2009高考物理二轮专题复习课件：实验+.ppt

1、专题十二 实验,目 录,要点回顾 （3）,典例赏析 （7）,跟踪练习 （20）,返回目录,基本仪器的使用.基本仪器是指通用性强，在各种实验中经常用到的仪器.中学阶段，要求掌握的基本仪器有：测量长度的仪器：刻度尺、 、 ；测量质量的仪器：天平；测量时间的仪器： 、秒表；测量力的仪器：弹簧秤；测量温度的仪器：温度计；测量电学量仪器：电流表、电压表、多用电表、示波器；电学控制仪器：滑动变阻器、变阻箱、开关. 对以上这些仪器，要理解结构原理、规格和主要参数，知道使用方法、注意事项、读数和精度等.,要点回顾,答案 游标卡尺；螺旋测微器；打点计时器,返回目录,1.理解仪器的工作原理.这能使我们灵活的使用仪

2、器和分析问题.例如，理解10分度的游标卡尺，也就能理解和使用20分度和50分度的游标卡尺，同时也能设计其他精度的游标卡尺. 2.熟悉仪器使用时的注意事项.这往往是高考实验题的考点.注意事项一般是这样几方面：可能危及仪器安全的.如：螺旋测微器，在小砧快接触工件时，应改用微调旋钮，以免损坏精密螺杆.可能增大误差的.如使用螺旋测微器，读数时要注意半毫米刻度；测量仪器使用前，要调整零位（如弹簧秤、各种电表）.使用时容易忽略的是仪器使用前的调整和使用后的复位.如：使用欧姆表，要机械调,要点回顾,返回目录,零和电阻挡调零，换挡后要重新进行电阻挡调零，使用完毕要复位. 3.正确选择量程.大的量用小量程，会损

3、毁仪表；小的量用大量程，会增大误差.选择量程的原则是：在测量值不超过量程的前提下，选用尽量小的量程；在完全不清楚测量值的情况下，试用最大量程，再视情况逐渐减小量程.如电流表和电压表一般要求指针能偏转到刻度盘的 以上；欧姆表指针应在 范围内，R中为刻度盘中心阻值.,要点回顾,答案,返回目录,4.掌握测量仪器的读数方法.主要是估读问题，大部分刻度仪器读数时都需要估读.如刻度尺和温度计, 要估读到最小刻度的 螺旋测微器要估读到可动刻度的 注意游标卡尺、秒表、电阻箱等不需要估读.,要点回顾,返回目录,典例赏析,变式练习1 在利用双缝干涉测定光波波长时，首先调节光源、滤光片、单缝和双缝的中心均位于遮光筒

4、的中心轴线上，并使单缝和双缝竖直并且互相平行.当屏上出现了干涉图样后，用测量头上的游标卡尺去测量，转动手轮，移动分划板使分划板中心刻线与某条明纹中心对齐时（如图A所示），将此明纹记为1.然后再转动手轮，分划板中心刻线向右移动，依次经过2、3等条明纹，最终与明纹6中心对齐.分划板中心刻线与明纹1和明纹6对齐时游标卡尺示数分别如图B、C所示（游标卡尺为10分度）.则图B对应的读数为 m，图C对应的读数为 m.用刻度尺量得双缝到屏,返回目录,典例赏析,的距离为60.00 cm，由双缝上的标示获知双缝间距为0.2 mm，则发生干涉的光波波长为 m. 在实验中，若经粗调后透过测量头上的目镜观察，看不到明

5、暗相间的条纹，只看到一片亮区.造成这种情况的最可能的原因是 .,返回目录,典例赏析,解析 （1）从图B读得此时数值为19.4 mm，即0.0194 m或1.94102 m. 对图C读数，读数方法1：游标尺上零刻度线不能直接读出，但10刻度线对应的整毫米数为37 mm，游标尺上10分度的总长为 9 mm，所以游标尺上零刻度线为基准对应的整毫米数为28 mm； 游标尺上第四根刻度线与主尺上的刻度线对齐（从10分度线向左数起为第六根刻度线），所以游标尺读数为0.4 mm；读数应为28.4 mm，即2.84102 m.,返回目录,典例赏析,对图C读数，读数方法2：游标尺上第四根刻度线与主尺上的32 m

6、m刻度线对齐，即读出32 mm；游标尺上第四根刻度线与主尺上的刻度线对齐，因为游标尺上的1格长度为0.9 mm，所以游标尺上第一根刻度线对应长度，游标尺的读数为：32 mm40.9 mm28.4 mm. （2）由图B、C读数之差相邻明条纹间的距离为 x (2.841021.94102) m1.80103 m,返回目录,典例赏析,根据公式 将l0.6 m、d0.2103 m代入可得发生干涉的光波波长为 （3）经粗调后透过测量头上的目镜观察，看不到明暗相间的条纹，但看到一片亮区，说明有光照射到，却没有光的干涉现象产生，造成这种情况的最可能的原因是单缝与双缝不平行.,答案 1.94102 m 2.8

7、4102 m 6.0107 m 单缝与双缝不平行,返回目录,典例赏析,变式练习2 做匀加速直线运动的小车，牵引一条纸带通过打点计时器，交流电源的频率是50 Hz.由纸带上打出的某一点开始，每5个点剪下一段纸带，如图所示，使每一条纸带下端与x轴重合，左边与y轴平行，将纸带贴在直角坐标系中，求：,（1）在第一个0.1 s内中间时刻的速度是 m/s. （2）运动物体的加速度是 m/s2.,返回目录,典例赏析,解析 相邻计数点间时间间隔T50.02 s0.1 s （1） （2） 物体运动的加速度,答案 （1）0.225 （2）0.75,返回目录,典例赏析,变式练习3 量程为3 V的电压表V（内阻约3

8、k），现要求测出该电压表内阻的精确值.实验室中可提供的器材有：电阻箱R（阻值范围09999.9 ），在本实验中，通过电阻箱的电流不会超过所允许的最大电流；滑动变阻器R（阻值范围01000 ，允许通过的,最大电流为0.2 A）; 电源E（E为5 V，内阻忽略不计）；电键K；导线若干. （1）选用适当器材设计测量的电路，要求在虚线框内画出电路图并标上代号.,返回目录,典例赏析,（2）叙述操作步骤.,解析 （1）如下图所示 （2）将所选器材按电路图连接好； 把R调至最大，接通电路；,返回目录,典例赏析,调节R使电压表指针指在3.0 V处，记下此时电阻箱的阻值R1； 增大R的阻值，使指针指在1.5 V

9、处，记下此时电阻箱的阻值R2； 计算RgR22R1. 变式练习4 如图所示，画有直角坐标系Oxy的白纸位于水平桌面上.M是放在白纸上的半圆形玻璃砖，其底面的圆心在坐标原点，直边与x轴重合.OA是画在纸上的直线，P1、P2为竖直地插在直线OA上的两枚大头针，P3是竖直地插在纸上的第三枚大头针，是直线,返回目录,典例赏析,OA与y轴正方向的夹角，是直线OP3与y轴负方向的夹角.只要直线OA画得合适，且P3的位置取得正确，测出角、，便可求得玻璃的折射率.,返回目录,典例赏析,某学生在用上述方法测量玻璃的折射率时，在他画出的直线OA上竖直地插上了P1、P2两枚大头针，但在y0的区域内，不管眼睛放在何处

10、，都无法透过玻璃砖看到P1、P2的像，他应采取的措施是 .若他已透过玻璃砖看到了P1、P2的像，确定P3位置的方法是 .若他已正确地测得了、的值，则玻璃的折射率n .,答案 在白纸上另画一条与y轴正方向的夹角较小的直线OA，把大头针P1、P2竖直的插在所画的直线上，直到在y0的区域,返回目录,典例赏析,内透过玻璃砖能看到P1、P2的像； 插上P3后，P3刚好能够挡住P1、P2的像；,跟踪练习,返回目录,1.用游标卡尺测一根金属管的内径和外径时，卡尺上的游标位置分别如图（a）、（b）所示.这根金属管内径读数是 cm，外径读数是 cm，管壁的厚度是 cm.,解析 游标卡尺的读数规则是：整毫米数由主

11、尺读出，游标尺的第几刻度线与主尺上的某一刻度线重合，毫米以下的读数就是n分之几，n是游标卡尺上的分度数，该题中，游标卡尺是10分度的，那就是10分之几.,跟踪练习,返回目录,图（a）中，从主尺看，整毫米数是23，游标尺上第7条刻度线与主尺上的一条刻度线重合，所以毫米以下的读数就是0.7 mm，得到内径的读数为23.7 mm2.37 cm. 图（b）中主尺上整毫米数是30，游标尺上第3条刻度线与主尺上的一条刻度线重合，所以外径的读数为30.3 mm3.03 cm.管壁的厚度为两者之差的一半0.33 cm. 2.某同学在测定匀变速直线运动的加速度时，得到了几条较为理想的纸带.他已在每条纸带上按每5

12、个点取好一个计数点，即两计数点之间的时间间隔为0.1 s，依打点先后编为0、1、2、3、4、5.由,答案 2.37，3.03，0.33,跟踪练习,返回目录,于不小心，几条纸带都被撕断了，如图所示.请根据给出的A、B、C、D四段纸带回答：,跟踪练习,返回目录,（1）B、C、D三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段应该是 ； （2）打A纸带时，物体的加速度大小是 m/s2.,解析（1）物体作匀变速直线运动时，应满足连续相等时间T内的位移的增量s相等，由A段纸带可知, s(36.030.0) mm6.0 mm.1、2点间s距离与4、5点间距离sV应满足ss3s，即s(36.036.0) mm54.0 m

13、m.所以从纸带A上撕下的那段应该是C段. （2）根据物体作匀变速直线运动时，应满足连续相等时间T内,跟踪练习,返回目录,的位移的增量s与加速度a的关系式saT2，将s6.0 mm6.0103 m，T0.1 s代入可得： 3.某同学用如图甲所示装置，通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律，图中PQ是斜槽，QR是水平槽.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位置处，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,答案 （1）

14、C；（2）0.60 m/s2,跟踪练习,返回目录,复这种操作10次.O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点.B球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的平面，米尺的零点与O对齐. （1）碰撞后B球的水平射程应取为 cm；,跟踪练习,返回目录,（2）在以下选项中哪些是本次实验必须进行的测量（ ） A.水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离 B. A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离 C.测量A球或B球的直径 D.测量A球和B球的质量（或两球质量之比） E.测量G点相对于水平槽的高度,解析（1）在B球的落地点的范围内画一个最小圆，该圆应将所有落地点包括在

15、内，其圆心所在点与O的距离即为B球作平抛运动的水平射程，图乙中的虚线是为求圆心所作，由图可知，第一空应填“64.7”.,跟踪练习,返回目录,（2）在验证动量守恒的实验中，小球作平抛运动，入射小球和被碰小球所作平抛运动的飞行高度相同，那么它们落地的水平射程都与它们作平抛运动的初速度大小成正比，它们的质量与它们的水平射程的积相对于它们动量守恒的关系式是一一对应的.所以本实验一定要测量的是入射小球碰撞前后的水平射程和被碰小球的水平射程，以及A、B两球的质量（或两球的质量之比），而小球的飞行高度是不用测量的，因此必须测量的量是“A、B、D”.,答案 （1）64.7；（2）ABD.,跟踪练习,返回目录,

16、4.如图所示，R1为定值电阻，R2为热敏电阻，L为小灯泡，当温度降低时（ ） A.R1两端的电压增大 B.电流表的示数增大 C.小灯泡的亮度变大 D.小灯泡的亮度变小,C,解析 温度降低，R2变大，R外变大，路端电压变大，干路电流变小，所以R1两端的电压变小，R2两端的电压变大.,跟踪练习,返回目录,5.在利用单摆测定重力加速度的实验中，一位学生在不同摆长l的条件下，测得单摆的周期T与摆长l的关系如下表： 试在如图所示坐标纸上画出T2与l的关系图线，写出利用图线求重力加速度的公式，g .由图线计算出的重力加速度的值g m/s2（保留3位有效数字）.,跟踪练习,返回目录,跟踪练习,返回目录,分析

17、 由 变形有 T2与l的关系图线应为一条直线，其斜率即为42/g.求出图线的斜率就可以求出重力加速度值.,解析（1）T2与l的关系图线如右图所示.,跟踪练习,返回目录,（2）在图线上取两点，其坐标值为 由单摆周期公式 有： 则 解得： （3）取两坐标具体值代入即可得g值（具体计算略，答案是9.709.90之间）.,答案 见解析.,点评 由 知道， T与l的关系是非线性的, 作T2l图线，可以化曲为直，便于观察各量关系，减小实验误差.,跟踪练习,返回目录,将 变形为 由此可知，在单摆摆长 难以测量时，可以通过测量两次摆动的周期及两次的摆长之差测定重力加速度.,6.两个额定电压为220 V的白炽灯

18、L1和L2的UI特性曲线如图所示.L2的额定功率约为 W；现将L1和L2串联后接在220 V的电源上，电源内阻忽略不计.此时L2的实际功率约为 W.,跟踪练习,返回目录,解析 （1）从UI特性曲线上读出L2的电压为额定电压 220 V时的电流为0.45 A，其额定功率P额2200.4599 W. （2）将L1和L2串联后，通过两灯泡的电流相等，两灯泡的电压之和为220 V，从图上可读出，当I0.25 A时，两灯泡的电压之和为220 V，此时灯泡L2的电压为70 V，其实际功率P2实700.2517.5 W. 7.在测量干电池的电动势和内电阻的实验时，备有下列器材可供选用： A.干电池一节（电动

19、势约1.5 V）,答案 99W；17.5 W,跟踪练习,返回目录,B.直流电流表（量程为00.6 A3 A, 0.6 A挡的内阻为0.10 , 3 A挡的内阻为0.025 ） C.直流电压表（量程为03 V15 V, 3 V挡的内阻为5 k, 15 V挡的内阻为25 k） D.滑动变阻器（阻值范围为015 ，允许最大电流为1 A） E.滑动变阻器（阻值范围为01000 , 允许最大电流为0.5 A） F.电键、导线若干，电池夹 （1）将选定的器材按本实验要求的电路(系统误差较小)，在图甲所示的实物图上连线.,跟踪练习,返回目录,跟踪练习,返回目录,（2）如图乙所示，电流表指针停止在图位置，量程

20、取0.6 A挡时读数为 ；量程取3 A挡时的读数为 .电压表指针停在图示位置，量程取3 V挡时读数为 ；量程取15 V挡时读数为 .,跟踪练习,返回目录,（3）根据实验记录，画出UI图象如图丙所示，可得待测电池的内电阻r为 . （4）按本实验要求的电路测出的E测 E真，r测 r真（填“”、“”或“”）.,跟踪练习,返回目录,解析（1）实物连线涉及到三个问题：仪器的选择：A、B（量程00.6 A）、C（量程03 V）、D、F.电路的设计：要求减少系统误差，应采用外接法，滑动变阻器限流式.电路的连线：按设计电路连线. （3）由图线的延长线知，延长线与纵轴的交点坐标为1.5 V，与横轴的交点坐标为0

21、.7 A，所以rU/I(1.50.8)/0.71 . （4）由等效电源法可得：E测E真，r测r真.,跟踪练习,返回目录,答案 （1）见图 （2）0.29 A；1.45 A；0.64 V；3.2 V （3）1 （4）E测E真，r测r真,跟踪练习,返回目录,8.在测定一节干电池的电动势E和内电阻r的实验中，备有下列器材： A.干电池（电动势E约为1.5 V，内电阻r小于1.5 ） B.电压表V（量程0150 mV，内阻RV200 ） C.理想电流表A（量程00.6 A） D.滑动变阻器R1（020 ，5 A） E.滑动变阻器R2（0100 ，1 A） F.定值电阻R3990 G.定值电阻R4130

22、0 H.开关、导线若干,跟踪练习,返回目录,（1）为方便且能较准确地进行测量，其中应选用的滑动变阻器是 （填写字母代号）； （2）请在方框内画出利用本题提供的器材所设计的测量电池电动势和内阻的实验电路图.,跟踪练习,返回目录,解析（1）限流式接法应选用总电阻与待测电阻较接近的滑动变阻器.（2）题给的电压表的量程太小，用伏安法测量所使用的电压表的量程应在1.5 V左右，因此必须对电压表改装.,答案 （1）D （2）见下图,跟踪练习,返回目录,9.图中R为已知电阻，Rx为待测电阻，K1为单刀单掷开关，K2为单刀双掷开关，V为电压表（内阻极大），E为电源（电阻不可忽略）.现用图中电路测量电源电动势E及电阻Rx. （1）写出操作步骤； （2）由R及测得的量，可测E ，Rx .,跟踪练习,返回目录,解析 题给的电压表的内阻极大，所