2011年湖北黃岡中學(xué)高考物理第二輪專題決戰(zhàn)資料專題五物理試驗(yàn)_第1頁
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文檔簡介

1、專題五物理實(shí)驗(yàn)黃岡中學(xué)丁汝輝自然科學(xué)是實(shí)驗(yàn)性科學(xué),物理實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)的重要組成部分.理科綜合對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰μ岢隽嗣鞔_的要求,即是“設(shè)計(jì)和完成實(shí)驗(yàn)的能力”,它包含兩個(gè)方面:1.獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)的能力.包括:(1)理解實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙螅?2)掌握實(shí)驗(yàn)方法步驟;(3)會(huì)控制實(shí)驗(yàn)條件和使用實(shí)驗(yàn)儀器,會(huì)處理實(shí)驗(yàn)安全問題;(4)會(huì)觀察、解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,會(huì)分析、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù);(5)會(huì)分析和評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并得出合理的實(shí)驗(yàn)結(jié)論.2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力.能根據(jù)要求靈活運(yùn)用已學(xué)過的物理理論、實(shí)驗(yàn)方法和儀器,設(shè)計(jì)簡單的實(shí)驗(yàn)方案一、基本儀器的使用方法歸納1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、溫度表、電

2、流表、電壓表、多2.在力學(xué)和電學(xué)實(shí)驗(yàn)中,常需要利用測(cè)量工具直接測(cè)量基本物理量.基本物理量測(cè)量儀器力學(xué)長度刻度尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器時(shí)間秒表(停表)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器質(zhì)量天平電學(xué)電阻(粗測(cè))歐姆表、電阻箱電流電流表電壓電壓表3用各種測(cè)量儀器測(cè)量有關(guān)物理量,讀數(shù)時(shí)首先要弄清測(cè)量儀器的精度.以螺旋測(cè)微器為例:精度為0.5mm=0.01mm,其讀數(shù)萬法是:讀數(shù)=固正刻度數(shù)(含半量米刻度)十可動(dòng)刻度數(shù)(含估讀刻度數(shù))x 精50度.典例分析【例 11示數(shù)【特別提示】一般來說,除游標(biāo)卡尺、秒表、電阻箱外,其他測(cè)量儀器的讀數(shù)都需要估讀,即讀到二、獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)方法歸納1有些物理量不能由測(cè)量儀器直接測(cè)量,這時(shí),可利用

3、待測(cè)量和可直接測(cè)量的基本物理量之間的關(guān)系,將待測(cè)物理量的測(cè)量轉(zhuǎn)化為基本物理量的測(cè)量.用 00.6A 檔,此電流表示數(shù)為 A用 015V 檔,止匕電壓表示數(shù)為 V示數(shù) cm 示數(shù) cm待測(cè)物理量基本測(cè)量方法力學(xué)速度利用紙帶,vm=Sn甲;利用平拋,v=x叵2T22y加速度利用紙帶,逐差法 a=AS;利用單擺 g=44LT2T2力根據(jù) F=ma 轉(zhuǎn)化為測(cè)量 ma功根據(jù) W=k轉(zhuǎn)化為測(cè)量 m、Sv電學(xué)電阻(精確測(cè)量)根據(jù)R=U轉(zhuǎn)化為測(cè)量U、I(伏安法);電阻箱(半偏、替代)電功率根據(jù) P=IU 轉(zhuǎn)化為測(cè)量 U、I電源電動(dòng)勢(shì)根據(jù) E=U+Ir 轉(zhuǎn)化為測(cè)量 U、I2(1)多次測(cè)量求平均值;(23中學(xué)物理

4、中只要求初步了解系統(tǒng)誤差和偶然誤差、絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差的概念;能定性分析某些實(shí)驗(yàn)(1)系統(tǒng)誤差和偶然誤差:測(cè)量值總是有規(guī)律的朝著某一方向偏離真值(總是偏大或總是偏小)的誤差,稱為系統(tǒng)誤差.系統(tǒng)誤差的主要來源是儀器本身不夠精確,或?qū)嶒?yàn)原理、方法不夠完善.由于偶然因素的影響,造成測(cè)量值的無規(guī)則起伏稱為偶然誤差.偶然誤差是由于各種偶然因素對(duì)實(shí)驗(yàn)者、測(cè)量儀器,被測(cè)物理量的影響而產(chǎn)生的,多次測(cè)量偏大和偏小的機(jī)會(huì)相同,因此,多次測(cè)量求平均值可減小偶然誤差.(2)絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差:設(shè)某物理量的真值為 A0,測(cè)量值為 A,則絕對(duì)誤差 AKA_Aol,相對(duì)誤差為0=|A-A0|直值 A0常以公認(rèn)值、理論值或多

5、次測(cè)量的平均值代替.AoAo.、典型分析【例 11 一打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在斜面上某處,一小車拖著穿過打點(diǎn)計(jì)器的紙帶從斜面上滑下,如圖 5-1圖 51(1)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為 50Hz,利用圖乙給出的數(shù)據(jù)可求出小車下滑的加速度a=.(2)為了求出小車在下滑過程中所受的阻力, 還需要測(cè)量的物理量有,用測(cè)得的量及加速度 a 表示阻力的計(jì)算式為f=【例 2】一個(gè)有一定厚度的圓盤,可以繞通過中心且垂直于盤面的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng).用下面的方法測(cè)量它勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的角速度.實(shí)驗(yàn)器材:電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,米尺,紙帶,復(fù)寫紙.(1)如圖 53 所示,將電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在桌面端穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔后,固定在待測(cè)圓盤

6、的側(cè)面上,(2)啟動(dòng)控制裝置使圓盤轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)接通電源,打點(diǎn)點(diǎn).(3)經(jīng)過一段時(shí)間,停止轉(zhuǎn)動(dòng)和打點(diǎn),取下紙帶,進(jìn)行測(cè)量.由已知量和測(cè)得量表示角速度的表達(dá)式為 3=,式中各量的意義是某次實(shí)驗(yàn)測(cè)得圓盤半徑 r=5.50X102m,得到的紙帶的一段如圖 54 所示,求得角速度為012345678910n012345678910n單位:cm圖 54【例 3】小燈泡燈絲的電阻會(huì)隨溫度的升高而變大.某同學(xué)為研究這一現(xiàn)象,用實(shí)驗(yàn)得到如下數(shù)據(jù)(I 和 U 分別表示小燈泡上的電流和電壓)I/(A)0.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50U(V)0.200.400.600.8

7、01.001.201.401.601.802.00(1)在左下框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖.可用的器材有:電壓表、電流表、滑線變阻器(變化范圍 010Q)、(2)在圖 55 中畫出小燈泡的 UI 曲線.(3)若將該小燈泡接在電動(dòng)勢(shì)是 1.5V,內(nèi)阻是 2.0Q 的電池兩端,小燈泡的實(shí)際功率是多少?(簡要寫出求解過程,若需作圖,可直接畫在圖中)上,將紙帶的一使圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),計(jì)時(shí)器開始打圖 53三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)專題精講實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)把重點(diǎn)放在力學(xué)和電學(xué)實(shí)驗(yàn)上,力學(xué)以打點(diǎn)計(jì)時(shí)器為中心展開,電學(xué)以電阻測(cè)量為中心展1(1(2(32實(shí)驗(yàn)器材明確目的 t 確定原理T|待測(cè)物理量 T 數(shù)據(jù)處理 T 誤差分析.苫驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的關(guān)

8、鍵在于實(shí)驗(yàn)原理的設(shè)計(jì),它是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的依據(jù)和起點(diǎn),它決定了應(yīng)選用(或還需)哪些實(shí)驗(yàn)器材,應(yīng)測(cè)量哪些物理量,如何編排實(shí)驗(yàn)步驟.而實(shí)驗(yàn)原理的設(shè)計(jì)又往往依賴于所提供的實(shí)驗(yàn)器材(條以測(cè)量電表的內(nèi)阻為例:縱向:伏安法及變式1電流表、電壓表各一只,可以測(cè)量它們的內(nèi)阻-O-A(A)VVVy(AR2。兩只同種電表,若知道一只的內(nèi)阻,就可以測(cè)另一只的內(nèi)阻3。兩只同種電表內(nèi)阻都未知,則需要一只電阻箱才能測(cè)定電表的內(nèi)阻橫向:除伏安法外,還常用替代法、半偏法和閉合電路歐姆定律(計(jì)算法)1。替代法20 半偏法V.1V2,V21S13。閉合電路歐姆定律(計(jì)算法)3(1完整的實(shí)驗(yàn)電路包括三個(gè)部分:測(cè)量電路,控制電路(變阻器、

9、開關(guān)),電源.(2(3電表選擇:為了減小電表讀數(shù)引起的偶然誤差,選擇電表時(shí)應(yīng)先估算待測(cè)電流或電壓的最大值,同2。限流不能保證安全,即限流電路中的最小電流超過電表量程或用電器的額定電流.常見于變阻器全3。限流能保證安全,但變阻器調(diào)節(jié)過程中,電表讀數(shù)變化不明顯,不滿足實(shí)驗(yàn)測(cè)量多組數(shù)據(jù)的要求.常在限流、分壓兩種電路都滿足實(shí)驗(yàn)要求時(shí),由于限流電路結(jié)構(gòu)簡單,損耗的電功率小,應(yīng)優(yōu)先選用.在限流電路中,對(duì)測(cè)量電路而言,全電阻較大的變阻器起粗調(diào)作用,全電阻較小的變阻器起微調(diào)作用;在分壓電路中,變阻器的粗、微調(diào)作用正好與限流電路典型分析【例 4】如圖 58 所示,水平桌面上固定著斜面B.斜面體的斜面是曲面, 由

10、其截面圖可以看出曲線下的.現(xiàn)提供的實(shí)驗(yàn)測(cè)量工具有:天平、直尺.其它的實(shí)驗(yàn)需要自選.現(xiàn)要設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),測(cè)出小鐵塊 B 自斜滑到底端的過程中,小鐵塊 B 克服摩體 A,有小鐵塊端的切線是水平實(shí)驗(yàn)器材可根據(jù)面頂端由靜止下擦力做的功.請(qǐng)回(1)除題中供給的器材處,還需要選用的器材是:(2)簡要說明實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的物理量(要求在圖上標(biāo)明):(3)寫出實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表達(dá)式(重力加速度 g 已知):【例 5】用伏安法測(cè)量一個(gè)定值電阻的阻值,備用器材如下待測(cè)電阻 Rx(阻值約為 25kQ)電流表 A1:(量程 100NA,內(nèi)阻 2kQ)電流表 A2:(量程 500RA,內(nèi)阻 300Q)電壓表 V1:(量程 10V

11、,內(nèi)阻 100kQ)電流表 V2:(量程 50V,內(nèi)阻 500kQ)電源 E:(電動(dòng)勢(shì) 15V,允許最大電流 1A)滑動(dòng)變阻器 R:(最大阻值 1kQ)電鍵 S(1)電流表應(yīng)選,電壓表應(yīng)選(2【變式】用以下器材測(cè)量一待測(cè)電阻 Rx的阻值(9001000Q)電源 E,具有一定內(nèi)阻,電動(dòng)勢(shì)約為 9.0V;電壓表 V1,量程為 1.5V,內(nèi)阻 r1=750Q電壓表 V2,量程為 5V,內(nèi)阻 r2=2500Q滑線變阻器 R,最大阻值約為 100Q;單刀單擲開關(guān) S,導(dǎo)線若干.(1)測(cè)量中要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程電阻 Rx的一種實(shí)驗(yàn)電路原理圖(原理圖中的元件要英文字母標(biāo)注)(2)根據(jù)你所畫的電路原理

12、圖在題給的實(shí)物圖(3)若電壓表 V1的讀數(shù)用 U1表示,電壓表示,則由的,試畫出測(cè)量3用題圖中的相應(yīng)的511 上畫出連V2的讀數(shù)用 U2表Rx=【例 6】為了測(cè)定電流表 A1的內(nèi)阻,采用如圖300NA,內(nèi)阻約為 100Q;A2是標(biāo)準(zhǔn)電流表,量程為514 所示的電路.其中:A1是待測(cè)電流表,量程為200NA;R1是電阻箱,阻值范圍是 0999.9Q;R2是滑動(dòng)變阻器;R3是保護(hù)電阻;E 是電池組,電動(dòng)勢(shì)為 4V,內(nèi)阻不計(jì);&是單刀擲開關(guān).$是單刀雙擲開圖 511已知量和測(cè)得量表示 Rx的公式為圖 518(2)將 G 改裝成兩量程電流表,現(xiàn)有兩種備選電路,如圖 518(乙)、(丙)所小.圖

13、為合理電路,另一電路不合理的理由是.(3)將改裝后的電流表與標(biāo)準(zhǔn)電流表逐格進(jìn)行核對(duì)(僅核對(duì) 1mA 量程),畫出所用電路圖,圖中待核(1)根據(jù)電路圖,請(qǐng)?jiān)趫D 515(2)連接好電路,將開關(guān) S2扳到接點(diǎn) a 處,接通開關(guān)印,調(diào)整滑動(dòng)變阻器 R2使電表 A2的讀數(shù)是 150NA;然后將開關(guān) S2扳到接點(diǎn) b 處,保護(hù) R2不變,A2的讀數(shù)仍為 150RA.若此時(shí)電阻箱各旋鈕 16 所示, 電阻多I 的阻值是Q,則待測(cè) R1=Q.(3)上述實(shí)驗(yàn)中,無論怎樣調(diào)整滑動(dòng)變阻置,都要保證兩塊電流表的安全.在下面提供保護(hù)電阻R3應(yīng)選用:的字母).A.200kQB.20kQ調(diào)節(jié)電阻 R1,使的位置如圖 5電流

14、表 A1的內(nèi)阻器&的滑動(dòng)端位的四個(gè)電阻中,(填寫阻值相應(yīng)C.15kQD.20Q(4)下面提供最大阻值不同的四個(gè)滑動(dòng)變阻器供選用.既要滿足上述實(shí)驗(yàn)要求,又要調(diào)整方便,滑動(dòng)變阻器A.1kQB.5kQC.10kQD.25kQ【例 7】現(xiàn)有一塊 59C2 型的小量程電流表 G(表頭),滿偏電流為 50NA,內(nèi)阻約為 800850Q,把它改裝成 1mA、10mA滑動(dòng)變阻器 R1,最大阻值 20Q;滑動(dòng)變阻器 R2,最大阻值 100kQ電阻箱 R,最大阻值 9999Q;定值電阻 R。,阻值 1kQ電池E1,電動(dòng)勢(shì)1.5V;電池E2,電動(dòng)勢(shì)3V;電池E3,電動(dòng)勢(shì)4.5V;(所有電池內(nèi)阻不計(jì)),標(biāo)準(zhǔn)電

15、流表A,滿偏電流1.5mA;單刀單擲開關(guān) SI和 S2;單刀雙擲開關(guān) S3(1)采用如圖 518(甲)所示電路測(cè)量表頭的內(nèi)阻,為提高測(cè)量精確度,選用的滑動(dòng)變阻器為,選用的電池為圖 514 圖 515圖 516對(duì)的電流表符號(hào)用A.【例 8】(1)一個(gè)電壓表 VA的內(nèi)阻 RA=1000Q,利用電阻箱擴(kuò)大它的量程,改裝成量程為 3.0V 的電壓一量程為 3.0V 的精確的電壓表 VB對(duì)改裝后的電壓表的準(zhǔn).除了這兩個(gè)電壓表 VA、VB外,還有下列一些器材:勢(shì)約為 6V,內(nèi)阻較?。┳冏杵?R(總電阻約 10Q)Q)開關(guān) S導(dǎo)線若干如圖 520 所示是以上器材和兩個(gè)電壓表 VA、試在圖中畫出連線,連成進(jìn)行

16、校準(zhǔn)時(shí)的實(shí)驗(yàn)電路.圖中電阻箱的取值等于 Q(2)用上述電壓表 VB和改裝后并已校準(zhǔn)過的電壓表(以下稱之為 VC)以及一個(gè)開關(guān)和一些導(dǎo)線,去測(cè)量一個(gè)電動(dòng)勢(shì)大約為 2V 的電源的內(nèi)阻 r.用測(cè)得的量表達(dá) r 的公式應(yīng)為 r=四、跟蹤練習(xí)1 .下列關(guān)于誤差的說法正確的是(填字母)A.誤差是實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的錯(cuò)誤BC.誤差都是由于測(cè)量工具不精密產(chǎn)生的DE.實(shí)驗(yàn)時(shí)認(rèn)真測(cè)量就可以避免誤差H.多次測(cè)量取平均值可以減小偶然誤差量程為 1.0V,現(xiàn)要表.改裝后,再用所有刻度進(jìn)行校電源 E(電動(dòng)電阻箱氏(0-9999VB的實(shí)物示意圖,圖 520I.多次測(cè)量取平均值可以減小系統(tǒng)誤差2甲同學(xué):使用游標(biāo)為 50 分度的卡尺,

17、讀數(shù)為 12.045cm乙同學(xué):使用游標(biāo)為 10 分度的卡尺,讀數(shù)為 12.04cm丙同學(xué):使用游標(biāo)為 20 分度的卡尺,讀數(shù)為 12.045cm從這些數(shù)據(jù)中可以看出讀數(shù)肯定有錯(cuò)誤的是同學(xué).3 .如圖 522 甲、乙所示,用同一套器材測(cè)量鐵塊 P 與長金屬板間的滑動(dòng)摩擦力.甲圖使金屬板靜止在水平桌面上,用手通過彈簧秤向右用力 F 拉 P,使 P 向右運(yùn)動(dòng);乙圖把彈簧秤的一端固定在墻上,用力 F4 .在“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中,得到的軌跡如圖 523 所示.根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及圖中給出的數(shù)據(jù),可計(jì)算出小千平拋的初速度=m/s.5 .在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,質(zhì)量 m=1kg 的重物自由

18、下落,在紙帶上打出了一系列的點(diǎn),如圖 524 所示,相鄰記數(shù)點(diǎn)(的時(shí)間間隔為 0.02s,長度單位是 cm,g 取 9.8m/s2.求:圖 524(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn) B 時(shí),物體的速度 VB=(保留兩位有效數(shù)字)(2)從起點(diǎn) O 到打下記數(shù)點(diǎn) B 的過程中,物體重力勢(shì)能減小量 4Ep=,動(dòng)能的增加量Ek=(保留兩個(gè)有效數(shù)字)(3)即使在實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范、數(shù)據(jù)測(cè)量及數(shù)據(jù)處理很準(zhǔn)確的前提下,該實(shí)驗(yàn)求得的 4Ep也一定略大一pEk,這是實(shí)驗(yàn)存在系統(tǒng)誤差的必然結(jié)果,試分析該系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的主要原因.6 .在測(cè)定一節(jié)干電池(電動(dòng)勢(shì)約為 1.5V,內(nèi)阻約為 2Q)的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中,變阻器和電壓表各

19、有兩個(gè)供選:A 電壓表量程為 15V,B 電壓表量程為 3V,A 變阻器為(20Q,3A),B 變阻器為(500Q,0.2A)電壓表應(yīng)該選(填 A 或 B),這是因?yàn)?變阻器應(yīng)該選(填 A 或 B),這是因?yàn)?7 .利用如圖 525 所示的電路測(cè)量電流表 mA 的內(nèi)阻,閉合電鍵 S,當(dāng)變阻器的滑片滑至 c 處時(shí),測(cè)得電流表 mA 和電壓表 V 的示數(shù)分別是 40mA、9V.已知圖 525 中熱敏電阻的 IU 關(guān)系圖線如圖 526 所示,則電流表 mA 的內(nèi)阻為()10.如圖529 所示,畫有直角坐標(biāo)系 Oxy 的白紙位于水平桌面上.M 是放在白紙上的半圓形玻璃磚,其底面的圓心在坐標(biāo)原點(diǎn),直邊與

20、 x 軸重合.OA 是畫在紙上的直線,P1、P2為豎直地插在直線 OA 上的兩枚大頭針,P3是豎直地插在紙上的第三枚大頭針,0(是直線 OA 與 y 軸正方向的夾角,P 是直線 OP3與 y軸負(fù)方向的夾角.只要直線 OA 畫得合適,且 P3的位置取得正確,測(cè)出角ot、P,便可求得玻璃的折射率.A.0.14QB.85Q8.如圖 527 所示,一只黑箱有A、B、C 三個(gè)接線柱,規(guī)定每兩個(gè)接線柱間最多只能接一個(gè)電器元件.并且已知黑箱內(nèi)的電器元件是一只電阻和一只二極管.某同學(xué)利用多用電表的歐姆擋,用正確的操作紅表筆接AABBCC黑表筆接BCACAB測(cè)得阻值(Q)10010k100k10.1k90190

21、(1)電阻接在兩點(diǎn)間,阻值(2)二極管接在兩點(diǎn)間,其點(diǎn).二極管的正向阻值為反向阻值為 Q.9.在“用雙縫干涉測(cè)光的波長”的實(shí)驗(yàn)中,測(cè)量28 所示,調(diào)節(jié)分劃板的位置,使分劃板中心剖線對(duì)為為中正極接在Q,頭示意圖如圖 5 齊某亮條紋的中心,此時(shí)測(cè)量頭的讀數(shù)為 mm,轉(zhuǎn)動(dòng)手輪,使分劃線向一側(cè)移動(dòng),到另一條亮條紋的中心位置,由測(cè)量頭再讀出一讀數(shù).若實(shí)驗(yàn)測(cè)得第一條到第五條亮條紋中心間的距離為 Ax=0.960mm,已知雙縫間距為 d=1.5mm,雙縫到屏的距離為 L=1.00m,則對(duì)應(yīng)的光波波長久=nm.某學(xué)生在用上述方法測(cè)量玻璃的折射率時(shí),在他畫出的直線但在 y0 的區(qū)域內(nèi),不管眼睛放在何處,都無法透

22、過玻璃磚看到.若他已透過玻璃磚看到了.若他已正確地測(cè)得OA 上豎直地插上了 P1、P2兩枚大頭針,P1、P2的像,他應(yīng)采取的措施是PI、P2了口、的像,確定 P3位置的方法是P的值,則玻璃的折射率n=11.在用“油膜法估測(cè)分子大小”的實(shí)驗(yàn)中,所用油酸酒精的濃度為每104mL 溶液中有純油酸 6mL,JL7/TTIA方法依次進(jìn)行了 6由表中的數(shù)據(jù)可以判定圖 527圖 529圖 531圖(乙)為測(cè)量周期用的秒表,長針轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間為 30s,表盤上部的小圓共 15 大格,每一大格 1min,該單擺擺動(dòng)n=50 次時(shí),長、短針位置如圖所示,所用時(shí)間 t=s.用以上直接測(cè)量的物理量的英文符號(hào)表示重力加速

23、度的計(jì)算式為 g=(不必代入具體數(shù)值).13 .電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種計(jì)時(shí)裝置,請(qǐng)根據(jù)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的相關(guān)實(shí)驗(yàn)回答下列問題(電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為 50Hz):(1)如圖 532 所示,某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置,在光滑水平面上, 小車 A 的前端粘有橡皮泥, 小車 A 受到瞬時(shí)沖量作用后做勻速運(yùn)動(dòng),與原來靜止在前方的小車77777777777777777777777777777777777777777777圖 532實(shí)驗(yàn)得到的打點(diǎn)紙帶如圖 533 所示,小車 A 的質(zhì)量為的質(zhì)量為0.2kg,則碰前兩小車的總動(dòng)量為 kg-m/s,碰后兩小車的總動(dòng)量為kg m

24、/s.(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)用注射器測(cè)得 1mL 上述溶液為 75 滴.把 1 滴該溶里,待水面穩(wěn)定后,將玻璃板放在淺盤上,用筆在的輪廓形狀,再把玻璃板放在坐標(biāo)紙上,其形狀和示,坐標(biāo)中正方形方格的邊長為 1cm.試求:(1)油酸膜的面積是 cm2.(2)每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是mL.3)按以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)估測(cè)出油酸分子直徑為m.(2)、(3)兩問答案取一位有效12.在一次用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中,點(diǎn)是擺線的懸掛點(diǎn),a、b 點(diǎn)分別是球的上沿和球心,擺長 L=m液滴入盛水的淺盤玻璃板上描出油酸尺寸如圖 530 所數(shù)字圖 531(甲)的 O小車日小車A打點(diǎn)計(jì)時(shí)器紙帶0.4kg,小車

25、 B2.402.4010.5010.50+&加+-S95f|S95f|單位:cm圖 533(2甲乙某同學(xué)用圖 534 所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得到如圖 535 所示的紙帶.測(cè)出點(diǎn) A、C 間的距離為 14.77cm,點(diǎn) C、E 間的距離為 16.33cm,已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?9.8m/s2,重錘的質(zhì)量為 m=1.0kg,則垂錘在下落過程中受到的平均阻力大小 Ff=OABCjjjj 】一二“i i一二145716.33145716.33單位:cmcm圖 535某同學(xué)上交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告顯示重錘的動(dòng)能略大于重錘的勢(shì)能,則出現(xiàn)這一問題的原因可能是(填序號(hào))A.重錘的質(zhì)量測(cè)量錯(cuò)誤 BC.交流電源的頻率不

26、等于 50HzD.重錘下落時(shí)受到的阻力過大14 .如圖 536 所示,A、B 是兩個(gè)相同的小物塊,C 是輕彈簧,用一根細(xì)線連接 A、B 使彈簧 C 處于壓縮狀態(tài),然后放置在光滑的水平桌面上.提供的測(cè)量器材有天平和刻度尺.試設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)定彈簧此時(shí)彈性勢(shì)能 Ep的實(shí)驗(yàn)方案,說明實(shí)驗(yàn)中應(yīng)測(cè)定的物理量(同時(shí)用相應(yīng)的字母表示),并寫出計(jì)算彈簧彈性勢(shì)能 Ep的表達(dá)式(用測(cè)得物理量的字母表示).圖 53615.圖 537 中 E 為直流電源,R 為已知電阻,V 為理想電壓表,其量程略大于電源電動(dòng)勢(shì),SI和 S2是開關(guān).現(xiàn)要利用圖中電路測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì) E 和內(nèi)阻 r,試寫出主要實(shí)驗(yàn)步驟及結(jié)果的表達(dá)式.圖 53

27、716.在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中,需要用刻度尺測(cè)出被測(cè)金屬絲的長度 l,用螺旋測(cè)微器測(cè)出金屬絲的直徑 d,用電流表和電壓表測(cè)出金屬絲的電阻 Rx.圖 538 圖 539(1)請(qǐng)寫出測(cè)金屬絲電阻率的表達(dá)式:P=(用上述測(cè)量量的字母表示).(2)若實(shí)驗(yàn)中測(cè)量:金屬絲的長度和直徑時(shí),刻度尺和螺旋測(cè)微器的示數(shù)分別如圖 538 所示,則金屬絲長度的測(cè)量值為 1=cmd=mm.(3)用電流表和電壓表測(cè)金屬絲的電阻時(shí),由于電壓表、電流表內(nèi)阻的影響,不論使用電流表內(nèi)接法還是電流表外接法,都會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差.按如圖 539 所示的電路進(jìn)行測(cè)量,可以消除由于電表內(nèi)阻造成的系統(tǒng)誤差.利用該電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的主要操作

28、過程是:第一步:先將 R2的滑動(dòng)頭調(diào)到最左端,單刀雙擲開關(guān) S2向 1 閉合,閉合電鍵 Si,調(diào)節(jié)變阻器 Ri和 R2,使電壓表和電流表的示數(shù)盡量大些(不超過量程),讀出此時(shí)電壓表和電流表的示數(shù) U1、I1.第二步:保持兩滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭位置不變,將單刀雙擲開關(guān)&向 2 閉合,讀出此時(shí)電壓表和電流表的示數(shù) U2、I2請(qǐng)寫出由以上記錄數(shù)據(jù)計(jì)算被測(cè)電阻 Rx的表達(dá)式 Rx=.17.某研究性學(xué)習(xí)小組為探究小燈泡燈絲電阻與溫度的關(guān)系,設(shè)計(jì)并完成了有關(guān)的實(shí)驗(yàn),以下是實(shí)驗(yàn)A.待測(cè)小燈泡(額定功率 6W,額定電流 0.5A)B.電流表(量程 00.6A,內(nèi)阻 0.1Q)C.電壓表(量程 05V,內(nèi)

29、阻約 5kQ)D.電壓表(量程 015V,內(nèi)阻約 15kQ)E.滑線變阻器(最大阻值 50Q)F.滑線變阻器(最大阻值 1kQ)G.直流電源(電動(dòng)勢(shì) 15V,內(nèi)阻可忽略)H實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)滑線變阻器,小燈泡兩端電壓可以從零至額定電壓范圍內(nèi)變化,從而測(cè)出小燈泡在不同電(1)請(qǐng)?jiān)谔摼€框中畫出為完成上述實(shí)驗(yàn)而設(shè)計(jì)的合理的電路圖.并在每個(gè)選用的器材旁標(biāo)上題目所給度的升高而(填“增大”、“減小”或“不變”);當(dāng)小燈泡兩端所加電壓為 6V 時(shí),其燈絲電阻值約為 Q.(保留兩位有效數(shù)字)(2)如圖 540 所示是該研究小組測(cè)得小燈泡的圖 540IU 關(guān)系圖線.由圖線可知,小燈泡燈絲電阻隨溫18.有以下可供選用的器

30、材及導(dǎo)線若干條,要求使用個(gè)數(shù)最少的儀器盡可能精確地測(cè)量一個(gè)電流表的滿A.被測(cè)電流表 A1:滿偏電流約 700800AA,內(nèi)阻約 100Q,刻度均勻、總格數(shù)為 NB.電流表 A2:量程 0.6A,內(nèi)阻 0.1QC.電壓表 V:量程 3V,內(nèi)阻 3kQD.滑動(dòng)變阻器 R1:最大阻值 200QE.滑動(dòng)變阻器 R2:最大阻值 1kQF.電源 E:電動(dòng)勢(shì) 3V、內(nèi)阻 1.5QG.開關(guān)一個(gè)(1)在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖,并在每個(gè)選用的儀器旁標(biāo)上題目所給的字母序號(hào).(2)測(cè)量過程中測(cè)出多組數(shù)據(jù),其中一組數(shù)據(jù)中待測(cè)電流表 A 的指針偏轉(zhuǎn)了 n 格,可算出滿偏電流Ig=,式中除 N、n 外,其他字母符號(hào)代表的物

31、理量是.19電池 E(電動(dòng)勢(shì)約 10V、內(nèi)阻 r 約 1Q)標(biāo)準(zhǔn)電流表 A1(量程 300mA,內(nèi)阻 r1約為5Q)電阻箱 R1(最大阻值 999.9Q,阻值最小改變量為 0.1Q)滑動(dòng)變阻器 R2(最大阻值 10Q)開關(guān) S要求設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)定電流表 A2(量程 250mA,內(nèi)阻合約為 5Q(1(2)要直接測(cè)出的物理量是式是.20.如圖 541電源 E(電動(dòng)勢(shì)為 12V,內(nèi)阻不計(jì));木板 N(板上從下往上依次疊放白紙、復(fù)寫張);兩個(gè)金屬條 A、B(平行放置在導(dǎo)電紙上,與好,用作電極)滑線變阻器 R(其總電阻值小于兩平行電極,用這些物理量表示待測(cè)電流表A2內(nèi)阻的計(jì)算公紙、導(dǎo)電紙各一導(dǎo)電紙接觸良間導(dǎo)

32、電紙的電圖 541阻)直流電壓表(量程為 6V,內(nèi)阻很大,其負(fù)接線柱與 B 極相連,正接線柱與探針 P 相連);開關(guān) S現(xiàn)要用圖中儀器描繪兩平行金屬條 AB 間電場(chǎng)中的等勢(shì)線.AB 間的電壓要求取為 6V(1(2ab.c.合上 S,并將探針 P 與 Ad.e.用探針壓印的方法把A、B的位置標(biāo)記在白紙上,畫一線段連接 AB 兩極,在連線上選取間距大致相等的 5f.將探針與某一基準(zhǔn)點(diǎn)相接觸,,這一點(diǎn)是此基準(zhǔn)點(diǎn)的等勢(shì)點(diǎn).用探針把g.重復(fù)步驟 f,找出其他 4 個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)的等勢(shì)點(diǎn),取出白紙畫出各條等勢(shì)線.21A.干電池 E(電動(dòng)勢(shì)約為 1.5V,內(nèi)阻小于 1.0Q)B.電流表 Ai(滿偏電流 3mA,內(nèi)

33、阻 r=l0Q)C.電流表 A2(00.6A,內(nèi)阻 0.1Q)D,滑線變阻器 Ri(。20Q,10AE,滑線變阻器 R2(0100Q,10A)F.定值電阻 R3(990QG(1)為方便且能較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量,其中應(yīng)選用的滑線變阻器是(2圖 542(3)如圖542 為某一同學(xué)根據(jù)他所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)給出的 11、I2圖線(I1為 A1的示數(shù),I2為 A2的示數(shù)),由圖線可求得被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì) E=V內(nèi)阻 r=Q.22.實(shí)驗(yàn)室內(nèi)有一電壓表(mA),量程為 150mV,內(nèi)阻約為 150Q.現(xiàn)要將其改成量程為 10mA 的電流表,并進(jìn)行校準(zhǔn).為此, 實(shí)驗(yàn)室提供如下器材: 干電池 E (電動(dòng)勢(shì)為 1.5V) ,

34、電阻箱 R,滑線變阻器 R,電流表區(qū)) (有 1.5mA,15mA 與 150mA三個(gè)量程)及開關(guān) S(1)對(duì)電表改裝時(shí)必須知道電壓表的內(nèi)阻.可用如圖 543 所示的電路測(cè)量電壓表的內(nèi)阻.在既不損壞儀器又能使精確度盡可能高的條件下,電路中的電流表應(yīng)選用的量程是.若合150mV,電流表的讀數(shù)為 1.05mA,則電壓表的內(nèi)阻 Rmv(2)在對(duì)改裝成的電流表進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí),把 0)作為標(biāo)準(zhǔn)電流表,畫出對(duì)改裝成的電流表進(jìn)行校準(zhǔn)的電路原理圖(滑線變阻器作限流使用),圖中各元件要用題中給出符號(hào)或字母標(biāo)注.圖中電阻箱的取值是內(nèi)阻 Rv約為 900Q 的電壓表是由小量程電流表改裝而成的,現(xiàn)在要測(cè)量它的內(nèi)A.待測(cè)電

35、壓表B.標(biāo)準(zhǔn)電壓表(量程 1V)C.滑動(dòng)變阻器(最大阻值 1000Q,額定電流 1A)D.滑動(dòng)變阻器(最大阻值 10Q,額定電流 1A)E.電阻箱(最大阻值 999.9Q,最小改變量 0.1Q)F.電阻箱(最大阻值 99.9Q,最小改變量 0.1Q)G.電池組(電動(dòng)勢(shì)約 3V,內(nèi)阻約 1Q)H(1)為了用半偏法測(cè)量該電壓表的內(nèi)阻,某同學(xué)設(shè)計(jì)了兩種電路,如圖 544 甲、乙所示,要使測(cè)量較精確,應(yīng)選擇(填“甲”或“乙”)電路.在器材的選擇上,除了電池組、導(dǎo)線、開關(guān)和待測(cè)電壓表外,還應(yīng)從提供的器材中選用(用器材前的序號(hào)字母表示)上 S,調(diào)節(jié)滑線變阻器后測(cè)得電壓表的讀數(shù)為(取三位有效數(shù)字)電流表(A

36、 應(yīng)選用的量程是23.一只量程為 1V,為為)電壓表內(nèi)阻的或“小圖 544圖 545(2)在對(duì)該電壓表進(jìn)行校正時(shí),該同學(xué)已經(jīng)選擇好器材,如圖 545 所示.若要求對(duì)電壓表的每一條刻度線都進(jìn)行校正,請(qǐng)你將這些器材連接成測(cè)量電路,并標(biāo)出所選滑動(dòng)變阻器的序號(hào)字母.24.量程為 3V 的電壓表 V 內(nèi)阻約為 3kQ,要求測(cè)出該電壓表內(nèi)阻的精確值.實(shí)驗(yàn)中可供選用的器材電阻箱 Ra(最大值 9999.9Q,阻值最小改變量 0.1Q滑線變阻器 Rb(最大阻值 1000Q,允許最大電流 0.2A電源 E(開路電壓約為 5V開關(guān) S(1(2)列出測(cè)量步驟,并寫出計(jì)算電壓表內(nèi)阻的最后公式.專題五物理實(shí)驗(yàn)參考答案典

37、型例題【例 1】解析:(1)利用逐差法求小車的加速度.由紙帶可知,任意兩相鄰記數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔 T=0.04s,H Hd-.S6-SiS-S2S8-S3S9-S4由逐差法可信a1=-12=-且3=-且4=2-5T25T25T25T2mu-a1a2a3a4iSS5SIS7S2S8S3S9S4、a=;=-(22-2-4)445T25T25T25T4(&SzS8S9)-(SiS2S3S4)20T2(8.338.959.1610.26)-(5.125.756.417.05)=.220(0.04)=4.00m/s2(2)為了求出小車下滑過程中所受到的阻力,質(zhì)量 m,斜面上任意兩點(diǎn)間距離 l 和這

38、兩點(diǎn)間的高度小車的受力情況如圖 52 所示.根據(jù)牛頓第二定hmgsinO-f=ma,而sin8=-l【點(diǎn)評(píng)】(1)逐差法充分利用了紙帶的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),從而減小了數(shù)據(jù)測(cè)量引起的偶然誤差.本題中所給出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)為奇數(shù)(9 個(gè))(2)小車下滑過程中所受到的阻力無法直接測(cè)量,但根據(jù)牛頓第二定律可轉(zhuǎn)化為測(cè)量 m,a,h 和 l.與此相類似,你能求出打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打紙帶上的兩記數(shù)點(diǎn)的過程中小車克服阻力所做的功嗎?【例 2】解析:本實(shí)驗(yàn)測(cè)量角速度的原理是:圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),其線速度 v=9,又角速度=-,tr所以,其原理式為.=!rt在紙帶上選定兩點(diǎn),設(shè)它們?cè)诿壮呱蠈?duì)應(yīng)的刻度值分別為 X1、X2,數(shù)出這兩點(diǎn)間(含

39、這兩點(diǎn))的打點(diǎn)數(shù) n,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為 T,則打這兩點(diǎn)的時(shí)間間隔 t=(n1)T,這段時(shí)間內(nèi)圓盤轉(zhuǎn)過的弧長 S=x2X1,若測(cè)得圓盤的半徑為 r,由已知量和測(cè)得量表示的角速度的表達(dá)式為X2-X1T(n-1)r12右取X1=0,X2=6cm,則 n=9,又T=s,r=5.50父10cm.50-2計(jì),市汨6.010代入可信.=rad/s=6.8rad/s1_2_285.01050【點(diǎn)評(píng)】實(shí)驗(yàn)原理是完成實(shí)驗(yàn)的依據(jù)和關(guān)鍵.雖然該實(shí)驗(yàn)沒有做過,但所用到的實(shí)驗(yàn)方法并不陌生,要結(jié)合題給實(shí)驗(yàn)器材和實(shí)驗(yàn)步驟通過聯(lián)想和遷移,弄清實(shí)驗(yàn)原理和所需測(cè)量的物理量,進(jìn)而得出待測(cè)量的表達(dá)式.【例 3】解析:(1)由于小

40、燈泡燈絲的電阻值遠(yuǎn)小于電壓表的內(nèi)阻(如:電壓為 2.00V 時(shí),其阻值 R 燈=U=200C=4.00C),為減少由于電表接入電路引起的系統(tǒng)誤差,應(yīng)采用電流表外接法.為使小一_2.10m/s還需要測(cè)量小車的差 h律,所以,f=mgh-ma.I0.50燈泡兩端的電壓的變化范圍盡可能大,滑線變阻器應(yīng)連接成分壓電路,實(shí)驗(yàn)電路如圖2-mgS(3)Wf=mgH4h【點(diǎn)評(píng)】題給實(shí)驗(yàn)器材對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的設(shè)計(jì)有一定的限制作用.本題沒有給足實(shí)驗(yàn)器材,首先要根據(jù)題給實(shí)驗(yàn)條件和要求,構(gòu)思相關(guān)的物理值量,從而確定實(shí)驗(yàn)原理,然后根據(jù)原理式確定需要測(cè)量的物理量【例 5】解析:(1)器材選擇(測(cè)量電路)從減小電表讀數(shù)引起的偶然

41、誤差的角度考慮,兩電表及電表與電源間的配置要合理.注意到電源電動(dòng)勢(shì)遠(yuǎn)小于電壓表 V2的量程,而跟電壓表 VI的量程較接近,若選用電壓表 V2來測(cè)量電壓,其最大偏轉(zhuǎn)量達(dá),一一,1不到量程的 1,讀數(shù)時(shí)偶然誤差太大,所以選用 V1較恰當(dāng);而此時(shí)通過電流表的最大電流31m=Um=_1_A=400總,因此,電流表 A2與 VI配置較Rx2.5104(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)在 UI 坐標(biāo)系中描點(diǎn),并將這些數(shù)據(jù)點(diǎn)連接成一條平滑的曲線,如圖(3)根據(jù)U=E-Ir=1.5_2I作出電源的 UI 圖線,它與小燈泡的伏安特性曲線的交點(diǎn)坐標(biāo)就是小燈泡的工作點(diǎn),即工作電流 I=0.35A,工作電壓 U=0.08V,故

42、小燈泡的實(shí)際功率 P=IU=0.28W.【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)的能力.主要包括實(shí)驗(yàn)原理及電路;用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論.其中利用圖線確定小燈泡與電源連接后的工作點(diǎn)是解答本題第(3【例 4】解析:本實(shí)驗(yàn)測(cè)定小鐵塊克服摩擦力所做功的原理是動(dòng)能定理和平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。小鐵塊自斜面頂端由靜止下滑到底端的過程中,根據(jù)動(dòng)能定理12mgH-Wf=-mv離開曲面后,小鐵塊做平拋運(yùn)動(dòng),直到落地,則h=;gt2S=vt2將代入得Wf=mgH-mgS-4h顯然,實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的物理量是:斜面高度 H、桌面高度 h,小鐵塊平拋的水平距離S、小鐵塊質(zhì)量 m.如圖 59 所示,其中 S 需用重錘線和白

43、紙、復(fù)寫紙來確定.【答案】(1)重錘線、鋪在地面上的白紙和復(fù)寫紙(2)斜面高度 H、桌面高度 h,小鐵塊平拋的水平距離 S,小鐵塊質(zhì)量 m圖 56圖 57圖 59圖 510電路選擇主要從滑動(dòng)變阻器對(duì)電路的控制和調(diào)節(jié)的角度考慮.若采用限流電路控制, 注意到測(cè)量部分的總電阻約為20kQ,遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器的總電阻(1kQ),要保證電表安全,變阻器分得的電壓至少為 5V,阻值應(yīng)調(diào)到 10kQ,顯然,限流不能起到保證電表安全的作用,更不能進(jìn)行有效調(diào)節(jié),所以,只能采用分壓電路控制,實(shí)驗(yàn)電路如圖 510【點(diǎn)評(píng)】伏安法是測(cè)量電阻的一種最基本方法,其原理是部分電路歐姆定律,原理式為 Rx=U.分析這類問題的關(guān)鍵

44、是從電表配置要合理選擇器材,從對(duì)電路的控制和調(diào)節(jié)選擇控制電路.并聯(lián)分流和串聯(lián)分壓原理是伏安法測(cè)電阻原理的遷移和延伸,下例是這類問題的變式.變式:【點(diǎn)撥】(1)本題中測(cè)量電阻的原理是并聯(lián)分流或串聯(lián)分壓.由于滑動(dòng)變阻器的最大阻值遠(yuǎn)小于測(cè)量部分的阻值,且電源電動(dòng)勢(shì)大于兩電壓表的量程,在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的過程中,為保證電壓表的安全,且其讀數(shù)有明顯的改變,滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式控制電路,電路原理圖如圖 512圖 512【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查電阻測(cè)量的原理、電路設(shè)計(jì)、實(shí)物連線等知識(shí),測(cè)試設(shè)計(jì)簡單實(shí)驗(yàn)方案的能力.對(duì)于內(nèi)阻已知的電壓表,可作電流表使用.使用電表時(shí),必須考慮電表間的量程配置,本題要求電壓表讀數(shù)不小于

45、量程的 1,因此,電壓表 V2與 V1 的位置不能互換.進(jìn)行實(shí)物連線時(shí),應(yīng)注意以下幾個(gè)3問題:a.直流電表的正、負(fù)接線柱(正接線柱應(yīng)連接在電路電勢(shì)高端,負(fù)接線柱應(yīng)連接在電路電勢(shì)低端)b.電表的內(nèi)外接法;c.滑動(dòng)變阻器的接法(限流或分壓,接通電路后,應(yīng)使電表讀數(shù)最?。?;d.開關(guān)的連接(應(yīng)在干路上,閉合前電表讀數(shù)為零).(2) 實(shí)物連線如圖 513(3)若采用甲電路,根據(jù)并聯(lián)電路的電流分配關(guān)系,U2U1U1=i-21Rx解彳導(dǎo)RxU21-52若采用乙電路,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓分配關(guān)系,U1U2-U11一R解彳導(dǎo)RxJU2-U1)一U11乙圖 519【例 6】解析:(1)實(shí)物連線如圖 517(2)電阻

46、箱的阻值 Ri=0X100Q+8X10Q+6X1Q+3X0.1Q=86.3Q.本題測(cè)量電流表的內(nèi)阻的方法是“替代法”.即用電阻箱的阻值替代電流表 Ai的內(nèi)阻值,其條件是:開關(guān) S2分別扳到 a 處和 b 處時(shí),保持滑動(dòng)變阻器 R2不變,且使電流表 A2讀數(shù)相同.所以,待測(cè)電流表 Ai的內(nèi)阻RA=R=86.3Q.圖 517(3)當(dāng) R2調(diào)為零時(shí),要使電路中的電流 I 不超過電流表 A2的量程,根據(jù)閉合電路歐姆定律可知,電E4路思電阻 R 總至少為:R總=_6=2M104Q=20kQ.由于電流表 A1、A2的內(nèi)阻(約為 1。IA220010Q)遠(yuǎn)小于 R 總,故保護(hù)電阻 R3應(yīng)選用 20kQ 的電

47、阻,但若選用 200kQ 的電阻,則電路中電流太小,電流表AA2 指針偏轉(zhuǎn)量太小,讀數(shù)不明顯,實(shí)驗(yàn)誤差太大.所以,正確的選項(xiàng)為 B.R3=4-6Q-2X104Q-7kQ.若選用 1kQ 或 5kQ 滑動(dòng)變阻器,則不能滿足實(shí)驗(yàn)要求(A2讀數(shù)為15010150kA);若選用 25kQ 的滑動(dòng)變阻器,則調(diào)節(jié)范圍太?。ú环奖阏{(diào)節(jié)),所以,選用 10kQ 的滑動(dòng)變阻器較合適,正確的選項(xiàng)為 C.【點(diǎn)評(píng)】實(shí)驗(yàn)條件的控制是高考考查的重點(diǎn)之一.保護(hù)電阻和滑動(dòng)變阻器在電路中起著控制和調(diào)節(jié)的作用,選用時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件和要求進(jìn)行優(yōu)選,既要保證電表安全(不能太?。?,又要方便調(diào)節(jié)(不能太大).【例 7】解析:(1)用此電

48、路測(cè)量表頭內(nèi)阻的方法是半偏法.S2斷開和 S2閉合的兩次操作中要求干路電流(Ig)近似不變,而滿足這個(gè)條件必須使滑動(dòng)變阻器 R 的阻值遠(yuǎn)大于 Rg,因此滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用 R2.而 1clR:-顯然 E 越大,R2越大,實(shí)驗(yàn)條件滿足得越好,誤差越小,所以,電池應(yīng)選用 E3gR2(2)圖 518(乙)所示的電路較合理,因?yàn)閳D(丙)電路在通電狀態(tài)下,更換量程時(shí)會(huì)造成兩個(gè)分(3)核對(duì)電路如圖 519 所示.為使改裝后表在 01mA 之間逐格核對(duì),應(yīng)選用分壓電路.由偏電流和滿偏電壓都很小, 為使滑動(dòng)變阻器便于調(diào)調(diào)節(jié)范圍,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用 R1,電池應(yīng)選用 E1,的支路上串聯(lián)定值電阻 R0,起保護(hù)作用.(

49、4)由于 R3=20kQ,調(diào)整滑動(dòng)變阻器R2時(shí),要使電流表 A2的讀數(shù)為 150RA,則 Kfc-I的電流表與標(biāo)準(zhǔn)于和滿節(jié),即有較大的且在電流表所在替代法、半偏法【點(diǎn)評(píng)】測(cè)量電阻的方法很多(包括伏安法、等),但其原理總是部分電路歐姆定律或閉合電路歐姆定律.在具體問題中,選用哪種測(cè)量方法應(yīng)根據(jù)所提供的實(shí)驗(yàn)器材和實(shí)驗(yàn)要求來確定.【特別提示】12.在分壓電路中,為使實(shí)驗(yàn)便于調(diào)節(jié),應(yīng)選用全電阻較小的滑動(dòng)變阻器.【例 8】解析:(1)實(shí)物連線如圖 521 所示,為了使改裝表與標(biāo)準(zhǔn)表在零到量程的范圍內(nèi)一解彳導(dǎo) R=2000Q(2)先將電壓表 VC通過開關(guān)、 導(dǎo)線與電源連接,數(shù) UC;再將電壓表 VC和 V

50、B串聯(lián),通過開關(guān)、導(dǎo)線與 VC上的示數(shù) UC和 VB上的示數(shù) UB.根據(jù)上述兩步操作可得UC=ERCRCrUCUB二ERCRB_RCRBrRB一匹RCBUC由三式解得 r=UCR-UcM3000QUC-UC【點(diǎn)評(píng)】本題綜合考查了電表改裝、電表校準(zhǔn)電路及測(cè)量電源內(nèi)阻的方法,測(cè)試設(shè)計(jì)和完成實(shí)驗(yàn)的能力.用電壓表 VB和 VC測(cè)量電源的內(nèi)阻時(shí),應(yīng)注意:盡管兩電壓表的量程相同,但其內(nèi)阻并不一定相同(表頭可能不同)跟蹤練習(xí)1. DGH2. 甲 50 分度的游標(biāo)卡尺的精度為1mm=0.02mm,因此,讀數(shù)的最后一位數(shù)字應(yīng)是“2”的整數(shù)倍或“0”.53. 2.40 比較甲、乙兩圖可知,甲圖中彈力大于滑動(dòng)摩擦力,鐵塊 P 做勻加速直線運(yùn)動(dòng);乙圖中鐵塊 P 處于4. 1.6 考察平拋物體的水平分運(yùn)動(dòng),結(jié)合圖給數(shù)據(jù)可知,兩段時(shí)間之比為 2:1,若。點(diǎn)是平拋的起點(diǎn),則豎直分位移山:y2=1g(2&)2:1g(3&)2=4:9,所以,。點(diǎn)是平拋的起點(diǎn).根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,有22-221232.0X102=v0t,19.6X102=gt2,聯(lián)立解得 V0=1.6m/s25. (1)0.97m/s(2)0.48J(3)0.47J3)重錘下落過程中受到阻力及紙帶受到打點(diǎn)計(jì)時(shí)

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