高中物理实验(二轮复习用包括力学实验电学实验)山东考区.ppt

高 中 物 理 实 验 专 题 复 习 单位制和实验 主 题 内 容 要 求 说明 单 位 制 要知道中学物理中涉及到的 国际单位制的基本单位和其 他物理量的单位。包括小时 、分、升、电子伏特（eV） 知道国际单 位制中规定 的单位符号 主题内 容 要 求 说明 实验与探 究 实验一：研究匀变速直线运动 实验二：探究弹力和弹簧伸长的 关系 实验三：验证力的平行四边形定 则 实验四：验证牛顿运动定律 实验五：探究动能定理 实验六：验证机械能守恒定律 实验七：测定金属的电阻率(同时 练习使用螺旋测微器) 实验八：描绘小电珠的伏安特性 曲线 实验九：测定电源的电动势和内 阻 实验十：练习使用多用电表 实验十一：传感器的简单使用 1要求会正确使用的仪 器主要有：刻度尺 、游标卡尺、螺旋 测微器、天平、秒 表、电火花计时器 或电磁打点计时器 、弹簧秤、电流表 、电压表、多用电 表、滑动变阻器、 电阻箱等。 2要求认识误差问题在 实验中的重要性， 了解误差的概念， 知道系统误差和偶 然误差；知道用多 次测量求平均值的 方法减小偶然误差 ；能在某些实验中 分析误差的主要来 源；不要求计算误 差。 3要求知道有效数字的 概念，会用有效数 字表达直接测量的 结果。间接测量的 有效数字运算不作 要求。 实验题六年高考汇总 年份题号考查查点 2007年23 题题 电电阻的测测量（滑动变动变 阻器）：仪仪器选选取、实实物连连接和实验实验 方案设设 计计等 2008年23 题题 电电阻测测量（磁敏电电阻）：实验实验 原理图设计图设计 、实验结实验结 果分析、图图像 数据分析等 2009年 23题题 力的合成：实验实验 操作的考察；电电学实验实验 ：图图像绘绘制及分析，原 理图设计图设计 等 2010年 23题题 1、牛顿顿第二定律：误误差分析、实验实验 方案对对比。2、多用电电表的应应 用及电电路故障的排除 2011年 23题题 1、动动摩擦因数的测测定：牛顿顿运动动定律及误误差分析2、电电学：图图像 的绘绘制及方案的比较较。 2012年21 题题题题 1、打点计时计时 器的纸带处纸带处 理 2、 力学：测测量金属的电电阻率 螺旋测测 微器得使用 力 学 实 验 回顾高考 （09）23(12分)请完成以下两小题。 某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋 （遵循胡克定律）和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细 绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别挂在 墙上的两个钉子A、B上，另一端与第三条橡皮筋连接，结点为O， 将第三条橡皮筋的另一端通过细胞挂一重物。 为完成实验，下述操作中必需的是 。 A测量细绳的长度 B测量橡皮筋的原长 C测量悬挂重物后橡皮筋的长度 D记录悬挂重物后结点O的位置 钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次实验证， 可采用的方法是 （10）23（12分）请完成以下两小题。 （1）某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系。 弹簧秤固定在一合适的木板上，桌面的右边 缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮， 细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩 和矿泉水瓶连接。在桌面上画出两条平行线 MN、PQ，并测出间距。开始时将木板置于 MN处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚 开始运动为止，记下弹簧秤的示数F0， 以此表示滑动摩擦力的大小。再将木板放 回原处并按住，继续向瓶中加水后 ，记下弹簧秤的示数F1，然后释放木板，并用秒表记下木板运 动到PQ处的时间。 木板的加速度可以用d、t表示为a ；为了减小测量加 速度的偶然误差可以采用的方法是（一种即可） 。 改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与弹簧秤示数F1的关 系。下列图象能表示该同学实验结果的是 。 (11) 23.（12分）某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因 数”的实验方案。如图所示，将一个小球和一个滑块用细绳连接， 跨在斜面上端。开始时小球和滑块均静止，剪断细绳后，小球 自由下落，滑块沿斜面下滑，可先后听到小球落地和滑块撞击 挡板的声音。保持小球和滑块释放的位置不变，调整挡板位 置，重复以上操作，直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡 板的声音。用刻度尺测出小球下落的高度H、滑块释放点与 挡板处的高度差h和沿斜面运动的位移x。（空气阻力对本实 验的影响可以忽略） 滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为_。 滑块与斜面间的动摩擦因数为_。 以下能引起实验误差的是_。 a滑块的质量 b当地重力加速度的大小 c长度测量时的读数误差 d小球落地和滑块撞击挡板不同时 x h H 挡板 （12）21.（13分） （1）某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面 上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后， 物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）。从纸带 上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的 距离如图所示。打点计时器电源的频率为50Hz。 通过分析纸带数据，可判断物块在相邻计数点 和 之 间某时刻开始减速。 计数点5对应的速度大小为 m/s，计数点6对应的速度大 小为 m/s。（保留三位有效数字）。 物块减速运动过程中加速度的大小为a= m/s2,若用a/g来计算 物块与桌面间的动摩擦因数（g为重力加速度），则计算结果比动摩 擦因数的真实值 （填“偏大”或“偏小”）。 【热点考向1】游标卡尺和螺旋测微器的读数 【典例1】（2012广州一模）（1）用游标为20分度的卡尺测 量某物体的长度如图甲，由图可知其长度为_mm； （2）用螺旋测微器测量某物体的直径如图乙，由图可知其直 径为_mm。 跟踪练习： 【热点考向2】纸带类实验问题的处理 【典例2】（2012黄冈一模）物理小组 在一次探究活动中测量滑块与木板之间的 动摩擦因数，实验装置如图。 一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板 上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通 过跨过定滑轮的细线与托盘连接；打点计时器使用的交流电源 的频率为50 Hz。开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块 开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点。 （1）如图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2 、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点（ 图中未标出），计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算 的加速度a=_(保留三位有效数字)。 (2)为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有_。 （填入所选物理量前的字母） A.木板的长度l B.木板的质量m1 C.滑块的质量m2 D.托盘和砝码的总质量m3 E.滑块运动的时间t （3）滑块与木板间的动摩擦因数_（用被测物 理量的字母表示，重力加速度为g），与真实值相比，测量的 动摩擦因数_（选填“偏大”或“偏小”）。写出 支持你的看法的一个论据：_。 答案：(1)0.495 m/s2至0.497 m/s2之间均可 (2)C、D (3) 偏大 存在纸带与限位孔之间的阻力等 【规律总结】纸带的三大应用 （1）由纸带确定时间 要区别打点计时器打出的点与人为选取的计数点之间的区别与 联系，便于测量和计算，一般每五个点取一个计数点，这样时 间间隔为t=0.025 s=0.1 s。 （2）求解瞬时速度 利用做匀变速运动的物体在一段时间内的平均速度等于中间时 刻的瞬时速度。如图所示，求打某一点的瞬时速度，只需在这 一点的前后各取相同时间间隔T的两段位移sn和sn+1，则打n点时 的速度 。 （3）用“逐差法”求加速度 如图所示 因为 所以 。 【热点考向3】应用图象分析实验数据 【典例3】（2012南京二模）某实验小组在实验室做“验证 牛顿运动定律”的实验： （1）甲同学在物体所受合外力不变时，改变物体的质量，得 到数据如表所示。 实验实验 次数 物体质质量 m/kg 物体的加速 度a/ms-2 物体质质量的倒 数 1m/kg-1 1 0.20 0.78 5.00 2 0.40 0.38 2.50 3 0.60 0.25 1.67 4 0.80 0.20 1.25 5 1.00 0.16 1.00 根据表中的数据，在如图所示的坐标中描出相应的实验数据 点，并作出 图象。 由 图象你得出的结论为_。 物体受到的合力大约为_。(结果保留两位有效数字) （2）乙同学在保持小车质量不变的情况下，通过多次改变对 小车的拉力，由实验数据作出的a-F图象如图所示，则该图象 中图线不过原点的原因是_，小车 的质量为 _kg。（保留两位有效数字） 【解题指导】解答此题应注意以下三点： （1）描点后，画图象时，若图象是直线，则用刻度尺参考描 出的点画直线。并延长与坐标轴相交。 （2）画出图象后，要分析其斜率、在坐标轴上的截距的物理 意义。 （3）若画出的图象不符合要求，要分析其原因。 【规范解答】（1）描点，画出 图象如图所示。 分析图象，得出的结论是当物体所受外力不变时，物体的加 速度与质量成反比。 由牛顿第二定律F=ma得， ，即图线的斜率等于小车 所受的合外力，大小为 。 （2）由图象可得拉力等于零时，加速度不等于零，故木板倾 角过大；由牛顿第二定律F=ma得， ，即图线的斜率等 于小车质量的倒数，小车质量大小为 。 答案：见规范解答 【规律总结】用图象处理数据的四个要求 图象法是物理实验中广泛应用的处理实验数据的方法，以下为 作图的规则： （1）作图一定要用坐标纸，坐标纸的大小要根据有效数字的 位数和结果的需要来定； （2）要标明轴名、单位，在轴上每隔一定的间距按有效数字 的位数标明数值； （3）图上的连线不一定通过所有的数据点，应尽量使数据点 合理地分布在线的两侧； （4）作图时常通过选取适当的坐标轴使图线线性化，即“变 曲为直”。 （5）要把所画直线延长与坐标轴相交 电 学 实 验 回顾高考 （07）23.（11分）检测一个标称值为5的滑动变阻器。可供使用的器材如下： A.待测滑动变阻器R x，全电阻约5 （电阻丝绕制紧密，匝数清晰可数） B.电流表A 1，量程0.6 A，内阻约0.6 C.电流表A 2，量程3 A，内阻约0.12 D.电压表V1 ，量程15 V，内阻约15 k E.电压表V 2，量程3 V，内阻约3 k F.滑动变阻器R，全电阻约20 G.直流电源E，电动势3 V，内阻不计 H.游标卡尺 I.毫米刻度尺 J.电键S、导线若干 （1）用伏安法测定R x的全电阻值，所选电流表为_（填“A 1”或“A 2”）， 所选电压表为_（填“V1”或“V 2”）。 （2）画出测量电路的原理图，并根据所画原理图将下图中实物连接成测量电路。 （3）为了进一步测量待测滑动变阻器电阻丝的电阻率，需要测量电阻丝的 直径和总长度，在不破坏变阻器的前提下，请设计一个实验方案，写出所需 器材及操作步骤，并给出直径和总长度的表达式。 （08）23.(12分)2007年诺贝尔物理学奖授予了两位发现“巨磁电阻”救应的物 理学家。材料的电阻随磁场的增加而增大的现象称为磁阻效应，利用这种效 应可以测量磁感应强度。若图l为某磁敏电阻在室温下的电阻一磁感应强度特 性曲线，其中RB,R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值。为了测量磁感 应强度B，需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值RB。请按要求完成下列实验。 (1)设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路，在图2的虚线框内画 出实验电路原理图(磁敏电阻及所处磁场已给出，待测磁场磁感应强度大小约 为0.61.0T，不考虑磁场对电路其它部分的影响)。要求误差较小。 提供的器材如下： A.磁敏电阻，无磁场时阻值Ro=150 B.滑动变阻器R，全电阻约20 C.电流表量程2.5mA，内阻约30 D.电压表，量程3V，内阻约3k E.直流电源E，电动势3V，内阻不计 F.开关S，导线若干 (2)正确接线后，将磁敏电阻置入待测磁场中，测量数据如下表 根据上表可求出磁敏电阻的测量值RB=_， 结合图1可知待测磁场的磁感应强度B=_T。 (3)试结合图1简要回答，磁感应强度B在00.2T和0.41.0T范 围内磁敏电阻阻直的变化规律有何不同? (4)某同学查阅相关资料时看到了图3所示的磁敏电阻在一定温 度下的电阻一磁感应强度特性曲线(关于纵轴对称)，由图线可 以得到什么结论? (2)为了节能和环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统。光控开头可 采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件（照 度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为1x）。某光敏电阻Rp在 不同照度下的阻值如下表： 根据表中数据，请在给定的坐标系（见答题卡）中描绘出阻值随照度变化 的曲线，并说明阻值随照度变化的特点。 如图所示，当1、2两端所加电压上升至2V时，控制开关自动启动照明系统， 请利用下列器材设计一个简单电路，给1、2两端提供电压，要求当天色渐暗照 度降低至1.0(1x)时启动照明系统，在虚线框内完成电路原理图。 （不考虑控制开关对所设计电路的影响） 提供的器材如下： 光敏电阻Rp（符号 ，阻值见上表）； 直流电源E(电动势3V，内阻不计); 定值电阻：R1=10k，R2=20k，R3=40k（限选其中之一并在图中标出）；开 关S及导线若干。 电阻(k 照度（lx）0.20.40.60.81.01.2 )754028232018 09年 （2）在测定金属电阻率的实验中，某同学连接电路如图所示。 闭合电键后，发现电路有故障（已知电源、电表和导线均完好， 电源电动势为E）： 若电流表示数为零、电压表示数为E， 则发生故障的是 （填“待 测金属丝”“滑动变阻器”或“电键”）。 若电流表、电压表示数均为零，该同学利用 多用电表检查故障。先将选择开关旋至 档（填“欧姆100”“直流电压10V”或“直流电流2.5mA”），再将 （填“红”或“黑”）表笔固定在a接线柱，把另一支表笔依次接b、 c、d接线柱。若只有滑动变阻器断路，则多用电表的示数依次 是 、 、 。