高一物理上学期期末实验复习

一、验证力的平行四边形定则 1.实验目的 验证互成角度的两个力合成时的 平行四边形定则. 1 2.实验原理 等效法：两个力F1、F2共同作用 使橡皮条伸长到结点O，单独一个 力F′作用也使橡皮条伸长到结点O， 这一个力F′就是前两个力F1和F2 的合力.作出F′的图示，再根据 作出F1和F2的合力F的图示，比较 F′和F的大小和方向是否相同. 平行四边形定则 2 3.实验器材 方木板、白纸、弹簧秤(两只)、 、 细绳套(两个) 、 、图钉若干、 细芯铅笔. 4.实验步骤 橡皮条 刻度尺 3 (1)用图钉把白纸固定在水平桌面的方木 板上. (2)用图钉把橡皮条的一端固定在A点， 橡皮条的另一端拴上两个细绳套. (3)用两只弹簧秤分别钩住细绳套，互成 角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长到某一 位置O，记录 ，用铅 笔描下 及此时 的方向. 两弹簧秤的读数 O点位置 两条细绳套 4 (4)用铅笔和刻度尺从O点沿两条细 绳方向画直线，按选定的标度作出这 两只弹簧秤的读数F1和F2的图示， 以 用铅笔及刻度尺 作平行四边形，两邻边所夹的对角线 即为合力F的图示. F1、F2为邻边 5 (5)只用一只弹簧秤钩住细绳套，把橡 皮条的结点拉到同一位置O.记下此时 及 ， 用刻度尺按同样的标度作出F′的图示. (6)比较F′与F的大小和方向. (7)改变F1、F2的大小和夹角，重复 做两次实验，得出结论. 弹簧秤的示数F′ 细绳的方向 6 5.注意事项 (1)在本实验中，以橡皮条的伸长(结点到达 某一位置)来衡量力的作用效果，因此，在 同一次实验中应使两种情况下结点达到同一 位置. (2)在不超过弹簧秤的量程和橡皮条形变不 超过其弹性限度的条件下，应使拉力尽量大 一些. (3)画力的图示时，标度的选取应恰当，并 且要相同，要严格按几何作图法求合力，同 时还要把力的图示作得稍大一些. 7 二、探究弹力和弹簧伸长的关系 1.实验目的 (1)探究弹力和弹簧伸长量的定量 关系； (2)学会使用列表法、图象法、函 数法处理实验数据. 8 2.实验原理 在竖直悬挂的轻弹簧下端悬挂钩码，平衡 时弹力大小等于 ，用刻度尺 量出弹簧的 ，改变钩码数量，重复 上面实验，就可以定量地找出弹力与伸长 量之间的关系. 3.实验器材 弹簧、 、铁架台、钩码若干、 坐标纸. 钩码的重力 伸长量 9 4.实验步骤 (1)如图，将弹簧的一端挂在铁架台上， 让其自然下垂，用刻度尺测出弹簧自然伸 长状态时的长度l0，即原长. (2)在弹簧下端挂钩码，测出弹簧总长 度l，计算出弹簧的伸长量x和钩码的重力 mg. (3)改变(增加)钩码数量依 次测出弹簧长度和钩码总重 力，列表记录. 10 (4)以弹力F(大小等于 ) 为纵坐标，以 为横坐标建 立坐标系，根据所测数据描点，拟合各点， 得出弹力F和弹簧伸长量x的图线. (5)以 为自变量，写出曲 线所代表的函数.首先尝试一次函数，如果 不行再考虑二次函数. (6)得出弹力和弹簧伸长量之间的定量关 系，解释函数表达式中常数的物理意义. 所挂钩码的重力 弹簧伸长量x 弹簧伸长量x 11 三、“探究弹力和弹簧伸长的关系” 实验中有哪些注意事项？ 1.所挂钩码不要过重，以免弹簧被 过分拉伸，超出它的弹性限度，要注 意观察，适可而止. 2.每次所挂钩码的质量差尽量大一 些，从而使坐标上描的点尽可能稀， 这样作出的图线更精确. 12 3.探究弹力和弹簧伸长的关系 下表是某同学为探索弹簧的弹 力和伸长的关系所测的几组数据. 弹力 F/ N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 伸长 x/ c m 2.3 5.08 6.89 9.8 12.4 13 (1)请你在图的坐标线上作出F-x图线. (2)写出曲线所代表的函数式. (3)解释函数表达式中的常量的物理意 义. 14 函数表达式为： F=(0.2x+0.04)N. 式中常数k=F/x表示使弹簧形 变单位长度时弹簧的弹力，即 劲度系数. 15