【物理】2019届一轮复习人教版高考物理实验学案

【物理】2019届一轮复习人教版高考物理实验学案

‎【实验一】研究匀变速直线运动 ‎1．交流电源的电压及频率要符合打点计时器的要求．‎ ‎2．实验前要检查打点的稳定性和清晰程度，必要时要调节振针的高度和更换复写纸． : xx ]‎ ‎3．开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器．‎ ‎4．先接通电源，打点计时器稳定工作后，再放开小车，当小车停止运动时及时断开电源．‎ ‎5．要区别打点计时器打出的点与人为选取的计数点，一般在纸带上每隔四个点取一个计数点，即时间间隔为T＝0.02 s×5＝0.1 s.‎ ‎6．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，或者速度太小而使纸带上的点过于密集．‎ ‎7．选择一条理想的纸带，是指所选纸带上的点迹清晰．适当舍弃开头密集部分，适当选取计数点，弄清楚所选的时间间隔T.‎ ‎8．测位移x时不要分段测量，读数时要注意有效数字的要求，计算加速度a时要注意用逐差法，以减小误差．‎ ‎【实验二】探究弹力和弹簧伸长的关系 ‎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．‎ ‎2．每次所挂钩码的重力差尽量大一些，从而使坐标上描的点尽可能稀，这样作出的图线更精确．‎ ‎3．测弹簧长度(尤其是原长)时，一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量，以免增大误差．‎ ‎4．记录数据时要注意弹力与弹簧伸长量的对应关系及单位．‎ ‎【实验三】验证力的平行四边形定则 ‎1．同一实验中的两只弹簧测力计的选取方法是：将两只弹簧测力计调零后互钩对拉，若两只弹簧测力计在对拉过程中，读数相同，则可选；若读数不同，应另换，直至相同为止．‎ ‎2．在同一次实验中，使橡皮条拉长时，结点O位置一定要相同．‎ ‎3．用两只弹簧测力计钩住绳套互成角度地拉橡皮条时，夹角不宜太大也不宜太小，在60°～100°之间为宜．‎ ‎4．读数时应注意使弹簧测力计与木板平行，‎ 并使细绳套与弹簧测力计的轴线在同一条直线上，避免弹簧测力计的外壳与弹簧测力计的限位孔之间有摩擦．读数时眼睛要正视弹簧测力计的刻度，在合力不超过量程及橡皮条弹性限度的前提下，拉力的数值尽量大些．‎ ‎5．细绳套应适当长一些，便于确定力的方向．不要直接沿细绳套的方向画直线，应在细绳套末端用铅笔画一个点，去掉细绳套后，再将所标点与O点连接，即可确定力的方向．‎ ‎6．在同一次实验中，画力的图示所选定的标度要相同，并且要恰当选取标度，使所作力的图示稍大一些．‎ ‎【实验四】验证牛顿运动定律 ‎1．一定要做好平衡摩擦力的工作，也就是调出一个合适的斜面，使小车的重力沿着斜面方向的分力正好平衡小车受的摩擦阻力．在平衡摩擦力时，不要把悬挂托盘的细线系在小车上，即不要给小车加任何牵引力，只让小车拖着纸带运动．‎ ‎2．整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变托盘和砝码的总质量还是改变小车和砝码的总质量，都不需要重新平衡摩擦力．‎ ‎3．每条纸带必须在满足小车的质量远大于托盘和砝码的总质量的条件下打出．只有如此，托盘和砝码的总重力才可近似认为等于小车受到的拉力．‎ ‎4．改变拉力和小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，再放开小车，且应在小车到达定滑轮前按住小车．‎ ‎5．作图象时，要使尽可能多的点在所作直线上，不在直线上的点应尽可能对称分布在所作直线两侧．‎ ‎6．作图时两轴标度比例要选择适当．各量须采用国际单位．这样作图线时，坐标点间距不至于过密，误差会小些．‎ ‎7．为提高测量精度：(1)应舍掉纸带上开头比较密集的点，在后边便于测量的地方找一个起点．(2)可以把每打五个点的时间作为时间单位，即从起点开始，每五个点标出一个计数点，则相邻计数点间的时间间隔为T＝0.1 s.‎ ‎【实验五】探究动能定理 ‎1．每次实验中小车都要从同一位置开始释放．‎ ‎2．长木板要倾斜，使小车能在长木板上匀速运动．‎ ‎3．实验中不用测小车的质量．‎ ‎4．实验中测定的速度应是橡皮筋恢复形变以后小车的速度，所以应选用那些间距较大且相对均匀的点来测量和计算．‎ ‎【实验六】验证机械能守恒定律 ‎1．打点计时器要稳定的固定在铁架台上，打点计时器平面与纸带限位孔调整在竖直方向，‎ 以减小摩擦阻力．‎ ‎2．应选用质量和密度较大的重物，增大重力可使阻力的影响相对减小，增大密度可以减小体积，可使空气阻力减小．‎ ‎3．实验中，需保持提纸带的手不动，且保证纸带竖直，待接通电源，打点计时器工作稳定后，再松开纸带．‎ ‎4．测下落高度时，要从第一个打点测起(第一个点的判断依据：第1、2两个点之间的距离约为‎2 mm)，并且各点对应的下落高度要一次测量完．‎ ‎5．速度不能用vn＝gtn或vn＝计算，因为只要认为加速度为g，机械能当然守恒，即相当于用机械能守恒定律验证机械能守恒定律，况且用vn＝gtn计算出的速度比实际值大，会得出机械能增加的结论，而因为摩擦阻力的影响，机械能应该减小，所以速度应从纸带上直接测量计算得到．同样的道理，重物下落的高度h也只能用刻度尺直接测量，而不能用hn＝gt或hn＝计算得到．‎ ‎6．本实验不用测量重物的质量，因为要验证mghn＝mv只需验证ghn＝v即可．‎ ‎7．本实验中用到的g应该采用当地的重力加速度的值，而不是通过纸带计算出的加速度值，因为通过纸带计算出的加速度是包括了阻力在内的合外力产生的加速度而不是重力加速度．‎ ‎【实验七】测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)‎ ‎1．实验原理 由电阻定律R＝ρ得ρ＝.可见，只要测出金属丝的电阻R、横截面积S和长度l，即可求出其电阻率．‎ ‎2．游标卡尺的读数方法 从游标尺零刻线所对位置，读出在主尺上以‎1 mm为单位的整数部分，再确定游标尺上的第几条刻线与主尺刻线对齐，由游标尺读出不足整毫米的小数部分，最后把两部分读数相加即得测量长度，即l＝主尺上的整毫米数＋游标尺读数×精度(单位为毫米)．‎ ‎3．螺旋测微器的读数方法 整数部分由固定刻度的整数决定，小数部分则由固定刻度的半刻度和可动刻度的示数共同决定．若固定刻度过半毫米刻线，则可动刻度的示数加上“‎0.5 mm”；若没有过半毫米刻线，就由可动刻度的示数来确定，读数为d＝固定刻度示数＋可动刻度示数×分度值．‎ 注意　(1)使用游标卡尺时不需要估读．‎ ‎(2)读螺旋测微器时要注意半毫米刻线是否露出，以mm为单位时，示数一定要读到小数点后面的第三位，即使最后一位估读数字为零时，也不能省略．‎ ‎4．数据处理 ‎(1)金属丝长度l：用刻度尺测出接入电路的实际长度．‎ ‎(2)横截面积S：用螺旋测微器测出金属丝直径d，由S＝计算得出，对螺旋测微器要注意读数方法和有效数字位数．‎ ‎(3)电阻R的测量：用伏安法测金属丝的电阻值．‎ ‎5．用伏安法测电阻时电路的选择方法 ‎(1)电流表内接、外接的选择 ‎①当<时，用电流表内接法．‎ ‎②当>时，用电流表外接法．‎ ‎(2)滑动变阻器两种接法的选择 一般选用限流式接法，因限流式易连接且节能．但在下列三种情况下，必须选择分压式接法：‎ ‎①题目所提供的实验仪器、电表的量程或电阻的最大允许电流太小．‎ ‎②变阻器的电阻远小于被测电阻或电路中串联的其他电阻的阻值．‎ ‎③要求电路中某部分电路的电压从零开始连续变化．‎ ‎【实验八】描绘小电珠的伏安特性曲线 ‎1．实验原理 按如图所示的原理图连接好实验电路，用电流表测出流过小电珠的电流，用电压表测出小电珠两端的电压，测出多组(U、I)值后，在U－I坐标系中描出对应点，用一条平滑的曲线将这些点连接起来，就得到小电珠的伏安特性曲线．‎ ‎2．电压表、电流表量程的选取 电流表一般用0～0‎.6 A量程，电压表量程要看小电珠的额定电压值．‎ ‎3．电路的选择 ‎(1)电流表内、外接法的选择 小电珠内阻很小，当它与0～0‎.6 A的电流表串联时，电流表的分压影响很大，故采用电流表外接法．‎ ‎(2)分压、限流电路的选择 为描绘完整的伏安特性曲线，小电珠两端的电压要求从0开始连续变化，‎ 因此滑动变阻器应采用分压式接法．‎ ‎4．连线的原则 用平滑的曲线(不是折线)将各点连接起来，不在曲线上的点应大致对称地分布在两侧，偏离较远的点应当舍去．‎ ‎【实验九】测定电源的电动势和内阻 ‎1．实验原理 由闭合电路欧姆定律：E＝U＋Ir，只要测出两组U、I值，就可以列方程组求出E和r.‎ ‎2．实验电路的选择 由于电源的内阻一般很小，为减小测量误差，常采用图甲所示的电路，而不用图乙所示的电路．‎ ‎3．电压表、电流表量程及滑动变阻器的选取 ‎(1)电压表量程：根据测量电源的电动势的值选取，如测两节干电池，电压表选0～3 V量程．‎ ‎(2)电流表量程：因要求流过电源的电流不宜过大，一般选0～‎0.6 A量程．‎ ‎(3)滑动变阻器的选取：最大阻值一般为10～20 Ω.‎ ‎4.数据处理 改变R的值，测出多组U、I值，作出U－I图线，如图所示，图线与U轴交点的纵坐标即为电源电动势，图线斜率的绝对值即为电源内阻．‎ ‎5．注意事项 由于电源的内阻很小，即使电流有较大的变化，路端电压变化也很小，为充分利用坐标系空间，电压轴数据常从某一不为零的数开始，但U－I图象在U轴上的截距和图线斜率的意义不变．‎ ‎[ :学 XX ]‎ ‎【实验十】练习使用多用电表 ‎1．实验原理 ‎(1)如图所示，多用电表通过调节选择开关，使其内部接通不同的电路．‎ 因此多用电表可以测量交流电压、直流电压、直流电流和电阻，测量同一物理量时有不同的量程．由于使用多用电表时不管测量项目是什么，电流都要从电表的“＋”插孔(红表笔)流入，从“－”插孔(黑表笔)流出，所以使用欧姆挡时，多用电表内部电池的正极接的是黑表笔，负极接的是红表笔．‎ ‎ (2)要区分开“机械零点”与“欧姆零点”：“机械零点”在表盘刻度左侧“‎0”‎位置，通过表盘下边中间的定位螺丝调整；“欧姆零点”在表盘刻度的右侧电阻刻度“‎0”‎位置，通过欧姆挡的调零旋钮调整．‎ ‎(3)在使用多用电表测电阻时，改用不同欧姆挡时，只需“欧姆调零”不必再“机械调零”．‎ ‎2．实验中应注意的问题 ‎(1)用多用电表测电阻时测量前应根据估计阻值选用适当的挡位．由于欧姆挡刻度的非线性，使用欧姆挡测电阻时，表头指针偏转过大或过小都有较大误差，通常只使用表盘中间一段为测量的有效范围．‎ ‎(2)每更换一次挡位，都要重新进行欧姆调零．‎ ‎(3)读数时不要忘记乘上相应挡位的倍率．‎ ‎【实验十一】传感器的简单使用 ‎1．实验原理 传感器就是将物体感受到的物理量(一般为非电学量)转换成便于测量的物理量(一般为电学量)的一类元件．其工作过程是利用某元件对某一物理量敏感，按一定规律将这一物理量转换成便于利用的信号，从而实现检测或自动控制．‎ ‎2．敏感元件分类 光敏电阻、热敏电阻、压敏电阻等．‎ 传感器因选用的敏感元件不同，用途也不一样，如光敏传感器可用于路灯控制，而热敏传感器可用于高温控制、火灾自动报警等．如图为热敏电阻特性实验装置图．改变烧杯中水的温度，可观察到热敏电阻阻值的变化．‎ 例1　如图所示，某同学在家中尝试验证力的平行四边形定则，他找到三条长度和粗细相同的橡皮筋(遵循胡克定律)，以及重物、刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子等.他设计了如下实验：①将三条橡皮筋的一端系在一起，另一端分别连一个绳套.②他分别向两边拉住任意两个绳套，测量橡皮筋的长度是否相等.③在墙上A、B两点钉两个钉子，将白纸固定在墙面上合适的位置，再将橡皮筋的两个绳套套在两钉子上，测出此时三条橡皮筋的长.④将重物挂在第三个绳套C上，测量并记录三条橡皮筋的长度并记下结点O的位置.⑤取下白纸，画出受力图，验证平行四边形定则.⑥换用不同的重物并改变A、B的位置重复实验.‎ ‎(1)实验步骤②的目的是________；‎ ‎(2)实验步骤④中，有一个重要遗漏是________；‎ ‎(3)实验步骤⑥中________(选填“要”或“不要”)保证O点位置不变；‎ ‎(4)为了使实验更准确，下述做法不正确的是________.‎ A.A、B要一样高 B.A、B距离要适当 C.重物质量不能太大 D.橡皮筋要与墙面平行 ‎【答案】(1)判断橡皮筋的劲度系数是否相同 (2)记下拉力的方向 (3)不要 (4)A 例2 利用图所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度．一斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动，当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t.改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用米尺测量甲、乙之间的距离s，记下相应的t值；所得数据如下表所示．‎ s(m)‎ ‎0.500‎ ‎0.600‎ ‎0.700‎ ‎0.800‎ ‎0.900‎ ‎0.950‎ t(ms)‎ ‎292.9‎ ‎371.5‎ ‎452.3‎ ‎552.8‎ ‎673.8‎ ‎776.4‎ (m/s)‎ ‎1.71‎ ‎1.62‎ ‎1.55‎ ‎1.45‎ ‎1.34‎ ‎1.22‎ 完成下列填空和作图：‎ ‎(1)若滑块所受摩擦力为一常量，滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v1、测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是 ________________；‎ ‎(2)根据表中给出的数据，在图7给出的坐标纸上画出－t图线；‎ ‎ (3)由所画出的－t图线，得出滑块加速度的大小为a＝______ m/s2(保留2位有效数字)．‎ ‎【答案】(1)s＝v1t－at2 学 ‎ ‎(2)如图所示 ‎(3)2.0‎ 说明　本题属于力学创新实验，考查学生对实验原理的理解以及分析、处理实验数据的能力，难度适中．‎ ‎(3)由s＝v1t－at2得＝v1－at 作图求出斜率 ，a＝2| |≈‎2.0 m/s2 ‎ 例3 在“用DIS研究小车加速度与所受合外力的关系”实验中时，甲、乙两组分别用如图(a)、(b)所示的实验装置进行实验，重物通过细线跨过滑轮拉相同质量小车，位移传感器(B)随小车一起沿水平轨道运动，位移传感器(A)固定在轨道一端.甲组实验中把重物的重力作为拉力F，乙组直接用力传感器测得拉力F，改变重物的重力重复实验多次，记录多组数据，‎ 并画出a－F图象.‎ ‎(1)位移传感器(B)属于________.(填“发射器”或“接收器”)‎ ‎(2)甲组实验把重物的重力作为拉力F的条件是________________________________.‎ ‎(3)图10中符合甲组同学作出的实验图象的是________；符合乙组同学作出的实验图象的是________.‎ ‎【答案】(1)发射器　(2)小车的质量远大于重物的质量　(3)②　①‎ 例4　某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验，所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为R＝‎0.20 m)．‎ 完成下列填空：‎ ‎(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图(a)所示，托盘秤的示数为1.00 g；‎ ‎(2)将玩具小车放置在凹形桥模拟器最低点时，托盘秤示数如图(b)所示，该示数为________ g.‎ ‎(3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为m，多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如下表所示：‎ 序号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ m( g)‎ ‎1.80‎ ‎1.75‎ ‎1.85‎ ‎1.75‎ ‎1.90‎ ‎(4)根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力是________N，玩具小车通过最低点时的速度大小为________ m/s.(重力加速度大小取‎9.80 m/s2，计算结果均保留2位有效数字)‎ ‎【答案】(2)1.40　(4)7.9　1.4‎ ‎【解析】(4)根据多次测量求平均值可以减少误差，＝ g＝1.81 g，在最低点时小车对桥的压力FN＝g－m桥g≈7.9 N；‎ 由牛顿第二、三定律和向心力公式有FN－m车g＝m车，m车＝1.40 g－1.00 g＝0.40 g，代入数据得出通过最低点的速度是：v≈‎1.4 m/s.‎ 说明　本题利用托盘秤分析玩具车过凹形桥最低点的速度，考查了牛顿第二定律的应用，突出对实验原理的考查，难度适中． 学 ‎ 例5 某同学用图(a)所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有20 H 、30 H 和40 H ，打出纸带的一部分如图(b)所示.‎ 该同学在实验中没有记录交流电的频率f，需要用实验数据和其它题给条件进行推算.‎ ‎(1)若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用f和图(b)中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为________，打出C点时重物下落的速度大小为________，重物下落的加速度大小为________.‎ ‎(2)已测得s1＝‎8.89 cm，s2＝‎9.50 cm，s3＝‎10.10 cm；当重力加速度大小为‎9.80 m/s2，实验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1 .由此推算出f为________H .‎ ‎【答案】(1)(s1＋s2)　(s2＋s3)　(s3－s1)　(2)40‎ mg－F阻＝ma②‎ 由已知条件F阻＝0.01mg③‎ 由②③得a＝‎‎0.99g 由①得f＝，代入数据得f≈40 H 学 . ‎ 例6 为了“探究加速度与力、质量的关系”，现提供如图所示的实验装置：‎ ‎(1)以下实验操作正确的是(　　)‎ A.将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在砝码及砝码盘的牵引下恰好做匀速运动 B.调节滑轮的高度，使细线与木板平行 C.先接通电源后释放小车 D.实验中小车的加速度越大越好 ‎(2)在实验中，得到一条如图5所示的纸带，已知相邻计数点间的时间间隔为T＝0.1 s，且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出分别为‎3.09 cm、‎3.43 cm、‎3.77 cm、‎4.10 cm、‎4.44 cm、‎4.77 cm，则小车的加速度a＝________ m/s2(结果保留两位有效数字).‎ ‎ (3)有一组同学保持小车及车中的砝码质量一定，探究加速度a与所受外力F的关系，他们在轨道水平及倾斜两种情况下分别做了实验，得到了两条a—F图线，如图所示.图线________是在轨道倾斜情况下得到的(填“①”或“②”)；小车及车中砝码的总质量m＝________ g.‎ ‎【答案】(1)BC　(2)0.34　(3)①　0.5[ :学, , ,X,X, ]‎ 度适当大一些，故D错误.‎ ‎(2)根据作差法得：a＝≈‎0.34 m/s2.‎ ‎(3)由图象可知，当F＝0时，a≠0，也就是说当细线上没有拉力时小车就有加速度，该同学实验操作中平衡摩擦力过大，即倾角过大，平衡摩擦力时木板的右端垫得过高，所以图线①是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的，根据F＝ma得a－F图象的斜率 ＝，由a－F图象得图象斜率 ＝2，所以m＝0.5 g.‎ 例7　青岛奥运会帆船赛场采用风力发电给蓄电池充电，为路灯提供电能．用光敏电阻作为传感器控制路灯电路的开关，实现自动控制．光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化，作为简化模型，可以近似认为，照射光较强(如白天)时电阻几乎为0；照射光较弱(如黑天)时电阻接近于无穷大．利用光敏电阻作为传感器，借助电磁开关，可以实现路灯自动在白天关闭，黑天打开．电磁开关的内部结构如图所示.1、2两接线柱之间是励磁线圈，3、4两接线柱分别与弹簧片和触点连接．当励磁线圈中电流大于50 mA时，电磁铁吸合铁片，‎ 弹簧片和触点分离，3、4断开；电流小于50 mA时，3、4接通．励磁线圈中允许通过的最大电流为100 mA.‎ ‎ (1)利用以下器材设计一个自动控制路灯的电路，画出电路原理图．‎ 光敏电阻R1，符号 灯泡L，额定功率40 W，额定电压36 V，符号 保护电阻R2，符号 电磁开关，符号 蓄电池E，电压36 V，内阻很小；开关S，导线若干．‎ ‎(2)回答下列问题．‎ ‎①如果励磁线圈的电阻为200 Ω，励磁线圈允许加的最大电压为________ V，保护电阻R2的阻值范围为________ Ω.‎ ‎②在有些应用电磁开关的场合，为了安全，往往需要在电磁铁吸合铁片时，接线柱3、4之间从断开变为接通．为此，电磁开关内部结构应如何改造？请结合本题中电磁开关内部结构图说明．‎ ‎③任意举出一个其他的电磁铁应用的例子．‎ ‎【答案】(1)电路原理如下图所示．‎ ‎(2)①20　160～520‎ ‎②把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧，保证当电磁铁吸合 铁片时，3、4之间接通：不吸合时，3、4之间断开．③电磁起重机(电铃、电磁阀门等)‎ 说明　本题以传感器和电磁开关设置新的情景，考查学生灵活运用相关知识和新的信息解决实际问题的能力，体现了对学生探究能力的考查，属于较难题目． 学 ‎ 例8　电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表的电流的两倍．某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法)，实验室提供材料器材如下：‎ 待测电压表(量程3 V，内阻约为3 000欧)，电阻箱R0(最大阻值为99 999.9欧)，滑动变阻器R1(最大阻值100欧，额定电压‎2 A)，电源E(电动势6 V，内阻不计)，开关两个，导线若干 ‎(1)图中虚线框内为同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将电路图补充完整．‎ ‎(2)根据设计的电路写出步骤________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________.‎ ‎(3)将这种方法测出的电压表内阻记为RV′与内阻的真实值RV相比RV′________RV(填“>”“＝”或“<”)．主要理由是__________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________.‎ ‎【答案】(1)见解析图　(2)见【解析】(3)>　见解析 说明　 本题要求学生自主设计并写出实验步骤，具有开放性．考查学生在平时自己动手做实验的基础上进行独立思考、设计实验方案，并运用正确的 学术语描述的能力，属于较难的题目． ‎ 例9 (1)为了测量电阻，现取一只已经完成机械调零的多用电表，如图甲所示，请根据下列步骤完成电阻测量：‎ ‎①将 旋转到电阻挡“×‎100”‎的位置.‎ ‎②将插入“＋”、“－”插孔的表笔短接，旋动部件________(选填“C”或“D”)，使指针对准电阻的“‎0”‎刻度线.‎ ‎③将调好零的多用电表按正确步骤测量一电学元件P的电阻，P的两端分别为a、b，指针指示位置如图甲所示.为使测量比较精确，应将选择开关旋到________(选填“×‎1”‎、“×‎10”‎、“×1 ”)的倍率挡位上，并重新调零，再进行测量.‎ 图2‎ ‎(2)多用电表电阻挡的内部电路如图乙虚线框中所示，电源电动势为E、内阻为r，R0为调零电阻，Rg为表头内阻，电路中电流I与待测电阻的阻值Rx的关系式为________；‎ 图3‎ ‎(3)某同学想通过多用电表中的欧姆挡去测量一量程为3 V的电压表内阻.该同学将欧姆挡的选择开关拨至“×1 ”的倍率挡，并将红、黑表笔短接调零后，应选用图3中________(选填“A”或“B”)方式连接.在进行了正确的连接、测量后，欧姆表的读数如图4甲所示，读数为________ Ω，这时电压表的读数为如图乙所示.若该欧姆挡内阻为24 Ω，则可算出欧姆挡内部所用电池的电动势为________ V(计算结果保留两位有效数字).‎ 图4‎ ‎【答案】(1)D　“×10”　(2)I＝　(3)A　30 　2.9‎ ‎【解析】(1)②将插入“＋”、“－”插孔的表笔短接，旋动部件D，使指针对准电阻的“0”刻度线；③针 例11 用如图所示电路测量电源的电动势和内阻.实验器材：待测电源(电动势约3 V，‎ 内阻约2 Ω)，保护电阻R1(阻值10 Ω)和R2(阻值5 Ω)，滑动变阻器R，电流表A，电压表V，开关S，导线若干.‎ 实验主要步骤：‎ ‎(ⅰ)将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；‎ ‎(ⅱ)逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相应电流表的示数I；‎ ‎(ⅲ)以U为纵坐标，I为横坐标，作UI图线(U、I都用国际单位)；‎ ‎(ⅳ)求出UI图线斜率的绝对值 和在横轴上的截距a.‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)电压表最好选用________；电流表最好选用________.‎ A.电压表(0～3 V，内阻约15 Ω)‎ B.电压表(0～3 V，内阻约3 Ω)‎ C.电流表(0～200 mA，内阻约2 Ω)‎ D.电流表(0～30 mA，内阻约2 Ω)‎ ‎(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大.两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是________.‎ A.两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱 B.两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱 C.一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱 D.一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端接线柱 ‎(3)选用 、a、R1和R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E＝________，r＝________，代入数值可得E和r的测量值.‎ ‎【答案】(1)A　C　(2)C　(3) a　 －R2‎ ‎1. 某同学利用如图甲所示的装置验证力的平行四边形定则.在竖直放置、贴有白纸的木板上固定有两个轻质小滑轮，细线AB和OC连接于O点，细线AB绕过两滑轮，D、E是细线与光滑滑轮槽的两个切点.在细线末端A、B、C三处分别挂有不同数量的相同钩码.设所挂钩码个数分别用N1、N2、N3表示.挂上适当数量的钩码，当系统平衡时进行相关记录.改变所挂钩码的数量，重复进行多次实验.‎ ‎　‎ ‎(1)下列关于本实验操作的描述，正确的有________.‎ a.需要利用天平测出钩码的质量 b.∠EOD不宜过大 c.两滑轮的轴心不必处于同一条水平线上 d.每次实验都应使细线的结点O处于同一位置 ‎(2)每次实验结束后，需要记录的项目有N1、N2、N3的数值和________.‎ ‎(3)该同学利用某次实验结果在白纸上绘制了如图乙所示的实验结果处理图，则根据你对本实验的理解，要验证力的平行四边形定则，还需对该图作出如下完善：________.‎ ‎【答案】(1)bc　(2)OC、OD、OE三段细线的方向　(3)过O点作出与FOC等大反向的力F′‎ ‎【解析】(1)用钩码的个数可以代表拉力的大小，因此不需要测量钩码的质量，故a错误； ‎ ‎2. 为验证“拉力做功与物体动能变化的关系”，某同学到实验室找到下列器材：长木板(一端带定滑轮)、电磁打点计时器、质量为‎200 g的小车、质量分别为‎10 g、‎30 g和‎50 g的钩码、细线、学生电源(有“直流”和“交流”挡).该同学进行下列操作：‎ A.组装实验装置，如图(a)所示 B.将质量为‎200 g的小车拉到打点计时器附近，并按住小车 C.选用‎50 g的钩码挂在拉线的挂钩P上 D.释放小车，接通打点计时器的电源，打出一条纸带 E.在多次重复实验得到的纸带中选出一条点迹清晰的纸带，如图(b)所示 F.进行数据采集与处理 请你完成下列问题：‎ ‎(1)进行实验时，学生电源应选择用________挡(选填“直流”或“交流”).‎ ‎(2)该同学将纸带上打出的第一个点标为“‎0”‎，且认为打“‎0”‎时小车的速度为零，其后依次标出计数点1、2、3、4、5、6(相邻两个计数点间还有四个点未画)，各计数点间的时间间隔为0.1 s，如图(b)所示.该同学测量出计数点0到计数点3、4、5的距离，并标在图(b)上.‎ 则在打计数点4时，小车的速度大小为________ m/s；如果将钩码的重力在数值上当作小车所受的拉力，则在打计数点0到4的过程中，拉力对小车做的功为_____ J，小车的动能增量为________ J.(取重力加速度g＝‎9.8 m/s2，结果均保留两位有效数字)‎ ‎(3)由(2)中数据发现，该同学并没有能够得到“拉力对物体做的功等于物体动能增量”的结论，且对其他的点(如2、3、5点)进行计算的结果与“‎4”‎计数点相似.你认为产生这种实验结果的主要原因有(写出两条即可)‎ ‎①________________________________________________________________________；‎ ‎②________________________________________________________________________.‎ ‎【答案】(1)交流 ‎(2)0.58　5.9×10－2　3.4×10－2‎ ‎(3)①小车质量不满足远大于钩码质量；②没有平衡摩擦力；③没考虑钩码动能的增加. 学 ‎ ‎3. 某同学利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图所示.气垫导轨与水平桌面的夹角为θ，导轨底端P点有一带挡光片的滑块，滑块和挡光片的总质量为M，挡光片的宽度为b，滑块与沙桶由跨过轻质光滑定滑轮的细绳相连.导轨上Q点固定一个光电门，挡光片到光电门的距离为d.‎ ‎(1)实验时，该同学进行了如下操作：‎ ‎①开启气泵，调节细沙的质量，使滑块处于静止状态，则沙桶和细沙的总质量为________；‎ ‎②在沙桶中再加入质量为m的细沙，让滑块从P点由静止开始运动.已知光电门记录挡光片挡光的时间为Δt，则滑块通过Q点的瞬时速度为________.‎ ‎(2)在滑块从P点运动到Q点的过程中，滑块的机械能增加量ΔE1＝________，沙桶和细沙的机械能减少量ΔE2＝________.在误差允许的范围内，如果ΔE1＝ΔE2，则滑块、沙桶和细沙组成的系统机械能守恒.‎ ‎【答案】(1)①Msin θ　② ‎(2)M()2＋Mgdsin θ　(Msin θ＋m)gd－(Msin θ＋m)()2‎ ‎4. 某研究小组设计了一种“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案.如图所示，A是可固定于水平桌面上任意位置的滑槽(滑槽末端与桌面相切)，B是质量为m的滑块(可视为质点).‎ ‎　‎ 第一次实验，如图(a)所示，将滑槽末端与桌面右端M对齐并固定，让滑块从滑槽最高点由静止滑下，最终落在水平地面上的P点，测出滑槽最高点距离桌面的高度h、M距离地面的高度H、M与P间的水平距离x1；‎ 第二次实验，如图(b)所示，将滑槽沿桌面向左移动一段距离并固定，让滑块B再次从滑槽最高点由静止滑下，最终落在水平地面上的P′点，测出滑槽末端与桌面右端M的距离L、M与P′间的水平距离x2.‎ ‎(1)在第二次实验中，滑块到M点的速度大小为________.(用实验中所测物理量的符号表示，已知重力加速度为g).‎ ‎(2)通过上述测量和进一步的计算，可求出滑块与桌面间的动摩擦因数μ，下列能引起实验误差的是________.(选填序号)‎ A.h的测量 B.H的测量 C.L的测量 D.x2的测量 ‎(3)若实验中测得h＝‎15 cm、H＝‎25 cm、x1＝‎30 cm、L＝‎10 cm、x2＝‎20 cm，则滑块与桌面间的动摩擦因数[ :学。 。 。X。X。 ]‎ μ＝________.(结果保留1位有效数字)‎ ‎【答案】(1)x2　(2)BCD　(3)0.5 学 ‎ ‎5. 某同学利用图所示电路测量量程为2.5 V的电压表的内阻(内阻为数千欧姆)，可供选择的器材有：电阻箱R(最大阻值99 999.9 Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值50 Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值5 Ω)，直流电源E(电动势3 V)，开关1个，导线若干.‎ 实验步骤如下 ‎①按电路原理图连接线路；‎ ‎②将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图中最左端所对应的位置，闭合开关S；‎ ‎③调节滑动变阻器，使电压表满偏；‎ ‎④保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00 V，记下电阻箱的阻值.‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)实验中应选择滑动变阻器________(填“R‎1”‎或“R‎2”‎).‎ ‎(2)根据电路图将图中实物图连线.‎ ‎(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0 Ω，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为________Ω(结果保留到个位).[ :学 XX ]‎ ‎(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为________(填正确答案标号).‎ A.100 μA B.250 μA C.500 μA D.1 mA ‎【答案】(1)R1　 (2)见解析图 　(3)2 520 　(4)D ‎6. 要测绘一个标有“3 V　0.6 W”小灯泡的伏安特性曲线，要求灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3 V，并便于操作.已选用的器材有：‎ 直流电源(电压为4 V)；‎ 电流表(量程为0～0‎.6 A，内阻约0.5 Ω)；‎ 电压表(量程为0～3 V，内阻约3 Ω)；‎ 开关一个、导线若干.‎ ‎ (1)实验中所用的滑动变阻器应选下列中的______(填字母代号).‎ A.滑动变阻器(最大阻值10 Ω，额定电流‎1 A)‎ B.滑动变阻器(最大阻值1 Ω，额定电流‎0.3 A)‎ ‎(2)图甲为某同学在实验过程中完成的部分电路连接的情况，请你帮他完成其余部分的线路连接.(用笔画线表示对应的导线)‎ ‎(3)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示.由曲线可知小灯泡的电阻随电压增大而________(填“增大”“不变”或“减小”).‎ ‎(4)如果某次实验测得小灯泡两端所加电压如图丙所示，请结合图线算出此时小灯泡的电阻是________ Ω.(保留两位有效数字)‎ ‎(5)根据实验得到的小灯泡的伏安特性曲线，下列分析正确的是________.‎ A.测得的小灯泡正常发光的功率偏小，主要是由于电压表内阻引起 B.测得的小灯泡正常发光的功率偏小，主要是由于电流表内阻引起 C.测得的小灯泡正常发光的功率偏大，主要是由于电压表内阻引起 D.测得的小灯泡正常发光的功率偏大，主要是由于电流表内阻引起 ‎【答案】(1)A　(2)见解析图　(3)增大　(4)12　(5)C ‎【解析】(1)由于采用分压式接法，为方便实验操作，滑动变阻器应选A. 学 ‎ ‎(2)描绘小灯泡的伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压式接法，灯泡正常发