【全程攻略】江苏省2013年高考物理二轮复习 考前抢分必做终极猜想24 对测量型和验证型实验的考查

1 终极猜想二十四终极猜想二十四 对测量型和验证型实验的考查对测量型和验证型实验的考查 本卷共 2 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 七十六 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 2 图 1 七十七 验证型实验 2 2011 海南卷 14 现要通过实验验证机械能守恒定律 实验装置如图 2 所 示 水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨 导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块 其总质量为M 左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连 遮光片两 条长边与导轨垂直 导轨上的B点有一光电门 可以测量遮光片经过光电门时的挡光 时间t 用d表示A点到导轨底端C点的距离 h表示A与C的高度差 b表示遮光片的 宽度 s表示A B两点间的距离 将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点 时的瞬时速度 用g表示重力加速度 完成下列填空和作图 图 2 1 若将滑块自A点由静止释放 则在滑块从A运动至B的过程中 滑块 遮光片与砝 码组成的系统重力势能的减小量可表示为 动能的增加量可表示为 若在运动过程中机械能守恒 与s的关系式为 1 t2 1 t2 2 多次改变光电门的位置 每次均令滑块自同一点 A点 下滑 测量相应的s与t 值 结果如下表所示 12345 s m0 6000 8001 0001 2001 400 t ms 8 227 176 445 855 43 104s 2 1 t2 1 481 952 412 923 39 3 以s为横坐标 为纵坐标 在图 3 位置的坐标纸中描出第 1 个和第 5 个数据点 根 1 t2 据 5 个数据点作直线 求得该直线的斜率k 104m 1 s 2 结果保留三位有 效数字 图 3 由测得的h d b M和m数值可以计算出 s直线的斜率k0 将k和k0进行比较 1 t2 若其差值在实际允许的范围内 则可认为此实验验证了机械能守恒定律 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U1 R0 由步骤 可知 电压表 V1 电压表 V2和电源构成闭合电路 则U1 E R0 r R0 U2 R0 E R0 r R E R0 r R 联立解得E r R0 U1U2 U1 U1 U1 U2 U1 U1 U1 答案 1 实物连线如图所示 2 E r R0 U1U2 U1 U1 U1 U2 U1 U1 U1 4 2 解析 1 当M沿斜面向下运动s的距离时 下落的高度为h 则 h d h s 所以h s 所以系统重力势能的减小量 Ep Mgh mgs s 动能的增 h d Mgh d mg 加量 Ek M m v2 v 所以 Ek M m 根据机械能守恒 有 1 2 b t 1 2 b2 t2 Ep Ek 即s M m 所以 s Mgh d mg 1 2 b2 t2 1 t2 2 Mgh mgd M m b2d 2 如图所示 s图象是一条倾斜直线 直线的