實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新思維

實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新思維第一頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期二0312334356378394110431214451647184920512253242655572859012678910113451213143分41秒1第二頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期二例題一用游標(biāo)為50分度的卡尺（測量值可準(zhǔn)確到0.02mm）測定某圓筒的內(nèi)徑時(shí)，卡尺上的示數(shù)如圖，可讀出圓筒的內(nèi)徑是

mm。

主尺讀數(shù)：52mm游標(biāo)讀數(shù):0.12mm52.12mm52.12第三頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期二例題二某同學(xué)按如圖所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)該同學(xué)將變阻器的觸片P移到不同位置時(shí)測得各電表的示數(shù)如下表所示序號A1示數(shù)(安)A2示數(shù)(安)V1示數(shù)(伏)V2示數(shù)(伏)1

0.600.302.401.2020.440.322.560.48將電壓表內(nèi)阻看作無限大，電流表內(nèi)阻看作零。（1）電路中，E、r分別為電源的電動勢和內(nèi)阻，R1、R2、R3為定值電阻，在這五個物理量中，可根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)求得的物理量是（不要求具體計(jì)算）

。（2）由于電路發(fā)生故障，發(fā)現(xiàn)兩電壓表示數(shù)相同了（但不為零），若這種情況的發(fā)生是由用電器引起的，則可能的故障原因是。

(2000年上海)（8分）第四頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期二分析R3的電流與電壓分別由V1和A2讀得，R3可測。R2的電流是（A1-A2）的讀數(shù)，電壓是V2的讀數(shù)R2可測電動勢E可測。E=U1+I1（R1+r）E=U2+I2(R1+r)r是否可測量出來？兩電壓表讀數(shù)相等時(shí)Rp兩端的電壓等于零1、R2斷了。2、Rp短路。3、R3短路時(shí)。兩電壓表讀數(shù)均為零。第五頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期二例題三從下表中選出適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)一電路來測量電流表Ａ１的內(nèi)阻ｒ１要求方法簡捷，有盡可能高的測量精度，并能測得多組數(shù)據(jù)。

（2000全國８分）

規(guī)格

器材（代號）

電流表（A1）

電流表（A2）

電壓表（V）

電阻（R1）

滑動變阻器（R2）

電池（E）

電鍵（K）

導(dǎo)線若干量程10mA，內(nèi)阻r待測（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

電動勢1.5V，內(nèi)阻很?。ǎ保┰谔摼€方框中畫出電路圖，標(biāo)明所用器材的代號。（２）若選測量數(shù)據(jù)中的一組來計(jì)算ｒ１，則所用的表達(dá)式為ｒ１＝__________，

式中各符號的意義是：__________________

_。

第六頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期二分析測電流表的內(nèi)電阻，因自身電流可測出，所以可用電壓表測它的電壓。但本題中的電壓表量程太大，此法不妥。因A2的電阻已知，可將A1A2并聯(lián)，利用分流原理求A1的內(nèi)電阻。保護(hù)電阻與變阻器有兩種接法，請比較哪一接法好。r1=第七頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期二例題四用圖示的電路測定未知電阻Rx的值。圖中電源電動勢未知，電源內(nèi)阻與電流表的內(nèi)阻均可忽略不計(jì)，R為電阻箱。（1）若要測得Rx的值，R至少需要取_____個不同的數(shù)值。（2）若電流表每個分度表示的電流值未知，但指針偏轉(zhuǎn)角度與通過的電流成正比，則在用此電路測Rx時(shí)，R至少需取_____個不同的數(shù)值。（3）若電源內(nèi)阻不可忽略，能否應(yīng)用此電路測量Rx？（1998年全國）答：_____。

第八頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期二分析（1）、因電源無內(nèi)阻，故兩電阻的總電壓不變。I1（R1+RX）=U總I2（R2+RX）=U總。至少測兩次RX=（2）只要用I1=Kθ1、I2=Kθ2代入即可。同樣至少測兩次（3）電源內(nèi)阻不可忽略，則I1（R1+RX+

r）=I2（R2+RX+r）無法測出RX第九頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期二例題五某學(xué)生為了測量一物體的質(zhì)量，找到一個力電轉(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，即可測得與物體的質(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m0的砝碼、電壓表、滑動變阻器、干電池各一個、電鍵及導(dǎo)線若干、待測物體（可置于力電轉(zhuǎn)換器的受壓面上）。請完成對該物體質(zhì)量的測量。（l）設(shè)計(jì)一個電路，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量電路圖。（2）簡要說明測量步驟，求出比例系數(shù)k，并測出待測物體的質(zhì)量m．（3）請?jiān)O(shè)想實(shí)驗(yàn)中可能會出現(xiàn)的一個問題

（2001年上海）（7分）第十頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期二分析（1）設(shè)計(jì)的電路圖如圖所示。（2）測量步驟與結(jié)果：①調(diào)節(jié)滑動變阻器，使轉(zhuǎn)換器的輸出電壓為零；②將砝碼放在轉(zhuǎn)換器上，記下輸出電壓U0；③將待測物放在轉(zhuǎn)換器上，記下輸出電壓U1；由U0＝km0g，得k＝U0/m0g測得U＝kmg，所以m＝m0U/U0。（3）①因電源電壓不夠而輸出電壓調(diào)不到零；②待測物體質(zhì)量超出轉(zhuǎn)換器量程

第十一頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期二例題六右圖為用頻閃攝影方法拍攝的研究物體作平拋運(yùn)動規(guī)律的照片，圖中A、B、C為三個同時(shí)由同一點(diǎn)出發(fā)的小球，為A球在光滑水平面上以速度運(yùn)動的軌跡；為B球以速度被水平拋出后的運(yùn)動軌跡；為C球自由下落的運(yùn)動軌跡，通過分析上述三條軌跡可得出結(jié)論

。（2000滬）（4分）第十二頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期二答16．作平拋運(yùn)動的物體在水平方向作勻速直線運(yùn)動，在豎直方向作自由落體運(yùn)動（或平拋運(yùn)動是水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的自由落體運(yùn)動的合成）。

第十三頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期二例題七一、單色光源發(fā)出的光經(jīng)一狹縫，照射到光屏上，可觀察到的圖象是

二A、B兩幅圖是由單色光分別射到圓孔而形成的圖象，其中圖A是光的

（填干涉或衍射）圖象。由此可以判斷出圖A所對應(yīng)的圓孔的孔徑

（填大于或小于）圖B所對應(yīng)的圓孔的孔徑。（2000滬）（C）衍射小于第十四頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期二例題八、利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究一個約1.4m高的商店卷簾窗的運(yùn)動。將紙帶粘在卷簾底部，紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器隨簾在豎直面內(nèi)向上運(yùn)動。打印后的紙帶如圖所示，數(shù)據(jù)如表格所示。紙帶中AB、BC、CD……每兩點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.10s，根據(jù)各間距的長度，可計(jì)算出卷簾窗在各間距內(nèi)的平均速度V平均?？梢詫平均近似地作為該間距中間時(shí)刻的即時(shí)速度V。（1）請根據(jù)所提供的紙帶和數(shù)據(jù)，繪出卷簾窗運(yùn)動的V-t圖線。（2）AD段的加速度為

m/s2，AK段的平均速度為

m/s。速度m/s0.501.001.502.002.002.002.001.700.800.40第十五頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期二（2）aAD＝5.0m/s2，

vax＝1.39m/s第十六頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期二練習(xí)一3.4mm第十七頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期二練習(xí)一3.70mm第十八頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期二練習(xí)二右示螺旋測微器的讀數(shù)是

(9.5+0.16+0.006)mm=9.666mm第十九頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期二練習(xí)三（２）在以下選項(xiàng)中哪些是本次實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行的測量？答：________（填選項(xiàng)號）。（Ａ）水平槽上未放Ｂ球時(shí)，測量Ａ球落點(diǎn)位置到Ｏ點(diǎn)的距離（Ｂ）Ａ球與Ｂ球碰撞后，測量Ａ球落點(diǎn)位置到Ｏ點(diǎn)的距離（Ｃ）測量Ａ球或Ｂ球的直徑（Ｄ）測量Ａ球和Ｂ球的質(zhì)量（或兩球質(zhì)量之比）(E)測量Ｇ點(diǎn)相對于水平槽面的高度

（2000全國）某同學(xué)用圖１所示裝置通過半徑相同的Ａ、Ｂ兩球的碰撞來驗(yàn)證動量守恒定律，圖中ＰＱ是斜槽，ＱＲ為水平槽。實(shí)驗(yàn)時(shí)先使Ａ球從斜槽上某一固定位置Ｇ由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡。重復(fù)上述操作１０次，得到１０個落點(diǎn)痕跡。再把Ｂ球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓Ａ球仍從位置Ｇ由靜止開始滾下，和Ｂ球碰撞后，Ａ、Ｂ球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡。重復(fù)這種操作１０次。圖１中Ｏ點(diǎn)是水平槽末端Ｒ在記錄紙上的垂直投影點(diǎn)。Ｂ球落點(diǎn)痕跡如圖２所示，其中米尺水平放置，且平行于Ｇ、Ｒ、Ｏ所在的平面，米尺的零點(diǎn)與Ｏ點(diǎn)對齊

（１）碰撞后Ｂ球的水平射程應(yīng)取為多少?(1)64.6cm(2)ABD第二十頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期二練習(xí)四4、有一未知電阻Rx，為了較準(zhǔn)確地測出電阻值，先后用如圖15-6所示的甲、乙兩種電路進(jìn)行測試，利用甲電路測得的數(shù)據(jù)為2.8V、5.0mA，利用乙電路測得數(shù)據(jù)為2.8V、4.0mA，那么該電阻測量值較準(zhǔn)確的數(shù)值等于

Ω，測量值與真實(shí)值的偏差情況是

。(恒定電流)700測量值略大于真實(shí)值.第二十一頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期二練習(xí)五5、（2002年上海）如圖所示器材可用來研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象及到定感應(yīng)電流方向。（1）在給出的實(shí)物圖中，用實(shí)線作為導(dǎo)線將實(shí)驗(yàn)儀器連成實(shí)驗(yàn)電路。（2）將線圈L1插入L2中，合上開關(guān)。能使感應(yīng)電流與原電流的繞行方向相同的實(shí)驗(yàn)操作是A插入軟鐵棒。B拔出線圈L1。C使變阻器阻值變大。D斷開開關(guān)。

BCD第二十二頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期二練習(xí)六（1999年全國）圖1為測量電阻的電路，Rx為待測電阻，R的阻值己知，R為保護(hù)電阻，阻值未知。電源E的電動勢未知，K1、K2均為單刀雙擲開關(guān)。A為申流表，其內(nèi)阻不計(jì)，(1)按左圖所示的電路，在右圖的實(shí)物圖上連線(2)測量Rx的步驟為：將K2向d閉合，K1向__________閉合，記下電流表讀數(shù)l1，再將K2向c閉合，K1________向閉合，記電流表讀數(shù)I2。計(jì)算Rx的公式是Rx=__________第二十三頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期二圖acbd(2)測量Rx的步驟為：將K2向d閉合，K1向__________閉合，記下電流表讀數(shù)l1，再將K2向c閉合，K1________向閉合，記電流表讀數(shù)I2。計(jì)算Rx的公式是Rx=__________abI2R/I1第二十四頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期二練習(xí)七7、（2001年上海）要求測量由2節(jié)干電池串聯(lián)而成的電池組的電動勢E和內(nèi)阻r（約幾歐），提供下列器材：電壓表V（量程3V，內(nèi)阻1kΩ）、電壓表V2（量程15V，內(nèi)阻2kΩ）、電阻箱（0～9999Ω）、電鍵、導(dǎo)線若干。某同學(xué)用量程為15V的電壓表連接成如圖所示的電路，實(shí)驗(yàn)步驟如下：（l）合上電鍵S，將電阻箱R阻值調(diào)到R1＝10Ω，讀得電壓表的讀數(shù)為U1（2）將電阻箱R阻值調(diào)到R2＝20Ω，讀得電壓表的讀數(shù)為U2，由方程組U1＝E－U1r/R1、U2＝E－U2/R2解出E、r為了減少實(shí)驗(yàn)誤差，上述實(shí)驗(yàn)在選擇器材和實(shí)驗(yàn)步驟中，應(yīng)做哪些改進(jìn)？

應(yīng)選用量程為3V的電壓表．改變電阻箱阻值R，讀取若干個U的值，由I＝U/R計(jì)算出電流的值，然后作出U－I圖線，得到E、r。第二十五頁，共二十八頁