江西省南昌市新建一中2014屆高考物理專題復(fù)習(xí) 專題七 物理實驗學(xué)案

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1、 山西省南昌市新建一中2014屆高考物理專題復(fù)習(xí) 專題七 物理實驗學(xué)案 自主預(yù)習(xí) 一、基本儀器的分類 基本儀器 長度測量儀器：刻度尺，游標(biāo)卡尺，螺旋測微器 質(zhì)量測量儀器：天平 時間測量儀器：秒表，打點(diǎn)計時器 力測量儀器：彈簧秤 溫度測量儀器：溫度計 電學(xué)量測量儀器：電流表，電壓表，靈敏電流表，示波器，多用電表 電學(xué)控制元件：滑動變阻器，電阻箱 二、高考易錯問題剖析及應(yīng)試策略 1 / 20 高考體驗 （1）用伏安法測定的全電阻值，所選電流表為_______（填“”或“”），所選電壓表為___

2、____（填“”或“”）。為_________(填“”或“”)。 （2）畫出測量電路的原理圖，并根據(jù)所畫原理圖將下圖中實物連接成測量電路。 （3）為了進(jìn)一步測量待測滑動變阻器電阻絲的電阻率，需要測量電阻絲的直徑和總長度，在不破壞變阻器的前提下，請設(shè)計一個實驗方案，寫出所需器材及操作步驟，并給出直徑和總長度的表達(dá)式。 2、（08）2007年諾貝爾物理學(xué)獎授予了兩位發(fā)現(xiàn)“巨磁電阻”救應(yīng)的物理學(xué)家。材料的電阻隨磁場的增加而增大的現(xiàn)象稱為磁阻效應(yīng)，利用這種效應(yīng)可以測量磁感應(yīng)強(qiáng)度。 若圖l為某磁敏電阻在室溫下的電阻一磁感應(yīng)強(qiáng)度特性曲線，其中RB,R0分

3、別表示有、無磁場時磁敏電阻的阻值。為了測量磁感應(yīng)強(qiáng)度B，需先測量磁敏電阻處于磁場中的電阻值RB。請按要求完成下列實驗。 (1)設(shè)計一個可以測量磁場中該磁敏電阻阻值的電路，在圖 2的虛線框內(nèi)畫出實驗電路原理圖(磁敏電阻及所處磁場已給出，待測磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小約為0.6～1.0T，不考慮磁場對電路其它部分的影響)。要求誤差較小。 提供的器材如下： A.磁敏電阻，無磁場時阻值Ro=150Ω B.滑動變阻器R，全電阻約20Ω C.電流表．量程2.5mA，內(nèi)阻約30Ω D.電壓表，量程3V，內(nèi)阻約3kΩ E.直流電源E，電動勢3V，內(nèi)阻不計 F.開關(guān)S，導(dǎo)線若干

4、 (2)正確接線后，將磁敏電阻置入待測磁場中，測量數(shù)據(jù)如下表 根據(jù)上表可求出磁敏電阻的測量值RB=________Ω， 結(jié)合圖1可知待測磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=_________T。 (3)試結(jié)合圖1簡要回答，磁感應(yīng)強(qiáng)度B在0～0.2T和0.4～1.0T范圍內(nèi)磁敏電阻阻直的變化規(guī)律有何不同? (4)某同學(xué)查閱相關(guān)資料時看到了圖3所示的磁敏電阻在一定溫度下的電阻一磁感應(yīng)強(qiáng)度特性曲線(關(guān)于縱軸對稱)，由圖線可以得到什么結(jié)論? 3、（09）請完成以下兩小題。 （1） 某同學(xué)在家中嘗試驗證平行四邊形定則，他找到三條相同的橡皮筋（遵循胡克定律）和若干小重物，以及刻度尺、三角板

5、、鉛筆、細(xì)繩、白紙、釘子，設(shè)計了如下實驗：將兩條橡皮筋的一端分別掛在墻上的兩個釘子A、B上，另一端與第三條橡皮筋連接，結(jié)點(diǎn)為O，將第三條橡皮筋的另一端通過細(xì)胞掛一重物。 ①為完成實驗，下述操作中必需的是 。 a. 測量細(xì)繩的長度 b. 測量橡皮筋的原長 c. 測量懸掛重物后橡皮筋的長度 d. 記錄懸掛重物后結(jié)點(diǎn)O的位置 ②釘子位置固定，欲利用現(xiàn)有器材，改變條件再次實驗證，可采用的方法是 (2)為了節(jié)能和環(huán)保，一些公共場所使用光控開關(guān)控制照明系統(tǒng)。光控開頭可采用光敏電阻來控制，光敏電阻是阻值隨著光的照度而發(fā)生變化的元件（照度可以反映光的強(qiáng)

6、弱，光越強(qiáng)照度越大，照度單位為1x）。某光敏電阻Rp在不同照度下的阻值如下表： 照度（lx） 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 電阻(k) 75 40 28 23 20 18 ①根據(jù)表中數(shù)據(jù)，請在給定的坐標(biāo)系（見答題卡）中描繪出阻值隨照度變化的曲線，并說明阻值隨照度變化的特點(diǎn)。 ②如圖所示，當(dāng)1、2兩端所加電壓上升至2V時，控制開關(guān)自動啟動照明系統(tǒng)，請利用下列器材設(shè)計一個簡單電路，給1、2兩端提供電壓，要求當(dāng)天色漸暗照度降低至1.0(1x)時啟動照明系統(tǒng)，在虛線框內(nèi)完成電路原理圖。 （不考慮控制開關(guān)對所設(shè)計電路的影響） 提供的器材如下： 光敏

7、電阻Rp（符號，阻值見上表）； 直流電源E(電動勢3V，內(nèi)阻不計); 定值電阻：R1=10k，R2=20k，R3=40k （限選其中之一并在圖中標(biāo)出）；開關(guān)S及導(dǎo)線若干。 4、（10）請完成以下兩小題。 （1）某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的裝置來探究加速度與力的關(guān)系。彈簧秤固定在一合適的木板上，桌面的右邊緣固定一支表面光滑的鉛筆以代替定滑輪，細(xì)繩的兩端分別與彈簧秤的掛鉤和礦泉水瓶連接。在桌面上 畫出兩條平行線MN、PQ，并測出間距。開始時將木板置于MN處，現(xiàn)緩慢向瓶中加水，直到木板剛剛開始運(yùn)動為止，記下彈簧秤的示數(shù)F0，以此表示滑動摩擦力的大小。再將木 板放回原處并按住，繼續(xù)

8、向瓶中加水后，記下彈簧秤的示數(shù)F1，然后釋放木板，并用秒表記下木板運(yùn)動到PQ處的時間。 ①木板的加速度可以用、表示為＝　　　??；為了減小測量加速度的偶然誤差可以采用的方法是（一種即可）　　　　　　。 ②改變瓶中水的質(zhì)量重復(fù)實驗，確定加速度與彈簧秤示數(shù)F1的關(guān)系。下列圖象能表示該同學(xué)實驗結(jié)果的是　　　　　　。 ③用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，它的優(yōu)點(diǎn)是　　　　　。 a．可以改變滑動摩擦力的大小 b．可以更方便地獲取多組實驗數(shù)據(jù) c．可以比較精確地測出摩擦力的大小 d．可以獲得更大的加速度以提高實驗精度 （2）在測定金屬電阻率的實驗中，某

9、同學(xué)連接電路如圖所示。閉合電鍵后，發(fā)現(xiàn)電路有故障（已知電源、電表和導(dǎo)線均完好，電源電動勢為E）： ①若電流表示數(shù)為零、電壓表示數(shù)為E， 則發(fā)生故障的是　　　　?。ㄌ睢按? 測金屬絲”“滑動變阻器”或“電鍵”）。 ②若電流表、電壓表示數(shù)均為零，該同學(xué)利用 多用電表檢查故障。先將選擇開關(guān)旋至　　　　 檔（填“歐姆100”“直流電壓10V”或“直流電流2.5mA”），再將　　　　（填“紅”或“黑”）表筆固定在a接線柱，把另一支表筆依次接b、c、d接線柱。若只有滑動變阻器斷路，則多用電表的示數(shù)依次是　　　　、　　　　、　　　　。 5、 (11)（1）某探究小組設(shè)計了“用一把尺子測定

10、動摩擦因數(shù)”的實驗方案。如圖所示，將一個小球和一個滑塊用細(xì)繩連接，跨在斜面上端。開始時小球和滑塊均靜止，剪斷細(xì)繩后，小球自由下落，滑塊沿斜面下滑，可先后聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音，保持小球和滑塊釋放的位置不變，調(diào)整擋板位置，重復(fù)以上操作，直到能同時聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音。用刻度尺測出小球下落的高度H、滑塊釋放點(diǎn)與擋板處的高度差h和沿斜面運(yùn)動的位移 。（空氣阻力對本實驗的影響可以忽略） ①滑塊沿斜面運(yùn)動的加速度與重力加速度的比值為________。 ②滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為__________________。 x h H 擋板 ③以下能引起實驗誤

11、差的是________。 a．滑塊的質(zhì)量 b．當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮? c．長度測量時的讀數(shù)誤差 d．小球落地和滑塊撞擊擋板不同時 （2）某同學(xué)利用圖甲所示電路，探究了電源在不同負(fù)載下的輸出功率。 ①所得實驗數(shù)據(jù)如下圖，請在給出的直角坐標(biāo)系上(見答題卡)畫出的圖像。 A V S E，r 圖甲 U/V 1.96 1.86 1.80 1.84 1.64 1.56 I/A 0.05 0.15 0.25 0.35 0.45 0.55 ②根據(jù)所畫的圖像，可求得電流時電源的輸出功率為________。（保留兩位有效數(shù)）

12、 ③實驗完成后，該同學(xué)對實驗方案進(jìn)行了反思，認(rèn)為按圖甲電路進(jìn)行實驗操作的過程中存在安全隱患，并對電路重新設(shè)計。在圖乙所示的電路中，你認(rèn)為既能測出電源在不同負(fù)載下的輸出功率，又能消除安全隱患的是 。（Rx阻值未知） A V Rx R A V Rx R A V Rx R S 圖乙 A V R S Rx S S 6、（12）（1）某同學(xué)利用圖甲所示的實驗裝置，探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動規(guī)律。物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動，重物落地后，物塊再運(yùn)動一段距離停在桌面上（尚未到達(dá)滑輪處）。從紙帶上便于測量的點(diǎn)開始，每5個點(diǎn)

13、取1個計數(shù)點(diǎn)，相鄰計數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示。打點(diǎn)計時器電源的頻率為50Hz 單位：cm ①通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在兩相鄰計數(shù)點(diǎn)_____和_______之間某時刻開始減速。 ②計數(shù)點(diǎn)5對應(yīng)的速度大小為________m/s，計數(shù)點(diǎn)6對應(yīng)的速度大小為______m/s。（保留三位有效數(shù)字） ③物塊減速運(yùn)動過程中加速度的大小為a=_______m/s2,若用來計算物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)（g為重力加速度），則計算結(jié)果比動摩擦因數(shù)的真實值________（填“偏大”或“偏小”）。 （2）在測量金屬絲電阻率的實驗中，可供選用的器材如下： 待測金屬絲：Rx（阻值

14、約4Ω，額定電流約0.5Ａ）； 電壓表：V（量程3V，內(nèi)阻約3KΩ）； 電流表：A1（量程0.6 A，內(nèi)阻約0.2Ω）； A２（量程3 A，內(nèi)阻約0.05Ω）； 電源：E1（電動勢3 V，內(nèi)阻不計）； E２（電動勢12V，內(nèi)阻不計）； 滑動變阻器：R（最大阻值約20Ω）； 螺旋測微器；毫米刻度尺；開關(guān)S；導(dǎo)線。 ①用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為_______mm。 ②若滑動變阻器采用限流接法，為使測量盡量精確，電流表應(yīng)選________、電源應(yīng)選______（均填器材代號），在虛線框內(nèi)（見答題卡）完成電路原理圖。

15、合作探究 1、某同學(xué)在做“研究勻變速直線運(yùn)動”實驗時，從打下的若干紙帶中選出了如圖6－1－2所示的一條紙帶，已知打點(diǎn)計時器使用電源頻率為50 Hz，每兩個相鄰計數(shù)點(diǎn)間有四個點(diǎn)沒有畫出，則紙帶上相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為________s．如果用s1、s2、s3、s4、s5、s6來表示從0點(diǎn)開始各相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)間的距離，用T表示兩相鄰記數(shù)點(diǎn)的時間間隔，則該勻變速直線運(yùn)動的加速度的表達(dá)式為a＝________(用符號寫出表達(dá)式，不要求計算)．打F點(diǎn)時物體的速度大小為vF＝________m/s.(答案均要求保留三位有效數(shù)字 ) 2、某同學(xué)探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系． (1

16、)將彈簧懸掛在鐵架臺上，將刻度尺固定在彈簧一側(cè)．彈簧軸線和刻度尺都應(yīng)在__________方向(填“水平”或“豎直”)． (2)彈簧自然懸掛，待彈簧________時，長度記為L0；彈簧下端掛上砝碼盤時，長度記為Lx；在砝碼盤中每次增加10 g砝碼，彈簧長度依次記為L1至L6.數(shù)據(jù)如下表. 表中有一個數(shù)值記錄不規(guī)范，代表符號為________．由表可知所用刻度尺的最小分度為________． (3)圖6－1－4是該同學(xué)根據(jù)表中數(shù)據(jù)作的圖，縱軸是砝碼的質(zhì)量，橫軸是彈簧長度與________的差值(填“L0”或“Lx”)． (4)由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為________N/m；通過

17、圖和表可知砝碼盤的質(zhì)量為________g．(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，重力加速度取9.8 m/s2) 3、如圖6－1－6所示在“力的平行四邊形 定則”的實驗探究中，某同學(xué)進(jìn)行實驗的主要 步驟是： 將橡皮條的一端固定在木板上的A點(diǎn)，另一端拴 上兩根帶有繩套的細(xì)繩，每根繩套分別掛著一個 彈簧測力計．沿著兩個方向拉彈簧測力計，將橡皮條的活動端拉到某一位置，將此位置標(biāo)記為O點(diǎn)，讀取此時彈簧測力計的示數(shù)，分別記錄兩個拉力F1、F2的大小并標(biāo)出方向；再用一個彈簧測力計將橡皮條的活動端仍拉至O點(diǎn)，記錄其拉力F的大小和方向． (1)用一個彈簧測力計將橡皮條的活動端仍拉至O點(diǎn)，這樣做的目的是____

18、__________． (2)為盡可能減小實驗誤差，下列操作中正確的是_______ ． A．彈簧秤、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行 B．兩細(xì)繩必須等長 C．標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些 D．用兩彈簧秤同時拉細(xì)繩時夾角應(yīng)盡可能大 4、某同學(xué)利用圖6－1－7甲所示的實驗裝置，探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動規(guī)律．物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動，重物落地后，物塊再運(yùn)動一段距離停在桌面上(尚未到達(dá)滑輪處)．從紙帶上便于測量的點(diǎn)開始，每5個點(diǎn)取1個計數(shù)點(diǎn)，相鄰計數(shù)點(diǎn)間的距離如圖6－1－7乙所示．打點(diǎn)計時器電源的頻率為50 Hz. (1)通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在兩相鄰計數(shù)點(diǎn)______

19、__和________之間某時刻開始減速． (2)計數(shù)點(diǎn)5對應(yīng)的速度大小為________m/s，計數(shù)點(diǎn)6對應(yīng)的速度大小為________m/s.(保留三位有效數(shù)字) (3)物塊減速運(yùn)動過程中加速度的大小為a＝______m/s2，若用來計算物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)(g為重力加速度)，則計算結(jié)果比動摩擦因數(shù)的真實值________(填“偏大”或“偏小”)． 5、為了“探究動能改變與合外力做功”的關(guān)系，某同學(xué)設(shè)計了如下實驗方案： A．第一步他把帶有定滑輪的木板有滑輪的一端墊起，把質(zhì)量為M的滑塊通過細(xì)繩與質(zhì)量為m的帶夾重錘相連，然后跨過定滑輪，重錘夾后連一紙帶，穿過打點(diǎn)計時器，調(diào)整木板傾角

20、，直到輕推滑塊后，滑塊沿木板勻速運(yùn)動如圖6－1－9甲所示 B．第二步保持長木板的傾角不變，將打點(diǎn)計時器安裝在長木板靠近滑輪處，取下細(xì)繩和鉤碼，將滑塊與紙帶相連，使其穿過打點(diǎn)計時器，然后接通電源釋放滑塊，使之從靜止開始加速運(yùn)動，打出紙帶，如圖6－1－9乙所示 試回答下列問題： (1)已知O、A、B、C、D、E、F相鄰計數(shù)點(diǎn)的時間間隔為Δt，根據(jù)紙帶求滑塊速度，當(dāng)打點(diǎn)計時器打A點(diǎn)時滑塊速度vA＝__________，打點(diǎn)計時器打B點(diǎn)時滑塊速度vB＝__________. (2)已知重錘質(zhì)量m，當(dāng)?shù)氐闹丶铀俣萭，要測出某一過程合外力對滑塊做的功還必須測出這一過程滑塊_______

21、_(寫出物理名稱及符號)，合外力對滑塊做功的表達(dá)式W合＝________. (3)測出滑塊運(yùn)動OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力對滑塊所做的功，并計算出A、B、C、D、E各點(diǎn)的速度，以v2為縱軸，以W為橫軸建立坐標(biāo)系，描點(diǎn)作出v2－W圖象，可知它是一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線，若直線斜率為k，則滑塊質(zhì)量M＝________. 6、某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬探究小燈泡L的伏安特性曲線，可供選用的器材如下： 小燈泡L，規(guī)格“4.0 V　0.7 A”； 電流表A1，量程3 A，內(nèi)阻約為0.1 Ω； 電流表A2，量程0.6 A，內(nèi)阻r2＝0.2 Ω； 電壓表V，量程3 V，內(nèi)阻rV＝9 kΩ

22、； 標(biāo)準(zhǔn)電阻R1，阻值1 Ω； 標(biāo)準(zhǔn)電阻R2，阻值3 kΩ； 滑動變阻器R，阻值范圍0～10 Ω； 學(xué)生電源E，電動勢6 V，內(nèi)阻不計； 開關(guān)S及導(dǎo)線若干． (1)甲同學(xué)設(shè)計了如圖6－2－3甲所示的電路來進(jìn)行測量，當(dāng)通過L的電流為0.46 A時，電壓表的示數(shù)如圖6－2－3乙所示，此時L的電阻為________Ω. (2)乙同學(xué)又設(shè)計了如圖6－2－4甲所示的電路來進(jìn)行測量，電壓表指針指在最大刻度時，加在L上的電壓值是________V. 7、某同學(xué)用如圖6－2－7所示電路來測定電池的電動勢和內(nèi)阻． (1)實驗開始時，滑片P應(yīng)位于__

23、______端．(填A(yù)或B) (2)該同學(xué)測得如下表的五組數(shù)據(jù)．根據(jù)數(shù)據(jù)在相應(yīng)圖6－2－8中作出UI圖線，從圖象可得電池的電動勢E＝______V，內(nèi)阻r＝______Ω.(結(jié)果均保留二位小數(shù)). 8、一只電流表頭，其內(nèi)電阻Rg＝299.7 Ω.當(dāng)給表頭并聯(lián)上一個阻值為0.3 Ω的電阻后，此電流表量程為I＝1 A. (1)求電流表頭的滿偏電流； (2)若把此電流表頭改裝為一量程為U＝3 V的電壓表，需給其串聯(lián)一個多大的電阻？ (3)若用這只電流表頭和一節(jié)干電池(E＝1.5 V，r＝0.3 Ω)組裝成歐姆表，現(xiàn)有變阻器R1＝1 kΩ，R2＝1.5 kΩ，應(yīng)選用哪一個作調(diào)零電阻？為

24、什么？ (4)當(dāng)用這只組裝好的歐姆表測某電阻時，歐姆表指針正好指在刻度中央，求被測電阻的阻值是多少？ 9、如圖6－2－11所 示是電子拉力計的示意圖，金屬彈簧右端 和滑動觸頭P固定在一起(彈簧的電阻不計， P與R1之間的摩擦不計)．定值電阻R0；電 阻R1是用均勻電阻絲密繞在瓷管上做成的 (類似于滑動變阻器)，其長度為10 cm，阻值R1＝300 Ω，電源電動勢E＝3 V，內(nèi)阻不計．理想電流表的量程為0～100 mA.當(dāng)拉環(huán)不受拉力時，觸頭P剛好不與電阻R1接觸(即電路斷開)．彈簧的勁度系數(shù)為10 000 N/m. (1)電路中連入的R0阻值至少應(yīng)為________Ω. (2)設(shè)計中需要將電流表上的電流數(shù)值改為拉力的數(shù)值， 那么在原電流表的40 mA處應(yīng)改為________N．分析可知，拉力計的刻度是否均勻________．(填寫“均勻”或“不均勻”) (3)為了使拉力計的量程增大應(yīng)采用的措施是(只填寫一條) __________________． 希望對大家有所幫助，多謝您的瀏覽！