1、主干知识要记牢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310所示的读数应该是6.700 mm。图3102纸带问题的处理方法 (
2、1)如图311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。图311(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vB。(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a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312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、外接法在伏安法测电阻的实验中,若,选用电流表外接电路;若,选用电流表内接电路。图3124控制电路的选择
3、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313所示):图313(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。图314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,可优先采用限流接法(如图314所示);而若RxR0,则只能采用分压电路。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
4、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UI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.某同学用如图1所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置。分别
5、读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向。图1(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中A的示数为_N。(2)下列不必要的实验要求是_。(请填写选项前对应的字母)A应测量重物M所受的重力B弹簧测力计应在使用前校零C拉线方向应与木板平面平行D改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置(3)某次实验中,该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程,请您提出两个解决办法。解析:(1)由图知弹簧测力计的分度值为0.2 N,按“二分之一”估读法可知小数点后保留一位,故读得结果为3.6 N。(2)本实验中是利用平衡条件确定两拉力的合力与重物M所受重力等值反向
6、,故A是必要的。因弹簧测力计的零点误差影响到各拉力的测量值,且不能保证各拉力的真实值之比与测量值之比相等,故B也是必要的。因只有拉线方向与木板平行时才能保证各力在竖直板上记录的方向与真实方向相同,故C亦是必要的。由于本实验中只需测出两拉力的大小和方向以及重物的重力即可验证平行四边形定则,而测力计A的拉力不同时O点的位置就不同,故不可能也不必要使O点静止在同一位置,答案为D。(3)改变弹簧测力计B拉力的大小;减小重物M的质量。(或将A更换成较大量程的弹簧测力计、改变弹簧测力计B拉力的方向等)答案:(1)3.6(2)D(3)改变弹簧测力计B拉力的大小;减小重物M的质量 (或将A更换成较大量程的弹簧
7、测力计、改变弹簧测力计B拉力的方向等)。2(2013湖北七市联考)用如图2甲所示的实验装置验证机械能守恒定律,质量m100 g的重物拖动纸带自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列点。如图乙所示为选取的一条符合实验要求的纸带,O点为打出的第一个点,A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续的点(其它点未画出)。已知打点计时器每隔0.02 s打一次点,当地的重力加速度g9.80 m/s2。那么:图2(1)根据图上所得的数据,应取图中O点和_点来验证机械能守恒定律。(2)从O点到所取点,钩码重力势能减小量Ep_ J,动能增加量Ek_ J。(结果取3位有效数字)解析:(1)由图中数据能计算出B点的速度,
8、故应取图中O点到B点来验证机械能守恒定律。(2)EpmghOB0.19.8019.20102 J0.188 JvB m/s1.92 m/s,故动能增量EkmvB20.184 J。答案:(1)B(2)0.1880.1843(2013淄博模拟)某学习小组做探究“功与物体速度变化的关系”的实验装置如图3所示。图中小车在一条橡皮筋作用下弹出沿木板滑行,橡皮筋对小车做的功记为W。当用2条、3条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都完全相同。每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带求出。通过实验数据分析可以得出“功与物体速度变化的关系”。图3(1)实验操作中
9、需平衡小车受到的摩擦力,其最根本的目的是_。A防止小车不能被橡皮筋拉动B保证橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功C便于小车获得较大的弹射速度D防止纸带上点迹不清晰(2)如图4是某同学在正确实验操作过程中得到的一条纸带,O、A、B、C、D、E、F为选取的计数点,相邻的两个计数点间有一个点没有画出,各计数点到O点的距离分别为0.87 cm、4.79 cm、8.89 cm、16.91 cm、25.83 cm、34.75 cm,若打点计时器的打点频率为50 Hz,则由该纸带可知本次实验中橡皮筋做功结束时小车的速度是_ m/s。图4解析:(1)平衡小车受到的摩擦力的目的,是为保证橡皮筋对小车所做的功
10、为合外力对小车所做的功,B正确。(2)橡皮筋做功结束时小车应做匀速运动,纸带上的点间距相等,结合图中点间距特点,应取EF段计算小车的末速度,故v m/s2.23 m/s。答案:(1)B(2)2.234(2013肇庆模拟)现需测量一个电池的电动势E和内电阻r。实验室提供的器材有:电流表(量程60 mA,内阻约为10 )电压表(量程10 V,内阻约为20 k)热敏电阻(80200 )一杯水,一个开关,酒精灯,温度计,导线若干。(1)一位同学根据现有器材设计实验电路并连了部分实物,如图5所示,请你用笔画线代替导线,将电压表接入电路;图5(2)用酒精灯对水加热,下表为热敏电阻在不同温度下测得的电流和电
11、压数据,请在图6的坐标系中画出UI图像。由图像可知:该电池的电动势E_ V,内电阻r_ ;(保留2位有效数字)t/20406080100I/mA26.133.340.046.252.2U/V5.485.335.205.084.96图6(3)根据以上数据,结合闭合电路欧姆定律,发现随着温度的升高,热敏电阻的阻值_(选填“变小”、“变大”或“不变”)。解析:(1)实物连线如图所示。(2)将图中各点用直线连接,并延长到U轴,由图可得:E6.0 V,r20 。(3)由表中数据可知,随温度的升高而减小,又因R热RA,故可知热敏电阻的阻值随温度的升高而变小。答案:(1)见解析图(2)6.020(3)变小5
12、(2013青岛模拟)(1)一位同学在实验中分别用游标卡尺和螺旋测微器测量物体长度,得到结果如图7所示,游标卡尺示数为_ cm,螺旋测微器示数为_ cm。图7(2)现用伏安法研究某电子器件R1(6 V,2.5 W)的伏安特性曲线,要求特性曲线尽可能完整(直接测量的变化范围尽可能大一些),备有下列器材:A直流电源(6 V,内阻不计);B电流表G(满偏电流Ig3 mA,内阻Rg10 );C电流表A(00.6 A,内阻未知);D滑动变阻器(020 ,5 A);E滑动变阻器(0200 ,1 A);F定值电阻R0(阻值1 990 );G开关与导线若干。根据题目提供的实验器材,请你在方框中设计出测量电子器件
13、R1伏安特性曲线的电路原理图(R1可用“”表示)。在实验中,为了操作方便且能够准确地进行测量,滑动变阻器应选用_。(填写器材序号)将上述电子器件R1和另一电子器件R2接入如图8甲所示的电路中,它们的伏安特性曲线分别如图乙中Ob、Oa所示。电源的电动势E6.0 V,内阻忽略不计。调节滑动变阻器R3,使电阻R1和R2消耗的电功率恰好相等,则此时R3接入电路的阻值为_ 。图8解析:(1)游标卡尺读数为10 mm0.05 mm1010.50 mm1.050 cm。螺旋测微器读数为10 mm0.01 mm44.610.446 mm1.044 6 cm。(2)用电流表G和定值电阻R0组装成量程为6 V的电
14、压表,采用安培表外接法,滑动变阻器分压式连接,电路图如图所示。分压式电路中滑动变阻器用D,便于调节。R1、R2的电流相等,功率相等时,其电压也相等,结合图线可知,R1、R2的电流为0.25 A,电压为2.5 V,故R3的电压为UR36 V2.5 V2.5 V1.0 V,电流为I0.25 A,所以R34 。答案:(1)1.0501.044 6(1.044 31.044 8)(2)见解析D46.要测量一只量程已知的电压表的内阻,所备器材如下:A待测电压表V(量程3 V,内阻未知)B电流表A(量程3 A,内阻0.01 )C定值电阻R(阻值2 k,额定电流50 mA)D蓄电池E(电动势略小于3 V,内
15、阻不计)E多用电表F开关K1、K2,导线若干有一位同学利用上面所给器材,进行如下实验操作:(1)首先,用多用电表进行粗测,选用100 倍率,操作方法正确。若这时刻度盘上的指针位置如图9所示,则测量的结果是_ 。图9(2)为了更精确地测出此电压表内阻,该同学设计了如图10所示的甲、乙实验电路,你认为其中较合理的电路图是_,其理由是_。图10图11(3)在图11中,根据你选择的电路把实物连接好。(4)用你选择的电路进行实验时,请简述实验步骤:_。用上述所测量的符号表示电压表的内阻RV_。解析:(1)电压表内阻RV30100 3.0103 (2)选用乙图较合理,因为电流表量程太大,读数误差太大,而乙图中R的阻值与电压表阻值接近,误差小。(3)实物图连接如下图所示:(4)实验步骤:闭合K1,再闭合K2,读得电压表示数U1;再断开K2,读得电压表示数U2RVR答案:(1)3.0103 (2)(3)(4)见解析