熱點03 放大法（學(xué)生版）-高考物理專練(新高考專用)

高考物理【熱點·重點·難點】專練(新高考專用)熱點03放大法【熱點解讀】在測量中有時由于被測量很小，甚至無法被實驗者或儀器直接感覺和反應(yīng)，如果直接用給定的某種儀器進行測量會造成很大的誤差，此時可以借助一些方法將待測量進行放大后在進行測量。我們把提高測量精度、使物理量的數(shù)值變大、作用時間延長、作用空間擴展的方法叫做放大法。根據(jù)實驗的性質(zhì)和放大對象的不同，放大所使用的物理方法也各異，按物理學(xué)內(nèi)容，放大法分類如下：1．機械放大機械放大是使物理量在測量過程中得到放大的一種最直觀的放大方法，它是一種空間放大法。具體表現(xiàn)在下列實驗中：(1)游標放大和螺旋放大，如圖所示測量長度時，普通的刻度尺又是已經(jīng)不能滿足實驗對精度的要求，這時需要用到游標卡尺和螺旋測微器。兩者對精度的放大原理雖有所不同，但都是利用了長度量之間的幾何關(guān)系來進行放大的。(2)累積放大在物理實驗中，受測量儀器的精度或人的反應(yīng)時間限制，單次測量的誤差很大或者無法測量出待測量的有用信息，此時，在被測物理量能夠簡單重疊的條件下，可將這些物理量累積放大若干倍后再進行測量，以減小測量誤差、提高測量精度，稱為累積放大法。在“探究單擺的周期與擺長的關(guān)系”實驗中，測量單擺的周期時就用到了累積放大法。2．電磁方面電信號的放大是物理實驗中最常用的技術(shù)之一，包括電壓放大、電流放大、功率放大等，例如普通使用的三極管就是對微小電流進行放大，示波器中也包含了電壓放大電路?！鞠迺r檢測】(建議用時：25分鐘)1．如圖是小球自由下落的頻閃照片示意圖，頻閃儀每隔T0.04s閃光一次。照片中的數(shù)字是小球下落的距離，單位是厘米。(1)設(shè)相鄰兩次照相的小球影片間距依次為x1、x2、x3、x4、x5，則相鄰的兩段時間的距離差為：x1x2x11.6cm，x2x3x21.5cm，x3x4x31.5cm，x4x5x4_________cm；(2)根據(jù)第(1)題的計算結(jié)果，請你簡要說明自由下落的物體是做初速度為0的勻加速直線運動的______，故自由落體是初速度為0的勻加速直線運動；(3)利用圖片中的數(shù)據(jù)可以計算得到拍攝地點的重力加速度g，若用字母x1、x2、x4、x5、T表示g的計算式，則以下表達式正確的是______。①②③④⑤2．氣墊導(dǎo)軌上有A、B兩個滑塊，開始時兩個滑塊靜止，它們之間有一根被壓縮的輕質(zhì)彈簧，滑塊間用繩子連接(如圖甲所示)，繩子燒斷后，兩個滑塊向相反方向運動，圖乙為它們運動過程的頻閃照片，頻閃的頻率為10Hz，由圖可知：(1)A、B離開彈簧后，應(yīng)該做___________運動，已知滑塊A、B的質(zhì)量分別為200g，300g，根據(jù)照片記錄的信息，A、B每段位移均相等。但事實是它們的第一段位移應(yīng)比后面的每段位移小，原因是___________。(2)若不計此失誤，分開后，A的動量大小為___________kg·m/s，B的動量的大小為___________kg·m/s。本實驗中得出“在實驗誤差允許范圍內(nèi)，兩滑塊組成的系統(tǒng)動量守恒”這一結(jié)論的依據(jù)是___________。3．氣墊導(dǎo)軌是一種現(xiàn)代化的力學(xué)實驗儀器。它利用小型氣源將壓縮空氣送入導(dǎo)軌內(nèi)腔，空氣再由導(dǎo)軌表面上的小孔中噴出，在導(dǎo)軌表面與滑行器內(nèi)表面之間形成很薄的氣墊層。滑行器就浮在氣墊層上，與導(dǎo)軌平面脫離接觸，因而能在軌面上做近似無阻力的直線運動，極大地減小了以往在力學(xué)實驗中由于摩擦力引起的誤差。某實驗小組現(xiàn)在利用氣墊導(dǎo)軌裝置結(jié)合頻閃照相的方法進行“探究碰撞中的不變量”這一實驗。(1)實驗要求研究兩滑塊碰撞時動能損失很小和很大等各種情況，若要求碰撞時動能損失最大應(yīng)選圖中的_________(填“甲”或“乙”)、若要求碰撞動能損失最小則應(yīng)選圖中的______。(填“甲”或“乙”)(甲圖兩滑塊分別裝有彈性圈，乙圖兩滑塊分別裝有撞針和橡皮泥)(2)某次實驗時碰撞前B滑塊靜止，A滑塊勻速向B滑塊運動并發(fā)生碰撞，利用閃光照相的方法連續(xù)4次拍攝得到的閃光照片如圖所示。已知相鄰兩次閃光的時間間隔為T，在這4次閃光的過程中，A、B兩滑塊均在0~80cm的范圍內(nèi)，且第1次閃光時，滑塊A恰好位于x=10cm處。若A、B兩滑塊的碰撞時間及閃光持續(xù)的時間極短，均可忽略不計，則可知碰撞發(fā)生在第1次閃光后的________時刻(用字母T表示)，A、B兩滑塊質(zhì)量比mA：mB=_________。4．小明同學(xué)通過圖甲所示的裝置探究做圓周運動的物體質(zhì)量、向心力、軌道半徑及線速度的關(guān)系。圓柱體放置在水平光滑圓盤上，一起做勻速圓周運動，一條輕質(zhì)細繩一端連接圓柱體，另一端通過定滑輪與力傳感器相連，可以測量向心力F的大小。圓柱體上固定一遮光片，與固定在圓盤一側(cè)的光電門組合測量圓柱體的線速度。小明同學(xué)先保持圓柱體質(zhì)量和半徑不變，來探究向心力與線速度的關(guān)系。(1)小明同學(xué)采用的實驗方法是______。(2)用螺旋測微器測量遮光片的寬度d，示數(shù)如圖乙所示，讀數(shù)d=______mm。(3)某一轉(zhuǎn)速時，測得向心力F=3.5N，遮光片通過光電門的時間?t=1.5×10－3s，若圓柱體運動半徑r=0.2m，則圓柱體的質(zhì)量m=______kg(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。5．(1)分別使用螺旋測微器和游標卡尺測量某一元件的直徑與長度，示數(shù)如圖所示。甲圖讀數(shù)為__________；乙圖讀數(shù)為__________。(2)以下均為實驗室常備的實驗器材，僅利用這些器材可以完成的實驗有_____