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    高一上學(xué)期實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)應(yīng)注意的問題

    2020-02-26 09:32:44李樹祥
    關(guān)鍵詞:測量實(shí)驗(yàn)質(zhì)量

    李樹祥

    物理學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),要學(xué)好物理就必須做好實(shí)驗(yàn)。同學(xué)們?cè)诟咭簧蠈W(xué)期的學(xué)習(xí)過程中接觸到的實(shí)驗(yàn)主要有“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測速度”“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”“探究求合力的方法”“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”。學(xué)習(xí)這些實(shí)驗(yàn),我們需要注意哪些問題呢?

    一、實(shí)驗(yàn)儀器

    做實(shí)驗(yàn)之前,必須先了解各個(gè)實(shí)驗(yàn)儀器的作用及使用方法,這樣我們才能根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)要求選擇合適的實(shí)驗(yàn)儀器完成實(shí)驗(yàn)操作。在高一上學(xué)期的學(xué)習(xí)過程中,同學(xué)們需要掌握的實(shí)驗(yàn)儀器主要是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和彈簧測力計(jì)。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種計(jì)時(shí)儀器,它的作用是通過在紙帶上打點(diǎn)計(jì)時(shí)來得出位移和時(shí)間,打點(diǎn)的頻率與所接交流電源的頻率相同,一般為50 Hz、周期為0.02 s。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器主要有電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花計(jì)時(shí)器兩種,電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是靠電磁帶動(dòng)振針上下振動(dòng)通過復(fù)寫紙?jiān)谶\(yùn)動(dòng)的紙帶上打點(diǎn),電火花計(jì)時(shí)器是靠計(jì)時(shí)器發(fā)出的脈沖電流產(chǎn)生火花放電蒸發(fā)墨粉在運(yùn)動(dòng)的紙帶上打點(diǎn)。彈簧測力計(jì)是一種測力的大小的工具,主要由彈簧、掛鉤、刻度盤構(gòu)成。

    使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)需要注意的問題主要有:(1)要把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在實(shí)驗(yàn)桌上;(2)使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí),要在通電以前把紙帶穿過限位孔,把復(fù)寫紙壓在紙帶上,把電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)接線柱用導(dǎo)線分別與工作電壓低于6V的交流學(xué)生電源的接線柱相連接;使用電火花計(jì)時(shí)器時(shí),要使墨粉紙盤套在紙盤軸上,將兩條紙帶穿過限位孔,使墨粉紙盤在兩條紙帶之間,把計(jì)時(shí)器上的電源插頭插在220 V交流電源插座上;(3)先通電等待l s-2 s,后拖動(dòng)或釋放物體;(4)打點(diǎn)后切斷電源,取下紙帶,再取2-3條紙帶,重復(fù)前面的步驟;(5)選取點(diǎn)跡清晰的紙帶,對(duì)測量點(diǎn)編號(hào),數(shù)點(diǎn)計(jì)時(shí),用刻度尺測量距離,記錄數(shù)據(jù),保留紙帶。

    使用彈簧測力計(jì)時(shí)需要注意的問題主要有:(1)應(yīng)先將彈簧測力計(jì)水平放置,再檢查、矯正零點(diǎn);(2)彈簧測力計(jì)的讀數(shù)比較簡單,但一定要先弄清彈簧測力計(jì)的量程和分度值,再根據(jù)指針?biāo)傅奈恢茫ㄒ欢ㄒ粗羔樐┒怂傅奈恢茫┳x出所測量力的大小,并注意估讀;(3)讀數(shù)時(shí),視線要正對(duì)刻度,使用彈簧測力計(jì)測拉力時(shí),拉力必須沿彈簧測力計(jì)的軸線方向。

    例1 (2011年高考浙江卷)在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí),已提供了小車,一端附有定滑輪的長木板、紙帶、帶小盤的細(xì)線、刻度尺、天平、導(dǎo)線。為了完成實(shí)驗(yàn),還須從圖1中選取實(shí)驗(yàn)器材,其名稱是____(漏選或全選得零分);并分別寫出所選器材的作用____。

    解析 為了完成實(shí)驗(yàn),還需要電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(電火花計(jì)時(shí)器)用來記錄小車運(yùn)動(dòng)的位置和時(shí)間;鉤碼用來改變小車的質(zhì)量;砝碼用來改變小車受到的拉力的大小,還可以用于測量小車的質(zhì)量。若選電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,則需要學(xué)生電源;若選電火花計(jì)時(shí)器,則不需要學(xué)生電源。

    例2 橡皮筋的一端固定在A點(diǎn),另一端拴上兩根細(xì)繩,每根細(xì)繩分別連著一個(gè)量程為5 N、最小刻度為0.1 N的彈簧測力計(jì),沿著兩個(gè)不同的方向拉彈簧測力計(jì)。當(dāng)橡皮筋的活動(dòng)端拉到O點(diǎn)時(shí),兩根細(xì)繩的方向如圖2所示。這時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)可從圖中讀出。

    (1)由圖可讀得兩個(gè)分力的大小分別為___N和___ N。

    (2)按力的圖示法畫出這兩個(gè)力及它們的合力。

    (3)作圖法得到的合力為___ N。彈簧測力計(jì)c的示數(shù)為___ N。

    解析 (1)因?yàn)閺椈蓽y力計(jì)的最小分度為0.1 N,所以讀得兩個(gè)分力的大小分別為Fa=3. 50 N,F(xiàn)b=4.00 N。

    (2)取如圖3所示的1 cm長表示1.0 N,則可得出Fa、Fb的長度,再由圖2得出兩力的方向,作出平行四邊形,則其對(duì)角線的長度表示合力的大小,對(duì)角線箭頭的指向表示合力的方向,故這兩個(gè)力及它們的合力的圖示如圖3所示。

    (3)根據(jù)合力的圖示得F=4.60 N(在4. 50 N-4.80 N范圍內(nèi)均可),由圖2讀得彈簧測力計(jì)c的示數(shù)為4. 50 N。

    二、實(shí)驗(yàn)步驟

    實(shí)驗(yàn)步驟主要包括安裝儀器、開始測量、處理數(shù)據(jù)、整理儀器。如“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)步驟是:(1)用圖釘把一張白紙釘在水平桌面上的方板上;(2)用圖釘把橡皮條的一端固定在A點(diǎn),將橡皮條的另一端拴上兩個(gè)細(xì)繩套;(3)用兩只彈簧測力計(jì)分別鉤住細(xì)繩套,互成角度地拉橡皮條,使橡皮條伸長,結(jié)點(diǎn)到達(dá)o點(diǎn),用鉛筆記下O點(diǎn)的位置及兩條細(xì)繩套的方向,并分別記錄兩彈簧測力計(jì)的讀數(shù)F1和F2;(4)用鉛筆和刻度尺從力的作用點(diǎn)(位置O)沿兩條細(xì)繩套的方向畫直線,按選定的標(biāo)度作出F1、F2的圖示,然后以F1、F2為鄰邊用刻度尺和三角板作平行四邊形,過O點(diǎn)畫平行四邊形的對(duì)角線,即為合力F的圖示;(5)只用一只彈簧測力計(jì),通過細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同樣的位置O,記下細(xì)繩套的方向和彈簧測力計(jì)的讀數(shù)F',用刻度尺從O點(diǎn)按選定的(相同)標(biāo)度沿記錄的方向作出F'的圖示;(6)比較力F'與用平行四邊形定則求出的合力F的大小和方向,看二者在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)是否相同;(7)改變兩力F1、F2的大小和方向,重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出結(jié)論。再如“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn),可以用不同的方法,但基本步驟是:(1)測質(zhì)量,即用天平測出小車和重物的質(zhì)量M和m,并記錄;(2)安裝器材,即把帶有定滑輪的長木板放在實(shí)驗(yàn)桌上,并使定滑輪伸出桌面,把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長木板上沒有定滑輪的一端,連接好電路,再把一條細(xì)繩拴在小車上,將細(xì)繩跨過定滑輪;(3)平衡摩擦力,即在長木板的不帶定滑輪的一端下面墊上一塊薄木板,反復(fù)移動(dòng)其位置,直至不掛重物的小車剛好在斜面上保持勻速運(yùn)動(dòng)為止;(4)將重物通過細(xì)繩連接在小車上,接通電源放開小車,使小車運(yùn)動(dòng),用紙帶記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況,取下紙帶,并在紙帶上標(biāo)上號(hào)碼;(5)保持小車的質(zhì)量不變,改變重物的重力重復(fù)步驟(4),每次必須在相應(yīng)的紙帶上做上標(biāo)記,列表格將記錄的數(shù)據(jù)填寫在表格內(nèi);(6)建立直角坐標(biāo)系,用縱坐標(biāo)表示加速度,橫坐標(biāo)表示力,用描點(diǎn)法畫出相應(yīng)的圖像以驗(yàn)證a與F的關(guān)系;(7)保持重物的質(zhì)量不變,改變小車的質(zhì)量(在小車上增減砝碼),重復(fù)步驟(4)驗(yàn)證a與M的關(guān)系。

    例3 在“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)中,其中的三個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟如下:

    (1)在水平放置的木板上墊一張白紙,把橡皮條的一端固定在木板上,另一端拴兩根細(xì)線,通過細(xì)線同時(shí)用兩個(gè)測力計(jì)互成角度地拉橡皮條,使它與細(xì)線的結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O點(diǎn),在白紙上記下O點(diǎn)和兩測力計(jì)的讀數(shù)F1和F2;

    (2)在白紙上根據(jù)F1和F2的大小,應(yīng)用平行四邊形定則作圖求出合力F;

    (3)只用一只測力計(jì)通過細(xì)線拉橡皮條,使它的伸長量與兩測力計(jì)同時(shí)拉時(shí)相同,記下此時(shí)測力計(jì)的讀數(shù)F'和細(xì)線的方向。

    以上三個(gè)步驟中均有錯(cuò)誤或疏漏,請(qǐng)指出來。

    解析 步驟(1)中沒有記下F1、F2的方向,步驟(2)中應(yīng)根據(jù)F1、F2的大小和方向作圖,步驟(3)中應(yīng)將結(jié)點(diǎn)拉至同一位置O點(diǎn)。

    例4在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)過程中,某同學(xué)用一端裝有定滑輪的長木板、小車、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(頻率為50 Hz)、鉤碼、紙帶、細(xì)繩組成如圖4甲所示的裝置,用鉤碼拉動(dòng)小車,使其做勻變速直線運(yùn)動(dòng),得到如圖4乙所示的一條紙帶,紙帶中相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)點(diǎn)未畫出。

    (1)某同學(xué)操作實(shí)驗(yàn)的步驟如下,其中有錯(cuò)誤或不需要的步驟是( )。

    A.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在平板上,并接好電路

    B.將紙帶固定在小車尾部,并穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔

    C.適當(dāng)抬高長木板的右端,使不掛鉤碼的情況下,輕推小車,小車能勻速運(yùn)動(dòng)

    D.把一條細(xì)繩拴在小車上,細(xì)繩跨過定滑輪,下面吊著適當(dāng)重的鉤碼

    E.將小車移至靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處

    F.放開紙帶,再接通電源

    (2)用毫米刻度尺測量得圖4乙中各計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離分別為xAB=3.00 cm、xAC =10.16 cm、xAD =21. 48 cm、xAE=36. 95 cm,則打D點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為___ m/s,小車的加速度為____ m/s2。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

    解析 (1)C步驟的目的原本是平衡摩擦力,而由題圖知實(shí)驗(yàn)中小車向右運(yùn)動(dòng),摩擦力的方向是向左的,故應(yīng)適當(dāng)抬高長木板的左端,使小車重力沿板面的分力與摩擦力平衡,C錯(cuò)誤。因?yàn)閯偨油娫磿r(shí),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作還不穩(wěn)定,先釋放紙帶會(huì)造成計(jì)時(shí)誤差,所以應(yīng)先接通電源,待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作穩(wěn)定后再釋放紙帶,F(xiàn)錯(cuò)誤。

    三、數(shù)據(jù)處理

    1.平均值法:取算術(shù)平均值是為了減小偶然誤差而常用的一種數(shù)據(jù)處理方法。通常在同樣的測量條件下,對(duì)于某一物理量進(jìn)行多次測量的結(jié)果不會(huì)完全一樣,而用多次測量的算術(shù)平均值作為測量結(jié)果,可以使得實(shí)驗(yàn)誤差最小。

    3.列表法:在實(shí)驗(yàn)中將數(shù)據(jù)記錄在表格中,可以簡明地顯示出有關(guān)物理量之間的關(guān)系,便于檢查測量結(jié)果和運(yùn)算結(jié)果是否合理,有助于發(fā)現(xiàn)和分析問題。列表時(shí)應(yīng)注意表格要直觀地反映有關(guān)物理量之間的關(guān)系,清楚地展現(xiàn)測量的次數(shù),測得的物理量的名稱及單位,各測量值的有效數(shù)字等。

    4.圖解法:根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過列表、描點(diǎn)作圖、求斜率和坐標(biāo)軸上的截距,表示所求未知量的方法。選取適當(dāng)?shù)淖宰兞?,通過作圖可以找到或反映物理量之間的變化關(guān)系,并找出其中的規(guī)律,確定對(duì)應(yīng)量的函數(shù)關(guān)系。比如在“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)中,為了證明在外力一定時(shí),a與m成反比,若作a-m圖像,則為雙曲線的一支,不易分析結(jié)論,若改為作。a-1/m圖像,則可以“化曲為直”,得到一條傾斜直線,比較直觀,容易得出結(jié)論。

    例5 某同學(xué)在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí),由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到表示小車運(yùn)動(dòng)過程的一條清晰紙帶,如圖5所示,圖中各點(diǎn)是每隔4個(gè)點(diǎn)而標(biāo)出的計(jì)數(shù)點(diǎn),打下相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔T=0.10 s,其中S1=7.05 cm、S2=7.68 cm、S3=8.33 cm、S4=8. 95 cm、S5 =9. 61 cm、S 6=10. 26 cm。求打A點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度和小車的加速度。(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

    注意:“逐差法”的實(shí)質(zhì)是盡可能選擇靠近兩個(gè)端點(diǎn)的兩個(gè)清晰點(diǎn)(使s盡可能大),并使其包含的點(diǎn)為奇數(shù),將所選范圍內(nèi)的點(diǎn)分成兩半,每一半的時(shí)間為T,這兩段的距離為sl、s2,再利用As =aT2計(jì)算加速度。

    例6某同學(xué)在“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)中,在物體受外力不變時(shí),改變物體的質(zhì)量,得到數(shù)據(jù)如表1所示。

    (1)根據(jù)表中數(shù)據(jù),在如圖6所示的坐標(biāo)中描出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn),并作出a-m圖像和。a-1/m圖像。

    (2)由a-m圖像,你得出的結(jié)論為___ 。由。a-1/m圖像,你得出的結(jié)論為__ 。

    (3)物體受到的合力大約為___ N。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

    解析 (1)采用描點(diǎn)法作圖。先根據(jù)表格中每組數(shù)據(jù),在坐標(biāo)上描點(diǎn),再用平滑的曲線將點(diǎn)擬合起來。a-m圖像如圖7甲所示,a-1/m圖像如圖7乙所示。

    (2)由a-m圖像可知,在物體受外力不變時(shí),物體的質(zhì)量越大,它的加速度越小;由a-1/m圖像可知,在物體受外力不變時(shí),物體的

    四、誤差分析

    任何測量都存在誤差,其中由偶然因素造成的誤差稱為偶然誤差,如儀表讀數(shù)時(shí),眼睛的位置一次稍向左偏,另一次可能稍向右偏;由儀器結(jié)構(gòu)缺陷、實(shí)驗(yàn)方法不完善造成的誤差稱為系統(tǒng)誤差,如測量重力加速度時(shí)不能消除空氣阻力的影響。實(shí)驗(yàn)中要對(duì)誤差進(jìn)行分析,并采取方法盡量減小誤差。如在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,因?yàn)槟景宕植诔潭鹊牟煌瑫?huì)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差,所以實(shí)驗(yàn)中應(yīng)盡量選取粗糙程度均勻的木板;因?yàn)槲灰茰y量的不準(zhǔn)確會(huì)造成偶然誤差,所以要選擇點(diǎn)跡清晰的紙帶,并適當(dāng)舍棄點(diǎn)子密集部分,適當(dāng)選取計(jì)數(shù)點(diǎn)(計(jì)數(shù)點(diǎn)和計(jì)時(shí)點(diǎn)有區(qū)別),應(yīng)一次測量出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到起始點(diǎn)的距離,讀數(shù)時(shí)眼睛應(yīng)正對(duì)毫米刻度尺并多次測量取平均值等。再如在“探究求合力的方法”的實(shí)驗(yàn)中,主要誤差來源于讀數(shù)、作圖,以及彈簧測力計(jì)本身的誤差,因此,實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先檢查彈簧測力計(jì)的零點(diǎn)是否準(zhǔn)確,在實(shí)驗(yàn)中拉細(xì)繩時(shí)必須與木板平行,讀數(shù)時(shí)眼睛一定要正對(duì)刻度,按有效數(shù)字記錄示數(shù),作圖時(shí)要準(zhǔn)確,兩個(gè)分力F1和F2間的夾角不能太大或太小,這樣即使存在誤差,也是正常的,而不能拼湊數(shù)據(jù)使實(shí)驗(yàn)非常完美,也不能只用特殊角度而不管其一般性。又如在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,系統(tǒng)誤差主要來源于把重物的重力看成小車的拉力,以及忽略摩擦力等,而根據(jù)該實(shí)驗(yàn)原理知拉力T=mg ·M/M+m因此在每次實(shí)驗(yàn)中均要求小車質(zhì)量M遠(yuǎn)大于重物質(zhì)量m,還要使細(xì)線與木板平行;平衡摩擦力時(shí)既不能不足也不能過度等。

    例7 (2018年高考江蘇卷)某同學(xué)利用如圖8所示的實(shí)驗(yàn)裝置來測量重力加速度g。細(xì)繩跨過固定在鐵架臺(tái)上的輕質(zhì)滑輪,兩端各懸掛一只質(zhì)量為M的重錘。實(shí)驗(yàn)操作如下:

    ①用米尺量出重錘l底端距地面的高度H;

    ②在重錘1上加上質(zhì)量為m的小鉤碼;

    ③左手將重錘2壓在地面上,保持系統(tǒng)靜止,釋放重錘2,同時(shí)右手開啟秒表,在重錘1落地時(shí)停止計(jì)時(shí),記錄下落時(shí)間;

    ④重復(fù)測量3次下落時(shí)間,取其平均值作為測量值t。

    請(qǐng)回答下列問題:

    (1)步驟④可以減小對(duì)下落時(shí)間t測量的_____(選填“偶然”或“系統(tǒng)”)誤差。

    (2)實(shí)驗(yàn)要求小鉤碼的質(zhì)量m要比重錘的質(zhì)量M小很多,主要是為了____ 。

    A.使H測得更準(zhǔn)確

    B.使重錘1下落的時(shí)間長一些

    C.使系統(tǒng)的總質(zhì)量近似等于2M

    D.使細(xì)繩的拉力與小鉤碼的重力近似相等

    (3)滑輪的摩擦阻力會(huì)引起實(shí)驗(yàn)誤差。現(xiàn)提供一些橡皮泥用于減小該誤差,可以怎么做?

    (4)使用橡皮泥改進(jìn)實(shí)驗(yàn)后,重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測量,并測出所用橡皮泥的質(zhì)量為m。。用實(shí)驗(yàn)中的測量量和已知量表示g,得g=___。

    解析

    (l)時(shí)間的測量會(huì)因?yàn)槿藶椴僮骺炻妥x數(shù)問題而帶來誤差,屬于偶然誤差。

    (2)因?yàn)樽杂陕潴w的加速度較大,下落H高度的時(shí)間較短,為了減小時(shí)間測量的誤差,就要使重錘下落的時(shí)間長一些,即系統(tǒng)下降的加速度要小,所以應(yīng)使小鉤碼的質(zhì)量m比重錘的質(zhì)量M小很多。

    (3)為了消除滑輪的摩擦阻力,可將橡皮泥粘在重錘l上,輕拉重錘1放手后若系統(tǒng)做勻速運(yùn)動(dòng),則表示平衡了摩擦阻力。

    例8 在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)使用了如圖9所示的裝置,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為50 Hz。

    (1)該同學(xué)得到一條紙帶,在紙帶上取連續(xù)的六個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E、F,如圖10所示,相鄰兩點(diǎn)間的距離分別為10.0 mm、12.0 mm、14.0 mm、16.0 mm、18.0 mm,則打E點(diǎn)時(shí)小車的速度為____ m/s,打A、F兩點(diǎn)的過程中小車的平均速度為__- m/s,小車的加速度為___ m/s2。

    (2)該同學(xué)要探究小車的加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系,應(yīng)該保持拉力不變,得到多組數(shù)據(jù)后他應(yīng)描繪的是 ___(選填“a -M”或“a一1/m)圖像。

    (3)該同學(xué)通過數(shù)據(jù)的處理作出了a-F圖像,如圖11所示,則:

    ①圖中的直線不過原點(diǎn)的原因是

    ②圖中的直線發(fā)生彎曲的原因是 ____

    (2)直線是最能直觀、方便地描繪出兩個(gè)量之間的關(guān)系問題的,因此我們?cè)诿枋鰣D像時(shí)應(yīng)盡量獲得直線,即本實(shí)驗(yàn)中需要描繪的是a-1/m圖像。

    (3)由a-F圖像可知,小車受到的拉力為0時(shí),小車的加速度大于0,即合外力大于0,說明平衡摩擦力過度;該實(shí)驗(yàn)中當(dāng)小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量時(shí),才能近似認(rèn)為細(xì)線對(duì)小車的拉力大小等于砝碼盤和砝碼的總重力大小,隨著F的增大,即隨著鉤碼質(zhì)量增大,鉤碼的質(zhì)量不再比小車的質(zhì)量小得多,因此會(huì)出現(xiàn)較大誤差,圖像會(huì)產(chǎn)生偏折現(xiàn)象。

    編后注:除上述四大方面需要注意的問題之外,同學(xué)們還需要明確物理實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)原理也是非常重要的。當(dāng)課本中所學(xué)過的物理規(guī)律或物理公式中含有某一物理量時(shí),該規(guī)律或公式就可作為研究或測定該物理量的實(shí)驗(yàn)原理而進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)原理是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的依據(jù),是設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。要研究實(shí)驗(yàn),只有明確實(shí)驗(yàn)的原理,才能真正掌握實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵、操作的要點(diǎn),進(jìn)而進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、改造和創(chuàng)新。因?yàn)橐粋€(gè)物理量可能出現(xiàn)在不同的公式中,所以在研究或測定該物理量時(shí),就可以運(yùn)用不同的原理,選定不同的器材和步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。同學(xué)們?cè)谄匠5膶W(xué)習(xí)中,一定要打好基礎(chǔ),牢牢掌握物理課程的基本知識(shí)和基本規(guī)律!

    (責(zé)任編輯 張巧)

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