2018高考倒计时第八天物理必考题型-实验题专练
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验证型实验一.验证力的平行四边形定则1.实验目的:验证平行四边形法则。
2.实验器材:方木板一个、白纸一张、弹簧秤两个、橡皮条一根、细绳套两个、三角板、刻度尺一把、图钉若干。
3.测量步骤:(1)用两个测力计拉细绳套使橡皮条伸长,绳的结点到达某点O。
结点O的位置。
记录两测力计的示数F1、F2。
两测力计所示拉力的方向。
(2)用一个测力计重新将结点拉到O点。
记录:弹簧秤的拉力大小F及方向。
4.作图:刻度尺、三角板5.减小误差的方法:(高考常考点)a.测力计使用前要校准零点。
b.方木板应水平放置。
c.弹簧伸长方向和所测拉力方向应一致,并与木板平行.d.两个分力和合力都应尽可能大些.e.拉橡皮条的细线要长些,标记两条细线方向的两点要尽可能远些. f.两个分力间的夹角不宜过大或过小,一般取600---1200为宜.二.验证动量守恒定律1.实验原理:两小球在水平方向发生正碰,水平方向合外力为零,动量守恒。
m1v1=m1v1‘+m2v2’,本实验在误差允许的范围内验证上式成立。
两小球碰撞后均作平抛运动,用水平射程间接表示小球平抛的初速度:OP-----m1以v1平抛时的水平射程OM----m1以v1’平抛时的水平射程ON-----m2以V2’平抛时的水平射程验证的表达式:m1OP=m1OM+m2ON2.实验仪器:斜槽、重锤、白纸、复写纸、米尺、入射小球、被碰小球、游标卡尺、刻度尺、圆规、天平。
3.实验条件:(高考常考点)a.入射小球的质量m1大于被碰小球的质量m2(m1 >m2)b.入射球半径等于被碰球半径c.入射小球每次必须从斜槽上同一高度处由静止滑下。
d.斜槽未端的切线方向水平e.两球碰撞时,球心等高或在同一水平线上4.主要测量:(高考常考点)a.用天平测两球质量m1、m2b.用游标卡尺测两球的直径,并计算半径。
C.确定小球的落点位置时,应以每次实验的落点为参考,作一尽可能小的圆,将各次落点位置圈在里面,就把此圆的圆心定为实验测量数据时所对应的小球落点位置。
电学实验【2018高考真题】1.一同学测量某干电池的电动势和内阻.(1)如图所示是该同学正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路.请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处__________;____________.(2)实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I,以及计算的1I数据见下表:根据表中数据,在答题卡的方格纸上作出1RI关系图像___________.由图像可计算出该干电池的电动势为_________V;内阻为__________Ω.(3)为了得到更准确的测量结果,在测出上述数据后,该同学将一只量程为100 mV的电压表并联在电流表的两端.调节电阻箱,当电流表的示数为0.33 A时,电压表的指针位置如图所示,则该干电池的电动势应为_______V;内阻应为_____Ω.【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(江苏卷)【答案】 (1)①开关未断开 ②电阻箱阻值为零 (2)图像如图所示:1.4(1.30~1.44都算对) 1.2(1.0~1.4都算对) (3)1.4(结果与(2)问第一个空格一致) 1.0(结果比(2)问第二个空格小0.2)表并联,可测得电流表的内阻3366.0100.203310V A A U R I --⨯==Ω=Ω⨯,考虑电表内阻对实验的影响,则E =I (R +R A +r ),得()1A R E R r I=⋅-+,所以图线的斜率仍表示电动势,电动势的准确值为1.37V ,图线的截距表示(R A +r ),所以内阻精确值为r =(1.20-0.20)Ω=1.00Ω。
点睛:本题考查应用电流表和电阻箱测量电源电动势和内电阻实验,本题创新之处在于用一个电压表并联在电流表的两端测出电流表的电阻,从而提高测量电源内阻的精确度。
2.某同学组装一个多用电表。
可用的器材有:微安表头(量程100内阻900);电阻箱R 1 (阻值范围0999.9);电阻箱R 2 (阻值范围099 999.9);导线若干。
测量、误差与数据处理测试题一、改正下列错误,写出正确结果。
(本题20分,每小题4分)(1)0.01082的有效数字为5位;(2)1.80⨯104 g=0.18⨯105 g;(3)用最小分度值为1'的测角仪,测得某角度刚好为60︒整,则测量结果表示为:60︒±1';(4)P=3169±200 kg;(5)h=27.3⨯104±2000 km。
二、试用有效数字运算法则计算出下列结果,式中有效数字下面加横线表示为估读值。
(本题10分,每小题2分)(1)=2.7()532(2)=328.(3)=8345.⨯9.23(4)=4782.+2.346(5)=142L53.22.3⨯⨯⨯10=-2三、指出测量下列各物理量时,所选用的仪器与其最小分度值是多少?(本题10分,每小题2分)(1)63.74 cm;(2)0.302 cm;(3)0.0100 cm ;(4)12.6 s ;(5)0.2030 s; 四、用仪器误差限为±0.004 mm的螺旋测微器测量小钢球的直径,在不同方向测得以下数据,请进行数据处理并写出测量结果。
(本题20分)五、求出下列函数的标准不确定度表达式,已知x ,y ,z 的不确定度分别为∆x ,∆y ,∆z ,k 、m 、n 为常数。
(每小题5分,共20分) (1)W =x -y ; (2)W =yx ; (3)W =nmk zy x ⋅ (4)w =sin x六、经测量,金属环的内径D 1=2.880±0.004 cm ,外径D 2=3.600±0.004 cm ,厚度为2.575±0.004 cm ,求金属环体积V 的不确定度及相对不确定度。
(本题20分)物理实验考试试卷说明:先按下列格式填写好卷头,字迹务必清楚、工整,不准在此页留任何标记。
系名:实验分组号:姓名:试卷代号:11001成绩:操作()卷面()合计()测评教师签字()一. 在“电位差计”实验中,用滑线电位差计测1#电池的电动势。
高考物理实验题精选(共25页) -本页仅作为预览文档封面,使用时请删除本页-高考物理实验题精选1.(1)某学习小组为了测小电动机的内阻,进行了如下的实验:① 测得滑块的质量为 kg;② 将滑块、打点计时器和纸带安装在水平桌面上,如图甲所示;③ 接通打点计时器(其打点周期为);④ 电动机以额定功率通过水平细绳牵引滑块运动,达到最大速度时,输入电动机电流为,电动机两端电压为36V,一段时间后关闭电源并立即制动电动机,待滑块静止时再关闭打点计时器(设小车在整个过程中所受的阻力恒定)。
在关闭电源前后,打点计时器在纸带上打出的部分点迹如图乙所示。
请你分析纸带的数据,回答下列问题:(计算结果保留二位有效数字)①、该滑块达到的最大速度为_________________m/s ;②、关闭电源后,滑块运动的加速度大小为_______________m/s2 ;③、该电动机的内阻为____________Ω 。
(2).在测定某新型电池的电动势和内阻的实验中,所提供的器材有:待测电池(电动势约6V)电流表G(量程,内阻r1=100Ω)电流表A(量程,内阻r2=Ω)定值电阻 R1=100Ω,定值电阻R2=900Ω滑动变阻器R/(0~50Ω),开关、导线若干①为了精确测出该电池的电动势和内阻,采用图甲所示实验电路图,其中定值电阻应选用___________(选填R1或R2)。
②请根据电路图甲完成图乙中的实物连线。
③某同学在实验中测出电流表A和电流表G的示数I和I g根据记录数据作出I g— I图象如图丙所示(图象的纵截距用b表示,斜率用k表示),根据图象可求得,被测电池电动势的表达式E="___________" , 其值为________V;内阻的表达式r=__________,其值为_________Ω2.(12分)如图所示,质量为M的滑块A放在气垫导轨B上,C为位移传感器,它能将滑块A到传感器C的距离数据实时传送到计算机上,经计算机处理后在屏幕上显示滑块A的位移—时间(x-t)图象和速率—时间(v-t)图象.整个装置置于高度可调节的斜面上,斜面的长度为l、高度为h.(取重力加速度g="" m/s2,结果保留一位有效数字).(1)现给滑块A一沿气垫导轨向上的初速度,A的v-t图线如下图实所示.从图线可得滑块A下滑时的加速度a = m/s2,摩擦力对滑块A运动的影响 .(填“明显,不可忽略”或“不明显,可忽略”)(2)此装置还可用来验证牛顿第二定律.实验时通过改变可验证质量一定时,加速度与力成正比的关系;通过改变可验证力一定时,加速度与质量成反比的关系.(3)将气垫导轨换成滑板,滑块A换成滑块A′,给滑块A′一沿滑板向上的初速度,A′的x-t图线如下图实所示.图线不对称是由于造成的,通过图线可求得滑块与滑板间的动摩擦因数= .3.(10分)在“验证机械能守恒定律”实验中,有三个同学做了如下的实验:⑴张三同学安装的实验装置如图a所示,实验得到纸带上留下的打点痕迹情况如图b所示,这样的操作可能会导致实验误差较大,从图中可以看出安装实验装置时明显存在的问题是。
物理学科实验操作考查试题〔一〕用打点计时器测量平均速度〔20分钟完成〕考号成绩一.实验器材:电磁打点计时器〔或电火花计时器〕、纸带、刻度尺、导线、电源、小车、铁架台、木板。
二.实验操作要求:应用上述器材,测定纸带的平均速度。
1.正确组装实验器材;2.接通电源,将小车在斜面上由静止开始释放,打出一条纸带;﹙小车到达斜面底端时用手按住小车。
﹚3.在纸带上标注计数点,分别量出OA、OB两段位移;4.将实验数据记录在表格中。
5.计算出纸带在这两段时间运动的平均速度。
三.实验数据记录:O A B实验次数运动时间/t s位移/mυ⋅s平均速度-1/m s 12考号成绩高中物理2 测定匀变速直线运动的加速度一、实验器材:打点计时器、纸带、交流电源、小车、细绳、一端固定有滑轮的长木板、刻度尺、钩码.二、实验操作要求:应用上述器材,测定匀变速直线运动的加速度.1.按图正确组装实验器材.2.接通电源,释放小车,让打点计时器在纸带上打下一系列的点,换上新纸带,重复实验三次.三、实验数据记录、处理:1.选择一条比拟理想的纸带,先确定一个适宜的点做为计数起始点为O,然后选择时间间隔为的假如干相邻的点为计数点.2.测量出各计数点到O点的距离,计算出各计数点的瞬时速度,并把结果填入表中.计数点瞬时速度v/(cm·s -1)3.在下坐标系中,按实验数据描点,作出速度—时间图象,并利用图象求a=m· s-2考号成绩v/(cm· s -1)/s 0高中物理3 探究三个共点力作用下物体的平衡一、实验器材:方木板、白纸、弹簧测力计〔三个〕、小铁环、细绳〔三条〕、三角板〔一副〕、刻度尺、图钉〔几个〕.二、实验操作要求:应用上述器材,探究三个共点力作用下物体的平衡1、正解组装实验器材;2、先将两个弹簧测力计固定在图板上,再沿某一方向拉第三个弹簧测力计,当铁环平衡时,分别记下弹簧测力计的示数F1、F2、F3和它们的方向;3、按各个力的大小和方向用同一标度作出力的图示;4、按平行四边形定如此作出F1、F2的合力F12 ;5、比拟F12和F3 大小、方向的关系;6、找出三个力F1、F2、F3的关系.三、实验数据记录探究加速度a与合外力F的关系〔20分钟完成〕考号成绩一.实验器材:打点计时器或电火花计时器、20g钩码三个、纸带、电源、刻度尺。
高考考前训练题二.实验题部分(力学实验题编题者:谢 璞 杜守建)1.现要测定一根尼龙丝能承受的最大拉力F ,手头只有一个质量为m 的砝码(已知F >mg )和一个米尺.请回答:(1)画出实验方案的示意图;(2)其中需测量的物理量是__________;(3)尼龙丝能承受的最大拉力F 的表达式是_________.答案:(1)实验方案的示意图如图所示.(2)需要测量的量是:尼龙丝的长L 和刚好拉断时两悬点间的距离l .(3)尼龙丝能承受的最大拉力的表达式是222l L mgL F -=2.一打点计时器固定在斜面上某处,一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下,如图(a )所示.图(b )是打出的纸带的一段.(1)已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz ,利用图(b )给出的数据可求出小车下滑的加速度a =_____.(2)为了求出小车与斜面间的动摩擦因数μ,还需要测量的物理量有________________________.用测得的量及加速度a 表示小车与斜面间的动摩擦因数μ=_______________. 答案:(1)4.00m/s 2(2)斜面上任两点处间距l 及对应的高度差h .)(122l ga h h l -- (若测量的是斜面的倾角θ,则θθμcos tan g a -=)3.在做“研究平抛物体的运动”的实验中,为了确定小球在不同时刻所通过的位置,实验时用如图所示的装置,先将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平木板表面钉上复写纸和白纸,并将该木板竖直立于紧靠槽口处.使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A ;将木板向远离糟口平移距离x ,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞在木板上得到痕迹B ;又将木板再向远离槽口平移距离x ,小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,再得到痕迹C .若测得木板每次移动距离x =10.00cm ,A 、B 间距离78.41=y cm ,B 、C 间距离82.142=y cm .(g 取80.9 m/s 2)(1)根据以上直接测量的物理量得小球初速度为=0v _________(用题中所给字母表示).(2)小球初速度的测量值为_____________m/s .答案:(1)12y g x (或:122y y g x +,或:12y y g x -,或:21122y y gy x +) (2)1.00±0.024.如图(乙)所示,将包有白纸的圆柱棒替代纸带和重物,蘸有颜料的毛笔固定在马达上并随之转动,使之替代打点计时器.当烧断挂圆柱的线后,圆柱竖直自由落下,毛笔就在圆柱白纸上划出记号,图(甲)所示,测得记号之间的距离依次为26、42、58、74、90、106mm ,已知马达铭牌上有“1440r /min ”字样,请说明如何由此验证机械能守恒.答案:其方法如下:①由马达铭牌“1440 r /min ”算出毛笔画的线距时间间隔了04.01440601≈==n T (s )②根据Ts s v n n n 21++=算出任意选取的相邻两条线的瞬时速度. 25.104.0210)5842(3=⨯⨯+=-C v (m/s ) 65.104.0210)7458(3=⨯⨯+=-D v (m/s )∴ 22210582121-⨯=-=∆m mv mv E C D k (J ) 而 21058-⨯==∆m CD mg E p (J ) 验证完毕.说明:就实验所得数据还可验证当地的重力加速度g 值.5.用如图所示的装置进行验证动量守恒的以下实验:(1)先测出滑块A 、B 的质量M 、m 及滑块与桌面的动摩擦因数μ,查出当地的重力加速度g ;(2)用细线将滑块A 、B 连接,使A 、B 间的弹簧处于压缩状态,滑块B 紧靠在桌边;(3)剪断细线,测出滑块B 做平抛运动落地时的水平位移为s 1,滑块A 沿桌面滑行距离为s 2.为验证动量守恒,写出还须测量的物理量及表示它的字母___________.如果动量守恒,须满足的关系是_________________.答案: 桌面离地面高度h hg ms gs M 2212=μ 说明:这是一个可以用来验证动量守恒定律的验证性实验.该题构思新颖,从验证动量守恒的实验出发,考查了平抛运动、动量定理、动能定理、动量守恒定律等高考热点.烧断细绳后在弹簧的弹力作用下,B 、A 以一定的水平速度分别向左、右运动.A 在水平桌面上向右作匀减速滑动时,克服摩擦做功,由动能定理可得2221Mgs Mv A μ=,得22gs v A μ=;B 向左作平抛运动,必须测得抛出时桌面离地面高度h ,由平抛运动规律可知:t s v B 1=,gh t 2=,即h g s v B 21=.测算得A v 、B v 后,如果动量守恒,必须满足关系式:B A mv Mv =,即h g ms gs M 2212=μ. 6.假设我们已经进入了航天时代,一个由三个高中学生组成的航天兴趣小组正乘外星科学考察飞船前往X 星球,准备用携带的下列器材测量X 星球表面的重力加速度g ,这些器材是:A .钩码一盒,质量未知且各钩码质量不等B .重锤一个,质量未知C .带孔金属小球一个,直径已知为dD .太阳能电池板一块,输出直流电压可满足任何要求E .无弹性的丝线若干根F .导线,开关若干G .刻度尺1把H .测力计1个I .天平1台(含砝码1盒)J .打点计时器1台(含复写纸片、纸带)K .电子秒表1个L .带有光控计时器的实验平板一块.在平板两端各有一个光控门,同时还配有其专用的直流电源、导线、开关、重锤线、滑块,该器材可用来测量物体从—个光控门运动到另—个光控门的时间M .支架:能满足实验所需的固定作用到达X 星球后,三个学生从以上器材中选择各自所需的器材(同一器材可以重复选用),用不同的方法各自独立地测出了重力加速度g 的值.现请你完成他们所做的实验:实验一:(已经完成)(1)器材有:A 、H 、I(2)主要的实验步骤是:①选取一个合适的钩码,用天平测出质量m②用测力计测出该钩码的重力F③计算重力加速度的表达式为mF g = 实验二:(1)选用的器材有_________________(2)写出主要的实验步骤(简明扼要).______________________________________________________________实验三:(1)选用的器材有_________________(2)写出主要的实验步骤(简明扼要).______________________________________________________________答案:实验二:(1)C 、E 、G 、K 、M(2)①组装并安装好单摆,测出摆线长度L②测出n 次全振动的时间t ,算出周期nt T = ③计算重力加速度的表达式为22)2(2td L n g +=π 实验三:(1)G 、L 、M(2)①将带光控计时器的平板用支架竖直架稳②测量两个光控门之间的距离s③把滑块从上面的一个光控门处自由释放,读出下落时间t ④计算重力加速度的表达式为22ts g = 说明: 这是一道开放性实验试题,在中学阶段已经学到了多种测重力加速度g 的实验方法.该试题提供了X 星球表面作为实验场所,要求考生应用所学的知识在试题所提供的器材中选择合适的器材组合,进行测量.由题述的实验一的完成过程,又为要求考生完成的实验二、实验三的解答提供了解答模式.试题设计巧妙,难度不大,既考查了教材要求的测匀变速直线运动的加速度、用单摆测重力加速度的实验,更考查了学生的综合能力,实属值得为之叫好的开放性能力型实验题.根据题给器材可知,携带的既有利用公式G=mg测重力加速度g的器材,又有可测匀变速直线运动的加速度的器材,还有组装成利用单摆测重力加速度g的器材.显然后两个实验测g的方法正是该题的答案.(电学实验题编题者:史献计黄皓燕王峰)7.描绘电场等势线的实验中,在平整的木板上依次铺放白纸、复写纸和导电纸.在导电纸上平放两个圆柱形电极A与B,分别与直流电源的正、负极接好,如图所示.若以A、B连线为x 轴,A、B连线的中垂线为y 轴.将一个探针固定在y 轴上的某一点,沿x轴移动另一个探针,发现无论怎样移动,灵敏电流计的指针都不偏转,若电源及连线都是完好的,可能的故障是____________.将实验故障排除后,探针从BO间某处沿x 轴向电极A移动的过程中,电流表中指针偏转的情况是________.思路分析与参考答案:导电纸的涂导电物质的一面朝下了,偏角逐渐减小到零,再反向偏转,偏角逐渐增大8.如图是用高电阻放电法测电容的实验电路图.其原理是测出电容器在充电电压为U时所带的电荷量Q,从而求出其电容C.该实验的操作步骤如下:(1)按电路图接好实验电路.(2)接通电键S,调节电阻箱R的阻值,使微安表的指针接近满刻度.记下这时的电压表读数U0=6.2V和微安表读数I0=490μA.(3)断开电键S并同时开始计时,每隔5s或10s读一次微安表的读数i,将读数记录在预先设计的表格中.(4)根据表格中的12组数据,以t为横坐标,i为纵坐标,在坐标纸上描点(在图中用“×”表示).根据以上实验结果和图象,可以估算出当电容器两端电压为U0时该电容器所带的电荷量Q0约为C,从而算出该电容器的电容约为F.思路分析与参考答案:用一条光滑曲线将坐标系中的点依次相连,得到放电曲线,曲线跟横轴所围的面积就表示放电过程放出的电荷量.每小方格代表的电荷量为q = 2.5×10-4 C.用四舍五入的方法数得小方格有32个,因此Q0 = 8×10-3 C.根据C = Q0/U0,得电容为C =1.3×10-3F.9.有一内阻未知(约25kΩ ~ 35kΩ)、量程未知(约25V ~ 35V),共有30个均匀小格的直流电压表○V.(1)某同学在研究性学习过程中想通过上述电压表测量一个多用表中欧姆档的内部电源的电动势,他们从多用表刻度盘上读出电阻刻度中间值为30.A .请你将他们的实验电路连接起来.他们在实验过程中,欧姆档的选择开关拨至倍率“×_______” .B .在实验中,同学读出电压表的读数为U ,欧姆表指针所指的刻度为n ,并且在实验过程中,一切操作都是正确的,请你导出欧姆表电池的电动势表达式.(2)若在实验过程中测得该电压表内阻为30kΩ,为了测出电压表的量程,现有下列器材可供选用,要求测量多组数据,并有尽可能高的精确度.标准电压表○V1:量程3V ,内阻3kΩ 电流表○A :量程0~3A ,内阻未知 滑动变阻器:总阻值1kΩ稳压电源E :30V ,内阻不能忽略电键、导线若干A .在右边方框中画出实验电路图B .选用记录数据中任一组,写出计算量程的表达式U g = ______________.式中各字母的意义是:____________________________________________.思路分析与参考答案:(1)A .电路如图所示,测电阻时应尽量使指针指在中间值附近,所以应选“×1k ”.B .欧姆表中值电阻为R 中 = 30×1k Ω=30000Ω,欧姆表指n 刻度,则电压表内电阻R V = 1000n ,流过电压表电流I V =U /R V = U /(1000n ),根据闭合电路欧姆定律电池电动势E = U + I V R 中 = n n 30+U . (2)A .如图所示.mA R u I v 13000030===,所以不能用电流表;又电压表的量程较小于电源电动势,所以滑动变阻器应用分压接法.B .U g = N U 1300,其中N :○V 表指针所指格数,U 1:○V1表读数. 10. 电源的输出功率P 跟外电路的电阻R 有关.下左图是研究它们的关系的实验电路.为了便于进行实验和保护蓄电地,给蓄电池串联了一个定值电阻R 0,把它们一起看作电源(图中虚线框内部分).于是电源的内电阻就是蓄电池的内电阻和定值电阻R 0之和,用r 表示.电源的电动势用E 表示.(1)写出电源的输出功率P 跟E 、r 、R 的关系式: .(电流表与电压表都看作理想电表)(2)在下右图的实物图中按照下左图画出连线,组成实验电路.V V 1S电源 多用表 红表笔 黑表笔 电压表 多用表 红表笔黑表笔 电压表(3)下表中给出了6组实验数据,根据这些数据.在图中的方格纸中画出P -R 关系图线.根据图线可知,电源输出功率的最大值是_____________W ,当时对应的外电阻是_____________Ω.(4)由表中所给出的数据,若已知跟电源串联的定值电阻的阻值为R 0= 4.5Ω,还可以求得该电源的电动势E = _________V ,内电阻r 0 = __________Ω.思路分析与参考答案:(1)P = E 2R / (R +r )2 (2) 图略 (3) 图略,0.80 5.0(4)4.0 0.511.现有一阻值为10.0Ω的定值电阻、一个电键、若干根导线和一个电压表,该电压表表面上有刻度但无刻度值,要求设计一个能测定某电源内阻的实验方案.(已知电压表内阻很大,电压表量程大于电源电动势,电源内阻约为几欧),要求:(1)在下边方框中画出实验电路图(2)简要写出完成接线后的实验步骤(3)用测得的量计算电源内阻的表达式r = ________.思路分析与答案:(1)如图所示(2)①断开电键,记下电压表偏转的格数N 1②合上电键,记下电压表偏转的格数N 2 ③221N N N R r -= 12.现要求测量一个阻值较大的电阻R x 的阻值.从实验能够找到的实验器材如下:电动势与内电阻均未知的直流电源E滑动变阻R 1(全电路为300Ω)V标准电阻R 0(阻值已知)电压表2只,V 1、V 2(量程均能满足实验要求)开关(单刀开关、单刀双掷开关各一个)导线若干某同学通过实验研究发现R x 的阻值数值级与R 0及电压表内电阻相当,于是他设计了一种电路,其控制电路出图所示.(1) 请你在图中补全测量电路.(要求标出实验器材符号)(2) 简要写出实验的测量原理及电阻R x 的计算表达式.(表达式中的物理量需要加以说明).思路分析与答案:(1)电路图如图所示.(2) 将S 2与1接通,读出电压表V 2示数U 1,并读出电压表V 1示数U ;再将S 2与2接通,调节滑动变阻器,使电压表示数仍为U (即电压表V 1示数不变),读出电压表V 2示数U 2.在R 0、R x 串联电压保持不变时,根据欧姆定律及串、并联电路性质可知U 1:U 2 = R 0:R x ,故R x = 012R U U . (热学实验题编题者:孙道华 魏 昕)13.在用油膜法粗测分子直径的实验中,在哪些方面作了理想化的假设_____________________________________________________________________.下面是一次实际测量的数据。
高三物理电学实验专项训练一.实验题(共18小题)1.在“测定金属丝的电阻率”的实验中,待测合金电阻丝阻值R x约为4Ω.①用游标卡尺测量电阻丝的长度L.测量结果如图1所示,图中读数为L= mm.用螺旋测微器测量电阻丝的直径d.测量结果如图2所示,图中读数为d=.mm还有以下一些器材可供选择:电压表V,量程3V,内阻约3kΩ电流表A1,量程0.6A,内阻约0.2Ω电流表A2,量程100μA,内阻约2000Ω滑动变阻器R1,0~1750Ω,额定电流0.3A滑动变阻器R2,0~50Ω,额定电流1A电源E(电动势为3V,内阻约为1.2Ω)为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表,滑动变阻器,(填器材的符号)③在所给的实物图3中画出连线,接成测量电路图.④若电压表测量值为U,电流表测量值为I,用测量的物理量表示计算材料电阻率的公式是ρ=.2.为了测量某种材料制成的电阻丝R x的电阻率,提供的器材有:A.电流表G,内阻R g=120Ω,满偏电流I g=6mAB.电压表V,量程为6VC.螺旋测微器,毫米刻度尺D.电阻箱R0(0﹣99.99Ω)E.滑动变阻器R(最大阻值为5Ω)F.电池组E(电动势为6V,内阻约为0.05Ω)G.一个开关S和导线若干(1)用多用电表粗测电阻丝的阻值,当用“×10”挡时发现指针偏转角度过大,应该换用挡(填“×1”或“×100”),进行一系列正确操作后,指针静止时位置如图甲所示.(2)把电流表G与电阻箱并联改装成量程为0.6A的电流表使用,则电阻箱的阻值应调为R0=Ω.(结果保留三位有效数字)(3)为了用改装好的电流表测量电阻丝R x的阻值,请根据提供的器材和实验需要,将图乙中电路图补画完整.(4)测得电阻丝的长度为L,电阻丝的直径为d,电路闭合后,调节滑动变阻器的滑片到合适位置,电压表V的示数为U,电流表G的示数为I.请用已知量和测量量的字母符号,写出计算电阻率的表达式ρ=.3.在测定某一均匀细圆柱体材料的电阻率实验中.(1)如图1所示,用游标卡尺测其长度为cm;图2用螺旋测微器测其直径为mm.(2)其电阻约为6Ω.为了较为准确地测量其电阻,现用伏安法测其电阻.实验室除提供了电池E(电动势为3V,内阻约为0.3Ω)、开关S,导线若干,还备有下列实验器材:A.电压表V1(量程3V,内阻约为2kΩ)B.电压表V2(量程15V,内阻约为15kΩ)C.电流表A1(量程3A,内阻约为0.2Ω)D.电流表A2(量程0.6A,内阻约为1Ω)E.滑动变阻器R1(0~10Ω,0.6A)F.滑动变阻器R2(0~2000Ω,0.1A)①为减小实验误差,应选用的实验器材有(选填“A、B、C、D…”等序号).②为减小实验误差,应选用图3中(选填“a”或“b”)为该实验的电路原理图,其测量值比真实值(选填“偏大”或“偏小”).4.用如图1所示电路测量电源的电动势和内阻.实验器材:待测电源(电动势约3V,内阻约2Ω),保护电阻R1(阻值10Ω)和R2(阻值5Ω),滑动变阻器R,电流表A,电压表V,开关S,导线若干.实验主要步骤:(i)将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大,闭合开关;(ⅱ)逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值,记下电压表的示数U和相应电流表的示数I;(ⅲ)在图2中,以U为纵坐标,I为横坐标,做U﹣I图线(U、I都用国际单位);(ⅳ)求出U﹣I图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a.回答下列问题:(1)电压表最好选用;电流表最好选用.A.电压表(0~3V,内阻约15kΩ)B.电压表(0~3V,内阻约3kΩ)C.电流表(0~200mA,内阻约2Ω)D.电流表(0~30mA,内阻约2Ω)(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动,发现电压表示数增大.两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是.A.两导线接在滑动变阻器电阻丝两端接线柱B.两导线接在滑动变阻器金属杆两端接线柱C.一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱,另一条导线接在电阻丝左端接线柱D.一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱,另一条导线接在电阻丝右端接线柱(3)选用k、a、R1和R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E=,r=,代入数值可得E和r的测量值.5.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0~0.6A,内阻r=0.3ΩC.电流表2:量程0~0.6A,内阻约为0.1ΩD.电压表1:量程0~3V,内阻未知E.电压表2:量程0~15V,内阻未知F.滑动变阻器1:0~10Ω,2AG.滑动变阻器2:0~100Ω,1AH.开关、导线若干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.(1)在上述器材中请选择适当的器材(填写器材前的字母):电流表选择,电压表选择,滑动变阻器选择.(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图象,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.6.某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻.①实验室除提供开关S和导线外,有以下器材可供选择:电压表:V(量程3V,内阻R v约为10kΩ)电流表:G(量程3mA,内阻R g=100Ω)电流表:A(量程3A,内阻约为0.5Ω)滑动变阻器:R(阻值范围0〜10Ω,额定电流2A)定值电阻:R0=0.5Ω该同学依据器材画出了如图甲所示的原理图,他没有选用电流表A的原因是.②该同学将电流表G与定值电阻R0并联,实际上是进行了电表的改装,则他改装后的电流表对应的量程是A.③该同学利用上述实验原理图测得数据,以电流表G读数为横坐标,以电压表V 读数为纵坐标绘出了如图乙所示的图线,根据图线可求出电源的电动势E= V (结果保留三位有效数字),电源的内阻r=Ω (结果保留两位有效数字).④由于电压表内阻电阻对电路造成影响,本实验电路测量结果电动势E,内阻r(选填“偏大”、“不变”或“偏小”)7.某同学想要描绘标有“3.8V 0.3A”字样小灯泡L的伏安特性曲线,要求测量数据尽量精确、绘制曲线完整.可供该同学选用的器材除开关、导线外,还有:电压表V1(0~3V,内阻等于3kΩ)电压表V2(0~15V,内阻等于15kΩ)电流表A1(0~200mA,内阻等于10Ω)电流表A2(0~3A,内阻等于0.1Ω)滑动变阻器R1(0~10Ω,额定电流2A)滑动变阻器R2(0~1kΩ,额定电流0.5A)定值电阻R3(阻值等于1Ω)定值电阻R4(阻值等于10Ω)定值电阻R5(阻值等于1kΩ)电源E(E=6V,内阻不计)①请在方框中画出实验电路图,并将各元件字母代码标在元件的符号旁;②该同学描绘出的I﹣U图象应是图中的.8.某同学用伏安法测量导体的电阻,现有量程为3V、内阻约为3kΩ的电压表和量程为0.6A、内阻约为0.1Ω的电流表.采用分压电路接线,图1是实物的部分连线图,待测电阻为图2中的R1,其阻值约为5Ω.(1)测R1阻值的最优连接方式为导线①连接(填a或b)、导线②连接(填c或d).(2)正确接线测得实验数据如表,用作图法求得R1的阻值为Ω.(3)已知图2中R2与R1是材料相同、厚度相等、表面为正方形的两导体,R2的边长是R1的,若测R2的阻值,则最优的连线应选(填选项).A.①连接a,②连接c B.①连接a,②连接dC.①连接b,②连接c D.①连接b,②连接d.9.某同学研究小灯泡的伏安特性,所使用的器材有:小灯泡L(额定电压3.8V,额定电流0.32A)电压表V(量程3V,内阻3kΩ)电流表A(量程0.5A,内阻0.5Ω)固定电阻R0(阻值1000Ω)滑动变阻器R(阻值0~9.0Ω)电源E(电动势5V,内阻不计)开关S;导线若干.(1)实验要求能够实现在0~3.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量,画出实验电路原理图.(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图(a)所示.由实验曲线可知,随着电流的增加小灯泡的电阻(填“增大”“不变”或“减小”),灯丝的电阻率(填“增大”“不变”或“减小”).(3)用另一电源E0(电动势4V,内阻1.00Ω)和题给器材连接成图(b)所示的电路图,调节滑动变阻器R的阻值,可以改变小灯泡的实际功率.闭合开关S,在R的变化范围内,小灯泡的最小功率为W,最大功率为W.(结果均保留2位小数)10.某同学利用图(a)所示电路测量量程为2.5V的电压表的内阻(内阻为数千欧姆),可供选择的器材有:电阻箱R(最大阻值99999.9Ω),滑动变阻器R1(最大阻值50Ω),滑动变阻器R2(最大阻值5kΩ),直流电源E(电动势3V).开关1个,导线若干.实验步骤如下:①按电路原理图(a)连接线路;②将电阻箱阻值调节为0,将滑动变阻器的滑片移到与图(a)中最左端所对应的位置,闭合开关S;③调节滑动变阻器使电压表满偏;④保持滑动变阻器的滑片位置不变,调节电阻箱阻值,使电压表的示数为2.00V,记下电阻箱的阻值.回答下列问题:(1)实验中应选择滑动变阻器(填“R1”或“R2”).(2)根据图(a)所示电路将图(b)中实物图连线.(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0Ω,若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变,计算可得电压表的内阻为Ω(结果保留到个位).(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的,可推断该表头的满刻度电流为(填正确答案标号).A.100μAB.250μAC.500μAD.1mA.11.某兴趣小组在做“测定金属丝的电阻率”的实验中,通过粗测电阻丝的电阻约为5Ω,为了使测量结果尽量准确,从实验室找出以下供选择的器材:A.电池组(3V,内阻约1Ω)B.电流表A1(0~3A,内阻0.012 5Ω)C.电流表A2(0~0.6A,内阻约0.125Ω)D.电压表V1(0~3V,内阻4kΩ)E.电压表V2(0~15V,内阻15kΩ)F.滑动变阻器R1(0~20Ω,允许最大电流1A)G.滑动变阻器R2(0~2000Ω,允许最大电流0.3A)H.开关、导线若干①实验时应从上述器材中选用(填写仪器前字母代号).②测电阻时,电流表、电压表、待测电阻R x在组成测量电路时,应采用安培表接法,将设计的电路图画在图1虚线框内.③若用螺旋测微器测得金属丝的直径d的读数如图2,则读为mm.④若用L表示金属丝的长度,d表示直径,测得电阻为R,请写出计算金属丝电阻率的表达式ρ=.12.从下面给定的器材中选出适当的实验器材(有些器材的阻值是大约值,有些器材的阻值是准确值).设计一个测量阻值Rx约为250Ω的电阻的电路,要求便于操作,方法简捷,要尽可能提高测量的精度.电流表A1,量程10mA,内阻r A1≈350Ω电流表A2,量程300μA,内阻r A2≈300Ω电流表A3,量程100μA,内阻r A3≈500Ω电压表V1,量程10V,内阻r V1=15kΩ电压表V2,量程3V,内阻r V2=10kΩ滑动变阻器R1,全阻值50Ω,额定电流为1A滑动变阻器R2,全阻值5000Ω,额定电流为1A 电池组,电动势6V,内阻很小但不能忽略开关及导线若干(1)测量电路中电流表应选,电压表应选,滑动变阻器应选(填代号)(2)画出测量R x的电路图.(3)在所测量数据中选一组数据计算R x,计算表达式R x=,表达式中各符号表示的意义是.13.现有一块59C2型的小量程电流表G(表头),满偏电流为50μA,内阻约为800~850Ω,要把它改装成1mA、10mA的两量程电流表,可供选择的器材有:A.滑动变阻器R1(最大阻值为20Ω);B.滑动变阻器R2(最大阻值为100kΩ);C.电阻箱R′(最大阻值为9999Ω);D.定值电阻R0(阻值为1kΩ);E.电池E1(电动势为1.5V);F.电池E2(电动势为3.0V);G.电池E3(电动势为4.5V);Ω的电阻,R应选用最大阻值为Ω的滑动变阻器.(3)若电阻R1和R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大,利用图(b)的电路可以判断出损坏的电阻.图(b)中的R′为保护电阻,虚线框内未画出的电路即为图(a)虚线框的电路.则图中的d点应和接线柱﹣(填“b”或“c”)相连.判断依据是.15.某同学改装和校准电压表的电路图如图所示,图中虚线框内是电压表的改装电路.(1)已知表头G满偏电流为100μA,表头上标记的内阻值为900Ω.R1、R2和R3是定值电阻.利用R1和表头构成1mA的电流表,然后再将其改装为两个量程的电压表.若使用a、b两个接线柱,电压表的量程为1V;若使用a、c两个接线柱,电压表的量程为3V.则根据题给条件,定值电阻的阻值应选R1=Ω,R2=Ω,R3=Ω.(2)用量程为3V,内阻为2500Ω的标准电压表对改装表3V挡的不同刻度进行校准.所用电池的电动势E为5V;滑动变阻器R有两种规格,最大阻值分别为50Ω和5kΩ.为了方便实验中调节电压,图中R应选用最大阻值为Ω的滑动变阻器.(3)校准时,在闭合开关S前,滑动变阻器的滑动端P应靠近(填“M”或“N”)端.(4)若由于表头G上标记的内阻值不准,造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小,则表头G内阻的真实值(填“大于”或“小于”)900Ω.16.一毫安表头满偏电流为9.90mA,内阻约为300Ω.要求将此毫安表头改装成量程为1A的电流表,其电路原理如图1所示.图中,是量程为2A的标准电流表,R0为电阻箱,R为滑动变阻器,S为开关,E为电源.(1)完成下列实验步骤:①将图2虚线框内的实物图按电路原理图连线;②将滑动变阻器的滑动头调至端(填“a”或“b”),电阻箱R0的阻值调至零;③合上开关;④调节滑动变阻器的滑动头,增大回路中的电流,使标准电流表读数为1A;⑤调节电阻箱R0的阻值,使毫安表指针接近满偏,此时标准电流表的读数会(填“增大”、“减小”或“不变”);⑥多次重复步骤④⑤,直至标准电流表的读数为,同时毫安表指针满偏.(2)回答下列问题:①在完成全部实验步骤后,电阻箱使用阻值的读数为 3.1Ω,由此可知毫安表头的内阻为.②用改装成的电流表测量某一电路中的电流,电流表指针半偏,此时流过电阻箱的电流为A.⑧对于按照以上步骤改装后的电流表,写出一个可能影响它的准确程度的因素:.17.现有一满偏电流为500μA,内阻为1200Ω的电流表,某同学将它与电阻箱并联后串上一个滑动变阻器(作为调零电阻)和一个内阻不计、电动势为1.5V的电源,改装成中值电阻是600Ω的欧姆表,用改装的欧姆表对如图所示的故障电路进行检测,已知该电路中电源是完好的,断开电键后,将红黑表笔接在a,b 间时电流表无示数,接在c,d间时电流表示数为200μA,则:(1)电路故障为,另一个完好元件的阻值是.(2)为达到上述实验要求,所需的滑线变阻器应选择下面两个中的(填选项字母)A.0~500ΩB.0~5kΩ18.在把一个2mA电流表改装成电压表的实验中,测定电流表的内阻时,备有如下器材:①电阻箱(阻值范围0~999Ω)②电阻箱(阻值范围0~9999Ω)③电源(电动势2伏,有内阻)④电源(电动势6伏,有内阻)另外有开关和导线若干.(1)如果采用图所示的电路测电流表的内阻,并且要得到较高的精确度,那么在以上备用器材中,R1应选用,电源应选用.(2)实验时要进行的步骤有:A.合上S1B.合上S2C.记下R2的阻值D.调节R1的阻值,使电流表指针偏转到满刻度E.调节R2的阻值,使电流表指针偏转到满刻度的一半F.按如图所示的电路连接好电路并将R1的阻值调至最大以上步骤的合理顺序是_.(3)正确操作后记录的R2阻值为100Ω,则被测电流表的内阻r g的测量值为Ω.(4)电流表内阻的测量值与其真实值的大小关系是r测r真(填“大于”“小于或“等于”)(5)把被测电流表改装成量程为10V的电压表应串联Ω的电阻.。
记录在表格中.在笫1次实验中小灯泡不亮的取(4)分析表中信息,可知小灯泡的额定功率为 W .实验得出的结论是:小灯泡的实际电功率 ,灯泡越亮.3.(8分)(2015•河南)小亮想测量一个小木块(不吸水)的密度,他利用天平、圆柱形玻璃杯、适量的水、细针等器材,经过思考,想出了如下的实验方法.(1)图甲是小亮在调节天平时的情景,小丽指出了他在操作上的错误,你认为错误之处是: . (2)小亮纠正错误后调节好天平,按照以下步骤继续实验:①将小木块放在天平左盘,天平平衡时右盘中所加砝码和游码的位置如图乙所示,则小木块的质量为 g .②将玻璃杯中装满水,用细针缓慢地将木块压入水中,使之完全浸没.利用排水法,测出溢出水的质量为30g ,则小木块的体积为 cm 3.(已知ρ水=1.0xl03kg/m 3) ③测出小木块的密度是g/cm 3(3 )受小亮实验的启发,小丽在实验时除了利用原有的圆柱形玻璃杯、适量的水和细针外,又找了一把刻度尺,不用天平也测出了木块的密度.请你将下列测最步骤补充完整:①在玻璃杯中装人适盘的水,用刻度尺测出杯中水的深度为h 0;② ; ③用细针缓慢地把木块压入水中,使之完全浸没,用刻度尺测出杯中水的深度为h m ; ④小木块密度的表达式:ρ水= .(用测量的物理量和已知量的符号表示)4.测量是生活和学习中一项基本技能。
(1)如图12所示,用刻度尺测量铅笔的长度,读数为cm 。
一次测量可能误差较大,为了减小误差,应当_________________。
(2)如图13所示,用体温计测量体温,该体温计的分度值是__℃,体温计的示数是___℃5.实验小组的同学用图14所示的装置探究“物体动能的大小与质量和速度的关系”。
将钢球从某一高度由静止释放,钢球摆到竖直位置时,撞击水平木板上的木块,将木块撞出一段距离。
(1)本实验使钢球获得动能的操作方法是_______________,钢球动能的大小是通过观察______________来判断的。
高考复习力学实验题参考答案与试题解析一.实验题(共17小题)1.(2016•天津)某同学利用图1示装置研究小车的匀变速直线运动.①实验中,必要的措施是AB .A.细线必须与长木板平行B.先接通电源再释放小车C.小车的质量远大于钩码的质量D.平衡小车与长木板间的摩擦力②他实验时将打点机器接到频率为50Hz的交流电源上,得到一条纸带,打出的部分计数点如图2所示(每相邻两个计数点间还有4个点,图中未画出)s1=3.59cm,s2=4.41cm,s3=5.19cm,s4=5.97cm,s5=6.78cm,s6=7.64cm,则小车的加速度a= 0.80 m/s2(要求充分利用测量的数据),打点计时器在打B点时小车的速度v B= 0.40 m/s.(结果均保留两位有效数字)【解答】解:①A、为了让小车做匀加速直线运动,应使小车受力恒定,故应将细线与木板保持水平;同时为了打点稳定,应先开电源再放纸带;故AB正确;C、本实验中只是研究匀变速直线运动,故不需要让小车的质量远大于钩码的质量;只要能让小车做匀加速运动即可;故C错误;D、由C的分析可知,只要摩擦力恒定即可,不需要平衡摩擦力;故D错误;故选:AB;②每两个计数点间有四个点没有画出,故两计数点间的时间间隔为T=5×0.02=0.1s;根据逐差法可知,物体的加速度a===0.80m/s2;B点的速度等于AC段的平均速度,则有:v===0.40m/s;故答案为:①AB;②0.80;0.40.2.(2016•高港区校级学业考试)利用图中所示的装置可以研究自由落体运动,实验中需要调整好仪器,接通打点计时器的电源,松开纸带,使重物下落,打点计时器会再纸带上打出一系列的小点,(1)若实验时用到的计时器为电磁打点计时器,打点计时器的安装要使两个限位孔在同一竖直(选填“水平”或“竖直”)线上,以减少摩擦阻力;(2)实验过程中,下列说法正确的是CDA、接通电源的同时要立刻释放重物B、选取纸带时要选取第1个点与第2个点之间的距离接近4mm且清晰的纸带C、释放重物之前要让重物靠近打点计时器D、为了使实验数据更加准确,可取多次测量结果的平均值(3)为了测得重物下落的加速度,还需要的实验仪器是 CA、天平B、秒表C、米尺.【解答】解:(1)电磁式打点计时器需要用低压交流电压;安装打点计时器时要注意让上下限位孔在同一竖直线上,从而减小阻力;(2)A、应先接通电源,稳定后再释放纸带,故A错误;B、选择纸带时应选择点迹清楚,前两个点间距接近2mm的纸带,故B错误;C、释放重物时,应让重物靠近纸带;故C正确;D、为了使实验数据更加准确,可取多次测量结果的平均值;故D正确;故选:CD.(3)据运动学公式得:△x=at2,a=,为了测试重物下落的加速度,还需要的实验器材有:米尺,用来测量计数点之间的距离.该实验中不需要天平,通过打点计时器打点的时间间隔可以计算出计数点之间的时间间隔,所以也不需要秒表.故选:C.故答案为:(1)竖直;(2)CD;(3)C.3.(2017春•涞水县校级月考)某学生利用“研究匀变速直线运动”的实验装置来测量一个质量为m=50g的重锤下落时的加速度值,该学生将重锤固定在纸带下端,让纸带穿过打点计时器,实验装置如图1所示.(1)以下是该同学正确的实验操作和计算过程,请填写其中的空白部分:①实验操作:接通电源,释放纸带,让重锤自由落下,实验结束关闭电源.②取下纸带,取其中的一段标出计数点如图2所示,测出相邻计数点间的距离分别为x1=2.60cm,x2=4.14cm,x3=5.69cm,x4=7.22cm,x5=8.75 cm,x6=10.29cm,已知打点计时器的打点间隔T=0.02s,则重锤运动的加速度计算表达式为a= ,代入数据,可得加速度a= 9.60 m/s2(计算结果保留三位有效数字).【解答】解:(1)①实验时,应先接通打点计时器的电源,再释放纸带,实验结束,应立即关闭电源.②根据匀变速直线运动的推论△x=aT2,有:x6﹣x3=3a1(2T)2…①x5﹣x2=3a2(2T)2…②x4﹣x1=3a3(2T)2…③a=…④联立①②③④解得:a=;代入数据解得:a=9.60m/s2.答案:(1)①接通电源,实验结束关闭电源;②,9.60.4.(2016春•哈尔滨校级期中)某同学进行“验证力的平行四边形定则“实验,试完成主要步骤:(1)如图甲,用两只弹簧测力计分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,记下结点的位置O点、两弹簧测力计的读数F1、F2以及两细绳套的方向(2)用一只弹簧测力计钩住细绳套把橡皮条与细绳套的结点拉到同一位置O ,记下细绳的方向(如图丙中的Oc).如乙图所示,读得弹簧测力计的示数F= 4.0N(3)如丙图所示,按选定的标度作出了力的图示,请在图丙中:a.按同样的标度作出力F的图示b.按力的平行四边形定则作出F1、F2的合力F′(4)关于该实验注意事项,下列说法中正确的是 BA.实验中所用的两根细绳越短越好B.弹簧测力计的拉力方向必须与木板平行C.每次实验中两个分力间的夹角必须大于90°.【解答】解:(1)如图甲,用两只弹簧测力计分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,记下结点位置O和两测力计的示数F1、F2以及两细绳套的方向,(2)如图乙,用一只弹簧测力计钩住细绳套把橡皮条的结点拉到同一位置O,记下细绳套的方向,由图示弹簧测力计可读得弹簧测力计的示数F=4.0N;(3)a、按力的图示方法作出力F的图示如图所示;b、根据力的平行四边形定则,作出F1、F2的合力F′,如图所示.(4)A、拉橡皮条的细绳要适当长一些,以方便画出力的方向,故A错误;B、测量力的实验要求尽量准确,为了减小实验中因摩擦造成的误差,操作中要求弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行,故B正确;C、在实验中两个分力的夹角大小适当,且二力的大小要适量大些,这样有利于减小实验中偶然误差的影响,不需要夹角必须大于90°,故C错误;故选:B故答案为:(1)两细绳套的方向;(2)同一位置O;4.0N;(3)如图所示;(4)B.5.(2016春•衡阳校级期末)“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳.图乙是在白纸上根据实验结果画出的图.(1)本实验采用的科学方法是 BA.理想实验法 B.等效替代法C.控制变量法 D.建立物理模型法(2)某同学用两个弹簧秤将结点拉至某位置,此时该同学记录下了结点O的位置及两弹簧秤对应的读数,他还应该记录下两细线的方向.(3)图乙中的F是利用平行四边形定则作出的两个弹簧秤拉力的合力的图示,F′为用一个弹簧秤将结点拉至同一点时所用拉力的图示,这两个力中,方向一定沿AO方向的是F′.【解答】解:(1)本实验中两个拉力的作用效果和一个拉力的作用效果相同,采用的科学方法是等效替代法.故选:B.(2)当用两个弹簧秤同时拉橡皮筋时,必须记录下两弹簧秤读数,及两细线的方向,O点的位置;(3)图乙中的F与F′中,F是由平行四边形得出的,而F′是通过实验方法得出的,其方向一定与橡皮筋的方向相同,一定与AO共线的是 F′.故答案为:(1)B;(2)两细线的方向;(3)F′.6.(2016春•临沂校级期末)在“探究求合力的方法”实验中,可以设计不同的方案探究.以下是甲、乙两位同学设计的两个实验方案,(1)甲同学设计的方案如图1,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套.实验中需用两个弹簧测力计分别钩住绳套,并互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O.①某同学在做该实验时认为:A.拉橡皮条的绳细一些且长一些,实验效果较好B.拉橡皮条时,弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行C.橡皮条弹性要好,拉结点到达某一位置O时,橡皮条方向必须在两细绳夹角的角平分线上D.拉力F1和F2的夹角越大越好其中正确的是AB (填入相应的字母)②若某次测量中两个弹簧测力计的读数均为4N,且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直,则不能(选填“能”或“不能”)用一个量程为5N的弹簧测力计测量出它们的合力,理由是:合力为4N>5N,超出了弹簧测力计的量程.(2)乙同学在家中用三根相同的橡皮筋(遵循胡克定律)来探究求合力的方法,如图2所示,三根橡皮筋在O点相互连接,拉长后三个端点用图钉固定在A、B、C三点.在实验中,可以通过刻度尺测量橡皮筋的长度来得到橡皮筋的拉力大小,并通过OA、OB、OC的方向确定三个拉力的方向,从而探究求其中任意两个拉力的合力的方法.在实验过程中,下列说法正确的是AD .A.实验需要测量橡皮筋的长度以及橡皮筋的原长B.为减小误差,应选择劲度系数尽量大的橡皮筋C.以OB、OC为两邻边做平行四边形,其对角线必与OA在一条直线上且两者长度相等D.多次实验中O点不必是同一位置.【解答】解:(1)①A、在实验中要减小拉力方向的误差,应让标记同一细绳方向的两点尽量远些,故细绳应该长一些,故A正确;B、作图时,我们是在白纸中作图,做出的是水平力的图示,若拉力倾斜,则作出图的方向与实际力的方向有有较大差别,故应使各力尽量与木板面平行,故B正确;C、橡皮条弹性要好,拉结点到达某一位置O时,拉力与拉力的夹角应适当大些,但橡皮条方向不必须在两细绳夹角的角平分线上,故C错误;D、两个拉力的夹角过大,合力会过小,量取理论值时相对误差变大,夹角太小,会导致作图困难,也会增大偶然误差,故D错误.故选:AB.②两力均为4N,且相互垂直,则其合力大小为F=4N>5N,合力超过了弹簧秤的量程,故弹簧秤无法测出物体所受的合力,故不能使用.(2)A、需要知道橡皮筋的伸长量才能表示橡皮筋的弹力,故应该测量橡皮筋的原长,故A正确;B、为了减小误差,橡皮筋的伸长量应该大些,故应选择劲度系数稍小的橡皮筋,故B错误;C、由于橡皮筋的弹力与它的长度不成正比,所以OB、OC弹力的合力方向与以OB、OC为两邻边做平行四边形的对角线不重合,故C错误;D、不同的O点依然满足任意两个橡皮筋弹力的合力与第三个橡皮筋弹力等大反向的特点,所以即使O点不固定,也可以探究求合力的方法,故D正确.故选:AD.故答案为:(1)①AB;②不能;合力为4N>5N,超出了弹簧测力计的量程;(2)AD.7.(2016•广州二模)用图甲所示装置“探究加速度与力、质量的关系”.请思考并完成相关内容:(1)实验时,为平衡摩擦力,以下操作正确的是 BA.连着砂桶,适当调整木板右端的高度,直到小车被轻推后沿木板匀速运动B.取下砂桶,适当调整木板右端的高度,直到小车被轻推后沿木板匀速运动C.取下砂桶,适当调整木板右端的高度,直到小车缓慢沿木板做直线运动(2)图乙是实验中得到的一条纸带,已知相邻计数点间还有四个点未画出,打点计时器所用电源频率为50Hz,由此可求出小车的加速度a= 1.60 m/s2(计算结果保留三位有效数字).(3)一组同学在保持木板水平时,研究小车质量一定的情况下加速度a与合外力F的关系,得到如图丙中①所示的a﹣F图线.则小车运动时受到的摩擦力f= 0.10 N;小车质量M= 0.20 kg.若该小组正确完成了步骤(1),得到的a﹣F图线应该是图丙中的②(填“②”、“③”或“④”).【解答】解:(1)平衡摩擦力时,取下砂桶,适当当调整木板右端的高度,直到小车被轻推后沿木板匀速运动,故B正确.(2)根据△x=aT2,运用逐差法得,a===1.60m/s2.(3)根据图①知,当F=0.10N时,小车才开始运动,可知小车运动时受到的摩擦力f=0.10N,图线的斜率表示质量的倒数,则m=kg=0.20kg.平衡摩擦力后,a与F成正比,图线的斜率不变,故正确图线为②.故答案为:(1)B;(2)1.60;(3)0.10,0.20,②.8.(2016秋•天津月考)在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,某同学使用了如图(1)所示的装置,计时器打点频率为50Hz.(1)该同学得到一条纸带,在纸带上取连续的六个点,如图(b)所示,自A点起,相邻两点间的距离分别为10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm,则打E点时小车的速度为0.85 m/s,小车的加速度为5 m/s2.(2)该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系,应该保持拉力F恒定不变;若该同学要探究加速度a和拉力F的关系,应该保持小车质量M恒定不变.(3)该同学通过数据的处理作出了a﹣F图象,如图(c)所示,则①图中的直线不过原点的原因是平衡摩擦力过度.②此图中直线发生弯曲的原因是不满足m<<M .【解答】解:(1)利用匀变速直线运动的推论得出:v E== m/s=0.85m/s小车的加速度为a== m/s2=5m/s2(2)该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系,应该保持细线对车的拉力F不变;若该同学要探究加速度a和拉力F的关系,应该保持小车的质量M不变.(3)图中当F=0时,a≠0.也就是说当绳子上没有拉力时,小车的加速度不为0,说明小车的摩擦力小于重力的分力,所以原因是实验前木板右端垫得过高.设小车的加速度为a,绳子拉力为F,以砂和砂桶为研究对象得:mg﹣F=ma以小车为研究对象F=Ma解得:a=故:F=Ma=所以要使得绳子拉力等于砂和砂桶的重力大小,必有m<<M,而不满足m<<M时,随m的增大物体的加速度a逐渐减小.故图象弯曲的原因是:未满足砂和砂桶质量远小于小车的质量.故答案为:(1)0.85;5;(2)拉力F恒定;小车质量M恒定;(3)平衡摩擦力过度,不满足m<<M.9.(2016秋•濮阳月考)为了探究物体的加速度与质量的关系时,某实验小组的同学设计了如图所示的实验装置.装置中有电磁打点计时器、纸带、带滑轮的长木板、垫块、小车和砝码(总质量用M表示)、砂和砂捅(总质量用m表示)、刻度尺等,请回答下列问题:(1)为了完成本实验,下列实验器材中必不可少的是CD .A.低压直流电源 B.秒表 C.天平(附砝码) D.低压交流电源(2)实验误差由偶然误差和系统误差,本实验中纸带与打点计时器、小车与长木板之间的摩擦和阻力对实验的影响属于系统误差.为了使实验结果更贴近结论,应尽量地减少摩擦阻力的影响,即按如图的方式将长木板的一端适当垫高,以平衡摩擦力,在平衡摩擦力时,取下沙桶并将纸带穿过打点计时器,使小车带动纸带在长木板上做匀速直线运动.(3)探究小车的加速度与其质量的关系时,可以通过改变小车中砝码的个数来改变小车的质量.在完成本实验时,为了使沙桶的总重力近似地等于小车的牵引力,则沙桶的总质量与小车的总质量的关系应满足M >>m .(4)该实验小组的同学在某次测量时,得到了如图所示的纸带,其中0、1、2为相邻的三个计数点,且相邻两计数点的打点频率为f,0、1两点间的距离用x1表示.1、2两点间的距离用x2表示,则该小车加速度的表达式a= (x2﹣x1)f2m/s2.如果f=10Hz,x1=5.90cm,x2=6.46cm,则加速度的值应为a= 0.56 m/s2(保留两位小数)(5 )在完成以上操作后,将得到的数据用图象进行处理,则小车的加速度的倒数关于小车的质量M的函数图象符合实际情况的是 C .【解答】解:(1)本实验中需测小车质量,则需要天平,电磁打点计时器需要低压交流电源,故选:CD.(2)平衡摩擦力时,把木板一端垫高,调节木板的倾斜度,使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动即可;(3)根据实验误差的来源,在 M>>m条件下,可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力.(4)根据△x=aT2得:a==(x2﹣x1)f2=(6.46﹣5.90)×102×10﹣2 m/s2=0.56 m/s2;(5)根据牛顿第二定律得:a=,则=M+,则以为纵轴,以总质量M为横轴,作出的图象为一倾斜直线,且纵坐标不为0,故C正确,ABD错误.故选:C故答案为:(1)CD;(2)M>>m;(3)(x2﹣x1)f2;0.56;(4)C.10.(2016春•锦州期末)图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图.(1)实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端切线水平.每次让小球从同一位置由静止释放,是为了每次平抛初速度相同.(2)图乙是正确实验取得的数据,其中O为抛出点,则此小球做平抛运动的初速度为 1.6m/s.(g=9.8m/s2)(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸,每个格的边长L=5cm,通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图丙所示,则该小球做平抛运动的初速度为 1.5 m/s;B点的竖直分速度为 2 m/s;平抛运动的初位置坐标(﹣1,1)(如图丙,以O点为原点,水平向右为X轴正方向,竖直向下为Y轴的正方向,g取10m/s2).【解答】解:(1)平抛运动的初速度一定要水平,因此为了获得水平的初速度安装斜槽轨道时要注意槽口末端要水平,为了保证小球每次平抛的轨迹都是相同的,这就要求小球平抛的初速度相同,因此在操作中要求每次小球能从同一位置静止释放.(2)由于O为抛出点,所以根据平抛运动规律有:x=v0t将x=32cm,y=19.6cm,代入解得:v0=1.6m/s.(3)由图可知,物体由A→B和由B→C所用的时间相等,且有:△y=gT2,由图可知△y=2L=10cm,代入解得,T=0.1sx=v0T,将x=3L=15cm,代入解得:v0=1.5 m/s,竖直方向自由落体运动,根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度有:v By==2 m/s.故从抛出到B点所用时间为:t=故从抛出到B点的水平位移为:x=v0t=1.5×0.2m=0.3m,故从抛出到B点的竖直位移为:y=gt2=所以x′=5L﹣x=0.25﹣0.3m=﹣0.05m=L,y′=5L﹣y=0.25﹣0.2m=0.05m=L,平抛运动的初位置坐标为(﹣1,1).故答案为:(1)水平,初速度相同;(2)1.6;(3)1.5,2,(﹣1,1).11.(2016春•衡阳校级期末)(1)“研究平抛物体的运动”实验的装置如图1所示,在实验前应ABC A.将斜槽的末端切线调成水平B.将木板校准到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直平面平行C.小球每次必须从斜面上同一位置由静止开始释放D.在白纸上记录斜槽末端槽口的位置O,作为小球做平抛运动的起点和所建坐标系的原点(2)物体做平抛运动的规律可以概括为两点:①水平方向做匀速直线运动;②竖直方向做自由落体运动.为了研究物体的平抛运动,可做下面的实验:如图2所示,用小锤打击弹性金属片,A球水平飞出;同时B球被松开,做自由落体运动.两球同时落到地面.把整个装置放在不同高度,重新做此实验,结果两小球总是同时落地.则这个实验 BA.只能说明上述规律中的第①条B.只能说明上述规律中的第②条C.不能说明上述规律中的任何一条D.能同时说明上述两条规律.【解答】解:(1)A、实验中必须保证小球做平抛运动,而平抛运动要求有水平初速度且只受重力作用,故A正确;B、根据平抛运动的特点可知其运动轨迹在竖直平面内,因此在实验前,应使用重锤线调整面板在竖直平面内,即要求木板平面与小球下落的竖直平面平行,故B正确;C、小球每次必须从斜面上同一位置由静止开始释放.故C正确;D、在白纸上记录斜槽末端槽口的位置O,不能作为小球做平抛运动的起点放,故D错误.故选:ABC.(2)在打击金属片时,两小球同时做平抛运动与自由落体运动,结果同时落地,则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动,不能说明水平方向上的运动规律,故B正确,ACD错误.故答案为:(1)ABC;(2)B.12.(2016•花溪区校级三模)为了探究力对物体做功与物体速度变化的关系,现提供如图1所示的器材,让小车在橡皮筋的作用下弹出后,沿木板滑行,当我们分别用同样的橡皮筋1条、2条、3条…并起来进行第1次、第2次、第3次…实验时,每次实验中橡皮筋拉伸的长度都应保持一致,我们把橡皮筋对小车做的功可记作W、2W、3W…对每次打出的纸带进行处理,求出小车每次最后匀速运动时的速度v,记录数据如下.请)实验中木板略微倾斜,这样做 C (填答案前的字母)A.是为了释放小车后,小车能匀加速下滑B.是为了增大橡皮筋对小车的弹力C.是为了使橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功D.是为了使橡皮筋松驰后小车做匀加速运动(2)据以上数据,在坐标纸中作出W﹣v2图象.(3)根据图象2可以做出判断,力对小车所做的功与力对小车所做的功与.【解答】解:(1)装置探究橡皮筋做功与小车速度的关系,应平衡摩擦力,使得橡皮筋做功等于合外力做功,以及能够使橡皮筋松弛后小车做匀速运动,故C正确,ABD错误.故选:C.(2)根据描点法作出图象,如图所示:(3)W﹣v2图象是一条过原点的倾斜的直线,根据图象可知,力对小车所做的功与小车速度平方成正比.故答案为:(1)C;(2)W﹣v2图象如图;(3)小车速度平方成正比.13.(2016•蔡甸区校级一模)某学习小组用图甲所示的实验装置探究“动能定理”.他们在气垫导轨上安装了一个光电门B,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连,传感器下方悬挂钩码,每次滑块都从A处由静止释放.(1)某同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,则d= 2.30 mm.(2)下列实验要求中不必要的一项是 A (请填写选项前对应的字母).A.应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量B.应使A位置与光电门间的距离适当大些C.应将气垫导轨调至水平D.应使细线与气垫导轨平行(3)实验时保持滑块的质量M和A、B间的距离L不变,改变钩码质量m,测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t,通过描点作出线性图象,研究滑块动能变化与合外力对它所做功的关系,处理数据时应作出的图象是 C (请填写选项前对应的字母).A.作出“t﹣F图象”B.作出“t2﹣F图象”C.作出“t2﹣图象”D.作出“t=3s图象”【解答】解:(1)由图知第5条刻度线与主尺对齐,d=2mm+6×0.05mm=2.30mm;(2)A、拉力是直接通过传感器测量的,故与小车质量和钩码质量大小关系无关,故A不必要;B、应使A位置与光电门间的距离适当大些,有利于减小误差,故B是必要的;C、应将气垫导轨调节水平,保持拉线方向与木板平面平行,这样拉力才等于合力,故CD是必要的;本题选不必要的,故选:A.(3)根据牛顿第二定律得:a=,那么解得:t2=所以研究滑块的加速度与力的关系,处理数据时应作出图象或作出t2﹣图象,故C正确.故选:C故答案为:(1)2.30;(2)A;(3)C14.(2015春•菏泽期末)为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”,采用了如图所示实验装置.请回答下列问题:(1)为了减小小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是 CA.将木板不带滑轮的一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动B.将木板不带滑轮的一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动C.将木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动D.将木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动(2)若实验中所用小车的质量为200g,为了使实验结果尽量精确,在实验室提供的以下四种规格钩码中,应该挑选的钩码是 AA.10g B.20g C.30g D.50g(3)某实验小组挑选了一个质量为50g的钩码,在多次正确操作实验得到的纸带中取出自认为满意的一条,经测量、计算,得到如下数据:第一个点到第n个点的距离为40.0cm;打下第n点时小车的速度大小为1.20m/s.该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力,则拉力对小车做的功为0.196 J,小车动能的增量为0.144 J.(g=9.8m/s2,结果保留三位有效数字)【解答】解:(1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是,将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动,以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消,那么小车的合力就是绳子的拉力.故C正确.故选:C.(2)本题要用钩码的重力代替小车所受到的合力,钩码质量应远小于小车的质量.故选10g的钩码较好,故A正确.故选:A(3)从打下第一点到打下第N点拉力对小车做的功:W=mgs=50×10﹣3×9.8×0.4J=0.196J;小车的动能增量为:△E k=Mv2=0.2×1.22J=0.144J.故答案为:(1)C;(2)A;(3)0.196,0.14415.(2016•北京)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 .。
高中学业水平物理实验操作考查复习题 一、考点1:(A )用打点计时器探究匀变速直线运动 实验步骤与要求的注意事项: ⑴使用的是交变电源,不是直流电源;⑵实验用具中带点计时器本身就有计时的功能,所以实验材料不需要秒表;⑶实验前应让木块(小车)紧靠打点计时器;⑷实验时要先通电,再释放纸带;⑸重复实验多次,减小误差;⑹计数点的选取:每个计数点之间相差0.02秒,一般五个计数点描一个点(0.1秒),要分清情况。
相关公式(计算时注意单位的转化,cm 到m ):2B AB BC T υ+=,2C BC CD Tυ+= 2C B CD BC a T T υυ--== 此图为匀加数直线运动,加速度方向与速度方向相同。
考点精练:1.在用电火花计时器(或电磁打点计时器)研究匀变速直线运动的实验中,某同学打出了一条纸带,已知计时器打点的时间间隔为0.02s ,他按打点先后顺序每5个点取1个计数点,得到了O 、A 、B 、C 、D 等几个计数点,如图所示,则相邻两个计数点之间的时间间隔为 s 。
用刻度尺量得OA=1.50cm ,AB=1.90cm ,BC=2.30cm ,CD=2.70cm.由此可知,纸带做 运动(选填“匀加速”或“匀减速”),打C 点时纸带的速度大小为 m/s ,小车的加速度为大小为_______m /s 2。
2.在研究匀变速直线运动规律的实验中,做匀变速直线运动的小车带动纸带运动,用打点计时器打下一条点迹清晰的纸带,如图所示.打点计时器打点的时间间隔为0.02s ,按打点时间先后顺序,每五个点取一个计数点,依次得到A 、B 、C 、D 、E 五个计数点.用刻度尺量得B 、C 、D 、E 各点到A 点的距离分别为AB =7.60cm ,AC =13.60cm ,AD =18.00cm ,AE =20.80cm .由此可知,打点计时器打B 点时,小车的速度为 m/s ,小车运动的加速度大小为 m/s 2,加速度方向与小车运动方向 (填“相同”或“相反”).3.( )由打点计时器打出的纸带可以直接得到(可直接测量得到,而不需经过计算)的物理量是:A 、时间间隔 B 、位移 C 、加速度 D 、平均速度4.( )接通电源与让纸带(随物体)开始运动,这两个操作的时间关系应当是A B C D E·C P A 、先接通电源,后释放纸带 B 、先释放纸带,后接通电源C 、释放纸带的同时接通电源D 、先接通电源或先释放纸带都可以5.电磁打点计时器的电源是_____电源,工作电压为________伏,电火花打点计时器的电源是______电源,工作电压为______伏,实验室使用我国民用电时,每隔________秒打一次点,如果每打5个取一个计数点,即相邻两个计数点间的时间间隔为_______秒。
2018高考倒计时第八天物理必考题型实验题专练第1卷一、实验题,实验室提供的器材有:A.电流表G(内阻Rg=99Ω,满偏电流Ig=3mA)B.电流表A(内阻约为0.2Ω,量程为0〜0.6A)C.螺旋测微器D.阻箱R0(0 -9999Ω, 0.5A)E.滑动变阻器R(5Ω,2A)F.干电池组(6V,0.05Ω)G.一个开关和导线若干他进行了以下操作:1.用多用电表粗测金属丝的阻值:当用“x10Ω”挡时发现指针偏转角度过大,他应该换用__________挡(填“x1Ω”或“x100Ω”),换挡并进行一系列正确操作后,指针静止时如图1所示,则金属丝的阻值约为__________Ω。
2.该同学为了较精确测量金属丝的阻值,设计了如图2实验电路,其中将电流表G 与电阻箱串联改装成量程为0~3V的电压表,则电阻箱的阻值应调为R0=__________Ω。
请根据提供的器材和实验需要,将该同学设计的电路图补画完整。
3.实验数据的测量与电阻率的计算,如果金属丝的长度用L表示,直径用d表示, 电路闭合后,调节滑动变阻器的滑片到合适位置,电流表G的示数为I1,,电流表A的示数为I2,请用已知量和测量量写出计算金属丝电阻率的表达式ρ__________。
2.一毫安表头满偏电流为9.90mA,内阻约为300Ω.要求将此毫安表头改装成量程为R为电阻箱, 1A的电流表,其电路原理如图1所示.图中,是量程为2A的标准电流表,R为滑动变阻器,S为开关,E为电源.1. 完善下列实验步骤:①将图2虚线框内的实物图按电路原理图连线;②将滑动变阻器的滑动头调至端(填“a”或“b”),电阻箱0R的阻值调至零;③合上开关;④调节滑动变阻器的滑动头,增大回路中的电流,使标准电流表读数为1A;R的阻值,使毫安表指针接近满偏,此时标准电流表的读数⑤调节电阻箱会 (填“增大”、“减小”或“不变”);⑥多次重复步骤④⑤,直至标准电流表的读数为 ,同时毫安表指针满偏.2.回答下列问题:①在完成全部实验步骤后,电阻箱使用阻值的读数为3.1Ω,由此可知毫安表头的内阻为__________.②用改装成的电流表测量某一电路中的电流,电流表指针半偏,此时流过电阻箱的电流为__________A.③对于按照以上步骤改装后的电流表,写出一个可能影响它的准确程度的因素:__________.3.某同学要测量一新材料制成的均匀圆柱体的电阻率ρ.完成下列部分步骤:1.用游标为20分度的卡尺测量其长度,如图甲所示,由图可知其长度为__________mm.甲乙2.用螺旋测微器测量其直径,如图乙所示,由图可知其直径为__________mm.3.用多用电表的电阻“×10”挡按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图丙所示,则该电阻的阻值约为__________Ω.4.该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下: 待测圆柱体电阻R;电流表A 1(量程0~4mA ,内阻约50Ω); 电流表A 2(量程0~15mA ,内阻约30Ω); 电压表V 1(量程0~3V ,内阻约10k Ω); 电压表V 2(量程0~15V ,内阻约25k Ω); 直流电源E(电动势4V ,内阻不计);滑动变阻器R 1(阻值范围0~15Ω,允许通过的最大电流2.0A ); 滑动变阻器R 2(阻值范围0~2k Ω,允许通过的最大电流0.5A );开关S,导线若干.为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,请在虚线框中画出测量的电路图,并标明所用器材的代号.4.有同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则: 在竖直木板上铺有白纸,固定两个光滑的滑轮A 和B ,将绳子打一个结点O ,每个钩码的重量相等,当系统达到平衡时,根据钩码个数读出三根绳子的拉力OA T 、OB T 和OC T ,回答下列问题:1.改变钩码个数,实验能完成的是( ) A.钩码的个数1232,4N N N ===B.钩码的个数1323,4N N N ===C.钩码的个数1234N N N ===D.钩码的个数1233,4,5N N N ===2.在拆下钩码和绳子前,最必要的一个步骤是( ) A.标记结点O 的位置,并记录,,OA OB OC 三段绳子的方向 B.量出,,OA OB OC 三段绳子的长度C.用量角器量出三段绳子之间的夹角D.用天平测出钩码的质量.5.指针式多用电表是电路测量的常用工具。
现用多用电表测量一个定值电阻的阻值(阻值约为一百多欧姆)。
1.将红、黑表笔分别插入“+”、“−”插孔,接下来必要的操作步骤和正确的顺序是__________。
(请将必要步骤前的序号按正确的顺序写出) ①将选择开关旋转“×10”的位置; ②将选择开关旋转“×100”的位置;③用两支表笔的金属部分分别接触电阻的两条引线;④根据指针所指刻度和选择开关的位置,读出电阻的阻值;⑤将两支表笔直接接触,调整“欧姆调零旋钮”使指针指向“0 Ω”。
2. 若正确测量时指针所指刻度如图所示,则这个电阻阻值的测量值是__________Ω。
3.现用以下器材较准确测量上述待测电阻x R 的阻值: A.待测电阻x R ;B.电源E ,电动势约为3.0V ,内阻可忽略不计;C.电流表1A ,量程为0~50mA ,内阻120?r =Ω;D.电流表2A ,量程为0~100mA ,内阻2r 约为5Ω;E.直流电压表V ,量程为0~15V ,内阻约为30k Ω;F.滑动变阻器1R ,最大阻值为10Ω,额定电流1A ;G.滑动变阻器2R ,最大阻值为100Ω,额定电流1A ;H.单刀单掷开关S ,导线若干。
①实验中电表应选用__________,滑动变阻器应选用__________;(均填写仪器前的字母) ②画出测量电阻x R 的实验电路原理图(图上要标明器材后面的字母)。
③若某次测量中电流表1A 的示数为1I ;电流表2A 的示数为2I 。
则计算x R 的表达式为x R =__________。
(用已知量和测量量相应的字母表示)6.如图甲所示,在验证动量守恒定律实验时,小车A 的前端粘有橡皮泥,推动小车A 使之做匀速运动。
然后与原来静止在前方的小车B 相碰并粘合成一体,继续匀速运动,在小车A 后连着纸带,电磁打点计时器电源频率为50Hz ,长木板右端下面垫放小木片用以平衡摩擦力。
1.若获得纸带如图乙所示,并测得各计数点间距(已标在图上)。
A 为运动起始的第一点,则应选__________段来计算A 的碰前速度,应选__________段来计算A 和B 碰后的共同速度(填“AB ”或“BC ”或“CD ”或“DE ”)。
2.已测得小车A 的质量10.30m kg =,小车B 的质量为10.20m kg =,由以上测量结果可得碰前系统总动量为__________/kg m s ⋅,碰后系统总动量为__________/kg m s ⋅。
(结果保留四位有效数字)3.实验结论:__________。
7.某同学在探究弹力和弹簧伸长的关系,并测定弹簧的劲度系数k 。
主要实验步骤如下:将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将毫米刻度尺竖直放在弹簧一侧,并使弹簧另一端的指针恰好指在刻度尺上。
当弹簧自然下垂时,指针的指示值记作0L ;弹簧下端挂一个砝码时,指针的指示值记作1L ;弹簧下端挂两个砝码时,指针的指示值记作2L ……;挂七个砝码时,指针的位置如图所示,指针的指示值记作7L 。
已知每个砝码的质量均为50g ,测量记录表:代表符号0L1L 2L 3L 4L 5L6L7L刻度数值/cm1.70 3.405.106.858.6010.30 12.101.实验中,7L 的值还未读出,请你根据上图将这个测量值填入记录表中。
2.为充分利用测量数据,该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差,分别计算出了四个差值:140 d L L =-,251d L L =-,362d L L =-,473d L L =-。
根据以上差值,可以求出每增加50g 砝码的弹簧平均伸长量L ∆。
L ∆用1d 、2d 、3d 、4d 表示的式子为 L ∆=_________________。
3.计算弹簧的劲度系数 k =__________/N m 。
(g 取9.82/m s )8.根据所学知识回答下列问题:1.某同学想从下列三个电压表中选一个改装成量程为9 V 的电压表 A.量程为1 V 、内阻大约为1 k Ω的电压表 B.量程为2 V 、内阻大约为2 k Ω的电压表C.量程为3 V 、内阻为3 k Ω的电压表那么他选择的电压表应该是__________(填A 、B 或C),将它串联一个R =__________k Ω的电阻可以改装成量程为9 V 的电压表.2. 利用一个电阻箱、一只开关、若干导线和改装好的电压表(此表用符号、或与一个电阻串联来表示,且可视为理想电压表),来测量一电源的电动势及内阻,在下面线框内画出测量电源电动势及内阻的实验原理电路图.3.根据以上实验原理电路图进行实验,读出电压表示数为1.50 V时,电阻箱的阻值为15.0 Ω;电压表示数为2.00 V时,电阻箱的阻值为40.0 Ω,则电源的电动势E=__________V、内阻r=__________Ω.9.如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码,探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系实验。
1.实验中还需要的测量工具有:__________。
2.如图乙所示,根据实验数据绘图,纵轴是钩码质量m,横轴是弹簧的形变量x。
由图可知:图线不通过原点的原因是__________;弹簧的劲度系数k=__________N/m(计算结果保留2位有效数字,重力加速度g取9.8m/s2)。
3.如图丙所示,实验中用两根不同的弹簧a和b,画出弹簧弹力F与弹簧长度L的F-L图象,下列正确的是( )A.a的原长比b的长B.a的劲度系数比b的大C.a的劲度系数比b的小D.弹力与弹簧长度成正比10.(10分)有一额定电压为2.8 V、额定功率为0.56 W的小灯泡,现要描绘这个小灯泡的伏安特性曲线.有下列器材可供选用A.电压表(量程0~3V 内阻约6kΩ)B.电压表(量程0~6V内阻约20kΩ)C.电流表(量程0~0.6A内阻约0.5Ω)D.电流表(量程0~200mA 内阻约20Ω)E.滑动变阻器(最大电阻10Ω,允许最大电流2A)F.滑动变阻器(最大电阻200Ω,允许最大电流150mA)G.三节干电池(电动势约为4.5V)H.开关、导线若干1.为提高实验的精确程度,电压表应选用__________;电流表应选用__________;滑动变阻器应选用__________.(以上均填器材前的序号)2.请在图(甲)的虚线框内画出描绘小灯泡伏安特性曲线的电路图.3.通过实验描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图(乙)所示,某同学将一电源(电动势E=2V,内阻r=5Ω)与此小灯泡直接连接时,小灯泡的实际功率是__________W.(保留两位有效数字) 11.在做《研究匀变速直线运动》的实验时;1. 该同学要探究小车的加速度a和质量M、合外力F的关系,应用了__________法的科学方法;2. 若该同学要探究加速度a和拉力F关系,应该保持__________不变;3. 我们已经知道,物体的加速度a同时跟合外力F和质量M两个因素有关。