高考實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)

高中物理實(shí)驗(yàn)綜合復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)儀器的選擇

儀器的選擇首先應(yīng)考慮安全因素，其次是誤差因素，安全因素應(yīng)考慮各電表的讀數(shù)不能超過量程，電阻類元件的電流不能超過其最大允許電流等。誤差因素一般應(yīng)要求各電表的實(shí)際讀數(shù)不小于量程的1/3。

滑動(dòng)變阻器分壓與限流接法的選擇

從減少電能損耗的角度考慮，通常變阻器應(yīng)選用限流接法，但在下列三種情況下，必須選擇分壓器連接方式。①若采用限流電路，電路中的最小電流仍超過用電器的額定電流時(shí)，必須選用分壓電路。②當(dāng)用電器電阻遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器全值電阻，且實(shí)驗(yàn)要求的電壓變化范圍較大（或要求測(cè)量多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)）時(shí)，必須選用分壓電路。③要求回路中某部分電路的電壓從零開始可連續(xù)變化時(shí)須選用分壓電路。

某學(xué)生為了測(cè)量一物體的質(zhì)量，找到一個(gè)力電轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器的輸出電壓正比于受壓面的壓力（比例系數(shù)為K），如圖所示。測(cè)量時(shí)先調(diào)節(jié)輸入端的電壓，使轉(zhuǎn)換器空載時(shí)的輸出電壓為0；而后在其受壓面上放一物體，即可測(cè)得與物體質(zhì)量成正比的輸出電壓U。現(xiàn)有下列器材：力電轉(zhuǎn)換器、質(zhì)量為M的砝碼、電壓表、滑動(dòng)變阻器、干電池各一個(gè)，電鍵和導(dǎo)線若干，待測(cè)物體（可置于力電轉(zhuǎn)換器的受壓面上）。請(qǐng)完成對(duì)該物體質(zhì)量的測(cè)量。（1）設(shè)計(jì)一個(gè)電路，要求力電轉(zhuǎn)換器的輸入電壓可調(diào)，并且使電壓的調(diào)節(jié)范圍盡可能大，在方框中畫出完整的測(cè)量電路。（2）簡(jiǎn)要說明測(cè)量步驟，求出比例系數(shù)

K，并測(cè)出待測(cè)物體的質(zhì)量M力電轉(zhuǎn)換器受力面例一 輸入輸出+_+_

這里是一個(gè)力電綜合的實(shí)驗(yàn)題，要求設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量電路來測(cè)定物體的質(zhì)量。由題意知，力電轉(zhuǎn)換器的輸出電壓U正比于受壓面的壓力。即U=KF，而受壓面的壓力F在數(shù)值上等于物體的重力，這樣根據(jù)測(cè)出的電壓表的電壓值便可間接測(cè)出物體的質(zhì)量。分析受力面力電轉(zhuǎn)換器輸入+_輸出VK（1）要求力電轉(zhuǎn)換器的輸入電壓可調(diào)，并且使電壓的調(diào)節(jié)范圍盡可能大變阻器分壓電路（2）測(cè)量步驟①調(diào)節(jié)

滑動(dòng)變阻器,使轉(zhuǎn)換器的輸出電壓為0②將砝碼m0放在轉(zhuǎn)換器上,記下輸出電壓U0,則U0=km0g,解得K=U0/m0g③將待測(cè)物體放在轉(zhuǎn)換器上,記下輸出電壓U,測(cè)得U=kmg,代入k值得m=Um0/U0例二

某電壓表的內(nèi)阻在20千歐～50千歐之間，現(xiàn)要測(cè)量其內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室提供下列可選用的器材:待測(cè)電壓表V（量程3V），電流表A1（量程200微安），電流表A２（量程３毫安），電流表A３（量程０．６安），滑動(dòng)變阻器Ｒ（最大值１千歐），電源Ｅ（電動(dòng)勢(shì)４Ｖ），電鍵Ｋ。畫出實(shí)驗(yàn)電路圖要求多次測(cè)量數(shù)據(jù)，減小誤差A(yù)表，Ｖ表：串聯(lián)？并聯(lián)？變阻器怎么連接？ＡＶA1例三Ｒ１Ｒ２Ｓ１Ｓ２Ｇ

如圖所示為測(cè)定電流表內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)電路圖，電流表內(nèi)電阻約在100Ω左右，滿偏電流為500μA，用6V電池作電源。⑴實(shí)驗(yàn)室中配有的可變電阻為：A電阻箱（0－10Ω）B電阻箱（0－9999Ω）C電阻箱（0－200Ω）D電阻箱（0－20KΩ）（1）在上述幾種的可變電阻中，電路圖中R1應(yīng)選用_________,R2應(yīng)選用___________(填代號(hào))⑵某學(xué)生進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)步驟如下：A

先將R2的阻值調(diào)至最大，合上S2，調(diào)節(jié)R2的阻值使電流表的指針達(dá)到滿刻度。B

合上S1，調(diào)節(jié)R1和R2的值，使電流表的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半.C

記下R1

的阻值。指出上述實(shí)驗(yàn)中有哪些錯(cuò)誤。⑶如果按正確實(shí)驗(yàn)步驟測(cè)得R1的值為100Ω，已知電流表的滿偏電流為500μA，現(xiàn)要將它改裝成量程為2V的電壓表則應(yīng)串聯(lián)的分壓電阻為____________ΩCD合上S1后不能再調(diào)的阻值3900例四ＡＡ*sR1R2

實(shí)驗(yàn)室中現(xiàn)有器材如實(shí)物圖所示，有：電池E、電動(dòng)勢(shì)約10V，電阻約1Ω；電流表A1，量程10A，內(nèi)阻γ1，約為0.2Ω；電流表A2，量程300mA，內(nèi)阻γ2約為5Ω；電流表A3，量程250mA，內(nèi)阻γ3約為5Ω；電阻箱R1，最大阻值999。9Ω，阻值最小改變量為0.1Ω滑動(dòng)變阻器R2，最大阻值100Ω；開關(guān)S，導(dǎo)線若干。

要求用圖所示的電路測(cè)定圖中電流表A的內(nèi)阻⑴在所給的三個(gè)電流表中，哪幾個(gè)可用此電路精確測(cè)出其電阻？﹍﹍A2，A3[2]你要讀的物理量是_________。用這個(gè)物理量表示待測(cè)內(nèi)阻的計(jì)算公式是_________。設(shè):A2、A3兩電流表的讀數(shù)為I2、I3，電阻箱R1的阻值為Rx,則待測(cè)內(nèi)阻的計(jì)算公式為

I.2`I3`RXr3=(I2—I3)Rx/I3分析:①將電壓表（V）與電流表（A1）并聯(lián)，測(cè)出電流表（A1）的電壓U和電流I1，由公式r1＝U／I1,便可求出r1

但被測(cè)電流表（A1）能承受的電壓為0－0.4V，而電路中電壓表（V）的量程為10V，故電壓表的讀數(shù)誤差較大；從精度要求這個(gè)角度來看，此法不甚理想。②設(shè)計(jì)電路的基本方法是首先選擇電路，然后再考慮電路的連接，為了測(cè)得電流表A1的內(nèi)阻，似乎必須選用電流表A2和電壓表V，如果選用了電壓表V，由于電動(dòng)勢(shì)為1.5V，而電壓表V的量程為10V，則電壓表上最大讀數(shù)為U=Er1/(R1+r1)=1.5×40/(40+100)=0.43V這樣，電壓表上讀數(shù)很小，誤差偏大例五

從表中選出適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)一電路來測(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)量精確度，并能測(cè)得多組數(shù)據(jù)。⑴畫出電路圖，標(biāo)明所用器材⑵若選測(cè)量數(shù)據(jù)中的一組來計(jì)算r1，則所用的表達(dá)式為r1＝_________，式中各符號(hào)的意義是________

器材規(guī)格電流表A1量程10mA,內(nèi)阻r1，待測(cè)（約40Ω）電流表A2500μA，內(nèi)阻r2＝750Ω電壓表V10V，內(nèi)阻r3＝10kΩ電阻R1100Ω，作保護(hù)電阻用滑動(dòng)變阻器R2總阻值約50Ω電池E電動(dòng)勢(shì)1.5V,內(nèi)阻很小電鍵K、導(dǎo)線

A1A2R1EKR2

采用比較法測(cè)量電路將電流表（A1）和電流表（A2）并聯(lián)，由于并聯(lián)電路電壓相等，即I1r1＝I2r2由此可以求得：r1=I2r2/I1式中，I1、I2分別為電流表A1、A2

讀數(shù)，r1、r2分別為A1和A2的內(nèi)阻。這個(gè)設(shè)計(jì)可以使兩個(gè)電流表的讀數(shù)同時(shí)接近滿刻度，以滿足實(shí)驗(yàn)對(duì)精確度的要求。正確方法例六

一小燈泡額定電壓為6V，額定功率約為2W－2.5W之間，現(xiàn)有下列器材：A直流電源（E＝6V，內(nèi)阻不計(jì)）一只B直流電源（E＝12V，內(nèi)阻不計(jì)）一只C電壓表（0－10V，內(nèi)阻20kΩ）一只D電流表（0－2A，內(nèi)阻0.5Ω）一只E電流表（0－0.5A，內(nèi)阻2Ω）一只F滑動(dòng)變阻器（0－20Ω）一只G開關(guān)一只，導(dǎo)線若干現(xiàn)要求利用上述器材盡量準(zhǔn)確地測(cè)出燈泡的額定功率和各種電壓下的實(shí)際功率。⑴電源應(yīng)選用＿＿＿＿＿＿，電流表應(yīng)用___________。⑵按實(shí)驗(yàn)需要用導(dǎo)線將各個(gè)器件連接起來____________________________

㈠①因小燈泡的額定電壓為6V，再考慮到電流表的分壓作用，為了達(dá)到燈泡的額定電壓6V，應(yīng)選用電動(dòng)勢(shì)E＝12V的電源B電壓表的量程為10V，已滿足需要。②選擇電流表，可估算通過小燈泡的最大電流值。小燈泡的額定功率為2.5W,則

Imax=P/U0＝2.5/6＝0.42

因此，選用表E（0－0.5A）較為合適

㈡元器件選定以后，為選擇電路的連接方式，可先估算的電阻：即小燈泡正常工作時(shí)的最大電阻值約18Ω，而電流表內(nèi)阻為2Ω，電壓表內(nèi)阻為20KΩ，為提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確度，應(yīng)采用外接法。最后確定沒動(dòng)變阻器的連接方式。由于小燈泡的電阻有可能達(dá)到18Ω，此值與沒動(dòng)變阻器的總阻值相當(dāng)，若采用限流電路，其分壓能力很弱，限制了小燈泡兩端電壓的變化范圍，很難做到測(cè)定各種電壓下的實(shí)際功率，因此應(yīng)采用分壓電路。點(diǎn)評(píng)如果只是要求準(zhǔn)確測(cè)定額定功率，電路也可接成限流電路，因?yàn)樵谶@種情況下，在滑線變阻器的總阻值范圍內(nèi)，也可以使小燈泡的電壓達(dá)到6V

例七

現(xiàn)有器材：電壓表V1（量程3V，內(nèi)阻約幾千歐），電壓表V2（量程15V，內(nèi)阻約幾十千歐），定值電阻R1（3.0kΩ），滑動(dòng)變阻器R（0-1750Ω），直流電源（約6V，內(nèi)阻不計(jì)），開關(guān)，導(dǎo)線若干。要求利用這些器材測(cè)量電壓表V1的內(nèi)阻值。（1）畫出實(shí)驗(yàn)電路圖（2）用已知量和直接測(cè)量得量表示的電壓表V1內(nèi)阻的表達(dá)式為r=式中各直接測(cè)得量的意義是：U1R1/(U2－U1)U1-----電壓表V1的讀數(shù)U2-----電壓表V2的讀數(shù)V2V1R1A.B兩滑塊在同一光滑的水平直道軌上相對(duì)運(yùn)動(dòng)發(fā)生碰撞（碰撞時(shí)間極短），用閃光照相，閃光4次攝得的閃光照片如圖所示。已知閃光的時(shí)間間隔為Δt，而閃光本身持續(xù)時(shí)間極短，在這4次閃光的瞬間，A.B兩滑塊均在0-80cm刻度范圍內(nèi)，且第一次閃光時(shí)，滑塊A恰好通過，x=55cm處，滑塊B恰好通過x=70cm處。問:（1）碰撞發(fā)生在何處；（2）碰撞發(fā)生在第一次閃光后多少時(shí)間？（3）兩滑塊質(zhì)量之比mA=mB等于多少？例八X/cm01020304050607080BAAAAB（1）由圖可知，碰后B靜止，故碰撞發(fā)生在x=60cm處(2)碰后A向左勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)速度為vA’

，則vA’

Δt=20，碰后到第二次閃光時(shí)，A向左運(yùn)動(dòng)10cm，設(shè)歷時(shí)為t，則vA’

t=10，設(shè)碰撞發(fā)生在第一次閃光后tx，有tx+t=Δt,tx=

Δt/2(3)設(shè)向右為正，則碰前：A的速度vA=5/（Δt/2）

B的速度VB=-10/（Δt/2）分析

碰后：A的速度vA’

=-10/（Δt/2）B的速度VB’

=0由動(dòng)量守恒：mAvA+mBvB=mAvA’

+mBvBmA/mB=2/3例九

在“雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量頭如圖所示，調(diào)節(jié)分劃板的位置，使分劃板中心刻對(duì)齊某亮條紋的中心，此時(shí)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為________mm。轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分劃線向一側(cè)移動(dòng)，到另一條亮條紋的中心位置，由螺旋測(cè)微器再讀出一讀數(shù)。若實(shí)驗(yàn)測(cè)得4條亮條紋中心間的距離Δx＝0.960mm，已知雙縫間距d＝1.5mm,雙縫到屏的距離L＝1.00m，則對(duì)應(yīng)的光波波長(zhǎng)為λ＝_________nm.10151.130480λ＝dΔx1/L=480nm.Δx1=Δx/(4﹣1)0例十某同學(xué)設(shè)計(jì)了用如圖所示電路測(cè)量量程為1V的電壓表的內(nèi)阻RV（RV在800－900Ω之間）。實(shí)驗(yàn)方法和步驟是：①

斷開開關(guān)S，按圖甲連接好電路；②把滑動(dòng)變阻器的觸頭P滑到b端③將電阻