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高考物理系列综合实验专题训练四  

2013-02-16 11:49:27|  分类: 物理实验 |  标签: |举报 |字号 订阅

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: 综合实验专题训练四

 

一、刻度尺:

1-1:如图(甲)所示的物体A的长度是_________cm=_________m,如图(乙)所示的物体B的长度是___________mm=___________m.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2-3:有一种新式游标卡尺,它的刻度与传统的游标卡尺明显不同。新式游标卡尺的刻线看起来很"稀疏",使得读数显得清晰明了,便于使用者正确读取数据。通常游标卡尺的刻度有10分度、20分度、50分度三种规格;新式游标卡尺也有相应的三种,但刻度却是:19mm等分成10份,39mm等分成20份,99mm等分成50份,以"39mm等分成20份"的新式游标卡尺为例,如图所示。

(1)它的准确度是 mm;

(2)用它测量某物体的厚度,示数如图所示,正确的读数是 cm。

 

 

 

 

 

四、秒表

4-1:读出机械秒表的读数。

五、打点计时器:

5-1关于计时器,下列说法正确的是(

A.电磁打点计时器是一种使用低压直流电源的计时仪器

B.电磁打点计时器是一种使用交流220 V电源的计时仪器,其打点周期为0.02 s

C.电磁打点计时器是一种使用低压(46 V)交流电源的计时仪器,其打点周期为0.02 s

D.电火花打点计时器是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示点迹的计时仪器,它使用220

V交流电源

5-2根据打点计时器打出的纸带,我们可以不利用公式计算就能直接得到的物理量是(

A.时间间隔 B.位移 C.加速度 D.平均速度

5-3一位同学在用打点计时器做"测匀变速直线运动的加速度"的实验时,纸带上打出的不是圆点而是如图所示的一些短线,这可能是因为(

A.打点计时器错接在直流电源上 B.电源电压不稳定

C.电源的频率不稳定 D.打点针压得过紧

5-4下图是用打点计时器打出的一条纸带,其计数周期为T,运动加速度和打D点时的瞬时速度分别用avD表示,下列选项正确的是(

A.a=(s6+s5+s4-s1-s2-s3)/9T2, vD=(d4-d2)/2T

B.a=(d6-2d3-d1)/9T2, vD=(d2+d3+d4+d5)/4T

C.a=(d6+d5+d4-d1-d2-d3)/9T2, vD=s3/T

D.a=(s6+s5+s4-s1-s2-s3)/3T3, vD=(d3+d4)/2T

七、电阻箱的读数:

7-1:读出右图所示电阻箱的阻值。

 

 

 

 

 

 

 

八、多用电表

8-1:实验室新进了一批低电阻的电磁螺线管,已知螺线管使用的金属丝电阻率ρ=1.7×10-8 Ωm。课外活动小组的同学设计了一个试验来测算螺线管使用的金属丝长度。他们选择了多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器(千分尺)、导线和学生电源等。

⑴他们使用多用电表粗测金属丝的电阻,操作过程分以下三个步骤:(请填写第②步操作)

①将红、黑表笔分别插入多用电表的"+"、"-"插孔;选择电阻档"×1";

②_______________________________________;

③把红黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接,多用表的示数如图所示。

(2)他们使用千分尺测量金属丝的直径,示数如图所示,金属丝的直径为______mm;

 

二、力学实验

 

1-2:如图1-1所示是物体作匀变速直线运动得到的一条纸带,从O点开始每5个计时点取一个记数点,依照打点的先后顺序依次编为1、2、3、4、5、6,测得x1=5.18cm,x2=4.40cm,x3=3.62cm,x4=2.78cm,x5=2.00cm,x6=1.22cm。

 

 

 

 

  1. 相邻两记数点间的时间间隔是__________s
  2. 物体的加速度大小a=__________m/s2,方向______________(填A B或B A)
  3. 打点计时器打记数点3时,物体的速度大小v=__________m/s,方向_________(同上)

1-3: 某同学用图1-2所示装置测量重力加速度g,所用交流电频率为50 Hz.在所选纸带上取某点为0号计数点,然后每3个点取一个计数点,所以测量数据及其标记符号如图所示.

 

 

 

 

 

方法A:由……,取平均值g=8.667 m/s2

方法B:由取平均值g=8.673 m/s2

从数据处理方法看,在S1S2S3S4S5S6中,对实验结果起作用的,方法A中有__________;方法B中有__________.因此,选择方法___________(AB)更合理,这样可以减少实验的__________(系统或偶然)误差.本实验误差的主要来源有____________(试举出两条).

二、探究弹力和弹簧伸长的关系:

2-1:在研究弹力和弹簧的形变量的关系的实验中,将弹簧水平放置测出其自然长度,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端竖直向下施加外力F,实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的。用记录外力F和弹簧的形变量x作出F-x图线如图1-3所示,由图可知弹簧的劲度系数为______,图线不过坐标原点的原因是由于________________________________________________.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2-2:某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中,设计了如图1-4所示的实验装置。所用的钩码每只的质量都是30g,他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出相应的弹簧总长度,将数据填在了下面的表中。(弹力始终未超过弹性限度,取g=9.8m/s2

1)试根据这些实验数据在图1-5给定的坐标纸上作出弹簧所受弹力大小F跟弹簧总长L之间的函数关系图线,说明图线跟坐标轴交点的物理意义。

(2)上一问所得图线的物理意义是什么?该弹簧的劲度k是多大?

砝码质量(g)

0 

30 

60 

90 

120 

150 

弹簧总长(cm)

6.00 

7.15 

8.34 

9.48 

10.64 

11.79 

弹力大小(N)

      

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3-2:在"验证力的平行四边形定则"的实验中,其中的三个实验步骤如下:

(1)在水平放置的木板上垫一张白纸,把橡皮条的一端固定在木板上,另一端拴两根细线;通过细线同时用两个测力计互成角度的拉橡皮条,使它与细线的结点到达某一位置O点,在白纸上记下O点和两测力计的读数F1F2

(2)在纸上根据F1F2的大小,应用平行四边形定则作图求出合力F.

(3)只用一个测力计通过细绳拉橡皮条,是它的伸长量与用两个测力计拉时相同。几下此时测力计的读数F0和细绳的方向。

以上三个步骤中均有错误或疏漏,请指出:

(1)__________________________________________________________________________

(2)__________________________________________________________________________

(3)__________________________________________________________________________

3-3:李明同学在做《互成角度的两个力的合成》实验时,利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两只弹簧秤拉力的大小如图(a)所示,

(1)试在图(a)中作出无实验误差情况下F1F2的合力图示,并用F表示此力.

(2)有关此实验,下列叙述正确的是

(A)两弹簧秤的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大

(B)橡皮筋的拉力是合力,两弹簧秤的拉力是分力

(C)两次拉橡皮筋时,需将橡皮筋结点拉到同一位置O.这样做的目的是保证两次弹簧秤拉力的效果相同

其中正确的是 (填入相应的字母).

(2)若两个弹簧秤的读数均为4N,且两弹簧秤拉力的方向相互垂直,则 (选填"能"或"不能")用一个量程为5N的弹簧秤测量出它们的合力,理由

(1)图(b)为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为 m/s2。(保留二位有效数字)

(2)保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m及对应的,数据如下表:

实验次数

1 

2 

3 

4 

5 

6 

7 

8 

小车加速度

a/m·s—2

1.90 

1.72

1.49 

1.25 

1.00 

0.75 

0.50 

0.30 

小车质量

m/kg 

0.25 

0.29 

0.33 

0.40 

0.50 

0.71 

1.00 

1.67 

4.00 

3.45 

3.03 

2.50 

2.00 

1.41 

1.00 

0.60 

请在方格坐标纸中画出图线,并从图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是

(3)保持小车质量不变,改变砂和砂桶质量,该同学根据实验

数据作出了加速度a随合力F的变化图线如图(c)所示。

该图线不通过原点,其主要原因是

 

4-2:现要验证"当合外力一定时,物体运动的加速度与其质量成反比"这一物理规律。给定的器材如下:一倾角可以调节的长斜面(如图)、小车、计时器一个、米尺、天平、砝码、钩码若干。实验步骤如下(不考虑摩擦力的影响),在空格中填入适当的公式或文字。

(1)用天平测出小车的质量m

(2)让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑到斜面底端A2,记下所用的时间t

(3)用米尺测量A1A2之间的距离s。则小车的加速度a=            

(4)用米尺测量A1相对于A2的高度h。则小车所受的合外力F               

(5)在小车中加钩码,用天平测出此时小车与钩码的总质量m,同时改变h,使mh的乘积不变。测出小车从A1静止开始下滑到斜面底端A2所需的时间t。请说出总质量与高度的乘积不变的原因______________________________。[来源:学科网]

(6)多次测量mt,以m为横坐标,t2为纵坐标,根据实验数据作图。如能得到一条____________线,则可验证"当合外力一定时,物体运动的加速度与其质量成反比"这一规律。

(1)图(b)为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为 m/s2.(保留二位有效数字)

(2)在"探究加速度与质量的关系"时,保持砝码和小桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m数据如下表:

次 数

小车加速度a/m·s-2

1.98 

1.72 

1.48 

1.25 

1.00 

0.75

0.48 

0.50 

0.30 

小车质量m/kg

0.25 

0.29 

0.33 

0.40 

0.50 

0.71

0.75 

1.00 

1.67

          

根据上表数据,为直观反映F不变时am的关系,请在图c方格坐标纸中选择恰当物理量建立坐标系,并作出图线.(如有需要,可利用上表中空格)

(3)在"探究加速度与力的关系"时,保持小车的质量不变,改变小桶中砝码的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图d,该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐标原点的原因

答:                     

 

 

 五、探究动能定理:

5-1:在"探究动能定理"的实验中小车会受到阻力的作用,可以使木板倾斜作为补偿,下面操作正确的是

A.使拖着纸带的小车由静止释放,小车不下滑即可。

B.使拖着纸带的小车由静止释放,小车能下滑即可。

C.沿木板向下推一下带纸带的小车,放手后打点计时器在纸带上打下的点距均匀即可。

D.以上说法都不对。

5-4:某探究学习小组的同学欲验证"动能定理",他们在实验室组装了一套如图所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙.当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块处于静止状态.

若你是小组中的一位成员,要完成该项实验,则:

(1)你认为还需要的实验器材有

(2)实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是 ,实验时首先要做的步骤是

(3)在(2)的基础上,某同学用天平称量滑块的质量M.往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量m.让沙桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1v2v1< v2).则本实验最终要验证的数学表达式为

用题中的字母表示实验中测量得到的物理量).

(3)本实验通过比较 在实验误差允许的范围内相等(用测量的物理量符号表示),从而验证了系统的机械能守恒.

6-2:(1)某同学在应用打点计时器做验证机械能守恒定律实验中,获取一根纸带如图,但测量发现0、1两点距离远大于2mm,且0、1和1、2间有点漏打或没有显示出来,而其他所有打点都是清晰完整的,现在该同学用刻度尺分别量出2、3、4、5、6、7六个点到0点的长度hi(i=2.3.4…7),再分别计算得到3、4、5、6四个点的速度vi和vi2(i= 3.4.5.6),已知打点计时器打点周期为T。

 

 

 

①该同学求6号点速度的计算式是:v6=

②然后该同学将计算得到的四组(hi ,vi2 )数据在v2- h坐标系中找到对应的坐标点,将四个点连接起来得到如图所示的直线,请你回答:接下来他是如何判断重锤下落过程机械能守恒的?(说明理 由)

答:

(2)实验室的斜面小槽等器材装配图甲所示的装置.钢球从斜槽上滚下,经过水平槽飞出后做平抛运动.每次都使钢球在斜槽上同一位置滚下,钢球在空中做平抛运动,设法用铅笔描出小球经过的位置,通过多次实验,在竖直白纸上记录钢球所经过的多个位置,连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹。

①某同学在安装实验装置和进行其余的操作时都准确无误,他在分析数据时所建立的坐标系如图乙所示。他的错误之处是 _______________。

于惯性向前飞出作平抛运动.在地面上放上白纸,上面覆盖着复写纸,当小球落在复写纸上时,会在下面白纸上留下痕迹.用重锤线确定出A、B点的投影点NM.重复实验10次(小球每一次都从同一点由静止释放),球的落点痕迹如图(b)所示,图中米尺水平放置,零刻度线与M点对齐.用米尺量出AN的高度h1BM的高度h2,算出A、B两点的竖直距离,再量出M、C之间的距离x,即可验证机械能守恒定律.已知重力加速度为g,小球的质量为m

(1)根据图(b)可以确定小球平抛时的水平射程为 cm.

(2)用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v0 =

(3)用测出的物理量表示出小球从AB过程中,重力势能的减少量ΔEP = ,动能的增加量ΔEK=

6-4: 在用落体法验证机械能守恒定律时,某同学按照正确的操作选得纸带如图2-1。其中O是起始点,ABC是打点计时器连续打下的3个点.该同学用毫米刻度尺测量OABC各点的距离,并记录在图中(单位cm)。

  ⑴这三个数据中不符合有效数字读数要求的是_____段 ,应记作_______cm。
⑵该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒,已知当地的重力加速度g=9.80m/s2,他用AC段的平均速度作为跟B点对应的物体的瞬时速度,则该段重锤重力势能的减少量为_______,而动能的增加量为________,(均保留3位有效数字,重锤质量用m表示).这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量_______动能的增加量,原因是_________________。
⑶另一位同学根据同一条纸带,同一组数据,也用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒,不过他数了一下:从打点计时器打下的第一个点O数起,图中的B是打点计时器打下的第9个点。因此他用vB=gt计算跟B点对应的物体的即时速度,得到动能的增加量为______,这样验证时的系统误差总是使重力势能的减少量_______动能的增加量,原因是

三、电学实验

A.毫米刻度尺

B.螺旋测微器

c.电流表Al(600mA,1.0Ω)

D.电流表A2(3A,0.1Ω)

E.电压表V(3V,6KΩ)

F.滑动变阻器R1(2KΩ,O.5A)

G.滑动变阻器R2(10Ω,2A)

H.蓄电池E(6V,O.05 Ω )

I.开关一个,带夹子的导线若干

(1)上列器材中,应选用的器材有__________________

(只填代号字母).

(2)在上面方框中画出你所设计的电路图,并把图乙的实物连成实际测量电路,要求尽可能测出多组有关数值.

(3)实验中要测量的物理量有:       ,计算金属管线内部空问截面积S0的表达式为:S0=   

 

7-4.某同学做"测定金属的电阻率"的实验.

(1)需要用刻度尺测出被测金属丝的长度l,用螺旋测微器测出金属丝的直径d,用电流表和电压表测出金属丝中的电流和它两端的电压分别为IU;请写出测金属丝电阻率 的表达式:

= (用上述测量的字母表示).

(2)若实验中测量金属丝的直径时,螺旋测微器的示数如图所示,则金属丝直径的测量值为d= mm.

(3)用电流表和电压表测金属丝的电阻时,由于电流表、电压表

内阻的影响,不论使用电流表内接法还是电流表外接法,都会产

生系统误差。按如下图所示的电路进行测量,可以消除由于电表

内阻造成的系统误差。利用该电路进行实验的主要操作过程是:

第一步:先将R2的滑动头调到最左端,单刀双掷开关S2向1

闭合,闭合开关S1,调节变阻器R1R2,使电压表和电流表的示数尽量大些(不超过量程),读出此时电压表和电流表的示数U1I1

    第二步:保持两滑动变阻器的滑动头位置不变,将单刀双掷

开关S2向2闭合,读出此时电压表和电流表的示数U2I2; 请写

出由以上记录数据计算被测电阻Rx的表达式Rx= .

 

 

 

 

 

 

 

⑷ 若已知小灯泡灯丝在27℃时电阻值约为1.5Ω,并且其电阻值与灯丝的热力学温度成正比,试估算该灯泡以额定功率工作时灯丝的温度约为 ℃。(提示:T=273+t)

 

 

8-3: 小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而增大,某同学为研究这一现象,利用下列实验器材:电压表、电流表、滑动变阻器(变化范围010Ω)、电源、小灯泡、开关、导线若干来设计实验,并通过实验得到如下数据(IU分别表示小灯泡上的电流和电压).

I/A

0 

0.12 

0.21 

0.29 

0.34 

0.38 

0.42 

0.45 

0.47 

0.49 

0.50 

U/V[来源:Z,xx,k.Com]

0 

0.20

0.40 

0.60 

0.80 

1.00 

1.20 

1.40 

1.60 

1.80 

2.00 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

请你通过对该同学测量数扭的分析和给出的器材,在下面的虚线框内画出合理的实验电路图。

 

 

 

 

 

 

8-5:某同学用图所示电路,测绘标有"3.8 V,0.3 V"的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象.

①除了导线和开关外,有以下一些器材可供选择:

电流表:A1(量程100 mA,内阻约2Ω);      

A2(量程0.6 A,内阻约0.3Ω);

电压表:V1(量程5 V,内阻约5kΩ )

V2(量程15 V,内阻约15kΩ );

电源:E1(电动势为1.5 V,内阻为

0.2Ω);

E2(电动势为4V,内阻约为0.04Ω)。
为了调节方便,测量准确,实验中应

选用电流表_______,电压表____________,滑动变阻器________,电源___________.(填器材的符号)

②根据实验数据,计算并描绘出R-U的图象如图所示。由图象可知,此灯泡在不工作时,灯丝电阻为___________;当所加电压为3.00 V时,灯丝电阻为____________,灯泡实际消耗的电功率为___________W.     

③根据R-U图象,可确定小灯泡耗电功率P与外加电压U的关系。符合该关系的示意图是下列图中的__________.

 

 

 

 

 

 

 

8-6:在"描绘小灯泡的伏安特性曲线"实验中.用导线abcdefgh按图所示方式连接电路,电路中所有元器件都完好,且电压表和电流表已调零.闭合开关后;

①若电压表的示数为2 V,电流表的的示数为零,小灯泡不亮,则断路的导线为 ;

②若电压表的示数为零,电流表的示数为0.3 A,小灯泡亮,则断路的导线为_ ;

③若反复调节滑动变阻器,小灯泡亮度发生变化,但电压表、电流表的示数不能调为零,则断路的导线为__ _.

九、测定电源的电动势和内阻:

9-1:⑵某同学做"测定电源的电动势和内阻"实验。

①他采用如左图所示的实验电路进行测量。右图给出了实验所需要的各种仪器。请你按

电路图把它们连成实验电路。

 

 

 

 

 

 

②这位同学测量时记录了5组数据,并将数据填入了以下表格中。请你根据这些数据在坐标系中画出U-I图线。根据图线求出电池的电动势E_______V,内阻r=_________Ω。

次数

I(A)

0.15 

0.25 

0.36 

0.45 

0.56 

U(V)

1.40 

1.35 

1.30

1.25 

1.20 

 

③这位同学对以上实验的系统误差进

行了分析。其中正确的是_______。

A.主要是由电压表的分流引起的

B.主要是由电流表的分压引起的

C.电动势测量值小于真实值

D.内阻测量值大于真实值

 

 

 

9-3:测量电源的电动势及内阻约为约为)。器材:量程的理想电压表,量程的电流表(具有一定内阻),固定电阻,滑线变阻器),开关,导线若干。

  1. 出实验电路原理图。图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出。

⑵用笔画线代替导线完成实物连接图。

⑶实验中,当电流表读数为时,电压表读数为;当电流表读数为时,电压表读数为。则可以求出________,____ ____(用表示)。

⑴为了测定电阻R0的阻值,小组的一位成员,设计了如图所示的电路原理图并选取了相应的器材(电源用待测的锂电池),其设计或器材选取中有不妥之处,你认为应该怎样调整?

⑵在实际操作过程中,发现滑动变阻器R1、电流表A1已损坏,请用余下的器材测量锂电池的电动势E和内阻r

①请你在方框中画出实验电路图(标注所用器材符号)

②为了便于分析,一般采用线性图象处理数据,请写出与线性图象对应的相关物理量间的函数关系式

 

9-5:用如图所示的电路( R1、 R2为标准定值电阻,阻值已知)测量电源的电动势 E 和内电阻 r ,则:

( l )需要读取的数据是

( 2 )电动势表达式E= 内电阻表达式 r=

( 3 )如果考虑电流表的内阻,电动势的测量值 真实值(填"大于',、"小于"或"等于" ) ,电源内电阻的测量值 真实值(填"大于"、"小于"或"等于" ) .

9-6:某同学要测量一节旧电池的电动势和内阻,实验器材仅有一个电流表、一个电阻箱、一个开关和导线若干,该同学按如图所示电路进行实验,测得的数据如下表所示.

 

实验次数

R(Ω)

4.0

10.0

16.0

22.0

28.0

I(A)

1.00 

0.50 

0.34

0.25 

0.20 

1/I(A-1

1.0

2.0

2.9

4.0

5.0

 

 

 

 

 

 

 

(1)若利用图象确定电池的电动势和内阻,则应作 (选填"R- I"或"R- 1/I")图象;

(2)利用测得的数据在坐标纸上画出适当的图象;

(3)由图象可知,该电池的电动势E= V,内阻r= Ω;

(4)利用该实验电路测出的电动势E和内阻r与真实值Er相比,理论上

E Er r(选填">"、"<"或"=").

 

 

动势E=__________V,内电阻r=__________Ω

若实验中的所有操作和数据处理无错误,实验中测得的定值电阻R0值_____实际值;测得的电源电动势E的值_____实际值,内阻r的测量值_____实际值(横线上选填"大于、等于、小于")

 

十、练习使用多用电表:

10-1:某同学在实验室采用两种方法测量一只未知电阻Rx的值.

(1)他先用多用电表欧姆档进行测量,按照正确的步骤操作后,表针指示情况如图①所示,根据学过的物理知识可知,这种情况误差较大,为了使多用电表测量的结果更准确,应将选择开关旋至欧姆档的 位置。

(2)若采用"伏安法"测量该电阻,所采用的器材及电路图如图②所示。测量电阻两端电压时,开关S应 ,将多用电表选择开关置于直流电压档,红表笔接 (填"a"、"b"或"c",下同),黑表笔接 ,记下电阻两端电压值U1;测量通过电阻的电流时,开关S应 ,将多用电表选择开关置于直流电压挡,红表笔接 记下通过电阻的电流I1,调节滑动变阻器触头的位置,重复上述方法再测出两组数据U2、I2和U3、I3,利用上述三组数据可求出被测电阻的阻值Rx= .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10-2:数字万用电表是近年来发展起来的高科技数码产品,是传统机械式表的更新换代产品。如图甲所示。数字万用表有测量精度高、读数方便等许多独特的优点。

具体表现在:测量精度高,以型号"DF930"普通数字万用表为例,其电压挡所有量程内阻高达10M,而机械指针式电压表内阻一般为几千欧到几十千欧,内电阻高出2~3个数量级。直流电压挡和直流电流挡的精度为0.05%,欧姆挡精度为0.08%,而用指针式电压表、电流表的精度只有2.5%,欧姆表的精度更低,数字万用表内电阻非常理想。

现有一块型号为"DF930"的数字万用电表,用它来测量一只电池的电动势和内电阻。提供的测量器材还有:一只滑动变阻器R(0~30),两只开关,导线若干。

实验要求:利用这些器材,尽量采用最简单的测量方法,分两步进行。首先测量电动势,待电动势测定之后再测量其内电阻。

黑表笔分别接在a、d两点,表的示数接近3V;然后闭合开关,再测量a、d两点之间的电压,发现表的示数为2.6V测量a、b两点之间的电压时,表的示数为零;测b、c两点的电压时,表的示数为2.4V;测c、d两点的电压时,表的示数接近0.2V。

实验二:另一位同学用多用电表的欧姆档(表盘中央刻度为20)进行测量。在对多用电表

进行了正确的操作之后,断开开关,两表笔分别接在开关的左端和b点,表的示数为零;两表笔接在b、c两点,表的示数为30Ω左右;两表笔接在c、d两点,表的示数为3Ω左右;两表笔接在d点和电池的负极,表的示数为零。

问:(1)实验一中"断开开关,红黑表笔分别接在a、d两点,伏特表的示数接近3V;然

后闭合开关,再测量a、d两点的电压时,发现伏特表的示数为2.6V"。根据这句话对判断小灯泡不亮的原因你能得到哪些有用的结论?(三条)

a.

b.

c.

 

 

 

 

 

 

 

 

(1)测量小量程电流表G的内阻.为了尽量减小误差,要求测量多组数据,所提供的电流表中,应选用_ ___(填写字母代号), 请在图1的虚线框中画出符合要求的实验电路图(其中电源、开关及连线已画出).

(2)将G改装成两种倍率(如"×1"、"×10")的欧姆表.现有两种备选电路,如图2和图3所示,则图 (选填"2"或"3")为合理电路;另一电路不合理的原因是

 

 

十一:传感器的简单使用

11-1:如图所示为检测某传感器的电路图.传感器上标有"3V,0.9W"的字样(传感器可看作一个

 

现有下列器材:力电转换器、质量为m的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个,开关及导线若干,待测物体(可置于力电转换器的受压面上).

请完成对该物体质量的测量.

(1)设计一个电路,要求力电转换器的输入电压可调,并且使电压的调节范围尽可能大,在方框中画出完成的测量电路图.

(2)简要说明测量步骤,求出比例系数k,并测出待测物体的质量m.

(3)请设想实验中可能会出现的一个问题.

 

选修模块实验

十二、探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度

 

12-1:某同学在做"利用单摆测重力加速度"实验中,先测得摆线长为97.50cm;用50分度的游标卡尺(测量值可准确到0.02mm)测得小球的读数如图所示,则摆球直径为 cm;然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间为99.9s.则

 

 

 

①该摆摆长为_______cm,周期为 s

②如果他测得的g值偏小,可能的原因是 [ ]

A.测摆线长时摆线拉得过紧

B.摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加了

C.开始计时,秒表过迟按下 D.实验中误将49次全振动数为50次

 

 

 

 

 

[来源:学科网ZXXK]

 

 

[来源:学科网]

 

 

 

 

十三.测玻璃的折射率

13-1.在做测定玻璃折射率的实验时:

(1)甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面ab和cd时,不慎碰了玻璃砖,使它向ab 方向

平移了一些,如图甲所示,其后的操作都正确,但画光路图时,将折射点确定在ab和cd上,则测出的n值将

 

图甲 图乙

 

 

 

十四.用双缝干涉测光的波长

14-1:现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件,要把它们放在图1所示的光具座上组装成双缝干涉装置,用以测量红光的波长。

 

 

 

 

 

⑴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,表示各光学元件的字母排列顺序应为C、_________、A

⑵本实验的步骤有:

①取下遮光筒左侧的元件,调节光源高度,使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮;

②按合理顺序在光具座上放置各光学元件,并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上;

③用米尺测量双缝到屏的距离;

④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离。

在操作步骤②时还应注意___________________和___________________。

⑶将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图2所示。然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,记下此时图3中手轮上的示数__________mm,求得相邻亮纹的间距Δx为__________mm。

⑷已知双缝间距d为2.0×10-4m,测得双缝到屏的距离l为0.700m,由计算式λ=________,求得所测红光波长为__________nm。

(5)一下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离

A.增大单缝和双缝之间的距离

B.增大双缝光屏之间的距离

C.将红色滤光片改为绿色滤光片

D.增大双缝之间的距离

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

参考答案

一、常用基本仪器的使用与读数

 

1-1答案:3.9 3.9×10-2 34.0 3.40×10-2

解析:LA=(13.9-10.0) cm=3.9 cm=3.9×10-2 m

LB=(14.40-11.00) cm=3.40 cm=34.0 mm=3.40×10-2 m.

 

2-1答案:A

2-2答案:1.385 6.325 7.864 42.12

解析:甲:(13+17×0.05) mm=13.85 mm=1.385 cm

乙:(63+5×0.05) mm=63.25 mm=6.325 cm

丙:(78+32×0.02) mm=78.64 mm=7.864 cm

丁:(42+6×0.02 mm=42.12 mm.

2-3:解析:(1)39mm等分成20份的新式游标卡尺,其每一小格的长度为1.95mm,故准确度为2.00mm-1.95mm=0.05mm;

(2)主尺刻度为31mm,游尺刻度为0.05×6=0.30mm,故物体的厚度为31mm+0.30mm=31.30mm=3.130cm。

易错点悟:本题考查游标卡尺的基本原理,如果不理解其原理,则本题无法解答。在解答第二个问题时,末位的数字"0"不能丢,即使转换单位仍然保留。

 

 

6-1:〖解析〗⑴2.17;10.8;⑵0.80;0.16

7-1:〖解析〗86.3Ω。

8-1:(1)将红、黑表笔接触,旋转"调零电阻",使指针指在0Ω处

(2)0.260

 

 

二、力学实验

 

 

2-1:(1)200N/m (2)弹簧自身有重力

2-2:解:(1)根据实验数据在坐标纸上描出的点,基本上在同一条直线上。可以判定FL间是一次函数关系。画一条直线,使尽可能多的点落在这条直线上,不在直线上的点均匀地分布在直线两侧。该图线跟横轴交点的横坐标表示弹簧的原长。
(2)图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比。由可得k=25N/m。

 

3-1. (1) F';  (2) B;

3-2.(1)没有记下细线的方向

(2)除了记下F1F2的大小之外,还应根据F1F2的方向才能准确作图。

(3)应该将橡皮条与线的结点拉到原位置O点。

3-3(1)(2分) (2)A C (2分)

(3)张华作的符合实验事实(2分)

(4)1、F1的方向比真实方向偏左.2、F2的大小比真实值偏小且方向比真实方向偏左.3、作图时两虚线不分别与F1线和F2线平行.(4分,每写出一个得2分)

 

3-4(1)ABC (4分) (答不全的得2分,有错选的得0分)

(2)不能 (2分) 因为这两个力的合力大小超出了弹簧秤的量程 (2分)

 

 

4-1(1)a=3.2m/s2(3分)

(2)如图所示,

(作图3分,结论2分)

(3)实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分(2分)

 

5-1:C 5-2:D

5-3:

 

5-4:1)天平,刻度尺(2分)

(2)沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量(2分),平衡摩擦力(2分)

(3)(3分)

 

6-3:(1)65.0 (64.0~-65.5) (2) (3)

评分标准:每空3分.

6-4:OC,15.70
⑵1.22m,1.20m,大于,v是实际速度,因为有摩擦生热,减少的重力势能一部分转化为内能;
⑶1.23m,小于,v是按照自由落体计算的,对应的下落高度比实际测得的高度要大

 

7-1:(1)0.700    (4分)

(2)A2、V1R1  (3分)

(电路图3分)

(3)"等于"。

评分说明:第(1)实物连图正确,得4分;第(2)表达式4分(不必写计算过程);第(3)2分。

7-4:(1) (2)0.795~0.799 (3)

8-1(1)A(2分),D(2分)

(2)电路图如图(3分) (3)(1分),C(2分)

8-4:(1)电阻逐渐变大;变大。每空1分,共2分

(2)电流表外接,变阻器接成分压器接法。(6分)

 

8-5:【答案】:(2)① A2    V2   R1  R2  ② 1.5  11.5  0.78   ③ A

【解析】:(2)①对器材的选用应以安全、实用为原则。小灯泡的额定电压和额定电流分别为3.8V和0.3A,故电压表应选V1,电流表A2;由于是分压接法,故滑动变阻器应选R1,便于调节,电源应选E2

②由图象可看出:U=0时,小灯泡不工作,对应电阻为1.5Ω,当U=3.0V时,对应的电阻为11.5Ω。此时,灯泡实际消耗的功率P=0.78W。

③由R-U图线可看出,随U的增大,电阻的变化越来越小,而P,随U的变化,功率P的变化将更加明显,故选A。

 

8-6:d导线 b导线 g导线

 

9-1:⑴①9.84 ②AD ⑵①图略 ②1.47,0.50 ③AC

9-2:将S2切换到b

1.43或10/7 1.2

较小

 

9-3:

 

 

 

 

 

 

9-4:⑴用A2替换A1 (2分) ⑵ (3分) (3分,其它合理也得分)

 

9-5:(1)▲闭合S1,S2接1时A的读数I1 、 ▲闭合S1,S2接2时A的读数I2

(2)I1I2(R1-R2)/(I2-I1 (I1R1-I2R2)/(I2-I1

(3)等于 大于

9-6:(1)(2分)应该画出R-1/I图像

(2)如图所示(2分)

(3)6.0(5.8~6.2都给分)(1分),2.0(1.8~2.2都给分)(2分)

(4) =,>(4分)

 

9-7:(1)、;中不能用电阻挡直接测含源电路的电阻,中可能会造成短路。

(2)图略;2.0(1.92.1),1.50(1.481.52),1.0(0.81.2);大于;小于;小于;

10-1.(1)×100(3分) (2)闭合,b,a,断开,c,b(以上每空1分)

(2分)

10-2.(1)b点或c点(1分)

(2)①电压档 断开S1 闭合S2(3分) (测出电动势E=X)

② 欧姆档 断开S2 闭合S1,(3分)(测出变阻器的阻值R=Y)再换成电压档 同时闭合S1和S2,测出路端电压U=Z,

③ X(2分)

(3分)

10-3.(1)a.干电池正常;b.电键正常;c.闭合天关关回路是连通的,没有断路之处。(3分)(每答对一点得1分);

(2)ACF(3分) (有一处错误即不给分)

(3)由于灯丝的电阻率随温度的升高而增大,欧姆表测出的小灯泡电阻值是常温下的电阻值,而根据公式计算出的小灯泡电阻值是高温下(正常工作)的电阻值。(3分,每答对一点得1分)

(4)H(3分)

11-2:答案:(1)设计的电路图如图所示

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