高考物理復(fù)習(xí)專題十七實驗習(xí)題市賽課公開課一等獎省名師獲獎?wù)n件

力學(xué)試驗1.(江蘇單科,10,8分)利用如圖1所表示試驗裝置探究恒力做功與物體動能改變關(guān)系。小

車質(zhì)量為M=200.0g,鉤碼質(zhì)量為m=10.0g,打點計時器電源為50Hz交流電。

圖1A組

自主命題·江蘇卷題組五年高考1/277(1)掛鉤碼前,為了消除摩擦力影響,應(yīng)調(diào)整木板右側(cè)高度,直至向左輕推小車觀察到

。(2)掛上鉤碼,按試驗要求打出一條紙帶如圖2所表示。選擇某一點為O,依次每隔4個計時點取一

個計數(shù)點。用刻度尺量出相鄰計數(shù)點間距離Δx,統(tǒng)計在紙帶上。計算打出各計數(shù)點時小車

速度v,其中打出計數(shù)點“1”時小車速度v1=

m/s。

圖2(3)將鉤碼重力視為小車受到拉力,取g=9.80m/s2,利用W=mgΔx算出拉力對小車做功W。

利用Ek=

Mv2算出小車動能,并求出動能改變量ΔEk。計算結(jié)果見下表。W/×10-3J2.452.923.353.814.26ΔEk/×10-3J2.312.733.123.614.002/277請依據(jù)表中數(shù)據(jù),在方格紙上作出ΔEk-W圖像。

(4)試驗結(jié)果表明,ΔEk總是略小于W。某同學(xué)猜測是因為小車所受拉力小于鉤碼重力造成。

用題中小車和鉤碼質(zhì)量數(shù)據(jù)可算出小車受到實際拉力F=

N。3/277答案(1)小車做勻速運動(2)0.228(3)如圖所表示

(4)0.0934/277解析本題考查恒力做功與動能改變關(guān)系。(1)平衡摩擦力方法是利用小車重力沿斜面向下分力與摩擦力相平衡,故在此狀態(tài)下小車獲

得速度后能勻速運動。(2)由題意知相鄰計數(shù)點間時間間隔T=0.1s,由

=

得v1=

=

m/s=0.228m/s。(3)首先確定標度:為充分利用方格紙,依據(jù)給定數(shù)據(jù)范圍及方格紙上格數(shù)多少,確定縱坐標、橫

坐標皆從2.0×10-3

J開始,且每小格表示0.1×10-3

J。然后描點、連線,圖像見答案。(4)對鉤碼有mg-F=ma,對小車有F=Ma,聯(lián)立可得:F=

g=

×9.8N≈0.093N。方法指導(dǎo)

作圖法處理試驗數(shù)據(jù)利用作圖法處理試驗數(shù)據(jù)標準是使方格紙得到充分利用,為此,坐標能夠不從零開始。連線

標準是作出平滑曲線或直線,使盡可能多點落在所連出圖線上,不在線上點,要使它

們盡可能對稱地分布在線兩側(cè),顯著偏離線點要舍去。5/2772.(江蘇單科,11,10分)某同學(xué)用如圖1所表示裝置驗證機械能守恒定律。一根細線系住鋼

球,懸掛在鐵架臺上,鋼球靜止于A點。光電門固定在A正下方,在鋼球底部豎直地粘住一片寬

度為d遮光條。將鋼球拉至不一樣位置由靜止釋放,遮光條經(jīng)過光電門擋光時間t可由計時器

測出,取v=

作為鋼球經(jīng)過A點時速度。統(tǒng)計鋼球每次下落高度h和計時器示數(shù)t,計算并比較鋼球在釋放點和A點之間勢能改變大小ΔEp與動能改變大小ΔEk,就能驗證機械能是否守

恒。

圖16/277(1)用ΔEp=mgh計算鋼球重力勢能改變大小,式中鋼球下落高度h應(yīng)測量釋放時鋼球球心到

之間豎直距離。A.鋼球在A點時頂端B.鋼球在A點時球心C.鋼球在A點時底端(2)用ΔEk=

mv2計算鋼球動能改變大小。用刻度尺測量遮光條寬度,示數(shù)如圖2所表示,其讀數(shù)為

cm。某次測量中,計時器示數(shù)為0.0100s,則鋼球速度為v=

m/s。

圖27/277(3)下表為該同學(xué)試驗結(jié)果:他發(fā)覺表中ΔEp與ΔEk之間存在差異,認為這是因為空氣阻力造成。你是否同意他觀

點?請說明理由。(4)請你提出一條減小上述差異改進提議。ΔEp(×10-2J)4.8929.78614.6919.5929.38ΔEk(×10-2J)5.0410.115.120.029.8答案(1)B(2)1.50(1.49~1.51都算對)1.50(1.49~1.51都算對)(3)不一樣意,因為空氣阻力會造成ΔEk小于ΔEp,但表中ΔEk大于ΔEp。(4)分別測出光電門和球心到懸點長度L和l,計算ΔEk時,將v折算成鋼球速度v'=

v。8/277解析(1)要考慮鋼球重力勢能改變量大小,需要測量鋼球球心下降高度h,所以要測量鋼球

在釋放點和A點時球心之間豎直距離,選項B正確。(2)刻度尺讀數(shù)為1.50cm,鋼球速度v=

=

m/s=1.50m/s。(3)由動能定理可知,mgh-Wf=ΔEk,即ΔEp-Wf=ΔEk,ΔEp>ΔEk,所以空氣阻力會造成ΔEp>ΔEk,但表中

為ΔEk>ΔEp,所以不一樣意他觀點。(4)鋼球球心和遮光條都繞懸點做圓周運動,但運動半徑不一樣,所以分別測出光電門和球心到懸

點長度L和l,遮光條在光電門處速度v=

,則鋼球速度v'=

·l,能夠減小表中差異?？疾辄c

本題考查對驗證機械能守恒定律試驗原理了解、刻度尺讀數(shù)、試驗數(shù)據(jù)處

理、誤差分析和對試驗方法分析與改進,主要考查考生處理試驗問題基本素養(yǎng),屬于中等難

度題。解題指導(dǎo)(1)鋼球高度改變應(yīng)為鋼球球心間高度差,所以應(yīng)測球心間豎直距離。(3)因存在空氣阻力,所以重力勢能改變量應(yīng)大于動能改變量。(4)不一樣半徑、同一圓心圓周運動,其線速度不一樣,故應(yīng)將遮光條在光電門處速度折算成鋼

球球心處速度。9/2773.(江蘇單科,11,10分)某同學(xué)探究小磁鐵在銅管中下落時受電磁阻尼作用運動規(guī)律。實

驗裝置如圖1所表示,打點計時器電源為50Hz交流電。

圖1(1)以下試驗操作中,不正確有

。A.將銅管豎直地固定在限位孔正下方B.紙帶穿過限位孔,壓在復(fù)寫紙下面C.用手捏緊磁鐵保持靜止,然后輕輕地松開讓磁鐵下落D.在磁鐵下落同時接通打點計時器電源(2)該同學(xué)按正確步驟進行試驗(記為“試驗①”),將磁鐵從管口處釋放,打出一條紙帶,取開

始下落一段,確定一適當點為O點,每隔一個計時點取一個計數(shù)點,標為1,2,…,8。用刻度尺10/277量出各計數(shù)點相鄰兩計時點到O點距離,統(tǒng)計在紙帶上,如圖2所表示。

圖2計算相鄰計時點間平均速度

,粗略地表示各計數(shù)點速度,抄入下表。請將表中數(shù)據(jù)補充完整。位置12345678?(cm/s)24.533.837.8

39.539.839.839.8(3)分析上表試驗數(shù)據(jù)可知:在這段紙帶統(tǒng)計時間內(nèi),磁鐵運動速度改變情況是

;磁鐵受到阻尼作用改變情況是

。(4)該同學(xué)將裝置中銅管更換為相同尺寸塑料管,重復(fù)上述試驗操作(記為“試驗②”),結(jié)果

表明磁鐵下落運動規(guī)律與自由落體運動規(guī)律幾乎相同。請問試驗②是為了說明什么?對比實

驗①和②結(jié)果可得到什么結(jié)論?11/277解析(1)本試驗?zāi)繕耸茄芯啃〈盆F在銅管中下落時受電磁阻尼作用運動規(guī)律,故試驗中必

須確保小磁鐵除受重力、磁力外不受其它力作用,故銅管需豎直地固定在限位孔正下方以保

證磁鐵在下落過程中不與銅管摩擦與碰撞,A正確。紙帶穿過限位孔能夠確保紙帶正確方位,

置于復(fù)寫紙下面能夠確保打點清楚,B正確。釋放紙帶前應(yīng)手提紙帶上端使紙帶豎直,小磁鐵靜

止,故C錯誤。釋放小磁鐵前應(yīng)先接通打點計時器電源,待其工作穩(wěn)定后方可放開紙帶,D錯

誤。(2)由圖2可得

=

cm/s=39.0cm/s。(3)由表中數(shù)據(jù)能夠看出,磁鐵運動速度在相等時間內(nèi)增量逐步減小,最終保持39.8cm/s速度不變,即磁鐵運動中加速度逐步減小,最終為

零,則由mg-f=ma知阻尼作用逐步增大直到等于重力。(4)見答案。答案(1)CD(2)39.0(3)逐步增大到39.8cm/s逐步增大到等于重力(4)為了說明磁鐵在塑料管中幾乎不受阻尼作用。磁鐵在銅管中受到阻尼作用主要是電磁阻

尼作用。12/277考查點

本題考查試驗儀器了解,試驗數(shù)據(jù)處理,以及對試驗方案和結(jié)論進行分析、評價等內(nèi)

容,屬于中等難度題。學(xué)習(xí)指導(dǎo)平時學(xué)習(xí)過程中,當有了做試驗機會,一定要緊緊抓住,親自動手做一做,受益就

在動手之時。學(xué)習(xí)過程中還應(yīng)注意培養(yǎng)觀察能力、分析能力和語言表述能力。13/2774.(江蘇單科,11,10分)小明經(jīng)過試驗驗證力平行四邊形定則。(1)試驗統(tǒng)計紙如圖1所表示,O點為橡皮筋被拉伸后伸長到位置,兩彈簧測力計共同作用時,拉力

F1和F2方向分別過P1和P2點;一個彈簧測力計拉橡皮筋時,拉力F3方向過P3點。三個力大小

分別為:F1=3.30N、F2=3.85N和F3=4.25N。請依據(jù)圖中給出標度作圖求出F1和F2協(xié)力。

圖1(2)仔細分析試驗,小明懷疑試驗中橡皮筋被屢次拉伸后彈性發(fā)生了改變,影響試驗結(jié)果。他

用彈簧測力計先后兩次將橡皮筋拉伸到相同長度,發(fā)覺讀數(shù)不相同,于是深入探究了拉伸過程

對橡皮筋彈性影響。14/277圖2圖3兩次試驗統(tǒng)計軌跡如圖3所表示。過O點作一條直線與軌跡交于a、b兩點,則試驗中橡皮筋分別

被拉伸到a和b時所受拉力Fa、Fb大小關(guān)系為

。(3)依據(jù)(2)中試驗,能夠得出試驗結(jié)果有哪些?()(填寫選項前字母)試驗裝置如圖2所表示,將一張白紙固定在豎直放置木板上,橡皮筋上端固定于O點,下端N掛

一重物。用與白紙平行水平力遲緩地移動N,在白紙上統(tǒng)計下N軌跡。重復(fù)上述過程,再次

統(tǒng)計下N軌跡。15/277A.橡皮筋長度與受到拉力成正比B.兩次受到拉力相同時,橡皮筋第2次長度較長C.兩次被拉伸到相同長度時,橡皮筋第2次受到拉力較大D.兩次受到拉力相同時,拉力越大,橡皮筋兩次長度之差越大(4)依據(jù)小明上述試驗探究,請對驗證力平行四邊形定則試驗提出兩點注意事項。答案(1)如圖F合=4.6~4.9N都算對

(2)Fa=Fb(3)BD(4)橡皮筋拉伸不宜過長;選取新橡皮筋。(或:拉力不宜過大;選取彈性好橡

皮筋;換用彈性好輕彈簧)16/277解析(1)略。(2)分析端點N受力,設(shè)橡皮筋與豎直方向間夾角為θ,由平衡條件易得橡皮筋

拉力F=mg/cosθ,可見θ相同時橡皮筋拉力相同。(3)圖3中

表示兩次拉力相同時橡皮筋長度之差,易知A錯誤、B正確。由圖中兩軌跡間距離改變可知,θ越大時長度差越大,結(jié)合F=mg/

cosθ知對應(yīng)拉力越大,故D正確。因一樣拉力下橡皮筋第2次長度較長,故一樣長度下橡皮筋

第2次所受拉力較小,C錯誤。(4)從能在統(tǒng)計紙上完成試驗角度考慮有:橡皮筋不宜過長,O點

位置應(yīng)靠近木板邊緣,所選標度不能過小或過大等;從能測出拉力及減小相對誤差角度考慮有:

拉力不宜過大或過小,兩力之間夾角不宜過大或過小等;從能確保兩次測量中力作用效果相同

角度考慮有:選取新、彈性好橡皮筋或換用彈性好輕彈簧等。考查點

本題考查力平行四邊形定則、試驗數(shù)據(jù)處理、試驗原理分析、試驗結(jié)論得出及對

結(jié)論分析、評價等內(nèi)容,屬于中等難度題。規(guī)范答題許多試驗題中有作圖要求,規(guī)范作圖是規(guī)范解答試驗中很主要一項。首先作圖

工具要規(guī)范,要用鉛筆、直尺、三角板、圓規(guī)等工具,如本題中要用直尺和三角板嚴格規(guī)范地作

平行四邊形,不能大致平移。其次要統(tǒng)一標度,題中兩個分力和協(xié)力要使用統(tǒng)一標度。最終畫

圖要規(guī)范,如題中三個力都要用實線畫出,平行四邊形另外兩條邊為輔助線,要用虛線畫,注意

虛實分明。三個力都要標出箭頭,而且強調(diào)線段長度是從起點到箭頭之間長度,表示力大

小,多出部分要擦掉。17/2775.(江蘇單科,11,10分)某興趣小組利用自由落體運動測定重力加速度,試驗裝置如圖所表示。

傾斜球槽中放有若干個小鐵球,閉合開關(guān)K,電磁鐵吸住第1個小球。手動敲擊彈性金屬片M,

M與觸頭瞬間分開,第1個小球開始下落,M快速恢復(fù),電磁鐵又吸住第2個小球。當?shù)?個小球撞

擊M時,M與觸頭分開,第2個小球開始下落……。這么,就可測出多個小球下落總時間。(1)在試驗中,以下做法正確有

。A.電路中電源只能選取交流電源B.試驗前應(yīng)將M調(diào)整到電磁鐵正下方18/277C.用直尺測量電磁鐵下端到M豎直距離作為小球下落高度D.手動敲擊M同時按下秒表開始計時(2)試驗測得小球下落高度H=1.980m,10個小球下落總時間T=6.5s?？汕蟪鲋亓铀俣萭=

m/s2。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(3)在不增加試驗器材情況下,請?zhí)岢鰷p小試驗誤差兩個方法。(4)某同學(xué)考慮到電磁鐵在每次斷電后需要時間Δt磁性才消失,所以,每個小球?qū)嶋H下落時間

與它測量時間相差Δt,這造成試驗誤差。為此,他分別取高度H1和H2,測量n個小球下落總時

間T1和T2。他是否能夠利用這兩組數(shù)據(jù)消除Δt對試驗結(jié)果影響?請推導(dǎo)說明。答案(1)BD(2)9.4(3)增加小球下落高度;屢次重復(fù)試驗,結(jié)果取平均值。(其它答案只要合理也可)(4)由H1=

g

和H2=

g

可得g=

,所以能夠消去Δt影響。19/277解析(1)M與觸頭接觸期間,電磁鐵應(yīng)保持磁性存在,故電源用直流電源和交流電源均可,A項錯

誤;試驗中要經(jīng)過小球撞擊M斷開電路來釋放下一小球,故M必須在電磁鐵正下方,B項正確;小球

下落高度應(yīng)為電磁鐵下端到M豎直距離減去小球直徑,C項錯誤;手敲擊M瞬間,小球1即開

始下落,故應(yīng)同時開始計時,D項正確。(2)H=

gt2=

g(

)2所以g=

=

m/s2=9.4m/s2(3)由g=

可知,誤差主要起源于H和T測量,故增加H,或者對H、T屢次測量求平均值,均可有效減小誤差,另外,作出H-T2圖像,從圖線斜率k=

求得g,也可有效減小誤差。(4)見答案。20/277考查點

本題利用考生熟悉試驗裝置、試驗原理和方法設(shè)計了一個測量重力加速度試驗,

在問題處理過程中考查考生獨立思索、科學(xué)探究能力。屬于較難題。學(xué)習(xí)指導(dǎo)本題告訴我們,試驗復(fù)習(xí)要考究靈活多變。有時試驗?zāi)繕讼嗤?但試驗裝置能夠變

化;有時試驗裝置相同,能夠用其完成不一樣試驗研究。所以,試驗復(fù)習(xí)時要真正了解試驗原理

和方法,感悟體會試驗方案設(shè)計巧妙之處,知道試驗操作目標和注意事項,掌握處理試驗數(shù)

據(jù)慣用方法,明白產(chǎn)生誤差原因,并將這些試驗技能靈活地遷移到創(chuàng)新試驗問題處理中。21/2771.(江蘇單科,11,10分)某同學(xué)經(jīng)過試驗制作一個簡易溫控裝置,試驗原理電路圖如圖1所

示,繼電器與熱敏電阻Rt、滑動變阻器R串聯(lián)接在電源E兩端,當繼電器電流超出15mA時,銜鐵

被吸合,加熱器停頓加熱,實現(xiàn)溫控。繼電器電阻約20Ω,熱敏電阻阻值Rt與溫度t關(guān)系如

下表所表示。電學(xué)試驗t/℃30.040.050.060.070.080.0Rt/Ω199.5145.4108.181.862.949.122/277(1)提供試驗器材有:電源E1(3V,內(nèi)阻不計)、電源E2(6V,內(nèi)阻不計)、滑動變阻器R1(0~200

Ω)、滑動變阻器R2(0~500Ω)、熱敏電阻Rt、繼電器、電阻箱(0~999.9Ω)、開關(guān)S、導(dǎo)線若

干。為使該裝置實現(xiàn)對30~80℃之間任一溫度控制,電源E應(yīng)選取

(選填“E1”或“E2”),

滑動變阻器R應(yīng)選取

(選填“R1”或“R2”)。

圖123/277

圖2(2)試驗發(fā)覺電路不工作。某同學(xué)為排查電路故障,用多用電表測量各接點間電壓,則應(yīng)將如

圖2所表示選擇開關(guān)旋至

(選填“A”、“B”、“C”或“D”)。(3)合上開關(guān)S,用調(diào)整好多用電表進行排查。在圖1中,若只有b、c間斷路,則應(yīng)發(fā)覺表筆接

入a、b時指針

(選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”),接入a、c時指針

(選填“偏轉(zhuǎn)”

或“不偏轉(zhuǎn)”)。24/277(4)排除故障后,欲使銜鐵在熱敏電阻為50℃時被吸合,以下操作步驟正確次序是

。

(填寫各步驟前序號)①將熱敏電阻接入電路②觀察到繼電器銜鐵被吸合③斷開開關(guān),將電阻箱從電路中移除④合上開關(guān),調(diào)整滑動變阻器阻值⑤斷開開關(guān),用電阻箱替換熱敏電阻,將阻值調(diào)至108.1Ω答案(1)E2R2(2)C(3)不偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)(4)⑤④②③①25/277解析本題考查器材選擇,故障檢測,試驗操作。(1)因經(jīng)過繼電器電流超出15mA時加熱器停

止加熱,為使該裝置實現(xiàn)對30~80℃之間任一溫度控制,要求電路在30~80℃之間任一溫度

下電流能經(jīng)過調(diào)整到達15mA。當控制到30℃時,電路最小阻值為Rmin=199.5Ω+20Ω=219.

5Ω,要使電流到達15mA,則所需電源電動勢最少為Emin=IRmin=3.29V,故電源只能選取電動勢為6

VE2。為使溫度控制在80℃,則在6V電源下電路中電流能到達15mA,故此時滑動變阻器接

入電路中阻值為R=

-(Rt+R繼)=

Ω-49.1Ω-20Ω=330.9Ω,故滑動變阻器應(yīng)選取R2。(2)因為是用多用電表測直流電壓,且電源電動勢為6V,故應(yīng)選擇直流電壓10V擋。(3)若只有b、c間斷路,電路中無電流,a、b間電壓為0,a、c間電壓等于電源電壓,故表筆接入a、b

時指針不偏轉(zhuǎn),接入a、c時指針偏轉(zhuǎn),且示數(shù)等于電源電動勢。(4)欲使銜鐵在50℃時被吸合,則要求溫度到達50℃時電路中電流到達15mA,而此時熱敏電阻

阻值為108.1Ω。為確定滑動變阻器應(yīng)接入電路中阻值,先將電阻箱調(diào)到108.1Ω并替換熱

敏電阻接入電路,調(diào)整滑動變阻器使銜鐵恰好被吸合,然后再保持滑動變阻器滑片位置不動,將

熱敏電阻再替換回電阻箱即可,故合理次序應(yīng)為⑤④②③①。26/277方法技巧

故障檢測方法(1)利用電壓表:當電路中只有一處發(fā)生斷路時,斷點在電表兩接線柱之外時電壓表示數(shù)為0,斷點

在兩接線柱之間時電壓表示數(shù)等于電源兩端電壓。當電路中只有一處發(fā)生短路時,短路處于電

表兩接線柱之外,電表示數(shù)變大,不然示數(shù)變小。(2)利用電流表:當將電流表串聯(lián)接入電路時,若電路發(fā)生斷路故障,電流表無示數(shù),發(fā)生短路故障

時有示數(shù)。當將電流表并聯(lián)接入電路時,若電路中發(fā)生斷路故障,電流表只有與發(fā)生故障處并聯(lián)

時才有示數(shù)。(3)用歐姆擋檢測故障時,首先要將開關(guān)斷開,再依次測量各元件阻值。示數(shù)為無窮大時為斷

路,示數(shù)為0時是短路。27/2772.(江蘇單科,10,8分)小明同學(xué)經(jīng)過試驗探究某一金屬電阻阻值R隨溫度t改變關(guān)系。已

知該金屬電阻在常溫下阻值約10Ω,R隨t升高而增大。試驗電路如圖所表示,控溫箱用以調(diào)整

金屬電阻溫度。試驗時閉合S,先將開關(guān)K與1端閉合,調(diào)整金屬電阻溫度,分別記下溫度t1,t2,…和電流表對應(yīng)

示數(shù)I1,I2,…。然后將開關(guān)K與2端閉合,調(diào)整電阻箱使電流表示數(shù)再次為I1,I2,…,分別記下電阻

箱對應(yīng)示數(shù)R1,R2,…。

28/277(1)有以下兩種電流表,試驗電路中應(yīng)選取

。A.量程0~100mA,內(nèi)阻約2ΩB.量程0~0.6A,內(nèi)阻可忽略(2)試驗過程中,要將電阻箱阻值由9.9Ω調(diào)整至10.0Ω,需旋轉(zhuǎn)圖中電阻箱旋鈕“a”、

“b”、“c”,正確操作次序是

。①將旋鈕a由“0”旋轉(zhuǎn)至“1”②將旋鈕b由“9”旋轉(zhuǎn)至“0”③將旋鈕c由“9”旋轉(zhuǎn)至“0”(3)試驗統(tǒng)計t和R數(shù)據(jù)見下表:溫度t(℃)20.040.060.080.0100.0阻值R(Ω)9.610.411.112.112.829/277請依據(jù)表中數(shù)據(jù),在方格紙上作出R-t圖線。

由圖線求得R隨t改變關(guān)系為R=

Ω。30/277答案(1)A(2)①②③(或①③②)(3)見下列圖0.04t+8.8(0.04t+8.6~0.04t+9.0都算對)

31/277解析此電源電動勢為1.5V,回路總電阻最小約10Ω,所以最大電流約150mA,若用量程為0~0.6

A電流表測量,則電流表指針偏轉(zhuǎn)不到滿刻度三分之一,測量誤差偏大,且電路中還有滑動變

阻器可用于調(diào)整,所以應(yīng)選量程為0~100mA電流表。調(diào)整電阻箱阻值時應(yīng)確保電路安全,

所以必須先將旋鈕a由“0”旋轉(zhuǎn)至“1”。作圖時應(yīng)選擇適合標度和始點,讓圖線盡可能展

開,方便找出規(guī)律?？疾辄c

本題考查試驗原理了解,識別實物連接圖中各元件串、并聯(lián)關(guān)系,電流表選擇,

電阻箱使用,試驗數(shù)據(jù)處理與分析等內(nèi)容。屬于中等難度題。解題指導(dǎo)本題測電阻方法屬于“等效替換法”,這種測電阻方法簡單易行,而且不存在系

統(tǒng)誤差,注意體會掌握。電表選取既要考慮表安全,又要考慮減小誤差,故要從電路中可能

電流最大值和最小值綜合分析。32/2773.(江蘇單科,10,8分)小明利用如圖1所表示試驗裝置測量一干電池電動勢和內(nèi)阻。

圖1(1)圖1中電流表示數(shù)為

A。(2)調(diào)整滑動變阻器,電壓表和電流表示數(shù)統(tǒng)計以下:U(V)1.451.361.271.161.06I(A)0.120.200.280.360.4433/277請依據(jù)表中數(shù)據(jù),在圖2坐標紙上作出U-I圖線。

圖2由圖線求得:電動勢E=

V;內(nèi)阻r=

Ω。(3)試驗時,小明進行了屢次測量,花費了較長時間,測量期間一直保持電路閉合。其實,從試驗誤

差考慮,這么操作不妥,因為

。34/277答案(1)0.44(2)U-I圖線如圖1.60(1.58~1.62都算對)1.2(1.18~1.26都算對)

(3)干電池長時間使用后,電動勢和內(nèi)阻會發(fā)生改變,造成試驗誤差增大35/277解析(1)電流表所用量程為0.6A,其分度值為0.02A,其示數(shù)為0.4A+2×0.02A=0.44A。(2)U-I圖線見答案。因U=E-Ir,故由U-I圖線可得,電動勢E=1.60V,內(nèi)阻r=

=

Ω=1.2Ω。(3)見答案。考查點

本題考查基本試驗儀器使用、試驗原理了解和試驗規(guī)范操作掌握,以及用圖像

法處理試驗數(shù)據(jù)技能。屬于輕易題。解題分析本題得分率較高,但有不少考生在解答第(2)問中留下一些遺憾,很值得大家吸收教

訓(xùn)。如有考生作圖粗糙,不細致、不規(guī)范,以至于得到E和r值不在正確范圍內(nèi);有考生

不能合理設(shè)置坐標,圖像太小,沒有占滿坐標紙;有考生不能依據(jù)試驗原理處理數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)點

連成折線或曲線;有考生不用直尺畫直線,隨手畫線,粗糙難看且造成較大誤差;有考生描線

太輕,圖線在掃描后極難看清。36/2774.(江蘇單科,10,8分)某同學(xué)經(jīng)過試驗測量一個合金電阻率。(1)用螺旋測微器測量合金絲直徑。為預(yù)防讀數(shù)時測微螺桿發(fā)生轉(zhuǎn)動,讀數(shù)前應(yīng)先旋緊題圖1

所表示部件

(選填“A”、“B”、“C”或“D”)。從圖中示數(shù)可讀出合金絲直

徑為

mm。(2)題圖2所表示是測量合金絲電阻電路,相關(guān)器材規(guī)格已在圖中標出。合上開關(guān),將滑動變阻

器滑片移到最左端過程中,發(fā)覺電壓表和電流表指針只在圖示位置發(fā)生很小改變。由

此能夠推斷:電路中

(選填圖中表示接線柱數(shù)字)之間出現(xiàn)了

(選填“短路”

或“斷路”)。

圖1圖237/277(3)在電路故障被排除后,調(diào)整滑動變阻器,讀出電壓表和電流表示數(shù)分別為2.23V和38mA,由

此,該同學(xué)算出接入電路部分合金絲阻值為58.7Ω。為了更準確地測出合金絲阻值,在不

更換試驗器材條件下,對試驗應(yīng)作怎樣改進?請寫出兩條提議。答案(1)B0.410(2)7、9斷路(3)電流表改為內(nèi)接;測量多組電流和電壓值,計算出電阻

平均值。(或測量多組電流和電壓值,用圖像法求電阻值)38/277解析(1)讀數(shù)前應(yīng)先旋緊B預(yù)防讀數(shù)時測微螺桿發(fā)生轉(zhuǎn)動。螺旋測微器讀數(shù)=0+41.0×0.01mm=0.410mm(2)7、9之間發(fā)生斷路,則內(nèi)阻較大電壓表和內(nèi)阻較小電流表一起串聯(lián)于電路中,此時改變

阻值較小滑動變阻器阻值時,對電壓表和電流表示數(shù)影響很小,符合題述現(xiàn)象,同時滿足兩

表讀數(shù)。(3)因為Rx=58.7Ω>?=30Ω,所以應(yīng)選取電流表內(nèi)接法。為了減小偶然誤差可測量多組電流和電壓值,計算電阻平均值?；驕y量多組電流和電壓值,用圖像法求電阻值?？疾辄c

本題考查了考生使用試驗儀器,觀察、分析試驗現(xiàn)象,對試驗方案和結(jié)論進行分析、評

價等內(nèi)容。屬于中等難度題。學(xué)習(xí)指導(dǎo)本題考查考生做試驗真實能力,真正做過試驗考生輕易得分,而靠記憶、紙筆練

習(xí)考生不易得分。這就告訴我們,平時不但僅要重視試驗原理了解和試驗方案優(yōu)化,更要

動手進行詳細試驗操作,從中學(xué)會儀器使用方法和體會操作過程中方法技巧及其注意事

項,分析處理試驗中得到數(shù)據(jù),這么才能真正培養(yǎng)試驗操作技能和試驗探究能力。39/2775.(江蘇單科,10,8分)為探究小燈泡電功率P和電壓U關(guān)系,小明測量小燈泡電壓U和

電流I,利用P=UI得到電功率。試驗所使用小燈泡規(guī)格為“3.0V1.8W”,電源為12V電

池,滑動變阻器最大阻值為10Ω。(1)準備使用實物電路如圖1所表示。請將滑動變阻器接入電路正確位置。(用筆畫線代替導(dǎo)

線)

圖1(2)現(xiàn)有10Ω、20Ω和50Ω定值電阻,電路中電阻R1應(yīng)選

Ω定值電阻。40/277(3)測量結(jié)束后,應(yīng)先斷開開關(guān),拆除

兩端導(dǎo)線,再拆除其它導(dǎo)線,最終整理好器材。(4)小明處理數(shù)據(jù)后將P、U2描點在坐標紙上,并作出了一條直線,如圖2所表示。請指出圖像中不

恰當?shù)胤健?/p>

圖241/277答案(1)如圖

(2)10(3)電池(4)圖線不應(yīng)畫為直線;橫坐標標度不恰當。42/277解析(1)探究P和U關(guān)系應(yīng)較大范圍測量U,滑動變阻器需要應(yīng)用分壓式接法。所以連接如答

案圖。(2)R1為電路保護電阻,10Ω阻值能確保安全,正常完成試驗,20Ω和50Ω阻值太大,不能確保在

較大范圍內(nèi)調(diào)整燈泡兩端電壓,所以選10Ω電阻。(3)依據(jù)試驗安全性標準,應(yīng)先拆除電源再進行其它拆除操作。(4)應(yīng)用平滑曲線連接所描繪點,不應(yīng)畫為直線。依據(jù)作出圖應(yīng)盡可能占滿坐標標準,橫軸

坐標標度不恰當?？疾辄c

本題考查試驗器材選擇、電路連接、試驗操作規(guī)范以及試驗數(shù)據(jù)處理等基

本試驗技能。屬于中等難度題。解題方法對于實物連接問題,首先要畫出電路原理圖,然后對照原理圖連線。43/277一、力學(xué)試驗1.(課標Ⅰ,22,5分)某探究小組為了研究小車在桌面上直線運動,用自制“滴水計時器”

計量時間。試驗前,將該計時器固定在小車旁,如圖(a)所表示。試驗時,保持桌面水平,用手輕推一

下小車。在小車運動過程中,滴水計時器等時間間隔地滴下小水滴,圖(b)統(tǒng)計了桌面上連續(xù)6

個水滴位置。(已知滴水計時器每30s內(nèi)共滴下46個小水滴)

圖(a)

圖(b)B組

統(tǒng)一命題、?。▍^(qū)、市）卷題組44/277(1)由圖(b)可知,小車在桌面上是

(填“從右向左”或“從左向右”)運動。(2)該小組同學(xué)依據(jù)圖(b)數(shù)據(jù)判斷出小車做勻變速運動。小車運動到圖(b)中A點位置時速

度大小為

m/s,加速度大小為

m/s2。(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)答案(1)從右向左(2)0.190.03745/277解析

本題考查研究勻變速直線運動。(1)因為小車取得速度后在摩擦力作用下減速運動,故相

鄰水滴間距離逐步減小,結(jié)合圖(b)可知小車向左運動。(2)由題意知,30s內(nèi)滴下46滴水,共45

個時間間隔,故相鄰兩滴水時間間隔T=

s=

s。由勻變速直線運動中平均速度等于中間時刻瞬時速度可得vA=

mm/s=0.19m/s。由逐差法得小車運動加速度為a=

mm/s2=0.037m/s2。方法技巧

“紙帶”處理處理“紙帶”時,對于勻變速直線運動,求某點瞬時速度需利用

=

,求加速度時應(yīng)利用Δx=aT2。當需要考慮減小偶然誤差時,應(yīng)采取逐差法求加速度。46/2772.(課標Ⅱ,22,6分)某同學(xué)研究在固定斜面上運動物體平均速度、瞬時速度和加速度之間

關(guān)系。使用器材有:斜面、滑塊、長度不一樣矩形擋光片、光電計時器。

試驗步驟以下:①如圖(a),將光電門固定在斜面下端附近;將一擋光片安裝在滑塊上,記下?lián)豕馄岸讼鄬τ谛?/p>

面位置,令滑塊從斜面上方由靜止開始下滑;②當滑塊上擋光片經(jīng)過光電門時,用光電計時器測得光線被擋光片遮住時間Δt;③用Δs表示擋光片沿運動方向長度[如圖(b)所表示],

表示滑塊在擋光片遮住光線Δt時間內(nèi)平均速度大小,求出

;47/277④將另一擋光片換到滑塊上,使滑塊上擋光片前端與①中位置相同,令滑塊由靜止開始下滑,

重復(fù)步驟②、③;⑤屢次重復(fù)步驟④;⑥利用試驗中得到數(shù)據(jù)作出

-Δt圖,如圖(c)所表示。

圖(c)完成以下填空:(1)用a表示滑塊下滑加速度大小,用vA表示擋光片前端抵達光電門時滑塊瞬時速度大小,則

與vA、a和Δt關(guān)系式為

=

。(2)由圖(c)可求得,vA=

cm/s,a=

cm/s2。(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)48/277解析本題考查勻變速直線運動中平均速度、瞬時速度和加速度之間關(guān)系。擋光片經(jīng)過光電門平均速度

等于Δt時間段中間時刻速度由v=v0+at可知

=vA+a

即

=vA+

a·Δt,由圖像截距可知vA=52.12cm/s≈52.1cm/s其斜率k=

a,故物體加速度a=2k=16.3cm/s2

答案(1)vA+

Δt(2)52.116.3易錯警示

在勻變速直線運動中,平均速度等于這段時間內(nèi)中間時刻速度,而不是中間位置速

度,也不是擋光片末端經(jīng)過光電門時速度,所以

=vA+a

,而不是

=vA+aΔt。49/2773.(課標Ⅲ,22,6分)某探究小組做“驗證力平行四邊形定則”試驗,將畫有坐標軸(橫軸為x

軸,縱軸為y軸,最小刻度表示1mm)紙貼在水平桌面上,如圖(a)所表示。將橡皮筋一端Q固定

在y軸上B點(位于圖示部分之外),另一端P位于y軸上A點時,橡皮筋處于原長。(1)用一只測力計將橡皮筋P端沿y軸從A點拉至坐標原點O,此時拉力F大小可由測力計讀

出。測力計示數(shù)如圖(b)所表示,F大小為

N。(2)撤去(1)中拉力,橡皮筋P端回到A點;現(xiàn)使用兩個測力計同時拉橡皮筋,再次將P端拉至O

點。此時觀察到兩個拉力分別沿圖(a)中兩條虛線所表示方向,由測力計示數(shù)讀出兩個拉力

大小分別為F1=4.2N和F2=5.6N。(ⅰ)用5mm長度線段表示1N力,以O(shè)為作用點,在圖(a)中畫出力F1、F2圖示,然后按平行四

邊形定則畫出它們協(xié)力F合;50/277

圖(b)(ⅱ)F合大小為

N,F合與拉力F夾角正切值為

。若F合與拉力F大小及方向偏差均在試驗所允許誤差范圍之內(nèi),則該試驗驗證了力平行

四邊形定則。圖(a)51/277答案(1)4.0(2)(ⅰ)F1、F2和F合如圖所表示

(ⅱ)4.00.0552/277解析(1)測力計分度值為0.2N,F大小為4.0N。(2)(ⅰ)圖見答案。分別以F1、F2為鄰邊作平行四邊形,并作出對角線,即得F合。(ⅱ)表示F合線段長度為20.0mm,F合=

×1N=4.0N。F合與拉力F夾角正切值為tanθ≈

=0.05。53/2774.[天津理綜,9(2)]如圖所表示,打點計時器固定在鐵架臺上,使重物帶動紙帶從靜止開始自由

下落,利用此裝置驗證機械能守恒定律。

①對于該試驗,以下操作中對減小試驗誤差有利是

。A.重物選取質(zhì)量和密度較大金屬錘B.兩限位孔在同一豎直面內(nèi)上下對正C.準確測量出重物質(zhì)量D.用手托穩(wěn)重物,接通電源后,撤手釋放重物54/277②某試驗小組利用上述裝置將打點計時器接到50Hz交流電源上,按正確操作得到了一條完

整紙帶,因為紙帶較長,圖中有部分未畫出,如圖所表示。紙帶上各點是打點計時器打出計時

點,其中O點為紙帶上打出第一個點。重物下落高度應(yīng)從紙帶上計時點間距離直接測出,利

用以下測量值能完成驗證機械能守恒定律選項有

。

A.OA、AD和EG長度

B.OC、BC和CD長度C.BD、CF和EG長度

D.AC、BD和EG長度55/277解析本題考查“驗證機械能守恒定律”試驗。①選取質(zhì)量大金屬錘,可確保下落過程中紙帶豎直不松弛;金屬錘密度大,體積就小,下落過程

中所受阻力小;上下限位孔對正,可減小摩擦;本試驗中要驗證

mv2=mgh,即驗證v2=2gh,不用測量重物質(zhì)量;試驗時用手抓緊紙帶上端,接通電源,打點計時器工作穩(wěn)定后,再松手釋放紙帶,不

用用手托住重物。②本試驗中,需要測某點瞬時速度和從起始點到該點距離,或者兩點速度及其間距,符合

要求選項有B、C。答案①AB②BC試題評析

怎樣減小試驗誤差和怎樣處理數(shù)據(jù)是試驗題目標兩大高頻考點,考生在平時試驗中,

要充分思索這方面問題處理方法,做到心中有數(shù),在考試中就可游刃有余。56/2775.(課標Ⅰ,22,5分)某同學(xué)用圖(a)所表示試驗裝置驗證機械能守恒定律,其中打點計時器

電源為交流電源,能夠使用頻率有20Hz、30Hz和40Hz。打出紙帶一部分如圖(b)所表示。

圖(a)

圖(b)該同學(xué)在試驗中沒有統(tǒng)計交流電頻率f,需要用試驗數(shù)據(jù)和其它題給條件進行推算。(1)若從打出紙帶可判定重物勻加速下落,利用f和圖(b)中給出物理量能夠?qū)懗?在打點計時57/277器打出B點時,重物下落速度大小為

,打出C點時重物下落速度大小為

,重

物下落加速度大小為

。(2)已測得s1=8.89cm,s2=9.50cm,s3=10.10cm;當?shù)刂亓铀俣却笮?.80m/s2,試驗中重物受到

平均阻力大小約為其重力1%。由此推算出f為

Hz。答案(1)

(s1+s2)f

(s2+s3)f

(s3-s1)f2(2)4058/277解析(1)勻變速直線運動中,某一段位移平均速度等于中間時刻瞬時速度:vB=

=

(s1+s2)f,同理vC=

(s2+s3)f,加速度a=

=

(s3-s1)f2。(2)由牛頓第二定律可知:mg-0.01mg=maa=0.99g

①又由(1)問知:a=

②①②聯(lián)立得f=40Hz解題指導(dǎo)(1)考查經(jīng)過處理紙帶求瞬時速度和加速度方法。(2)要求推算打點計時器所用電

源頻率,問題新奇,但應(yīng)注意到加速度表示式中,加速度與頻率相關(guān)性,只要知道加速度就可

求出頻率。由給出受力情況,依據(jù)牛頓第二定律可求出加速度,再代入第(1)問中加速度表

達式求出頻率。59/2776.(課標Ⅲ,23,10分)某物理課外小組利用圖(a)中裝置探究物體加速度與其所受合外力之

間關(guān)系。圖中,置于試驗臺上長木板水平放置,其右端固定一輕滑輪;輕繩跨過滑輪,一端與

放在木板上小滑車相連,另一端可懸掛鉤碼。本試驗中可用鉤碼共有N=5個,每個質(zhì)量均為

0.010kg。試驗步驟以下:

圖(a)(1)將5個鉤碼全部放入小車中,在長木板左下方墊上適當厚度小物塊,使小車(和鉤碼)能夠在

木板上勻速下滑。(2)將n(依次取n=1,2,3,4,5)個鉤碼掛在輕繩右端,其余N-n個鉤碼仍留在小車內(nèi);用手按住小車并60/277使輕繩與木板平行。釋放小車,同時用傳感器統(tǒng)計小車在時刻t相對于其起始位置位移s,繪制s

-t圖像,經(jīng)數(shù)據(jù)處理后可得到對應(yīng)加速度a。(3)對應(yīng)于不一樣na值見下表。n=2時s-t圖像如圖(b)所表示;由圖(b)求出此時小車加速度

(保留2位有效數(shù)字),將結(jié)果填入下表。n12345a/m·s-20.20

0.580.781.0061/277(4)利用表中數(shù)據(jù)在圖(c)中補齊數(shù)據(jù)點,并作出a-n圖像。從圖像能夠看出:當物體質(zhì)量一

定時,物體加速度與其所受合外力成正比。

圖(b)62/277

圖(c)(5)利用a-n圖像求得小車(空載)質(zhì)量為

kg(保留2位有效數(shù)字,重力加速度取g=9.8m·s-

2)。(6)若以“保持木板水平”來代替步驟(1),以下說法正確是

(填入正確選項前標號)。A.a-n圖線不再是直線B.a-n圖線仍是直線,但該直線不過原點C.a-n圖線仍是直線,但該直線斜率變大63/277答案(3)0.39(2分。在0.37~0.49范圍內(nèi)都給分)(4)如圖所表示(3分)

(5)0.45(3分。在0.43~0.47范圍內(nèi)都給分)(6)BC(2分。選對一個給1分,有選錯不給這2分)64/277解析(3)由s=

at2得:a=

,在s-t圖像中找一點坐標,代入公式即可求出a。(5)對小車和鉤碼組成系統(tǒng)應(yīng)用牛頓第二定律:nmg=(M+Nm)a,則a=

=

,a-n圖像斜率k=

,從而可解出M。(6)對于已平衡摩擦力情況,對整體應(yīng)用牛頓第二定律:nmg=(M+Nm)a,則a=

n①;對于木板水平情況,對整體應(yīng)用牛頓第二定律:nmg-μ[M+(N-n)m]g=(M+Nm)a,整理得:a=

n-μg②,比較①②可見,B、C均正確。易錯點撥(3)(5)中計算結(jié)果一定要按照有效數(shù)字位數(shù)要求填寫。畫a-n圖像時,所畫直線

要符合以下要求:讓盡可能多點落在直線上;不能落在直線上點要均勻分布于直線兩側(cè);

一定要利用直尺畫線。65/2777.(浙江理綜,21,10分)某同學(xué)在“探究彈力和彈簧伸長關(guān)系”試驗中,測得圖中彈簧OC

勁度系數(shù)為500N/m。如圖1所表示,用彈簧OC和彈簧秤a、b做“探究求協(xié)力方法”試驗。在

保持彈簧伸長1.00cm不變條件下,

第21題圖(1)若彈簧秤a、b間夾角為90°,彈簧秤a讀數(shù)是

N(圖2中所表示),則彈簧秤b讀數(shù)可能66/277為

N。(2)若彈簧秤a、b間夾角大于90°,保持彈簧秤a與彈簧OC夾角不變,減小彈簧秤b與彈簧OC

夾角,則彈簧秤a讀數(shù)

、彈簧秤b讀數(shù)

(填“變大”、“變小”或“不

變”)。答案(1)3.00~3.023.9~4.1(有效數(shù)不作要求)(2)變大變大67/277解析保持彈簧OC伸長1.00cm不變,其彈力F彈=kΔx=500×1.00×10-2

N=5N保持不變。(1)在圖1中,彈簧秤a、b拉力Fa、Fb協(xié)力F=F彈,如圖所表示。

讀圖2可知Fa=3.00N故Fb=

=4.00N(2)減小彈簧秤b與彈簧OC夾角意味著增大上圖中Fb與F夾角,依據(jù)平行四邊形定則可知Fa、

Fb均變大。疑難突破

在保持Fa與協(xié)力F夾角不變情況下,分析Fb與F夾角改變時Fa、Fb改變情況為動態(tài)

平衡分析問題,這類問題用矢量圖分析最為簡捷,如圖所表示。

68/2778.[北京理綜,21(2)]利用圖1所表示裝置做“驗證機械能守恒定律”試驗。

圖1①為驗證機械能是否守恒,需要比較重物下落過程中任意兩點間

。A.動能改變量與勢能改變量B.速度改變量與勢能改變量C.速度改變量與高度改變量②除帶夾子重物、紙帶、鐵架臺(含鐵夾)、電磁打點計時器、導(dǎo)線及開關(guān)外,在以下器材中,

還必須使用兩種器材是

。A.交流電源

B.刻度尺

C.天平(含砝碼)69/277③試驗中,先接通電源,再釋放重物,得到圖2所表示一條紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)打出點

A、B、C,測得它們到起始點O距離分別為hA、hB、hC。已知當?shù)刂亓铀俣葹間,打點計時器打點周期為T。設(shè)重物質(zhì)量為m。從打O點到打B點

過程中,重物重力勢能改變量ΔEp=

,動能改變量ΔEk=

。

圖2④大多數(shù)學(xué)生試驗結(jié)果顯示,重力勢能降低許大于動能增加量,原因是

。A.利用公式v=gt計算重物速度B.利用公式v=

計算重物速度C.存在空氣阻力和摩擦阻力影響D.沒有采取屢次試驗取平均值方法⑤某同學(xué)想用下述方法研究機械能是否守恒:在紙帶上選取多個計數(shù)點,測量它們到起始點O距離h,計算對應(yīng)計數(shù)點重物速度v,描繪v2-h圖像,并做以下判斷:若圖像是一條過原點直線,

則重物下落過程中機械能守恒。請你分析論證該同學(xué)判斷依據(jù)是否正確。70/277解析①重物機械能指它動能和重力勢能,所以機械能是否守恒要看動能和重力勢能改變

量是否相等,所以選A項。②因為電磁打點計時器用6V以下交流電源,所以A項器材需要;試驗中需要用刻度尺測紙帶上點

間距離,所以B項器材需要;因為動能改變、重力勢能改變都是對同一重物而言,所以不需要測

它質(zhì)量,故C項不需要。③從打O點到打B點過程中重物重力勢能在降低,所以ΔEp=-mghB,再由

=

得打B點時重物速度為vB=

,故動能改變量為ΔEk=

m

-0=

m

。④因為做試驗時存在空氣阻力和紙帶與打點計時器間摩擦阻力,故重物下落過程不是自由落

體運動,所以|ΔEp|>ΔEk,所以C項正確。⑤該同學(xué)判斷依據(jù)不正確。在重物下落h過程中,若阻力f恒定,依據(jù)mgh-fh=

mv2-0?v2=2(g-

)h可知,v2-h圖像就是過原點一條直線。要想經(jīng)過v2-h圖像方法驗證機械能是否守恒,還必須看圖像斜率是否靠近2g。答案①A②AB③-mghB

m

④C⑤看法析71/2779.(課標Ⅱ,22,6分)某物理小組對輕彈簧彈性勢能進行探究,試驗裝置如圖(a)所表示:輕彈簧

放置在光滑水平桌面上,彈簧左端固定,右端與一物塊接觸而不連接,紙帶穿過打點計時器并與

物塊連接。向左推物塊使彈簧壓縮一段距離,由靜止釋放物塊,經(jīng)過測量和計算,可求得彈簧被

壓縮后彈性勢能。

圖(a)(1)試驗中包括以下操作步驟:①把紙帶向左拉直②松手釋放物塊72/277③接通打點計時器電源④向左推物塊使彈簧壓縮,并測量彈簧壓縮量上述步驟正確操作次序是

(填入代表步驟序號)。(2)圖(b)中M和L紙帶是分別把彈簧壓縮到不一樣位置后所得到實際打點結(jié)果。打點計時器所

用交流電頻率為50Hz。由M紙帶所給數(shù)據(jù),可求出在該紙帶對應(yīng)試驗中物塊脫離彈簧時

速度為

m/s。比較兩紙帶可知,

(填“M”或“L”)紙帶對應(yīng)試驗中彈簧被壓

縮后彈性勢能大。

圖(b)73/277解析(1)試驗步驟中,一定要注意接通打點計時器電源之后再松手釋放物塊。若次序搞反,可

能造成物塊已離開桌面但打點計時器還沒有開始工作。(2)從紙帶上看,最終兩個數(shù)據(jù)2.58cm、2.57cm相差不大,表示物塊已經(jīng)脫離彈簧,所以速度v=

×10-2

m/s≈1.29m/s,同理可計算出打下L紙帶時物塊脫離彈簧速度要小一些。答案(1)④①③②(2)1.29M74/27710.[天津理綜,9(2)]某同學(xué)利用圖示裝置研究小車勻變速直線運動。

①試驗中,必要辦法是

。A.細線必須與長木板平行B.先接通電源再釋放小車C.小車質(zhì)量遠大于鉤碼質(zhì)量75/277D.平衡小車與長木板間摩擦力②他試驗時將打點計時器接到頻率為50Hz交流電源上,得到一條紙帶,打出部分計數(shù)點如

圖所表示(每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點,圖中未畫出)。s1=3.59cm,s2=4.41cm,s3=5.19cm,s4=5.97

cm,s5=6.78cm,s6=7.64cm。則小車加速度a=

m/s2(要求充分利用測量數(shù)據(jù)),打點計

時器在打B點時小車速度vB=

m/s。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

答案①AB②0.800.4076/277解析①若細線與長木板不平行,伴隨小車逐步靠近滑輪,細線與水平方向夾角增大,小車所

受協(xié)力隨之改變,所以小車加速度發(fā)生改變,即小車不做勻變速直線運動,故細線必須與長木

板平行,A選項必要。先接通電源,待打點計時器穩(wěn)定工作后再釋放小車,點跡按勻變速運動規(guī)律

顯現(xiàn)在紙帶上;若先釋放小車再接通電源,則開始階段點跡不規(guī)律,誤差較大,故B項必要。該實

驗研究小車勻變速直線運動,與小車所受到協(xié)力及協(xié)力大小計算無關(guān),故C、D項無須

要。②交流電頻率為f=50Hz,相鄰兩計數(shù)點間時間間隔t=0.1s,由逐差法可求小車加速度。a=

=0.80m/s2vB=

=

m/s=0.40m/s77/27711.[四川理綜,8Ⅰ,6分]用如圖所表示裝置測量彈簧彈性勢能。將彈簧放置在水平氣墊導(dǎo)

軌上,左端固定,右端在O點;在O點右側(cè)B、C位置各安裝一個光電門,計時器(圖中未畫出)與兩

個光電門相連。先用米尺測得B、C兩點間距離s,再用帶有遮光片滑塊壓縮彈簧到某位置A,

靜止釋放,計時器顯示遮光片從B到C所用時間t,用米尺測量A、O之間距離x。

(1)計算滑塊離開彈簧時速度大小表示式是

。(2)為求出彈簧彈性勢能,還需要測量

。A.彈簧原長B.當?shù)刂亓铀俣?8/277C.滑塊(含遮光片)質(zhì)量(3)增大A、O之間距離x,計時器顯示時間t將

。A.增大

B.減小

C.不變答案(1)

(2)C(3)B79/277解析(1)滑塊離開彈簧后做勻速運動,則速度大小為

。(2)彈簧彈性勢能完全轉(zhuǎn)化成滑塊動能,即Ep彈=

mv2,故除了測量速度外,還要測量滑塊(含遮光片)質(zhì)量。(3)增大x,彈簧彈性勢能增大,滑塊離開彈簧后速度增大,故從B到C所用時間減小。80/27712.(浙江理綜,21,10分)甲同學(xué)準備做“驗證機械能守恒定律”試驗,乙同學(xué)準備做“探究

加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”試驗。

圖1(1)圖1中A、B、C、D、E表示部分試驗器材,甲同學(xué)需在圖中選取器材

;乙同學(xué)需

在圖中選取器材

。(用字母表示)81/277

圖2(2)乙同學(xué)在試驗室選齊所需器材后,經(jīng)正確操作取得如圖2所表示兩條紙帶①和②。紙帶

加速度大(填“①”或“②”),其加速度大小為

。答案(1)ABBDE(2)①(2.5±0.2)m/s2

82/277解析(1)做“驗證機械能守恒定律”試驗時,需在圖中選取:A重錘,B電火花打點計時器;做

“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”試驗時,需在圖中選取:B電火花打點計時器,D小車,E鉤碼。(2)在紙帶①中Δx1=1.0mm。在紙帶②中Δx2=0.5mm。所以Δx1>Δx2再由Δx=aT2可得紙帶①加速度大,其值為a=

=

m/s2=2.5m/s2。83/2771.(課標Ⅰ,23,10分)某同學(xué)研究小燈泡伏安特征。所使用器材有:小燈泡L(額定電壓3.8

V,額定電流0.32A);電壓表

(量程3V,內(nèi)阻3kΩ);電流表

(量程0.5A,內(nèi)阻0.5Ω);固定電阻R0(阻值1000Ω);滑動變阻器R(阻值0~9.0Ω);電源E(電動勢5V,內(nèi)阻不計);開關(guān)S;導(dǎo)線若干。(1)試驗要求能夠?qū)崿F(xiàn)在0~3.8V范圍內(nèi)對小燈泡電壓進行測量,畫出試驗電路原理圖。(2)試驗測得該小燈泡伏安特征曲線如圖(a)所表示。

圖(a)二、電學(xué)試驗84/277

圖(b)由試驗曲線可知,伴隨電流增加小燈泡電阻

(填“增大”“不變”或“減小”),燈

絲電阻率

(填“增大”“不變”或“減小”)。(3)用另一電源E0(電動勢4V,內(nèi)阻1.00Ω)和題給器材連接成圖(b)所表示電路,調(diào)整滑動變阻器R

阻值,能夠改變小燈泡實際功率。閉合開關(guān)S,在R改變范圍內(nèi),小燈泡最小功率為

W,最大功率為

W。(結(jié)果均保留2位小數(shù))85/277答案(1)試驗電路原理圖如圖所表示

(2)增大增大(3)0.391.1786/277解析本題考查電路設(shè)計及伏安特征曲線應(yīng)用。(1)先考慮測量電路,因為小燈泡額定電壓為3.8V,而電壓表量程只有3V,但其內(nèi)阻已知,由

給定器材規(guī)格可知,可串聯(lián)固定電阻R0將其改裝為量程4V電壓表。因小燈泡電阻較小,采

用電流表外接法。再考慮控制電路,因為試驗中電壓需從0開始改變,故控制電路需采取分壓

式。(2)由R=

知I-U圖線斜率表示電阻倒數(shù),故伴隨電流增加小燈泡電阻逐步增大。再由R=ρ

可知,在L、S不變情況下,R增大原因只能是電阻率ρ增大。(3)當R全部電阻接入電路時,經(jīng)過燈泡電流最小,燈泡實際消耗功率最小。設(shè)此時燈泡兩端

電壓為U、經(jīng)過電流為I,由閉合電路歐姆定律得E=U+I(R+r),代入數(shù)據(jù)得I=0.4-0.1U,在燈泡

伏安特征曲線坐標系中作出I=0.4-0.1U圖線,兩圖線交點坐標即為此時燈泡兩端電壓與通

過燈泡電流,有U=1.75V、I=225mA,故最小功率為Pmin=IU=0.39W。當R接入電路中阻值等

于0時,電路中電流最大、燈泡實際消耗功率最大。同理可得Pmax=1.17W。87/277方法技巧

伏安特征曲線應(yīng)用當將伏安特征曲線已知器件接入電路時,器件兩端電壓與經(jīng)過器件電流之間關(guān)系既要受

到伏安特征曲線限制,又要受到閉合電路歐姆定律限制,從數(shù)學(xué)角度說,器件兩端電壓與通

過器件電流是兩方程組成方程組解,而從圖線角度說,即為兩圖線交點坐標,故在求解

非線性元件阻值、功率時,可經(jīng)過作圖處理。88/2772.(課標Ⅱ,23,9分)某同學(xué)利用如圖(a)所表示電路測量一微安表(量程為100μA,內(nèi)阻大約為

2500Ω)內(nèi)阻?？墒褂闷鞑挠?兩個滑動變阻器R1、R2(其中一個阻值為20Ω,另一個阻值為

2000Ω);電阻箱Rz(最大阻值為99999.9Ω);電源E(電動勢約為1.5V);單刀開關(guān)S1和S2。C、D分

別為兩個滑動變阻器滑片。

圖(a)

圖(b)89/277(1)按原理圖(a)將圖(b)中實物連線。(2)完成以下填空:①R1阻值為

Ω(填“20”或“2000”)。②為了保護微安表,開始時將R1滑片C滑到靠近圖(a)中滑動變阻器

端(填“左”或

“右”)對應(yīng)位置;將R2滑片D置于中間位置附近。③將電阻箱Rz阻值置于2500.0Ω,接通S1。將R1滑片置于適當位置,再重復(fù)調(diào)整R2滑片D

位置。最終使得接通S2前后,微安表示數(shù)保持不變,這說明S2接通前B與D所在位置電勢

(填“相等”或“不相等”)。④將電阻箱Rz和微安表位置對調(diào),其它條件保持不變,發(fā)覺將Rz阻值置于2601.0Ω時,在接通S2

前后,微安表示數(shù)也保持不變。待測微安表內(nèi)阻為

Ω(結(jié)果保留到個位)。(3)寫出一條提升測量微安表內(nèi)阻精度提議:

。90/277答案(1)如圖所表示(2)①20②左③相等④2550(3)調(diào)整R1上分壓,盡可能使微安表

靠近滿量程

91/277解析本題考查實物連接、電阻測量、器材選取。(2)①R1為分壓電阻,為了有效控制測量電路,故選20Ω小電阻;②為了保護微安表,開始R1滑片C應(yīng)滑到左端,使微安表示數(shù)為零;③當B與D電勢相等時,IDB=0,S2閉合前后電路電阻不變,造成微安表示數(shù)不變;④設(shè)R2中電流為I1,Rz中電流為I2,當φB=φD時URz1=UR2左,URg=UR2右即I2·Rz1=I1R2左,I2Rg=I1R2右得

=

當Rz與微安表對調(diào)時,有

=

故有

=

Rg=

=

Ω=2550Ω疑難突破

微安表讀數(shù)不變,B、D兩點電勢相等,得到

=

,問題就迎刃而解了。92/2773.(課標Ⅲ,23,9分)圖(a)為某同學(xué)組裝完成簡易多用電表電路圖。圖中E是電池;R1、R

2、R3、R4和R5是固定電阻,R6是可變電阻;表頭

滿偏電流為250μA,內(nèi)阻為480Ω。虛線方框內(nèi)為換擋開關(guān),A端和B端分別與兩表筆相連。該多用電表有5個擋位,5個擋位為:直流電壓1V擋

和5V擋,直流電流1mA擋和2.5mA擋,歐姆×100Ω擋。

圖(a)93/277

圖(b)(1)圖(a)中A端與

(填“紅”或“黑”)色表筆相連接。(2)關(guān)于R6使用,以下說法正確是

(填正確答案標號)。A.在使用多用電表之前,調(diào)整R6使電表指針指在表盤左端電流“0”位置B.使用歐姆擋時,先將兩表筆短接,調(diào)整R6使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置C.使用電流擋時,調(diào)整R6使電表指針盡可能指在表盤右端電流最大位置(3)依據(jù)題給條件可得R1+R2=

Ω,R4=

Ω。94/277(4)某次測量時該多用電表指針位置如圖(b)所表示。若此時B端是與“1”相連,則多用電表讀

數(shù)為

;若此時B端是與“3”相連,則讀數(shù)為

;若此時B端是與“5”相連,則讀數(shù)

為

。(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)答案(1)黑(2)B(3)160880(4)1.47mA1.10×103

Ω2.95V95/277解析本題考查電表改裝與應(yīng)用。(1)為了確保電表“紅”進“黑”出,A端應(yīng)與“黑”色表筆相連接。(2)R6應(yīng)是歐姆擋歐姆調(diào)零電阻,故B項正確。(3)當換擋開關(guān)接2時,為直流電流1mA擋,滿足IgRg=(I-Ig)(R1+R2),得R1+R2=160Ω。當換擋開關(guān)接4時,為直流電壓1V擋,則滿足U=I(R并+R4),R并=120Ω,得R4=880Ω。(4)若B端與“1”相連,則為直流電流2.5mA擋,由1/5估讀法可得讀數(shù)為1.47mA。若B端與“3”

相連,則為歐姆×100Ω擋,可得讀數(shù)為1.10×103

Ω。若B端與“5”相連,則為直流電壓5V擋,可得

讀數(shù)為2.95V。審題指導(dǎo)

電表改裝在表頭兩端并聯(lián)小阻值電阻可改裝為電流表,將表頭與大阻值電阻串聯(lián)可改裝為電壓表,而表頭

與電池及電阻串聯(lián)在一起可改裝為歐姆表。易錯點評

①R6為歐姆表歐姆調(diào)零電阻。②B端與“3”、“4”、“5”相連時,電阻R1+R2是

工作電阻,且與Rg為并聯(lián)關(guān)系。③注意讀數(shù)以3位有效數(shù)字形式表達,如B端與“3”相連時讀數(shù)

為1.10×103

Ω,不能寫成1100Ω。96/2774.[天津理綜,9(3)]某探究性學(xué)習(xí)小組利用如圖所表示電路測量電池電動勢和內(nèi)阻。其中

電流表A1內(nèi)阻r1=1.0kΩ,電阻R1=9.0kΩ,為了方便讀數(shù)和作圖,給電池串聯(lián)一個R0=3.0Ω電

阻。①按圖示電路進行連接后,發(fā)覺aa'、bb'和cc'三條導(dǎo)線中,混進了一條內(nèi)部斷開導(dǎo)線。為了確

定哪一條導(dǎo)線內(nèi)部是斷開,將開關(guān)S閉合,用多用電表電壓擋先測量a、b'間電壓,讀數(shù)不為

零,再測量a、a'間電壓,若讀數(shù)不為零,則一定是

導(dǎo)線斷開;若讀數(shù)為零,則一定是

導(dǎo)

線斷開。

②排除故障后,該小組順利完成試驗。經(jīng)過屢次改變滑動變阻器觸頭位置,得到電流表A1和A2

多組I1、I2數(shù)據(jù),作出圖像如圖。由I1-I2圖像得到電池電動勢E=

V,內(nèi)阻r=

Ω。97/277

答案①aa'bb'②1.4(1.36~1.44均可)0.5(0.4~0.6均可)98/277解析①用多用電表電壓擋測Uab'≠0,說明兩表筆與電源兩極間為通路,問題出在a、b'之間

含有開關(guān)電路部分;若Uaa'≠0,說明aa'導(dǎo)線斷路,若Uaa'=0,說明導(dǎo)線bb'斷開。②因為I2?I1,故可將I2視為干路電流,則有I1(R1+r1)=E-I2(r+R0)則I1=

-

·I2,故從圖線截距和斜率可求得E=1.4V,r=0.5Ω。解題指導(dǎo)

①在用多用電表電壓擋排查電路故障時,讀數(shù)不為零,說明兩表筆與電源之間線路

連通,讀數(shù)反應(yīng)是電源兩極電壓(在沒有其它支路連通時),斷點在多用電表兩表筆之間電

路。②本試驗中,因為I1與I2讀數(shù)數(shù)量級相差巨大,故可忽略I1,把I2視為干路電流。99/2775.(課標Ⅰ,23,10分)現(xiàn)要組裝一個由熱敏電阻控制報警系統(tǒng),要求當熱敏電阻溫度到達

或超出60℃時,系統(tǒng)報警。提供器材有:熱敏電阻,報警器(內(nèi)阻很小,流過電流超出Ic時就會

報警),電阻箱(最大阻值為999.9Ω),直流電源(輸出電壓為U,內(nèi)阻不計),滑動變阻器R1(最大阻值

為1000Ω),滑動變阻器R2(最大阻值為2000Ω),單刀雙擲開關(guān)一個,導(dǎo)線若干。在室溫下對系統(tǒng)進行調(diào)整。已知U約為18V,Ic約為10mA;流過報警器電流超出20mA時,報警

器可能損壞;該熱敏電阻阻值隨溫度升高而減小,在60℃時阻值為650.0Ω。(1)完成待調(diào)整報警系統(tǒng)原理電路圖連線。

100/277(2)電路中應(yīng)選取滑動變阻器

(填“R1”或“R2”)。(3)按照以下步驟調(diào)整此報警系統(tǒng):①電路接通前,需將電阻箱調(diào)到一固定阻值,依據(jù)試驗要求,這一阻值為

Ω;滑動變阻

器滑片應(yīng)置于

(填“a”或“b”)端附近,不能置于另一端原因是

。②將開關(guān)向

(填“c”或“d”)端閉合,遲緩移動滑動變阻器滑片,直至

。(4)保持滑動變阻器滑片位置不變,將開關(guān)向另一端閉合,報警系統(tǒng)即可正常使用。