2觀察研究型實(shí)驗(yàn)

1、第二節(jié) 觀察、研究型實(shí)驗(yàn)一、命題趨勢走向觀察、研究型實(shí)驗(yàn)的演示實(shí)驗(yàn)較多，實(shí)驗(yàn)本身又比較簡單，不可能有較難、較繁的命題。但作為對物理實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的考查，會(huì)有題目出現(xiàn)在選擇題中。二、學(xué)習(xí)目標(biāo)1.研究類實(shí)驗(yàn)也稱為探索性實(shí)驗(yàn)，它往往不一定知道某一物理規(guī)律的具體內(nèi)容，要通過模擬物理過程，揭示物理量間的關(guān)系，總結(jié)、歸納出物理規(guī)律。故在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程時(shí)，要清楚通過哪些物理量的測量或觀察、如何選擇實(shí)驗(yàn)器材構(gòu)造物理裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、注意哪些問題等。2.研究類實(shí)驗(yàn)主要有：研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)、用描跡法描繪電場中等勢線、描繪小燈泡的伏安特性曲線、用多用電表探索黑箱內(nèi)的電學(xué)元件、練習(xí)使用示波器、傳感器的簡單應(yīng)用等。一些其它類的實(shí)

2、驗(yàn)也可轉(zhuǎn)化為研究類實(shí)驗(yàn)，如：研究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。3.演示實(shí)驗(yàn)主要是定性觀察現(xiàn)象，目的是通過觀察實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象，明白現(xiàn)象的原因和規(guī)律。因此，應(yīng)在掌握相關(guān)規(guī)律的同時(shí)，著力理解實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒈ＷC實(shí)驗(yàn)條件、觀察分析現(xiàn)象，以達(dá)到對概念和規(guī)律的理解。三、復(fù)習(xí)輔導(dǎo)例1.在研究平拋物體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長l=1.25cm。若小球在平拋運(yùn)動(dòng)途中的幾個(gè)位置如圖1中的a、b、c、d所示,則小球平拋的初速度的計(jì)算式為v0_(用l、g表示),其值是。(取g=9.8米/秒2)解析：由圖示可知，小球在水平方向上作勻速運(yùn)動(dòng)。在豎直方向作自由落體運(yùn)動(dòng)。y=gt2，即l=gt2，又2l=

3、v0t所以v0=2（gl）1/2代入l、g值得：v0=0.70m/s說明：a點(diǎn)不是拋出點(diǎn)，如果是拋出點(diǎn)，則在相等的相鄰時(shí)間內(nèi)豎直方向的位移之比為1：3：5，而不是現(xiàn)在的1：2：3。拋出點(diǎn)在a點(diǎn)的左上方某個(gè)位置。例2.試根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)原理設(shè)計(jì)測量彈射器彈丸出射速度的實(shí)驗(yàn)方法。提供實(shí)驗(yàn)器材:彈射器(含彈丸，見圖2);鐵架臺(tái)(帶夾具);米尺。（1)畫出實(shí)驗(yàn)示意圖；（2）在安置彈射器時(shí)應(yīng)注意 （3）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該測量的物理量是_(在圖中標(biāo)出)（4）由于彈射器每次射出的彈丸初速度不可能完全相等，在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)采取的方法是_（5）計(jì)算公式是_解析：根據(jù)研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)及平拋運(yùn)動(dòng)的原理，可知使彈丸做平拋運(yùn)動(dòng)，通過測

4、量下落高度可求出時(shí)間，再測出水平位移可求出其平拋的初速度。故：實(shí)驗(yàn)示意圖如圖3所示。彈射器必須保持水平，以保證彈丸初速度沿水平方向。應(yīng)測出彈丸下降的高度y=ab和水平射程x=bc在不改變高度y的條件下進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)測量水平射程x，求平均值以減小誤差。說明：此題是一設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，要求在理解平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，想象出題目給定器材的用途。要求思維靈活，對平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)考查很深刻。圖 4四、練習(xí)題1.在用電流場模擬靜電場描繪電場等勢線的實(shí)驗(yàn)中，在下列所給出的器材中，應(yīng)該選用的是_ (用器材前的字母表示)。(a)6伏的交流電源(b)6伏的直流電源(c)100伏的直流電源(d)量程00.5伏，零刻度在刻度

5、盤中央的電壓表(e)量程0300微安，零刻度在刻度盤中央的電流表在實(shí)驗(yàn)過程中，要把復(fù)寫紙、導(dǎo)電紙、白紙鋪放在木板上，它們的順序(自上而下)是_、_、_。在實(shí)驗(yàn)中，按下電鍵，接通電路。若一個(gè)探針與基準(zhǔn)點(diǎn)o接觸，另一探針已分別在基準(zhǔn)點(diǎn)o的兩側(cè)找到了實(shí)驗(yàn)所需要的兩點(diǎn)a、b(如圖4)，則當(dāng)此探針與a點(diǎn)接觸時(shí)，電表的指針應(yīng)_(填“左偏”、“指零”或“右偏”)；當(dāng)此探針與b點(diǎn)接觸時(shí)，電表的指針應(yīng)_(填“左偏”、“指零”或“右偏”)。圖 52.在lc振蕩電路中，如已知電容c，并測得電路的固有振蕩周期t，即可求得電感l(wèi)。為了提高測量精度，需多次改變c值并側(cè)得相應(yīng)的t值。現(xiàn)將側(cè)得的六組數(shù)據(jù)標(biāo)示在以c為橫坐標(biāo)、t

6、2為縱坐標(biāo)的坐標(biāo)紙上，即圖5中用“”表示的點(diǎn)。（1）t、l、c的關(guān)系為_。（2）根據(jù)圖中給出的數(shù)據(jù)點(diǎn)作出t2與c的關(guān)系圖線。（3）求得的l值是_。3.某同學(xué)利用熱敏元件和高壓鍋研究了該鍋內(nèi)水的沸點(diǎn)與壓強(qiáng)的關(guān)系，所得的數(shù)據(jù)如下表所示。測得一個(gè)24cm高壓鍋的限壓閥的質(zhì)量為0.08kg，排氣孔的內(nèi)徑為3mm。如果用它煮水消毒，則鍋內(nèi)的最大壓強(qiáng)可達(dá) pa，這個(gè)高壓鍋內(nèi)最高溫度大約是 0c（當(dāng)時(shí)的大氣壓為1.03105pa，g=10m/s2）t/0c9095100105110112114116118120122p/kpa66841031231431511591671751831914.如圖6是某同學(xué)利

7、用多用電表探測三端黑箱內(nèi)的電學(xué)元件的示意圖。該同學(xué)利用歐姆檔的紅、黑表筆分別接觸各接線柱，測試結(jié)果如下表所示。已知該黑箱內(nèi)僅由兩個(gè)定值電阻和一個(gè)理想二極管組成，試畫出該黑箱內(nèi)電學(xué)元件的連接方式，并完成該表所留的空格。表筆位置a黑b紅b黑a紅a黑c紅c黑a紅b黑c紅c黑b紅阻值示數(shù)/2406004005.如圖7是一盒子，里面裝有由導(dǎo)線和幾個(gè)阻值相同的電阻組成的電路，盒外有接線柱1、2、3、4，已知1、2間有電阻是1、3間電阻的1.5倍，是2、4間電阻的3倍，而3、4間沒有明顯電阻，欲使盒內(nèi)所含電阻數(shù)量最少，請畫出盒內(nèi)的電路圖。6.如圖8是某同學(xué)研究閉合電路歐姆定律用的可調(diào)內(nèi)阻原電池示意圖，圖9為

8、該電池剖面圖及實(shí)驗(yàn)時(shí)的外電路，其中a為鋅片、b為銅片，則：（1）電源的正極為 電源的負(fù)極為 （2）當(dāng)只改變下列相應(yīng)條件時(shí)，則對該實(shí)驗(yàn)存在的正確說法是：a.當(dāng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)時(shí)，電壓表v1的示數(shù)減小，電壓表v2的示數(shù)增大b.若用打氣裝置往電池內(nèi)打氣，電壓表v1的示數(shù)減小，電壓表v2的示數(shù)增大c.向電池內(nèi)打氣可以改變電池的內(nèi)阻，其原因是打入氣體后改變了電解液的截面積d.電壓表v1的正極與b接線柱相連，電壓表v2的正極應(yīng)與c接線柱相連7.在使用示波器的實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)欲按要求先在熒光屏上調(diào)出亮斑，為此，他進(jìn)行了如下操作：首先將輝度調(diào)節(jié)旋鈕逆時(shí)針轉(zhuǎn)到底，豎直位移和水平位移旋鈕轉(zhuǎn)到某位置，將衰減調(diào)節(jié)旋鈕

9、置于1000檔，掃描范圍旋鈕置于“外x”檔。然后打開電源開關(guān)（指示燈亮），過2min后，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)輝度調(diào)節(jié)旋鈕，結(jié)果屏上始終無亮斑出現(xiàn)（示波器完好）。那么，他應(yīng)再調(diào)節(jié)下列哪個(gè)旋鈕才有可以在屏上出現(xiàn)亮斑？a.豎直位移旋鈕 b.水平位移旋鈕 c.聚焦調(diào)節(jié)旋鈕 d.輔助聚焦旋鈕8.如圖10為示波器面板，圖11為一信號(hào)源。（1）若要觀測此信號(hào)源發(fā)出的正弦交流信號(hào)的波形，應(yīng)將信號(hào)源的a端與示波器面板上的 接線柱相連，b端與 接線柱相連。（2）若示波器所顯示的輸入波形在顯示屏下邊中央部位，要將波形上移，應(yīng)調(diào)節(jié)面板上的 旋鈕；要將此波形橫向展寬應(yīng)調(diào)節(jié) 旋鈕；要使屏上能夠顯示3個(gè)完整的波形，應(yīng)調(diào)節(jié) 旋鈕。9.發(fā)光二極管是電器、儀器上作指示燈用的電子元件，正常使用時(shí)帶“+”號(hào)的一端要與電源正極相連，電流從元件帶“+”號(hào)的一端流入。現(xiàn)要求用實(shí)驗(yàn)測出該元件兩端的電壓u和