高考复习——《探索性实验》典型例题复习

精品文档 1欢迎下载 二十二 探索性实验 1 1 测定匀变速直线运动的加速度 含练习使用打点计时器 测定匀变速直线运动的加速度 含练习使用打点计时器 实验目的实验目的 1 练习使用打点计时器 学习利用打上点的纸带研究物体的运动 2 学习用打点计时器测定即时速度和加速度 实验原理实验原理 1 打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器 它每隔 0 02s 打一次点 由于电源频率是 50Hz 纸带上的点表示的是与纸带相连的运动物体在不同时刻的位置 研究纸带上点之间的 间隔 就可以了解物体运动的情况 2 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 s1 s2 s3 为相邻两计数点间的距离 若 s s2 s1 s3 s2 恒量 即若连续相等的时间间 隔内的位移之差为恒量 则与纸带相连的物体的运动为匀变速直线运动 3 由纸带求物体运动加速度的方法 1 用 逐差法 求加速度 即根据 s4 s1 s5 s2 s6 s3 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的平均值即为物体运动的加速度 2 用 v t 图法 即先根据 vn 求出打第 n 点时纸带的瞬时速度 后作出 v t 图线 图线的斜率即为物体运动的加速度 实验器材实验器材 小车 细绳 钩码 一端附有定滑轮的长木板 打点计时器 低压交流电源 导线两根 纸带 米尺等 实验步骤实验步骤 1 把一端附有定滑轮的长木板平放在实验桌上 并使滑轮伸出桌面 把打点计时器固定在 长木板上没有滑轮的一端 连接好电路 如图所示 2 把一条细绳拴在小车上 细绳跨过滑轮 并在细绳的另一端挂上合适的钩码 试放手后 小车能在长木板上平稳地加速滑行一段距离 把纸带穿过打点计时器 并把它的一端固定在小 车的后面 3 把小车停在靠近打点计时器处 先接通电源 再放开小车 让小车运动 打点计时器就 在纸带上打下一系列的点 取下纸带 换上新纸带 重复实验三次 4 选择一条比较理想的纸带 舍掉开头的比较密集的点子 确定好计数始点 0 标明计数 基本 实验 精品文档 2欢迎下载 点 正确使用毫米刻度尺测量两点间的距离 用逐差法求出加速度值 最后求其平均值 也可 求出各计数点对应的速度 作 v t 图线 求得直线的斜率即为物体运动的加速度 注意事项注意事项 1 纸带打完后及时断开电源 2 小车的加速度应适当大一些 以能在纸带上长约 50cm 的范围内清楚地取 7 8 个计数点 为宜 3 应区别计时器打出的轨迹点与人为选取的计数点 通常每隔 4 个轨迹点选 1 个计数点 选取的记数点不少于 6 个 4 不要分段测量各段位移 可统一量出各计数点到计数起点 0 之间的距离 读数时应估读 到毫米的下一位 例题例题 1 电磁打点计时器是一种使用 电源的计时仪器 它的工作电压是 如图 所示 A 是 B 是 C 是 D是 E 是 F 是 答案 答案 交流 4 至 6V 线圈 振动片 振针 纸带 接线柱 永磁体 2 如图是某同学测量匀变速直线运动的加速度时 从若干纸 带中选中的一条纸带的一部分 他每隔 4 个点取一个计数点 图上注明了他对各计数点间距离 的测量结果 1 为了验证小车的运动是匀变速运动 请进行下列计算 填入表内 单位 cm s2 s1s3 s2s4 s3s5 s4s6 s5 各位移差与平均值最多相差 cm 由此可以得出结论 小车的位移在 范围内相等 所以小车的运动是 2 根据匀变速直线运动的规律 可以求得物体的加速度 a m s2 3 根据 an 3 可求出 a1 m s2 a2 m s2 a3 m s2 所以 m s2 答案 答案 1 1 60 1 55 1 62 1 53 1 61 1 58 0 05 任意两个连续相等的时间里 在误差允许的 匀加速直线运动 2 1 58 3 1 59 1 57 1 59 1 58 2 2 研究平抛物体的运动 研究平抛物体的运动 实验目的实验目的 1 用实验方法描出平抛物体的运动轨迹 2 从实验轨迹求平抛物体的初速度 精品文档 3欢迎下载 实验原理实验原理 平抛物体的运动可以看作是两个分运动的合运动 一是水平方向的匀速直线运动 另一个 是竖直方向的自由落体运动 令小球做平抛运动 利用描迹法描出小球的运动轨迹 即小球做 平抛运动的曲线 建立坐标系 测出曲线上的某一点的坐标 x 和 y 根据重力加速度 g 的数值 利用公式 y gt2求出小球的飞行时间 t 再利用公式 x vt 求出小球的水平分速度 即为小 2 1 球做平抛运动的初速度 实验器材实验器材 斜槽 竖直固定在铁架台上的木板 白纸 图钉 小球 有孔的卡片 刻度尺 重锤线 实验步骤实验步骤 1 安装调整斜槽 用图钉把白纸钉在竖直板上 在木板的左上角固定斜槽 可用平衡法调 整斜槽 即将小球轻放在斜槽平直部分的末端处 能使小球在平直轨道上的任意位置静止 就 表明水平已调好 2 调整木板 用悬挂在槽口的重锤线把木板调整到竖直方向 并使木板平面与小球下落的 竖直面平行 然后把重锤线方向记录到钉在木板的白纸上 固定木板 使在重复实验的过程中 木板与斜槽的相对位置保持不变 3 确定坐标原点 O 把小球放在槽口处 用铅笔记下球在槽口时球心在图板上的水平投影 点 O O 点即为坐标原点 4 描绘运动轨迹 在木板的平面上用手按住卡片 使卡片上有孔的一面保持水平 调整卡 片的位置 使从槽上滚下的小球正好穿过卡片的孔 而不擦碰孔的边缘 然后用铅笔在卡片缺 口上点个黑点 这就在白纸上记下了小球穿过孔时球心所对应的位置 保证小球每次从槽上开 始滚下的位置都相同 用同样的方法 可找出小球平抛轨迹上的一系列位置 取下白纸用平滑 的曲线把这些位置连接起来即得小球做平抛运动的轨迹 5 计算初速度 以 O 点为原点画出竖直向下的 y 轴和水平向右的 x 轴 并在曲线上选取 A B C D E F 六个不同的点 用刻度尺和三角板测出它们的坐标 x 和 y 用公式 x v0t 和 y gt2计算出小球的初速度 v0 最后计算出 v0的平均值 并将有关数据记入表格内 2 1 注意事项注意事项 1 实验中必须保持通过斜槽末端点的切线水平 方木板必须处在竖直面内且与小球运动轨 迹所在的竖直平面平行 并使小球的运动靠近图板但不接触 2 小球必须每次从斜槽上同一位置滚下 3 坐标原点 小球做平抛运动的起点 不是槽口的端点 应是小球在槽口时 球的球心在 木板上的水平投影点 4 要在平抛轨道上选取距 O 点远些的点来计算球的初速度 这样可使结果的误差较小 例题例题 1 下列哪些因素会使 研究平抛物体的运动 实验的误差增大 A 小球与斜槽之间有摩擦 B 安装斜槽时其末端不水平 C 建立坐标系时 以斜槽末端端口位置为坐标原点 D 根据曲线计算平抛运动的初速度时 在曲线上取作计算的点离原点 O 较远 答案 答案 这里研究的是小球的平抛运动 只与抛出点 不是斜槽末端 的速度有关 而与它 在斜槽中的运动无关 只要是每次速度的大小与方向不变 且水平 就不影响实验 BC 精品文档 4欢迎下载 3 3 用单摆测定重力加速度 用单摆测定重力加速度 实验目的实验目的 利用单摆测定当地的重力加速度 实验原理实验原理 单摆在摆角小于 5 时的振动是简谐运动 其固有周期为 T 2 由此可得 g 据 g l 2 2 4 T l 此 只要测出摆长l和周期 T 即可计算出当地的重力加速度值 实验器材实验器材 铁架台 带铁夹 中心有孔的金属小球 约 1m 长的细线 米尺 游标卡尺 选用 秒 表等 实验步骤实验步骤 1 在细线的一端打一个比小球上的孔径稍大些的结 将细线穿过球上的小孔 制成一个单 摆 2 将铁夹固定在铁架台的上端 铁架台放在实验桌边 使铁夹伸到桌面以外 把做好的单 摆固定在铁夹上 使摆球自由下垂 3 测量单摆的摆长l 用游标卡尺测出摆球直径 2r 再用米尺测出从悬点至小球上端的悬 线长l 则摆长l l r 4 把单摆从平衡位置拉开一个小角度 不大于 5 使单摆在竖直平面内摆动 用秒表 测量单摆完成全振动 30 至 50 次所用的时间 求出完成一次全振动所用的平均时间 这就是单 摆的周期 T 5 将测出的摆长l和周期 T 代入公式 g 求出重力加速度 g 的值 2 2 4 T l 6 变更摆长重做两次 并求出三次所得的 g 的平均值 注意事项注意事项 1 选择细绳时应选择细 轻又不易伸长的线 长度一般在 1m 左右 小球应选用密度较大 的金属球 直径应较小 最好不超过 2cm 2 单摆悬线的上端不可随意卷在铁夹的杆上 应夹紧在铁夹中 以免摆动时发生摆长改变 摆线下滑的现象 3 注意摆动时控制摆线偏离竖直方向不超过 5 可通过估算振幅的办法掌握 4 摆球摆动时 要使之保持在同一个竖直平面内 不要形成圆锥摆 5 计算单摆的振动次数时 应以摆球通过最低位置时开始计时 以后摆球从同一方向通过 最低位置时 进行计数 且在数 零 的同时按下秒表 开始计时计数 例题例题 某同学在做 利用单摆测重力加速度 实验中 先测得摆线长为 101 00cm 摆球直径为 2 00cm 然后用秒表记录了单摆振动 50 次所用的时间为 101 5s 则 1 他测得的重力加速度 g m s2 2 他测得的 g 值偏小 可能的原因是 A 测摆线长时摆线拉得过紧 B 摆线上端未牢固地系于悬点 振动中出现松动 使摆线长度增加了 C 开始计时时 秒表过迟按下 D 实验中误将 49 次全振动数为 50 次 精品文档 5欢迎下载 3 为了提高实验精度 在实验中可改变几次摆长l并测出相应的周期 T 从而得出一组 对应的l与 T 的数据 再以l为横坐标 T2为纵坐标将所得数据连成直线 并求得该直线的斜 率 K 则重力加速度 g 用 K 表示 答案 答案 1 本次实验中的摆长 L L r 101 00 1 00 1 0200m 周期 T t N 101 5 50 2 03s 由 公式 g 可以解得 g 9 76m s2 2 2 4 T l 2 根据公式 g 知 g 偏小的原因可能是 l 的测量值偏小或 T 的测量值偏大 A 中的 2 2 4 T l 测量值偏大 B 中则是振动摆长大于测量值 所以正确 而 CD 中均是测得的周期偏小 所以 CD 均会使 g 值偏大 故只有 B 正确 3 4 2 K 由公式 g 得 这是一条 T2关于 l 的一元一次函数 如 2 2 4 T l l g T 2 2 4 y Kx 所以它的斜率是 K 4 2 g 所以 g 4 2 K 4 4 用描迹法画出电场中平面上的等势线 用描迹法画出电场中平面上的等势线 实验目的实验目的 利用电场中电势差及等势面的知识 练习用描迹法画出电场中一个平面上的等势线 实验原理实验原理 用导电纸上形成的稳恒电流场来模拟静电场 当两探针与导电纸上电势相等的两点接触时 与探针相连的灵敏电流计中通过的电流为零 指针不偏转 当两探针与导电纸上电势不相等的 两点接触时 与探针相连的灵敏电流计中通过的电流就不为零 从而可以利用灵敏电流计找出 导电纸上的等势点 并依据等势点描绘出等势线 实验器材实验器材 学生电源或电池组 电压约为 6V 灵敏电流计 开关 导电纸 复写纸 白纸 圆柱形金属电极两个 探针两支 导线若干 木板一 块 图钉 刻度尺等 实验步骤实验步骤 1 在平整的木板上 由下而上依次铺放白纸 复写纸 导电纸各 一张 导电纸有导电物质的一面要向上 用图钉把白纸 复写纸和导电纸一起固定在木板上 2 在导电纸上平放两个跟它接触良好的圆柱形电极 两个电极之间的距离约为 10cm 将 两个电极分别与电压约为 6V 的直流电源的正负极相接 作为 正电荷 和 负电荷 再把两根探 针分别接到灵敏电流计的 接线柱上 如图所示 3 在导电纸上画出两个电极的连线 在连线上取间距大致相等的五个点作基准点 并用探 针把它们的位置复印在白纸上 4 接通电源 将一探针跟某一基准点接触 然后在这一基准点的一侧距此基准点约 1cm 处 再选一点 在此点将另一探针跟导电纸接触 这时一般会看到灵敏电流计的指针发生偏转 左 右移动探针位置 可以找到一点使电流计的指针不发生偏转 用探针把这一点位置复印在白纸 上 5 按步骤 4 的方法 在这个基准点的两侧逐步由近及远地各探测出五个等势点 相邻 两个等势点之间的距离约为 1cm 6 用同样的方法 探测出另外四个基准点的等势点 7 断开电源 取出白纸 根据五个基准点的等势点 画出五条平滑的曲线 这就是五条等 精品文档 6欢迎下载 势线 注意事项注意事项 1 电极与导电纸接触要良好 且与导电纸的相对位置不能改变 2 寻找等势点时 应从基准点附近由近及远地逐渐推移 不可冒然进行大跨度的移动 以 免电势差过大 发生电流计过载现象 3 导电纸上所涂导电物质相当薄 故在寻找等势点时 不能用探针在导电纸上反复划动 而应采用点接触法 4 探测等势点不要太靠近导电纸的边缘 因为实验是用电流场模拟静电场 导电纸边缘的 电流方向与边界平行 并不与等量异种电荷电场的电场线相似 例题例题 1 如图为描绘电场中等势线的装置 所用的电流计电流从哪 一接线柱流入 其指针就向哪一侧偏 在寻找基准点 O 的另一等势点时 探针 I 与 O 点接触 另一 探针 II 与导电纸上的 C 点接触 电流计的指针向负接线柱一侧偏 转 为了尽快探测到新等势点 探针 II 应由 C 点逐渐 A 向上移动 B 向下移动 C 向左移动 D 向右移动 答案 答案 由于指针向负极一侧偏转 所以电流由负极流入 即 C 点的电势高于 O 点的电势 探针 II 应向低电势移动 也就是向左移动 故选 C 2 某同学在做 电场中等势线的描绘实验 中 若手头没有灵敏电流计 是否可以用内阻较 大的电压表代替 答案 答案 能 将电压表一端接某一电极 另一端接探针 使探针与各基准点接触并在附近移 动 电压表读数相等的点即为等势点 5 5 测定金属的电阻率 测定金属的电阻率 实验目的实验目的 用伏安法间接测定某种金属导体的电阻率 练习使用螺旋测微器 实验原理实验原理 根据电阻定律公式 R 只要测量出金属导线的长度 和它的直径 d 计算出导线的横截 s l l 面积 S 并用伏安法测出金属导线的电阻 R 即可计算出金属导线的电阻率 实验器材实验器材 被测金属导线 直流电源 4V 电流表 0 0 6A 电压表 0 3V 滑动变阻器 50 电键 导线若干 螺旋测微器 米尺等 实验步骤实验步骤 1 用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径 求出其平均值 d 计算 出导线的横截面积 S 2 按如图所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路 3 用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度 反 复测量 3 次 求出其平均值 l 精品文档 7欢迎下载 4 把滑动变阻器的滑动片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置 电路经检查确认无误 后 闭合电键 S 改变滑动变阻器滑动片的位置 读出几组相应的电流表 电压表的示数 I 和 U 的值 断开电键 S 求出导线电阻 R 的平均值 5 将测得的 R d 值 代入电阻率计算公式中 计算出金属导线的电阻l lI Ud l RS 4 2 率 6 拆去实验线路 整理好实验器材 注意事项注意事项 1 测量被测金属导线的有效长度 是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度 亦 即电压表两接入点间的部分待测导线长度 测量时应将导线拉直 2 本实验中被测金属导线的电阻值较小 因此实验电路必须采用电流表外接法 3 实验连线时 应先从电源的正极出发 依次将电源 电键 电流表 待测金属导线 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导线的两端 4 闭合电键 S 之前 一定要使滑动变阻器的滑动片处在有效电阻值最大的位置 5 在用伏安法测电阻时 通过待测导线的电流强度 I 的值不宜过大 电流表用 0 0 6A 量 程 通电时间不宜过长 以免金属导线的温度明显升高 造成其电阻率在实验过程中变化 例题例题 1 在 测定金属的电阻率 实验中 以下操作中错误的是 A 用米尺量出金属丝的全长三次 算出其平均值 B 用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径 算出其平均值 C 用伏安法测电阻时采用安培表的内接线路 多次测量后算出其平均值 D 实验中应保持金属丝的温度不变 答案 答案 AC 2 欲用伏安法测定一段阻值约为 5 左右的金属导线的电阻 要求测量结果尽量准确 现备有以下器材 A 电池组 3V 内阻 1 B 电流表 0 3A 内阻 0 0125 C 电流表 0 0 6A 内阻 0 125 D 电压表 0 3V 内阻 3k E 电压表 0 15V 内阻 15k F 滑动变阻器 0 20 额定电流 1A G 滑动变阻器 0 2000 额定电流 0 3A H 电键 导线 1 上述器材中应选用的是 填写各器材的字母代号 2 实验电路应采用电流表 接法 填 内 或 外 3 将图中给定的器材连成实验电路 精品文档 8欢迎下载 答案 答案 1 ACDFH 2 外 3 略 6 6 用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻 用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻 实验目的实验目的 测定电池的电动势和内电阻 实验原理实验原理 如图 1 所示 改变 R 的阻值 从电压表和电流表中 读出几组 I U 值 利用闭合电路的欧姆定律求出几组 r 值 最后分别算出它们的平均值 此外 还可以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 图象 如图 2 所得直线跟纵轴的交点即为电动势值 图线斜率的绝对 值即为内电阻 r 的值 实验器材实验器材 待测电池 电压表 0 3V 电流表 0 0 6A 滑动变阻器 10 电键 导线 实验步骤实验步骤 1 电流表用 0 6A 量程 电压表用 3V 量程 按电路图连接好电路 2 把变阻器的滑动片移到一端使阻值最大 3 闭合电键 调节变阻器 使电流表有明显示数 记录一组数据 I1 U1 用同样方法 测量几组 I U 的值 4 打开电键 整理好器材 5 处理数据 用公式法和作图法两种方法求出电动势和内电阻的值 注意事项注意事项 1 为了使电池的路端电压变化明显 电池的内阻宜大些 可选用已使用过一段时间的 1 号 干电池 2 干电池在大电流放电时 电动势 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 读完立即断电 3 要测出不少于 6 组 I U 数据 且变化范围要大些 用方程组求解时 要将测出的 I U 数据中 第 1 和第 4 为一组 第 2 和第 5 为一组 第 3 和第 6 为一组 分别解出 r 值再平 均 4 在画 U I 图线时 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的抵消 从而提高精确 度 精品文档 9欢迎下载 5 干电池内阻较小时路端电压 U 的变化也较小 即不会比电动势小很多 这时 在画 U I 图线时 纵轴的刻度可以不从零开始 而是根据测得的数据从某一恰当值开始 横坐标 I 必须从零开始 但这时图线和横轴的交点不再是短路电流 不过直线斜率的绝对值照样还是 电源的内阻 例题例题 1 用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻的实验中 所用电流表和电压表的内电阻 分别为 0 1 和 1K 如图为所需的器材 1 请你把它们连成实验电路 注意两个电表要选用适当量程 并要求变阻器的滑动片在 左端时其电阻值最大 2 一位同学记录的 6 组数据见下表 试根据这些数据在图中画出 U I 图线 根据图线 求出电池的电动势 V 内阻 I A0 120 200 310 320 500 57 U V1 371 321 241 181 191 05 答案 答案 1 见下图 在这电流表对 电压表来说一定要用内接法 否则测出的电源的电阻值是偏大 是电源内阻与电流表的电阻之 和 误差较大 2 1 46 0 72 见上面的讲解 最好用图象法求 2 用伏安法测电池的电动势和内阻的实验中 由于电流表和电压表内阻的影响 以下说法 正确的是 A 用图 a 所示电路时 B 用图 a 所示电路时 C 用图 b 所示电路时 D 用图 b 所示电路时 解析 解析 根据闭合电路的欧姆定律 U Ir 由两次测量列方程为 精品文档 10欢迎下载 解得 若是考虑电流表和电压表的内阻 对上图 a 中应用闭合电路的欧姆定律 式中的 与 r 是电动势和内阻的真实值 解得 比较得 若是考虑电流表和电压表的内阻 对上图 b 中应用闭合电路的欧姆定律 式中的 与 r 是电动势和内阻的真实值 解得 比较得 由上面的分析可知应选取 AB 此题还可以用图象法 7 7 练习使用多用电表 万用表 测电阻 练习使用多用电表 万用表 测电阻 实验目的实验目的 练习使用多用电表测电阻 实验原理实验原理 多用电表由表头 选择开关和测量线路三部分组成 如图 表头 是一块高灵敏度磁电式电流表 其满偏电流约几十到几百 A 转换 开关和测量线路相配合 可测量交流电流和直流电流 交流电压和直流 电压及电阻等 测量电阻部分即欧姆表是依据闭合电路欧姆定律制成的 原理如图所示 当红 黑表笔短接并调节 R 使指针满偏时有 Ig 1 当电笔间接入待测电阻 Rx时 有 Ix 2 联立 1 2 式解得 3 精品文档 11欢迎下载 由 3 式知当 Rx R中时 Ix Ig 指针指在表盘刻度中心 故称 R中为欧姆表的中值电 2 1 阻 由 2 式或 3 式可知每一个 Rx都有一个对应的电流值 I 如果在刻度盘上直接标出与 I 对应的 Rx的值 那么当红 黑表笔分别接触待测电阻的两端 就可以从表盘上直接读出它的 阻值 由上面的 2 可知 电流和电阻的非线性关系 表盘上电流刻度是均匀的 其对应的电阻 刻度是不均匀的 电阻的零刻度在电流满刻度处 实验器材实验器材 多用电表 标明阻值为几欧 几十欧 几百欧 几千欧的定值电阻各一个 小螺丝刀 实验步骤实验步骤 1 机械调零 用小螺丝刀旋动定位螺丝使指针指在左端电流零刻度处 并将红 黑表笔分 别接入 插孔 2 选挡 选择开关置于欧姆表 1 挡 3 短接调零 在表笔短接时调整欧姆挡的调零旋钮使指针指在右端电阻零刻度处 若 欧 姆零点 旋钮右旋到底也不能调零 应更换表内电池 4 测量读数 将表笔搭接在待测电阻两端 读出指示的电阻值并与标定值比较 随即断开 表笔 5 换一个待测电阻 重复以上 2 3 4 过程 选择开关所置位置由被测电阻值与中值电阻 值共同决定 可置于 1 或 10 或 100 或 1k 挡 6 多用电表用完后 将选择开关置于 OFF 挡或交变电压的最高挡 拔出表笔 注意事项注意事项 1 多用电表在使用前 应先观察指针是否指在电流表的零刻度 若有偏差 应进行机械调 零 2 测量时手不要接触表笔的金属部分 3 合理选择量程 使指针尽可能指在中间刻度附近 可参考指针偏转在 R中 5 5R中的范 围 若指针偏角太大 应改换低挡位 若指针偏角太小 应改换高挡位 每次换挡后均要重 新短接调零 读数时应将指针示数乘以挡位倍率 4 测量完毕后应拔出表笔 选择开关置 OFF 挡或交流电压最高挡 电表长期不用时应取出 电池 以防电池漏电 例题例题 1 多用电表中 孔插 红 黑 表笔 电流是从该表笔流 填 进 或 出 欧姆表内部电池的正极是接 填 红 或 黑 表笔的 答案 答案 由一般的知识可知红表笔就是接正极 由上面的图形可知欧姆表的电流是由红笔流 进的 由黑笔流出 欧姆表内部电池的正极是黑笔 所以上面的空应填 红 进 黑 2 一学生使用多用电表测电阻 他在实验中有违反使用规则之处 他的主要实验步骤如下 A 把选择开关置于 1 欧姆挡 B 把表笔插入插孔中 先把两表笔相接触 旋转调零旋钮 使指针指在电阻刻度的零位上 C 把两表笔分别与某一待测电阻的两端相连 发现这时指针偏转角度较小 D 换用 100 挡 发现这时指针偏转适中 随即记下电阻值 E 把表笔从插孔中拔出后 就把多用表放回桌上原处 实验完毕 这个学生已经注意到在测量时待测电阻与其它元件或电源断开 不用手碰表笔的金属杆 精品文档 12欢迎下载 这个学生在实验中哪一个或哪些步骤违反了使用规则 答案 答案 D 先调零后再测 R E 将选择开关置于 OFF 或交流电压最大挡 8 8 研究电磁感应现象 研究电磁感应现象 实验目的实验目的 认识产生电磁感应现象的条件 通过实验总结出感应电流的方向与穿过闭合电路的磁通量 变化之间的关系 楞次定律 实验原理实验原理 如图 将零刻度在中央的电流表与副线圈连成闭合回路 通过闭 合 断开电键 改变原线圈 A 回路中的电流 或改变原副线圈 B 相对 位置等方式 改变穿过副线圈 B 的磁通量 观察电流表指针是否偏转 和偏转情况 归纳总结出产生电磁感应现象的条件和判断感生电流方 向的规律 实验器材实验器材 零刻度在中央的电流表 检流计 原 副线圈 直流电源 滑动变阻器 电键 定值电 阻 约几十千欧 干电池 旧的更好 导线若干 实验步骤实验步骤 1 观察原 副线圈的绕制方法 画出相应的图示 2 确定电流表中电流方向和指针偏转方向关系 用一节旧干电池串联一只几十千欧的电阻 试触一下电流表 观察通入电流方向和指针偏转 方向之间的关系 3 按电路图把原线圈 内径较小且带铁心 变阻器 直流电源和电键串联成一个电路 把检 流计和副线圈 内径较大的 串联成另一个电路 4 研究产生感应电流的条件 闭合电键使原线圈通电 观察把原线圈插入 副线圈过程中有无感应电流 观察原线圈置于副 线圈中不动时有无感应电流 观察把原线圈从副 线圈中取出过程中有无感应电流 将原线圈回路中的电源反接再观察一次 将原线圈插入副线圈 观察电键闭合和断开时有无感应电流 原线圈插入副线圈通电后 改变原线圈回路中变阻器的阻值 从而改变原线圈中的电流 观察副线圈中有无感应电流 总结出副线圈中产生感应电流的条件 5 研究感应电流方向与磁通量变化关系 重复 4 的实验过程 记下原磁场方向 变化情况 电流表指针偏转情况 总结出感应电流方向和磁通量变化之间关系 注意事项注意事项 1 实验前必须弄清电流表中电流方向和指针偏转方向的关系 判断时所用电池旧一些为好 通电时电键应采用瞬间接触的方式 2 原线圈回路闭合电键前应使变阻器处于最大值 调节时不要使原线圈中电流强度过大 通电时间不宜过长 精品文档 13欢迎下载 例题例题 1 如果电流表中电流从正接线柱流入 负接线柱流出时 指针向右偏 把该电流表与一个 线圈串联 请分别标明 图 A 中表针偏转方向 图 B 中磁铁的极性 图 C 中磁铁的运 动方向 图 D 中线圈的绕制方向 答案 答案 在图 A 中 磁铁是插入状态 线圈的磁通量是增加的 方向向右 所以感生电流的 磁场方向应是向左的 由右手定则可知电流表的电流是由负极流向正极的 电流表应是向左偏 的 在 B 图中的电流与 A 中是相同的 但是绕法与 A 相反 所以磁极也应是相反的 故在 B 图 中磁铁的右端是 S 极 C 图中的磁铁应是远离线圈的 D 图中的电流与 A 中的电流方向是相反的 磁铁的磁极 运动方向是相同的 故其绕法也 是与 A 是相反的 与 BC 线圈的绕法一至 2 一位同学用如图所示器材进行 研究电磁感应现象 的实验 他的实验步骤如下 A 根据所给实验器材 连接实物电路图 B 接通电源 给线圈 A 通电 观察并记录 A 线圈在插入 拔出及停止在 B 线圈过程中 电 流表指针的偏转情况 C 改变线圈 A 中的电流方向 按步骤 C 重做实验和记录 D 线圈 A 插入线圈 B 通电后 改变线圈 A 中电流大小 观察并记录电流表指针的偏转情况 E 实验分析 验证 试求解 1 完成该同学的实验步骤 A 即按实验要求 把给出的器材连接成电路 2 该同学的上述实验步骤中漏掉什么重要步骤 3 如图 当把 A 线圈放在 B 线圈左侧附近在由近及远地远离 B 线圈的过程中 下面说法 正确的是 A 电流表指针不偏转 B 无法判断电流表指针是否偏转 C 电流表指针偏转 电流可能从表的正接线柱流入电流表 D 电流表指针偏转 电流可能从表的负接线柱流入电流表 答案 答案 1 略 2 查明 A B 线圈的绕向 以及电流表中电流方向与指针偏转方向的关系 3 CD 9 9 练习使用示波器 练习使用示波器 实验目的实验目的 认识示波器的面板 练习使用示波器 实验原理实验原理 当信号电压输入示波器时 示波管的荧光屏上就反映出这个电压随时间变化的波形来 精品文档 14欢迎下载 示波管主要由电子枪 竖直偏转电极和水平偏转电极组成 两电极都不加偏转电压时 由 电子枪产生的高速电子做直线运动 打在荧光屏中心 形成一个亮点 这时如果在水平偏 转电极上加上随时间均匀变化的电压 则电子因受偏转电场的作用 打在荧光屏上的亮点 便沿水平方向匀速移动 如果再在竖直偏转电极上 加上一随时间变化的信号电压 则亮 点在竖直方向上也要发生偏移 偏移的大小与所加信号电压的大小成正比 这样 亮点一 方面随着时间的推移在水平方向匀速移动 一方面又正比于信号电压在竖直方向上产生偏 移 于是在荧光屏上便形成一波形曲线 此曲线反映出信号电压随时间变化的规律 实验器材实验器材 J2459 型示波器 1 台 低压电源 1 台 变阻器 1 只 电键 1 只 导线若干 学生电源 实验步骤实验步骤 1 熟悉 J2459 型示波器板上各旋钮的作用 如图为 J2459 型示波器的面板 荧光屏右边最上端的是辉度调节旋钮 标以 符 号 用来调节光点和图像的亮度 顺时针旋转旋钮时 亮度增加 第二个是聚焦调节 和辅助聚焦 这两个旋钮配合着使用 能使电子射线 会聚 在荧光屏上产生一个小的亮斑 得到清晰的图像 再下面是电源开关和指示灯 用后盖板上的电源插座接通电源后 把开关扳向 开 的位置 指示灯亮 经过一两分钟的预热 示波器就可以使用了 荧光屏下边第一行左 右两端的旋钮是垂直位移 和水平位移 分别用 来调整图像在竖直方向和水平方向的位置 它们中间的两个旋钮是 Y 增益 和 X 增益 分别用来调整图像在竖直方向和水平方向的幅度 顺时针旋转时 幅度连续增大 精品文档 15欢迎下载 中间一行左边的大旋钮是 衰减 它有 1 10 100 1000 四挡 最左边的 1 挡 不衰减 其余各挡分别使输入的电压衰减为原来的 因此图象在照直方 1 10 1 100 1 1000 向的幅度都减为前一档的 最右边的正弦符号 挡不是衰减 而是由示波器内部自行 1 10 提供竖直方向的交流试验信号电压 可用来观察正弦波形或检查示波器是否正常工作 中间一行右边的大旋钮是 扫描范围 也有四挡 可以改变加在水平方向的扫描电 压的频率范围 左边第一挡是 10 100Hz 向右旋转每升高一挡 扫描频率都增大 10 倍 最右边的是 外 X 挡 使用这一挡时 机内没有加扫描电压 水平方向的电压可以从外 部输入 中间的小旋钮是 扫描微调 用来调整水平方向的扫描频率 顺时针转动时频率连 续增加 底下一行中间的旋钮 Y 输入 X 输入 和 地 分别是竖直方向 水平方向和公 共接地的输入接线柱 左边的 DC AC 是竖直方向输入信号的直流 交流选择开关 置 于 DC 位置时 所加的信号电压是直接输入的 置于 AC 位置时 所加信号电压是通 过一个电容器输入的 它可以让交流信号通过而隔断直流成分 右边的 同步 也是一个 选择开关 置于 位置时 扫描由被测信号正半周起同步 置于 位置时 扫描由 负半周起同步 这个开关主要在测量较窄的脉冲信号时起作用 对于正弦波 方波等 无 论扳到 或 都能很好地同步 对测量没有影响 2 练习使用示波器 1 观察荧光屏上的亮斑并进行调节 先把灰度调节旋钮逆时针转到底 竖直位移旋钮和水平位移旋钮旋到中间位置 衰 减调节旋钮置于 1000 挡 扫描范围旋钮置于 外 X 挡 打开电源开关 等一两分钟 预热 后 顺时针旋转灰度调节旋钮 屏上即出现一 个亮斑 调节该旋钮 使亮斑的亮度适中 旋转聚焦调节和辅助聚焦调节旋钮 观察亮斑的变化情况 并使亮斑最圆 最小 旋转垂直位移旋钮 观察亮斑上下移动的情况 旋转水平位移旋钮 观察亮斑左右 移动的情况 调节这两个旋钮 使亮斑位于荧光屏中心 2 观察扫描并进行调节 把 X 增益旋钮顺时针转到 1 3 处 扫描微调旋钮逆时针转到底 扫描范围旋钮置于 10 100 挡 可看到扫描的情形 顺时针旋转扫描微调旋钮 可看到亮斑移动加快 直至成为一条亮线 调节 X 增益旋钮 可以看到亮线长度随之改变 3 观察亮斑在竖直方向的偏移并进行调节 将扫描范围旋钮置于 外 X 挡 交直流选择开关拨到 DC 位置 按图连接电路 将滑动变阻器的滑片 P 滑至适当位置后闭合开关 把衰减调节旋钮逆时针依次转到 100 10 和 1 挡 观察亮斑向上偏移的情况 调节 Y 增益旋钮 使亮斑偏移一段适当的距离 再调节滑动变阻器 观察亮斑偏移 的距离随输入电压变化的情况 调换电池的正负极 可以看到亮斑改为向下偏移 4 观察按正弦规律变化的电压的图线 将扫描范围旋钮置于 10 100 挡 衰减调节旋钮置于 挡 调节扫描微调旋钮 使屏上出现完整且稳定的正弦曲线 精品文档 16欢迎下载 调节 Y 增益旋钮 或者 X 增益旋钮 观察曲线形状沿竖直 或水平 方向的变化情 况 调节竖直 或水平 位移旋钮 观察曲线整体在竖直 或水平 方向上的移动情况 5 关机 实验完毕后 把辉度旋钮反时针旋到底 然后关机 切断电源 注意事项注意事项 1 示波器属热电子仪器 要避免频繁开机 关机 否则易损坏仪器 2 屏上亮斑 或图线 不能过量 否则容易损伤荧光屏 3 Y 输入 电压不能太高 以免仪器损坏 4 当 Y 输入 接导线并 悬空 时 容易出现干扰波形 应避免出现这种情况 例题例题 1 图是某晶体管的集电极电压在示波器荧光屏上显示出的稳定的图形 图中锯齿波显 示为 3 格 问 锯齿波幅度为多少 直流分量电压为多少 锯齿波 C 点对地电压为多少 D 点对地电压为多少 分析与解答 此问题系 J2459 对合成电压的测量问题 当示波器 Y 增益旋钮顺时针旋到底 这时示 波器垂直系统灵敏度为每格 50A mV A 为衰减开关倍率 故 幅度为 Upp 3 50 A mV 电压为 U 3 5 50 A mV C D 两点对地电压为 Uc 2 50 A mV UD 5 50 A mV 本题思维点拨 在实际测量中 除了单纯的交流电压或直流电压测量外 往往需要测 量既有交流分量又有直流分量的合成电压 例如晶体管放大信号时所出现的 即本题所显 示的集电极电压 就是既有交流电压 又有直流电压 在脉冲电路测试中 往往要了解信 号波形各点相对于地的电位高低 这种合成电压可以很方便地用示波器进行测量 测试时 输入耦合开关应放于 DC 先将 Y 输入与地接线柱间用导线短接 确定扫描线的零电位 再接入被测信号 调节扫描范围与扫描微调旋钮 荧光屏上就会有波形显示了 2 要测量图中通过 R 的电流 R 2 请回答下列问题 精品文档 17欢迎下载 扫描频率 DC AC Y 增益 水平 竖直位移 衰减等旋钮如何转动 应如何接到示波器上进行测量 如果将衰减置于 10 挡 光点距原点下方 4 格 那么通过 R 的电流多大 如果光点在原点的斜上方 测量误差过大 其原因是什么 如果换上与该电池等效的交流电源 应如何测量 分析与解答 扫描频率旋钮置于外 X 挡 DC AC 开关置于 DC 处 Y 增益顺时针旋转到底 调节水 平 竖直位移旋钮使光点位于正中 衰减置于较高挡 把电阻 R 两端分别与示波器上 Y 输入和地相连 电路图请同学们自行作出 加在 R 两端的电压 U 4 50 10 mV 2V 通过 R 的电流 I U R 2 2 1A 测量之前光点没有调到荧光屏中央 Y 增益旋钮没有顺时针旋到底 接线与测量方法相同 只须将 DC AC 开关置于 AC 位置即可 1010 测定玻璃的折射率 测定玻璃的折射率 实验目的实验目的 测定玻璃的折射率 实验原理实验原理 如图所示 当光线 AO 以一定入射角穿过两面平行的玻璃砖时 通过插针法找出跟入射光线 AO 对应的出射光线的 O B 从而求出折 射光线 OO 和折射角 r 再根据 n 算出玻璃的折射率 r i sin sin 实验器材实验器材 一块两面平行的玻璃砖 一张白纸 木板一块 大头针 4 枚 量角器 或圆规 三角板 刻度尺 铅笔等 实验步骤实验步骤 1 把白纸铺在木板上 2 在白纸上画一直线 aa 作为界面 过 aa 上的一点 O 画出界面的法线 NN 并画一条线 段 AO 作为入射光线 3 把长方形玻璃砖放在白纸上 并使其长边与 aa 重合 再用直尺画出玻璃砖的另一边 bb 4 在线段 AO 上竖直地插上两枚大头针 P1 P2 5 从玻璃砖 bb 一侧透过玻璃砖观察大头针 P1 P2的像 调整视线的方向直到 P1的像被 P2的像挡住 再在 bb 一侧插上两枚大头针 P3 P4 使 P3能挡住 P1 P2的像 P4能挡住 P1 P2 的像及 P3本身 6 移去玻璃砖 在拔掉 P1 P2 P3 P4的同时分别记下它们的位置 过 P3 P4作直线 O B 交 bb 于 O 连接 O O OO 就是玻璃砖内折射光线的方向 AON 为入射角 O ON 为折射 精品文档 18欢迎下载 角 7 用量角器量出入射角和折射角的度数 查出它们的正弦值 并把这些数据填入记录表格 里 8 用上述方法分别求出入射角是 15 30 45 60 和 75 时的折射角 查出入射角和折 射角的正弦值 记录在表格里 9 算出不同入射角时 的值 比较一下 看它们是否接近一个常数 求出几次实验测 r i sin sin 得的 的平均值 就是这块玻璃的折射率 r i sin sin 注意事项注意事项 1 轻拿轻放玻璃砖 手只能接触玻璃砖的毛面或棱 不能触摸光洁的光学面 严禁把玻璃 砖当直尺用 2 实验过程中 玻璃砖在纸面上的位置放好后就不可移动 3 插针 P1与 P2 P3与 P4的间距要适当地大些 以减小确定光路方向时出现的误差 4 实验时入射角不能太小 接近零度 否则会使测量误差加大 也不能太大 接近 90 否则会不易观察到 P1 P2的像 5 本实验中如果采用的不是两面平行玻璃砖 如采用三棱镜 半圆形玻璃砖等 只是出射 光和入射光不平行 但一样能测出其折射率 例题例题 1 在用两面平行的玻璃砖测定玻璃折射率的实验中 其实验光路如图 1 所示 对实验中的 一些具体问题 下列意见正确的是 A 为了减少作图误差 P3和 P4的距离应适当取大些 B 为减少测量误差 P1 P2的连线与玻璃砖界面的夹角应尽量大些 C 若 P1 P2的距离较大时 通过玻璃砖会看不到 P1 P2的像 D 若 P1 P2连线与法线 NN 夹角较大时 有可能在 bb 面发生全反射 所以在 bb 一侧就 看不到 P1 P2的像 答案 答案 A 2 某同学由于没有量角器 他在完成了光路图以后 以 O 点为圆心 10 00cm 长为半径画 圆 分别交线段 OA 于 A 点 交 O O 连线延长线于 C 点 过 A 点作法线 NN 的垂线 AB 交 NN 于 B 点 过 C 点作法线 NN 的垂线 CD 交于 NN 于 D 点 如图 2 所示 用刻度尺量得 OB 8 00cm CD 4 00cm 由此可得出玻璃的折射率 n 答案 答案 1 50 由图可知 sin i sin AOB AB OA sin r sin COD CD OC 在这