1、回访 6 物理实验 知识规律再回顾 知识规律再应用 一、力学量的测量待测量 测量工具方法说明刻度尺毫米刻度尺精度为 1 mm，读数时应估读到 0.1 mm长度游标卡尺读数方法：测量值主尺上指示的毫米数精度游标尺对齐的格数精度：1游标刻度总数mm,10 分度的游标卡尺精度为 0.1 mm,20 分度的游标卡尺精度为0.05 mm，50分度的游标卡尺精度为0.02 mm，游标卡尺不估读待测量 测量工具方法说明长度螺旋测微器 读数方法：测量值主尺上指示的毫米数(注意半毫米刻线是否露出)精度转动圆筒上与主尺中心刻线所对应刻度值(注意刻度值要估读)精度：螺旋测微器精度为 0.01 mm打点计时器tnT(
2、n 表示打点的时间间隔的个数，T 表示打点周期)打点周期与所接交流电周期相同时间光电计时器光电计时器能自动记录挡光时间，显示在读数窗口力弹簧测力计力的大小精度指针指示的格数(注意估读)待测量 测量工具方法说明打点纸带 若纸带做匀变速直线运动，则打某点时的瞬时速度等于对应的平均速度频闪照相(利用等时间间隔照片信息记录物体在不同时刻的位置)同上速度光电门v0 dt(d 表示滑块上挡光片的宽度，t 表示挡光片挡光时间)由于挡光片的宽度很小，在这里可用平均速度表示其瞬时速度待测量 测量工具方法说明打点纸带(频 闪 照相)若纸带做匀变速直线运动，则 axT2或 axmxnmnT2 加速度光电门若纸带做匀
3、变速直线运动，则 av2v1t(v1、v2 分别表示通过光电门测得的滑块在 t1，t2 两个时刻的速度，t 表示对应的时间间隔)二、电学量的测量物理量 测量工具(方法)备注电流电流表串联，读数指示的格数精度估读电压电压表并联，读数指示的格数精度估读物理量 测量工具(方法)备注电阻多用电表读数指针指示数倍率(指针指示在上端表盘中间附近位置较准)“机械零点”在刻度盘左侧“0”位置，需要调零时通过表盘下方中间的定位螺丝进行调节；“欧姆零点”在表盘刻度的右侧电阻刻度“0”位置，需要调零时通过欧姆挡的调零旋钮进行调节测电阻时每变换一次挡位，都要重新进行欧姆调零负接线柱电势高(与内部电源的正极相连)，接黑
4、表笔，正接线柱电势低，接红表笔物理量 测量工具(方法)备注电阻箱替代法电阻箱电阻的读数各挡位的电阻值相加伏安法RxUI(U 表示电阻两端电压，I 表示通过电阻的电流)电阻半偏法(测电流表内阻、测电压表内阻)调好满偏后，保持滑动变阻器滑片位置不变，以保持测量电路的电流或电压基本不变电动势和内阻闭合电路的欧姆定律(电压表与电流表、电压表与定值电阻、电流表与定值电阻组合)方程组法：测出几组 I、U 的数据，建立 EUIr 的方程组，求 E、r 值，取平均值图象法：建立 UI 图象，纵轴截距表示电动势 E，斜率的绝对值表示内电阻 r三、电路的设计与选择1两种测量电路内接法外接法电路结构误差原因 电流表
5、分压 U 测UxUA电压表分流 I 测IxIV测量数值R 测U测I真 RxR 测U真I测 Rx误差分析测量值大于真实值测量值小于真实值适用条件RxRARVRx适用测量大电阻小电阻内接法外接法计算法RxRARVRx或 R2xRARVRxRARVRx或 R2xRARV若不知 Rx 的大概阻值，可采用“试触法”，将电路如图所示连接，空出电压表的一个接头 S，然后将 S分别与 a、b 接触一下电路选择 试触法若电流表“相对变化”明显，说明电压表分流作用较大，应采用电流表内接法若电压表“相对变化”明显，说明电流表分压作用较大，应采用电流表外接法2.两种控制电路限流式接法分压式接法电路图触头 P 始位置b
6、 端a 端电压调节范围ERxRxRPUxE0UxE四、力学分组实验分类实验名称常考要点研究匀变速直线运动数据处理方法：公式法：vt2 v、xaT2；图象法：v-t 图象探究弹力和弹簧伸长的关系应在弹簧弹性限度内增加钩码个数；记录弹簧伸长以及所受拉力的数据，在坐标纸上描点，作出图象；写出与图象对应的函数关系，解释函数中各量的物理意义研究性实验探究动能定理注意平衡摩擦力；功的大小的确定方法以及物体速度的求解方法分类实验名称常考要点验证机械能守恒定律用自由落体实验，知道如何从纸带的数据中确定 Ep 和 Ek验证力的平行四边形定则弹簧测力计的使用注意事项及读数、力的图示；作平行四边形求出合力验证牛顿运
7、动定律控制变量法的应用；图象的处理以及实验的注意事项验证性实验验证动量守恒定律实验的操作过程；数据处理分析及注意事项五、电学分组实验分类名称常考要点测定金属的电阻率由 RlS得 RSl，金属导线的电阻 R 可用伏安法测量，金属导线的长度 l 用毫米刻度尺测量，金属导线的横截面积 S 可由其直径 d 算出，Sd22，d 可由螺旋测微器测出测量型实验测定电源的电动势和内阻控制电路采用限流式接法，测量电路一般采用电流表内接法测量数据一般用图象法处理分类名称常考要点探究型实验描绘小灯泡的伏安特性曲线控制电路用分压式接法(电流、电压从零开始连续调节)，测量电路适当选取电流表内接法或外接法设计型实验传感器
8、的简单应用光电转换和热电转换及半导体光敏元件和热敏元件在电路中的控制作用1(1)用 20 分度的游标卡尺测量某工件的内径时，示数如图甲所示，由图可知其长度为_cm；用螺旋测微器测量某圆柱体的直径时，示数如图乙所示，由图可知其直径为_mm.(2)某同学采用如图丙所示的装置探究物体的加速度与所受合力的关系用砂桶和砂的重力充当小车所受合力 F；通过分析打点计时器打出的纸带，测量加速度 a.分别以合力 F和加速度 a作为横轴和纵轴，建立坐标系根据实验中得到的数据描出如图丁所示的点迹，结果跟教材中的结论不完全一致该同学列举产生这种结果的可能原因如下：在平衡摩擦力时将木板右端垫得过高；没有平衡摩擦力或者在
9、平衡摩擦力时将木板右端垫得过低；砂桶和砂的质量过大，不满足砂桶和砂的质量远小于小车质量的实验条件；测量小车的质量或者加速度时的偶然误差过大通过进一步分析，你认为比较合理的原因可能是 ()A和 B和C和D和C解析：(1)游标卡尺读数为 50 mm0.053 mm50.15 mm5.015 cm.螺旋测微器读数 4.5 mm0.0120.0 mm4.700 mm.(2)由图丁可知当 F0 时，a0，则 Mgsin f，说明 角偏大，右端垫得过高；图线的末端不是直线说明砂桶和砂的总质量 m0 和小车质量 M 不满足 m0M 的条件，所以只有 C 选项正确答案：(1)5.015 4.700(2)C2为
10、了探究电路的故障，某实验小组的同学利用实验室中提供的实验器材连成了如图甲所示的电路，然后进行了如下的操作：(1)当该实验小组的同学闭合电键后，发现小灯泡不发光且电流表的指针不偏转；(2)该小组的同学应用多用电表进行电路的故障探究，他们首先将多用电表的选择开关旋至“1”挡位，接下来进行的必要操作是_，然后断开电键，将红表笔与接线柱 a、黑表笔与接线柱 b 相接，该多用电表的指针发生偏转，表明小灯泡没有问题，且此多用电表的示数如图乙所示，则小灯泡的阻值为_；(3)为了进一步探究电路的故障，该小组的同学将多用电表的选择开关旋至“直流 2.5 V”挡位，然后将红表笔与接线柱 b、黑表笔与接线柱 c 相
11、接，当电键闭合后，多用电表的指针偏转如图丙 所 示，则 该 多 用 电 表 的 读 数 为 _V，说 明 导 线bc_(填“断路”或“短路”)；(4)该实验小组的同学将故障排除后，为了使电流表的读数由零开始调节，应在图甲的电路中再添加一根导线，则该导线应接在_(填“a、c”、“a、d”或“c、d”)之间，为了保护电路，闭合电键前滑动变阻器的滑片应位于最_端(填“左”或“右”)解析：(2)根据欧姆表的使用方法可知，每次选完挡后应重新进行欧姆调零；欧姆表的读数为 R61 6；(3)由图丙可知读数为 2.00 V；多用电表选择开关旋至某直流电压挡，将红、黑表笔分别接触 b、c 接线柱；闭合开关，发现
12、电压表示数接近电源电动势，说明导线 bc 断路；(4)为使电流表的示数从零开始调节，变阻器应采用分压式接法，所以应在 c、d 之间再连接一根导线；为保护电路，在闭合电键前应将滑片置于滑动变阻器的最左端答案：(2)欧姆调零 6 (3)2.00 断路(4)c、d 左3某同学利用如图所示的气垫导轨装置验证系统机械能守恒定律在气垫导轨上安装了两光电门 1、2，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过轻质定滑轮与钩码相连(1)实验时要调整气垫导轨水平不挂钩码和细线，接通气源，如果滑块_，则表示气垫导轨调整至水平状态(2)不挂钩码和细线，接通气源，滑块从轨道右端向左端运动的过程中，发现滑块通过光电门 1 的时间
13、小于通过光电门 2 的时间为保证实验的准确性，则应采取的措施是_A调节 P 使轨道左端升高一些B调节 Q 使轨道右端降低一些C遮光条的宽度应适当增大一些D滑块的质量增大一些E气源的供气量增大一些(3)实验时，测出光电门 1、2 间的距离 L，遮光条的宽度 d，滑块和遮光条的总质量 M，钩码质量 m.由数字计时器读出遮光条通过光电门 1、2 的时间为 t1、t2，则系统机械能守恒成立的表达式是_AB解析：(2)滑块从右端向左端运动的过程中，发现滑块通过光电门 1 的时间小于通过光电门 2 的时间，说明滑块加速向左运动，导轨右端较高，为保证实验的准确性，则应使导轨水平，即调节Q 使轨道右端降低一些
14、或调节 P 使轨道左端升高一些，选项 A、B 正确(3)根据机械能守恒定律，系统重力势能减少量 mgL 应该等于系统动能增加量12(mM)dt1212(mM)dt22，即 mgL12(mM)dt1212(mM)dt22.答案：(1)能在气垫导轨上静止(或做匀速运动、滑块经过两个光电门的时间相等)(2)AB(3)mgL12(mM)dt1212(mM)dt224某实验小组用如图甲所示器材做探究 a 与 F、m 之间的关系实验(1)关于该实验的要求，以下说法正确的有_A小车的质量要远小于砝码和托盘的总质量B要采用控制变量法探究 a 与 F、m 之间的关系C平衡阻力时，最好先取下细绳、托盘和纸带，再改
15、变长木板倾斜程度D要先释放小车，再接通打点计时器的电源B(2)用细绳连接托盘，放入砝码，通过实验得到如图乙所示的纸带纸带上 O 为小车运动起始时刻所打的点，选取计数点 A、B、C、D、E、F、G，相邻两计数点之间有四个点未画出已知打点计时器所用电源的频率为 50 Hz.由以上数据可算出打 C 点时小车速度大小为_m/s；打该纸带的过程中小车的加速度大小为_m/s2.(计算结果均保留三位有效数字)(3)如果平衡阻力时，已经取下细绳和托盘，并且通过改变长木板倾斜程度，达到了完全平衡摩擦力的要求实验前已测得小车质量为 1 kg，托盘的质量为 5103 kg，在上述实验过程中该组同学放入托盘中的砝码质
16、量约为_kg(g 取 9.8 N/kg，结果保留三位有效数字)解析：(1)探究 a 与 F、m 之间的关系实验中，要采用控制变量法探究 a 与 F、m 之间的关系，小车的质量要远大于砝码和托盘的总质量，平衡阻力时，不能取下细绳、托盘和纸带，只能取下砝码，再改变长木板倾斜程度，选项 B 正确，A、C 错误；开始实验时要先接通打点计时器的电源再释放小车，选项 D 错误(2)vC36.7021.6020.10102 m/s0.755 m/s.由逐差法 xaT2 可得小车的加速度为 a0.986 m/s2.(3)由(m m0)g (M m m0)a 得，m Maga m0 0.9869.80.986
17、kg5103 kg0.107 kg.答案：(1)B(2)0.755 0.986(3)0.1075为了测量一粗细均匀、阻值为几百欧姆的金属丝的电阻率，某兴趣小组的同学进行了如下的操作：(1)该小组的同学首先用多用电表对该金属丝的阻值进行估测，应选择欧姆表的_挡；(填“1”、“10”、“100”或“1 k”)(2)为了完成该金属丝电阻率的测量，现用伏安法精确地测量该金属丝的阻值，实验室提供的实验器材有：A待测金属丝 R；B电流表 A1(01 mA、rA1375)；C电流表 A2(0500 A、rA2750)；D电压表 V(010 V、RV10 k)；E电阻 R1100；F滑动变阻器 R2(020、
18、额定电流 1 A)；G电源(E1.5 V、内阻不计)；H电键 S、导线若干请设计并画出实验电路图，要求尽量减小实验误差并能完成多次测量若该小组的同学用伏安法测得该金属丝的阻值为 R220，用螺旋测微器测得该金属丝的直径为 d4.700 mm，用刻度尺测得该金属丝的长度为 l50.15 cm.由以上数据可得该金属丝的电阻率为_m.(结果保留两位有效数字)解析：(1)由多用电表的工作原理可知，由于待测电阻的阻值为几百欧姆，因此应选择欧姆表的“10”挡(2)由于电源的电动势为 1.5 V，如果选择量程为 010 V的电压表，则测量误差较大，因此应选择内阻已知的电流表当作电压表使用，电流表 A2 的内
19、阻比电流表 A1 的内阻大，故将电流表 A1 当作电流表使用，将电流表 A2 当作电压表使用由于滑动变阻器的总电阻小于待测金属丝的阻值，滑动变阻器应采用分压式接法，电流表 A2 的满偏电压为 750500106 V0.375 V，而分压式接法的最大输出电压为 1.5 V，因此需要串联电阻 R1 作为分压电阻，画出的实验电路图如图所示；由电阻定律得该金属丝的电阻率为 RSl Rd24l 7.6103m.答案：(1)10(2)如解析图所示 7.61036某实验小组利用如图 1 所示的电路做“测量电池的电动势和内电阻”的实验(1)请你根据电路图，在图 2 所示的实物图上连线(2)该小组利用测量出来的
20、几组电压和电流值画出了 UI 图线如图 3.根据图线求出电源的电动势 E_，电源的内电阻 r_.(3)另一实验小组也做了“测量电池的电动势和内电阻”的实验，他们在实验室里找到了以下器材：A一节待测的干电池B电流表 A1(满偏电流 3 mA，内阻 RA110)C电流表 A2(00.6 A，内阻 RA20.1)D滑动变阻器 R1(020，10 A)E定值电阻 R0(1 190)F开关和导线若干某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但提供了两块电流表，于是他设计了如图 4 所示的电路，并进行实验该同学测出几组电流表 A1、A2 的数据 I1、I2，利用测出的数据画出 I1I2 图象，则由图象可得被测干电池的电动势 E_V，内电阻 r_.解析：(2)根据闭合电路欧姆定律，EUIr，即 UEIr，结合题图 3 的 U-I 图象可知，电源电动势为 U0，电源内电阻 rU0I0.(3)根据闭合电路欧姆定律 EI1(R0RA1)(I1I2)r得 I1ER0RA1rrR0RA1rI2由图 5 所示可知ER0RA1r1.25103 ArR0RA1r1.251.01030.5代入数据解得 E1.5 Vr0.6.答案：(1)如图所示(2)U0 U0I0 (3)1.5 0.6