北京專用2020版高考物理大一輪復(fù)習(xí)專題十七物理實(shí)驗(yàn)課件

考點(diǎn)清單考點(diǎn)一力學(xué)實(shí)驗(yàn)考向基礎(chǔ)一、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器系列實(shí)驗(yàn)中紙帶的處理1.紙帶的選取:一般實(shí)驗(yàn)應(yīng)選取點(diǎn)跡清晰、無(wú)漏點(diǎn)且有足夠多點(diǎn)的紙

帶。在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中還要求紙帶包含第一、二兩計(jì)

時(shí)點(diǎn),并且第一、二兩計(jì)時(shí)點(diǎn)距離接近2.0mm。2.根據(jù)紙帶上點(diǎn)的密集程度選取計(jì)數(shù)點(diǎn):打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每打n個(gè)點(diǎn)取一個(gè)

計(jì)數(shù)點(diǎn),則相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為n個(gè)打點(diǎn)時(shí)間間隔。3.測(cè)量計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離:為了測(cè)量、計(jì)算方便和減小偶然誤差,測(cè)量距離時(shí)

不要分段測(cè)量,盡可能一次測(cè)量完畢,即測(cè)量計(jì)數(shù)起點(diǎn)到其他各計(jì)數(shù)點(diǎn)考點(diǎn)清單考點(diǎn)一力學(xué)實(shí)驗(yàn)1的距離。如圖所示,則由圖可得:sⅠ=s1,sⅡ=s2-s1,sⅢ=s3-s2,sⅣ=s4-s3,sⅤ=s5-s4,sⅥ=s6-s5

4.判定物體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)(1)若sⅠ、sⅡ、sⅢ、sⅣ、sⅤ、sⅥ基本相等,則可判定物體在實(shí)驗(yàn)誤差范圍

內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)。(2)設(shè)Δs1=sⅡ-sⅠ,Δs2=sⅢ-sⅡ,Δs3=sⅣ-sⅢ,Δs4=sⅤ-sⅣ,Δs5=sⅥ-sⅤ的距離。如圖所示,則由圖可得:2若Δs1、Δs2、Δs3、Δs4、Δs5基本相等,則可判定物體在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)

做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。(3)測(cè)定第n點(diǎn)的瞬時(shí)速度物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),在某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬

時(shí)速度。即測(cè)出第n點(diǎn)的相鄰前、后兩段相等時(shí)間T內(nèi)的位移,由平均

速度公式即可求得第n點(diǎn)的瞬時(shí)速度,如圖中第4點(diǎn)的瞬時(shí)速度為:v4=

=

。(4)測(cè)定做勻變速直線運(yùn)動(dòng)物體的加速度一般用逐差法求加速度。將如圖所示的連續(xù)相等時(shí)間間隔T內(nèi)的位移s

Ⅰ、sⅡ、sⅢ、sⅣ、sⅤ、sⅥ分成三組,利用Δs=aT2可得:a1=

、a2=若Δs1、Δs2、Δs3、Δs4、Δs5基本相等,則可判定物3

、a3=

,再算出a1、a2、a3的平均值,即:a=

,就是所測(cè)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)物體的加速度。二、基本力學(xué)實(shí)驗(yàn)(一)探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系實(shí)驗(yàn)原理用懸掛法測(cè)量彈簧的彈力運(yùn)用的是彈簧的彈力與掛在彈簧下面的鉤碼

的重力相等。彈簧的長(zhǎng)度可以用刻度尺直接測(cè)出,伸長(zhǎng)量可以由拉長(zhǎng)后

的長(zhǎng)度減去彈簧原來(lái)的長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算。?、a3=?,再算出a1、a2、a3的平均值,即:a=?,就4實(shí)驗(yàn)步驟1.把彈簧懸吊在鐵架臺(tái)上,讓彈簧自然下垂,在彈簧不掛鉤碼時(shí)測(cè)量彈簧

的原長(zhǎng)L0。2.將已知質(zhì)量的鉤碼掛在彈簧的下端,在平衡時(shí)測(cè)量彈簧的總長(zhǎng)并計(jì)算

鉤碼的重力,并將彈簧所受拉力F(等于所掛鉤碼的重力)填寫在記錄表

格里。然后改變所掛鉤碼的質(zhì)量,重復(fù)前面的實(shí)驗(yàn)過(guò)程多次。

12345678F/N

L/cm

ΔL/cm

實(shí)驗(yàn)步驟12345678F/NL/cm53.根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù),在已經(jīng)準(zhǔn)備好的坐標(biāo)紙上描點(diǎn),以力為縱坐標(biāo),以

彈簧的長(zhǎng)度L為橫坐標(biāo)。4.作圖得到的是如圖甲所示的圖像。盡管是直線,也是一次函數(shù),但不夠

簡(jiǎn)潔,即不是剛好反映函數(shù)間的正比關(guān)系。處理的辦法是將坐標(biāo)軸平

移,就可以得到一個(gè)從原點(diǎn)出發(fā)的函數(shù)圖像(圖乙)。平移后將橫坐標(biāo)由

彈簧的長(zhǎng)度改為彈簧的伸長(zhǎng)量ΔL。5.寫出實(shí)驗(yàn)得到的曲線所代表的函數(shù),即彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系。6.運(yùn)用表中的數(shù)據(jù)驗(yàn)證所得到的函數(shù)關(guān)系。3.根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù),在已經(jīng)準(zhǔn)備好的坐標(biāo)紙上描點(diǎn),以力為縱坐標(biāo),6注意事項(xiàng)1.懸吊彈簧時(shí)要讓它自然下垂,別忘了測(cè)量彈簧的原長(zhǎng)L0。2.每改變一次拉力的大小就要做一次測(cè)量記錄。為了探究彈力和彈簧

伸長(zhǎng)的關(guān)系,要盡可能多測(cè)幾組數(shù)據(jù),以便在坐標(biāo)紙上能描出更多的

點(diǎn)。3.實(shí)驗(yàn)時(shí)拉力不要太大(即鉤碼不能過(guò)多),以免彈簧超出彈性限度。4.在坐標(biāo)紙上嘗試描畫一條平滑曲線(包括直線)時(shí),要順著各點(diǎn)的走向

來(lái)描,描出的點(diǎn)不一定正好在曲線上,但要注意處于曲線兩側(cè)的點(diǎn)數(shù)大

致相同。5.寫出曲線所代表的函數(shù)時(shí),建議首先嘗試用一次函數(shù),如果不行再考慮

其他函數(shù)。注意事項(xiàng)7(二)驗(yàn)證力的平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)原理結(jié)點(diǎn)受三個(gè)共點(diǎn)力作用處于平衡狀態(tài),則F1、F2的合力必與F3平衡,改用

一個(gè)拉力F'使結(jié)點(diǎn)仍到O,則F'必與F1、F2的合力等效,與F3平衡,以F1、F2為鄰邊作平行四邊形求出合力F,比較F'與F的大小和方向,以驗(yàn)證力合

成時(shí)的平行四邊形定則。(二)驗(yàn)證力的平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)原理8實(shí)驗(yàn)步驟1.用圖釘把白紙釘在放于水平桌面的方木板上。2.用圖釘把橡皮條的一端固定在A點(diǎn),橡皮條的另一端拴上兩個(gè)細(xì)繩

套。3.用兩只彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤住細(xì)繩套,互成角度地拉橡皮條,將結(jié)點(diǎn)拉到

某一位置,如圖,記錄兩彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù),用鉛筆描下O點(diǎn)的位置及此

時(shí)兩個(gè)細(xì)繩套的方向。

實(shí)驗(yàn)步驟94.用鉛筆和刻度尺從結(jié)點(diǎn)O沿兩條細(xì)繩套方向畫直線,按選定的標(biāo)度作

出這兩只彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F1、F2的圖示,并以F1和F2為鄰邊用刻度尺

和三角板作平行四邊形,過(guò)O點(diǎn)畫出平行四邊形的對(duì)角線,即合力F的圖

示。5.只用一只彈簧測(cè)力計(jì)鉤住細(xì)繩套,把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同樣的位置O,

記下彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F'和細(xì)繩套的方向,用刻度尺從O點(diǎn)按選定的標(biāo)

度沿記錄的方向作出這只彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F'的圖示。6.比較力F'與用平行四邊形定則求出的合力F的大小和方向,得出結(jié)

論。4.用鉛筆和刻度尺從結(jié)點(diǎn)O沿兩條細(xì)繩套方向畫直線,按選定的標(biāo)10注意事項(xiàng)1.同一實(shí)驗(yàn)中的兩只彈簧測(cè)力計(jì)的選取方法是:將兩只彈簧測(cè)力計(jì)鉤好

后對(duì)拉,若兩只彈簧測(cè)力計(jì)在對(duì)拉的過(guò)程中,讀數(shù)相同,則可選,若不同,應(yīng)

另?yè)Q,直至相同為止,使用時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)與板面平行。2.在滿足合力不超過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)量程及橡皮條形變不超過(guò)彈性限度的

條件下,應(yīng)使拉力盡量大一些,以減小誤差。3.在同一次實(shí)驗(yàn)中,橡皮條拉長(zhǎng)的結(jié)點(diǎn)O位置一定要相同。4.由作圖法得到的F與實(shí)際測(cè)量得到的F'不可能完全符合,但在誤差允

許范圍內(nèi)可認(rèn)為F和F'符合。注意事項(xiàng)11(三)驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)中,研究的參量有F、m、a,在驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)中,可以控

制參量m一定,研究a與F的關(guān)系;控制參量F一定,研究a與m的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)步驟1.將一端附有滑輪的長(zhǎng)木板放在水平桌面上,取兩個(gè)質(zhì)量相等的小車,放

在光滑的水平長(zhǎng)木板上,示意圖如圖所示。(三)驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律實(shí)驗(yàn)步驟122.在小車的前端各系上細(xì)繩,繩的另一端跨過(guò)定滑輪各掛一個(gè)砝碼盤,在

盤內(nèi)分別放數(shù)目不等的砝碼,而在兩小車上放質(zhì)量相等的砝碼,使砝碼

盤和盤內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和車上砝碼的總質(zhì)量,分別用天平測(cè)

出兩個(gè)砝碼盤和盤內(nèi)砝碼的總質(zhì)量M1和M2,把數(shù)值記錄下來(lái)。此時(shí),小

車所受的水平拉力的大小F1和F2可以認(rèn)為等于砝碼盤和盤內(nèi)砝碼所受

重力的大小。3.在小車的后端也分別系上細(xì)繩,用一只夾子夾住這兩根細(xì)繩,便于同時(shí)

控制兩輛小車,使它們同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)和同時(shí)停止運(yùn)動(dòng)。2.在小車的前端各系上細(xì)繩,繩的另一端跨過(guò)定滑輪各掛一個(gè)砝碼134.打開夾子,讓兩輛小車同時(shí)從靜止開始運(yùn)動(dòng)。小車走過(guò)一段距離后,夾

上夾子,讓它們同時(shí)停下來(lái)。分別用刻度尺測(cè)出兩輛小車在這一段相同

時(shí)間內(nèi)通過(guò)的位移大小x1和x2,并記錄下來(lái)。5.分析所得到的兩輛質(zhì)量相等的小車在相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)的位移與小車

所受的水平拉力的大小的關(guān)系,從而得到質(zhì)量相等的物體運(yùn)動(dòng)的加速度

與物體所受作用力大小的關(guān)系。并將結(jié)論記在實(shí)驗(yàn)結(jié)論中。6.在兩個(gè)相同的砝碼盤內(nèi)放質(zhì)量相等的砝碼,而在兩輛小車上放質(zhì)量不

等的砝碼,使兩輛小車的質(zhì)量不等,而所受的拉力相等。仍保證砝碼盤

和盤內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和車上砝碼的總質(zhì)量,分別用天平測(cè)出

兩輛小車和車上砝碼的總質(zhì)量m1和m2,把數(shù)值記錄下來(lái)。7.讓兩輛小車同時(shí)從靜止開始運(yùn)動(dòng)。小車走過(guò)一段距離后,夾上夾子,讓4.打開夾子,讓兩輛小車同時(shí)從靜止開始運(yùn)動(dòng)。小車走過(guò)一段距離14它們同時(shí)停下來(lái)。分別用刻度尺測(cè)出兩輛小車在這一段相同時(shí)間內(nèi)通

過(guò)的位移大小x1'和x2',并記錄下來(lái)。8.分析所得到的受相同拉力作用的兩輛小車在相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)的位移

大小與質(zhì)量大小的關(guān)系,從而得到所受拉力相等的物體運(yùn)動(dòng)的加速度與

物體質(zhì)量大小的關(guān)系。并將結(jié)論記在實(shí)驗(yàn)結(jié)論中。它們同時(shí)停下來(lái)。分別用刻度尺測(cè)出兩輛小車在這一段相同時(shí)間內(nèi)通15注意事項(xiàng)1.在實(shí)驗(yàn)中,小車所受的摩擦力是造成系統(tǒng)誤差的一個(gè)重要因素。因此

利用小車重力沿斜面方向的分力平衡摩擦力。2.為使所作的a-F圖像和a-

圖像更精確,每個(gè)圖像都要求至少取5條以上的紙帶。3.改變小車的質(zhì)量或拉力的大小時(shí),改變量應(yīng)盡可能大一些,但應(yīng)滿足砝

碼盤和盤內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和車上砝碼的總質(zhì)量。一般來(lái)說(shuō),

砝碼盤和盤內(nèi)砝碼的總質(zhì)量不超過(guò)小車和車上砝碼總質(zhì)量的10%。注意事項(xiàng)16(四)探究動(dòng)能定理實(shí)驗(yàn)原理如圖,小車在橡皮筋的作用下彈出,沿木板滑行。當(dāng)我們用2條、3條…

…同樣的橡皮筋進(jìn)行第2次、第3次……實(shí)驗(yàn)時(shí),每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋拉伸

的長(zhǎng)度都保持一致,那么,第2次、第3次……實(shí)驗(yàn)中橡皮筋對(duì)小車做的

功就是第1次的2倍、3倍……如果把第1次實(shí)驗(yàn)時(shí)橡皮筋所做的功記為

W0,以后各次做的功就是2W0、3W0……(四)探究動(dòng)能定理17由于橡皮筋做功而使小車獲得的速度可以由紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)出,也

可以用其他方法測(cè)出。這樣,進(jìn)行若干次測(cè)量,就得到若干組功和速度

的數(shù)據(jù)。以橡皮筋對(duì)小車做的功為縱坐標(biāo),小車獲得的速度為橫坐標(biāo),以第1次實(shí)

驗(yàn)時(shí)的功W0為單位,作出W-v曲線即功-速度曲線。分析這條曲線,可以

得知橡皮筋對(duì)小車做的功與小車獲得的速度的定量關(guān)系。由于橡皮筋做功而使小車獲得的速度可以由紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)出,18實(shí)驗(yàn)步驟1.按圖組裝好實(shí)驗(yàn)器材,由于小車在運(yùn)動(dòng)中會(huì)受到阻力,把木板略微傾

斜,作為補(bǔ)償。2.先用一條橡皮筋進(jìn)行實(shí)驗(yàn),把橡皮筋拉伸一定長(zhǎng)度,理清紙帶,接通電

源,放開小車。3.換用紙帶,改用2條、3條……同樣的橡皮筋進(jìn)行第2次、第3次……實(shí)

驗(yàn),每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度都相同。4.由紙帶算出小車獲得的速度,把第1次實(shí)驗(yàn)獲得的速度記為v1,第2次、

第3次……記為v2、v3……5.對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行估計(jì),大致判斷兩個(gè)量可能的關(guān)系,然后以W為縱坐

標(biāo),v2(或v,v3,

)為橫坐標(biāo)作圖。注意事項(xiàng)木板的傾斜程度應(yīng)滿足重力使小車沿斜面向下的分力等于小車受到的阻力。實(shí)驗(yàn)步驟注意事項(xiàng)19(五)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)原理在只有重力做功的自由落體運(yùn)動(dòng)中,物體的重力勢(shì)能和動(dòng)能可以互相轉(zhuǎn)

化,但總的機(jī)械能守恒,利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄下物體自由下落

的高度h及計(jì)算出瞬時(shí)速度v,從而驗(yàn)證物體在自由下落過(guò)程中,重力勢(shì)

能的減少量ΔEp=mgh與物體動(dòng)能的增加量ΔEk=

mv2相等。測(cè)定某點(diǎn)瞬時(shí)速度的方法是:物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng),在某段時(shí)間的平

均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度。(五)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律20實(shí)驗(yàn)步驟1.將實(shí)驗(yàn)裝置按要求裝好,將紙帶固定在重物上,讓紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)

器。2.先用手提起紙帶,使重物靜止在靠近計(jì)時(shí)器的地方。3.接通電源,松開紙帶,讓重物自由下落,這樣計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一

系列點(diǎn)。4.重復(fù)以上步驟,多做幾次。5.從已打出的紙帶中,選出第一、二點(diǎn)間的距離接近2mm并且點(diǎn)跡清

晰的紙帶進(jìn)行測(cè)量。6.在挑選的紙帶上,記下第一點(diǎn)的位置O,并在紙帶上從任意點(diǎn)開始依次

選取幾個(gè)點(diǎn)1、2、3、4、…并量出各點(diǎn)到位置O的距離,這些距離就是實(shí)驗(yàn)步驟21物體運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)1、2、3、4、…時(shí)下落的高度h1、h2、h3、h4、…。7.利用公式v中=

分別求出物體在打下點(diǎn)2、3、4…時(shí)的瞬時(shí)速度v2、v3、v4、…。8.把得到的數(shù)據(jù)填入表格,算出重物運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)2、3、4、…時(shí)減小的重

力勢(shì)能mgh2、mgh3、mgh4、…再算出物體運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)2、3、4、…時(shí)增

加的動(dòng)能

、

、

、…若驗(yàn)證機(jī)械能守恒需比較

與mgh2、

與mgh3、

與mgh4、…結(jié)果是否一致。物體運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)1、2、3、4、…時(shí)下落的高度h1、h2、h3、22注意事項(xiàng)1.組裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí),重物與紙帶、限位孔必須在同一豎直線上,以減小摩

擦阻力。2.實(shí)驗(yàn)時(shí)必須先接通電源,讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作后才能松開紙帶讓重

物下落;3.因不需要知道動(dòng)能的具體數(shù)值,所以不需要測(cè)出重物的質(zhì)量m。(六)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)原理在一維碰撞中,測(cè)出物體的質(zhì)量m和碰撞前后物體的速度v、v',找出碰撞

前的總動(dòng)量p=m1v1+m2v2及碰撞后的總動(dòng)量p'=m1v1'+m2v2',看碰撞前后動(dòng)

量是否守恒。注意事項(xiàng)(六)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律23實(shí)驗(yàn)步驟

1.先用天平測(cè)出小球質(zhì)量m1、m2。2.在地面上鋪一張白紙,白紙上鋪放復(fù)寫紙。3.在白紙上記下重垂線所指的位置O,它表示入射小球碰前的位置。4.先不放被碰小球,讓入射小球從斜槽上同一高度處滾下,重復(fù)10次,用

圓規(guī)畫盡可能小的圓把所有的小球落點(diǎn)圈在里面。圓心就是入射小球

不碰時(shí)的落地點(diǎn)P。5.把被碰小球放在小支柱上,讓入射小球從同一高度滾下,使它們發(fā)生正

碰,重復(fù)10次,仿步驟5找出入射小球落點(diǎn)的平均位置M和被碰小球落點(diǎn)

的平均位置N。6.過(guò)O、N在紙上作一直線,取OO'=2r,O'就是被碰小球碰撞時(shí)的球心投實(shí)驗(yàn)步驟

24影位置(用刻度尺和三角板測(cè)小球直徑2r)。7.用刻度尺量出線段的長(zhǎng)度OP、OM、O'N,把兩小球的質(zhì)量和相應(yīng)的

線段長(zhǎng)度代入m1·OP=m1·OM+m2·O'N看是否成立。注意事項(xiàng)

1.碰撞的兩小球應(yīng)保證“水平”和“正碰”。2.入射小球的質(zhì)量m1大于被碰小球的質(zhì)量m2。考向突破考向一實(shí)驗(yàn)中紙帶的處理1.由紙帶判斷物體做勻變速運(yùn)動(dòng)的方法如圖所示,0、1、2、…為時(shí)間間隔相等的各計(jì)數(shù)點(diǎn),x1、x2、x3、…為相

鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離,若Δx=x2-x1=x3-x2=x4-x3=C(常量),即兩連續(xù)相等的

時(shí)間間隔內(nèi)的位移之差為恒量,則與紙帶相連的物體的運(yùn)動(dòng)為勻變速直

線運(yùn)動(dòng)。影位置(用刻度尺和三角板測(cè)小球直徑2r)。注意事項(xiàng)

252.由紙帶求物體運(yùn)動(dòng)加速度的方法(1)用“逐差法”求加速度即根據(jù)x4-x1=x5-x2=x6-x3=3aT2(T為相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔)求出a1=

、a2=

、a3=

,再算出平均值即a=

(2)用圖像法求加速度即先根據(jù)vn=

求出所選的各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度,后作出v-t圖像,圖線的斜率即物體運(yùn)動(dòng)的加速度。2.由紙帶求物體運(yùn)動(dòng)加速度的方法像,圖線的斜率即物體運(yùn)動(dòng)的加26例1某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究小車在斜面上的運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)

步驟如下:

a.安裝好實(shí)驗(yàn)器材。b.接通電源后,讓拖著紙帶的小車沿平板斜面向下運(yùn)動(dòng),重復(fù)幾次。選出

一條點(diǎn)跡比較清晰的紙帶,舍去開始密集的點(diǎn)跡,從便于測(cè)量的點(diǎn)開始,例1某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究小車在斜面上的運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)27每?jī)蓚€(gè)打點(diǎn)間隔取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),如圖中0、1、2、…、6點(diǎn)所示。c.測(cè)量1、2、3、…、6計(jì)數(shù)點(diǎn)到0計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離,分別記做:x1、x2、x3、

…、x6。d.通過(guò)測(cè)量和計(jì)算,該同學(xué)判斷出小車沿平板做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。

e.分別計(jì)算出x1、x2、x3、…、x6與對(duì)應(yīng)時(shí)間的比值

、

、

、…、

。每?jī)蓚€(gè)打點(diǎn)間隔取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),如圖中0、1、2、…、6點(diǎn)所示。28f.以

為縱坐標(biāo)、t為橫坐標(biāo),標(biāo)出

與對(duì)應(yīng)時(shí)間t的坐標(biāo)點(diǎn),畫出

-t圖線。結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟,請(qǐng)你完成下列任務(wù):①實(shí)驗(yàn)中,除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(含紙帶、復(fù)寫紙)、小車、平板、鐵架臺(tái)、導(dǎo)

線及開關(guān)外,在下面的儀器和器材中,必須使用的有

和

。(填選項(xiàng)代號(hào))A.電壓合適的50Hz交流電源B.電壓可調(diào)的直流電源C.刻度尺

D.秒表

E.天平

F.重錘②將分度值為1mm的刻度尺的0刻線與0計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)齊,0、1、2、5計(jì)數(shù)

點(diǎn)所在位置如圖所示,則x2=

cm,x5=

cm。f.以?為縱坐標(biāo)、t為橫坐標(biāo),標(biāo)出?與對(duì)應(yīng)時(shí)間t的坐標(biāo)點(diǎn),畫29

③該同學(xué)在圖中已標(biāo)出1、3、4、6計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn),請(qǐng)你在該圖中

標(biāo)出與2、5兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn),并畫出

-t圖線。

④根據(jù)

-t圖線判斷,在打0計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí),小車的速度v0=

m/s;它在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度a=

m/s2。?④根據(jù)?-t圖線判斷,在打0計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí),小車的速度v0=

30解析①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器必須與交流電源配合使用,選A。還必須使用刻度

尺測(cè)量0計(jì)數(shù)點(diǎn)與其他計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離,選C。②由圖可知x2=2.98cm,x5=13.20cm。③因t2=0.08s,

=

=37.25cm/s,故計(jì)數(shù)點(diǎn)2的坐標(biāo)為(0.08s,37.25cm),同理得計(jì)數(shù)點(diǎn)5的坐標(biāo)為(0.20s,66.00cm)。由勻加速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)

律可得

=v0+

at,故

-t圖為一條傾斜直線,如答案圖所示。④該圖像縱軸截距表示小車的速度v0=0.18m/s。斜率k=

a=2.40m/s2,所以a=4.80m/s2。解析①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器必須與交流電源配合使用,選A。還必須使用刻31答案①AC②2.98(2.97~2.99)13.20(13.19~13.21)③如圖所示

④0.18(0.16~0.20)4.80(4.50~5.10)答案①AC32考向二基本力學(xué)實(shí)驗(yàn)1.研究性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)裝置數(shù)據(jù)處理方法研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)通過(guò)紙帶數(shù)據(jù)分析運(yùn)動(dòng)

(1)利用連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之

差等于恒量進(jìn)行有關(guān)計(jì)算或判斷(2)利用平均速度法求瞬時(shí)速度(3)利用Δx=aT2(或逐差法)求a(4)利用v-t圖像求a研究平拋運(yùn)動(dòng)軌跡描繪法分析運(yùn)動(dòng)

取點(diǎn)分析法

y2-y1=gT2Δx=v0T考向二基本力學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法研究通過(guò)紙帶332.探究性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)裝置數(shù)據(jù)處理方法探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系F=kx

圖像法

探究動(dòng)能定理W=

mv2

圖像法

探究單擺運(yùn)動(dòng)T=2π

g=

圖像法:g=4π2k

2.探究性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)裝置數(shù)據(jù)處理方法探究F=kx?343.驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)3.驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)35例2一名同學(xué)用圖示裝置做“測(cè)定彈簧的勁度系數(shù)”的實(shí)驗(yàn)。

①以下是這位同學(xué)根據(jù)自己的設(shè)想擬定的實(shí)驗(yàn)步驟,請(qǐng)按合理的操作順

序?qū)⒉襟E的序號(hào)寫在橫線上

。A.以彈簧長(zhǎng)度l為橫坐標(biāo),以鉤碼質(zhì)量m為縱坐標(biāo),標(biāo)出各組數(shù)據(jù)(l,m)對(duì)

應(yīng)的點(diǎn),并用平滑的曲線連接起來(lái);B.記下彈簧下端不掛鉤碼時(shí),其下端A處指針?biāo)鶎?duì)刻度尺上的刻度l0;C.將鐵架臺(tái)固定于桌子上,將彈簧的一端系于橫梁上,在彈簧附近豎直

固定一把刻度尺;例2一名同學(xué)用圖示裝置做“測(cè)定彈簧的勁度系數(shù)”的實(shí)驗(yàn)。36D.依次在彈簧下端掛上1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)……鉤碼,待鉤碼靜止后,讀出彈

簧下端指針指示的刻度記錄在表格內(nèi),然后取下鉤碼;E.由圖像找出m-l間的函數(shù)關(guān)系,進(jìn)一步寫出彈力與彈簧長(zhǎng)度之間的關(guān)

系式(重力加速度取g=10m/s2);求出彈簧的勁度系數(shù)。②圖為根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)標(biāo)出的對(duì)應(yīng)點(diǎn),請(qǐng)作出鉤碼質(zhì)量m與彈簧長(zhǎng)度l

之間的關(guān)系圖線。D.依次在彈簧下端掛上1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)……鉤碼,待鉤碼靜止后37③寫出彈簧彈力F和彈簧長(zhǎng)度l之間關(guān)系的函數(shù)表達(dá)式:

。④此實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論是:此彈簧的勁度系數(shù)k=

N/m。

(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)⑤如果將指針分別固定在圖示A點(diǎn)上方的B處和A點(diǎn)下方的C處,作出鉤

碼質(zhì)量m和指針?biāo)鶎?duì)刻度l的關(guān)系圖像,由圖像進(jìn)一步得出的彈簧的勁度

系數(shù)kB、kC。kB、kC與k相比,可能是

。(請(qǐng)將正確選

項(xiàng)的字母填在橫線處)A.kB大于k

B.kB等于kC.kC小于k

D.kC等于k③寫出彈簧彈力F和彈簧長(zhǎng)度l之間關(guān)系的函數(shù)表達(dá)式:38解析③m-l圖線的斜率k'≈1.25kg/m,彈簧的勁度系數(shù)k=k'g,則彈簧彈

力和長(zhǎng)度l的關(guān)系F=gk'(l-l0)l0=15×10-2m,所以F=12.5(l-0.15)④k=k'g=1.25×10N/m=12.5N/m⑤指針固定在B處,測(cè)量彈簧伸長(zhǎng)量時(shí)偏小,由F=kΔl可知,k偏大,A正確,

指針固定在C處,不影響彈簧伸長(zhǎng)量的測(cè)量,k值不變,D正確。答案①CBDAE②如圖所示③F=12.5(l-0.15)

⑤AD④12.5解析③m-l圖線的斜率k'≈1.25kg/m,彈簧的勁度39例3利用如圖1所示的裝置做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)。

圖1①除了圖中所給的器材以及交流電源和導(dǎo)線外,在下列器材中,還必須

使用的兩種器材是

。A.停表B.天平(含砝碼)例3利用如圖1所示的裝置做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)。40C.彈簧測(cè)力計(jì)D.刻度尺②甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)這樣平衡摩擦力。按圖1裝置把實(shí)驗(yàn)器材安裝好,先不

掛重物,將小車放在木板上,后面固定一條紙帶,紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。

用墊塊把木板一端墊高,接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,讓小車以一定初速度沿木板

向下運(yùn)動(dòng),并不斷調(diào)節(jié)木板的傾斜度,直到小車拖動(dòng)紙帶沿木板做

運(yùn)動(dòng)。③甲同學(xué)利用v-t圖像求出每條紙帶對(duì)應(yīng)的加速度。他在處理其中一條

紙帶時(shí),求出每個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度,并將各點(diǎn)的速度都標(biāo)在了如圖2所

示的坐標(biāo)系中。請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)系中作出小車運(yùn)動(dòng)的v-t圖像,并利用圖像求

出小車此次運(yùn)動(dòng)的加速度a=

m/s2。C.彈簧測(cè)力計(jì)41

圖2④乙同學(xué)在驗(yàn)證小車加速度a與所受拉力F的關(guān)系時(shí),根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作

出的a-F圖像如圖3所示。發(fā)現(xiàn)圖線不過(guò)原點(diǎn),原因可能是

。

圖3圖342A.木板一端墊得過(guò)高B.木板一端墊得過(guò)低C.盤和砝碼的總質(zhì)量太大了D.盤和砝碼的總質(zhì)量太小了⑤丙同學(xué)作出的a-F圖像如圖4所示。發(fā)現(xiàn)圖線有一段是曲線,他認(rèn)為這

是系統(tǒng)誤差造成的。他將實(shí)驗(yàn)方法做了如下改進(jìn):他先將一些砝碼放在

小車上;之后每次從小車上取下一些砝碼移到牽引小車的盤上;重復(fù)多

次實(shí)驗(yàn),直到將砝碼全部移到盤中;根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù),繪制出小車加速度a隨著盤和盤中的砝碼所受重力F變化的關(guān)系圖線,得到的是一條過(guò)原點(diǎn)

的直線。已知盤和所有砝碼的總質(zhì)量為m,小車的質(zhì)量為M。請(qǐng)你分析

說(shuō)明圖線為直線的原因,并說(shuō)明圖線斜率的物理意義。

圖4A.木板一端墊得過(guò)高B.木板一端墊得過(guò)低隨著盤和盤中的砝43解析①天平測(cè)盤和砝碼及小車質(zhì)量,刻度尺測(cè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的長(zhǎng)度。②平衡摩擦力使小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)。③畫直線使盡可能多的點(diǎn)在線上,個(gè)別偏離直線較遠(yuǎn)的點(diǎn)舍去,求斜

率。④由圖知當(dāng)外力F=0時(shí),車有加速度,說(shuō)明平衡摩擦力過(guò)當(dāng)。⑤由mg=(M+m)a知M+m不變,a=

=

,a-F圖線為直線,其斜率為

,斜率不變。解析①天平測(cè)盤和砝碼及小車質(zhì)量,刻度尺測(cè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的長(zhǎng)度。44答案①BD②勻速直線③如圖所示0.95~1.05④A⑤見解析

答案①BD②勻速直線③如圖所示0.95~1.05④45考點(diǎn)二電學(xué)實(shí)驗(yàn)考向基礎(chǔ)一、測(cè)定金屬的電阻率實(shí)驗(yàn)原理用毫米刻度尺測(cè)一段金屬絲導(dǎo)線的長(zhǎng)度L,用螺旋測(cè)微器測(cè)導(dǎo)線的直徑

d,用伏安法測(cè)導(dǎo)線的電阻R,由R=ρ

,得ρ=

=

。實(shí)驗(yàn)步驟1.用螺旋測(cè)微器在金屬絲的三個(gè)不同位置上各測(cè)一次,取直徑d的平均

值,然后計(jì)算出金屬絲的橫截面積S。2.將金屬絲兩端固定在接線柱上懸空掛直,用毫米刻度尺測(cè)量接入電路

的金屬絲長(zhǎng)度(即有效長(zhǎng)度),反復(fù)測(cè)量三次,求出平均值L?？键c(diǎn)二電學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)步驟463.依照?qǐng)D示連好電路,并把滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)至最大。4.實(shí)驗(yàn)時(shí),讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的I和U的值,記入記錄表格

內(nèi),斷開開關(guān)S,求出電阻R的平均值。5.將測(cè)得的R、L、d值,代入電阻率計(jì)算公式ρ=

=

中,計(jì)算出金屬絲的電阻率。3.依照?qǐng)D示連好電路,并把滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)至最大。4.實(shí)驗(yàn)47注意事項(xiàng)1.本實(shí)驗(yàn)中被測(cè)金屬絲的電阻值較小,為了減小實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差,必須采

用電流表外接法。2.測(cè)量被測(cè)金屬絲的有效長(zhǎng)度,是指測(cè)量待測(cè)金屬絲接入電路的兩個(gè)端

點(diǎn)之間的長(zhǎng)度。3.在用伏安法測(cè)電阻時(shí),通過(guò)待測(cè)金屬絲的電流I應(yīng)從小到大變化且不

宜過(guò)大(電流表用0~0.6A量程),通電時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng),以免金屬絲的溫度

過(guò)高,造成其電阻率在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中增大。4.求R的平均值可用兩種方法:第一種是算出各次的測(cè)量值,再取平均值,

第二種是用U-I圖像(圖線)的斜率來(lái)求出。注意事項(xiàng)48誤差分析——誤差來(lái)源1.直徑的測(cè)量。2.長(zhǎng)度的測(cè)量。3.測(cè)量電路中電流表及電壓表對(duì)電阻測(cè)量的影響。4.通電電流的大小不同,通電時(shí)間的長(zhǎng)短不同,致使金屬絲發(fā)熱而溫度不

同,電阻率隨之變化。由于本實(shí)驗(yàn)采用電流表外接法,所以R測(cè)<R真,由ρ=

,可知ρ測(cè)<ρ真。誤差分析——誤差來(lái)源49二、描繪小燈泡的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)原理在純電阻電路中,電阻兩端的電壓與通過(guò)電阻的電流是線性關(guān)系,但在

實(shí)際電路中,由于各種因素的影響,I-U圖像不再是一條直線。讀出若干

組通過(guò)小燈泡的電流I和其兩端的電壓U的值,然后在坐標(biāo)紙上以I為縱

軸,以U為橫軸畫出I-U曲線。二、描繪小燈泡的伏安特性曲線50實(shí)驗(yàn)步驟1.適當(dāng)選擇電流表、電壓表的量程,采用電流表外接法,按圖中所示的電

路原理圖連接好實(shí)驗(yàn)電路。2.改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置,讀出幾組相應(yīng)的電流表和電壓表的示數(shù)

I和U的值,記入記錄表格內(nèi),斷開開關(guān)S。3.在坐標(biāo)紙上建立一個(gè)直角坐標(biāo)系,縱軸表示電流I,橫軸表示電壓U,將所測(cè)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn),用平滑曲線將各數(shù)據(jù)點(diǎn)連接起來(lái),便得到伏

安特性曲線。實(shí)驗(yàn)步驟所測(cè)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn),用平滑曲線將各數(shù)據(jù)點(diǎn)連接起來(lái)51注意事項(xiàng)1.因本實(shí)驗(yàn)要作出I-U圖線,要求測(cè)出幾組包括零在內(nèi)的電流、電壓值,

所以變阻器要采用分壓接法。2.本實(shí)驗(yàn)中,因被測(cè)小燈泡電阻較小,所以實(shí)驗(yàn)電路必須采用電流表外接

法。3.開關(guān)閉合前滑動(dòng)變阻器滑片移到分壓為零的一端。注意事項(xiàng)52三、測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)原理如圖所示,改變R的阻值,從電壓表和電流表中讀出幾組U、I值,利用閉

合電路歐姆定律U=E-Ir求出幾組E、r值,最后分別算出它們的平均值。用作圖法來(lái)處理數(shù)據(jù):即在坐標(biāo)紙上以I為橫坐標(biāo)、U為縱坐標(biāo),用測(cè)出

的幾組I、U值畫出U-I圖像。如圖所示,所得直線跟縱軸的交點(diǎn)即電動(dòng)

勢(shì)的值,圖線斜率的絕對(duì)值即內(nèi)阻r的值。三、測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻用作圖法來(lái)處理數(shù)據(jù):即在坐標(biāo)紙上以53實(shí)驗(yàn)步驟1.電流表用0.6A量程,電壓表用3V量程,按實(shí)驗(yàn)電路圖連接好電路。2.把滑動(dòng)變阻器的滑片移到使阻值最大的一端。3.閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電流表有明顯示數(shù),記錄一組數(shù)據(jù)

(I、U),用同樣方法測(cè)量幾組I、U值,記錄在自己設(shè)計(jì)的表格中。4.斷開開關(guān),整理好器材。5.處理數(shù)據(jù),用公式法和作圖法兩種方法求出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的值。實(shí)驗(yàn)步驟54注意事項(xiàng)1.為了使電池的路端電壓變化明顯,電池的內(nèi)阻宜大些(選用已使用過(guò)

一段時(shí)間的干電池)。2.畫出U-I圖像,要使較多的點(diǎn)落在這條直線上,不在直線上的點(diǎn)均勻分

布在直線的兩側(cè),個(gè)別偏離直線太遠(yuǎn)的點(diǎn)可舍去不考慮。這樣,就可減

小偶然誤差,提高精確度。3.計(jì)算內(nèi)阻時(shí),要在直線上任取兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的點(diǎn),用r=

計(jì)算出電源的內(nèi)阻r。誤差分析測(cè)量電路存在系統(tǒng)誤差,未考慮電壓表的分流,使得電流的測(cè)量值小于

真實(shí)值,則電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值小于真實(shí)值,內(nèi)阻的測(cè)量值小于真實(shí)值。注意事項(xiàng)誤差分析55四、練習(xí)使用多用電表實(shí)驗(yàn)原理1.測(cè)電阻的依據(jù)是閉合電路歐姆定律;測(cè)電流和電壓的依據(jù)是串聯(lián)和并

聯(lián)的特點(diǎn)及部分電路歐姆定律。2.二極管的特性是單向?qū)щ娦?當(dāng)二極管加上一定的反向電壓時(shí),它的電

阻值變得很大,就像斷開的開關(guān)一樣。實(shí)驗(yàn)步驟1.多用電表的使用(1)觀察多用電表,認(rèn)識(shí)多用電表的表盤、選擇開關(guān)及其量程。(2)測(cè)量前,檢查表頭的機(jī)械零點(diǎn),正常情況下表針應(yīng)停在左端零刻線上,

否則要用小螺絲刀輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)表盤下邊中間部位的調(diào)零螺絲,使表針指

零。四、練習(xí)使用多用電表實(shí)驗(yàn)步驟56(3)測(cè)量時(shí),把選擇開關(guān)旋到相應(yīng)的測(cè)量項(xiàng)目上。使用電壓擋時(shí),應(yīng)使多用電表同用電器并聯(lián)。測(cè)量直流電壓時(shí),還要讓

紅表筆接在用電器電勢(shì)較高的一端。使用電流擋時(shí),要使多用電表與用

電器串聯(lián),且要讓電流從紅表筆流入,從黑表筆流出。2.用多用電表探測(cè)黑箱內(nèi)的元件(1)了解二極管的導(dǎo)電特性。(2)將多用電表的選擇開關(guān)置于直流電壓擋,將兩表筆分別與黑箱上的

任意兩接線點(diǎn)連接,判斷黑箱內(nèi)有無(wú)電源。(3)將多用電表的選擇開關(guān)置于歐姆擋,將兩表筆分別與黑箱上的任意

兩接線點(diǎn)連接,讀出表的示數(shù)。將表筆反接后,根據(jù)表的示數(shù)是否變化

來(lái)判斷黑箱中是否有二極管。(3)測(cè)量時(shí),把選擇開關(guān)旋到相應(yīng)的測(cè)量項(xiàng)目上。(1)了解二極57注意事項(xiàng)1.使用多用電表前,應(yīng)觀察指針是否指在左端的零刻線上,若有偏差,應(yīng)

用螺絲刀調(diào)節(jié)多用電表中間的調(diào)零螺絲,使多用電表的指針指在左端的

零刻線處。2.測(cè)電阻時(shí),待測(cè)電阻要跟別的元件和電源斷開,不能用手接觸表筆的金

屬桿。3.合理選擇歐姆擋的量程,使指針盡量指在表盤中央位置附近。4.換用歐姆擋的另一倍率時(shí),一定要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零,才能進(jìn)行測(cè)量。5.歐姆擋讀數(shù)時(shí),應(yīng)將表針?biāo)甘緮?shù)乘選擇開關(guān)所指的倍率。6.測(cè)量完畢時(shí),要把表筆從測(cè)試孔中拔出,選擇開關(guān)應(yīng)置于交流電壓最高

擋或OFF擋,若長(zhǎng)期不用時(shí),還應(yīng)把電池取出。注意事項(xiàng)58考向突破考向一基本器材的使用1.游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法(1)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)考向突破59(2)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)測(cè)量值=固定刻度整毫米數(shù)+半毫米數(shù)+可動(dòng)刻度讀數(shù)(含估讀)×0.01

mm。說(shuō)明:若半毫米刻線未露出,則不加半毫米數(shù)。2.電流表和電壓表的使用方法和讀數(shù)規(guī)則電流表和電壓表是分別用來(lái)測(cè)量電流和電壓的儀器。電流表常用的有

0.6A和3A兩種量程,而電壓表常用的有3V和15V兩種量程。使用方

法和注意事項(xiàng)如下:(1)選擇適當(dāng)?shù)牧砍獭８鶕?jù)被測(cè)電流或電壓值的大小選擇量程,使指針

偏轉(zhuǎn)超過(guò)滿偏的2/3,至少也要超過(guò)1/3。如果量程選擇太大,指針偏轉(zhuǎn)太

小,會(huì)造成較大的測(cè)量誤差。(2)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)60(2)正確接入電路。電流表應(yīng)串聯(lián)在被測(cè)電路中,電壓表應(yīng)并聯(lián)在被測(cè)

電路中,兩種表都應(yīng)使電流從“+”接線柱流入,從“-”接線柱流出。(3)正確讀數(shù)。讀數(shù)時(shí)應(yīng)使視線垂直于刻度盤面。學(xué)生實(shí)驗(yàn)用電表的3

V和3A量程要估讀到分度值的1/10,15V量程估讀到分度值的1/5,0.6A

量程估讀到分度值的1/2。電表讀數(shù)時(shí),務(wù)必看清每大格及每小格所表

示的數(shù)值。(4)注意內(nèi)阻影響,電流表和電壓表接入電路后一方面作為儀器使用,一

方面又是接入被測(cè)電路中的一個(gè)電阻。實(shí)驗(yàn)中沒有特別要求時(shí),一般不

考慮它們的內(nèi)阻對(duì)電路的影響,但在有些測(cè)量中,不能忽視,如伏安法測(cè)

電阻等。(2)正確接入電路。電流表應(yīng)串聯(lián)在被測(cè)電路中,電壓表應(yīng)并聯(lián)在613.滑動(dòng)變阻器的兩種連接方法3.滑動(dòng)變阻器的兩種連接方法62例4某實(shí)驗(yàn)小組在“測(cè)定金屬電阻率”的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,正確操作獲得

金屬絲的直徑以及電流表、電壓表的讀數(shù)如圖所示,則它們的讀數(shù)依次

是

mm、

A、

V。解析螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)為0.5mm,可動(dòng)刻度讀數(shù)為49.9×0.0

1mm=0.499mm,金屬絲直徑為0.5mm+0.499mm=0.999mm。電流表

讀數(shù)為0.42A,電壓表讀數(shù)為2.23V。答案0.998~1.0000.422.22~2.24例4某實(shí)驗(yàn)小組在“測(cè)定金屬電阻率”的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,正確操作獲63例5圖為“測(cè)繪小燈泡伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)的實(shí)物電路圖,已知小燈

泡額定電壓為2.5V。(1)完成下列實(shí)驗(yàn)步驟:①閉合開關(guān)前,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,

;②閉合開關(guān)后,逐漸移動(dòng)變阻器的滑片,

;③斷開開關(guān)……根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在方格紙上作出小燈泡燈絲的伏安特性

曲線。(2)在虛線框中畫出與實(shí)物電路相對(duì)應(yīng)的電路圖。例5圖為“測(cè)繪小燈泡伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)的實(shí)物電路圖,已知小64解析(1)①在分壓電路中為了保護(hù)燈泡所在支路,開關(guān)閉合前,滑動(dòng)變

阻器與燈泡所在支路并聯(lián)部分的電阻為零,因此滑片應(yīng)靠近左端。②必須測(cè)多組數(shù)據(jù),并且使小燈泡兩端電壓達(dá)到額定電壓,才能測(cè)繪小

燈泡的伏安特性曲線。(2)見答案圖。解析(1)①在分壓電路中為了保護(hù)燈泡所在支路,開關(guān)閉合前,65答案(1)①使它靠近變阻器左端的接線柱②增加小燈泡兩端的電壓,記錄電流表和電壓表的多組讀數(shù),直至電壓

達(dá)到額定電壓(2)如圖所示

答案(1)①使它靠近變阻器左端的接線柱66考向二伏安法測(cè)量電阻和描繪小燈泡的伏安特性曲線1.電流表的內(nèi)外接法考向二伏安法測(cè)量電阻和描繪小燈泡的伏安特性曲線672.伏安法測(cè)電阻的電路選擇方法(1)阻值比較法:先將待測(cè)電阻的估計(jì)值與電壓表、電流表的內(nèi)阻進(jìn)行

比較,若Rx較小,宜采用電流表外接法;若Rx較大,宜采用電流表內(nèi)接法。(2)臨界值計(jì)算法:Rx<

時(shí),用電流表外接法。Rx>

時(shí),用電流表內(nèi)接法。(3)實(shí)驗(yàn)試探法:按圖接好電路,讓電壓表接線柱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;如果電流表示數(shù)有較大的變化,而電壓表示數(shù)變化不

大,可采用電流表內(nèi)接法。2.伏安法測(cè)電阻的電路選擇方法683.描繪伏安特性曲線應(yīng)注意的事項(xiàng)(1)電流表外接法:本實(shí)驗(yàn)中被測(cè)小燈泡燈絲的電阻值較小,因此測(cè)量電

路必須采用電流表外接法。(2)滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式連接本實(shí)驗(yàn)要作出I-U圖線,要求測(cè)出一組包括零在內(nèi)的電流、電壓值,故控

制電路必須采用分壓接法。(3)保護(hù)元件安全:為保護(hù)元件不被燒毀,開關(guān)閉合前變阻器滑片應(yīng)位于

有效阻值為零的一端。加在小燈泡兩端的電壓不要超過(guò)其額定電壓。3.描繪伏安特性曲線應(yīng)注意的事項(xiàng)69例6在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中,金屬絲的阻值約為5Ω,某同

學(xué)先用刻度尺測(cè)量金屬絲的長(zhǎng)度l=50.00cm,用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲

直徑時(shí),刻度位置如圖1所示,再用伏安法測(cè)出金屬絲的電阻,然后根據(jù)電

阻定律計(jì)算出該金屬材料的電阻率。

圖1①該電阻絲直徑的測(cè)量值d=

mm;例6在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中,金屬絲的阻值約為5Ω70②實(shí)驗(yàn)中能提供的器材有:A.電壓表V1(量程0~3V,內(nèi)阻約3kΩ)B.電壓表V2(量程0~15V,內(nèi)阻約15kΩ)C.電流表A1(量程0~3A,內(nèi)阻約0.01Ω)D.電流表A2(量程0~0.6A,內(nèi)阻約0.1Ω)E.滑動(dòng)變阻器R1(0~20Ω)F.滑動(dòng)變阻器R2(0~500Ω)G.電源E(電動(dòng)勢(shì)為3.0V)及開關(guān)和導(dǎo)線若干該同學(xué)從以上器材中選擇合適的器材連接好電路進(jìn)行測(cè)量,則電壓表應(yīng)

選擇

,電流表應(yīng)選擇

,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇

(選

填各器材前的字母)。要求在通過(guò)金屬絲的電流相同情況下,電源消耗②實(shí)驗(yàn)中能提供的器材有:71功率最小,并能較準(zhǔn)確地測(cè)出電阻絲的阻值,實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)選用圖

。③該同學(xué)建立U-I坐標(biāo)系,如圖2所示,圖中已標(biāo)出了與測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的

五個(gè)坐標(biāo)點(diǎn),還有一次測(cè)量的電壓表和電流表示數(shù)如圖3所示,請(qǐng)根據(jù)測(cè)

量數(shù)據(jù)將坐標(biāo)點(diǎn)補(bǔ)全,并描繪出U-I圖線。由圖線數(shù)據(jù)可計(jì)算出金屬絲

的電阻為

Ω(保留兩位有效數(shù)字)。設(shè)被測(cè)金屬絲電阻為R,則功率最小,并能較準(zhǔn)確地測(cè)出電阻絲的阻值,實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)選用圖72該金屬材料電阻率的表達(dá)式是

(用題目給出的物理量符號(hào)表

示)。圖2圖3該金屬材料電阻率的表達(dá)式是

(用題目給出的物理量73④實(shí)驗(yàn)中使用的電流表內(nèi)阻為RA,電壓表內(nèi)阻為RV,若考慮電流表和電

壓表內(nèi)阻的影響,圖2U-I圖像中圖線斜率k與該金屬材料的電阻率ρ的關(guān)

系是k=

(用題目給出的物理量符號(hào)表示)。④實(shí)驗(yàn)中使用的電流表內(nèi)阻為RA,電壓表內(nèi)阻為RV,若考慮電流74解析①固定刻度讀數(shù)為0mm,可動(dòng)刻度讀數(shù)為23.3×0.01mm=0.233

mm。②電源電動(dòng)勢(shì)為3V,電路中電流最大值約為I=

=0.6A,所以選擇電壓表V1、電流表A2。為了便于調(diào)節(jié),滑動(dòng)變阻器選擇R1。由于

>

,所以電流表采用外接法。滑動(dòng)變阻器采用限流式接法電源消耗功率小;電流表采用外接法能較準(zhǔn)

確地測(cè)出電阻絲的阻值,故實(shí)驗(yàn)電路選圖丁。③由U-I圖像斜率求出金屬絲電阻,由ρ

=R,S=

得出ρ=

。④k=

=

,R=ρ

,S=

,代入得k=

。解析①固定刻度讀數(shù)為0mm,可動(dòng)刻度讀數(shù)為23.3×0.75答案①0.233(0.231~0.235)②ADE?、廴鐖D所示5.2(5.1~5.5)

ρ=

④

答案①0.233(0.231~0.235)②ADE76考向三測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻1.伏安法考向三測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻772.一電表一電阻箱法2.一電表一電阻箱法78例7用圖甲所示的電路,測(cè)定一節(jié)舊干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。除電

池、開關(guān)和導(dǎo)線外,可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有:

甲雙量程電流表:

(量程0~0.6A,0~3A);雙量程電壓表:

(量程0~3V,0~15V);滑動(dòng)變阻器:R1(阻值范圍0~20Ω,額定電流2A)例7用圖甲所示的電路,測(cè)定一節(jié)舊干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。除電79R2(阻值范圍0~1000Ω,額定電流1A)①為了調(diào)節(jié)方便,測(cè)量精度更高,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用電流表的量程為

A,電壓表的量程為

V,應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器

(填寫滑動(dòng)

變阻器符號(hào))。②根據(jù)圖甲正確連接圖乙中的實(shí)物電路,注意閉合開關(guān)時(shí)滑動(dòng)變阻器的

滑片P應(yīng)處于正確的位置并選擇正確的電表量程進(jìn)行連線。乙R2(阻值范圍0~1000Ω,額定電流1A)乙80③通過(guò)多次測(cè)量并記錄對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)I和電壓表示數(shù)U,利用這些

數(shù)據(jù)在圖丙中畫出了U-I圖線。由圖線可以得出此干電池的電動(dòng)勢(shì)E=

V,內(nèi)阻r=

Ω。丙④引起該實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差的主要原因是

。A.電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比電源實(shí)際輸出的電流小B.電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比電源實(shí)際輸出的電流大③通過(guò)多次測(cè)量并記錄對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)I和電壓表示數(shù)U,利用這81C.電流表的分壓作用造成電壓表讀數(shù)總是比路端電壓小D.電流表的分壓作用造成電壓表讀數(shù)總是比路端電壓大⑤根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的I、U數(shù)據(jù),若令y=IU,x=I,則由計(jì)算機(jī)擬合得出的y-x

圖線應(yīng)是圖丁中的

(選填“a”、“b”或“c”),其余兩條圖

線分別是令y=IE和y=I2r得出的。根據(jù)前面測(cè)量得到的電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)

阻的值,推測(cè)圖丁中A點(diǎn)的x、y坐標(biāo)分別為

A、

W(保

留2位有效數(shù)字)。丁C.電流表的分壓作用造成電壓表讀數(shù)總是比路端電壓小82解析①1節(jié)舊干電池的電動(dòng)勢(shì)約1.5V,電壓表用0~3V量程更精確。

由圖丙可知電流表通過(guò)電流的最大值為0.5A左右,選用電流表的0~0.6

A量程更精確。干電池內(nèi)阻1~2Ω,選R1能較好地控制電路中電流變化,

而R2阻值太大,不方便控制電路。③由U=E-rI知U-I圖線的縱截距為E,即E=1.45V,斜率的絕對(duì)值表示內(nèi)

阻,r=

=

Ω=1.3Ω。④電源實(shí)際輸出電流等于通過(guò)電壓表的電流加上通過(guò)電流表的電流,即

電流表讀數(shù)比電源輸出電流小,因此選A。⑤y=IU=P外=EI-I2r=Ex-rx2,即y-x圖線是開口向下的拋物線,因此選填c。

若y=IE,則y=Ex,即a圖線。b是y=I2r圖線,即y=I2r=rx2,為開口向上的拋物線的一半。a、b圖線交點(diǎn)滿足EI=I2r,I=

=x=

A=1.1A,y=EI=1.45×1.1W=1.6W。解析①1節(jié)舊干電池的電動(dòng)勢(shì)約1.5V,電壓表用0~3V83答案①0~0.60~3

R1②如圖所示③1.451.3④A⑤c1.11.6解題關(guān)鍵

④由U=E-rI知U為路端電壓、I為通過(guò)電池內(nèi)阻r上的電

流。進(jìn)行誤差分析時(shí),我們比較U、I的測(cè)量值和真實(shí)值的差異,進(jìn)而分

析出系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因。⑤圖線問(wèn)題關(guān)鍵是弄清縱坐標(biāo)表示的物理量隨橫坐標(biāo)表示的物理量變

化的關(guān)系。y=IU表示電源的輸出功率;y=IE表示電源提供的總功率,y=I2

r表示電源由于具有內(nèi)阻而產(chǎn)生的熱功率,而對(duì)電源來(lái)說(shuō),E、r為定值,y=

IU可以表示成用E、r、I表示的表達(dá)式。A點(diǎn)即圖線a、b交點(diǎn),圖線a、b

上該點(diǎn)的橫、縱坐標(biāo)分別相同。答案①0~0.60~3

R1②如圖所示解題關(guān)鍵84考點(diǎn)三熱學(xué)和光學(xué)實(shí)驗(yàn)考向基礎(chǔ)一、油膜法估測(cè)分子的直徑實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)采用使油酸在水面形成一層單分子油膜的方法估測(cè)分子的大小。

油酸分子的直徑d=

,V是形成油膜的油酸體積,S是油膜的面積。實(shí)驗(yàn)步驟1.用稀釋的酒精溶液及清水清洗淺盤;2.利用容量瓶配制1∶500的油酸酒精溶液;3.用注射器將油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,并記下量筒內(nèi)溶液

體積為VN時(shí)滴入的滴數(shù)N;考點(diǎn)三熱學(xué)和光學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)步驟854.計(jì)算出每滴油酸酒精溶液的體積V0=

;5.向淺盤中倒入約2cm深的水,并將痱子粉均勻地撒在水面上;6.用注射器滴一滴油酸酒精溶液在水面上;7.待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后,將玻璃板放在淺盤上,并將油酸薄膜的形狀

用彩筆畫在玻璃板上;8.將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上,算出油酸薄膜的面積S;9.根據(jù)油酸酒精溶液的配制比例,算出一滴溶液中純油酸的體積V,并代

入公式d=

算出油酸薄膜的厚度,即分子的直徑。4.計(jì)算出每滴油酸酒精溶液的體積V0=?;9.根據(jù)油酸酒精溶86注意事項(xiàng)1.油酸酒精溶液配制后不要長(zhǎng)時(shí)間放置。2.滴油酸酒精溶液時(shí),注射器的針頭高出水面的高度應(yīng)在1cm之內(nèi)。3.油酸在水面擴(kuò)散后又收縮,要在穩(wěn)定后再畫輪廓。二、插針法測(cè)定玻璃磚折射率實(shí)驗(yàn)原理如圖所示,當(dāng)光線AO以一定入射角穿過(guò)兩面平行的玻璃磚時(shí),通過(guò)插針

法找出跟入射光線AO對(duì)應(yīng)的出射光線O'B,從而求出折射光線OO'和折

射角r,再根據(jù)n=sini/sinr算出玻璃的折射率。注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)原理87實(shí)驗(yàn)步驟1.把白紙鋪在木板上。2.在白紙上畫一直線aa'作為界面,過(guò)aa'上的一點(diǎn)O畫出界面的法線NN',

并畫一條線段AO作為入射光線。3.把長(zhǎng)方形玻璃磚放在白紙上,并使其長(zhǎng)邊與aa'重合,再用直尺畫出玻

璃磚的另一邊bb'。4.在線段AO上豎直地插上兩枚大頭針P1、P2。5.從玻璃磚bb'一側(cè)透過(guò)玻璃磚觀察大頭針P1、P2的像,調(diào)整視線的方向

直到P1的像被P2的像擋住。再在bb'一側(cè)插上兩枚大頭針P3、P4,使P3能

擋住P1、P2的像,P4能擋住P1、P2的像及P3本身。6.移去玻璃磚,在拔掉P1、P2、P3、P4的同時(shí)分別記下它們的位置,過(guò)P實(shí)驗(yàn)步驟883、P4作直線O'B交bb'于O'。連接O、O',OO'就是玻璃磚內(nèi)折射光線的方

向?！螦ON為入射角,∠O'ON'為折射角。7.用量角器量出入射角和折射角的度數(shù)。查出它們的正弦值,并把這些

數(shù)據(jù)記錄在表格里。8.用上述方法分別求出入射角是15°、30°、45°、60°和75°時(shí)的折射角,

查出入射角和折射角的正弦值,記錄在表格里。9.算出不同入射角時(shí)sini/sinr的值,比較一下,看它們是否接近一個(gè)常

數(shù)。求出幾次實(shí)驗(yàn)測(cè)得的sini/sinr的平均值,就是這塊玻璃磚的折射

率。3、P4作直線O'B交bb'于O'。連接O、O',OO'就是89注意事項(xiàng)1.輕拿輕放玻璃磚,手只能接觸玻璃磚的毛面或棱,不能觸摸光潔的光學(xué)

面。嚴(yán)禁把玻璃磚當(dāng)直尺用。2.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,玻璃磚在紙面上的位置放好后就不能再移動(dòng)。3.大頭針P1與P2、P3與P4的間距要適當(dāng)大些,以減小確定光路方向時(shí)出

現(xiàn)的誤差。4.實(shí)驗(yàn)時(shí)入射角不能太小(接近零度),否則會(huì)使測(cè)量誤差加大;也不能太

大(接近90°),否則會(huì)不易觀察到P1、P2的像。入射角一般在30°~60°之

間。5.本實(shí)驗(yàn)中如果采用的玻璃磚兩個(gè)界面不平行,不影響實(shí)驗(yàn)測(cè)定,因此可

采用三棱鏡、半圓形玻璃磚等,只是出射光和入射光不平行,但一樣能測(cè)出其折射率。注意事項(xiàng)測(cè)出其折射率。90三、雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)原理?yè)?jù)雙縫干涉條紋間距Δx=

λ得,波長(zhǎng)λ=

·Δx。已知雙縫間距d,再測(cè)出雙縫到屏的距離L和條紋間距Δx,就可以求得光波的波長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)步驟1.將光源和遮光筒安裝在光具座上,調(diào)整光源的位置,使光源發(fā)出的光能

平行地進(jìn)入遮光筒并照亮光屏。2.放置單縫和雙縫,使縫相互平行,調(diào)整各部件的間距,觀察白光的雙縫

干涉圖樣。3.在光源和單縫間放置濾光片,使單一顏色的光通過(guò)后觀察單色光的雙

縫干涉圖樣。三、雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)步驟914.用米尺測(cè)出雙縫到光屏的距離L,用測(cè)量頭測(cè)出相鄰的兩條亮(或暗)條

紋間的距離Δx。5.利用表達(dá)式λ=

·Δx,求單色光的波長(zhǎng)。6.換用不同顏色的濾光片,觀察干涉圖樣的異同,并求出相應(yīng)的波長(zhǎng)。4.用米尺測(cè)出雙縫到光屏的距離L,用測(cè)量頭測(cè)出相鄰的兩條亮(92注意事項(xiàng)1.放置單縫和雙縫時(shí),必須使縫平行,并且雙縫和單縫間的距離約為5~1

0cm。2.要保證光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒和光屏的中心在同一條

軸線上。3.測(cè)量頭的中心刻線要對(duì)應(yīng)著亮(或暗)條紋的中心。4.為減小實(shí)驗(yàn)誤差,先測(cè)出n條亮(或暗)條紋中心間的距離a,則相鄰兩條

亮(或暗)條紋間的距離Δx=

。注意事項(xiàng)93油酸分子直徑:d=

考向突破考向一油膜法估測(cè)分子直徑油酸分子直徑:d=??考向突破94例8利用“油膜法估測(cè)分子直徑”實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)了構(gòu)建分子模型的物理

思想,也體現(xiàn)了通過(guò)對(duì)宏觀量的測(cè)量來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)微觀量的間接測(cè)量方法。①某同學(xué)的操作步驟如下:A.取一定量的無(wú)水酒精和油酸,制成一定濃度的油酸酒精溶液;B.在量筒中滴入一滴該溶液,測(cè)出它的體積;C.在蒸發(fā)皿內(nèi)盛一定量的水,再滴入一滴油酸酒精溶液,待其散開穩(wěn)定;D.在蒸發(fā)皿上覆蓋帶方格的透明玻璃板,描出油膜形狀,算出油膜的面

積。該同學(xué)的上述實(shí)驗(yàn)步驟中有問(wèn)題的是

(填字母代號(hào))。②若該同學(xué)計(jì)算出滴在水面上油酸酒精溶液中油酸的體積為V,測(cè)得單

分子油膜的面積為S,則油酸分子的直徑D=

。例8利用“油膜法估測(cè)分子直徑”實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)了構(gòu)建分子模型的物理95解析①應(yīng)采用測(cè)量一定滴數(shù)溶液體積的方法間接測(cè)量一滴溶液的體

積,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;向蒸發(fā)皿滴入油酸酒精溶液前,需在水面上撒上一薄層

痱子粉,故C項(xiàng)錯(cuò)誤。②認(rèn)為油酸分子緊密排列,由柱體體積公式可知D=

。答案①BC②V/S解析①應(yīng)采用測(cè)量一定滴數(shù)溶液體積的方法間接測(cè)量一滴溶液的體96考向二插針法測(cè)量玻璃磚折射率如圖所示,abb'a'為兩面平行的玻璃磚,光線的入射角為θ1,折射角為θ2,根

據(jù)n=

可以計(jì)算出玻璃的折射率。

北京專用2020版高考物理大一輪復(fù)習(xí)專題十七物理實(shí)驗(yàn)課件97例9

[2015北京理綜,21(1),3分]“測(cè)定玻璃的折射率”的實(shí)驗(yàn)中,在白

紙上放好玻璃磚,aa'和bb'分別是玻璃磚與空氣的兩個(gè)界面,如圖所示。

在玻璃磚的一側(cè)插上兩枚大頭針P1和P2,用“+”表示大頭針的位置,然

后在另一側(cè)透過(guò)玻璃磚觀察,并依次插上大頭針P3和P4。在插P3和P4時(shí),

應(yīng)使

(選填選項(xiàng)前的字母)。A.P3只擋住P1的像B.P4只擋住P2的像C.P3同時(shí)擋住P1、P2的像例9

[2015北京理綜,21(1),3分]“測(cè)定玻璃98解析

P3應(yīng)同時(shí)擋住P1、P2的像,P4應(yīng)擋住P3本身和P1、P2的像,故選項(xiàng)C

正確。答案

C解析

P3應(yīng)同時(shí)擋住P1、P2的像,P4應(yīng)擋住P3本身99考向三雙縫干涉法測(cè)光的波長(zhǎng)例10某同學(xué)用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)儀測(cè)量光的波長(zhǎng),如圖甲所示。

甲①實(shí)驗(yàn)中選用的雙縫間距為d,雙縫到像屏的距離為L(zhǎng),在像屏上得到的

干涉圖樣如圖乙所示,分劃板刻線在圖乙中A、B位置時(shí),游標(biāo)卡尺的讀

數(shù)分別為x1、x2,則入射的單色光波長(zhǎng)的表達(dá)式為λ=

。②分劃板刻線在某條亮條紋位置時(shí)游標(biāo)卡尺如圖丙所示,則其讀數(shù)為

mm?？枷蛉p縫干涉法測(cè)光的波長(zhǎng)例10某同學(xué)用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)儀測(cè)100乙丙解析①由題意可知,第A條亮條紋中心和第B條亮條紋中心之間的距

離為6個(gè)條紋間距,故Δx=

,再由Δx=

λ,得λ=

。②主尺讀數(shù)為31mm,游標(biāo)尺讀數(shù)為2×0.05mm=0.10mm,因此游標(biāo)卡尺

的讀數(shù)為31mm+0.10mm=31.10mm。答案①

②31.10乙101方法技巧方法1測(cè)速度的方法方法技巧方法1測(cè)速度的方法102例1

(2017課標(biāo)Ⅱ,22,6分)某同學(xué)研究在固定斜面上運(yùn)動(dòng)物體的平均速

度、瞬時(shí)速度和加速度之間的關(guān)系。使用的器材有:斜面、滑塊、長(zhǎng)度

不同的矩形擋光片、光電計(jì)時(shí)器。

實(shí)驗(yàn)步驟如下:①如圖(a),將光電門固定在斜面下端附近;將一擋光片安裝在滑塊上,記

下?lián)豕馄岸讼鄬?duì)于斜面的位置,令滑塊從斜面上方由靜止開始下滑;例1

(2017課標(biāo)Ⅱ,22,6分)某同學(xué)研究在固定斜103②當(dāng)滑塊上的擋光片經(jīng)過(guò)光電門時(shí),用光電計(jì)時(shí)器測(cè)得光線被擋光片遮

住的時(shí)間Δt;③用Δs表示擋光片沿運(yùn)動(dòng)方向的長(zhǎng)度[如圖(b)所示],

表示滑塊在擋光片遮住光線的Δt時(shí)間內(nèi)的平均速度大小,求出

;④將另一擋光片換到滑塊上,使滑塊上的擋光片前端與①中位置相同,

令滑塊由靜止開始下滑,重復(fù)步驟②、③;⑤多次重復(fù)步驟④;⑥利用實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)作出

-Δt圖,如圖(c)所示。②當(dāng)滑塊上的擋光片經(jīng)過(guò)光電門時(shí),用光電計(jì)時(shí)器測(cè)得光線被擋光片104完成下列填空:(1)用a表示滑塊下滑的加速度大小,用vA表示擋光片前端到達(dá)光電門時(shí)

滑塊的瞬時(shí)速度大小,則

與vA、a和Δt的關(guān)系式為

=

。(2)由圖(c)可求得,vA=

cm/s,a=

cm/s2。(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)完成下列填空:效數(shù)字)105審題指導(dǎo)

在本實(shí)驗(yàn)中,每次換不同擋光片時(shí),題給條件要求下滑前,擋

光片前端相對(duì)于斜面的位置都相同,且滑塊都由靜止開始下滑,這表明

每次下滑實(shí)驗(yàn)中擋光片開始遮光時(shí)滑塊的瞬時(shí)速度都是相同的,都是

vA。因此根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,很容易可以寫出

=vA+a

。解析本題考查勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律、利用光電門測(cè)量平均速

度的實(shí)驗(yàn)方法,考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛿?shù)據(jù)處理能力。擋光片通過(guò)光電

門的平均速度

等于Δt時(shí)間段的中間時(shí)刻的速度由v=v0+at可知

=vA+a

即

=vA+

a·Δt,由圖像的截距可知vA=52.12cm/s≈52.1cm/s其斜率k=

a,故滑塊的加速度a=2k=16.3cm/s2。審題指導(dǎo)

在本實(shí)驗(yàn)中,每次換不同擋光片時(shí),題給條件要求106答案(1)vA+

Δt(2)52.116.3易錯(cuò)警示

在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中,平均速度等于這段時(shí)間內(nèi)中間時(shí)刻速

度,而不是中間位置速度,也不是擋光片末端通過(guò)光電門時(shí)的速度,因此

=vA+a

,而不是

=vA+aΔt。答案(1)vA+?Δt易錯(cuò)警示

在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中,107方法2測(cè)加速度的方法

紙帶法閃光拍照法v-t圖像法原理物體以加速度a做勻變速直線運(yùn)動(dòng),在任意相鄰相等的時(shí)間間隔(T)內(nèi)

的位移之差為一定值

由vn=

,計(jì)算出所選的各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度,作v-t圖像

①逐差法:已知連續(xù)相鄰相等時(shí)間間隔(T)內(nèi)的位移(如:s1、s2、s3、s

4、s5、s6),則a=

②隔差法:已知任意兩段相等時(shí)間(T)內(nèi)位移為sn、sm,則a=

取v-t圖像相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)算出斜

率,即加速度方法2測(cè)加速度的方法紙帶法閃光拍照法v-t圖像法原理物體108例2某同學(xué)用圖所示裝置測(cè)量重力加速度g,所用交流電頻率為50

Hz。在所選紙帶上取某點(diǎn)為0號(hào)計(jì)數(shù)點(diǎn),然后每3個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),所

有測(cè)量數(shù)據(jù)及其標(biāo)記符號(hào)如圖所示。例2某同學(xué)用圖所示裝置測(cè)量重力加速度g,所用交流電頻率為5109

該同學(xué)用兩種方法處理數(shù)據(jù)(T為相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔)。方法A:由g1=

,g2=

…

g5=

,取平均值

=8.667m/s2;方法B:由g1=

,g2=

,g3=

,取平均值

=8.673m/s2。從數(shù)據(jù)處理方法看,在x1、x2、x3、x4、x5、x6中,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果起作用的,方

法A中有

;方法B中有

。因此,選擇方法

(填“A”或“B”)更合理,這樣可以減少實(shí)驗(yàn)的

(填“系統(tǒng)”或“偶然”)誤差。本實(shí)驗(yàn)誤差的主要來(lái)源有

(試舉出兩條)。解題導(dǎo)引?的

(填“系統(tǒng)”或“偶然”)誤差。本實(shí)驗(yàn)誤差的110解析方法A的實(shí)質(zhì):

=

/5=

方法B的實(shí)質(zhì):

=

/3=

故方法A中2個(gè)數(shù)據(jù)起作用,方法B中6個(gè)數(shù)據(jù)起作用。答案

x1、x6或37.5mm、193.5mm

x1、x2、x3、x4、x5、x6或37.5

mm、69.0mm、100.5mm、131.5mm、163.0mm、193.5mm

B偶

然阻力(空氣阻力、振動(dòng)的阻力、限位孔的阻力、復(fù)寫紙的阻力等),

交流電頻率波動(dòng),長(zhǎng)度測(cè)量,數(shù)據(jù)處理方法等解析方法A的實(shí)質(zhì):答案

x1、x6或37.5mm、111方法3替代法和互測(cè)法測(cè)量電阻的阻值1.替代法測(cè)量電阻的阻值實(shí)驗(yàn)原理(如圖):實(shí)驗(yàn)步驟:S先與2接,記錄○A的示數(shù),再與1接,調(diào)R值使○A示數(shù)與原值

相等,則Rx=R。2.互測(cè)法測(cè)量電表內(nèi)阻(1)電流表、電壓表各一只,可以測(cè)量它們的內(nèi)阻;方法3替代法和互測(cè)法測(cè)量電阻的阻值實(shí)驗(yàn)步驟:S先與2接,記112

原理:RA1=

,RV2=

(2)兩只同種電表,若知道一只的內(nèi)阻,就可以測(cè)另一只的內(nèi)阻:

原理:RA2=

,RV2=

(3)兩只同種電表內(nèi)阻都未知,則需要一只電阻箱才能測(cè)定電表的內(nèi)阻:

113

原理:RA1=

,RV1=

114例3從表中選出適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)器材,設(shè)計(jì)一電路來(lái)測(cè)量電流表A1的內(nèi)阻r1,要求方法簡(jiǎn)捷,有盡可能高的測(cè)量精度,并能測(cè)得多組數(shù)據(jù)。(1)畫出電路圖,標(biāo)明所用器材的代號(hào)。(2)若選測(cè)量數(shù)據(jù)中的一組來(lái)計(jì)算r1,則表達(dá)式為

;說(shuō)明式中

各符號(hào)的意義

。器材(代號(hào))規(guī)格電流表(A1)電流表(A2)電壓表(V)電阻(R1)滑動(dòng)變阻器(R2)電池(E)開關(guān)(S)導(dǎo)線若干量程10mA,內(nèi)阻r1待測(cè)(約40Ω)量程500μA,內(nèi)阻r2=750Ω量程10V,內(nèi)阻r3=10kΩ阻值約100Ω,作保護(hù)電阻用總阻值約50Ω電動(dòng)勢(shì)1.5V,內(nèi)阻很小例3從表中選出適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)器材,設(shè)計(jì)一電路來(lái)測(cè)量電流表A1的115解析(1)①若應(yīng)用

組合,A1滿偏電壓為U1g=I1gr1=0.4V,取10V電壓表不適合;若應(yīng)用

組合,A2滿偏電壓為U2g