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提升训练20 力学实验1.用如下图的实验装置来验证“力的平行四边形定那么〞。
弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M。
弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置。
分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向。
(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中A的示数为N。
(2)为了准确完成实验,以下不必要的实验要求是。
(请填写选项前对应的字母)M所受的重力E.改变拉力,进展屡次实验,每次都要使O点静止在同一位置(3)某次实验中,该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程,以下操作可以解决该问题的是。
B弹簧弹力的大小,同时保证O点位置不变B弹簧弹力大小,同时O点向右偏移AOB角度不变,使两弹簧一起顺时针旋转一个小角度AOB角度不变,使两弹簧一起逆时针旋转一个小角度2.(2021浙江名校协作体联考)(1)在实验室做力学实验时会经常用到“重物〞,请为以下实验从图中选择最适宜的“重物〞(选填“A〞“B〞或“C〞);①探究小车速度随时间的变化规律:;②用自由落体运动验证机械能守恒定律:。
(2)在探究功和速度变化关系的实验中,甲同学直接将长木板放在水平桌面上进展橡皮筋拉小车实验(如图甲所示);乙同学将长木板一端垫高(如图乙所示),调整木块位置使得连接纸带的小车被轻推后恰好能在长木板上匀速下滑,然后进展橡皮筋拉小车实验。
①两同学中操作正确的选项是(选填“甲〞或“乙〞)同学。
②以下操作正确、标准的是。
(此题只有一个选项是正确的)B.先释放小车,再接通电源③通过正确操作得到的一条纸带,应为图中(选填“甲〞或“乙〞)。
3.如图1所示为用电火花打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置。
(1)假设打点计时器的电源频率为50 Hz,当地的重力加速度g取9.8 m/s2,重物质量为0.2 kg。
实验中得到一条点迹清晰的纸带如图2所示,打P点时,重物的速度为零,A、B、C为另外3个连续点,根据图中的数据,可知重物由P点运动到B点,重力势能减少量ΔE p= J,在B点的动能E k= J(计算结果均保存3位有效数字)(2)假设PB的距离用h表示,打B点时重物的速度为v B,当两者间的关系式满足时,说明下落过程中重锤的机械能守恒(重力加速度为g)。
第3讲选考实验[历次选考考情分析]实验名称考试属性历次选考统计必考加试2021/102021/042021/102021/042021/112021/04 √√21(2)√21(1)21(2)21(1)√21(1)√2118.用双缝干预测量光的波长(同时练习使用游标型测量头)√2121√考点一选考电学实验例1(2021·义乌市模拟)(1)如图1所示是“研究电磁感应现象〞的实验装置．图1①将图中所缺导线补接完整．②如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后线圈A迅速从线圈B中拔出时，电流计指针将________(选填“向右偏〞“向左偏〞或“不偏转〞)．(2)某学生选用匝数可调的可拆变压器来“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系〞实验时，原线圈接在学生电源上，用多用电表测量副线圈的电压．①以下操作正确的选项是________．A．原线圈接直流电压，多用电表用直流电压挡B．原线圈接直流电压，多用电表用交流电压挡C．原线圈接交流电压，多用电表用直流电压挡D．原线圈接交流电压，多用电表用交流电压挡②该学生继续做实验，在电源电压不变的情况下，先保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压增大；然后再保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压________(选填“增大〞“减小〞或“不变〞)．答案(1)①见解析图②向左偏(2)①D②减小解析(1)①探究电磁感应现象实验电路分两局部，要使原线圈产生磁场必须对其通电，故电源、开关、滑动变阻器、原线圈组成闭合电路，灵敏电流计与副线圈组成另一个闭合电路，如下图：②闭合开关瞬间，通过线圈B的磁通量增大，感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的增大，感应电流方向和原电流方向相反，灵敏电流计指针向右偏，而把A从B中拔出来时，通过线圈B的磁通量减小，感应电流的磁场要阻碍原磁场磁通量的减小，即感应电流方向和原电流方向一样，故灵敏电流计指针向左偏．(2)①变压器的工作原理是互感现象，故原线圈接交流电压，输出电压也是交流电压，故电表用交流电压挡，故A 、B 、C 错误，D 正确；②根据变压比公式U 1U 2＝n 1n 2，保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压减小．1．(2021·诸暨中学段考)如图2所示为“探究感应电流方向的规律〞实验装置，以下电表中最适合该实验的是________(填字母)．图2答案 B解析 本实验是“探究感应电流方向的规律〞，根据实验原理可知，条形磁铁的运动会导致闭合线圈内的磁通量发生变化，从而产生较小的感应电流，因此需要灵敏电流计，因电流有方向，故应采用指针在中间的电流计，所以B 是最适合的，故B 正确．2．(2021·书生中学月考)在“研究电磁感应现象〞的实验中，首先按图3甲接线，以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系．当闭合S 时，观察到电流表指针向左偏，不通电时电流表指针停在正中央．然后按图乙所示将电流表与副线圈B 连成一个闭合回路，将原线圈A 、电池、滑动变阻器和S 串联成另一个闭合回路．图3(1)S 闭合后，将螺线管A (原线圈)插入螺线管B (副线圈)的过程中，电流表的指针将________偏转．(选填“向左〞“向右〞或“不〞)(2)线圈A 放在B 中不动时，指针将________偏转．(选填“向左〞“向右〞或“不〞) (3)线圈A 放在B 中不动，将滑动变阻器的滑片P 向左滑动时，电流表指针将________偏转．(选填“向左〞“向右〞或“不〞) 答案 (1)向右 (2)不 (3)向右解析 (1)线圈A 中磁场方向向上，插入B 线圈，线圈B 中磁通量变大，感应电流的磁场方向向下，电流从右向左流过电流表，故电流表指针向右偏转；(2)线圈不动，磁通量不变，无感应电流，故指针不动；(3)线圈A中磁场方向向上，滑片向左移动，电流变大，线圈B中磁通量变大，感应电流的磁场方向向下，电流从右向左流过电流表，故电流表指针向右偏转．3．在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系〞的实验中，实验室中备有以下可供选择的器材：A．可拆变压器(铁芯、两个匝数的线圈)B．条形磁铁C．直流电源D．多用电表E．开关、导线假设干(1)上述器材在本实验中不会用到的是________(填器材前的序号)，本实验中还需用到的器材有____________．(2)如图4所示，以下说法正确的选项是________．图4A．与灯泡连接的线圈叫原线圈B．测量变压器输出电压要用直流电压表C．假设只增加副线圈的匝数，变压器的输出电压变大D．假设只增加副线圈的匝数，变压器的输出电压变小答案(1)BC 低压交流电源(2)C4．(2021·东阳中学期中)东阳中学创新班同学想用220 V交流作为小型收录机的电源．他先制作了一个交流变为直流的整流器，但是这个整流器需要用6 V的交流电源，于是他又添置了一台220 V/6 V的变压器，如图5所示．他看到这个变压器上有a、b、c、d四个引出线头，且a、d引线比b、c引线粗．图5(1)他不知道如何接法，也没有相应的说明书．你能帮他判断正确的接法是a、d端接________(填“220 V〞或“6 V〞)．(2)这台220 V/6 V 的理想变压器接6 V 的线圈匝数是300 匝，那么接220 V 的线圈匝数是________匝．(3)为了进一步探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系，他又取匝数N a ＝80匝和N b ＝160匝的一个变压器重新接在电源上，测量结果记录如下，那么接电源的是________(填“N a 〞或“N b 〞).U a /V U b /V答案 (1)6 V (2)11 000 (3)N b解析 (1)因为理想变压器的输入功率等于输出功率，采用的是降压变压器，根据P ＝UI 可知，副线圈中的电流大，为了减小输电线上功率的损失，副线圈电线电阻要小，由公式R ＝ρlS知，引线要粗，故a 、d 接6 V.(2)根据变压器工作原理知：U a U b ＝N a N b，假设理想变压器接6 V 的线圈匝数是300匝，那么接220 V 的线圈匝数是11 000匝．(3)根据变压器工作原理知：U a U b ＝N a N b，此题采用的是降压变压器，所以接电源的应该是匝数多的线圈，所以接电源的是N b .考点二 选考3－4、3－5实验例2 (2021·浙江4月选考·21)(1)细丝和单缝有相似的衍射图样．在一样条件下，小明用激光束分别垂直照射两种不同直径的细丝Ⅰ和细丝Ⅱ，在光屏上形成的衍射图样如图6中a 和b 所示．细丝Ⅰ的直径为0.605 mm ，现用螺旋测微器测量细丝Ⅱ的直径，如图7所示，细丝Ⅱ的直径为________ mm.图6中的________(填“a〞或“b〞)是细丝Ⅱ的衍射图样．图6图7(2)小明在做“用双缝干预测量光的波长〞实验时，尝试用单缝和平面镜做类似实验．单缝和平面镜的放置如图8所示，白炽灯发出的光经滤光片成为波长为λ的单色光照射单缝，能在光屏上观察到明暗相间的干预条纹．小明测得单缝与镜面延长线的距离为h 、与光屏的距离为D ，那么条纹间距Δx ＝________.随后小明撤去平面镜，在单缝下方A 处放置同样的另一单缝，形成双缝构造，那么在光屏上________(填“能〞或“不能〞)观察到干预条纹．图8答案 (1)0.999(0.996～1.000) a (2)Dλ2h不能 解析 (1)因为螺旋测微器主尺的半格为0.5 mm ，完整一格为1 mm ，螺旋转轮上面一格0.01 mm ，再估读一位，由题图可知，直径为0.999 mm ；衍射单缝越小，衍射现象越明显，条纹间距越大；衍射单缝越大，衍射现象越不明显，条纹间距越小，题图a 的条纹间距小，对应的细丝比拟粗，题图b 的条纹间距大，对应的细丝比拟细，因为0.999 mm>0.605 mm ，所以选a.(2)此题中，单缝在平面镜中的镜像，与原来的单缝共同构成一组双缝(如图)，所以双缝间距为d ＝2h ，故Δx ＝Dλ2h.不能，因为不符合相干光的条件，不能发生干预．5．(2021·温州市十五校联合体期末)用单摆测定重力加速度的实验装置如图9所示．关于该实验，有以下步骤：图9(1)测单摆周期时，为减小测量误差，应________． A ．以平衡位置作为计时起点 B ．以最大位移处作为计时起点 C ．可以以任意位置作为计时起点(2)测出摆线长L ，小球直径d ，及单摆完成n 次全振动所用的时间t ，那么重力加速度g ＝____________.(用L 、d 、n 、t 表示)(3)如图10所示，用游标卡尺测得小球的直径为________ mm.图10(4)某同学在实验时忘了测量小球直径，但是改变摆线长度做了屡次测量，得到多组T 与L 的实验数据，根据这些数据，该同学能否求得当地的重力加速度？________.(填“能〞或“不能〞)答案 (1)A (2)2n 2π2(2L ＋d )t2(3)20.3 (4)能 6．(2021·浙江11月选考·21)在“测定玻璃的折射率〞实验时， (1)以下做法正确的选项是________． A ．入射角越大，误差越小B ．在白纸上放好玻璃砖后，用铅笔贴着光学面画出界面C ．实验时既可用量角器，也可用圆规和直尺等工具进展测量D ．判断像与针是否在同一直线时，应该观察大头针的头部(2)小明同学在插针时玻璃砖的位置如图11所示，根据插针与纸上已画的界面确定入射点与出射点，依据上述操作所测得的折射率________(填“偏大〞“偏小〞或“不变〞)．图11(3)小明同学经正确操作后，在纸上留下四枚大头针的位置P 1、P 2、P 3和P 4，AB 和CD 是描出的玻璃砖的两个边，如图12所示，请在虚线框中画出光路图．图12答案 (1)C (2)偏小 (3)见解析图解析 (1)本实验在用插针法时，角度不宜过大，否那么很难确定折射角，选项A 错误；不能用铅笔贴着光学面画界面，所以选项B 错误；本实验通过n ＝sin θ1sin θ2求折射率，也可以通过画出两个半径一样的圆，通过sin θ＝x 1r将角度转化为角度对边之比求折射率，所以选项C 正确；在观察像与针是否在一条直线时，应该观察大头针底部，所以D 错误． (2)由图可知，此次测量的折射角偏大，导致测得的折射率偏小．(3)光路图如下图．7．(2021·9＋1高中联盟期中)(1)在“用双缝干预测量光的波长〞实验中，在观察白光的干预图样时，现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、透镜D、单缝E等光学元件，如图13甲所示将白光光源C放在光具座最右端，依次放置其他光学元件，由右至左，表示各光学元件的字母排列顺序应为：C________A.图13(2)一同学通过测量头的目镜观察单色光的干预图样时，发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，如图乙所示，假设要使两者对齐，该同学应如何调节________．A．仅左右转动透镜B．仅旋转单缝C．仅旋转双缝D．仅旋转测量头(3)为了使测得的单色光的条纹间距增大，在其他条件不变的情况下，以下做法适宜的是________．A．增大单缝与双缝间距B．增大双缝与毛玻璃屏间距C．增大两双缝间距离D．增强光源亮度答案(1)DEB(2)D (3)B8．某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞中的不变量的实验：在小车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，继续做匀速运动，他设计的具体装置如图14所示，在小车A后连着纸带，电磁打点计时器所用电源的频率为50 Hz，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力．图14(1)假设已得到打点纸带如图15所示，并将测得的各计数点间距离标在图上，A点是运动起始的第一点，那么应选______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(以上两格选填“AB〞“BC〞“CD〞或“DE〞)．图15(2)已测得小车A的质量m A＝0.40 kg，小车B的质量m B＝0.20 kg，由以上测量结果可得：碰前m A v A＋m B v B＝____________ kg·m/s；碰后m A v A＋m B v B＝________ kg·m/s.(结果均保存三位有效数字)答案(1)BC DE9．用单摆测定重力加速度的实验装置如图16所示．图16(1)组装单摆时，应在以下器材中选用________(选填选项前的字母)．A．长度为1 m左右的细线B．长度为30 cm左右的细线C．直径为1.8 cm的塑料球D．直径为1.8 cm的铁球(2)测出悬点O到小球球心的距离(摆长)L及单摆完成n次全振动所用的时间t，那么重力加速度g＝__________(用L、n、t表示)．(3)下表是某同学记录的3组实验数据，并做了局部计算处理.组次12 3摆长L/cm50次全振动时间t/s振动周期T/s重力加速度g/(m·s－2)请计算出第3组实验中的T ＝________s ，g ＝________m/s 2.答案 (1)AD (2)4π2n 2L t2 解析 (1)单摆模型需要满足的两个根本条件是摆线长远大于小球的直径，小球的密度越大越好．所以应选A 、D.(2)由T ＝t n，T ＝2πL g 得g ＝4π2n 2L t 2 (3)T ＝tn ＝,50) s ＝2.01 sg ＝4π2n 2L t2＝错误! m/s 2≈9.76 m/s 2. 专题强化练1．图1为研究电磁感应现象的实验装置，局部导线已连接．图1(1)用笔画线代替导线将图中未完成的电路连接好．(2)在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后可能出现的情况有：将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将________(选填“向右偏〞“向左偏〞或“不偏转〞)．原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑动触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针将________(选填“向右偏〞“向左偏〞或“不偏转〞)；断开开关时，灵敏电流计指针将________(选填“向右偏〞“向左偏〞或“不偏转〞)．答案 (1)如下图(2)向右偏 向右偏 向左偏2．(2021·慈溪市期末)在用可拆变压器“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系〞的实验中：(1)假设多用电表的选择开关及学生低压电源的面板如图2所示，那么多用电表的选择开关转到的位置和变压器原线圈应连接到学生低压电源的哪两个接线柱________．A．转到位置a，接左边两个接线柱(标有“＋〞“－〞)B．转到位置b，接左边两个接线柱(标有“＋〞“－〞)C．转到位置a，接右边两个接线柱(标有“～〞)D．转到位置b，接右边两个接线柱(标有“～〞)图2(2)如图3实验中，以下说法正确的选项是________(填字母)．图3A．实验用控制变量法，用可拆变压器，能方便地从不同接线柱上选取不同匝数的线圈B．测量原、副线圈的电压，可用多用电表中的直流电压表C．原线圈接0、4接线柱，副线圈接0、8接线柱，副线圈电压约为原线圈电压的2倍D．假设没有铁芯，变压器的输入电压与输出电压之比还是等于原、副线圈匝数之比答案(1)D (2)AC3．(2021·台州市高三期末)如图4甲所示是小刘同学做“用双缝干预测量光的波长〞实验的装置．图4(1)在实验中应该在B处放________．(选填“单缝〞或“双缝〞)，再装上滤光片．(2)经过一系列的调试，得到了亮度较好、清晰的干预图样，但在放大镜视野中出现如图乙所示的现象，应该如何调整？___________________________________________________. (3)手轮上测量头如图5所示，其读数为________ mm.图5(4)一次实验测量完成后，小刘同学仅将红色滤光片改为绿色滤光片，那么观察到干预条纹的间距________(填“变大〞“变小〞或“不变〞)．答案(1)单缝(2)调节测量头使分划板中心刻线与条纹的中心对齐(3)11.54 (4)变小4．在用双缝干预测量光的波长的实验中，请按照题目要求答复以下问题．图6(1)如图6所示，甲、乙两图都是光的条纹形状示意图，其中干预图样是________．(2)将下表中的光学元件放在图丙所示的光具座上组装成用双缝干预测量光的波长的实验装置，并用此装置测量红光的波长. 元件代号A B C D E 元件名称光屏 双缝 白光光源 单缝 透红光的滤光片将白光光源C 放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，各光学元件的排列顺序应为________．(填写元件代号)(3)该装置中双缝间距d ＝0.50 mm ，双缝到光屏的距离l ＝0.50 m ，在光屏上得到的干预图样如图7甲所示，分划板中心刻线在图中A 位置时游标卡尺如图乙所示，那么其示数x A ＝________ mm ；在B 位置时游标卡尺如图丙所示，那么相邻两条纹间距Δx ＝________ mm.图7(4)由以上所测数据，可以得出形成此干预图样的单色光的波长约为________ m.(5)假设改用频率较高的单色光照射，得到的干预条纹间距将________(填“变大〞“不变〞或“变小〞)．答案 (1)甲 (2)EDBA (4)6.4×10－7 (5)变小解析 (1)双缝干预条纹特点是等间距、等宽度、等亮度；根据此特点知甲图是干预图样；(2)为获取单色线光源，白光光源后面要有滤光片、单缝、双缝、光屏，所以各光学元件的排列顺序应为EDBA ；(3)、(4)游标卡尺读数＝主尺读数＋游标尺读数，故x A ＝111 mm ＋0.05 mm×3＝111.15 mm x B ＝115 mm ＋0.05 mm×12＝115.60 mm ；相邻亮纹的间距：Δx ＝x B －x A 7＝0.115 60－0.111 157 m≈0.000 64 m＝0.64 mm ；根据公式Δx ＝l d λ，有：λ＝Δxd l ＝0.64×10－3×0.50×10－30.50m ＝6.4×10－7 m ； (5)根据双缝干预条纹的间距公式Δx ＝l dλ知，频率变高，波长变短，那么干预条纹间距变小．5．(2021·新高考联盟联考)某同学在“探究单摆周期与摆长的关系〞实验中，在用铁架搭建好单摆后先测量摆线的长度，其过程如下：图8其中悬挂最正确的是图8中的______(填“甲〞“乙〞或“丙〞)，这样做的目的是______(填选项前的字母代号)．A ．保证摆动过程中摆长不变B ．可使周期测量得更加准确C ．保证摆球在同一竖直平面内摆动某同学采用了如图9所示方法测量摆长：图9摆球直径用游标卡尺进展测量，测量方法和游标刻度如图10所示，那么摆球的直径是_____ mm.本单摆的摆长是________ m ．(请注意单位，本空保存四位有效数字)图10答案乙 A 14.00～14.06 0.483 0～0.484 56．(2021·浙江4月选考·21)在“用双缝干预测量光的波长〞实验中，选用红色滤光片和间距为0.20 mm的双缝，双缝与屏的距离为600 mm.某同学正确操作后，在目镜中看到如图11甲所示的干预条纹．换成紫色滤光片正确操作后，使测量头分划板刻线与第k级暗条纹中心对齐，在目镜中观测到的是图乙中的_______(填字母)，此时测量头的读数为25.70 mm.沿同一方向继续移动测量头使分划板刻线与第k＋5级暗条纹中心对齐，此时测量头标尺如图丙所示，其读数是________ mm.紫光的波长等于________ nm.图11答案 D 19.40 4207．(2021·嘉兴一中期末)(1)如图12所示为“探究感应电流方向的规律〞的实验装置，第一次将磁铁快速插入线圈中，第二次将磁铁慢慢插入线圈中，发现电流计的指针摆动幅度大小不同，第一次比第二次的幅度________(填写“大〞或“小〞)，原因是线圈中的__________(填写“磁通量〞“磁通量的变化〞或“磁通量的变化率〞)两次实验不同．图12(2)在“用双缝干预测量光的波长〞的实验中，①以下操作正确的选项是________．A．先调节光源高度，观察到光束沿遮光筒的轴线传播后再装上测量头B．调节各器件共轴，使单缝和双缝的缝互相垂直C．观察到条纹比拟模糊，可以调节拨杆进展调整D．测量某亮条纹位置时，目镜分划板中心刻度线与该亮条纹边缘重合②以下图示中条纹间距表示正确的选项是________．答案(1)大磁通量的变化率(2)①AC②C8．用双缝干预测量光的波长，实验装置如图13甲所示，单缝与双缝间的距离L1＝100 mm，双缝与光屏的距离L2＝700 mm，双缝间距d＝0.25 mm.用测量头来测量亮条纹中心的距离．测量时用某种单色光照射双缝得到干预图样．图13(1)如果用图甲所示装置测量氦氖激光器发出激光的波长，那么图中除了光源以外，其他不必要的器材元件有________．A．滤光片B．单缝C．双缝D．光屏(2)某同学由于没有量角器，在完成了光路图以后，他以O点为圆心、5.00 cm长为半径画圆，分别交线段OA于C点，交OO′于E点，过C点作法线NN′的垂线CD交NN′于D点，过E点作法线NN ′的垂线EF 交NN ′于F 点，如图乙所示．用刻度尺量得CD ＝3.00 cm ，EF ＝2.00 cm.由此可得出玻璃的折射率n ＝________.解析 (1)激光具有较好的相干性，不再需要滤光片和单缝．(2)n ＝sin θ1sin θ2＝CD EF＝1.5. 9．某同学用如图14所示的装置，利用两个大小一样的小球做对心碰撞来验证动量守恒定律，图中AB 是斜槽，BC 是水平槽，它们连接处平滑，O 点为重垂线所指的位置．实验时先不放置被碰球2，让球1从斜槽上的某一固定位置G 由静止开场滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复10次，然后将球2置于水平槽末端，让球1仍从位置G 由静止滚下，和球2碰撞，碰后两球分别在记录纸上留下各自的痕迹，重复10次．实验得到小球的落点的平均位置分别为M 、N 、P .图14(1)在该实验中，应选用的器材是以下器材中的________．A ．天平B ．游标卡尺C ．刻度尺D ．大小一样的钢球两个E ．大小一样的钢球和硬橡胶球各一个(2)在此实验中，球1的质量为m 1，球2的质量为m 2，需满足m 1________m 2(填“大于〞“小于〞或“等于〞)．(3)被碰球2飞行的水平距离由图中线段________表示．(4)假设实验结果满足m 1·ON ＝________，就可以验证碰撞过程中动量守恒．答案 (1)ACE (2)大于 (3)OP (4)m 1·OM ＋m 2·OP解析 (1)实验需要测量小球的质量、小球落地点的位置，测量质量需要天平，测量小球落地点的位置需要刻度尺，还需要大小一样的钢球和硬橡胶球各一个，应选项A 、C 、E 正确．(2)要碰后球1的速度还沿原来的方向，就要求球1的质量大于球2的质量．(3)球1和球2相撞后，球2的速度增大，球1的速度减小，都做平抛运动，竖直高度一样，所以碰撞后球2的落地点是P 点，所以被碰球2飞行的水平距离由图中线段OP 表示．(4)N为碰前球1落点的位置，M为碰后球1落点的位置，P为碰后被碰球2落点的位置．碰撞前球1的速度v1＝ON 2h g碰撞后球1的速度v2＝OM 2h g碰撞后被碰球2的速度v3＝OP 2h g假设m1v1＝m1v2＋m2v3，那么说明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒，代入数据得：m1·ON＝m1·OM＋m2·OP.。
实验题题型练（二）1．（1）如图甲为某同学利用气垫导轨“测当地重力加速度g”的实验装置。
①主要实验步骤如下：A．将气垫导轨放在水平桌面上，将导轨调至水平；B．利用螺旋测微器测出遮光条的宽度，如图乙所示，该遮光条宽度d＝mm；C．用天平称出钩码的质量m、滑块（含传感器和遮光条）的总质量M；D．将滑块移至图示位置，测出遮光条到光电门的距离s；E．打开气源，释放滑块，读出遮光条通过光电门的挡光时间t。
②在滑块从静止释放到遮光条运动到光电门的过程中，系统动能增加量的测量值为ΔE k＝；③通过改变s重复实验得到多组数据，作出了12−s图像，测得图像斜率为k，则当地重力加速度g＝；（2）另一同学仍用该装置，探究加速度与力和质量的关系．该同学根据第（1）问的数据可得物体运动加速度a ＝（用d、t、s表示），该同学根据传感器的读数直接得出了拉力F，则a与F的关系图像最符合本实验实际情况的是。
2．在“电池的电动势和内阻的测量”实验中：（1）一节待测干电池的电动势约1.5V，内阻约1Ω，所用器材和部分电路连线如图1所示，导线E端应与滑动变阻器（选填“A”或“B”）接线柱连接，导线C端应与D（选填“D”或“E”）端连接。
开关闭合前，滑动变阻器滑触头应置于最（选填“左”或“右”）端。
（2）合上开关，调节滑动变阻器，得到多组（U，I）数据，并作出电源的U﹣I图像，如图2所示。
①图2中作出的U﹣I图像不当之处是。
A．不应用直线去拟合各点B．拟合直线的斜率太小C．拟合直线的倾斜度太小②为了减少由于以上原因造成的实验误差，请写出至少一种改进方案。
（3）实验中，发现安培表坏了，实验小组找了一个电阻箱，用电阻箱和电压表代替安培表，重新设计了测量电路（如图3所示）。
闭合开关，改变电阻箱阻值获得多组（U，R）数据，作出1−1图像，如图4所示，根据图像得到干电池的电动势是V；内阻Ω。
（结果均保留三位有效数字）3．某实验小组利用如图1所示的装置研究在小车质量一定时，小车的加速度a与受到的外力F的关系。
第1讲 力学实验[历次选考考情分析]实验 名称考试属性历次选考统计必考 加试 2021 /10 2021/04 2021/10 2021/04 2021/11 2021/04 √√17√1717(1)4.探究加速度与力、质量的关系√ 17(1) 17√ 17(1) √1717 √ 17(1) 17√17(2)17考点一 测量仪器的使用及纸带问题 打点计时器的使用及纸带的计算1．打点计时器：计时器种类 工作电源电压 打点间隔 电磁打点计时器 交流50 Hz,6 V 以下 0.02 s 电火花计时器交流50 Hz,220 V0.02 s(1)利用逐差法求解平均加速度(如图1)图1a 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(2)利用平均速度求瞬时速度：v n ＝x n ＋x n ＋12T(3)利用速度－时间图象求加速度①作出速度－时间图象，通过图象的斜率求解物体的加速度； ②剪下相邻计数点间的纸带紧排在一起求解加速度．例1 (2021·温州市十五校联合体期中)同学们利用如图2所示装置做“探究小车速度随时间变化的规律〞实验．请你完成以下有关问题：(1)实验室提供如图3甲、乙两种打点计时器，某实验小组决定使用电火花计时器，那么应选用图中的____(填“甲〞或“乙〞)计时器．图2图3(2)另一实验小组使用的是电磁打点计时器，图4中接线正确的选项是________(填“甲〞或“乙〞)．图4(3)小宇同学选取一条清晰纸带进展研究，在纸带上确定出九个计数点，如图5所示，相邻两个计数点之间的时间间隔为0.1 s ，根据纸带提供的信息，纸带上3、5两点间距离为______ mm.图5(4)纸带上计数点6的瞬时速度为________ m/s(结果保存3位有效数字)，小车运动的加速度为________ m/s2(结果保存2位有效数字)．(5)在“探究小车速度随时间变化的规律〞的实验中，以下说法中对于减小实验误差有益的是________．A．垫高长木板的一端，使小车在不挂钩码时能在木板上做匀速运动B．使小车运动的加速度尽量小些C．舍去纸带上密集的点，利用点迹清晰、点间间隔适当的那一局部进展测量D．选用各处平整程度、光滑程度一样的长木板做实验答案(1)乙(2)乙(3)35.0(34.5～35.5均可) (4)0.255(0.254～0.256均可) 0.38(0.37～0.39均可) (5)CD1．(2021·新高考研究联盟联考)(1)某次做实验时，实验员准备了以下器材，如图6所示，请问用以下器材可以做以下哪些实验________．图6A．探究小车速度随时间变化的规律B．探究加速度与力、质量的关系C．探究求合力的方法D．研究平抛运动(2)上题四个选项中的实验，必须用到天平的是________(填对应字母)答案(1)AB (2)B2．(2021·宁波市期末)在“探究小车速度随时间变化的规律〞实验中(1)用到电磁打点计时器，应采用的电源是________．A．学生电源交流输出B．3节干电池C．蓄电池(2)以下说法正确的选项是________．A．应先接通电源，在打点计时器开场打点后再释放小车B．应先释放小车，再接通打点计时器的电源(3)某学生实验时得到一条点迹清晰的纸带如图7所示，图中O、A、B、C、D、E是打点计时器连续打下的6个点，假设打点计时器的打点周期为T，那么利用此纸带得到小车的加速度的表达式为________．(用x2、x5、T来表示)图7答案(1)A (2)A (3)a＝x5－x2 3T23．(2021·西湖高级中学月考)(1)在以下学生实验中，需要平衡摩擦力的有________．A．“探究小车速度随时间变化的规律〞B．“探究加速度与力、质量的关系〞C．“探究做功与物体速度变化的关系〞D．“探究作用力与反作用力的关系〞(2)某小组做“探究小车速度随时间变化的规律〞实验时，除了选择小车、带滑轮的长木板、细绳、钩码、刻度尺、导线(按需要备选)外，还要选择以下图中的哪些仪器______．(3)在上小题中，用一端固定的橡皮筋代替钩码和细线拉动小车，就可以做“探究做功与物体速度变化的关系〞实验．调节好实验装置，当用一条橡皮筋拉动小车时，打出的纸带如图8所示，请根据纸带上的数据计算小车匀速时的速度v＝________ m/s(打点计时器所用交变电源的频率为50 Hz)．图8解析 (2)实验时不需要测量小车或钩码的质量，因此不需要天平，需要打点计时器，有两种选择方案：选择A(电火花计时器)，或者B 、D(电磁打点计时器与低压交流电源)．(3)匀速直线运动时小车速度最大，故小车速度为：v ＝x t ＝3.12 cm0.02 s＝156 cm/s ＝1.56 m/s.4．(2021·诺丁汉大学附中高三上期中)如图9甲所示为验证机械能守恒定律的实验装置示意图．现有的器材为：带铁夹的铁架台、打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、刻度尺、天平．答复以下问题：图9(1)为完成此实验，除了所给的器材，还需要的一个器材是________． A ．游标卡尺 B ．秒表 C ．多用电表D ．交流电源(2)下面列举了该实验的几个操作步骤，其中操作不当的一个步骤是________． A ．调节打点计时器两限位孔在同一竖直线上 B ．按照图示的装置安装器件 C ．先释放纸带，后接通电源 D ．测量纸带上某些点间的距离(3)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a 的数值．根据打出的纸带，选取纸带上连续的五个点A 、B 、C 、D 、E ，测出各点之间的距离如图乙所示．所使用交流电的频率为f ，那么计算重锤下落的加速度的表达式为a ＝________(用x 1、x 2、x 3、x 4及f 表示)． 答案 (1)D (2)C (3)(x 3＋x 4－x 1－x 2)f 24解析 (1)通过打点计时器计算时间，故不需要秒表，打点计时器应该与交流电源连接，需要刻度尺测量纸带上两点间的距离，不需要游标卡尺和多用电表，应选D. (2)操作不当的步骤是C ，应该先接通电源，后释放纸带． (3)根据逐差法得a 1＝x 3－x 12T 2，a 2＝x 4－x 22T2，那么 a ＝a 1＋a 22＝x 3＋x 4－x 1－x 24T 2＝(x 3＋x 4－x 1－x 2)f 24. 考点二 “小车＋导轨〞模型实验1．“小车＋导轨〞类实验(1)可以研究匀变速直线运动的规律；(2)可以探究加速度与质量、合外力之间的关系； (3)可以探究做功与速度变化之间的关系； (4)可以验证机械能守恒定律． 2．解答“小车＋导轨〞类实验的技巧(1)要根据实验原理来判断是否需要平衡摩擦力，知道正确平衡摩擦力的方法．(2)要清楚钩码(或沙桶)与小车之间的质量关系，并且要清楚在仪器创新或实验原理创新的情形下，该条件是否需要调整．(3)要知道实验数据、图象的处理方法和运用数学知识解题的技巧．例2 (2021·杭州市五校联考)如图10所示，某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律〞实验时，对打出的一条纸带进展研究(打点计时器所用电源频率为50 Hz)，该同学在纸带上按每5个点取一个计数点，取了A 、B 、C 、D 、E 、F 等计数点进展研究，该同学已求出了一些计数点对应的速度，其数值见表格．图10计数点B C D Ev /(m/s)(1)关于用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律〞的实验，以下说法正确的选项是________．A ．长木板带滑轮的一端必须伸出桌面外侧B ．实验时小车应从靠近打点计时器的位置释放C．应先释放小车，再启动打点计时器D．牵引小车的钩码质量越大越好(2)根据图11纸带提供的信息，该同学已经计算出了打下B、D、E这三个计数点时小车的速度，请你帮助他计算出打下计数点C时小车的速度(保存2位有效数字)，并填入相应空格．图11(3)以速度v为纵轴、时间t为横轴在坐标纸上建立直角坐标系(A点对应时刻为坐标系中的0时刻)，根据以上数据在图12所给的坐标纸中作出小车的v－t图线．图12(4)根据图象可得，小车在打下A点时的速度v A＝____ m/s，小车运动的加速度a＝____ m/s2(以上结果均保存2位有效数字)．答案(1)AB (2)0.48 (3)如下图5．(2021·宁波市期末)某学习小组进展了“探究加速度与力、质量的关系〞实验．(1)实验过程中，发现实验室有两种打点计时器，如图13所示．其中电火花计时器是图中的________，该打点计时器使用的电源是________．图13(2)该小组欲通过如图14所示装置打出的纸带来测量小车的加速度．图中是小车释放前的状态，图中有两处明显错误，请指出其中任意一处错误________．图14(3)经正确操作后，打出的一条纸带的一局部如图15所示．从比拟清晰的点起，每5个点取一个计数点，测出相邻计数点之间的距离(单位：cm)．由此求得小车在打点计时器打第2点时的速度为________ m/s(打点计时器所用电源的频率为50 Hz，结果保存两位有效数字)．图156．(2021·绍兴市选考诊断)如图16所示是“探究加速度与力、质量的关系〞的实验装置．图16(1)以下图是实验时平衡阻力的情形，其中正确的选项是______．(选填字母)(2)在平衡阻力后，当小盘及盘内物体的总质量________(填“远大于〞“远小于〞或“近似等于〞)小车总质量时，小盘及盘内物体的总重量近似等于小车运动时所受的拉力．实验中可以通过增减小盘中________(选填“50 g钩码〞或“1 g砝码〞)的个数来改变拉力的大小．(3)图17是对一条纸条处理后得到的v－t图象，根据图象可求得加速度大小为______ m/s2.(结果保存三位有效数字)图17答案(1)C (2)远小于 1 g砝码(3)2.00(1.95～2.05均可)7．(2021·杭州市期末)某同学用如图18所示的装置来探究加速度与力、质量的关系．图18(1)以下说法中正确的选项是________．A．平衡摩擦力时需要将木板有滑轮的一端稍垫高B．平衡摩擦力时需要装上纸带，并悬挂好小桶C．假设改变小车质量，因小车所受阻力发生变化，需重新平衡摩擦力D．应调整滑轮，保证小车在运动过程中细线和木板平行(2)为改变小车所受的力的大小，可往小桶中添加以下图片中的________．(3)图19甲为实验中得到的一条纸带，A 、B 、C 、D 、E 为5个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，量出相邻的计数点之间的距离分别为x AB ＝4.22 cm ，x BC ＝4.65 cm 、x CD ＝5.08 cm 、x DE ＝5.49 cm ，打点计时器的工作频率为50 Hz ，那么小车的加速度a ＝________ m/s 2(结果保存两位有效数字)．图19(4)该同学改变小车的质量，屡次实验，作出小车的加速度a 和质量M 的图象如图乙所示，根据图象可知a 与M 的关系可能是________． A ．a ∝M B ．a ∝M 2C ．a ∝M －1D ．a ∝M －2答案 (1)D (2)B (3)0.43 (4)CD解析 (1)平衡摩擦力时需要将木板没有滑轮的一端稍垫高，故A 错误；平衡摩擦力时需要装上纸带，但不需要挂上小桶，故B 错误；平衡摩擦力后，mg sin θ＝F f ＝μmg cos θ，即μ＝tan θ，增大小车的质量并无影响，故不需要重新平衡摩擦力，故C 错误；应保证小车在运动过程中细线和木板平行，故D 正确．(2)为改变小车所受的力的大小，可往小桶中参加质量的砝码，故B 正确； (3)根据逐差法得，a ＝(x DE ＋x CD )－(x BC ＋x AB )4T 2≈0.43 m/s 2. (4)由图象可知，质量越大，加速度越小，故C 、D 正确．8．小青用如图20所示的实验装置探究“加速度与力、质量的关系〞．图20(1)以下关于实验中操作正确的选项是________．A．本实验采用了控制变量法探究多个变量之间的关系B．如果选用电火花计时器，所用的交流电为低压6 VC．操作过程中应调节滑轮高度，使细线与长木板平行(2)小青通过实验获得如下表所示的几组数据，请用描点法在图21中作出a－F的关系图象.F/(×9.8×10－3 N)2468101214 a/(m·s－2)图21(3)根据第(2)小题中画出的图象，可以判断在操作过程中，平衡摩擦力时，长木板的倾角________(选填“偏大〞“恰好〞或“偏小〞)．答案(1)AC (2)见解析图(3)偏大解析(1)本实验要探究加速度、力、质量三个变量间的关系，采用控制变量法，即先控制小车质量不变，研究小车加速度与拉力的关系，再控制小车所受拉力不变，研究加速度与质量的关系，A选项正确；假设选用电火花计时器，对应电压应为交流220 V，B选项错误；拉力的方向应与长木板平行，保证小车做匀加速直线运动，C选项正确．(2)采用描点法作出a－F的关系图象如下图．(3)由图象得，直线与纵轴交于点(0,0.03)，即没有拉力时，小车已有加速度，说明长木板的倾角偏大．9．(2021·嘉兴市期末)某同学用如图22甲所示装置研究小车在不同接触面上的运动情况．该同学将小车以适当的初速度释放后，用打点计时器(所用电源频率为50 Hz)记录小车的运动情况．通过反复实验得到一系列打上点的纸带，并最终选择了如图乙所示的一条纸带(附有刻度尺)进展测量(结果均保存小数点后两位数字)．图22(1)请将A、B、C……J各点对应的刻度值，按照正确的读数方法填写在下表内(单位cm).A B C D E F G H I J(2)根据以上数据，纸带上C点小车的速度大小v C＝________ m/s；(3)对应纸带E、J两点间，小车在做________运动，它的加速度大小为________ m/s2.答案考点三“弹簧或橡皮条〞模型实验1．模型介绍力学实验中用到弹簧或橡皮条的实验有探究求合力的方法、探究做功与小车速度变化的关系．2．探究求合力的方法(1)实验原理使一个力的作用效果跟两个力的共同作用效果一样．(2)操作关键①每次拉伸时结点位置O必须保持不变；②记下每次各力的大小和方向；③画力的图示时应选择适当的标度．例3(2021·嘉兴市期末)如图23所示为探究求合力的方法的实验装置图．图23(1)请将下面实验的主要步骤补充完整．①将橡皮筋的一端固定在木板上的A点，另一端拴上两根绳套，每根绳套上分别连着一个弹簧测力计；②沿着两个方向拉弹簧测力计．将橡皮筋的活动端拉到某一位置，将此位置标记为O点，并记录两个拉力的大小及方向；③再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点，记录________．(2)以下几种操作的讨论中，说法正确的选项是________．答案(1)③该弹簧测力计拉力的大小及方向(2)AB解析(2)C选项是因为没有用力的图示画图．10.某同学利用共点力平衡的原理来探究共点力的合成是否遵守平行四边形定那么，他将三条一样的橡皮筋(遵循胡克定律)的一端系在一起，用三条细绳分别连接橡皮筋的另一端，按如图24所示方式把重物竖直吊起．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的大小，并通过三条细绳的方向确定三个拉力的方向，从而探究其中任意两个拉力的合力是否与第三个力等大反向．图24(1)在实验过程中，以下说法正确的选项是________．A．实验过程中需要测量三条橡皮筋的长度以及橡皮筋的原长B．以OA、OB为两邻边作力的平行四边形，其对角线一定与OC在一条直线上C．屡次实验中可改变OA、OB的夹角或改变重物质量，但结点O位置不能改变D．每次实验均需记录三条细绳的方向及结点的位置(2)为减小误差，应选择劲度系数适当________(填“大〞或“小〞)的橡皮筋，质量适当________(填“大〞或“小〞)的重物．答案(1)AD (2)小大解析(1)实验过程中需要测量三条橡皮筋的长度以及橡皮筋的原长，从而确定橡皮筋的伸长量，进而确定力的大小，选项A正确；以OA、OB为两邻边作力的平行四边形，由于实验存在误差，其对角线不一定与OC在一条直线上，选项B错误；屡次实验中可改变OA、OB的夹角或改变重物的质量，因为是不同的实验，那么结点O位置可以变动，选项C错误；每次实验均需记录三条细绳的方向及结点的位置，选项D正确．(2)为减小误差，应选择劲度系数适当小的橡皮筋，质量适当大的重物，这样橡皮筋的伸长量较大，误差较小．例4“探究合力做功与物体速度变化的关系〞的实验装置如图25所示，当小车在两条完全一样的橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W0.当用4条、6条、8条…完全一样的橡皮筋并在一起进展第2次、第3次、第4次…实验时，橡皮筋对小车做的功记为2W0、3W0、4W0…，每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度均可由打点计时器所打的纸带测出．图25(1)关于该实验，以下说法正确的选项是________．A．打点计时器可以用直流电源供电，电压为4～6 VB．实验中使用的假设干条橡皮筋的原长可以不相等C．每次实验中应使小车从同一位置由静止弹出D．利用每次测出的小车最大速度v m和橡皮筋做的功W，依次作出W－v m、W－v m2、W－v m3、W2－v m、W3－v m…的图象，得出合力做功与物体速度变化的关系(2)如图26给出了某次在正确操作情况下打出的纸带，从中截取了测量物体最大速度所用的一段纸带，测得O点到A、B、C、D、E各点的距离分别为OA＝5.65 cm，OB＝7.12 cm，OC＝8.78 cm，OD＝10.40 cm，OE＝11.91 cm.相邻两点时间间隔为0.02 s，那么小车获得的最大速度v m＝________m/s.图26解析(1)打点计时器只能用交流电源供电，选项A错误；实验中使用的假设干条橡皮筋的原长必须相等，否那么实验误差太大，甚至出现错误，选项B错误；每次实验都应使小车从同一位置由静止弹出，才能保证橡皮筋的形变量一样，选项C正确；利用图象可以减小实验误差，能更直观地反映出合力做功与物体速度变化的关系，选项D正确．(2)由题图及所给数据可知小车一定在B 、C 间获得最大速度，所以v m ＝BC T＝0.83 m/s.11．(2021·宁波市3月选考)某实验小组采用如图27所示的装置探究功与速度变化的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行，打点计时器的工作频率为50 Hz.图27(1)实验操作中需平衡小车受到的摩擦力，其目的是________．A ．防止小车不能被橡皮筋拉动B ．保证橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功C ．防止纸带上打点不清晰(2)在正确操作的情况下，某纸带上打点计时器打下的点迹如图28所示．那么橡皮筋对小车做完功后，小车获得的速度是________ m/s(计算结果保存三位有效数字)．图28(3)假设图中纸带上打下左侧第一个点时小车的速度为v 1，打下第三个点时小车的速度为v 3，那么打下第二个点时小车的速度v 2________v 1＋v 32(填“等于〞“大于〞或“小于〞)． 答案 (1)B (2)1.45 (3)大于12．(2021·东阳中学期中)图29甲为某同学用力传感器去探究弹簧的弹力和伸长量的关系的实验情景，用力传感器竖直向下拉上端固定于铁架台的轻质弹簧，读出不同拉力下的标尺刻度x 及拉力大小F (从电脑中直接读出)．所得数据记录在以下表格中：拉力大小F /N标尺刻度x /cm图29(1)从图乙中读出刻度尺上的刻度值为________ cm；(2)根据所测数据，在图丙坐标纸上作出F与x的关系图象；(3)由图象求出该弹簧的劲度系数为________ N/m，弹簧的原长为________ cm(均保存三位有效数字)．答案(1)63.60(63.55～63.65均可)(2)如下图(3)24.9(24.0～26.0均可) 55.2(55.0～55.5均可)解析(1)标尺估读一位，故读数为63.60 N；(2)根据表中数据利用描点法得出对应的图象如下图(3)由胡克定律可知，图象的斜率表示劲度系数，那么可知k＝ N/m≈24.9 N/m；图象与横坐标的交点坐标为弹簧原长的长度，那么可知，原长为55.2 cm.专题强化练1．(2021·浙江4月选考·17)(1)用图1所示装置做“探究功与速度变化的关系〞实验时，除了图中已给出的实验器材外，还需要的测量工具有________(填字母)；图1A．秒表B．天平C．刻度尺D．弹簧测力计(2)用图2所示装置做“验证机械能守恒定律〞实验时，释放重物前有以下操作，其中正确的选项是________(填字母)；图2A．将打点计时器的两个限位孔调节到同一竖直线上B．手提纸带任意位置C．使重物靠近打点计时器(3)图3是小球做平抛运动的频闪照片，其上覆盖了一张透明方格纸．方格纸每小格的边长均为0.80 cm.由图可知小球的初速度大小为________ m/s(g取10 m/s2，结果保存两位有效数字)．图3解析 (1)根据实验原理，只需证明速度的平方和橡皮筋数量成正比即可，故只需刻度尺，所以选C 项．(2)“验证机械能守恒定律〞实验，需要保持纸带竖直，需要将打点计时器的两个限位孔调节到同一竖直线上，重物尽可能靠近打点计时器，这样就可以多打点，在处理纸带时，就增大了有效局部的纸带长度，提高实验准确率，所以A 、C 正确．(3)根据Δh ＝gt 2，即2×0.8×10－2 m ＝10 m/s 2×t 2，解得t ＝0.04 s ，由v 0＝x t 可知v 0＝3.5×0.8×10－20.04m/s ＝0.70 m/s. 2．(2021·金华市十校期末)如图4甲所示，用传感器研究两钩子间的作用力与反作用力，其中左侧传感器固定于木块上，两个钩子拉力的情况由计算机屏幕显示如图乙所示．图4(1)根据图乙，以下说法正确的选项是________．A ．可能是木块静止时得到的B ．可能是木块匀速运动时得到的C ．可能是木块加速运动时得到的D ．木块的速度一定变化(2)根据图乙可知一对作用力和反作用力之间存在的关系是______________．(至少写出两点) 答案 (1)AC (2)大小相等、方向相反、同时存在、同时消失、同时变化等3．(2021·七彩阳光联盟期中)用如图5所示装置来做“探究加速度与力、质量的关系〞的实验．图5(1)以下说法中正确的选项是________．A．牵引小车的细线应与长木板保持平行B．平衡阻力时，可将空的沙桶用细线连接在小车上C．实验时，应先放开小车，再接通打点计时器的电源D．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡阻力(2)实验得到如图6所示的一条纸带，打点计时器所接交流电源的频率为50 Hz，从0点开场每打5个点取一个计数点，在纸带上依次标出0、1、2、3、4….其中计数点2的速度大小为__________ m/s(结果保存2位有效数字)．图6(3)小车的加速度大小为__________ m/s2(结果保存2位有效数字)．答案(1)AD (2)0.55(0.54～0.56均可) (3)0.95(0.94～0.96均可)4．(2021·杭州市重点中学期末)图7所示装置可以用来做“探究加速度与力、质量的关系〞的实验．图7(1)实验过程中，除了图中所示器材之外，还需用到的器材是________；A．秒表B．天平C．弹簧秤D．干电池组(2)关于实验操作，以下说法不正确的有________；A．应将长木板的右端适当垫高，以平衡摩擦力B．滑轮与小车之间的细线应与长木板平行C．实验时应先释放小车，再接通打点计时器的电源D．沙桶与沙的总质量应远小于小车的质量(3)某次实验打下如图8所示的一条纸带，打点计时器的工作频率为50 Hz，图中各计数点之间还有四个点未标出．由图可知，实验中，纸带靠近________(选填“0”或“5”)端连接小车．根据图中数据，可以计算得到打下“3”时的速度大小为________ m/s，小车运动的加速度为__________ m/s2(以上计算结果均保存2位有效数字)图85．(2021·稽阳联谊学校8月联考)在“研究平抛运动〞实验中，利用钢球在斜槽轨道上由静止开场滑下做平抛运动，记录运动轨迹上的一个位置，经过屡次操作得到钢球所经过的多个位置，连起来得到钢球做平抛运动的轨迹．(1)以下说法正确的选项是________．A ．斜槽末端必须水平B ．斜槽轨道可以不光滑C ．小球每次可以从轨道上不同位置滑下(2)某同学设计了一个探究平抛运动的家庭实验装置，如图9所示，在水平桌面上放置了一个斜面，滚过桌边后钢球便做平抛运动，他把桌子搬到墙的附近，使从水平桌面上滚下的钢球能打到墙上，把白纸和复写纸附在墙上，记录钢球的落点，现测得钢球直径为D ，某次实验桌子边缘到墙的距离为X ，钢球的落点到桌面的距离为H ，重力加速度为g ，那么钢球此次实验平抛的水平位移为________，竖直位移为________．图9答案 (1)AB (2)X －D 2 H ＋D 2解析 (1)斜槽末端必须水平是为了保证小球做平抛运动；只有小球每次从轨道上同一位置滑下，小球的平抛轨迹才是重合的，斜槽轨道是否光滑，对本实验没有影响．(2)考虑到钢球的大小，此次实验平抛的水平位移为X －D 2，竖直位移为H ＋D 2. 6．(2021·温州市六校期末)某同学做“探究加速度与力、质量的关系〞实验，桌上已经有一系列器材：附有定滑轮的轨道、小车、纸带、细绳、钩码、塑料小桶、砝码、刻度尺、学生电源及导线等．(1)实验还需要选用图10甲中的某些器材，其名称是________．图10(2)李明同学经过正确操作，获得如图乙所示的三条纸带：一条纸带是利用空车与空桶所得，一条纸带是利用空车与加砝码的小桶所得，一条纸带是利用加钩码的小车与空桶实验所得．哪条是利用空车与加砝码的小桶实验所得________(选填“①〞“②〞或“③〞)．(3)如图丙为其中一条纸带的一局部，A、B、C、D、E为5个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有4个打出的点没有画出．打点计时器的工作频率为50 Hz.通过对纸带的测量，可知小车运动过程中的加速度大小为________ m/s2(保存2位有效数字)．答案(1)电磁打点计时器(或打点计时器)、天平7．(2021·台州市3月选考)在“探究功与小车速度变化关系〞的实验中，小张用如图11所示装置进展探究．图11(1)以下说法正确的选项是________．A．该方案需要平衡摩擦力B．该方案需要重物的质量远小于小车的质量C．该方案操作时细绳应该与木板平行。
考纲解读试验名称考试属性必考加试探究导体电阻与其影响因素(包括材料)的关系(同时练习使用螺旋测微器)√探究电磁感应的产生条件√探究感应电流方向的规律√探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系√探究导体电阻与其影响因素(包括材料)的关系(同时练习使用螺旋测微器)1．试验原理(如图1)(1)依据电阻定律公式知道只要测出接入电路的金属丝的有效长度l和它的直径d，计算出横截面积S，并用伏安法测出电阻R x，即可计算出金属丝的电阻率．图1(2)螺旋测微器的读数：测量值(mm)＝固定刻度数(mm)(留意半毫米刻度线是否露出)＋可动刻度数(估读一位)×0.01(mm)．如图2所示，固定刻度示数为2.0 mm，半毫米刻度线未露出，而从可动刻度上读的示数为15.0，最终的读数为：2.0 mm＋15.0×0.01 mm＝2.150 mm.图22．试验步骤(1)用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d. (2)连接好用伏安法测电阻的试验电路．(3)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，反复测量三次，求出其平均值l.(4)把滑动变阻器的滑片调整到使接入电路中的电阻值处于最大的位置．(5)闭合开关，转变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，填入记录表格内．(6)将测得的R x、l、d值，代入公式R＝ρlS和S＝πd24中，计算出金属丝的电阻率．3．数据处理电阻R的数值可用以下两种方法确定：(1)计算法：利用每次测量的U、I值分别计算出电阻，再求出电阻的平均值作为测量结果．(2)图象法：可建立I－U坐标系，将测量的U、I值描点作出图象，利用图象的斜率求出电阻值R.4．试验留意事项(1)因一般金属丝电阻较小，为了减小试验的系统误差，必需选择电流表外接法．(2)本试验若用限流式接法，在接通电源之前应将滑动变阻器调到阻值最大状态．(3)测量l时应测接入电路的金属丝的有效长度(即两接线柱之间的长度)；在金属丝的3个不同位置上用螺旋测微器测量直径并求平均值d.(4)电流不宜过大(电流表用0～0.6 A量程)，通电时间不宜太长，以免电阻率因温度的上升而变化．例1小明对2B铅笔芯的导电性能感爱好，于是用伏安法测量其电阻值．(1)图3是部分连接好的实物电路图，请用电流表外接法完成接线并在图中画出．图3图4(2)小明用电流表内接法和外接法分别测量了一段2B铅笔芯的伏安特性，并将得到的电流、电压数据描到U－I图上，如图4所示．在图中，由电流表外接法得到的数据点是用________(填“○”或“×”)表示的．(3)请你选择一组数据点，在图上用作图法作图，并求出这段铅笔芯的电阻为________ .(结果保留两位有效数字) 答案 (1)见解析图甲 (2)× (3)见解析图乙 用“×”表示的数据连线时，电阻为1.2 Ω(1.1 Ω～1.3 Ω均可)，用“○”表示的数据连线时，电阻为1.6 Ω(1.5 Ω～1.7 Ω均可) 解析 (1)连线如图甲所示．甲乙(2)U －I 图象如图乙所示，U －I 图象的斜率反映了电阻的大小，而用电流表内接法时测得的电阻偏大，外接法时测得的电阻偏小，所以外接法的数据点是用“×”表示的．(3)在U －I 图象上，选用外接法所得的“×”连线，则R ＝ΔUΔI ＝1.2 Ω，选用内接法所得的“○”连线，则R＝ΔUΔI＝1.6 Ω. 变式题组1．在“探究导体电阻与其影响因素的关系”的试验中，有两节新的干电池、开关、若干导线和待测金属管(阻值约为5 Ω)及下列器材： A ．电压表0～3 V ，内阻约10 kΩ B ．电压表0～15 V ，内阻约50 kΩ C ．电流表0～0.6 A ，内阻约0.05 Ω D ．电流表0～3 A ，内阻约0.01 Ω E ．滑动变阻器，0～10 Ω(1)要求较精确 地测出其阻值，电压表应选__________，电流表应选__________．(填序号)(2)试验中的实物接线如图5所示，请指出接线中的两处明显错误．图5错误1：________________________________________________________________________ 错误2：________________________________________________________________________ 答案 (1)A C (2)导线连接在滑动变阻器的滑片上 接受了电流表内接法解析 (1)由于两节新的干电池的电动势为3 V ，所以电压表应选A ；由于通过金属管的最大电流约为I m ＝UR x ＝35A ＝0.6 A ，所以电流表应选C. (2)由于待测金属管阻值远小于电压表内阻，所以电流表应用外接法，连线图中的两处明显错误分别是： 错误1：导线连接在滑动变阻器的滑片上； 错误2：接受了电流表内接法．探究电磁感应的产生条件1．试验现象试验1 闭合导体回路中部分导体切割磁感线运动如图6所示，导体AB 做切割磁感线运动时，电流表的指针发生偏转，而导体AB 平行于磁感线运动时，电流表的指针不发生偏转．图6试验2 条形磁铁在线圈中运动如图7所示，条形磁铁插入或拔出线圈时，电流表的指针发生偏转，但磁铁在线圈中静止不动时，电流表的指针不发生偏转．图7试验3转变小螺线管中的电流如图8所示，将小螺线管A插入大螺线管B中不动，当开关S接通或断开时，电流表的指针发生偏转；若开关S始终闭合，当转变滑动变阻器的阻值时，电流表的指针也发生偏转；而开关始终闭合，滑动变阻器的滑片不动时，电流表的指针不发生偏转．图82．归纳探究结论试验1是通过导体运动转变穿过闭合导体回路的磁通量；试验2是磁体运动即磁场变化，转变穿过闭合导体回路的磁通量；试验3是通过转变原线圈中的电流从而转变磁场强弱，进而转变穿过闭合导体回路的磁通量．3．留意事项(1)试验中使用磁性较强的磁铁，电流表用灵敏电流计．(2)试验1中，留意哪种运动是切割磁感线运动，为了增加试验效果，也可用多匝矩形线框的一边切割磁感线．(3)试验2中，插入磁铁后要在线圈中停留一段时间，待电流计指针回到零位置后再拔出，转变插拔速度，进行观看．(4)试验3中，滑动变阻器滑片移动速度不要太快，留意电路连接状况，要明确电源的电流并未流过大线圈．(5)小线圈中放入铁芯，可使试验现象更明显．(6)归纳结论时，留意从磁通量变化的角度进行．例2(2022·浙江7月学考·28)用如图9所示的装置做“探究产生感应电流的条件”试验，下列说法正确的是()图9A．甲图中当磁铁静止在线圈中时，电流表的指针偏向右侧B．甲图中N极或S极插入线圈时，电流表的指针均偏向右侧C ．乙图中开关处于闭合状态，移动变阻器的滑片时电流表指针发生偏转D．乙图中开关处于断开状态，拔出线圈A时电流表的指针偏向右侧答案 C解析甲图中当磁铁静止在线圈中时，磁通量没有变化，没有感应电流，电流表的指针不动，故A错误；甲图中N 极或S极插入线圈时，与线圈相连的回路磁通量发生变化，产生感应电流，指针发生偏转．但N极或S极插入线圈时，磁通量增大的方向相反，依据楞次定律可知，两次感应电流的方向肯定相反，故B错误；乙图中开关处于闭合状态，移动变阻器的滑片时，穿过B线圈的磁通量发生变化，产生感应电流，电流表指针发生偏转，故C正确；乙图中开关处于断开状态，不是闭合电路，线圈B中不产生感应电流，电流表指针不偏转，故D错误．变式题组2．某同学做观看电磁感应现象的试验，将电流表、线圈A和B、蓄电池、开关用导线连接成如图10所示的试验电路，当他接通或断开开关时，电流表的指针都没有偏转，其缘由是()图10A．开关位置接错B．电流表的正、负接线柱接反C．线圈B的接头3、4接反D．蓄电池的正、负极接反答案 A解析电流表的指针发生偏转的条件是接通或断开开关瞬间线圈B中的磁通量发生变化，开关的正确接法是接在线圈A所在的回路中，接在线圈B所在的电路中，不会产生感应电流．而B、C、D三项中的操作不会影响感应电流的产生．3．如图11所示是争辩电磁感应现象试验所需的器材，用实线将带有铁芯的小螺线管A、电源、滑动变阻器和开关连接成回路Ⅰ，将小量程电流表和大螺线管B连接成回路Ⅱ.并列举出试验中转变回路Ⅱ的磁通量，使回路Ⅱ产生感应电流的三种方式：图11(1)________________________________________________________________________；(2)________________________________________________________________________；(3)________________________________________________________________________．答案实物连接见解析图(1)开关闭合(或断开)瞬间(2)将小螺线管A插入大螺线管B瞬间(或从大螺线管B中取出瞬间)(3)保持开关闭合，将小螺线管A插入大螺线管B中不动，然后移动滑动变阻器的滑片解析小螺线管A、滑动变阻器、电源、开关组成一个回路；大螺线管B与电流表组成一个闭合回路，如图所示．小螺线管A放入大螺线管B内，当小螺线管A中的电流发生变化时，大螺线管B处的磁场也发生变化，进而使穿过大螺线管B的磁通量发生变化，大螺线管B与电流表组成的闭合回路中就产生了感应电流，所以实行的方式只要能够转变A中的电流就可以了．探究感应电流方向的规律1．试验设计如图12所示，条形磁铁插入或拔出线圈来转变穿过螺线管的磁通量，利用电流表指针的偏转方向推断感应电流的方向．图12 2．试验器材电流表、条形磁铁、螺线管、电源、开关、导线．3．试验现象相对运动状况原磁场方向向下向下向上向上Φ的变化状况增加削减削减增加感应电流在线圈中的方向自下而上自上而下自下而上自上而下感应电流的磁场方向(线圈中)向上向下向上向下感应电流的磁场方向与原磁场方向的关系相反相同相同相反4.试验结论当穿过线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场的方向相反；当穿过线圈的磁通量削减时，感应电流的磁场与原磁场的方向相同．5．留意事项试验前应首先查明线圈中电流的流向与电流表指针偏转方向之间的关系，推断的方法是：接受如图13所示的电路，用一节干电池与电流表及线圈串联，由于电流表量程较小，所以在电路中应接入限流变阻器R，电池接受旧电池，开关S接受瞬间接触，记录指针偏转方向．图13例3如图14所示，是“争辩电磁感应现象”的试验装置．图14(1)将实物电路中所缺的导线补充完整．(2)假如在闭合开关时发觉灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将线圈L1快速插入线圈L2中，灵敏电流计的指针将________偏转．(选填“向左”“向右”或“不”)(3)线圈L1插入线圈L2后，将滑动变阻器的滑片快速向右移动时，灵敏电流计的指针将________偏转．(选填“向左”“向右”或“不”)答案(1)见解析图(2)向右(3)向左解析(1)补充的实物电路如图所示．(2)已知闭合开关瞬间，线圈L2中的磁通量增加，产生的感应电流使灵敏电流计的指针向右偏转．当开关闭合后，将线圈L1快速插入线圈L2中时，线圈L2中的磁通量增加，由已知条件可知产生的感应电流也应使灵敏电流计的指针向右偏转．(3)滑动变阻器的滑片快速向右移动时，线圈L1中的电流变小，线圈L2中的磁通量削减，则灵敏电流计的指针向左偏转．变式题组4．(多选)如图15甲所示，开关S闭合后电流表指针由中心向左偏，当把一个线圈A和这个电流表串联起来(图乙)后，将一个条形磁铁B插入或拔出线圈时，线圈中会产生感应电流，经观看发觉，电流表指针由中心位置向右偏，这说明()图15A．假如磁铁的下端是N极，则磁铁正在远离线圈B．假如磁铁的下端是S极，则磁铁正在远离线圈C．假如磁铁的下端是N极，则磁铁正在靠近线圈D．假如磁铁的下端是S极，则磁铁正在靠近线圈答案AD探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系1．试验目的探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系．2．试验原理原线圈通过电流时，铁芯中产生磁场，由于交变电流的大小和方向都在不断变化，铁芯中的磁场也在不断的变化，变化的磁场在副线圈中产生感应电动势，副线圈中就存在输出电压．本试验通过转变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压与匝数的关系．3．试验器材：两只多用电表(或两只交直流数字电压表)、同学电源(低压沟通电源)、开关、可拆变压器、导线若干．4．试验步骤(1)按如图16所示连接好电路图，将两个多用电表调到沟通电压挡，并记录两个线圈的匝数．图16(2)打开同学电源，读出电压值，并记录在表格中．(3)保持匝数不变多次转变输入电压，记录下每次的两个电压值．(4)保持电压、原线圈的匝数不变，多次转变副线圈的匝数，记录下每次的副线圈匝数和对应的电压值．5．数据记录与处理次序n 1(匝)n2(匝)n1∶n2U1(V)U2(V)U1∶U212346.结论原、副线圈的电压比与原、副线圈的匝数比相等．7．误差分析(1)实际变压器存在各种损耗．(2)沟通电表的读数存在误差．8．留意事项(1)在转变同学电源电压、线圈匝数前均要先断开开关，再进行操作．(2)为了人身平安，同学电源的电压不能超过12 V，不能用手接触暴露的导线和接线柱．(3)为了多用电表的平安，使用沟通电压挡测电压时，先用最大量程挡试测，大致确定被测电压后再选用适当的挡位进行测量．例4(2021·浙江10月选考)如图17所示，在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”试验中，电源输出端与变压器线圈连接方式正确的是________(选填“甲”或“乙”)．变压器原、副线圈的匝数分别为120匝和60匝，测得的电压分别为8.2 V和3.6 V，据此可知电压比与匝数比不相等，主要缘由是________________．图17答案乙漏磁、铁芯发热、导线发热解析变压器是靠电磁感应原理工作的，必需接沟通电，故正确的是图乙；抱负变压器电压与匝数成正比，实际变压器不成正比的缘由是由于漏磁、铁芯发热、导线发热等电能损失造成的．变式题组5．在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的试验中，试验室中备有下列可供选择的器材：A．可拆变压器(铁芯、两个已知匝数的线圈)B．条形磁铁C．直流电源D．多用电表E．开关、导线若干上述器材在本试验中不必用到的是________(填器材前的序号)，本试验中还需用到的器材有______________．答案BC低压沟通电源6．做“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”试验时，原线圈接在同学电源上，用多用电表测量副线圈的电压，下列操作正确的是()A．原线圈接直流电压，电表用直流电压挡B．原线圈接直流电压，电表用沟通电压挡C．原线圈接沟通电压，电表用直流电压挡D．原线圈接沟通电压，电表用沟通电压挡答案 D1．(多选)已知一灵敏电流计，当电流从正接线柱流入时，指针向正接线柱一侧偏转，现把它与线圈串联，接成如图1所示电路，当条形磁铁按图示状况运动时，以下推断正确的是()图1A．甲图中电流计指针偏转方向向右B．乙图中磁铁下端是N极C．丙图中磁铁的运动方向向下D．丁图中线圈的绕制方向从上往下看为顺时针方向答案ABD2．物理课上，老师做了一个奇异的“跳环试验”．如图2所示，她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环．闭合开关S的瞬间，套环马上跳起．某同学另找来器材再探究此试验．他连接好电路，经重复试验，线圈上的套环均未动．对比老师演示的试验，下列四个选项中，导致套环未动的缘由可能是()图2A．线圈接在了直流电源上B．电源电压过高C．所选线圈的匝数过多D．所用套环的材料与老师的不同答案 D3．(2021·浙江7月学考)如图3所示是“探究变压器两个线圈的电压关系”的试验装置示意图，为完成试验，同学电源输出电压可为()图3A．直流2 V B．直流4 VC．直流6 V D．沟通8 V答案 D4．如图4所示是“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的试验装置，下列说法正确的是()图4A．与灯泡连接的线圈叫原线圈B．测量变压器输出电压要用直流电压表C．若只增加副线圈的匝数，变压器的输出电压变大D．若只增加副线圈的匝数，变压器的输出电压变小答案 C5．(2021·杭州模拟)在“争辩电磁感应现象”的试验中：(1)首先要确定电流表指针偏转方向和电流方向间的关系．试验中所用电流表量程为100 μA，电源电动势为1.5 V．待选的爱护电阻有：R1＝100 kΩ，R2＝1 kΩ，R3＝10 Ω，应选用________作为爱护电阻．(2)试验中已得出电流表指针向右偏转时，电流是从“＋”接线柱流入的，那么在如图5所示的装置中，若将条形磁铁S极朝下插入线圈中，则电流表的指针应向________偏转．图5答案(1)R1(2)右解析(1)为爱护电流表平安，爱护电阻最小值R ＝EI g＝ 1.5 V100×10－6 A＝1.5×104Ω，因此爱护电阻应选R1. (2)将条形磁铁S极朝下插入线圈中，穿过线圈的磁场方向向上，磁通量增加；由楞次定律可知，感应电流从“＋”接线柱流入电流表，电流表的指针应向右偏转．6．(2021·浙江10月选考)在“探究导体电阻与其影响因素的关系”的试验中，某同学测量金属丝直径时，螺旋测微器示数如图6所示，读数是________mm；若要测量该金属丝的电阻率，还需要用到的测量仪器有________．图6答案0.638±0.002电压表、电流表、刻度尺解析由图可知，螺旋测微器读数为0.5 mm＋13.8×0.01 mm＝0.638 mm.由R＝UI＝ρlS得ρ＝USIl，测电压U用电压表，测电流I用电流表，测金属丝长度l用刻度尺，故若要测金属丝的电阻率，还需用到的测量仪器有电压表、电流表和刻度尺．7．在争辩电磁感应现象的试验中．(1)请在图7甲所示的器材中，用实线代替导线连接实物电路．图7(2)已知电流从左侧流入灵敏电流计则指针向左偏．若原线圈中磁感应强度方向向下，将原线圈放入副线圈后闭合开关，发觉灵敏电流计指针向左偏，则副线圈应选________(填“乙”或“丙”)线圈．(3)某次试验中，正确连接电路后将原线圈放入副线圈．闭合开关时发觉灵敏电流计指针无偏转，然后移动变阻器滑片发觉指针有偏转，则可能的故障是________________．(4)正确连接电路后，通过特殊的方法使滑动变阻器电阻随时间均匀减小．在电阻均匀减小的过程中，灵敏电流计的指针偏转幅度的变化状况是________．A．稳定不变B．渐渐增大C．渐渐减小D．先减小后增大答案(1)见解析图(2)乙(3)滑动变阻器电阻丝有断路(4)B解析(1)将电源、开关、变阻器、原线圈串联成一个回路，再将电流计与副线圈串联成另一个回路，电路图如图所示．(2)发觉灵敏电流计指针向左偏，则可知，电流从正极流进，由于磁场向下，且增大，依据楞次定律可知，副线圈应选乙．(3)闭合开关时发觉灵敏电流计指针无偏转，说明电路中没有电流，或与电流计相连的电路不闭合，而当移动变阻器滑片时发觉指针有偏转，说明与小螺线管相连的回路中，滑动变阻器电阻丝有断路现象．(4)滑动变阻器电阻随时间均匀减小，依据数学学问可知，电流非均匀增大，则磁场的变化率会渐渐增大；故B 正确，A、C、D错误．8．有一个教学用的可拆变压器，如图8甲所示，它有两个外观基本相同的线圈A、B(内部导线电阻率、横截面积相同)，线圈外部还可以绕线．图8 (1)某同学用一多用电表的同一欧姆挡先后测量了A、B线圈的电阻值，指针分别对应图乙中的a、b位置，则A线圈的电阻为________ Ω，由此可推断________线圈的匝数较多(选填“A”或“B”)．(2)假如把它看做抱负变压器，现要测量A线圈的匝数，供应的器材有：一根足够长的绝缘导线、一只多用电表和低压沟通电源，请完成试验步骤的填空：①用绝缘导线在线圈的外部或变压器的铁芯上绕制n匝线圈；②将________(选填“A”或“B”)线圈与低压沟通电源相连接；③用多用电表的________挡分别测量A线圈的输入电压U A和绕制线圈的输出电压U.④则A线圈的匝数为________．答案(1)24A(2)②A③沟通电压④nU AU解析(1)多用电表欧姆挡读数＝指针指示值×倍率．A的读数为24，倍率为×1，所以电阻为24 Ω，依据电阻定律，电阻率和横截面积相同时，导线越长，电阻越大，由于A的电阻比B大，所以A线圈匝数较多．(2)由于要测量A线圈匝数，所以要把A线圈与低压沟通电源相连接．变压器输入、输出电压都是沟通电，所以要用沟通电压挡测输入和输出电压．依据变压器电压比等于匝数比，有：U AU＝n An.所以：n A＝n U AU.9．利用螺旋测微器、刻度尺和如图9所示的器材(其中电流表的内阻为1 Ω，电压表的内阻为5 kΩ)测量一根粗细均匀的阻值约为5 Ω的金属丝的电阻率．(1)用笔画线代替导线，将图中的器材连接成实物电路，要求尽量避开交叉，电流表、电压表应当选择合适的量程(已知电源的电动势为6 V，滑动变阻器的阻值为0～20 Ω)．图9(2)试验时，用螺旋测微器测量金属丝的直径和用刻度尺测量金属丝的长度示数如图10所示，电流表、电压表的读数如图11所示．由图可以读出金属丝两端的电压U＝________，流过金属丝的电流I＝________，金属丝的长度L＝________，金属丝的直径d＝________.图10图11(3)该金属丝的电阻率是________．(保留两位有效数字)答案(1)见解析图(2)2.20 V0.44 A30.50 cm 1.850×10－3 m(3)4.4×10－5Ω·m解析(1)由于金属丝的电阻比电压表的内阻小得多，因此接受电流表外接法；由于金属丝的电阻比滑动变阻器的总电阻要小，因此接受限流式接法；由题图可以看出电流表应当连接“－”接线柱和“0.6”接线柱，电压表应当连接“－”接线柱和“3”接线柱，具体连线如图所示．(2)由题图可以看出：电压表的量程是3 V，所以读数是2.20 V；电流表的量程是0.6 A，所以读数是0.44 A；由于螺旋测微器的半毫米刻度线已经露出，因此读数是1.850×10－3 m；刻度尺的读数是40.50 cm－10.00 cm ＝30.50 cm.(3)由电阻定律得ρ＝RSL＝Uπd24IL＝2.20×3.14×(1.850×10－3)24×0.44×30.50×10－2Ω·m≈4.4×10－5Ω·m.。
电磁感应相关实验【典题1】（2017浙江镇海联盟）（1）如图甲所示为探究感应电流方向的规律实验装置，下列电表中最适合该实验的是__________ （填字母）。
甲AC" \ sB C D(2)某同学用如图乙所示可拆变压器，探究线圈两端电压与匝数的关系，输入输出如图丙所示。
将单刀双掷开关打到1，增大副线圈匝数，小灯泡的亮度将____ (选填“变亮”“变暗”或“不变”)。
该同学利用该装置进一步探究电容器对交变电流的彬响,他将开关打到2,小灯泡发光，现增大输入端的交流电源频率，小灯泡的亮度将__________ (选填“变亮从变暗”或“不变0。
乙丙答案：(1)B (2)变亮变亮解析:(1)本实验是探究感应电流方向的规律的实验，结合感应电流产生的条件，当条形磁铁运动时，会导致闭合线圈磁通量变化，从而产生较小的感应电流,因此要灵敏电流计。
(2)将单刀取掷开关打到1,增大副线圈的匝数，小灯泡电压增大,小灯泡亮度将变亮。
交变电流能够通过电容器，交流的频率越高，电容器对交流的阻碍作用越小。
当堂练1 （2017浙江桐乡模拟）一同学在做探究感应电流方向的实验时，用电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、检测电流计及开关组成如图所示的电路。
在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下,该同学发现:将滑动变阻器的滑片P向右加速滑动时,电流计指针向右偏转，电流计指针偏转的原因是 ____________________________ ；当将线圈A向上移出B线圈的过程中,电流计指针________ （选填“向左”或“向右”）偏转。
除了以上两种方法外，操作现有仪器,还可以_____ （填写具体操作现有仪器的方法）使电流计指针发生偏转。
关闭随着滑片P向右滑动，电流变大,使得穿过线圈A的磁通量变大，线圈B中产生阻碍线圈人中磁通量变大的感应电流向左断开开关或拔出线圈A 中的铁芯探究单摆周期与摆长的关系【典题2】实验课上正在做探究单摆周期与摆长的关系实验：(1) _______________________ 某同学用如图甲所示的游标卡尺测量出单摆小球的直径如图所示，则单摆小球的直径是厘米。
专题分层突破练16力学实验A组1.(2021浙江衢州高三二模)(1)图甲中,探究求合力的方法、研究平抛运动两实验均需使用的器材是(填写器材名称)。
甲(2)在探究求合力的方法实验中,通过对拉的方法来选择两个弹簧测力计。
方案一为两弹簧测力计竖直悬挂在铁架台上对拉,方案二为两弹簧测力计置于水平桌面对拉,下列说法正确的是。
A.弹簧测力计使用前必须进行调零B.实验时,两个弹簧测力计的量程需一致C.若方案一的两弹簧测力计读数相等,则可正常使用D.若方案二的两弹簧测力计读数相等,则可正常使用(3)在探究求合力的方法的实验中,某实验小组使用的弹簧测力计量程为0~5.00 N,将橡皮条一端固定,先用两只弹簧测力计将橡皮条另一端拉到某一位置,标记为O点,紧靠细绳标记A、B两点,并记录弹簧测力计读数;然后用一只弹簧测力计将其拉至O点,标记紧靠细绳的C点,并记录弹簧测力计读数,该小组完成的部分实验数据记录在图乙中。
乙①按实验要求完成作图。
②结合图乙,分析实验过程与结果,下列措施对减小实验误差有益的是。
A.适当增加橡皮条的原长B.适当增大两细绳的夹角C.增大A、B两点到O点的距离D.增大弹簧测力计的拉力2.(2021江西赣州高三一模)图甲为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图。
实验步骤如下:甲乙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,用刻度尺测量两光电门之间的距离s;②调整轻滑轮,使细线水平;③让物块从光电门A的左侧由静止释放,用数字计时器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:(1)下列说法正确的是。
A.此实验需要平衡摩擦力B.此实验需要遮光片的宽度d尽量小些C.此实验需要满足m'远大于mD.此实验需要两光电门之间的距离s尽量小些(2)测量d时,某次游标卡尺(主尺的最小分度为1 mm)的读数如图乙所示,其读数为 cm。
2021届高考物理二轮复习实验精解训练（3）实验：验证力的平行四边形定则1.如图甲所示，在“探究求合力的方法”实验中，A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与绳套的结点，OB和OC为细绳.（1）该实验除了图示器材，还需要的测量工具为________.用两个弹簧测力计拉橡皮筋，将橡皮筋与绳套的结点拉到O'点，这时需要记录________（填写正确答案标号）.A.橡皮筋的伸长量B.两弹簧测力计的示数C.橡皮筋固定端位置D.O'点的位置E.两细绳间的夹角F.两条细绳的方向（2）某次实验中，拉细绳OB的弹簧测力计指针位置如图乙所示，其读数为_________N. （3）再用一个弹簧测力计拉橡皮筋，同样将橡皮筋与绳套的结点拉到O'点.实验最后得到的结果如图丙所示，其中_________（填“F”或“F'”）是合力的理论值，______（填“F”或“F'”）是合力的实际值.2.某实验小组用一个弹簧测力计和一个量角器等器材验证力的平行四边形定则，设计了如图所示的实验装置，固定在竖直木板上的量角器的直边水平，橡皮筋的一端固定于量角器的圆心O的正上方A处，另一端系绳套1和绳套2。
（1）主要实验步骤如下：①弹簧测力计挂在绳套1上竖直向下拉橡皮筋，使橡皮筋的结点到达O 处，记下弹簧测力计的示数F ；②弹簧测力计挂在绳套1上，手拉着绳套2，缓慢拉橡皮筋，使橡皮筋的结点到达O 点，此时绳套1沿0°方向，绳套2沿120°方向，记下绳套1弹簧测力计的示数1F ；③根据力的平行四边形定则，计算此时绳套1的拉力1F '=________F ；④比较1F 和1F '，即可初步验证力的平行四边形定则；⑤只改变绳套2的方向，重复上述实验步骤。
（2）保持绳套2方向不变，绳套1从图示位置向下缓慢转动90°，此过程中保持橡皮筋的结点在O 处不动，关于绳套1的拉力大小的变化，下列结论正确的是_______。
2021届高考物理二轮复习实验精解训练（5）实验：研究平抛运动1.三个同学根据不同的实验装置，进行了“探究平抛运动的规律”的实验.（1）甲同学采用如图1所示的装置.用小锤打击弹性金属片，金属片把A 球沿水平方向弹出，同时B 球被松开自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A 球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明__________.（2）乙同学采用频闪摄影的方法拍摄到小球做平抛运动的照片.小球在平抛运动中的几个位置如图2中的a b c d 、、、所示，图中每个小方格的边长 2.5cm L =.则小球经过b 点时的速度大小b v =_________m/s.（210m/s g =，结果保留三位有效数字）（3）丙同学采用如图3所示的装置.关于该实验方法，下列选项中与误差无关的是_______. A.槽与小球间有摩擦B.槽未端切线不水平C.小球每次自由滚下时，木板的高度不同D.小球每次自由滚下的位置不同2.如图是研究平抛运动的实验装置示意图，桌面上的小球经压缩状态的弹簧弹开后，飞出桌面做平抛运动。
撞到带有白纸和复写纸的竖直长木板上，并留下痕迹A 。
重复实验，木板依次后退水平距离相同，都为x ，小球撞在木板上，留下痕迹B C 、，测量A B C 、、点到同一点O 的距离123y y y 、、，其中O 点与小球抛出时圆心位置等高。
（1）关于此实验，以下说法正确的是_______。
A.重复实验时，必须将弹簧压缩到同一位置，再释放小球B.桌面必须严格保证水平C.桌面必须尽量光滑，多次重复实验D.一定会有123=149y y y∶∶∶∶（2）利用题目中所给数据，可得到平抛运动的初速度为v _______（已知当地重力加速度为g）。
3.在“研究平抛运动”实验中：（1）图1是横挡条卡住平抛小球，用铅笔标注小球最高点，确定平抛运动轨迹的方法，坐标原点应选小球在斜槽末端点时的_______。
A.球心B.球的上端C.球的下端（2）在此实验中，下列说法正确的是_________。
专题六实验第20讲力学实验力学基础实验器材的读数【典题1】（2017浙江七彩阳光联盟联考）做探究求合力的方法实验⑴现有如图甲所示的器林小李同学认为仪器有短缺，还需要的测量仪器是图乙中的 _____________________ （填对应字母）。
甲丙⑵如图丙所示，其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点和OC为细绳。
关于此实验，下列操作要求正确的是（填字母）。
A.两个分力F］、尸2的方向一定要垂直B.两个分力F］、厲间夹角越大越好C.两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉至同一位置D.拉橡皮筋时，弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行⑶某次实验中，拉细绳OB的弹簧测力计指针位置如图丁所示，其读数为 __________ N o答案:⑴C (2)CD (3)1.80解析:⑴还需要刻度尺画力的图示。
（2）两个分力厲、耳的方向不一定要垂直，取任意角最好，故A错;两个分力巴、伤间夹角取合适的值,不是越大越好，故B错;两次拉橡皮筋时,需将橡皮筋结点拉至同一位置，才能确保合力相同，故C对;拉橡皮筋时,弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行，故D对。
（3）弹簧测力计的每一小格是0・2N，l后共4格，且要估读，为1.80N。
电磁打点计时器1 •电源是低于6 V的交流电源2•每打两个点的时间间隔为0.02 s,—般每五个点取一个计数点，则时间间隔为A?=0.02x5 s=0.1 s 3 •摩擦力较电火花计时器大电火花计时器1.电源是220 V交流电源(50 Hz 0.02 s)2 •摩擦较小刻度尺毫米刻度尺的最小刻度为1mm,要估读到下一位0.1 mm弹簧测力计与刻度尺的读数相同游标卡尺1.10、20、50分度游标尺每一小格与1mm差0.1 mm、0.05 mm> 0.02 mm2 •读数:主尺上的读数+精度x游标尺读数其他计时仪器1・频闪照相机:用等时间间隔获取图像信息的方法将物体在不同时刻的位置记录下来2 •光电计时器:记录遮光时间解题技法1・知识网络必备2•易错易混辨析要注意读数的方法以及有效数与(1)由纸带确定时间；(2)求瞬时速度的方法；(3)利用纸带求加速度的方法。
