专题11 学考实验（讲义）（原卷版）

3/3专题11学考实验目录目录学考要求速览必备知识梳理高频考点精讲考点一、力学实验考点二、电学实验实战能力训练知道常见仪器的使用，尤其是打点计时器。知道几个常见实验的操作。掌握实验数据处理方法。掌握游标卡尺、螺旋测微器的使用和读数方法。体验运用控制变量思想研究物理问题的科学方法，提高科学探究意识及分析问题、解决问题的综合能力，促进交流与合作的意愿与能力。通过实验，探究并了解金属导体的电阻与材料、长度和横截面积的定量关系。会测量金属丝的电阻率。通过探究电源两端电压与电流的关系，体会图像法在研究物理问题中的作用。激发学生探究欲望的问题情境，引导学生进行科学探究，培养学生实验设计、分析论证、反思评估等能力。知识点1探究小车速度随时间变化的规律1．实验器材电火花计时器(或电磁打点计时器)、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、学生电源、复写纸等．2．实验步骤(1)按照图14所示实验装置，把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端，接好电源；(2)把一细绳系在小车上，细绳绕过滑轮，下端挂合适的钩码，纸带穿过打点计时器，固定在小车后面；(3)把小车停靠在打点计时器处，接通电源，放开小车；(4)小车运动一段时间后，断开电源，取下纸带；(5)换纸带重复三次实验，选择一条比较理想的纸带进行测量分析．3．数据处理(1)瞬时速度的计算方法：匀变速直线运动某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，即vn＝eq\f(xn＋xn＋1,2T)，求出打第n个计数点时纸带的瞬时速度．(2)实验所得纸带如图所示，计算各测量点的瞬时速度：v1＝eq\f(x1＋x2,2T)；v2＝eq\f(x2＋x3,2T)；v3＝eq\f(x3＋x4,2T)……vn＝eq\f(xn＋xn＋1,2T).(3)用图象法研究速度随时间变化的规律①在坐标纸上建立直角坐标系，横轴表示时间，纵轴表示速度，并根据表格中的数据在坐标系中描点．②画一条直线，让这条直线通过尽可能多的点，不在线上的点均匀分布在直线的两侧，偏差比较大的点忽略不计，如图所示．③观察所得到的直线，分析物体的速度随时间的变化规律．(4)利用v－t图象求物体的加速度，如图17所示．a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(v1－v0,t1)知识点2探究求合力的方法1．实验器材木板、白纸、图钉若干、两根细绳、橡皮条、弹簧测力计2个、刻度尺等．2．实验步骤(1)把木板平放在桌面上，用图钉把一张白纸钉在木板上．(2)用图钉把橡皮条的一端固定在木板上的A点，橡皮条的另一端B拴上两根细绳．(3)用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O.如图24所示．用铅笔描下结点O的位置和两个细绳套的方向，并记录弹簧测力计的读数F1、F2.(4)只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面相同的位置O，记下弹簧测力计的读数F和细绳的方向．(5)选定一个合适的标度，用力的图示法作出F1、F2和F的图示．(6)用虚线把F的箭头端分别与F1、F2的箭头端连接，分析F1、F2和F之间可能存在的关系．(7)改变两个力F1、F2的大小和方向，重复上述实验，看看是否与第一次得出的结果一致．3．实验注意事项(1)正确使用弹簧测力计，不能超量程，正确读数．(2)在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同．(3)用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时，其夹角不宜太小，也不宜太大．(4)在同一次实验中，画力的图示选定的标度要相同，并且要恰当选定标度，使力的图示稍大一些．4．实验结论：在误差允许的范围内合力的大小和方向可以用两分力为邻边的平行四边形的对角线表示．知识点3探究加速度与力、质量的关系1．实验目的(1)通过实验探究物体的加速度与它所受的合力、质量的定量关系．(2)学会用控制变量法研究物理规律．(3)学会灵活运用图象法处理物理问题的方法(化曲为直)．2．实验原理在探究加速度a与合力F及质量m的定量关系时，用到的基本方法是控制变量法，即：(1)保持m一定时，改变物体受力F测出加速度a，用图象法研究a与F的关系；(2)保持F一定时，改变物体质量m测出加速度a，用图象法研究a与m的关系．3．实验器材小车、砝码、小盘、细绳、夹子、一端附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、低压交流电源、复写纸、导线两根、纸带、天平、刻度尺等．4．实验步骤(1)用天平测出小车和盛有砝码的小盘的质量m和m′，把数据记录在表格中．(2)按实验装置图把实验器材安装好，使长木板有滑轮的一端伸出桌面．如图.(3)在长木板不带定滑轮的一端下面垫上垫木，通过前后移动，来平衡小车的摩擦力．(4)把细线系在小车上并跨过定滑轮，此时要调节定滑轮的高度使细线与木板平行．(5)将小车放于靠近打点计时器处，在小盘里放入适量的砝码，接通电源，放开小车得到一打好点的纸带(注意不要让小车撞到定滑轮，打好的纸带要标明条件m＝？m′＝？)．(6)保持小车的质量不变，改变砝码的质量，按上面步骤再做5次实验．(7)在每条纸带上都要选取一段比较理想的部分，算出每条纸带加速度的值并记录在表格中．(8)保持小盘内砝码质量不变，在小车上放钩码改变小车的质量，重复上面的实验．把各次实验中的数据填入表内．5．用图象处理数据的方法(1)加速度通过分析纸带得出．如可以用刻度尺在纸带上测出位移，通过打点计时器打的点得到时间，然后用a＝eq\f(2x,t2)求得加速度；也可以通过v－t图象得出．(2)研究加速度a和力F的关系．以加速度a为纵坐标，以力F为横坐标，根据测量数据描点，然后作出图象，若图象是一条通过原点的直线，就能说明a与F成正比．(3)研究加速度a与质量m的关系．如图32甲所示，因为a－m图象是曲线，检查a－m图象是不是双曲线，就能判断它们之间是不是反比例关系，但检查这条曲线是不是双曲线，相当困难．若a和m成反比，则a与eq\f(1,m)必成正比．我们采取“化曲为直”的方法，以a为纵坐标，以eq\f(1,m)为横坐标，作出a－eq\f(1,m)图象，如图乙所示，若a－eq\f(1,m)图象是一条能够过原点的直线，说明a与eq\f(1,m)成正比，即a与m成反比．6．注意事项(1)平衡摩擦力适当垫高木板不带定滑轮的一端，让小车拉着穿过打点计时器的纸带匀速运动(即使小车的重力沿斜面方向的分力正好平衡小车和纸带受到的阻力)．(2)为使拉小车的力近似等于小盘及盘中砝码的重力，要求小盘及盘中砝码的质量远小于小车的质量．知识点4探究作用力与反作用力的关系1．实验器材弹簧测力计3个、包装用泡沫塑料若干、小刀1把、木块1块、力传感器2只、数据采集器1台及计算机1台等．2．实验原理(1)弹簧测力计的使用方法①先调零；②测力计力的作用线与弹簧伸缩方向在同一直线上(如图所示)；③待指针稳定后读数．(2)研究静止状态、匀速直线运动状态和加速运动状态下作用力与反作用力之间的关系，并得出结论．(3)用力传感器研究作用力与反作用力之间的关系(如图39所示)．3．注意事项(1)使用弹簧测力计前，应先调节零刻度．(2)弹簧测力计对拉时作用力要在同一直线上．(3)实际的弹簧测力计往往存在一定的示值误差．发现两弹簧测力计示数不等既不能“视而不见”也不能“武断定论”．(4)将弹簧测力计A和B分别与弹簧测力计C互拉，通过与C的示数进行比较确定两弹簧测力计的拉力是否相等，是一种“等效替代”的方法．(5)用传感器进行实验时，也需要调零．(6)用传感器对拉时要使作用力在同一直线上．4．实验结论无论两物体处于静止、匀速运动、加速运动或减速运动，作用力与反作用力总是大小相等、方向相反，作用在同一直线上．知识点5研究平拋运动1．实验目的(1)用实验的方法描出平拋物体的运动轨迹；(2)由运动轨迹求平拋物体的初速度．2．实验原理平拋运动可以看做水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动．使小球做平拋运动，建立坐标系，利用描迹法描出小球的运动轨迹，测出轨迹曲线上某一点的坐标x和y，根据公式：x＝v0t和y＝eq\f(1,2)gt2，就可求得v0＝xeq\r(\f(g,2y))，即小球做平拋运动的初速度．3．实验器材斜槽(带小球)、木板及竖直固定支架、白纸(坐标纸)、图钉、重垂线、三角板、铅笔、刻度尺．4．实验步骤(1)实验装置如图所示，安装调整斜槽：将带有斜槽轨道的木板固定在实验桌上，使其末端伸出桌面，切线沿水平方向．(2)用图钉将坐标纸固定于竖直木板的左上角，把木板调整到竖直位置，使板面与小球的运动轨迹所在平面平行且靠近，把小球放在槽口处，用铅笔记下小球在槽口(轨道末端)时球心在木板上的投影点O，O点即为坐标原点，用重垂线画出过坐标原点的竖直线，作为y轴，画出水平方向的x轴．(3)将小球从斜槽上某一位置由静止滑下，小球从轨道末端射出，先用眼睛粗略确定做平拋运动的小球在某一x值处的y值，然后让小球由同一位置自由滚下，在粗略确定的位置附近用铅笔较准确地描出小球通过的位置，并在坐标纸上记下该点，用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置．(不同的器材方法有所不同)(4)取下坐标纸，将坐标纸上记下的一系列点，用平滑曲线连接起来，即得到小球平拋运动的轨迹．(5)从曲线上选取六个不同点，测出它们的坐标值．(6)根据坐标，结合公式x＝v0t、y＝eq\f(1,2)gt2求出小球平拋运动的初速度，并计算其平均值．(7)整理实验器材．5．注意事项(1)利用描迹法做实验时必须调整斜槽末端使其切线水平，检验是否水平的方法：将小球放在斜槽末端，看其是否滚动(或用水平仪检查斜槽末端是否水平)．(2)坐标纸必须处于竖直平面内，固定时要用重垂线检查坐标纸是否竖直．(3)小球每次必须从斜槽上同一位置自由滚下．(4)坐标原点不是槽口的端点，应是小球出槽口时球心在坐标纸上的投影点．(5)小球开始滚下时的位置高度要适中，以使小球做平拋运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角．(6)在轨迹上选取离坐标原点O点较远的一些点来计算初速度．知识点6验证机械能守恒定律1．实验目的利用自由落体验证机械能守恒定律．2．实验原理(1)在只有重力做功的条件下，物体的重力势能和动能可以相互转化，但总的机械能守恒．(2)物体做自由落体运动，设物体的质量为m，下落h高度时的速度为v，则势能的减少量为mgh，动能的增加量为eq\f(1,2)mv2.如果mgh＝eq\f(1,2)mv2，即gh＝eq\f(1,2)v2，就验证了机械能守恒定律．(3)速度的测量：做匀变速运动的纸带上某点的瞬时速度等于相邻的两点间的平均速度．计算打第n个点的瞬时速度的方法是测出第n个点的相邻前后两段相等时间T内的距离xn和xn＋1，由公式vn＝eq\f(xn＋xn＋1,2T)或vn＝eq\f(hn＋1－hn－1,2T)算出，如图所示．3．实验器材铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、学生电源、纸带、复写纸、导线、毫米刻度尺、重物(带纸带夹)．4．实验步骤(1)将实验装置按要求装好(如图所示)，将纸带固定在重物上，让纸带穿过打点计时器．(2)先用手提起纸带，使重物静止在靠近打点计时器的地方．(3)接通电源，松开纸带，让重物自由下落，这样打点计时器就在纸带上打下一系列点．(4)重复以上步骤，多做几次．5．数据处理(1)纸带的选取：选用纸带时应尽量挑选第1点点迹清晰且1、2两点之间距离接近2mm的纸带，这样的一条纸带记录的运动才接近自由落体运动．(2)纸带的处理：在第1点上标O，并从稍靠后的某一点开始，依次标1、2、3、4…并量出各点到O点的距离h1、h2、h3、h4…，再利用公式vn＝eq\f(hn＋1－hn－1,2T)计算出各点对应的瞬时速度v1、v2、v3、v4…，计算各点对应的重力势能的减少量mghn和动能的增加量eq\f(1,2)mveq\o\al(2,n)，并进行比较看是否相等．也可以eq\f(v2,2)为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出eq\f(v2,2)－h图象，若图象是过原点的直线，则可验证机械能守恒定律，其斜率等于g.发展提升数据处理的方法2选取点迹清晰的一条纸带，如图所示，选取B、M两个位置作为过程的开始和终止位置，量出B、M之间的距离hBM，求出B点的速度vB＝eq\f(x1,2Δt)，M点的速度vM＝eq\f(x2,2Δt)，比较重力势能的减少量(mghBM)与动能的增加量(eq\f(1,2)mveq\o\al(2,M)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B))是否相等，从而验证机械能是否守恒．6．注意事项(1)安装打点计时器时，必须使两限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力．(2)实验时必须保持提起的纸带竖直，手不动，待接通电源，让打点计时器工作稳定后再松开纸带．(3)为了增加实验的可靠性，可重复实验，还可以在一次下落中测量多个位置的速度，比较重物在这些位置上的动能与势能之和．(4)因通过比较mgh与eq\f(1,2)mv2是否相等来验证机械能是否守恒，故不需测重物质量．(5)速度不能用自由落体运动规律公式计算得到．知识点7游标卡尺的原理及读数1．构造：主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪)、游标卡尺上还有一个深度尺．(如图所示)2．原理：利用主尺的单位刻度与游标尺的单位刻度之间固定的微量差值来提高测量精度．不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1mm.常见的游标尺上小等分刻度有10个、20个、50个的，其规格见下表：刻度格数(分度)刻度总长度1mm与每小格的差值精确度(可精确到)109mm0.1mm0.1mm2019mm0.05mm0.05mm5049mm0.02mm0.02mm3.用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径．4．读数若用x表示由主尺上读出的整毫米数，K表示从游标尺上读出与主尺上某一刻度线对齐的游标尺的格数，则记录结果表示为(x＋K×精确度)mm.5．注意事项(1)游标卡尺是根据刻度线对齐来读数的，所以不需要估读，但读数要注意最小精确度所在的位数，如果读数最后一位是零，该零不能去掉．(2)读数时，要注意游标尺第几条刻度线(不含零刻度线)与主尺对齐．知识点8螺旋测微器的原理及读数1．构造如图所示，它的测砧A和固定刻度B固定在尺架C上，可动刻度E、旋钮D和微调旋钮D′是与测微螺杆F连在一起的，并通过精密螺纹套在B上．2．原理测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5mm，即旋钮D每旋转一周，F前进3．读数方法L＝固定刻度示数＋可动刻度示数(估读一位)×0.01mm.4．注意事项(1)读数时准确到0.01mm，要估读到0.001mm，测量结果若用毫米做单位，则小数点后面必须保留三位．(2)读数时，要注意固定刻度上半毫米刻度线是否露出．知识点9导体电阻的测量设计实验电路，如图，取一段金属电阻丝连接到电路中，测出电阻丝的电阻R、长度l和直径d(S＝eq\f(πd2,4))，由R＝ρeq\f(l,S)得：ρ＝eq\f(RS,l)(用R、S、l表示)＝eq\f(πd2R,4l)(用R、d、l表示)，从而计算出该电阻丝所用材料的电阻率．1．数据处理(1)公式法求电阻：测量多组电流、电压值，求出对应的电阻后取平均值，不能对电流、电压取平均值．(2)图像法求电阻：作出U－I图像，由图像的斜率求出电阻值，在设定标度时要尽量使各点(3)计算导体的电阻率：将三个测量值代入公式ρ＝eq\f(RS,l)＝eq\f(πd2R,4l)即可求电阻丝的电阻率．2．误差分析(1)电阻丝通电时温度升高，使所测电阻率比常温下电阻率略大．(2)电阻丝长度及电阻丝直径测量不准确．知识点10练习使用多用电表1．机械调零检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置．若不指零，则可用小螺丝刀进行机械调零．2．多用电表测电压或电流的方法及读数(1)将多用电表的选择开关旋至直流电压或电流挡，其量程应大于用电器两端电压或电流的估值．(2)根据表盘上相应量程的直流电压或电流刻度读数．3．多用电表测电阻的方法及读数(1)选挡：估计待测电阻的大小，旋转选择开关，使其尖端对准欧姆挡的合适挡位．(2)欧姆调零：将红、黑表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”使指针指向“0Ω”．(3)测量读数：将两表笔分别与待测电阻的两端接触，指针示数乘以量程倍率即为待测电阻阻值．(4)实验完毕，应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡．4．研究二极管的单向导电性(1)认识二极管如图所示，它由半导体材料制成，左端为正极，右端为负极．特点：电流从正极流入时电阻很小(填“很大”或“很小”)，而从正极流出时电阻很大(填“很大”或“很小”)．(2)多用电表测二极管的正反向电阻①测二极管正向电阻：将多用电表的选择开关旋至低_(填“低”或“高”)倍率的欧姆挡，调整欧姆零点之后将黑表笔接触二极管的正极，红表笔接触二极管的负极．②测二极管反向电阻：将多用电表的选择开关旋至高(填“低”或“高”)倍率的欧姆挡，调整欧姆零点之后将黑表笔接触二极管的负极，红表笔接触二极管的正极．5．注意事项(1)电流从红表笔流入多用电表，从黑表笔流出．(2)电压、电流的读数要看清选择开关所选择的量程，搞清楚每一小格表示多少及应读到的有效数字位数．(3)测电阻时注意：①必须把待测电阻隔离．②合理选择量程，使指针尽可能指在中值附近．③欧姆表的表盘刻度不均匀，不用估读．知识点11测定电池的电动势和内阻1．实验原理和实验电路图伏安法：由E＝U＋Ir知，只要测出U、I的两组数据，就可以列出两个关于E、r的方程，从而解出E、r，用到的器材有电池开关滑动变阻器电压表电流表等，电路图如图所示.2．选择实验器材，连接实物图(1)实验器材：电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线．(2)基本操作①连接电路；②电流表用0.6A的量程，电压表用3V的量程；③把滑动变阻器调到最大阻值处；④闭合开关，调节滑动变阻器，使表有明显的示数，记下一组数据，如此记录多组数据．3．设计实验数据记录表次数12345678电压U/V电流I/A4.测量并记录多组U、I的数据将读取的电压表和对应的电流表示数填到记录表中．5．用U－I图象处理实验数据以端电压U为纵轴，干路电流I为横轴，建系、描点、连线．6．由图象法求出电源的电动势和内电阻纵轴截距为电动势E，图线斜率k的绝对值为内阻r.知识点12产生感应电流的条件1．实验：探究感应电流产生的条件探究一：如图甲实验中，让导体棒在磁场中保持相对静止时或者平行于磁场运动时，无论磁场多强，闭合回路中都没有电流，当导体ab做切割磁感线运动时，闭合回路中有电流产生．探究二：如图乙，当线圈A的电流不变时，线圈B所在的回路中没有电流产生；当线圈A的电流变化时，线圈B所在回路中就有了电流．2．产生感应电流的条件：当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中就产生感应电流．3．磁通量的变化磁通量的变化大致可分为以下几种情况：(1)磁感应强度B不变，有效面积S发生变化．如图(a)所示．(2)面积S不变，磁感应强度B发生变化．如图(b)所示．(3)磁感应强度B和面积S都不变，它们之间的夹角发生变化．如图(c)所示．考点精讲讲练考点一、力学实验例1、某实验小组用如图甲所示的装置进行“验证力的平行四边形定则”实验，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。(1)为了完成实验，需要______（多选）。A．测量橡皮条的原长B．记录结点O的位置C．始终确保OB和OC细绳之间的夹角为90°D．通过细绳记录拉力的方向(2)某次实验时弹簧测力计的示数如图乙所示，则此时的示数为N。例2、在如图1所示的“探究小车速度随时间变化的规律”实验中：(1)除打点计时器（含交流电源、纸带、复写纸）、小车、带有定滑轮的长木板、细线和槽码外，在下面的器材中，必须使用的是______。A．天平 B．刻度尺 C．秒表(2)实验过程中，下列说法中正确的是______。A．实验时必须调节定滑轮的高度，使细线与长木板平行B．实验时必须倾斜长木板以平衡小车的摩擦力C．实验时可以先释放小车，再接通电源(3)打点计时器打出的一条纸带如图2所示A、B、C、D、E为我们在纸带上所选的计数点。每相邻的两个计数点之间有四个小点未画出（已知打点计时器打点频率为50Hz）。试求：图中打点计时器打下D点时小车的瞬时速度vD=m/s；小车的加速度a=m/s练习1、在验证牛顿第二定律的实验中：(1)某同学根据实验要求安装实验装置，图丙为已接通电源、刚要释放纸带的情况，请指出该同学的三个操作错误。小车和电磁打点计时器的位置；滑轮的位置；长木板。(2)正确安装实验装置后，保持托盘和托盘中砝码的总质量m不变，研究小车和小车中砝码的总质量M与其加速度a的关弥系，完成实验操作后，用图像法处理数据，下列关于小车加速度的倒数1a与小车和小车中砝码的总质量MA． B． C． D．练习2、某实验小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验，他们实验时的部分操作过程如下：用两个弹簧测力计共同将橡皮筋的结点拉到O点，此时两个弹簧测力计的拉力分别为F1、F2，如图甲所示；之后只用一个弹簧测力计将橡皮筋的结点拉到O点，弹簧测力计的拉力为F'，由力的图示法用有向线段OA、OB、OC分别表示力F1、F2、F'，连接根据上述信息，回答小题。1．此实验中采用的科学方法是（

）A．等效替代法 B．极限法C．控制变量法 D．理想化的方法2．关于此实验，下列说法正确的是（

）A．只用一个弹簧测力计拉橡皮筋时，结点可以不拉到O点B．F1和F2C．实验时F1和FD．该小组由图乙猜想四边形OACB为平行四边形3．根据该实验得出的结论，互成90°角、大小分别为3N和4N的两个力的合力大小是（

）A．3N B．4N C．5N D．7N考点二、电学实验例3、某实验小组的同学利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻，实验电路如图甲所示。现有开关和导线若干，以及如下器材：A、电流表A：量程0~0.6A，内阻约为0.5B、电压表V：量程0~3V，内阻约为3C、滑动变阻器0~10D、滑动变阻器0~500(1)为了操作方便，尽量减小实验误差，滑动变阻器应选用。（填器材前的字母）(2)根据所画图线可得出干电池的电动势E=V。例4、某兴趣小组设计实验来测量一块电池的电动势和内阻。(1)先用多用电表的“50V”电压挡粗测电动势，指针位置如图甲所示，示数为V。(2)实验室提供的器材有∶电流表A1（量程为50mA，内阻为10Ω），电流表A2（量程为0.6A，内阻为1Ω），定值电阻R1（90Ω），定值电阻R2（290Ω），滑动变阻器R（0~100Ω，1A），待测电池，开关，导线。为了尽可能精确测量电池的电动势和内阻，小组设计了图乙所示的电路进行实验。①实验时，需先将电流表（选填“A1”或“A2”）与定值电阻R定串联后改装为电压表，图乙中定值电阻R定应选（选填“R1”或“R2”）。②实验测得多组电流表A1的示数I1和电流表A2的示数I2，绘制出I1-I2图像如图丙所示，依据图像可得电池的电动势为V，内阻为Ω。（结果均保留一位小数）练习3、某同学在某实验中利用螺旋测微器和游标卡尺测量一枚硬币的厚度和直径，螺旋测微器和游标卡尺的示数分别如图甲、乙所示，则硬币的厚度d=mm，直径D=cm。练习4、多用电表又叫万用表，它是一种可以测量电压、电流和电阻的电表。(1)在“探究晶体二极管的性能”实验中，测得电阻较小的一次电路图如图甲所示，电路中二极管的A端应与多用电表（选填“红表笔”或“黑表笔”）连接。(2)多用电表长时间使用后，欧姆挡内部电源的电动势几乎不变但内阻发生变化，为了测量该电源的电动势与欧姆“×1”挡内部电路的电阻r，小组成员设计了如图乙所示的电路。实验操作步骤如下：①将多用电表选择开关旋至欧姆“×1”挡，进行欧姆调零；②按图乙安装好实验器材；③闭合开关K，调节电阻箱R0，读取电流表示数I、电阻箱示数R0与多用电表的示数R；④重复步骤③，得到多组I、R0、R的数据。Ⅰ．小组成员分析所获得的数据后，以1I为纵坐标，分别以R0、R为横坐标，在同一坐标系中作出1I−R0A．B．C．D．Ⅱ．小组成员正确描绘出1I−R0（R）图像后，得到1I−R图线的斜率为k，图线与纵轴的截距为a，1I−R0图线与纵轴的截距为b，则多用电表欧姆“×1”挡内部电源的电动势E=，欧姆“如图1所示是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。(1)该实验中同时研究三个物理量间关系是很困难的，因此我们采用的研究方法是A．放大法 B．控制变量法 C．补偿法(2)该实验过程中操作正确的是A．先接通打点计时器电源，后释放小车B．补偿阻力时未连接纸带C．调节滑轮高度使细绳与水平桌面平行(3)在小车质量（选填“远大于”或“远小于”）槽码质量时，可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力。上述处理引起的误差为（选填“偶然误差”或“系统误差”）。(4)经正确操作后获得一条纸带，截取其中一段如图2所示。计数点5的读数为cm。已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz，则打计数点4时小车的速度大小为m/s（计算结果保留两位有效数字）。在探究“加速度与力、质量的关系”实验中，某同学组装了如图甲所示的装置。保持小车质量不变，该同学通过实验数据画出图乙所示的a−F图像。为了使图线通过坐标原点，图甲中垫木应向（选填“左”或“右”）移一些。在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，小明同学利用如图甲所示的实验装置，将一端带滑轮的长木板固定在水平桌面上，小车置于长木板上，并用细绳跨过定滑轮与钩码相连，小车右端连一条纸带，通过电火花打点计时器记录其运动情况。已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz。(1)本实验的器材有钩码、细线、带滑轮的长木板、小车、电火花计时器、纸带、垫块、导线外，还必须使用的器材有______。（填正确选项前的标号）A．刻度尺 B．秒表C．天平 D．8V的低压交流电源(2)下列做法正确的是______。（填正确选项前的标号）A．作a—F图像应该用折线将所描的点依次连接B．应调节滑轮，使牵引小车的细绳与长木板平行C．实验时，应先释放小车再给打点计时器通电(3)如图乙所示，O、A、B、C、D为计数点，相邻计数点间还有四个点未画出，打纸带上B点时小车的瞬时速度vB=m/s，小车的加速度a=m/s2。（结果均保留2位有效数字）如图是“验证机械能守恒定律”的实验装置。(1)释放纸带时，重物应打点计时器。（选填“靠近”或“远离”）(2)由于重物在下落过程中受到阻力作用，则重物增加的动能（选填“大于”“小于”或“等于”）减小的重力势能。某同学用如题图甲所示的实验装置来验证平抛运动的特征：现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小铁球能同时分别从轨道M、N的顶端滑下。(1)本实验验证平抛运动（填“水平”或“竖直”）方向的特征。(2)为完成本实验，两铁球（填“需要”或“不需要”）从同一高度下落。(3)另一同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图甲所示的“小球做平抛运动”的照片，图中每个小方格的边长为10cm，则由图甲可求得该小球平抛的初速度大小为m/s。（g取10m/s2）在“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”实验中，两个相同的钢球放置位置如图甲所示，传动皮带调至塔轮的第一层如图乙所示，摇动手柄，探究向心力大小与的关系。

某班同学分成两组来进行“验证机械能守恒定律”的实验。甲组同学采用让重锤自由下落的方法验证机械能守恒，实验装置如图所示。试回答以下问题：(1)实验过程中他们进行了如下操作，其中操作不当的步骤是（）A．将打点计时器竖直固定在铁架台上B．先释放纸带，后接通电源C．在纸带上选取适当的数据点，并测量数据点间的距离D．根据测量结果分别计算重锤下落过程中减少的重力势能及增加的动能(2)在实验中，质量为m的重锤自由下落，带动纸带，纸带上打出的一系列点，如图所示，O是重锤刚下落时打下的点．已知打点计时器打