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文档简介
1、2011届物理实验复习大全(学生用)1用DIS测定位移和速度(高一第一学期P29)【实验目的】研究变速直线运动物体的s-t图,并从中求物体的位移和速度。【实验器材】小车、1m长的轨道、DIS(位移传感器、数据采集器、计算机等) 位移传感器有两个部分 : 和接收器知道位移传感器测距离的原理(P28点击)、光电门传感器测速度的原理(P32点击)【实验过程】将位移传感器的 固定在小车上,接收器固定在轨道右端,将接收器与数据采集器相连,连接数据采集器与计算机。2用DIS测定加速度(高一第一学期P34)练习1在实验中得到小车做直线运动的s-t关系如图所示。s/mt/sABCD2462460(1)(单项选
2、择题)由图可以确定,小车在BC段和CD段的运动情况,下列说法中正确的是( )(A)BC段是加速运动;CD段是减速运动。(B)BC段是匀速运动;CD段是匀加速运动。(C)BC段是匀速运动;CD段是减速运动。(D)BC段是加速运动;CD段是匀加速运动(2)图中B点对应的运动状态的瞬时速度大小是_m/s。v2在DIS中,光电门测量的是运动物体挡光时间内的平均速度,因为挡光片较窄,所以可看做测量的是瞬时速度。为了测量做匀变速直线运动小车的加速度,将宽度均为b的挡光片A、B固定在小车上,如右图所示。(1)当小车匀变速经过光电门时,测得A、B先后挡光的时间分别为t1和t2,A、B开始挡光时刻的间隔为t,则
3、小车的加速度a=_ 。(2)(单选题)实验中,若挡光片的宽度b较大,用上述方法测得的加速度与真实值间会有较大的差距,下列关于实验的测量值与真实值的判断中正确的是( ) (A)若小车加速,则测量值大于真实值;若小车减速,则测量值小于真实值(B)若小车加速,则测量值小于真实值;若小车减速,则测量值大于真实值(C)无论小车加速还是减速,测量值均大于真实值(D)无论小车加速还是减速,测量值均小于真实值BA滑块遮光板3利用如图所示的装置,某同学设计了以下两种方法测定斜面上运动滑块的瞬时速度。方法(1):事先测定遮光板的宽度为L,当滑块经过斜面上的B点时,固定在B点的光电门(图中没有画出)测出遮光板经过B
4、点的时间为t,则遮光板经过B点的过程中平均速度为_,这个平均速度可以近似表示遮光板中央经过B点的瞬时速度。方法(2):若遮光板的宽度未测定,而滑块以加速度a匀加速下滑,遮光板的前端到达B点时的速度为v,光电门测出遮光板经过B点的时间为t,则遮光板经过B点过程的中间时刻的速度为_(用a、v、t表示),这个速度也可以近似表示遮光板中央经过B点的瞬时速度。3描绘平抛运动的轨迹(拓展P12) 【实验目的】(1)利用有连拍功能的数码相机或摄像机获得平抛运动的轨迹(2)利用DIS实验研究平抛物体的飞行时间t与下落高度h,初速度v0之间的关系;平抛物体的射程d与v0,t之间的关系【实验器材】有连拍功能的数码
5、;相机或摄像机,以及有斜面滑槽和支架,金属小球,光电门传感器,碰撞传感器等组成的DIS平抛实验装置【实验步骤】(1) 控制斜槽导轨的水平槽口高度,让小球从斜槽的不同高度处滚下,以4种不同的速度冲出水平槽口在空中做平抛运动。利用安置在槽口的光电门传感器测量小球平抛运动的初速度v0。 利用安置在底板上碰撞传感器测量小球的飞行时间t0并显示在计算机屏幕上。落地点的水平距离d由底座上标尺读出,物体抛出时的高度h由直尺测量,将这些数据记录在预先设计好的表格中(2) 改变斜槽水平槽口的高度,重复步骤1中的实验,将显示在计算机屏幕上的这些数据记录在预先设计好的第二张表格上(3)利用数码相机的连拍功能(或摄像
6、机),在上述两组试验中,各选一次实验,拍摄小球做平抛运动的过程,将所摄得的一组照片输入计算机中,然后进行处理,并将这些照片图像叠合在一起,以获得小球做平抛运动的轨迹H电磁铁图甲练习1、如图甲所示是某种“研究平抛运动”的实验装置(1)当a小球从斜槽末端水平飞出时与b小球离地面的高度均为H,此瞬间电路断开使电磁铁释放b小球,最终两小球同时落地该实验结果可表明:()A两小球落地速度的大小相同B两小球在空中运动的时间相等图乙Ca小球在竖直方向的分运动与b小球的运动相同D两小球在空中运动时的加速度相等 (2)利用该实验装置研究a小球平抛运动的速度,从斜槽同一位置释放小球,实验得到小球运动轨迹中的三个点A
7、、B、C,如图乙所示图中O为坐标原点,B点在两坐标线交点,坐标xB = 40cm ,yB = 20cm,A、C点均在坐标线的中点则a小球水平飞出时的初速度大小为vo= _m/s;平抛小球在B点处的即时速度的大小vB=_m/s 2、(2007上海)利用单摆验证小球平抛运动规律,设计方案如图A所示,在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断;MN为水平木板,已知悬线长为L,悬点到木板的距离OOh(hL)(1)电热丝P必须放在悬点正下方的理由是: _(2)将小球向左拉起后自由释放,最后小球落到木板上的C点,OCs,则小球做平抛运动的初速度为v0_(3)在其他条件不变的
8、情况下,若改变释放小球时悬线与竖直方向的夹角q,小球落点与O点的水平距离s将随之改变,经多次实验,以s2为 纵坐标、cosq为横坐标,得到如图B所示图像则当q30°时,s为 _m;若悬线长L1.0m,悬点到木板间的距离OO为_m4研究共点力的合成(高一第一学期P59)【实验目的】研究合力与两个分力的关系【实验原理】如何显示力的作用效果,如何保证一个力作用与两个力作用等效。 【实验器材】两个弹簧秤、带绳套的橡皮筋、图板、图钉、白纸、刻度尺、量角器。 【数据记录】结点伸长到的位置,合力与两分力的大小与方向。【数据处理】用相同标度作出两个分力与合力F,用平行四边形定则作出两个分力的合力F,
9、再比较F和F。 注意事项:弹簧秤水平放时 ,弹簧秤与细线平行,与木板平行。 【实验步骤】1用两个弹簧秤互成角度地拉绳套,使橡皮筋伸长到一定的位置,记下结点位置O, 画出 ,记录两弹簧秤示数F1和F2。 2用一个弹簧秤将橡皮筋拉伸, 使结点 ,画出绳套的方向,记录弹簧秤示数F。 3以相同标度作出F1、F2和合力F,以F1和F2为邻边作出平行四边形,得到其对角线F,看F和F是否完全重合, 4改变两力的夹角再做几次。练习1在研究“互成角度的两个共点力合成”的实验中,测力时要注意不要让橡皮条、线与木板,弹簧与外壳发生 ,同时又要保证分力与合力都处在同一个 上.实验中在橡皮条结点位置O保持不变的情况下,
10、当两弹簧秤之间夹角增大时,其中一个弹簧秤的读数 (填“可能不变”,“一定改变”,“一定不变”).在保持两个分力大小不变的条件下,观察不同夹角时的合力大小,由数据得到如右图所示的合力F与两分力间夹角关系图.则下列说法正确的是:(A) 合力最大的变化范围是2牛F12牛.(B) 合力最大的变化范围是2牛F10牛.(C) 两分力大小分别为2牛和8牛. (D) 两分力大小分别为6牛和8牛.2 在“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)图乙中的_是为F1和F2的合力的理论值;_是力F1和F
11、2的合力的实际测量值。(2)在实验中,如果将细绳也换成橡皮筋,那么实验结果是否会发生变化?答:_。(选填“变”或“不变”)本实验采用的科学方法是( )A. 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(多选题)下列哪些方法可以减小实验误差 ( )A. 两个分力F1、F2间的夹角要尽量大一些 B. 两个分力F1、F2的大小要尽量大一些C. 拉橡皮条的细绳要稍长一些D. 实验中,弹簧秤必须与木板平行,读数时视线要正对弹簧秤刻度如果共点力F1、F2的大小均不变,分力F1固定,分力F2顺时针转动180°的过程中,F1和F2的合力大小随着它们的夹角变化的关系如图所示。如
12、果F2继续转动180°,回到原来位置,试在图中画出F1和F2的合力大小随着它们的夹角变化的关系。 5研究固定转动轴物体的平衡条件(拓展第一册P19)【实验目的】研究有固定转动轴的物体的平衡条件,证明使物体向顺时针转动力矩之和与使物体向逆时针转动力矩之和相等。【实验器材】铁架台、力矩盘、带套环的 、弹簧秤、 、钩码若干、钉子、细线等【实验步骤】1.将力矩盘的金属轴O固定在铁架台上,把力矩盘套在轴上并使盘面保持竖直。同时在铁架台上固定一根横杆。力矩盘上画出的同心圆供供确定力臂时参考。2.将钉子固定在力矩盘的四个任意位置上,其中三枚钉子用细线悬挂不同个数的钩码,第四个钉子用细线与测力计的钩
13、子相连,测力计的另一端则挂在水平横杆的套环上。3.当力矩盘在这四个力的作用下处于平衡状态时,测出各个力大小及它们的力臂。将力和力臂的数据记录在预先设计的表格中。4.改变钉子的位置,重复试验一次。5.分析数据,得出结论。计算各个力对转轴O的力矩:确认该力矩究竟是逆时针方向力矩还是顺时针方向力矩。然后分别算出能引起物体沿逆时针方向转动和沿顺时针方向的力矩之和,并由此,得出关于有固定转动轴的物体的平衡条件。实验注意事项:1)力矩盘应 放置,固定转动轴应通过力矩盘的 2)转轴与盘之间的摩擦应尽量小,钩码的悬点和弹簧秤应离开力矩盘面适当距离,以避免摩擦,弹簧秤的轴线应与盘面保持平行 3)力臂量取从固定转
14、动轴到力的作用线的距离,弹簧秤的力臂可用 直接测量练习1、(2003上海)如图所示,在“有固定转动轴物体的平衡条件”实验中,调节力矩盘使其平衡,弹簧秤的读数为 N,此时力矩盘除受到钩码作用力F1、F2、F3和弹簧秤拉力F4外,主要还受到 力和 力的作用;如果每个钩码的质量均为0.1 kg,盘上各圆的半径分别是0.05 m、0.10 m、0.15 m、0.20 m(取g10 m / s2)则F2的力矩是 N·m,有同学在做这个实验时,发现顺时针力矩之和与逆时针力矩之和存在较大差距,检查发现读数和计算均无差错,请指出造成这种差距的一个可能原因,并提出简单的检验方法(如例所示,将答案填在下
15、表空格中)可能原因检验方法例力矩盘面没有调到竖直用一根细线挂一个钩码靠近力矩盘面,如果细线与力矩盘面间存在一个小的夹角,说明力矩盘不竖直答2、在做“研究有固定转动轴物体平衡条件”的实验中:(1)在实验装置调整好以后,在力矩盘上三点分别用细线悬挂钩码后,力矩盘平衡,如图所示,已知每个钩码所受重力为1N,则此时弹簧秤示数应为 N。(2)在实验装置装配时,经检验发现,质量为m,半径为R的力矩盘的重心C不在盘心O,且重心C与盘心O的距离为r。因此,甲认为可通过在A位置粘适量橡皮泥的方法来调整,则所需橡皮泥的质量Dm ;乙认为可通过在BC之间挖掉一点木屑的方法来调整;而丙认为还有第三种方法来解决这个问题
16、,就是在实验时 。6用DIS研究加速度与力的关系、用DIS研究加速度与质量的关系(高一第一学期P79-80)【实验目的】研究小车在质量一定的情况下,加速度与作用力的关系。研究小车在受力一定的情况下,加速度与质量的关系。【实验器材】DIS( 传感器、数据采集器、计算机等)、带滑轮的轨道、小车、钩码、小车配重片、天平等【实验步骤】1、用 测小车的质量2、测量钩码的重力(作为对小车的拉力)3、如图,在轨道上放置小车并安装传感器,连接线路,将细线连接小车,跨过滑轮系住小钩码,释放小车测定加速度4、将上述测得数据记录在表格中5、保持小车质量不变,改变钩码的大小重复实验6、处理实验数据实验注意事项:1)轨
17、道应保持水平2)小车与轨道的摩擦力要小3)钩码的质量也应 (填“大”或“小”)练习:F/N3.0a/ms-21.002.04.02.06.04.00位移传感器(接收器)小车位移传感器(发射器)重物轨道位移传感器(接收器)小车力传感器位移传感器(发射器)重物轨道1、在用DIS研究小车加速度与外力的关系时,某实验小组先用如图(a)所示的实验装置,重物通过滑轮用细线拉小车,位移传感器(发射器)随小车一起沿倾斜轨道运动,位移传感器(接收器)固定在轨道一端实验中把重物的重力作为拉力F,改变重物重力重复实验四次,列表记录四组数据a/ms-22.012.984.026.00F/N1.002.003.005.
18、00(1)实验中使用位移传感器和计算机,可以便捷地获取信息和处 理信息,所获取的信息是_; (2)在坐标纸上作出小车加速度a和拉力F的关系图线;(3)从所得图线分析该实验小组在操作过程中的不当之处是:_;(4)如果实验时,在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器,如图(b)所示从理论上分析,该实验图线的斜率将_(填“变大”,“变小”,“不变”)2如图为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和质量的关系”的实验装置。(1)小车上安装的是位移传感器的_ 部分。小车轨道钩码(2)在该实验中,应使钩码的质量_小车的质量 (填远大于、远小于或等于)。(3)改变所挂钩码的数量,多次重复
19、测量。通过多次实验得 到的数据,画出如图所示的图象,结果发现图象明显偏离直线。如果F不断增大,AB这一曲线不断延伸,那么加速度趋向值为 。 7用单摆测重力加速度(拓展第一册P72)【实验目的】用单摆测出当地的重力加速度【实验器材】单摆,停表,直尺,直径已知的小球,铁架台等。【实验原理】 g 【实验步骤】选取一个摆线长约1m的单摆,把线的上端用铁夹固定在铁架台上,铁架台放在实验桌边,使铁夹伸出桌外。让摆球自由下垂,用米尺量出悬线长l,(精确到mm),悬线长度加上小球半径就是摆长;然后放开小球让它摆动,用停表测出单摆做30-50次全振动所用时间,计算出平均摆动一次的时间,这个时间就是单摆的振动周期
20、,再根据周期公式,计算重力加速度。变更摆长,重做几次试验,计算出每次实验测得的重力加速度。设计一个表格,把测得的数据和计算结果填入表中,最后,求出几次实验得到的重力加速度的平均值,即可看做本地区的重力加速度本实验也可用DIS实验系统来做,其方法如下:、1、应用DIS实验系统,将图中的光电传感器接到数据采集器的输入口,点击实验菜单中的“用单摆测重力加速度”。2、实验时,先量出摆球的半径与摆线的长度,输入计算机。3、单摆摆动后,点击“记录数据”,显示屏将得到一组单摆的周期与重力加速度的值。练习1、在用单摆测重力加速度的实验中:ABLT2 x1x2y1y20(1)实验时必须控制摆角,若摆长为1.2m
21、,则要将摆球拉至离平衡位置约_m处释放;(2)某同学实验时改变摆长,测出几组摆长L和对应的周期T的数据,作出LT2图线,如图所示利用图线上任两点A、B的坐标(x1,y1)、(x2,y2),可求得重力加速度g=_;(3)利用LT2图线解决物理问题,可以提示我们:若摆球的质量分布不均匀,将_测量结果(填“影响”、“不影响”)(4)在做“用单摆测定重力加速度”的实验中,有人提出以下几点建议,其中对提高测量结果精确度有利的是( )(多选题)(A)适当加长摆线 (B)质量相同、体积不同的摆球,选用体积较大的(C)单摆偏离平衡位置的角度不要超过5°(D)当单摆经过平衡位置时开始计时,经过一次全振
22、动后停止计时,用此时间间隔作为单摆振动的周期2、(2006上海)有一测量微小时间差的装置,是由两个摆长略有微小差别的单摆同轴水平悬挂构成。两个单摆摆动平面前后相互平行。(1)现测得两单摆完成50次全振动的时间分别为50.0s和49.0s,则两单摆的周期差T=_s;(2)某同学利用此装置测量小于单摆周期的微小时间差。具体操作如下:把两摆球向右拉至相同的摆角处,先释放长摆摆球,接着再释放短摆摆球,测得短摆经过若干次全振动后,两摆恰好第一次同时同方向通过某位置,由此可得出释放两摆的微小时间差,若测得释放两摆的时间差t=0.165s,则在短摆释放_s(填时间)后,两摆恰好第一次同时向_(填方向)通过_
23、(填位置);(3)为了能更准确地测量微小的时间差,你认为此装置还可做的改进是_8观察水波的干涉现象(拓展第一册P82)【实验目的】观察两列频率相同的水波相遇时发生的干涉现象【实验器材】发波水槽、变频电动机、电源等【实验步骤】1)打开变频电动机电源2)调节两小球击水深度和频率3)观察两列波叠加区域水面的波形;4)改变实验条件,使两个小球以不同频率击水,观察不同频率的两列波叠加时水面的波形【实验结论】频率相同的两个波源产生的两列波叠加能产生干涉现象 频率不同的两个波源产生的两列波的叠加不能产生干涉现象。 练习:1如右图所示,为水中两个振动情况完全相同的波源所形成的图样,这是水面波的_现象;下图中的
24、A、B、C是不同频率的水面波通过相同的小孔所能达到区域的示意图,则其中水波的频率最大的是_图。 2如右图所示为两张水波照片,两图比例不同,但水波波长相同,则实际孔的尺寸较大的是_图,而_图中有明显的衍射现象。9用DIS研究机械能守恒定律(高一第二学期P57)【实验目的】研究动能和重力势能转化中遵循的规律【实验原理】分别测定摆锤在摆动过程中任意时刻的动能和势能,研究机械能的总量有什么特点【实验器材】机械能守恒实验器、DIS(光电门传感器、数据采集器、计算机)等 瞬时速度是用 测定的。【实验步骤】卸下“定位挡片”和“小标尺盘”,安装光电门传感器并接入数据采集器开启电源,运行DIS应用软件,点击实验
25、条目中的“研究机械能守恒定律”,软件界面测量摆锤的直径s及其质量m,将数据输入软件界面内。把光电门传感器放在大标尺盘最底端约D点,并以此作为零势能点A、B、C点相对于D点的高度已事先输入,作为计算机的默认值摆锤置于A点,点击“开始记录”,同时释放摆锤,摆锤通过D点的速度将自动记录在表格的对应处点击“数据计算”,计算D点的势能、动能和机械能依次将光电门传感器放在标尺盘的C、B点,重复实验,得到相应的数据练习:“用DIS研究机械能守恒定律”的实验中,用光电门测定摆锤在某一位置的瞬时速度,从而求得摆锤在该位置的动能,同时输入摆锤的高度(实验中A、B、C、D四点高度为0.150m、0.100m、0.0
26、50m、0.000m,已由计算机默认),求得摆锤在该位置的重力势能,进而研究势能与动能转化时的规律。(1)实验时,先把光电门传感器放在标尺盘最低端的D点,并将此作为 点。(2)(多选题)若某位同学在实验时,将摆锤由A、B之间的某一位置静止释放,则测出摆锤在D点的速度可能值为( )A.1.78m/s B. 1.74m/s C. 1.70m/s D. 1.66 m/s 10研究一定质量的气体温度不变时压强与体积的关系(高一第二学期P74) 【实验目的】探究一定质量的气体在温度不变的件下的压强与体积间的关系。【实验器材】DIS(压强传感器、数据采集器、计算机等)、注射器【实验数据处理】一定质量的气体
27、在温度不变时,压强与体积成 ,所以P-V图呈现为 ,处理数据时,通过变换,把双曲线变为直线,即画P-1/V图像。实验注意事项:为保证等温,实验过程不要用手去握住注射器的气体部分;同时,改变体积过程应 (填“快速”或“缓慢”)推拉活塞。 为保证气体的气密性,注射器的活塞应可涂抹少许硅油或润滑油。练习1、(1999上海)某同学做“验证玻意耳定律“实验时,将注射器竖直放置,测得的数据如下表所示,发现第5组数据中的pV乘积值有较大偏差,如果读数和计算无误,那么造成此偏差的原因可能是 或 。实验次序12345p(105Pa)1.211.060.930.800.66V(ml)33.237.843.850.
28、469.2pV(105Pa ml)40.240.140.740.345.72、(2003上海)有同学在做“研究温度不变时气体的压强跟体积的关系”实验时,用连接计算机的压强传感器直接测得注射器内气体的压强值,缓慢推动活塞,使注射器内空气柱从初始体积20.0 ml变为12.0 ml,实验共测了五次,每次体积值直接从注射器的刻度上读各并输入计算机,同时由压强传感器测得对应体积的压强值,实验完成后,计算机屏幕上立刻显示出如下表中所示的实验结果。序号V(ml)p(´105 Pa)pV(´105 Pa · ml)120.01.001020.020218.01.095219.7
29、14316.01.231319.701414.01.403019.642512.01.635119.621(1)仔细观察不难发现,pV(´105 Pa · ml)一栏中的数值越来越小,造成这一现象的可能原因是( )(A)实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大,(B)实验时环境温度增大了,(C)实验时外界大气压强发生了变化,(D)实验时注射器内的空气向外发生了泄漏。(2)根据你在(1)中的选择,说明为了减小误差,应采取的措施是: 11用单分子油膜法测分子的大小(高一第二学期P65)【实验目的】估测油酸分子的直径【实验器材】油酸、酒精、滴管、痱子粉、量筒、刻度尺、蒸发皿【实验
30、步骤】1)把已知浓度的油酸酒精溶液滴入量筒,记下滴数,测量并计算出每滴溶液中油酸的体积2)在蒸发皿内盛放一定量的水,在把痱子粉均匀地洒在水面上,滴入一滴油酸酒精溶液,待其散开3)用透明方格纸(把方格复印在透明薄膜上),测量油膜的面积【实验原理】油膜法估测分子大小是通过建立物理模型进行间接测量的一种方法:测量前,先假设分子是小球,且紧密排列,然后让已知体积的油滴在水面上尽量散开成 油膜,其厚度可视为分子直径,即d= 练习:1在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中,某同学在正确操作了一些步骤后,不能确定下列所给步骤的合理顺序,请你为他将合理的步骤排列出来: 。 A将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上
31、,数出轮廓内的方格数(不足半个的舍去,多于半个的算一个),再根据方格的边长求出油膜的面积S。 B将一滴油酸酒精溶液滴在水面上,待油酸薄膜的形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上。 C用浅盘装入约2 cm深的水,然后将痱子粉或石膏粉均匀地撤在水面上。 D用公式求出薄膜厚度,即油酸分子的直径。 E根据油酸酒精溶液的浓度,算出一滴溶液中纯油酸的体积V。 F用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒,记下溶液的滴数n与量筒中增加的溶液体积V0。 12描绘电场的等势线(拓展第二册P16)【实验目的】用描迹法画出电场中一个平面上的等势线。【实验器材】DIS(数字信
32、息系统)、木板、白纸、复写纸、导电纸、图钉若干、电池、电键、圆柱形电极两个。【实验原理】用DIS的电压传感器探测等势点,用描迹法把等势点连接成等势线。【实验步骤】1安置实验装置在一块平整的木板上,依次铺放白纸、 、导电纸,导电纸有导电物质的一面 ,用图钉将它们固定好。在导电纸上放两个与它接触良好的圆柱形电极,电极A与电源的正极相连作为"正电荷",电极B与电源的负极相连作为"负电荷",两个电极之间的距离约为10cm,电压为 (填“直流”或“交流”46V。将两探针通过电压传感器连接到数据采集器的输入口,点击"实验单'中的"电压测量
33、",开始试验。2实验测量(1)选择基准点先将两个电极的位置压印在白纸上,然后在两电极的连线上,选择间距大致相等的5个点作为基准点,并用探针把它们的位置压印在白纸上.(2)探测等势点将两个探针分别那在左、右手中,用左手中的探针跟导电纸上的某一基准点接触,然后用右手中的探针在导电纸平面上找若干个与基准点的电势差为零的点,用探针把这些点一一压印在白纸上,照这样的方法,在每个基准点的两侧,各探测出五个等势点,每个等势点大约相距1cm。(3)画等势线取出白纸,根据五组等势点画出五条平滑的曲线,它们就是等势线。练习:1如图(a)所示为“用DIS描绘电场的等势线”的实验装置图,实验过程有如下操作步
34、骤:将其中一个探针与导电纸上的某一基准点接触,然后在导电纸上移动另一个探针,寻找若干个与此基准点的电势差为零的点,并将这些点压印在白纸上。在一块平整的木板上,依次铺放白纸、复写纸、导电纸,用图钉固定。合上电键。取出白纸画出各条等势线。在导电纸上放两个与它接触良好的圆柱形电极(图中A、B),并将两个电极分别与电源的正负极相连。重复步骤,找出其它4个基准点的等势点。用探针压印的方法把A、B的位置标记在白纸上。在两电极的连线上选取间距大致相等的5个点作为基准点,用探针把它们的位置压印在白纸上。(1)将每一步骤前的序号按正确的操作顺序填写:_; abced(b)AB(2)该实验中,在两个电极的连线上选
35、取间距相等的a、b、c、d、e五个点作基准点,如图(b)所示,实验中若发现a点电势低于b点电势,说明电极A与电源的_(选填“正”或“负”)极相连;(3)实验中测得a、b两点间的电压为U1,b、c两点间的电压为U2,则U1_U2(选填“大于”、“小于”或“等于”)。13用多用表测电阻、电流和电压(高二第一学期P55-59) 多用表的欧姆档测电阻的主要步骤:1)实验前,应先检查表的指针是否位于电阻左端“”位置,若否,则通过 调节2)把选择开关旋到欧姆档相应量程3)进行欧姆 :将红黑表笔的金属部分短接,旋动调零旋钮使指针指在电阻右端“0”位置,然后分开红黑表笔4)把表笔金属部分分别与待测电阻两端相接
36、。从表盘读取指针的示值,该示值与所选量程的乘积即待测电阻的阻值5)测量时,如发现指针偏角太大或过小,则应重新选择量程进行测量,换挡后必须 。指针偏角太小,表明所测电阻阻值 ,应选高档位;否则,反之。6)测量完毕,应将选择开关旋到“OFF”档或 档,并将两表笔拔出练习1、如图是多用表的刻度盘,当选用量程为50mA的电流档测量电流时,表针指于图示位置,则所测电流为_m;若选用倍率为“×100”的电阻档测电阻时,表针也指示在图示同一位置,则所测电阻的阻值为_。如果要用此多用表测量一个约2.0×104的电阻,为了使测量比较精确,应选的欧姆档是_(选填“×10”、“
37、5;100”或“×1K”)。换档结束后,实验操作上首先要进行的步骤是_。2用多用电表进行了几次测量,指针分别处于a、b位置,如图所示。aR1b指针位置选择开关所处档位读 数a直流电流100mAmA直流电压2.5VVb电阻×100(1)若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的档位,a和b的相应读数是多少?请填在表格中。(2)如果要用此多用表测量一个约2.0×104的电阻,为了使测量比较精确,应选的欧姆档是_(选填“×10”、“×100”或“×1K”)。14设计、组装简单的模块式电路(高二第一学期P70)模块式电路有 、控制器与执行器三部
38、分,传感器有光传感器、声传感器和热传感器; 有“或”、“与”和“非”门;执行器有灯、风扇、蜂鸣器等15用DIS实验测电源的电动势和内电阻(拓展第二册P35)【实验目的】测量干电池的电动势和内阻【实验器材】DIS、电学实验电路版、滑线变阻器、待测干电池、导线等【实验原理】改变电路的外电阻,通过电压传感器和电流传感器测量不同工作状态的端电压和电流,输入计算机,自动生成U-I图线,由图线得出电动势和电阻。 【实验步骤】1把电压、电流传感器分别接入数据采集器第一、第二输入口;2将实验电路板的开关S断开,电压、电流传感器的测量夹分别接入实验板的、I端;3连接滑动变阻器,并把阻值调大到 ,开关S闭合;4打
39、开“计算表格”,改变滑动变阻器的触点,使其阻值逐渐减小,同时点击“手动”按钮,记录几组不同的电压、电流值;5打开“坐标绘图”界面,设x轴为“”,y轴为“”,点击“直线拟合”,得实验结果如图所示6根据图示,拟合直线方程为U= ,测得电动势和内阻为.练习1、用伏安法测一节干电池的电动势和内电阻r,所给的器材有:电压传感器、电流传感器、变阻器R以及电键S和导线若干。(1)在方框中画出实验电路图,并在实物图上连线。 电流传感器电压传感器数据采集器(2)如图所示的U-I图上是由实验测得的7组数据标出的点,请你完成图线,并由图线求出=_V,r=_.(3)若只选用两组数据,用欧姆定律算出、r,有可能误差较大
40、。若选用第_和第_组数据误差最大。OR/155202530102某同学要测量一节旧电池的电动势和内阻,实 验器材有一个电流表、一个电阻箱R、一个2的定值电阻R0,一个开关和导线若干,该同学按如图所示电路进行实验, RErAR0测得的数据如下表所示:实验次数12345R()2.08.014.020.026.0I(A)1.000.500.340.250.20(1)电路中定值电阻R0的作用是:_。(2)该同学为了有作图法来确定电池的电动势和内阻,若将R作为直角坐标系的纵坐标,则应取_作为横坐标。(3)利用实验数据在给出的直角坐标系上画出正确的图象。(4)由图象可知,该电池的电动势E= V,内阻r=
41、;3关于做“测电源电动势和内电阻”的实验(1)有同学按图(a)电路进行连接,他用到的6根导线是aa、bb、cc、dd、de和bf ,由于其中混进了一根内部断开的导线,所以当他按下开关后,发现两个电表的指针均不偏转,他用多用表的电压档测量bc 间的电压,读数约为1.5V(已知电池电动势约为1.5V),根据上述现象可推得,这6根导线中可能哪几根内部是断开的?答:_(写导线编号)。为了确定哪一根导线的内部是断开的,他至少还要用多用表的电压档再测量几次?答:_次AaVabbccddef图(a)00.51.01.50.70.91.3I/AU/V1.11.5123456图(b)(2)排除故障后,该同学通过
42、改变滑动变阻的电阻,测得了6组U、I的数据,根据第1、2、3、4、5和6组的数据,他在U-I图上标出了这些数据点,并且按照这些数据点的分布绘制了相应的U-I图线如图(b)所示,由这一图线,可求得电源的电动势E为_V,内电阻r为_。如果他不利用这一图线,而是利用任意两组U、I数据,那么当他选择哪二组数据时求出的E、r值误差最大?答:_(写数据组编号) 。16用DIS研究通电螺线管的磁感应强度(高二第一学期P93)【实验目的】研究通电螺线管的磁感应强度【实验器材】DIS(磁传感器、数据采集器、计算机等)、长螺线管、滑动变阻器、稳压电源、导线等【实验步骤】1) 将磁传感器接入数据采集器2) 螺线管接
43、入电源后放置在水平桌面上,调节传感器的高度,使它的探管正好在螺线管的轴线上3) 点击实验菜单上的“研究通电螺线管的磁感应强度”显示屏上将出现B-d坐标及数据表格等。其中B为通电螺线管产生的磁场的磁感应强度,d为磁传感器插入线圈的长度4) 改变d值,点击“记录数据”,可得到多组不同的d、B值。将通电螺线管置于标有刻度的底板上,按固定间隔把传感器逐步推进螺线管内部,每推进一次,记录下相应的磁感应强度值。17测直流电动机的效率(高二第一学期P97)【实验目的】测定在一定电压下工作的直流电动机的效率【实验器材】直流电动机(带长轴,额定电压4.5V)、电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、盛砝码小盘(
44、质量已知)、停表、刻度尺、砝码若干、细绳一根、导线等【实验原理】电动机的输入功率P入=IU,输出功率P出=mgh/t,则电动机效率=mgh/IUt【实验步骤】1)连接实验器材2)接通电源,同时按下停表,记录电压表、电流表上的示数。当重物被提升一段距离后切断电源,同时按下停表,读出停表示数,并用刻度尺量出重物上升的高度3)重复实验,将数据记录在表格中电源计算机ABC电动机练习:1.右图所示是利用DIS测定直流电动机效率的电路(1)、该电路图中方框A、B、C分别为:A_,B_,C_。(选填“电压传感器”、“电流传感器”和“数据采集器”);(2)、其测量方法是通过电动机的转轴直接提升重物做功,测得质
45、量为m的物体做匀速运动而上升的高度为h和所用的时间为t,在此过程中电压传感器的电压为U,电流传感器为I,则直流电动机的效率可表示为_。2、如图所示是用来测电动机输出功率的传统方法。在电动机皮带轮外套上一段摩擦带,带的一端通过橡皮筋固定在天花板上,另一端串接一个测力计之后也挂在天花板上。电动机不转动时读出测力计的示数为F1(这时摩擦带有一定的正压力压紧在皮带轮上)。当电动机匀速转动时(从右向左看逆时针转动),测力计示数将稳定为F2,则此时摩擦带所受到的摩擦力f= 。若在此同时用转速表测得电动机的转速为n,已知皮带轮的半径为r,由此可知电动机的输出功率P= 。 18研究感应电流的产生条件(高二第二
46、学期P3) 【实验目的】探究感应电流产生的条件 【实验器材】条形磁铁、灵敏电流计、线圈A和B、滑动变阻器、电源、开关、导线等 【实验结论】对闭合回路来说,不管是磁铁插入、拔出,或电流产生的磁场发生变化,都会造成穿过闭合回路的磁通量改变。当穿过闭合回路中的磁通量发生变化时,闭合回路中就会产生感应电流。19研究磁通量变化时感应电流的方向(拓展第二册P60) 【实验目的】探究感应电流的方向与磁通量变化的关系【实验器材】条形磁铁,检流计,感应线圈等【实验原理】将条形磁铁的N、S极分别插入感应线圈,或从感应线圈中拉出来,观察检流计指针的偏转情况,然后归纳出判断感应电流方向的规律。【实验步骤】如图所示,将
47、条形磁铁插入或拉出,观察并记录检流计指针的偏转方向实验注意事项:1)实验前首先要查明电流表 方向与电流从电表接线柱进入情况的关系 2)还要查明线圈中导线的绕向,若不清晰,可用小磁针来判断,是说明判断方法:线圈通电后,观察线圈旁小磁针的偏转方向,然后根据右手螺旋定则判断线圈的绕向练习:(2006上海)在研究电磁感应现象中,(1)为了能明显地观察到实验现象,请在如图所示的实验器材中,选择必要的器材,在图中用实线连接相应的实物电路图;(2)将原线圈插入副线圈中,闭合电键,副线圈中感应电流与原线圈中电流的绕行方向_(填“相同”或“相反”)。(3)将原线圈拔出时,副线圈中感应电流与原线圈中电流的绕行方向_(填“相同”或“相反”)。20用DIS研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系(拓展P63)【实验目的】探索影响感应电动势大小的有关因素。【实验器材】导轨、小车、挡光片、螺线管、磁铁、电压传感器、光电门传感器、计算机等。【实验装置】如图所示,小车上装有磁铁和挡
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