上海市物理高考的21个实验上海市物理高考的21个实验汇编part1(2-4)-上传.doc
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实验目录
一、实验的分类：
1、测量性实验：
如：
测重力加速度2、测加速度3、测量，r4、练习使用多用表，
2、验证性实验：
1、共点力的合成2、验证机械能守恒3、验证牛顿第二定律4、验证玻意耳定律。
3、研究性实验：
1、研究平抛运动2、研究有固定转动轴物体的平衡3、研究电磁感应现象。
4、设计性实验:
二、实验名称：
实验一用DIS测定位移和速度
实验二用DIS测定加速度
实验三描绘平抛运动的轨迹
实验四研究共点力的合成
实验五固定转动轴
实验六用DIS研究加速度与力、加速度与质量的关系
实验七用单摆测定重力加速度
实验八观察水波的干涉现象
实验九用DIS研究机械能守恒定律
实验十用DIS研究温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系
实验十一用单分子油膜估测分子的大小
实验十二用DIS描绘电场的等势线
实验十三练习用多用表测电阻、电流和电压
实验十四设计、组装简单的模块式电路
实验十五用DIS测电源的电动势和内阻
实验十六用DIS研究通电螺线管的磁感应强度
实验十七测定在一定电压下工作的直流电动的效率
实验十六研究感应电流产生的条件
实验十九研究磁通量变化时感应电流的方向
实验二十用DIS研究回路中的感应电动势的大小与此通量变化快慢的关系
实验二十一观察光的干涉和衍射现象
实验二用DIS测定加速度
学生实验：
[实验目的]测定沿轨道下滑物体的加速度
[实验器材]小车、轨道DIS（位移传感器、数据采集器、计算机等）。
[实验结论]记录数据、处理实验数据、得出结论.
DIS实验
[实验过程]
1根据实验目的、器材,设计实验方案,并写出实验步骤。
2安装位移传感器和轨道等实验装置，使轨道倾角固定妥当，能多次重复实验。
3获得v-t图后进行数据处理的参考建议：
（1）由图1-43可知，小车在轨道上下滑的这段运动的v-t图是一段倾斜直线，反映了速度随时间均匀变化的规律。
（2）移动光标键，在图上取相距较远的两点A（，）与B（，），求出它们所在的直线的斜率，即可求的加速度，即
多次测量得出a的平均值，从而得出结论。
（3）当斜面倾角为_______时，小车下滑的加速度平均值m/
从实验分析数据可知，挡光片的宽度逐渐减小时，测的的速度值越来越趋近于小车经过挡光片的位置时的瞬时速度。
二、DIS实验粗糙斜面上下滑物体的加速度
1.右图是测定小车刹车时加速度的实验装置。
（1）信号发射部分和信号接受部分组成传感器。
A应是信号部分。
（2）这组传感器所测量的物理量是。
（3）右图是实验测得的图像，根据图像中数据可求出小车的加速度的大小a=m/s
2.图为研究粗糙斜面上下滑物体的加速度实验时,在计算机屏上显示的s-t图。
图像的x轴为“时间t”，y轴为“位移s”。
实验时，要用鼠标左键“选择有效区段”，请用“阴影”线表示出研究匀速直线运动的“有效区段”。
点击“有效区段”，可得到物体的v-t图，若v-t图像为一直线，说明速度与时间为关系。
3.图中是DIS实验得出的从斜面下滑一辆小车的v-t图像，由图可知，小车在AB段时间内可看作运动，小车开始运动的时刻是，小车在AB段的加速度是m/s,小车在AB段的位移是m.
答案：
二．1
（1）运动发射
（2）位移（3）1.352.图略线性3匀加速直线0.32.140.131
点击
光电门传感器
光电门传感器为门式结构，如图1-39所示。
A管发射红外线，B管接受红外线。
A、B之间无挡光物体时，电路断开；有物体挡光时，电路接通。
计算机根据挡光物体的宽度和挡光时间，自动算出物体的运动速度。
打点计时器
小车
纸带
接电源
1、07北京⑵某同学用右图所示的实验装置研究小车在斜
面上的运动。
实验步骤如下：
a．安装好实验器材。
b．接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几次。
选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如下图中0、1、2……6点所示。
c．测量1、2、3……6计数点到0计数点的距离，分别记作：
S1、S2、S3……S6。
d．通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀速直线运动。
e．分别计算出S1、S2、S3……S6与对应时间的比值。
f．以为纵坐标、t为横坐标，标出与对应时间t的坐标点，划出—t图线。
0
1cm
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
0
1
2
3
4
5
6
S1
S2
S3
S4
S5
S6
结合上述实验步骤，请你完成下列任务：
①实验中，除打点及时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有和。
（填选项代号）
A．电压合适的50Hz交流电源B．电压可调的直流电源
C．刻度尺D．秒表E．天平F．重锤
②将最小刻度为1mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐，0、1、2、5计数点所在位置如图所示，则S2＝cm，S5＝cm。
0
1cm
2
3
13
0
1
2
5
5
70
15
20
25
20
10
30
40
50
60
10
80
0
/cm·s－1
③该同学在右图中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标，请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点，并画出—t图。
④根据—t图线判断，在打0计数点时，
小车的速度v0＝m/s；它在斜
面上运动的加速度a＝m/s2。
⑵①A，C②（2.97~2.99），（13.19~13.21）
③如图④（0.16~0.20），（4.50~5.10）
点评：
实验的设计思路仍是用留迹法得到数据后再研究。
但依据的原理则是有a=创新为＝v0+at；数据处理由平均法更换为图象法，
A
P
29．（10分）某校实验小组设计了如下实验来精确测定小车的瞬时速度。
如图所示，在倾斜导轨的A处放置一光电门，并使其与计算机连接。
让载有轻质挡光片（宽度为Ds）的小车从P点静止下滑，A处的光电门会记录下挡光片经过A点所经历的时间Dt。
改用不同宽度的挡光片重复上述实验，（在原挡光片基础上贴上宽度不同黑纸片制得）
次数
挡光片挡光时间Δt（s）
速度（m/s）
1
0.063
0.542
2
0.073
0.545
3
0.083
0.548
4
0.092
0.551
5
0.102
0.554
6
0.108
0.556
然后用公式＝计算出不同宽度的挡光片从A点开始在各自挡光时间Dt内的。
该小组实验数据如右表
在以上实验的基础上，请继续完成下列实验任务：
（1）根据实验数据在－Dt图上作出该实验图线。
（2）结合实验原理，推导出－Dt图线所满足的函数式。
（3）根据－Dt图线所满足的函数式，求出挡光片最前端经过A点时的瞬时速度vA。
（4）（多选题）为了提高实验精确度，实验操作中必须做到的是（）
（A）更换挡光片时应使其前沿始终处于小车上的同一位置
（B）每次都应从轨道上同一位置由静止释放小车
（C）实验开始前必须调整轨道倾角，平衡摩擦力
（D）更换的挡光片宽度不能过宽，宽度越窄，Dt越小，求出的vA越精确
（2）设每次档光片开始挡光瞬间的速度为v1，挡光结束的瞬间速度为v2，因为v2＝v1＋aDt，＝＝v1＋Dt，
（3）由图线的斜率、坐标推得Dt＝0时截距得vA＝0.521±0.002m/s，
（4）AB
28．（6分）如图甲所示是运用DIS实验的位移传感器测定小车运动规律的实验装置图。
（1）固定在小车上的发射器不断地向接收器发出短暂的超声波脉冲和红外线脉冲，从而测量物体运动的一些物理量。
超声波是一种__________（选填“机械波”或“电磁波”）。
v/m·s-1
t/s
0
1.2
0.6
1.8
2.4
0.4
0.8
1.2
1.6
2.0
左
右
图甲 图乙
（2）图乙是通过传感器、数据采集器，再经过计算机所绘制的小车运动的速度—时间图像。
由该图像可以求出小车加速度的大小为a=________m/s2；小车的运动方向是________（选填“向左”或“向右”）运动。
28．
（1）机械波；
（2）1.2m/s2；向右。
重物
轨道
小车
27．某实验小组设计了如图甲所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算计可得到油罐块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。
他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图乙所示。
由图像可得滑块和位移传感器发射部分的总质量为m＝__________kg，滑块和轨道间的动摩擦因数m＝__________。
27．0.5，0.2，
实验三描绘平抛运动的轨迹
【实验目的】研究物体作平抛运动的实际轨迹，并检验平抛运动的水平分运动是不是匀速直线运动。
【实验步骤】实验装置如图1-17所示，用图钉把白纸钉在竖直的木板上，在木板的左上角固定一个斜槽，并使斜槽末端处于水平位置。
以斜槽末端O点为原点，在白纸上作出水平方向和竖直方向的坐标轴OX、OY。
木板上的长木条可上下移动。
用长木条固定好纸条，并放上复写纸。
将长木条水平放置在木板的偏上部位，并在斜槽末端的下方。
让小球从一定高度沿斜槽滑下，并使小球落在长木条上某一位置，移去复写纸，找出小球与长木条接触的位置，用笔通过该点作X轴和Y轴的垂线与木板上白纸相交，在白纸上记下小球通过该处时的位置，也就是小球平抛轨迹上的一点。
改变长木条水平放置在木板的位置，用同样的方法，我们可以找出小球平抛轨迹的一系列点。
但实验时要注意使小球每次从斜槽上开始下滑的初始位置相同。
取下白纸，用平滑曲线把小球在斜槽上同一位置落下所记下的点连接起来，就可得到小球做平抛运动的实际轨迹。
根据平抛运动的竖直分运动是自由落体运动的规律，在轨迹图的竖直图上按1:
3:
5:
···的比例作出时间间隔相等的一系列点B1,B2,B3,···,并在轨迹上作出垂直分位移是OB1,OB2,OB3,···的点1,2,3，···，再由点1,2,3，···向水平轴OX作垂线，与OX轴分别交与A1,A2,A3,···,通过刻度尺测量OA1,A1A2,A2A3,···,是否相等，可以证实平抛物体运动的水平分运动是不是匀速直线运动。
改变小球在斜槽上
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