2018版高考物理一輪復(fù)習第七章恒定電流沖刺訓(xùn)練

1、第七章恒定電流.（.二）.電學實驗的3 大創(chuàng)新考查角度.在高考中對電學實驗一般不直接考查課本上的學生實驗，而是在學生實驗的基礎(chǔ)上進行創(chuàng)新，比如常常在實驗原理、實驗器材、 數(shù)據(jù)處理等方面加以改進；學生應(yīng)以常規(guī)實驗為依 據(jù)，從實驗電路圖入手，結(jié)合實驗的具體要求進行推理分析。在高考的電學實驗中， 并不僅僅測量電阻的阻值或測定電源的電動勢 和內(nèi)阻，有時可能會測定二極管的導(dǎo)電特性、電容器的充、放電規(guī)律 等。處理此類問題時，首先要掌握被測實驗器材的電學特性，其次要 熟練把握控制電路、測量電路的特點。典例 1二極管具有獨特的單向?qū)щ娦裕?當在二極管兩極之間所加正向電壓小于某值 時，二極管的電阻很大（1X10

2、6Q,甚至更大），而當正向電壓超過某值時，二極管的電阻 隨兩端電壓的升高而急劇減小。為了探究二極管的導(dǎo)電特性：（1）實驗小組先用多用電表判斷二極管的極性。步驟如下：A._ 將多用電表置于歐姆表“X100”擋，短接紅、黑表筆，調(diào)整 _ ，使指針指向 表盤右側(cè)“ 0”位置；B.將二極管串接在兩表筆之間，多用電表示數(shù)如圖甲中a 所示；C.將二極管兩極對調(diào)，多用電表示數(shù)如圖甲中b 所示，則此時與紅表筆接觸的是二極管的_ （填“正”或“負”）極。（2）實驗小組設(shè)計了如圖乙所示的實驗電路，通過實驗測得相關(guān)數(shù)據(jù)如下表。正向電壓U/V0.100.200.300.400.500.550.600.650.680.

3、70角度一對實驗原理的創(chuàng)新考查甲2正向電流I/mA0000.020.260.561.131.792.373.00由二極管的特性和表中數(shù)據(jù)可知，當電壓表示數(shù)為00.30 V 時，圖乙中開關(guān) S 一定接在位置_;3根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖丙中作出二極管的伏安特性曲線（要求保留所描的點跡），由圖線可知，二極管是 _ （填“線性”或“非線性”）元件。若此二極管為發(fā)光二極管，正常發(fā)光時通過的電流為3.00 mA，若用 1.5 V 的電源供電，則應(yīng)該給二極管 _ （填“串”或“并”）聯(lián)一個約 _Q的電阻。解析（1）A.歐姆表選擋后要進行歐姆調(diào)零，即短接兩表筆，調(diào)整歐姆調(diào)零旋鈕，使 指針指在表盤右側(cè)“ 0”位置；

4、C.步驟 B 中歐姆表示數(shù)很大，而步驟C 中示數(shù)很小，由題中所給條件知，當示數(shù)很小答案（1）A.歐姆調(diào)零旋鈕C.負（2）1見解析圖非線性（3）串 267題后悟通本例源于教材中某晶體二極管的伏安特性曲線圖，如果在平時的學習中閱讀過教材里的相關(guān)內(nèi)容，審題就輕松得多。雖然二極管具有單向?qū)щ娦裕孕枰螂妷焊哂谝欢ㄖ担?二極管才會有正向電流。對點訓(xùn)練1. （2016 全國丙卷）某同學用圖中所給器材進行與安培力有關(guān)的實驗。兩根金屬導(dǎo)軌ab和a1b1固定在同一水平面內(nèi)且相互平行，足夠大的電磁鐵（未畫出）的 N 極位于兩導(dǎo)軌的正上方，S 極位于兩導(dǎo)軌的正下方，一金屬棒屬于導(dǎo)軌上且與兩導(dǎo)軌垂直。/mArT

5、T 十FL1+r T w1JNII4J J J!y LL-J-I-I-ITT1TillTrrrT11TTillT TnT11T1m-r-I-I-I-ITTTT!TT11rTTrr r rITHFF時紅表筆所接為二極管負極。（2）題圖乙的設(shè)計為伏安法測電阻的內(nèi)接法和外接法可以.互換的電路，當開關(guān) S 接位置 1 時為電流表內(nèi)接法，接位置 2 時 I.為電流表外接法。由表中數(shù)據(jù)可知，當電壓表示數(shù)為00.3 V 時：2.00電流表示數(shù)為 0，故電流表內(nèi)接，開關(guān)S 接在位置 1。L00描點作圖如圖所示，由圖線可知二極管是非線性元件。（3）發(fā)光二極管正常工作時兩端電壓為0.7 V,電源電動勢高于 0.7

6、T T IT T TIT曲1JJ JJ. .444-S-丙-ITT-Zsi-sisinh 4+4 a V 應(yīng)串聯(lián)一個電阻,VrnA扃JJJJ土上=nTi0.24（1）在圖中畫出連線，完成實驗電路。要求滑動變阻器以限流方式接入電路，且在開關(guān) 閉合后，金屬棒沿箭頭所示的方向移動。（2）為使金屬棒在離開導(dǎo)軌時具有更大的速度，有人提出以下建議：A. 適當增加兩導(dǎo)軌間的距離B. 換一根更長的金屬棒C. 適當增大金屬棒中的電流其中正確的是 _ （填入正確選項前的標號）。解析：（1）實驗電路連線如圖所示。（2）為使金屬棒獲得更大的速度，則金屬棒運動時需要更大的加速度， 根據(jù)牛頓第二定律有a=BIL,m所以增

7、加磁感應(yīng)強度、增大電流、增加兩導(dǎo)軌間的距離都可以使加速度增大。 故選項 A、C 正確，選項 B 錯誤。答案：（1）實驗電路連線見解析圖（2）AC角度二在測量電表的內(nèi)阻時，要把電表當作能讀數(shù)的電阻，充分利用待測電對實驗器材的表自身的測量功能，即電流表可測定通過自身的電流，電壓表可測定創(chuàng)新考查自身兩端的電壓，不需要其他的電表來測量。典例 2某校進行實驗電路設(shè)計比賽，實驗臺上備有下列器材：.IIA. 電壓表 Vi（量程約 2 V,內(nèi)阻約 1 k Q ）B.電壓表 V2（量程為 6 V,內(nèi)阻為 2 k Q ）尸 pVC. 電流計 G（量程為 3 mA,內(nèi)阻約 500 Q ）-4D. 電流表 A（量程為

8、 0.6 A，內(nèi)阻為 0.5 Q）5電阻箱 Rs(0 999.9 Q, 0.1 A)電阻箱 Ft(0 9 999.9Q, 0.2 A)電源(6 V,0.5 A)(1)利用以上器材在圖中虛線框內(nèi)設(shè)計最佳測量電路，要求既能確定電壓表又能盡量準確地測定其內(nèi)阻，在圖中標明選用器材的符號。圖中滑動變阻器給定器材中電阻箱 B 的最大阻值約為電壓表 V1內(nèi)阻的 10 倍，因此最簡測量電路為半偏法電路，如圖所示。由于待測電壓表法電路兩端并聯(lián)電壓表 V2以便讀取總電壓 U,這樣既不影響半偏法實驗測量,出測量電路兩端電壓，保證此電壓在調(diào)整電阻箱和滑動變阻器時保持不變,(2)若電壓表 V1量程已知， 則可采用伏安法

9、直接測量，電壓表額定電流約為2=1000 A=2 mA，可用電流計 G 測量電流，電壓則由 M 讀取，滑動變阻器阻值R遠小于測量電路總電阻，應(yīng)采用分壓電路，選項A 中電路圖設(shè)計合理；選項 B 中，滑動變阻器用 R 接成限流電路，R接入電路中的阻值最大時，每I II III IV V kQ電阻的電壓約為 265VI=24 V，超過VII量程,6不合理；選項 C 中 V2與 M 串聯(lián)，可將W當電流表使用，滿偏電流IV2= 2 000 A = 3 mA 與電流計 G 量程相同，且 R 接入電路中的阻值最大時，每1 kQ電阻的電壓約為 4 V = 1.5 V ,V1內(nèi)阻，設(shè)計(填寫元件符號)。若已知電

10、壓表 M 量程為 2 V,則下列實驗小組設(shè)計的電路圖中，能用來測定電壓表V 的內(nèi)阻且設(shè)計合理的是II IL_Jr，S flE2TEC)解析(1)分壓電路中，在額定電流允許的前提下選擇阻值較小的滑動變阻器更方便調(diào)節(jié)，因此選擇R。E. 滑動變阻器R(015Q, 0.5 A)F.滑動變阻器艮(01 kQ, 0.1 A)G.H.J.開關(guān)、導(dǎo)線若干V1的量程，R應(yīng)選擇同時又可以測以減小實驗誤差。設(shè)計合理；同理，選項 D 中 V2與 V1并聯(lián)，V2多余且只能測量電壓，不能計算 不合理。6答案設(shè)計電路見解析R(2)AC對點訓(xùn)練2要測量電壓表 Vi的內(nèi)阻 R/,其量程為 2 V，內(nèi)阻約為 2 kQ。實驗室提供

11、的器材有： 電流表 A,量程 0.6 A，內(nèi)阻約 0.1 Q ;電壓表 V2,量程 5 V，內(nèi)阻為 5 kQ;定值電阻R,阻值為 30Q;定值電阻艮，阻值為 3 kQ;滑動變阻器F3，阻值為 100Q,額定電流為 1.5 A ; 電源 E,電動勢為 6 V,內(nèi)阻約 0.5Q;開關(guān) S 一個，導(dǎo)線若干。(1)有人擬將待測電壓表 M 和電流表 A 串聯(lián)接入電壓合適的測量電路中，測出 Vi的電壓和電流，再計算出FV。該方案實際上不可行，其最主要的原因是 _(2)請從上述器材中選擇必要的器材，設(shè)計一個測量電壓表V1內(nèi)阻FV的實驗電路。要求測量盡量準確，實驗須在同一電路中， 且在不增減元件的條件下完成。

12、試畫出符合要求的實驗電路圖(圖中電源與開關(guān)已連接好)，并標出所選元件的相應(yīng)字母代號。(3)由上問寫出電壓表 M 內(nèi)阻 R/的表達方式，說明式中各測量量的物理意義。解析：(1)由于電壓表V量程為 2 V，內(nèi)阻約 2 kQ,則流過的電流最大值為1 mA 而電流表 A 的量程為 0.6 A，電流表的指針幾乎不動，無法準確讀取電流值。(2)電壓表 V2的量程為 5 V， 內(nèi)阻為 5 kQ;電壓表 V1的量程為 2 V，內(nèi)阻約 2 kQ,定 值電阻 Rz 的阻值為 3 kQ;通過對比聯(lián)想不難設(shè)想出：先將電壓表V1與定值電阻 Rz 串聯(lián)，再與電壓表 V2并聯(lián)，此時兩個電壓表恰好匹配，電路如圖所示。7根據(jù)U

13、a=U+ 孰，得R/=占先。U表示電壓表 V1的電壓,R/L2U聯(lián)的總電壓。答案：（1）電流表 A 不能準確測量出流過電壓表 Vi的電流（2）見解析圖（3）見解析3實際電壓表內(nèi)阻并不是無限大，可等效為理想電流表與較大的電阻的串聯(lián)?，F(xiàn)要測 量一只量程已知的電壓表的內(nèi)阻，器材如下：A. 待測電壓表一只（量程 3 V,內(nèi)阻約 3 kQ）;B. 電流表一只（量程 3 A，內(nèi)阻 0.01 Q）;C. 電池組（電動勢約為 3 V，內(nèi)阻不計）；D. 滑動變阻器一個；E.變阻箱一個（可以讀出電阻值，09 999Q）;F. 開關(guān)和導(dǎo)線若干。某同學利用上面所給器材，進行如下實驗操作：（1）該同學設(shè)計了如圖甲、乙兩

14、個實驗電路。為了更準確地測出該電壓表內(nèi)阻的大小，你認為其中相對比較合理的是 _ （填“甲”或“乙”）電路。p- I一一-1L-1甲乙（2）用你選擇的電路進行實驗時，閉合開關(guān)S,改變阻值，記錄需要直接測量的物理量：電壓表的讀數(shù)U和_（填上文字和符號）。（3）由所測物理量選擇下面適當坐標軸，能作出相應(yīng)的直線圖線，計算出電壓表的內(nèi)阻的是（）1A.l-IB.1C.jjRD.l-R（4）設(shè)直線圖像的斜率為k、截距為b,請寫出待測電壓表內(nèi)阻表達式R/=_。解析：（1）題圖甲所示電路滑動變阻器與電壓表串聯(lián)接入電路，電源電動勢約為3 V ,電壓表內(nèi)阻約為 3kQ,由于電壓表內(nèi)阻太大，電路電流很小幾乎為零，電流

15、表無法準確讀 數(shù)，因此甲電路不合理；由于電阻箱電阻最大阻值為9 999Q,改變電阻箱阻值可以改變電壓表示數(shù)，測出多組實驗數(shù)據(jù)，因此比較合理的實驗電路是圖乙。（2）選用圖乙所示實驗電路，閉合開關(guān)S,改變阻值， 記錄需lb 表示電壓表 V1 和 R 串8要直接測量的物理量：電壓表的讀數(shù)l和電阻箱阻值FL（3）由于電源內(nèi)阻可以忽略不計， 由閉合電路歐姆定律可得E=lRR,應(yīng)用圖像法處理1實驗數(shù)據(jù)時，應(yīng)作出l-R圖像，故選 Co9U111111由E=U+R得-=R,可知，-R圖像的斜率k-,截距b=-,則電壓表內(nèi)K/ U E ERUERE阻R/= k答案：（1）乙（2）電阻箱的阻值R（3）C 半k角度

16、三在實驗中，對實驗數(shù)據(jù)的處理常用的方法有分式法、列表法、圖像法、對數(shù)據(jù)處理的逐差法等，迅速地進行數(shù)據(jù)處理可以提高實驗的準確程度、減少測量創(chuàng)新考查誤差、節(jié)約解題時間。典例 3太空探測器在探索宇宙過程中，由太陽能電池板給它提供能源。光明中學物理實驗室有一塊太陽能電池板，當有光照射它時（作為電源），其路端電壓與總電流的關(guān)系圖像如圖甲中的曲線所示；若沒有光照射它時， 相當于一個只有電阻的電學器件，無電動勢。物理實驗探究小組用“描繪小燈泡伏安特性曲線”的實驗方法，探究該太陽能電池板在沒有光照射時的伏安特性曲線，利用電壓表（內(nèi)阻約 3 k Q ）、電流表（內(nèi)阻約 100 Q ）測得的多組數(shù)據(jù)作出的圖像如圖

17、甲中曲線所示。（1）分析曲線可知，該電池板作為電阻器件時的阻值隨通過電流的增大而 _（填“增大”或“減小”），若所設(shè)計的電路如圖乙所示，實驗時應(yīng)將圖乙中電壓表另一端a接在_ 點（填“b”或“c”）；（2）圖乙電路中a端接好后還少接了一根導(dǎo)線，請在圖乙中畫出；（3）_ 分析曲線可知，該電池板作為電源時的電動勢約為 _ V,若把它與阻值為1 kQ的定值電阻連接構(gòu)成一個閉合電路，在有光照射的情況下，該太陽能電池板的效率約為_ %（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。解析由圖線可知，無光照時太陽能電池板的阻值遠大于電流表內(nèi)阻，所以采用電流表內(nèi)接法，即a端接b點；（2）描繪伏安特性曲線要求電壓從零開始調(diào)節(jié)，即滑

18、動變阻器要采用分壓式接法，故應(yīng) 該將滑動變阻器右端與電源正極用導(dǎo)線相連，如圖（a）所示；10（3）太陽能電池板的電動勢由圖線與縱軸的交點直接讀出，即2.80 V ;在圖甲中作 1kQ電阻的伏安特性曲線，如圖（b）所示，圖線與圖線的交點即電路的工作點，其坐P出IUU1 80標為(1.80,1.80)，電池板的效率n= x 100%Rx100%=x100%Fx100%64%P總IEE2.80答案（1）減小b（2）如解析圖所示（3）2.80 64題后悟通電源的U-I圖線與元件的U-I圖線的交點的縱、橫坐標分別是這個電源與該元件組成閉 合回路時的路端電壓和干路電流，該交點是電路的工作點，即元件接在這個

19、電源兩端時正好工作在兩端電壓為U通過的電流為I的狀態(tài)。凡涉及電路工作狀態(tài)的問題（如本例求電池板的效率），都可以通過作圖確定工作點，快捷地找到元件的工作狀態(tài)，以達到快速解答的 目的。對點訓(xùn)練4.（2016 全國甲卷）某同學利用圖（a）所示電路測量量程為 2.5 V 的電壓表 的內(nèi)阻（內(nèi) 阻為數(shù)千歐姆），可供選擇的器材有：電阻箱R最大阻值 99 999.9Q），滑動變阻器R（最 大阻值 50Q），滑動變阻器 R（最大阻值 5 kQ），直流電源E（電動勢 3 V）,開關(guān) 1 個，導(dǎo) 線若干。（a）實驗步驟如下：1按電路原理圖（a）連接線路；2將電阻箱阻值調(diào)節(jié)為0,將滑動變阻器的滑片移到與圖（a）中最

20、左端所對應(yīng)的位置，閉合開關(guān) S;3調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表滿偏；4保持滑動變阻器滑片的位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使電壓表的示數(shù)為2.00 V，記下電阻箱的阻值。C/V(b)11回答下列問題:實驗中應(yīng)選擇滑動變阻器 _（填“R”或“R”）。根據(jù)圖所示電路將圖（b）中實物圖連線。（b）（3）實驗步驟中記錄的電阻箱阻值為630.0Q，若認為調(diào)節(jié)電阻箱時滑動變阻器上的分壓不變，計算可得電壓表的內(nèi)阻為 _Q（結(jié)果保留到個位）。（4）如果此電壓表是由一個表頭和電阻串聯(lián)構(gòu)成的，可推斷該表頭的滿刻度電流為（填正確答案標號）。A.100 卩 AB. 250 卩 AC. 500 AD . 1 mA解析：（1）滑動

21、變阻器R的阻值較小，在分壓電路中便于調(diào)節(jié)，故實驗中應(yīng)選擇滑動變 阻器R。實物圖連線如圖所示。（3）電阻箱阻值為 0 時，電壓表滿偏電壓U= 2.5 V ,電阻箱阻值R=630.0Q時，電壓表的示數(shù) U/= 2.00 V ,此時電阻箱兩端的電壓lk=Ug-U/= 0.5 V ,根據(jù)串聯(lián)電路電壓與電阻成正比可得IVRlR=R，4. r lVf 2.00故R= R=X630.0Q= 2 520 Q。IR0.5電壓表的滿偏電流為lg,則lgR=l,U2 512故Ig= =A 1 mA 選項 D 正確。尺 2 520答案：(1)R(2)見解析圖(3)2 520(4)D13第七章沖刺985 深化內(nèi).容.（

22、二）實驗壓軸題的 5 大命題點及破解策略對實驗壓軸題考生們最感頭痛，很難拿到高分，其根本原因是試題考查的知識面廣，涉及的實驗方法也千變?nèi)f化，所以對考生的能力要求也就很高。實驗壓軸題考查的熱點主要有基本儀器的選擇和使用、實驗原理與操作步驟、數(shù)據(jù)處理、誤差分析等，所以對實驗壓軸題的破解方法就是要在熟悉（用足夠的時間和精力）考綱規(guī)定的所有實驗儀器的原理、正確使用方法的基礎(chǔ)上，對探究性實驗的思想方法（等效法、累積法、控制變量法、轉(zhuǎn)換法、模擬法、留跡法等）進行深入研究，掌握這些原理、方法所引起的系統(tǒng)誤差的根源，同時還要掌握一 些處理數(shù)據(jù)的方法與技巧，如作圖法及數(shù)形結(jié)合方法等。一、實驗電路及器材的選取一一

23、首先考慮安全性與準確性選擇電學實驗儀器要遵循安全性原則（不使電學元件受損）和準確性原則（盡量減小誤差）。比如選擇電表時，首先保證流過電流表的電流和加在電壓表上的電壓均不超過使用量 程，然后再合理選擇量程使指針有較大偏轉(zhuǎn)（要達到滿偏的 1/3），以盡量減小測量的相對誤差。而一些實驗壓軸題的難點往往就放在對安全性原則和準確性原則的理解上。實際上在選取電表時要靈活運用以上兩個原則。當遇到某一待測電阻不需要一定達到某一電壓或電流的情況時，即使電源電動勢較大， 待測電阻的最大電流或最大電壓也較大，超過了比較小的電表的量程，但此時如果用較大量程的電表讀數(shù)又會小于1/3 量程，那么在滑動變阻器控制電壓或電流

24、保證安全的情況下，我們還是要選取較小量程的電表進行測量以便減小誤差。解析電壓表選 C,理由是有滑動變阻器限壓作為安全保障，且15 V 量程太大，讀數(shù)誤差太大；電流表選B,理由是若電壓表滿偏，此時電路中電流最大，其最大電流為= 黑 =0.6 A ;電流表外接法選圖甲，理由是典例 1某同學通過實驗測定一個阻值約為5 Q 的電阻Rx 的阻值。現(xiàn)有電源（4 V ,內(nèi)阻可不計）、滑動變阻器（050Q,額定電流2 A）、開關(guān)和導(dǎo)線若干，以及下列電表:A. 電流表（03 A，內(nèi)阻約 0.025 Q ）B. 電流表 （0 0.6 A，內(nèi)阻約 0.125Q）C. 電壓表D.為減小測量誤差，在實驗中，電流表應(yīng)選用

25、，電壓表應(yīng)選用（選填器材前的字母）；實驗電路應(yīng)采用圖中的（選填“甲”或“乙”）。Im只.尿20Q,即待測電阻屬于小電（03 V，內(nèi)阻約 3 k Q ）電壓表14R5U阻，適合采用電流表外接法。答案B C 甲題后悟通不僅電學儀器的選取具有技巧性，電路的選取也需要掌握一定的技巧。電路的選取重點表現(xiàn)在兩個方面：一是電流表的內(nèi)接還是外接；二是滑動變阻器是串聯(lián)限流使用還是并聯(lián)分壓使用。判斷電流表的內(nèi)接還是外接有兩種方法：一是比值法；二是試觸法?；瑒幼冏杵魇谴?lián)限流使用還是并聯(lián)分壓使用首先要看實驗要求，有沒有明顯的語言暗示， 若存在以下語言暗示，滑動變阻器要并聯(lián)分壓使用：要求電壓或電流從零開始變化；要求多

26、測量幾組數(shù)據(jù)；要求電壓或電流變化范圍足夠大；雖沒有文字暗示， 但在表格中給出了一系列的數(shù)據(jù)，應(yīng)依據(jù)數(shù)據(jù)中電壓（或電流）的變化范圍特點來判斷，如果電壓變化范圍大，則滑動變 阻器應(yīng)并聯(lián)分壓使用。對點訓(xùn)練1 某同學測量阻值約為 25 kQ的電阻 R,現(xiàn)備有下列器材：A. 電流表（量程 100 卩 A,內(nèi)阻約 2 kQ）；B. 電流表（量程 500 卩 A,內(nèi)阻約 300 Q）；C. 電壓表（量程 15 V，內(nèi)阻約 100 kQ）；D. 電壓表（量程 50 V，內(nèi)阻約 500 kQ）；E. 直流電源（20 V，允許最大電流 1 A）；F. 滑動變阻器（最大阻值 1 kQ,額定功率 1 W）；G 開關(guān)和

27、導(dǎo)線若干。電流表應(yīng)選_，電壓表應(yīng)選 _。（填字母代號）該同學正確選擇儀器后連接了以下電路，為保證實驗順利進行，并使測量誤差盡量減小，實驗前請你檢查該電路，指出電路在接線上存在的問題：解析：合理選擇實驗器材，先選必要器材，再根據(jù)要求滿足安全性、準確性，方便操作 是選擇待選器材的原則。電流表的接法要求大電阻內(nèi)接法，小電阻外接法?；瑒幼冏杵魇切?5電阻控制大電阻，用分壓式接法。電阻上最大電流1=|= 800 卩 A,故電流表應(yīng)選擇 B;因直流電源的電壓是 20 V,故量程是 50 V 的電壓表的使用效率偏低，應(yīng)選擇電壓表C;因待測電阻約為 25 kQ,為大電阻，故用電流表內(nèi)接法； 因是小電阻控制大電

28、阻，若滑動變阻器用限流式接法, 壓變化范圍太小，則應(yīng)用分壓式接法。答案：見解析二、系統(tǒng)誤差的分析一一多數(shù)情況下從實驗方法上找根源盡量減小誤差是物理實驗的基本原則，所以誤差分析作為實驗題的難點是近年來命題的熱點方向之一。物理學中把測量誤差按其產(chǎn)生的原因與性質(zhì)分為系統(tǒng)誤差和偶然誤差，其中又以尋找系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的根源作為考查重點。產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的原因主要有兩類：由儀器本身存在一定的缺陷或不精密造成的，如儀器零點不準、 儀器水平或鉛直未調(diào)整等； 實驗方法不完善或這種方法所依據(jù)的理論本身具 有近似性，例如用單擺測量重力加速度時忽略空氣對擺球的阻力的影響，測量電阻時不考慮電表內(nèi)阻的影響等所引入的誤差。這些原因

29、就是我們分析誤差的重要依據(jù)和突破方向。典例 2為測定木塊與桌面之間的動摩擦因數(shù)，小亮設(shè)計了如圖所示的裝置進行實驗。實驗中，當木塊A位于水平桌面上的0點時，重物B剛好接觸地面。將A拉到P點，待B穩(wěn)定后靜止釋放，A最終滑到Q點。分別測量OR 0Q的長度h和s。改變h,重復(fù)上述實 驗，分別記錄幾組實驗數(shù)據(jù)。mA.P GQ1? M1實驗開始時，發(fā)現(xiàn)A釋放后會撞到滑輪。請?zhí)岢鰞蓚€解決方法。(2)請根據(jù)表 1 的實驗數(shù)據(jù)作出s-h關(guān)系的圖像(見下圖)。h(cm)20.030.040.050.060.0s(cm)19.528.539.048.056.5(3) 實驗測得AB的質(zhì)量分別為m=0.40 kg、M=

30、0.50 kg。根據(jù)s-h圖像可計算出A木塊與桌面間的動摩擦因數(shù)卩=_ (結(jié)果保留一位有效數(shù)字)。控制的電16(4) 實驗中，滑輪軸的摩擦會導(dǎo)致 卩的測量結(jié)果 _ (選填“偏大”或“偏小”)。解析(1)實驗開始時發(fā)現(xiàn)A釋放后會撞到滑輪，主要是加速度過大或加速時間過長,17可以通過減小B的質(zhì)量或增大A的質(zhì)量來減小加速度，通過增加細線 的長度或降低B的起始高度來縮短加速時間。(2)s-h圖像如圖所示。(3) 本實驗測動摩擦因數(shù)的原理是動能定理，對m和M從P到12點的過程中：Mghr卩mg*2(M+n)v,對m從0到Q點的過程中：一口mgs=- mv求得s=忙mh,所以圖像的斜率1iv+ m本實驗測

31、動摩擦因數(shù)的原理是動能定理，如果考慮克服滑輪摩擦做功W貝y Mgh-看出，如果忽略克服滑輪摩擦做功，則動摩擦因數(shù)偏大。見解析圖(3)0.4(4)偏大題后悟通由此例可以看出，判斷實驗誤差導(dǎo)致實驗值偏大或偏小，只能從實驗方法和原理上去尋找根源，所以弄清實驗原理和方法，然后依據(jù)物理規(guī)律做適當推理，最后寫出測量值的表達 式，誤差分析就非常明了了。對點訓(xùn)練2為了測量一電阻的阻值R,現(xiàn)實驗室提供了以下器材：蓄電池E,電流表 A,電壓表V,滑動變阻器R電阻箱FP,開關(guān) S、S2,導(dǎo)線若干。某活動小組設(shè)計了如圖甲所示的電路。實驗的主要步驟：a.閉合S,斷開S，調(diào)節(jié)R和R,使電流表和電壓表示數(shù)合適，記下兩表示數(shù)

32、分別為|1、U;b.閉合 S2,保持 Q 阻值不變，記下電流表和電壓表示數(shù)分別為0.50.4iiiLo+O.-l56解得60M-卩m1附m，21mgh-W=2（M+m）v,121mgs= qmv，求得iMgh- Wmg+M+m gs，從這個表達式可以答案(1)減小B的質(zhì)量(或增大A的質(zhì)量)增加細線的長度(或降低B的起始高度)|2、U。18按電路圖在圖乙所示實物圖中連線；寫出被測電阻的表達式FX=_ （用兩電表的讀數(shù)表示）;由于電流表、電壓表都不是理想電表，則被測電阻Rx 的測量值_（不考慮偶然誤差和測量精度，填“大于” “小于”或“等于”）真實值。將兩式聯(lián)立消除F0，整理得UIULLLI。UI

33、2L2I1（3） 由 （2） 中解析可知， 待測電阻的計算值與電表內(nèi)阻無關(guān), 在不考慮偶然誤差和測量精度的情況下，測量值等于真實值。答案：（1）見解析圖（2）鋼（3）等于UI2LEIi三、應(yīng)用圖像處理數(shù)據(jù)一一細心推導(dǎo)找關(guān)系，數(shù)形轉(zhuǎn)換是關(guān)鍵應(yīng)用圖像處理實驗數(shù)據(jù)也常常成為實驗壓軸題的難點。要實現(xiàn)此類難點的突破就要數(shù)形結(jié)合找出關(guān)系，所以數(shù)形轉(zhuǎn)換成為實驗數(shù)據(jù)處理必備的物理思想方法。利用圖像法處理數(shù)據(jù)又有兩種方法：（1）如果只有橫坐標和縱坐標兩個變量，且成線性關(guān)系時，則可以利用兩個變量的關(guān)系進行求解，如用斜率、面積、截距等來處理實驗研究的問題。此類問題一般都要經(jīng)過以下數(shù)形轉(zhuǎn)變過程才能順利處理實驗研究的問

34、題：先根據(jù)物理規(guī)律寫出物理方程或物理關(guān)系，然后再根據(jù)實驗要求寫出縱軸（y）和橫軸（x）的線性關(guān)系方程y=kx+b的形式，從而確定其斜率、 面積、截距等的物理含義，然后再結(jié)合圖像的信息求解即可。（2）如果除橫坐標和縱坐標兩個變量外還有第三個變量，即縱軸（y）和橫軸（x）兩個變量不成線性關(guān)系時，則不能根據(jù)圖像的斜率、面積、截距等關(guān)系求解，只好借助作圖法，利用圖像截距、交點的物理含義來求解實驗問題。典例 3根據(jù)閉合電路歐姆定律，用圖甲所示電路可以測定電池的電動勢和內(nèi)電阻。解析： 連線時注意電表的正、負極，電壓表、電阻箱和定值 電阻并聯(lián)。（2）設(shè)電壓表內(nèi)阻R與電阻箱FP并聯(lián)后電阻為F0,當開關(guān) S 斷

35、開時，F(xiàn)0=;當開關(guān)S閉合時,I1Rx 與F0并聯(lián)，因此有F0R 0.39、0.41、0.42 均正確）（3） 2 卩g sh題后悟通由此可見，力學創(chuàng)新實驗并不可怕，而是有章可循的：我們只需研究該題的物理情景，看它遵循什么物理規(guī)律，而這個規(guī)律就是本實驗的實驗原理，然后進行推理，看一看所要計算的未知量還需要哪些物理量，再結(jié)合以往的測量方法測出這些物理量就可以了！對點訓(xùn)練4某研究小組設(shè)計了“用一把尺子測定動摩擦因數(shù)”的實驗方案。如圖所示，將一個小球和一個滑塊用細繩連接，跨在斜面上端。開始時小球和滑塊均靜止，剪斷細繩后，小球自由下落，滑塊沿斜面下滑，可先后聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音。保持小球和

36、滑塊釋放的位置不變，調(diào)整擋板位置，重復(fù)以上操作，直到能同時聽到小球落地和滑塊撞擊擋板 的聲音。用刻度尺測出小球下落的高度H、滑塊釋放點與擋板處的高度差h和沿斜面運動的位移xo（空氣阻力對本實驗的影響可以忽略）（1）_滑塊沿斜面運動的加速度與重力加速度的比值為 _o（2）_滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為 _（3）_以下能引起實驗誤差的是oA. 滑塊的質(zhì)量B. 當?shù)刂亓铀俣鹊拇笮. 長度測量時的讀數(shù)誤差D. 小球落地和滑塊撞擊擋板不同時解析：（1）由于同時聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音，說明小球和滑塊運動時間相 同，由運動學公式可得291212x= 2at，H= 2gt聯(lián)立解得滑塊沿斜面運動的加

37、速度與重力加速度的比值為滑塊做勻加速直線運動，由牛頓第二定律得:a xg=H。30mina 口 m(cosa=ma球落地和滑塊撞擊擋板不同時造成的誤差。5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(如圖所示)。實驗時，平衡小車與木板之間的摩 擦力后，在小車上安裝一塊薄板，以增大空氣對小車運動的阻力。(1)_往砝碼盤中加入一個小砝碼，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)如下表所示。時間t/s00.501.0

38、01.502.002.50速度v/(ms1)0.120.190.230.260.280.29請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出小車的v-t圖像。(3)通過對實驗結(jié)果的分析，該同學認為：隨著運動速度的加大，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)v-t圖像簡要闡述理由。而 sinahx，cos聯(lián)立解得卩2xH一x2h2。x、h、H測量時的讀數(shù)誤差和小“宀x答案：(1)Hh-x2h2(3)CD打點訂1由能引起實驗誤差的是31解析：(1)由于紙帶長度有限，為了能在有限長度的紙帶上打出更多可用的點，應(yīng)該先 接通電源再釋放紙帶。 合理選取坐標刻度，盡可能使圖像“充滿”坐標平面，利用題中所給數(shù)據(jù)描點連線, 得

39、到小車的v-t圖像，如圖所示。（3）由小車的v-t圖像可知，隨小車速度的增大，其加速度（圖像斜率）變小，由牛頓第 二定律可知，小車所受合外力隨速度增大而減小。 由于小車所受拉力大小一定， 摩擦力已經(jīng) 平衡掉，所以合力減小必是由空氣阻力增大引起的。所以，隨著運動速度的增大，小車所受的空氣阻力將變大。答案：（1）之前（2）見解析圖（3）同意。在v-t圖像中，速度越大時，加速度越小， 小車受到的合力越小，則小車受空氣阻力越大五、電學實驗的創(chuàng)新一一循“路”理“線”析原理“路”可謂電路，“線”可謂線索，即實驗原理、實驗方法等。電學實驗的壓軸題常常把學生實驗中的實驗原理和實驗方法加以改進，讓考生一下找不到

40、依據(jù)，似乎無法下手。破解此類題應(yīng)以掌握常規(guī)實驗原理、實驗方法、規(guī)范操作程序、數(shù) 據(jù)處理方法等為根本依據(jù)，從題目給出的電路原理圖入手分析，再結(jié)合已有的電學知識（如串并聯(lián)關(guān)系、閉合電路歐姆定律等）和實驗方法進行推理，往往可以找到突破方向。典例 5如圖甲所示是測量阻值幾十歐的未知電阻R的原理圖，圖中 R）是保護電阻（10Q）,R是電阻箱（099.9Q） ,R是滑動變阻器，Ai和A是電流表，E是電源（電動勢 10 V, 內(nèi)阻很小）。甲在保證安全和滿足要求的情況下，使測量范圍盡可能大。實驗具體步驟如下：1連接好電路，將滑動變阻器R調(diào)到最大。2閉合 S,從最大值開始調(diào)節(jié)電阻箱R,先調(diào)R為適當值，再調(diào)節(jié)滑動

41、變阻器R,使 Ai示數(shù)Ii= 0.15 A，記下此時電阻箱的阻值R和A的示數(shù)丨2。3重復(fù)步驟，再測量 6 組R和I2值。4將實驗測得的 7 組數(shù)據(jù)在坐標紙上描點（見圖乙）。3200.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30VA根據(jù)實驗回答以下問題：(1) 現(xiàn)有四只供選用的電流表：A. 電流表(03 mA,內(nèi)阻為 2.0Q)B. 電流表(03 mA,內(nèi)阻未知)C. 電流表(00.3 A，內(nèi)阻為 5.0Q)D. 電流表(00.3 A，內(nèi)阻未知)A應(yīng)選用_,A應(yīng)選用_ 。(2) 測得一組R和12值后，調(diào)整電阻箱R,使其阻值變小，要使A示數(shù)I1= 0.15 A,應(yīng)讓滑動變阻器R接入電路的阻值 _(選填“不變” “變大”或“變小”)。(3) 在坐標紙上畫出R與12的關(guān)系圖。(4) 根據(jù)以上實驗得出R=_ Qo(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)解析(1)Ai的示數(shù)能達到 0.15 A ,A的