高考物理最新教案届高考物理二轮复习资料B 精品.docx

1、高考物理最新教案届高考物理二轮复习资料B 精品2009届高考物理二轮精品复习资料B专题五 物理实验自然科学是实验性科学，物理实验是物理学的重要组成部分理科综合对实验能力提出了明确的要求，即是“设计和完成实验的能力”，它包含两个方面：1独立完成实验的能力包括：（1）理解实验原理、实验目的及要求；（2）掌握实验方法步骤；（3）会控制实验条件和使用实验仪器，会处理实验安全问题；（4）会观察、解释实验现象，会分析、处理实验数据；（5）会分析和评价实验结果，并得出合理的实验结论2设计实验的能力能根据要求灵活运用已学过的物理理论、实验方法和仪器，设计简单的实验方案并处理相关的实验问题 一、基本仪器的使用方

2、法归纳1要求会正确使用的仪器 刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、打点计时器、弹簧秤、温度表、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱、示波器 2在力学和电学实验中，常需要利用测量工具直接测量基本物理量基本物理量测量仪器力学长度刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器时间秒表（停表）、打点计时器质量天平电学电阻（粗测）欧姆表、电阻箱电流电流表电压电压表3读数方法： 用各种测量仪器测量有关物理量，读数时首先要弄清测量仪器的精度以螺旋测微器为例：精度为mm=0.01mm，其读数方法是：读数=固定刻度数(含半毫米刻度)可动刻度数（含估读刻度数）精度 典例分析【例1】 请将下列各种测量仪器的读数填在题中

3、的横线上 示数_cm 示数_cm示数_s 示数_s电阻箱连入电路中的电阻为_此时待测电阻为_用015V档，此电压表示数为_V用00.6A档，此电流表示数为_A【特别提示】 一般来说，除游标卡尺、秒表、电阻箱外，其他测量仪器的读数都需要估读，即读到精度的下一位 二、独立完成实验方法归纳1常见间接测量的物理量及其测量方法 有些物理量不能由测量仪器直接测量，这时，可利用待测量和可直接测量的基本物理量之间的关系，将待测物理量的测量转化为基本物理量的测量待测物理量基本测量方法力学速度利用纸带，；利用平抛， 加速度利用纸带，逐差法；利用单摆力根据F=ma转化为测量m、a功根据转化为测量m、S、v电学电阻（

4、精确测量）根据转化为测量U、I（伏安法）；电阻箱（半偏、替代）电功率根据P=IU转化为测量U、I电源电动势根据EUIr转化为测量U、I2处理实验数据的常用方法 为了减小由于实验数据而引起的偶然误差，常需要采用以下方法进行处理 （1）多次测量求平均值；（2）图象法 3实验误差的分析 中学物理中只要求初步了解系统误差和偶然误差、绝对误差和相对误差的概念；能定性分析某些实验中产生误差的主要原因；知道用平均值法、图象法减小偶然误差；但不要求计算误差 （1）系统误差和偶然误差：测量值总是有规律的朝着某一方向偏离真值（总是偏大或总是偏小）的误差，称为系统误差系统误差的主要来源是仪器本身不够精确，或实验原理

5、、方法不够完善由于偶然因素的影响，造成测量值的无规则起伏称为偶然误差偶然误差是由于各种偶然因素对实验者、测量仪器，被测物理量的影响而产生的，多次测量偏大和偏小的机会相同，因此，多次测量求平均值可减小偶然误差 （2）绝对误差和相对误差：设某物理量的真值为A0，测量值为A，则绝对误差，相对误差为真值A0常以公认值、理论值或多次测量的平均值代替典型分析【例1】 一打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计器的纸带从斜面上滑下，如图5-1甲所示，图51乙是打出的纸带的一段 图51（1）已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，利用图乙给出的数据可求出小车下滑的加速度a=_（2）为了求出小车在下滑

6、过程中所受的阻力，还需要测量的物理量有_，用测得的量及加速度a表示阻力的计算式为f =_ 【例2】 一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心且垂直于盘面的水平轴转动用下面的方法测量它匀速转动时的角速度实验器材：电磁打点计时器，米尺，纸带，复写纸 实验步骤： （1）如图53所示，将电磁打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后，固定在待测圆盘的侧面上，使圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上 （2）启动控制装置使圆盘转动，同时接通电源，打点计时器开始打点（3）经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量由已知量和测得量表示角速度的表达式为=_，式中各量的意义是_某次实验测得圆盘半径

7、r =5.50102m，得到的纸带的一段如图54所示，求得角速度为_单位：cm图54【例3】 小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据（I和U分别表示小灯泡上的电流和电压）： I/(A)0.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50U(V)0.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00（1）在左下框中画出实验电路图可用的器材有：电压表、电流表、滑线变阻器（变化范围010）、电源、小灯泡、电键、导线若于 （2）在图55中画出小灯泡的UI曲线图55（3）若将该小灯泡接在电动势是1.5V，内阻是2

8、.0的电池两端，小灯泡的实际功率是多少?（简要写出求解过程，若需作图，可直接画在图中）三、实验设计专题精讲实验设计应把重点放在力学和电学实验上，力学以打点计时器为中心展开，电学以电阻测量为中心展开 1进行实验设计的总体原则 （1）精确性：在实验误差允许的范围内，应尽可能选择误差较小的方案 （2）安全性：实验方案的实施要安全可靠，不会对器材造成损害，且成功率高 （3）可操作性：实验应便于操作和读数，便于进行数据处理 2实验设计的基本思路 实验设计的关键在于实验原理的设计，它是进行实验的依据和起点，它决定了应选用（或还需）哪些实验器材，应测量哪些物理量，如何编排实验步骤而实验原理的设计又往往依赖于

9、所提供的实验器材（条件）和实验要求，它们相辅相成，互为条件 以测量电表的内阻为例：纵向：伏安法及变式1电流表、电压表各一只，可以测量它们的内阻2两只同种电表，若知道一只的内阻，就可以测另一只的内阻3两只同种电表内阻都未知，则需要一只电阻箱才能测定电表的内阻横向：除伏安法外，还常用替代法、半偏法和闭合电路欧姆定律（计算法）1替代法2半偏法3闭合电路欧姆定律（计算法）3电学实验的器材选择和电路设计 （1）电路结构 完整的实验电路包括三个部分：测量电路，控制电路（变阻器、开关），电源（2）思路 （3）方法 电表选择：为了减小电表读数引起的偶然误差，选择电表时应先估算待测电流或电压的最大值，同时要考虑

10、电表间、电表与电源间的配置是否合理，测量时各电表的最大偏转量都应接近量程 分压、限流电路选择 在下列情况下应选择分压电路 1实验要求待测电阻两端电压从零开始连续变化。 2限流不能保证安全，即限流电路中的最小电流超过电表量程或用电器的额定电流常见于变阻器全电阻远小于测量部分电阻的情况 3限流能保证安全，但变阻器调节过程中，电表读数变化不明显，不满足实验测量多组数据的要求常见于变阻器全电阻远小于测量部分电阻的情况 在限流、分压两种电路都满足实验要求时，由于限流电路结构简单，损耗的电功率小，应优先选用 滑动变阻器的粗调和微调 在限流电路中，对测量电路而言，全电阻较大的变阻器起粗调作用，全电阻较小的变

11、阻器起微调作用；在分压电路中，变阻器的粗、微调作用正好与限流电路相反 典型分析【例4】 如图58所示，水平桌面上固定着斜面体A，有小铁块B斜面体的斜面是曲面，由其截面图可以看出曲线下端的切线是水平的现提供的实验测量工具有：天平、直尺 其它的实验器材可根据实验需要自选现要设计一个实验，测出小铁块B自斜面顶端由静止下滑到底端的过程中，小铁块B克服摩擦力做的功请回答下列问题： （1）除题中供给的器材处，还需要选用的器材是： _（2）简要说明实验中需要测量的物理量(要求在图上标明)：_（3）写出实验结果的表达式（重力加速度g已知）：_【例5】 用伏安法测量一个定值电阻的阻值，备用器材如下 ： 待测电阻

12、Rx （阻值约为25k）电流表A1：（量程100A，内阻2k）电流表A2：（量程500A，内阻300）电压表V1：（量程10V，内阻100k）电流表V2：（量程50V，内阻500k）电源E：（电动势15V，允许最大电流1A）滑动变阻器R：（最大阻值1k）电键S，导线若干 为了尽量减小实验误差，要求测多组数据 （1）电流表应选_，电压表应选_ （2）画出实验电路图 【变式】 用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值（9001000）： 电源E，具有一定内阻，电动势约为9.0V；电压表V1，量程为1.5V，内阻r1=750； 电压表V2，量程为5V，内阻r2=2500； 滑线变阻器R，最大阻值约为100

13、；单刀单掷开关S，导线若干（1）测量中要求电压表的读数不小于其量程的，试画出测量电阻Rx的一种实验电路原理图(原理图中的元件要用题图中的相应的英文字母标注） （2）根据你所画的电路原理图在题给的实物图511上画出连线 （3）若电压表V1的读数用U1表示，电压表v2的读数用U2表示，则由已知量和测得量表示Rx的公式为Rx=_ 【例6】 为了测定电流表A1的内阻，采用如图514所示的电路其中：A1是待测电流表，量程为300A，内阻约为100；A2是标准电流表，量程为200A；R1是电阻箱，阻值范围是0999.9；R2是滑动变阻器；R3是保护电阻；E是电池组，电动势为4V，内阻不计；S1是单刀掷开关

14、S2是单刀双掷开关 图514 图515（1）根据电路图，请在图515中画出连线，将器材连接成实验电路 （2）连接好电路，将开关S2扳到接点a处，接通开关S1，调整滑动变阻器R2使电表A2的读数是150A；然后将开关S2扳到接点b处，保护R2不变，调节电阻R1，使A2的读数仍为150A若此时电阻箱各旋钮的位置如图516所示，电阻箱的阻值是_，则待测电流表A1的内阻R1=_（3）上述实验中，无论怎样调整滑动变阻器R2的滑动端位置，都要保证两块电流表的安全在下面提供的四个电阻中，保护电阻R3应选用：_（填写阻值相应的字母） A200k B20k C15k D20（4）下面提供最大阻值不同的四个滑动变

15、阻器供选用既要满足上述实验要求，又要调整方便，滑动变阻器_（填写阻值相应的字母）是最佳选择 A1k B5k C10k D25k 【例7】 现有一块59C2型的小量程电流表G（表头），满偏电流为50，内阻约为800850，把它改装成1mA、10mA的两量程电流表，可供选择的器材有： 滑动变阻器R1，最大阻值20；滑动变阻器R2，最大阻值100k； 电阻箱R，最大阻值9999；定值电阻R0，阻值1k； 电池E1，电动势1.5V；电池E2，电动势3V；电池E3，电动势4.5V；（所有电池内阻不计），标准电流表A，满偏电流1.5mA；单刀单掷开关S1和S2；单刀双掷开关S3；电阻丝及导线若干 （1）采

16、用如图518（甲）所示电路测量表头的内阻，为提高测量精确度，选用的滑动变阻器为_，选用的电池为_ 甲 乙 丙图518（2）将G改装成两量程电流表，现有两种备选电路，如图518（乙）、（丙）所示图_为合理电路，另一电路不合理的理由是_（3）将改装后的电流表与标准电流表逐格进行核对（仅核对1mA量程），画出所用电路图，图中待核对的电流表符号用 来表示 【例8】 （1）一个电压表VA的内阻RA=1000，量程为1.0V，现要利用电阻箱扩大它的量程，改装成量程为3.0V的电压表改装后，再用一量程为3.0V的精确的电压表VB对改装后的电压表的所有刻度进行校准除了这两个电压表VA、VB外，还有下列一些器材

17、： 电源E（电动势约为6V，内阻较小）变阻器R（总电阻约10）电阻箱R0（09999）开关S导线若干如图520所示是以上器材和两个电压表VA、VB的实物示意图，试在图中画出连线，连成进行校准时的实验电路 图中电阻箱的取值等于_ （2）用上述电压表VB和改装后并已校准过的电压表（以下称之为VC）以及一个开关和一些导线，去测量一个电动势大约为2V的电源的内阻r 简要写出测量步骤 用测得的量表达r的公式应为r=_ 四、跟踪练习1下列关于误差的说法正确的是(填字母)_ A误差是实验中产生的错误B误差都是由于测量不仔细产生的 C误差都是由于测量工具不精密产生的D任何测量都存在误差 E实验时认真测量就可以

18、避免误差F采用精密仪器，改进实验方法，可以消除误差 G实验中产生误差是难免的，但可以想办法尽量减小误差 H多次测量取平均值可以减小偶然误差I多次测量取平均值可以减小系统误差2甲、乙、丙三位同学在使用不同的游标卡尺测量同一物体的长度时，测量的结果分别如下： 甲同学：使用游标为50分度的卡尺，读数为12.045cm乙同学：使用游标为10分度的卡尺，读数为12.04cm丙同学：使用游标为20分度的卡尺，读数为12.045cm从这些数据中可以看出读数肯定有错误的是_同学3如图522甲、乙所示，用同一套器材测量铁块P与长金属板间的滑动摩擦力甲图使金属板静止在水平桌面上，用手通过弹簧秤向右用力F拉P，使P

19、向右运动；乙图把弹簧秤的一端固定在墙上，用力F水平向左拉金属板，使金属板向左运动则铁块P与金属板间的滑动摩擦力的大小是_N 图522 图5234在“研究平抛物体的运动”的实验中，得到的轨迹如图523所示根据平抛运动的规律及图中给出的数据，可计算出小球平抛的初速度v0=_m/s5在验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1kg的重物自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如图524所示，相邻记数点间的时间间隔为0.02s，长度单位是cm，g取9.8m/s2求：图524（1）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=_(保留两位有效数字) （2）从起点O到打下记数点B的过程中，物体重力势能减小量EP=_，

20、动能的增加量Ek=_（保留两个有效数字） （3）即使在实验操作规范、数据测量及数据处理很准确的前提下，该实验求得的Ep也一定略大一Ek，这是实验存在系统误差的必然结果，试分析该系统误差产生的主要原因6在测定一节干电池（电动势约为1.5V，内阻约为2）的电动势和内阻的实验中，变阻器和电压表各有两个供选：A电压表量程为15V，B电压表量程为3V，A变阻器为（20，3A），B变阻器为（500 ，0.2A） 电压表应该选_ (填A或B)，这是因为_变阻器应该选_ (填A或B)，这是因为_7利用如图525所示的电路测量电流表mA的内阻，闭合电键S，当变阻器的滑片滑至c处时，测得电流表mA和电压表V的示数

21、分别是40mA、9V已知图525中热敏电阻的IU关系图线如图526所示，则电流表mA的内阻为（ ） 图525 图526 A0.14 B85 C140 D2258如图527所示，一只黑箱有A、B、C三个接线柱，规定每两个接线柱间最多只能接一个电器元件并且已知黑箱内的电器元件是一只电阻和一只二极管某同学利用多用电表的欧姆挡，用正确的操作方法依次进行了6次测量，将每次红、黑表笔的位置和测得的阻值都填入了下表 红表笔接AABBCC黑表笔接BCACAB测得阻值()10010k100k10.1k90190由表中的数据可以判定: （1）电阻接在_两点间，阻值为_（2）二极管接在_两点间，其中正极接在_点二极

22、管的正向阻值为_，反向阻值为_9在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，测量头示意图如图528所示，调节分划板的位置，使分划板中心剖线对齐某亮条纹的中心，此时测量头的读数为_mm，转动手轮，使分划线向一侧移动，到另一条亮条纹的中心位置，由测量头再读出一读数若实验测得第一条到第五条亮条纹中心间的距离为x = 0.960mm，已知双缝间距为d=1.5mm，双缝到屏的距离为L=1.00m，则对应的光波波长=_nm 图528 图52910如图529所示，画有直角坐标系Oxy的白纸位于水平桌面上M是放在白纸上的半圆形玻璃砖，其底面的圆心在坐标原点，直边与x轴重合OA是画在纸上的直线，P1、P2为竖直地插在直

23、线OA上的两枚大头针，P3是竖直地插在纸上的第三枚大头针，是直线OA与y轴正方向的夹角，是直线OP3与y轴负方向的夹角只要直线OA画得合适，且P3的位置取得正确，测出角、，便可求得玻璃的折射率 某学生在用上述方法测量玻璃的折射率时，在他画出的直线OA上竖直地插上了P1、P2两枚大头针，但在y0的区域内，不管眼睛放在何处，都无法透过玻璃砖看到P1、P2的像，他应采取的措施是_若他已透过玻璃砖看到了P1、P2的像，确定P3位置的方法是_若他已正确地测得了、的值，则玻璃的折射率n=_11在用“油膜法估测分子大小”的实验中，所用油酸酒精的浓度为每104mL溶液中有纯油酸6mL，用注射器测得1mL上述溶

24、液为75滴把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油酸的轮廓形状，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图530所示，坐标中正方形方格的边长为1cm试求：（1）油酸膜的面积是_cm2 （2）每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_mL（3）按以上实验数据估测出油酸分子直径为_m（2）、（3）两问答案取一位有效数字12在一次用单摆测定重力加速度的实验中，图531（甲）的O点是摆线的悬挂点，a、b点分别是球的上沿和球心，摆长L=_m 甲 乙图531图（乙）为测量周期用的秒表，长针转一圈的时间为30s，表盘上部的小圆共15大格，每一大格1min，该单摆摆动n=

25、50次时，长、短针位置如图所示，所用时间t=_s用以上直接测量的物理量的英文符号表示重力加速度的计算式为g=_（不必代入具体数值） 13电磁打点计时器是一种计时装置，请根据电磁打点计时器的相关实验回答下列问题（电磁打点计时器所用电源频率为50Hz）：（1）如图532所示，某同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验装置，在光滑水平面上，小车A的前端粘有橡皮泥，小车A受到瞬时冲量作用后做匀速运动，与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动 图532实验得到的打点纸带如图533所示，小车A的质量为0.4kg，小车B的质量为0.2kg，则碰前两小车的总动量为_kgm/s，碰后

26、两小车的总动量为_kgm/s（计算结果保留三位有效数字）图533（2）在“验证机械能守恒定律”的实验中： 某同学用图534所示装置进行实验，得到如图535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，则垂锤在下落过程中受到的平均阻力大小Ff =_图535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可能是_（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50Hz D重锤下落时受到的阻力过大14如图536所示，A、B是两个相同的小物块，C是轻弹簧，用一根细线连接A、B使弹簧C处于压缩状态，然后放置在光滑的水平桌面上提供的测量器材有天平和刻度尺试设计一个测定弹簧此时弹性势能Ep的实验方