高考物理實(shí)驗(yàn)專項(xiàng)_第1頁(yè)
高考物理實(shí)驗(yàn)專項(xiàng)_第2頁(yè)
高考物理實(shí)驗(yàn)專項(xiàng)_第3頁(yè)
高考物理實(shí)驗(yàn)專項(xiàng)_第4頁(yè)
高考物理實(shí)驗(yàn)專項(xiàng)_第5頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、2018高考物理實(shí)驗(yàn)必考實(shí)驗(yàn)一:研宄勻變速直線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)二:探宄彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系實(shí)驗(yàn)三:驗(yàn)證力的平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)四:驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律實(shí)驗(yàn)五:探宄動(dòng)能定理實(shí)驗(yàn)六:驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)七:驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)八:測(cè)定金屬的電阻率(同時(shí)練習(xí)使用螺旋測(cè)微器)實(shí)驗(yàn)九:描繪小電珠的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)十:測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)十一:練習(xí)使用多用電表實(shí)驗(yàn)十二:傳感器的簡(jiǎn)單使用選考實(shí)驗(yàn)一:探宄單擺的運(yùn)動(dòng)、用單擺測(cè)定重力加速度實(shí)驗(yàn)二:測(cè)定玻璃的折射率實(shí)驗(yàn)三:用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)說(shuō)明:1.要求會(huì)正確使用的儀器主要有:刻度尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器、天平、秒表、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、彈簧秤、電流表、電壓表、多用電表、滑動(dòng)

2、變阻器、電阻箱等2.要求認(rèn)識(shí)誤差問(wèn)題在實(shí)驗(yàn)中的重要性,了解誤差的概念,知道系統(tǒng)誤差和偶然誤差;知道用多次測(cè)量求平均值的方法減小偶然誤差;能在某些實(shí)驗(yàn)中分析誤差的主要來(lái)源;不要求計(jì)算誤差3.要求知道有效數(shù)字的概念,會(huì)用有效數(shù)字表達(dá)直接測(cè)量的結(jié)果。間接測(cè)量的有效數(shù)字運(yùn)算不作要求1、長(zhǎng)度的測(cè)量例題1游標(biāo)卡尺的讀數(shù):主尺最小分度是1mm,則圖中三個(gè)卡尺的讀數(shù)為:甲圖中的游標(biāo)是10分度,則讀數(shù)為mm;乙圖中的游標(biāo)是20分度,則讀數(shù)為mm;丙圖中的游標(biāo)是50分度,則讀數(shù)為mm。乙甲丙答案:29.8,10.70,8.30。2螺旋測(cè)微器的讀數(shù):圖中甲為mm;乙為mm,丙為mm。乙丙甲答案:0.900,8.60

3、0,8.480實(shí)驗(yàn)一:研宄勻變速直線運(yùn)動(dòng) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,學(xué)習(xí)利用打上點(diǎn)的紙帶研究物體的運(yùn)動(dòng)。 2學(xué)習(xí)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定即時(shí)速度和加速度。實(shí)驗(yàn)原理 1打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用交流電源的計(jì)時(shí)儀器,它每隔0.02s打一次點(diǎn)(由于電源頻率是50Hz),因此紙帶上的點(diǎn)就表示了和紙帶相連的運(yùn)動(dòng)物體在不同時(shí)刻的位置,研究紙帶上點(diǎn)之間的間隔,就可以了解物體運(yùn)動(dòng)的情況。 2由紙帶判斷物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的方法:如圖所示,0、1、2為時(shí)間間隔相等的各計(jì)數(shù)點(diǎn),s1、s2、s3、為相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離,若s=s2-s1=s3-s2=恒量,即若連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)的位移之差為恒量,則與紙帶相連的物體的運(yùn)動(dòng)為

4、勻變速直線運(yùn)動(dòng)。 3由紙帶求物體運(yùn)動(dòng)加速度的方法:(1)用“逐差法”求加速度:即根據(jù)s4-s1=s5-s2=s6-s3=3aT2(T為相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔)求出a1=、a2=、a3=,再算出a1、a2、a3的平均值即為物體運(yùn)動(dòng)的加速度。(2)用v-t圖法:即先根據(jù)vn=求出打第n點(diǎn)時(shí)紙帶的瞬時(shí)速度,后作出v-t圖線,圖線的斜率即為物體運(yùn)動(dòng)的加速度。實(shí)驗(yàn)器材小車,細(xì)繩,鉤碼,一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,低壓交流電源,導(dǎo)線兩根,紙帶,米尺。實(shí)驗(yàn)步驟 1把一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上,并使滑輪伸出桌面,把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上沒(méi)有滑輪的一端,連接好電路,如圖所示。 2把一條細(xì)繩

5、拴在小車上,細(xì)繩跨過(guò)滑輪,并在細(xì)繩的另一端掛上合適的鉤碼,試放手后,小車能在長(zhǎng)木板上平穩(wěn)地加速滑行一段距離,把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,并把它的一端固定在小車的后面。 3把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處,先接通電源,再放開(kāi)小車,讓小車運(yùn)動(dòng),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列的點(diǎn),取下紙帶,換上新紙帶,重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次。 4選擇一條比較理想的紙帶,舍掉開(kāi)頭的比較密集的點(diǎn)子,確定好計(jì)數(shù)始點(diǎn)0,標(biāo)明計(jì)數(shù)點(diǎn),正確使用毫米刻度尺測(cè)量?jī)牲c(diǎn)間的距離,用逐差法求出加速度值,最后求其平均值。也可求出各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度,作v-t圖線,求得直線的斜率即為物體運(yùn)動(dòng)的加速度。注意事項(xiàng) 1紙帶打完后及時(shí)斷開(kāi)電源。 2小車的加速度應(yīng)適當(dāng)大一些

6、,以能在紙帶上長(zhǎng)約50cm的范圍內(nèi)清楚地取78個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)為宜。 3應(yīng)區(qū)別計(jì)時(shí)器打出的軌跡點(diǎn)與人為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn),通常每隔4個(gè)軌跡點(diǎn)選1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),選取的記數(shù)點(diǎn)不少于6個(gè)。 4不要分段測(cè)量各段位移,可統(tǒng)一量出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到計(jì)數(shù)起點(diǎn)0之間的距離,讀數(shù)時(shí)應(yīng)估讀到毫米的下一位。例題 1電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用_電源的計(jì)時(shí)儀器,它的工作電壓是_。如圖所示,A是_,B是_,C是_,D是_,E是_,F(xiàn)是_。答案:交流,4至6V,線圈,振動(dòng)片,限位孔,振針,永磁體,接線柱。ABCDEFOABCDEFcms12.804.40s25.95s37.57s49.10s510.71s6 2如圖是某同學(xué)測(cè)量勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí)

7、,從若干紙帶中選中的一條紙帶的一部分,他每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),圖上注明了他對(duì)各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離的測(cè)量結(jié)果。(1)為了驗(yàn)證小車的運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng),請(qǐng)進(jìn)行下列計(jì)算,填入表內(nèi)(單位:cm)s2-s1s3-s2s4-s3s5-s4s6-s5各位移差與平均值最多相差_cm,由此可以得出結(jié)論:小車的位移在_范圍內(nèi)相等,所以小車的運(yùn)動(dòng)是_。(2)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,可以求得物體的加速度a=_m/s2。(3)根據(jù)an-3=,可求出a1=_m/s2,a2=_m/s2,a3=_m/s2,所以,=_m/s2。答案:(1)1.60,1.55,1.62,1.53,1.61,1.58,0.05,任意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間

8、里、在誤差允許的,勻加速直線運(yùn)動(dòng);(2)1.58;(3)1.59,1.57,1.59,1.58。3在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中,如圖所示,為一條記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的紙帶,圖中A、B、C、D、E為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s。(1)根據(jù)_計(jì)算各點(diǎn)瞬時(shí)速度,則cm7.0017.5031.5049.00ABCDEvA=_m/s,vB=_m/s,vC=_m/s,vD=_m/s,vE=_m/s。t/s0.10.20.30.406080100120140160v/cm·s-1(2)在如圖所示坐標(biāo)中作出小車的v-t圖線,并根據(jù)圖線求出a=_。將圖線延長(zhǎng)與縱軸相交,交點(diǎn)的速度是_,

9、此速度的物理意義是_。答案:(1)vn=,0.53,0.88,1.23,1.58,1.93;(2)3.50m/s2,0.53m/s,開(kāi)始計(jì)時(shí)小車的速度,即vA。皮筋對(duì)小車做功與小車速度的平方成正比實(shí)驗(yàn)二:探宄彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系【重難點(diǎn):】1、理解實(shí)驗(yàn)原理 2、弄清實(shí)驗(yàn)的步驟 3、學(xué)會(huì)利用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),探究物理規(guī)律 4、注意誤差分析【誤差分析】1本實(shí)驗(yàn)的誤差來(lái)源之一是由彈簧拉力大小的不穩(wěn)定造成的,因此,使彈簧的懸掛端固定,另一端通過(guò)懸掛鉤碼來(lái)充當(dāng)對(duì)彈簧的拉力,可以提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度2彈簧長(zhǎng)度的測(cè)量是本實(shí)驗(yàn)的主要誤差來(lái)源,所以,應(yīng)盡量精確地測(cè)量彈簧的長(zhǎng)度3在Fx圖象上描點(diǎn)、作圖不準(zhǔn)確【注意事

10、項(xiàng)】1每次增減鉤碼測(cè)量有關(guān)長(zhǎng)度時(shí),均需保證彈簧及鉤碼不上下振動(dòng)而處于靜止?fàn)顟B(tài),否則,彈簧彈力將可能與鉤碼重力不相等2彈簧下端增加鉤碼時(shí),注意不要超過(guò)彈簧的限度3測(cè)量有關(guān)長(zhǎng)度時(shí),應(yīng)區(qū)別彈簧原長(zhǎng)l0、實(shí)際總長(zhǎng)l及伸長(zhǎng)量x三者之間的不同,明確三者之間的關(guān)系4建立平面直角坐標(biāo)系時(shí),兩軸上單位長(zhǎng)度所代表的量值要適當(dāng),不可過(guò)大,也不可過(guò)小5描線的原則是,盡量使各點(diǎn)落在描出的線上,少數(shù)點(diǎn)分布于線兩側(cè),描出的線不應(yīng)是折線,而應(yīng)是平滑的曲線6記錄數(shù)據(jù)時(shí)要注意彈力及彈簧伸長(zhǎng)量的對(duì)應(yīng)關(guān)系及單位Ø 1、在“探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,以下說(shuō)法正確的是(AB)A彈簧被拉伸時(shí),不能超出它的彈性限度B用懸

11、掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力,應(yīng)保證彈簧位于豎直位置且處于平衡狀態(tài)C用直尺測(cè)得彈簧的長(zhǎng)度即為彈簧的伸長(zhǎng)量D用幾個(gè)不同的彈簧,分別測(cè)出幾組拉力與伸長(zhǎng)量,得出拉力與伸長(zhǎng)量之比相等Ø 2、某同學(xué)做“探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn),他先把彈簧平放在桌面上使其自然伸長(zhǎng),用直尺測(cè)出彈簧的原長(zhǎng)L0,再把彈簧豎直懸掛起來(lái),掛上鉤碼后測(cè)出彈簧伸長(zhǎng)后的長(zhǎng)度L,把LL0作為彈簧的伸長(zhǎng)量x,這樣操作,由于彈簧自身重力的影響,最后畫(huà)出的圖線可能是(C)Ø 3、以下是一位同學(xué)做“彈力與彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)² 下列的實(shí)驗(yàn)步驟是這位同學(xué)準(zhǔn)備完成的,請(qǐng)你幫這位同學(xué)按操作的先后順序,用字母排列出來(lái)

12、是_CBDAEF_A 以彈簧伸長(zhǎng)量為橫坐標(biāo),以彈力為縱坐標(biāo),描出各組數(shù)據(jù)(x,F(xiàn))對(duì)應(yīng)的點(diǎn),并用平滑的曲線連結(jié)起來(lái)B記下彈簧不掛鉤碼時(shí),其下端在刻度尺上的刻度L0C將鐵架臺(tái)固定于桌子上,并將彈簧的一端系于橫梁上,在彈簧附近豎直固定一刻度尺D依次在彈簧下端掛上1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)鉤碼,并分別記下鉤碼靜止時(shí),彈簧下端所對(duì)應(yīng)的刻度并記錄在表格內(nèi),然后取下鉤碼E以彈簧伸長(zhǎng)量為自變量,寫(xiě)出彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系式F解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義ü 這位同學(xué)探究彈力大小與彈簧伸長(zhǎng)量之間的關(guān)系所測(cè)的幾組數(shù)據(jù)在圖中坐標(biāo)上已描出:ü 在圖中的坐標(biāo)上作出Fx圖線ü 寫(xiě)出曲線的函數(shù)表

13、達(dá)式(x用cm作單位):_F0.43x_(N)_.Ø 5、在“探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系,并測(cè)定彈簧的勁度系數(shù)”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)裝置如圖。所用的每個(gè)鉤碼的重力相當(dāng)于對(duì)彈簧提供了向右恒定的拉力實(shí)驗(yàn)時(shí)先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長(zhǎng)度,再將5個(gè)鉤碼逐個(gè)掛在繩子的下端,每次測(cè)出相應(yīng)的彈簧總長(zhǎng)度Ø (1)有一個(gè)同學(xué)通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)測(cè)量后把6組數(shù)據(jù)描點(diǎn)在如坐標(biāo)圖243中,請(qǐng)作出F-L圖線Ø (2)由此圖線可得出的結(jié)論是_在彈性限度內(nèi),彈力和彈簧的伸長(zhǎng)量成正比_該彈簧的原長(zhǎng)為L(zhǎng)0_10_cm,勁度系數(shù)k_25_N/m.Ø (3)試根據(jù)以上該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)情況,請(qǐng)你幫助他設(shè)計(jì)一個(gè)記錄

14、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格(不必填寫(xiě)其實(shí)驗(yàn)測(cè)得的具體數(shù)據(jù))Ø (4)該同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),把彈簧水平放置與彈簧懸掛放置相比較優(yōu)點(diǎn)在于:_避免彈簧自身所受重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響_;缺點(diǎn)在于:_彈簧與桌面及繩子與滑輪間存在的摩擦造成實(shí)驗(yàn)的誤差_.實(shí)驗(yàn)三:驗(yàn)證力的平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)?zāi)康尿?yàn)證力的合成的平行四邊形定則。實(shí)驗(yàn)原理此實(shí)驗(yàn)是要用互成角度的兩個(gè)力與一個(gè)力產(chǎn)生相同的效果(即:使橡皮條在某一方向伸長(zhǎng)一定的長(zhǎng)度),看其用平行四邊形定則求出的合力與這一個(gè)力是否在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)相等,如果在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)相等,就驗(yàn)證了力的平行四邊形定則。實(shí)驗(yàn)器材木板一塊,白紙,圖釘若干,橡皮條一段,細(xì)繩,彈簧秤兩個(gè),三角板,刻度尺

15、,量角器。實(shí)驗(yàn)步驟 1用圖釘把一張白紙釘在水平桌面上的方木板上。 2用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點(diǎn),用兩條細(xì)繩套結(jié)在橡皮條的另一端。 3用兩個(gè)彈簧秤分別鉤住兩個(gè)細(xì)繩套,互成角度地拉橡皮條,使橡皮條伸長(zhǎng),結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O(如圖所示)。 4用鉛筆描下結(jié)點(diǎn)O的位置和兩條細(xì)繩套的方向,并記錄彈簧秤的讀數(shù)。在白紙上按比例作出兩個(gè)彈簧秤的拉力F1和F2的圖示,利用刻度尺和三角板根椐平行四邊形定則求出合力F。 5只用一個(gè)彈簧秤,通過(guò)細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到與前面相同的位置O,記下彈簧秤的讀數(shù)和細(xì)繩的方向。按同樣的比例用刻度尺從O點(diǎn)起做出這個(gè)彈簧秤的拉力F'的圖示。 6比較F'與用平行

16、四邊形定則求得的合力F,在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)是否相等。 7改變兩個(gè)分力F1和F2的大小和夾角。再重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次,比較每次的F與F'是否在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等。注意事項(xiàng) 1用彈簧秤測(cè)拉力時(shí),應(yīng)使拉力沿彈簧秤的軸線方向,橡皮條、彈簧秤和細(xì)繩套應(yīng)位于與紙面平行的同一平面內(nèi)。 2同一次實(shí)驗(yàn)中,橡皮條拉長(zhǎng)后的結(jié)點(diǎn)位置O必須保持不變。例題 1在本實(shí)驗(yàn)中,橡皮條的一端固定在木板上,用兩個(gè)彈簧秤把橡皮條的另一端拉到某一位置O點(diǎn),以下操作中錯(cuò)誤的是 A同一次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,O點(diǎn)位置允許變動(dòng) B在實(shí)驗(yàn)中,彈簧秤必須保持與木板平行,讀數(shù)時(shí)視線要正對(duì)彈簧秤刻度 C實(shí)驗(yàn)中,先將其中一個(gè)彈簧秤沿某一方向拉到最大量

17、程,然后只需調(diào)節(jié)另一彈簧秤拉力的大小和方向,把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn) D實(shí)驗(yàn)中,把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn)時(shí),兩彈簧之間的夾角應(yīng)取90°不變,以便于算出合力的大小答案:ACDAF1F2FFO2某小組做本實(shí)驗(yàn)時(shí)得出如圖所示的圖(F'與A、O共線),其中A為固定橡皮條的圖釘,O為橡皮條與細(xì)繩套的結(jié)點(diǎn),圖中_是F1與F2合力的真實(shí)值,_是F1與F2合力的實(shí)驗(yàn)值,需要進(jìn)行比較的是_和_。通過(guò)本實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證_。答案:F',F(xiàn),F(xiàn)',F(xiàn),力的平行四邊形定則3做本實(shí)驗(yàn)時(shí),其中的三個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟是:(1)在水平放置的木板上墊一張白張,把橡皮條的一端固定在板上,另一端拴兩根細(xì)線,通過(guò)細(xì)線

18、同時(shí)用兩個(gè)彈簧秤互成角度地拉橡皮條,使它與細(xì)線的結(jié)點(diǎn)達(dá)到某一位置O點(diǎn),在白紙上記下O點(diǎn)和兩彈簧秤的讀數(shù)F1和F2。(2)在紙上根據(jù)F1和F2的大小,應(yīng)用平行四邊形定則作圖求出合力F。(3)只用一個(gè)彈簧秤通過(guò)細(xì)繩拉橡皮條,使它的伸長(zhǎng)量與兩個(gè)彈簧秤拉時(shí)相同,記下此時(shí)彈簧秤的讀數(shù)F'和細(xì)繩的方向。以上三個(gè)步驟中均有錯(cuò)誤或疏漏,指出錯(cuò)在哪里?在(1)中是_。在(2)中是_。在(3)中是_。答案:(1)兩繩拉力的方向;(2)“的大小”后面加“和方向”;(3)“相同”之后加“橡皮條與繩的結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)四:驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律實(shí)驗(yàn)?zāi)康尿?yàn)證牛頓第二定律。實(shí)驗(yàn)原理 1如圖所示裝置,保持小車質(zhì)量不變,改變

19、小桶內(nèi)砂的質(zhì)量,從而改變細(xì)線對(duì)小車的牽引力,測(cè)出小車的對(duì)應(yīng)加速度,作出加速度和力的關(guān)系圖線,驗(yàn)證加速度是否與外力成正比。 2保持小桶和砂的質(zhì)量不變,在小車上加減砝碼,改變小車的質(zhì)量,測(cè)出小車的對(duì)應(yīng)加速度,作出加速度和質(zhì)量倒數(shù)的關(guān)系圖線,驗(yàn)證加速度是否與質(zhì)量成反比。實(shí)驗(yàn)器材小車,砝碼,小桶,砂,細(xì)線,附有定滑輪的長(zhǎng)木板,墊木,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,低壓交流電源,導(dǎo)線兩根,紙帶,托盤天平及砝碼,米尺。實(shí)驗(yàn)步驟1用天平測(cè)出小車和小桶的質(zhì)量M和M',把數(shù)據(jù)記錄下來(lái)。 2按如圖裝置把實(shí)驗(yàn)器材安裝好,只是不把掛小桶用的細(xì)線系在小車上,即不給小車加牽引力。 3平衡摩擦力:在長(zhǎng)木板的不帶定滑輪的一端下面墊上墊木

20、,反復(fù)移動(dòng)墊木的位置,直至小車在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)可以保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(可以從紙帶上打的點(diǎn)是否均勻來(lái)判斷)。 4在小車上加放砝碼,小桶里放入適量的砂,把砝碼和砂的質(zhì)量m和m'記錄下來(lái)。把細(xì)線系在小車上并繞過(guò)滑輪懸掛小桶,接通電源,放開(kāi)小車,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn),取下紙帶,在紙帶上寫(xiě)上編號(hào)。 5保持小車的質(zhì)量不變,改變砂的質(zhì)量(要用天平稱量),按步驟4再做5次實(shí)驗(yàn)。 6算出每條紙帶對(duì)應(yīng)的加速度的值。 7用縱坐標(biāo)表示加速度a,橫坐標(biāo)表示作用力,即砂和桶的總重力(M'+m')g,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果在坐標(biāo)平面上描出相應(yīng)的點(diǎn),作圖線。若圖線為一條過(guò)原點(diǎn)的直線,就證明了研究對(duì)象質(zhì)

21、量不變時(shí)其加速度與它所受作用力成正比。 8保持砂和小桶的質(zhì)量不變,在小車上加放砝碼,重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn),并做好記錄,求出相應(yīng)的加速度,用縱坐標(biāo)表示加速度a,橫坐標(biāo)表示小車和車內(nèi)砝碼總質(zhì)量的倒數(shù),在坐標(biāo)平面上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果描出相應(yīng)的點(diǎn)并作圖線,若圖線為一條過(guò)原點(diǎn)的直線,就證明了研究對(duì)象所受作用力不變時(shí)其加速度與它的質(zhì)量成反比。注意事項(xiàng) 1砂和小桶的總質(zhì)量不要超過(guò)小車和砝碼的總質(zhì)量的。 2在平衡摩擦力時(shí),不要懸掛小桶,但小車應(yīng)連著紙帶且接通電源。用手給小車一個(gè)初速度,如果在紙帶上打出的點(diǎn)的間隔是均勻的,表明小車受到的阻力跟它的重力沿斜面向下的分力平衡。 3作圖時(shí)應(yīng)該使所作的直線通過(guò)盡可能多的點(diǎn),不在直線

22、上的點(diǎn)也要盡可能對(duì)稱地分布在直線的兩側(cè),但如遇個(gè)別特別偏離的點(diǎn)可舍去。例題 1在做驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)時(shí),某學(xué)生將實(shí)驗(yàn)裝置按如圖安裝,而后就接通源開(kāi)始做實(shí)驗(yàn),他有三個(gè)明顯的錯(cuò)誤:(1)_;(2)_;(3)_。答案:(1)沒(méi)有平衡摩擦力;(2)不應(yīng)掛鉤碼,應(yīng)掛裝有砂子的小桶;(3)細(xì)線太長(zhǎng)懸掛物離地面太近。 2在驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)中,用改變砂的質(zhì)量的辦法來(lái)改變對(duì)小車的作用力F,用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)出小車的加速度a,得出若干組F和a的數(shù)據(jù)。然后根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)作出如圖所示的a-F圖線,發(fā)現(xiàn)圖線既不過(guò)原點(diǎn),又不是直線,原因是 A沒(méi)有平衡摩擦力,且小車質(zhì)量較大 B平衡摩擦力時(shí),所墊木板太高,且砂和小桶的

23、質(zhì)量較大 C平衡摩擦力時(shí),所墊木板太低,且砂和小桶的質(zhì)量較大 D平衡摩擦力時(shí),所墊木板太高,且小車質(zhì)量較大答案:C實(shí)驗(yàn)五:探宄動(dòng)能定理一、實(shí)驗(yàn)原理1為什么探究的是功與速度變化的關(guān)系?物體的動(dòng)能與速度密切相關(guān),而物體的速度變化與它的受力有關(guān)物體在力的作用下走一定位移速度發(fā)生變化,因此我們要去探究功與速度變化的關(guān)系2如何改變功的大???每次橡皮筋拉的長(zhǎng)度要保持一致,則每根橡皮筋做的功是相同的,所以改變橡皮筋的條數(shù)就改變了做功的大小3如何確定小車獲得的速度?小車獲得的速度可以由紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)出,也可以用其他的方法測(cè)出二、實(shí)驗(yàn)器材長(zhǎng)木板、薄木塊、小車、橡皮筋、砝碼盤及砝碼、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、低電壓交流電源

24、、導(dǎo)線、毫米刻度尺、紙帶及復(fù)寫(xiě)紙等三、實(shí)驗(yàn)步驟1按圖組裝好實(shí)驗(yàn)儀器,由于小車在運(yùn)動(dòng)中會(huì)受到阻力,把木板裝有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端用薄木塊略微墊高,平衡摩擦力2把紙帶拴在小車的后面,并穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,先用一條橡皮筋進(jìn)行實(shí)驗(yàn),把橡皮筋拉伸一定長(zhǎng)度,放開(kāi)小車3換紙帶,并改用2條、3條同樣的橡皮筋進(jìn)行第2次、第3次實(shí)驗(yàn)時(shí),每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度要相同4由紙帶算出小車獲得的速度?,把各次實(shí)驗(yàn)獲得的速度依次記入對(duì)應(yīng)的表格中.橡皮筋的條數(shù)12345力對(duì)小車做的功1W2W3W4W5W小車獲得的速度     5.觀察測(cè)出數(shù)據(jù)進(jìn)行估計(jì),大致判斷兩個(gè)量可能的關(guān)系,然后

25、以W為縱坐標(biāo),以v2(或v、v3)為橫坐標(biāo)作圖,尋找二者的關(guān)系四、注意事項(xiàng)1平衡摩擦力時(shí)連著紙帶且接通電源2小車所受的阻力Ff應(yīng)包括小車受的摩擦力和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)小車后所拖的紙帶的摩擦力3小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,并且先接通電源后再放手五、誤差分析誤差是不可避免的,但我們可以盡量減小它,為減小本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)誤差,要注意以下幾個(gè)方面的問(wèn)題:1在長(zhǎng)木板上,小車、鐵釘、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置應(yīng)調(diào)整適當(dāng),以保證打在紙帶上的點(diǎn)便于處理,求出小車運(yùn)動(dòng)的速度2平衡摩擦力時(shí),可使木板略微傾斜,作為補(bǔ)償,保證小車脫離橡皮筋后做勻速運(yùn)動(dòng)3小車的質(zhì)量較小,當(dāng)用多條橡皮筋時(shí),打出的點(diǎn)過(guò)少,應(yīng)改用質(zhì)量稍大的小車(或加砝碼),以保證打

26、出的點(diǎn)便于處理試題精選1、(2009·南京模擬)為了探究功與速度變化的關(guān)系,現(xiàn)提供如圖所示的器材,讓小車在橡皮筋的作用下彈出后,沿木板滑行,請(qǐng)思考探究思路并回答下列問(wèn)題(打點(diǎn)計(jì)時(shí)器交流電頻率為50Hz)(1)為了消除摩擦力的影響應(yīng)采取什么措施?_.(2)當(dāng)我們分別用同樣的橡皮筋1條、2條、3條并起來(lái)進(jìn)行第1次、第2次、第3次實(shí)驗(yàn)時(shí),每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度都保持一致,我們把第1次實(shí)驗(yàn)時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功記為W.(3)由于橡皮筋對(duì)小車做功而使小車獲得的速度可以由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶測(cè)出,如圖所示是其中四次實(shí)驗(yàn)打出的部分紙帶(4)試根據(jù)第(2)、(3)項(xiàng)中的信息,填寫(xiě)下表.次數(shù)1234橡皮

27、筋對(duì)小車做功W小車速度v(m/s)v2(m2/s2)從表中數(shù)據(jù)可得出結(jié)論:_.1、答案:(1)將木板固定有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨?,使小車緩慢勻速下?(4)由勻速運(yùn)動(dòng)的公式v,即可求出小車的速度,其中x從圖上讀出分別為2.00cm,2.83cm,3.46cm,4.00cm,tT0.02s.次數(shù)1234橡皮筋對(duì)小車做功W2W3W4W小車速度v(m/s)1.001.421.732.00v2(m2/s2)1.002.022.994.00在誤差允許的范圍內(nèi)橡實(shí)驗(yàn)六:驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)?zāi)康尿?yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)原理當(dāng)物體自由下落時(shí),只有重力做功,物體的重力勢(shì)能和動(dòng)能互相轉(zhuǎn)化,機(jī)械能守恒。若

28、某一時(shí)刻物體下落的瞬時(shí)速度為v,下落高度為h,則應(yīng)有:mgh=mv2,借助打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,測(cè)出重物某時(shí)刻的下落高度h和該時(shí)刻的瞬時(shí)速度v,即可驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。測(cè)定第n點(diǎn)的瞬時(shí)速度的方法是:測(cè)出第n點(diǎn)的相鄰前、后兩段相等時(shí)間T內(nèi)下落的距離sn和sn+1,由公式vn=,或由vn=算出,如圖所示。ONSnSn+1dn-1dn+1實(shí)驗(yàn)器材鐵架臺(tái)(帶鐵夾),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,學(xué)生電源,導(dǎo)線,帶鐵夾的重綞,紙帶,米尺。實(shí)驗(yàn)步驟 1按如圖裝置把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝在鐵架臺(tái)上,用導(dǎo)線把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與學(xué)生電源連接好。 2把紙帶的一端在重錘上用夾子固定好,另一端穿過(guò)計(jì)時(shí)器限位孔,用手豎直提起紙帶使重錘??吭诖?/p>

29、點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近。 3接通電源,松開(kāi)紙帶,讓重錘自由下落。 4重復(fù)幾次,得到35條打好點(diǎn)的紙帶。 5在打好點(diǎn)的紙帶中挑選第一、二兩點(diǎn)間的距離接近2mm,且點(diǎn)跡清晰一條紙帶,在起始點(diǎn)標(biāo)上0,以后各依次標(biāo)上1,2,3,用刻度尺測(cè)出對(duì)應(yīng)下落高度h1、h2、h3。 6應(yīng)用公式vn=計(jì)算各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的即時(shí)速度v1、v2、v3。 7計(jì)算各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的勢(shì)能減少量mghn和動(dòng)能的增加量mvn2,進(jìn)行比較。注意項(xiàng)事 1打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝時(shí),必須使兩紙帶限位孔在同一豎直線上,以減小摩擦阻力。 2選用紙帶時(shí)應(yīng)盡量挑第一、二點(diǎn)間距接近2mm的紙帶。 3因不需要知道動(dòng)能和勢(shì)能的具體數(shù)值,所以不需要測(cè)量重物的質(zhì)量。例題1本實(shí)驗(yàn)中,除鐵架

30、臺(tái)、鐵夾、學(xué)生電源、紙帶和重物外,還需選用下述儀器中的哪幾種? A秒表 B刻度尺 C天平 D打點(diǎn)計(jì)時(shí)器答案:BD01ABCD2在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz。查得當(dāng)?shù)氐闹丶铀俣萭=9.80m/s2,測(cè)得所用的重物的質(zhì)量為1.00kg。實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶,把第一個(gè)點(diǎn)記作O,另連續(xù)的4個(gè)點(diǎn)A、B、C、D作為測(cè)量的點(diǎn),經(jīng)測(cè)量知道A、B、C、D各點(diǎn)到O點(diǎn)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(diǎn)到運(yùn)動(dòng)C點(diǎn),重力勢(shì)能減少量等于_J,動(dòng)能的增加量等于_J。(取3位有效數(shù)字)答案:7.62,7.

31、57OABCD125.0195.0280.5381.5E498.00(mm)3在本實(shí)驗(yàn)中,所用電源的頻率為50Hz,某同學(xué)選擇了一條理想的紙帶,用刻度尺測(cè)量時(shí)各計(jì)數(shù)點(diǎn)位置對(duì)應(yīng)刻度尺上的讀數(shù)如圖所示。(圖中O是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打的第一個(gè)點(diǎn),A、B、C、D、E分別是以每打兩個(gè)點(diǎn)的時(shí)間作為計(jì)時(shí)單位取的計(jì)數(shù)點(diǎn))。根據(jù)紙帶求:(1)重錘下落的加速度。(2)若重錘質(zhì)量為mkg,則重錘從起始下落至B時(shí),減少的重力勢(shì)能為多少?(3)重錘下落到B時(shí),動(dòng)能為多大?(4)從(2)、(3)的數(shù)據(jù)可得什么結(jié)論?產(chǎn)生誤差的主要原因是什么?答案:(1)9.69m/s2;(2)|Ep|=1.95mJ;(3)Ek=1.89mJ;(4

32、)在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi),重錘重力勢(shì)能的減少等于其動(dòng)能的增加,機(jī)械能守恒。產(chǎn)生誤差的主要原因是重錘下落過(guò)程中受到阻力(空氣阻力、紙帶與限位孔間的摩擦阻力)的作用。實(shí)驗(yàn)七:驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)?zāi)康难芯吭趶椥耘鲎驳倪^(guò)程中,相互作用的物體系統(tǒng)動(dòng)量守恒。實(shí)驗(yàn)原理一個(gè)質(zhì)量較大的小球從斜槽滾下來(lái),跟放在斜槽前邊小支柱上另一質(zhì)量較小的球發(fā)生碰撞后兩小球都做平拋運(yùn)動(dòng)。由于兩小球下落的高度相同,所以它們的飛行時(shí)間相等,這樣如果用小球的飛行時(shí)間作時(shí)間單位,那么小球飛出的水平距離在數(shù)值上就等于它的水平速度。因此,只要分別測(cè)出兩小球的質(zhì)量m1、m2,和不放被碰小球時(shí)入射小球在空中飛出的水平距離s1,以及入射小球與被碰

33、小球碰撞后在空中飛出的水平距離s1'和s2',若m1s1在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)與m1s1'+m2s2'相等,就驗(yàn)證了兩小球碰撞前后總動(dòng)量守恒。實(shí)驗(yàn)器材碰撞實(shí)驗(yàn)器(斜槽、重錘線),兩個(gè)半徑相等而質(zhì)量不等的小球;白紙;復(fù)寫(xiě)紙;天平和砝碼;刻度尺,游標(biāo)卡尺(選用),圓規(guī)。實(shí)驗(yàn)步驟 1用天平測(cè)出兩個(gè)小球的質(zhì)量m1、m2。 2安裝好實(shí)驗(yàn)裝置,將斜槽固定在桌邊,并使斜槽末端點(diǎn)的切線水平。 3在水平地上鋪一張白紙,白紙上鋪放復(fù)寫(xiě)紙。 4在白紙上記下重錘線所指的位置O,它表示入射球m1碰前的位置。 5先不放被碰小球,讓入射球從斜槽上同一高度處由靜止開(kāi)始滾下,重復(fù)10次,用圓規(guī)作盡

34、可能小的圓把所有的小球落點(diǎn)圈在里面,圓心就是入射球不碰時(shí)的落地點(diǎn)的平均位置P。 6把被碰球放在小支柱上,調(diào)節(jié)裝置使兩小球相碰時(shí)處于同一水平高度,確保入射球運(yùn)動(dòng)到軌道出口端時(shí)恰好與靶球接觸而發(fā)生正碰。 7再讓入射小球從同一高度處由靜止開(kāi)始滾下,使兩球發(fā)生正碰,重復(fù)10次,仿步驟(5)求出入射小球的落點(diǎn)的平均位置M和被碰小球落點(diǎn)的平均位置N。 8過(guò)O、N作一直線,取OO'=2r(可用游標(biāo)卡尺測(cè)出一個(gè)小球的直徑,也可用刻度尺測(cè)出緊靠在一起的兩小球球心間的距離),O'就是被碰小球碰撞時(shí)的球心豎直投影位置。 9用刻度尺量出線段OM、OP、O'N的長(zhǎng)度。 10分別算出m1·

35、;與m1·+m2·的值,看m1·與m1·+m2·在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)是否相等。注意事項(xiàng) 1應(yīng)使入射小球的質(zhì)量大于被碰小球的質(zhì)量。 2要調(diào)節(jié)好實(shí)驗(yàn)裝置,使固定在桌邊的斜槽末端點(diǎn)的切線水平,小支柱與槽口間距離使其等于小球直徑,而且兩球相碰時(shí)處在同一高度,碰撞后的速度方向在同一直線上。 3每次入射小球從槽上相同位置由靜止?jié)L下,可在斜槽上適當(dāng)高度處固定一檔板,使小球靠著擋板,然后釋放小球。 4白紙鋪好后不能移動(dòng)。例題 1因?yàn)橄侣涓叨认嗤钠綊佇∏颍ú挥?jì)空氣阻力)的_相同,所以我們?cè)凇芭鲎仓械膭?dòng)量守恒”實(shí)驗(yàn)中可以用_作為時(shí)間單位,那么,平拋小球的_在數(shù)

36、值上等于小球平拋的初速度。答案:飛行時(shí)間,飛行時(shí)間,水平位移。2如圖所示為“碰撞中的動(dòng)量守恒”實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。(1)入射小球1與被碰小球2直徑相同,均為d,它們的質(zhì)量相比較,應(yīng)是m1_m2。(2)為了保證小球做平拋運(yùn)動(dòng),如何調(diào)整斜槽?(3)之后的實(shí)驗(yàn)步驟為:A在地面上依次鋪白紙和復(fù)寫(xiě)紙。B確定重錘對(duì)應(yīng)點(diǎn)O。C不放球2,讓球1從斜槽滑下,確定它落地點(diǎn)位置P。D把球2放在立柱上,讓球1從斜槽滑下,與球2正碰后,確定球1和球2落地點(diǎn)位置M和N。E用刻度尺量OM、OP、ON的長(zhǎng)度。F看是否相等,以驗(yàn)證動(dòng)量守恒。上述步驟有幾步不完善或有錯(cuò)誤,請(qǐng)指出并寫(xiě)出相應(yīng)的正確步驟。答案:(1)(2)其末端切線水平(

37、3)D選項(xiàng)中,球1應(yīng)從與C項(xiàng)相同高度滑下;P、M、N點(diǎn)應(yīng)該是多次實(shí)驗(yàn)落地點(diǎn)的平均位置。F項(xiàng)中,應(yīng)看是否相等。3某同學(xué)用圖1所示裝置通過(guò)半徑相同的A、B兩球的碰撞來(lái)驗(yàn)證動(dòng)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(kāi)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(gè)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(kāi)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

38、平面,米尺的零點(diǎn)與O點(diǎn)對(duì)齊。(1)碰撞后B球的水平射程應(yīng)取為_(kāi)cm。(2)在以下選項(xiàng)中,哪些是本次實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行的測(cè)量?答:_(填選項(xiàng)號(hào))。 A水平槽上未放B球時(shí),測(cè)量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離 BA球與B球碰撞后,測(cè)量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離 C測(cè)量A球或B球的直徑 D測(cè)量A球和B球的質(zhì)量(或兩球質(zhì)量之比) E測(cè)量G點(diǎn)相對(duì)于水平槽面的高度答案:(1)65.7;(2)ABD實(shí)驗(yàn)八:測(cè)定金屬的電阻率(同時(shí)練習(xí)使用螺旋測(cè)微器)實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠梅卜ㄩg接測(cè)定某種金屬導(dǎo)體的電阻率;練習(xí)使用螺旋測(cè)微器。實(shí)驗(yàn)原理根據(jù)電阻定律公式R=,只要測(cè)量出金屬導(dǎo)線的長(zhǎng)度和它的直徑d,計(jì)算出導(dǎo)線的橫截面積S,并用伏安法測(cè)出金屬導(dǎo)

39、線的電阻R,即可計(jì)算出金屬導(dǎo)線的電阻率。實(shí)驗(yàn)器材被測(cè)金屬導(dǎo)線,直流電源(4V),電流表(0-0.6A),電壓表(0-3V),滑動(dòng)變阻器(50),電鍵,導(dǎo)線若干,螺旋測(cè)微器,米尺。實(shí)驗(yàn)步驟 1用螺旋測(cè)微器在被測(cè)金屬導(dǎo)線上的三個(gè)不同位置各測(cè)一次直徑,求出其平均值d,計(jì)算出導(dǎo)線的橫截面積S。 2按如圖所示的原理電路圖連接好用伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)電路。 3用毫米刻度尺測(cè)量接入電路中的被測(cè)金屬導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度,反復(fù)測(cè)量3次,求出其平均值。 4把滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置,電路經(jīng)檢查確認(rèn)無(wú)誤后,閉合電鍵S。改變滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片的位置,讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值,斷

40、開(kāi)電鍵S,求出導(dǎo)線電阻R的平均值。 5將測(cè)得的R、d值,代入電阻率計(jì)算公式中,計(jì)算出金屬導(dǎo)線的電阻率。 6拆去實(shí)驗(yàn)線路,整理好實(shí)驗(yàn)器材。注意事項(xiàng) 1測(cè)量被測(cè)金屬導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度,是指測(cè)量待測(cè)導(dǎo)線接入電路的兩個(gè)端點(diǎn)之間的長(zhǎng)度,亦即電壓表兩并入點(diǎn)間的部分待測(cè)導(dǎo)線長(zhǎng)度,測(cè)量時(shí)應(yīng)將導(dǎo)線拉直。 2本實(shí)驗(yàn)中被測(cè)金屬導(dǎo)線的電阻值較小,因此實(shí)驗(yàn)電路必須采用電流表外接法。 3實(shí)驗(yàn)連線時(shí),應(yīng)先從電源的正極出發(fā),依次將電源、電鍵、電流表、待測(cè)金屬導(dǎo)線、滑動(dòng)變阻器連成主干線路(閉合電路),然后再把電壓表并聯(lián)在待測(cè)金屬導(dǎo)線的兩端。 4閉合電鍵S之前,一定要使滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片處在有效電阻值最大的位置。 5在用伏安法測(cè)電阻

41、時(shí),通過(guò)待測(cè)導(dǎo)線的電流強(qiáng)度I的值不宜過(guò)大(電流表用00.6A量程),通電時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng),以免金屬導(dǎo)線的溫度明顯升高,造成其電阻率在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中逐漸增大。例題 1在“測(cè)定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中,以下操作中錯(cuò)誤的是 A用米尺量出金屬絲的全長(zhǎng)三次,算出其平均值 B用螺旋測(cè)微器在金屬絲三個(gè)不同部位各測(cè)量一次直徑,算出其平均值 C用伏安法測(cè)電阻時(shí)采用安培表的內(nèi)接線路,多次測(cè)量后算出其平均值 D實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保持金屬絲的溫度不變答案:AC 2欲用伏安法測(cè)定一段阻值約為5左右的金屬導(dǎo)線的電阻,要求測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確,現(xiàn)備有以下器材: A電池組(3V,內(nèi)阻1); B電流表(03A,內(nèi)阻0.0125) C電流表(00.6A,

42、內(nèi)阻0.125) D電壓表(03V,內(nèi)阻3k) E電壓表(015V,內(nèi)阻15k) F滑動(dòng)變阻器(020,額定電流1A) G滑動(dòng)變阻器(02000,額定電流0.3A) H電鍵、導(dǎo)線。(1)上述器材中應(yīng)選用的是_。(填寫(xiě)各器材的字母代號(hào))(2)實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)采用電流表_接法。(填“內(nèi)”或“外”)(3)設(shè)實(shí)驗(yàn)中,電流表、電壓表的某組示數(shù)如圖所示,圖示中I=_A,U=_V。(4)將圖中給定的器材連成實(shí)驗(yàn)電路。答案:(1)ACDFH;(2)外;(3)0.48,2.20;(4)略。實(shí)驗(yàn)九:描繪小電珠的伏安特性曲線一、滑動(dòng)變阻器的限流接法和分壓接法1兩種接法比較方式內(nèi)容限流式接法分壓式接法對(duì)比說(shuō)明兩種接法電路圖

43、串、并聯(lián)關(guān)系不同負(fù)載R上電壓調(diào)節(jié)范圍UE0UE分壓電路調(diào)節(jié)范圍大負(fù)載R上電流調(diào)節(jié)范圍I0I分壓電路調(diào)節(jié)范圍大閉合S前觸頭位置b端a端都是為了保護(hù)電路元件由上表可以看出:滑動(dòng)變阻器的分壓式接法中,電壓和電流的調(diào)節(jié)范圍大,限流式接法較節(jié)能2兩種接法的選擇 (1) 選擇不同接法的原則(2)兩種接法的適用條件限流式接法適合測(cè)量阻值小的電阻(跟滑動(dòng)變阻器的總電阻相比相差不多或比滑動(dòng)變阻器的總電阻還小)分壓式接法適合測(cè)量阻值較大的電阻(一般比滑動(dòng)變阻器的總電阻要大)如果R很小,限流式接法中滑動(dòng)變阻器分得電壓較大,調(diào)節(jié)范圍也比較大R很大時(shí),分壓式接法中R幾乎不影響電壓的分配,滑片移動(dòng)時(shí),電壓變化接近線性關(guān)系

44、,便于調(diào)節(jié)a若采用限流式接法不能控制電流滿足實(shí)驗(yàn)要求,即若滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)到最大時(shí),待測(cè)電阻上的電流(或電壓)仍超過(guò)電流表(或電壓表)的量程,或超過(guò)待測(cè)電阻的額定電流(或電壓),則必須選用分壓式接法b若待測(cè)電阻的阻值比滑動(dòng)變阻器總電阻大得多,以致在限流電路中,滑動(dòng)變阻器的滑片從一端滑到另一端時(shí),待測(cè)電阻上的電流或電壓變化不明顯,此時(shí),應(yīng)改用分壓電路c若實(shí)驗(yàn)中要求電壓從零開(kāi)始調(diào)節(jié),則必須采用分壓式接法d兩種電路均可使用的情況下,應(yīng)優(yōu)先采用限流式接法,因?yàn)橄蘖魇浇臃娐泛?jiǎn)單、耗能低二、描繪小電珠的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)?zāi)康?描繪小電珠的伏安特性曲線2分析小電珠伏安特性曲線的變化規(guī)律實(shí)驗(yàn)原理1用電流表測(cè)出

45、流過(guò)小電珠的電流,用電壓表測(cè)出小電珠兩端的電壓,測(cè)出多組(U,I)值,在UI坐標(biāo)系中描出各對(duì)應(yīng)點(diǎn),用一條平滑的曲線將這些點(diǎn)連起來(lái)2電流表外接:因?yàn)樾‰娭榈碾娮韬苄?,如果電流表?nèi)接,誤差明顯較大;滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法,使電壓能從零開(kāi)始連續(xù)變化實(shí)驗(yàn)器材小電珠(3.8 V,0.3 A)或(2.5 V,0.6 A)一個(gè)、電壓表(03 V15 V)與電流表(00.6 A3 A)各一個(gè)、滑動(dòng)變阻器(最大阻值20 )一個(gè)、學(xué)生低壓直流電源(或電池組)、開(kāi)關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干、坐標(biāo)紙、鉛筆實(shí)驗(yàn)步驟1確定電流表、電壓表的量程,采用電流表外接法,滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法,按圖1的原理圖連接好實(shí)驗(yàn)電路圖12把滑動(dòng)變

46、阻器的滑片調(diào)節(jié)到圖中最左端,接線經(jīng)檢查無(wú)誤后閉合開(kāi)關(guān)S.3移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片位置,測(cè)出多組不同的電壓值U和電流值I,并將測(cè)量數(shù)據(jù)填入表格中,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S.U(V)00.20.40.60.81.01.2I(A)U(V)1.62.02.42.83.23.63.8I(A)4拆除電路,整理儀器數(shù)據(jù)處理1在坐標(biāo)紙上以U為橫軸,I為縱軸,建立直角坐標(biāo)系2在坐標(biāo)紙上描出各組數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)(坐標(biāo)系縱軸和橫軸的標(biāo)度要適中,以使所描圖線充分占據(jù)整個(gè)坐標(biāo)紙為宜)3將描出的點(diǎn)用平滑的曲線連結(jié)起來(lái),就得到小燈泡的伏安特性曲線誤差分析1由于電壓表、電流表不是理想電表,電表內(nèi)阻對(duì)電路的影響會(huì)帶來(lái)誤差2電流表、電壓表的讀數(shù)帶來(lái)

47、誤差,要嚴(yán)格按照讀數(shù)規(guī)則讀數(shù)3在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)、作圖帶來(lái)操作誤差注意事項(xiàng)1電路的連接方式(1)電流表應(yīng)采用外接法,因?yàn)樾‰娭?3.8 V,0.3 A)的電阻很小,與00.6 A的電流表串聯(lián)時(shí),電流表的分壓影響很大(2)滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法,目的是使小電珠兩端的電壓能從零開(kāi)始連續(xù)變化.2閉合開(kāi)關(guān)S前,滑動(dòng)變阻器的觸頭應(yīng)移到使小電珠分得電壓為零的一端,使開(kāi)關(guān)閉合時(shí)小電珠的電壓從零開(kāi)始變化,同時(shí)也是為了防止開(kāi)關(guān)剛閉合時(shí)因小電珠兩端電壓過(guò)大而燒壞燈絲3IU圖線在U01.0 V左右將發(fā)生明顯彎曲,故在U01.0 V左右描點(diǎn)要密,以防出現(xiàn)較大誤差4電流表選擇0.6 A量程,電壓表量程的選擇視小電珠的額

48、定電壓而定,即若使用“3.8 V,0.3 A”的小電珠,選用電壓表的15 V量程;若使用“2.5 V,0.6 A”的小電珠,則選用電壓表的3 V量程5當(dāng)小電珠的電壓接近額定值時(shí)要緩慢增加,到額定值記錄后馬上斷開(kāi)開(kāi)關(guān)6誤差較大的點(diǎn)要舍去,IU圖線應(yīng)是平滑曲線而非折線實(shí)驗(yàn)改進(jìn)一種測(cè)小電珠的電阻的準(zhǔn)確方法實(shí)驗(yàn)原理:如圖2所示,兩個(gè)電壓表完全相同且內(nèi)阻很大移動(dòng)滑動(dòng)觸頭,調(diào)節(jié)電阻箱的示數(shù),使兩個(gè)電壓表示數(shù)相同,則電阻箱的讀數(shù)即為小電珠電阻,記下小電珠的電阻和電壓;多次移動(dòng)滑動(dòng)觸頭,采用相同方法,記下相應(yīng)電阻箱示數(shù)和電壓表的讀數(shù)在坐標(biāo)紙上畫(huà)出RU圖線,并分析R隨U變化的規(guī)律圖2在描繪小電珠的伏安特性曲線的

49、實(shí)驗(yàn)中,由于電表內(nèi)阻的影響,會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差使得小電珠的電阻測(cè)量不準(zhǔn)確.上述實(shí)驗(yàn)方法可以消除這種誤差,操作、讀數(shù)也較方便.記憶口訣電路連接是關(guān)鍵,先串后并把線連,滑動(dòng)變阻要分壓,A表外接減誤差,電壓從零開(kāi)始調(diào),UI坐標(biāo)連曲線,連好曲線細(xì)研究,得出規(guī)律記心間.例1圖3中所示器材為某同學(xué)測(cè)繪額定電壓為2.5 V的小燈泡的IU特性曲線的實(shí)驗(yàn)器材(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理,用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將圖中的實(shí)驗(yàn)電路圖連接完整圖3(2)開(kāi)關(guān)S閉合之前,圖中滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該置于_(選填“A端”、“B端”或“AB中間”)(3)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得有關(guān)數(shù)據(jù)如下表:U/V0.400.801.201.602.002.402.80I/A0

50、.100.160.200.230.250.260.27根據(jù)表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),在圖4中畫(huà)出小燈泡的IU特性曲線圖4(4)若已知小燈泡燈絲在27 °C時(shí)電阻值約為1.5 ,并且其電阻值與燈絲的熱力學(xué)溫度成正比,試估算該小燈泡以額定功率工作時(shí)燈絲的溫度約為_(kāi)°C.(保留三位有效數(shù)字)例2某同學(xué)想描繪某一熱敏電阻的伏安特性曲線,實(shí)驗(yàn)室提供下列器材:A電壓表V(量程為05 V,內(nèi)阻約5 k)B電流表A1(量程為025 mA,內(nèi)阻約為0.2 )C電流表A2(量程為00.6 A,內(nèi)阻約為0.1 )D滑動(dòng)變阻器R1(010 ,額定電流1.5 A)E滑動(dòng)變阻器R2(01 000 ,額定電流0.

51、5 A)F定值電阻R0(R01 000 )G直流電源(電動(dòng)勢(shì)6 V,內(nèi)阻忽略不計(jì))H電鍵一個(gè)、導(dǎo)線若干(1)該同學(xué)選擇了適當(dāng)?shù)钠鞑慕M成描繪伏安特性曲線的電路,得到熱敏電阻電壓和電流的7組數(shù)據(jù)(如下表),請(qǐng)你在圖5中作出熱敏電阻的伏安特性曲線.電壓U(V)0.01.02.02.43.03.64.0電流I(mA)0.01.65.88.011.816.020.0圖5(2)由此曲線可知,該熱敏電阻的阻值隨電壓的增大而_(選填“增大”或“減小”)該同學(xué)選擇的電流表是_(選填“B”或“C”),選擇的滑動(dòng)變阻器是_(選填“D”或“E”)(3)請(qǐng)?jiān)谔摼€框中畫(huà)出該同學(xué)完成此實(shí)驗(yàn)的電路圖(熱敏電阻符號(hào)為)實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)的思路與方法電路設(shè)計(jì)也是高考實(shí)驗(yàn)題中常考題型之一首先應(yīng)明確題目的要求,看清題目要求測(cè)定什么物理量,驗(yàn)證、探究什么物理規(guī)律,或要求設(shè)計(jì)達(dá)到何種標(biāo)準(zhǔn)的電路等其設(shè)計(jì)原則是:安全、方便、經(jīng)濟(jì)任何實(shí)驗(yàn)電路都由測(cè)量電路和控制電路構(gòu)成,測(cè)量電路又由電表和被測(cè)元件構(gòu)成,而控制電路由變阻器、開(kāi)關(guān)、電源構(gòu)成在

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