浙江版高考物理总复习专题十七实验与探究课件.pptx

专题十七实验与探究,高考物理（浙江专用）,考点一力学实验考向基础一、力学基本仪器的使用1.有效数字与误差(1)有效数字:带有一位不可靠数字的近似数字叫有效数字,而这位不可靠数字往往是产生于测量时的估读,有效数字位数是从数字左边第一位不为零的数字算起的,如0.012为2位有效数字;有效数字与物理量的单位无关,如1000mm与1.000m均为4位有效数字;乘方不算有效数字,如1.00102m为3位有效数字。,考点清单,(2)误差:测量值与真实值的差异叫误差。,2.基本仪器的使用(1)游标卡尺和螺旋测微器的读数a.游标卡尺的读数,注电源频率为50Hz,通常情况n取5,故相邻两计数点的时间间隔为0.1s。,二、力学实验1.探究小车速度随时间变化的规律(1)由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法如图所示,0、1、2、为时间间隔相等的各计数点,x1、x2、x3、为相邻两计数点间的距离,若x=x2-x1=x3-x2=x4-x3=C(常量),即若两连续相等的时间间隔里的位移之差为恒量,则与纸带相连的物体的运动为匀变速直线运动。,(2)由纸带求运动物体加速度的方法a.用“逐差法”求加速度即根据x4-x1=x5-x2=x6-x3=3aT2(T为相邻两计数点间的时间间隔)求出。a1=、a2=、a3=,再算出a1、a2、a3的平均值作为物体运动的加速度,a=。b.用v-t图像法求加速度,即先根据vn=求出所选的各计数点对应的瞬时速度,后作出v-t图像,图线的斜率即物体运动的加速度。(3)实验注意事项a.细绳尽可能与木板平行,以确保细绳对小车的拉力不变;b.开始释放小车时,小车应尽量靠近打点计时器;c.小车的加速度应适当大一些,以能在纸带长约50cm的范围内清楚地取78个计数点为宜;d.为防止钩码落地撞坏以及小车跟定滑轮相撞,应采取一些防范措施;e.要区别计时器打出的点与人为选取的计数点(一般隔4个打出的点取1个计数点),选取的计数点不少于6个;,f.不要分段测量各段位移,应尽可能地一次测量完毕,读数时估读到毫米的下一位。2.探究求合力的方法(1)实验原理结点受三个共点力作用处于平衡状态,则F1、F2的合力必与F3平衡,改用一个拉力F使结点仍到同一位置,则F必与F1、F2的合力等效,与F3平衡,以F1、F2为邻边作平行四边形求出合力F,比较F与F的大小和方向,探究出求合力时的平行四边形定则。(2)注意事项a.同一实验中的两个弹簧测力计的选取方法是:将两个弹簧测力计钩好后对拉,若两个弹簧测力计在拉的过程中,读数相同,则可选,若不,同,应另换,直至相同为止,使用时弹簧测力计与板面平行;b.在满足合力不超过弹簧测力计量程及橡皮条形变不超过弹性限度的条件下,应使拉力尽量大一些,以减小误差;c.画力的图示时,应该选定恰当的标度,尽量使图画得大一些,但也不要太大而画出纸外,要严格按力的图示要求和几何作图法作出合力;d.在同一次实验中,橡皮条拉长后的结点位置一定要相同;e.由作图法得到的F和实际测量得到的F不可能完全重合,但在误差允许范围内可认为F和F重合即可。(3)误差分析本实验误差的主要来源除弹簧测力计本身的误差外,还有读数误差、作图误差,因此读数时眼睛一定要正视,要按有效数字正确读数和记录,两,力的对边一定要平行。两个分力F1、F2间夹角越大,用平行四边形作图得出的合力F的误差F也越大,所以实验中不要把取得太大。细线与弹簧测力计轴线要共线,且都与板面平行。3.探究加速度与力、质量的关系实验设计思路,由x=at2知xa纸带法拉力作为合力(1)实验原理本实验中,研究的参量有F、m、a,要探究它们的关系,可以控制参量m一定,研究a与F的关系;控制参量F一定,研究a与m的关系。(2)注意事项a.平衡摩擦力不准确造成误差。平衡摩擦力的方法是在长木板的一端垫上小木块,使其适当倾斜,利用小车重力沿斜面向下方向的分力与摩擦力平衡。b.判断小车是否做匀速直线运动,一般可目测,必要时可以打一条纸带,看上面各点间的距离是否均匀。c.安装器材时,要调整滑轮的高度,使拴小车的细绳与斜面平行,且砝码盘应在平衡摩擦力之后再挂上。d.为使所作的a-F图像和a-图像趋于精确,每个图都要求至少取5条以上的纸带。每取一条纸带时,要同时在纸带上记录相应的外力和小车质量的数据,并编号填表。e.描点作图时,应使尽可能多的点落在直线上,其余的点均匀分布在直线的两侧,舍去个别误差较大的点。f.改变小车的质量或拉力的大小时,改变量应尽可能大一些,但应满足砝码盘和盘内砝码的总质量远小于小车和车上砝码的总质量。一般来说,砝码盘和盘内砝码的总质量不超过小车和车上砝码总质量的10%。,(3)误差分析a.质量的测量误差,纸带上各计数点间距离的测量误差等都会对实验结果造成影响,这些属于“偶然误差”。b.因实验原理不完善造成误差系统误差小车受到的外力应该是细绳的拉力,而计算时,采用的是砝码盘和盘内砝码的总重力mg,这两者之间存在着差异。由于砝码盘和盘内砝码也做匀加速直线运动,故其所受合外力不为零,mgF,F为细绳上的张力,也是细绳对小车的拉力。用这种方法得到的结果必然存在误差,因此本实验要求砝码盘和盘内砝码的总质量远小于小车和车上砝码的总质量。,c.平衡摩擦力不准确从而造成误差如果忘记了平衡摩擦力或平衡摩擦力不准确都会造成误差。4.研究平抛运动(1)实验原理使小球做平抛运动,利用描迹法描绘小球的运动轨迹,建立坐标系,测出轨迹曲线上某一点的坐标x和y,由公式:x=v0t和y=gt2,可得v0=x,(2)注意事项a.固定斜槽时,要保证斜槽末端的切线水平,保证小球的初速度水平;b.固定木板时,木板必须处在竖直平面内且与小球运动轨迹所在的竖直平面平行,固定时要用重垂线检查坐标纸竖线是否竖直;c.小球每次从斜槽上的同一位置由静止释放,为此,可在斜槽上某一位置固定一个挡板;d.要在斜槽上适当高度释放小球,使它以适当的水平初速度抛出,其轨迹由木板左上角到达右下角,这样可以减小测量误差;e.在取下坐标纸前,应在坐标纸上记下小球飞离槽口时球心位置O,坐标原点不是槽口的端点,而是球心在木板上的投影点。,(3)误差分析小球初速度是否水平、运动轨迹是否与木板平行和空气阻力是产生系统误差的原因。减小偶然误差的方法:a.计算小球初速度时应选择距抛出点较远的一些点为宜,以便于测量和计算;b.描绘轨迹时,应使平滑曲线尽可能过多数点,且使不在曲线上的点尽可能分布在曲线两侧;c.在读取和处理实验数据时多取几位有效数字。,5.探究做功与物体速度变化的关系(1)实验设计思路,(2)实验原理a.改变功的大小:采用如图所示的实验装置,用1条、2条、3条、同样的橡皮筋将小车拉到同一位置释放,橡皮筋拉力对小车所做的功依次记为W、2W、3W、。,b.确定速度的大小:小车获得的速度v可以由纸带和打点计时器测出,即算出匀速段的速度。c.寻找功与速度变化的关系:以橡皮筋对小车做的功为纵坐标,小车获得的速度的平方为横坐标,作出W-v2图像。分析该图像,可以得知橡皮筋对小车做的功与小车获得的速度的定量关系。,(3)注意事项本实验是为了探究橡皮筋对小车做的功与小车获得的速度间的关系,为此,必须排除摩擦力的干扰,所以要平衡摩擦力,即木板的倾斜程度应满足重力沿斜面向下的分力等于小车受到的阻力。(4)误差分析a.橡皮筋的长度、粗细不一,使橡皮筋的拉力与橡皮筋的条数不成正比。b.没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不准确。6.验证机械能守恒定律(1)实验原理,通过重物的自由落体运动来验证机械能守恒定律。先用纸带记录重物的运动,并得到下落高度为h时重物的瞬时速度v;然后比较减少的重力势能mgh和增加的动能mv2,看它们在实验误差允许的范围内是否相等。若相等,则验证了机械能守恒定律。计算打第n个点时瞬时速度的方法是:测出第n个点的相邻两段相等时间T内下落的距离xn和xn+1,由公式vn=或vn=计算,如图所示。,(2)注意事项a.实验中打点计时器的安装,重物与纸带、限位孔必须在同一竖直线上,以减小摩擦阻力;b.实验时必须先接通电源,让打点计时器正常工作后才能松开纸带让重物下落;c.本实验中的重力加速度g必须是当地的重力加速度,而不是纸带的加速度a。d.无需测量重物的质量。,(3)误差分析.实际上重物和纸带下落过程中要克服阻力(主要是打点计时器的阻力)做功,故动能的增加量必定稍小于势能的减少量,这属于系统误差。减少空气阻力影响的方法是:使纸带下挂的重物重力大些,且体积要小。.打点计时器产生的误差:a.由于交流电周期的变化,引起打点时间间隔变化而产生误差;b.计数点选择不好,振动片振动不均匀、纸带放置方法不正确引起摩擦,造成实验误差;.由于测长度带来的误差属于偶然误差,减小办法:一是测距离时都从0点量起,二是多测几次取平均值。,7.探究单摆周期与摆长的关系(1)实验原理单摆在偏角m2。步骤2安装好实验装置,使槽的末端的切线水平,将一木条竖直固定在右侧。,步骤3先不在斜槽的末端B点放小球m2,让小球m1从顶端自A处静止释放,记下小球在竖直平面上的落点位置E。步骤4将小球m2放在斜槽末端B点,让小球m1从顶端自A处静止释放,使它们碰撞,记下小球m1和m2在竖直平面上的落点位置。步骤5找出小球放在斜槽末端时小球球心对应的木条上的等高点C。步骤6用刻度尺量出各落点到C点的距离,图中D、E和F是记下的三个落点,且到C点的距离分别为LD、LE、LF。请回答下列问题:(1)小球m1与m2发生碰撞后,m1的落点是图中点。(2)用测量的物理量表示碰撞中不变量的等式为。,解题思路理解利用平抛测速度的原理及用位移替代速度的思想方法。,解析(1)两小球碰撞后,m1的速度一定小于m2的速度,经过相同的水平位移,m1的运动时间较长,在竖直方向下落的距离较大,所以F点应是m1的落点。(2)设B点到竖直木条的距离为x,小球下落距离为y,有x=vt,y=gt2,可得v=,所以v,故动量守恒定律的表达式为=+。,答案(1)F(2)=+,考点二电学实验考向基础一、电学基本仪器的使用1.电流表和电压表分别用来测量电流和电压的仪器。电流表常用的有0.6A和3A两种量程,而电压表常用的有3V和15V两种量程。使用方法和注意事项如下:(1)选择适当的量程。根据被测电流或电压值的大小选择量程,指针偏转后位于满偏刻度的2/3左右为宜。如果量程选择太大,指针偏转太小,会造成较大的测量误差。(2)正确接入电路。电流表应串联在被测电路中,电压表应并联在被测电路两端,两种表都应使电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出。,(3)正确读数。读数时应使视线垂直于刻度盘面。学生实验所用电表的3V和3A量程要估读到分度值的1/10,15V量程估读到分度值的1/5,0.6A量程估读到分度值的1/2。电表读数时,务必看清每大格及每小格所表示的数值。(4)注意内阻影响,电流表和电压表接入电路后一方面是作为仪器使用,一方面又是接入被测电路中的电阻。实验中没有特别要求时,一般不考虑它们的内阻对电路的影响,但在有些测量中,不能忽视,如伏安法测电阻等。,注意对内阻已知的电压表或电流表,可将电压表串联在电路中测量小电流I=;也可将电流表并联在电路中测量小电压U=IRA。2.多用电表的使用先机械调零,再选挡(电流、交直流电压或欧姆挡)。,(2)实验原理在实验过程中,读出并记录若干组小灯泡两端的电压U和电流I的读数,然后在坐标纸上以I为纵轴,以U为横轴画出I-U图线。(3)实验步骤a.适当选择电流表、电压表的量程,采用电流表外接法,按图中所示的电路原理图连接好实验电路。,b.滑动变阻器采用分压接法。把滑动变阻器的滑片调至滑动变阻器的A端,电路经检查无误后,闭合开关S。c.改变滑动变阻器滑片的位置,读出几组相应的电流表和电压表的示数I和U,记入记录表格内,断开开关S。d.在坐标纸上建立一个直角坐标系,纵轴表示电流I,横轴表示电压U,将所测数据在坐标系中描点,用平滑曲线将各数据点连接起来,便得到伏安特性曲线。e.拆去实验线路,整理好实验器材。,(4)注意事项a.因本实验要作出I-U图线,要求测出一组包括零在内的电压、电流值,所以,变阻器要采用分压接法;b.本实验中,因被测小灯泡电阻较小,所以实验电路必须采用电流表的外接法;c.开关闭合前变阻器滑片移到使灯泡两端电压为零处;d.开关闭合后,调节变阻器滑片的位置,使灯泡两端的电压逐渐增大,可在电压表读数每增加一个定值(如0.5V)时,读取一次电流值;调节滑片时应注意使电压表的示数不要超过小灯泡的额定电压;,e.在坐标纸上建立坐标系,横、纵坐标所取的标度比例应该适当,尽量使测量数据画出的图线占满坐标纸。连线一定要用平滑的曲线,不能画成折线。(5)误差分析a.测量电路存在系统误差,未考虑电压表的分流,造成测得的I值比真实值偏大;b.描绘I-U图线时作图不准确造成的偶然误差。,2.探究导体电阻与其影响因素(包括材料)的关系(1)实验设计思想,(2)实验原理用毫米刻度尺测金属丝导线接入电路的长度L,用螺旋测微器测导线的直径d,用伏安法测导线的电阻R,由R=,得=。(3)实验步骤a.用螺旋测微器在导线的三个不同位置上各测一次直径,取直径d的平均值,然后计算出导线的横截面积S。,b.将金属丝两端固定在接线柱上悬空拉直,用毫米刻度尺测量接入电路的金属丝长度L(即有效长度),反复测量三次,求出平均值。c.依照图中所示的电路图用导线把器材连好,并把滑动变阻器的阻值调至最大。,d.电路经检查无误后,闭合开关S,改变滑动变阻器滑片的位置,读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值,记入记录表格内,断开开关S,求出电阻R的平均值。e.将测得的R、L、d值,代入电阻率计算公式=中,计算出金属丝的电阻率。f.整理好实验器材,实验结束。(4)注意事项a.本实验中被测金属丝的电阻值较小,为了减小实验的系统误差,必须采用电流表外接法;,b.实验连线时,应先从电源的正极出发,依次将电源、开关、电流表、待测金属丝、滑动变阻器连成主干线路(闭合电路),然后再把电压表并联在待测金属丝的两端;c.测量被测金属丝的有效长度,是指测量待测金属丝接入电路的两个端点之间的长度,测量时应将金属丝拉直;d.闭合开关S之前,一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻值最大的位置;e.在用伏安法测电阻时,通过待测金属丝的电流I的值不宜过大(电流表用00.6A量程),通电时间不宜过长,以免金属丝的温度过高,造成其电阻率在实验过程中增大;f.求R的平均值可用两种方法:第一种是算出各次的测量值,再取平均值,第二种是用U-I图线的斜率来求出。若采用图像法,在描点时,要尽量使点间的距离拉大一些,连线时要让各点均匀分布在直线两侧,个别明显偏离较远的点可以不予考虑;g.连接实物图时,所连的导线要接到接线柱上;h.电流表与电压表的读数,注意有效数字的位数。(5)误差分析误差来源a.直径的测量;b.长度的测量;c.测量电路中电压表对电阻测量的影响;d.通电电流的大小不同,通电时间的长短不同,致使金属丝发热而温度不同,电阻率随之变化。,由于本实验采用电流表外接法,所以R测R真,由=,可知测真。3.练习使用多用电表(1)实验原理a.多用电表一般可以用来测电压、电流和电阻等,而且每一种测量都有几个量程。其外形如图所示,上半部分为表盘,表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度,下半部分为选择开关,它的四周刻着各种测量项目和量程。另外,还有欧姆调零旋钮、机械调零旋钮和测试笔的插孔等。,b.欧姆表测电阻的原理是闭合电路欧姆定律,欧姆表的内部电路结构如图所示。R为调零电阻,将红、黑表笔短接,进行欧姆调零时,指针满偏,根据闭合电路欧姆定律有Ig=;当红、黑表笔间接有未,知电阻Rx时,有I=,故每一个未知电阻都对应一个电流值I。我们在刻度盘上直接算出I对应的Rx的值,所测电阻即可从表盘上直接读出。由于I与R的非线性关系,表盘上的电流刻度是均匀的,其对应的电阻刻度却是不均匀的,电阻的零刻度在电流表满偏处。当Rx=Rg+R+r时,I=,指针半偏,所以欧姆表的内阻等于中值电阻。c.晶体二极管是半导体材料制成的,它有两个极,一个叫正极,一个叫负极,它的符号如图所示。,晶体二极管具有单向导电性(符号上的箭头表示允许电流通过的方向);当给二极管加正向电压时,它的电阻很小,电路导通;当给二极管加反向电压时,它的电阻很大,电路截止。(2)注意事项a.红表笔应插入面板上的“+”孔,黑表笔应插入“-”孔,当多用电表作为电流表或电压表使用时分别表示表头的高电势或低电势端;当多用电表作为欧姆表使用时,黑表笔(“-”)与内电源的正极相连,红表笔(“+”)与内电源的负极相连。这样电流总是从同一方向流过表头。b.与使用电压表、电流表一样,多用电表在使用前要进行机械调零(即观察指针是否指在刻线左端的零刻度处,若不指零,可用小螺丝刀,旋转定位螺丝)。c.使用欧姆挡测电阻时,还要进行“欧姆调零”,方法是:将选择开关置于欧姆挡(适当倍率),将两表笔短接,调整欧姆调零旋钮,使指针指在电阻刻度的零位上。,注意每变换一次欧姆挡的倍率,都要重新进行欧姆调零。d.关于欧姆挡量程的选择:使用欧姆挡测电阻时,指针指示在表盘中值电阻左右读数较准确。如某多用电表电阻刻度中央刻度为15,当待测电阻约为2k时,应选用欧姆挡的“100”挡,读数不要忘记乘以相应的倍率。e.测量时,待测电阻要与电源以及其他电阻断开,且不能用手接触表笔金属部分。f.测量完毕后,要把表笔从测试孔中拔出,并将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡。,4.测定电池的电动势和内阻(1)实验设计思想,(2)实验原理如图所示,改变R的阻值,从电压表和电流表中读出几组U、I值,利用闭合电路欧姆定律U=E-Ir求出几组E、r值,最后分别算出它们的平均值。用作图法来处理数据:即在坐标纸上以I为横坐标、U为纵坐标,用测出的几组I、U值画出U-I图像。如图所示。所得直线的纵截距即电动势值,图线斜率的绝对值即内阻r的值。,(3)实验步骤a.连接好电路。b.把变阻器的滑片移到使阻值最大的一端。c.闭合开关,调节变阻器,使电流表有明显示数,记录一组数据(I、U),用同样方法测量几组I、U值,记录在自己设计的表格中。d.断开开关,整理好器材。e.处理数据,用公式法和作图法两种方法求出电动势和内阻的值。,(4)注意事项a.为了使电源的路端电压变化明显,电源的内阻宜大些(选用已使用过一段时间的干电池);b.电源在大电流放电时极化现象较严重,电动势E会明显下降,内阻r会明显增大,故长时间放电不宜超过0.3A,短时间放电不宜超过0.5A,因此,实验中不要将I调得过大,读电表要快,每次读完后应立即断电;c.测出不少于6组I、U数据,且变化范围要大些,用方程组求解,要将测出的I、U数据中,第1组和第4组列方程组,第2组和第5组列方程组,第3组和第6组列方程组,分别解出E、r值再求平均值;d.画出U-I图线,要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直,线的两侧,个别偏离直线太远的点可舍去不予考虑,这样,就可使偶然误差得到部分抵消,从而提高精确度;e.计算内阻要在直线上任取两个相距较远的点,用r=计算出电源的内阻r。(5)误差分析a.测量电路存在系统误差,未考虑电压表的分流,使得测量电流小于电源的真实电流值。b.由于电压表的分流使电动势的测量值小于真实值,内阻的测量值小于真实值。考向突破,考向测绘小灯泡的伏安特性曲线1.滑动变阻器的连接方法电源和滑动变阻器按一定的连接方式组合,形成了供电电路的两种接线方式:限流式和分压式。,2.电流表的内、外接法,3.电学实验器材的选取原则及电路的实物连线(1)器材的选取原则a.安全性原则:实验中要保证电流、电压值既不超过仪表的量程,又不超过变阻器、小灯泡、电阻箱等器材所允许的最大值。b.精确性原则:在不违反安全性原则的前提下,尽量使测量结果更精确。c.简便性原则:在不违反前两个原则的前提下,尽量使测量电路简单好接,测量中的调节控制操作方便。(2)电路的实物连线a.总的原则:先串后并,接线到柱,注意量程和正负。,b.对限流电路,只需用笔画线当做导线,从电源正极开始,把电源、开关、滑动变阻器、“伏安法”四部分依次串联起来即可(注意电表的正负接线柱和量程,滑动变阻器应调到阻值最大处)。c.对分压电路,应该先把电源、开关和滑动变阻器的全部电阻丝三部分用导线连接起来,然后在滑动变阻器电阻丝两端之中任选一个接头,比较该接头和滑动头两点的电势高低,根据伏安法部分电表正负接线柱的情况,将“伏安法”部分接入该两点间。(注意滑动变阻器应调到使“伏安法”部分所接两点间阻值最小处)另外,要特别注意滑动变阻器的连接,有以下三种典型错误接法:,例3(2016浙江4月选考,18,5分)在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,小灯泡额定电压为2.5V、电流为0.3A。,图甲,图乙,(1)部分连线的实物图如图甲所示,请完成实物连接图;(2)某次实验中,当电流表的示数为0.18A,电压表的指针如图乙所示,则电压为V,此时小灯泡的功率是W;(3)正确测量获得的伏安特性曲线是下列图像中的(填字母)。,解析(1)本实验小灯泡电阻较小,采用电流表外接法,因为要描绘伏安特性曲线,电压要从零开始调节,所以变阻器采用分压式接法。(2)电压表读数为1.50V,由P=UI得,小灯泡功率为0.27W。(3)随着电压和电流的增大,小灯泡功率增大,温度升高,电阻值也增大,故图线如C图所示。,答案(1)如图所示(2)1.481.50均可0.27(3)C,例4(2018浙江11月选考,18,5分)为了比较精确地测定阻值未知的定值电阻Rx,小明设计了如图1所示的电路。图1,图2,(1)实验时,闭合开关S,滑动变阻器的滑片滑至合适位置保持不变,将c点先后与a、b点连接,发现电压表示数变化较大,电流表示数基本不变,则测量时应将c点接(选填“a点”或“b点”),按此连接测量,测量结果(选填“小于”、“等于”或“大于”)Rx的真实值。(2)根据实验测得的6组数据,在图2中描点,作出了两条图线。你认为正确的是(选填“”或“”),并由图线求出电阻Rx=。(保留两位有效数字),解析(1)由题中表述可知,c先后与a、b连接,电压表变化比较大,说明电流表的电阻对电路影响比较大,所以应该使用电流表外接法,即接a点,测量值比真实值偏小。(2)根据电路的接法,当电流为零时电压表示数也为零,故图线过原点,选,由斜率的倒数即电阻阻值可知,R=7.5。,答案(1)a点小于(2)7.5,考点三电磁感应实验考向基础一、探究电磁感应的产生条件1.实验原理只要改变穿过闭合回路的磁通量,就可以使闭合回路产生感应电流,感应电流的有无通过连接在回路中的电流表的指针是否偏转来判定。本实验应注意探究改变穿过闭合回路磁通量的多种方式。2.参考方案(1)向线圈中插拔磁铁,如图所示。,(2)模仿法拉第的实验,如图所示。,二、探究感应电流方向的规律电路连接好后,如图的四种情况,测量结果记录如表:,表1线圈内磁通量增加时的情况,表2线圈内磁通量减少时的情况,表1说明:当穿过线圈的磁通量增加时,感应电流的磁场方向跟原磁场方向相反。表2说明:当穿过线圈的磁通量减少时,感应电流的磁场方向跟原磁场方向相同。由此得出:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。三、探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系1.实验原理变压器是由原线圈、副线圈和铁芯组成的。电流通过原线圈时在铁芯中产生磁场,由于电流的大小、方向在不断变化,铁芯中的磁场也不断变化,变化的磁场在副线圈中产生感应电动势,副线圈就存在输出电,压。本实验通过与副线圈相连接的多用电表,观察原线圈电压变化时副线圈的输出电压的变化;通过改变原、副线圈匝数,探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系。2.注意事项(1)为了人身安全,只能使用低压交流电源,所用电压不要超过12V;(2)为了多用电表的安全,使用交流电压挡测电压时,先用最大量程试测。,考点四光学实验考向基础一、测定玻璃的折射率1.实验原理用插针法确定光路,找出跟入射光线相对应的折射光线;用量角器测出入射角i和折射角r;根据折射定律计算出玻璃的折射率n=。2.注意事项(1)玻璃砖要厚,用手拿玻璃砖时,只能接触玻璃毛面或棱,严禁用玻璃砖当尺子画界面;(2)入射角应在30到60之间;,(3)大头针要竖直插在白纸上,且玻璃砖每一侧两枚大头针P1与P2间、P3与P4间的距离应尽量大一些,以减小确定光路方向时造成的误差;(4)玻璃砖的折射面要画准;(5)由于要多次改变入射角重复实验,所以入射光线与出射光线要一一对应编号以免混乱。3.误差分析(1)确定入射光线、出射光线时的误差,故入射侧、出射侧所插两枚大头针间距离宜大点;(2)测量入射角与折射角时的误差。故入射角不宜过小,但入射角也不宜过大,过大则反射光较强,出射光较弱。,二、用双缝干涉测量光的波长(同时练习使用游标型测量头)1.实验原理实验时可以用灯丝为线状的灯泡作光源,在双缝前加一滤光片(红、绿均可),让双缝对准光源且双缝平行于灯丝,这样通过双缝的光为单色光。然后调节双缝的间距,即可在筒内带有刻度的光屏上得到单色光的干涉条纹,再从观察到的条纹中选若干条清晰的条纹,从屏上的刻度得出它们的间距,求出相邻两条亮(暗)纹的间距x。干涉图样中相邻两条亮(暗)纹间的距离x与双缝间的距离d、双缝到屏的距离l、单色光的波长之间满足=,可以求出。可以让学生观察白光的干涉条纹(不加滤光片,直接观察灯丝发出的光),在屏上可看到彩色条纹。2.注意事项(1)单缝和双缝应相互平行,其中心位于遮光筒的轴线上,双缝到屏的距离应相等;(2)测双缝到屏的距离l可用米尺测多次,取平均值;(3)测条纹间距x时,用测量头测出n条亮(暗)纹间的距离a,求出相邻的两条亮(暗)纹间的距离x=。,考向突破考向测定玻璃的折射率在测定玻璃砖折射率时有以下几种情况:1.如果插针P1、P2的连线与玻璃砖的交点过分靠近玻璃砖右侧,且入射角又大于某一数值,会出现隔着玻璃砖不能观察到P1、P2两插针的情况,此时的光路图如图所示,遇到这种现象,可将玻璃砖沿aa界面向右平移。,2.实验中一旦玻璃砖宽度所定的界面线aa和bb画好后,放置的玻璃砖就不要随便移动。虽然稍微上下平移玻璃砖对测量结果没有影响,其光路如图所示,但如果玻璃砖稍微斜移,测得的折射率就会发生变化。3.本实验可不用量角器而改用圆规和毫米刻度尺,如图所示,以入射点O为圆心,以折射光线OO为半径画圆,延长入射光线交圆于C点,然后过O和C分别作aa的垂线,得交点A和B,用毫米刻度尺测量OA和OB的长度,即可求出玻璃的折射率n。,n=4.本实验中如果采用的不是两面平行的玻璃砖,如采用三棱镜或半圆形玻璃砖,一样能测出折射率。,例1(2018浙江选考适应性测试,21)在“测定玻璃的折射率”实验中某同学在画玻璃砖边界时操作如图甲所示,请指出其不当之处:(写出一点即可)。实验中,已画好玻璃砖边界ab、cd后,不小心误将玻璃砖向上稍平移了一点,如图乙所示,其他操作正确,则测得玻璃的折射率将(选填“变大”、“不变”或“变小”)。,解析玻璃砖属精密仪器,不能用手触摸玻璃光学面,只能用手触摸毛玻璃处;应在玻璃砖边缘用笔点两个点,之后利用刻度尺连线,不能把玻璃砖当尺子用,以免损坏玻璃砖的光学面。如图所示,入射角和折射角与原来一样大,对折射率的测量没有影响。,答案用手触摸玻璃光学面或拿玻璃砖当尺子用不变,试题分析测定玻璃折射率的实验原理是折射定律n=。通过作光路图,将玻璃砖向上平移的光路图与未向上平移的光路图进行比较,分析入射角和折射角是否变化,由折射定律分析折射率的变化。,方法1学会操作操作是实验的核心,是有别于理性推理的地方,也是实验的魅力所在。要认真做好考试说明的十九个实验。,方法技巧,例1(1)在探究“滑块的加速度与质量的关系”的实验中,需要平衡滑块运动时受到的阻力,某同学设计了如图甲、乙两套方案。甲方案中,通过在砝码盘中添加砝码使滑块做匀速运动;乙方案中将木板调成倾斜,使滑块做匀速运动。在两套方案中,比较合理的是(填“甲”或“乙”)方案,理由是,(2)在探究“加速度与力、质量的关系”的实验中,某同学完成实验器材组装后,准备释放小车时的情景如图丙所示。请指出图中的错误或不妥之处(写出两处即可):,。,丙,解析(1)甲方案中改变滑块质量后,滑块所受的摩擦力是变化的,故无法平衡摩擦力;乙方案中,改变滑块质量后,重力沿斜面的分力mgsin始终等于摩擦力mgcos。故乙方案比较合理。(2)打点计时器没有用交流电源(答“用直流电源”也可以);小车应靠近打点计时器(答“小车离计时器太远”也可以);没有平衡摩擦力。,答案见解析,点拨只有真正掌握了“平衡摩擦力”这一操作的原因,才能解决第一小问。第二小问考查的是同学们对该实验的熟悉程度以及日常操作规范。本题真正做到了“考到”而非“考倒”。,方法2学会分析在做每一个实验时,要动手更要动脑,要斟酌每一个实验的细节,要理解和掌握实验操作中的注意事项。,例2在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,小车做匀加速直线运动,打点计时器接在50Hz的低压交变电源上。某同学在打出的纸带上每5个计时点取一个计数点,共取了A、B、C、D、E