吉林省松原地区乾安四中高中物理学科高考实验复习资料1全国通用高考物理实验复习.ppt

2010年高考物理实验复习 2010物理高考对实验能力的要求 1 能独立完成所列的十六个学生实验2 能明确实验目的 能理解实验原理和方法3 能控制实验条件 会使用实验仪器4 会观察 分析实验现象5 会记录处理实验数据 并得出结论6 能灵活地运用已学过的物理理论 实验方法和实验仪器去处理问题 加强实验教学 增强实际动手能力 一直是高考物理命题的重要走向 高考分数占卷面总分的15 左右 附 表二与表三 中所列的实验 16个 近年高考实验命题的特点 1 重视基本仪器的选择和使用的考查2 注意联系实验实际操作技能的考查3 注重对实验思想 实验方法的理解和应用的考查 更注重对新情景中处理问题的迁移能力的考查 近年来 对实验技能和方法的考查更加突出 要求对实验原理有着更高层次的领悟才能正确迁移和运用 对利用图象和数学方法来分析实验问题也有很强的倾向性 但都不能完整地看出考生的主观分析的思想痕迹 而利用简答题的形式考查物理实验 给学生作答的空间延长 主观意识 实践层面便于体现 学生纯粹从实验原理的角度完成实验的解答已经成为昨日黄花 而建立在操作层面上的实验题应多加关注 实验基础知识和基本仪器 实验基础知识和基本仪器 近三年各地高考实验题研究之力学实验 近三年各地高考实验题研究之力学实验 近三年各地高考实验题研究之电学实验 近三年各地高考实验题研究之电学实验 近三年各地高考实验题研究之电学实验 近三年各地高考实验题研究之电路的设计 近三年各地高考实验题研究之电路的设计 近三年各地高考实验题研究之选做部分实验 近三年各地高考实验题研究之选做部分实验 近五年广东高考实验题研究 电学 力学 近五年广东高考实验题研究 电学 力学 近五年广东高考实验题研究 力学 电学 近五年广东高考实验题研究 光学 力学 电学 光学 电学 实验复习的分类 1 基本仪器的使用2 测量性实验3 验证性实验4 研究性实验5 设计性实验 了解不同类型实验的设计思想和解题方法 一 基本仪器的使用 刻度尺 游标卡尺 螺旋测微器 托盘天平 秒表 打点计时器 弹簧秤 温度计 滑动变阻器 电阻箱 直流电流表 直流电压表 多用电表 传感器等 实验要求会正确使用的仪器主要有 这类实验的要求是 了解仪器的基本结构 熟悉各部件的名称 懂得工作 测量 原理 掌握合理的操作方法 会正确计数 明确使用注意事项等 高考热点有 基本仪器 游标卡尺 不用估读 外测量爪 紧固螺钉 主尺 游标尺 尺身 此时游标尺上0刻线与主尺上0刻线重合 深度尺 游标卡尺 内测量爪 测内径 测外径 测深度 1 用10分度游标卡尺测外径 总长为9mm 每一格长度为0 9mm 精度0 1mm 拧紧紧固螺钉 将被测物体放于外测量爪内夹紧 被测长度 这样读数与一般的刻度尺没有区别 l a b 108mm 8 0 9mm 100 8mm 100mm 8 0 1mm 8 被测长度 主尺整数读数 游标对齐刻度 精度 40 5mm 53 6mm 91 8mm 133 1mm 总长为19mm 每一格长度为0 95mm 精度0 05mm 2 用20分度游标卡尺测外径 l为被测长度 l a b 115 0mm 15 0 95mm 100 75mm 100mm 15 0 05mm 被测长度 主尺整数读数 游标对齐刻度 精度 14mm 17 0 05mm 读数为14 85mm 总长为49mm 每一格长度为0 98mm 精度0 02mm l a b 137mm 37 0 98mm 100 54mm 100mm 37 0 02mm 被测长度 主尺整数读数 游标对齐刻度 精度 23mm 23 0 02mm 23 46mm 基本仪器 螺旋测微器 旋螺 旋螺每旋动一周就带动测微螺杆前进或后退0 5mm 千分尺读数方法 10 5mm 0 492mm 10 992mm 估读到mm后千分位 千分尺 9 101mm 0 416mm 基本仪器 秒表 不用估读 基本仪器 托盘天平 基本仪器 弹簧测力计 基本仪器 温度计 基本仪器 滑动变阻器 基本仪器 电阻箱 不用估读 86 3 基本仪器 安培表 基本仪器 电压表 基本仪器 万用电表 x100挡 3000 基本仪器 打点计时器 返回 两种打点计时器 电磁打点计时器 电火花计时器 1 电磁打点计时器 尖端放电 2 电火花计时器 1 测时间 电源频率50hz 每隔 秒打一个点 2 测位移 3 研究纸带 研究物体运动 0 02s 3 打点计时器的作用 基本仪器 气垫导轨和数字计时器 基本仪器 传感器 1 定义 2 优点 指这样一类元件 它能够感受诸力 温度 光 声 化学成分等非电学量 并能把它们按照一定的规律转换为电压 电流 电阻等电学量 或转换为电路的通断 把非电学量转换为电学量以后 可以很方便的进行测量 传播 处理和控制 传感器 二 测量性实验 以某一原理或物理规律为依据 通过测量相关的物理量 实现测定某个 或某些 物理量 或物理常数 为实验目的 高中物理实验要测量的物理量主要有 质量 长度 时间 力 加速度 温度 电流 电压 电阻 电阻率 电动势 内电阻 折射率 波长 测量性实验的要求 1 明确被测物理量的含义2 懂得实验原理3 掌握正确的实验方法 了解所有仪器 器材的规格 性能 会安装和调试整个实验装置 选择合理的实验步骤 正确进行数据测量 能分析和排除实验中常出现的基本故障4 妥当处理实验数据并得出相应的结论5 对实验结果能科学地进行误差分析 教材学生分组实验 1 速度随时间变化的规律 测量匀变速直线运动的加速度 数据处理方法 公式法和图象法 实验器材 请你说出图中各器材的名称 还需要哪些器材 本实验所挂钩码的质量对实验有没有什么影响 注意事项 在测量速度随时间变化规律的实验中得到一条如图所示的纸带 按时间顺序取0 1 2 3 4 5 共6个计数点 每相邻计数点有4个打印点未画出 用刻度尺测出各计数点到0计数点的距离分别为8 69cm 15 99cm 21 87cm 26 35cm 29 45cm 通过电磁打点计时器的交流频率为50hz 则物体的加速度为m s2 在打出计数点3时物体的速度的大小为m s 考考你 我们可以这样变形吗 位移公式 如果作出这个函数的图象会是什么样 特别警示 1 利用纸带进行计算时 要注意三点 1 计数点是如何取的 2 长度采用了什么单位 3 所给的纸带数据是谁与谁之间的距离2 作v t图象时 要使描得的点尽可能的分布在直线的两侧 偏差过大的点不予考虑3 利用图象求加速度时 要在图线上取两个相对较远的点 知识拓展 能不能用这个实验的原理测出你所在处的重力加速度 在不久的将来人类在月球居住是完全可能的 若某一位月球航天专家已经知道月球的半径 他想发射一颗近月卫星 但他不知道最小发射速度 你能告诉他 他应先做什么工作呢 这项工作又如何做呢 测量性实验 以某一原理或物理规律为依据 通过测量相关的物理量 实现测定某个 或某些 物理量 或物理常数 为实验目的 实验器材 2 测定玻璃的折射率 数据处理方法 公式法和几何法 请你说出图中各器材的名称 还需要哪些器材 注意事项 如何求出折射率 用三棱镜测定玻璃折射率的实验 先在白纸上放好三棱镜 在棱镜的一侧插上两枚大头针p1和p2 然后在棱镜的另一侧观察 调整视线使p1的像被p2挡住 接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针p3和p4 使p3挡住p1和p2的像 p4挡住p3和p1 p2的像 在纸上标出的大头针位置和三棱镜的轮廓如图所示 1 在图上画出所需的光路 2 为了测出棱镜玻璃的折射率需要测量的量是 3 计算折射率的公式是n p1 p2 p4 p3 考考你 1 如图所示 画出通过p1 p2 p3 p4的光路 注意棱镜内的哪部分路径必须画出 例题解析 2 需要测量的物理量是入射角i 折射角 3 折射率为n sini sin e f h g o i 或 在利用插针法测定玻璃砖折射率的实验中 1 甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面aa 和bb 后 不自觉地碰了玻璃砖使它向aa 方向平移了少许 如图3 84所示 则他测出的折射率值将 选填 偏大 偏小 或 不变 2 乙同学在画界面时 不自觉地将两界面aa bb 间距画得比玻璃砖宽度大些 如图3 85所示 则他测得折射率 选填 偏大 偏小 或 不变 3 测量电源的电动势和内阻 实验 探究 实验原理 由闭合电路欧姆定律 e u ir知 只要测出两组u和i的值变可以列方程组求出e和r 实验电路的选择 用电流表和电压表测量 这样的方法称为伏安法 本实验中的电压表和电流表及滑动变阻器的选取 实验的注意事项 实验的误差分析 我们知道电路中的电流和电压都是随外电阻的变化而变化的因此 e u ir 1 i 1 u r 1 r 0 0 知识拓展 要测量2节干电池串联而成的电池组电动势e和内阻r 约几欧 有以下器材 电压表v1 量程3v 内阻1k 电压表v2 量程15v 内阻2k 电阻箱 0 9999 开关 导线若干 某同学用量程为15v的电压表连接电路如图 实验步骤如下 1 合上开关s 电阻箱r调到r1 10 读电压u1 2 合上开关s 电阻箱r调到r1 20 读电压u2 3 由u1 e ru1 r1u2 e ru2 r2解得e r 为了减少实验误差 上述实验在选择器材和实验步骤中 应做哪些改进 知识拓展 用实验的方法来验证已知规律 或结论 通过实验过程的再现 加深对规律适用条件和结论的理解 这类实验有 力的合成与分解 力的平行四边形定则 验证机械能守恒定律 验证动量守恒定律 大量的课堂演示实验要求明确验证的规律 懂得实验原理 实验装置和实验步骤的确定 必须考虑到规律能否成立 要求能有效地尽量减小误差的分析 三 验证性实验 1 力的合成与分解 力的平行四边形定则 实验原理 教材学生分组实验 实验器材 还需要哪些实验器材 实验基本步骤 谁是测量值谁是真实值 实验注意事项 如图所示 在 力的合成与分解 力的平行四边形定则 实验中 橡皮条一端固定于p点 另一端连接两个弹簧秤 分别用f1与f2拉两个弹簧秤 将这端的结点拉至o点 现让f2大小不变 方向沿顺时针方向转动某一角度 要使结点仍位于o点 则f1的大小及图中 角相应作如下哪些变化才有可能 答 a 增大f1的同时增大 角b 增大f1而保持 角不变c 增大f1的同时减小 角d 减小f1的同时增大 角 p abc 2 验证机械能守恒定律 实验原理 如何从纸带的数据中确定 ep和 ek 实验器材 请你说出图中各器材的名称 还需要哪些器材 本实验所挂钩码的情况对实验有没有什么影响 实验的基本步骤 注意事项 在 验证机械能守恒定律 的实验中 已知打点计时器所用电源的频率为50hz 查得当地的重力加速度值为9 80m s2 测得所用的重物的质量为1 00kg 实验中得到一条点迹清晰的纸带 如图把第一个点记作o 另选连续的4个点a b c d作为测量的点 经测量知道各点到o点的距离分别为62 99cm 70 18cm 77 76cm 85 73cm根据以上数据 可知重物由o点运动到c点 重力势能的减少量为j 运动的增加量为j 取三位有效数字 考考你 以下是 验证机械能守恒定律 的实验步骤 请选出必要的步骤 并按正确的实验操作顺序把它们前面的字母序号填在题后横线上 正确的实验顺序是 a 用天平称出重锤的质量 b 把纸带固定到重锤上 并把纸带穿过打点计时器 提升到一定高度 c 断开电源 调换纸带 重做两次 d 断开电源 拆掉导线 整理仪器 e 用秒表测出重锤下落的时间 f 用直尺测出计数点与起点的距离 记录数据 并计算出结果 得出结论 g 把打点计时器接到低压交流电源上 h 接通电源 释放纸带 i 把打点计时器接到低压直流电源上 j 把打点计时器固定到桌边的铁架台上 j g b h c d f 创新与拓展 某同学利用透明直尺和光电计时器来验证机械能守恒定律 实验的简易示意图如下 当有不透光物体从光电门间通过时 光电计时器就可以显示物体的挡光时间 所用的西欧xds 007光电门传感器可测的最短时间为0 01s 将挡光效果好 宽度为d 3 8 10 3m的黑色磁带贴在透明直尺上 从一定高度由静止释放 并使其竖直通过光电门 某同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间 ti与图中所示的高度差 hi 并将部分数据进行了处理 结果如下表所示 注 表中m为直尺的质量 1 从表格中数据可知 直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用vt d ti求出的 请你分析该同学这样做的理由 2 请将表格中的数据填写完整 3 通过实验得出的结论是 在误差允许的范围内 重力势能的减小量等于动能的增加量 如图甲用包有白纸的质量为1 00kg的圆柱棒替代纸带和重物 蘸有颜料的毛笔固定在电动机上并随之匀速运动 当接通电源待电机稳定转动后 烧断悬挂圆柱棒的细线 圆柱棒自由下落 毛笔可在圆柱棒的纸上画出记号 图乙是按正确操作顺序画出的一条纸带 o是画出的第一个痕迹 a b c d e f g是依次画出的痕迹 设毛笔接触棒时不影响棒的运动 测得痕迹之间沿棒方向的距离依次为 oa 26 0mm ab 50 0mm bc 74 0mm cd 98 0mm de 122 0mm ef 146 0mm 已知电动机铭牌上标有 1200r min 字样 由此验证机械能守恒定律 根据以上内容 可得 根据乙图所给的数据 可知毛笔画下痕迹b e两时刻间棒的动能变化量为j 重力势能的变化量为j 由此可得出的结论是 g取9 80m s2 结果保留三位有效数字 实验中某同学利用获得的实验数据同时测定了当地的重力加速度g的值 假设of间的距离为h eg间的距离s 电动机转动频率用f表示 有下面三种方法求重力加速度的值 分别是 2 82 2 88 在误差范围内 圆柱棒的机械能守恒 oa 26 0mm ab 50 0mm bc 74 0mm cd 98 0mm de 122 0mm ef 146 0mm 方法c比较妥当 方法a b都用到了t 6 f 但oa间的时间间隔一般不等于1 f 要小于它 因此t 6 f 从而a b两种方法存在问题 实验原理 2 验证动量守恒定律 m p n 等效为 图中各实验器材的名称 还需要那些器材 入射小球与被碰小球的质量的大小有什么要求 实验的基本步骤 某同学用图1所示的装置 通过半径相同的a b两球的碰撞来验证动量守恒定律 图中pq是斜槽 qr为水平槽 实验时先使a球从斜槽上某一固定位置g由静止开始滚下 落到位于水平地面的记录纸上 留下痕迹 重复上述操作10次 得到10个落点痕迹 考考你 再把b球放在水平槽上靠近槽末端的地方让a球仍从位置g由静止开始滚下 和下球碰撞后 a b球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹 重复这种操作10次 图1中0点是水平槽未端r在记录纸上的垂直投影点 b球落点痕迹如图2所示 其中米尺水平放置 且平行于g r o所在的平面 米尺的零点与o点对齐 1 碰撞后b球的水平射程应取为 cm 64 8 2 在以下选项中 哪些是本次实验必须进行的测量 答 填选项号 a 水平槽上未放日球时 测量人射球落点位置到o点的距离b a球与b球碰撞后 测量a球落点位置到o点的距离c 测量a球或b球的直径d 测量a球和b球的质量 或两球质量之比 e 测量g点相对于水平槽面的高度 abd 实验的注意事项 变形 四 研究性实验 通过实验来探索某种物理规律 研究某个物理问题 研究性实验注重训练学生实验的主动性 自觉性 培养创新意识 是高考的重点考查点 教材学生分组实验 加速度与物体质量 物体受力的关系 注意小车质量与钩码质量的关系描绘小灯泡的伏安特性曲线 测量和控制电路的选择 对图象物理意义的理解决定导线电阻的因数 电路的选择单摆的周期与摆长的关系 研究关系的方法 研究性实验的要求 明确实验目的 能正确选择实验方法 选择相应的实验器材 显现观察到的物理现象 测量某些物理量 作进一步定量分析 要求通过归纳推理 在实践动手和分析结合的过程中 能领会典型的基本研究方法 培养对问题研究 探索的能力 教材学生分组实验 1 加速度与物体质量 物体受力的关系 实验原理 实验方法 实验器材 请说出图中各实验器材的名称 还需要那些实验器材 某同学利用如图所示的装置探究 加速度与力 质量的关系 考考你 1 在实验中 用改变沙桶质量的办法来改变对小车的作用力f 用打点计时器测出小车的加速度a 得出甚若干组f与a的数据 然后根据测得的数据做出如图所示的a f图线 你能发现图中的问题并说出问题的原因吗 实验的基本步骤 1 安装实验装置 2 平衡摩擦力 3 保持砂桶的质量不变 改变小车的质量做五次 4 保持小车的质量不变 改变砂桶的质量做五次 6 处理实验数据寻找三者的关系 5 整理实验器材 用什么方法来寻找三者的关系呢 2 改正实验装置后 该同学顺利地完成了实验 下图是他在实验中得到的一条纸带 图中相邻两计数点之间的时间间隔为0 1s 由图中数据可得小车的加速度为m s2 0 195 你能有什么方法求出0点的瞬时速度 用什么方法 知识拓展 能用此实验来验证机械能守恒定律吗 现取ac段来研究 若已由纸带得出打a点时的速度为va 打c点时的速度为vc ac点间的距离hac 且重力加速度为g 至少还需测量的物理量是 用相应的代号表示 验证机械能守恒的表达式为 砂桶质量m 砝码与小车的质量m 若将小车换成一个木块 能否利用本实验的原理测定木块与长木板间的动摩擦因数 如果能请说出你的设想 再拓展 方案 1 测出木块运动的加速度 2 分别测出木块 砂桶的质量m1和m2 3 利用以下式子求动摩擦因数 2 描绘小灯泡的伏安特性曲线 实验原理 用电流表测出流过小灯泡的电流 用电压表测出小灯泡两端的电压 多测几组数据 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结起来 就得到小灯泡的伏安特性曲线 实验器材 为什么要用外接法和分压式 电表的量程的选取 实验的基本步骤 连线的原则 平滑的曲线而不是折线 偏离较远的点要舍去 其余的点要大致对称的分布两侧 在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中 提供的实验器材有 a 小灯泡 额定电压为3 8v 额定电流约0 3a b 直流电流表a 0 0 6a 内阻约0 5 c 直流电压表v 0 6v 内阻约5k d 滑动变阻器r1 0 10 2a e 滑动变阻器r2 0 100 0 2a f 电源 6v 内阻不计 g 开关s及导线若干 考考你 1 实验中滑动变阻器应选用 选填r1或r2 2 某同学设计了实验测量电路 通过改变变阻器的滑片位置 使电表读数从零开始变化 记录多组电压表的读数u和电流表的读数i 请在图甲中用笔画线代替导线 将实验电路连接完整 选择的原则 便于调节 额定电流 r1 连接实物图时注意连图的原则 分级连接 导线不交叉 注意量程 注意极性 3 该同学在实验中测出8组对应的数据 见下表 则小灯泡的额定功率为w 该测量值 选填 大于 小于 或 等于 真实值 请在图乙坐标中 描点作出u i图线 由图象可知 随着电流的增大 小灯泡的电阻 选填 增大 减小 或 不变 1 25 大于 增大 若将这个灯泡与一个阻值为10欧姆的定值电阻相连接到电源上 则灯泡的电功率为多大 实验原理 3 决定导线电阻的因数 实验电路 1 探究与长度的关系 2 探究与面积的关系 能不能用刚才的电路 3 探究与材料的关系 也可以通过理论探究的方法进行研究 4 单摆的周期与摆长的关系 实验原理 实验器材 除图中实验器材外 还需要那些器材 注意事项 振幅不要太大 摆线与摆球的选择 悬点 摆长的测量 周期的测量 数据处理 作图要作出直线才能下结论 根据实验目的 运用已掌握的物理规律 实验方法 选择熟悉的仪器 器材同 独立设计的新的实验方案 设计方案包括理解实验原理 选择和配置合适的实验方法 实验器材 安排正确的实验步骤 设计科学的数据处理方法 采用客观的误差分析方法 最后给予总结和评价 高考可以考查其中的几个方面 五 设计性实验 设计性实验步骤中的几个主要环节 1 实验原理的选择和确定 根据实验的目的 要做什么 根据问题的依据 用何规律一旦实验原理确定下来 就可根据实验目的及问题的依据 选择实验方法 拟定实验方案 2 正确地选择实验器材和实验装置选择器材 装置遵循的几个原则 安全性原则 可行性原则 准确性原则 方便性原则 特别是电学实验 如图 某电压表的内阻20k 50k 之间现要测量其内阻 实验室提供下列可选用的器材 待测电压表v 量程3v 滑动变阻器 最大阻值1k 电流表a1 量程200 a 电流表a2 量程5ma 电源e 电动势3v 电键s和导线若干 1 所提供的电流表中 应选用 2 为了尽量减小误差 要求测多组数据 试画出符合要求的实验电路图 考考你 选择电流表的方法 1 计算最大电流 安全性原则2 指针偏转1 3量程以上 准确性原则 1 最大电流 i uv r 3v 20k 150 a 选a2 量程5ma 安全 但指针偏转小于1 3量程 选a1 量程200 a 安全 准确 2 选择电路 多测数据 分压 学生练习 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rx 全电阻约5 电阻丝绕制紧密 匝数清晰可数 b 电流表a1 量程0 6a 内阻约0 6 c 电流表a2 量程3a 内阻约0 12 d 电压表v1 量程15v 内阻约15k e 电压表v2 量程3v 内阻约3k f 滑动变阻器r 全电阻约20 g 直流电源e 电动势3v 内阻不计h 游标卡尺i 毫米刻度尺j 电键s 导线若干 用伏安法测定rx的全电阻值 所选电流表 填 a1 或 a2 所选电压表为 填 v1 或 v2 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 e 分级连接 导线不交叉 注意量程 注意极性 3 设计性实验分析的基本思路 1 根据问题的重要依据 要求 构造相关的物理情景 2 确定实验原理 选择实验方法 3 明确所要测定的物理量 选好实验器材 确定实验步骤 4 做好数据记录和处理 进行误差分析 1 有一根细长而均匀的金属管线样品 横截面如图甲所示 此金属管线长约30 电阻约10欧姆 已知这种金属的电阻率为 因管内中空部分截面积形状不规则 无法直接测量 请你设计一个实验方案 测量中空部分的截面积 现有如下器材可选 a 毫米刻度尺b 螺旋测微器c 电流表a1 600ma 1 0 d 电流表a2 3a 0 1 e 电压表v 3v 6k f 滑动变阻器r1 2k 0 5a g 滑动变阻器r2 10 2a h 蓄电池e 6v 0 05 i 开关一个 带夹子的导线若干 上列器材中 应选用的器材有 只填代号字母 abceghi 在方框中画出你所设计的电路图 并把图乙的实物连成实际测量电路 要求尽可能测出多组有关数值 实验中要测量的物理量有 计算金属管线内部空间截面积 用螺旋测微器测横截面边长a 用毫米刻度尺金属管线长度l 电压表示数u 电流表示数i 2 为了测量两个电压表va vb的内阻 提供的仪器有 电流表a 量程3a内阻2 5 电压表va 量程5v 内阻约3000 电压表vb 量程3v 内阻约2500 电阻箱r1 阻值范围0 9999 9 电阻箱r2 阻值范围0 99 9 滑动变阻器r3 阻值0 50 额定电流1 5a 滑动变阻器r4 阻值0 10 额定电流1a 电池组e 电动势12v 内阻约0 5 单刀开关2个 导线若干 1 在设计电路时 能否选用电流表a 请简要说明理由 2 为了测量两个电压表的内阻 请设计一个测量电路 画出电路图 3 选择的器材有 4 说明实验原理和需要测量的物理量 并写出计算两个电压表内阻的表达式 a 选择变阻器 滑动变阻器r3 阻值0 50 额定电流1 5a 滑动变阻器r4 阻值0 10 额定电流1a 电池组e 电动势12v 内阻约0 5 用r4时 电路中最大电流大于其额定电流 远小于待测电阻电动势大于两表量程 分压 b 选择变阻器接法 c 选择电阻箱 选电阻较大的电阻箱 保证电流调节范围 s2断开时 a b表示数之比为 ub ua rb ra s2断闭合 电阻箱阻值为r1时 a b表示数之比为 伏安法测电阻电路 测量电阻的常用方法 替代法测量电阻 i2r i1rx rx i2r i1 替代比较法测电阻 比较法测量电阻 伏安法测电压表电阻 半偏法测量电表电阻 半偏法 r1 r2r测量 r真实 rr真实 由i1rx i2r 得rx i2r i1 比较法测电阻 由i1r1 i2r2 得r1 i2r2 i1 甲图中的电压表的电压u1 乙图中的电压表的电压u2 比较法测电压表电阻 测电动势内阻电路 将量程为100微安的电流表改装成量程为1毫安的电流表 并用一标准电流表与改装后的电流表串联 对它进行校准 核对 改装及校准所用器材的实物图如下 其中标准电流表事先已与一固定电阻串联 以防烧表 校准时要求通过电流表的电流能从0连续调到1毫安 试按实验要求在所给的实物图上连线 1993年高考 电路连接有错误 但电表改装部分的接线正确 指电阻箱与微安表并联 给1分 只要电表改装部分的电路连接有错误 就给0分 解 画出电路图 连线如图示 用伏安法测量金属导线的电阻r 试把图中给出的器材连接成测量r的合适的电路 图中安培表的量程为0 6a 内阻接近1 伏特表的量程为3v 内阻为几k 电源的电动势为6v 变阻器的阻值为0 20 在闭合电键前 变阻器滑动触点应处于正确位置 解 金属导线的电阻不大 安培表应外接 变阻器电阻比较大 可用限流接法 画出电路图如下 1989年高考 在用伏安法测电阻的实验中 所用电压表的内阻约为20千欧 电流表的内阻约为10欧 选择能够尽量减小误差的电路图接线进行实验 读得的各组数据用实心圆点标于坐标图上 如右图所示 1 根据各点表示的数据描出i u图线 由此求得该电阻的阻值rx 欧 保留两位有效数字 2 画出此实验的电路原理图 2 4 103 1996年高考17 如下图所示 p是一根表面均匀地镀有很薄的发热电阻膜的长陶瓷管 其长度l为50厘米左右 直径d为10厘米左右 镀膜材料的电阻率 已知 管的两端有导电箍mn 现给你米尺 电压表v 电流表a 电源 滑动变阻器r 电键k和若干导线 请设计一个测定膜层厚度d的实验方案 实验中应测定的物理量是 在右框内用符号画出测量电路图 计算膜层厚度的公式是 l d u i d i i du 电流表内接 外接均可 1996年上海5 用以下仪器 尽可能精确地测量待测电阻rx的阻值 a 电动势约2v左右 内阻r 1 的电源一个 b 内阻rv 30k 刻度如右图的电压表一个 c 开关一个 d 电阻在10k 20k 范围内的待测电阻rx一个 e 导线若干条 1 电压表的满偏电流ig 2 在下面虚线框内画出必要的测量待测电阻rx阻值的实验电路图 3 实验中要直接测量的物理量有 注明每个物理量的意义和符号 4 待测电阻rx的表达式为 rx 5 rx的阻值10 20 范围内时 仍使用这组仪器 能够用这种方法测量吗 说明理由 例1 解 1 ig e rv 3v 30k 1 0 10 4a 2 如图甲 乙 3 甲图中的电压表的电压u1 乙图中的电压表的电压u2 4 5 不能 因为 两图电压表的读数几乎相同 为了测量电流表a1的内阻 采用图示的电路 其中电流表a1的量程是0 300 a 内阻约为100 待测 a2是标准电流表 量程0 200 a r1为电阻箱 阻值范围0 999 9 为电池 电动势3v 内阻不计 s1为开关 s2为单刀双掷开关 按电路图接好电路后 将可变电阻器r2和电阻箱r1适当调节后 将单刀双掷开关s2扳到接点1处 接通开关s1 调节可变电阻r2 使两电表的读数都是150 a 然后将开关s2扳到接点2 调节电阻箱r1使标准电流表的读数仍是150 a 若此时电阻箱各旋钮位置如图 则 1 电流表a1的内阻rg 2 为了保证两电流表的安全使用 限流电阻r3的阻值应选a 100 b 150 c 10k d 15k 3 可变电阻器r2应选 a 2k b 5k c 200 d 500 例2 替代法测电阻 当r2 0时 要保证两个电流表都不超过量程 r3 e imin 3 0 2ma 15k 选d r2 r3 e i 3 0 15ma 20k r2 5k 选b rg 92 8 图1为测量电阻的电路 rx为待测电阻 r的阻值已知 r 为保护电阻 阻值未知 电源e的电动势未知 k1 k2均为单刀双掷开关 a为电流表 其内阻不计 1 按图1所示的电路 在图2的实物图上连线 2 测量rx的步骤为 将k2向d闭合 k1向 闭合 记下电流表读数i1 再将k2向c闭合 k1向 闭合 记下电流表读数i2 计算rx的公式是rx a b i2r i1 接线见下页 1999高考 解答 1 如图 3分 有任何错 给0分 方法 1 按图接线 图中r1r2为电阻箱 电源为蓄电池 内阻可以不计 2 先合下s1 调节r1使电流表指针满偏 3 再合下s2 保持电阻r1不变 调节r2使电流表指针半偏 记下r2的值 4 若r1 100r2 有rg r2 思考 1 r1能否用阻值很大的滑动变阻器代替 2 再给一个同样的电流表 如何进行实验 半偏法测量电流表的内阻 图1中e为电源 其电动势为 r1为滑线变阻器 r2电阻箱 a为电流表 用此电路 经以下步骤可近似测得a的内阻ra 闭合k1 断开k2 调节r1 使电流表读数等于其量程i0 保持r1不变 闭合k2 调节r2 使电流表读数等于i0 2 然后读出r2的值 取ra r2 1 按图1所示电路在图2所给出的实物图中画出连接导线 2 真实值与测得值之差除以真实值叫做测量结果的相对误差 即 试导出它与电源电动势 电流表量程i0及电流表内阻ra的关系式 3 若i0 10ma 真实值ra约为30 要想使测量结果的相对误差不大于5 电源电动势最小应为多少伏 2001年高考 解 1 接线如右图 3分 接错一根导线不能得此3分 3 i0ra 0 05 6v 2分 答 如右图 4分 线路有错就不给这4分 a1 2分 1997年高考 为了测量两个电压表va vb的内电阻 可以提供的仪器有 1 在设计电路时 能否选用电流表a 请简要说明理由 2 选用的器材有 3 为了测量两个电压表内电阻 请设计一个测量电路 画出电路图 4 说明实验原理和需要测量的物理量 并列出计算两个电压表内电阻的计算 dfhi 不能选用 电流表量程太大 测量不准确 例3 解 1 电流表a不能选用 电流表量程太大 测量不准确 2 电阻箱r1 变阻器r3 电池组和开关2个 导线若干 3 电路图如下图 4 电压表va和vb串联 其读数之比等于内电阻之比 即 合下k2调节电阻箱为r1 两表读数分别为ua ub k2断开两表读数分别为uaubub ua rb ra 1 ub ua rbr1 ra rb r1 2 解 1 2 得 从下表中选出适当的实验器材 设计一电路来测量电流表a1的内阻r1 要求方法简捷 有尽可能高的测量精度 并能测得多组数据 1 在虚线方框中画出电路图 标明所用器材的代号 2 若选测量数据中的一组来计算 r1 则所用的表达式为r1 式中各符号的意义是 2000年高考 根据并联电路两端电压相等 将两电流表并联 如图示 解 电流表i1m 10ma r1 40 r1 100 r2 50 若滑动变阻器用限流接法 imin 1 5 190 0 08a 8ma imax 10ma 电流的变化范围很小 应该用分压器接法 因为电压表读数很小 um 0 4v 不能用伏安法测量 调节滑动变阻器的电阻 测出多组两电流表的读数 由i1r1 i2r2 得r1 i2r2 i1 评分标准 1 如图所示 5分 若电阻r1与电池串联 不扣分 若r2用作限流电阻 正确的同样给分 2 i1表示通过电流表a1的电流 i2表示通过电流表a2的电流 r2表示电流表a2的内阻 3分 未说明r2的不扣分 从下列实验器材中选出适当的器材 设计测量电路来测量两个电流表的内阻 要求方法简捷 有尽可能高的测量精度 a 待测电流表a1 量程50ma 内电阻约几十 b 待测电流表a2 量程30ma 内电阻约几十 c 电压表v 量程15v 内阻rv 15k d 电阻箱r1 阻值范围0 9999 99 e 电阻箱r2 阻值范围0 99 9 f 滑动变阻器r3 阻值0 150 额定电流1 5a g 滑动变阻器r4 阻值0 20 额定电流2a h 电阻r0 阻值是40 功率是0 5w 作保护电阻用 i 电池组 电动势为12v 内电阻约0 5 此外还有单刀开关若干和导线若干 供需要选用 1 请设计一个测量电路 画出电路图 2 选出必要的器材 用器材前的字母表示 有 3 说明实验需要测量的物理量 并列出计算两个电流表内电阻的计算式 abeghi 例4 解 电路图如图所示 注 电路图基本正确但电路不规范 如缺开关 电阻箱符号错等要扣部分分 注 用其它方法测量正确的同样给分 2 abeghi注 缺a b可不扣分 3 开关k2闭合时 测得电流表的示数i1和i2 断开k2 调整电阻箱的阻值为r时 测得电流表的示数i1 i2 上述操作步骤中 必要的操作步骤按合理顺序排列应为 若在步骤 中 读出r0的值为2400 则电压表的内阻rv 用这种方法测出的内阻rv与其真实值相比偏 e 调节滑动变阻器的阻值 使电压表的示数为3 0v 为了测量一个量程为3 0v的电压表的内阻 可以采用图所示的电路 在测量时 可供选择的步骤如下 a 闭合开关s b 将电阻箱r0的阻值调到最大 f 断开开关s c 将电阻箱r0的阻值调到零 h 将滑动变阻器的滑动触头调到a端 g 将滑动变阻器的滑动触头调到b端 d 调节电阻箱r0的阻值 使电压表示数为1 5v 读出此时电阻箱r0的阻值 2400 大 例5 例6 2 待测电阻 电流 电阻箱 使用伏安法测电阻 不论是采用安培表内接还是外接 仍然存在误差 现在有人设计了如图的实验电路来测定电阻 其中的r是一个电阻箱 根据电路图 1 请你写出实验需要测量的物理量 并写出求rx的方程式或表达式 2 能否利用上述电路图测出a表或v表的内阻 答 a表内阻 v表内阻 选填 能 或 不能 3 若上图不能测出电表的内阻 请设法选择图中的电阻箱和待测的电表测出此电表的内阻 设计一个电路图画在方框内 在电源内阻忽略不计的情况下说出你要读出的物理量是 用这些物理量表示待测电表内阻的计算式是 例7 解 方法一调整电阻箱 使其阻值为r1 记录此时电压 电流的值u1 i1 改变电阻箱的电阻值为r2时 记录此时电压和电流的值u2 i2 消去式中的ra 可得 其它表达式也可 1 2 方法二 使电阻箱阻值为r1 对应有一电流和电压值 改变电阻箱阻值 同时改变滑动变阻器 保持电压表读数不变 使电流表读数为原来的2倍 记下此时电阻箱的阻值r2 则有 2 答 能 3分 不能 3分 得 当电阻箱电阻为r1时 记下相应的伏特表读数u1 改变电阻箱电阻为r2时 记下对应的伏特表读数u2则有 3 电路图如图示 如图是测量电阻的电路 下列关于误差的说法正确的是 a 由于电流表的分压作用 使电阻的测量值小于真实值 b 由于电流表的分压作用 使电阻的测量值大于真实值 c 由于电压表的分流作用 使电阻的测量值小于真实值 d 由于电压表的分流作用 使电阻的测量值大于真实值 c u e ir i ia u rv 例8 在用电流场模拟静电场描绘电场等势线的实验中 在下列所给出的器材中 应该选用的是 用器材前的字母表示 a 6伏的交流电源 b 6伏的直流电源 c 100伏的直流电源 d 量程0 0 5伏 零刻度在刻度盘中央的电压表 e 量程0 300微安 零刻度在刻度盘中央的电流表在实验过程中 要把复写纸 导电纸 白纸铺放在木板上 它们的顺序 自上而下 是 在实验中 按下电键 接通电路 若一个探针与基准点o接触 另一探针已分别在基准点o的两侧找到了实验所需要的两点a b 如右上图 则当此探针与a点接触时 电表的指针应 填 左偏 指零 或 右偏 当此探针与b点接触时 电表的指针应 填 左偏 指零 或 右偏 指零 指零 b e 1996年高考 例9 如图是一个多用表的刻度盘 当多用表选择开关置于 30ma 档时 测出的电流强度为 当选择开关置于 12v 档时 测出的电压为 当选择开关置于 100 档时 测出的电阻为 20 0ma 8 0v 5k 双缝干涉测光的波长 根据公式 x l d 双缝间距d是已知的 双缝到屏的距离l可以用米尺测出 相邻两条亮 暗 条纹中心间的距离 x用测量头 下图 测出 则由 d x l可以计算波长 测出n条亮 暗 条纹中心间的距离a 则相邻两条亮 暗 条纹中心间的距离 x a n 1 思考 为什么不直接测量 x 而要测n个条纹的间距 答 减少测量误差 例1 在 双缝干涉测光的波长 的实验中 测量头如下图所示 调节分划板的位置 使分划板中心刻线对齐某亮条纹的中心 此时螺旋测微器的读数为mm 转动手轮 使分划线向一侧移动 到另一条亮条纹的中心位置 由螺旋测微器再读出一读数 若实验测得4条亮条纹中心间的距离 x 0 960mm 已知双缝间距d 1 5mm 双缝到屏的距离l 1 00m 则对应的光波的波长为 nm 1 130 解 x1 0 960 3 0 320mm x1 l d d x1 l 1 5 10 6 0 320 10 3 1 480 10 9m 480nm 480 例2 某同学在做 双缝干涉测光的波长 实验时 第一次分划板中心刻度对齐a条纹中心时 游标卡尺读数如上图示 第二次分划板中心刻度对齐b条纹中心时 游标卡尺读数如下图示 已知双缝间距d 0 5mm 双缝到屏的距离l 1 00m 则上 下图中游标卡尺的读数分别为mm和mm 所测光波的波长为m 11 4 16 7 解 x a n 1 16 7 11 4 4 1 325mm d x1 l 0 5 10 3 1 325 10 3 1 0 66 10 6m 0 66 10 6 某同学在做测定小灯泡功率的实验中得到如下一组u和i的数据 在右图上画出i u图线 从图线上可以看出 当功率逐渐增大时 灯丝电阻的变化情况是 这表明导体的电阻随温度升高而