創(chuàng)新設(shè)計(jì) 專題十 中學(xué)物理實(shí)驗(yàn).ppt

1、專題達(dá)標(biāo)測(cè)試,1.(2009聊城市高考模擬二)(6分) 如圖10-1所示某同學(xué)在“驗(yàn)證牛 頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)中,他想用 鉤碼的重力表示小車受到的合外 力, 為了減小這種做法帶來的實(shí)驗(yàn)誤差,你認(rèn)為在 實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該采取的兩項(xiàng)措施是: ; . (2)利用上述實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,來探究動(dòng)能 定理,除根據(jù)紙帶測(cè)出位移,求出速度外,還需測(cè)量 的物理量有 .,圖10-1,答案 (1)平衡摩擦力 使鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量 (2)鉤碼的質(zhì)量和小車的質(zhì)量,2.(2009廈門市適應(yīng)性考試)(6分)某探究學(xué)習(xí)小組 的同學(xué)們欲探究“做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系”, 他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖10-2所示的裝置,并 配有

2、電源、天平、刻度尺.,圖10-2,(1)該學(xué)習(xí)小組的同學(xué)想用砂和砂桶的重力作為滑塊受到的合外力.為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)想法,該小組成員提出了以下實(shí)驗(yàn)措施,你認(rèn)為有效的有 （ ） A.保持砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)大于滑塊質(zhì)量 B.保持砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)量 C.保持長木板水平 D.把木板的左端墊起適當(dāng)?shù)母叨纫云胶饽Σ亮?E.調(diào)整滑輪的高度使細(xì)線與長木板平行 (2)利用本實(shí)驗(yàn)裝置及天平、刻度尺還可以進(jìn)行哪些物理規(guī)律探究?(至少寫出兩個(gè)),答案 (1) BDE (2)探究滑動(dòng)摩擦力與正壓力的關(guān)系或測(cè)定動(dòng)摩擦因數(shù);探究物體運(yùn)動(dòng)速度隨運(yùn)動(dòng)時(shí)間變化規(guī)律或研究勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律;探究物體的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系等.,3.(

3、2009杭州市模擬六)(6分)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒 定律”的實(shí)驗(yàn)中,質(zhì)量為m的物體自由下落,得到如 圖10-3所示的紙帶,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為 0.04 s,那么從打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下起點(diǎn)O到打下B點(diǎn)的 過程中,物體重力勢(shì)能的減少量Ep= , 此過程中物體動(dòng)能的增加量Ek= .由此 可得到的結(jié)論是 .(g=9.8 m/s2,保留三位有 效數(shù)字),圖10-3,答案 2.28 m 2.26 m 在誤差允許范圍內(nèi)機(jī)械能 守恒,4.(2009陜西師大附中第五次模擬)(6分)用納米技 術(shù)處理過的材料叫納米材料,其性質(zhì)與處理前相比 會(huì)發(fā)生很多變化.如機(jī)械性能會(huì)成倍地增加,對(duì)光 的反射能力會(huì)變得很低,熔點(diǎn)會(huì)大大

4、地降低,甚至 有特殊的磁性質(zhì).,現(xiàn)有一種納米合金絲,欲測(cè)定出其伸長量x與所受拉力F、長度L、截面直徑D的關(guān)系. (1)若實(shí)驗(yàn)中測(cè)量的數(shù)據(jù)如下表,根據(jù)這些數(shù)據(jù)請(qǐng)寫出x與F、L、D間的關(guān)系式:x= .(若用到比例系數(shù),可用k表示),拉力F/N,伸長量x/cm,直徑D/mm,(2)若有一根合金絲的長度為20 cm,用螺旋測(cè)微器測(cè) 量其截面直徑,測(cè)量結(jié)果如圖10-4所示,則截面直徑為 mm.使用中要求合金的伸長量不能超過其原 長的百分之一,那么這根合金絲能承受的最大拉力為 N.,圖10-4,答案 (2)0.200 62.5,5.(2009吉林市下學(xué)期期末復(fù)習(xí)檢測(cè))(6分)甲、乙 兩個(gè)同學(xué)使用完全相同的

5、器材用伏安法測(cè)量同一 未知電阻Rx的阻值,給定器材為:待測(cè)電阻Rx;電流 表mA (量程05 mA,內(nèi)阻約為10 );電壓表V(量 程為03 V,內(nèi)阻約為3 000 ),最大阻值為 1 700 的滑動(dòng)變阻器;電源E(電動(dòng)勢(shì)約3 V); 開關(guān)S、導(dǎo)線若干,甲、乙兩個(gè)同學(xué)的測(cè)量的數(shù)據(jù) 處理結(jié)果分別如圖10-5甲、乙所示.,圖10-5,(1)由圖甲得Rx= ;由圖乙得Rx= . (2)分別畫出甲、乙兩位同學(xué)所用的測(cè)量電路,并由測(cè)量結(jié)果判定 同學(xué)測(cè)量結(jié)果較為準(zhǔn)確.,答案 (1)1 00050 85050 (2)如下圖所示 甲,6.(2009太原市二模)(10分)有一疊層電池,它的電 動(dòng)勢(shì)E約為9 V,

6、內(nèi)阻r約50 ,允許輸出的最大電 流為50 mA,為了測(cè)定這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,實(shí) 驗(yàn)室提供有以下器材可供選擇:,(1)為能測(cè)多組數(shù)據(jù)并有較高的準(zhǔn)確程度,在虛線方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖.圖中各元件要用題目中給出的符號(hào)或字母標(biāo)出. (2)根據(jù)兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以求出E= 、r= (用已知量和測(cè)得量的符號(hào)表示);式中各符號(hào)的意義是 . 答案 (1)如下圖所示,U1、U2是電壓表兩次的讀數(shù),I1、I2是電流表兩次的讀數(shù),7.(2009鞍山市第二次質(zhì)量調(diào)查)(10分)(1)現(xiàn)用如 圖10-6所示的裝置測(cè)定輕彈簧的勁度系數(shù).被測(cè)彈 簧一端固定于A點(diǎn),另一端用細(xì)線繞過定滑輪掛鉤,碼,旁邊附有一豎直放置的刻度

7、直尺.當(dāng)掛兩個(gè)鉤碼時(shí),線上一定點(diǎn)P對(duì)應(yīng)的刻度線如圖中的ab虛線所示,當(dāng)掛三個(gè)鉤碼時(shí),線上一定點(diǎn)P對(duì)應(yīng)的刻度線如圖中的cd虛線所示.已知每個(gè)鉤碼的質(zhì)量為50 g,重力加速度g=10 m/s2.則被測(cè)彈簧的勁度系數(shù)為 N/m.,圖10-6,(2)用電流表和電壓表測(cè)定電池的電 動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r,采用如圖10-7所示 的電路進(jìn)行測(cè)量,改變滑動(dòng)變阻器的 阻值R,得到兩組相應(yīng)的電流和電壓 數(shù)值:I1=0.20 A、U1=1.32 V,I2=0.50 A、U2=1.10 V.由以上兩組數(shù)據(jù)計(jì)算得電源的電動(dòng)勢(shì)E= V,內(nèi)電阻r= . (3)在驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)中,打出紙帶如圖10-8所示,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間

8、間隔是t.,圖10-7,圖10-8,測(cè)出紙帶上各計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離分別為s1、s2、s3、s4,如圖所示.由于點(diǎn)C不清晰,使得不能準(zhǔn)確的測(cè)量出s2、s3,根據(jù)數(shù)據(jù)s1、s4和t算出加速度的值為 . 在該實(shí)驗(yàn)中,為驗(yàn)證小車質(zhì)量M不變時(shí),加速度a與合力F成正比,小車質(zhì)量M和沙及沙桶質(zhì)量m分別選取下列四組數(shù)值: A.M=500 g,m分別為50 g、70 g、100 g、125 g B.M=500 g,m分別為20 g、30 g、40 g、50 g C.M=200 g,m分別為50 g、70 g、100 g、125 g D.M=200 g,m分別為30 g、40 g、50 g、60 g,若其它操作都正確

9、,在選擇 組數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量時(shí)所畫出的aF圖線較為準(zhǔn)確. 有兩位同學(xué)通過測(cè)量,分別作出aF圖線,如圖10-9甲、乙中的A、B所示.試分析:,圖10-9,(a)A線上部彎曲的原因是 . (b)B線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是 .,答案 (1)71.4 (2)1.47 0.73 (3) B (a)沙及沙桶質(zhì)量m過大(或M遠(yuǎn)大于m沒有滿足) (b)平衡摩擦力過分,8.(2009青島市5月模擬)(10分)(1)用圖10-10甲所 示的裝置進(jìn)行探究動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)得小 車的質(zhì)量為m,木板的傾角為.實(shí)驗(yàn)過程中,選出一 條比較清晰的紙帶,用直尺測(cè)得各點(diǎn)與A點(diǎn)間的距 離如圖乙所示.已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T,

10、重 力加速度為g,小車與斜面間的摩擦可忽略不計(jì).那 么打D點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度為 ;取紙帶,上的BD段進(jìn)行研究,合外力做的功為 ,小車動(dòng)能的改變量為 .,圖10-10,(2)圖10-11甲是測(cè)量一節(jié)新干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 的實(shí)驗(yàn)電路,實(shí)驗(yàn)時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn),當(dāng)滑動(dòng)變阻器在阻值較 大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)時(shí),電壓表 ,原因是 ,從而影響測(cè)量的準(zhǔn)確性.為 了較準(zhǔn)確地測(cè)量一節(jié)新干電池的內(nèi)阻,可用以下器材,連成圖乙所示的電路完成實(shí)驗(yàn),器材:量程3 V的理想電壓表 ,量程0.6 A的電流表 (具有一定內(nèi)阻),定值電阻R0(R0=1.50 ),滑動(dòng)變阻器R1(010 ),滑動(dòng)變阻器R2(0200 ),開關(guān)S.,圖10-11,在

11、圖乙的實(shí)驗(yàn)電路中,加接電阻R0有兩方面的作用: 一是方便實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)測(cè)量;二是 .,為方便實(shí)驗(yàn)調(diào)節(jié)且能較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用 (填R1或R2). 實(shí)驗(yàn)中,改變滑動(dòng)變阻器的阻值,測(cè)出當(dāng)電流表讀數(shù)為I1時(shí),電壓表讀數(shù)為U1;當(dāng)電流表讀數(shù)為I2時(shí),電壓表讀數(shù)為U2.則新電池內(nèi)阻的表達(dá)式r= . (用I1、I2、U1、U2和R0表示),答案 (2)讀數(shù)變化很小 新電池的內(nèi)阻很小,內(nèi)電路的電壓降很小 防止變阻器電阻過小時(shí),電池被短路或電流表被燒壞(或限流,防止電源短路) R1 ,9.(2009南平市適應(yīng)性考試)(10分)某興趣小組為 測(cè)一遙控電動(dòng)小車的額定功率,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn): 用天平測(cè)出

12、電動(dòng)小車的質(zhì)量為0.4 kg 將電動(dòng)小車、紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器按如圖10-12所 示安裝. 接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(其打點(diǎn)周期為0.02 s) 使電動(dòng)小車以額定功率加速運(yùn)動(dòng),達(dá)到最大速度 一段時(shí)間后關(guān)閉小車電源,待小車靜止時(shí)再關(guān)閉打 點(diǎn)計(jì)時(shí)器(設(shè)在整個(gè)過程中小車所受的阻力恒定).,圖10-12,在上述過程中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上所打的部分點(diǎn)跡如圖10-13所示(紙帶打出的點(diǎn)反映的是小車達(dá)到最大速度后勻速運(yùn)動(dòng)和小車關(guān)閉電源后做勻減速運(yùn)動(dòng)的情況). 請(qǐng)你分析紙帶數(shù)據(jù),回答下列問題(結(jié)果保留三位有效數(shù)字): (1)該電動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)的最大速度 m/s. (2)該電動(dòng)小車的額定功率為 W. 答案 (1)1.50 (2)

13、1.20,圖10-13,10.(2009上饒市第二次模擬)(15分).如圖10-14 用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究滑塊勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn) (1)如果測(cè)得紙帶上的點(diǎn)在連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi) 位移之差不是一個(gè)恒量,其主要原因是 （ ） A.長度測(cè)量不精確 B.打點(diǎn)的時(shí)間間隔不均勻 C.運(yùn)動(dòng)中受到摩擦力作用 D.木板未調(diào)水平,圖10-14,(2)一個(gè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)紙帶如圖10-15所示,取O為起始位置,每隔相同時(shí)間T的計(jì)數(shù)點(diǎn)分別為A、B、C、D、E、F,每相鄰兩點(diǎn)間距離依次為s1、s2、s3、s4、s5、s6.若取每隔3T的時(shí)間計(jì)算加速度,則平均加速度為 . .要測(cè)定一個(gè)未知阻值的電阻Rx,實(shí)驗(yàn)室提供下列器材 待測(cè)

14、電阻Rx,阻值約為4 ,額定電流為2 A 電流表A1量程為0.6 A,內(nèi)阻為4 ,圖10-15,電流表A2量程為3 A,內(nèi)阻約為2 變阻器R1阻值為05 ,變阻器R2阻值為0100 電源E,電動(dòng)勢(shì)為12 V,內(nèi)阻很小 定值電阻R3=10 ,R4=100 開關(guān)S 要求實(shí)驗(yàn)時(shí),改變變阻器的阻值,在盡可能大的范圍內(nèi)測(cè)得多組A1表、A2表的讀數(shù)I1、I2,利用I1I2的圖象,求出未知電阻的電阻值. (1)實(shí)驗(yàn)中定值電阻應(yīng)選用 ,變阻器應(yīng)選用 . (2)請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)畫出電路圖,用字母標(biāo)明相應(yīng)的器材符號(hào).,(3)實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)如圖10-16所示,則電阻阻值為 .(保留兩位有效數(shù)字),圖10-16,答案 .(1

15、)B (2) .(1)R3 R1 (2)如下圖所示 (3)3.9 ,11.(2009衡水中學(xué)第二次模擬)(15分)衡水中學(xué)課 外活動(dòng)小組的同學(xué)們?cè)谧鲎詠硭娮杪实臏y(cè)定 課題時(shí),在一根粗細(xì)均勻的長玻璃管兩端各裝了一 個(gè)電極,其間充滿待測(cè)的自來水,然后用如圖10-17 所示電路進(jìn)行測(cè)量.,圖10-17,實(shí)驗(yàn)中測(cè)量情況如下: 安裝前他用圖10-18(a)的游標(biāo)卡尺測(cè)量玻璃管的內(nèi)徑,結(jié)果如圖(b)所示. 測(cè)得兩電極相距L=0.314 m. 實(shí)驗(yàn)中測(cè)得包括0在內(nèi)的9組電流I、電壓U的值,在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)如圖10-19所示.,圖10-18,圖10-19,根據(jù)以上材料請(qǐng)回答下面的問題: (1)測(cè)量玻璃管內(nèi)徑時(shí),應(yīng)將圖10-18(a)游標(biāo)卡尺中的A、B、C三部分中的 與玻璃管內(nèi)壁接觸;玻璃管的內(nèi)徑d= mm. (2)為保證安全,閉合