2014高考解題技巧拿下實(shí)驗(yàn)題教案

1、1應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)題 【題型探秘】所謂應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)，就是以熟悉和掌握實(shí)驗(yàn)儀器的使用方法及其在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用為目的的一類實(shí)驗(yàn)；或者用實(shí)驗(yàn)方法取得第一手資料，然后用物理概念、規(guī)律進(jìn)行分析處理，并以解決實(shí)際問題為主要目的的實(shí)驗(yàn)主要有：儀器的正確操作與使用，如打點(diǎn)計(jì)時器、電流表、電壓表、多用電表等，在實(shí)驗(yàn)中能正確地使用它們是十分重要的(考核操作、觀察能力)；物理知識的實(shí)際應(yīng)用，如科技、交通、生產(chǎn)、生活、體育等諸多方面都有物理實(shí)驗(yàn)的具體應(yīng)用問題【應(yīng)對策略】應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)題解答時可從以下兩方面入手：(1)熟悉并正確使用儀器實(shí)驗(yàn)儀器名目繁多，具體應(yīng)用因題而異，所以，熟悉使用儀器是最基本的應(yīng)用如打點(diǎn)計(jì)時器的正確安裝和使用，

2、滑動變阻器在電路中起限流和分壓作用的不同接法，多用電表測不同物理量的調(diào)試等，只有熟悉它們，才能正確使用它們熟悉儀器，主要是了解儀器的結(jié)構(gòu)、性能、量程、工作原理、使用方法、注意事項(xiàng)，如何排除故障、正確讀數(shù)和調(diào)試，使用后如何保管等(2)理解實(shí)驗(yàn)原理面對應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)題，一定要通過審題，迅速地理解其實(shí)驗(yàn)原理，這樣才能將實(shí)際問題模型化，運(yùn)用有關(guān)規(guī)律去研究它具體地說，應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)題的依托仍然是物理知識、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ冉獯饡r要抓住以下幾點(diǎn)：明確實(shí)驗(yàn)應(yīng)該解決什么實(shí)際問題(分清力學(xué)、電學(xué)、光學(xué)等不同實(shí)際問題)；明確實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)際問題之間的關(guān)系(直接還是間接)；明確是否僅用本實(shí)驗(yàn)?zāi)苓_(dá)到解決問題的目的，即是否還要聯(lián)系其它物

3、理知識，包括數(shù)學(xué)知識；明確是否需要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案；明確實(shí)際問題的最終結(jié)果【典例精析】【例1】 新式游標(biāo)卡尺的刻度線看起來很“稀疏”，使讀數(shù)顯得清晰明了，便于使用者正確讀取數(shù)據(jù)通常游標(biāo)卡尺的刻度有10分度、20分度和50分度三種規(guī)格；新式游標(biāo)卡尺也有相應(yīng)的三種，但刻度卻是：19 mm等分成10份，39 mm等分成20份，99 mm等分成50份如圖1所示就是一個“39 mm等分成20份”的新式游標(biāo)卡尺圖1(1)它的準(zhǔn)確度是_mm. (2)用它測量某物體的厚度，示數(shù)如圖1所示，正確的讀數(shù)是_cm.解析(1)游標(biāo)上20格對應(yīng)的長度為39 mm，即每格長為1.95 mm，游標(biāo)上每格比主尺上每兩小格x0.0

4、5 mm，故準(zhǔn)確度為0.05 mm.(2)這種游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法為：主尺讀數(shù)游標(biāo)對準(zhǔn)刻度×x3 cm6×0.005 cm3.030 cm.答案(1)0.05(2)3.030點(diǎn)評游標(biāo)卡尺、螺旋測微器的使用在高考題中頻繁出現(xiàn)對游標(biāo)卡尺的使用要特別注意以下兩點(diǎn)：深刻理解它的原理：通過游標(biāo)更準(zhǔn)確地量出“0”刻度與左側(cè)刻度之間的間距游標(biāo)對準(zhǔn)刻度×x；讀準(zhǔn)有效數(shù)據(jù)【例2】 如圖2所示為一簡單歐姆表原理示意圖，其中電流表的滿偏電流Ig300 A，內(nèi)阻Rg100 ，可變電阻R的最大值為10 k，電池的電動勢E1.5 V，內(nèi)阻r0.5 ，圖中與接線柱A相連的表筆顏色應(yīng)是_色按正確使

5、用方法測量電阻Rx的阻值時，指針指在刻度盤的正中央，則Rx_k.若該歐姆表使用一段時間后，電池的電動勢變小、內(nèi)阻變大，但此表仍能調(diào)零，按正確使用方法再測上述Rx，其測量結(jié)果與原結(jié)果相比將_(填“變大”、“變小”或“不變”)圖2解析歐姆表的原理就是閉合電路的歐姆定律，可以作為結(jié)論的是：歐姆表正中央的刻度值等于歐姆表的內(nèi)阻答案紅5變大2測量型實(shí)驗(yàn)題(一)【題型探秘】所謂測量型實(shí)驗(yàn)，就是以測量一些物理量的具體、準(zhǔn)確數(shù)據(jù)為主要目的的一類實(shí)驗(yàn)根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟按物理原理測定實(shí)驗(yàn)結(jié)果的具體數(shù)值測量型實(shí)驗(yàn)又稱測定型實(shí)驗(yàn)，如“測定金屬的電阻率”、“測定電源電動勢和內(nèi)電阻”“測定玻璃的折射率”等【應(yīng)對策略】 解決測量

6、型實(shí)驗(yàn)問題的關(guān)鍵是明確實(shí)驗(yàn)儀器的使用，明確實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法，掌握實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)及處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法，會分析誤差來源【典例精析】【例3】 現(xiàn)要測量電源B的電動勢E及內(nèi)阻r(E約為4.5 V，r約為1.5 )，已有下列器材：量程為3 V的理想電壓表，量程為0.5 A的電流表(具有一定內(nèi)阻)，固定電阻R40 ，滑動變阻器R，開關(guān)S，導(dǎo)線若干(1)畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖圖中各元件需用題目中給出的符號或字母標(biāo)出(2)實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)電流表的示數(shù)為I1時，電壓表的示數(shù)為U1；當(dāng)電流表的示數(shù)為I2時，電壓表的示數(shù)為U2.由此可求出，E_，r_(用I1、I2、U1、U2及R表示)甲解析本題是常規(guī)伏安法測電源的電動勢和

7、內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)的情境變式題，本題與課本上實(shí)驗(yàn)的區(qū)別是電源的電動勢大于理想電壓表的量程，但題目中提供的器材中有一個阻值不大的固定電阻，這就很容易把該情境變式題“遷移”到學(xué)過的實(shí)驗(yàn)上把固定電阻接在電源的旁邊，將其等效成電源的內(nèi)阻即可(如圖甲所示)，再把電壓表跨接在它們的兩側(cè)顯然，乙“內(nèi)阻增大，內(nèi)電壓便增大”，電壓表所測量的外電壓相應(yīng)的減小，通過定量計(jì)算，符合實(shí)驗(yàn)測量的要求這樣，一個新的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)又回歸到課本實(shí)驗(yàn)上了(1)實(shí)驗(yàn)原理圖如圖乙所示(2)根據(jù)EUIr，給定的電源B的電動勢E及內(nèi)阻r是一定的，I和U都隨滑動變阻器R的阻值的改變而改變，只要改變R的阻值，即可測出兩組I、U數(shù)據(jù)，列方程組得：EU1I1

8、(Rr)，EU2I2(Rr)解得：E，rR.答案(1)如解析圖乙所示(2)R點(diǎn)評本題所提供的理想電壓表的量程小于被測電源的電動勢，需要學(xué)生打破課本實(shí)驗(yàn)的思維定式，從方法上進(jìn)行創(chuàng)新，運(yùn)用所提供的器材創(chuàng)造性地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)3測量型實(shí)驗(yàn)題電阻的測量(二)【題型探秘】實(shí)驗(yàn)題作為考查實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ挠行緩胶椭匾侄?，在高考試題中一直占有相當(dāng)大的比重，而電學(xué)實(shí)驗(yàn)因其實(shí)驗(yàn)理論、步驟的完整性及與大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)結(jié)合的緊密性，成了高考實(shí)驗(yàn)考查的重中之重，測量電阻成為高考考查的焦點(diǎn)伏安法測電阻是測量電阻最基本的方法，常涉及電流表內(nèi)、外接法的選擇與滑動變阻器限流、分壓式的選擇，前者是考慮減小系統(tǒng)誤差，后者是考慮電路的安全及保

9、證可讀取的數(shù)據(jù)另外，考題還常設(shè)置障礙讓考生去克服，如沒有電壓表或沒有電流表等，這就要求考生根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求及提供的儀器，發(fā)揮思維遷移，將已學(xué)過的電學(xué)知識和實(shí)驗(yàn)方法靈活地運(yùn)用到新情境中去這樣，就有效地考查了考生設(shè)計(jì)和完成實(shí)驗(yàn)的能力【應(yīng)對策略】明確伏安法測電阻的基本原理(1)基本原理伏安法測電阻的基本原理是歐姆定律R，只要測出元件兩端的電壓和通過的電流，即可由歐姆定律計(jì)算出該元件的阻值(2)測量電路的系統(tǒng)誤差當(dāng)Rx遠(yuǎn)大于RA或臨界阻值<Rx時，采用電流表內(nèi)接(如圖3所示)采用電流表內(nèi)接時，系統(tǒng)誤差使得電阻的測量值大于真實(shí)值，即R測>R真圖3當(dāng)Rx遠(yuǎn)小于RV或臨界阻值 >Rx時，采用電

10、流表外接(如圖4所示)采用電流表外接時，系統(tǒng)誤差使得電阻的測量值小于真實(shí)值，即R測<R真圖4(3)控制電路的安全及偶然誤差根據(jù)電路中各元件的安全要求及電壓調(diào)節(jié)的范圍不同，滑動變阻器有限流接法與分壓接法兩種選擇滑動變阻器限流接法(如圖5所示)一般情況或沒有特別說明的情況下，由于限流電路能耗較小，結(jié)構(gòu)連接簡單，應(yīng)優(yōu)先考慮限流連接方式限流接法適合測量小電阻和與變阻器總電阻相比差不多或還小的電阻圖5滑動變阻器分壓接法(如圖6所示)當(dāng)采用限流電路，電路中的最小電流仍超過用電器的額定電流時，必須選用滑動變阻器的分壓連接方式；當(dāng)用電器的電阻遠(yuǎn)大于滑動變阻器的總電阻值，且實(shí)驗(yàn)要求的電壓變化范圍較大(或要

11、求測量多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù))時，必須選用滑動變阻器的分壓接法；要求某部分電路的電壓從零開始可連續(xù)變化時，必須選用滑動變阻器的分壓連接方式圖6(4)常見的測量電阻的方法：名稱電路測量原理伏安法Rx伏安法消除系統(tǒng)誤差Rx等效替代法電源輸出電壓不變，將S合到2，調(diào)節(jié)R1，使電表的示數(shù)與S合到1時的示數(shù)相等，則RxR1忽略電源內(nèi)阻法閉合S，調(diào)節(jié)R1，同時記錄電表的示數(shù)，在忽略電源內(nèi)阻的情況下，可由閉合電路的歐姆定律求出Rx活用電表法串聯(lián)分壓法內(nèi)阻已知時，RV1RV2并聯(lián)分流法內(nèi)阻已知時，RA1RA2半偏法閉合S1，斷開S2調(diào)節(jié)R1使表滿偏；閉合S2，只調(diào)節(jié)R2，使表半偏(R1RV)，則RGR2調(diào)節(jié)R20，閉合

12、S，調(diào)節(jié)R1使表滿偏；只調(diào)節(jié)R2使表半偏(R1RV)，則RVR2歐姆表法電路略，注意：要在指針靠近中央時讀數(shù)；換擋要調(diào)零；歐姆表刻度左密右疏【典例精析】【例4】 從下表中選出適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)一電路來測量電流表的內(nèi)阻r1.要求方法簡捷，有盡可能高的測量精度，并能測得多組數(shù)據(jù).器材代號規(guī)格電流表量程為100 mA，內(nèi)阻r1待測(約4 )電流表量程為500 A，內(nèi)阻r2750 電壓表量程為10 V，內(nèi)阻r310 k電阻R1阻值約100 ，作保護(hù)電阻用滑動變阻器R2總阻值約50 電池E電動勢為1.5 V，內(nèi)阻很小開關(guān)S導(dǎo)線若干(1)畫出電路圖，標(biāo)明所用器材的代號(2)若選測量數(shù)據(jù)中的一組來計(jì)算r1

13、，則所用的表達(dá)式r1_，式中各符號的意義是：_.解析根據(jù)所列儀器的特點(diǎn)，電流表的內(nèi)阻已知，由此可采用兩電流表并聯(lián)因?yàn)閮呻娏鞅韮啥说碾妷合嗟龋纯墒∪ル妷旱臏y量，從而減小實(shí)驗(yàn)誤差，由I2r2I1r1，得r1.答案(1)電路圖如圖所示(2)I1、I2分別為、的示數(shù)點(diǎn)評(1)分析題意可知需測量電流表的內(nèi)阻，按常規(guī)方法應(yīng)用伏安法，將電壓表并聯(lián)在待測電流表兩端，但經(jīng)分析可知即使該電流表滿偏，其兩端的電壓也僅為0.4 V，遠(yuǎn)小于量程10 V這恰恰就是本題設(shè)計(jì)考核學(xué)生應(yīng)變能力的“陷阱”(2)此題也可理解為“將已知內(nèi)阻的電流表當(dāng)成電壓表使用”，這實(shí)際也是伏安法的一種推廣形式4驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)題【題型探秘】驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)

14、就是要通過實(shí)驗(yàn)手段去驗(yàn)證某一物理理論或物理規(guī)律是否正確為此就要從生活中尋找出符合這一物理規(guī)律特性的物理現(xiàn)象，這個物理現(xiàn)象既能在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)，同時又要過程簡單、操作方便，并能測量出有關(guān)的數(shù)據(jù)因此，做好驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)的前提，就是要創(chuàng)設(shè)好物理情景，這就是驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)思想如在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，可以創(chuàng)設(shè)出多種物理情景：自由落體運(yùn)動、氣墊導(dǎo)軌上的滑塊運(yùn)動等而其中讓物體自由下落在中學(xué)實(shí)驗(yàn)室很容易做到，過程也簡單只要測出物體下落的高度及對應(yīng)的速度，就可以進(jìn)行驗(yàn)證物體下落的高度可由直尺直接測量出，而物體速度的測量可以用打點(diǎn)計(jì)時器，讓重物帶動紙帶作自由下落，根據(jù)紙帶測出物體下落的高度h及對應(yīng)點(diǎn)的速度v，通

15、過v22gh來驗(yàn)證，從而設(shè)計(jì)出了驗(yàn)證方案中學(xué)常見的實(shí)驗(yàn)有：“驗(yàn)證平行四邊形定則”、“驗(yàn)證牛頓第二定律”、“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”等【應(yīng)對策略】在驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)中，主要把握以下幾方面：掌握并靈活運(yùn)用實(shí)驗(yàn)方法例如，在驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)中，加速度的大小即與外力的大小有關(guān)，又與物體質(zhì)量有關(guān)，實(shí)驗(yàn)中采用了“控制變量”法，從而完成驗(yàn)證要重視實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證條件物理定律的成立必須滿足一定條件，驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中必須滿足這些條件才能使實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行如在驗(yàn)證力的合成法則的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)的條件是“力的作用效果相同”，因此，在兩個分力和一個力分別作用下，同一彈性繩的同一端點(diǎn)必須到達(dá)同一位置才能滿足實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證條件在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)

16、驗(yàn)中，“只有重力做功”是實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證條件，而實(shí)驗(yàn)中阻力的存在是不可避免的，阻力做功過大時，實(shí)驗(yàn)誤差大，實(shí)驗(yàn)將失去意義，為此，實(shí)驗(yàn)中要求鐵架臺豎直、架穩(wěn)，且小球選用質(zhì)量大、體積小的重錘，使重力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于實(shí)驗(yàn)中的阻力，阻力做的功可以忽略不計(jì)，從而滿足了實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證條件【典例精析】【例5】 在用打點(diǎn)計(jì)時器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量m1.00 kg的重物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時器在紙帶上打出一系列點(diǎn)如圖7所示為選取的一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶，O為第一個點(diǎn)，A、B、C為從合適位置開始選取的三個連續(xù)點(diǎn)(其他點(diǎn)未畫出)已知打點(diǎn)計(jì)時器每隔0.02 s打一次點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭9.80 m/s2.那么：圖7(1)紙帶

17、的_端(選填“左”或“右”)與重物相連；(2)根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù)，應(yīng)取圖中O點(diǎn)和_點(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律；(3)從O點(diǎn)到所取點(diǎn)，重物重力勢能減少量Ep_J，動能增加量Ek_J(結(jié)果取三位有效數(shù)字)；(4)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是_解析重物下落過程中，在忽略空氣阻力、摩擦阻力的情況下，機(jī)械能守恒利用打點(diǎn)計(jì)時器可以記錄重物下落的高度及對應(yīng)的瞬時速度，從而驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒答案(1)左(2)B(3)1.881.84(4)在誤差范圍內(nèi)，重物下落過程中機(jī)械能守恒點(diǎn)評驗(yàn)證機(jī)械能守恒的實(shí)驗(yàn)方案可以很多，具有一定的開放性，本實(shí)驗(yàn)也可以利用滑塊在傾斜的氣墊導(dǎo)軌上下滑的情景驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，瞬時速度可以利用光電門及小車上安

18、裝的窄片測量5探究設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)題【題型探秘】(1)所謂設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，就是根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，自主運(yùn)用物理知識、實(shí)驗(yàn)方法和技能，完成實(shí)驗(yàn)的各個環(huán)節(jié)(實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、對象、原理、儀器選擇、實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)處理等)，擬定實(shí)驗(yàn)方案，分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并在此基礎(chǔ)上作出適當(dāng)評價(jià)設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的顯著特點(diǎn)：相同的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可設(shè)計(jì)不同的過程和方法，實(shí)驗(yàn)思維可另辟蹊徑，如設(shè)計(jì)出與常見實(shí)驗(yàn)(書本曾經(jīng)介紹過的實(shí)驗(yàn))不同的實(shí)驗(yàn)以控制實(shí)驗(yàn)條件達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)問題，不受固有實(shí)驗(yàn)思維束縛，完全是一種源于書本、活于書本的新穎實(shí)驗(yàn)(2)所謂探究型實(shí)驗(yàn)題，就是運(yùn)用實(shí)驗(yàn)手段探索未知領(lǐng)域，嘗試多種可能因素及其出現(xiàn)的結(jié)果，在此基礎(chǔ)上，通過觀察、探究、分析實(shí)

19、驗(yàn)對象、事件的主要特征，認(rèn)識研究對象的變化過程和變化條件，獲取必要的可靠數(shù)據(jù)，依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果客觀地揭示事物的內(nèi)在聯(lián)系和本質(zhì)規(guī)律，從而得出結(jié)論中學(xué)實(shí)驗(yàn)中比較典型的探究性實(shí)驗(yàn)是“探究功與速度變化”、“探究加速度與物體受力和質(zhì)量的關(guān)系”、“探究彈性勢能的表達(dá)式”等【應(yīng)對策略】設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的處理要按照以下程序：明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)原理根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)多種實(shí)驗(yàn)方案對實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行可行性分析，篩選確定最佳方案根據(jù)所定方案選擇實(shí)驗(yàn)器材擬定實(shí)驗(yàn)步驟對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論并進(jìn)行誤差分析值得一提的是，依據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)原理選擇不同的實(shí)驗(yàn)方案時，應(yīng)遵循科學(xué)性，可行性，精確性，簡便、直觀性這四條基本原則探究型實(shí)驗(yàn)題的處

20、理方法：在熟悉各種儀器的使用方法、基本實(shí)驗(yàn)原理、方法和步驟的前提下，仔細(xì)閱讀題目，理解題意，根據(jù)題給要求，廣泛聯(lián)想，設(shè)計(jì)出合理的實(shí)驗(yàn)方案即可當(dāng)然，所設(shè)計(jì)出的方案應(yīng)盡可能簡單、方便對于數(shù)據(jù)處理和誤差分析的試題，則應(yīng)根據(jù)題目所給的文字、圖表等信息進(jìn)行分析，找出各物理量之間的關(guān)系(定性或定量的關(guān)系)并總結(jié)出其變化規(guī)律，把握問題的本質(zhì)特征【典例精析】【例6】 一同學(xué)要研究輕彈簧的彈性勢能與彈簧改變量的關(guān)系，他的實(shí)驗(yàn)如下：在離地面高度為h的光滑水平桌面上，沿著與桌子邊緣垂直的方向放置一輕質(zhì)彈簧，其左端固定，右端與質(zhì)量為m的一小鋼球接觸當(dāng)彈簧處于自然長度時，小鋼球恰好在桌子邊緣，如圖8所示，讓鋼球每次向左

21、壓縮彈簧一段相同的距離后由靜止釋放，使鋼球沿水平方向飛出桌面，小球在空中飛行后落到水平地面，水平距離為s，重力加速度為g.圖8(1)請你推導(dǎo)出彈簧的彈性勢能Ep與小鋼球質(zhì)量m、桌面離地高度h、水平距離s等物理量的關(guān)系_(2)彈簧長度的壓縮量x與對應(yīng)的鋼球在空中飛行的水平距離s的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：x(cm)s(cm)2.06.13.912.06.018.28.024.1根據(jù)上面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，探究得出彈簧的彈性勢能Ep與彈簧長度的壓縮量x之間的關(guān)系式_解析(1)設(shè)小球在空中運(yùn)動的時間為t，則豎直方向h，解得t ，小球平拋的初速度v0由機(jī)械能守恒，小球在彈開過程中獲得的動能等于開始時彈簧的彈性勢能，

22、有Epmv.(2)從表格中可以看出s正比于x，即sx(或s3x)又由Epmv可知 Epx2(或Epmv)即彈性勢能Ep與彈簧的壓縮量x的平方成正比關(guān)系，Epkx2，k為比例系數(shù)答案(1)Ep(2)Epkx2【例7】 某探究小組設(shè)計(jì)了“用一把尺子測定動摩擦因數(shù)”的實(shí)驗(yàn)方案如圖9所示，將一個小球和一個滑塊用細(xì)繩連接，跨在斜面上端開始時小球和滑塊均靜止，剪斷細(xì)繩后，小球自由下落，滑塊沿斜面下滑，可先后聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音，保持小球和滑塊釋放的位置不變，調(diào)整擋板位置，重復(fù)以上操作直到能同時聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音用刻度尺測出小球下落的高度H、滑塊釋放點(diǎn)與擋板處的高度差h和沿斜面運(yùn)動

23、的位移x.(空氣阻力對本實(shí)驗(yàn)的影響可以忽略)圖9滑塊沿斜面運(yùn)動的加速度與重力加速度的比值為_.滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為_.以下能引起實(shí)驗(yàn)誤差的是_A滑塊的質(zhì)量B當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮長度測量時的讀數(shù)誤差D小球落地和滑塊撞擊擋板不同時解析對于滑塊的運(yùn)動及小球的自由落體，分別有：xat2，Hgt2.解得：.對滑塊在斜面的運(yùn)動，運(yùn)用牛頓第二定律有：mgsin mgcos ma，即mgmgma，代入，解得.由表達(dá)式可以看出，影響實(shí)驗(yàn)誤差的原因有x、h、H的測量另外，必須嚴(yán)格控制，小球落地與滑塊撞擊擋板同步，這是成立的前提答案CD題型專練1(應(yīng)用型)如圖10甲所示為多用電表的示意圖，現(xiàn)用它測量一個阻值

24、約為20 的電阻，測量步驟如下：(1)調(diào)節(jié)_，使電表指針停在指針對準(zhǔn)_的“0”刻線(填“電阻”或“電流”)(2)將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“”擋的_位置(填“×1”、“×10”、“×100”或“×1 k”)(3)將紅、黑表筆分別插入“”、“”插孔，并將兩表筆短接，調(diào)節(jié)_，使電表指針對準(zhǔn)_的“0”刻線(填“電阻”或“電流”)(4)將紅、黑表筆分別與待測電阻兩端相接觸，若電表讀數(shù)如圖10乙所示，該電阻的阻值為_.(5)測量完畢，將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“OFF”位置圖102(應(yīng)用型)如圖11所示是電子拉力計(jì)的示意圖，金屬彈簧右端和滑動觸頭P固定在一起(彈簧的電阻不計(jì)，P與R1

25、之間的摩擦不計(jì))定值電阻R0；電阻R1是用均勻電阻絲密繞在瓷管上做成的(類似于滑動變阻器)，其長度為10 cm，阻值R1300 ，電源電動勢E3 V，內(nèi)阻不計(jì)理想電流表的量程為0100 mA.當(dāng)拉環(huán)不受拉力時，觸頭P剛好不與電阻R1接觸(即電路斷開)彈簧的勁度系數(shù)為10 000 N/m.圖11(1)電路中連入的R0阻值至少應(yīng)為_.(2)設(shè)計(jì)中需要將電流表上的電流數(shù)值改為拉力的數(shù)值，那么在原電流表的40 mA處應(yīng)改為_N分析可知，拉力計(jì)的刻度是否均勻_(填寫“均勻”或“不均勻”)(3)為了使拉力計(jì)的量程增大應(yīng)采用的措施是(只填寫一條)_3(測量型)某待測電阻Rx(阻值約20 )現(xiàn)在要較準(zhǔn)確地測量

26、其阻值，且測量時要求兩電表的讀數(shù)均大于其量程的，實(shí)驗(yàn)室還有如下器材：A電流表A1(量程150 mA，內(nèi)阻r1約為10 )B電流表A2(量程20 mA，內(nèi)阻r230 )C定值電阻Rx(100 )D滑動變阻器R(010 )E直流電源E(電動勢約4 V，內(nèi)阻較小)F開關(guān)S與導(dǎo)線若干(1)在下圖中虛線框內(nèi)畫出測量電阻Rx的電路圖，并將圖中元件標(biāo)上相應(yīng)符號；(2)用已知量和一組直接測得的量寫出測量電阻Rx的表達(dá)式為_圖124(測量型)如圖12所示為一電學(xué)實(shí)驗(yàn)的原理圖該實(shí)驗(yàn)可用來測量待測電阻Rx的阻值(約500 )實(shí)物圖所給兩電流表量程相同，內(nèi)阻都很小實(shí)驗(yàn)步驟如下：(1)調(diào)節(jié)電阻箱，使它的阻值R與待測電阻

27、的阻值接近；將滑動變阻器的滑動頭調(diào)到最右端；(2)合上開關(guān)S；(3)將滑動變阻器的滑動頭向左端滑動，使兩個電壓表指針都有明顯偏轉(zhuǎn)；(4)記下兩個電流表和的讀數(shù)I1和I2；(5)多次改變滑動變阻器滑動頭的位置，記下和的多組讀數(shù)I1和I2；(6)求Rx的平均值回答下面問題：(1)不計(jì)電流表內(nèi)阻的影響，用I1、I2和R0表示Rx的公式為Rx_(2)考慮電流表內(nèi)阻的影響，用I1、I2、R0、的內(nèi)阻r1、的內(nèi)阻r2表示Rx的公式為Rx_.5. (測量型)(1)一微安表的刻度盤只標(biāo)注了表示量程Ig100 A的刻度線，尚未標(biāo)注其他分刻度線，請用下列全部器材測量微安表的內(nèi)阻：待測微安表：內(nèi)阻Rg約為2 k毫伏

28、表：量程250 mV，最小分度5 mV，內(nèi)阻約為1 k滑動變阻器R1：050 滑動變阻器R2：03 k直流電源E：電動勢E1.5 V，內(nèi)阻r約為1 單刀單擲開關(guān)S，導(dǎo)線若干圖13在如圖13所示的實(shí)驗(yàn)電路原理圖上標(biāo)明所選用的滑動變阻器(2)下面是主要的實(shí)驗(yàn)操作步驟，將所缺的內(nèi)容填寫在橫線上：第一步：斷開S，按電路原理圖連接器材，將兩個滑動變阻器 R1、R2的觸頭分別置于合理的位置； 第二步：閉合S，分別調(diào)節(jié)R1和R2至適當(dāng)位置，_.(3)用已知量和測得量的符號表示微安表的內(nèi)阻Rg_6(測量型)某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖14所示電路用來測量電源的電動勢和內(nèi)阻，其中電流表內(nèi)阻為RA.圖14(1)實(shí)驗(yàn)時，應(yīng)先將電

29、阻箱電阻調(diào)到_(填“最大值”、“最小值”或“任意值”)(2)改變電阻箱的阻值R，分別測出通過電流表的電流I.下列兩組R的取值方案中，比較合理的方案是_(填“1”或“2”)方案編號 電阻箱的阻值R/1400.0350.0300.0250.0200.0235.030.025.020.015.0(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)，繪出的R圖象是一條直線若直線的斜率為k，在坐標(biāo)軸上的截距為b，則該電源的電動勢E_，內(nèi)阻r_(用k、b和RA表示)7(設(shè)計(jì)型)用下列器材組裝成一個電路，既能測量出電池組的電動勢E和內(nèi)阻r，又能同時描繪小燈泡的伏安特性曲線A電壓表V1(量程6 V、內(nèi)阻很大)B電壓表V2(量程3 V、內(nèi)阻

30、很大)C電流表A(量程3 A、內(nèi)阻很小)D滑動變阻器R(最大阻值10 、額定電流4 A)E小燈泡(2 A、5 W)F電池組(電動勢E、內(nèi)阻r)G開關(guān)一只，導(dǎo)線若干實(shí)驗(yàn)時，調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，多次測量后發(fā)現(xiàn)：若電壓表V1的示數(shù)增大，則電壓表V2的示數(shù)減小(1)請將設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖在圖15甲中補(bǔ)充完整(2)每一次操作后，同時記錄電流表A、電壓表V1和電壓表V2的示數(shù)，組成兩個坐標(biāo)點(diǎn)(I，U1)、(I，U2)，標(biāo)到UI坐標(biāo)中，經(jīng)過多次測量，最后描繪出兩條圖線，如圖乙所示，則電池組的電動勢E_V、內(nèi)阻r_.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(3)在UI坐標(biāo)中兩條圖線在P點(diǎn)相交，此時滑動變阻器連入電路的阻值應(yīng)為

31、_，電池組的效率為_(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)圖158(應(yīng)用型)測量一螺線管兩接線柱之間金屬絲的長度的器材如下：A待測螺線管L(符號)：繞制螺線管金屬絲的電阻率為，電阻R約為100 B螺旋測微器C電流表A1：量程100 A，內(nèi)阻RA1500 D電流表A2：量程0.6 A，內(nèi)阻RA215 E電壓表V1：量程6 V，內(nèi)阻RV14 kF電壓表V2：量程3 V，內(nèi)阻RV22 kG定值電阻：Rg50 H滑動變阻器R：全電阻約為1 kI電源E：電動勢9 V，內(nèi)阻忽略不計(jì)(1)實(shí)驗(yàn)中用螺旋測微器測得金屬絲的直徑如圖16所示，其示數(shù)為d_mm.(2)根據(jù)所給實(shí)驗(yàn)器材，電流表選用_，電壓表選用_(填寫實(shí)驗(yàn)器材前面

32、的字母)(3)根據(jù)圖17中的實(shí)物圖，在圖下邊方框中作出實(shí)驗(yàn)原理圖. 圖16圖17(4)若測得的金屬絲直徑用d表示，電流表G的讀數(shù)用I表示，電壓表V的讀數(shù)用U表示，則由已知量和測得量的符號表示金屬絲的長度L_9(探究型)電子技術(shù)興趣小組為了研究某種二極管的特性，用如圖18甲所示的電路測定該元件的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)當(dāng)電源反接時，電路中無電流，當(dāng)正向電壓較小時也無電流，記錄的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表圖18電壓/V1.41.51.71.92.02.12.22.32.42.5電流/mA002.04.012.022.032.042.052.060.0(1)請根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用描點(diǎn)法在圖乙的坐標(biāo)紙上作出這個二極管的

33、UI圖線；(2)若加在該二極管兩端的正向電壓達(dá)到1.9 V后才以正常工作，則從圖線可以看出這種二極管正常工作前后的導(dǎo)電情況有何區(qū)別？_.(3)若電源的電動勢為6 V，內(nèi)阻不計(jì)當(dāng)電流表示數(shù)為12.0 mA時，滑動變阻器接入電路的電阻為_.10(測量型)有一內(nèi)阻未知(約25 k35 k)、量程未知(約25 V35 V)，共有30個均勻小格的直流電壓表.(1)某同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)過程中想通過上述電壓表測量一個多用表中歐姆擋的內(nèi)部電源的電動勢，他們從多用表刻度盤上讀出電阻刻度中間值為30.A請你在圖19中將他們的實(shí)驗(yàn)電路連接起來他們在實(shí)驗(yàn)過程中，歐姆擋的選擇開關(guān)撥至倍率“×_” .B在實(shí)驗(yàn)中，

34、同學(xué)讀出電壓表的讀數(shù)為U，歐姆表指針?biāo)傅目潭葹閚，并且在實(shí)驗(yàn)過程中，一切操作都是正確的，請你導(dǎo)出歐姆表電池的電動勢表達(dá)式(2)若在實(shí)驗(yàn)過程中測得該電壓表內(nèi)阻為30 k，為了測出電壓表的量程，現(xiàn)有下列器材可供選用，要求測量多組數(shù)據(jù)，并有盡可能高的精確度標(biāo)準(zhǔn)電壓表：量程3 V，內(nèi)阻3 k電流表：量程03 A，內(nèi)阻未知滑動變阻器：總阻值1 k穩(wěn)壓電源E：30 V，內(nèi)阻不能忽略電鍵、導(dǎo)線若干A在下邊方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖B選用記錄數(shù)據(jù)中任一組，寫出計(jì)算量程的表達(dá)式Ug_.式中各字母的意義是：_.圖19【題型專練】1解析使用多用電表歐姆擋，先機(jī)械調(diào)零中值電阻為15 ，測量20 的電阻時，要使用×

35、;1的倍率，然后進(jìn)行歐姆調(diào)零；由刻度盤和倍率可知，測量電阻的阻值為19.0 .答案(1)調(diào)零螺絲電流(2)×1(3)調(diào)零旋鈕電阻(4)19.02解析(1)當(dāng)P移動到R1的最右端時，電流表恰好滿偏，則有R030 .(2)RxR045 ，解得x8.5 cm，F(xiàn)kx850 N；由于電流與拉力不成正比，所以刻度不均勻(3)換勁度系數(shù)更大的彈簧，彈簧伸長相同的長度時，需要的拉力更大答案(1)30(2)850不均勻(3)更換勁度系數(shù)更大的彈簧3解析從題目給出的器材中知，這里對電阻Rx的測量可用伏安法來設(shè)計(jì)電路由于沒有電壓表，而電流表A2的內(nèi)阻r2已知，因此電壓表可由電流表A2和固定電阻R0(100 )串聯(lián)通過計(jì)算我們不難發(fā)現(xiàn)，這種設(shè)計(jì)完全符合題中的測量要求考慮到題給出的其它器材規(guī)格與要求，控制電路宜采用分壓式控制電路完整的實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)成如圖所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時在某次合適的測量中，記下A1表與A