2025 高考物理三維設計二輪第一部分　專題七　物理實驗

9/92025高考物理三維設計二輪第一部分專題七物理實驗第16講力學實驗考點一紙帶類實驗實驗裝置圖注意事項考查熱點探究小車速度隨時間變化的規(guī)律①平行：細繩與長木板平行②靠近：小車應靠近打點計時器③兩先：打點前先接通電源；打點后先斷開電源④適當：鉤碼質(zhì)量適當①考讀算：讀計數(shù)點間的時間、位移；計算瞬時速度、加速度②考操作：不需要平衡摩擦力、不需要滿足懸掛鉤碼質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系①平衡：開始應平衡摩擦力②質(zhì)量：重物質(zhì)量需遠小于小車質(zhì)量③平行：細繩與長木板平行④靠近：小車應靠近打點計時器⑤兩先：打點前先接通電源；打點后先斷開電源①考操作：器材安裝正誤，平衡摩擦力、質(zhì)量控制要求②測定a：計算加速度③求結(jié)論：描點作圖像得結(jié)論④判成因：給定異常a-F圖像，判斷其可能成因驗證機械能守恒定律①安裝：豎直安裝，紙帶豎直②重物：選密度大、質(zhì)量大的③計算：運用vn＝hn+1①考操作：重物靠近打點計時器處釋放、先通電后釋放②考運算：計算下落速度、減少的重力勢能與增加的動能③考圖像：v22-【典例1】（2024·北京海淀三模）在高中階段，我們學習了多種測量物體加速度的方法。（1）通過打點計時器，可以測量小車的加速度。實驗裝置如圖甲所示。通過實驗得到了一條點跡清晰的紙帶，找一個合適的點當作計時起點O（t＝0），然后每隔0.1s選取一個計數(shù)點，如圖乙中的A、B、C、D、E、F……所示。某同學測量了相鄰兩計數(shù)點間的距離：OA＝7.05cm，AB＝7.68cm，BC＝8.31cm，CD＝8.95cm，DE＝9.57cm，EF＝10.20cm，請計算該小車的加速度a1＝m/s2（保留小數(shù)點后兩位）。（2）通過光電門，同樣可以測量物體的加速度。如圖丙所示，滑塊上安裝了寬度為2.0cm的遮光條，滑塊在牽引力作用下先后通過兩個光電門，配套的數(shù)字計時器記錄了遮光條通過第一個光電門的時間Δt1＝0.20s，通過第二個光電門的時間Δt2＝0.05s，遮光條從開始遮住第一個光電門到開始遮住第二個光電門的時間t＝2.5s，試估算滑塊的加速度a2＝m/s2（保留兩位有效數(shù)字），該估算值與真實值相比（選填“偏大”“偏小”或“相同”）。（3）頻閃照片也是一種測量加速度的方法。在暗室中，照相機的快門處于常開狀態(tài)，頻閃儀每隔一定時間發(fā)出一次短暫的強烈閃光，照亮運動的物體，于是膠片上記錄了物體在幾個閃光時刻的位置。某時刻，將一小球從O點由靜止釋放，頻閃儀每隔0.04s閃光一次。以O點為原點，豎直向下為正方向建立坐標軸，并測量各時刻的位置坐標x1、x2、x3…。圖丁是小球自由下落時的部分頻閃照片示意圖，照片中的數(shù)字是小球下落的距離（單位：cm）。小崔同學為了減小偶然誤差，他建議做x-t2圖像，把實驗數(shù)據(jù)代入（如t12＝0.0016s2，x1＝0.21cm；t22＝0.0064s2，x2＝1.76cm……），得到一條過原點的直線，再通過該直線的斜率得到加速度a3。請問該方案是否可行？如果可行，請求出加速度的值（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；。嘗試解答紙帶的三大應用1.判斷物體的運動性質(zhì)（1）若Δx＝0，則可判定物體在實驗誤差允許的范圍內(nèi)做勻速直線運動。（2）若Δx不為零且為定值，則可判定物體在實驗誤差允許的范圍內(nèi)做勻變速直線運動。2.求解瞬時速度做勻變速運動的物體在一段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度。如圖所示，求打某一點的瞬時速度，只需在這一點的前、后取相同時間間隔T的兩段位移xn和xn+1，則打n點時的速度vn＝3.求加速度（1）如圖所示，有連續(xù)的偶數(shù)段數(shù)據(jù)，則a＝（x（2）如圖所示，連續(xù)的奇數(shù)段數(shù)據(jù)，去掉最短的x1，則a＝（x【典例2】（2024·浙江1月選考16題）如圖1所示是“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗裝置。（1）該實驗中同時研究三個物理量間關(guān)系是很困難的，因此我們采用的研究方法是。A.放大法B.控制變量法C.補償法（2）該實驗過程中操作正確的是。A.補償阻力時小車未連接紙帶B.先接通打點計時器電源，后釋放小車C.調(diào)節(jié)滑輪高度使細繩與水平桌面平行（3）在小車質(zhì)量（選填“遠大于”或“遠小于”）槽碼質(zhì)量時，可以認為細繩拉力近似等于槽碼的重力。上述做法引起的誤差為（選填“偶然誤差”或“系統(tǒng)誤差”）。為減小此誤差，下列可行的方案是。A.用氣墊導軌代替普通導軌，滑塊代替小車B.在小車上加裝遮光條，用光電計時系統(tǒng)代替打點計時器C.在小車與細繩之間加裝力傳感器，測出小車所受拉力大?。?）經(jīng)正確操作后獲得一條如圖2所示的紙帶，建立以計數(shù)點0為坐標原點的x軸，各計數(shù)點的位置坐標分別為0、x1、…、x6。已知打點計時器的打點周期為T，則打計數(shù)點5時小車速度的表達式v＝；小車加速度的表達式是。A.a＝xB.a＝xC.a＝x嘗試解答【典例3】（2024·北京朝陽區(qū)模擬）如圖所示，將打點計時器固定在鐵架臺上，用重物帶動紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置可驗證機械能守恒定律。（1）實驗中打點計時器應選擇（選填“電火花計時器”或“電磁打點計時器”）較好。（2）安裝好實驗裝置，正確進行實驗操作，從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶，如圖所示。圖中O點為打出的起始點，且速度為零。選取在紙帶上連續(xù)打出的點A、B、C、D、E作為計數(shù)點。其中測出A、B、C、D、E點距起始點O的距離如圖所示。已知打點計時器的打點周期為T＝0.02s。由此可計算出重物下落到C點時的瞬時速度vC＝m/s。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（3）實驗結(jié)果往往是重力勢能的減少量略大于動能的增加量，關(guān)于此誤差，下列說法正確的是。A.該誤差屬于偶然誤差，可以通過多次測量取平均值的方法來減小該誤差B.該誤差屬于偶然誤差，可以通過掛一個小物塊來平衡阻力進而消除該誤差C.該誤差屬于系統(tǒng)誤差，可以通過多次測量取平均值的方法來消除該誤差D.該誤差屬于系統(tǒng)誤差，可以通過減小空氣阻力和摩擦阻力的影響來減小該誤差（4）某同學在紙帶上選取計數(shù)點后，測量它們到起始點O的距離h并計算出打相應計數(shù)點時重物的速度v，通過描繪v2-h圖像去研究機械能是否守恒。若實驗中重物所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不變，從理論上分析，合理的v2-h圖像是下圖中的哪一個。嘗試解答考點二彈簧、橡皮條類實驗實驗裝置圖注意事項考查熱點探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系①彈簧：選自重小的輕質(zhì)彈簧②鉤碼：輕一點，防止超過彈性限度③豎直：彈簧、刻度尺豎直放置④靜止：鉤碼不上下振動時讀數(shù)、測量彈簧長度①考作圖：建立適當?shù)腇-x坐標系，描點作平滑圖線②考探究：要能根據(jù)圖像找出F與x間關(guān)系，并解釋常數(shù)含義③找誤差：測量長度、作圖等探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律①不變：同一次實驗中橡皮條結(jié)點O位置應保持不變②平行：橡皮條、彈簧測力計和細繩套與紙面平行③作圖：嚴格按力的圖示要求作平行四邊形求合力①考讀數(shù)：彈簧測力計示數(shù)②考操作：如何拉？怎么拉？拉到哪里？③求合力：作圖法求合力④會區(qū)分：能區(qū)分合力的理論值與實驗值【典例4】（2024·湖北武漢模擬）某實驗小組為測量自動筆里面被壓縮彈簧的勁度系數(shù)，他們一開始設計如圖甲所示的實驗：將自動筆活動端豎直置于電子秤上，當豎直向下按下約0.80cm時（未觸底且未超過彈簧彈性限度），穩(wěn)定后電子秤上的讀數(shù)增加了37.85g（重力加速度大小g取10m/s2）。（1）此筆里的彈簧勁度系數(shù)為N/m（結(jié)果保留3位有效數(shù)字），這支筆的重力對實驗（填“有”或“無”）影響；（2）由于彈簧較短，施加適當外力時長度變化不太明顯，于是他們將實驗設計成圖乙所示：將三根相同的彈簧串起來，豎直掛在圖乙所示的裝置中。小組成員通過測量，作出三根彈簧的總長度l與相應所掛重物重力即拉力大小F的關(guān)系圖像如圖丙所示，則一根彈簧的勁度系數(shù)為N/m（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。嘗試解答【典例5】（2023·全國乙卷22題）在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中使用的器材有：木板、白紙、兩個標準彈簧測力計、橡皮條、輕質(zhì)小圓環(huán)、刻度尺、鉛筆、細線和圖釘若干。完成下列實驗步驟：（1）用圖釘將白紙固定在水平木板上。（2）將橡皮條的一端固定在木板上，另一端系在輕質(zhì)小圓環(huán)上。將兩細線也系在小圓環(huán)上，它們的另一端均掛上測力計。用互成一定角度、方向平行于木板、大小適當?shù)牧瓌觾蓚€測力計，小圓環(huán)停止時由兩個測力計的示數(shù)得到兩拉力F1和F2的大小，并。（多選，填正確答案標號）A.用刻度尺量出橡皮條的長度B.用刻度尺量出兩細線的長度C.用鉛筆在白紙上標記出小圓環(huán)的位置D.用鉛筆在白紙上標記出兩細線的方向（3）撤掉一個測力計，用另一個測力計把小圓環(huán)拉到，由測力計的示數(shù)得到拉力F的大小，沿細線標記此時F的方向。（4）選擇合適標度，由步驟（2）的結(jié)果在白紙上根據(jù)力的平行四邊形定則作F1和F2的合成圖，得出合力F'的大小和方向；按同一標度在白紙上畫出力F的圖示。（5）比較F'和F的，從而判斷本次實驗是否驗證了力的平行四邊形定則。嘗試解答考點三小球類實驗實驗裝置圖注意事項考查熱點探究平拋運動的特點①安裝：斜槽末端伸出桌面外并調(diào)整至切線水平，定原點②描點：描出軌跡上多個點的位置③計算：計算初速度①考判斷：平拋運動的軌跡是否為拋物線②考操作：從同一點釋放，由重垂線得到豎直線③考分析：水平、豎直方向運動性質(zhì)，軌跡是否為拋物線探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系①方法：控制變量法②操作：小球放對位置，皮帶繞對塔輪、勻速轉(zhuǎn)動③觀察：標尺刻度①考裝置：探究什么關(guān)系②考結(jié)果：得到什么結(jié)論③考操作：達到預定格數(shù)時，即保持轉(zhuǎn)速均勻恒定④考作圖：描點連線畫圖線⑤考創(chuàng)新：傳感器探究驗證動量守恒定律①安裝：斜槽末端切線應沿水平方向②起點：斜槽末端上方某處③落點：用小圓圈中心表示④速度：應用小球平拋的水平位移替代①考裝置：器材安裝、小球選取、O點確定②考測量：小球質(zhì)量的測量和小球平拋運動的水平位移的測量③考結(jié)論：根據(jù)實驗數(shù)據(jù)判斷兩球碰撞過程中動量是否守恒用單擺測量重力加速度的大小①懸著：測量擺長，標平衡位置②測量：擺長＝擺線長＋小球半徑③操作：偏角≤5°，不做圓錐擺，在平衡位置處開始計時④周期：測量30～50次全振動時間，再計算周期①考讀數(shù)：會秒表、游標卡尺、刻度尺讀數(shù)②考操作：懸點要固定、準確計數(shù)振動次數(shù)、振幅?、劭继幚恚耗芨鶕?jù)公式理解圖像斜率，求g并分析誤差【典例6】（2024·河北高考11題節(jié)選）圖甲為探究平拋運動特點的裝置，其斜槽位置固定且末端水平，固定坐標紙的背板處于豎直面內(nèi)，鋼球在斜槽中從某一高度滾下，從末端飛出，落在傾斜的擋板上擠壓復寫紙，在坐標紙上留下印跡。某同學利用此裝置通過多次釋放鋼球，得到了如圖乙所示的印跡，坐標紙的y軸對應豎直方向，坐標原點對應平拋起點。（1）每次由靜止釋放鋼球時，鋼球在斜槽上的高度（填“相同”或“不同”）。（2）在坐標紙中描繪出鋼球做平拋運動的軌跡。（3）根據(jù)軌跡，求得鋼球做平拋運動的初速度大小為m/s（當?shù)刂亓铀俣萭為9.8m/s2，保留2位有效數(shù)字）。嘗試解答【典例7】（2024·新課標卷22題）某同學用如圖所示的裝置驗證動量守恒定律，將斜槽軌道固定在水平桌面上，軌道末段水平，右側(cè)端點在水平木板上的垂直投影為O，木板上疊放著白紙和復寫紙。實驗時先將小球a從斜槽軌道上Q處由靜止釋放，a從軌道右端水平飛出后落在木板上；重復多次，測出落點的平均位置P與O點的距離xP。將與a半徑相等的小球b置于軌道右側(cè)端點，再將小球a從Q處由靜止釋放，兩球碰撞后均落在木板上；重復多次，分別測出a、b兩球落點的平均位置M、N與O點的距離xM、xN。完成下列填空：（1）記a、b兩球的質(zhì)量分別為ma、mb，實驗中須滿足條件mamb（填“＞”或“＜”）；（2）如果測得的xP、xM、xN，ma和mb在實驗誤差范圍內(nèi)滿足關(guān)系式，則驗證了兩小球在碰撞中滿足動量守恒定律。實驗中，用小球落點與O點的距離來代替小球水平飛出時的速度。依據(jù)是。嘗試解答考點四創(chuàng)新型力學實驗【典例8】（2024·四川涼山三模）“筋膜槍”是利用內(nèi)部電機帶動“槍頭”高頻沖擊肌肉，緩解肌肉酸痛的設備。某同學為了測量“槍頭”的沖擊頻率，將帶限位孔的塑料底板固定在墻面上，下端帶重錘的紙帶穿過限位孔并豎直拉直，“槍頭”放在限位孔上方，靠近并正對紙帶，如圖甲所示。啟動筋膜槍，松開紙帶，讓紙帶在重錘帶動下運動，“槍頭”在紙帶上打下系列點跡。更換紙帶，重復操作。（1）如圖乙所示的是實驗時打出的一條清晰的紙帶，截取其中一段，測得相鄰點跡間的距離依次為x1、x2、x3、x4，則圖示紙帶的（選填“左”或“右”）端連接重錘；若重力加速度為g，則“槍頭”的沖擊頻率f＝。（2）該實驗產(chǎn)生誤差的主要原因是“槍頭”在打點瞬間阻礙紙帶的運動，這樣會導致沖擊頻率的測量值（選填“大于”“小于”或“等于”）實際值。嘗試解答創(chuàng)新分析（1）本實驗的目的是測量“槍頭”的沖擊頻率。（2）“槍頭”在紙帶上打下的點跡與打點計時器的打點類似?！镜淅?】（2024·湖南高考12題）在太空，物體完全失重，用天平無法測量質(zhì)量。如圖a，某同學設計了一個動力學方法測量物體質(zhì)量的實驗方案，主要實驗儀器包括：氣墊導軌、滑塊、輕彈簧、標準砝碼、光電計時器和待測物體，主要步驟如下：（1）調(diào)平氣墊導軌，將彈簧左端連接氣墊導軌左端，右端連接滑塊；（2）將滑塊拉至離平衡位置20cm處由靜止釋放，滑塊第1次經(jīng)過平衡位置處開始計時，第21次經(jīng)過平衡位置時停止計時，由此測得彈簧振子的振動周期T；（3）將質(zhì)量為m的砝碼固定在滑塊上，重復步驟（2）；（4）依次增加砝碼質(zhì)量m，測出對應的周期T，實驗數(shù)據(jù)如下表所示，在圖b中繪制T2-m關(guān)系圖線；m/kgT/sT2/s20.0000.6320.3990.0500.7750.6010.1000.8930.7970.1501.0011.0020.2001.1051.2210.2501.1751.381（5）由T2-m圖像可知，彈簧振子振動周期的平方與砝碼質(zhì)量的關(guān)系是（填“線性的”或“非線性的”）；（6）取下砝碼后，將待測物體固定在滑塊上，測量周期并得到T2＝0.880s2，則待測物體質(zhì)量是kg（保留3位有效數(shù)字）；（7）若換一個質(zhì)量較小的滑塊重做上述實驗，所得T2-m圖線與原圖線相比將沿縱軸移動（填“正方向”“負方向”或“不”）。嘗試解答創(chuàng)新分析（1）本實驗是在太空中物體完全失重狀態(tài)下測量物體的質(zhì)量；（2）根據(jù)彈簧振子的周期表達式T＝2πmk（其中m是小球質(zhì)量），通過T2-m圖像得到彈簧振子振動周期的平方與砝碼質(zhì)量的關(guān)系，提示：完成課后作業(yè)第一部分專題七第16講第17講電學實驗考點一觀察測量型實驗實驗裝置圖（或電路圖）注意事項考查熱點觀察電容器的充、放電現(xiàn)象①安裝：按實驗裝置圖連接好電路②觀察：開關(guān)S接1或2，仔細觀察電壓表，電流表示數(shù)的變化特點①考現(xiàn)象：充、放電時電路中的電流情況②考圖像：描繪I-t曲線③考計算：由I-t曲線下的面積求電荷量用多用電表測量電學中的物理量①電壓、電流擋：相當于電壓表、電流表②歐姆擋：閉合電路歐姆定律③調(diào)零：機械調(diào)零、歐姆調(diào)零④電流方向：紅表筆進，黑表筆出①考讀數(shù)：電壓、電流、電阻擋的讀數(shù)②考使用：歐姆表選擋、調(diào)零、規(guī)范操作等③考黑箱：多用電表探測黑箱內(nèi)的元件④電表改裝：所需電阻或改后量程的計算測定金屬的電阻率①測量Rx：Rx＝UI（伏安法②計算ρ：Rx＝ρLS，ρ＝①考讀數(shù)：U、I、L及d②考電路：電路設計或選擇、實物連線，器材選擇③考運算：由U-I圖像求Rx、ρ測量電源的電動勢和內(nèi)阻①伏安法：E＝U＋Ir②安阻法：E＝I（R＋r）③伏阻法：E＝U＋UR①考電路：電路設計或選擇、實物連線或改錯，器材選擇②考作圖：描點連線畫圖線③考運算：由U-I或1I-R或1U-1R圖像，求【典例1】某同學通過實驗觀察電容器的放電現(xiàn)象，采用的實驗電路如圖甲所示，已知所用電容器的長引線是其正極，短引線是其負極。（1）實驗時，開關(guān)S應先接到，再接到，觀察電容器的放電現(xiàn)象。（選填“1”或“2”）（2）根據(jù)圖甲所示的電路，請在圖乙中用筆畫線代替導線，完成實物電路的連接。（3）電容器放電的同時開始計時，每隔5s讀一次電流i的值，記錄數(shù)據(jù)如下表：時間t/s0510152025303540455055電流i/μA5003922702091581017549332393請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在圖丙中作出電流i隨時間t變化的圖線。嘗試解答【典例2】（2023·遼寧高考12題）導電漆是將金屬粉末添加于特定樹脂原料中制作而成的能導電的噴涂油漆?，F(xiàn)有一根用導電漆制成的截面為正方形的細長樣品（固態(tài)），某同學欲測量其電阻率，設計了如圖（a）所示的電路圖，實驗步驟如下：a.測得樣品截面的邊長a＝0.20cm；b.將平行排列的四根金屬探針甲、乙、丙、丁與樣品接觸，其中甲、乙、丁位置固定，丙可在乙、丁間左右移動；c.將丙調(diào)節(jié)至某位置，測量丙和某探針之間的距離L；d.閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，使電流表示數(shù)I＝0.40A，讀出相應的電壓表示數(shù)U，斷開開關(guān)S；e.改變丙的位置，重復步驟c、d，測量多組L和U，作出U-L圖像如圖（b）所示，得到直線的斜率k?；卮鹣铝袉栴}：（1）L是丙到（填“甲”“乙”或“丁”）的距離；（2）寫出電阻率的表達式ρ＝（用k、a、I表示）；（3）根據(jù)圖像計算出該樣品的電阻率ρ＝Ω·m（保留兩位有效數(shù)字）。嘗試解答【典例3】（2024·新課標卷23題）學生實驗小組要測量量程為3V的電壓表的內(nèi)阻RV。可選用的器材有：多用電表，電源E（電動勢5V），電壓表（量程5V，內(nèi)阻約3kΩ），定值電阻R0（阻值為800Ω），滑動變阻器R1（最大阻值50Ω），滑動變阻器R2（最大阻值5kΩ），開關(guān)S，導線若干。完成下列填空：（1）利用多用電表粗測待測電壓表的內(nèi)阻。首先應（把下列實驗步驟前的字母按正確操作順序排列）；A.將紅、黑表筆短接B.調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向零歐姆C.將多用電表選擇開關(guān)置于歐姆擋“×10”位置再將多用電表的紅、黑表筆分別與待測電壓表的（填“正極、負極”或“負極、正極”）相連，歐姆表的指針位置如圖a中虛線Ⅰ所示。為了減少測量誤差，應將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到歐姆擋（填“×1”“×100”或“×1k”）位置。重新調(diào)節(jié)后，測量得到指針位置如圖a中實線Ⅱ所示，則粗測得到的該電壓表內(nèi)阻為kΩ（結(jié)果保留1位小數(shù)）；（2）為了提高測量精度，他們設計了如圖b所示的電路，其中滑動變阻器應選（填“R1”或“R2”），閉合開關(guān)S前，滑動變阻器的滑片應置于（填“a”或“b”）端；（3）閉合開關(guān)S，滑動變阻器滑片滑到某一位置時，電壓表、待測電壓表的示數(shù)分別為U1、U，則待測電壓表內(nèi)阻RV＝（用U1、U和R0表示）；（4）測量得到U1＝4.20V，U＝2.78V，則待測電壓表內(nèi)阻RV＝kΩ（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。嘗試解答測量電阻的特殊方法（其中R0阻值已知）主要儀器電路圖步驟表達式電壓表和定值電阻R0①如圖所示，將被測電阻Rx與定值電阻R0串聯(lián)接入電路；②用電壓表分別測電阻Rx、R0兩端的電壓U1、U2由U1U2Rx＝U1U①如圖所示，連接電路，閉合開關(guān)S1、S2，記下電壓表示數(shù)U1；②斷開開關(guān)S2，記下電壓表示數(shù)U2由U1－U2R0＝U2主要儀器電路圖步驟表達式電流表和定值電阻R0①如圖所示，將被測電阻Rx與定值電阻R0并聯(lián)接入電路；②用電流表分別測量通過電阻Rx、R0的電流I1、I2由I1Rx＝I2R0得Rx＝I2I①閉合S1、斷開S2，讀出電流表的示數(shù)I1；②閉合S1、S2，讀出電流表的示數(shù)I2由I1R0＝（I2－I1）Rx得Rx＝I1I①閉合S1、S2，讀出電流表的示數(shù)I1；②閉合S1、斷開S2，讀出電流表的示數(shù)I2由I1R0＝I2（Rx＋R0）得Rx＝（一只電流表和已知最大阻值為R0的滑動變阻器①閉合S，將滑片P移動到a端讀出電流表的示數(shù)I1；②閉合S，將滑片P移動到b端讀出電流表的示數(shù)I2由I1Rx＝I2（Rx＋R0）得Rx＝I【典例4】（2024·甘肅高考12題）精確測量干電池電動勢和內(nèi)阻需要考慮電表內(nèi)阻的影響?？捎闷鞑挠校弘妷罕恚砍?.5V，內(nèi)阻約為1.5kΩ）、電流表（量程0.6A）、滑動變阻器、開關(guān)、干電池和導線若干。某小組開展了以下實驗。（1）考慮電流表內(nèi)阻影響①用圖1所示電路測量電流表的內(nèi)阻。從圖2電壓表和電流表讀數(shù)可得電流表內(nèi)阻RA＝Ω（保留2位有效數(shù)字）。②用圖3所示電路測量干電池電動勢和內(nèi)阻。電壓表讀數(shù)、電流表讀數(shù)、干電池內(nèi)阻和電流表內(nèi)阻分別用U、I、r和RA表示，則干電池電動勢E＝U＋（用I、r和RA表示）。③調(diào)節(jié)滑動變阻器測得多組電表讀數(shù)，作出圖4所示的U-I圖像。則待測干電池電動勢E＝V（保留3位有效數(shù)字），內(nèi)阻r＝Ω（保留1位小數(shù)）。（2）考慮電壓表內(nèi)阻影響該小組也嘗試用圖5所示電路測量電壓表內(nèi)阻，但發(fā)現(xiàn)實驗無法完成。原因是（單選，填正確答案標號）。A.電路設計會損壞儀器B.滑動變阻器接法錯誤C.電壓太大無法讀數(shù)D.電流太小無法讀數(shù)嘗試解答【典例5】（2024·浙江衢、麗、湖三地質(zhì)檢）某同學為研究水果電池的電動勢和內(nèi)阻，利用獼猴桃做的水果電池進行實驗。（1）他先后用電壓表（量程為0～3V）和數(shù)字多用電表的直流電壓2V檔（其內(nèi)阻遠大于電壓表的內(nèi)阻）直接測量了水果電池兩端的電壓，如圖1、圖2所示，則該水果電池的電動勢更接近（選填“電壓表”或“數(shù)字多用電表”）測量的值，其值為V；（2）為了估算該水果電池的內(nèi)阻，該同學需進一步測量電壓表的內(nèi)阻RV，以一節(jié)內(nèi)阻不計的干電池為電源組成測量電路如圖3所示，改變電阻箱的阻值R，并讀出電壓表的讀數(shù)U，作出R-1U圖像如圖4，則電壓表的內(nèi)阻為（用圖4中所給字母表示（3）若該電壓表的內(nèi)阻為3.2kΩ，則可估算該水果電池的內(nèi)阻約為kΩ（保留兩位有效數(shù)字）。嘗試解答伏阻法與安阻法測電源電動勢和內(nèi)阻方案伏阻法安阻法原理E＝U＋URE＝IR＋Ir電路圖關(guān)系式1U＝rE·11I＝1ER圖像誤差分析E測＜E真，r測＜r真rE測＝E真，r測＞r真（r測＝r＋RA）考點二探究型實驗實驗裝置圖歸納總結(jié)考查熱點探究影響感應電流方向的因素①安裝：按裝置連接電路②操作：觀察線圈繞向、電流方向③記錄：實驗現(xiàn)象④分析：感應電流磁場方向①考連線：連接電路②考現(xiàn)象：分析指針偏轉(zhuǎn)方向③考分析：分析多種實驗電路及實驗現(xiàn)象④考運用：結(jié)論的運用探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系①估計：被測電壓的大致范圍②選擇：交流電壓擋適當量程③組裝：把兩個線圈穿在可拆變壓器鐵芯上，閉合鐵芯④測量：輸入、輸出電壓①考操作：改變電壓、線圈匝數(shù)前均要先斷開開關(guān)②考注意：電壓不能超過12V，不能用手接觸裸露部件③考選擋：先用最大量程擋試測，再選用適當量程測量【典例6】（2024·山東德州模擬）某同學利用如圖1所示實驗裝置來完成“探究影響感應電流方向的因素”的實驗。（1）下表為該同學記錄的實驗現(xiàn)象：序號磁體磁場的方向（正視）磁體運動情況指針偏轉(zhuǎn)情況感應電流的磁場方向（正視）1向下插入線圈向左向上2向下拔出線圈向右向下3向上插入線圈向右向下4向上拔出線圈向左向上①分析上述4組實驗記錄的感應電流的磁場方向與原磁場方向，可得結(jié)論是感應電流的磁場總要。②已知當電流從正接線柱流入電流表時，指針向右擺動。如圖2所示實驗中該同學將條形磁體某極向下從線圈上方插入線圈時，發(fā)現(xiàn)電流表的指針向右偏轉(zhuǎn)，則條形磁體的下端為極（填“N”或“S”）。（2）該同學為了進一步研究實驗，設計圖3所示實驗裝置。其中甲、乙為兩個完全相同的電流表。已知閉合開關(guān)后，當滑動變阻器R的滑片P不動時，甲、乙兩個電流表指針位置如圖3所示。若要使電流表乙的指針向右偏轉(zhuǎn)，則進行的操作正確的是（填正確選項前的字母）。A.閉合開關(guān)，等電路穩(wěn)定后再斷開開關(guān)的瞬間B.斷開開關(guān)，等電路穩(wěn)定后再閉合開關(guān)的瞬間C.滑動變阻器的滑片向M端迅速滑動D.滑動變阻器的滑片向N端迅速滑動嘗試解答【典例7】（2024·福建廈門三模）小強同學在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實驗中使用的可拆式變壓器如圖甲所示，圖中各接線柱對應的數(shù)字表示倍率為“×100”的匝數(shù)。（1）除圖甲中的器材外，下列器材中還需要的是（填儀器前的字母）；A.干電池B.磁鐵C.低壓交流電源D.多用電表E.直流電壓表F.直流電流表（2）變壓器鐵芯的結(jié)構(gòu)和材料是（填選項前字母）；A.整塊不銹鋼鐵芯B.整塊硅鋼鐵芯C.絕緣的硅鋼片疊成（3）在實驗操作過程中橫鐵芯沒有與豎直鐵芯對齊，原線圈輸入電壓為U1＝4V，匝數(shù)為n1＝200匝，改變副線圈匝數(shù)n2，測量副線圈兩端的電壓U2，得到U2-n2圖像如圖乙所示，則可能正確的是圖線（選填“a”“b”或“c”）。嘗試解答考點三創(chuàng)新型電學實驗【典例8】（2024·湖南高考11題）某實驗小組要探究一金屬絲的阻值隨氣壓變化的規(guī)律，搭建了如圖a所示的裝置。電阻測量原理如圖b所示，E是電源，為電壓表，為電流表。（1）保持玻璃管內(nèi)壓強為1個標準大氣壓，電流表示數(shù)為100mA，電壓表量程為3V，表盤如圖c所示，示數(shù)為V，此時金屬絲阻值的測量值R為Ω（保留3位有效數(shù)字）；（2）打開抽氣泵，降低玻璃管內(nèi)氣壓p，保持電流I不變，讀出電壓表示數(shù)U，計算出對應的金屬絲阻值；（3）根據(jù)測量數(shù)據(jù)繪制R-p關(guān)系圖線，如圖d所示；（4）如果玻璃管內(nèi)氣壓是0.5個標準大氣壓，保持電流為100mA，電壓表指針應該在圖c指針位置的側(cè)（填“左”或“右”）；（5）若電壓表是非理想電壓表，則金屬絲電阻的測量值真實值（填“大于”“小于”或“等于”）。嘗試解答創(chuàng)新分析（1）本實驗的實驗目的是探究一金屬絲的阻值隨氣壓變化的規(guī)律；（2）采用伏安法測量電阻，根據(jù)測量數(shù)據(jù)繪制R-p關(guān)系圖線，從而得到不同氣壓下的阻值?！镜淅?】（2024·河北高考12題）某種花卉喜光，但陽光太強時易受損傷。某興趣小組決定制作簡易光強報警器，以便在光照過強時提醒花農(nóng)。該實驗用到的主要器材如下：學生電源、多用電表、數(shù)字電壓表（0～20V）、數(shù)字電流表（0～20mA）、滑動變阻器R（最大阻值50Ω，1.5A）、白熾燈、可調(diào)電阻R1（0～50kΩ）、發(fā)光二極管LED、光敏電阻RG、NPN型三極管VT、開關(guān)和若干導線等。（1）判斷發(fā)光二極管的極性使用多用電表的“×10k”歐姆擋測量二極管的電阻。如圖1所示，當黑表筆與接線端M接觸、紅表筆與接線端N接觸時，多用電表指針位于表盤中a位置（見圖2）；對調(diào)紅、黑表筆后指針位于表盤中b位置（見圖2）。由此判斷M端為二極管的（填“正極”或“負極”）。（2）研究光敏電阻在不同光照條件下的伏安特性①采用圖3中的器材進行實驗，部分實物連接已完成。要求閉合開關(guān)后電壓表和電流表的讀數(shù)從0開始。導線L1、L2和L3的另一端應分別連接滑動變阻器的、、接線柱（以上三空選填接線柱標號“A”“B”“C”或“D”）。②圖4為不同光照強度下得到的光敏電阻伏安特性曲線，圖中曲線Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ對應光敏電阻受到的光照由弱到強。由圖像可知，光敏電阻的阻值隨其表面受到光照的增強而（填“增大”或“減小”）。嘗試解答創(chuàng)新分析（1）本題的實驗目的是制作簡易光強報警器，以便在光照過強時提醒花農(nóng)。（2）電路中含有二極管，需要判斷二極管的極性，三極管的工作原理題目中有提示?！镜淅?0】（2023·湖南高考12題）某探究小組利用半導體薄膜壓力傳感器等元件設計了一個測量微小壓力的裝置，其電路如圖（a）所示，R1、R2、R3為電阻箱，RF為半導體薄膜壓力傳感器，C、D間連接電壓傳感器（內(nèi)阻無窮大）。（1）先用歐姆表“×100”擋粗測RF的阻值，示數(shù)如圖（b）所示，對應的讀數(shù)是Ω；（2）適當調(diào)節(jié)R1、R2、R3，使電壓傳感器示數(shù)為0，此時，RF的阻值為（用R1、R2、R3表示）；（3）依次將0.5g的標準砝碼加載到壓力傳感器上（壓力傳感器上所受壓力大小等于砝碼重力大?。?，讀出電壓傳感器示數(shù)U，所測數(shù)據(jù)如下表所示：次數(shù)123456砝碼質(zhì)量m/g0.00.51.01.52.02.5電壓U/mV057115168220280根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖（c）上描點，繪制U-m關(guān)系圖線；（4）完成前面三步的實驗工作后，該測量微小壓力的裝置即可投入使用。在半導體薄膜壓力傳感器上施加微小壓力F0，電壓傳感器示數(shù)為200mV，則F0大小是N（重力加速度取9.8m/s2，保留2位有效數(shù)字）；（5）若在步驟（4）中換用非理想毫伏表測量C、D間電壓，在半導體薄膜壓力傳感器上施加微小壓力F1，此時非理想毫伏表讀數(shù)為200mV，則F1F0（填“＞”“＝”或“＜”）。嘗試解答創(chuàng)新分析（1）利用半導體薄膜壓力傳感器等元件設計測量微小壓力。（2）以設計的測量微小壓力的裝置為背景，考查歐姆表的讀數(shù)、實驗原理、實驗數(shù)據(jù)處理和誤差分析。提示：完成課后作業(yè)第一部分專題七第17講第18講光學和熱學實驗考點一光學實驗實驗裝置圖（示意圖）歸納總結(jié)考查熱點測量玻璃的折射率①準備：畫aa'，取O點作法線MM'；畫AO，插P1、P2兩根大頭針②插針：放玻璃磚，畫bb'，觀察，插P3、P4，注意：玻璃磚與白紙的相對位置不能改變③作折射光線：由P3、P4的位置確定出射光線O'B及出射點O'，連接O、O'得到折射光線OO'①考操作：插P3要使P3擋住P1、P2的像，插P4要使P4擋住P1、P2的像和P3②考處理：連OO'，測θ1和θ2，根據(jù)計算、作圖或單位圓法即可求得折射率③考注意點：大頭針的間距要稍大一些，θ1不宜太大或太??；手不能觸摸光學面；也不能把玻璃磚界面當尺子畫界線等用雙縫干涉實驗測量光的波長①操作：調(diào)共軸，安裝單縫和雙縫，放濾光片，觀察單色光的干涉條紋②測波長：使分劃板中心刻線對齊第1條和第n條亮條紋的中央，記下此時手輪上的讀數(shù)①考操作：調(diào)各器件的高度要使光沿遮光筒軸線到達光屏，使單縫與雙縫平行、二者間距約為5～10cm②考讀數(shù)：考測量頭讀數(shù)③考計算：會計算相鄰條紋間距，根據(jù)公式求出波長【典例1】（2024·河北高考11題節(jié)選）某同學通過雙縫干涉實驗測量單色光的波長，實驗裝置如圖所示，其中測量頭包括毛玻璃、游標尺、分劃板、手輪、目鏡等。該同學調(diào)整好實驗裝置后，分別用紅色、綠色濾光片，對干涉條紋進行測量，并記錄第一條和第六條亮紋中心位置對應的游標尺讀數(shù)，如表所示：單色光類別x1/mmx6/mm單色光110.6018.64單色光28.4418.08根據(jù)表中數(shù)據(jù)，判斷單色光1為（填“紅光”或“綠光”）。嘗試解答【典例2】（2024·安徽高考11題）某實驗小組做“測量玻璃的折射率”及拓展探究實驗。（1）為測量玻璃的折射率，按如圖甲所示進行實驗，以下表述正確的一項是（填正確答案標號）。A.用筆在白紙上沿著玻璃磚上邊和下邊分別畫出直線a和a'B.在玻璃磚一側(cè)插上大頭針P1、P2，眼睛在另一側(cè)透過玻璃磚看兩個大頭針，使P2把P1擋住，這樣就可以確定入射光線和入射點O1。在眼睛這一側(cè)，插上大頭針P3，使它把P1、P2都擋住，再插上大頭針P4，使它把P1、P2、P3都擋住，這樣就可以確定出射光線和出射點O2C.實驗時入射角θ1應盡量小一些，以減小實驗誤差（2）為探究介質(zhì)折射率與光的頻率的關(guān)系，分別用一束紅光和一束綠光從同一點入射到空氣與玻璃的分界面。保持相同的入射角，根據(jù)實驗結(jié)果作出光路圖，并標記紅光和綠光，如圖乙所示。此實驗初步表明：對于同一種介質(zhì)，折射率與光的頻率有關(guān)。頻率大，折射率（填“大”或“小”）。（3）為探究折射率與介質(zhì)材料的關(guān)系，用同一束微光分別入射玻璃磚和某透明介質(zhì)，如圖丙、丁所示。保持相同的入射角α1，測得折射角分別為α2、α3α2＜α3，則玻璃和該介質(zhì)的折射率大小關(guān)系為n玻璃n介質(zhì)（填“＞”或“＜”）。此實驗初步表明：嘗試解答考點二熱學實驗實驗裝置圖（示意圖）歸納總結(jié)考查熱點用油膜法估測油酸分子的大?、倥渲疲杭冇退?mL中注入酒精，至500mL線②計算：根據(jù)n滴體積，求每滴