高中物理解题方法总结 方法迁移型、设计型实验题选编练习和答案.doc

方法迁移型、设计型实验题选编练习和答案河北省鸡泽县第一中学 057350 吴社英手机137854079481.为测定木块与斜面之间的动摩擦因数，某同学让木块从斜面上端自静止起做匀加速下滑运动，如图1所示.他使用的实验器材仅限于：倾角固定的斜面（倾角未知） 木块 秒表 米尺.图1（1）实验中应记录的数据是_；（2）计算动摩擦因数的公式是_.（3）为了减小测量的误差，可采用的方法是_.解析：（1）d，L，h，t.（2）L=at2得a=，又a=gsingcos，而sin=，cos=，所以a=gg=，解之得：=.（3）多次测量求平均值.答案：（1）d，L，h，t （2） （3）多次测量求平均值2.某同学用下列方法测定重力加速度：（1）让水滴落到垫起来的盘子上，可以清晰地听到水滴碰盘子的声音.细心地调整水龙头的阀门，使第一个水滴碰到盘子听到响声的瞬间，注视到第二个水滴正好从阀门处开始下落.（2）听到某个响声时开始计时，并数“0”，以后每听到一次响声，顺次加一，直到数到“100”，停止计时，表上时间的读数是40 s.（3）用米尺量出水龙头滴水处到盘子的距离为78.56 cm.试根据以上的实验及其得到的数据，计算出重力加速度的值为_m/s2.解析:水滴从开始下落到落至盘子处所需时间t=s=0.4 s又因为h=gt2故g= m/s29.82 m/s2.答案：9.823.试阐述当你乘坐高层住地宅的电梯时，如何用最简单的仪器来粗略地测定电梯启动和停止时的加速度.（1）可选用的仪器有：_；（2）要测量的数据是：_；（3）所用的计算公式是：_.解析:本题考查超、失重问题.在电梯内将砝码挂在弹簧秤下，电梯启动时，向上做加速运动，电梯内物体处于超重状态.由牛顿第二定律F1mg=ma1电梯停止时，向上做减速运动，加速度竖直向下，电梯内物体处于失重状态，由牛顿第二定律mgF2=ma2要测定电梯启动、停止时的加速度a1、a2，由以上两式可知，只要在电梯内用弹簧秤悬挂砝码，记下砝码质量m和电梯启动、停止时弹簧秤的读数F1、F2，就可求出加速度.答案：（1）弹簧秤、砝码（2）将砝码挂在弹簧秤下，记下砝码质量m，并记下电梯启动和停止时弹簧秤的读数F（3）Fmg=ma4.为了测定一根轻弹簧压缩最短时能储存的弹性势能的大小，可以将弹簧固定在一带有凹槽的轨道一端，并将轨道固定在水平桌面边缘上，如图2所示.用钢球将弹簧压缩至最短，而后突然释放，钢球将沿轨道飞出桌面，实验时：图2（1）需要测定的物理量是_；（2）计算弹簧最短时弹性势能的关系式是Ep=_.解析:由机械能守恒定律可知Ep=mv02，因v0=，故有Ep=s2.答案：（1）桌面高度h，球落点与飞出点间水平距离s，钢球质量m （2）s25.某山高耸入云，两登山运动员想估算一下山顶到山脚的高度，但他们没有带尺，也没有手表等计时装置.他们开动脑筋，在背包上抽出一根较长的细线，两人合作在山脚和山顶各做了一次实验，便估算出了山的高度.（设他们的身体状况没有因为登山活动而改变，山脚的重力加速度为g09.8 m/s2），请同学们回答：（1）实验原理：_；（2）实验步骤：_；（3）如何计算山高?_.答案：（1）利用单摆测重力加速度，再利用万有引力定律由重力加速度的值与测点到地心距离的关系求出高度（2）用细线拴住一小石子做成单摆，在山顶和山脚各做一次测重力加速度的值的实验，步骤为：甲、乙开始做实验后，甲摸脉搏，脉搏跳动的时间间隔为t，并记脉搏的次数，乙数单摆全振动的次数.设在山脚下甲脉搏跳动n1次时，单摆恰好全振动N1次，则有n1t=N1T1=N12同理，在山顶有：n2t=N22.由上面的两个关系式有：=（）2（）2由万有引力定律和牛顿第二定律可推得：g= g0=所以有（）2=（）2所以h=R（3）h=R6.气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为无摩擦的.在实验室中我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨和质量均为M的滑块A和B做验证动量守恒定律的实验，如图3所示实验步骤如下：图3（1）在A上固定一质量为m的砝码，在A和B间放入一个压缩状态的弹簧，用电动卡销置于气垫导轨上.（2）按下电钮放开卡销，同时分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作，当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时计时结束，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1、t2.（3）重复几次.在调整气垫导轨时应注意_；还应测量的数据有_；只要关系式_成立，即可验证该过程动量守恒.答案：调整导轨水平A左端至C板距离L1，B右端至D板距离L2关系式为：（Mm）L1t1ML2t27.取一根轻弹簧，上端固定在铁架台上，下端系一金属小球，如图4所示，让小球在竖直方向离开平衡位置放手后，小球在竖直方向做简谐运动（此装置也称为竖直弹簧振子）.一位同学用此装置研究竖直弹簧振子的周期T与小球质量的关系，为了探索出周期T与小球质量m的关系，需多次换上不同质量的小球并测得相应的周期，现将测得的六组数据标在以m为横坐标、T2为纵坐标的坐标纸上，即图5中用“”表示的点. 图4 图5（1）根据图5中给出的数据点作出T2与m的关系图线；（2）假设图5中图线的斜率为b，写出T与m的关系式为_；（3）求得斜率b的值是_.（保留三位有效数字）答案：（1）如下图（2）T= （3）1.258.如图6所示是一根表面均匀地镀有很薄的发热电阻膜的长陶瓷管，管长L约40 cm，直径D约8 cm.已知镀膜材料的电阻率为，管的两端有导电箍M、N.现有实验器材：米尺、游标卡尺、电压表、电流表、直流电源、滑动变阻器、开关、导线若干根，请你设计一个测定电阻膜膜层厚度d的实验，实验中应该测定的物理量是_，计算镀膜膜层厚度的公式是_.图6答案：管长L，管直径D，MN两端电压U及通过MN的电流I d=IL/DU9.（2003年上海）图7甲中为某一热敏电阻（电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感）的IU关系曲线图.（1）为了通过测量得到图甲所示IU关系的完整曲线，在图乙和图丙两个电路中应选择的是图_.简要说明理由：_.（电源电动势为9 V，内阻不计，滑动变阻器的阻值为0100 ）.图7（2）图丁电路中，电源电压恒为9 V，电流表读数为70 mA，定值电阻R1=250 ，由热敏电阻的IU关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为_V；电阻R2的阻值为_.（3）举出一个可以应用热敏电阻的例子：_.解析：（1）应选择图乙，因为图乙中变阻器的接法可以使热敏电阻两端的电压由零开始变化，电压的调节范围大，能得到画图甲所需的实验数据.图丙中热敏电阻两端的电压不能调至零，不符合要求.（2）通过R1的电流I1=A=36 mA，通过热敏电阻的电流I2=II1=34 mA.由图甲可查出在I=34 mA时热敏电阻两端电压U=5.2 V，R2= =111.8 （3）可利用含热敏电阻的电路控制空调器的运转.答案：（1）乙 理由略 （2）5.2 111.8（3）可利用含热敏电阻的电路控制空调器的运转10.（2004年江苏，12）某同学对黑箱（如图8）中一个电学元件的伏安特性进行研究.通过正确测量，他发现该元件两端的电压Uab（Uab=UaUb）与流过它的电流I之间的变化关系有如下规律：当15 VUab0时，I近似为零.当Uab0时，Uab和I的实验数据见下表： 图8编 号1234567Uab/V0.0000.2450.4800.6500.7050.7250.745I/mA0.000.150.250.601.704.257.50图16199图10图1