2021年高考物理總復習：物理試驗一

1.中學物理實驗分類1.長度的測量1.中學物理實驗分類1.長度的測量.探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系.驗證動量守恒定律.驗證機械能守恒定律.用油膜法估測分子的太小.傳威器的簡單應用.測定玻璃的折射率2021年高考物理總復習：物理實驗（一）復習要點針對物理實驗中的基礎(chǔ)知識做一點理性的分析。二、難點剖析2.研究勻變速直線運動4.驗證力的平行四邊形定則6.研究平拋特體的運動8.用單擺測定量力的速度10.用描跡法畫出電場中平面上的等勢線11.測定金屬的電阻率（同時練習使用螺旋測微器）12.描繪小電珠的伏安特性曲線13.把電流表改裝為電壓表 14.用電流表和電壓表測電池的電動勢和內(nèi)電阻15.用多用電表探索黑箱內(nèi)的電學元件 16.練習使用示波器19.用雙縫干涉測光的波長上述實驗可粗略分為如下幾種類型：驗證性實驗如（4）、（5）、（7）等3個實驗;測量性實驗如（1）、（8）、（9）、（11）、（14）、（18）、（19）等7個實驗;研究性實驗如（2）、（3）、（6）、（15）等4個實驗;其他類型如（10）、（12）、（13）、（16）、（17）等5個實驗。.中學物理實驗中常有儀器《考試說明》中要求學生會正確使用上述17個實驗中所用過的儀器，這些儀器主要指：刻度盡、游標卡盡、螺旋測微器、天平、停表或打計時器、彈簧秤、溫度表、電流表、電壓表、多用電表、示波器滑動變阻器、電阻箱等。.物理實驗的常規(guī)要求（1）實驗前：應明確實驗目的，弄懂實驗原理，了解實驗方法，并在此基礎(chǔ)上能做到正確地選擇實驗儀器，合理地安排實驗步驟，細致地考慮到實驗過程加的注意事項，為實驗過程中應付突發(fā)性事件做好精神準備。（2）實驗中：正確地操作和使用儀器，按規(guī)則要求獲取數(shù)據(jù)，并掌握正確分析和處理數(shù)據(jù)的方法，進而通過對數(shù)據(jù)的分析、處理而得出實驗結(jié)論，同時還須對實驗誤差作出正確的分析。（3）實驗后：除應整理好儀器外還應完成實驗報告，而一份完整的實驗報告一般應包括實驗名稱、目的、原理、儀器、步驟、數(shù)據(jù)及處理、結(jié)論、誤差分析以及實驗時間、地點、人員等方面的內(nèi)容。.誤差和有效數(shù)字（1）關(guān)于誤差的幾個基本問題誤差定義：測量值與真實值之間的差異誤差公理：一切測量（實驗）結(jié)果都具有誤差誤差分類：按來源可分為系統(tǒng)誤差和偶然誤差兩大類，前者一般出自于實驗原理的不完善，實驗方法的不周密和實驗儀器的不精確;后者則出自于實驗者本身及一些偶然因素。誤差特征：系統(tǒng)誤差的特征是其測量值偏離真實值的方向是確定的;而偶然誤差其測量值偏離真實值的方向則不確定，正因為如此，”多次測量取平均值”才成為減小偶然誤差的一種切實可行的方法。第1頁共6頁誤差表示：通常有如下兩種表示方法絕對誤差=|測量值-真實值|相對誤差二絕對誤差,真實值應該明確的是：真實值一般是以多次測量的平均值代替（2）關(guān)于有效數(shù)字所謂有效數(shù)字，指的是帶有一位不可靠數(shù)字的探測似數(shù)字，而這位不可靠數(shù)字往往是產(chǎn)生于測量時的“估讀”。有效數(shù)字的位數(shù)：從數(shù)字左邊第一位不為零的數(shù)字算起。三、典型例題例1.在下列長度的測量數(shù)據(jù)中，其有效數(shù)字的位數(shù)分別是幾位：1.2cm;3.20mm;4.0x10-3*5.080m;0.002m。分析：注意到有效數(shù)字的位數(shù)是從左邊第一個不為需的數(shù)字算起的，不難得到解答：1.2cm-----2位；TOC\o"1-5"\h\z3.20mm 3位；4.0x10-3m 2位；5.080m 4位；0.002m 1位；例2.在“驗證動量守恒定律”實驗中，入射小球在斜槽上釋放點的高低直接影響實驗的準確性，下列說法中正確的是（）A.釋放點越低，小球受阻力小，入射小球速度小，誤差小B.釋放點越低，兩球碰后飛行的水平位移小，測此水平位移時相對誤差小，所測速度準，誤差小C.釋放點越高，兩球相碰時相互作用力大，小支柱對被碰小球的阻力的影響小，誤差小D.釋放點越高，兩球相碰時相互作用力大，小支柱對被碰小球的阻力小，誤差小分析：分析實驗誤差，必須了解誤差產(chǎn)生的原因，在此基礎(chǔ)上便不難尋找減小誤差的方法了。解答：兩球相碰時小支柱對被碰小球的阻力是引起該實驗誤差的原因之一，但對于確定的實驗裝置來說，該阻力的大小是確定的，只是當入射小球釋放點高時，兩球相碰時相對速度大，相互作用力大，相比而言盡管阻力大小確定，但其沖量小，因而對實驗的影響小，誤差小，所以應選C例3.在做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗時，所需的實驗器材除了方木板，紙、圖釘細繩套、橡皮條、鉛筆、刻度尺外，還常要 。分析：要求了解實驗設(shè)備的配置。解答：由于實驗中需要同時測定兩個拉力的大小，所以需要兩只彈簧秤，另外由于作圖的需要，還應配備一副三角板。例4.在“驗證機械能守恒定律”實驗中，打點計時器所用電源頻率為50Hz，當?shù)刂亓铀俚闹禐?.80m/sZ若所用生物的質(zhì)量為1.00kg，甲、乙、丙三學生分別用同一裝置打出三條紙帶，量出各紙帶上第一、二兩點間的距離分別為0.10cm0、019cm和0.25cm，可看出其中肯定有一個學生在操作上有錯誤，錯誤是 。若按實驗要求正確地選出紙帶進行測量，量得連續(xù)三點A、B、C到第一個點的距離分別為15.55cm、19.20cm、23.23cm。當打點計時器打B點時，重物的重力勢能減少量為 J，生物的動能為—J。（保留3位有效數(shù)字）分析：注意到該實驗的操作步驟中要求“先接通電源，待打點穩(wěn)定后再松開紙帶;‘這就保證打出的紙帶第一、二兩點間的距離不會超過h=1gAT2=1x9.80x0.022m=0.196cm0 2 2解答：丙的操作有錯誤，其錯誤是先放開紙帶后接通電源。由于h=0.192m，則重物的重力勢能減少量為AEP=mgh=1x9.8x0.192J=1.88J;打B點時的速度v二在二°.2323一15.55m/s=1.92m/s2T 2x0.02重物的動能AF火=1mv2=1x1x1.922J=1.84J例5.在“用單擺測定重力加速度”的實驗中，用刻度尺量出懸點到小球的距離96.60cm,用卡尺量很小球直徑是5.260cm，測量周期有3次，每次是在擺球通過最低點時，按下秒表開始計時，同時將此次通過最低點作為第一次，接著一直數(shù)到計時終止，結(jié)果如下表第2頁共6頁

數(shù)的次數(shù) 61 81 71 時間（s） 60.40 79.80 70.60一這個單擺振動周期的測定值是 s,當?shù)刂亓铀俣鹊闹凳?m/s2（取3位有效數(shù)字）。分析：注意到計算擺球到達最低點的次數(shù)對確定單擺周期的影響。解答：由題可知單擺的周期T=60.40s=2.013s1 (61-1)/2T=79.80s=1.995s2 (81-1)/2T=70.60s=2.017s3 (71-1)/2T+T+T八…則周期T=一=2.01s擺長l=l'+-=(0.966+1±X0.0526)m4冗4冗21故重力加速度g=萬丁4x3.142x0.9923 m/s2=9.69m/s22.012例6：在用單擺測定重力加速度的實驗中，某同學做實驗時，測得擺球的直徑為16.0mm，用米尺量擺長，結(jié)果如圖26-1，所示，測量單擺完成40次全振動的時間和秒表讀數(shù)如圖26-2,所示，由此可計算出當?shù)氐闹亓铀俣?m/s2(保留三位有效數(shù)字)。圖26—1 圖圖26—1 圖26—2解答：g=9.76m/s2，由題線長l'=l'+—=(0.982+0.008)m=0.990m,_t80 -周期T=-=s=2.00s故當?shù)刂亓觧404n21 4x3.142x0.99,速度g= = m/s2=9.76m/s2T2 2.002單元練習.游標卡尺的螺旋測微器的讀數(shù)練習：讀出圖26-3所示的各圖中的示數(shù)，并填在相應的橫線上。1I1ILLI1III■11111■IIgm工 1I1ILLI1III■11111■IIgmIII??I?IIII.???>?■■■■?as10 cm -zJ

_ ] 」J4111' Dirrt第3頁共6頁

圖26—3.做“驗證力的平行四邊形定則”實驗時，下列主要應進行的步聚的合理順序是—。A.把木板平放在桌上，再用圖釘把白紙釘在木板上B.只用一只彈簧秤通過線把橡皮條拉到O點，記下彈簧秤讀數(shù)和線的方向，按比例作出此力F'的圖示C.記下兩個彈簧秤讀數(shù)，描下兩個線套和橡皮條的方向以及結(jié)點的位置D.比較F和F'的大小和方向是相同E.用圖釘把橡皮條的一端固定于板上A點，而在其另一端拴兩個線套F用兩個彈簧秤分別拴住兩上線套并互成角度地拉橡皮條使之伸長，讓結(jié)點到達某一位置OG.按比例作出兩個力F1、F2為鄰邊作平行四邊形，過O點作出對角線表示其合力F.在測定勻變速直線運動的加速度的實驗中，計時器所用電源的頻率為50Hz,隨小車一起做勻加速直線運動的紙帶上記錄下0、1、2、3、4、5等一些計數(shù)點，如圖26-4所示，每相鄰的兩計數(shù)點之間，都有四個點未畫出，那么從0到3經(jīng)歷的時間是 。用米尺量出0到1、2、3、4、5的距離分別是2.78cm,6.77cm、1196cm、18.36cm、25.97cm,則小車在經(jīng)歷計數(shù)點3時的速度大小是 m/s.<9」 ?圖26—4.在研究“平拋物體運動”的實驗中，小球做平拋運動的坐標原點應是（設(shè)小球半徑為r）（）。A.斜槽口末端O點B.小球在槽口時球心在釘有白紙的木板上的水平投影點C.小球在槽口時球心在水平地在上的投影點D.槽口O點正前方r處圖26—5.在“研究平拋物體運動”的實驗前，對器材進行調(diào)整的主要要求是：（1）斜槽末端的。（圖26—5.在“研究平拋物體運動”實驗中，某同學只記錄了A、B、C三點，各點的坐標如圖26-5所示，則物體運動的初速度為 1m/s,開始平拋的初始位置的坐標為（單位為cm）。.某同學在做驗證動量守恒定律的實驗時，測量了下面幾個長度，你認為其中必須測量是（）A.斜槽軌道上小球滾動過程中的高度差.桌面離地面的高度C.小球飛離后的水平距離D.兩小球的直徑.A、B兩滑塊在同一光滑的水平直導軌上相向運動發(fā)生碰撞（碰撞時間極短）。用閃光照相，閃光4次攝得的閃光照片如圖26-6所示，已知閃光的時間間隔為t,而閃光本身持續(xù)時間極短，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，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間？mA（3）兩滑塊的質(zhì)量之比 等于多少？mg圖26 6.用落體法驗證機械能守恒定律，關(guān)于實驗誤差的下列說法正確的是（）A.重錘質(zhì)量稱量不準會造成較大誤差重錘質(zhì)量選用大些有利于減少誤差C.重錘質(zhì)量選用小些有利于減小誤差D.釋放紙帶與接通電源開始打點不同步，會造成較大誤差.為進行“驗證機械能守恒定律”的實驗，有下列器材可供選擇：鐵架臺、打點計時器、復寫紙、紙帶、低壓直流電源、天平、停表、導線、開關(guān)，其中不必要的器材是 ，缺少的器材是 。.用單擺測定重力加速度時，某同學測得的數(shù)值大于當?shù)刂亓铀俣鹊恼鎸嵵?，引起這一誤差的可能原因是（）A.擺球在水平面內(nèi)做圓周運動B.測量擺長時，漏測擺球直徑C.測量周期時，當擺球通過平衡位置時啟動停表，并數(shù)“1”，到第30次通過平衡位置時制動停表，讀出經(jīng)歷時間t，得周期T=t/30，來進行計算D.單擺的最大擺角遠大于50.12.對“驗證機械能守恒定律”的實驗步驟安排如下，其中有些是必要的，有些是錯誤的，根據(jù)實驗的原理和目的，請選出必要的步聚，按正確的操作程序把它們前面的字母填在括號里（）A.用天平稱出重錘的質(zhì)量B.把紙帶固定在重錘上，并把紙帶穿過打點計時器，然后提升到一定高度C.拆掉導線，整理儀器D.斷開電源，調(diào)換紙帶，重做兩次E.用秒表測出垂錘下落的時間F.在三條紙帶中選出合適的一條，用刻度尺測