2011屆高中物理 專題13 中學(xué)物理實驗總復(fù)習(xí)課件（類型4、5） 新課標(biāo)

1、專題十三 中學(xué)物理實驗其他實驗問題 創(chuàng)新設(shè)計類實驗問題其他實驗問題 【例4】 某同學(xué)和你一起探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系，并測彈簧的勁度系數(shù)k.做法是先將待測彈簧的一端固定在鐵架臺上，然后將最小刻度是毫米的刻度尺豎直放在彈簧一側(cè)，并使彈簧另一端的指針恰好落在刻度尺上當(dāng)彈簧自然下垂時，指針指示的刻度數(shù)值記作L0，彈簧下端掛一個50g的砝碼時，指針指示的刻度數(shù)值記作L1；彈簧下端掛兩個50g的砝碼時，指針指示的刻度數(shù)值記作L2掛七個50g的砝碼時，指針指示的刻度數(shù)值記作L7. (1)下表記錄的是該同學(xué)已測出的6個值，其中有兩個數(shù)值在記錄時有誤，它們的代表符號分別是_和_. 測量記錄表：代表符號L0L1

2、L2L3L4L5L6L7刻度數(shù)值/cm1.703.405.108.6010.312.1(2)實驗中，L3和L7兩個值還沒有測定，請你根據(jù)圖1341所示，將這兩個測量值填入記錄表中 圖1341(3)為充分利用測量數(shù)據(jù)，該同學(xué)將所測得的數(shù)值按如下方法逐一求差，分別計算出了三個差值：d1=L4L0=6.90cm，d2=L5L1=6.90cm，d3=L6L2=7.00cm請你給出第四個差值：d4=_=_cm.(4)根據(jù)以上差值，可以求出每增加50g砝碼的彈簧平均伸長量DL.DL用d1、d2、d3、d4表示的式子為：DL=_ _，代入數(shù)據(jù)解得DL=_cm.(5)計算彈簧的勁度系數(shù)k=_N/m.(g取9.

3、8m/s2)【解析】 (1)刻度尺讀數(shù)應(yīng)做讀一位，所以L5和L6兩組有誤 (2)根據(jù)有效位數(shù)，最后一位為估計數(shù)，兩個讀數(shù)分別是：6.85(6.846.86)cm；14.05(14.0414.06)cm (3)L7L3；7.20(7.187.22)(5)28 123441.754 4dddd；【評析】 此題考查了基本儀器(刻度尺)的使用，以及基本試驗方法(逐差法)的應(yīng)用這是高中物理實驗的基本能力的考查，值得注意 【變式題1】 氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實驗儀器，它能使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上，滑塊在導(dǎo)軌上的運(yùn)動可視為無摩擦的在實驗室中我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導(dǎo)軌和質(zhì)量均為M的滑塊A和B做探究動量守恒定

4、律的實驗，如圖1342所示，實驗步驟如下： (1)在A上固定一質(zhì)量為m的砝碼，在A和B之間放入一個壓縮狀態(tài)的彈簧，用電動卡銷置于氣墊導(dǎo)軌上；(2)按下電鈕放開卡銷，同時分別記錄滑塊A、B運(yùn)動時間的計時器開始工作，當(dāng)滑塊A、B分別碰撞C、D擋板時計時結(jié)束，計時裝置自動記下A、B分別到達(dá)C、D的運(yùn)動時間t1、t2.重復(fù)幾次實驗問：在調(diào)整氣墊導(dǎo)軌時應(yīng)注意_還應(yīng)測量的數(shù)據(jù)有_ _調(diào)整裝置使氣墊導(dǎo)軌水平 A左端到C板的距離L1，B右端到D板的距離L21212Mm LMLtt只要關(guān)系式成立即可驗證該過程動量守恒【解析】 本題以氣墊導(dǎo)軌來考查動量守恒定律，必須掌握動量守恒的條件與規(guī)律，系統(tǒng)合外力為零，公式為

5、m1v1+m2v2=m1v1+m2v2，由于氣墊導(dǎo)軌阻力很小，近似看成勻速直線運(yùn)動，以v= 求解速度的大小 xt【變式題2】 一塊玻璃磚有兩個相互平行的表面，其中一個表面是鍍銀的(光線不能通過表面)現(xiàn)要測定此玻璃的折射率給定的器材還有：白紙、鉛筆、大頭針4枚(P1、P2、P3、P4)、帶有刻度的直角三角板、量角器實驗時，先將玻璃磚放到白紙上，使上述兩個相互平行的表面與紙面垂直在紙上畫出直線aa和bb，aa表示鍍銀的玻璃表面，bb表示另一表面，如圖所示然后，在白紙上豎直插上兩枚大頭針P1、P2(位置如圖1343所示)用P1、P2的連線表示入射光線 (1)為了測量折射率，應(yīng)如何正確使用大頭針P3、

6、P4？在bb一側(cè)觀察P1、P2(經(jīng)bb折射，aa反射，再經(jīng)bb折射后)的像，在適當(dāng)?shù)奈恢貌迳螾3，使得P3與P1、P2的像在一條直線上，即讓P3擋住P1、P2的像；再插上P4，讓它擋住P2(或P1)的像和P3.圖1343試在題圖中標(biāo)出P3、P4的位置P3、P4的位置如圖(a)(2)然后，移去玻璃磚與大頭針試在題圖中通過作圖的方法標(biāo)出光線從空氣到玻璃中的入射角q1與折射角q2.簡要寫出作圖步驟12sinsinqq(3)寫出1、2表示的折射率公式為n= 過P1、P2作直線與bb交于O；過P3、P4作直線與bb交于O；利用刻度尺找到OO的中點M；過O點作bb的垂線CD，過M點作bb的垂線與aa相交與

7、N，如圖(a)所示，連接ON；P1OD=q1，CON=q2. 創(chuàng)新設(shè)計類實驗問題【例五】 (2009上海)光強(qiáng)傳感器對接收到的光信號會產(chǎn)生衰減，且對于不同波長的光衰減程度不同，可以用表示衰減程度，其定義為輸出強(qiáng)度與輸入強(qiáng)度之比，=I出/I入，如圖1351所示，表示與波長l之間的關(guān)系當(dāng)用此傳感器分別接收A、B兩束光時，傳感器的輸出強(qiáng)度正好相同，已知A光的波長lA=625nm，B光由lB1=605nm和lB2=665nm兩種單色光組成，且這兩種單色光的強(qiáng)度之比IB1 IB2=2 3，由圖可知A=_；A光強(qiáng)度與B光強(qiáng)度之比IA IB=_. m0.350.580.072327

8、0.580.070.35.5535ABBABBABABBABIIIII 如圖所示， 光的波長為，在圖上對應(yīng)的強(qiáng)度；同理在圖中找出 的強(qiáng)度為， 的強(qiáng)度為，由 、 兩束光經(jīng)傳感器的輸出強(qiáng)度正好相同得：得：【解析】答案：0.35；27/35【變式題1】 一水平放置的圓盤繞過其圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動盤邊緣上固定一豎直的擋光片盤轉(zhuǎn)動時擋光片從一光電數(shù)字計時器的光電門的狹縫中經(jīng)過，如圖1352a所示圖b為光電數(shù)字計時器的示意圖光源A中射出的光可照到B中的接收器上若A、B間的光路被遮斷，顯示器C上可顯示出光線被遮住的時間 圖1352擋光片的寬度用螺旋測微器測得，結(jié)果如圖c所示圓盤直徑用游標(biāo)卡尺測得，結(jié)果如圖d

9、所示由圖可知，(1)擋光片的寬度為 mm.(2)圓盤的直徑為 cm.(3)若光電數(shù)字計時器所顯示的時間為50.0ms，則圓盤轉(zhuǎn)動的角速度為 弧度/秒(保留3位有效數(shù)字)10.24324.2201.69【解析】 由螺旋測微器與游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)則可得兩者的讀數(shù)d=10mm+24.20.01mm=10.242mm，D=242mm+40.05mm=242.20mm=24.220cm. 2p21.69rad / . sdwqtrwq圓盤轉(zhuǎn)動的角速度為，而，綜合兩式并代入數(shù)據(jù)可得：【變式題2】 一個有一定厚度的圓盤，可以繞通過中心垂直于盤面的水平軸轉(zhuǎn)動用下面的方法測量它勻速轉(zhuǎn)動的角速度實驗器材：電磁打點計

10、時器，米尺，紙帶，復(fù)寫紙片實驗步驟：(1)如圖1353甲所示，將電磁打點計時器固定在桌面上，將紙帶的一端穿過打點計時器的限位孔后，固定在待測圓盤的側(cè)面上，使得圓盤轉(zhuǎn)動時，紙帶可以卷在圓盤側(cè)面上圖1353 21231xxwT nr 啟動控制裝置使圓盤轉(zhuǎn)動，同時接通電源，打點計時器開始打點經(jīng)過一段時間，停止轉(zhuǎn)動和打點，取下紙帶，進(jìn)行測量由已知量和測得量表示的角速度的表達(dá)式為式中各量的意義是：T為電磁打點計時器打點的時間間隔，r為圓盤的半徑，x1、x2是紙帶上選定的兩點分別對應(yīng)的米尺上的刻度值，n為選定的兩點間的打點數(shù)(含兩點). 某次實驗測得圓盤半徑r=5.50102m，得到的紙帶的一段如圖135

11、3乙所示求得角速度為： 6.8rad/s 【變式題3】 (2009 廣東)某實驗小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究“動能定理”，如圖1354，他們將拉力傳感器固定在小車上，用不可伸長的細(xì)線將其通過一個定滑輪與鉤碼相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小在水平桌面上相距50.0cm的A、B兩點各安裝一個速度傳感器記錄小車通過A、B時的速度大小小車中可以放置砝碼 圖1354(1)實驗主要步驟如下：測量 和拉力傳感器的總質(zhì)量M1；把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上，另一端通過定滑輪與鉤碼相連；正確連接所需電路；將小車停在C點， ，小車在細(xì)線拉動下運(yùn)動，記錄細(xì)線拉力及小車通過A、B時的速度在小車中增加砝碼，或 ，重復(fù)的操作小車然后釋放小車改變鉤碼數(shù)量(2)表1是他們測得的一組數(shù)據(jù)，其中M是M1與小車中砝碼質(zhì)量之和，|v22v12|是兩個速度傳感器記錄速度的平方差，可以據(jù)此計算出動能變化量DE，F(xiàn)是拉力傳感器受到的拉力，W是F在A、B間所做的功表格中DE3= J,W3= J.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(3)根據(jù)表1，請在圖1355所示中的方格紙上作出DEW圖線 0.6000.610圖1355表1數(shù)據(jù)記錄表次數(shù)M/kg|v22v12| /(m/s)2DE/JF/NW/J10.5000.7600.1900.4000.20020.50