板塊結(jié)構(gòu)問題的整合歸類——實驗

1、板塊結(jié)構(gòu)問題的整合歸類實驗一. 教學(xué)內(nèi)容：板塊9 實驗二. 內(nèi)容概述：實驗的理論分析 實驗的操作方法三. 內(nèi)容提要：1. 實驗理論分析包括對實驗原理的理解，和對實驗方法的選擇。（1）實驗的主要思想方法等效法、累積法、控制變量法、留跡法（2）實驗的一般原則可行性原則、準(zhǔn)確性原則、操作性原則（3）實驗數(shù)據(jù)的處理列表法、作圖法、平均值法（4）實驗誤差分析絕對誤差與相對誤差、系統(tǒng)誤差與偶然誤差2. 物理實驗的操作方法：（1）基本儀器主要有：刻度尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測微器、天平、秒表、打點計時器、彈簧秤、溫度計、氣壓計、電流表、電壓表、多用電表、滑動變阻器、電阻箱。（2）一般儀器的使用規(guī)則： 觀察儀器、掌

2、握儀器所能測量的物理量，測量范圍及所用的單位。 檢查儀器的零點及回零情況 掌握儀器的安裝、調(diào)節(jié)規(guī)則【典型例題】例1 如圖1所示是用螺旋測微器測量一個小鋼球的直徑的示數(shù)，此讀數(shù)應(yīng)是 。圖1解析：螺旋測微器的讀數(shù)方法是：先從固定刻度尺上讀出半毫米以上的長度；然后找出可動刻度上的第幾條刻度線與固定刻度尺上的水平橫線重合，從而讀出半毫米以下的刻度，并注意再估讀一位數(shù)字；最后將兩次讀數(shù)相加就是所要測量的正確讀數(shù)。本題可用公式：讀數(shù)值固定刻度示數(shù)（）+可動刻度示數(shù)（最小分度值0.01mm），計算得8.600mm。例2 在做“驗證力的平行四邊形定則”實驗時，橡皮條的一端固定在木板上，用兩個彈簧秤把橡皮條的另

3、一端拉到某一確定的O點，以下操作中錯誤的是（ ） A. 同一次實驗過程中，O點位置允許變動B. 實驗中，彈簧秤必須保持與木板平行，讀數(shù)時視線要正對彈簧秤刻度C. 實驗中，先將其中一個彈簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需調(diào)節(jié)另一彈簧秤拉力的大小和方向，把橡皮條另一端拉到O點D. 實驗中，把橡皮條的另一端拉到O點時，兩個彈簧秤之間夾角應(yīng)取，以便于算出合力大小。解析：實驗中有嚴(yán)格的要求：（1）結(jié)點O不允許移動；（2）彈簧秤不要達到最大量程，因為一個達到最大，另一個將不好調(diào)整；（3）兩個彈簧秤的拉力夾角不易過大，也不易過小，取也可以，但并不是必須取。所以，本題操作中錯誤的是A、C、D。例3 用游標(biāo)為

4、50分度的卡尺（測量值可準(zhǔn)確到0.02 mm）測定某圓筒的內(nèi)徑時，卡尺上的示數(shù)如圖2所示?？勺x出圓筒的內(nèi)徑為 mm。圖2解析：游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法是：以游標(biāo)上0刻度線為準(zhǔn)在主尺上讀出整毫米數(shù)52mm，再看游標(biāo)尺上第6條刻度線與主尺上某一刻度線對齊，由游標(biāo)上讀出毫米以下的小數(shù)。所以圓筒的內(nèi)徑為：L=主尺上整毫米數(shù)L1+游標(biāo)上的毫米以下的小數(shù)L2=52.12mm。例4 用多用電表測電阻時，（1）每次換擋后，需重新 ，再進行測量。（2）如果表的指針偏轉(zhuǎn)過大，為使測量比較精確，應(yīng)將選擇開關(guān)撥至倍率較 （或“大”或“小”）的擋位上。（3）某次測量時，表的指針位置如圖3所示，則該電阻的測量值是 。圖3解析：

5、（1）使用多用電表歐姆擋測電阻時，每次測量前或換擋后都必須重新進行歐姆調(diào)零。若調(diào)零時發(fā)現(xiàn)指針總調(diào)不到零位置，說明電池太舊了，應(yīng)更換舊電池。（2）用歐姆擋時，指針指在刻度盤的中間都分時測量誤差最小，所以測量電阻時，要求指針停在表盤的之間。因此測量待測電阻時應(yīng)選擇合適的倍率擋位，使測量值盡量準(zhǔn)確。本題指針偏轉(zhuǎn)過大，說明阻值很小，應(yīng)換倍率較小的擋位測量。（3）讀數(shù)方法為：被測電阻R=表盤刻度數(shù)（整刻度數(shù)+估讀數(shù)）×擋位選擇倍數(shù)。本題被測電阻。例5 在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，已知打點計時器所用電源的頻率為50H z，查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，測得所用重物的質(zhì)量為1.00kg。實驗中得到一

6、條點跡清晰的紙帶，如圖4所示。把第一個點記作O，另選連續(xù)的4個點A、B、C、D作為測量點，經(jīng)測量知道A、B、C、D各點到O點的距離分別為62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由O點運動到C點時重力勢能的減少量等于 J，動能的增加量等于 J。（取三位有效數(shù)字）圖4解析：在驗證機械守恒定律的實驗中，當(dāng)重物拖動紙帶自由下落時，由于空氣阻力及紙帶和打點計時器限位孔之間的摩擦，重力勢能的減少應(yīng)大于動能的增加。根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律，有，故重力勢能減少為，動能的增加應(yīng)為。例6 量程為3V的電壓表，代號為V，其內(nèi)阻大約為，現(xiàn)要求測出電壓表內(nèi)阻的精確值，實驗室中

7、可提供的器材有： 取值范圍為的電阻箱，代號為，在本實驗中通過電阻箱的電流不會超過所允許的最大電流； 最大電阻為1000、最大電流為0.2A的變阻器，代號為； 開路電壓約為5V、內(nèi)阻可忽略不計的電源，代號為E； 開關(guān)，代號為S； 供連接用的導(dǎo)線若干條。（1）選用這些器材設(shè)計一個易于操作的測量電路，要求畫出線路圖，并標(biāo)出所選器材代號；（2）列出測量步驟，并寫出計算電壓表內(nèi)阻的最后公式（不需要寫出推導(dǎo)過程）。解析：（1）求解問題的一種思路是，只要能同時測出電壓表兩端的電壓和流經(jīng)電壓表的電流，就可以精確地求出電壓表的內(nèi)阻。但是題目所提供的器材中沒有電流表，因此就需要分兩次測量電壓表兩端的電壓，用兩組數(shù)

8、據(jù)來算出電壓表的內(nèi)阻。實驗電路如圖5所示。圖5（2）測量步驟如下： 將待測電壓表V、電阻箱、電源E和開關(guān)S按圖示電路用導(dǎo)線連成測量電路。 把調(diào)至最大時，閉合開關(guān)S，接通電路。 調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電壓表的指針指向3V（滿偏），記下此時的阻值。 增大電阻箱的阻值，使得電壓表的指針指向1.5V（半偏），記下此時的阻值。計算電壓表內(nèi)阻的公式為：，故【模擬試題】（答題時間：30分鐘）1. 在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗中，首先要確定電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向間的關(guān)系。（1）實驗中所用電流表量程為，電源電動勢為1.5V，待選的保護電阻有三種，應(yīng)選用 。（2）已測得電流表指針向左偏時，電流由接線柱接入。由于

9、某種原因，螺線管副線圈上的繞線標(biāo)記沒有了，需要通過實驗查找繞線方向，如圖1所示。當(dāng)磁鐵N極插入線圈時，電流表指針向左偏，請在圖中畫出副線圈的繞線方向。（3）在圖1中，若是條形磁鐵的S極在下端，當(dāng)把磁鐵從螺線管中拔出時，電流表的指針應(yīng)向 偏。圖12. 圖2中（甲）所示是演示單擺振動圖象的裝置，當(dāng)盛砂漏斗下面的薄木板N被勻速地拉動時，擺動著的漏斗中漏出的砂在板上形成一條曲線，顯示出擺的位移隨時間變化的關(guān)系。板上的直線代表時間軸。圖中（乙）是兩個擺中的砂在各自木板上形成的曲線。若拉動、的速度和的關(guān)系為，則板、上曲線所代表的振動周期T1和T2的關(guān)系為（ ）A. B. C. D. 圖23. 實驗室中現(xiàn)有

10、器材如實物圖3（甲）所示，有：電池E，電動勢約10V，內(nèi)阻約；電流表A1，量程10A，內(nèi)阻約為；電流表A2，量程，內(nèi)阻約為；電流表A3；量程，內(nèi)阻約為；電阻箱R1，最大阻值，阻值最小改變量為；滑線變阻器，最大阻值；開關(guān)S，導(dǎo)線若干。要求用圖3（乙）所示的電路測定圖中電流表A的內(nèi)阻。（1）在所給的三個電流表中，哪幾個可用此電路精確測出其電阻？（2）在可測的電流表中任選一個作為測量對象，在實物圖上連成測量電路。（3）你要讀出的物理量是 ，用這些物理量表示待測內(nèi)阻的計算公式是 。圖3【試題答案】1. 解析：（1）根據(jù)電流表的量程和電源電動勢可算出回路中最小的保護電阻為：故保護電阻應(yīng)選R1（2）根據(jù)楞次定律，可判斷出副線圈的繞線方向如圖4所示。（3）若S極在下端，拔出時線圈中向上的磁通量要減少，感應(yīng)電流的磁場要阻礙它減少，必產(chǎn)生向上的磁場，用右手定則判斷可知電流表的指針向左偏。圖42. 從圖（乙）中的兩條曲線可以看出，在同一段長度內(nèi)，擺1完成了一個完整的振動，而擺2完成了兩個完整的振動，即，。 ， ，選項D