力學(xué)實(shí)驗(yàn)圖像異常原因?qū)嵗治?/h2>

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 初中物理 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

寫在前面:近期復(fù)習(xí)力學(xué)實(shí)驗(yàn),其中不少問題都是關(guān)于圖像異常原因的分析,更能深層次的考查學(xué)生對實(shí)驗(yàn)原理的理解和靈活分析,其中有較多共性的分析方法,現(xiàn)總結(jié)如下。

一、力學(xué)實(shí)驗(yàn)圖像的特點(diǎn)

在物理高考中主要力學(xué)實(shí)驗(yàn)有:(1)研究勻變速運(yùn)動、(2)探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系、(3)驗(yàn)證力的平行四邊形定則、(4)探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系、(5)驗(yàn)證機(jī)械能守恒;除實(shí)驗(yàn)(3)外都可用圖像分析,且這且圖像都為過原點(diǎn)直線。

二、力學(xué)實(shí)驗(yàn)圖像異常分析

1、直線變?yōu)榍

在(2)探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系中,實(shí)驗(yàn)的前提是在彈簧的彈性限度內(nèi),在該實(shí)驗(yàn)中會出理在彈力較小時(shí)力和伸長量關(guān)系為直線,到力較大時(shí)變?yōu)榱饲,這是因?yàn)槌^了彈性限度。

在(4)探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系中,本來懸掛物的重力是大于繩子的拉力的,但懸掛物質(zhì)量比小車質(zhì)量非常小時(shí),繩子的拉力近似等于懸掛的重力。當(dāng)增大拉力,也即增大懸掛物的質(zhì)量或減小小車的質(zhì)量時(shí),會突破繩子的拉力近似等于懸掛的重力的條件,此時(shí)實(shí)際拉力是小于懸掛物的重力的,這樣實(shí)測加速度比理論值偏小,導(dǎo)致原本為直線的圖像向下彎曲。

2、不過原點(diǎn)

在(2)探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系中,為了消除重力產(chǎn)生的形變量影響,實(shí)驗(yàn)條件要求:彈簧實(shí)際上應(yīng)以豎直懸掛時(shí)的長度為原長,但當(dāng)以水平放置時(shí)長度為原長時(shí),彈簧的伸長量就多算了一些,導(dǎo)致圖像不再經(jīng)過原點(diǎn)。

在(4)探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系中,為實(shí)驗(yàn)測量合方便,實(shí)驗(yàn)條件要求繩子的拉力就是合力,而摩擦力是一定存在的,所以在實(shí)驗(yàn)中要用重力的分力平衡摩擦力。當(dāng)摩擦力沒有平衡或平衡過頭都會導(dǎo)致繩的拉力并不是真正的合力,真正的合力會總比理論多一個(gè)或少一個(gè)較小的固定值,導(dǎo)致圖像發(fā)生平移而不過原點(diǎn)。當(dāng)計(jì)入的合力比理論值總少些(如只計(jì)入法碼質(zhì)量而不計(jì)入盤的質(zhì)量)也會出現(xiàn)與之類似的情況。

綜上所述,分析力學(xué)實(shí)驗(yàn)圖像異常應(yīng)從實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行分析。


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