高三实验复习专题
- 格式:doc
- 大小:6.04 MB
- 文档页数:39
高三化学实验题的总结归纳在高三化学学习过程中,化学实验是非常重要的一环。
通过实验,我们可以巩固理论知识,培养实践能力,同时也能提升学习的兴趣。
本文将对高三化学实验题进行总结归纳,让我们回顾一下所学的重点内容。
1. 氧化还原反应实验题1.1 硝酸铜与锌的反应实验现象:锌在硝酸铜溶液中出现放电现象,溶液的颜色由蓝色变为无色。
反应类型:单质氧化反应。
实验原理:锌由于活泼性较大,可以将铜离子还原为铜原子,同时自身被氧化为锌离子。
实验方程式:Zn + Cu(NO3)2 -> Zn(NO3)2 + Cu1.2 氯化亚铁与二氧化锰的反应实验现象:氯化亚铁与二氧化锰混合后,受热后会发生爆炸。
反应类型:氧化还原反应。
实验原理:二氧化锰具有催化性质,在适当的温度下,可以使氯化亚铁与氧气迅速反应放热。
实验方程式:2FeCl2 + MnO2 -> 2FeCl3 + MnCl2 + Cl22. 酸碱反应实验题2.1 硫酸与氢氧化钠的反应实验现象:硫酸与氢氧化钠反应会产生大量的热,溶液升高温度,冒出气泡。
反应类型:酸碱中和反应。
实验原理:氢氧化钠为强碱,硫酸为强酸,两者中和反应产生水和相应的盐。
实验方程式:H2SO4 + 2NaOH -> Na2SO4 + 2H2O2.2 硫酸与铁粉的反应实验现象:硫酸与铁粉反应,溶液颜色变为红褐色并冒出气泡。
反应类型:酸与金属的反应。
实验原理:铁属于活泼金属,与酸反应会产生氢气和相应盐的溶液。
实验方程式:H2SO4 + Fe -> FeSO4 + H23. 离子反应实验题3.1 硫酸铜与氯化钠的反应实验现象:硫酸铜与氯化钠反应,溶液颜色由蓝色变为无色,并产生白色沉淀。
反应类型:双离子交换反应。
实验原理:氯化钠中的Cl-离子与硫酸铜中的SO42-离子交换位置,形成Cl2SO4,同时铜离子Cu2+和钠离子Na+在溶液中。
实验方程式:CuSO4 + 2NaCl -> CuCl2 + Na2SO43.2 氯化钡与硫酸铵的反应实验现象:氯化钡与硫酸铵反应,产生白色沉淀BaSO4。
实验专题复习1.(16分)甲同学进行Fe2+还原性的实验,针对异常现象进行探究。
步骤一:制取FeCl2溶液。
向0.1 mol•L-1FeCl3溶液中加足量铁粉振荡,静置后取上层清液,测得pH<1。
实验二:向2 mL FeCl2溶液中滴加2滴0.1 mol•L-1 KSCN溶液,无现象;再滴加5滴5% H2O2溶液(物质的量浓度约为1.5 mol•L-1、pH约为5),观察到溶液变红,大约10秒左右红色褪去,有气体生成(经检验为O2)。
(1)用离子方程式表示步骤二中溶液变红的原因:、。
(2)甲探究步骤二中溶液褪色的原因:I. 取褪色后溶液两份,一份滴加FeCl3溶液无现象;另一份滴加KSCN溶液出现红色;II.取褪色后溶液,滴加盐酸和BaCl2溶液,产生白色沉淀。
III. 向2 mL 0.1 mol•L-1 FeCl3溶液中滴加2滴0.1 mol•L-1 KSCN溶液,变红,通入O2,无明显变化。
①实验I的说明;②实验III的目的是。
得出结论:溶液退色的原因是酸性条件下H2O2将SCN-氧化成SO42-。
(3)甲直接用FeCl2·4H2O配制①mol•L-1 的FeCl2溶液,重复步骤二中的操作,发现液体红色并未褪去。
进一步探究其原因:I.用激光笔分别照射红色液体和滴加了KSCN溶液的FeCl3溶液,前者有丁达尔效应,后者无。
测所配FeCl2溶液的pH,约为3。
由此,乙认为红色不褪去的可能原因是②。
II.查阅资料后推测,红色不褪去的原因还可能是pH较大时H2O2不能氧化SCN-。
乙利用上述部分试剂,通过实验排除了这一可能。
乙的实验操作及现象是:2.(15分)某小组对Cu 与浓HNO 3的反应进行研究。
记录如下:装置 药品 现象 实验10.64 g Cu 片(0.01 mol)和20.0 mL 浓HNO 3 Cu 片消失,得到绿色溶液A ,放置较长时间......后得到蓝色溶液B ,……Ⅰ.Cu 与浓HNO 3反应的化学方程式是 ________________________________ 。
实验:测金属丝的电阻率(复习题库)1、现有一合金制成的圆柱体,为测量该合金的电阻率,现用伏安法测量圆柱体两端之间的电阻,用螺旋测微器和游标卡尺的示数如图(a)和图(b)所示。
(1)由上图读得圆柱体的直径为_________mm,长度为__________cm。
(2)若流经圆柱体的电流为I,圆柱体两端之间的电压为U,圆柱体的直径和长度分别用D、L表示,则用D、L、I、U表示的电阻率的关系式为ρ=____________。
【答案】1.844 4.2402 4D UIL π2、在某学习小组的实验活动中,要测量一个圆柱形金属材料的电阻率。
(1)用螺旋测微器测量金属材料的直径D,用游标卡尺测量金属材料的长度L,刻度位置如图甲所示,则L为cm。
(2)选择合适的器材按照图乙所示的电路图连接电路,调节滑动变阻器到合适位置,记下电压表读数U、电流表读数I,计算出材料的电阻,根据电阻定律求出材料电阻率。
则该材料电阻率ρ为。
(用D、L、U、I表示)(3)实际上使用的电压表和电流表有一定的内阻,测量的电阻率结果比真实的值(填“偏大”、“偏小”或“相同” )【答案】5.67524D UILπ偏小3、(1)在“测定金属的电阻率”的实验中,由于金属丝直径很小,不能使用普通刻度尺,应使用螺旋测微器.螺旋测微器的精确度为_________mm,用螺旋测微器测量某金属丝直径时的刻度位置如图所示,从图中读出金属丝的直径为_________mm。
(2)如果测出金属丝接入电路的长度l、直径d和金属丝接入电路时的电流I和其两端的电压U,就可求出金属丝的电阻率.用以上实验中直接测出的物理量来表示电阻率,其表达式为ρ=___________。
(3)在此实验中,金属丝的电阻大约为4Ω,在用伏安法测定金属丝的电阻时,除被测电阻丝外,选用了如下实验器材:A.直流电源:电动势约4.5 V,内阻不计;B.电流表A:量程0~0.6 A,内阻约0.125Ω;C.电压表V:量程0~3 V,内阻约3 kΩ;D.滑动变阻器R:最大阻值10Ω;E.开关、导线等。
试验专题练习---显微镜(一)显微镜的结构、使用及知识拓展1、显微镜的结构2、显微镜的使用①取镜与安放a.右手握镜臂,左手托镜座。
b.把显微镜放在试验台的前方稍偏左( 左眼观察,右眼绘图 )②对光a.转动转换器,使低倍镜对准通光孔b.较大的光圈对准通光孔,左眼注视目镜,转动反光镜,使光线通过通光孔反射到镜筒内,通过目镜可以看到白亮的视野。
③低倍镜观察a.把所要观察的玻片标本放在载物台上,用压片夹压住,标本要正对通光孔的中心。
b. 转动粗准焦螺旋,使镜筒缓缓下降,直到物镜接近玻片标本为止(此时试验者的眼睛应当看物镜镜头与标本之间,以免物镜与标本相撞)。
④高倍镜观察a.移动装片,在低倍镜下使需要放大观察的部分移动到视野的中央。
b.转动转换器,移走低倍物镜,换上高倍物镜。
(不用把镜筒抬高)c.缓缓调节细准焦螺旋,使物象清晰。
d.调节光圈,使视野光亮适宜。
3.显微镜的结构与使用知识拓展①放大倍数:也称放大率。
物象的大小对物体大小的比例叫做显微镜的放大倍数。
显微镜总的放大倍数等于目镜的放大倍数和物镜放大倍数的乘积,该放大倍数指的是长度或宽度,而不是面积和体积。
②视野及镜像亮度:视野是指一次所能观察到的被检标本的范围。
视野的大小与放大倍数成反比,即放大倍数约大视野越小,看到的标本范围就越小。
镜像亮度是指视野里所看到的像的光亮程度。
它与放大倍数成反比,即在用高倍镜或油镜观察标本时,必须移动标本才能看清其他部位,并使用凹面反光镜、大光圈或增强光源,以改善视野亮度,而使物象明亮清晰。
③任何需要观察的标本都要先用低倍镜观察,原因是:a.低倍镜视野相对大,便于找目标;b.易调节防止镜头与镜片相撞。
④镜头长度与放大倍数的关系:物镜镜头长度与放大倍数成正比;目镜镜头长度与放大倍数成反比。
⑤视野中物象移动与标本移动的关系:如视野中某观察对象位于左下方如何移到中央,应将装片或切片向左下方移动,也就是同向移动。
原因是视野中物象移动的方向与装片或切片移动的方向相反。
高中化学复习要点化学实验专题一基本仪器与操作一、基本仪器1、冷凝管直形冷凝管:多用于蒸馏操作蒸汽温度小于140度,不可用于回流。
空气冷凝管:空气冷凝管和直形冷凝管主要是蒸出产物时使用(包括蒸馏和分馏),当蒸馏物沸点超过140摄氏度时,一般使用空气冷凝管,以免直形冷凝管通水冷却导致玻璃温差大而炸裂。
球形冷凝管:用于有机制备的回流,适用于各种沸点的液体。
蛇形冷凝管:用于有机制备的回流,适用于沸点较低的液体。
2、温度计(1)水浴加热:放于水中(硝化反应),控制温度(0-100℃);冰水浴、沸水浴可不用温度计(2)蒸馏、分馏:温度计液泡放在蒸馏烧瓶支管口处(3)控制反应温度:放在反应液中(实验室制备乙烯,控制温度170℃)【百科】温度计量程1、酒精温度计最大范围是:-114℃至78℃(酒精的沸点是78℃,凝固点是-114℃)2、煤油温度计的测量范围约为:-30℃到150℃(煤油温度计的工作物质是煤油,它的沸点一般高于150℃,凝固点低于-30℃)3、水银温度计测量范围:0摄氏度至400摄氏度。
经常应用的:(1)寒暑表的量程一般为:-30℃~50℃。
(2)实验用温度计的量程:-20℃~110℃.(3)体温计的量程是35℃~42℃(体温计是量人体体温的,人体体温变化的极限范围在35到42摄氏度之间)二、基本装置1、过滤概念:把不溶性的固体与液体分离的操作方法.例如,粗盐水的过滤就是采用过滤的方法,除去食盐中的固体不溶物.实验仪器:漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台(含铁圈)、滤纸。
要做到“一贴、二低、三靠”。
(见图)一贴:即使滤纸润湿,紧贴漏斗内壁,不残留气泡。
(防止气泡减慢过滤速度。
)二低:1.滤纸边缘略低于漏斗边缘。
2.液面低于滤纸边缘。
(防止液体过滤不净。
)三靠:1.倾倒时烧杯杯口要紧靠玻璃棒上。
2.玻璃棒下端抵靠在三层滤纸处。
3.漏斗下端长的那侧管口紧靠烧杯内壁。
2、抽滤概念:抽滤是一个物理术语,读音为chōu lǜ,又称减压过滤,真空过滤,有双重含义,物理术语中抽滤(Leaching)指利用抽气泵使抽滤瓶中的压强降低,达到固液分离的目的方法。
高三化学新高考备考一轮复习——化学实验基础常见物质的检验、分离和提纯1.常见阳离子检验(1)常规检验法。
①用NaOH溶液能检验出Cu2+、Fe3+、Fe2+、Al3+、N H4+。
②焰色反应:用焰色反应可检验出溶液中的K+和Na+。
(2)特殊检验法。
[注意]①检验Fe2+和Fe3+时,一般应用特殊检验法。
②注意不能利用酸性KMnO4溶液检验FeCl2溶液中的Fe2+,因为KMnO4(H+)会氧化Fe2+也会氧化Cl-。
2.常见阴离子检验(1)利用酸碱指示剂检验。
(2)利用盐酸和其他试剂检验。
(3)利用AgNO3(HNO3酸化)溶液检验。
(4)利用某些特征反应检验。
I-→滴入淀粉溶液和新制氯水,溶液变色。
[注意]①HC O3-与C O32-均会与盐酸反应产生CO2,所以要注意区分。
②I-的特征反应检验方法中,氧化剂可以是氯水,也可以是Fe3+或H2O2等物质。
3.气体的检验(1)可燃性气体的检验。
(2)酸性气体的检验。
(3)碱性气体的检验(NH3)。
(4)还原性气体的检验。
(5)氧化性气体的检验。
4.有机化合物的检验物质试剂与方法现象与结论饱和烃与不饱和烃加入溴水或酸性KMnO4溶液退色的是苯与苯的同系物加酸性KMnO4溶液退色的是醛基化合物加银氨溶液、水浴加热有产生加新制Cu(OH)2悬浊液、加热煮沸后有生成醇加乙酸、浓硫酸有果香味液体生成羧酸加Na2CO3溶液有气体逸出加紫色石蕊溶液溶液显淀粉加碘水溶液显蛋白质灼烧有加浓硝酸微热显(只用于检验部分蛋白质) 【答案】不饱和烃苯的同系物银镜砖红色沉淀红色蓝色烧焦羽毛气味黄色5.物质分离、提纯常用的物理方法(1)“固+固”混合物的分离(提纯)。
(2)“固+液”混合物的分离(提纯)。
(3)“液+液”混合物的分离(提纯)。
(4)物质分离、提纯常用物理方法的装置及注意事项。
方法、装置适用范围注意事项过滤把不溶性固体物质和液体进行分离(1)一贴滤纸紧贴漏斗内壁二低:滤纸低于滤纸液面低于漏斗边缘三靠:烧杯紧靠滤纸边缘,玻璃棒轻靠玻璃棒处,漏斗下端紧靠三层滤纸(2)若滤液浑浊,需烧杯内壁蒸发分离溶于溶剂中的溶质(1)玻璃棒的作用:搅拌,防止局部温度过高造成再次过滤(2)当液滴飞溅时,停止加热,用余热蒸干萃取和分液(1)萃取:利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同,用一种溶剂把溶质从另一种溶剂里提取出来(2)分液:两种液体互不相溶且易分层(1)溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中有大量固体析出(2)萃取剂与原溶剂要大得多不互溶(3)分液时,分液漏斗中的下层液体从下口流出,上层液体从上口倒出沸点相差较大的液体混合物(1)温度计的水银球在蒸馏烧瓶的支管口处(2)蒸馏烧瓶要加沸石或碎瓷片(3)冷凝管水流方向应为“下进上出”升华某种组分易升华的混合物,利用物质升华的性质在加热条件下分离的方法应与物质的分解变化区分,如分解反应:NH4ClNH3↑+HCl↑6.物质分离、提纯的化学方法方法原理杂质成分沉淀法将杂质离子转化为沉淀Cl-、S O42-、C O32-及能形成难溶性弱碱的金属阳离子气化法将杂质离子转化为气体C O32-、HC O3-、S O32-、HS O3-、S2-、N H4+杂转纯法将杂质转化为需要提纯的物质杂质中含不同价态的相同元素(加氧化剂或还原剂)、同一种酸的正盐与酸式盐(加酸、酸酐或碱)氧化还原法用氧化剂(还原剂)除去具有还原性(氧化性)的杂质如用酸性高锰酸钾溶液除去CO2中的SO2,用铜粉除去N2中的O2热分解法加热使不稳定的物质分解除去如除去NaCl中的NH4Cl等酸碱溶解法利用物质与酸或碱溶液混合后的反应进行提纯如用过量的氢氧化钠溶液可除去Fe2O3中的Al2O3电解法利用电解原理除去杂质粗铜作为阳极、纯铜作为阴极,含Cu2+的盐溶液作电解质溶液调pH法加入试剂调节溶液pH,使溶液中某种成分生成沉淀而分离如向含有Cu2+和Fe3+的溶液中加入CuO、CuCO3或Cu2(OH)2CO3等调节pH使Fe3+转化为Fe (OH)3而除去答题思路与方法物质分离、提纯的区别(1)物质的分离。
⾼三⼆轮复习实验专题复习(提升篇)——实验探究之神经调节设计⼀、神经调节实验设计基本⽅法解题关键:找准刺激位点(尽量找题⼲中有标注位点便于表述)、找准检测指标(电表、效应器等)表述模板:刺激“XXX”,观察“效应器”如肌⾁是否收缩或电表是否发⽣偏转(检测到电位变化)⼆、实例分析类型1:判断传⼊神经和传⼊神经答案:⽅法总结:切断实验法确认传⼊神经与传出神经若切断某⼀神经,刺激外周段(远离中枢的位置),肌⾁不收缩,⽽刺激向中段(近中枢的位置),肌⾁收缩则切断的为传⼊神经,反之则为传出神经。
类型2:反射弧中兴奋传导特点的实验探究(1)探究冲动在神经纤维上的传导⽅法设计:电刺激图①处—观察A的反应测②处电位变化结果分析:A有反应,②处电位改变→双向传导A有反应,②处电位未变→单向传导解题关键:找两侧均有检测⽅法的刺激位点。
⼀般多选择传出神经中央某点作为实验对象。
(2)探究冲动在神经元之间的传递⽅法设计:先电刺激①处,测③处电位变化再电刺激③处,测①处电位变化结果分析:两次实验的检测部位均有电位变化→双向传递只有⼀处电位改变→单向传递解题关键:在突触两侧找两个刺激位点。
⼀般传⼊和传出神经各⼀个。
典例1将蛙脑破坏,保留脊髓,做蛙⼼静脉灌注,以维持蛙的基本⽣命活动。
暴露蛙左后肢屈反射的传⼊神经和传出神经,分别连接电位计 和 。
将蛙左后肢趾尖浸⼊0.5%硫酸溶液后,电位计 和 有电位波动,出现屈反射。
如图为该反射弧结构⽰意图。
(1)⽤简便的实验验证兴奋能在神经纤维上双向传导,⽽在反射弧中只能单向传递。
【答案】实验思路:刺激电位计 与⾻骼肌之间的传出神经,观察到电位计 电位变化和左后肢是否屈腿。
预期结果:电位计 没有电位变化,电位计 有电位变化,左后肢是屈腿。
类型3:“药物阻断”兴奋传递的实验探究某药物(如⿇醉药)是阻断兴奋在神经纤维上传导,还是阻断在突触处传递,可分别将药物置于神经纤维上或置于突触处,依据其能否产⽣“阻断”效果作出合理推断。
020届高三化学实验复习——仪器连接、实验操作顺序【选择突破】学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.下列实验装置正确且能达到目的的是A.装置①可用于已知浓度的氢氧化钠溶液测定未知浓度盐酸的实验B.装置②可用于氯化铵固体和氢氧化钙固体反应制取少量氨气C.装置③可用于收集SO2,并吸收多余的SO2D.装置④可用于制取少量Cl22.下列有关实验的叙述,正确的是( )A.分馏石油时,温度计的水银球必须插入液面以下B.制备乙酸乙酯时,加料顺序为浓硫酸、乙醇、乙酸C.配制银氨溶液时,将稀氨水慢慢滴加到稀硝酸银溶液中,产生白色沉淀后继续滴加,直至沉淀刚好溶解为止D.实验室可用苯和溴水在Fe作催化剂的情况下制备溴苯3.下列装置或操作不正确的是()A.装置可用于检验溴乙烷消去反应的产物B.装置可用于放出碘的四氯化碳溶液NH防止倒吸C.装置可用于吸收3D.装置可用于实验室制备蒸馏水4.下列实验装置或操作正确的是()A.过滤B.处理废弃固体药品C.检查气密性D.读液体体积5.做化学实验必须注意实验安全。
下列做法正确的是A.金属钠保存在四氯化碳中B.制氯气在通风橱中进行C.金属钠着火用小苏打干粉灭火D.发生火灾拨打110报警电话6.下列有关实验装置进行的相应实验,不能..达到实验目的的是( )A.用装置甲制取氯气B.用装置乙除去氯气中的少量氯化氢和水蒸气C.用装置丙可证明Cl2的氧化性强于SD.用装置丁可以完成“喷泉”实验7.配制物质的量浓度为0.1mol·L-1的Na2CO3溶液100mL时,下列操作正确的是( )A.用托盘天平称取1.06g无水碳酸钠,在烧杯中加适量水溶解,待冷却到室温后,将溶液转移到容量瓶中B.在使用容量瓶前必须检查容量瓶是否完好以及瓶塞处是否漏水C.定容时,若加水超过刻度线,可用胶头滴管小心吸出多余部分D.定容时,若仰视,则所配溶液的浓度将偏高8.用下列实验装置完成对应的实验(部分仪器已省略),能达到实验目的的是A.A B.B C.C D.D9.化学药品的毒性可以通过皮肤吸收、消化道吸收和呼吸道吸收三种方式对人体健康产生危害,下列预防措施错误的是A.实验过程中使用四氯化碳时戴防尘口罩B.实验过程中移取强酸、强碱溶液应戴防酸碱手套C.实验场所严禁携带食物,禁止用饮料瓶装化学药品,防止误食D.称取粉末状的有毒药品时,应戴口罩防止吸入10.下列有关实验操作的叙述中,正确的是A.用苯萃取碘水时,有机层从分液漏斗下口放出B.制备乙酸乙酯时,将乙醇和乙酸依次加入到浓硫酸中C.用50mL的量筒量取6.80mL盐酸D.中和滴定实验中,眼睛应注视锥形瓶内溶液颜色的变化11.要证明某溶液中不含Fe3+而含有Fe2+,以下操作选择及排序正确的是()①加入少量氯水②加入少量KI溶液③加入少量KSCN溶液A.③①B.①③C.②③D.③②12.下图是实验室制取无水氯化镁的装置图,下列有关表述正确的是A .装置A 中圆底烧瓶中可以换成固体MnO 2B .如果直接加热MgCl 2•6H 2O 不能得到无水氯化镁,将得到Mg(OH)Cl 或MgOC .尾气吸收可以用浓硫酸作为吸收剂进行吸收D .金属镁在空气中燃烧,剧烈反应生成氧化镁,如果金属镁燃烧发生火灾,要立即用二氧化碳灭火器进行灭火13.下列说法不正确的是( )A .用冷却结晶法来提纯含有少量氯化钾杂质的硝酸钾晶体B .检验溶液中存在2Fe +的常用方法是:往溶液中加入KSCN 溶液,溶液不变色;再滴入新制氯水,溶液变成血红色C .将石油裂化产物通入溴水中,可观察到液体分层且上下两层均为无色D .进行淀粉水解实验时,为检验水解产物和水解是否完全,加液顺序通常如下:淀粉溶液24H SO →溶液NaOH →溶液→碘水→新制2Cu(OH)悬浊液14.从苯酚的乙醇溶液中回收苯酚有以下8种可供选择的操作,其中合理的操作是 ①蒸馏 ②过滤 ③静置分液 ④加入足量金属钠 ⑤通过足量CO 2⑥加入足量NaOH 溶液⑦加入乙酸与浓硫酸混合液加热⑧加入足量的三氯化铁溶液A .④⑤③B .⑦①C .①D .⑥①⑤③ 15.下列实验正确的是( )A .蒸发、浓缩、结晶B .检查装置气密性C .碳酸氢钠热分解D .分离沸点不同且互溶的液体混合物16.某学习小组设计实验探究NO 与铜粉的反应并检验NO ,实验装置如图所示(夹持装置略)。
实验题专题近年来,全国卷理综物理高考实验题一般力学和电学各占一题,通过对课内实验的拓展,考查学生对实验原理的理解、仪器的使用及读数、处理实验数据的方法和分析总结实验结论的能力。
试题的探究性和开放性比较强,具有情境新颖、解答路径多样、答案不唯一等特点,侧重对考生的创新意识和实验能力的考查,对考生正确利用学科术语描述科学过程、分析具体情境或设计实验的能力要求较高。
力学实验近年来,全国卷理综物理高考力学实验所考查的实验能力侧重于:对实验原理的理解和分析;仪器的使用及读数;分析数据的方法(求平均值、图像法);分析误差的产生;实验的改进及完善;有效数字。
考查的仪器有:打点计时器、托盘秤、传感器(位移传感器、光电门)、游标卡尺(20分度)、螺旋测微器。
在考查物理实验的同时,常常渗透动力学的内容(相当于计算题),其中匀变速直线运动的公式及图像、牛顿第二定律的应用和能量守恒等知识出现的频率较高。
[高考这样考]例1.(20XX 年·全国Ⅰ卷)某同学用图(a )所示的实验装置验证机械能守恒定律,其中打点计时器的电源为交流电源,可以使用的频率有20Hz 30Hz 、和40Hz 。
打出纸带的一部分如图(b )所示。
该同学在实验中没有记录交流电的频率f ,需要用实验数据和其它题给条件进行推算。
(1)若从打出的纸带可判定重物匀加速下落,利用f 和图(b )中给出的物理量可以写出:在打点计时器打出B 点时,重物下落的速度大小为______________,打出C 点时重物下落的速度大小为_____________,重物下落的加速度大小为_____________。
(2) 已测得1238.89cm 9.50cm 10.10cm S S S ===,,,当地重力加速度大小为29.80m/s ,实验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%,由此推算出f 为__________Hz 。
【考查的考点】考查打点计时器的原理,考查考生通过分析纸带求瞬时速度,考查学生应用运动学公式求物体的加速度及牛顿第二定律的应用。
例2.(20XX 年·全国Ⅰ卷)某物理小组的同学设计了一个粗制玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验。
所用器材有:玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为R=0.20m )。
完成下列填空:(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上,如图(a )所示,托盘秤的示数为1.00kg ;(2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时,托盘秤的示数如图(b )所示,该示数为_____kg; (3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放,小车经过最低点后滑向另一侧,此过程中托盘秤的最大示数为m ;多次从同一位置释放小车,记录各次的m 值如下表所示:序号 1 2 3 4 5m (kg ) 1.80 1.75 1.85 1.75 1.90(4)根据以上数据,可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为_____N ;小车通过最低点时的速度大小为_______m/s 。
(重力加速度大小取9.80m/s 2 ,计算结果保留2位有效数字)【考查的考点】考查的能力包括仪器读数能力、实验原理分析(竖直面圆周运动)及数据处理方法(求平均值减少误差、有效数字);考查学生应用所学的物理知识和实验技能分析处理新问题的能力。
例3.(20XX 年·全国Ⅰ卷)某同学利用图(a )所示实验装置及数学化信息系统获得了小车加速度a 与钩码的质量m 的对应关系图,如图(b )所示。
实验中小车(含发射器)的质量为200g ,实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮,小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到。
回答下列问题: (1)根据该同学的结果,小车的加速度与钩码的质量成 (填“线性”或“非线性”)关系。
(2)由图(b )可知,a-m 图线不经过原点,可能的原因是 。
(3)若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下,小车的加速度与作用力成正比”的结论,并直接以钩码所受重力mg 作为小车受到的合外力,则实验中应采取的改进措施是 ,钩码的适量应该满足的条件是 。
【考查的考点】以探究物体的加速度和所受合外力的关系为情境,考查学生对实验原理(验证牛顿第二定律)的理解、分析影响实验结果的因素并能提出改进的建议。
例4.(20XX 年·全国Ⅰ卷)图(a)为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的装置示意图。
实验步骤如下:①用天平测量物块和遮光片的总质量M 、重物的质量m ;用游标卡尺测量遮光片的宽度d ;用米尺测量两光电门之间的距离s ;②调整轻滑轮,使细线水平; 图(a)③让物块从光电门A 的左侧由静止释放,用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A 和光电门B 所用的时间Δt A 和Δt B ,求出加速度a ;④多次重复步骤③,求a 的平均值a ;⑤根据上述实验数据求出动摩擦因数μ.回答下列问题: 图(b)(1)测量d 时,某次游标卡尺(主尺的最小分度为1 mm)的示数如图(b)所示,其读数为________cm.(2)物块的加速度a 可用d 、s 、Δt A 和Δt B 表示为a =__________。
(3)动摩擦因数μ可用M 、m 、a -和重力加速度g 表示为μ=__________________。
(4)如果细线没有调整到水平,由此引起的误差属于________(填“偶然误差”或“系统误差”)。
【考查的考点】考查平均速度、加速度、误差的定义和牛顿第二定律,考查学生仪器的读数能力,通过所学的物理知识和实验技能测量相关的物理量。
图图例5.(20XX 年·全国课标卷)某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度。
该螺旋测微器校零时的示数如图(a )所示,测量金属板厚度时的示数如图(b )所示。
图(a )所示读数为_________mm ,图(b )所示读数为_________mm ,所测金属板的厚度为_________mm 。
【考查的考点】考查考生对螺旋测微器的使用。
例6.(20XX 年·全国课标卷)利用图1所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度。
一斜面上安装有两个光电门,其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处,光电门甲的位置可移动,当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时,与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t 。
改变光电门甲的位置进行多次测量,每次都使滑块从同一点由静止开始下滑,并用米尺测量甲、s (m)0.500 0.600 0.700 0.800 0.900 0.950 t (ms)292.9 371.5 452.3 552.8 673.8 776.4 s/t (m/s) 1.71 1.62 1.55 1.45 1.34 1.22 完成下列填空和作图:(1)若滑块所受摩擦力为一常量,滑块加速度的大小a 、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v 1、测量值s 和t 四个物理量之间所满足的关系式是_______;(2)根据表中给出的数据,在图2给出的坐标纸上画出s t -t 图线;(3)由所画出的s t-t 图线,得出滑块加速度的大小为a=____________m/s 2(保留2位有效数字)。
【考查的考点】通过学生所学的知识及实验技能考查匀变速直线运动的公式和根据实验数据作图;考查学生利用图像工具分析实验数据、获得实验结论的能力。
O A B h 1 h 2 h 3 h 4C D [实战训练]1.(20XX 年·全国Ⅱ卷)某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究,实验装置如图(a )所示:轻弹簧放置在光滑水平桌 面上,弹簧左端固定,右端与一物块接触而不连接,纸带穿过打点计时器并与物块连接。
向左推物块使弹簧压缩一段距离,由静止释放物快,通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能。
(1)试验中涉及下列操作步骤:①把纸带向左拉直②松手释放物块③接通打点计时器电源④向左推物块使弹簧压缩,并测量弹簧压缩量上述步骤正确的操作顺序是__________(填入代表步骤的序号)。
(2)图(b )中M 和L 纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果。
打点计时器所用交流电的频率为50 Hz 。
由M 纸带所给的数据,可求出在该纸带对应的试验中物块脱离弹簧时的速度为_______m/s 。
比较两纸带可知,_________(填“M”或“L”)纸带对应的试验中弹簧被压缩后的弹性势能大。
2. (20XX 年·四川卷)用如图所示的装置测量弹簧的弹性势能。
将弹簧放置在水平气垫导轨上,左端固定,右端在O 点;在O 点右侧的B 、C 位置各安装一个光电门,计时器(图中未画出)与两个光电门相连。
先用米尺测得B 、C 两点间距离x ,再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置A ,静止释放,计时器显示遮光片从B 到C 所用的时间t ,用米尺测量A 、O 之间的距离x 。
(1)计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是_______。
(2)为求出弹簧的弹性势能,还需要测量_______。
A .弹簧原长B .当地重力加速度C .滑块(含遮光片)的质量(3)增大A 、O 之间的距离x ,计时器显示时间t 将_____。
A .增大B .减小C .不变3.某学习小组利用图1所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
①若某同学按图1所示开始实验,则一个很明显的不合理之处是______________________________________。
②经纠正后,按正确操作,得到如图2所示的一条点迹清晰的纸带,用刻度尺测得起始点O 到计数点A 、B 、C 、D 各点的距离分别为h 1、h 2、h 3、h 4,相邻计数点间时间间隔为T ,从O 到D 的时间为t 。
若用O 、C 两点来验证机械能守恒定律,为了计算打下C 点时的重物的速度大小,甲、乙、丙、丁四位同学提供了四个计算式,其中正确的是_________。
(填选项前的字母) A .甲同学:υC = 2gh 3 B .乙同学:υC = gt C .丙同学:υC = h 4 – h 22T O A B C D D .丁同学:υC = h 4 – h 3T③提供正确计算式的同学发现,以C 点算出的重力势能mgh 3总比12mυC 2略大些,这主要是因为_______________________________________________________________________。
图14.在“验证机械能守恒定律”实验中,某研究小组采用了如图甲所示的实验装置.实 验的主要步骤是:在一根不可伸长的细线一端系一金属小球,另一端固定于0点,记下 小球静止时球心的位置0',在O'处放置一个光电门,现将小球拉至球心距O'高度为h 处由静止释放,记下小球通过光电门时的挡光时间Δt(1)如图乙,用游标卡尺测得小球的直径d=____cm(2)该同学测出一组数据如下:高度h=0.2 m ,挡光时间Δt=0.0052 s,设小球质量为m,g=9.8 m/s 2 .计算小球重力势能的减小量ΔE p =______,动能的增加量ΔE k =______,得出的结论: ______,分析误差产生的原因是______5.利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图1所示,水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨;导轨上A 点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为M ,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m 的小球相连;遮光片两条长边与导轨垂直;导轨上B 点有一光电门,可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t ,用d 表示A 点到光电门B 处的距离,b 表示遮光片的宽度,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B 点时的瞬时速度,实验时滑块在A 处由静止开始运动(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度b ,结果如图2所示,由此读出b= mm ;(2)滑块通过B 点的瞬时速度可表示为 ;(3)某次实验测得倾角θ=30°,重力加速度用g 表示,滑块从A 处到达B 处时m 和M 组成的系统动能增加量可表示为△E k = ,系统的重力势能减少量可表示为△Ep= ,在误差允许的范围内,若△E k =△E p 则可认为系统的机械能守恒;(4)在上次实验中,某同学改变A 、B 间的距离,作出的v 2﹣d 图象如图3所示,并测得M=m ,则重力加速度g= m/s 26.验证m 1、m 2组成的系统机械能守恒用如图实验装置.m 2从高处由静止开始下落,m 1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.图给出的是实验中获取的一条纸带:O 是打下的第一个点,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.已知m 1=50 g ,m 2=150 g ,则(结果保留两位有效数字):①在纸带上打下记数点5时的速度v =________ m/s ;②从打下第“0”点到打下第“5”点的过程中系统动能的增量ΔE k=________ J ,系统势能的减少量ΔE p =______ J ;(取当地的重力加速度g =10 m/s 2)③若某同学作出12v 2-h 图象如图,则当地的重力加速度g =_____ m/s 2.7. 在“探究功与物体速度变化关系”的实验中,某实验研究小组的实验装置如图甲所示。