2019高考物理二轮复习专题八物理实验学案
- 格式:docx
- 大小:622.43 KB
- 文档页数:8
极限思维法将某些物理量的数值推向极值(如:设定摩擦因数趋近零或无穷大、电源内阻趋近零或无穷大、物体的质量趋近零或无穷大等),并根据一些显而易见的结果、结论或熟悉的物理现象进行分析和推理的一种方法.[例3] (多选)(2020·西安模拟)如图4所示,磁感应强度为B的匀强磁场有理想边界,用力将矩形线圈从有边界的磁场中匀速拉出,在其他条件不变的情况下,下列说法正确的是( )图4A.速度越大,拉力做功越多B.线圈边长L1越大,拉力做功越多C.线圈边长L2越大,拉力做功越多D.线圈电阻越大,拉力做功越多【解析】假设线圈的速度非常小,趋近于零,根据E=BLv,线圈中产生的感应电动势趋近于零,安培力趋近于零,拉力做功趋近于零,由此可知,速度越大,拉力做功越多,选项A正确;假设线圈边长L1非常小,趋近于零,根据E=BLv,线圈中产生的感应电动势趋近于零,拉力做功趋近于零,由此可知,线圈边长L1越大,拉力做功越多,选项B正确;假设线圈边长L2非常小,趋近于零,根据功的定义式知W=FL2,拉力做功趋近于零,由此可知,线圈边长L2越大,拉力做功越多,选项C正确;假设线圈电阻非常大,趋近于无限大,则线圈中产生的感应电流趋近于零,线圈所受安培力趋近于零,匀速拉线圈的拉力趋近于零,由此可知,线圈电阻越大,拉力做功越少,选项D 错误.【答案】ABC【名师点评】有的问题可能不容易直接求解,但是当你将题中的某些物理量的数值推向极限时,就可能会对这些问题的选项是否合理进行分析和判断.[尝试应用] 如图5所示,一不可伸长的轻质细绳跨过定滑轮后,两端分别悬挂质量为m1和m2的物体A 和B.若滑轮有一定大小,质量为m且分布均匀,滑轮转动时与绳之间无相对滑动,不计滑轮与轴之间的摩擦.设细绳对A的拉力大小为T1,已知下列四个关于T1的表达式中有一个是正确的.请你根据所学的物理知识,通过一定的分析,判断正确的表达式是( )【导学号:19624188】图5A .T 1=m +2m 2m 1g m +2m 1+m 2B .T 1=m +2m 1m 1g m +4m 1+m 2C .T 1=m +4m 2m 1g m +2m 1+m 2D .T 1=m +4m 1m 2g m +4m 1+m 2C [设滑轮的质量为零,即看成轻滑轮,若物体B 的质量较大,由整体法可得加速度a =m 2-m 1m 1+m 2g ,隔离物体A ,据牛顿第二定律可得T 1=2m 1m 2m 1+m 2g.应用“极限推理法”,将m =0代入四个选项分别对照,可得选项C 是正确的.]高考理综物理模拟试卷注意事项:1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
专题检测(八) 巧用“能量观点”解决力学选择题1.如图所示,质量、初速度大小都相同的A 、B 、C 三个小球,在同一水平面上,A 球竖直上抛,B 球以倾斜角θ斜向上抛,空气阻力不计,C 球沿倾角为θ的光滑斜面上滑,它们上升的最大高度分别为h A 、h B 、h C ,则( )A .h A =hB =hC B .h A =h B <h C C .h A =h B >h CD .h A =h C >h B解析:选D A 球和C 球上升到最高点时速度均为零,而B 球上升到最高点时仍有水平方向的速度,即仍有动能。
对A 、C 球由机械能守恒得mgh =12mv 02,得h =v 022g 。
对B 球由机械能守恒得mgh ′+12mv t 2=12mv 02,且v t ′≠0,所以h A =h C >h B ,故D 正确。
2.(2018届高三·河北五校联考)取水平地面为重力势能零点。
一物块从某一高度水平抛出,在抛出点其动能为重力势能的3倍。
不计空气阻力。
该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为( )A.π8 B.π6C.π4D.π3解析:选B 平抛运动过程中,物体的机械能守恒,初始状态时动能为势能的3倍,而落地时势能全部转化成动能,可以知道平抛运动过程初动能与落地瞬间动能之比为3∶4,那么落地时,水平速度与落地速度的比值为3∶2,那么落地时速度与水平方向的夹角为π6,A 、C 、D 错,B 对。
3.如图所示,在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m 的小球A ,若将小球A 从弹簧原长位置由静止释放。
小球A 能够下降的最大高度为h 。
若将小球A 换为质量为2m 的小球B ,仍从弹簧原长位置由静止释放,则小球B 下降h 时的速度为(已知重力加速度为g ,且不计空气阻力)( )A.2ghB.ghC.gh2D .0解析:选B 质量为m 的小球A ,下降到最大高度h 时,速度为零,重力势能转化为弹簧弹性势能,即E p =mgh ,质量为2m 的小球下降h 时,根据功能关系有2mgh -E p =12(2m )v 2,解得v =gh ,选项B 正确。
2019高考物理二轮练习精品资料ⅱ专项04高考物理实验解题方法教学案(教师版)【专情动态分析】综合实验设计和评价是综合应用实验基础知识、基本操作,结合化学基本理论、元素化合物知识和化学计算等相关知识,进行整合,解决有关实验问题。
这几年高考试题的主要特点是:①形式上——不出现大型的连接装置,均为小型的又带有研究性的试题。
②内容上——一般是无机实验题,主要为填写化学方程式、选择仪器装置、评价实验方法、简述所设计的操作步骤、说明理由等。
通过简答,考查学生分析问题的能力和语言表达能力,且前易后难。
③原理上——均源于课本实验,但装置基于课本又不同于课本。
这就要求学生既有扎实的基础,又有创新能力。
④类型上——有物质性质实验设计或情景实验设计综合题、制备综合实验题、定量综合实验题等。
试题情景的综合性,测试项目的综合性,解决问题的创新性是这几年综合实验题的特点。
综合实验将继承实验题一贯的设计思想:突出能力立意,综合考查考生的观察能力、思根据要求,设计实验方案,分析相关问题,提出自己的见解,处理实验的信息数据,描述实验现象。
二是结合相关知识,联系题给信息并联系实际的实验设计。
再者是近几年出现的源于教材的实验重组题,这种题的立意往往具有创新性。
实验综合题的共性也将继续表达在今后的命题中,如:选择装置、仪器,选择实验方法、顺序(操作和连接)、解决相关问题、解释实验的道理、评价实验方案等。
考点核心整合1.综合实验题的类型与特点(1)气体的制备,净化与收集:根据制取指定气体的反应原理和性质,选择相应的发生和收集装置。
分析杂质气体的性质,选择合理的净化试剂和净化装置。
杂质气体不止一种时,要合理安排净化的顺序。
有毒气体要设计尾气处理措施和装置。
(2)物质的制备:选取具有某种特性(如易水解、易氧化等)的典型物质的制取为命题载体,考查实验所用仪器的选择、实验操作注意的问题等。
特别注意的是所制取的物质因具有的某种特性对制取方法及实验操作的特殊要求。
专题6物理实验13力学实验一、研究匀变速直线运动。
1.测瞬时速度:打某点时,纸带运动的瞬时速度v=x1+x22T2.测加速度:常用公式Δx=aT2。
二、探究弹力和弹簧伸长量的关系弹簧平衡时弹簧的弹力和外力大小相等。
弹力的大小可通过测外力得到(用钩码给弹簧施加拉力);多测几组弹簧伸长量和拉力的数据,用作图法可以消除弹簧自重的影响,图线弯曲说明拉力超过了弹簧的弹性限度。
三、验证力的平行四边形定则1.实验方法:等效法。
2.减小误差:a.测力计使用前校准零点;b.弹簧伸长方向和拉力方向一致,并与木板平行;c.两个分力和合力都适当大些;d.拉橡皮条的细绳要长些,标记细绳方向的两点要远些;e.两个分力间的夹角不宜过大或过小。
四、验证牛顿运动定律1.实验方法:控制变量法。
2.实验方案:a.使用天平测质量;b.根据打点计时器打出的纸带的数据,用逐差法测加速度;c.图象。
用钩码、砝码或细砂等所受的重力作为外力;d.根据实验数据作a-F图象或a-1m3.图象弯曲,一般是因为重物的质量没有远小于小车的质量。
五、探究动能定理寻找功与速度变化的关系:以功W(或恒力的作用距离、恒位移时最小力的倍数)为纵坐标,以与速度v相关的物理量为横坐标,作倾斜的直线。
六、验证机械能守恒定律1.测量物体由静止下落的高度h,用纸带或光电门测量瞬时速度v,重力势能减少量ΔE p=mgh,动能增加量ΔE=1mv2,比较ΔE p和ΔE,若在误差允许的范围内大小相等,即可验证机械能守恒定2律。
2.图象法:测量纸带上打下的第1个点到各点的距离h,计算打各点时速度的平方v2。
以v2为纵轴,h为横轴,作出图象,若图象近似为一条过原点、斜率为2g(g为当地重力加速度)的直线,即可验证机械能守恒定律。
3.误差分析:由于阻力(空气阻力、纸带与限位孔间的摩擦力)做负功,动能的增加量会略小于重力势能的减少量。
七、验证动量守恒定律1.平抛测速度:等高度平抛,下落时间相等,碰撞时的速度大小与水平位移成正比。
2019届二轮复习 曲线运动 万有引力与航天 学案(全国通用)[全国卷5年考情分析]匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度(Ⅰ) 离心现象(Ⅰ) 第二宇宙速度和第三宇宙速度(Ⅰ)经典时空观和相对论时空观(Ⅰ)以上4个考点未曾独立命题第1节 曲线运动 运动的合成与分解一、曲线运动1.速度方向:质点在某一点的速度方向沿曲线在这一点的切线方向。
[注1] 2.运动性质:曲线运动一定是变速运动。
[注2]3.曲线运动的条件1.分解原则:一般根据运动的实际效果进行分解。
2.运算法则:位移、速度、加速度的合成或分解遵循平行四边形定则或三角形定则。
3.合运动与分运动的关系[注3][注解释疑][注1] 速度方向时刻在变,但速度的大小可能不变。
[注2] 加速度不为零,合外力不为零。
a恒定→匀变速曲线运动,如平抛运动。
a改变→变加速曲线运动,如匀速圆周运动。
[注3] 实际运动为合运动。
[注4] 时间是分运动与分运动、分运动与合运动建立联系的关键量,即t是运动规律方程组所共有的“元”。
[深化理解]1.物体做直线运动还是做曲线运动由物体的速度与合外力是否在同一直线上决定。
2.两个分运动的合运动是直线运动还是曲线运动要看合速度与合加速度是否在同一直线上。
3.运动的分解应考虑运动的实际效果,类似于力的分解考虑力的作用效果;但力的分解也常常考虑解题的方便不根据作用效果进行分解,运动的分解则常常沿两个互相垂直的方向分解,方便计算。
[基础自测]一、判断题(1)做曲线运动的物体加速度一定是变化的。
(×)(2)做曲线运动的物体速度大小一定发生变化。
(×)(3)曲线运动可能是匀变速运动。
(√)(4)两个分运动的时间一定与它们的合运动的时间相等。
(√)(5)合运动的速度一定比分运动的速度大。
(×)(6)只要两个分运动为直线运动,合运动一定是直线运动。
(×)(7)分运动的位移、速度、加速度与合运动的位移、速度、加速度间满足平行四边形定则。
2019 高考物理二轮练习优良教课设计-- 电流(鲁)【教课目的】1、理解电流形成的三个条件,知道电流速度是电场流传的速度,不一样于自由电子运动速度2、知道电流的方向和单位,知道恒定电流的看法。
3、复习欧姆定律,知道电阻的大小不是由电压和电流决定的。
【教课要点】理解电流形成的条件【教课难点】把静电场中电场力做功的知识迁徙到恒定电流中是一个难点【教课媒体】1、实验器械:干电池组,电键,电流表,导线,橡皮线2、课件: FLASH——电流的微观形成【教课安排】【新课导入】旧课知识迁徙--------我们以前方学习了电场的知识。
电场对此中的电荷有力的作用,假设是自由电荷在电场力作用下将发生定向挪动。
如:静电场中的导体在达到静电均衡状态以前,此中自由电荷在电场力作用下定向挪动。
电容器充放电过程中也有电荷定向挪动。
电荷的定向挪动就形成了电流。
【新课内容】1.电流的形成条件板书: 1、电流——大批电荷定向挪动形成电流。
2、电流形成的条件:闭合回路和电源提出问题:电流形成有什么条件?归纳:静电场中导体达到静电均衡以前有电荷定向挪动;电容器要能充放电就需要有导体与电源两极相接,所以要有电流形成需要有——导体,有自由挪动电荷,可以定向挪动。
同时导体也供给自由电荷定向挪动的“路”。
导体包含金属、电解液等,自由电荷有电子、离子等。
演示书 P46/ 实验,领会导体〔有自由电荷,可以是金属,也可以是电解液〕是形成电流的必需条件之一。
导体内有电场强度不为零的电场,也许说导体两端有电势差,从而自由电荷在电场力作用下定向挪动。
并且这类挪动老是正电荷从高电势走向低电势;负电荷那么从低电势走向高电势。
例:书 P49/1 ——导体中自由电子从电势低的一端移向电势高处。
连续电流形成条件:要形成连续电流,导体中场强不可以为零,要保持下去,导体两端保持电势差〔电压〕。
电源的作用就是保持导体两端电压,使导体中有连续电流。
所以:要有连续的电流,就一定有闭合回路和电源〔供给稳固的电势差〕2.电流让空云层中累积的几百库仑的电荷量形成的强盛电场可以把云层和空气击穿,气从绝缘体被电离成导体,击穿时在很短时间内这些电量会由电子从负电云层流向正电云层而中和放电。
(新资料卷)河北2019年高考物理二轮专项练习力及物体的平衡教案力及物体的平衡【一】力的分类1、按性质分重力〔万有引力〕、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力……〔按现代物理学理论,物体间的相互作用分四类:长程相互作用有引力相互作用、电磁相互作用;短程相互作用有强相互作用和弱相互作用。
宏观物体间只存在前两种相互作用。
〕2、按效果分压力、支持力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力……3、按产生条件分场力〔非接触力,如万有引力、电场力、磁场力〕、接触力〔如弹力、摩擦力〕。
【二】重力地球上一切物体都受到地球的吸引,这种由于地球吸引而使物体受到的力叫做重力。
重力又能够叫做重量。
实际上重力G 只是万有引力F 的一个分力。
对地球表面上的物体,万有引力的另一个分力是使物体随地球自转的向心力f ,如下图。
由于f 比G 小得多〔f与G 的比值不超过0.35%〕,因此高考说明中明确指出:在地球表面附近,能够认为重力近似等于万有引力。
物体各部分都要受到重力作用。
从效果上看,我们能够认为各部分受到的重力作用都集中在一点,这一点叫做物体的重心。
重心可能在物体内,也可能在物体外。
【三】弹力1、弹力的产生条件弹力的产生条件是:两个物体直截了当接触,并发生弹性形变。
2、弹力的方向⑴压力、支持力的方向总是垂直于接触面指向被挤压或被支持的物体。
⑵绳对物体的拉力总是沿着绳收缩的方向。
例1、如下图,光滑但质量分布不均的小球,球心在O ,重心在P ,静止在竖直墙和桌角之间。
试画出小球所受的弹力。
解:由于弹力的方向总是垂直于接触面,在A 点,弹力F 1应该垂直于球面,因此沿半径方向指向球心O ;在B 点弹力F 2垂直于墙面,因此也沿半径指向球心O 。
关于圆球形物体,所受的弹力必定指向球心,但不一定指向重心。
〔由于F 1、F 2、G 为共点力,重力的作用线必须通过O 点,因此P 、O 必在同一竖直线上,P 点可能在O 的正上方〔不稳定平衡〕,也可能在O 的正下方〔稳定平衡〕。
第八天 电学实验[知识回扣]1.游标卡尺和螺旋测微器的读数(1)游标卡尺测量大于1 mm 长度时,整的毫米数从主尺上读出,毫米以下的部分从游标尺上读出.即读数=主尺读数+游标尺读数,其中“游标尺读数”就是与主尺某刻度线对齐的游标刻度的序数乘以精确度.注意游标卡尺不估读.(2)螺旋测微器图1螺旋测微器又叫千分尺,“千分”就是千分之一毫米,即0.001 mm.读数时0.5 mm 以上的部分从固定刻度上读,并且要看其“半mm”刻度线是否露出;0.5 mm 以下的部分从可动刻度上读出,要估读一位,再把两部分读数相加即得测量值.如图1所示的读数应该是6.700 mm.2.练习使用多用电表(1)正确使用①电流的流向:电流总要从电表的“+”插孔(红表笔)流入,从“-”插孔(黑表笔)流出,所以使用欧姆挡时,多用电表内部电池的正极接的是黑表笔,负极接的是红表笔. ②要区分开“机械零点”与“欧姆零点”:“机械零点”在表盘刻度左侧“0”位置,调整的是表盘下边中间的定位螺丝;“欧姆零点”在表盘刻度的右侧电阻刻度“0”位置,调整的是欧姆挡的调零旋钮.③选倍率:测量前应根据估计的阻值选用适当的挡位.由于欧姆挡刻度的非线性,使用欧姆挡测电阻时,表头指针偏转过大或过小都有较大误差,通常只使用表盘中间一段刻度范围(14R 中~4R 中)为测量的有效范围. (2)注意事项①在使用前,应观察指针是否指向电流表的零刻度线,若有偏差,应用螺丝刀调节多用电表中间的定位螺丝,使之归零;②测电阻时,待测电阻须与其他元件和电源断开,不能用手接触表笔的金属杆;③合理选择欧姆挡的量程,使指针尽量指在表盘中央位置附近;④换用欧姆挡的另一量程时,一定要先重新进行欧姆调零;⑤读数时,应将表针示数乘以选择开关所指的倍率;⑥测量完毕时,要把表笔从测试孔中拔出,选择开关应置于交流电压最高挡或OFF 挡,若长时间不用时,还应把电池取出.3.测定金属的电阻率(1)实验原理用毫米刻度尺测一段金属丝的长度l,用螺旋测微器测金属丝的直径d,用伏安法测金属丝的电阻R,根据电阻定律R=ρlS可求金属丝的电阻率ρ=RSl.(2)电流表的内、外接法在伏安法测电阻的实验中,若R V≫R x,选用电流表外接电路;若R x≫R A,选用电流表内接电路.(3)控制电路的选择图2如果滑动变阻器的额定电流够用,在下列三种情况下必须采用分压式接法(如图2所示).①用电器的电压或电流要求从零开始连续可调.②要求用电器的电压或电流变化范围大,但滑动变阻器的阻值小.③采用限流接法时控制不住,电表总超量程,用电器总超额定值.在安全(I滑额够大,仪表不超量程,用电器上的电流、电压不超额定值,电源不过载)、有效(调节范围够用)的前提下,若R x<R0原则上两种电路均可采用,但考虑省电、电路结构简单,可优先采用限流接法(如图3所示);而若R x≫R0,则只能采用分压电路.4.描绘小灯泡的伏安特性曲线(1)实验原理①恒定电阻的伏安特性曲线是直线,而小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大,故其伏安特性曲线为曲线.图3②用电流表测出流过小灯泡的电流,用电压表测出小灯泡两端的电压,测出多组(U、I)值后,在U-I坐标系中描出对应点,用一条平滑的曲线将这些点连接起来.就得到小灯泡的伏安特性曲线.(2)电路设计(如图4所示).图4①因小灯泡两端的电压要求从零开始变化,故滑动变阻器应采用分压式接法.②该实验中,被测小灯泡电阻一般很小,故电路采用电流表外接法.(3)注意事项①调节滑动变阻器滑片时应注意电压表的示数不能超过小灯泡的额定电压.②在坐标纸上建立坐标系,横、纵坐标所取的分度比例应适当.尽量使测量数据画出的图线占满坐标纸.③连线一定要用平滑的曲线,而不能画成折线.5.测定电源的电动势和内阻(1)测定电源的电动势和内阻的常用方法①伏安法:电路图为图5甲所示,数据处理:改变R 的值,测出多阻U 、I 值,作出U -I 图线,如图乙所示,图线与U 轴交点的纵坐标为电源电动势,图线斜率的绝对值为电源内阻.甲 乙图5②用电阻箱、电流表测量电路图如图6所示:图6原理:改变电阻箱的阻值,记录R 与I .应用⎩⎪⎨⎪⎧E =I 1R 1+r E =I 2R 2+r 解出E 、r . 为了准确,可多测几组数据,求平均值,也可以用图象处理.③用电阻箱、电压表测量电路图如图7所示:图7原理:改变电阻箱的阻值,记录R 与U .应用⎩⎪⎨⎪⎧ E =U 1+U 1R 1r E =U 2+U 2R 2r 解出E 、r .为了准确,可多测几组数据,求平均值,也可以用图象处理.(2)用伏安法测量电源电动势和内阻的注意事项①为了使路端电压变化明显,电源的电阻宜大一些;②实验中不要将I 调得过大,读电表时要快,每次读完后应立即断电;③测出不少于6组I 、U 数据,且变化范围要大,用方程组求解,分别求出E 、r 值再求平均值;④画出U -I 图象,使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧,个别偏离直线太远的点可不予考虑;⑤计算内阻要在直线上任取两个相距较远的点,用r =|ΔU ||ΔI |算出电源的内阻r . [习题精练]1.某同学测量一个圆柱体的电阻率,需要测量圆柱体的尺寸和电阻.(1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径,某次测量的示数如图8(a)和(b)所示,长度为______cm ,直径为________mm.图8(2)按图(c)连接电路后,实验操作如下: ①将滑动变阻器R 1的阻值置于最________处(填“大”或“小”);将S 2拨向接点1,闭合S 1,调节R 1,使电流表示数为I 0;②将电阻箱R 2的阻值调至最________(填“大”或“小”);S 2拨向接点2,保持R 1不变,调节R 2,使电流表示数仍为I 0,此时R 2阻值为1 280 Ω;(3)由此可知,圆柱体的电阻为________Ω.答案 (1)5.01 5.316(5.314~5.318) (2)①大 ②大 (3)1 280解析 (1)游标卡尺的精度为0.1 mm ,所以L =(50+1×0.1) mm=5.01 cm ,螺旋测微器的读数为d =(5+31.6×0.01) mm=5.316 mm.(2)为了保护电流表,在接通电路之前,要使电路中的总电阻尽可能大,然后慢慢减小电路中的电阻.2.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,小灯泡的规格为“3.8 V,0.3 A”.除了开关、导线外,还有如下器材:电压表V ,量程0~5 V ,内阻约5 k Ω电流表A 1,量程0~500 mA ,内阻约为0.5 Ω电流表A 2,量程0~100 mA ,内阻约4 Ω滑动变阻器R 1,最大阻值10 Ω,额定电流2.0 A滑动变阻器R 2,最大阻值100 Ω,额定电流1.0 A直流电源E ,电动势约为6 V ,内阻约为0.5 Ω(1)上述器材中,电流表应选________,滑动变阻器应选________.(填器材符号)(2)请根据所选的器材,在图9甲中用笔画线代替导线,连接实验电路.甲乙图9(3)根据实验数据,通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线,如图乙.则可确定小灯泡的功率P与U2、I2的关系,下列示意图中正确的是________.(4)将被测小灯泡与一个电动势为1.5 V,内阻为5 Ω的电源串联组成闭合回路,则通过小灯泡的电流为________A.答案(1)A1R1(2)实物连线如图所示(3)D (4)0.15(0.14~0.16均可)解析(1)因小灯泡的规格为“3.8 V,0.3 A”可知,电流表应选A1;从题图乙分析知电压从0开始增大,故滑动变阻器应采用分压式接法,则滑动变阻器选R1.(2)实物连接图见答案.(3)由题图乙可知小灯泡的电阻为图线斜率的倒数且越来越大,P =1R·U 2,P -U 2图线中1R 为斜率,所以A 、B 均错;P =RI 2,P -I 2图线中R 为斜率,所以C 错,D 对. (4)在题图乙中画电源的伏安特性曲线,两图线有一个交点,交点纵轴为0.15 A ,是回路中电流,所以通过小灯泡的电流为0.15 A.3.在“测量电源的电动势和内阻”的实验中,因找不到合适的电流表,某同学设计了如图10所示的测量电路,图中器材规格如下:图10电源E (电动势约为3 V ,内阻未知)电压表V 1(量程0~3 V ,内阻约3 k Ω)电压表V 2(量程0~3 V ,内阻很大)滑动变阻器R (0~20 Ω)定值电阻R 0=2 Ω(1)请根据电路图在图11中完成实物连线;图11(2)下表是该同学的实验数据表格,请根据表中数据在图12的坐标纸中,作出U 1-U 2图线; U 1(V)2.79 2.68 2.57 2.44 2.36 2.27 U 2(V) 0.38 0.60 0.82 1.01 1.23 1.40图12(3)根据图线可求得电源电动势E =________V ,内阻r =________Ω.(结果保留3位有效数字)答案(1)实物连线如图所示(2)如图所示(3)2.98(2.96~3.00均给分) 0.98(0.96~1.00均给分)解析(3)在U1-U2图中,纵轴截距为电源电动势E=2.98 V,图线斜率大小与R0的乘积为r=0.98 Ω.。
8.5 实验:验证机械能守恒定律学案1.掌握验证机械能守恒定律的实验原理。
2.理解实验设计思路,明确实验中需要直接测量的物理量。
3.熟悉实验操作,能正确测量数据,会求瞬时速度。
4.掌握实验数据的处理方法,能定性分析误差产生的原因。
1.实验原理(1)实验思路方案一:自由落体运动做自由落体运动的物体,如果忽略微小阻力作用,机械能是守恒的,即重力势能的减少量等于□01动能的增加量。
方案二:物体沿光滑斜面下滑物体沿光滑斜面下滑时,虽然受到重力和斜面的支持力,但支持力与物体位移方向垂直(如图),对物体不做功,这种情况也满足机械能守恒的条件。
方案三:悬挂小球的摆动用细线悬挂的小球摆动时,细线的拉力与小球的运动方向垂直,对物体不做功。
如果忽略空气阻力,这个过程中只有重力做功,也满足机械能守恒的条件。
(2)物理量的测量根据12m v22+mgh2=12m v21+mgh1,需要测量物体的质量、物体所处的高度以及物体运动的速度。
2.实验器材(方案一)铁架台(带铁夹)、□02打点计时器、□03交流电源、重物(带纸带夹)、□04纸带、复写纸片、导线、毫米刻度尺。
3.实验步骤(方案一)(1)安装置:按如图实验装置图把打点计时器安装在铁架台上,用导线把打点计时器与电源连接好。
(2)打纸带:在纸带的一端用夹子把重物固定好,另一端穿过打点计时器的限位孔,用手竖直提起纸带使重物停靠在打点计时器附近。
先接通电源后放手,让重物拉着纸带自由下落。
重复几次,得到3~5条打好点的纸带。
(3)选纸带:从打好点的纸带中挑选点迹清晰且开始的两点间距接近□052 mm 的一条纸带,在起始点标上O,以后任取间隔相同时间的点依次标上1、2、3……。
(4)测距离:用刻度尺测出O到1、2、3……的距离,即为对应下落的高度h1、h2、h3……。
课堂任务探究过程·获取数据仔细观察下列图片,认真参与“师生互动”。
活动1:如图甲所示,本实验的研究对象是谁?研究它的什么规律?提示:本实验的研究对象是重物,研究它在下落的过程中机械能是否守恒。
专题八物理实验一、主干知法必记
(一)力学实验
1.熟知常规力学量的测量
2.洞悉重要力学实验的考点
研究匀
变速直
线运动
探究弹力与弹簧伸长的关系
验证力的平行四边形
验证牛顿运动
探究动能定理
验证机
械能守
恒定律
验证动
量守恒
(二)电学实验
1.熟知常规电学量的测量
2.洞悉重要电学实验的考点
测定金
属的电
描绘小
电珠的
伏安特
性曲线
测定电
源的电
动势与
练习使
用多用
传感器
的简单
二、易错知识点拨
1.读数类题目中易在分度值、有效数字、单位间的换算上出现错误。
2.纸带问题中易将计时点和计数点混淆,计算时易漏掉单位的换算。
3.验证力的平行四边形定则的实验中误认为两弹簧测力计夹角为90°。
4.多用电表欧姆挡使用时易出现换挡不调零的现象。
5.电流表的内、外接法,滑动变阻器的分压和限流在具体应用中易混。
6.用U-I图像分析电源电动势和内电阻时,易漏掉坐标原点的物理意义,误认为都是零。
7.实物连图时,易出现电源正、负极和电表正、负接线柱不对应的现象。
8.设计性实验中,不能很好地将基本实验原理进行转换。
三、保温训练
1.在“探究小车的速度随时间变化的规律”实验中,如图甲是一条记录小车运动情况的纸带,A、B、C、D、E为相邻计数点,相邻计数点间的时间间隔为T=0.1 s。
(1)计算各点的瞬时速度,v B= m/s,v C=2.64 m/s,v D=3.90 m/s;
(2)在图乙所示坐标中作出小车的v-t图线,并根据图线求出a= m/s2。
乙
答案(1)1.38 (2)见解析图12.6
解析(1)B点的瞬时速度等于AC段的平均速度,则v B== m/s=1.38 m/s。
(2)v-t图线如图所示
图线的斜率表示加速度
a=Δ
Δ
= m/s2=12.6 m/s2。
2.某同学利用如图(a)所示装置测量当地重力加速度。
实验时,通过电磁铁控制小铁球从P处自由下落,小铁球依次通过两个光电门Ⅰ、Ⅱ,测得遮光时间分别为Δt1和Δt2,两光电门中心的高度差为h,回答下列问题:
(1)用螺旋测微器测得小铁球直径的示数如图(b)所示,则小铁球的直径D= mm;
(2)计算重力加速度表达式为g= ;(用测定的物理量的符号表示)
(3)为了减小实验误差,以下建议合理的是。
A.减小光电门Ⅰ、Ⅱ间的高度差
B.换用密度更大、体积更小的金属球
C.多次改变光电门Ⅰ、Ⅱ的位置,测量g并求其平均值
答案(1)7.373(7.372~7.374均可)
(2)
ℎΔ-
Δ
(3)BC
3.要测绘一个标有“3 V 0.6 W”小灯泡的伏安特性曲线,灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3 V,并便于操作。
已选用的器材有:
电池组(电动势4.5 V,内阻约1 Ω);
电流表(量程为0~250 mA,内阻约5 Ω);
电压表(量程为0~3 V,内阻约3 kΩ);
开关一个、导线若干。
(1)实验中所用的滑动变阻器应选下列中的(填字母代号)。
A.滑动变阻器(最大阻值20 Ω,额定电流1 A)
B.滑动变阻器(最大阻值1 750 Ω,额定电流0.3 A)
(2)实验的电路图应选用下列的图(填字母代号)。
(3)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示。
现将两个这样的小灯泡并联后再与一个2 Ω的定值电阻R串联,接在电动势为1.5 V、内阻为1 Ω的电源两端,如图乙所示。
每个小灯泡消耗的功率是W。
答案(1)A (2)B (3)0.09
4.某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻,现备有下列器材:
A.被测干电池一节
B.电流表1:量程0~0.6 A,内阻r=0.2 Ω
C.电流表2:量程0~0.6 A,内阻约为0.1 Ω
D.电压表1:量程0~3 V,内阻未知
E.电压表2:量程0~15 V,内阻未知
F.滑动变阻器1:0~10 Ω,2 A
G.滑动变阻器2:0~100 Ω,1 A
H.开关、导线若干
(1)伏安法测电池电动势和内阻的实验中,由于电流表和电压表内阻的影响,测量结果存在系统误差。
在现有器材的条件下,要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。
在上述器材中请选择适当的器材:A、、、、H(填写选项前的字母);
(2)实验电路图应选择如图中的(填“甲”或“乙”);
(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U-I图像,则在修正了实验系统误差后,干电池的电动势E= V,内电阻r= Ω。
答案(1)B D F (2)甲(3)1.5 0.8。