高三物理复习 考前抢分必做 终极猜想25 对测量型和验证型实验的考查 新人教版.doc

终极猜想二十五对测量型和验证型实验的考查(本卷共4小题，满分60分建议时间：30分钟 )命题专家 寄语对测量型和验证型实验的考查，是高考的重点，掌握实验原理、实验方法、实验数据的处理和实验误差分析是做好实验题的关键在电学实验的考查中，对于仪器的选择、实物图的连接等是常考的实验技能之一.八十二、测量型实验1. (1)为了测量电源的电动势和内阻，在实验室里通常采取如图1甲所示的电路测量，请根据电路图甲连接实物图(2)由于电压表和电流表内阻的影响，图1甲中所示电路存在系统误差，为了消除这一影响，某同学设计了如下的实验方案；选择两块量程合适的电压表v1和v2，一个满足实验要求的电阻箱r，电键若干设计如图1乙所示的测量电路，该同学进行了如下的主要测量步骤：闭合电键s2，断开电键s1、s3，记下此时电压表v2的读数闭合s3，断开s1，s2，调节电阻箱r，当电压表v2的读数与步骤的读数相同时，读出电阻箱的阻值为r0闭合s1、s2，断开s3，记下v1的示数u1再断开s1，记下v1和v2的示数u1和u2请利用以上的测量数据写出该电源的电动势和内阻的测量值表达式e_，r _.图1图12待测电阻rx的阻值约为20 ，现要测量其阻值，实验室提供器材如下：a电流表a1(量程150 ma，内阻r1约为10 )b电流表a2(量程20 ma，内阻r230 )c电压表v(量程15 v，内阻约为3 000 )d定值电阻r0100 e滑动变阻器r1，最大阻值为5 ，额定电流为1.0 af滑动变阻器r2，最大阻值为5 ，额定电流为0.5 ag电源电动势e4 v(内阻不计)h电键s及导线若干为了使电表调节范围较大，测量准确，测量时电表读数不得小于其量程的，请从所给的器材中选择合适的实验器材_(填写器材前对应的序号字母)根据你选择的实验器材，请在虚线框内画出测量rx的最佳实验电路图并标明元件符号待测电阻的表达式为rx_，式中各符号的物理意义为_八十三、验证型实验3某同学利用验证牛顿第二定律的实验装置来验证动能定理如图2所示，在一端带滑轮的长木板上固定放置两个光电门，其中光电门乙固定在靠近滑轮处，光电门甲的位置可移动。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，改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使小车上的遮光片从紧靠光电门甲处由静止开始运动，用米尺测量光电门甲、乙之间的距离s，并记下相应的时间t.测得小车的质量为m，钩码的质量为m，并满足mm，则外力对小车做的功为w_，小车动能的增量为ek_.(用题中的字母表示)为减小实验误差，你认为实验操作之前必须进行的操作是_图24某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律频闪仪每隔0.05 s闪光一次，图3中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表(当地重力加速度取9.8 m/s2，小球质量m0.2 kg，结果保留三位有效数字)：图3时刻t2t3t4t5速度(m/s)5.595.084.58(1)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5_m/s.(2)从t2到t5时间内，重力势能增量ep_j，动能减少量ek_j.(3)在误差允许的范围内，若ep与ek近似相等，从而验证了机械能守恒定律由上述计算得ep_ek(选填“”“”或“”)，造成这种结果的主要原因是_.参考答案1解析(1)略(2)设电源的电动势为e、内阻为r，电压表v2的电阻为r.由步骤可知，电压表v1的电阻为r0.由步骤可知电压表v1和电源构成闭合电路，则u1r0.由步骤可知，电压表v1、电压表v2和电源构成闭合电路，则u1r0，u2r0联立解得e；rr0.答案(1)实物连线如图所示(2)err02解析由于电源电动势为4 v，电压表v量程为15 v，达不到其量程的三分之一，故电压表不能使用；可将电流表a2与定值电阻r0串联当做电压表与电流表a1配合使用，用伏安法测量待测电阻阻值。由于改装的电压表内阻已知，故电流表a1采用外接法，改装的电压表电压量程为20 ma130 2.6 v，滑动变阻器最大阻值为5 ，无法起到限流作用，故滑动变阻器采用分压式接法；此时考虑到干路最小电流约为0.8 a，故滑动变阻器只能选择r1，经过估算满足电表读数不得小于量程的的要求故器材选择abdegh.待测电阻rx，其中i1，i2分别为电流表a1和a2的示数，r0和r2分别为定值电阻和电流表a2的内阻的阻值答案abdegh如下图所示i1、i2分别为a1和a2表示数，r0与r2分别为定值电阻和a2电阻的阻值3解析(1)设细绳中的张力为f，对钩码mgfma，对小车fma，联立解得f，因mm，则细绳对小车的拉力为fmg，细绳对小车做的功为wmgs；设小车运动到光电门乙时的速度为v，则，得v，小车动能的增量为ekmv2.绳的拉力做的功作为力对小车做的总功，则需要平衡摩擦力，即使重力的功和摩擦力的功的代数和为零答案(1)mgs将长木板的左端适当垫高，利用重力在沿木板方向上的分量平衡摩擦力4解析(1)由v5m/s4.08 m/s(2)从t2到t5时间内，epmgh0