高考實驗復習

1、驗證力的平行四邊形定則一、實驗目的驗證力的平行四邊形定則二、實驗原理使一個力F和兩個力F1、F2都讓同一條一端固定的橡皮條伸長到某點，即它們的作用效果相同，所以一個力F就是這兩個力F1和F2的合力作出力F的圖示，再根據(jù)平行四邊形定則作出力F1和F2的合力F的圖示，比較F和F的大小和方向是否都相同三、實驗器材方木板，白紙，彈簧測力計(兩只)，橡皮條，細繩套(兩個)，三角板，刻度尺，圖釘(幾個)四、實驗步驟1用圖釘把白紙釘在水平桌面上的方木板上2用圖釘把橡皮條的一端固定在A點，橡皮條的另一端拴上兩個細繩套3用兩只彈簧測力計分別鉤住細繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條與繩的結(jié)點伸長到某一位置O，如圖

2、1所示，記錄兩彈簧測力計的讀數(shù)，用鉛筆描下O點的位置及此時兩細繩套的方向4只用一只彈簧測力計通過細繩套把橡皮條的結(jié)點拉到同樣的位置O，記下彈簧測力計的讀數(shù)和細繩套的方向5改變兩彈簧測力計拉力的大小和方向，再重做兩次實驗五、數(shù)據(jù)處理1用鉛筆和刻度尺從結(jié)點O沿兩條細繩方向畫直線，按選定的標度作出這兩只彈簧測力計的拉力F1和F2的圖示，并以F1和F2為鄰邊用刻度尺作平行四邊形，過O點畫平行四邊形的對角線，此對角線即為合力F的圖示2用刻度尺從O點按同樣的標度沿記錄的方向作出這只彈簧測力計的拉力F的圖示3比較F與F是否完全重合或幾乎完全重合，從而驗證平行四邊形定則六、誤差分析1讀數(shù)誤差減小讀數(shù)誤差的方法

3、：選擇相同的彈簧測力計并調(diào)整好零刻度；彈簧測力計數(shù)據(jù)在允許的情況下，盡量大一些，讀數(shù)時眼睛一定要正視，要按有效數(shù)字正確讀數(shù)和記錄2作圖誤差減小作圖誤差的方法：作圖時兩力的對邊一定平行兩個分力F1、F2間的夾角越大，用平行四邊形作出的合力F的誤差F就越大，所以實驗時不要把F1、F2間的夾角取得太大七、注意事項1在同一次實驗中，使橡皮條拉長時，結(jié)點O位置一定要相同2用兩只彈簧測力計鉤住繩套互成角度地拉橡皮條時，夾角不宜太大也不宜太小，在60°100°之間為宜3讀數(shù)時應注意使彈簧測力計與木板平行，并使細繩套與彈簧測力計的軸線在同一條直線上，避免彈簧測力計的外殼和彈簧測力計的限位孔

4、之間有摩擦讀數(shù)時眼睛要正視彈簧測力計的刻度，在合力不超過量程及橡皮條彈性限度的前提下，拉力的數(shù)值盡量大些4細繩套應適當長一些，便于確定力的方向不要直接沿細繩套的方向畫直線，應在細繩套末端用鉛筆畫一個點，去掉細繩套后，再將所標點與O點連接，即可確定力的方向5在同一次實驗中，畫力的圖示所選定的標度要相同，并且要恰當選取標度，使所作力的圖示稍大一些典例精析例1如圖2所示，某同 學在家中嘗試驗證平行四邊形定則，他找到三條相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角、板、鉛筆、細繩、白紙、釘子，設計了如下實驗：將兩條橡皮筋的一端分別掛在墻上的兩個釘子A、B上，另一端與第三條橡皮筋連接，結(jié)點

5、為O，將第三條橡皮筋的另一端通過細繩掛一重物(1)為完成該實驗，下述操作中必需的是_a測量細繩的長度b測量橡皮筋的原長c測量懸掛重物后橡皮筋的長度d記錄懸掛重物后結(jié)點O的位置(2)釘子位置固定，欲利用現(xiàn)有器材，改變條件再次驗證，可采用的方法是_例2李明同學在做“互成角度的兩個力的合成”實驗時，利用坐標紙記下了橡皮筋的結(jié)點位置O點以及兩只彈簧秤拉力的大小如圖3所示(1)試在圖3中作出無實驗誤差情況下 F1和F2的合力圖示，并用F表示此力(2)有關(guān)此實驗，下列敘述正確的是_A兩彈簧秤的拉力可以同時比橡皮筋的拉力大B橡皮筋的拉力是合力，兩彈簧秤的拉力是分力C兩次拉橡皮筋時，需將橡皮筋結(jié)點拉到同一位置

6、O.這樣做的目的是保證兩次彈簧秤拉力的效果相同D若只增大某一只彈簧秤的拉力大小而要保證橡皮筋結(jié)點位置不變，只需調(diào)整另一只彈簧秤拉力的大小即可(3)如圖4所示是張華和李明兩位同學在做以上實驗時得到的結(jié)果，其中哪一個實驗比較符合實驗事實？(力F是用一只彈簧秤拉時的圖示)答： _.(4)在以上比較符合實驗事實的一位同學中，造成誤差的主要原因是什么？(至少寫出兩種情況)答：_ .探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系一、實驗目的1學會用控制變量法研究物理規(guī)律2驗證牛頓第二定律3掌握利用圖象處理數(shù)據(jù)的方法二、實驗原理探究加速度a與力F及質(zhì)量m的關(guān)系時，應用的基本方法是控制變量法，即先控制一個參量小車的質(zhì)量m不變，討

7、論加速度a與力F的關(guān)系，再控制小盤和砝碼的質(zhì)量不變，即力F不變，改變小車質(zhì)量m，討論加速度a與m的關(guān)系三、實驗器材打點計時器、紙帶、復寫紙、小車、一端附有定滑輪的長木板、小盤、夾子、細繩、低壓交流電源、導線、天平、刻度尺、砝碼四、實驗步驟(如圖所示)1用天平測量小盤的質(zhì)量m0和小車的質(zhì)量M0.2把一端附有定滑輪的長木板放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點計時器固定在長木板上遠離滑輪的一端，連接好電路3平衡摩擦力：小車的尾部掛上紙帶，紙帶穿過打點計時器的限位孔，將木板無滑輪的一端稍微墊高一些，使小車在不掛小盤和砝碼的情況下，能沿木板做勻速直線運動這樣小車所受重力沿木板的分力與小車所受摩擦力平衡

8、在保證小盤和砝碼的質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量的條件下，可以近似認為小盤和砝碼的總重力大小等于小車所受的合外力的大小4把小車停在打點計時器處，掛上小盤和砝碼，先接通電源，再讓小車拖著紙帶在木板上勻加速下滑，打出一條紙帶計算小盤和砝碼的重力，即為小車所受的合外力，由紙帶計算出小車的加速度，并把力和對應的加速度填入表(一)中5改變小盤內(nèi)砝碼的個數(shù)，重復步驟4，并多做幾次6保持小盤內(nèi)的砝碼個數(shù)不變，在小車上放上砝碼改變小車的質(zhì)量，讓小車在木板上滑動打出紙帶計算砝碼和小車的總質(zhì)量M，并由紙帶計算出小車對應的加速度7改變小車上砝碼的個數(shù)，重復步驟6，并將所對應的質(zhì)量和加速度填入表(二)中表(一)實驗次數(shù)加速度a/

9、(m·s2)小車受力F/N1234表(二)實驗次數(shù)加速度a/(m·s2)小車和砝碼的總質(zhì)量M/kg123五、數(shù)據(jù)處理1需要計算各種情況下所對應的小車加速度，可使用“研究勻變速直線運動”的方法：先在紙帶上標明計數(shù)點，測量各計數(shù)點間的距離，根據(jù)公式a計算加速度2需要記錄各組對應的加速度a與小車所受牽引力F，然后建立直角坐標系，用縱坐標表示加速度a，橫坐標表示作用力F，描點畫aF圖象，如果圖象是一條過原點的直線，便證明加速度與作用力成正比再記錄各組對應的加速度a與小車和砝碼總質(zhì)量M，然后建立直角坐標系，用縱坐標表示加速度a，橫坐標表示總質(zhì)量的倒數(shù)，描點畫a圖象，如果圖象是一條過原

10、點的直線，就證明了加速度與質(zhì)量成反比六、注意事項1一定要做好平衡摩擦力的工作，也就是調(diào)出一個合適的斜面，使小車的重力沿著斜面方向的分力正好平衡小車受的摩擦阻力在平衡摩擦力時，不要把懸掛小盤的細線系在小車上，即不要給小車加任何牽引力，并要讓小車拖著紙帶運動2整個實驗平衡了摩擦力后，不管以后是改變小盤和砝碼的總質(zhì)量還是改變小車和砝碼的總質(zhì)量，都不需要重新平衡摩擦力3每條紙帶必須在滿足小車的質(zhì)量遠大于小盤和砝碼的總質(zhì)量的條件下打出只有如此，小盤和砝碼的總重力才可視為小車受到的拉力4改變拉力和小車質(zhì)量后，每次開始時小車應盡量靠近打點計時器，并應先接通電源，再放開小車，且應在小車到達滑輪前按住小車5作圖

11、象時，要使盡可能多的點在所作直線上，不在直線上的點應盡可能對稱分布在所作直線兩側(cè)6作圖時兩軸標度比例要選擇適當各量須采用國際單位這樣作圖線時，坐標點間距不至于過密，誤差會小些7為提高測量精度(1)應舍掉紙帶上開頭比較密集的點，在后邊便于測量的地方找一個起點(2)可以把每打五次點的時間作為時間單位，即從開始 點起，每五個點標出一個計數(shù)點，而相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T0.1 s答題技巧圖象的畫法物理實驗數(shù)據(jù)一般以表格的形式來呈現(xiàn)，但對數(shù)據(jù)的處理有公式法和圖象法兩種利用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)更直觀、更簡潔，同時也能修正實驗的偶然誤差作圖象時應注意以下幾點：根據(jù)物理規(guī)律判斷圖線應是直線還是曲線根據(jù)給出的數(shù)

12、據(jù)在坐標紙上選擇合適的坐標軸及標度根據(jù)數(shù)據(jù)在坐標系中找出正確的坐標點用平滑的線將找到的坐標點連接偏離較遠的點應舍去不用偏離較近的點應均分在線的兩側(cè)不要畫成折線，也不應把線畫的過粗典例精析例1某同學設計了如圖2所示的裝置來探究加速度與力的關(guān)系彈簧秤固定在一合適的木板上，桌面的右邊緣固定一支表面光滑的鉛筆以代替定滑輪，細繩的兩端分別與彈簧秤的掛鉤和礦泉水瓶連接在桌面上畫出兩條平行線MN、PQ，并測出間距d.開始時將木板置于MN處，現(xiàn)緩慢向瓶中加水，直到木板剛剛開始運動為止，記下彈簧秤的示數(shù)F0，以此表示滑動摩擦力的大小再將木板放回原處并按住，繼續(xù)向瓶中加水后，記下彈簧秤的示數(shù)F1，然后釋放木板，并

13、用秒表記下木板運動到PQ處的時間t.圖2 (1)木板的加速度可以用d、t表示為a_；為了減小測量加速度的偶然誤差可以采用的方法是(一種即可)_.(2)改變瓶中水的質(zhì)量重復實驗，確定加速度a與彈簧秤示數(shù)F1的關(guān)系下列圖象能表示該同學實驗結(jié)果的是()(3)用加水的方法改變拉力的大與掛鉤碼的方法相比，它的優(yōu)點是_a可以改變滑動摩擦力的大小b可以更方便地獲取多組實驗數(shù)據(jù)c可以比較精確地測出摩擦力的大小d可以獲得更大的加速度以提高實驗精度例2 為了探究受到空氣阻力時，物體運動速度隨時間的變化規(guī)律，某同學采用了“加速度與物體質(zhì)量、物體受力關(guān)系”的實驗裝置(如圖3所示)實驗時，平衡小車與木板之間的摩擦力后，

14、在小車上安裝一薄板，以增大空氣對小車運動的阻力圖3 (1)往砝碼盤中加入一小砝碼，在釋放小車_(選填“之前”或“之后”)接通打點計時器的電源，在紙帶上打出一系列的點(2)從紙帶上選取若干計數(shù)點進行測量，得出各計數(shù)點的時間t與速度v的數(shù)據(jù)如下表：時間t/s00.501.001.502.002.50速度v/(m·s1)0.120.190.230.260.280.29請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出小車的vt圖象(如圖4所示)圖4(3)通過對實驗結(jié)果的分析，該同學認為：隨著運動速度的增加，小車所受的空氣阻力將變大，你是否同意他的觀點？請根據(jù)vt圖象簡要闡述理由驗證機械能守恒定律一、實驗目的通過實驗驗證機

15、械能守恒定律 二、實驗原理如圖所示，質(zhì)量為m的物體從O點自由下落，以地面作為零重力勢能面，下落過程中任意兩點A和B的機械能分別為： EAmvmghA，EBmvmghB. 如果忽略空氣阻力，物體下落過程中的機械能守恒，于是有：EAEB，即mvmghAmvmghB上式亦可寫成mvmvmghAmghB.該式左邊表示物體由A到B過程中動能的增加，右邊表示物體由A到B過程中重力勢能的減少等式說明，物體重力勢能的減少等于動能的增加為了方便，可以直接從開始下落的O點至任意一點(如圖1中A點)來進行研究，這時應有：mvmgh，即為本實驗要驗證的表達式，式中h是物體從O點下落至A點的高度，vA是物體在A點的瞬時

16、速度三、實驗器材打點計時器，低壓交流電源，帶有鐵夾的鐵架臺，紙帶，復寫紙，帶夾子的重物，刻度尺，導線兩根四、實驗步驟1安裝置：按圖將檢查、調(diào)整好的打點計時器豎直固定在鐵架臺上，接好電路2打紙帶：將紙帶的一端用夾子固定在重物上，另一端穿過打點計時器的限位孔用手提著紙帶使重物靜止在靠近打點計時器的地方先接通電源，后松開紙帶，讓重物帶著紙帶自由下落更換紙帶重復做35次實驗3選紙帶：分兩種情況說明(1)用mvmghn驗證時，應選點跡清晰，且1、2兩點間距離略小于或接近2 mm的紙帶若1、2兩點間的距離大于2 mm，這是由于先釋放紙帶，后接通電源造成的這樣，第1個點就不是運動的起始點了，這樣的紙帶不能選

17、(2)用mvmvmgh驗證時，由于重力勢能的相對性，處理紙帶時，選擇適當?shù)狞c為基準點，這樣紙帶上打出的第1、2兩點間的距離是否為2 mm就無關(guān)緊要了，所以只要后面的點跡清晰就可選用五、數(shù)據(jù)處理方法一：利用起始點和第n點計算代入mghn和mv，如果在實驗誤差允許的條件下，mghn和mv相等，則驗證了機械能守恒定律方法二：任取兩點計算(1)任取兩點A、B測出hAB，算出mghAB.(2)算出mvmv的值(3)在實驗誤差允許的條件下，若mghABmvmv，則驗證了機械能守恒定律方法三：圖象法從紙帶上選取多個點，測量從第一點到其余各點的下落高度h，并計算各點速度的平方v2，然后以v2為縱軸，以h為橫軸

18、，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出v2h圖線若在誤差允許的范圍內(nèi)圖線是一條過原點且斜率為g的直線，則驗證了機械能守恒定律六、誤差分析1本實驗中因重物和紙帶在下落過程中要克服各種阻力(如空氣阻力、打點計時器阻力)做功，故動能的增加量Ek稍小于重力勢能的減少量Ep，即Ek<Ep，這屬于系統(tǒng)誤差改進的辦法是調(diào)整器材的安裝，盡可能地減小阻力2本實驗的另一個誤差來源于長度的測量，屬偶然誤差減小誤差的辦法是測下落距離時都從0點量起，一次將各打點對應的下落高度測量完；或者多次測量取平均值來減小誤差七、注意事項1打點計時器要穩(wěn)定的固定在鐵架臺上，打點計時器平面與紙帶限位孔調(diào)整在豎直方向，以減小摩擦阻力2應選用質(zhì)量和密度

19、較大的重物，增大重力可使阻力的影響相對減小，增大密度可以減小體積，可使空氣阻力減小3實驗中，需保持提紙帶的手不動，且保證紙帶豎直，待接通電源，打點計時器工作穩(wěn)定后，再松開紙帶4測下落高度時，要從第一個打點測起，并且各點對應的下落高度要一次測量完5速度不能用vngtn或vn計算，因為只要認為加速度為g，機械能當然守恒，即相當于用機械能守恒定律驗證機械能守恒定律，況且用vngtn計算出的速度比實際值大，會得出機械能增加的結(jié)論，而因為摩擦阻力的影響，機械能應該減小，所以速度應從紙帶上直接測量計算同樣的道理，重物下落的高度h，也只能用刻度尺直接測量，而不能用hngt或hn計算得到典例精析【例1】在“驗

20、證機械能守恒定律”的實驗中圖 3 (1)選出一條紙帶如圖3所示，其中O點為起始點(速度為零)，A、B、C為三個計數(shù)點，打點計時器通以50 Hz交流電，用最小刻度為mm的刻度尺，測得OA，OB，OC的數(shù)據(jù)如圖所示在計數(shù)點A和B之間、B和C之間還各有一個點，重錘的質(zhì)量為m，取g9.8 m/s2，根據(jù)以上數(shù)據(jù)當打點計時器打到B點時，重錘的重力勢能比開始下落時減小了_，這時重錘的動能是_，結(jié)論是：_.為增加該實驗結(jié)果的可靠性，你認為應該_(要求計算數(shù)值要保留四位有效數(shù)字)(2)該同學從實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當使用鉤碼拉動紙帶下落時，加速度比實際的重力加速度小為了有效地縮小這個實驗測得的加速度與實際的重力加速度

21、之差，請你提出一個有效的改進方法：_.(3)本實驗得到的數(shù)據(jù)與機械能守恒存在一定的差距，你在實驗中遇到這種情況時經(jīng)常采取處理的方法是_.【例2】圖6為驗證機械能守恒定律的實驗裝置示意圖現(xiàn)有的器材為：帶鐵夾的鐵架臺、電磁打點計時器、紙帶、帶鐵夾的重錘、天平回答下列問題： 圖 6 (1)為完成此實驗，除了所給的器材， 還需要的器材有_(填入正確選項前的字母)A米尺B秒表C012 V的直流電源D012 V的交流電源(2)實驗中誤差產(chǎn)生的原因有_(寫出兩個原因)測定金屬的電阻率(同時練習使用螺旋測微器)一、實驗目的1掌握電流表、電壓表和滑動變阻器的使用方法2會用伏安法測電阻，并進一步測定金屬的電阻率3

22、練習使用螺旋測微器二、實驗原理1螺旋測微器的構(gòu)造原理及讀數(shù)(1)螺旋測微器的構(gòu)造如圖所示是常用的螺旋測微器它的測砧A和固定刻度S固定在尺架F 上旋鈕K、微調(diào)旋鈕K和可動刻度 H、測微螺桿P連在一起，通過精密螺紋套在S上(2)螺旋測微器的原理測微螺桿P與固定刻度S之間的精密螺紋的螺距為0.5 mm，即旋鈕K每旋轉(zhuǎn)一周，P前進或后退0.5 mm，而可動刻度H上的刻度為50等份，每轉(zhuǎn)動一小格，P前進或后退0.01 mm.即螺旋測微器的精確度為0.01 mm.讀數(shù)時估讀到毫米的千分位上，因此，螺旋測微器又叫千分尺(3)讀數(shù)：測量時被測物體長度的整數(shù)毫米數(shù)由固定刻度讀出，小數(shù)部分由可動刻度讀出測量值(m

23、m)固定刻度數(shù)(mm)(注意半毫米刻度線是否露出)可動刻度數(shù)(估讀一位)×0.01(mm)2游標卡尺(如圖所示)(1)構(gòu)造：主尺、游標尺(主尺和游標尺上各有一個內(nèi)外測量爪)、游標尺上還有一個深度尺，尺身上還有一個緊固螺釘(2)用途：測量厚度、長度、深度、內(nèi)徑、外徑(3)原理：利用主尺的最小分度與游標尺的最小分度的差值制成不管游標尺上有多少個小等分刻度，它的刻度部分的總長度比主尺上的同樣多的小等分刻度少1 mm.常見的游標卡尺的游標尺上小等分刻度有10個的、20個的、50個的，見下表：刻度格數(shù)(分度)刻度總長度每小格與1 mm的差值精確度(可準確到)109 mm0.1 mm0.1 mm

24、2019 mm0.05 mm0.05 mm5049 mm0.02 mm0.02 mm(4)讀數(shù)：若用x表示由主尺上讀出的整毫米數(shù)，K表示從游標尺上讀出與主尺上某一刻線對齊的游標的格數(shù)，則記錄結(jié)果表達為(xK×精確度) mm.3伏安法測電阻(1)電流表的內(nèi)接法和外接法的比較內(nèi)接法外接法電路圖誤差分析電流表分壓U測UxUA電壓表分流I測IxIV電阻測量值R測RxRA>Rx測量值大于真實值R測<Rx測量值小于真實值適用條件RARxRVRx適用于測量大阻值電阻小阻值電阻(2)兩種電路的選擇阻值比較法：先將待測電阻的估計值與電壓表、電流表內(nèi)阻進行比較，若Rx較小，宜采用電流表外接法

25、；若Rx較大，宜采用電流表內(nèi)接法簡單概括為“大內(nèi)偏大，小外偏小”臨界值計算法Rx<時，用電流表外接法；Rx>時，用電流表內(nèi)接法實驗試探法：按圖接好電路，讓電壓表一根接線柱P先后與a、b處接觸一下，如果電壓表的示數(shù)有較大的變化，而電流表的示數(shù)變化不大，則可采用電流表外接法；如果電流表的示數(shù)有較大的變化，而電壓表的示數(shù)變化不大，則可采用電流表內(nèi)接法4電阻率的測定原理 (1)把金屬絲接入電路中，用伏安法測導線的電阻R(R)電路原理圖如圖所示(2)用米尺量得金屬絲的長度l，用螺旋測微器量得金屬絲的直徑，算出橫截面積S.(3)利用電阻定律R，得金屬絲電阻率.【點撥】因為本實驗中被測金屬絲的電

26、阻值較小，所以實驗電路采用電流表外接法三、實驗器材毫米刻度尺、螺旋測微器、直流電流表和直流電壓表、滑動變阻器(阻值范圍050 )、電池組、開關(guān)、被測金屬絲、導線若干四、實驗步驟1直徑測定：用螺旋測微器在被測金屬導線上的三個不同位置各測一次直徑，求出其平均值d，計算出導線的橫截面積S.2電路連接：連接好用伏安法測電阻的實驗電路3長度測量：用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬導線的有效長度，反復測量3次，求出其平均值l.4U、I測量：把滑動變阻器的滑動片調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置，電路經(jīng)檢查確認無誤后，閉合開關(guān)S，改變滑動變阻器滑動片的位置，讀出幾組相應的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值，

27、填入記錄表格內(nèi)，斷開開關(guān)S，求出導線電阻Rx的平均值5拆除電路，整理好實驗器材五、數(shù)據(jù)處理1在求Rx的平均值時可用兩種方法(1)用Rx分別算出各次的數(shù)值，再取平均值(2)用UI圖線的斜率求出2計算電阻率：將記錄的數(shù)據(jù)Rx、l、d的值代入電阻率計算式Rx.六、誤差分析1金屬絲直徑、長度的測量讀數(shù)等人為因素帶來誤差2測量電路中電流表及電壓表對電阻測量的影響，因為電流表外接，所以R測<R真，由R，知測<真3通電電流過大，時間過長，致使電阻絲發(fā)熱，電阻率隨之變化帶來誤差七、注意事項1本實驗中被測金屬導線的電阻值較小，因此實驗電路必須用電流表外接法2實驗連線時，應先從電源的正極出發(fā)，依次將電

28、源、開關(guān)、電流表、待測金屬導線、滑動變阻器連成主干線路(閉合電路)，然后再把電壓表并聯(lián)在待測金屬導線的兩端3測量被測金屬導線的有效長度，是指測量待測導線接入電路的兩個端點之間的長度，亦即電壓表兩端點間的待測導線長度，測量時應將導線拉直應反復測量三次，求其平均值4測金屬絲直徑一定要選三個不同部位進行測量，求其平均值5閉合開關(guān)S之前，一定要使滑動變阻器的滑片處在有效電阻值最大的位置6在用伏安法測電阻時，通過待測導線的電流強度I不宜過大(電流表用00.6 A量程)，通電時間不宜過長，以免金屬導線的溫度明顯升高，造成其電阻率在實驗過程中逐漸增大7求R的平均值可用兩種方法：第一種是用RU/I算出各次的測

29、量值，再取平均值；第二種是用圖象(UI圖線)來求出若采用圖象法，在描點時，要盡量使各點間的距離拉大一些，連線時要盡可能的讓各點均勻分布在直線的兩側(cè)，個別明顯偏離較遠的點可以不予考慮答題技巧儀器選擇的基本思路在高考實驗題中，儀器的選擇是一種重要題型，通過合理選擇實驗儀器能夠考查學生的實驗能力儀器選擇的基本原則是：安全可行、精確合理、操作方便選擇儀表時，要先對電路中的最大值和最小值進行估算，使最大值與儀表量程接近，最小值在儀表量程的25%左右，若實驗中要測量物理量的多個值，則兩值之間必須存在明顯的差別，否則誤差會大在給定電源的儀器選擇中，一般先根據(jù)電動勢的大小選擇電壓表，然后根據(jù)歐姆定律選擇電流表

30、，對于滑動變阻器，若實驗使用分壓電路，在滿足額定電流情況下，選擇阻值較小的；若使用限流電路，應選擇和測量電路電阻阻值差不多的變阻器本題中電壓表V2、電流表A1即按此方法選出典例精析【例1】檢測一個標值為5 的滑動變阻器，可供使用的器材如下：A待測滑動變阻器Rx：全電阻約5 (電阻絲繞制緊密，匝數(shù)清晰可數(shù))B電流表A1：量程0.6 A，內(nèi)阻約0.6 C電流表A2：量程3 A，內(nèi)阻約0.12 D電壓表V1：量程15 V，內(nèi)阻約15 kE電壓表V2：量程3 V，內(nèi)阻約3 kF滑動變阻器R：全電阻約20 G直流電源E：電動勢3 V，內(nèi)阻不計H游標卡尺I毫米刻度尺J開關(guān)S、導線若干(1)用伏安法測定Rx

31、的全電阻值，所選電流表為_(填“A1”或“A2”)，所選電壓表為_(填“V1”或“V2”)；(2)畫出測量電路的原理圖，并根據(jù)所畫原理圖將圖5中實物連接成測量電路；圖5(3)為了進一步測量待測滑動變阻器電阻絲的電阻率，需要測量電阻絲的直徑和總長度，在不破壞變阻器的前提下，請設計一個實驗方案，寫出所需器材及操作步驟，并給出直徑和總長度的表達式_【例2】用對溫度敏感的半導體材料制成的某熱敏電阻RT，在給定溫度范圍內(nèi)，其阻值隨溫度的變化是非線性的某同學將RT和兩個適當?shù)墓潭娮鑂1、R2連成圖6虛線框內(nèi)所示的電路，以使該電路的等效電阻RL的阻值隨RT所處環(huán)境溫度的變化近似為線性的，且具有合適的阻值范

32、圍為了驗證這個設計，他采用伏安法測量在不同溫度下RL的阻值，測量電路如圖6所示，圖中的電壓表內(nèi)阻很大RL的測量結(jié)果如表1表示表1溫度t/30.040.050.060.070.080.090.0RL阻值/54.351.548.344.741.437.934.7回答下列問題：(1)根據(jù)圖6所示的電路，在圖7所示的實物圖上連線圖7(2)為了檢驗RL與t之間近似為線性關(guān)系，在圖8坐標紙上作RLt關(guān)系圖線圖8(3)在某一溫度下，電路中的電流表、電壓表的示數(shù)如圖9、圖10所示電流表的讀數(shù)為_，電壓表的讀數(shù)為_此時等效電阻RL 的阻值為_；熱敏電阻所處環(huán)境的溫度約為_圖9 圖10描繪小燈泡的伏安特性曲線一、

33、實驗目的描繪小燈泡的伏安特性曲線并分析其變化規(guī)律二、實驗原理1用電流表測出流過小燈泡的電流，用電壓表測出小燈泡兩端的電壓，測出多組(U，I)值，在UI坐標系中描出各對應點，用一條平滑曲線將這些點連結(jié)起來，就可以得到小燈泡的伏安特性曲線小燈泡“3.8 V0.3 A”的電阻很小，當它與電流表(量程為0.6 A)串聯(lián)時，電流表的分壓影響很大，故為了準確地描繪出小燈泡的伏安特性曲線，即測出U、I的值，電流表應采用外接法；為使小燈泡上的電壓能從零開始連續(xù)變化，滑動變阻器應采用分壓式接法2滑動變阻器的限流式接法和分壓式接法(1)兩種接法比較 方式內(nèi)容限流式接法分壓式接法對比說明兩種接法電路圖串、并聯(lián)關(guān)系不

34、同負載R上電壓調(diào)節(jié)范圍UE0UE分壓電路調(diào)節(jié)范圍大負載R上電流調(diào)節(jié)范圍I0I分壓電路調(diào)節(jié)范圍大閉合S前觸頭位置b端a端都是為了保護電路元件由上表可以看出：滑動變阻器的分壓式接法中，電壓和電流的調(diào)節(jié)范圍大，限流式接法較節(jié)能(2)兩種接法的選擇選擇不同接法的原則:1) 安全性原則(不超量程; 在允許通過的最大電流以內(nèi)電表、電源不接反)2) 方便性原則(便于調(diào)節(jié); 便于讀數(shù))3) 經(jīng)濟型原則(損耗能量最小)兩種接法的適用條件：限流式適合測量阻值小的電阻(跟滑動變阻器的總電阻相比相差不多或比滑動變阻器的總電阻還小)分壓式適合測量阻值較大的電阻(一般比滑動變阻器的總電阻要大)如果Rx很小，限流式中滑動變

35、阻器分得電壓較大，調(diào)節(jié)范圍也比較大Rx很大時，分壓式中Rx幾乎不影響電壓的分配，滑片移動時，電壓變化接近線性關(guān)系，便于調(diào)節(jié)a若采用限流式不能控制電流滿足實驗要求，即若滑動變阻器阻值調(diào)到最大時，待測電阻上的電流(或電壓)仍超過電流表(或電壓表)的量程，或超過待測電阻的額定電流(或電壓)，則必須選用分壓式b若待測電阻的阻值比滑動變阻器總電阻大得多，以致在限流式電路中，滑動變阻器的滑片從一端滑到另一端時，待測電阻上的電流或電壓變化范圍不夠大，此時，應改用分壓式電路c若實驗中要求電壓從零開始調(diào)節(jié)，則必須采用分壓式電路d兩種電路均可使用的情況下，應優(yōu)先采用限流式接法，因為限流式接法電路簡單、耗能低三、實

36、驗器材小燈泡、46 V學生電源、滑動變阻器、電壓表、電流表、導線若干、開關(guān)四、實驗步驟1確定電流表、電壓表的量程，采用電流表外接法，滑動變阻器采用分壓式接法，按圖所示的原理圖連接好實驗電路2把滑動變阻器的滑片調(diào)節(jié)到圖中最左端，接線經(jīng)檢查無誤后，閉合開關(guān)S.3移動滑動變阻器滑片位置，測出12組左右不同的電壓值U和電流值I，并將測量數(shù)據(jù)填入表格中，斷開開關(guān)S.U(V)00.20.40.60.81.01.21.6I(A)U(V)2.02.42.83.23.63.8I(A)4.拆除電路，整理儀器五、數(shù)據(jù)處理(畫出伏安特性曲線)1在坐標紙上以U為橫軸，I為縱軸，建立坐標系2在坐標紙上描出各組數(shù)據(jù)所對應的

37、點(坐標系縱軸和橫軸的標度要適中，以使所描圖線充分占據(jù)整個坐標紙為宜)3將描出的點用平滑的曲線連結(jié)起來，就得到小燈泡的伏安特性曲線六、誤差分析1由于電壓表、電流表不是理想電表，電表內(nèi)阻對電路的影響會帶來誤差2電流表、電壓表的讀數(shù)帶來誤差，要嚴格按照讀數(shù)規(guī)則讀數(shù)3在坐標紙上描點，作圖帶來誤差七、注意事項 1電路的連接方式(1)電流表應采用外接法：因為小燈泡“3.8 V0.3 A”的電阻較小，與00.6 A的電流表串聯(lián)時，電流表的分壓影響很大(2)滑動變阻器應采用分壓式接法，目的是為了使小燈泡兩端的電壓能從0開始連續(xù)變化2閉合開關(guān)S前，滑動變阻器滑片應移到使小燈泡分得電壓為0的一端，從而使開關(guān)閉合

38、時小燈泡電壓能從0開始變化，同時，也為了防止開關(guān)剛閉合時小燈泡兩端因電壓過大而燒壞燈絲3IU圖線在U01.0 V左右將發(fā)生明顯彎曲，故在U1.0 V左右繪點要密，以防出現(xiàn)很大誤差4電流表選擇0.6 A量程，電壓表量程選擇視小燈泡的額定電壓而定，即使用的若是“3.8 V0.3 A”的小燈泡，選用電壓表的15 V量程，若使用“2.5 V0.6 A”的小燈泡，則選用電壓表的3 V量程5保持小燈泡電壓接近額定值時要緩慢增加到額定值，記錄I后馬上斷開開關(guān)6誤差較大的點要舍去，IU圖線應是平滑曲線而非折線7建立坐標系時，縱軸表示電流，橫軸表示電壓，兩坐標軸選取的標度要合理，使得根據(jù)測量數(shù)據(jù)畫出的圖線盡量占

39、滿坐標紙典例精析【例1在探究小燈泡的伏安特性實驗中，所用器材有：燈泡L、量程恰當?shù)碾娏鞅鞟和電壓表V、直流電源E、滑動變阻器R、電鍵S等，要求燈泡兩端電壓從0 V開始變化(1)實驗中滑動變阻應采用_接法(填“分壓”或“限流”)(2)某同學已連接如圖2所示的電路，在連接最后一根導線的c端到直流電源正極之前，請指出其中僅有的2個不當之處，并說明如何改正圖2A_；B_.(3)電路連接正確后，分別測得兩只燈泡L1和L2的伏安特性曲線如圖3中和所示，然后將燈泡L1、L2與電池組(電動勢和內(nèi)阻均恒定)連成圖4所示電路多次測量后得到通過L1和L2的電流平均值分別為0.30 A和0.60 A. 圖3 圖4A在

40、圖3中畫出電池組路端電壓U和電流I的關(guān)系曲線B由該曲線可知電池組的電動勢為_V，內(nèi)阻為_.(取2位有效數(shù)字)【例2】在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，某同學測得電流電壓的數(shù)據(jù)如下表所示：電流I/mA2.75.412.419.527.836.447.156.169.681.793.2電壓U/V0.040.080.210.541.302.203.524.776.509.1211.46(1)用上表數(shù)據(jù)描繪電壓隨電流的變化曲線；(2)為了探究燈絲電阻與溫度的關(guān)系，已作出電阻隨電流的變化曲線如圖7所示，請指出圖線的特征，并解釋形成的原因圖7測定電池的電動勢和內(nèi)阻一、實驗目的：用電流表和電壓表測定電

41、池的電動勢和內(nèi)阻二、實驗原理本實驗的依據(jù)是閉合電路的歐姆定律，實驗電路如圖1所示改變變阻器的阻值，從電流表、電壓表中讀出幾組U、I值，由UEIr可得E、r.以上方法誤差較大，為減小誤差，實驗中至少測出6組U、I值，且變化范圍要大些，然后在UI圖中描點作圖，所得直線跟縱軸的交點即為電動勢值，圖線斜率的絕對值即為內(nèi)阻r的值如圖所示 三、實驗器材電池(被測電源)、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)、導線、坐標紙四、實驗步驟1連接電路(1)電流表用0.6 A量程，電壓表用3 V量程，按圖連接好電路2測量與記錄(2)把變阻器的滑片移動到使用阻值最大的一端(3)閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)并記錄

42、一組數(shù)據(jù)(I1、U1)用同樣方法測量幾組I、U值3數(shù)據(jù)處理、整理器材(4)斷開開關(guān)，拆除電路，整理好器材(5)取坐標紙，以電流I為橫軸，路端電壓U為縱軸，描繪出所記錄的各組I、U值的對應點，連成UI圖線延長UI圖線，它與坐標軸有兩個交點，讀取E、I短，進一步可以算出r，如圖所示五、誤差分析由于實驗電路及電壓表、電流表內(nèi)阻的影響，本實驗結(jié)果E測<E真，r測<r真六、注意事項1為了使電池的路端電壓變化明顯，電池的內(nèi)阻應選大些(選用已使用過一段時間的干電池)；2在實驗中不要將I調(diào)得過大，每次讀完U和I的數(shù)據(jù)后應立即斷開電源，以免干電池在大電流放電時老化現(xiàn)象嚴重，使得E和r明顯變化3測出不

43、少于6組I、U數(shù)據(jù)，且變化范圍要大些，用方程組求解時，類似于逐差法，要將測出的I、U數(shù)據(jù)中，第1和第4組為一組，第2和第5組為一組，第3和第6組為一組，分別解出E、r值再求平均4干電池內(nèi)阻較小時，U的變化較小，此時，坐標圖中數(shù)據(jù)點將呈現(xiàn)如圖3甲所示的狀況，使下部大面積空間得不到利用為此，可使縱坐標不從零開始而是根據(jù)測得的數(shù)據(jù)從某一恰當值開始(橫坐標I必須從零開始)，如圖乙所示，并且把縱坐標的比例放大，可使結(jié)果的誤差減小此時圖線與橫軸交點不表示短路電流而圖線與縱軸的截距仍為電動勢在直線上任取兩個相距較遠的點，用r|計算出電池的內(nèi)阻r.答題技巧 實物圖連接的技巧實物圖連接是一類考查學生實驗技能和操

44、作能力較為有效的題型，連線前一定要畫出實驗電路圖，然后按圖連線，且必須注意以下幾點：連線不能交叉；必須把線接在接線柱上；電流應從電表正接線柱流入，從負接線柱流出；變阻器應處在有效控制狀態(tài)在實際操作中，畫電路圖時，各元件的相對位置應盡量與實物圖相吻合；連實物圖時，應先串后并，先連控制電路后連測量電路要特別注意變阻器的分壓連接，把變阻器的全電阻、開關(guān)、電源連成干路，取變阻器的部分電阻與測量電路并聯(lián)即可典例精析【例1】在測量電源的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，由于所用電壓表(視為理想電壓表)的量程較小，某同學設計了如圖4所示的實物電路圖4(1)實驗時，應先將電阻箱的電阻調(diào)到_(選填“最大值”、“最小值”或“

45、任意值”)(2)改變電阻箱的阻值R，分別測出阻值R010 的定值電阻兩端的電壓U，下列兩組R的取值方案中，比較合理的方案是_(選填“1”或“2”)方案編號電阻箱的阻值R/1400.0350.0300.0250.0200.0280.070.060.050.040.0(3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描點，繪出的R圖象是一條直線若直線的斜率為k，在坐標軸上的截距為b，則該電源的電動勢E_，內(nèi)阻r_.(用k、b和R0表示)【例2】 某同學利用電壓表和電阻箱測定干電池的電動勢和內(nèi)阻，使用的器材還包括定值電阻(R05 )一個，開關(guān)兩個，導線若干，實驗原理圖如圖5(a)(1)在圖(b)的實物圖中，已正確連接了部分電路，請完成余下電路的連接(2)請完成下列主要實驗步驟：A檢查并調(diào)節(jié)電壓表指針指零；調(diào)節(jié)電阻箱，示數(shù)如圖(c)所示，讀得電阻值是_；B將開關(guān)S1閉合，開關(guān)S2斷開，電壓表的示數(shù)是1.49 V；C將開關(guān)S2_，電壓表的示數(shù)是1.16 V