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文档简介

1、 20届高三物理二轮学案专题一 热学(一)目标要求 1.掌握图像结合热力学定律问题 2.会解决液注移动问题 3.掌握热力学理论经典题源 例1如图1所示一定质量的理想气体从状态a开始,经历过程、到达状态e.对此气体,下列说法正确的是()图 SEQ 图表 * ARABIC 1A.过程中气体的压强逐渐减小B.过程中气体对外界做正功C.过程中气体从外界吸收了热量D.状态c、d的内能相等E.状态d的压强比状态b的压强小 例2下列说法中正确的是()A.叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用B.布朗运动是液体分子的运动,它说明分子永不停息地做无规则运动C.液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点D

2、.当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时,分子间的距离越大,分子势能越小E.一定温度下,水的饱和汽的压强是一定的例3如图所示,开口向下并插入水银槽中的粗细均匀的玻璃管内封闭着长为H的空气柱,管内水银柱高于水银槽h ,若将玻璃管竖直向上缓慢地提起(管下端未离开槽内水银面),则H和h的变化情况为( )A.H和h都增大 B.H和h都减小C.H减小,h增大 D.H增大,h减小 例4如图2甲所示,左端封闭、内径相同的U形细玻璃管竖直放置,左管中封闭有长为L20 cm的空气柱,两管水银面相平,水银柱足够长.已知大气压强为p075 cmHg.图 SEQ 图表 * ARABIC 2(1)若将装置缓慢翻转180

3、,使U形细玻璃管竖直倒置(水银未溢出),如图乙所示.当管中水银静止时,求左管中空气柱的长度;(2)若将图甲中的阀门S打开,缓慢流出部分水银,然后关闭阀门S,右管水银面下降了H35 cm,求左管水银面下降的高度.归纳1.模型特征:2.解题思路:3.解题技巧:自补题 1.研讨题2.变式3.命题趋势专题一 热学(二)目标要求 1.掌握气体临界值问题 2.会解决变质量问题 3.掌握热力学理论经典题源 例1关于热现象的描述,下列说法正确的是()A.漂浮在水面上的花粉颗粒越大,撞击花粉颗粒的水分子越多,布朗运动反而越不明显B.气体的温度越高,每个气体分子的动能都越大C.零摄氏度的水比等质量的零摄氏度的冰分

4、子势能大D.对于一定质量的理想气体,如果体积增大,就会对外做功,所以内能一定减少E.热量既能够从高温物体传递到低温物体,也能够从低温物体传递到高温物体 例2下列说法正确的是()A.液晶具有流动性,其光学性质表现为各向异性B.太空舱中的液滴呈球状是由于完全失重情况下液体表面张力的作用C.用打气筒的活塞压缩气体很费劲,说明分子间有斥力D.第二类永动机是不可能制造出来的,因为它违反了能量守恒定律E.在合适的条件下,某些晶体可以转变为非晶体,某些非晶体也可以转变为晶体例3粗细均匀的玻璃管长度L=100cm,下端封闭,上端开口,竖直放置。在开口端有一段长度h=25cm的水银柱封闭了一段理想气体,水银柱的

5、上表面与玻璃管口相平。此时外界大气压强P=75cmHg,环境温度t=27。现使玻璃管内温度逐渐升高,为使水银柱刚好全部溢出,则温度至少要达到多少?该温度下气柱的长度为多少? 例4如图1所示,圆柱形喷雾器高为h,内有高度为eq f(h,2)的水,上部封闭有压强为p0、温度为T0的空气.将喷雾器移到室内,一段时间后打开喷雾阀门K,恰好有水流出.已知水的密度为,大气压强恒为p0,喷雾口与喷雾器等高.忽略喷雾管的体积,将空气看作理想气体.(室内温度不变)图1(1)求室内温度.(2)在室内用打气筒缓慢向喷雾器内充入空气,直到水完全流出,求充入空气与原有空气的质量比.专题二 力学实验专题第一课时 基本仪器

6、的使用和读数【目标要求】(1)游标卡尺和千分尺的原理、使用方法和读数 (2)天平和弹簧测力计的使用(3)有效数字的含义、位数并会用科学记数法记录数据【经典题源】 例1. 如图(甲)所示的物体A的长度是_cm=_m,如图(乙)所示的物体B的长度是_mm=_m.注意:1)甲图的最小分度是多少呢?该如何保 留小数点?2)起点没有从零刻度开始怎么办呢?例2.(2014福建)某同学测定一金属杆的长度和直径,示数如图甲、乙所示,则该金属杆的长度和直径分别为 cm和 mm例3(2015海南)某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度,测量结果如图(a)和(b)所示该工件的直径为_cm,高

7、度为_mm【引申】有10分度的游标卡尺,测得某段长度为1.34cm。此时游标尺上第 条刻度线和主尺上的 cm刻度线正好是相齐的。例4(2014江苏) (1 )用螺旋测微器测量合金丝的直径.为防止读数时测微螺杆发生转动,读数前应先旋紧如图所示的部件 ( 选填“ A” 、“ B” 、“ C” 或“ D” ) . 从图中的示数可读出合金丝的直径为 mm. 例5(2016浙江)某同学在“探究弹簧和弹簧伸长的关系”的实验中,测得图中弹簧OC的劲度系数为500N/m如图1所示,用弹簧OC和弹簧秤a、b做“探究求合力的方法”实验在保持弹簧伸长1.00cm不变的条件下,(1)若弹簧秤a、b间夹角为90,弹簧秤

8、a的读数是 N(图2中所示),则弹簧秤b的读数可能为 N(2)若弹簧秤a、b间夹角大于90,保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变,减小弹簧秤b与弹簧OC的夹角,则弹簧秤a的读数是 、弹簧秤b的读数 (填“变大”、“变小”或“不变”)【归纳】(一)有效数字与误差1、有效数字:带有一位不可靠数字的近似数字叫有效数字。2、误差:测量值与物体真实值的差异叫误差。中学物理中只要求初步了解绝对误差与相对误差、偶然误差与系统误差的概念,以及能定性地分析一些实验中产生系统误差的主要原因。绝对误差与相对误差:设某物理量的真实值为A。,测量值为A,则绝对误差为,相对误差为。偶然误差与系统误差: 偶然误差是由于各种偶然

9、因素对实验的影响而产生的。偶然误差具有随机性,有时偏大,有时偏小,所以减小偶然误差的方法可以通过多次测量求平均值。 系统误差是由于仪器本身不够精确,或实验方法粗略,或实验原理不完善而产生的。它的特点是使测量总是偏大或总是偏小。所以,采用多次测量求平均值的方法不能减小系统误差。要减小系统误差,必须校准仪器,或改进实验方法,或设计在原理上更为完善的实验。3、科学记数法是一种记数的方法。把一个数表示成a与10的n次幂相乘的形式(1a10,n为整数),这种记数法叫做科学记数法。(二)基本仪器的使用方法1、米尺:以米制标示分度的尺子叫米尺。米尺的最小分度值是1 mm,量程不等。2、游标卡尺:(1)原理:

10、利用主尺和游标尺每一等份长度上的差异,来读出较精确的测量数据。(2)读数规则:一共有3个规格10分度,20分度,50分度(数游标刻度上的总格数,不能只看数字)结果= (3)功能:测外径,内径,深度(4)易错点:主尺刻度的单位是cm;主尺刻度要从游标刻度的0刻线读取,不能按游标刻度边框读;结果的小数点一定与游标尺的最小分度小数点一致,不能多一位也不能少一位。 10分度的0.1mm(1位) 20分度的0.05mm(2位) 50分度的0.02mm(2位)3、螺旋测微器(千分尺)1)原理:螺旋测微器的螺距是0.5 mm,即螺杆在螺母中旋转一周,螺杆便沿着旋转轴线方向前进或后退一个螺距的距离。圆周上的可

11、动刻度有50个等分刻度,因此,可动刻度每一小分度,相当于测微螺杆前进或后退0.5/50=0.01mm距离。即螺旋测微器最小分度是0.01 mm. 2)注意事项:测量时,在测微螺杆快靠近被测物体时应停止使用旋钮,而改用微调旋钮,避免产生过大的压力,既可使测量结果精确,又能保护螺旋测微器。 读数时,要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻线是否已经露出。 读数时,千分位有一位估读数字,不能随便扔掉当小砧和测微螺杆并拢时,可动刻度的零点与固定刻度的零点不相重合,将出现零误差, 0450图甲050图乙具体情况如图所示,用甲千分尺测量时,所测量读数都要 (填“加”或“减”) mm才得出实际的长度;若用乙千分尺,

12、所测量的读数都要 (填“加”或“减”) mm才能得出实际的长度。 读数方法:测量值=固定刻度值(半毫米的整数倍)+固定刻度的中心水平线与可动刻度对齐的位置的读数0.01mm4.天平天平使用前首先要进行调节。调节分两步:调底座水平和横梁水平(在调节横梁水平前,必须把游码移到左端零刻度处,左端与零刻线对齐,如图中虚线所示)。测量读数由右盘中砝码和游标共同读出。横梁上的刻度单位是毫克(mg)。若天平平衡时,右盘中有26g砝码,游码在图中所示位置,则被测物体质量为_g。5.弹簧测力计 = 1 * GB3 .不能超量程使用.(天平,量筒,量杯等都不能超量程使用,但刻度尺除外) = 2 * GB3 .同方

13、向:测力时,要让弹簧测力计内的弹簧轴线方向跟所测力的方向在一条直线上,且弹簧不能靠在刻度盘上. = 3 * GB3 .视线要与刻度盘垂直. = 4 * GB3 使用前后:调节弹簧测力计,让指针对齐零刻度线。第二课时 与打点计时器有关的实验分析【目标要求】(1)打点计时器工作原理(教材P19)、使用以及注意事项(2)电磁打点计和电火花打点器的不同(3)利用纸带的数据求得速度与加速度(图像法、公式法)(4)利用打点计时器研究力学规律【经典题源】 例1、(2018北京)用图1所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律。主要实步骤如下:a安装好实验器材,接通电源后,让拖着纸带的小车沿长木板运动,重复几

14、次。b选出一条点迹清晰的纸带,接一个合适的点当作计时起点O(t0),然后每隔相同的时间间隔T选取一个计数点,如图2中A、B、C、D、E、F所示。c通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E、点时小车的速度,分别记作v1,v2,v3,v4,v5d以速度v为纵轴,时间t为横轴建立直角坐标系,在坐标纸上描点,如图3所示。结合上述实验步骤,请你完成下列任务:(1)在下列仪器和器材中,还需要使用的有和(填选项前的字母)A电压合适的50 Hz交流电源B电压可调的直流电源C刻度尺D秒表E天平(含砝码)(2)在图3中已标出计数点A、B、D、E对应的坐标点,请在该图中标出计数点C对应的坐标点,并画出vt图象。

15、(3)观察vt图象,可以判断小车做匀变速直线运动,其依据是_。vt图象斜率的物理意义是 。(4)描绘vt图象前,还不知道小车是否做匀变速直线运动。用平均速度表示各计数点的瞬时速度,从理论上讲,对t的要求是 (选填“越小越好”或“与大小无关”);从实验的角度看,选取的x大小与速度测量的误差 (选填“有关”或“无关”)。(5)早在16世纪末,伽利略就猜想落体运动的速度应该是均匀变化的。当时只能靠滴水计时,为此他设计了如图4所示的“斜面实验”,反复做了上百次,验证了他的猜想。请你结合匀变速直线运动的知识,分析说明如何利用伽利略“斜面实验”检验小球的速度是随时间均匀变化的。例2、(2016天津)某同学

16、利用图1示装置研究小车的匀变速直线运动。实验中必要的措施是_A细线必须与长木板平行B先接通电源再释放小车C小车的质量远大于钩码的质量D平衡小车与长木板间的摩擦力他实验时将打点机器接到频率为50Hz的交流电源上,得到一条纸带,打出的部分计数点如图2所示(每相邻两个计数点间还有4个点,图中未画出)。s13.59cm,s24.41cm,s35.19cm,s45.97cm,s56.78cm,s67.64cm。则小车的加速度am/s2(要求充分利用测量的数据),打点计时器在打B点时小车的速度vBm/s。(结果均保留两位有效数字)例3.(2019新课标)如图(a),某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的

17、实验。所用器材有:铁架台、长木板、铁块、米尺、电磁打点计时器、频率50Hz的交流电源、纸带等。回答下列问题:(1)铁块与木板间动摩擦因数(用木板与水平面的夹角、重力加速度g和铁块下滑的加速度a表示)。(2)某次实验时,调整木板与水平面的夹角使30接通电源,开启打点计时器,释放铁块,铁块从静止开始沿木板滑下。多次重复后选择点迹清晰的一条纸带,如图(b)所示。图中的点为计数点(每两个相邻的计数点间还有4个点未画出)。重力加速度为9.80m/s2可以计算出铁块与木板间的动摩擦因数为0.35(结果保留2位小数)。例4.(2019江苏)某兴趣小组用如图1所示的装置验证动能定理。(1)有两种工作频率均为5

18、0Hz的打点计时器供实验选用:A电磁打点计时器B电火花打点计时器为使纸带在运动时受到的阻力较小,应选择(选填“A”或“B”)。(2)保持长木板水平,将纸带固定在小车后端,纸带穿过打点计时器的限位孔。实验中,为消除摩擦力的影响,在砝码盘中慢慢加入沙子,直到小车开始运动。同学甲认为此时摩擦力的影响已得到消除。同学乙认为还应从盘中取出适量沙子,直至轻推小车观察到小车做匀速运动。看法正确的同学是(选填“甲”或“乙”)。(3)消除摩擦力的影响后,在砝码盘中加入砝码。接通打点计时器电源,松开小车,小车运动。纸带被打出一系列点,其中的一段如图2所示。图中纸带按实际尺寸画出,纸带上A点的速度vAm/s。(4)

19、测出小车的质量为M,再测出纸带上起点到A点的距离为L小车动能的变化量可用EkMvA2算出。砝码盘中砝码的质量为m,重力加速度为g。实验中,小车的质量应 (选填“远大于”“远小于”或“接近”)砝码、砝码盘和沙子的总质量,小车所受合力做的功可用WmgL算出。多次测量,若W与Ek均基本相等则验证了动能定理。例5.(2016北京)利用图1装置做“验证机械能守恒定律”实验。为验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中任意两点间的 。A动能变化量与势能变化量B速度变化量和势能变化量C速度变化量和高度变化量除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的两种器

20、材是 A交流电源 B刻度尺 C天平(含砝码)实验中,先接通电源,再释放重物,得到图2所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能变化量Ep ,动能变化量Ek 。大多数学生的实验结果显示,重力势能的减少量大于动能的增加量,原因是 A利用公式vgt计算重物速度B利用公式v计算重物速度C存在空气阻力和摩擦力阻力的影响D没有采用多次试验去平均值的方法。根据以下方法研究机械能是否守恒:在纸带上选取多个计数点,测量它们到起始点O的距离h,计算

21、对应计数点的重物速度v,描绘v2h图象,并做如下判断:若图象是一条过原点的直线,则重物下落过程中机械能守恒。请你分析论证该同学的判断依据是否正确。例6、(2019新课标)甲乙两位同学设计了利用数码相机的连拍功能测重力加速度的实验。实验中,甲同学负责释放金属小球,乙同学负责在小球自由下落的时候拍照。已知相机每间隔0.1s拍1幅照片。(1)若要从拍得的照片中获取必要的信息,在此实验中还必须使用的器材是 。(填正确答案标号)A米尺 B秒表 C光电门 D天平(2)简述你选择的器材在本实验中的使用方法。答: 。(3)实验中两同学由连续3幅照片上小球的位置a、b和c得到ab24.5cm、ac58.7cm,

22、则该地的重力加速度大小为g m/s2(保留2位有效数字)【归纳】1、打点计时器打点计时器是测量时间的工具,运动物体带动的纸带通过打点计时器,纸带上的点相应的表示出了运动物体在不同时刻的位置。打点计时器均使用交流电源。 HYPERLINK /item/%E7%94%B5%E7%A3%81%E6%89%93%E7%82%B9%E8%AE%A1%E6%97%B6%E5%99%A8/9504564 t _blank 电磁打点计时器其工作电压小于6V,一般是46V(需要学生电源),使用220V HYPERLINK /item/%E4%BA%A4%E6%B5%81%E7%94%B5%E5%8E%8B/51

23、35972 t _blank 交流电压。电火花计时器工作时,纸带运动所受到的阻力比较小,它比电磁打点计时器实验误差小。实验前,应将打点计时器固定好,以免拉动纸带时晃动,并要先轻轻试拉纸带,应无明显的阻滞现象。使用打点计时器,将打点计时器固定在实验台,应先接通电源,待打点计时器打点稳定后再放开纸带,使时间间隔更准确。2、频闪照片同样提供连续相等时间间隔3、解题思路:4、解题技巧【自补题】1、研讨题2、变式第三课时 与光电门相关的实验【目标要求】(1)光电门的结构、原理与使用方法(教材P24)(2)遮光片宽度的测量(游标卡尺的使用);(3)利用光电门测速度及误差分析(4)利用光电门研究力学规律【经

24、典题源】 例1、某同学用如图甲所示的装置测量滑块与水平桌面之间的动摩擦因数,实验过程如下:(1)用游标卡尺测量出固定于滑块上的遮光条的宽度d,如图乙,d=_mm在桌面上合适位置固定好弹簧和光电门,将光电门与数字计时器(图中未画出)连接(2)用滑块把弹簧压缩到某一位置,测量出滑块到光电门的距离x释放滑块,测出滑块上的遮光条通过光电门所用的时间t,则此时滑块的速度v=_(用题中所给字母表示)(3)通过在滑块上增减砝码来改变滑块的质量m,仍用滑块将弹簧压缩到(2)中的位置,重复(2)的操作,得出一系列滑块质量m与它通过光电门时的速度v的值根据这些数值,作出v2-m-1图象如图丙所示已知当地的重力加速

25、度为g由图象可知,滑块与水平桌面之间的动摩擦因数=_;弹性势能EP=_例2、(2016江苏)某同学用如图1所示的装置验证机械能守恒定律。一根细线系住钢球,悬挂着铁架台上,钢球静止于A点,光电门固定在A的正下方。在钢球底部竖直地粘住一片宽带为d的遮光条。将钢球拉至不同位置由静止释放,遮光条经过光电门的挡光时间t时由计时器测出,取v作为钢球经过A点时的速度。记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t,计算并比较钢球在释放点和A点之间的势能变化大小Ep与动能变化大小Ek,就能验证机械能是否守恒。(1)Epmgh计算钢球重力势能变化的大小,式中钢球下落高度h应测量释放时的钢球球心到 之间的竖直距离。(A)

26、钢球在A点时的顶端(B)钢球在A点时的球心(C)钢球在A点时的底端(2)用Ekmv2计算钢球动能变化的大小,用刻度尺测量遮光条宽度,示数如图2所示,其读数为 cm某次测量中,计时器的示数为0.0100s,则钢球的速度为v m/s。(3)下表为该同学的实验结果:Ep(102J)4.8929.78614.6919.5929.38Ek(102J)5.0410.115.120.029.8他发现表中的Ep与Ek之间存在差异,认为这是由于空气阻力造成的。你是否同意他的观点?请说明理由。(4)请你提出一条减小上述差异的改进建议。例3、小明同学利用如图所示的装置来验证机械能守恒定律A为装有挡光片的钩码,总质量

27、为M,挡光片的挡光宽度为b,轻绳一端与A相连,另一端跨过光滑轻质定滑轮与质量为m(mb)时的速度,重力加速度为g(1)在A从静止开始下落h的过程中,验证以A、B、地球所组成的系统机械能守恒定律的表达式为_(用题目所给物理量的符号表示);(2)由于光电门所测的平均速度与物体A下落h时的瞬时速度间存在一个差值v,因而系统减少的重力势能_系统增加的动能(选填“大于”或“小于”);(3)为减小上述v对结果的影响,小明同学想到了以下一些做法,其中可行的是_A保持A下落的初始位置不变,测出多组t,算出多个平均速度然后取平均值B减小挡光片上端到光电门的距离hC增大挡光片的挡光宽度bD适当减小挡光片的挡光宽度

28、b(4)若采用本装置测量当地的重力加速度g,则测量值_真实值(选填“大于”、“等于”或“小于”)例4、某实验小组利用气垫导轨做“验证动量守恒定律”实验时,实验室提供两个滑块P、Q,已知滑块P的质量为m1115g,滑块Q的质量未知。为了测定滑块Q的质量,该小组进行了以下操作:A将气垫导轨组装并调节水平,在气垫导轨上适当位置固定两个光电门G1、G2B调整滑块P上的遮光片,使其不能挡光,将两滑块轻放在导轨上,如图甲,推动滑块Q后撤去推力,滑块Q以一定的速度通过光电门G1,遮光片通过光电门G1的时间为t10.016sC当滑块Q与P相撞后粘在一起,遮光片通过光电门G2的时间为t20.034s D用游标卡

29、尺测得遮光片宽度d如图乙所示(1)游标卡尺的读数为_mm;(2)滑块Q的质量为_g(保留三位有效数字)。【归纳】1、光电门是一个像门样的装置,一边安装发光装置,一边安装接收装置并与计时装置连接。光电门与计时仪有两种联接方式A、当两个光电门的任一个被挡住时,计时仪开始计时;当两个光电门中另一个被再次挡光时,计时终止。计时仪显示的是两次挡光之间的时间间隔。当物体上的遮光条通过光电门时光被挡住,计时器开始计时,当物体离开该光电门 时停止计时。当一个小小的宽为L遮光片经过光电门时,光电门会记录其经过光电门的时间t,由于遮光片比较窄,所以可以近似地认为在这段时间之内遮光片做匀速直线运动,因此可以用平均速

30、度来近似地认为是这个物体经过光电门时的瞬时速度。2、解题思路3、解题技巧第四课时 与传感器有关的实验【目标要求】(1)明确各传感器测定的物理量(2)实验中常见的传感器压力传感器、速度传感器等(3)传感器在传统力学实验中的优势【经典题源】 例1、(2014山东)某实验小组利用弹簧秤和刻度尺,测量滑块在木板上运动的最大速度。实验步骤:用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力,记作G;用装有橡皮泥的滑块放在水平木板上,通过水平细绳和固定弹簧秤相连,如图甲所示,在A端向右拉动木板,待弹簧秤实数稳定后,将读数记为F;改变滑块上橡皮泥的质量,重复步骤,实验数据如表所示:G/N1.502.002.503.003.5

31、04.00F/N0.590.830.991.221.371.60如图乙所示,将木板固定在水平桌面上,滑块置于木板上左侧C处,细绳跨过定滑轮分别与滑块和重物P连接,保持滑块静止,测量重物P离地面的高度h;滑块由静止释放后开始运动并最终停在木板上的D点(未与滑轮碰撞),测量C、D间的距离。完成下列作图和填空:(1)根据表中数据在给定的坐标纸上作出FG图线。(2)由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数 (保留2位有效数字)。(3)滑块最大速度的大小v (用h、s、和重力加速度g表示)。例2、(2019金州区校级模拟)某实验小组用如图所示的实验装置测量物块与水平固定桌面之间的动摩擦因数。已知物块、遮光板和

32、拉力传感器的总质量为M,重物质量为m,遮光板的宽度为d(d很小),遮光板与光电门之间的距离为L,重力加速度为g,细线恰伸直,重物由静止释放。(1)在完成本实验时,下列操作或说法正确的是 A细线必须平行于水平桌面B拉力传感器的示数始终等于mgC实验时必须满足条件mMD拉力传感器固定在重物上时误差更小(2)某次实验时,测出遮光板通过光电门所用的时间为t,则此实验过程物块运动的加速度a 。(3)实验时,改变重物m的质量,多次实验,记录拉力传感器的示数F,计算物块的加速度a,根据实验数据画出aF图象,图线与纵轴的交点为(0,b),则物块与水平桌面间的动摩擦因数为 。例3、(2015新课标I)某物理小组

33、的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验,所用器材有:玩具小车,压力式托盘秤,凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为R=0.20m)完成下列填空:(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上,如图(a)所示,托盘秤的示数为1.00kg(2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时,托盘秤的示数如图(b)所示,该示数为_kg;(3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放,小车经过最低点后滑向另一侧,此过程中托盘秤的最大示数为m;多次从同一位置释放小车,记录各次的m值如下表所示:序号12345m(kg)1.801.751.851.751.90(4)根据以上数据,可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为_N;

34、小车通过最低点时的速度大小为_m/s。(重力加速度大小取9.80m/s2 ,计算结果保留2位有效数字)例4、为了探究物体质量一定时加速度与力的关系,甲、乙同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量,m为砂和砂桶的质量, m0为滑轮的质量。力传感器可测出轻绳中的拉力大小。(1)实验时,一定要进行的操作是_。A用天平测出砂和砂桶的质量B将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力C小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录力传感器的示数D为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M。(2)甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有四个点没

35、有画出),已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为_m/s2(结果保留三位有效数字)。(3)甲同学以力传感器的示数F为横坐标,加速度a为纵坐标,画出的aF图象是一条直线,图线与横坐标的夹角为,求得图线的斜率为k,则小车的质量为_。A B C D (4)乙同学根据测量数据做出如图所示的aF图线,该同学做实验时存在的问题是 例5、(2015山东)21题(10分)某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则。实验步骤:将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上,使其轴线沿竖直方向。如图甲所示,将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上,另一端用圆珠笔尖竖直向下拉,直到弹簧秤示数为某一设

36、定值时,将橡皮筋两端的位置标记为O1、O2,记录弹簧秤的示数为F,测量并记录O1、O2间的距离(即橡皮筋的长度)。每次将弹簧秤示数改变0.50N,测出所对应的,部分数据如下表所示:F(N)00.501.001.502.002.50(cm)010.9712.0213.0013.9815.05找出中F=2.50N时橡皮筋两端的位置,重新标记为O、O ,橡皮筋的拉力记为FOO。在秤钩上涂抹少许润滑油,将橡皮筋搭在秤钩上,如图乙所示。用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端,使秤钩的下端达到O点,将两笔尖的位置记为A、B,橡皮筋OA段的拉力记为FOA,OB段的拉力记为FOB。完成下列作图和填空:(1)

37、利用表中数据在给出的坐标纸上(见答题卡)画出F-图线,根据图线求得0=_cm。(2)测得OA=6.00cm,OB=7.60cm,则FOA的大小为_N。(3)根据给出的标度,在答题卡上做出FOA和FOB的合力的图示。(4)通过比较F与_的大小和方向,即可得出实验结论。例6、(2018江苏)某同学利用如图所示的实验装置来测量重力加速度g。细绳跨过固定在铁架台上的轻质滑轮,两端各悬挂一只质量为M的重锤。实验操作如下:用米尺量出重锤1底端距地面的高度H;在重锤1上加上质量为m的小钩码;左手将重锤2压在地面上,保持系统静止。释放重锤2,同时右手开启秒表,在重锤1落地时停止计时,记录下落时间;重复测量3次

38、下落时间,取其平均值作为测量值t。请回答下列问题:(1)步骤可以减小对下落时间t测量的 (选填“偶然”或“系统”)误差。(2)实验要求小钩码的质量m要比重锤的质量M小很多,主要是为了 。(A)使H测得更准确(B)使重锤1下落的时间长一些(C)使系统的总质量近似等于2M(D)使细绳的拉力与小钩码的重力近似相等(3)滑轮的摩擦阻力会引起实验误差。现提供一些橡皮泥用于减小该误差,可以怎么做?(4)使用橡皮泥改进实验后,重新进行实验测量,并测出所用橡皮泥的质量为m0用实验中的测量量和已知量表示g,得g 。例7、某研究性学习小组做“探究弹力和弹簧伸长的关系”时,把两根轻弹簧串联起来进行探究,刻度尺的零刻

39、度线与弹簧的上端平齐,如图甲所示. (1)某次测量如图乙所示、指针的示数为_cm。(2)在弹性限度内,将50g的砝码逐个挂在弹簧下端,记录钩码个数和对应的指针A的读数,作出钩码的重力F和指针A读数L1的图像如图丙所示,则横轴截距表示_,图线的斜率表示_.(3)若已知弹簧的劲度系数为k1,弹簧的劲度系数为k2,将串联的弹簧、弹簧等效为一根弹簧,则等效弹簧的劲度系数为_(用k1、k2表示)。【归纳】1、模型特征2、解题思路3、解题技巧专题三 电学实验专题第一课时 测电阻和电阻率目标要求(1)电路安全为首,精确测量为主,方便实施为辅(2)测量电路与控制电路的设计(3)实验器材选取(4)实物图连接(5

40、)实验步骤叙述(6)数据处理及误差分析经典题源 例1 【19浙江卷】小明想测额定电压为2.5V的小灯泡在不同电压下的电功率,电路.(1)在实验过程中,调节滑片P,电压表和电流表均有示数但总是调不到零,其原因是 的导线没有连接好(图中用数字标记的小圆点表示接线点,空格中请填写图中的数字,如“7点至8点”);(2)正确连好电路,闭合开关,调节滑片P,当电压表的示数达到额定电压时,电流表的指针如图2所示,则电流为 ,此时小灯泡的功率为 W.(3)做完实验后小明发现在实验报告上漏写了电压为1.00V时通过小灯泡的电流,但在草稿纸上记录了下列数据,你认为最有可能的是 .A.0.08A B.0.12A C

41、.0.20A 例2【14四川卷】8(2)(11分) 右图是测量阻值约几十欧的未知电阻Rx的原理图,图中R0是保护电阻(10),R1是电用箱(0-99.9),R是滑动变阻器,A1和A2是电流表,E是电源(电动势10,内阻很小)。在保证安全和满足要求的情况下,使测量范围尽可能大。实验具体步骤如下:(i)连接好电路,将滑动变阻器R调到大;(ii)闭合S,从最大值开始调节电阻箱R1,先调R1为适当置,再调节滑动变阻器R,使A1示数I1=0.15A,记下此时电阻箱的阻值R1和A2的示数I2;(iii)重复步骤(ii),再测量6组R1和I2值;( = 4 * roman iv)将实验测得的7组数据在坐标纸

42、上描点。根据实验回答以下问题:现有四只供选用的电流表: A电流表(03mA,内阻为2.0) B电流表(03mA,内阻未知) C电流表(00.3A,内阻为5.0) D电流表(0!0.3A,内阻未知) Al应选用,A2应选。测得一组R1和I2值后,调整电阻箱R1,使其阻值变小,要使A1示数I1=0.15A,应让滑动变阻器R接入电路的阻值(选填“不变”、“变大”或“变小”)。 = 3 * GB3 在坐标纸上画出R1与I2的关系图。根据以上实验得出Rx=。例3【17全国卷】23.某同学研究小灯泡的伏安特性。所使用的器材有:小灯泡(额定电压,额定电流);电压表(量程,内阻);电流表(量程,内阻);固定电

43、阻(阻值);滑动变阻器(阻值);电源(电动势,内阻不计);开关;导线若干。(1)实验要求能够实现在的范围内对小灯泡的电压进行测量,画出实验电路原理图。(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图(a)所示。由实验曲线可知,随着电流的增加小灯泡的电阻_(填“增大”“不变”或“减小”),灯丝的电阻率_(填“增大”“不变”或“减小”)。(3)用另一电源(电动势,内阻)和题给器材连接成图(b)所示的电路,调节滑动变阻器的阻值,可以改变小灯泡的实际功率。闭合开关,在的变化范围内,小灯泡的最小功率为_,最大功率为_。(结果均保留位小数) 例4【19江苏卷】11某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率.实验操作如下

44、:(1)螺旋测微器如图1所示.在测量电阻丝直径时,先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间,再旋动 (选填“A”“B”或“C”),直到听见“喀喀”的声音,以保证压力适当,同时防止螺旋测微器的损坏.(2)选择电阻丝的 (选填“同一”或“不同”)位置进行多次测量,取其平均值作为电阻丝的直径.(3)图2甲中Rx为待测电阻丝.请用笔画线代替导线,将滑动变阻器接入图2乙实物电路中的正确位置.(4)为测量Rx,利用图2甲所示的电路,调节滑动变阻器测得5组电压U1和电流I1的值,作出的U1-I1关系图象如图3所示.接着,将电压表改接在a、b两端,测得5组电压U2和电流I2的值,数据见下表:U2/V0.501.

45、021.542.052.55I2/mA20.040.060.080.0100.0请根据表中的数据,在方格纸上作出U2-I2图象.(5)由此,可求得电阻丝的Rx= 根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率.例5【18全国卷】23.(10分)某实验小组利用如图(a)所示的电路探究在2580范围内某热敏电阻的温度特性,所用器材有:置于温控室(图中虚线区域)中的热敏电阻RT,其标称值(25时的阻值)为900.0 :电源E(6 V,内阻可忽略):电压表 (量程150 mV):定值电阻R0(阻值20.0 ),滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 ):电阻箱R2(阻值范围0-999.9 ):单刀开关S1,单刀双掷开

46、关S2。实验时,先按图(a)连接好电路,再将温控室的温度t升至80.0,将S2与1端接通,闭合S1,调节R1的滑片位置,使电压表读数为某一值U0:保持R1的滑片位置不变,将R2置于最大值,将S2与2端接通,调节R2,使电压表读数仍为U0:断开S1,记下此时R2的读数,逐步降低温控室的温度t,得到相应温度下R2的阻值,直至温度降到25.0C,实验得到的R2-t数据见下表。t/25.030.040.050.060.070.080.0R2/900.0680.0500.0390.0320.0270.0240.0回答下列问题:(1)在闭合S1前,图(a)中R1的滑片应移动到 (填“a”或“b”)端;(2

47、)在图(b)的坐标纸上补齐数据表中所给数据点,并做出R2-t曲线:(3)由图(b)可得到RT在25-80C范围内的温度特性,当t=44.0时,可得RT= ;(4)将RT握于手心,手心温度下R2的相应读数如图(c)所示,该读数为 ,则手心温度为 。第二课时 测表的内阻及改装表目标要求(1)测电流表/电压表内阻方法(2)改装表经典题源 例1 【19海南卷】11用实验室提供的器材设计一个测量电流表内阻的电路.实验室提供的器材为:待测电流表A(量程10mA,内阻约为50),滑动变阻器R1,电阻箱R,电源E(电动势约为6V,内阻可忽略),开关S1和S2,导线若干.(1)根据实验室提供的器材,在图(a)所

48、示虚线框内将电路原理图补充完整,要求滑动变阻器起限流作用;(2)将图(b)中的实物按设计的原理图连线;(3)若实验提供的滑动变阻器有两种规格10,额定电流2A 1500,额定电流0.5A实验中应该取 .(填“”或“”) 例2 【16全国卷】23(9分)某同学利用图所示电路测量量程为2.5V的电压表 eq oac(,V)的内阻(内阻为数千欧姆),可供选择的器材有:电阻箱R(最大阻值),滑动变阻器(最大阻值),滑动变阻器(最大阻值),直流电源E(电动势3V),开关1个,导线若干。 实验步骤如下: 按电路原理图连接线路; 将电阻箱阻值调节为0,将滑动变阻器的滑片移到与图中最左端所对应的位置,闭合开关

49、S; 调节滑动变阻器,使电压表满偏 保持滑动变阻器滑片的位置不变,调节电阻箱阻值,使电压表的示数为2.00V,记下电阻箱的阻值。 回答下列问题: = 1 * GB2 实验中应选择滑动变阻器 (填“”或“”) = 2 * GB2 根据所示电路将右图中实物图连线。 = 3 * GB2 实验步骤中记录的电阻箱阻值为,若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变,计算可得电压表的内阻为 (结果保留到个位)。 = 4 * GB2 如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的,可推断该表头的满刻度电流为 (填正确答案标号)。BCDAAER0RNA0(标准)A (待测)S1S21例3 【11新课标】为了测量一微安表

50、头A的内阻,某同学设计了如图所示的电路。图中,A0是标准电流表,R0和RN分别是滑动变阻器和电阻箱,S和S1分别是单刀双掷开关和单刀开关,E是电池。完成下列实验步骤中的填空:将S拨向接点1,接通S1,调节_,使待测表头指针偏转到适当位置,记下此时_的读数I;然后将S拨向接点2,调节_,使_,记下此时RN的读数;多次重复上述过程,计算RN读数的_,此即为待测微安表头内阻的测量值。 例4 【17新课标卷】某同学利用如图(a)所示的电路测量一微安表(量程为100 A,内阻大约为2 500 )的内阻。可使用的器材有:两个滑动变阻器R1、R2(其中一个阻值为20 ,另一个阻值为2 000 );电阻箱Rz

51、(最大阻值为99 999.9 );电源E(电动势约为1.5 V);单刀开关S1和S2。C、D分别为两个滑动变阻器的滑片。(1)按原理图(a)将图(b)中的实物连线。(2)完成下列填空:R1的阻值为 (填“20”或“2 000”)。为了保护微安表,开始时将R1的滑片C滑到接近图(a)中的滑动变阻器的 端(填“左”或“右”)对应的位置;将R2的滑片D置于中间位置附近。将电阻箱Rz的阻值置于2 500.0 ,接通S1。将R1的滑片置于适当位置,再反复调节R2的滑片D的位置。最终使得接通S2前后,微安表的示数保持不变,这说明S2接通前B与D所在位置的电势 (填“相等”或“不相等”)。将电阻箱Rz和微安

52、表位置对调,其他条件保持不变,发现将Rz的阻值置于2 601.0 时,在接通S2前后,微安表的示数也保持不变。待测微安表的内阻为 (结果保留到个位)。(3)提出一条测量微安表内阻的合理化建议例5【10天津】要测量电压表V1的内阻RV,其量程为2V,内阻约2k。实验室提供的器材有:ES电流表A,量程0.6A,内阻约0.1;电压表V2,量程5V,内阻约5k;;定值电阻R1,阻值30;定值电阻R2,阻值3k;滑动变阻器R3,最大阻值100,额定电流1.5A;电源E,电动势6 V,内阻约0.5;开关S一个,导线若干。有人拟将待测电压表V1和电流表A串联接入电压合适的测量电路中,测出V1的电压和电流,再

53、计算出RV。该方案实际上不可行,其最主要的原因是;请从上述器材中选择必要的器材,设计一个测量电压表V1内阻RV的实验电路。要求测量尽量准确,实验须在同一电路中,且在不增减元件的条件下完成。试画出符合要求的实验电路图(图中电源与开关已连好),并标出所选元件的相应字母代号;由上问写出V1内阻RV的表达式,说明式中各测量量的物理意义。 例6【19新课标卷】某同学要将一量程为250A的微安表改装为量程为20mA的电流表.该同学测得微安表内阻为1200,经计算后将一阻值为R的电阻与该微安表连接,进行改装.然后利用一标准毫安表,根据图(a)所示电路对改装后的电表进行检测(虚线框内是改装后的电表).(1)根

54、据图(a)和题给条件,将图(b)中的实物连线.(2)当标准毫安表的示数为16.0mA时,微安表的指针位置如图(c)所示.由此可以推测出所改装的电表量程不是预期值,而是 .(填正确答案标号)A.18mAB.21mAC.25mAD.28mA(3)产生上述问题的原因可能是 .(填正确答案标号)A微安表内阻测量错误,实际内阻大于1200B微安表内阻测量错误,实际内阻小于1200CR值计算错误,接入的电阻偏小DR值计算错误,接入的电阻偏大(4)要达到预期目的,无论测得的内阻值是否正确,都不必重新测量,只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可,其中k= .电学部分基本仪器的使用和读数目标电阻箱的

55、读数,滑动变阻器的使用,万用表的原理及读数和使用典型例题+灰白黑例1.多用电表表头的示意图如右。 当指针位置如图中灰三角箭头所示,则测量的是_,测量结果为_. 当指针位置如图中白三角箭头所示,则测量的是_,测量结果为_. 当指针位置如图中黑三角箭头所示,则测量的是_,测量结果为_. 当指针位置如图中黑三角箭头所示,正确操作后发现指针的偏转角很小,那么接下来的操作步骤应该依次为:_,_,_.测量结束后应将选择开关拨到_或者_. 无论用多用电表进行何种(直流)测量,电流都应该从_表笔经_插孔流入电表。 例2.如图为一简易多用表的内部电路原理图,其中G为灵敏电流计,S为单刀多掷电键(功能键),表内两

56、恒压直流电源的电动势不相等,且E1E2由图可知,欲测电压时,应将功能键置于_或_位置;欲测电阻时,应将功能键置于_或_位置在测电流的两个位置中,将功能键置于位置_时电流的量程较大;在测电阻的两个位置中,将功能键置于位置_时所选的倍率较大(统一填写功能键序号)例3.(2011全国卷1)使用多用电表测量电阻时,多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联,两个表笔分别位于此串联电路的两端。现需要测量多用电表内电池的电动势,给定的器材有:待测多用电表,量程为60 mA的电流表,电阻箱,导线若干。实验时,将多用电表调至1挡,调好零点;电阻箱置于适当数值。完成下列填空:

57、(1)仪器连线如图l所示(a和b是多用电表的两个表笔)。若两电表均正常工作,则表笔a为_ (填“红”或“黑”)色;(2)若适当调节电阻箱后,图1中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图2(a),(b),(c)所示,则多用电表的读数为_电流表的读数为_mA,电阻箱的读数为_: (3)将图l中多用电表的两表笔短接,此时流过多用电表的电流为_mA;(保留3位有效数字)(4)计算得到多用电表内电池的电动势为_V。(保留3位有效数字)例4.如题图所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件,小明使用多用电表对其进行探测(1)在使用多用电表前,发现指针不在左边“0”刻度线处,应先调整题图中多用电表的_(填“A”“

58、B”或“C”)(2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱接点间是否存在电源时,一表笔接,另一表笔应_(填“短暂”或“持续”)接,同时观察指针偏转情况(3)在判定黑箱中无电源后,将选择开关旋至“1”挡,调节好多用电表,测量各接点间的阻值测量中发现,每对接点间正反向阻值均相等,测量记录如下表 两表笔分别接时,多用电表的示数如题图所示请将记录表补充完整,并画出黑箱中一种可能的电路 例5.(1)某照明电路出现故障,其电路如题图1所示,该电路用标称值12V的蓄电池为电源,导线及其接触完好。维修人员使用已调好的多用表直流50V挡检测故障。他将黑表笔接在c点,用红表笔分别探测电路的a、b点。断开开关,红表笔接a

59、点时多用表指示如题图2所示,读数为V,说明正常(选填:蓄电池、保险丝、开关、小灯)。表笔接b点,断开开关时,表针不偏转,闭合开关后,多用表指示仍然和题图2相同,可判定发生故障的器件是(选填:蓄电池、保险丝、开关、小灯)。归纳1读数:凡是最小刻度是10分度的,要求读到最小刻度后再往下估读一位(估读的这位是不可靠数字)。凡是最小刻度不是10分度的,只要求读到最小刻度所在的这一位,不再往下估读。游标卡尺、秒表无估读。(1)电阻箱的读数规则: 读数规则:看清楚每一个档位上面(或下面)的倍率,直接读出个档位数字,没有估读。(2)电流表、电压表读数规则 1.确定量程,求出最小分度值 2.确定结果小数点的位

60、数: 最小分度值是“1”的,结果要估读至最小分度值的下一位 最小分度值是“2”或“5”的,结果则是本位估读,不能多位也不能少位 3.数格读数,并带好单位,注意单位转换。 (3)欧姆表读数读数规则 1.欧姆刻度只是粗测电阻,结果为整数或一位小数; 2.读数=刻度数*档位(倍率) 2欧姆表原理 3欧姆表使用自补题 研讨题变式命题趋势测电源电动势和内阻经典例题例4.(2015安徽)某同学为了测量一节电池的电动势和内阻,从实验室找到以下器材:一个满偏电流为100 A,内阻为2500 的表头,一个开关,两个电阻箱(0999.9 )和若干导线。(1)由于表头量程偏小,该同学首先需将表头改装成量程为50 m

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