关 键 词：

重庆市 九龙坡区 2010 届高三 物理 二轮 复习 专题 实验

资源描述：

用心 爱心 专心 专题五专题五 物理实验物理实验 一 实验命题趋势分析 1 大纲要求 物理实验是高考的主要内容之一 考试大纲 就高考物理实验共列出 19 个考点 其 中力学 8 个 热学 1 个 电学 8 个 光学 2 个 要求会正确使用的仪器主要有 刻度尺 游标卡尺 螺旋测微器 天平 秒表 电火花计时器或电磁打点计时器 弹簧测力计 温 度表 电流表 电压表 多用电表 滑动变阻器 电阻箱等 并且对实验误差问题提出了 更明确的要求 能够独立完成以下 物理知识表 中所列的实验 能明确实验目的 能理 解实验原理和方法 控制实验条件 会使用仪器 会观察 分析实验现象 会记录 处理 实验数据 并得出结论 能发现问题 提出问题 能灵活地应用已学过的物理理论 实验 方法和实验仪器去处理问题 物理知识表 归类实验内容说明 1 游标卡尺的使用 测量原理 使用方法 10 分度 20 分度 50 分度的游标卡尺的读数等 2 螺旋测微器的使用构造 原理 使用方法 正确读数等 3 练习使用示波器 面板上各个旋钮或开关的作用 调试方法 观 察正弦波的波形等 应 用 性 实 验 4 传感器的简单应用 光电转换和热电转换及其简单应用 光电计数 的简单了解等 5 验证力的平行四边形定则实验的等效思想 作图法等 6 验证动量守恒定律 用平抛实验器进行实验 转化要验证的等效表 达式 对暂态过程分阶段测量等 验 证 性 实 验 7 验证机械能守恒定律 用自由落体进行验证 使用打点计时器和刻度 尺等 8 用单摆测定重力加速度使用刻度尺和秒表 实验操作要求等 9 用油膜法估测分子的大小溶液的配制 油膜面积的估算方法等 10 测定金属的电阻率 使用刻度尺和螺旋测微器 电流表 电压表量 程的选择 测量电路的选取与连接等 11 把电流表改装为电压表 半偏法 的设计思想与误差分析 计算分压 电阻 改装表的校对与百分误差等 12 测定电源的电动势和内阻实验电路的选取与连接 作图法求解的方法等 13 测定玻璃的折射率用插针法测定 画光路图等 测 量 性 实 验 14 用双缝干涉测光的波长 用双缝干涉仪进行实验 实验调节 分划板的 使用等 研15 研究匀变速直线运动明确实验目的 使用打点计时器 用刻度尺测 用心 爱心 专心 量 分析所打的纸带来计算加速度等 16 研究平抛物体的运动 用平抛实验器进行实验 研究的目的和方法 描绘平抛轨迹 计算平抛物体的初速度等 17 用描迹法画出电场中平面 上的等势线 用恒定电流场模拟静电场 寻找等电势点的方 法 描迹的方法等 究 性 实 验 18 描绘小电珠的伏安特性曲 线 使用电流表 电压表 滑动变阻器 电路的选 取与连接 描绘U I图象并分析曲线非线性 的原因等 19 探究弹力和弹簧伸长的关 系 实验设计的原理和方法 实验数据的记录与分 析 实验结论的描述与表达形式等 探 究 性 实 验 20 用多用电表探索黑箱内的 电学元件 多用电表的使用与读数 探索的思路 测量过 程中的分析与判断等 2 命题的趋势 1 实验命题范围广 近两年来 物理实验命题已经逐渐打破以往电学实验为主导的局面 考查范围更加广 泛 从基本仪器的使用 演示实验的分析 教材学生实验及设计实验都作了全面的考查 2 命题方式在发生变化 实验考题小题增多 由原来一题变为两个甚至三个小题 命题的内容也为力 电 光 等 命题的形式也考查多样 这样降低单个实验题的分值 3 注重考查实验的基本能力 3 考情分析 实验专题涉及的考点主要有 常用的基本物理实验仪器 物理分组实验 重要演示实验 考查中要求学生具有独立完成实验的能力 包括理解实验原理 实验目的 及要求 了解材料 用具 掌握实验方法步骤 会控制实验条件和使用实验仪器 会处理 实验安全问题 会观察 分析和解释实验中产生的现象 数据 并得出合理的实验结论 要求学生能根据要求灵活运用已学过的自然科学理论 实验方法和仪器 设计简单的实验 方案并处理相关的实验问题 4 考向走势 仪器的使用是实验考核的基础内容 无论是实验设计 还是原理分析 往 往都涉及基本仪器的使用 所以一些基本仪器的原理 使用方法 注意事项和读数等 在 近几年的高考试题中不断出现 长度和电路量的测量及相关仪器的使用是出题最频繁的知 识点 近年来 高考实验题已跳出了课本分组实验的范围 不仅延伸到演示实验中 而且出 现了迁移类实验 应用型实验 设计型实验 甚至还出现了 研究性学习 类实验 这类 试题 对考生的要求较高 要求考生能将课本中分组实验和演示实验的实验原理 实验方法 用心 爱心 专心 迁移到新的背景中 能深刻理解物理概念和规律 并能灵活运用 还要具有较强的创新能 力 二 高考中涉及到的实验类型及处理思路二 高考中涉及到的实验类型及处理思路 创新实验题在近年来高考题中频繁出现 创新实验可分为迁移类实验 应用型实验 设计 型实验 研究性学习 类实验等类型 1 迁移类实验 这类实验题具有如下特点 它们基本上都不是课本上现成的实验 但 其原理 方法以及所要求的知识均是学生所学过的 即用 学过的实验方法 用过的仪 器 进行新的实验 以考查其基本实验能力和理解 推理 迁移的能力 解决这类问题的基本思路和方法是 仔细阅读题目 理解题意 在了解所介绍的实验 仪器的基本原理 使用方法的基础上 运用以前所学过的知识 使用过的仪器和做过实验 的方法 进行情景迁移 联想类比 就可解决问题 2 应用型实验 这类实验题具有如下特点 它们基本上以生活 生产和现代科技中的 某一实际问题为背景立意命题 且多以信息题的形式出现 要求学生能够从题给的文字 图表中捕获有效信息 运用所学的基础知识来解答 解决这类问题的基本思路和方法是 在熟悉各种仪器的使用的前提下 仔细阅读题目 理解题意 从题给的文字 图表中捕获有效信息 从中找出规律 通过联想 等效 类比 等思维方法建立与新情景对应的物理模型 并在旧知识与物理模型之间架设桥梁 并将旧 知识迁移并运用到新情景中去 然后进行推理 计算 从而解决问题 3 设计型实验 这类实验一般要求学生根据题目提出的目的 要求和给出的器材 设 计出实验方案 要求深刻理解物理概念和规律 并能灵活运用 具有较强的创新能力 能 将课本中分组实验和演示实验的实验原理 实验方法迁移到新的背景中 进而设计出实验 方案 解决这类问题的基本思路和方法是 明确实验目的 设计实验原理 根据实验原理设 计多种实验方案 对实验方案进行可行性分析 筛选确定最佳方案 根据所定方案选择实 验器材 拟定实验步骤 对实验数据进行处理 得出实验结论 并进行误差分析 值得一 提的是 依据不同的实验原理选择不同的实验方案时 应遵循科学性 可行性 精确性 简便 直观性这四条基本原则 4 研究性学习 类实验 这类实验题具有如下特点 以学生在开展研究性学习的活 动中所遇到的问题为背景命题 要求学生根据题给条件设计某些实验方案 或给出一些仪 器 或实验步骤 来求解某个物理量 或对某些设计出的实验 分析其实验数据得到规律 并对可能产生的误差进行分析 如果试题是要求设计方案 其答案往往具有开放性 侧重 考查学生的发散思维能力和创新能力 如果试题是对某些设计出的实验进行数据和误差分 析 则要求学生具有扎实的基础知识和实验能力 解决这类问题的基本思路和方法是 在熟悉各种仪器的使用方法 基本实验原理 方 法和步骤的前提下 仔细阅读题目 理解题意 根据题给要求 广泛联想 设计出合理的 用心 爱心 专心 实验方案即可 当然 所设计出的方案应尽可能简单 方便 对于数据处理和误差分析的 试题 则应根据题目所给的文字 图表等信息进行分析 找出各物理量之间的关系 定性 或定量的关系 并总结出其变化规律 把握问题的本质特征 一 基本仪器的读数 1 要求会正确使用的仪器 1 长度测量仪器 刻度尺 游标卡尺 螺旋测微器 2 时间测量仪器 打点计时器和秒表 3 电路测量仪器 安培表 伏特表 多用电表 4 控制电路仪器 电阻箱和滑动变阻器 2 在力学和电学实验中 常需要利用测量工具直接测量基本物理量 基本物理量测量仪器 长度 刻度尺 游标卡尺 螺旋测微器 时间秒表 停表 打点计时器力学 质量天平 电阻 粗测 欧姆表 电阻箱 电流电流表电学 电压电压表 3 读数方法 用各种测量仪器测量有关物理量 读数时首先要弄清测量仪器的精度 以螺旋测微器 为例 精度为mm 0 01mm 其读数方法是 读数 固定刻度数 含半毫米刻度 可动刻 0 5 50 度数 含估读刻度数 精度 大纲 要求 会正确使用仪器 会准确读数 会记录测量结果 知道仪器的结构 知道仪器使用的注意事项等 例题 1 读出下列 50 分度游标卡尺的示数 解析 从左到右示数依次为 5 24mm 11 50mm 22 82mm 经验之谈 1 主尺上的读数 应为游标的 0 刻度左端上主尺的准 2 看清游标的精 确度 3 游标卡尺都是根据刻线对齐来读数的 所以都不再往下一位估读 例题 2 试读出下列螺旋测微器的读数 工作原理及读数方法与双缝干涉测波长中的测 用心 爱心 专心 微目镜手轮的读数相同 解析 从左到右测微目镜手轮的读书分别为 0 861mm 3 471mm 7 320mm 11 472mm 经验之谈 1 看半刻度是否漏出 2 可动刻度要估读 例 2 一多用电表的电阻挡有三个倍率 分别是 1 10 100 用 10 挡测量某电 阻时 操作步骤正确 发现表头指针偏转角度很小 为了较准确地进行测量 应换到 挡 如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数 那么缺少的步骤 是 若补上该步骤后测量 表盘的示数如 图 则该电阻的阻值是 解析 100 档 重新电阻调零 2200 经验之谈 用欧姆挡测电阻 如果指针偏转角度太小 即指针所 指的刻度值太大 应该增大倍率重新调零后再测 如果指针偏转角度太大 即指针所指的 刻度值太小 应该减小倍率重新调零后再测 例题 3 按照有效数字规则读出下列电表的测量值 接 0 3V 量程时读数为 V 接 0 3A 量程时读数为 A 接 0 15V 量程时读数为 V 接 0 0 6A 量程时读数为 A 解析 2 17 10 8 0 80 0 16 例题 4 读出右图所示电阻箱的阻值 解析 86 3 例题 5 读出机 械秒表的读数 解析 99 8s 二 基本实验方法 1 实验原理的设计方法 控制变量法 等效替代法 理想化方法 留迹法 模拟法 放大 0 12 3 0 510 15 V 0 0 20 4 0 6 0 12 3 A 用心 爱心 专心 法 2 实验误差的控制方法 多次测量法 累积法 3 实验数据的测量方法 直接和间接测量 4 实验数据的处理方法 直接比较法 平均值法 列表法 图象法 常见间接测量的物理量及其测量方法 有些物理量不能由测量仪器直接测量 这时 可利用待测量和可直接测量的基本物理 量之间的关系 将待测物理量的测量转化为基本物理量的测量 待测物理量基本测量方法 速度 利用纸带 利用平抛 1 2 nn m SS v T 2 g vx y 加速度 利用纸带 逐差法 利用单摆 2 S a T 2 2 4L g T 力根据 F ma 转化为测量 m a 力 学 功根据转化为测量 m S v k WE 电阻 精确测量 根据转化为测量 U I 伏安法 电阻箱 半偏 U R I 替代 电功率根据 P IU 转化为测量 U I 电 学 电源电动势根据 E U Ir 转化为测量 U I 三 设计性实验的设计思路和原则 1 设计性实验的一般思路 所谓设计性实验 就是题目要求学生运用学过的实验方法 自行设计一个新的实验方案 它 要求学生设 计实验原理 选择实验器材 安排实验步骤 设计数据处理的方法及分析实验 误差 解决设计性实验问题的关键在于选择实验原理 它是进行实验设计的根本依据和起点 它 决定应当测量哪些物理量 如何安排实验步骤等项目 实验原理的确定 一是根据问题的要 求 二是根据问题的条件 一般思路如下 题目要求和给题目要求和给 出的条件出的条件 演示和分组实演示和分组实 验的实验原理验的实验原理 物理规律和原物理规律和原 理理 基本仪器的使基本仪器的使 用知识用知识 需测物理量和需测物理量和 所需器材所需器材 实验步骤实验步骤 数据处理数据处理 实验原理实验原理 实验结论及实验结论及 误差分析误差分析 用心 爱心 专心 2 设计性实验的一般设计原则 1 科学性原则 实验方案所依据的原理应当符合物理学的基本原理 实验装置或线路能够圆满完成实验 任务 2 安全性原则 确保进行的实验不会对实验装置和器材造成损坏 确 保人身安全 例如 仪器所加的电压 或电流不要超过其 额定值 电源不要被短路等 实验中不会对人身造成危害 3 精确性原则 在实验中 要根据实验的需要选择合适的器材 使实验结果尽可能精确 减小实验误 差 例如 在条件允许的情况下 尽可能选用较小量程的电表 以获得较大的偏转角度来减 小读数造成的偶然误差 所选用的仪器也并非是越精密越好 合适即可 例如 测一段几十 厘米长的金属丝 毫米刻度尺就足够了 而对于直径只有零点几毫米的电阻丝 十分度的 游标卡尺的精度不够高 而要用螺旋测微器测量才可以 4 方便性原则 实验选用器材和电路要便于操作 方便调节 读数误 差小 实验数据便于处理 例如 使用分压电路时 要使得电压变化与滑动变阻器的触头移动的距离能成近似的正比关系 这样调整起来就很方便 这就要求滑动变阻器的总阻值要远小于用电器的电阻 3 设计性实验题的类型 1 提供实验器材及实验目的和要求 按照实验装置或有关实验线路 让学生设计实验方 法 完成实验有关内容或进行某些测量 2 提供实验器材及实验目的和要求 让学生设计 或补全 实验环节或方案 并按要求完 成实验有关内容或进行某些测量 3 提供实验数据 让学生设计处理实验数据的方法 从而求出实验测量值 三 热点题型分析 热点考向一 实验器材的选择 使用和读数 例 1 游标为 20 分度 测量值可准确到 0 05 mm 的卡尺示数如图所示 两测脚间狭缝的 宽度为 mm 用激光照 射该狭缝 在屏上出现衍射条纹 如果减小狭缝的宽度 衍射条纹的宽度将变 变式训练 通常用的游标卡尺 在游标卡尺上有 20 个等分刻度 它们 用心 爱心 专心 的总长度为 19mm 它的每一分度与主尺的最小分度 1mm 相差 1 20mm 如图用 20 分度的游 标卡尺测量一金属钢笔杆的直径 由图可知钢笔杆的直径为 mm 利用上述原理请你 设计一个游标尺上有 40 个等分刻度的游标卡尺 这 40 个等分刻度的总长度应为 mm 它的每一分度与主尺的最小分度 1mm 相差 mm 方法总结 1 游标卡尺和螺旋测微器原理不同 使用和读数也不尽相同 可加强对比记 忆 2 游标卡尺读数时不要以游标的左边缘为基准读取主尺上的示数 而螺旋测微器读数 时要注意 固定刻度上半毫米线是否露出 3 游标卡尺读数时 不需向后估读一位 而螺旋测微器读数时要准确到 0 01mm 估 读到 0 001mm 即测量结果若以 mm 为单位 小数点后必须保留 三位 例 2 一多用电表的电阻挡有三个倍率 分别是 1 10 100 用 10 挡测量某电阻时 操作步骤正确 发现表头指针偏转角度很小 为了较准确地进行测量 应换到 挡 如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读 数 那么缺少的步骤是 若补上该步骤后测量 表盘的示数如 图 则该电阻的阻值是 误区警示 对多用电表这种读数比较复杂的仪器 要加强实际操作练习 特别注意以下 易错之处 1 欧姆挡不需估读 要切记换挡需重新调零 并且指针要在 中值 附近以减小读数误 差 2 倍率 与 量程 加以区别 不要混为一谈 3 要使电流从红表笔流进 黑表笔流出 例 3 根据实验数据 计算并描绘出 R U 的图象如图所示 由图象可知 此灯泡在不工作时 灯丝电阻为 当所加电压为 3 00 V 时 灯丝电阻为 灯泡实际消耗的电功率为 W 技巧点拨 电学实验器材的选择和使用方法 1 根据概念 规律 找出各器材参量间的依存关系和制约关系 通过估算从而选择合理的 实验器材 用心 爱心 专心 2 从安全性 可行性 精确性等角度出发选择器材 如本例中电压表和电流表的确定 3 在伏安法测电阻时应注意 滑动变阻器的限流和分压接法的区别 各自的特点及大小阻 值的选择 变式训练 有一阻值为 500 的电阻 Rx 需要进一步测量其阻值 手 边有如下器材 1 电池组 电动势 9 V 内阻约 5 2 电压表 量程 0 9 V 内阻 18 k 量程 0 15 V 内阻 30 k 3 毫安表 量程 0 10 mA 内阻 l0 量程 0 15 mA 内阻 5 4 滑动变阻器 0 50 额定电流 0 2 A 5 滑动变阻器 0 10 额定电流 1 A 6 电键 1 个 导线若干 为了实验能正常进行并减小测量误差 而且要求滑动变阻器便于调节 在实验中电压表应 选 量程 毫安表应选 量程 变阻器应选阻值范围为 根 据要求在方框中画出电路图 热点考向二 验证型学生实验的综合应用 例 4 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 g 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 把第一个点记作 O 另选连续的四个点 A B C D 作为测量的 点 经测量知道 A B C D 各点到 O 点的距离分别为 62 99 cm 70 18 cm 77 76 cm 85 73crn 根据以上数据 可知重物由 O 点运动到 C 点 重力势能的减少量等于 J 动能的增加量等于 J 取三位有效数字 误区警示 在本实验中 由于空气阻力和纸带与打点计时器间阻力的存在 重力势能的 减小量应略大于动能的增加量 不应在算完第一个空后第二个空直接填相 同的数值 例 5 用半径相同的两个小球 A B 的碰撞验证动量守恒定律 实验装 置示意如图 斜槽与水平槽圆滑连接 实验时先不放 B 球 使 A 球从斜槽 上某一固定点 C 由静止滚下 落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹 再 把 B 球静置于水平槽前端边缘处 让 A 球仍从 C 处由静止滚下 A 球和 B 球碰撞后分别落 在记录纸上留下各自的痕迹 记录纸上的 O 点是重垂线所指的位置 若测得各落点痕迹到 O 点的距离 OM 2 68 cm OP 8 62 cm ON 11 50 cm 并知 A B 两球的质量比为 2 1 则未放 B 球时 A 球落地点是记录纸上的 点 系统碰撞前总动量 P 与碰撞后总动量 P 的百分误差 结果保留一位有效数字 p pp 方法总结 根据题目给出的百分误差的定义这一信息 结合平抛运动中水平方向上的位 移与速度成正比 时间相同 这一条件 用小球的质量和水平位移的乘积代 用心 爱心 专心 替动量代入百分误差的定义使迅速解出结果 变式训练 某同学用右图装置做 验证动量守恒定律 的实验 选用小球 a 为入射小球 b 为被碰小球 1 设小球 a b 的质量分别为 ma mb 则它们的大小关系应为 ma mb 填 大于 等于 或 小于 2 放上被碰小球后 两小球 a b 碰后的落点分别是图中水平面上的 点和 点 例 6 如图所示的纸带是某同学在一次实验中得到的 纸带上的 O 点为打点计时器打的 第一点 1 2 3 则是此后每隔 0 02 s 打下的点 相邻两点的间隔在纸带上已标出 1 该纸带表示的物体的加速度大小为 在标号 5 点时物体的速度大小是 2 某同学上交的实验报告显示重锤的动能 略大于重锤的势能 则出现这一问题的原 因可能是 填序号 A 重锤的质量测量错误 B 该同学自编了实验数据 C 交流电源的频率不等于 50 Hz D 重锤下落时受到的阻力过大 3 在验证 机械能守恒定律 时 要用到算式 gh v2 2 式中 v 和 h 分别是利用纸带测 出的瞬时速度和下落的高度 试问 g 是应该用当地重力加速度的精确值 还是用根据纸 带测出的加速度值 为什么 互动探究 1 若该纸带是在验证机械能守恒定律的实验中得到的 实验时电源 打点 计时器的安装和使用均正常 而纸带上 0 到 1 的间隔为 1 4 mm 这一数值是由什么主要原 因造成的 2 若 0 到 1 的间隔为 2 5mm 又是什么原因造成的 变式训练 利用右图装置打出的纸带如下图所示 1 用它测量重锤下落的加速度 根据打出的纸带 选择纸带上打出的连续五个 点 A B C D E 测出点 A C 间的距离为 s1 点 C E 间的距离为 s2 交流电 的周期为 T 则根据这些条件计算重锤下落的加速度 a 的表达式为 a 用心 爱心 专心 2 在 验证机械能守恒定律 的实验中发现 重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动 能 其原因主要是因为在重锺下落过程中存在着阻力的作用 我们可以通过该纸带测定该 阻力的大小 若已知当地重力加速度为 g 还需要测量的物理量是 写出名称和 符号 重锤在下落过程中受到的平均阻力的大小 F 热点考向三 实验原理 方法的确定及实施步骤 例 7 在测量金属丝的电阻牢的实验中 已知电阻丝的电阻约为 10 现备有下列器材 供选用 A 量程是 0 0 6 A 内阻是 0 5 的电流表 B 量程是 0 3 A 内阻是 0 1 的电流表 C 量程是 0 3 V 内阻是 6 k 的电压表 D 量程是 0 15 V 内阻是 30 k 的电压表 E 阻值为 0 1 k 额定电流为 0 5 A 的滑动 变阻器 F 阻值为 0 10 额定电流为 2 A 的滑动变阻器 G 蓄电池 6 V H 开关一个 导线若干 1 为使测量结果尽量准确 电流表应选用 电压表应选用 滑动变阻器应选用 只填字母代号 2 若如图所示的实验仪器就是我们选定的 请片用铅笔画线连接实验电路 技巧点拨 本题先用伏安法测电阻 然后根据电阻定律转换间接求出电 S L R 阻 LI SU 变式训练 金属的电阻牢会随着温度的升高而增大 某同学通过做实验研究一个 小灯泡灯丝的伏安特性 下表是他在实验时获得的通过灯泡的电流 I 和灯泡曲端电 压 U 的一系列数据 这位同学在实验过程中选用的是下列器材中的 填字母 A 直流电源 B 0 30 的滑动变阻器 C 电压表 0 15 V 内阻约 15 k D 电压表 0 3 V 内阻约为 3 k E 电流丧 0 0 6 A 内阻约 0 1 F 电流表 0 3 A 内阻约 0 01 G 开关 H 导线 用心 爱心 专心 实验时他应选用的是下图所示电路中的图 热点考向四 实验数据的处理 误差及注意事项 例 8 在用电流表和电压表 测电池的电动势和内阻 实 验中 所用电流表和电压表的内阻分别为 0 1 和 1k 图 示为实验所需的器件图 1 试在实物图中画出连线 将器件连接成实验电路 2 一位同学记录的几组数据见表 试根据这些数据在图中画 出 U I 图线 根据图线读出电池的电动势 E V 根据图线求出电池的内阻 r 方法总结 1 采用描点法做图时 对误差较大的点要舍弃 如本实验中点 0 32 1 18 作直线时要使尽可能多的点分布在直线上 不在上面的点需平均分配在直 线两侧 以减小实验误差 2 要深刻理解图线斜率 截距 面积等的物理意义 由于本题中电源的 U I 图线的纵坐标 不是从零开始的 所以横坐标的截距不是短路电流 不能由 I E r 确定内阻 由 U E Ir 知 在任何情况下 直线的斜率绝对值 k r 都是成立的 3 图象法处理数据可推广到很多实验中去 如 测定金属的电阻率 的实验中用 I U 图线 中直线斜率的倒数来表示电阻的大小 变式训练 在 描绘小灯泡的伏安特性曲线 的实验中 备有下列器材 A 小灯泡 3 8 V 0 3 A B 直流电源 电动势 4 V 内电阻约 0 5 C 电流表 A1 量程 0 500 mA 内电阻 0 5 D 电流表 A2 量程 0 5 mA 内电阻 50 用心 爱心 专心 E 滑动变阻器 Rl 0 10 额定电流为 2 A F 滑动变阻器 R2 0 100 额定电 流为 0 2 A G 定值电阻 R0 950 额定电流为 2 A H 开关一个 导线若干 某同学发现上述器材中虽然没有电压表 但给出了两个电流表 于是他设计了图甲中三 种实物连接方式 其中最合理的是 a b c 中的 填代号 在该电路中 为了操 作方便且能较准确地进行测量 滑动变阻器应选 填器材前的字母代号 该同学根据 中选出的合理电路 在实验中正确操作 测出了多组电流数据并记录在预 先设计的表格中 见下表 请 你将对应的电压值算出 填入该表格中 1234567 表 A1的 示数 I1 mA 70140190230250270290 表 A1的 示数 I1 mA 0 4 0 1 0 0 1 6 0 2 2 0 2 8 0 3 4 0 3 8 0 灯 泡两 端的 电压 U V 请你在图中作出小灯泡的伏安特性曲线 用心 爱心 专心 例 9 表格中所列数据是测量小灯泡 U I 关系的 实验数据 1 分析上表内实验数据可知 应选用的实验电路图是图 填 甲 或 乙 2 在方格纸内画出小灯泡的 U I 曲线 分析曲线可知小灯泡的 电阻随 I 变大而 填 变大 变小 或 不变 3 如图丙所示 用一个定值电阻 R 和两个上述小灯泡组成串并联 电路 连接到内阻不计 电动势为 3 V 的电源上 已知流过电阻 R 的电流是流过灯泡 b 电 流的两倍 则流过灯泡 b 的电流约为 A 热点考向五 电学设计性实验 例 10 有一电阻 Rx 其阻值在 100 200 之间 额定功 率为 0 25W 要用伏安法较准确地测量它的阻值 实验器材 有 安培表 A1 量程为 50mA RA1 100 安培表 A2 量程为 1A RA2 20 电压表 V1 量程为 5V RV1 10k 电压表 V2 量程为 15V RV2 30k 变阻器 R1 变阻范围 0 20 2A 变阻器 R2 变阻范围 0 1000 1A 9V 电源 电键 导线 实验中应选用的电流表 电压表 变阻器分别是 画出所用实验电路图 方法总结 首先通过估算通过电阻电流和电压的最大值来电流表 电压表的量程 然 后根据 R1 Rx 滑动变阻器连接方式应选用分压电路 根据 所以应选用 x R VAR R 外接电路 变式训练 热敏电阻是传感电路中常用的电子元件 现用伏安法研究热敏电阻在不同温 度下的伏安特性曲线 要求特性曲线尽可能完整 已知常温下待测热敏电阻的值约 4 用心 爱心 专心 5 热敏电阻和温度计 插入带塞的保温杯中 杯内有一定量的冷水 其他备用的仪表和器具有 盛有热水的热水 瓶 图中未画出 电源 3V 内阻可忽略 直流电流表 内阻约 1 直流电压表 内阻约 5 K 滑动变阻器 0 200 开关 导线若干 l 在方框中画出实验电路图 要求测量误差尽可能 小 2 根据电路图 在图的实物图上连线 3 简要写出完成接线后的主要实验步骤 四 强化练习 1 按照有效数字规则读出以下各游标尺的测量值 读数为 cm 读数为 mm 读数为 m 读数为 cm 读数为 cm 2 用螺旋测微器测量长度时 可以精确到 m 读数应该读到 mm 读出下列四种情 况下的测量结果 用心 爱心 专心 mm cm m 10 3m 3 在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中 质量 m 1 00 的重物自由下落 打点计时器在纸带上打 出一系列点 如图所示为选取的一条符合实验要求的纸 带 O 为第一个点 A B C 为从合适位置开始选取的三 个连续点 其他点未画出 已知打点计时器每隔 0 02 s 打一次点 当地的重力加速度 g 9 80m s2 那么 1 纸带的 端 选填 左 或 右 与重物相连 2 根据图上所得的数据 应取图中 O 点和 点来验证机械能守恒定律 3 从 O 点到所取点 重物重力势能减少量 J 动能增加量 P E J 结果取 3 位有效数字 K E 4 实验的结论是 4 在做 研究匀变速直线运动 的实验时 某同学得到一条用打点计时器打下的纸带 如图所示 并在其上取 A B C D E F G 等 7 个计数点 每相邻两个计数点间还 有 4 个点 图中没有画出 打点计时器接周期为 T 0 02 s 的交流电源 他经过测量并计算 得到打点计时器在打 B C D E F 各点时物体的瞬时速度如下表 1 计算的公式为 F v F v 2 根据 1 中得到的数据 以 A 点对应的时刻为 t 0 作出 v t 图象 并求物体的 加速度 a m s2 3 如果当时电网中交变电流的频率是 f 51 Hz 而做实验的同学并不知道 那么加速 度的测量值与实际值相比 选填 偏大 偏小或不变 5 某同学通过实验对平抛运动进行研究 他在竖直墙上记录 了抛物线轨迹的一部分 如图所示 O 点不是抛出点 x 轴沿水平 方向 由图中所给的数据可求出平抛物体的初速度是 m s 抛 用心 爱心 专心 出点的坐标 x m y m g 取 10m s2 6 某同学做平抛运动实验时 在白纸片上只画出了表示竖直向下方向的 y 轴和平抛物体运 动轨迹的后一部分 而且漏标了抛出点的位置 如图所示 这位同学希望据此图能测出物体 的初速度 请你给他出出主意 1 简要说明据此图测定该物体初速度的方法 2 需要增加的测量工具有 3 用测量出的物理量表示测量的结果 v0 7 某同学用如图所示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 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 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 B 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 得到了如图所示的三个落地点 1 请你叙述用什么方法找出落地点的平均位置 并在图中读 出 OP 2 已知 mA mB 2 1 碰撞过程中动量守恒 则由图可以判断出 R 是 球的落 地点 P 是 球的落地点 3 用题中的字母写出动量守恒定律的表达式 8 在 用单摆测定重力加速度 的实验中 1 摆动时偏角满足的条件是 为了减小测量周期的误差 计时开始时 摆 球应是经过最 填 高 或 低 的点的位 置 且用停表测量单摆完成多次全振动所用的时间 求出周期 图甲中停表示数为一单摆振动 50 次所 需时间 则单摆振动周期为 用心 爱心 专心 2 用最小刻度为 1 mm 的刻度尺测摆长 测量情况如图乙所示 O 为悬挂点 从图乙 中可知单摆的摆长为 m 3 若用 L 表示摆长 T 表示周期 那么重力加速度的表达式为 g 4 考虑到单摆振动时空气浮力的影响后 学生甲说 因为空气浮力与摆球重力方 向相反 它对球的作用相当于重力加速度变小 因此振动周期变大 学生乙说 浮力对 摆球的影响好像用一个轻一些的摆球做实验 因此振动周期不变 这两个学生中 A 甲的说法正确 B 乙的说法正确 C 两学生的说法都是错误的 9 在 用单摆测定重力加速度 的实验中 用刻度尺量出悬点到小球距离为 96 60 cm 用 游标卡尺量出小球直径是 5 26 cm 测量周期的实验有 3 次 结果如下表 全振动次数 304035 时间 s 60 4079 8070 60 这个单摆振动周期的测定值是 s 当地重力加速度的测定值是 m s2 取三位有效数字 10 在 利用单摆测定重力加速度 的实验中 由单摆做简谐运动的周期公式得到 g 只 2 2 4 T l 要测出多组单摆的摆长 l 和运动周期 T 作出 T2l 图象 就可以求出当地的重力加速度 理 论上 T2l 图象是一条过坐标原点的直线 某同学根据实验数据作出的图象如上图所示 1 造成图象不过坐标点的原因可能是 2 由图象求出的重力加速度 g m s2 取 2 9 87 11 在 用油膜法估测分子大小 实验中所用的油酸酒精溶液的浓度为 1 000 mL 溶液中有 纯油酸 0 6 mL 用注射器测得 1 mL 上述溶液为 80 滴 把 1 滴该溶液滴入盛水的浅盘内 让油膜在水面上尽可能散开 测得油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示 图中正方形方格 的边长为 1 cm 试求 用心 爱心 专心 1 油酸膜的面积是 cm2 2 实验测出油酸分子的直径是 m 结果保留两位有效数字 3 实验中为什么要让油膜尽可能散开 12 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 00 cm 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 NN 于 D 点 如图所示 用刻度尺量得 OB 8 00 cm CD 4 00 cm 由此可得出玻璃折射率 n 13 有一根长陶瓷管 其表面均匀地镀有一层很薄的电阻膜 管的两端有导电箍 M 和 N 如图 甲 所示 用多用表电阻档测得 MN 间的电阻膜的电阻约为1k 陶瓷管的直径远大于 电阻膜的厚度 某同学利用下列器材设计了一个测量该电阻膜厚度 d 的实验 A 米尺 最小分度为 mm B 游标卡尺 游标为 20 分度 C 电流表 A1 量程 0 5mA 内阻约 10 D 电流表 A2 量程 0 100mA 内阻约 0 6 E 电压表 V1 量程 5V 内阻约 5k F 电压表 V2 量程 15V 内阻约 15k G 滑动变阻器 R1 阻值范围 0 10 额定电流 1 5A H 滑动变阻器 R2 阻值范围 0 1 5K 额定电流 1A I 电源 E 电动势 6V 内阻可不计 J 开关一个 导线若干 他用毫米刻度尺测出电阻膜的长度为 l 10 00cm 用 20 分度游标卡尺测量该陶瓷管的外 径 其示数如图 乙 所示 该陶瓷管的外径 D cm MN 图 甲 用心 爱心 专心 为了比较准确地测量电阻膜的电阻 且调节方便 实验中应选用电流表 电压 表 滑动变阻器 填写器材前面的字母代号 在方框内画出测量电阻膜的电阻 R 的实验电路图 若电压表的读数为 U 电流表的读数为 I 镀膜材料的电阻率为 计算电阻膜厚度 d 的 数学表达式为 d 用所测得的量和已知量的符号表示 14 在 用电压表和电流表测电池的电动势和内阻 的实验时 一般不用新电池而用旧电 池进行实验 其原因是 旧电池的内阻较大 路端电压随外电路电阻变化比较明显 而新 电池的内阻很小 路端电压随外电路电阻变化就不明显 电压表的读数变化很小 从而降低了测量的精确程度 当我们需要较为精确地测量一节新电池的内阻时 常用的办法是给电池串联一个定值电阻 在计算电池内 电阻时当然要考虑到这个定值电阻的影响 右图所给出实验所需的器材 请你用笔画线代替导 线将这些仪器连成测量电路 写出操作步骤并说明需要测量的物理量 写出被测电源电动势 E 和内阻 r 的表达式 15 如图甲所示为某一测量电阻的电路 Rx为待测电阻 R 为电阻可读可调的电阻箱 R 为适当的保护电阻 阻值未知 电源 E 的电动势未知 S 为单刀双掷开关 A 为电流表 请完成以下要求 简述测量 Rx的基本步骤 图 乙 S 012345678910 12 100 cm V 315 A 0 6 3 用心 爱心 专心 甲 A E S Rx R R a b R A Rx 乙 按图甲所示的电路 在图乙实物图上连线 16 在 测定金属丝的电阻率 的实验中 需要用刻度尺测出金属丝的长度 l 用螺旋测微 器测出金属丝的直径 d 用电流表和电压表测出金属丝的电阻 R 1 实验中测量金属丝的长度和直径时 刻度尺和螺旋测微器的示数分别如图所示 则金 属丝长度的测量值 l cm 金属丝直径的测量值为 d mm 2 实验中给定电压表 内电阻为 50k 电流表 内电阻为 40 滑动变阻器 最大 阻值为 10 待测金属丝 电阻约为 100 电源 开关及导线若干 两位同学想用伏安法多次测量做出 I U 图线求出待测金属丝的阻值 他们设计了甲 乙 两个电路 你认为采用 图更合理 填 甲 或 乙 电压表的右端应接在 点 填 a 或 b 3 请你用笔画线代替导线 在图中按照第 2 问你所选择的电路图连接实验电路 0 4 5 0 10 15 5 20 cm 0 60 b A V RX a 甲 RX ba 乙 V A A A Rx V 用心 爱心 专心 4 用正确的方法测出了多组电流和电压值 并标在 I U 坐标系 中 如图中 所示 请你根据测量值画出图线 并求出金属丝 的阻值 Rx 则这种金属的电阻率约为 m 该结果保留一位有效数字 17 用伏安法测定一个待测电阻 Rx的阻值 阻值约为 200 实 验室提供如下器材 电池组 E 电动势 3V 内阻不计 电流表 A1 量程 0 10mA 内阻约为 40 60 电流表 A2 量程 0 500 A 内阻为 1k 滑动变阻器 R1 阻值范围 0 20 额定电流 2A 电阻箱 R2 阻值范围 0 9999 额定电流 1A 电键 S 导线若干 要求实验中应尽可能准确的测量 Rx的阻值 请回答下面问题 上述器材中缺少电压表 需选一只电流表将它改装成电压表 则改装 表选用的器材是 填写器材代号 在方框中画出测量 Rx阻值的电路图 并在图中表明器材代号 实验中将电阻箱 R2的阻值调到 4000 再调节滑动变阻器 R1 两表的示数如图所示 可读出电流表 A1的示数是 mA 电流表 A2的示数是 A 测得待测电阻 Rx 的阻值是 18 某同学要测量一电压表 V1的内阻 提供的器材有 电压表 V1 量程 3V 内阻约 2k 0 50 1 00 1 50 2 00 2 50 U V I mA 0 510152025 用心 爱心 专心 电压表 V2 量程 10V 内阻约 5k 直流电源 E 电动势约 10V 内阻不计 滑动变阻器 R 最大阻值为 20 额定电流为 1A 定值电阻两个 R1 5 0k R2 20 0k 开关 S 及导线若干 该同学设计了实验测量电路 通过改变滑动变阻器 R 的值 测量多组电压表 V1的读数 U1和电压表 V2的读数 U2 最终求出电压表 V1的内阻 请在图甲中用笔画线代替导线 将实验电路连接完整 实验中定值电阻应选用 填字母代号 该同学在实验中测出 7 组对应的数据 见下表 物理量 1 2 3 4 5 6 7 U2 V 1 8 3 1 4 8 6 3 8 0 8 5 9 7 U1 V 0 50 0 90 1 30 1 70 2 00 2 40 2 70 请在图乙坐标中 描点作出 U1 U2的图线 由图可较准确求出电压表 V1的内阻为 k 保留两位有效数字 19 实验室有如下器材 仪器数量和规格 定值电阻 R0一只 阻值为 25 左右 滑动变阻器 R1一只 总阻值 40 小量程电流表 A相同两块 量程 100mA 内阻未知 电压表 V相同两块 量程 3V 内阻未知 直流电源一个 电动势约为 4V 内阻约为 5 V1 定值电阻 V2 图甲 O 图乙 2 04 06 08 010 0 U2 V U1 V 1 0 2 0 3 0 用心 爱心 专心 开关一个 单刀单掷 导线若干 1 为了测量定值电阻的阻值及两表的内阻 某同学设计了如图 10 甲 所示的电路 在某次测量中电压 V1 V2的示数分别为 1 20V 1 45V 电流表 A1 A2的示数为 48 0mA 50 0mA 则定值电阻的阻值 R0 电流表的内阻 RA 电压 表的内阻 RV 2 为了进一步较精确测定电源的电动势和内阻 从电表中选出一块电压表和一块电流表 结合其它器材 测出多组 U 和 I 的值 作出 U I 图线 再由图线测出电源的电动势和内 阻 请设计出电路图 画在图乙中的方框内 20 有一个纯电阻用电器的电阻约为 20 试设计一个能较精确地测量该用电器电阻的电 路 要求使该用电器两端的电压变化范围尽可能大 可选用的器材有 电源 电动势为 8V 内电阻为 1 0 电流表 量程 0 6A 内阻 RA为 0 50 电压表 量程 10V 内阻 RV为 10k 滑动变阻器 最大电阻值为 5 0 开关一个 导线若干 1 在方框内画出实验电路图 2 用该电路可以使用电器两端的电压变化范围约为 V 3 若实验中在用电器正常工作的状态下电流表的示数为 I 电压表的示数为 U 考 虑到电表内阻的影响 用测量量及电表内阻计算用电器正常工作时电阻值的表达式为 21 某兴趣小组为了测量一待测电阻 Rx的阻值 准备先用多用电表粗测出它的阻值 然后 再用伏安法精确地测量 实验室里准备了以下器材 A 多用电表 B 电压表 Vl 量程 6V 内阻约 10 k C 电压表 V2 量程 15V 内阻约 20k D 电流表 Al 量程 0 6A 内阻约 0 2 E 电流表 A2 量程 3A 内阻约 0 02 F 电源 电动势 E 12V G 滑动变阻器 Rl 最大阻值 10 最大电流为 2A H 滑动变阻器 R2 最大阻值 50 最大电流为 0 2A I 导线 电键若干 1 在用多用电表粗测电阻时 该兴趣小组首先选用 10 欧姆挡 其阻值如图甲中指 图乙 V2 A1A2 图甲 R1 R0 V1 用心 爱心 专心 针所示 为了减小多用电表的读数误差 多用电表的选择开关应换用 欧姆挡 2 按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时 其阻值如图乙中指 针所示 则 Rx的阻值大约是 3 在用伏安法测量该电阻的阻值时 要求待测电阻的电压从 0 开始可以连续 调节 则在上述器材中应选出的器材是 填器 材前面的字母代号 4 在虚线框内画出用伏安法测量该电阻的阻值时的实验电路图 热点题型分析答案 例题 1 0 15mm 变宽 变式训练 10 55 39 0 025 例题 2 100 档 重新电阻调零 2200 例题 3 1 5 11 5 0 78 变式训练 9V 15mA 0 50 电路图略 分压式 安培 表内接 例题 4 7 62 7 56 例题 5 P 点 2 变式训练 1 大于 2 A C 例题 6 1 9 6m s2 2 0 96m s BC 3 用当地重力加速度 这样才能表示真实值 互动探究 1 说明阻力过大 2 先放物体 后通电源 变式训练 1 2 质量 m 2 12 4T ss a 4 2 12 T ss gmF 例题 7 1 A C F 2 实物连线图略 变式训练 ABCEGH 图 B 例题 8 1 实物线图略 2 E 1 46V r 0 72 变式训练 图正确 变阻器选 E 0 40 1 00 1 60 2 20 2 80 3 40 3 80 用心 爱心 专心 略 例题 9 1 图甲 2 变大 3 0 07 例题 10 1 电流表应选 A1 电压表应选 V1 选变阻器 R1 实验所用电路如右图所示 变式训练 1 由于要求曲线尽可能完整 变阻器用分压式接法 实验电路如下图所示 2 3 往保温杯中加入一些热水 待温度稳定时读出温度值 调节变阻器 快速测出几组电流表 电压表的值 重复 测出不同温度下数据 绘出各测量温度下热敏电阻的特性曲线 强化练习答案 1 0 56 9 8 0 0203 1 095 1 180 2 10 5 10 3 3 319 0 5042 0 011630 5 487 3 1 左 2 B 3 1 88 1 84 4 在误差范围内 重物下落过程中机械能守恒 4 1 2 图略 3 偏小 T dd vF 10 46 2 005 0 425 0 sma 5 4 m s 0 80 m 0 20 m 6 1 画出三条两两之间等距离 x 的与 y 轴平行的竖线 分别与轨迹曲线交于 A B C 三点 过这三点各作一条垂直于 y 轴的线 测量 A B 之间的竖直距离 y1和 A C 之 间的竖直距离 y2 根据以上数据可算出初速 如图示 用心 爱心 专心 2 刻度尺 3 x 12 2yy g 7 1 用尽可能小的圆把所有的小球落点都圈在里面 其圆心就是小球落点的平均位置 17 5 cm 2 B A 3 mAOQ mAOP mBOR 8 1 或 低 2 05 s 2 0 9965 0 9960 0 9980 3 0 10 0 5 2 4 T L 4 A 9 2 008 9 69 10 1 测摆长时漏掉了摆球的半径 2 9 87 11 1 113 115 都对 2 6 5 10 10 6 6 10 10都对 3 这样做的目的是为了让油膜在水平面上形成单分子油膜 12 1 50 13 1 0 825cm 2 C E G 3 如答案图 4 DU lI d 14 电路连接如图所示 a 连接电路如图所示 b 旋转旋钮确定电阻箱接入电路的电阻值为 R0 此值直接从电阻 箱上读出 一般为几欧 c 闭合开关 调节滑动变阻器的滑动触片到某一位置 记下电压 表的示数 U1 电流表的示数 I1 调节滑动变阻器的滑动触片到另 一位置 记下电压表的示数 U2 电流表的示数 I2 d 断开开关 拆下导线 整理器材 12 2112 II UIUI E 0 12 21 R II UU r 15 A 将 S 向 a 端闭合 读出电流表的读数为 I B 将 用心 爱心 专心 S 向 b 端闭合 适当调节电阻箱的阻值 使得电流表读数仍为 I 并记下此时电阻箱的读数 R C 在本实验中 Rx 的测量值就为 如图 16 1 60 27 0 01 0 127 0 001 2 乙 a 3 4 88 90 2 10 6 17 A2 R2 各 1 分 电路如图 2 分 6 4mA 240 A 187 5 各 2 分 7 如图 R1 如图 1 9 18 1 20 5 600 2 0 50 1 00 1 50 2 00 2 50 U V I mA 0 5 010152025 RX mA V S A2 A1 Rx R1 R2 E R0 E S V A R0 E S V A 用心 爱心 专心 19 1 如答图 2 0 6 4 3 UIR UR R V V 20 1 1 欧姆挡 2 分 2 9 2 分 3 BDFGI 4 分 4 如图所示 4 分 V A Rx R S E A 1 R 1 V 1 R x E S

内容简介：

-