13盐城市二轮实验.docx

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13盐城市二轮实验

高三物理二轮复习专题十三

实验

（1）——力学实验

【考点分析】

1、高考对实验的考查从过去简单的背诵实验转向对实验的思想、方法和原理的理解、实验仪器使用的考查，从考查书本上某一具体实验转向培养学生的观察能力、实验能力、创新设计能力。

2、高考多次考查游标卡尺，螺旋测微器、秒表和弹簧秤等测量仪器的使用以及处理纸带的方法，这些是力学实验能力的基础。

【思路点拨】

明确实验目的，熟悉实验器材，掌握常规方法，理清实验思路，设计实验方法，分析误差来源。

【解题指导】

[例1]一游标卡尺的主尺最小分度为1mm，游标上有10个小等分间隔，现用此卡尺来测量工件的直径，如图所示。

该工件的直径为_____________mm。

[例2]某同学用电磁打点计时器做了一次较为精确的研究匀加速直线运动的实验，

所用电源频率为50Hz，取下一段纸带研究，如图，设0点为计数点的起始点，相邻两计数点间还有四个点，则第一个计数点与起始点间距S1为_______cm，物体加速度为_____m/s2物体经第四个计数点（没画出）的瞬时速度为______m/s。

[例3]某同学用图１所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律，图中PQ是斜槽，QR为水平槽。

实验时先使Ａ球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。

重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。

再把Ｂ球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让Ａ球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。

重复这种操作10次。

图１中O点是水平槽末端Ｒ在记录纸上的垂直投影点。

Ｂ球落点痕迹如图2所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的平面，米尺的零点与Ｏ点对齐。

（1）碰撞后B球的水平射程应取为______________ｃｍ。

（2）在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？

答：

_____（填选项号）。

（A）水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离

（B）A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离（C）测量A球或B球的直径

（D）测量A球和B球的质量（或两球质量之比）

（E）测量G点相对于水平槽面的高度

[例4]在“验证机械能守恒定律”的实验中：

①某同学用图所示装置进行实验，得到如图所示的纸带。

测出点A、C间的距离

为14.77cm，点C、E间的距离为16.33cm，已知当地重力加速度为9.8m/s2，重锤的质量为m=1.0kg，则重锤在下落过程中受到的平均阻力大小Fƒ=N．

②某同学上交的实验报告显示重锤的动能略大于重锤的势能，则出现这一问题的原因能是（填序号）

A．重锤的质量测量错误B．该同学自编了实验数据

C．交流电源的频率不等于50HzD．重锤下落时受到的阻力过大

[例5]某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验。

在小车A的前端和小车B的后端贴有粘扣,使它们碰撞后能结合在一起，在木板的右端固定打点计时器，小车A后连一长纸带，木板下垫有小木块，用来平衡摩擦力。

反复移动小木块位置，直到小车在木板上向下运动时可以保持匀速直线运动状态。

现使小车A、B，分别静止在木板的右端和中间，如图（a）所示，给小车A一个瞬时冲量，使小车A与静止的小车B相碰粘合成一体，并继续作匀速直线运动。

已知打点计时器电源频率为50Hz，若得到一条打点纸带且计数点之间的间距如图（b）所示，A点为运动起点，则应选___________段来计算小车A碰撞前的速度，应选__________段来计算两车碰撞后的速度。

若测得小车A的质量mA=0.4kg，小车B的质量mB=0.2kg，由以上数据可得到小车A．B碰撞前的总动量为__________kg·m／s；碰撞后的总动量为__________kg·m／s；得到的结论是________________________________________。

（计算结果保留三位有效数字）

【训练设计】

1、如图所示，在研究平抛运动时，小球A沿轨道滑下，离开轨道末端时（末端水平,此时A球和B球等高）撞开轻质接触式开关S，被电磁铁吸住的小球B同时自由下落。

改变整个装置的高度做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地。

该实验现象说明了A球在离开轨道后竖直方向的分运动是运动.若轨道末端和B球相距为l,距地面高度为H,释放A球的初始位置和轨道末端的高度差h必须小于.

2、某同学为了研究弹簧的弹性势能Ep跟弹簧的形变量x之间的关系,设计了这样一个实验：

在固定于地面的光滑的桌面上靠近桌边处,将弹簧的一端固定,用一只小球压缩弹簧,然后释放让小球弹出,小球弹出后刚好离开桌面做平抛运动.测出弹簧的压缩量x,再测出小球被弹出时的速度,算出对应的动能Ek（认为等于弹簧的弹性势能）,从而研究Ep和x间的函数关系.该实验中除上述器材外还需要的测量仪器有：

须测量的物理量有.

3、一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在该行星上，飞船上备有以下实验器材：

A.精确的秒表一只；B.已知质量为m的物体一个；C.弹簧秤一个；D.天平一台（附砝码）。

已知宇航员在绕行时以及着陆后各作了一次测量，依据测量数据，可求出该星球的半径R及星球的质量M。

（已知万有引力常量为G）

⑴两次测量所选用的器材分别是　　　、　　　　．

⑵两次测量的物理量分别是　　　　　、　　　　　。

⑶R＝　　　、M＝　　　　　。

4、某同学想在家里做用单摆测定重力加速度的实验，但没有合适的摆球，他找到了一块大小为3cm左右、外形不规则的大理石块代替小球。

他设计的实验步骤是：

A．将石块用一根不可伸长的细线系好,结点为M，将线的上端固定于O点；

B．用刻度尺测量OM间细线的长度L作为摆长；

C．将石块拉开一个大约α=30°的角度,然后由静止释放；

D．从摆球摆到最高点时开始计时，测出30次全振动的总时间t,，由T=t/30得出周期；

E．改变OM间细线的长度再做几次实验，记下相应的L和T；

F．求出多次实验中测得的L和T的平均值作为计算时使用的数据，代入公式求出重力加速度g；

⑴你认为该同学以上实验步骤中有错误的是步骤___________________（填序号）；

⑵该同学用OM的长作为摆长，这样做引起的系统误差将使重力加速度的测量值比真实值偏大还是偏小?

________。

5、某学生做完“研究平抛物体的运动”实验后，将实验中得出的两物理量Q和S数值填表如下，Q和S的单位相同但没有写出。

Q

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

S

0.00

0.05

0.20

0.45

0.80

1.25

（1）上表中Q表示的物理量是；S表示的物理量是。

（2）若上表中Q和S用的都是国际单位制中的单位，g取10m/s2，则平抛物体的水平速度为。

高三物理二轮复习专题十三

实验

（2）——电学实验

【考点分析】

1、历年高考都考查电学实验，且灵活多变，设计创新，依据考纲，又不拘泥于考纲，要求高。

2、物理仪器的使用方法和选择一直是考查的热点，并且往往隐含了设计思想、设计思路和技巧等。

【思路点拨】

伏安法是电学的一个重要的测量方法，要搞清楚安培表内接和外接法的条件，滑动变阻器的限流式接法和分压式接法，明确目的，掌握实验思想和方法，解决复杂问题。

【解题指导】

[例1]图示为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需的器材实物图,器材规格如下:

（1）待测电阻Rx（约100Ω）；；

（2）直流毫安表（量程0～10mA,内阻50Ω）；

（3）直流电压表（量程0～3V,内阻15kΩ）；

（4）直流电源（输出电压4V,内阻可不计）；

（5）滑动变阻器（阻值范围0～15Ω,允许最大电流1A）；

（6）电键一个,导线若干条.

根据器材的规格和实验要求,在本题的实物图上连线，并画出实验原理图。

[例2]要求测量由2节干电池串联而成的电池组的电动势ε和内阻r（约几欧），提供下列器材：

电压表V（量程3V，内阻1kΩ）、电压表V2（量程15V，内阻2kΩ）、电阻箱（0～9999Ω）、电键、导线若干。

某同学用量程为15V的电压表连接成如图所示的电路，实验步骤如下：

（l）合上电键S，将电阻箱R阻值调到R1＝10Ω，读得电压表的读数为U1

（2）将电阻箱R阻值调到R2＝20Ω,读得电压表的读数为U2,由方程组U1＝ε－U1r/R1、U2＝ε－U2r/R2解出ε、r.为了减少实验误差，上述实验在选择器材和实验步骤中，应做哪些改进？

[例3]要测量一块多用电表直流10mA档的内阻RA（约为40Ω），除此多用电表外，还有下列器材：

直流电源一个（电动势E约为1.5V，内阻可忽略不计），电阻一个（阻值R约为150Ω），电键一个，导线若干。

要求

（1）写出实验步骤；

（2）给出RA的表达式.

[例4]图1为某一热敏电阻R（电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感）的I-U关系曲线图。

⑴为了通过测量得到图1所示I-U关系的完整曲线，在图2和图3两个电路中应选择哪一个?

并简要说明理由。

（电源电动势为9V，内阻不计，滑动变阻器的阻值为0-100Ω）。

⑵在图4电路中，电源电压恒为9V，电流表读数为40mA。

由热敏电阻的I-U关系曲线可知，热敏电阻R两端的电压为多少伏?

电阻R1的阻值为多少欧?

⑶举出一个可以应用热敏电阻的例子

[例5]在测定电阻的实验中，若待测电阻Rx约为3Ω，其发热功率不超过0.75W，备有的部分器材有:

A.6V电池组；B.电流表（0～0.6A，内阻0.5Ω）；C.电流表（0～3A，内阻0.01Ω）；D.电压表（0～3V，内阻1kΩ）；E.电压表（0～15V，内阻5kΩ）；F.滑动变阻器（0～50Ω，额定电流1A）.要求:

①要尽量减小实验误差，②电压表读数从零开始变化.

①上述器材中应选用的是（用字母代替）.

②在实验中，有的同学连成右图所示电路，其中

a，b，c，…，k是表示接线柱的字母.请将图中接线

错误（用导线两端接线柱的字母表示）、引起的后果、

改正的方法（改接、撤消或增添），分别填写在下面相应的表格中.

接线错误

引起的后果

改正的方法

【训练设计】

1、次课外活动中有位老师拿出一只指示灯泡，上面标有"12V0.XW"（到底是零点几W已看不清）,现有以下器材:

3V电源一个、24V电源一个、电流表一只（量程为0~100mA）、电压表一只（量程为0~15V）,滑动变阻器一只（最大阻值为50Ω）为了测出该灯泡的额定功率，全班学生分别设计出如图中A、B、C、D所示的4种电路。

其中能准确测出该灯泡的额定功率的是图，测量步骤

，其余电路不能准确测量的原因分别是：

。

2、实验室中大量实验表明,通过某一金属氧化物制成的棒中的电流I遵循I=kU3的规律（其中U表示两端的电势差，式中k=0.02A/V3）。

现将该棒与一个定值电阻串联在一起后，接在一个内阻可忽略、电动势为6.0V的电源上。

（1）当串联的电阻器阻值R1=Ω时，电路中的电流为0.16A。

（2）当串联的电阻器阻值R2=Ω时，电阻R2上消耗电功率是棒上消耗的电功率的5倍。

（3）要使串联的电阻器上功率最大,此电阻器的阻值应为Ω。

3、在把电流表改装为电压表的实验中，提供的器材有①电流表（量程0—100μA，内阻几百欧）②标准伏特表（量程0—3V）③电阻箱（0—9999Ω）④电阻箱（0-9999