《物理实验创新题选》PPT课件.ppt

1、物理实验创新题选,物理实验创新题选 例1 例2 例3 例4 例5 例6 2005年天津卷22 2003年上海高考18 05年南通质量检测一12 例7 例8 例9 例10 例11,例1、,某位同学自制了一个螺旋测微器.由于没有车床加工精密螺纹,就找了一段细钢丝(直径为0.8 mm),又找了一个细圆柱,在细圆柱上均匀涂上万能胶,然后在细圆柱上紧密绕排细钢丝作为螺栓.在螺栓上再紧密绕排细钢丝和牛皮纸组成一个螺母. 再通过其他工作,一个螺旋测微器终于成功了. 问该螺旋测微器的固定刻度最小长度为 mm, 若可动刻度分成20等份,则该螺旋测微器可准确到 mm.,0.8,0.04,例2、,在做“研究匀变速直

2、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，并在其上取了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=0.02s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,以A点对应的时刻为t=0,作出vt图象,求得物体的加速度a. （1）计算vF的公式为vF = ;（2）如果当时电网中交变电流的频率是f =51Hz， 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）,偏小,例3、,已知电动玩具小车在水平面上运动过程所受阻力与速度成正比。接通电源后小车的

3、电动机以额定功率运转。为测定该电动机的额定功率，首先用弹簧秤以2.0N的水平恒力，拉动小车沿水平面运动，小车尾部夹有纸带，运动过程中打点计时器打出的部分纸带如图a所示；然后换掉纸带，接通小车的电动机，电动机以额定功率工作，让小车仍在该水平面上运动，打点计时器打出的部分纸带如图b所示。（两图中每相邻两个计数点之间都还有打点计时器打下的4个点未画出，电源频率为50Hz。相邻计数点间的距离已标在图上，单位mm。）由以上两步操作可知：小车所受阻力大小与速度大小的比例系数为 ；小车上电动机的额定功率为 。,5Ns/m,0.45W,解：由图a得va0.4m/s 由图b得 vb0.3m/s,k=fa/va

4、=F/va= 5Ns/m,fb=kvb =1.5N,P= fbvb =0.45W,例4、,如图是练习使用示波器实验的示意图，图中“X输入”、“Y输入”、“地”为信号输入接线柱。实验要求用示波器测右图b、c间的直流电压。把b接“地”接线柱，欲使P滑动时，亮斑在竖直方向移动，则c端应接 接线柱。实验发现，当P滑到最左端时，亮斑恰好在荧光屏的中心；当P滑到最右端时，亮斑向下偏离中心3.0格。当P滑到某点时，亮斑向下偏离中心2.5格，则此时b、c间的电压为 V。（图中电源是电动势为1.5V，内阻不计的一节干电池）,Y输入,1.25,例5、,在观察荧光屏的亮斑在竖直方向的偏离时，如果把Y增益旋钮顺时针转

5、到底，衰减旋钮处在“1”的位置，给示波器输入0.1V的直流电压时，发现亮斑正好偏离2格，如果给示波器输入另一直流电压，当衰减旋钮处在“100”档时，荧光屏上的亮斑也恰好偏离2格，则这一直流电压的值是 （ ） A. 1mV B. 0.01V C. 10V D. 100V,C,例6、,某同学用如图甲所示的实验装置，做用双缝干涉测光的波长的实验，他用带有游标尺的测量头(如图乙所示)测量相邻两条亮条纹间的距离x.转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐某一条亮条纹(将这一条纹确定为第一亮条纹)的中心，此时游标尺上的示数情况如图丙所示；转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐第6亮条纹的中心，此时游标尺

6、上的示数情况如图丁所示，则图丙的示数x1=_mm；图丁的示数x2= _ mm.如果实验中所用的双缝间的距离d=0.20mm，双缝到屏的距离L=60cm，则计算波长的表达式= （用已知量和直接测量量的 符号表示）.根据以上 数据，可得实验中测 出的光的波长 = _ m.,0.15,8.95,d(x2x1)/5L,5.910-7,（1）将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、_、A。 （2）本实验的步骤有： 取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮； 按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒

7、的轴线上； 用米尺测量双缝到屏的距离； 用测量头（其读数方法同螺旋测微器）测量数条亮纹间的距离。 在操作步骤时还应注意 _ 和 _。,( (16分)现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在图1所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长。,2005年天津卷22.,E D B,单缝和双缝间距5cm10cm，,使单缝与双缝相互平行,（3）将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图2所示。然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图3中手轮上的示数_mm，求得相邻亮纹的间距x为

8、_mm。 （4）已知双缝间距d为2.010-4m，测得双缝到屏的距离l为0.700m，由计算式_，求得所测红光波长为_nm。,13.870,2.310,6.6102,dx / l,x= (13.870-2.320)/5 =11.550/5=2.310mm, dx/l= 6.610-7m = 6.6102nm,（7分）图1为某一热敏电阻R(电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感)的I-U关系曲线图。 为了通过测量得到图1所示I-U关系的完整曲线，在图2和图3两个电路中应选择的是图 ；简要说明理由： 。（电源电动势为9V，内阻不计，滑线变阻器的阻值为0-100） 在图4电路中，电源电压恒为9V，

9、电流表读数为70mA，定值电阻R1=250。由热敏电阻的I-U关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为_V；电阻R2的阻值为 。 举出一个可以应用热敏电阻的例子：_。,2003年上海卷18、,2,电压可从0V调到所需电压，调节范围较大,解: I1=9/250=0.036A=36mA I2=34mA,由图1得 UR=5.2V,R2 =(9-5.2) / 0.034=111.8 ,5.2,111.6112.0,热敏温度计,05年南通质量检测一12、,某同学采用如图甲所示的电路测定电源电动势和内阻，已知干电池的电动势约为1.5V，内阻约1，电压表(0-3V,3k),电流表(0-0.6A,1.0),滑动变阻

10、器有R1(10 2A)和 R2(100 0.1A)各一只; (1)实验中滑动变阻器应选用 (选填R1或R2). (2)在乙图中用笔画线代替导线连接实验电路. (3)在实验中测得多组电压和电流值,得到如图丙所示的U-I图线,由图线可较准确求出该电源电动势E= V; 内阻r= .,R1,1.50,图线的斜率为k=(1.50.8)/0.37=1.85 即电源内阻和电流表内阻之和为k, r=1.85-RA=0.85,0.85,例7、,如果用F表示滑动摩擦力的大小,用FN表示正压力的大小,则有F FN，式中 叫做动摩擦因数.为了测量两张纸之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验.如图所示.在木块A和木板B

11、上贴上待测的纸，B板水平固定,用测力计拉A,使A匀速向左运动,读出并记下测力计的读数F，测出木块A的质量m，则 （1）该同学为什么要把纸贴在木块上而不直接测量两张纸间的滑动摩擦力？ （2）在实际操作中，发现要保证木块A做匀速运动比较困难，实验误差较大你能对这个实验作一改进来解决这一困难从而减小误差吗？,答案:（1）可增大正压力,从而增大滑动摩擦力,便于测量,（2）参考方案：只要将测力计的一端与木块A相连接，测力计的另一端与墙壁或竖直挡板之类的固定物相连用手通过轻绳拉动木板B，读出并记下测力计 的读数F，测出木块A的质量m， 同样有 ,例8.,如图甲所示是一种测量电容器电容的实验电路图。实验是通

12、过对高阻值电阻放电的方法测出电容器充电至电压为U 时所带的电荷量Q，从而再求出待测电容器，某同学在一次实验时的情况如下： A.按如图甲所示的电路图接好电路 B.接通开关S,调节电阻箱R 的阻值,使电流表的指针偏转接近满刻度记下此时电流表的示数是I0490A,电压表的示数U08.0V C.断开开关S，同时开始计时，每隔5s测读一次电流 i 的值，将测得数据填入表格.并标示在图乙的坐标纸上（以时间t 为横坐标.电流 i 为纵坐标）, 如图乙中的 小 黑点所示 .,(1)在图乙中画出i -t 图线 (2)图乙中图线与坐标轴所围面积的物理意义是 ， (3)该电容器的电容约为 F （保留两位有效数字）；

13、 (4)若某同学实验时把电压表接在E、D两端，则电容的测量值比它的真实值 （填“大”“小”或“相等”.）,开始放电时电容器的带电量Q,解: (3)图线与坐标轴所围面积约有32个小方格,每格面积为2510-5 C,Q=8 10-3 C,C=Q/U0 = 1.010-3 F,1.010-3,(4)电压表接在E、D两端，一部分电量通过电压表放电，使通过电流表的电量减小，所以图线下“面积”减小，C测减小。,小,例9、,学过单摆的周期公式以后，物理兴趣小组的同学们对钟摆产生了兴趣，老师建议他们先研究用厚度和质量分布均匀的方木块（如一把米尺）做成的摆（这种摆被称为复摆），如图所示。让其在竖直平面内做小角度

14、摆动，C点为重心，板长为L，周期用T表示。 甲同学猜想：复摆的周期应该与板的质量有关。 乙同学猜想：复摆的摆长应该是悬点到重心的距离L/2. 丙同学猜想：复摆的摆长应该大于L/2。理由是：若OC段看成细线，线栓在C处，C点以下部分的重心离O点的距离显然大于L/2。 为了研究以上猜想是否正确,同学们进行了下面的实验探索： (1)把两个相同的木板完全重叠在一起，用透 明胶（质量不计）粘好，测量其摆动周期， 发现与单个木板摆动时的周期相同，重做 多次仍有这样的特点。则证明了甲同学的 猜想是 的（选填“正确”或“错误”）。,错误,(2)用T0表示板长为L的复摆看成摆长为L/2单摆的周期计算值（ ），用

15、T表示板长为L复摆的实际周期测量值。计算与测量的数据如下表： 由上表可知，复摆的等效摆长 L/2（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 (3)为了进一步定量研究，同学们用描点作图法对数据进行处理，所选坐标如图。请在坐标纸 上作出T-T0图，并根据图象中反映出的 规律求出 （结果保留 三位有效数字，其中L等是板长为 L时的等效摆长 ）。,大于,1.16,例10、,下列三张图片分别反映了飞机以三种不同速度在空中(不考虑空气的流动)水平飞行时，产生声波的情况。图中一系列圆表示声波的传播情况，A点表示飞机的位置。请你利用给出的图，确定飞机飞行速度最大的是_ (填a、b、c)，并用刻度尺等工具估测c图中飞机的速度为vc = m/s。已知声波在空气中的速度为340m