高考系列物理《物理实验》Word文档下载推荐.docx
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一类是在实验操作过程中所产生的，如O点位置变动，弹簧测力计与木板平面不平行，弹簧测力计的使用和读数不正确（读数时要注意弹簧测力计零刻度的位置）等；
另一类是在处理实验数据时所产生的，如力的方向的标注，力的图示（平行四边形作图）的不准确等，所以一定要注意有可能产生这偏差的原因，另外，用作图法来处理实验数据并得出结论时，规范的作图，至关重要，要养成平推三角板画平行线的作图习惯。
【强化练习3】
威海模拟）用平木板、细绳套、橡皮条、测力计等做“验证力的平行四边形法则”的实验，为了使实验能够顺利进行，且尽量减小误差，你认为下列说法或做法能够达到上述目的的是
A．使用测力计前应将测力计水平放置，然后检查并矫正零点
B．用测力计拉细绳套时，拉力应沿弹簧的轴线，且与水平木板平行
C．两细绳套必须等长
D．用测力计拉细绳套时，拉力应适当大些，但不能超过量程
E．同一次实验两次拉细绳套须使结点到达同一位置
【例4】
山东调研）某同学想用平板小车装置验证牛顿第二定律．他将左端带滑轮的长木板固定在水平桌面上，小车后面接好纸带，纸带穿过打点计时器．设小车质量为M，滑轮另一端悬挂的砝码质量为M他用mg作为小车在运动方向受到的合外力F，用纸带计算出对应的加速度
（1）他这样做实验的系统误差主要有哪两个因素引起?
这两种系统误差分别使小车在运动方向受到的合外力F的测量值比真实值偏大还是偏小?
怎样尽量减小这种系统误差?
（2）为了验证∝
，应该保持不变．该同学按照正确的操作步骤得到了5组和M的数据并填在了下表中．为了用图象法验证关系∝
，还需要做什么工作?
请你继继完成
（m/s）2
0.98
0.80
0.66
0.58
0.50
M（kg）
0.200
0.250
0.300
0.350
0.400
（3）在做上步实验时，砝码的质量大约是多少?
拓展探究
在研究加速度与质量的关系时，为什么要用
为横坐标，加速度为纵坐标，描绘
图象，而不是描绘
图象？
【强化练习4】
佛山模拟）实验室给同学们提供了如下实验器材：
滑轮小车、小木块、长木板、秒表、砝码、弹簧称、直尺，要求同学们用它们来粗略验证牛顿第二定律。
（1）实验中因涉及的物理量较多，彩采用控制变量的方法来完成该实验，即：
先保持__________不变，验证物体__________越小加速度越大；
再保持__________不变，验证物体越大，加速度越大。
（2）某同学的做法是：
将长木板的一端放在小木块上构成一斜面，用小木块改变斜面的倾角，保持滑轮小车的质量不变，让小车沿不同倾角的斜面由顶端无初速释放，用秒表记录小车滑到斜面底端的时间，实验装置如图10－1－5所示，试回答下列问题：
①改变斜面倾角的目的是：
．
②用秒表记录小车下滑相同距离（从斜面顶端到底端）所花的时间，而不是记录下滑相同时间所对应的下滑距离，这做的好处是：
（3）如果要较准确地验证牛顿第二定律，则需利用打点计时器来记录滑轮小车的运动情况．某同学得到一条用打点计时器打下的纸带，并在其上取了O、A、B、C、D、E、F共7个记数点（图10－1－6中每相邻两个记数点间还有4个打点计时器打下的点未画出），打点计时器接的是50Hz的低压交流电源．他将一把毫米刻度尺放在纸上，其零刻度和记数点O对齐．
①下表是某同学从刻度尺上直接读取数据的记录表，请你帮他完成．
线段
OA
OB
OC
OD
OE
OF
数据（cm）
…
②由以上数据可计算出打点计时器在打A、B、C、D、E各点时物体的瞬时速度，其中打E点时的速度vE是m/s，（取三位有效数字）
③如某同学已求得A、B、C、D四点的瞬时速度分别为0.076m／s、
0.119m／s、0.162m／s、0.204m／s．试根据以上数据和你求得的E
点速度在10—1—7所给的坐标中，作出v－t图象．要求标明坐标及
其单位，坐标的标度值（即以多少小格为一个单位）大小要取得合适，
使作图和读数方便，并尽量充分利用坐标纸．从图象中求得物体的加
速度=m／s2（取两位有效数字）．
【例5】
江苏·
11）某同学利用如图10－1—8所示的实验装置验证机械能守恒定律，弧形轨道末端水平，离地面的高度为H，将钢球从轨道的不同高度h处静止释放，钢球的落点距轨道末端的水平距离为．
（1）若轨道完全光滑，2与h的理论关系应满足2＝（用H、h表示）．
H（10-1m）
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
x2（10-1m2）
2.62
3.89
5.20
6.53
7.78
（2）该同学经实验测量得到一组数据，如下表所示：
请在图10－1－9给
出的坐标纸上作出
x2-h关系图。
（3）对比实验结果与理论计算得到的
关系图线（图中已画出），自同一高度静止释放的钢球，水平抛出的速率_____________（填“小于”或“大于”）理论值。
（4）从
关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著，你认为造成上述偏差的可能原因是_________________
【强化练习5】
南京模拟）某研究性学习小组用如图10－1—10（a）所示装置验证机械能守恒定律．让一个摆球由静止开始从A位置摆到B位置，若不考虑空气阻力，小球的机械能应该守恒，即
。
直接测量摆球到达B点的速度比较困难．现让小球在B点处脱离悬线做平抛运动，利用平抛的特性来间接地测出。
如图（a）中，悬点正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出作平抛运动．在地面上放上白纸，上面覆盖着复写纸，当小球落在复写纸上时，会在下面白纸上留下痕迹．用重锤线确定出A、B点的投影点N、M重复实验10次（小球每一次都从同一点由静止释放），球的落点痕迹如图（b）所示，图中米尺水平放置，零刻度线与M点对齐．用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2，算出A、B两点的竖直距离，再量出M、C之间的距离，即可验证机械能守恒定律．已知重力加速度为，小球的质量为m．
（1）根据图（b）可以确定小球平抛时的水平射程cm.
（2）用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度
=_______________
（3）用测出的物理量表示出小球从A到B过程中，重力势能的减少量
_______,动量的增加量，
_________
题型3探究性实验
【例6】
广东·
16）某实验小组采用图10－1－11所示的装置探究“动能定理”，图中小车中可放置砝码．实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点计时器工作频率为50Hz．
（1）实验的部分步骤如下：
①在小车中放入砝码，把纸带穿过打点计时器，
连在小车后端，用细线连接小车和钩码。
②将小车停在打点计时器附近，_______，______，
小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一列点，____________；
③改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复②的操作。
（2）图10－1－12是钩码质量为0.03kg，砝码质量为0.02kg时得到一条纸带，在纸带上选择起始点O及A、B、C、D和E五个计数点，可获得计数点到O的距离x及时应时刻小车的瞬时速度v，请将C点的测量结果在表I中的相应位置。
（3）在小车的运动过程中，对于钩码、砝码和小车组成的系统，_______做正功，____________做负功。
（4）实验小组根据实验数据绘出了图10－1－13中的图线（其中
），根据图线可获得的结论是__________。
要验证“动能定理”，还需测量的物理量是摩擦力和________________
表1纸带的测量结果
测量点
x/cm
v/（m·
s-1）
O
0.00
0.35
A
1.51
0.40
B
3.20
0.45
C
D
7.15
0.54
E
9.41
0.60
【强化练习6】
连云港、徐州、淮安、宿迁四市联考）科学探究活动通常包括以下几个环节：
①提出问题，②猜想与假设，③制定计划与设计实验．④进行实验与收集证据，⑤分析与论证，⑥评估，⑦交流与合作等．一位同学在学习了滑动摩擦力之后，认为滑动摩擦力的大小可能与两物体接触面积的大小有关，于是他通过实验探究这个问题．
（1）这位同学认为，滑动摩擦力的大小与两物体的接触面积的大小成正比，这属于上述科学探究的——环节（填序号）．
（2）为完成本实验，需要自己选用器材。
其中他选用的木块应是下列选项中的
A．各面粗糙程度相同的正方体
B．各面粗糙程度不同的正方体
C．各面粗糙程度相同，长、宽、高不同的长方体
D．各面粗糙程度不同，长、宽、高不同的长方体
（3）在本实验中，该同学设计了两种实验方案：
方案一：
木板水平固定，通过弹簧秤水平拉动木块，如图10一1—14甲所示．
方案二：
木块与弹簧秤相连，弹簧秤水平固定，通过细绳水平拉动木板,如图乙所示．
①上述两种方案中，你认为更合理、更易于操作的是__________
（填“方案一”或“方案二”）
②该实验应该记录的数据有_____
_____________________________
③如何根据数据分析并判断原来的猜想？
____________________________________
备考能力提升
1．（2008．宁夏·
22Ⅱ）物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数．实验装置如图10一1—15所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；
木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接．打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz．开始实验时，在托盘中放人适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点．
（1）图10－1－16给出的实验中获取的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图所示，根据图中数据计算的加速度＝__________（保留三位有效数字）
（2）回答下列两个问题：
①为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有___________（填入所选物理量前的字母）
A．木板的长度
B．木板的质量
C．滑板的质量
D．托盘和砝码的总质量
E．滑块运动和时间
②测定①中所选定的物理量时需要的实验器材是______________
（3）滑块与木板间的动摩擦因数＝____________（用被测物理量的字母表示，重力加速度为）。
与真实值相比，测量的动摩擦因数_________（填“增大”或“偏小”）。
写出支持你的看法的一个论据：
_____________________________________
2．（2008·
南通、扬州、泰州模拟）
（1）如图10一1—17图所示，甲图中游标卡尺的读数为mm。
乙图中螺旋测微器的读数为mm．
（2）在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，图10—1—18甲为实验装置示意图，小车放在光滑水平轨道上，一端挂有钩码的细线跨过定滑轮与小车相连（图中未画出），打点计时器接频率为50Hz的交流电，接通电源，让小车由静止开始运动．实验中得到了一条纸带，纸带上每5个点取一个计数点，经测量第6个和第7个计数点间的距离为7.29cm，第7个和第8个计数点间的距离为8.31cm，
则打第7个计数点时小车的瞬时速度
=m／s．
实验中用同样方法测出其它各点的瞬时速度，描点作出其v-t图象（如图乙所示），根据图象算得小车0～1.0s时间内加速度大小=m／s2；
在图线右部分发生明显弯曲，你认为产生这一现象的原因是
3．（2008·
南京模拟）某同学在实验室用如图10一1—19所示的装置来研究牛顿第二定律和有关做功的问题．
（1）为了尽可能减少摩擦力的影响，计时器最好选用
（填“电磁式打点计时器”或“电火花式计时器”），同时需要将长木板的右端垫高，直到在没有沙桶拖动下，小车拖动纸带穿过计时器时能．
（2）在条件下，可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力，在控制不变的情况下，可以探究加速度与合力的关系．
（3）在此试验中，此同学先接通计时器的电源,再放开纸带,如图10-1-20是在m=100g，M=1kg情况下打出的一条纸带，0为起点，A、B、C为过程中的三个相邻的计数点，相邻的计数点之间有四个点没有标出，有关数据如图10--1--20所示，则小车的加速度为m／s2，打B点时小车的动能Ek=J，从开始运动到打出B点时，绳的拉力对小车做功W=J．（保留2位有效数字，g＝9.8m／s2）
（4）在第（3）中绳的拉力对小车做功Ⅳ和小车获得的动能Ek不相等，请你举出导致不等的可能原因
4．（2008·
盐城模拟）某兴趣小组在做“探究做功和物体速度变化关系”的实验前，提出了以下几种猜想：
①W∝，②W∝2，③W∝
他们的实验装置如图10－1—21甲所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器（用来测量物体每次通过Q点的速度）．在刚开始实验时，有位同学提出，不需要测出物体质量，只要测出物体初始位置到速度传感器的距离和读出速度传感器的读数就行了，大家经过讨论采纳了该同学的建议．
（1）请你简要说明为什么不需要测出物体的质量?
（2）让小球分别从不同高度无初速释放，测出物体初始位置到速度传感器的距离L1、L2、L3、L4……，读出小球每次通过Q点的速度
、
……，并绘制了如图乙所示的L-v图象．若为了更直观地看出L和v的变化关系，他们下一步应怎么做?
（3）在此实验中，木板与物体间摩擦力的大小会不会影响探究出的结果，为什么？
5．某探究学习小组的同学欲以图10－1－22装置中的滑块为对象验证“动能定理”，它们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙。
当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放木桶，滑块处于静止状态，若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：
（1）你认为还需要的实验器材有
___________________________________
（2）实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是，实验时首先要做的步骤是
（3）在
（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m．让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小
（
），则对滑块，本实验最终要验证的数学表达式为_________________________________________________（用题中的字母表示）
（4）如果实验时所用滑块质量为M，沙及沙桶总质量为m，让沙桶带动滑块在水平气垫导轨上加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小
（
）．要探究滑块与沙及沙桶组成的系统机械能是否守恒，则最终需验证的数学表达式为
（用题中的字母表示）．
6．（2008·
聊城模拟）在利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中
（1）某同学在实验中得到的纸带如图10一1—23所示，其中A、B、C、D是打下的相邻的四个点，它们到运动起始点O的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm．已知当地的重力加速度g=9.80m／s2，打点计时器所用电源频率为50Hz，重锤质量为1.00kg请根据以上数据计算重物由O点运动到C点的过程中，重力势能的减少量为J，动能的增加量为J．（取三位有效数字）
（2）甲、乙、丙三位同学分别得到A、B、C三条纸带，它们前两个点间的距离分别是1.0mm、1.9mm、4.00mm．那么一定存在操作错误的同学是，错误原因是
（3）某同学上交的实验报告显示重锤增加的动能略大于重锤减少的势能，则出现这一问题的原因可能是（填字母代号）．
A．重锤的质量测量错误
B．交流电源的频率不等于50Hz
C．重锤下落时受到的阻力过大
D．处理数据时，g取为10m／s2
第2课时电学实验
题型1基本仪器的使用和读数
电学实验中考查的基本仪器有：
电火花计时器或电磁打点计时器、电流表、电压表、多用电表、示波器、滑动变阻器、电阻箱、传感器等．
宁夏·
22I）图10―2―1为一正在测量中的多用电表表盘．
（1）如果是用×
10Ω挡测量电阻，则读数为Ω．
（2）如果是用直流10mA挡测量电流，则读数为mA
（3）如果是用直流5V挡测量电压，则读数为V．
万用表表盘由刻度线、指针和机械调零钉组成，在高中阶段主要用来测量交、直流电压；
交直流电流和电阻，使用万用表测电阻时，要注意以下几个问题：
（1）使用前首先要对电表进行机械调零，再对电表进行欧姆调零。
（2）选择合适的倍率，指指针指示在中间位置附近，最好不使用刻度左边三分之一的部分，这部分刻度密集，读数误差较大。
（3）不能带电测量
（4）被测电阻不能有并联支路
（5）由于多用电表的欧姆挡表盘刻度不均匀，难于估读，测量结果只需取两位有效数字即可。
在对电流表或电压表进行读数时，要注意选择电流表、电压表的不同量程时，其最小刻度不同，其读数规则也相应不同。
①最小分度是“1”的仪器，测量误差出现在下一位，下一拉按十分之一估读。
②最小分度是“2”或“5”的仪器，测量误差出现在同一位上，估读时同一位上估读，同一位分别按二分之一或五分之一估读，不是半小格的舍去，超过半小格的按一个格估读。
南通模拟）图10－2－2中电流表和电压表的读数是：
________、___________。
题型2测定性实验
山东调研）某同学在实验室测汽车电热器Rx的电功率，此电热器额定电压为12V（车用蓄电池输出高直流电压），该同学用学生电源代替蓄电池，输出电压为16V，导线、开关等已经备齐，供选择的器材还有：
A．电流表（0～3A，0.1Ω）
B．电流表（0～0.6A，10Ω）
C．电压表（0～3V，1kΩ）
D．电压表（0～15V，30kΩ）
E．滑动变阻器（0~10Ω，0.5A）
F．滑动变阻器（0~10Ω，2A）
该同学测量的数据记录如下
U/V
2.2
3.0
5.0
8.0
10.0
12.0
I/A
0.15
0.20
0.30
（1）合理选择使用的器材：
电流表选，电压表选，滑动变阻器选．（填序号）
（2）画出合理的测量电路图．
（3）在图10－2－3中的坐标纸上作出U－I图象。
（4）电热器的额定功率为__________W
电学实验器材主要是电表、滑动变阻器、电源等器材，选择实验器材一般要考虑四个方面因素：
1．安全因素：
通过电源、电阻和电表的电流不能超过其允许的最大电流；
2．误差因素：
选用电表量程应考虑尽可能减小测量值的相对误差，电压表、电流表在使用时尽可有使指针接近满量程，其指针应偏转到满刻度的1/3以上；
使用欧姆表时宜选用指针尽可能在中间刻度附近的倍率挡位。
3．便于操作，选用滑动变阻器时应考虑对外供电电压的变化范围要既能满足实验要求，又便于调节，在实验过程中，应使其大部分电阻线都用到。
4．实验要求，除以上三个因素外，还应注意实验实际，如电压是否能从零开始起调，所给电源与用电器是否匹配等。
西安模拟）一只小灯泡，标有“3V，0.6W”字样，现用图10－2－4给出的器材测量该小灯泡正常发光时的电阻R1.（滑动变阻器最大阻值为10Ω，电源电动势为12V，电阻为1Ω；
电流表内阻为1Ω，电压表的内阻为10kΩ）。
（1）在设计电路的过程中，为了尽量减小实验误差，电流表应采用__________（选填“内接”或“外接”）法，滑动变阻器的连接方式应采用_____________（选填“分压式”或“限流式”）。
（2）将你所设计的实验电路图（尽量减小实验误差）画在下面的虚线框中。
（3）用笔画线当导线，根据设计的电路图将实物图连成完整的电路（图中有三根导线已经接好）。
开始时，滑动变阻器的滑动触头应该移到最___________端）（选填“
左”或“右”）
（4）若小灯泡发光暗时的电阻为R2，你根据所学的知识可判断出R1与R2的大小关系为：
R1_______R2（选填“大于”、“等于”或“小于”）
【例3】在一次研究性学习活动比赛中，李明同学利用如图10－2－5所示的电路，精确测出电池的电动势E和内阻
图中A是电流表，其内阻很小，V为电压表，其内阻很大，R是一个限流电阻，阻值未知，3个开关S1、S2、S3都处于断开状态。
（1）写出测量电池的电动势和内阻的实验步骤，用适当的符合表示该步骤中应测的物理量。
（2）用所测得的物理量表示电池电动势的表达式为E＝_____________；
电阻的表达式为
＝_________________
仔细审题研究电路
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