1、物理实验基础知识要记牢1游标卡尺和螺旋测微器的读数(1)游标卡尺测量大于 1 mm 长度时，整的毫米数由主尺上读出，毫米以下的部分从游标尺上读出。即读数主尺读数游标尺读数，其中“游标尺读数”就是与主尺某刻度线对齐的游标刻度的序数乘以精确度。注意游标卡尺不估读。(2)螺旋测微器螺旋测微器又叫千分尺，“千分”就是千分之一毫米，即0.001 mm。具体来说螺旋测微器的读数应是 0.5 mm 以上的部分从固定刻度上读，并且要看其“半毫米”刻度线是否露出；0.5 mm 以下的部分从可动刻度(螺旋)上读出，要估读一位，再把两部分读数相加即得测量值。如图 1 所示的读数应该是 6.700 mm。图 12纸带
2、问题的处理方法图 2(1)如图 2 所示，利用 x1、x2、x3可以计算相邻相等时间内的位移差 x2x1、x3x2、x4x3、，如果它们在允许的误差范围内相等，则可以判定被测物体的运动是匀变速直线运动。(2)利用纸带可以求被测物体在任一计数点对应时刻的瞬时速度 v。如 vBx2x32T。(3)利用纸带求被测物体的加速度 a。具体来说又有两种方法：“逐差法”：从纸带上得到 6 个相邻相等时间内的位移，则ax4x5x6x1x2x39T 2图 3利用 v-t 图像求 a：求出 A、B、C、D、E、F 各点的瞬时速度画出如图 3 所示的 v-t 图线，图线的斜率就等于加速度 a。3电流表的内、外接法在
3、伏安法测电阻的实验中，若RVRxRxRA，选用电流表外接电路；若RVRxRxRA，选用电流表内接电路。4控制电路的选择方法如果滑动变阻器的额定电流够用，在下列三种情况下必须采用分压接法(如图 4所示)：图 4(1)用电器的电压或电流要求从零开始连续可调。(2)要求用电器的电压或电流变化范围大，但滑动变阻器的阻值小。(3)采用限流接法时限制不住，电表总超量程，用电器总超额定值。在安全(I 滑额够大，仪表不超量程，用电器上的电流、电压不超额定值，电源不过载)、有效(调节范围够用)的前提下，若 RxR0 原则上两种电路均可采用，但考虑省电、电路结构简单，可优先采用图 5限流接法(如图 5 所示)；而
4、若 RxR0，则只能采用分压电路。二级结论要用好1考虑电表内阻影响时，电压表是可读出电压值的电阻；电流表是可读出电流值的电阻。2电表选用测量值不许超过量程；测量值越接近满偏值(表针的偏转角度尽量大)误差越小，一般应大于13满偏值。3相同电流计改装后的电压表量程：UgRV；并联测同一电压，量程大的指针摆角小。电流表量程：Ig 1RA；串联测同一电流，量程大的指针摆角小。4电压测量值偏大，给电压表串联一比电压表内阻小得多的电阻。电流测量值偏大，给电流表并联一比电流表内阻大得多的电阻。5分压电路：一般选择电阻较小而额定电流较大的电阻，以下情况应采用分压电路：(1)若采用限流电路，电路中的最小电流仍超
5、过用电器的额定电流时；(2)当用电器电阻远大于滑动变阻器的全值电阻，且实验要求的电压变化范围大(或要求多组实验数据)时；(3)电压、电流要求从“零”开始可连续变化时。分流电路：变阻器的阻值应与电路中其它电阻的阻值比较接近。分压和限流电路都可以用时，限流电路优先，限流电路能耗小。6变阻器：并联时，小阻值的用来粗调，大阻值的用来细调；串联时，大阻值的用来粗调，小阻值的用来细调。7电流表的内、外接法：内接时，R 测R 真；外接时，R测R 真。(1)RxRA 或RxRARVRx时内接；RxRV 或RxRARVRx时外接。(2)如 Rx 既不很大又不很小时，先算出临界电阻 R0 RARV(仅适用于 RA
6、RV)，若 RxR0 时内接；RxR0 时外接。(3)如 RA、RV 均不知的情况时，用试触法判定：电流表变化大内接，电压表变化大外接。8欧姆表：(1)指针越接近 R 中误差越小，一般应在R中10至 10R 中范围内，R 中R0RgrEIg；(2)RxEIxEIg；(3)选挡、换挡后均必须欧姆调“零”才可测量，测量完毕，选择开关旋钮置于 OFF 挡或交流电压最高挡。9故障分析：串联电路中断路点两端有电压，通路两端无电压(电压表并联测量)。断开电源，用欧姆表测量：断路点两端电阻无穷大，短路处电阻为零。10描点后画线的原则：(1)已知规律(表达式)：通过尽量多的点，不通过的点应靠近直线，并均匀分布
7、在线的两侧，舍弃个别远离的点。(2)未知规律：依点顺序用平滑曲线连点。11伏安法测电池电动势 E 和内电阻 r：安培表接电池所在回路时：E 测E 真，r 测r 真，电流表内阻影响测量结果的误差。安培表接电阻所在回路时：E 测E 真，r 测r 真，电压表内阻影响测量结果的误差。半偏法测电流表内阻：rgR 并，测量值偏小；代替法测电流表内阻：rgR 代替。半偏法测电压表内阻：rgR 串，测量值偏大。易错地带多关照1读数类题目中易在最小单位、有效数字、单位间的换算上出现错误。2纸带问题中易将计时点和计数点混淆，计算时易漏掉单位的换算。3验证平行四边形的实验中误认为两弹簧秤夹角为90。4多用电表欧姆挡
8、使用时易出现换挡不调零的现象。5电流表的内、外接法，滑动变阻器的分压和限流在具体应用中易混。6用 U-I 图像分析电源电动势和内电阻时，易漏掉坐标原点的物理意义，误认为都是零。7实物连图时，易出现电源正、负极和用电器正、负极不对应的现象。8设计性实验中，不能很好地将基本实验原理进行转换。保温训练不可少1(2015北京高三高考压轴)张红同学在用电磁打点计时器做“测定匀变速直线运动的加速度”实验时，(1)电火花打点计时器是一种使用_(填“交流”或“直流”)电源的计时仪器，它的工作电压是 220 V。(2)从打出的若干纸带中选出了如图 6 所示的一条(每两点间还有四个点没有画出来)，上面的数字为相邻
9、两个计数点间的距离。打点计时器的电源频率为 50 Hz。图 6计算出纸带上计数点 2、4 时小车的瞬时速度分别为 v2_、v4_；该匀变速直线运动的加速度 a_。(计算结果保留三位有效数字)解析：根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上 2、4 点时小车的瞬时速度大小。v217.964.0810220.1 m/s0.694 m/sv49.9211.8510220.1 m/s1.09 m/s根据匀变速直线运动的推论公式 xaT2 可以求出加速度的大 小。每 两 个 计 数 点 之 间 的 时 间 间 隔 T 0.10 s，a 9.9211.8513.8017.9
10、610230.12 m/s21.96 m/s2。答案：(1)交流(2)0.694 m/s 1.09 m/s 1.96 m/s2 2(2015烟台二模)如图 7 甲所示，通过实验测量正方体铁块与长木板间的动摩擦因数。在水平桌面上放一块长木板，适当垫高木板的一端，让铁块从木板的顶端 a 由静止滑到底端 b，铁块与 b 处的光滑弹性挡板相碰后被反弹到 c 时速度变为零。现用刻度尺量出木板的长度 L，ac 间的距离 x。图 7(1)要完成实验还需要用刻度尺测量出_，根据测出的数据，若不考虑铁块的宽度和空气阻力的影响，则铁块与长木板间的动摩擦因数可表示为_。(用测得的量的符号表示)(2)为了提高实验的精
11、度，需考虑铁块的宽度，图乙是进一步实验时用游标卡尺测量铁块宽度的示意图，由图可知铁块的宽度为_cm。(3)以下能引起实验误差的是：_(填选项序号)。A铁块的质量B当地的重力加速度C铁块与挡板碰撞时有能量损失D测量长度时的读数误差解析：(1)由能量关系可知，从铁块开始从 a 点下滑到回到c 点的过程有：mgxsin mgcos(2Lx)，其中 sin hL，cos L2h2L，解得 xsin 2Lxcos xh2Lx L2h2，则要求解动摩擦因数还要测量 a 离桌面的高度 h；铁块与长木板间的动摩擦因数可表示为 xh2Lx L2h2。(2)铁块的宽度为 3.1 cm80.05 mm3.140 c
12、m。(3)由动摩擦因数的表达式可知，动摩擦因数与滑块的质量和重力加速度无关，故 A、B 错误；可能引起误差的是铁块与挡板碰撞时有能量损失或者测量长度时的读数误差，故选 C、D。答案：(1)a 离桌面的高度 h xh2Lx L2h2(2)3.140(3)CD3(2015潍坊模拟)某同学利用如图 8 甲所示的实验装置测重力加速度。图 8(1)请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当：_；_。(2)该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带，取连续的六个点 A、B、C、D、E、F 为计数点，测得点 A 到 B、C、D、E、F 的距离分别为 h1、h2、h3、h4、h5。若打点的频率为 f，则打 E
13、 点时重物速度的表达式为 vE_；若分别计算出各计数点对应的速度数值，并在坐标系中画出速度的二次方(v2)与距离(h)的关系图线，如图丙所示，则重力加速度 g_ m/s2。(3)若当地的重力加速度值为 9.8 m/s2，你认为该同学测量值存在偏差的主要原因是_。解析：(1)错误或不当：打点计时器应接交流电源；重物释放时应紧靠打点计时器。(2)打 E 点时重物速度的表达式为 vEh5h32Th5h3f2；由动能定理得 mgh12mv 22 12mv 21，解得 g9.4 m/s2。(3)测量值存在偏差的主要原因是空气阻力和摩擦力的影响。答案：(1)打点计时器应接交流电源 重物释放时应紧靠打点计时
14、器(2)h5h3f2 9.4(3)空气阻力和摩擦力的影响 4(2015深圳调研)用一根弹簧和一把弹簧秤做“求合力”实验。图 9(1)用如图甲装置测定弹簧的劲度系数，挂钩码时不能超过弹簧的_。(2)改变所挂钩码个数，把测出的多组数据绘成如图乙的弹力F 跟 伸 长 量 x 的 关 系 图 线，则 弹 簧 的 劲 度 系 数 为_N/cm。(3)用这根弹簧和弹簧秤都与橡皮筋成 135角来拉橡皮筋，弹簧秤示数如图丙所示，则此时弹簧的伸长量为_cm。(4)用力的图示以这两个分力为邻边做平行四边形，得出合力的大小 F合，若实验误差较小可以忽略不计，则 F合_N。解析：(1)为保护弹簧，弹簧的形变量不能超过
15、其弹性限度。(2)根据 Fkx 知，图像的斜率即弹簧的劲度系数，解得：k0.2 N/cm。(3)由平衡条件知，弹簧的弹力等于弹簧秤的弹力为 2.1 N，所以弹簧形变量为 xF/k10.5 cm。(4)F 合 2F2.1 2 N。答案：(1)弹性限度(2)0.2(或 0.20)(3)10.5(4)2.97(或 2.93.0 不计小数点后位数)5(2015济南模拟)要测绘一个标有“3 V,0.6 W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到 3 V，并便于操作。已选用的器材有：电池组(电动势 4.5 V，内阻约 1)；电流表(量程为 0250 mA，内阻约 5)；电压表(量程为 03
16、 V，内阻约 3 k)；电键一个、导线若干。(1)实验中所用的滑动变阻器应选下列中的_(填字母代号)。A滑动变阻器(最大阻值 20，额定电流 1 A)B滑动变阻器(最大阻值 1 750，额定电流 0.3 A)(2)实验的电路图应选用下列的图_(填字母代号)。(3)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图 10 甲所示。现将两个这样的小灯泡并联后再与一个 2 的定值电阻 R 串联，接在电动势为 1.5 V，内阻为 1 的电源两端，如图乙所示。每个小灯泡消耗的功率是_W。图 10解析：(1)为便于调节，滑动变阻器应选择“小电阻、大电流”的 A。(2)由于灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到 3 V，故控制电路
17、应采用分压式，因小灯泡阻值较小，故测量电路应采用外接法，实验的电路图应采用选项 B 项所示的电路。(3)由闭合电路的欧姆定律可得 EU2I(Rr)，结合小灯泡的伏安特性曲线知 U0.6 V，I0.15 A，解得每个小灯泡消耗的功率是 0.09 W。答案：(1)A(2)B(3)0.096(2015桂林模拟)某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率，部分步骤如下：(1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数分别如图 11 甲、乙所示，长度为_mm，直径为_mm。图 11(2)选用多用电表的电阻“1”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图 12 所示
18、，则该电阻的阻值约为_。(3)为更精确地测量其电阻，可供选择的器材如下：电流表 A1(量程 300 mA，内阻约为 2)；电流表 A2(量程 150 mA，内阻约为 10)；电压表 V1(量程 1 V，内阻 r1 000)；电压表 V2(量程 15 V，内阻约为 3 000)；定值电阻 R01 000；滑动变阻器 R1(最大阻值 5)；滑动变阻器 R2(最大阻值 1 000)；电源 E(电动势约为 4 V，内阻 r 约为 1)；开关，导线若干。图 12为了使测量尽量准确，测量时电表读数不得小于其量程的13，电压表应选_，电流表应选_，滑动变阻器应选_。(均填器材代号)根据你选择的器材，请在图丙
19、所示的线框内画出实验电路图。解析：(1)游标卡尺读出游标尺零刻度左侧对应的主尺上面毫米的整数部分即 50 mm，游标尺上面与主尺刻度线对齐的第 n 条即 n3，毫米的整数部分n精确度即最终读数，10 分度游标卡尺精确度为 0.1 mm，所以读数为 50 mm30.1 mm50.3 mm。螺旋测微器第一部分读数为固定刻度，即 5 mm，找出可动刻度与主尺对齐的刻度线，估读一位，据图可读出对齐的刻度为 31.0，乘以精确度 0.01 mm 再加上固定刻度，即最终读数：5 mm31.00.01 mm5.310 mm。(2)欧姆挡测电阻为指针对应刻度与倍率的乘积，即 22 122。(3)由于电源电压为
20、 4 V，显然电压表选 15 V 时不满足读数不得小于其量程的13的要求，因此只能选 V1，而 V1 量程又太小，而题目中给了一个定值电阻，将定值电阻与电压表串联，装成一个新的电压表，量程为 2 V，基本满足要求，这样由于电阻值约 22，因此回路电流最大约 100 mA 左右，因此电流表选A2，为了测量精确，滑动变阻器采用分压式接法，为了便于调节，滑动变阻器选用 R1，电流表采用外接法，如图所示。答案：(1)50.3 5.310(2)22(3)V1 A2 R17(2015菏泽二模)某同学从下列器材中选择了一部分，用来测量一旧的层叠电池的电动势(4 V左右)和内电阻(估计 6 左右)。多用电表(
21、电流挡有 250 mA、500 mA 等量程，这两个量程对应的内阻分别为 5 和 2)电压表 V1(量程 3 V，内阻 3 k)电压表 V2(量程 1.5 V，内阻 1 k)滑动变阻器 R1(最大阻值 100，额定电流 1 A)滑动变阻器 R2(最大阻值 2 k，额定电流 1 A)开关和导线若干最终测得了六组电压和电流数据，描出的点如图所示。(1)在左面的虚线框内画出实验电路图(使用多用电表的电流挡测电流时，电路中用符号“黑红”表示，其中的黑与红分别表示的是多用电表的黑表笔和红表笔)。所选电流挡的量程为_，所选滑动变阻器为_(填“R1”或“R2”)；图 13(2)实验过程中若电压表 V1 的示
22、数为 1.5 V，此时电压表 V2的示数应为_V；(3)图 13 是某同学实验时画出的电源路端电压与通过电源的电流的图像，他把各组数据描出的点直接用折线连了起来，请纠正他存在的问题，画出正确的图线，由图像求出电源的电动势为_V，内电阻为_。解析：(1)电路如图所示；由图线可知，电路中的电流不超过 0.5 A，故可选择 500 mA 电流挡；滑动变阻器选择 R1；(2)因电压表 V1 的内阻是 V2 内阻的 3 倍，两电表的电流相等，故当电压表 V1 的示数为 1.5 V，此时电压表 V2 的示数应为 0.5 V；(3)应该画出一条直线，使大多数点落到这条直线上，少数分布在直线的两侧；所画图线如图所示；由图像求出电源的电动势为 E4.1 V，内电阻为 rUI 4.11.20.45 6.4。答案：(1)电路图见解析 500 mA R1(2)0.5(3)图线见解析图 4.1(4.04.2)6.4(6.06.7)THANKS!谢谢观看
