第30讲 验证机械能守恒定律
一、实验目的
验证机械能守恒定律。
二、实验器材
铁架台(含铁夹)、打点计时器、学生电源、纸带、复写纸、导线、毫米刻度尺、重物(带纸带夹)。
考点一 实验原理与操作
一、实验原理
1．在只有重力做功的自由落体运动中，物体的重力势能和动能互相转化，但总的机械能保持不变。若物体某时刻瞬时速度为v ，下落高度为h ，则重力势能的
减少量为mgh ，动能的增加量为12m v 2，看gh 和12v 2在实验误差允许的范围内是否
相等，若相等则验证了机械能守恒定律。
2．计算打第n 个点时瞬时速度的方法：如图所示，由公式可得打第n 个点时
的速度v n ＝h n ＋1－h n －12T
。
二、实验步骤
1．将调整好的打点计时器竖直固定在铁架台上，接好电路。
2．将纸带的一端用夹子固定在重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手提着纸带使重物静止在靠近打点计时器的地方。先接通电源，后松开纸带，让重物带着纸带自由下落，更换纸带重复做3～5次实验。
3．从已打出的纸带中，选出第一、二点间的距离接近2 mm 并且点迹清晰的纸带进行测量。
4．在挑选的纸带上，记下第一点的位置O ，并在纸带上从任意点开始依次选取几个点1、2、3、4、…并量出各点到位置O 的距离，这些距离就是物体运动到点1、2、3、4、…时下落的高度h 1、h 2、h 3、h 4、…。
三、注意事项
1．打点计时器要稳定地固定在铁架台上，打点计时器平面与纸带限位孔调整到同一竖直平面内，以减小摩擦阻力。
2．重物要选用密度大、体积小的物体，这样可以减小空气阻力的影响，从而减小实验误差。
3．实验中，需保持提纸带的手不动，且保证纸带竖直，待接通电源，打点计时器工作稳定后，再松开纸带。
4．测量下落高度时，为了减小测量值h 的相对误差，选取的各个计数点要离起始点远一些，纸带也不宜过长，有效长度可在60～80 cm 之间。
5．不需测出物体质量，只需验证12v 2n ＝gh n 即可。
6．速度不能用v n ＝gt n 或v n ＝2gh n 计算，因为只要认为加速度为g ，机械能当然守恒，即相当于用机械能守恒定律验证机械能守恒定律，所以速度应从纸带上直接测量计算。同样的道理，重物下落的高度h ，也只能用刻度尺直接测量，
而不能用h n ＝12gt 2n 或h n ＝v 2n 2g 计算得到。
四、实验改进
1．物体下落过程中通过某一位置的速度可以用光电计时器测出来，利用这种装置验证机械能守恒定律，能消除计算速度时测量长度带来的偶然误差。
2．整个实验装置可以放在真空的环境中操作，如用牛顿管和频闪照相进行验证，以消除由于空气阻力作用而带来的误差。
3．为防止重物被释放时的初速度不为零，可将装置改成如图所示形式，剪断纸带最上端，让重物从静止开始下落。
(2017·天津高考)如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律。
(1)对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是________。
A．重物选用质量和密度较大的金属锤
B．两限位孔在同一竖直面内上下对正
C．精确测量出重物的质量
D．用手托稳重物，接通电源后，撤手释放重物
(2)某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50 Hz的交流电源上，按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有________。
A．OA、AD和EG的长度B．OC、BC和CD的长度
C．BD、CF和EG的长度D．AC、BD和EG的长度
解析(1)验证机械能守恒定律时，为降低空气阻力的影响，重物的质量和密度要大，A正确；为减小纸带与打点计时器间的摩擦，两限位孔要在同一竖直平
面内上下对正，B正确；验证机械能守恒定律的表达式为mgh＝1
2m v
2，重物的质
量没必要测量，C错误；D中做法对减小实验误差无影响，D错误。
(2)利用纸带数据，根据mgh＝1
2m v
2即可验证机械能守恒定律。要从纸带上测
出重物下落的高度并计算出对应的速度，选项A、D的条件中，下落高度与所能计算的速度不对应；选项B的条件符合要求，可以取重物下落OC段处理；选项
C中，可以求出C、F点的瞬时速度，又知CF间的距离，可以利用1
2m v
2
2
－
1
2m v
2
1
＝
mgΔh验证机械能守恒定律。
答案(1)AB(2)BC
方法感悟
除用1
2
v2＝gh来验证机械能守恒定律外，还可以用
1
2
v22－
1
2
v21＝g(h2－h1)来验证，
要注意速度与高度的对应。
(2016·北京高考)利用图1装置做“验证机械能守恒定律”实验。
(1)为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的________。
A．动能变化量与势能变化量
B．速度变化量和势能变化量
C．速度变化量和高度变化量
(2)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是________。
A．交流电源B．刻度尺C．天平(含砝码)
(3)实验中，先接通电源，再释放重物，得到图2所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为h A、h B、h C。
已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量ΔE p＝________，动能变化
量ΔE k＝________。
(4)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是________。
A．利用公式v＝gt计算重物速度
B．利用公式v＝2gh计算重物速度
C ．存在空气阻力和摩擦阻力的影响
D ．没有采用多次实验取平均值的方法
(5)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒：在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O 的距离h ，计算对应计数点的重物速度v ，描绘v 2-h 图象，并做如下判断：若图象是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒，请你分析论证该同学的判断是否正确。
答案 (1)A (2)AB (3)－mgh B 12m ? ??
??h C －h A 2T 2 (4)C (5)不正确，理由见解析
解析 (1)重物下落过程中重力势能减少，动能增加，故该实验需要比较重物下落过程中任意两点间的动能增加量与势能减小量在误差范围内是否相等，A 正确。
(2)电磁打点计时器使用的是交流电源，A 正确。需要测纸带上两点间的距离，
还需要刻度尺，B 正确。根据mgh ＝12m v 2－0可将等式两边的质量抵消，不需要
天平，C 错误。
(3)重物的重力势能变化量为ΔE p ＝－mgh B ，动能的变化量ΔE k ＝12m v 2B ＝12
m ? ??
??h C －h A 2T 2。 (4)重物重力势能的减少量大于动能的增加量，是因为重物下落过程中存在空气阻力和摩擦阻力的影响，C 正确。
(5)该同学的判断依据不正确，在重物下落h 的过程中，若阻力f 恒定，根据
mgh －fh ＝12m v 2－0，则v 2＝2? ??
??g －f m h 可知，v 2-h 图象就是过原点的一条直线。要想通过画v 2-h 图象的方法验证机械能是否守恒，还必须看图象的斜率是否接近2g 。
考点二 数据处理与误差分析
一、数据处理
1．测量计算瞬时速度
在起始点标上0，在以后各计数点依次标上1、2、3…，用刻度尺测出对应下落高度h 1、h 2、h 3…。
利用公式v n ＝h n ＋1－h n －12T
计算出点1、点2、点3…的瞬时速度v 1、v 2、v 3…。 2．验证守恒
方法一：利用起始点和第n 点计算。计算gh n 和12v 2n ，如果在实验误差允许的
范围内，gh n ＝12v 2n ，则验证了机械能守恒定律。(此方法要求所选纸带必须点迹清
晰且第1、2两点间距离接近2 mm)
方法二：任取两点计算。
①任取两点A 、B 测出h AB ，算出gh AB 。
②算出12v 2B －12
v 2A 的值。 ③在实验误差允许的范围内，如果gh AB ＝12v 2B －12v 2A ，则验证了机械能守恒定
律。
方法三：图象法。从纸带上选取多个点，测量从第一个点到其余各点的下落
高度h ，并计算各点速度的平方v 2，然后以12
v 2为纵轴，以h 为横轴，根据实验数据绘出12v 2-h 图线。若在误差允许的范围内图象是一条过原点且斜率为g 的直线，则验证了机械能守恒定律。
二、误差分析
1．系统误差：本实验中因重物和纸带在下落过程中要克服各种阻力(空气阻力、打点计时器阻力)做功，故动能的增加量ΔE k 稍□01小于重力势能的减少量ΔE p ，即ΔE k <ΔE p 。改进的办法是调整器材的安装，尽可能地减小□
02阻力。
2．偶然误差：本实验在长度测量时产生的误差。减小误差的办法是测下落距离时都从0点量起，一次将各打点对应的下落高度测量完，或者多次测量取平均值来减小误差。
如图所示是用“落体法”验证机械能守恒定律的实验装置。(g 取9.80 m/s 2)
(1)选出一条点迹清晰的纸带如图甲所示，其中O 点为打点计时器打下的第一个点，A 、B 、C 为三个计数点，打点计时器通以频率为50 Hz 的交变电流。用分度值为1 mm 的刻度尺测得OA ＝12.41 cm ，OB ＝18.90 cm ，OC ＝27.06 cm ，在计数点A 和B 、B 和C 之间还各有一个点，重锤的质量为1.00 kg 。甲同学根据以上数据算出：当打点计时器打到B 点时重锤的重力势能比开始下落时减少了________ J ；此时重锤的速度v B ＝________ m/s ，此时重锤的动能比开始下落时增加了________ J 。(结果均保留三位有效数字)
(2)某同学利用他自己实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打
下的第一个点的距离h ，算出了各计数点对应的速度v ，然后以h 为横轴、以12v 2
为纵轴作出了如图乙所示的图线，图线的斜率近似等于________。
A ．19.60
B ．9.80
C ．4.90
图线未过原点O 的原因是____________________________________。
解析 (1)当打点计时器打到B 点时，重锤的重力势能减小量ΔE p ＝mg ·OB ＝1.00×9.80×18.90×10－2 J ≈1.85 J ；打B 点时重锤的速度v B ＝OC －OA 4T ＝
(27.06－12.41)×10－2
4×0.02m/s≈1.83 m/s，此时重锤的动能增加量ΔE k＝
1
2m v
2
B
＝
1
2
×1.00×1.832 J≈1.67 J。
(2)由机械守恒定律有1
2m v
2＝mgh，可得1
2
v2＝gh，由此可知图线的斜率近似等
于重力加速度g，故B正确。由图线可知，h＝0时，重锤的速度不等于零，原因是该同学做实验时先释放了纸带，然后才合上打点计时器的开关。
答案(1)1.85 1.83 1.67
(2)B先释放了纸带，后合上打点计时器的开关
方法感悟
空气阻力及摩擦阻力的存在产生系统误差：本实验中，由于重物和纸带在下落过程中要克服空气阻力、打点计时器对纸带的摩擦阻力做功，因此动能的增加量ΔE k稍小于重力势能的减少量ΔE p，即ΔE k<ΔE p。
利用如图甲所示的装置进行“验证机械能守恒定律”的实验：
(1)需要测量由静止开始到某点的瞬时速度v与下落高度h。某同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案：
A．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过v＝2gh计算出瞬时速度v
B．用刻度尺测出物体下落的高度h，用秒表测出下落时间t，并通过v＝gt 计算出瞬时速度v
C．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时纸带某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，计算出瞬时速度v
D．根据做匀变速直线运动时纸带某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间
的平均速度，计算出瞬时速度v，并通过h＝v2
2g计算出高度h
以上方案中正确的是________。
(2)实验中，测得所用的重物质量为1.00 kg。实验中得到一条点迹清晰的纸带(如图乙所示)，把第一个点记作O，另选连续的五个点A、B、C、D、E作为测量的点，经测量知道A、B、C、D、E各点到O点的距离分别为3.14 cm、4.90 cm、7.05 cm、9.59 cm、12.48 cm。已知电磁打点计时器所用的电源的频率为50 Hz，查得当地的重力加速度g＝9.80 m/s2。(计算结果取三位有效数字)
①根据以上数据，打点计时器打下D点时，重物下落的速度v D＝________ m/s。
②根据以上数据，可知重物由O点运动到D点，重力势能的减少量等于________ J。
③若同学丙在测量数据时不慎将上述纸带从OA之间扯断，她仅利用A点之后的纸带能否实现验证机械能守恒定律的目的？________(填“能”或“不能”)。
④若同学丁在实验中打出的纸带第一、二点间的距离为0.32 cm。那么原因是_______________________________________________________________。
答案(1)C(2)①1.36②0.940③能④先释放纸带，后接通电源打点解析(1)以上方案中正确的是用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时纸带某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，计算出瞬时速度v，故C正确，A、B、D错误。
(2)①根据以上数据，打点计时器打下D点时，重物下落的速度v D＝h E－h C 2T＝
1.36 m/s。②根据以上数据，可知重物由O点运动到D点，重力势能的减少量等
于mgh D＝1.00×9.80×9.59×10－2J＝0.940 J。③如果从B到D机械能守恒，则
mgh BD＝1
2m v
2
D
－
1
2m v
2
B
，所以仅利用A点之后的纸带能验证机械能守恒定律。④纸
带第一、二点间的距离为0.32 cm，大于0.2 cm，原因是先释放纸带，后接通电源打点。
考点三实验改进与创新
(2016·江苏高考)某同学用如图1所示的装置验证机械能守恒定律。一根细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于A点。光电门固定在A的正下方，在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条。将钢球拉至不同位置由静止释放，遮
光条经过光电门的挡光时间t可由计时器测出，取v＝d
t作为钢球经过A点时的速
度。记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t，计算并比较钢球在释放点和A 点之间的势能变化大小ΔE p与动能变化大小ΔE k，就能验证机械能是否守恒。
(1)用ΔE p＝mgh计算钢球重力势能变化的大小，式中钢球下落高度h应测量释放时的钢球球心到________之间的竖直距离。
A．钢球在A点时的顶端
B．钢球在A点时的球心
C．钢球在A点时的底端
(2)用ΔE k＝1
2m v
2计算钢球动能变化的大小。用刻度尺测量遮光条宽度，示数
如图2所示，其读数为________ cm。某次测量中，计时器的示数为0.0100 s，则钢球的速度为v＝________ m/s。
(3)下表为该同学的实验结果：
他发现表中的ΔE p与ΔE k之间存在差异，认为这是由于空气阻力造成的。你是否同意他的观点？请说明理由。
(4)请你提出一条减小上述差异的改进建议。
解析(1)要测量钢球下落的高度，应测量开始释放时钢球的球心到钢球在A 点时球心的竖直距离，选B。
(2)根据题图2可知，遮光条的宽度为d＝1.50 cm，若计时器的示数为0.0100
s，则钢球的速度v＝d
t＝
1.50×10－2
0.0100m/s＝1.50 m/s。
(3)由于空气阻力的存在，钢球下落过程中克服空气阻力做功，因此动能的增加量会小于重力势能的减少量，而题中表格数值表明动能的增加量大于重力势能的减少量，显然误差不是由于空气阻力造成的。由题图1可知遮光条在钢球的下面，光电门到悬点的距离L大于球心到悬点的距离l，因此测得的速度比钢球的实际速度大，导致ΔE k>ΔE p。
(4)分别测出光电门和球心到悬点的距离L和l，计算ΔE k时，将v折算成钢
球的速度v′＝l
L v。
答案(1)B
(2)1.50(1.49～1.51都算对) 1.50(1.49～1.51都算对)
(3)不同意，因为空气阻力会造成ΔE k小于ΔE p，但表中ΔE k大于ΔE p。
(4)分别测出光电门和球心到悬点的距离L和l，计算ΔE k时，将v折算成钢
球的速度v′＝l
L v。
方法感悟
无论实验怎样改进和创新，始终围绕“机械能是否守恒”这一核心，解答的关键是要正确选取研究对象和研究过程，找准初末状态的机械能。
某实验小组利用如图所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒，装置中的气垫导轨工作时可使滑块悬浮起来，以减小滑块运动过程中的阻力。实验前已调整气垫导轨底座保持水平，实验中测量出的物理量有：钩码的质量m、滑块的质量M、滑块上遮光条由图示初始位置到光电门的距离x。
(1)若用游标卡尺测得遮光条的宽度为d，实验时挂上钩码，将滑块从图示初始位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt，则可计算出滑块经过光电门时的速度为________。
(2)要验证系统的机械能守恒，除了已经测量出的物理量外还需要已知______________________________________________________________。
(3)本实验通过比较____________和____________在实验误差允许的范围内相等(用物理量符号表示)，即可验证系统的机械能守恒。
答案(1)d
Δt(2)当地的重力加速度g
(3)mgx
d2
2Δt2(M＋m)
解析(1)根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度，可知滑块经过光电门的
速度大小v＝d Δt。
(2)以钩码和滑块所组成的系统为研究对象，其重力势能的减小量为mgx，系统动能的增加量为
1
2(M＋m)v 2＝1
2(M＋m)
d2
Δt2，
可知还需要知道当地的重力加速度g。
(3)验证重力势能的减小量mgx和动能的增加量
d2
2Δt2(M＋m)是否相等即可。
课后作业
1．(2018·合肥质监)某兴趣小组利用自由落体运动来验证机械能守恒定律。
(1)在本实验中需要测量的物理量有________。
A．重物的质量
B．重力加速度
C．重物下落的高度
D．与重物下落高度所对应的瞬时速度大小
(2)下列器材中，实验必须用到的有________。
A．打点计时器B．重物
C．天平D．毫米刻度尺
E．秒表F．小车
(3)请完成以下实验操作步骤：
A．准备实验器材；
B．将打点计时器竖直固定在铁架台上；
C．将重物连接在纸带上并穿过打点计时器；
D．接通电源，释放纸带；
E．取下纸带，重复上述实验步骤多次；
F．________________。
(4)如图所示是实验中打出的某条点迹清晰的纸带。已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz ，当地的重力加速度g ＝9.80 m/s 2，重物的质量为1.00 kg 。重物运动到B 点的动能为________ J ，重物运动到E 点的动能为________ J ，上述过程中，重物重力势能减少了______ J 。(均保留三位有效数字)
答案 (1)CD (2)ABD (3)拆除装置，整理器材
(4)2.47 3.94 1.48
解析 (1)本实验需要验证机械能守恒定律，则应验证mgh ＝12m v 2成立，因此
只需验证gh ＝12v 2成立即可，故需要测量的物理量有重物下落的高度以及与此相
对应的瞬时速度大小，则C 、D 正确。
(2)由(1)可知，需要的实验器材有打点计时器、重物、毫米刻度尺。
(3)重复多次得到点迹清晰的纸带后，应拆除装置，整理实验器材。
(4)由题意可知该打点计时器的打点周期为T ＝0.02 s ，重物运动到B 点的速度大小为
v B ＝x AC t AC
＝8.89×10－
2
2×0.02 m/s ＝2.2225 m/s ， 则运动到B 点的动能应为
E k B ＝12m v 2B ＝12×1.00×2.22252 J ＝2.47 J ；
同理可得重物运动到E 点的速度大小为
v E ＝x DF t DF
＝11.23×10－
22×0.02 m/s ＝2.8075 m/s ， 运动到E 点的动能为
E k E ＝12m v 2E ＝12×1.00×2.80752 J ＝3.94 J ，
重物由B 点运动到E 点的过程中，重物重力势能的减少量为ΔE p ＝mgh BE ＝1.00×9.80×15.09×10－2 J ＝1.48 J 。
2．(2018·广州测试)用如图甲装置来验证机械能守恒定律。带有刻度的玻璃管竖直放置，光电门的光线沿管的直径并穿过玻璃管，小钢球直径略小于管的直径，该球从管口由静止释放。完成下列相关实验内容：
(1)如图乙用螺旋测微器测得小钢球直径d ＝________ mm ；如图丙某次读得
光电门测量位置到管口的高度h ＝________ cm 。
(2)设小钢球通过光电门的挡光时间为Δt ，当地重力加速度为g ，若小钢球下落过程机械能守恒，则h 可用d 、Δt 、g 表示为h ＝________。
(3)实验中多次改变h 并记录挡光时间Δt ，数据描点如图丁，请在图丁中作出h -1Δt 2图线。
(4)根据图丁中图线及测得的小球直径，计算出当地重力加速度值g ＝________ m/s 2(计算结果保留两位有效数字)。
答案 (1)4.000 5.60 (2)d 2
2g Δt 2 (3)如图所示
(4)9.6(9.5～9.7均可)
解析 (1)螺旋测微器固定刻度的读数为4 mm ，可动刻度的读数为0.0×0.01 mm ＝0.000 mm ，故测得的小钢球直径d ＝(4＋0.000) mm ＝4.000 mm 。可动刻度注意要估读。刻度尺测长度须估读到最小刻度下一位，故h ＝5.60 cm 。
(2)小钢球通过光电门过程的时间很短，可用平均速度表示通过光电门位置时
的瞬时速度，v ＝v ＝d Δt ，若小钢球下落过程机械能守恒，设小钢球质量为m ，
则mgh ＝12m v 2，代入已知得h ＝d 2
2g Δt 2。
(3)见答图，使尽可能多的点落在线上，不能落在线上的点尽可能均匀分布在线的两侧。
(4)所描h -1Δt 2图象的斜率k ＝d 22g ，则g ＝d 22k
，代入数据计算即可求得g ＝9.6 m/s 2。 3．(2018·河南省仿真模拟) 如图所示，两个质量各为m 1和m 2的小物块A 和B ，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，已知m 1>m 2，现要利用此装置验证机械能守恒定律。
(1)若选定物块A 从静止开始下落的过程进行测量，则需要测量的物理量有________。
A ．物块的质量m 1、m 2
B ．物块A 下落的距离及下落这段距离所用的时间
C ．物块B 上升的距离及上升这段距离所用的时间
D ．绳子的长度
(2)为提高实验结果的准确程度，某小组同学对此实验提出以下建议：
A ．绳的质量要轻
B ．在“轻质绳”的前提下，绳子越长越好
C ．尽量保证物块只沿竖直方向运动，不要摇晃
D ．两个物块的质量之差要尽可能大
以上建议中确实对提高准确程度有作用的是________。
(3)在数据的处理过程中，A 、B 物块的势能减小总是大于A 、B 物块的动能增加，导致这一结果的原因除有空气阻力和摩擦阻力外，还有可能的原因是________________________________。
(4)写出一条上面没有提到的对提高实验结果准确程度有益的建议：___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。
答案 (1)AB(或AC) (2)AC
(3)没有考虑滑轮动能的增加
(4)对同一高度进行多次测量取平均值(或选取受力后相对伸长尽量小的绳等)
（1）该实验是根据公式进行测量的。 （2）实验中为了方便计时，应使斜面的坡度较（填“大”或“小”） （3）实验前必须学会熟练使用电子表，如果让小车过了A点才开始计时，则会使所测AC段的平均速度偏。（填“大”或“小”） （4）斜面底部用金属片挡住，其设置的目的是便于测量_。 （5）按照实验过程，请补全下表数据记录及处理。（提醒：刻度尺的分度值为1cm,表格中要填数据哟） 路段距离（cm）运动时间（s）平均速度（cm/s） AB 40.0 2 BC AC 90.0 3 由上述实验数据分析可知，小球沿斜面下滑的速度。(选填:越来越快或越来越慢) 2、某组同学在研究小车沿斜 面运动时的速度变化，实验装 置如上图所示，把小车放在斜 面的顶端。 (1)该实验的原理公式 是，实验时把金属片放在斜面的底端，用测出斜面的长s1=0.90m，又用测出小车从斜面顶端滑下到达底端撞击金属片的时间t1=6s，那么小车通过全程的平均速度 v1= m/s。 (2) 把金属片移到斜面的中点，测出小车从斜面顶端滑到中点处的时间t2=4s，那么小车在上半段路程的平均速度 v2= m/s。（保留两位小数） (3)小车在斜面下半段的路程s3= m，所用时间t3= s，平均速度v3= m/s。（保留两位小数） (4)根据测量可知，小车的运动速度越来越，小车做运动。 (5)在测小车平均速度的各物理量时，为了减小误差，斜面的倾 斜度应该适当些，(填“大”或“小”)这样可使小车 运动的时间更。 3、声呐是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电 子设备，是水声学中应用广泛的一种重要装置。声呐发出声波 碰到的目标如果是运动的，反射回来的声波（下称“回声”）的音调就会有所变化，它的变化规律是：如果回声的音调变高，说明目标正向声呐靠拢；如果回声的音调变低，说明目标远离声呐。请回答以下问题： （1）人耳能够听到声呐发出的声波的频率范围是20Hz到 kHz。
[课时作业] (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) 1．在“测金属的电阻率”的实验中，分别用游标卡尺和螺旋测微器测出用金属材料制成的一段圆柱体的长度和横截面的直径如图所示。则该圆柱体的长度为________mm，横截面的直径为________mm。 解析：根据游标卡尺读数规则，该圆柱体的长度为49 mm＋2×0.05 mm＝49.10 mm，根据螺旋测微器读数规则，圆柱体横截面的直径为4.5 mm＋20.2×0.01 mm＝4.702 mm。 答案：49.10 4.702 2．(2017·广州市模拟)在“探究求合力的方法”实验中，橡皮条一端固定于A点。 (1)如图1所示，同时使用两只弹簧测力计通过细绳套将橡皮条的另一端拉至O点。分别记录两个拉力的大小和方向，其中一只弹簧测力计的示数如图所示，则其示数为________N。 (2)关于本实验，下列说法正确的是() A．细绳套尽可能短一些 B．橡皮条的伸长量越大越好 C．拉两个细绳套时，两拉力夹角越大越好 D．拉细绳套时，拉力应尽量与木板平行 (3)某同学通过多次实验得出：力的合成遵循平行四边形定则。图2为根据其中一次实验数据画出的两个力F1、F2的图示，请利用平行四边形定则在图中作出这两个力的合力F合，根据图示可以确定合力大小为________N。
解析：(1)根据弹簧测力计指针的指示可知，其读数为2.6 N； (2)细绳套尽可能长一些，减小力的方向的误差。故A错误；橡皮条的伸长量不是越大越好，方便作图即可，故B错误；两条细绳的夹角不是越大越好，以方便作平行四边形为宜。故C错误。拉细绳套时，橡皮条、细绳套和弹簧测力计平行贴近木板，使得结点所受的几个力在同一平面内，故D正确。 (3)根据力的平行四边形定则画出图象如图所示： 根据图象可知，合力大小为F合＝7.0 N。 答案：(1)2.6(2)D(3)如解析图所示7.0 3．如图(a)所示，某实验小组为了测量滑块和长木板斜面间的动摩擦因数，把长木板倾角θ调为30°，在长木板斜面顶端固定一打点计时器。实验中先启动打点计时器电源，再让连接纸带的滑块从斜面的顶端由静止释放，得到多条打点的纸带后，他们选择一条点迹清晰的纸带，如图(b)所示，然后截取纸带中间的一部分，每隔4个点取一个计数点，纸带上标明了各相邻计数点间距离的测量结果。
专题十六实验与探究 ［强化练习?知能提升］ 1．“颜色反应”是鉴定特定物质的常用方法。下列叙述正确的是( ) A. 为检测待测样液中是否含有葡萄糖，可以使用斐林试剂检测 B. 用苏丹川和苏丹”染液检测组织切片内的脂肪时，染色时间长短不同 C. 若待测样液中不含蛋白质，则加入双缩脲试剂后样液颜色不变 D. 斐林试剂和双缩脲试剂所含物质种类不同，使用方法也不同 解析：选B。斐林试剂只能检测出待测样液中是否含有还原糖，但不能检测出特定的 还原糖，A项错误；苏丹川和苏丹W染液都能用于检测组织切片内的脂肪，用苏丹川染液进行染色的时间为 3 min，而用苏丹W染液染色的时间为 1 min , B项正确；双缩脲试剂本 身为蓝色，即使待测样液中不含蛋白质，加入双缩脲试剂后样液颜色也会变化， C 项错误；斐林试剂和双缩脲试剂所含物质种类相同，使用方法不同，D项错误。 2．生物实验中常需要设置对照，以下对照设置正确的是( ) A. 验证酶的高效性实验中，设置肝脏研磨液和清水的对照实验 B. 研究细胞核功能的实验中，将蝾螈受精卵缢成有核和无核两部分 C. 植物细胞质壁分离实验中，需撕取两片紫色洋葱鳞片叶表皮设置对照 D. 噬菌体侵染细菌实验中，用35S、32P标记同一噬菌体的蛋白质和DNA 解析：选B。验证酶的高效性实验中，设置肝脏研磨液和FeCb的对照实验，A项错 误；研究细胞核功能的实验中，将蝾螈受精卵缢成有核和无核两部分来观察细胞核有无对细胞分裂的影响， B 项正确；植物细胞质壁分离实验中常用紫色洋葱鳞片叶外表皮作实验材料，进行自身对照，不需要专门设计对照组， C 项错误；噬菌体侵染细菌实验中，用35S 标记一组噬菌体的蛋白质，用32P标记另一组噬菌体的DNA D项错误。 3.下列关于生物学实验中常用技术及方法的描述，正确的是( ) A. 对培养液中酵母菌进行计数时，采用抽样检测法 B. 研究土壤中小动物类群的丰富度时，宜采用标志重捕法 C. 观察洋葱根尖细胞有丝分裂实验中，漂洗的目的是洗去多余的染液 D. 以淀粉为底物，探究温度对酶活性的影响时，用斐林试剂鉴定最好 解析：选A。培养液中酵母菌数量多，不能直接计数，应采用抽样检测的方法，A正确；研究土壤小动物类群丰富度时，常采用取样器取样法， B 错误；观察洋葱根尖细胞有 丝分裂实验中，漂洗的目的是洗去药液，避免解离过度， C 错误；斐林试剂鉴定还原糖时 需要水浴加热，造成实验结果误差，D错误。 4．定量分析是科学研究的重要方法。下列能用血细胞计数板直接计数的是( )
2017中考物理实验题专题训练 一、中考物理实验题型及解法分析： 1、测量型实验题 这种实验主要包括直接测量型实验和间接测量型实验。（如测密度，测电阻，测电功率） 2、探究型实验题 这种实验一般是要求通过实验得出某些物理量之间的关系，或某些物理规律。 常用探究的方法：“控制变量法”“等效替代法”“类比法”等方法。 3、开放型实验题 有许多物理实验可以用不同的方法来做，用不同的实验方法、不同的验仪器能得出相同的实验结果，也就是说物理实验具有开放性。 4、设计型实验题 设计型实验让我们自行设计实验方案，能考查综合运用能力、创新能力和独立解决问题的能力。设计题大部分没有惟一答案，只要求写出其中的一种或几种，还有就是贴近生产、生活，常把日用品作为实验仪器来验证物理规律，考查知识的迁移能力与运用能力。 二、初中物理实验常用的科学探究方法 1.控制变量法：规律：被探究的因素不同，其它因素在要控制相同。 2. 转换法：对一些看不见、摸不着的现象，不好直接认识它，根据它们表现出来的看得见、摸得着的现象来间接认识它们；或者不易直接测量的物理量用容易测量的物理量间接测量。(如探究电热的多少与哪些因素有关的实验中通过温度计的示数反映电热的多少) 3. 实验推理法（理想实验法）：例如：牛顿第一定律。 4.建立模型法：例如：研究磁现象时用到磁感线模型，引入光线来表示光的传播路径和方向。等等。 5.类比法：例如：将原子结构模型与太阳系的结构类比；电压与水压类比；电流与水流类比等。 6.等效替代法：例如：探究平面镜成像特点时，用未点燃的蜡烛去代替点燃蜡烛的像. 三、初中物理实验题的解题方法： （1）解探究实验题目应抓住探究的目的思考，应怎样操作才能验证某个猜想或得出想要的规律、关系。 （2）解测量实验题目应抓住实验的目的和原理思考，要测出某个物理量要知道那些物理量，然后根据题目给出的器材怎样才能测出这些物理量，思考清楚后再去解答 三、初中物理实验清单（加粗字体的为重点，年份是指广东中考已考） 声学 1、探究声音的产生与传播 2、探究声音的单调、响度与什么因素有关 光学 1、探究光的反射规律 2、探究平面镜成像特点（2013）（2016） 3、探究凸透镜成像规律（2012）（2014）（2015） 热学 1、探究影响液体蒸发快慢的因素； 2、探究晶体和非晶体的熔化和凝固规律 3、比较不同物质的吸热本领（比热容） 4、观察水的沸腾实验。（2015） 力学 1、用天平量筒测密度（原理：ρ=m/v） 2、探究影响压力的作用效果的因素；
专题六实验与探究 一、选择题 1．下列有关生物学实验的叙述，正确的是( ) A．叶绿体色素滤液细线浸入层析液，可导致滤纸条上色素带重叠 B．低温诱导大蒜根尖时间过短，可能导致难以观察到染色体加倍的细胞 C．用显微镜观察洋葱根尖装片时，需保持细胞活性以便观察有丝分裂过程 D．将洋葱表皮放入0.3 g/mL蔗糖溶液中，水分交换平衡后制成装片观察质壁分离过程 解析：若将叶绿体色素滤液细线浸入层析液中，滤液细线中的色素就会溶解在层析液中，导致滤纸条上不出现色素带，A错误；低温诱导大蒜根尖时间过短，细胞无法完成一个细胞周期，可能导致难以观察到染色体加倍的细胞，B正确；用显微镜观察洋葱根尖装片时，细胞在解离过程中已经死亡，C错误；若要观察植物细胞的质壁分离过程，应在水分交换平衡之前观察，平衡后只能观察到质壁分离后的现象，而不能观察到质壁分离的过程，D错误。 答案：B 2．(2016·执信中学模考)鲁宾—卡门实验目的是：探究光合作用产生氧气来自水还是二氧化碳。其实验思路是：设法将H2O和CO2的氧区分开来研究。下列实验中与这个实验目的和思路最相似的是( ) A．恩格尔曼水绵实验证明叶绿体是光合作用场所 B．用3H标记的氨基酸研究分泌蛋白的合成和运输 C．赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验 D．卡尔文用14CO2探明碳在光合作用中的转移途径 解析：恩格尔曼水绵实验证明叶绿体是光合作用场所利用了好氧性细菌和极微细的光束照射进行的，A错误；用3H标记的氨基酸研究分泌蛋白的合成和运输是利用了同位素标记法，没有将物质区分开，B错误；赫尔希和蔡斯利用放射性元素分别标记噬菌体的DNA和蛋白质，然后去侵染细菌，单独研究它们的作用，C正确；卡尔文用14CO2探明碳在光合作
一、血液检查： （一）红细胞计数和血红蛋白测定 红细胞：男（~）×1012/L 血红蛋白：男120~160g/L 女（~）×1012/L 女110~150g/L 新生儿（~）×1012/L 新生儿170~200/L 临床意义： 1.红细胞及血红蛋白减少：婴幼儿、15岁以前的儿童、部分老年人、妊娠中晚期；各种原因所致的贫血。 2.红细胞及血红蛋白增多：剧烈呕吐、大面积烧伤后；高原、剧烈运动；阻塞性肺气肿、发绀型先天心脏病及红细胞增多症等。 （二）白细胞计数及白细胞分类计数 白细胞：成人（4~10）×109/L；新生儿（15~20）×109/L；6个月~2岁（11~12）×109/L。 白细胞分类计数：类型/百分数/绝对值 1.中性粒细胞（N）：①杆状核（st）：0~5 ~ ②分叶核（sg）：50~70 2~7 2.嗜酸性粒细胞（E）：~5 ~ 3.嗜碱性粒细胞（B）：0~1 0~ 4.淋巴细胞（L）： 20~40 ~4
5.单核细胞（M）： 3~8 ~ 临床意义： ①白细胞计数增多与减少主要受中性粒细胞数量的影响。 1.中性粒细胞增多：新生儿、妊娠、分娩、高温、严寒、饱餐、剧烈运动等；急性感染（主要原因）、严重组织损伤及血细胞破坏、急性大出血（可作为内出血诊断指标）、急性中毒、白血病、骨髓增生疾病及恶性肿瘤。 2.中性粒细胞减少：感染（革兰阴性菌、病毒、原虫等）、血液疾病、理化损伤、单核-吞噬细胞系统功能亢进、自身免疫疾病。 3.核左移：常见于化脓性感染、急性失血/中毒/溶血反应及白血病。 4.核右移：主要见于造血功能减退。 ②嗜酸性粒细胞增多：变态反应性疾病、寄生虫病、皮肤病、血液病、恶性肿瘤、传染病。 ③嗜碱性粒细胞增多：变态反应疾病、血液病、恶性肿瘤等。 ④淋巴细胞。 1.淋巴细胞增多：4~6天的婴儿至6~7岁儿童；病毒\杆菌感染、淋巴细胞性恶性组织病等。 2.淋巴细胞减少：主要见于接触放射线、应用肾上腺皮质激素、先天\获得性免疫缺陷综合征等。 ⑤单核细胞增多：感染、血液病等。
物理实验专题 一、基本实验仪器的应用 1．刻度尺：用图1所示的刻度尺测量物体的长度，这把刻度尺的分度值是_______，所测物体的长度是_________。 2．温度计：关于温度计，请你填写以下空格。 （1）温度计是根据液体的________________的性质制成的。 （2）图2是体温计和寒暑表的一部分，其中图是体温计，甲、乙两温度计的示数分别为℃和℃。
（3）下表是几种物质的凝固点和沸点。 沸点/℃ 温度凝固点 /℃ 水银－38．8 357 酒精－117 78．5 水0 100 ①南极的最低温度为－88．3℃，应选用_____温度计来测量南极气温，因为______________； ②在标准大气压下，沸水的温度为100℃，应选用_______温度计来测量沸水温度，因为______________。 2．天平：某同学用托盘天平测量物体质量时
A．只要将天平放在水平台上B．只要调节横梁平衡 C．不需要再调节 D．先将天平放在水平台上，再调节横梁平衡 （2）当他把天平重新调好后，就把药品放在天平的右盘中，用手向左盘中加减砝码，并移动游码，直到指针指到分度盘的中央，记下盘中砝码的质量就等于物体的质量。他的操作中的错误是。 （3）当他改用准确的操作方法后，盘中砝码和游码的位置如图3所示，则物体的质量是。 4．量筒：用量筒测液体的体积时，筒中的液面是凹形的，测量者的视线应与凹面的____相平（填“顶部”、“底部”）。如图4所示，其中同学读数准确，量筒中液体的体积为 cm3。测量形状不规则的固体体积，由图5可知，液体的体积为_____cm3，固体的体积为____cm3。
得分宝典之高中物理实验过关专题六 典例解析 例1某同学利用如图所示的装置验证动量守恒定律.图中两摆摆长相同，悬挂于同一高度，A、B两摆球均很小，质量之比为1∶2。当两摆均处于自由静止状态时，其侧面刚好接触。向右上方拉动B球使其摆线伸直并与竖直方向成45°角，然后将其由静止释放。结果观察到两摆球粘在一起摆动，且最大摆角为30°。若本实验允许的最大误差为±4%，此实验是否成功地验证了动量守恒定律。 高考真题解析 1．（2011北京）如图2，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。 ①实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通过仅测量（填
选项前的符号），间接地解决这个问题 A ．小球开始释放高度h B ．小球抛出点距地面的高度H C ．小球做平抛运动的射程 ②图2中O 点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时，先让入射球1m 多次从斜轨上Ｓ 位置静止释放，找到其平均落地点的位置P ，测量平抛射程OP ，然后，把被碰小球 2m 静止于轨道的水平部分，再将入射球 1m 从斜轨上S 位置静止释放，与小球2m 相碰，并多次重复。 接下来要完成的必要步骤是 （填选项前的符号） A ．用天平测量两个小球的质量 1m 、2m B ．测量小球1m 开始释放高度h C ．测量抛出点距地面的高度H D ．分别找到12m m ，相碰后平均落地点的位置M 、N E ．测量平抛射程ＯＭ，ＯＮ ③若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为 （用②中测量的量表示）；若碰撞是弹性碰撞。那么还应满足的表达式为 （用②中测量的量表示）。 ④经测定，127.5m m g ==45.0g,，小球落地点的 平均位置距Ｏ点的距离如图３所示。 碰撞前、后1m 的动量分别为1p 与1p '，则1p ： 1p ' = ：11；若碰撞结束时m2的动量为 p '２，则1p ' ‘： p '２ =11： 实验结果说明，碰撞前、后总动量的比值为 ⑤有同学认为，在上述实验中仅更换两个小球的材质，其它条件不变，可以使被撞小球做平
高考物理实验读数专题 一、螺旋测微器 例题：读出下列数据 （1） 读数 mm 读数 mm 读数 mm （2） mm mm mm mm （3）用螺旋测微器测量某一物体厚度时，示数如图甲所示，读数是 mm 。 用螺旋测微器测一金属丝的直径，示数如图乙所示．由图甲可读出金属丝的直径为 mm ． 二、游标卡尺 例题：（1）现用游标为50分度的卡尺的 （填图中的A 或B ）测脚，测定某圆筒的内径，卡尺上的示数如图，可读出圆筒的内径为 mm ． （2）用游标卡尺可以测量某些工件的外径。在测量时，示数如图所示，则读数分别为_______ mm 图乙
三、螺旋测微器和游标卡尺读数练习 1、图（甲）是用一主尺最小分度为1mm ，游标上有20个分度的卡尺测量一工件的长度，结果如图所示。可以读出此工件的长度为____________mm ．图（乙）是用螺旋测微器测量某一圆筒内径时的示数，此 读数应为 mm 解：102.35 ; 5.545（5.544、5.546均可得分） 2、写出如图所示的游标卡尺和螺旋测微器的读数： ①游标卡尺的读数 mm ； ②螺旋测微器的读数 mm 。 3、用螺旋测微器测量某一物体厚度时，示数如图甲所示，读数是______mm 。 用游标卡尺可以测量某些工件的外径。在测量时，示数如图乙所示，则读数分别为_______ mm （乙） （甲）
答：1.193mm 11.50mm 4、某同学用游标卡尺测一工件的长度，测得的结果如图所示，则该工件的长度L ＝ cm 。 5、用游标卡尺测量某一物体的厚度，如图所示，正确的读数是 mm 答： 29.35 6、（1）用螺旋测微器测一金属丝的直径，示数如图所示．由图可读出金属丝的直径为 mm ． （2）现用游标为50分度的卡尺的 （填图中的A 或B ）测脚，测定某圆筒的内径，卡尺上的示数如 图，可读出圆筒的内径为 mm ． 答：（10分）（1）1.555mm （4分）（2）A （2分） 11.14mm （4分） 7、一同学用游标卡尺测一根金属管的深度时，游标卡尺上的游标尺和主尺的相对位置如图甲所示，则这根金属管的深度是 cm ；该同学用螺旋测微器测量小零件的厚度时螺旋测微器上的示数如图乙所示，则小零件的厚度为 cm ． 答：1.055； 0.8464（答案在0.8462～0.8467之间均可） 8、（1）读出游标卡尺和螺旋测微器的读数： 游标卡尺读数为_______5.45 ___cm ． （2）螺旋测微器读数为_____ 6.725 ___mm ． （2） 图 乙
专题六电学实验与探究题 云南三年中考 1．(2018曲靖三中模拟中考)在“探究导体的电流跟电阻的关系”实验中，老师提供的器材有：电源(电压恒为4.5V)，电流表、电压表和开关各一个，四个定值电阻(10Ω、15Ω、20Ω、30Ω)，两个滑动变阻器(规格分别是“50Ω2A”、“20Ω1A”)，导线若干。 (1)请用笔画线代替导线，在图甲中将实验电路图连接完整。 ,甲) ,乙) (2)在连接电路时，要求先将开关、滑动变阻器分别处于__D__的位置(填字母) A．闭合、阻值最小处B．断开、阻值最小处 C．断开、阻值任意 D．断开、阻值最大处 (3)实验时，先在ab间接入10Ω电阻，移动滑片P，使电压表示数为3V，并记录相应的电流值；再改接15Ω的电阻，此时滑片P应向__C__(选填“D”或“C”)端移动，这样移动滑片的目的是：__使定值电阻两端的电压保持3V不变__。 (4)本实验需在ab间先后接入上述四个定值电阻，为完成整个实验，应该选取规格为 __“20Ω__1A”__的滑动变阻器。 (5)通过实验获取数据，得到如图乙所示导体的电流I随电阻R变化的图象，由图象可得出结论：__电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比__。 2．(2018楚雄师范附中一模)用如图甲所示的电路测量定值电阻R的阻值。 ,甲),乙),丙) (1)测量电阻的实验原理是__R＝U I __。 (2)按图甲电路，将图乙中的滑动变阻器正确连入电路。 (3)连接电路时，开关必须__断开__；正确连接电路后，闭合开关前，滑动变阻器的阻值应处于__最大__值。 (4)闭合开关，将图乙中的滑动变阻器的滑片P向左移动时，电流表的示数会__变大(如果滑动变阻器接法是右上左下，电流应是变小)__，当滑片P滑到某一位置时，电流表的示数为0.5A，电压表的示数如图丙所示，由此可知被测电阻的阻值R＝__5__Ω。 (5)该同学完成一次实验后，为确保测量结果的准确性，接下来的操作是__B__。 A．换用阻值不同的电阻再进行几次测量 B．调节滑动变阻器的滑片P到不同位置再进行几次测量 3．(2018云大附中二模)如图甲所示是“测量小灯泡电阻”的实验电路。
电学实验 1.2015·新课标全国卷Ⅱ电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍．某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法)，实验室提供的器材如下： 待测电压表V (量程3 V，内阻约为3 000 Ω)，电阻箱R0(最大阻值为99 999.9 Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值100 Ω，额定电流2 A)，电源E(电动势6 V，内阻不计)，开关2个， (1)虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将电路图补充完整． (2)根据设计的电路，写出实验步骤：________________________________. (3)将这种方法测出的电压表内阻记为R V′，与电压表内阻的真实值R V相比，R V′________R V(填“>”、“＝”或“<”)，主要理由是________________________________． 解析：(1)由半偏法原理知电压表应串联在电路中，又因电压表量程小于电源电动势，且电压表内阻比滑动变阻器最大阻值大得多，故滑动变阻器应采用分压接法．答案：(1)实验电路图如下图所示 (2)移动滑动变阻器的滑片，以保证通电后电压表所在支路分压最小；闭合开关S1、S2，调节R1，使电压表的指针满偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变，断开S2，调节电阻箱R0使电压表的指针半偏；读取电阻箱所示的电阻值，此即为测得的电压表内阻 (3)> 断开S2，调节电阻箱使电压表成半偏状态，电压表所在支路总电阻增大，分得的电压也增大；此时R0两端的电压大于电压表的半偏电压，故R′V>R V(其他合理说法也可) 2．在“测定金属的电阻率”的实验中，测量金属丝的长度和直径时，刻度尺和螺旋测微器的示数分别如图甲、乙所示，则金属丝长度的测量值为l＝________ cm，金属丝直径的测量值为d＝________ mm. 甲 乙 解析：由于刻度尺的最小分度为1 mm，读数应估读到0.1 mm. 答案：36.52(36.50～36.54均可) 0.797(0.796～0.799均可) 3．为了测定电流表A1的内阻，某同学采用如图甲所示的实验电路．其中： A1是待测电流表，量程为30 mA，内阻约为100 Ω；A2是标准电流表，量程是20 mA；R1是电阻箱，阻值范围是0～999.9 Ω；R2是滑动变阻器；R3是保护电阻；E是电池组，电动势为6 V，内阻不计；S1是单刀单掷开关，S2是单刀双掷开关． (1)①实验中滑动变阻器采用了________接法(填“分压”或“限流”)． ②根据电路的实物图，在虚线框中画出实验电路图． (2)请将该同学的操作补充完整： ①连接好电路，将滑动变阻器R2的滑片移到最________(填“左端”或“右端”)；将开关S2扳到接点a处，接通开关S1；调节滑动变阻器R2，使电流表A2的示数是15 mA. 乙 ②将开关S2扳到接点b处，____________________，使电流表A2的示数仍是15 mA. ③若此时电阻箱各旋钮的位置如图乙所示，则待测电流表A1的电阻R g＝________ Ω. (3)上述实验中，无论怎样调节滑动变阻器R2的滑片位置，都要保证两只电流表的安全．在下面提供的四个电阻中，保护电阻R3的阻值应选用________． A．30 Ω B．300 Ω C．3 kΩ D．30 kΩ 解析：(2)①闭合开关之前，应使滑动变阻器连入电路的阻值最大，滑片移到最左端．②本实验使用替代法测量电流表的内阻，因此开关S2接a和接b时电流表A2的读数应该相同，
精选2019高考物理实验复习专题高考在即，为了方便考生们更好地复习总结物理知识，小编在这里整理了精选2019高考物理实验复习专题，供考生们学习，希望能对考生们有帮助! 复习重点：1、长度的测量;2、研究匀变速直线运动;3、探究弹力和弹簧伸长的关系;4、验证力的平行四边形定则。 知识能力点提要： 实验一、长度的测量。实验目的：练习使用刻度尺和游标卡尺测量长度。 一、练习使用刻度尺测量长度。刻度尺又称米尺，常用米尺的最小刻度为lmm，量程不等。 1、刻度尺测量物体的长度时要注意以下几点： (1)刻度线紧贴被测物，眼睛正对刻度线读数，以避免视差。 (2)为防止因端头磨损而产生误差，常选择某一刻度线为测量起点，测量的长度等于被测物体的两个端点在刻度尺上的读数之差。 (3)毫米以下的数值靠自测估读一位，估读最小刻度值的1/10。 (4)测量精度要求高时，要进行重复测量后取平均值。可用累积法测细金属丝的直径或一张白纸的厚度。 二、练习使用游标卡尺测量长度。 1、游标卡尺的构造如图所示。 2、读数原理：如表。 3、测量范围：一般最多可以测量十几个厘米的长度。
4、使用游标卡尺时要注意： (1)对游标尺的末位数不要求再作估读，如遇游标上没有哪一根刻度线与主尺刻度线对齐的情况，则选择靠最近的一根线读数。有效数字的末位与游标卡尺的精度对齐。 (2)测量物不可在钳口间移动或压得太紧，以免磨损钳口或损坏工件。 (3)测量物上被测距离的连线必须平行于主尺。 (4)读数时，在测脚夹住被测物后适当旅紧固定螺丝。 实验二、研究匀变速直线运动。 1、实验目的：测定匀变速直线运动的加速度。 2、电磁打点计时器或电火花计时器是计时仪器。工作电压为_____ 流伏，f = 50Hz时，每隔_______ s打一次点。 3、实验原理：如图所示，T=0.02n秒： (1)逐差法： a平= (a1 + a2 +a3)/3 = [(s4 + s5 +s6) - (s1 + s2 +s3)]/9T2 (2)v - t图象法：利用vn = (sn + sn + 1)/2T求出v1、v2、v3……再作出v - t图象求出斜率，即可得到a。 4、注意事项： (1)实验中应先根据测量和计算得出的各Δs先判断纸带是否做匀变速直线运动，据估算，如果各Δs的差值在5%以内，可认为它们是相等的，纸带做匀变速直线运动。 (2)每打好一条纸带，将定位轴上的复写纸换个位置，以保证打点清晰，同时注意纸带打完后及时断开电源。
高一生物探究性实验专题 一、背景叙述 高中生物实验分两种类型，验证性实验和探究性实验，由于后者更能体现探究能力、实验设计能力和运用生物学知识和方法分析和解决实际问题能力；更能体现科学态度、科学精神和创新意识，每次考试都有相当比重。由于探究实验知识教材中并没有系统的整理，使同学们在做这方面题时感到无所是从。为解决这一问题，现将有关实验设计的基本理论、实验设计的思路方法和常见的类型作一介绍，以期增加理论知识，提高分析问题和解决问题的能力之目的。 二、高一生物必修一分子与细胞中所涉及的实验 实验1使用高倍显微镜观察几种细胞 实验2检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质 实验3观察DNA和RNA在细胞中的分布 实验4体验制备细胞膜的方法 实验5用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体 实验6比较过氧化氢在不同条件下的分解 实验7绿叶中色素的提取和分离 实验8细胞大小与物质运输的关系 探究1植物细胞的吸水和失水 探究2影响酶活性的条件 探究3探究酵母菌细胞呼吸的方式 探究4环境因素对光合作用强度的影响 三、探究实验的基本内容 探究性实验一般包括：提出问题、作出假设、设计实验、进行实验并观察并记录结果（有时需收集数据）、分析结果得出结论和表达和交流六个基本内容。 （一）提出问题 人们对事物作缜密观察以后，常常由于好奇心或想作进一步的了解而提出问题，虽然任何人都能提出问题，但只有意义的问题才值得探讨，问题即为实验的题目，是实验要达到的具体目标，例如“探究植物细胞在什么条件下吸水和失水”“探究影响酶活性的条件”“酵母菌在有氧还是无氧条件下产生酒精”“光照强度对光合作用的影响” （二）作出假设 根据已有的知识和经验，对提出的问题作出尝试性的回答，也就是作出假设。假设一般分为两个步骤：第一步，提出假设；第二步，做出预期(推断)。一个问题常有多个可能的答案，但通常只有一个是正确的。因此，假设是对还是错，还需要加以验证，即依据假设或预期，设计实验方案，进行实验验证。 （三）设计实验 A、实验原则： 1、单一变量原则 实验过程中可以变化的因素称为变量。按性质不同，通常可分为三类：自变量、因变量和无关变量 自变量，指实验中人为改变的变量。因变量，指实验中随着自变量的变化而引起的变化和结果。通常，自变量是原因，因变量是结果，二者具有因果关系。实验的目的在于获得和解释这种前因后果。例如，在“温度对酶活性”的实验中，所给定的低温(冰块)、适温(37℃)、高温(沸水浴)就是实验变量。而由于低温、适温、高温条件变化，唾液淀粉酶水解淀粉的活
初中物理实验专题训练 一、基本实验仪器的应用 1．刻度尺：用图1所示的刻度尺测量物体的长度， 这把刻度尺的分度值是_______，所测物体的长度是 _________m。 2．温度计：关于温度计，请你填写以下空格。 （1）温度计是根据液体的________________的性质制 成的。 （2）图2是体温计和寒暑表的一部分，其 中图是体温计，甲、乙两温度计的示数分别 为℃和℃。 ①南极的最低温度为－88．3℃，应选用_____温度计来测量南极气温，因为______________； ②在标准大气压下，沸水的温度为100℃，应选用_______温度计来测量沸水温度，因为______________。 22．探究固体熔化时温度的变化规律。 炎热的夏季，家中的蜡烛、柏油路上的沥青会变软．而冰块熔化时，没有逐渐变软的过程。此推测，不同物质熔化时，温度的变化规律可能不同，我们选用碎冰和碎蜡研究物质的熔化过程。让碎冰和碎蜡均匀和缓慢地熔化，我们把碎冰放到盛有温水烧杯中，把碎蜡放到盛有热水的烧杯中分别进行实验并记录数据，实验装置如图22所示。 （1）图23是（填“冰”或“蜡”）的温度随时间变化的图象。24所示温度计显示的是蜡某时刻的温度，它的示数是℃。 （2）在冰和蜡熔化过程中，如果将试管从烧杯拿出来，冰和蜡停止熔化。试管放回烧杯后，冰和蜡又继续熔化．说明固体熔化时需要。 图22 图 23 图24
23．在做“观察水的沸腾”的实验中，某同学按实验步骤进行了正确操作，但发现从开始加热到水沸腾这段时间过长，请你帮他分析这可能是的原因造成的（任意写出一种原因即可），相应的解决办法是。 经过改进重新进行实验，该同学测量的数据见下表： （1）在图25所示的方格纸上，以时间t为横轴，温度T为纵轴，根据记录作出水的沸腾图象。 （2）在3—7min内观察到的实验现象是，实验用水的沸点是℃。 图25 图26 （3）“炖”菜是人们喜欢的一道美食，最好的“炖”菜是应用煮食法，即把汤料和水置于炖盅内，而炖盅则浸在大煲的水中，并用蒸架把盅和煲底隔离，如图26所示。当煲中的水沸腾后（设汤水的沸点与水的沸点相同），盅内的汤水是否能沸腾？为什么？ 3．天平：某同学用托盘天平测量物体质量时 （1）他把已经调节好的托盘天平搬到另一实验桌上， 则使用前应（） A．只要将天平放在水平台上 B．只要调节横梁平衡 C．不需要再调节 D．先将天平放在水平台上，再调节横梁平衡 （2）当他把天平重新调好后，就把药品放在天平的
第二讲 力学创新实验 ——课前自测诊断卷 考点一 实验情景的设计与创新 1.[考查重力加速度的测量] (2018·江苏高考)某同学利用如图所示的实验装置来测量重力加速度g 。细绳跨过固定在铁架台上的轻质滑轮，两端各悬挂一只质量为M 的重锤。实验操作 如下： ①用米尺量出重锤1底端距地面的高度H ； ②在重锤1上加上质量为m 的小钩码； ③左手将重锤2压在地面上，保持系统静止。释放重锤2，同时右手开启秒表，在重锤1落地时停止计时，记录下落时间； ④重复测量3次下落时间，取其平均值作为测量值t 。 请回答下列问题： (1)步骤④可以减小对下落时间t 测量的________(选填“偶然”或“系统”)误差。 (2)实验要求小钩码的质量m 要比重锤的质量M 小很多，主要是为了________。 A ．使H 测得更准确 B ．使重锤1下落的时间长一些 C ．使系统的总质量近似等于2M D ．使细绳的拉力与小钩码的重力近似相等 (3)滑轮的摩擦阻力会引起实验误差。现提供一些橡皮泥用于减小该误差，可以怎么做？ (4)使用橡皮泥改进实验后，重新进行实验测量，并测出所用橡皮泥的质量为m 0。用实验中测量的量和已知量表示g ，得g ＝____________________。 解析：(1)对同一物理量多次测量取平均值的目的是减小偶然误差。 (2)设系统运动的加速度为a ，则根据牛顿第二定律得 mg ＝(2M ＋m )a ，即a ＝ mg 2M ＋m ，而H ＝12 at 2 ，在H 一定时，a 越小，则t 越长，这时测量时间t 的误差越小。因此实验要求小钩码的质量m 要比重锤的质量M 小很多，主要是为了使重锤1下落的时间长一些，选项B 正确。 (3)可利用橡皮泥平衡摩擦阻力，其方法为在重锤1上粘上橡皮泥，调整橡皮泥的质量直至轻拉重锤1能观察到其匀速下落。 (4)根据牛顿第二定律得mg ＝(2M ＋m ＋m 0)·a ，又H ＝12 at 2，解得g ＝ 2 2M ＋m ＋m 0H mt 2 。 答案：(1)偶然 (2)B (3)在重锤1上粘上橡皮泥，调整橡皮泥质量直至轻拉重锤1能观察到其匀速下落。 (4)22M ＋m ＋m 0H mt 2 2．[利用气垫导轨装置探究动能定理和验证机械能守恒定律] (2019·南京、盐城三模)如图甲所示，气垫导轨上质量为M 的滑块通过轻质细绳绕过滑轮与质量为m 的钩码相连，绳子的悬挂点与拉力传感器相连，遮光条宽度为d 。气源开通后，滑块在绳子拉力的作用下由静止释放，遮光条通过
专题六生物实验与科学探究过关测试卷（共计42分） 1、（7分）某种金合欢有大而中空的刺。蚂蚁栖居其中，并以金合欢嫩叶尖端为食。有人针对此现象提出了这样的问题：“蚂蚁栖居在金合欢中，这对金合欢的生长有害吗？” （1）你对这一问题做出的假设是___________________，依据是_________________________。 从上表中可以看出，该实验的变量是______________;研究人员选择的两个观测点是______________________、_______________________。 (3)分析表中记录的数据，能够得出的结论是。 (4)该实例说明，生物与生物之间存在着_________的关系。 2、（5分）某些媒体报道“转基因食品对人类的健康不利”，也有专家说“转基因食品是安全的”。到底是否安全呢？初二某学生针对这一问题进行了如下探究实验: (一)实验器材：普通玉米，转基因玉米，小白鼠若干，两个规格一样且空间足够大的铁笼等。 (二)该同学提出的问题：转基因食品对人类的健康是否有影响？ (三)请你为该同学作出假设，你的假设是：____________ 。 (四)实验过程： （1）将两个铁笼分别贴上甲组和乙组标签，选取两只身体健康状况良好、大小一致、性别相同的小白鼠，分别置于甲、乙铁笼中。 （2）甲组饲喂适量普通玉米，乙组饲喂_____（填“等量”或“过量”）转基因玉米。（3）饲喂一段时间后，观察并记录甲、乙两组小白鼠的生长状况。 （4）该同学设置甲组的目的是_______。 （五）预测实验结果和结论： （1）若两组小白鼠的生长状况有明显差异，则说明转基因食品对人类健康___（填“有”或“无”）影响。 （2）本实验在实施过程中，有一处不合理，应如何改正？ ____________________________________________________________________________。3、（7分）糖尿病是当今世界上危害人体健康的常见病之一，常见症状有多饮、多食、多尿以及消瘦等。糖尿病的主要危害在于它的并发症，会对人体多种系统造成损害。目前，糖尿病患者常采取注射胰岛素的方法治疗。口服胰岛素能治疗糖尿病吗？为探究这一问题，某科技小组设计了如下方案： 步骤一：将大小、健康状况相同的甲、乙两只小鼠的胰岛破坏。 步骤二：甲鼠定时喂全营养饲料，每次喂食前注射适量的胰岛素；乙鼠定时喂与甲鼠等量的全营养饲料，每次喂食前口服与甲鼠等量的胰岛素。 步骤三：重复步骤二的操作，几天后，采集两鼠的尿液，检测其葡萄糖含量，分析得出结论。请根据实验方案回答问题：
实验一研究匀变速直线运动 考纲解读 1.练习正确使用打点计时器. 2.会计算纸带上各点的瞬时速度. 3.会利用纸带计算加速度. 4.会用图象法探究小车速度与时间的关系，并能根据图象求加速度．
基本实验要求 1．实验器材 电火花计时器(或电磁打点计时器)、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片． 2．实验步骤 (1)按照实验原理图所示实验装置，把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端，接好电源； (2)把一细绳系在小车上，细绳绕过滑轮，下端挂合适的钩码，纸带穿过打点计时器，固 定在小车后面； (3)把小车停靠在打点计时器处，接通电源，放开小车； (4)小车运动一段时间后，断开电源，取下纸带； (5)换纸带反复做三次，选择一条比较理想的纸带进行测量分析． 3．注意事项 (1)平行：纸带、细绳要和长木板平行．
(2)两先两后：实验中应先接通电源，后让小车运动；实验完毕应先断开电源，后取纸带． (3)防止碰撞：在到达长木板末端前应让小车停止运动，防止钩码落地和小车与滑轮相撞． (4)减小误差：小车的加速度宜适当大些，可以减小长度的测量误差，加速度大小以能在约50 cm 的纸带上清楚地取出6～7个计数点为宜． 规律方法总结 1． 数据处理 (1)目的 通过纸带求解运动的加速度和瞬时速度，确定物体的运动性质等． (2)处理的方法 ①分析物体的运动性质——测量相邻计数点间的距离，计算相邻计数点距离之差，看其是否为常数，从而确定物体的运动性质． ②利用逐差法求解平均加速度 a 1＝x 4－x 13T 2，a 2＝x 5－x 23T 2，a 3 ＝x 6－x 33T 2?a ＝a 1＋a 2＋a 33 ③利用平均速度求瞬时速度：v n ＝x n ＋x n ＋12T ＝d n ＋1－d n －1 2T ④利用速度—时间图象求加速度 a ．作出速度—时间图象，通过图象的斜率求解物体的加速度； b ．剪下相邻计数点的纸带紧排在一起求解加速度． 2． 依据纸带判断物体是否做匀变速直线运动 (1)x 1、x 2、x 3……x n 是相邻两计数点间的距离． (2)Δx 是两个连续相等的时间里的位移差：Δx 1＝x 2－x 1，Δx 2＝x 3－x 2…. (3)T 是相邻两计数点间的时间间隔：T ＝(打点计时器的频率为50 Hz ，n 为两计数点间计时点的间隔数)． (4)Δx ＝aT 2，因为T 是恒量，做匀变速直线运动的小车的加速度a 也为恒量，所以Δx 必然是个恒量．这表明：只要小车做匀变速直线运动，它在任意两个连续相等的时间间隔内的位移之差就一定相等.
?热学实验 实验一、探究“水的沸腾"实验 【实验器材】铁架台、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯、中心有孔的纸板、温度计、水、秒表 【实验装置】 【实验步骤】 ①按装置图安装实验仪器； ②用酒精灯给水加热并观察； ③当水温接近90℃时每隔1min 记录一次温度，并观察水的沸腾现象。 ④完成水沸腾时温度和时间关系的曲线。 【实验现象】水沸腾时的现象：剧烈的汽化现象，大量的气泡上升、变大，到水面破裂，里面的水蒸气散发到空气中。虽继续加热，它的温度不变。 水沸腾前水沸腾后 3.沸点：液体沸腾时的温度。
4.液体沸腾的条件：（1）温度达到沸点；（2）继续吸收热量。 【实验补充】 （1）液体沸腾需要一定的温度，在标准大气压下不同的液体沸点不同。 （2）液体沸腾前吸收热量温度升高，沸腾后吸收热量温度保持不变。 （3）液体的沸点还与大气压有关，气压越高液体的沸点越高，高压锅就是利用了这一原理。（4）蒸发和沸腾的异同： 【考点方向】 1、水沸腾的条件：达到沸点，继续吸热。 2、由图像描点，水沸腾时特点：温度不变，继续吸热。 3、开始加热到沸腾时间过长，改进：①用温水；②减少水的质量； 4、石棉网作用：使烧杯底部受热均匀。 5、酒精灯拿开后，沸腾继续，原因：石棉网有余热，水断续吸热； 6、水沸点98度，原因：低于1个标准大气压。 7、沸水降温至室温，温度变化特点：先快后慢。 8、若无论加热多长时间，水都不能沸腾，原因：火力太小，吸收热量小于热损失。 9、安装装置时顺序：自下而上。 10、水沸腾前，烧杯内上升的气泡是由大变小的；
水沸腾时，烧杯内上升的气泡由小变大，因为上升过程中，水对气泡压强变小。 11、烧杯的纸盖上留有两个小孔，穿过温度计的那个孔作用：固定温度计。另外一个孔的作用是使水面上方大气压强与外界相同，使水的沸点测量值更准确；若不留小孔对实验结果产生的影响是如果没有小孔，会使里面气压增大，测出的水的沸点偏高。 【创新母题】如图甲是“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验装置。 （1）图甲实验装置的组装顺序应为___________（选填“自上而下”或“自下而上”）。其中石棉网的作用 是。带孔硬纸板的作用是。 （2）实验中某次温度计的示数如图乙，为________℃。根据实验数据绘制的水的温度随加热时间变化的图像如图丙，由图可知本实验中水的沸点为_____℃。 在0-2min内时，烧杯内的水（选填吸收/放出）热量，温度（选填不变/升高/降低）。2-3min 内水（选填吸收/放出）热量。 （3）实验中发现温度计上部出现许多小水珠，这些小水珠是___________形成的。 实验过程中沸腾前观察到烧杯内的气泡在上升过程中； 声音比沸腾后。 （4）该实验可以得出水沸腾的条件是、。 （5）撤去酒精灯后，水仍能继续沸腾一小段时间，其原因是_________________。 【答案】 (1). 自下而上；使烧杯受热均匀；减少热量散失，缩短加热时间，同时固定温度计位置。 (2). 92 ；98；吸收；升高；吸收 (3). 水蒸气液化；沸腾前烧杯内的气泡上升过程中逐渐变小；声音越来越大。 (4)达到沸点、继续吸热。