物理必修一实验总结

时间:2024.4.21

高中物理必修一实验总结 物理是以实验为基础的科学,实验能力是物理学科的重要能力,物理高考历来重视考查实验能力。

在学习物理必修一的过程中,我们一共学习了用打点计时器测速度、探究小车速度随时间变化规律、探究求合力的方法、探究a与F、m的关系等分组实验以及自由落体运动、重心、摩擦力的研究、探究弹力和弹簧伸长量的关系等演示实验,整体完成情况较好,能较好的达到实验目的。

根据高中物理学生分组实验的要求,同时结合学生在试验中出现的种种情况,在实验过程中我们应该切实注意一下问题:

1.安排好实验内容,突出分组实验的重点

要把与主要物理原理和定律有关的实验,包含有基本实验方法的实验,进行基本实验技能训练的实验作为实验教学的重点,在条件允许的情况下,尽量多开一些实验,以保证基本的东西有一定的重复性,实验方法和仪器的多样性。在安排实验内容时,要把每个实验的具体目的和要求与总的实验教学的目的和要求一致起来。

2.加强实验的基本训练

加强实验的基本训练的主要要求是:

(1)基本测量方法的训练。在必修一的学生实验中,基本物理量的测量占有相当的比例,如长度,时间(包括时空定位、周期、频率等),质量,速度,加速度,各种力(如摩擦力、表面张力、库仑力、洛伦兹力等),等等。围绕这些物理量的测量,应对学生进行一些基本的测量方法的实验训练。

(2)基本实验仪器使用的训练。高中学生实验中所用的仪器有许多是基本的测量仪器,学会使用这些仪器,不仅是进一步学习和深造的需要,也是工作和生活的需要。在物理必修一中主要有秒表、天平、弹簧测力计、打点计时器等。

(3)动手能力和手脑并用能力的训练。实验中要尽可能让学生自己安装

实验装置,调试仪器,独立完成实验。例如像打点计时器这样类型的实验,对于训练学生的这种能力就很有好处。

(4)正确记录实验数据、分析处理实验结果和书写实验报告的训练。教师在教学中不能忽视这种训练,因为这种能力的培养,也和其他能力的培养一样,要靠长期的积累和努力才能形成。

3.培养良好的实验习惯和实事求是的科学态度

(1)不要草率地做实验。有的学生为了抢时间,实验时草率从事,这样做是十分有害的。因为要达到实验的各项目的,完成各项基本训练,就要使学生领会操作方法,增加对实验过程的注意。许多实验要求在相同的条件下重复测量,有时要改变某一条件再进行测量,都需要认真观察实验现象,记录数据,并注意发现问题。而匆忙、草率地做实验难于达到实验训练的要求。

(2)养成良好的习惯。基本实验仪器的使用都有一定的严格要求,例如,对于测量仪器的使用,要养成注意量程和进行零点调整的习惯;在做电学实验时,养成先检查电路,然后再闭合开关的习惯。对待实验课要养成先认真阅读实验课文、作好预习而后动手实验的习惯,等等。

(3)正确对待实验结果。要让学生对自己的实验结果具有信心,不要盲目相信别人的结果,更不能随便更改实验数据或抄袭别人的结果。实验误差过大时,要冷静地分析原因,要鼓励学生和教师讨论问题。

(4)要爱护教学仪器。要让学生了解实验仪器的作用、性能,并学习正确使用的方法。乱动教学仪器和不敢用实验仪器都是要克服的毛病。实验结束后要求学生整理好实验仪器,检查仪器零件是否有丢失和损坏的现象,如有应及时报告。


第二篇:物理必修2总结


江西远方 物理组 卢希成

期末总复习

考试重点内容:曲线运动、动量、功和能、机械振动 (一)曲线运动、万有引力

??

?(速度沿轨迹切线方向)

曲线运动?

?条件:合外力与速度不共线

???Ft?mat?方法:合成与分解:??

???Fn?man????F?mg,a?g,v0水平?平抛运动?

?

?

曲线运动??分运动??v:水平?v0???v竖直?gt?

???F与速度垂直,大小恒定?匀速圆周运??动mv2??

|???F?R万有引力定F律?

Gm1m2

R2

——天体运动、人造卫地星球轨迹运动 1. 曲线运动一定是变速运动!速度沿轨迹切线方向,加速度方向沿合外力方向——指向轨道内侧。

物体做曲线运动的条件是合外力与速度不在一条直线上。

2. 曲线运动的研究方法:矢量合成与分解法,切线方向的分力ΣFt只改变质点的运动速率大小;法线方向的分力ΣFn只改变质点运动的方向。

3. 运动的合成和分解:速度、位移、加速度等都是矢量,都可以根据需要和实际情况,用平行四边形定则合成和分解。两个匀速直线运动的合成,两个初速度为0的匀变速运动的合成一定是直线运动。两个直线运动的合成不一定是直线运动。

4.平抛运动:加速度:a=g,方向竖直向下,与质量无关,与初速度大小无关; 速度:vx=v0,vy=gt,vt=(v02+vy2)1/2,方向与水平方向成θ角,tgθ=gt/v0; 位移:x=v0t,y=gt2/2,s=(x2+y2)1/2,方向与水平方向成ɑ角,tgɑ=y/x. 轨迹方程:y=gx2/2v02为抛物线。 在空中飞行时间:t=(2h/g)1/2,

与质量和初速度大小无关,只由高度决定。 水平最大射程:x=v0t=v0(2h/g)1/2 由初速度和高度决定,与质量无关。

曲线运动的位移、速度、加速度都不在同一方向上。 5. 匀速圆周运动:

1)周期T、质点运动一周所用的时间。是描述质点转动快慢的物理量。

2)线速度v、质点通过的弧长Δs与所用时间Δt之比为一定值,该比值是匀速圆周运动的速率v

=Δs/Δt,数值上等于质点在单位时间内通过的弧长。线速度的方向在圆周的切线方向上。线速度是描述质点转动快慢和方向的物理量。

3)角速度ω、连接质点与圆心的半径转过的角度Δφ与所用时间Δt之比为一定值,该比值是匀速圆周运动的角速度 ω=Δφ/Δt,数值上等于在单位时间内半径转过的角度。单位是弧度/秒(rad/s),角速度也是描述质点转动快慢的物理量 周期、线速度、角速度之间有的关系:

质点转一周弧长s=2πr,时间为T,则v=2πr/T 角度为2π ω=2π/T 由上两公式有v=ωr,ω=v/r

圆周运动是曲线运动,它的速度方向时刻在变化着,匀速圆周运动一定是变速运动,“匀速”仅是速率不变的意思。 4)匀速圆周运动的加速度a、加速度的方向指向圆心——向心加速度,其方向时时刻刻指向圆心,即方向时时刻刻在变化着,所以匀速圆周运动是变加速运动。向心加速度的大小:an=v2/r=ω2r。 5)向心力F=ma=mv2/r,或F=ma=mω2r ,方向总指向圆心。向心力是根据力的作用效果命名的。

6. 万有引力与天体、卫星的轨道运动

万有引力定律:宇宙间任何两个有质量的物体间都是相互吸引的,引力大小与两物体的质量的乘积成正比,与它们的距离的平方成反比。

设物体质量分别为m1、m2,物体之间距离为r,则F=Gm1m2/r2

万有引力定律在天文学上的应用——天体质量及运动分析,宇宙速度与卫星轨道运动问题分析依据:万有引力定律、牛顿运动定律、F=mv2/r、匀速圆周运动规律;常用近似条件:将有关轨道运动看作匀速圆周运动,引力F=mg= mv2/r(g随高度、纬度等因素变化而变化)。 7. 宇宙速度:

(1)线速度:设卫星到地心的距离为r,r就是卫星轨道半径,环绕线速度为v,卫星质量为m。设地球质量为M,地球半径为R.

根据万有引力定律和牛顿运动定律有GMm/r2=mv2/r 由此得到环绕速度v=(GM/r)1/2

对所有地球卫星,环绕速度由轨道半径决定,与卫星质量,性能因素无关。r=R+h,h为卫星距地面的高度,r(h)越大,环绕速度越小。 (2)角速度:由ω=v/r 有ω=(GM/r3)1/2

(3)周期:由ω=2π/T 得T=2π(r3/ GM)1/2

角速度和周期均由轨道半径决定,半径越大,角速度越小,周期越长。 宇宙速度:

第一宇宙速度:由环绕速度公式v=(GM/r)1/2

祝同学们考试胜利 暑期愉快!

江西远方 物理组 卢希成

r=R+h,当高度h远远小于地球半径时,即卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动。近似有v=(GM/R)1/2

这是地球卫星的最大环绕速度。

又在地球表面附近,地球对卫星的引力近似等于重力mg mg=mv2/R可得 v=(gR)1/2

把g=9.8×10-

3km/s2和R=6.4x103km代入上公式,得到v=7.9km/s,这是地球卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动的环绕速度,是最大的环绕速度,也是使一个物体成为人造地球卫星所必须的最小发射速度.我们称之为第一宇宙速度。 VI=7.9km/s

第二宇宙速度:当发射速度小于第一宇宙速度时,物体将落回地面;当发射速度大于v=7.9km/s,卫星将在不同圆轨道或椭圆轨道运动。当发生速度大于等于11.2km/s时,物体将挣脱地球引力束缚,成为人造行星或飞向其它行星。所以11.2km/s为第二宇宙速度。 VII=11.2km/s

第三宇宙速度:当物体的速度达到16.7km/s时,物体将挣脱太阳引力的束缚飞向太阳系以外的宇宙空间,16.7km/s为第三宇宙速度。

VIII=16.7km/s

(二)动量与动量守恒

知识结构

动量p?mv?

?合外力为零

动量变化?p??动量定理Ft?p?p'条件?

0;动量守恒p1?p2?p1'?p2?内力远大于外力

冲量I?Ft??(对质点)|(对系统)??

某方向合外力为零F?ma?m(vt?v0)/t

1.力的冲量

定义:力与力作用时间的乘积--冲量I=Ft

矢量:方向--当力的方向不变时,冲量的方向就是力的方向。 过程量:力在时间上的累积作用,与力作用的一段时间相关 单位:牛秒、N·s 2. 动量

定义:物体的质量与其运动速度的乘积--动量p=mv 矢量:方向--速度的方向

状态量:物体在某位置、某时刻的动量

单位:千克米每秒、kgm/s 3. 动量定理ΣFt=mvt-mv0

动量定理研究对象是一个质点,研究质点在合外力作用下、在一段时间内的一个运动过程。定理表示合外力的冲量是物体动量变化的原因,合外力的冲量决定并量度了物体动量变化的大小和方向。

矢量性:公式中每一项均为矢量,公式本身为一矢量式,在同一条直线上处理问题,可先确定正方向,可用正负号表矢量的方向,按代数方法运算。

当研究的过程作用时间很短,作用力急剧变化(打击、碰撞)时,ΣF可理解为平均力。

动量定理变形为ΣF=Δp/Δt,表明合外力的大小方向决定物体动量变化率的大小方向,这是牛顿第二定律的另一种表述。

4. 动量守恒:一个系统不受外力或所受到的合外力为零,这个系统的动量就保持不变,可用数学公式表达为p=p' 系统相互作用前的总动量等于相互作用后的总动量。

Δp1=-Δp2 相互作用的两个物体组成的系统,两物体动量的增量大小相等方向相反。 Δp=0 系统总动量的变化为零

“守衡”定律的研究对象为一个系统,上式均为矢量运算,一维情况可用正负表示方向。

注意把握变与不变的关系,相互作用过程中,每一个参与作用的成员的动量均可能在变化着,但只要合外力为零,各物体动量的矢量合总保持不变。

注意各状态的动量均为对同一个参照系的动量。而相互作用的系统可以是两个或多个物体组成。 5. 怎样判断系统动量是否守衡?

动量守衡条件是系统不受外力,或合外力为零。一般研究问题,如果相互作用的内力比外力大很多,则可认为系统动量守衡;根据力的独立作用原理,如果在某方向上合外力为零,则在该方向上动量守衡。

注意守衡条件对内力的性质没有任何限制,可以是电场力、磁场力、核力等等。对系统状态没有任何限制,可以是微观、高速系统,也可以是宏观、低速系统。而力的作用过程可以是连续的作用,可以是间断的作用,如二人在光滑平面上的抛接球过程。 综上有:

物体运动状态是否变化取决于--物体所受的合外力。

物体运动状态变化得快慢取决于--物体所受到的合外力和质量大小。 物体到底做什么形式的运动取决于--物体所受到的合外力和初始状态。 物体运动状态变化了多少取决于-- (1)力的大小和方向;

(2)力作用时间的长短。实验表明只要力与其作用时间的乘积一定,它引起同一个物体的速度变化相同,力与力作用时间的乘积,可以决定和量度力的某种作用效果--冲量。 系统的内力改变了系统内物体的动量,但系统外力才是改变系统总动量的原因。

(三)能量和能量守恒

知识结构

ΣW总

?ΔEk (对质点)

? ?

只有重力和弹簧弹力做功:机械能守恒?

ΣW?关系

其它力=ΔE机械能?

在能的转化过程中能的总量保持不变能的转化和守恒?

?

祝同学们考试胜利 暑期愉快!

江西远方 物理组 卢希成

????恒力的功W?Fscos????功?

?一段时间内的功W?Pt

??????力对物体做的总功?动能变化 ?功???????P?W平均功率 ??功率

????

??t

??

???P平均?Fv平均?????瞬时功率p?Fv

???????重力势能?

能??机械能??势能??弹性势能??

??动能???

?内能、电磁能、化学能、原子能??

1.功的两要素:??

力F ?沿力方向的位移s

功是一个过程量,与力在空间的作用过程相关。恒力功的计算公式与物体运动过程无关;重力功、弹力功与路径无关。功是一个标量,但有正负之分。

2. 功率P:功率是表征力做功快慢的物理量、是标量 :P=W/t 。若做功快慢程度不同,上式为平均功率。注意恒力的功率不一定恒定,如初速为零的匀加速运动,第一秒、第二秒、第三秒??内合力的平均功率之比为1:3:5??。已知功率可以求力在一段时间内所做的功W=Pt,这时可能是变力再做功。

推论式:P?Fv(v//F)?

?

v为平均速度时,P为平均功率?

v为瞬时速度时,P为瞬时功率 上式常常用于分析解决机车牵引功率问题,常设有以下两种约束条件:

1)发动机功率一定:牵引力与速度成反比,只要速度改变,牵引力F=P/v将改变,这时的运动一定是变加速运动。

2)机车以恒力启动:牵引力F恒定,由P=Fv可知,若车做匀加速运动,则功率P将增加,这种过程直到P达到机车的额定功率为止(注意不是达到最大速度为止)。 3. 能:自然界有多种运动形式,与不同运动形式相应的存在不同形式的能量:机械运动--机械能;热运动--内能;电磁运动--电磁能;化学运动--化学能;生物运动--生物能;原子及原子核运动--原子能、核能??。

动能:物体由于有机械运动速度而具有的能量Ek=mv2/2

机械能???势能 ??动能

势能?

?重力势能:物体由于受到重力作用而具有重力势能 Ep=mgh 能,

?

弹性势能:物体由于发生弹性形变而具有弹性势能,大小由形变及物体本身性质决定包括动能和势能,都是标量。都是状态量,如动能由速度决定,重力势能由高度决定,弹性势能由形

变状态决定。都具有相对性,物体速度相对于不同的参照物有不同的结果,相应的动能相对于不同的

参照物有不同的动能。势能相对于不同的零势能参考面有不同的结果,势能有可能取负值,它意味着此时物体的势能比零势能低。

4. 动能定理:研究对象:质点,数学表达公式:W=mv2/2-mv02/2。公式中W为质点受到的所有的作用力在所研究的过程中做的总功,它可以是恒力功,可以是变力功,可以是分阶段由不同的力做功累积(代数和)而得到的结果。动能定理对力的性质没有任何限制,可以是重力、弹力、摩擦力、也可以是电场力、磁场力或其它力。等式右边为所研究的过程(初、末状态)中质点的动能的变化。动能定理表明,力对物体所做的总功,是物体动能变化的原因,力对物体所做的总功量度了物体动能的变化大小。

5. 机械能守恒定律:在只有重力或弹力做功的情况下,物体的动能和势能发生相互转化,但机械能的总量保持不变。机械能守恒定律的研究对象是系统,一般简化为物体;守恒是指系统在满足守恒条件下,机械能--动能和势能之和,在状态变化过程中总保持不变。 怎样判断机械能是否守衡?

(1)根据守恒条件:是否只有重力或弹力做功

(2)考察状态:比较、确定不同状态的机械能,看它们是否相同 (3)考察系统是否发生机械能与其它形式的能量的转化 6. 功和能:功是能量转化的量度。

7. 关于速度、动量、动能:速度 动量 动能均为描述质点运动状态的物理量,速度反映质点运动快慢和方向,是运动学量.运动速度不能描述物体所含机械运动的强弱,例如我们可以用手去接一个以速度v飞来的篮球,但不敢去接一个以同样速度飞来的铅球.动量是描述物体所含机械运动大小的物理量,是动力学量.当一个运动物体与其它物体相互作用时,机械作用强度取决于动量大小.速度 动量均为矢量.动能也是动力学量,是标量,当机械运动与其它形式的运动之间发生转化时,量度这种转化的是动能的变化而不是速度或动量的变化。

由上述分析我们可进一步理解力、冲量和功,请你自己比较分析。 8. 比较力学三个核心定律

牛顿定律 ΣF=ma (矢量式、瞬时式)

动量定理 ΣFt=mv-mv0 (矢量式、过程式)

动能定理 ΣW=mv2/2-mv02/2 (标量式、过程式)

这是研究质点运动的三条核心规律,它们的意义分别为:力是改变质点运动状态的原因;力在时间上的累积作用--ΣFt量度质点动量的变化;力在空间上的累积作用--W量度质点动能的变化。三条规律为我们解决力学问题提供了三条途径。

在研究对象受恒力作用时,三种方法都可以应用;当问题直接涉及状态与空间位移时,用动能定理解决问题来得直接;当问题直接涉及状态和时间时,用动量定理解决问题比较简单;当物体在变力作用下,特别是复杂的曲线运动时,一般首选能法解决问题;当研究对象是一个相互作用的系统时,应首选守恒规律解决。

祝同学们考试胜利 暑期愉快!

更多相关推荐:
高中必修一物理实验专题

高一物理实验专题一研究匀变速直线运动练习使用打点计时器1电磁式打点计时器6V以下的交流电电火花式打点计时器220V的交流电2交流电的频率为50HZ打点间隔为002s3根据纸带算平均速度和瞬时速度4算各点的瞬时速...

高中物理必修一知识点总结

物理必修一知识考点归纳对一些关于时间间隔和时刻的表述能够正确理解如第4s末4s时第5s初均为时刻4s内第4s第2s至第4s内均为时间间隔区别时刻在时间轴上表示一点时间间隔在时间轴上表示一段是矢量路程是运动轨迹的...

高一物理必修一概念总结

物理必修一知识点一运动学的基本概念1参考系描述一个物体的运动时选来作为标准的的另外的物体运动是绝对的静止是相对的一个物体是运动的还是静止的都是相对于参考系在而言的参考系的选择是任意的被选为参考系的物体我们假定它...

高一物理必修一运动公式总结

平均速度v加速度astvtvot当初速度为0时vo0vtat速度时间关系vtvoat2匀变速直线运动的位移Sv1at20中间时刻速度匀变速直线运动平均速度vvtv0tvoa2222匀变速直线运动在某段位移中点的...

高中物理必修1必修2实验汇总

第一讲实验研究匀变速直线运动一打点计时器1电磁打点计时器使用交流电压为4V6V的电源当电源涉率是50Hz时它每隔002s打一个点2电火花计时器是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示出点迹的计时仪器使用220V交流...

物理必修一知识点总结

物理必修一知识考点归纳第一章运动的描述考点一时刻与时间间隔的关系时间间隔能展示运动的一个过程时刻只能显示运动的一个瞬间对一些关于时间间隔和时刻的表述能够正确理解如第4s末4s时第5s初均为时刻4s内第4s第2s...

高中物理必修1实验

14实验用打点计时器测速度一练习使用打点计时器电磁打点计时器是一种使用低压交流的计时仪器其结构如图所示它的工作电压是46V电源频率是50Hz时它每隔O02s打一个点电火花计时器是利用火花放电时在纸带上打出小孔而...

高一物理必修一总结1

高一物理必修一总结第一章运动的描述第一节认识运动机械运动物体在空间中所处位置发生变化这样的运动叫做机械运动运动的特性普遍性永恒性多样性参考系1任何运动都是相对于某个参照物而言的这个参照物称为参考系2参考系的选取...

高一物理必修一实验题

高一物理必修一实验题118分某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中设计了如图所示的实验装置所用的钩码每只的质量都是30g他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端每次都测出相应的弹簧总长...

高一物理必修一实验练习题

高一物理必修一实验练习题1在探究合力的方法时先将橡皮条的一端固定在水平木板上另一端系上带有绳套的两根细绳实验时需要两次拉伸橡皮条一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条...

物理新人教版必修一 示范教案4.2(实验:探究加速度与力、质量的关系)

物理新人教版必修一 示范教案4.2(实验:探究加速度与力、质量的关系),内容附图。

高一物理必修1实验复习题

高一物理必修1实验复习题班级姓名学号1在做完练习使用打点计时器的实验后关于打点计时器打点时间间隔的长短三位同学各自发表了自己的看法其中正确的是A电源电压越高打点计时器通过的电流越强计时器打点速度就会越快每打两个...

必修一物理实验总结(28篇)