、t数据,在平面直角坐标系中仔细描点,如图,可以看到,对于每次实验,描出的几个点大致落在一条直线上。
(2)做一条直线,使同一次实验得到的各点尽量落到这条直线上,落不到直线上的点,应均匀分布在直线的两侧,偏离直线太远的点可舍去不要,这条直线就是本次实验的vt图象,它是一条倾斜的直线。
2.由实验得出vt图象后,进一步分析得出小车运动的速度随时间变化的规律
小车运动的vt图象是一条倾斜的直线,如图所示,当时间增加相同的值t时,速度也会增加相同的值v,由此得出结论:小车的速度随时间均匀变化。
◆误差分析
1.偶然误差
(1)纸带上计数点间距测量有偶然误差,故要多测几组数据,以尽量减小误差。
(2)用作图法作出的vt图象并不是一条直线。为此在描点时最好用坐标纸,在纵、横轴上选取合适的单位,用细铅笔认真描点。
2.系统误差
(1)纸带运动时摩擦不均匀,打点不稳定引起误差,所以安装时纸带、细绳要与长木板平行,同时选择符合要求的交流电源的电压及频率。
(2)木板的粗糙程度并非完全相同,这样测量得到的加速度只能是所测量段的平均加速度。可在木板上铺一层白纸或换用气垫导轨。
◆注意事项
1.平行:纸带、细绳要和长木板平行。
2.靠近:释放小车前,应使小车停在靠近打点计时器的位置。
3.先后顺序:实验时应先接通电源,后释放小车;实验后先断开电源,后取下纸带。
4.防止碰撞:在到达长木板末端前应让小车停止运动,防止钩码落地,小车与滑轮碰撞。
5.减小误差:小车另一端挂的钩码个数要适当,避免速度过大而使纸带上打的点太少,或者速度太小,使纸带上打的点过于密集。
6.纸带选取:选择一条点迹清晰的纸带,舍弃点密集部分,适当选取计数点。
7.准确作图:在坐标纸上,纵、横轴选取合适的单位(避免所描点过密或过疏而导致误差过大),仔细描点连线,不能连成折线,应作一条直线。
◆实验改进
1.用气垫导轨代替长木板或在木板上铺一层白纸以减小摩擦阻力。
2.用频闪照相的方法或光电计时器代替打点计时器。
优点:通过以上装置的改进能最大程度地减少因长木板和打点计时器的限位孔的阻力而导致的小车加速度不恒定,使小车尽可能做匀加速直线运动,以提高实验的精确度。
板块二考点细研悟法培优
考点1实验原理、实验步骤
例1[20xx佛山模拟]某同学利用打点计时器测量小车做匀变速直线运动的加速度。
(1)电磁打点计时器是一种使用________(选填交流或直流)电源的计时仪器,它的工作电压是4~6V,当电源的频率为50Hz时,它每隔________s打一次点。
(2)使用打点计时器时,接通电源与让纸带随小车开始运动这两个操作过程的操作顺序应该是()
A.先接通电源,后释放纸带
B.先释放纸带,后接通电源
C.释放纸带的同时接通电源
D.哪个先,哪个后都可以
(3)实验中该同学从打出的若干纸带中选取一条纸带,如图所示,纸带上按时间顺序取A、B、C、D四个计数点,每两个点之间还有四个点未画出,用尺子测得相邻各点间的距离为x1=3.62cm,x2=4.75cm,x3=5.88cm。
根据纸带数据可以判断小车在做匀加速直线运动,理由是____________________________________________________________
____________________________________________________________
(请用文字描述);在计数点C所代表的时刻,纸带运动的瞬时速度是______m/s,小车的加速度是______m/s2(以上两空小数点后保留两位数字)。
尝试解答(1)交流__0.02__(2)A__(3)相邻相等时间内的位移差相等__0.53__1.13。
(1)电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,当电源频率为50Hz时,它每隔0.02s打一次点。
(2)在使用打点计时器时,应先接通电源,待打点稳定后再释放纸带,A正确。
(3)当相邻相等时间内的位移之差都相等时,小车做匀加速直线运动。
vC=2T(x2+x3),T=0.1s
可求得vC0.53m/s
由x=x2-x1=x3-x2=aT2可得:
a=1.13m/s2。
某同学用如下图甲所示的实验装置研究匀变速直线运动。
实验步骤如下:
A.安装好实验器材;
B.让小车拖着纸带运动,打点计时器在纸带上打下一系列小点,重复几次。选出一条点迹比较清晰的纸带,从便于测量的点开始,每五个点取一个计数点,如图乙中a、b、c、d等点;
C.测出x1、x2、x3、
结合上述实验步骤,请你继续完成下列任务:
(1)实验中,除打点计时器(含纸带、复写纸),小车,一端附有滑轮的长木板,细绳,钩码,导线及开关外,在下列的仪器和器材中,必须使用的有________。(填选项代号)
A.电压合适的50Hz交流电源B.电压可调的直流电源C.秒表D.刻度尺E.天平F.重锤G.弹簧秤
H.滑动变阻器
(2)如果小车做匀加速运动,所得纸带如图乙所示,则x1、x2、x3的关系是________,已知打点计时器打点的时间间隔是t,则打c点时小车的速度大小是________。
答案(1)AD(2)x3-x2=x2-x110t(x2+x3)
解析(2)因小车做匀加速直线运动,所以x3-x2=x2-x1,c点为bd段的时间中点,则c点的瞬时速度等于该段的平均速度,vc=10t(x2+x3)
考点2数据处理和误差分析
例2[20xx福州质检]某同学利用打点计时器测量福州的重力加速度,某次实验得到的一段纸带如图所示,O、A、B、C、D为相邻的五个点,测得OA=5.5mm、OB=14.9mm、OC=28.3mm、OD=45.2mm,打下相邻两个点间的时间间隔为0.02s。
(1)用逐差法算出福州的重力加速度g=________m/s2。(结果保留三位有效数字)
(2)通过查阅资料发现福州的重力加速度标准值为9.79m/s2,比较(1)的结果发现两者并不相等,除了读数误差外,你认为产生误差的其他主要原因可能是____________________________。(只要求写出一种原因)
尝试解答(1)9.63__(2)纸带与限位孔之间存在较大阻力。
(1)由逐差法可得:g=4T2(OD-2OB)9.63m/s2。
(2)产生误差的其他原因有:纸带与限位孔之间有阻力或空气阻力。
[20xx银川模拟]某同学获得一竖直上抛小球的频闪照片图,已知频闪仪每隔0.05s闪光一次,图中所标数据为实际距离。(当地重力加速度取9.8m/s2,小球质量m=0.2kg,结果保留三位有效数字)
(1)由频闪照片上的数据计算t4时刻小球的速度v4=________m/s。
(2)小球上升的加速度大小约为a=________m/s2。
(3)对(2)的数据进行分析,可得到的结论是___________________
__________________________________________________________。
答案(1)3.98(2)10.0(3)小球上升过程中受到空气阻力的作用
解析(1)做匀变速直线运动的物体,某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,故t4时刻的瞬时速度等于t3~t5时间段的平均速度,即
v4=2T(h3+h4)=()20.05(21.16+18.6610-2)m/s=3.98m/s。
(2)由x=aT2得,小球的加速度大小为
a=()()4T2(h1+h2-h3+h4)
=()()40.052(26.18+23.68-21.16+18.66)10-2m/s2
10.0m/s2。
(3)小球的加速度大于重力加速度,是由于小球上升过程中受到空气阻力的作用。

扩展阅读

高中物理实验重难点解析:力学实验、电学实验


高中物理实验重难点解析:力学实验、电学实验

打点计时器测量小车加速度:计算方法唯一,用逐差法,X=aT^2
打点计时器测量小车瞬时速度:方法唯一,利用中间时刻的瞬时速度等于全程的平均速度求解
验证力的平行四边形定则:拉动弹簧测力计是应平行于纸面;两弹簧测力计夹角适当(70---110度);两次拉动要拉到同一点
验证胡克定律:误差分析,竖直方向测量弹簧原长时,由于弹簧自重,会使弹簧原长的测量值偏大;消除此误差方法,做出F--X(形变量)图像,求斜率,就是K。
验证牛二定律:实验前应将木板倾斜,平衡摩擦力;砝码质量要远小于小车质量;实验图像中,必须认真分析试题中给出的图像两轴的物理意义,斜率的意义,判断方法一定是根据牛二定律和受力分析。若此部分实验结合或改动成测量动摩擦因数,那就把这个实验当成计算题,受力分析,求解动摩擦因数,最终表达式里面的物理量就是你要测量的
验证平抛运动:注意运动的独立性,该实验通常是有水平方向上表示出时间,再带入竖直方向上。竖直方向上常用的式子就是X=aT^2,因为试题中给出的第一个点不一定是抛出点
验证机械能守恒定律:需要验证的表达式一般情况为mgh=1/2mv^2,要计算分析,物体质量m是否需要测量,若计算中质量已经被约掉且试题中也没有给出质量,则无需测量质量;式子中速度v是利用打点计时器测量的某一时刻的瞬时速度
验证动能定理:一根橡皮筋所做的功无需测量,最终验证的是物体的动能之比是否等于橡皮筋条数之比;小车要在同一位置释放
总结:力学实验大多数误差都来源于阻力或是摩擦

电学实验

闭合电路欧姆定律测电源电动势和内阻,伏安法测电阻阻值,这些实验的误差来源主要是电表内阻的影响
半偏法测表头内阻实验误差来源主要是串并联电路对总电阻的影响

高中物理实验重难点解析:验证性实验


高中物理实验重难点解析:验证性实验

一、验证力的平等四边形定则
1.目的:验证平行四边形法则。
2.器材:方木板一个、白纸一张、弹簧秤两个、橡皮条一根、细绳套两个、三角板、刻度尺,图钉几个。
3.主要测量:
a.用两个测力计拉细绳套使橡皮条伸长,绳的结点到达某点O。
结点O的位置。
记录两测力计的示数F1、F2。
两测力计所示拉力的方向。
b.用一个测力计重新将结点拉到O点。
记录:弹簧秤的拉力大小F及方向。
4.作图:刻度尺、三角板
5.减小误差的方法:
a.测力计使用前要校准零点。
b.方木板应水平放置。
c.弹簧伸长方向和所测拉力方向应一致,并与木板平行.
d.两个分力和合力都应尽可能大些.
e.拉橡皮条的细线要长些,标记两条细线方向的两点要尽可能远些.
f.两个分力间的夹角不宜过大或过小,一般取600---1200为宜
二、验证动量守恒定律
原理:两小球在水平方向发生正碰,水平方向合外力为零,动量守恒。
m1v1=m1v1/+m2v2/本实验在误差允许的范围内验证上式成立。两小球碰撞后均作平抛运动,用水平射程间接表示小球平抛的初速度:
OP-----m1以v1平抛时的水平射程
OM----m1以v1’平抛时的水平射程
O‘N-----m2以V2’平抛时的水平射程
验证的表达式:m1OP=m1OM+m2O/N
1.实验仪器:
斜槽、重锤、白纸、复写纸、米尺、入射小球、被碰小球、游标卡尺、刻度尺、圆规、天平。
2.实验条件:
a.入射小球的质量m1大于被碰小球的质量m2(m1m2)
b.入射球半径等于被碰球半径
c.入射小球每次必须从斜槽上同一高度处由静止滑下。
d.斜槽未端的切线方向水平
e.两球碰撞时,球心等高或在同一水平线上
3.主要测量量:
a.用天平测两球质量m1、m2
b.用游标卡尺测两球的直径,并计算半径。
C.确定小球的落点位置时,应以每次实验的落点为参考,作一尽可能小的圆,将各次落点位置圈在里面,就把此圆的圆心定为实验测量数据时所对应的小球落点位置。
三、验证机械能守恒
1.原理:物体做自由落体运动,根据机械能守恒定律有:mgh=
在实验误差范围内验证上式成立。
2.实验器材:打点计时器,纸带,重锤,米尺,铁架台,烧瓶夹、低压交流电源、导线。
3.实验条件:
a.打点计时器应该竖直固定在铁架台
b.在手释放纸带的瞬间,打点计时器刚好打下一个点子,纸带上最初两点间的距离约为2毫米。
4.测量的量:
a.从起始点到某一研究点之间的距离,就是重锤下落的高度h,则重力势能的减少量为mgh1;测多个点到起始点的高h1、h2、h3、h4(各点到起始点的距离要远一些好)
b.不必测重锤的质量
5.误差分析:由于重锤克服阻力作切,所以动能增加量略小于重力势能减少量
6.易错点
a.选择纸带的条件:打点清淅;第1、2两点距离约为2毫米。
b.打点计时器应竖直固定,纸带应竖直。

高中物理实验重难点解析:研究性试验


高中物理实验重难点解析:研究性试验

一、研究匀变速运动
练习使用打点计时器:
1.构造:见教材。
2.操作要点:接50HZ,4---6伏的交流电
正确标取记:在纸带中间部分选5个点
3.重点:纸带的分析
a.判断物体运动情况:
在误差范围内:如果S1=S2=S3=……,则物体作匀速直线运动。
如果DS1=DS2=DS3=…….=常数,则物体作匀变速直线运动。
b.测定加速度:
公式法:先求DS,再由DS=aT2求加速度。
图象法:作v—t图,求a=直线的斜率
c.测定即时速度:V1=(S1+S2)/2TV2=(S2+S3)/2T
测定匀变速直线运动的加速度:
1.原理::DS=aT2
2.实验条件:
a.合力恒定,细线与木板是平行的。
b.接50HZ,4—6伏交流电。
3.实验器材:电磁打点计时器、纸带、复写纸片、低压交流电源、小车、细绳、一端附有滑轮的长木板、刻度尺、钩码、导线、两根导线。
4.主要测量:
选择纸带,标出记数点,测出每个时间间隔内的位移S1、S2、S3。。。。图中O是任一点。
5.数据处理:
根据测出的用逐差法处理数据求出加速度:
S4—S1=3a1T2,S5—S2=3a2T2,S6—S3=3a3T2,a=(a1+a2+a3)/3=(S4+S5+S6—S1—S2—S3)/9T2
测匀变速运动的即时速度:(同上)
二、研究平抛运动
1.实验原理:
用一定的方法描出平抛小球在空中的轨迹曲线,再根据轨迹上某些点的位置坐标,由h=求出t,再由x=v0t求v0,并求v0的平均值。
2.实验器材:
木板,白纸,图钉,未端水平的斜槽,小球,刻度尺,附有小孔的卡片,重锤线。
3.实验条件:
a.固定白纸的木板要竖直。
b.斜槽未端的切线水平,在白纸上准确记下槽口位置。
c.小球每次从槽上同一位置由静止滑下。
(3)研究弹力与形变关系
1.方法归纳:(1)用悬挂砝码的方法给弹簧施加压力(2)用列表法来记录和分析数据(如何设计实验记录表格)(3)用图象法来分析实验数据关系步骤:1:以力为纵坐标、弹簧伸长为横坐标建立坐标系2:根据所测数据在坐标纸上描点3:按照图中各点的分布和走向,尝试作出一条平滑的曲线(包括直线)4:以弹簧的伸重工业自变量,写出曲线所代表的函数,首先尝试一次函数,如不行则考虑二次函数,如看似象反比例函数,则变相关的量为倒数再研究一下是否为正比关系(图象是否可变为直线)----化曲为直的方法等。5:解释函数表达式中常数的意义。
2.注意事项:所加砝码不要过多(大)以免弹簧超出其弹性限度

高中物理必修一第2章力教案(教科版7份)


授课年级高一课题课时2.7《力》整合与评价课程类型复习课
课程学习目标目标解读1.理解弹力、摩擦力的概念和判断方法。
2.能正确地对物体进行受力分析。
3.深刻理解力的合成与分解的意义,能熟练应用相应的方法解决实际问题。
学法指导三种力的认识是本章的基础,物体的受力分析必须准确,再利用力的合成和分解来解决问题。
课程导学建议重点难点掌握重力、弹力和摩擦力的特点,运用力的合成和分解解决实际问题。
教学建议本章复习课建议用1节课的课时,关键仍然在对基础问题的复习上,如重力、弹力、摩擦力的概念和产生条件及对其大小、方向的认识,并能够正确地对物体进行受力分析。现阶段受力分析也只分析物体受力个数比较少、简单的情况,注意教学的层次性和渐进性。

课前
准备本章知识学生的掌握情况可能有比较大的差异,要了解大多数学生处于什么状况。检查学生的预习情况,收集学生提出来问题,注意一题多解的准备。
导学过程设计
程序设计学习内容教师行为学生行为媒体运用
预习过程梳理知识确保每一位学生处于预习状态。回顾本单元内容,可以查阅教材和以前的学案,对本章内容的知识体系和重点难点有所了解。PPT演示课题及学习目标
完成学案巡视学生自主学习的进展,学生填写学案的情况。尽可能多得独立完成学案内容,至少完成单元体系构建的内容。
结对交流指导、倾听部分学生的交流,初步得出学生预习的效果情况。就学案中有疑惑的内容与结对学习的同学交流。
课堂探究
小组讨论
小组展示
补充质疑
教师点评主题1:对力的有、无及方向的判断

总结弹力、摩擦力的特点,如何判断弹力、摩擦力的有无及方向(1)分析甲、乙两位同学谁对谁错,为什么。
(2)说说对于发生微小形变的物体是否存在弹力以及静摩擦力,我们该采用什么方法判断。
(3)说说弹力和摩擦力的方向有什么特点。
口头表述
主题2:受力分析
总结受力分析的步骤,介绍整体法和隔离法的选择。(1)画出各图中物体的受力情况。
(2)结合第一问中所画的受力分析,思考一下画受力分析的步骤。
(3)说说受力分析中常用的方法。口头表述、板书
主题3:将已知力F分解成两个分力F1、F2的情况

让学生掌握根据平行四边形定则进行力的合成和分解的特点。依次分析下列问题:
(1)已知两个分力F1、F2的方向,求两个分力F1、F2的大小,能分成几组情况的分力?
(2)已知一个分力F1的方向和大小,求F2的大小和方向,能分成几组情况的分力?
(3)已知一个分力F1的方向和分力F2的大小,求分力F1的大小和分力F2的方向,能分成几组情况的分力?口头表述
讲练结合独立分析思考根据具体情况与部分同学(特别是各小组组长)交流,掌握学生的学习情况.
侧重受力分析和力的合成与分解。全体学生独立思考,独立完全,小组同学都完成后可交流讨论。
拓展一、对弹力的理解
拓展二、对摩擦力的理解
拓展三、物体受力分析常用的方法
拓展四、力的合成与分解PPT课件
拓展技能检测视学生基础和课堂时间、教学进度决定是否作要求教师未提出要求的情况下学有余力的学生可自主完成PPT课件
记录要点教师可在学生完成后作点评学生在相应的位置作笔记。PPT课件
总结反思知识总结教师可根据实际情况决定有没有必要总结或部分点评一下。学生就本节所学做一个自我总结,之后可小组交流讨论。PPT课件
感悟收获注意有代表性的收集一些学生的体会,以便有针对性地调整教学方法。根据自己的感受如实填写
根据自己的思考找出解决方案
课外拓展无
板书设计课时2.7《力》整合与评价