（新課標(biāo)Ⅰ）2019版高考物理 專題十四 實(shí)驗(yàn)與探究課件.ppt

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1、專題十四實(shí)驗(yàn)與探究,高考物理 (新課標(biāo)專用),A組統(tǒng)一命題課標(biāo)卷題組 考點(diǎn)一力學(xué)實(shí)驗(yàn),五年高考,1.(2018課標(biāo),22,5分)如圖(a),一彈簧上端固定在支架頂端,下端懸掛一托盤;一標(biāo)尺由游標(biāo)和主尺構(gòu)成,主尺豎直固定在彈簧左邊;托盤上方固定有一能與游標(biāo)刻度線準(zhǔn)確對(duì)齊的裝置,簡(jiǎn)化為圖中的指針。 現(xiàn)要測(cè)量圖(a)中彈簧的勁度系數(shù)。當(dāng)托盤內(nèi)沒(méi)有砝碼時(shí),移動(dòng)游標(biāo),使其零刻度線對(duì)準(zhǔn)指針,此時(shí)標(biāo)尺讀數(shù)為1.950 cm;當(dāng)托盤內(nèi)放有質(zhì)量為0.100 kg的砝碼時(shí),移動(dòng)游標(biāo),再次使其零刻度線對(duì)準(zhǔn)指針,標(biāo)尺示數(shù)如圖(b)所示,其讀數(shù)為cm。當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?.80 m/s2,此彈簧的勁度系數(shù)為N/m(

2、保留3位有效數(shù)字)。,答案3.77553.7,解析本題考查游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法和胡克定律。此標(biāo)尺為二十分度的標(biāo)尺,精確度為0.05 mm,讀數(shù)=整毫米數(shù)(主尺)+n精確度,所以讀數(shù)為37 mm+150.05 mm=37.75 mm=3.775 cm。 當(dāng)托盤中放入砝碼穩(wěn)定時(shí),彈簧的伸長(zhǎng)量x=3.775 cm-1.950 cm=1.825 cm。由平衡條件得F=mg,由胡克定律得F=kx,聯(lián)立得k=53.7 N/m。,2.(2018課標(biāo),23,9分)某同學(xué)用圖(a)所示的裝置測(cè)量木塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)?？邕^(guò)光滑定滑輪的細(xì)線兩端分別與木塊和彈簧秤相連,滑輪和木塊間的細(xì)線保持水平,在木塊上方放置砝

3、碼。緩慢向左拉動(dòng)水平放置的木板,當(dāng)木塊和砝碼相對(duì)桌面靜止且木板仍在繼續(xù)滑動(dòng)時(shí),彈簧秤的示數(shù)即木塊受到的滑動(dòng)摩擦力的大小。某次實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)在下表中給出,其中f4的值可從圖(b)中彈簧秤的示數(shù)讀出。 圖(a),回答下列問(wèn)題: (1)f4=N; (2)在圖(c)的坐標(biāo)紙上補(bǔ)齊未畫出的數(shù)據(jù)點(diǎn)并繪出f-m圖線; (3)f與m、木塊質(zhì)量M、木板與木塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)及重力加速度大小g之間的關(guān)系式為f=,f-m圖線(直線)的斜率的表達(dá)式為k=; (4)取g=9.80 m/s2,由繪出的f-m圖線求得=。(保留2位有效數(shù)字),答案(1)2.75(2)如圖所示 (3)(M+m)gg(4)0.40

4、,解析本題考查物體的平衡、滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算及分析圖像的能力。 (1)由圖可知彈簧秤的讀數(shù)為2.75 N。 (2)畫圖線時(shí)應(yīng)使盡可能多的點(diǎn)落在線上,不在線上的點(diǎn)應(yīng)均勻分布在線的兩側(cè)。 (3)以木塊和砝碼為研究對(duì)象,整體水平方向受木板的滑動(dòng)摩擦力和細(xì)線的拉力,f=(M+m)g,整理得f=mg+Mg,故f-m圖線的斜率k=g。 (4)由圖知k=3.9 N/kg,故==0.40。,3.(2018課標(biāo),22,6分)甲、乙兩同學(xué)通過(guò)下面的實(shí)驗(yàn)測(cè)量人的反應(yīng)時(shí)間。實(shí)驗(yàn)步驟如下: (1)甲用兩個(gè)手指輕輕捏住量程為L(zhǎng)的木尺上端,讓木尺自然下垂。乙把手放在尺的下端(位置恰好處于L刻度處,但未碰到尺),準(zhǔn)備用手指夾住

5、下落的尺。 (2)甲在不通知乙的情況下,突然松手,尺子下落;乙看到尺子下落后快速用手指夾住尺子。若夾住尺子的位置刻度為L(zhǎng)1,重力加速度大小為g,則乙的反應(yīng)時(shí)間為(用L、L1和g表示)。 (3)已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮間=9.80 m/s2,L=30.0 cm,L1=10.4 cm。乙的反應(yīng)時(shí)間為s。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字) (4)寫出一條能提高測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確程度的建議:。,答案(2)(3)0.20(4)多次測(cè)量取平均值;初始時(shí)乙的手指盡可能接近尺子,解析本題考查自由落體運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用。 (2)(3)木尺做自由落體運(yùn)動(dòng),由位移公式可得L-L1=gt2,解得t== s=0.20 s,4.(2017課標(biāo)

6、,22,5分)某探究小組為了研究小車在桌面上的直線運(yùn)動(dòng),用自制“滴水計(jì)時(shí)器”計(jì)量時(shí)間。實(shí)驗(yàn)前,將該計(jì)時(shí)器固定在小車旁,如圖(a)所示。實(shí)驗(yàn)時(shí),保持桌面水平,用手輕推一下小車。在小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,滴水計(jì)時(shí)器等時(shí)間間隔地滴下小水滴,圖(b)記錄了桌面上連續(xù)的6個(gè)水滴的位置。(已知滴水計(jì)時(shí)器每30 s內(nèi)共滴下46個(gè)小水滴) 圖(a) 圖(b),(1)由圖(b)可知,小車在桌面上是(填“從右向左”或“從左向右”)運(yùn)動(dòng)的。 (2)該小組同學(xué)根據(jù)圖(b)的數(shù)據(jù)判斷出小車做勻變速運(yùn)動(dòng)。小車運(yùn)動(dòng)到圖(b)中A點(diǎn)位置時(shí)的速度大小為m/s,加速度大小為m/s2。(結(jié)果均保

7、留2位有效數(shù)字),答案(1)從右向左 (2)0.190.037,解析本題考查研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)。(1)由于小車獲得速度后在摩擦力作用下減速運(yùn)動(dòng),故相鄰水滴間的距離逐漸減小,結(jié)合圖(b)可知小車向左運(yùn)動(dòng)。(2)由題意知,30 s內(nèi)滴下46滴水,共45個(gè)時(shí)間間隔,故相鄰兩滴水的時(shí)間間隔T= s= s。由勻變速直線運(yùn)動(dòng)中平均速度等于中 間時(shí)刻的瞬時(shí)速度可得vA= mm/s=0.19 m/s。由逐差法得小車運(yùn)動(dòng)的加速度為a= mm/s2=0.037 m/s2。,方法技巧“紙帶”的處理 處理“紙帶”時(shí),對(duì)于勻變速直線運(yùn)動(dòng),求某點(diǎn)的瞬時(shí)速度需利用=,求加速度時(shí)應(yīng)利用x= aT2。當(dāng)需要考慮減小偶然誤差時(shí),

8、應(yīng)采用逐差法求加速度。,5.(2017課標(biāo),22,6分)某同學(xué)研究在固定斜面上運(yùn)動(dòng)物體的平均速度、瞬時(shí)速度和加速度之間的關(guān)系。使用的器材有:斜面、滑塊、長(zhǎng)度不同的矩形擋光片、光電計(jì)時(shí)器。 實(shí)驗(yàn)步驟如下: 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?duì)于斜面的位置,令滑塊從斜面上方由靜止開(kāi)始下滑; 當(dāng)滑塊上的擋光片經(jīng)過(guò)光電門時(shí),用光電計(jì)時(shí)器測(cè)得光線被擋光片遮住的時(shí)間t; 用s表示擋光片沿運(yùn)動(dòng)方向的長(zhǎng)度如圖(b)所示,表示滑塊在擋光片遮住光線的t時(shí)間內(nèi) 的平均速度大小,求出;,將另一擋光片換到滑塊上,使滑塊上的擋光片前端與中位置相同,令滑塊由靜止開(kāi)始下滑,重復(fù)步

9、驟、; 多次重復(fù)步驟; 利用實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)作出-t圖,如圖(c)所示。 圖(c),完成下列填空: (1)用a表示滑塊下滑的加速度大小,用vA表示擋光片前端到達(dá)光電門時(shí)滑塊的瞬時(shí)速度大小, 則與vA、a和t的關(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),答案(1)vA+t (2)52.116.3,解析本題考查勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律、利用光電門測(cè)量平均速度的實(shí)驗(yàn)方法,考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛿?shù)據(jù)處理能力。擋光片通過(guò)光電門的平均速度等于t時(shí)間段的中間時(shí)刻的 速度 由v=v0+at可知=vA+a 即=vA+at,由圖像的截距可知vA=52.

10、12 cm/s52.1 cm/s 其斜率k=a,故滑塊的加速度a=2k=16.3 cm/s2,審題指導(dǎo)在本實(shí)驗(yàn)中,每次換不同擋光片時(shí),題給條件要求下滑前,擋光片前端相對(duì)于斜面的位置都相同,且滑塊都由靜止開(kāi)始下滑,這表明每次下滑實(shí)驗(yàn)中擋光片開(kāi)始遮光時(shí)滑塊的瞬時(shí)速度都是相同的,都是vA。因此根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,很容易可以寫出=vA+a。,6.(2017課標(biāo),22,6分)某探究小組做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn),將畫有坐標(biāo)軸(橫軸為x軸,縱軸為y軸,最小刻度表示1 mm)的紙貼在水平桌面上,如圖(a)所示。將橡皮筋的一端Q固定在y軸上的B點(diǎn)(位于圖示部分之外),另一端P位于y軸上的A點(diǎn)時(shí),橡

11、皮筋處于原長(zhǎng)。 (1)用一只測(cè)力計(jì)將橡皮筋的P端沿y軸從A點(diǎn)拉至坐標(biāo)原點(diǎn)O,此時(shí)拉力F的大小可由測(cè)力計(jì)讀出。測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖(b)所示,F的大小為N。 (2)撤去(1)中的拉力,橡皮筋P端回到A點(diǎn);現(xiàn)使用兩個(gè)測(cè)力計(jì)同時(shí)拉橡皮筋,再次將P端拉至O點(diǎn)。此時(shí)觀察到兩個(gè)拉力分別沿圖(a)中兩條虛線所示的方向,由測(cè)力計(jì)的示數(shù)讀出兩個(gè)拉力的大小分別為F1=4.2 N和F2=5.6 N。 ()用5 mm長(zhǎng)度的線段表示1 N的力,以O(shè)為作用點(diǎn),在圖(a)中畫出力F1、F2的圖示,然后按平行四邊形定則畫出它們的合力F合;,圖(a),圖(b) ()F合的大小為N,F合與拉力F的夾角的正切值為。 若F合與拉力F的大

12、小及方向的偏差均在實(shí)驗(yàn)所允許的誤差范圍之內(nèi),則該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了力的平行四邊形定則。,答案(1)4.0(2)()F1、F2和F合如圖所示 ()4.00.05,解析(1)測(cè)力計(jì)讀數(shù)時(shí)需要進(jìn)行估讀,此測(cè)力計(jì)分度值為0.2 N,則F的大小為4.0 N。 (2)()作力的圖示時(shí),要選好標(biāo)度,再根據(jù)F1、F2的方向及大小作出相應(yīng)兩力的圖示,圖見(jiàn)答案。分別以F1、F2為鄰邊作平行四邊形并作出F1、F2之間的對(duì)角線,即得F合。 ()表示F合的線段的長(zhǎng)度為20.0 mm,根據(jù)標(biāo)度算出F合大小為4.0 N。實(shí)際合力F的方向沿AO方向,對(duì)角線為F合方向,則兩者夾角的正切值tan === 0.05。,命題意圖本題考查驗(yàn)證

13、力的平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)。,易錯(cuò)分析測(cè)力計(jì)讀數(shù)時(shí)要注意估讀。,7.(2016課標(biāo),22,5分)某同學(xué)用圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,其中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為交流電源,可以使用的頻率有20 Hz、30 Hz和40 Hz。打出紙帶的一部分如圖(b)所示。 圖(a) 圖(b),該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有記錄交流電的頻率f,需要用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和其他題給條件進(jìn)行推算。 (1)若從打出的紙帶可判定重物勻加速下落,利用f和圖(b)中給出的物理量可以寫出:在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出B點(diǎn)時(shí),重物下落的速度大小為,打出C點(diǎn)時(shí)重物下落的速度大小為,重物下落的加速度大小為。 (2)已測(cè)得s1=8.89 cm,s2

14、=9.50 cm,s3=10.10 cm;當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮?.80 m/s2,實(shí)驗(yàn)中重物受到的平均阻力大小約為其重力的1%。由此推算出f為Hz。,答案(1)(s1+s2)f(s2+s3)f(s3-s1)f2(2)40,解析(1)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中,某一段位移的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度:vB==(s 1+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=ma a=0.99g 又由(1)問(wèn)知:a= 聯(lián)立得f=40 Hz,解題指導(dǎo)(1)考查通過(guò)處理紙帶求瞬時(shí)速度和加速度的方法。(2)要求推算打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率,問(wèn)題新穎

15、,但應(yīng)注意到加速度表達(dá)式中,加速度與頻率的相關(guān)性,只要知道加速度就可求出頻率。由給出的受力情況,根據(jù)牛頓第二定律可求出加速度,再代入第(1)問(wèn)中加速度的表達(dá)式求出頻率。,8.(2016課標(biāo),22,6分)某物理小組對(duì)輕彈簧的彈性勢(shì)能進(jìn)行探究,實(shí)驗(yàn)裝置如圖(a)所示: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(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)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,通過(guò)測(cè)量和計(jì)算,可求得彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能。 圖(a) (1)實(shí)驗(yàn)中涉及下列操作步驟: 把紙帶向左拉直 松手釋放物塊,接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源 向左推物塊使彈簧壓縮,并測(cè)量彈簧壓

16、縮量 上述步驟正確的操作順序是(填入代表步驟的序號(hào))。 (2)圖(b)中M和L紙帶是分別把彈簧壓縮到不同位置后所得到的實(shí)際打點(diǎn)結(jié)果。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率為50 Hz。由M紙帶所給的數(shù)據(jù),可求出在該紙帶對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中物塊脫離彈簧時(shí)的速度為m/s。比較兩紙帶可知,(填“M”或“L”)紙帶對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能大。 圖(b),答案(1)(2)1.29M,解析(1)實(shí)驗(yàn)步驟中,一定要注意接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(kāi)桌面但打點(diǎn)計(jì)時(shí)器還沒(méi)有開(kāi)始工作。 (2)從紙帶上看,最后兩個(gè)數(shù)據(jù)2.58 cm、2.57 cm相差不大,表示物塊已經(jīng)脫

17、離彈簧,所以速度v=10-2 m/s1.29 m/s,同理可計(jì)算出打下L紙帶時(shí)物塊脫離彈簧的速度要小一些。,審題指導(dǎo)通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶可分析物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。本題中,從前面幾個(gè)數(shù)據(jù)可以看出相等時(shí)間內(nèi)的位移逐漸增大,表明此階段物塊在彈簧彈力作用下加速運(yùn)動(dòng),從后面兩個(gè)數(shù)據(jù)可以看出相等時(shí)間內(nèi)的位移幾乎不變,表明此階段物塊已經(jīng)脫離了彈簧,近似做勻速直線運(yùn)動(dòng)。,9.(2016課標(biāo),23,10分)某物理課外小組利用圖(a)中的裝置探究物體加速度與其所受合外力之間的關(guān)系。圖中,置于實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的長(zhǎng)木板水平放置,其右端固定一輕滑輪;輕繩跨過(guò)滑輪,一端與放在木板上的小滑車相連,另一端可懸掛鉤碼。本實(shí)驗(yàn)中可用的鉤

18、碼共有N=5個(gè),每個(gè)質(zhì)量均為0.010 kg。實(shí)驗(yàn)步驟如下: 圖(a),(1)將5個(gè)鉤碼全部放入小車中,在長(zhǎng)木板左下方墊上適當(dāng)厚度的小物塊,使小車(和鉤碼)可以在木板上勻速下滑。 (2)將n(依次取n=1,2,3,4,5)個(gè)鉤碼掛在輕繩右端,其余N-n個(gè)鉤碼仍留在小車內(nèi);用手按住小車 并使輕繩與木板平行。釋放小車,同時(shí)用傳感器記錄小車在時(shí)刻t相對(duì)于其起始位置的位移s,繪制s-t圖象,經(jīng)數(shù)據(jù)處理后可得到相應(yīng)的加速度a。 (3)對(duì)應(yīng)于不同的n的a值見(jiàn)下表。n=2時(shí)的s-t圖象如圖(b)所示;由圖(b)求出此時(shí)小車的加速度(保留2位有效數(shù)字),將結(jié)果填入下表。,(4)利用表中的數(shù)據(jù)在圖(c

19、)中補(bǔ)齊數(shù)據(jù)點(diǎn),并作出a-n圖象。從圖象可以看出:當(dāng)物體質(zhì)量一定時(shí),物體的加速度與其所受的合外力成正比。 圖(b),圖(c) (5)利用a-n圖象求得小車(空載)的質(zhì)量為kg(保留2位有效數(shù)字,重力加速度取g=9.8 ms-2)。 (6)若以“保持木板水平”來(lái)代替步驟(1),下列說(shuō)法正確的是(填入正確選項(xiàng)前的標(biāo)號(hào))。 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(guò)原點(diǎn),C.a-n圖線仍是直線,但該直線的斜率變大,答案(3)0.39(2分。在0.370.49范圍內(nèi)都給分) (4)如圖所示(3分) (5)0.45(3分。在0.430.47范圍內(nèi)都給分) (6)BC(2分。

20、選對(duì)一個(gè)給1分,有選錯(cuò)的不給這2分),解析(3)由s=at2得:a=,在s-t圖象中找一點(diǎn)坐標(biāo),代入公式即可求出a。 (5)對(duì)小車和鉤碼組成的系統(tǒng)應(yīng)用牛頓第二定律:nmg=(M+Nm)a,則a==,a-n圖 象的斜率k=,從而可解出M。 (6)對(duì)于已平衡摩擦力的情況,對(duì)整體應(yīng)用牛頓第二定律:nmg=(M+Nm)a,則a=n;對(duì)于 木板水平的情況,對(duì)整體應(yīng)用牛頓第二定律:nmg-M+(N-n)mg=(M+Nm)a,整理得:a=n -g,比較可見(jiàn),B、C均正確。,解題指導(dǎo)利用圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是實(shí)驗(yàn)中最常用的方法,解決本題的基本對(duì)策是寫出圖象對(duì)應(yīng)的函數(shù),困難便迎刃而解。,易錯(cuò)點(diǎn)撥(3)(5)中的計(jì)算

21、結(jié)果一定要按照有效數(shù)字的位數(shù)要求填寫。畫a-n圖象時(shí),所畫直線要符合以下要求:讓盡可能多的點(diǎn)落在直線上;不能落在直線上的點(diǎn)要均勻分布于直線的兩側(cè);一定要利用直尺畫線。,10.(2015課標(biāo),22,6分,0.395)某同學(xué)用圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50 Hz,物塊下滑過(guò)程中所得到的紙帶的一部分如圖(b)所示,圖中標(biāo)出了五個(gè)連續(xù)點(diǎn)之間的距離。 (1)物塊下滑時(shí)的加速度a=m/s2,打C點(diǎn)時(shí)物塊的速度v=m/s; (2)已知重力加速度大小為g,為求出動(dòng)摩擦因數(shù),還必須測(cè)量的物理量是(填正確答案標(biāo)號(hào))。 A.物塊的質(zhì)量 B.斜面的高度 C.斜

22、面的傾角,答案(1)3.25(2分)1.79(2分)(2)C(2分),解析(1)a==3.25 m/s2 vC==1.79 m/s (2)因?yàn)閍=(mg sin -mg cos )/m =g sin -g cos 所以= 欲求出還需知道斜面傾角,故選C項(xiàng)。,思路點(diǎn)撥利用s=aT2求加速度,利用==求解打C點(diǎn)時(shí)物塊的速度。對(duì)物塊受力分 析,在沿斜面方向由牛頓第二定律列式分析動(dòng)摩擦因數(shù)。,11.(2015課標(biāo),22,6分,0.396)某物理小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)粗測(cè)玩具小車通過(guò)凹形橋最低點(diǎn)時(shí)的速度的實(shí)驗(yàn)。所用器材有:玩具小車、壓力式托盤秤、凹形橋模擬器(圓弧部分的半徑為R=0.20 m)。,完成下列

23、填空: (1)將凹形橋模擬器靜置于托盤秤上,如圖(a)所示,托盤秤的示數(shù)為1.00 kg; (2)將玩具小車靜置于凹形橋模擬器最低點(diǎn)時(shí),托盤秤的示數(shù)如圖(b)所示,該示數(shù)為kg; (3)將小車從凹形橋模擬器某一位置釋放,小車經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)后滑向另一側(cè)。此過(guò)程中托盤秤的最大示數(shù)為m;多次從同一位置釋放小車,記錄各次的m值如下表所示:,(4)根據(jù)以上數(shù)據(jù),可求出小車經(jīng)過(guò)凹形橋最低點(diǎn)時(shí)對(duì)橋的壓力為N;小車通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為m/s。(重力加速度大小取9.80 m/s2,計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字),答案(2)1.40(2分)(4)7.9(2分)1.4(2分),解析(2)示數(shù)為1.40 kg,注意估讀。

24、 (4)小車經(jīng)過(guò)凹形橋最低點(diǎn)時(shí)對(duì)橋的壓力N=g-M橋g=(1.81-1.00)9.80 N=7.9 N,小車通過(guò)最低 點(diǎn)時(shí)受到的支持力N=N=7.9 N,小車質(zhì)量m車=1.40 kg-1.00 kg=0.40 kg,由N-m車g=m車,解得v=1. 4 m/s。,思路點(diǎn)撥秤的分度值為0.1 kg,讀數(shù)時(shí)應(yīng)估讀到分度值的下一位。對(duì)橋的壓力是玩具小車對(duì)橋施加的力,而秤的示數(shù)等于橋?qū)Τ拥膲毫Α?12.(2014課標(biāo),22,6分,0.643)某同學(xué)利用圖(a)所示實(shí)驗(yàn)裝置及數(shù)字化信息系統(tǒng)獲得了小車加速度a與鉤碼的質(zhì)量m的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖,如圖(b)所示。實(shí)驗(yàn)中小車(含發(fā)射器)的質(zhì)量為200 g,實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇了

25、不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩和輕定滑輪,小車的加速度由位移傳感器及與之相連的計(jì)算機(jī)得到,回答下列問(wèn)題: 圖(a),答案(1)非線性(2)存在摩擦力 (3)調(diào)節(jié)軌道的傾斜度以平衡摩擦力遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量,解析(1)將圖(b)中各點(diǎn)連線,得到的是一條曲線,故a與m的關(guān)系是非線性的。 (2)由圖(b)可知,當(dāng)鉤碼質(zhì)量不為零時(shí),在一定范圍內(nèi)小車加速度仍為零,即細(xì)繩對(duì)小車的拉力大于某一數(shù)值時(shí)小車才產(chǎn)生加速度,故可能的原因是存在摩擦力。 (3)若將鉤碼所受重力作為小車所受合力,則應(yīng)滿足三個(gè)條件,一是摩擦力被平衡,二是繩平行于軌道平面,此二者可保證繩對(duì)車的拉力等于車所受合力,設(shè)繩的拉力為T,由mg

26、-T=ma、T=Ma有T=g=,可見(jiàn)當(dāng)mM時(shí)才有Tmg,故第三個(gè)條件為mM。,考點(diǎn)二電學(xué)實(shí)驗(yàn),13.(2018課標(biāo),23,10分)某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖(a)所示的電路探究在25 80 范圍內(nèi)某熱敏電阻的溫度特性。所用器材有:置于溫控室(圖中虛線區(qū)域)中的熱敏電阻RT,其標(biāo)稱值(25 時(shí)的阻值)為900.0 ;電源E(6 V,內(nèi)阻可忽略);電壓表(量程150 mV);定值電阻R0(阻值20.0 ), 滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值為1 000 );電阻箱R2(阻值范圍0999.9 );單刀開(kāi)關(guān)S1,單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2。 圖(a),實(shí)驗(yàn)時(shí),先按圖(a)連接好電路,再將溫控室的溫度t升至80.0

27、 。將S2與1端接通,閉合S1,調(diào)節(jié)R1 的滑片位置,使電壓表讀數(shù)為某一值U0;保持R1的滑片位置不變,將R2置于最大值,將S2與2端接通,調(diào)節(jié)R2,使電壓表讀數(shù)仍為U0;斷開(kāi)S1,記下此時(shí)R2的讀數(shù)。逐步降低溫控室的溫度t,得到相應(yīng)溫度下R2的阻值,直至溫度降到25.0 。實(shí)驗(yàn)得到的R2-t數(shù)據(jù)見(jiàn)下表。,回答下列問(wèn)題: (1)在閉合S1前,圖(a)中R1的滑片應(yīng)移動(dòng)到(填“a”或“b”)端; (2)在圖(b)的坐標(biāo)紙上補(bǔ)齊數(shù)據(jù)表中所給數(shù)據(jù)點(diǎn),并做出R2-t曲線; 圖(b),圖(c) (3)由圖(b)可得到RT在25 80 范圍內(nèi)的溫度特性。當(dāng)t=44.0 時(shí),可得RT=; (4)

28、將RT握于手心,手心溫度下R2的相應(yīng)讀數(shù)如圖(c)所示,該讀數(shù)為,則手心溫度為。,答案(1)b(2)如圖所示 (3)450(4)620.033.0,解析本題考查替代法測(cè)電阻、繪圖能力及電阻箱的讀數(shù)等。 (1)滑動(dòng)變阻器是限流式接法,S1閉合前,滑片應(yīng)置于使滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值最大的位置,即b端。 (2)由題給數(shù)據(jù)描完點(diǎn)后,觀察這些點(diǎn)的分布規(guī)律,應(yīng)畫一條平滑曲線,讓盡可能多的點(diǎn)落在線上,不在線上的點(diǎn)要均勻分布在線的兩側(cè)。 (3)由R2-t圖線知,當(dāng)t=44.0 時(shí),RT=450 。 (4)電阻箱的讀數(shù)為(6100+210+01+00.1)=620.0 ,由R2-t圖像知,當(dāng)R2=620.0

29、時(shí),t=33.0 。,14.(2018課標(biāo),22,6分)某同學(xué)組裝一個(gè)多用電表?？蛇x用的器材有:微安表頭(量程100 A,內(nèi)阻 900 );電阻箱R1(阻值范圍0 999.9 );電阻箱R2(阻值范圍0 99 999.9 );導(dǎo)線若干。 要求利用所給器材先組裝一個(gè)量程為1 mA的直流電流表,在此基礎(chǔ)上再將它改裝成量程為3 V的直流電壓表。組裝好的多用電表有電流1 mA和電壓3 V兩擋。 回答下列問(wèn)題: (1)在虛線框內(nèi)畫出電路圖并標(biāo)出R1和R2,其中*為公共接線柱,a和b分別是電流擋和電壓擋的接線柱。 (2)電阻箱的阻值應(yīng)取R1=,R2=。(保留到個(gè)位),答案(1)如圖所示(2)1002 91

30、0,解析本題考查電表的改裝。 將量程為100 A的微安表頭改裝成量程為1 mA的直流電流表,應(yīng)并聯(lián)一個(gè)分流電阻,分流電阻的阻值為=100 ,選用R1;再串聯(lián)一分壓電阻可改裝成量程為3 V的電壓表,分壓電阻的阻 值為= =2 910 ,選用R2。,規(guī)律總結(jié)電表改裝的原理 應(yīng)用并聯(lián)分流的規(guī)律改裝電流表;應(yīng)用串聯(lián)分壓的規(guī)律改裝電壓表。,15.(2018課標(biāo),23,9分)一課外實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的電路測(cè)量某待測(cè)電阻Rx的阻值,圖中R0為標(biāo)準(zhǔn)定值電阻(R0=20.0 );可視為理想電壓表;S1為單刀開(kāi)關(guān),S2為單刀雙擲開(kāi)關(guān);E為電源; R為滑動(dòng)變阻器。采用如下步驟完成實(shí)驗(yàn): (1)按照實(shí)驗(yàn)原理線路圖(a

31、),將圖(b)中實(shí)物連線;,圖(a),圖(b),(2)將滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)端置于適當(dāng)?shù)奈恢?閉合S1; (3)將開(kāi)關(guān)S2擲于1端,改變滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)端的位置,記下此時(shí)電壓表的示數(shù)U1;然后將S2擲 于2端,記下此時(shí)電壓表的示數(shù)U2; (4)待測(cè)電阻阻值的表達(dá)式Rx=(用R0、U1、U2表示); (5)重復(fù)步驟(3),得到如下數(shù)據(jù):,(6)利用上述5次測(cè)量所得的平均值,求得Rx=。(保留1位小數(shù)),答案(1)圖見(jiàn)解析(4)R0(6)48.2,解析本題考查測(cè)量電阻的實(shí)驗(yàn)。 (1)實(shí)物連線如圖所示: (4)將開(kāi)關(guān)S2擲于1端,可測(cè)得流經(jīng)R0的電流為;將開(kāi)關(guān)S2擲于2端,可測(cè)得流經(jīng)R0和Rx的電流為 。由

32、于可視為理想電壓表,對(duì)電路沒(méi)有影響,則兩種情況下,電流相等,即=, 解得:Rx=R0。 (6)根據(jù)所給數(shù)據(jù),計(jì)算的平均值為3.41,則Rx=(3.41-1)20.0 =48.2 。,審題指導(dǎo)本題屬于計(jì)算型實(shí)驗(yàn)題,結(jié)合題設(shè)條件,利用歐姆定律列方程求解;本題中還有一點(diǎn)也應(yīng)注意,可視為理想電壓表,其對(duì)電路無(wú)影響。,16.(2017課標(biāo),23,10分)某同學(xué)研究小燈泡的伏安特性。所使用的器材有:小燈泡L(額定電壓3.8 V,額定電流0.32 A);電壓表(量程3 V,內(nèi)阻3 k);電流表(量程0.5 A,內(nèi)阻0.5 );固定電 阻R0(阻值1 000 );滑動(dòng)變阻器R(阻值09.0 );電源E(電動(dòng)勢(shì)

33、5 V,內(nèi)阻不計(jì));開(kāi)關(guān)S;導(dǎo)線若干。 (1)實(shí)驗(yàn)要求能夠?qū)崿F(xiàn)在03.8 V的范圍內(nèi)對(duì)小燈泡的電壓進(jìn)行測(cè)量,畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖。 (2)實(shí)驗(yàn)測(cè)得該小燈泡伏安特性曲線如圖(a)所示。,圖(a),圖(b) 由實(shí)驗(yàn)曲線可知,隨著電流的增加小燈泡的電阻(填“增大”“不變”或“減小”),燈絲的電阻率(填“增大”“不變”或“減小”)。 (3)用另一電源E0(電動(dòng)勢(shì)4 V,內(nèi)阻1.00 )和題給器材連接成圖(b)所示的電路,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值,可以改變小燈泡的實(shí)際功率。閉合開(kāi)關(guān)S,在R的變化范圍內(nèi),小燈泡的最小功率為W,最大功率為W。(結(jié)果均保留2位小數(shù)),答案(1)實(shí)驗(yàn)電路原理圖如圖所示 (2)增大

34、增大 (3)0.391.17,解析本題考查電路設(shè)計(jì)及伏安特性曲線的應(yīng)用。 (1)先考慮測(cè)量電路,由于小燈泡的額定電壓為3.8 V,而電壓表的量程只有3 V,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4 V的電壓表。因小燈泡的電阻較小,采用電流表外接法。再考慮控制電路,由于實(shí)驗(yàn)中電壓需從0開(kāi)始變化,故控制電路需采用分壓式。 (2)由R=知I-U圖線的斜率表示電阻的倒數(shù),故隨著電流的增加小燈泡電阻逐漸增大。再由R =可知,在L、S不變的情況下,R增大的原因只能是電阻率增大。 (3)當(dāng)R全部電阻接入電路時(shí),通過(guò)燈泡的電流最小,燈泡實(shí)際消耗的功率最小。設(shè)此時(shí)燈泡兩端電壓為U、通

35、過(guò)的電流為I,由閉合電路歐姆定律得E0=U+I(R+r),代入數(shù)據(jù)得I=0.4-0.1U,在燈泡的伏安特性曲線坐標(biāo)系中作出I=0.4-0.1U的圖線,兩圖線的交點(diǎn)坐標(biāo)即為此時(shí)燈泡兩端電壓與通過(guò)燈泡的電流,有U=1.75 V、I=225 mA,故最小功率為Pmin=IU=0.39 W。當(dāng)R接入電路中的阻值等于0時(shí),電路中電流最大、燈泡實(shí)際消耗的功率最大。同理可得Pmax=1.17 W。,方法技巧伏安特性曲線的應(yīng)用 當(dāng)將伏安特性曲線已知的器件接入電路時(shí),器件兩端電壓與通過(guò)器件的電流之間的關(guān)系既要受到伏安特性曲線的限制,又要受到閉合電路歐姆定律的限制,從數(shù)學(xué)角度說(shuō),器件兩端電壓與通過(guò)器件的電流是兩方

36、程組成的方程組的解,而從圖線角度說(shuō),即為兩圖線交點(diǎn)的坐標(biāo),故在求解非線性元件的阻值、功率時(shí),可通過(guò)作圖解決。,(1)按原理圖(a)將圖(b)中的實(shí)物連線。 (2)完成下列填空: R1的阻值為(填“20”或“2 000”)。 為了保護(hù)微安表,開(kāi)始時(shí)將R1的滑片C滑到接近圖(a)中滑動(dòng)變阻器的端(填“左”或“右”)對(duì)應(yīng)的位置;將R2的滑片D置于中間位置附近。 將電阻箱Rz的阻值置于2 500.0 ,接通S1。將R1的滑片置于適當(dāng)位置,再反復(fù)調(diào)節(jié)R2的滑片D的位置。最終使得接通S2前后,微安表的示數(shù)保持不變,這說(shuō)明S2接通前B與D所在位置的電勢(shì)(填“相等”或“不相等”)。 將電阻箱Rz和微安表位置對(duì)

37、調(diào),其他條件保持不變,發(fā)現(xiàn)將Rz的阻值置于2 601.0 時(shí),在接通S2前后,微安表的示數(shù)也保持不變。待測(cè)微安表的內(nèi)阻為(結(jié)果保留到個(gè)位)。 (3)寫出一條提高測(cè)量微安表內(nèi)阻精度的建議:。,答案(1)如圖所示(2)20左相等2 550 (3)調(diào)節(jié)R1上的分壓,盡可能使微安表接近滿量程,解析本題考查實(shí)物圖連線、電阻的測(cè)量、器材的選取,考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?(2)R1為分壓電阻,為了有效控制測(cè)量電路,故選20 的小電阻; 為了保護(hù)微安表,開(kāi)始R1的滑片C應(yīng)滑到左端,使微安表示數(shù)為零; 當(dāng)B與D的電勢(shì)相等時(shí),IDB=0,S2閉合前后電路的電阻不變,導(dǎo)致微安表的示數(shù)不變; 設(shè)R2中電流為I1,Rz中電

38、流為I2,當(dāng)B=D時(shí) URz1=UR2左,URg=UR2右 即I2Rz1=I1R2左,I2Rg=I1R2右 得= 當(dāng)Rz與微安表對(duì)調(diào)時(shí),有= 故有= Rg== =2 550 ,18.(2017課標(biāo),23,9分)圖(a)為某同學(xué)組裝完成的簡(jiǎn)易多用電表的電路圖。圖中E是電池;R1、R2、R3、R4和R5是固定電阻,R6是可變電阻;表頭的滿偏電流為250 A,內(nèi)阻為480 。虛線方 框內(nèi)為換擋開(kāi)關(guān),A端和B端分別與兩表筆相連。該多用電表有5個(gè)擋位,5個(gè)擋位為:直流電壓1 V擋和5 V擋,直流電流1 mA擋和2.5 mA擋,歐姆100 擋。 圖(a),圖(b) (1)圖(a)中的A端與(

39、填“紅”或“黑”)色表筆相連接。 (2)關(guān)于R6的使用,下列說(shuō)法正確的是(填正確答案標(biāo)號(hào))。 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(shí),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(shí),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)根據(jù)題給條件可得R1+R2=,R4=。 (4)某次測(cè)量時(shí)該多用電表指針位置如圖(b)所示。若此時(shí)B端是與“1”相連的,則多用電表讀數(shù)為;若此時(shí)B端是與“3”相連的,則讀數(shù)為;若此時(shí)B端是與“5”相連的,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 (

40、4)1.47 mA1.10103 2.95 V,解析(1)換擋開(kāi)關(guān)接“3”時(shí)為歐姆擋,內(nèi)部接有電源,電流從電源正極流出,經(jīng)A端流出,經(jīng)B端流入表內(nèi),回到電源負(fù)極,“紅”進(jìn)“黑”出,則A端應(yīng)與黑色表筆連接。 (2)R6應(yīng)是歐姆擋的歐姆調(diào)零電阻,故B選項(xiàng)正確。而在使用多用電表之前,要進(jìn)行機(jī)械調(diào)零,使電表指針指在表盤左端電流“0”位置,故A選項(xiàng)錯(cuò)誤。使用電流擋時(shí)不需要?dú)W姆調(diào)零,故C選項(xiàng)錯(cuò)誤。 (3)當(dāng)換擋開(kāi)關(guān)接“2”時(shí)為直流電流1 mA擋,此時(shí)R1和R2串聯(lián)后與表頭并聯(lián),滿偏時(shí)總電流 為1 mA,則R1、R2中的電流為1 mA-Ig,電壓為IgRg,則R1+R2== =160 ;當(dāng) 換擋開(kāi)關(guān)接4時(shí)為

41、直流電壓1 V擋,此時(shí)R1和R2串聯(lián)后與表頭并聯(lián),然后再與R4串聯(lián),滿偏時(shí)總 電壓為1 V,則R4分壓為1 V-IgRg=1 V-25010-6480 V=0.88 V,流過(guò)R4的電流為1 mA,則R4== =880 。 (4)若B端與“1”相連,則為直流電流2.5 mA擋,觀察圖(b)中下方刻度,共50個(gè)小格,則每小格表示0.05 mA,即分度值為0.05 mA,由估讀法可得讀數(shù)為1.47 mA。 若B端與“3”連接,則為歐姆100 擋,指針指在上邊歐姆表盤“11”位置,則可得讀數(shù)為1.10,103 。 若B端與“5”連接,則為直流電壓5 V擋,觀察圖(b)中下方刻度,共50個(gè)小格,則每小格

42、表示0.1 V,即分度值為0.1 V,由估讀法可得讀數(shù)為2.95 V。,命題意圖本題考查多用電表的原理以及電表的改裝。,易錯(cuò)分析多用電表的歐姆擋內(nèi)部有電源,可據(jù)此判斷A端與黑色表筆相連。 多用電表內(nèi)部電路圖串、并聯(lián)關(guān)系要明確。 歐姆擋讀數(shù)為指針示數(shù)乘以所選擋位倍率,電壓擋、電流擋讀數(shù)要注意分度值及估讀問(wèn)題。 注意題目要求的保留幾位有效數(shù)字。,19.(2016課標(biāo),23,10分)現(xiàn)要組裝一個(gè)由熱敏電阻控制的報(bào)警系統(tǒng),要求當(dāng)熱敏電阻的溫度達(dá)到或超過(guò)60 時(shí),系統(tǒng)報(bào)警。提供的器材有:熱敏電阻,報(bào)警器(內(nèi)阻很小,流過(guò)的電流超過(guò)Ic時(shí)就會(huì)報(bào)警),電阻箱(最大阻值為999.9 ),直流電源(輸出電壓為U,

43、內(nèi)阻不計(jì)),滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值為1 000 ),滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值為2 000 ),單刀雙擲開(kāi)關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干。 在室溫下對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。已知U約為18 V,Ic約為10 mA;流過(guò)報(bào)警器的電流超過(guò)20 mA時(shí),報(bào)警器可能損壞;該熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減小,在60 時(shí)阻值為650.0 。 (1)完成待調(diào)節(jié)的報(bào)警系統(tǒng)原理電路圖的連線。,(2)電路中應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器(填“R1”或“R2”)。 (3)按照下列步驟調(diào)節(jié)此報(bào)警系統(tǒng): 電路接通前,需將電阻箱調(diào)到一固定的阻值,根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求,這一阻值為;滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于(填“a”或“b”)端附近,不能置于另一端的原因是。,將開(kāi)關(guān)向(填“

44、c”或“d”)端閉合,緩慢移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,直至。 (4)保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變,將開(kāi)關(guān)向另一端閉合,報(bào)警系統(tǒng)即可正常使用。,答案(1)連線如圖所示 (2)R2 (3)650.0b接通電源后,流過(guò)報(bào)警器的電流會(huì)超過(guò)20 mA,報(bào)警器可能損壞c報(bào)警器開(kāi)始報(bào)警,解析(1)見(jiàn)答案。 (2)由R== =1 800 可知,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R2。 (3)電阻箱的電阻值應(yīng)調(diào)為熱敏電阻在60 時(shí)的阻值,即650.0 ?；瑒?dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于b端,使開(kāi)關(guān)接通后回路中電流最小,以保護(hù)報(bào)警器,即防止因過(guò)載而損壞報(bào)警器。 應(yīng)將開(kāi)關(guān)向c端閉合,然后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。,解題指導(dǎo)從提供的單刀雙擲開(kāi)關(guān)可以看出,當(dāng)開(kāi)關(guān)與

45、c接通時(shí),應(yīng)形成一個(gè)完整的電路,以便對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)調(diào)節(jié)完成后,只要將開(kāi)關(guān)與d接通,就可以用于報(bào)警。 由報(bào)警電流推算回路中的總電阻值,便可大致確定滑動(dòng)變阻器的最小阻值,從而確定選用哪一個(gè)變阻器。,反思總結(jié)電學(xué)實(shí)驗(yàn)題千變?nèi)f化,但電路的基本要素幾乎是不變的,即實(shí)驗(yàn)電路總是由“控制電路”和“工作電路”組成。,20.(2016課標(biāo),23,9分)某同學(xué)利用圖(a)所示電路測(cè)量量程為2.5 V的電壓表的內(nèi)阻(內(nèi)阻 為數(shù)千歐姆),可供選擇的器材有:電阻箱R(最大阻值99 999.9 ),滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值50 ),滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值5 k),直流電源E(電動(dòng)勢(shì)3 V),開(kāi)關(guān)1個(gè),導(dǎo)線若干。 實(shí)

46、驗(yàn)步驟如下: 按電路原理圖(a)連接線路; 將電阻箱阻值調(diào)節(jié)為0,將滑動(dòng)變阻器的滑片移到與圖(a)中最左端所對(duì)應(yīng)的位置,閉合開(kāi)關(guān)S; 調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電壓表滿偏; 保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱阻值,使電壓表的示數(shù)為2.00 V,記下電阻箱的阻值。,圖(a),答案(1)R1(2)如圖所示(3)2 520(4)D,解析(1)在保證電路安全的前提下,分壓式電路中的滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用總阻值小的。 (2)見(jiàn)答案圖。 (3)電壓表示數(shù)為2.00 V,說(shuō)明電阻箱分壓為0.5 V,可知RV=4R=4630.0 =2 520 。 (4)I滿===1 mA。,疑難突破(1)電壓表滿偏電壓為2.5 V,

47、步驟中電壓表示數(shù)為2.00 V,說(shuō)明電阻箱僅分壓0.5 V。(2)電壓表的滿刻度電流與表頭一致,故I滿=。,評(píng)析半偏法測(cè)量電表內(nèi)阻是高考?？碱}型,但本題中并沒(méi)有使電壓表真正半偏,而是使示數(shù)變?yōu)闈M偏的五分之四,考生需要靈活運(yùn)用半偏法的基本原理,體會(huì)到其中電阻箱阻值僅為電壓表內(nèi)阻的四分之一,該題目有一定難度。,21.(2016課標(biāo),22,5分)某同學(xué)用圖中所給器材進(jìn)行與安培力有關(guān)的實(shí)驗(yàn)。兩根金屬導(dǎo)軌ab和a1b1固定在同一水平面內(nèi)且相互平行,足夠大的電磁鐵(未畫出)的N極位于兩導(dǎo)軌的正上方,S極位于兩導(dǎo)軌的正下方,一金屬棒置于導(dǎo)軌上且與兩導(dǎo)軌垂直。,(1)在圖中畫出連線,完成實(shí)驗(yàn)電路。要求滑動(dòng)變阻

48、器以限流方式接入電路,且在開(kāi)關(guān)閉合后,金屬棒沿箭頭所示的方向移動(dòng)。 (2)為使金屬棒在離開(kāi)導(dǎo)軌時(shí)具有更大的速度,有人提出以下建議: A.適當(dāng)增加兩導(dǎo)軌間的距離 B.換一根更長(zhǎng)的金屬棒 C.適當(dāng)增大金屬棒中的電流 其中正確的是(填入正確選項(xiàng)前的標(biāo)號(hào))。,答案(1)如圖所示(2分) (2)AC(3分。選對(duì)一個(gè)給2分,選對(duì)兩個(gè)給3分,有選錯(cuò)的不給這3分),解析(1)根據(jù)左手定則得金屬棒中電流為從a流向a1。要求滑動(dòng)變阻器以限流方式接入電路中,故滑動(dòng)變阻器接線柱上下各用一個(gè)。(2)為使金屬棒在離開(kāi)導(dǎo)軌時(shí)具有更大的速度,應(yīng)使它所受安培力F=BIL增大,所以適當(dāng)增加兩導(dǎo)軌間的距離時(shí)有效長(zhǎng)度L增大,F變大,

49、A項(xiàng)正確;只換更長(zhǎng)的金屬棒時(shí)有效長(zhǎng)度L不變,B項(xiàng)錯(cuò);增大電流,F也增大,C項(xiàng)正確。,反思總結(jié)做實(shí)物連線題時(shí)注意:先用鉛筆畫,然后用簽字筆描;連線時(shí)畫出的連線不能相交;連接滑動(dòng)變阻器時(shí)連線不能與滑片連接。,答案(1)實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示(2分) (2)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,以保證通電后電壓表所在支路分壓最小(1分);閉合開(kāi)關(guān)S1、S2,調(diào)節(jié)R1,使電壓表的指針滿偏(1分);保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變(1分),斷開(kāi)S2,調(diào)節(jié)電阻箱R0使電壓表的指針半偏(1分);讀取電阻箱所示的電阻值,此即為測(cè)得的電壓表內(nèi)阻(1分) (3)(1分)斷開(kāi)S2,調(diào)節(jié)電阻箱使電壓表成半偏狀態(tài),電壓表所在支路總電阻增大,分

50、得的電壓也增大;此時(shí)R0兩端的電壓大于電壓表的半偏電壓,故RVRV(1分,其他合理說(shuō)法同樣給分),解析(1)由于R1的總阻值遠(yuǎn)小于測(cè)量電路總電阻,故控制電路采用分壓式接法,電路圖見(jiàn)答案。 (2)(3)見(jiàn)答案。,評(píng)析試題考查了半偏法測(cè)電壓表內(nèi)阻的原理、步驟及實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差,試題難度較小,考查點(diǎn)基礎(chǔ),在一定程度上考查了考生的分析、推理能力。,23.(2015課標(biāo),23,9分,0.299)圖(a)為某同學(xué)改裝和校準(zhǔn)毫安表的電路圖,其中虛線框內(nèi)是毫安表的改裝電路。,圖(b),圖(a),(1)已知毫安表表頭的內(nèi)阻為100 ,滿偏電流為1 mA;R1和R2為阻值固定的電阻。若使用a和b兩個(gè)接線柱,電表量程

51、為3 mA;若使用a 和c兩個(gè)接線柱,電表量程為10 mA。由題給條件和數(shù)據(jù),可以求出R1=,R2=。 (2)現(xiàn)用一量程為3 mA、內(nèi)阻為150 的標(biāo)準(zhǔn)電流表對(duì)改裝電表的3 mA擋進(jìn)行校準(zhǔn),校準(zhǔn)時(shí) 需選取的刻度為0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 mA。電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5 V,內(nèi)阻忽略不計(jì);定值電阻R0有兩種規(guī)格,阻值分別為300 和1 000 ;滑動(dòng)變阻器R有兩種規(guī)格,最大阻值分別為750 和3 000 。則R0應(yīng)選用阻值為的電阻,R應(yīng)選用最大阻值為的滑動(dòng)變阻器。 (3)若電阻R1和R2中有一個(gè)因損壞而阻值變?yōu)闊o(wú)窮大,利用圖(b)的電路可以判斷出損壞的電阻。圖(b)中的R為保護(hù)

52、電阻,虛線框內(nèi)未畫出的電路即為圖(a)虛線框內(nèi)的電路。則圖中的d點(diǎn)應(yīng)和接線柱(填“b”或“c”)相連。判斷依據(jù)是:。,答案(1)1535(4分,每空2分)(2)3003 000(2分,每空1分)(3)c(1分)閉合開(kāi)關(guān)時(shí),若電表指針偏轉(zhuǎn),則損壞的電阻是R1;若電表指針不動(dòng),則損壞的電阻是R2(2分),解析(1)由并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等有:使用a和b兩個(gè)接線柱時(shí)1 mA100 =(3-1)mA(R1+R2);使用a和c兩個(gè)接線柱時(shí)1 mA(100 +R2)=(10-1)mAR1,聯(lián)立可得R1=15 ,R2=35 。(2)由題意知校準(zhǔn)時(shí)電路中電流的范圍為0.5 mAI3.0 mA,則由閉合電路

53、歐姆定律知電路中總電阻R總=滿足500 R總3 000 ,而兩電表的總電阻RA=150 +=183 ,故R0+ R應(yīng)滿足317 R0+R2 817 ,可知R0只能選用300 的,R只能選用3 000 的。(3)在圖(b)電路中,當(dāng)d接c時(shí),若R1損壞則毫安表仍接入電路而有示數(shù),若R2損壞則毫安表不接入電路而無(wú)示數(shù),故可由毫安表有無(wú)示數(shù)來(lái)判斷損壞的電阻;當(dāng)d接b時(shí),無(wú)論R1還是R2損壞,對(duì)毫安表示數(shù)的影響相同,從而不能進(jìn)行判定。,評(píng)析試題以電表的改裝與校準(zhǔn)為依托,綜合考查了電表改裝、電表校準(zhǔn)、多量程電表、器材選擇、故障分析等,知識(shí)面覆蓋較廣,試題難度中等。,24.(2014課標(biāo),22,6分,0.

54、622)在伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中,待測(cè)電阻Rx約為200 ,電壓表的內(nèi) 阻約為2 k,電流表的內(nèi)阻約為10 ,測(cè)量電路中電流表的連接方式如圖(a)或圖(b)所示,結(jié) 果由公式Rx=計(jì)算得出,式中U與I分別為電壓表和電流表的示數(shù)。若將圖(a)和圖(b)中電路 測(cè)得的電阻值分別記為Rx1和Rx2,則(填“Rx1”或“Rx2”)更接近待測(cè)電阻的真實(shí)值,且測(cè)量值Rx1(填“大于”、“等于”或“小于”)真實(shí)值,測(cè)量值Rx2(填“大于”、“等于”或“小于”)真實(shí)值。,答案Rx1大于小于,解析=20,=10,因此Rx屬于大電阻,用電流表內(nèi)接法時(shí)測(cè)量值更接近真實(shí)值,即Rx1更接近 真實(shí)值;因Rx1==Rx+RA

55、,故Rx1Rx,Rx2==R并(即Rx與RV的并聯(lián)值),故Rx2

56、),電流表(量 程為200 mA,內(nèi)阻為RA=6.0 ),開(kāi)關(guān)S。 實(shí)驗(yàn)步驟如下: 將電阻箱阻值調(diào)到最大,閉合開(kāi)關(guān)S; 多次調(diào)節(jié)電阻箱,記下電流表的示數(shù)I和電阻箱相應(yīng)的阻值R;,以為縱坐標(biāo),R為橫坐標(biāo),作-R圖線(用直線擬合); 求出直線的斜率k和在縱軸上的截距b。 回答下列問(wèn)題: (1)分別用E和r表示電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,則與R的關(guān)系式為 。 (2)實(shí)驗(yàn)得到的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示,其中電阻R=3.0 時(shí)電流表的示數(shù)如圖(b)所示,讀出數(shù)據(jù),完成下表。答:,。,,圖(c),圖(b),(3)在圖(c)的坐標(biāo)紙上將所缺數(shù)據(jù)點(diǎn)補(bǔ)充完整并作圖,根據(jù)圖線求得斜率k=A-1-1,截距 b=A-1。 (4)根

57、據(jù)圖線求得電源電動(dòng)勢(shì)E=V,內(nèi)阻r=。,答案(1)=R+RA+(r+R0)或=R+(5.0+r) (2)0.1109.09 (3)見(jiàn)解析1.0(在0.961.04之間均對(duì))6.0(在5.96.1之間均對(duì)) (4)3.0(在2.73.3之間均對(duì))1.0(在0.61.4之間均對(duì)),解析(1)由閉合電路歐姆定律有E=IRA+(I+)(R+R0+r),整理得=R+RA+(r +R0),代入數(shù)據(jù)得=R+(5.0+r)。(2)由題圖知該電流表的分度值為 2 mA,讀數(shù)為110 mA,考慮到表格內(nèi)各組數(shù)據(jù)的單位及有效數(shù)字位數(shù),故結(jié)果應(yīng)為0.110 A。=9.09 A-1。(3) 描點(diǎn)作圖如圖所示,由圖線可得

58、k= A-1-1=1.0 A-1-1,b=6.0 A-1。(4)由=R+(5.0 +r)可知k=,b=(5.0+r),將k=1.0 A-1-1、b=6.0 A-1代入可得E=3.0 V,r=1.0 。,B組自主命題省(區(qū)、市)卷題組,考點(diǎn)一力學(xué)實(shí)驗(yàn),1.(2015浙江理綜,15,6分)如圖所示,氣墊導(dǎo)軌上滑塊經(jīng)過(guò)光電門時(shí),其上的遮光條將光遮住,電子計(jì)時(shí)器可自動(dòng)記錄遮光時(shí)間t。測(cè)得遮光條的寬度為x,用近似代表滑塊通過(guò)光電門時(shí) 的瞬時(shí)速度。為使更接近瞬時(shí)速度,正確的措施是() A.換用寬度更窄的遮光條 B.提高測(cè)量遮光條寬度的精確度 C.使滑塊的釋放點(diǎn)更靠近光電門 D.增大氣墊導(dǎo)軌與水平面的夾角,

59、答案A 實(shí)質(zhì)上是滑塊通過(guò)光電門時(shí)的平均速度,所以要使瞬時(shí)速度的測(cè)量值更接近于 真實(shí)值,可將遮光條的寬度減小一些,所以B、C、D項(xiàng)錯(cuò)誤,A項(xiàng)正確。,2.(2015海南單科,11,6分)某同學(xué)利用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器分別測(cè)量一圓柱體工件的直徑和高度,測(cè)量結(jié)果如圖(a)和(b)所示。該工件的直徑為cm,高度為mm。 圖(a),圖(b),答案1.2206.860,解析圖(a)為20分度的游標(biāo)卡尺,其精度為0.05 mm。主尺讀數(shù)為12 mm,游標(biāo)尺上第4條刻線與主尺上的一條刻線對(duì)齊,故測(cè)量結(jié)果為12 mm+40.05 mm=12.20 mm=1.220 cm。螺旋測(cè)微器的精度為0.

60、01 mm,由圖(b)知固定刻度讀數(shù)為6.5 mm,可動(dòng)刻度讀數(shù)為“36.0”,故工件的高度為6.5 mm+36.00.01 mm=6.860 mm。,3.2018天津理綜,9(2)某研究小組做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn),所用器材有:方木板一塊,白紙,量程為5 N的彈簧測(cè)力計(jì)兩個(gè),橡皮條(帶兩個(gè)較長(zhǎng)的細(xì)繩套),刻度尺,圖釘(若干個(gè))。 具體操作前,同學(xué)們提出了如下關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作的建議,其中正確的有。 A.橡皮條應(yīng)和兩繩套夾角的角平分線在一條直線上 B.重復(fù)實(shí)驗(yàn)再次進(jìn)行驗(yàn)證時(shí),結(jié)點(diǎn)O的位置可以與前一次不同 C.使用測(cè)力計(jì)時(shí),施力方向應(yīng)沿測(cè)力計(jì)軸線;讀數(shù)時(shí)視線應(yīng)正對(duì)測(cè)力計(jì)刻度 D.用兩個(gè)測(cè)力計(jì)互

61、成角度拉橡皮條時(shí)的拉力必須都小于只用一個(gè)測(cè)力計(jì)時(shí)的拉力 該小組的同學(xué)用同一套器材做了四次實(shí)驗(yàn),白紙上留下的標(biāo)注信息有結(jié)點(diǎn)位置O、力的標(biāo)度、分力和合力的大小及表示力的作用線的點(diǎn),如下圖所示。其中對(duì)于提高實(shí)驗(yàn)精度最有利的是。,,答案BCB,解析本題考查“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)。 橡皮條的彈力方向不需要在兩繩套夾角的角平分線上,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;重復(fù)實(shí)驗(yàn),結(jié)點(diǎn)O的位置與上次實(shí)驗(yàn)無(wú)關(guān),可以不同,選項(xiàng)B正確;使用測(cè)力計(jì)時(shí),為避免彈簧與外殼的摩擦,要求施力方向應(yīng)沿測(cè)力計(jì)軸線方向,讀數(shù)時(shí)視線應(yīng)正對(duì)測(cè)力計(jì)刻度,選項(xiàng)C正確;拉力小于彈簧測(cè)力計(jì)的量程即可,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 “驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中,在不超測(cè)力

62、計(jì)量程的前提下,拉力應(yīng)盡量大些;確定拉力方向時(shí),所描點(diǎn)應(yīng)與O點(diǎn)的距離大些;兩繩套夾角不能過(guò)大或過(guò)小;作圖示時(shí),所選標(biāo)度越小,精度越高。綜上所述,應(yīng)選B。,知識(shí)拓展在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中,選取合適的標(biāo)度,按比例作平行四邊形,求F1和F2的合力,而力F方向應(yīng)與橡皮條方向共線。,4.(2018江蘇單科,11,10分)某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)測(cè)量重力加速度g。細(xì)繩跨過(guò)固定在鐵架臺(tái)上的輕質(zhì)滑輪,兩端各懸掛一只質(zhì)量為M的重錘。實(shí)驗(yàn)操作如下: 用米尺量出重錘1底端距地面的高度H; 在重錘1上加上質(zhì)量為m的小鉤碼; 左手將重錘2壓在地面上,保持系統(tǒng)靜止。釋放重錘2,同時(shí)右手開(kāi)啟秒表,在重錘1

63、落地時(shí)停止計(jì)時(shí),記錄下落時(shí)間; 重復(fù)測(cè)量3次下落時(shí)間,取其平均值作為測(cè)量值t。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題:,(1)步驟可以減小對(duì)下落時(shí)間t測(cè)量的(選填“偶然”或“系統(tǒng)”)誤差。 (2)實(shí)驗(yàn)要求小鉤碼的質(zhì)量m要比重錘的質(zhì)量M小很多,主要是為了。 A.使H測(cè)得更準(zhǔn)確 B.使重錘1下落的時(shí)間長(zhǎng)一些 C.使系統(tǒng)的總質(zhì)量近似等于2M D.使細(xì)繩的拉力與小鉤碼的重力近似相等 (3)滑輪的摩擦阻力會(huì)引起實(shí)驗(yàn)誤差?，F(xiàn)提供一些橡皮泥用于減小該誤差,可以怎么做? (4)使用橡皮泥改進(jìn)實(shí)驗(yàn)后,重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量,并測(cè)出所用橡皮泥的質(zhì)量為m0。用實(shí)驗(yàn)中的測(cè)量量和已知量表示g,得g=。,答案(1)偶然(2)B (3)在重錘1上粘上

64、橡皮泥,調(diào)整橡皮泥質(zhì)量直至輕拉重錘1后松手,能觀察到其勻速下落。 (4),解析本題考查利用牛頓第二定律和勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律測(cè)重力加速度。 (2)m相對(duì)M越小,系統(tǒng)的加速度越小,重錘1下落的時(shí)間就越長(zhǎng),測(cè)量時(shí)間的相對(duì)誤差就越小,故選B。 (3)在重錘1上粘上橡皮泥,輕拉重錘1后松手,若能勻速運(yùn)動(dòng),就說(shuō)明平衡了摩擦阻力。 (4)系統(tǒng)勻加速下落的過(guò)程中有:H=at2 mg=(2M+m+m0)a 解得: g=。,疑難突破對(duì)于創(chuàng)新型的實(shí)驗(yàn),弄清實(shí)驗(yàn)原理,一切問(wèn)題就迎刃而解了。,5.(2018北京理綜,21,18分)用圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。 圖1 主

65、要實(shí)驗(yàn)步驟如下: a.安裝好實(shí)驗(yàn)器材,接通電源后,讓拖著紙帶的小車沿長(zhǎng)木板運(yùn)動(dòng),重復(fù)幾次。 b.選出一條點(diǎn)跡清晰的紙帶,找一個(gè)合適的點(diǎn)當(dāng)作計(jì)時(shí)起點(diǎn)O(t=0),然后每隔相同的時(shí)間間隔T選取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),如圖2中A、B、C、D、E、F所示。,圖2 c.通過(guò)測(cè)量、計(jì)算可以得到在打A、B、C、D、E點(diǎn)時(shí)小車的速度,分別記作v1、v2、v3、v4、v5 d.以速度v為縱軸、時(shí)間t為橫軸建立直角坐標(biāo)系,在坐標(biāo)紙上描點(diǎn),如圖3所示。 圖3,結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟,請(qǐng)你完成下列任務(wù): (1)在下列儀器和器材中,還需要使用的有和(填選項(xiàng)前的字母)。 A.電壓合適的50 Hz交流電源 B.電壓可調(diào)的直流電源

66、 C.刻度尺 D.秒表 E.天平(含砝碼) (2)在圖3中已標(biāo)出計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、D、E對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn),請(qǐng)?jiān)谠搱D中標(biāo)出計(jì)數(shù)點(diǎn)C對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn),并畫出v-t 圖像。 (3)觀察v-t圖像,可以判斷小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng),其依據(jù)是。v-t圖像斜率的物理意義是。 (4)描繪v-t圖像前,還不知道小車是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。用平均速度表示各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí) 速度,從理論上講,對(duì)t的要求是(選填“越小越好”或“與大小無(wú)關(guān)”);從實(shí)驗(yàn)的角度看,選取的x大小與速度測(cè)量的誤差(選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”)。,(5)早在16世紀(jì)末,伽利略就猜想落體運(yùn)動(dòng)的速度應(yīng)該是均勻變化的。當(dāng)時(shí)只能靠滴水計(jì)時(shí),為此他設(shè)計(jì)了如圖4所示的“斜面實(shí)驗(yàn)”,反復(fù)做了上百次,驗(yàn)證了他的猜想。請(qǐng)你結(jié)合勻變速直線運(yùn)動(dòng)的知識(shí),分析說(shuō)明如何利用伽利略“斜面實(shí)驗(yàn)”檢驗(yàn)小球的速度是隨時(shí)間均勻變化的。 圖4,答案(1)AC (2)如圖所示 (3)小車的速度隨時(shí)間均勻變化加速度 (4)越小越好有關(guān) (5)如果小球的初速度為0,其速度vt,那么它通過(guò)的位移xt2。因此,只要測(cè)量小球通過(guò)不同位移所用的時(shí)間,就可以檢驗(yàn)小球的速度是否隨時(shí)間均勻變化。