物理实验创新题选ppt课件

1、物理实验创新题选物理实验创新题选例例1 1 例例2 2 例例3 3 例例4 4 例例5 5 例例6 620192019年天津卷年天津卷22 22 20192019年上海高考年上海高考18 18 0505年南通质量检测一年南通质量检测一1212例例7 7 例例8 8 例例9 9 例例10 10 例例11 11 例例1、 某位同窗自制了一个螺旋测微器某位同窗自制了一个螺旋测微器. .由于没有车由于没有车床加工精细螺纹床加工精细螺纹, ,就找了一段细钢丝就找了一段细钢丝( (直径为直径为0.8 mm),0.8 mm),又找了一个细圆柱又找了一个细圆柱, ,在细圆柱上均匀涂上万能胶在细圆柱上均匀涂上万

2、能胶, ,然后然后在细圆柱上严密绕排细钢丝作为螺栓在细圆柱上严密绕排细钢丝作为螺栓. .在螺栓上再严在螺栓上再严密绕排细钢丝和牛皮纸组成一个螺母密绕排细钢丝和牛皮纸组成一个螺母. . 再经过其他任再经过其他任务务, ,一个螺旋测微器终于胜利了一个螺旋测微器终于胜利了. . 问该螺旋测微器的问该螺旋测微器的固定刻度最小长度为固定刻度最小长度为 mm, mm, 假设可动刻度分成假设可动刻度分成2020等份等份, ,那么该螺旋测微器可准确到那么该螺旋测微器可准确到 mm.mm. 0.80.04例例2、 在做在做“研讨匀变速直线运动的实验时，某同窗研讨匀变速直线运动的实验时，某同窗得到一条用打点计时器

3、打下的纸带如下图，并在其上取得到一条用打点计时器打下的纸带如下图，并在其上取了了A、B、C、D、E、F、G等等7个计数点，每相邻两个个计数点，每相邻两个计数点间还有计数点间还有4个点，图中没有画出，打点计时器接周个点，图中没有画出，打点计时器接周期为期为T=0.02s的交流电源的交流电源.他经过丈量并计算得到打点计他经过丈量并计算得到打点计时器在打时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度各点时物体的瞬时速度,以以A点对应的时辰为点对应的时辰为t=0,作出作出vt图象图象,求得物体的加速度求得物体的加速度a. 1计算计算vF的公式为的公式为vF = ;2假设当时电网中交变电流的频率是假设当

4、时电网中交变电流的频率是f =51Hz，而做实验的同窗并不知道，那么加速度的丈量值与而做实验的同窗并不知道，那么加速度的丈量值与实践值相比实践值相比选填：偏大、偏小或不变选填：偏大、偏小或不变A B CDEd6d3FGd5d4d2d1Tdd1046偏小偏小例例3、 知电动玩具小车在程度面上运动过程所受阻力知电动玩具小车在程度面上运动过程所受阻力与速度成正比。接通电源后小车的电动机以额定功率与速度成正比。接通电源后小车的电动机以额定功率运转。为测定该电动机的额定功率，首先用弹簧秤以运转。为测定该电动机的额定功率，首先用弹簧秤以2.0N的程度恒力，拉动小车沿程度面运动，小车尾部的程度恒力，拉动小车

5、沿程度面运动，小车尾部夹有纸带，运动过程中打点计时器打出的部分纸带如夹有纸带，运动过程中打点计时器打出的部分纸带如图图a所示；然后换掉纸带，接通小车的电动机，电动机所示；然后换掉纸带，接通小车的电动机，电动机以额定功率任务，让小车仍在该程度面上运动，打点以额定功率任务，让小车仍在该程度面上运动，打点计时器打出的部分纸带如图计时器打出的部分纸带如图b所示。两图中每相邻两所示。两图中每相邻两个计数点之间都还有打点计时器打下的个计数点之间都还有打点计时器打下的4个点未画出，个点未画出，电源频率为电源频率为50Hz。相邻计数点间的间隔已标在图上，。相邻计数点间的间隔已标在图上，单位单位mm。由以上两步

6、操作可知：小车所受阻力大。由以上两步操作可知：小车所受阻力大小与速度大小的比例系数为小与速度大小的比例系数为 ；小车上电动机；小车上电动机的额定功率为的额定功率为 。5N s/m0.45W解：由图解：由图a得得va0.4m/s 由图由图b得得 vb0.3m/s A B C D E F G H 30 34 37 39 40 40 40mm图图a A B C D E F G H 23 27 29 30 30 30 30mm图图bk=fa/va =F/va= 5N s/mfb=kvb =1.5NP= fbvb =0.45W例例4、 如图是如图是实验的表示图，图实验的表示图，图中中“X输入、输入、“Y

7、输入、输入、“地为信号输入接线柱。地为信号输入接线柱。实验要求用示波器测右图实验要求用示波器测右图b、c间的直流电压。把间的直流电压。把b接接“地接线柱，欲使地接线柱，欲使P滑动时，亮斑在竖直方向挪动，滑动时，亮斑在竖直方向挪动，那么那么c端应接端应接 接线柱。实验发现，当接线柱。实验发现，当P滑到滑到最左端时，亮斑恰好在荧光屏的中心；当最左端时，亮斑恰好在荧光屏的中心；当P滑到最右滑到最右端时，亮斑向下偏离中心端时，亮斑向下偏离中心3.0格。当格。当P滑到某点时，亮滑到某点时，亮斑向下偏离中心斑向下偏离中心2.5格，那么此时格，那么此时b、c间的电压为间的电压为 V。图中电源是电动势为。图中

8、电源是电动势为1.5V，内阻不计的一节干，内阻不计的一节干电池电池Y输入输入X输入输入地地bPcY输入输入1.25例例5、 在察看荧光屏的亮斑在竖直方向的偏离时，在察看荧光屏的亮斑在竖直方向的偏离时，假设把假设把Y增益旋钮顺时针转究竟，衰减旋钮处在增益旋钮顺时针转究竟，衰减旋钮处在“1的位置，给示波器输入的位置，给示波器输入0.1V的直流电压时，发现亮的直流电压时，发现亮斑正好偏离斑正好偏离2格，假设给示波器输入另不断流电压，格，假设给示波器输入另不断流电压，当衰减旋钮处在当衰减旋钮处在“100档时，荧光屏上的亮斑也恰档时，荧光屏上的亮斑也恰好偏离好偏离2格，那么这不断流电压的值是格，那么这不

9、断流电压的值是 A. 1mV B. 0.01VC. 10V D. 100VC例例6、 某同窗用如图甲所示的实验安装，做某同窗用如图甲所示的实验安装，做的实验，他用带有游标尺的丈量头的实验，他用带有游标尺的丈量头(如图乙所示如图乙所示)丈量相邻两条亮条纹间的间隔丈量相邻两条亮条纹间的间隔x.转动丈转动丈量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐某一条亮条纹量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐某一条亮条纹(将这一条纹确定为第一亮条纹将这一条纹确定为第一亮条纹)的中心，此时游标尺上的中心，此时游标尺上的示数情况如图丙所示；转动丈量头的手轮，使分划的示数情况如图丙所示；转动丈量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐第

10、板的中心刻线对齐第6亮条纹的中心，此时游标尺上的亮条纹的中心，此时游标尺上的示数情况如图丁所示，那么图丙的示数示数情况如图丁所示，那么图丙的示数x1=_mm；图丁的示数图丁的示数x2= _ mm.假照实验中所用的双缝间假照实验中所用的双缝间的间隔的间隔d=0.20mm，双缝到屏的间隔，双缝到屏的间隔L=60cm，那么计，那么计算波长的表达式算波长的表达式= 用知量和直接丈量量用知量和直接丈量量的的符号表示符号表示.根据以上根据以上数据，可得实验中测数据，可得实验中测出的光的波长出的光的波长= _ m.甲甲光源光源滤光片滤光片单缝单缝双缝双缝屏屏0.05mm01020012cm丙丙0102012

11、3cm0.05mm丁丁010 200123456乙乙0.158.95d(x2x1)/5L5.910-71将白光光源将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母陈列顺序应为元件，由左至右，表示各光学元件的字母陈列顺序应为C、_、A。2本实验的步骤有：本实验的步骤有：取下遮光筒左侧的元件，调理光源高度，使光束能直接取下遮光筒左侧的元件，调理光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；沿遮光筒轴线把屏照亮；按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的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；中心

12、位于遮光筒的轴线上；用米尺丈量双缝到屏的间隔；用米尺丈量双缝到屏的间隔；用丈量头其读数方法同螺旋测微器丈量数条亮纹间用丈量头其读数方法同螺旋测微器丈量数条亮纹间的间隔。的间隔。在操作步骤时还应留意在操作步骤时还应留意 _ 和和 _。( (16分分)现有毛玻璃屏现有毛玻璃屏A、双缝、双缝B、白光光源、白光光源C、单缝单缝D和透红光的滤光片和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在图等光学元件，要把它们放在图1所所示的光具座上组装成双缝干涉安装，用以丈量红光的波长。示的光具座上组装成双缝干涉安装，用以丈量红光的波长。2019年天津卷年天津卷22.图图1遮光筒遮光筒E D B单缝和双缝间距单缝和双缝

13、间距5cm10cm，使单缝与双缝相互平行使单缝与双缝相互平行3将丈量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心将丈量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数条亮纹，此时手轮上的示数如图如图2所示。然后同方向转动丈量头，使分划板中心所示。然后同方向转动丈量头，使分划板中心刻线与第刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图条亮纹中心对齐，记下此时图3中手轮上中手轮上的示数的示数_mm，求得相邻亮纹的间距，求得相邻亮纹的间距x为为_mm。4知双缝间距知双缝间距d为为2.010-4m，测得双缝到屏的，测得双缝到屏的间隔间隔l为为0.700m，由计算式，由计算式

14、_，求得所测，求得所测红光波长为红光波长为_nm。1040图图335图图20303513.8702.3106.6102dx / lx= (13.870-2.320)/5=11.550/5=2.310mm dx/l= 6.610-7m = 6.6102nm 7分图分图1为某一热敏电阻为某一热敏电阻R(电阻值随温度电阻值随温度的改动而改动，且对温度很敏感的改动而改动，且对温度很敏感)的的I-U关系曲线图。关系曲线图。 为了经过丈量得到图为了经过丈量得到图1所示所示I-U关系的完好曲线，在图关系的完好曲线，在图2和图和图3两两个电路中应选择的是图个电路中应选择的是图 ；简要阐明理由：；简要阐明理由：

15、 。电源电动势。电源电动势为为9V，内阻不计，滑线变阻器的阻值为，内阻不计，滑线变阻器的阻值为0-100在图在图4电路中，电源电压恒为电路中，电源电压恒为9V，电流表读数为，电流表读数为70mA，定值电，定值电阻阻R1=250。由热敏电阻的。由热敏电阻的I-U关系曲线可知，热敏电阻两端的关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为电压为_V；电阻；电阻R2的阻值为的阻值为 。举出一个可以运用热敏电阻的例子：举出一个可以运用热敏电阻的例子：_。2019年上海卷年上海卷18、VA图图2VA图图3AR1R2热敏电阻热敏电阻9V图图4RI/mAU/V1 2 3 4 5 6 7500图图1102030402电压可

16、从电压可从0V调到所需电压，调理范围较大调到所需电压，调理范围较大 解解: I1=9/250=0.036A=36mA I2=34mA 由图由图1得得 UR=5.2V R2 =(9-5.2) / 0.034=111.8 5.2 111.6112.0 热敏温度计热敏温度计 05年南通质量检测一年南通质量检测一12、 某同窗采用如图甲所示的电路测定电源电动势某同窗采用如图甲所示的电路测定电源电动势和内阻，知干电池的电动势约为和内阻，知干电池的电动势约为1.5V1.5V，内阻约，内阻约11，电，电压表压表(0-3V,3k),(0-3V,3k),电流表电流表(0-0.6A,1.0),(0-0.6A,1.

17、0),滑动变阻器滑动变阻器有有R1(10 2A)R1(10 2A)和和 R2(100 0.1A) R2(100 0.1A)各一只各一只; ;(1)(1)实验中滑动变阻器应选用实验中滑动变阻器应选用 ( (选填选填R1R1或或R2).R2).(2)(2)在乙图中用笔画线替代导线衔接实验电路在乙图中用笔画线替代导线衔接实验电路. .(3)(3)在实验中测得多组电压和电流值在实验中测得多组电压和电流值, ,得到如图丙所示得到如图丙所示的的U-IU-I图线图线, ,由图线可较准确求出该电源电动势由图线可较准确求出该电源电动势E= E= V; V; 内阻内阻r= .r= .VA1.50 0.1 0.2

18、0.3 0.40.91.11.31.21.00.81.4I/AU/VR11.50图线的斜率为图线的斜率为k=(1.50.8)/0.37=1.85 即电源内阻和电流表内阻之和为即电源内阻和电流表内阻之和为k, r=1.85-RA=0.850.85例例7、 假设用假设用F表示滑动摩擦力的大小表示滑动摩擦力的大小,用用FN表示正压表示正压力的大小力的大小,那么有那么有F FN，式中，式中 叫做动摩擦因数叫做动摩擦因数.为为了丈量两张纸之间的动摩擦因数，某同窗设计了一个了丈量两张纸之间的动摩擦因数，某同窗设计了一个实验实验.如下图如下图.在木块在木块A和木板和木板B上贴上待测的纸，上贴上待测的纸，B板

19、程板程度固定度固定,用测力计拉用测力计拉A,使使A匀速向左运动匀速向左运动,读出并记下测读出并记下测力计的读数力计的读数F，测出木块，测出木块A的质量的质量m，那，那么么 1该同窗为什么要把纸贴在木块上而不直接丈量两该同窗为什么要把纸贴在木块上而不直接丈量两张纸间的滑动摩擦力？张纸间的滑动摩擦力？2在实践操作中，发现要保证木块在实践操作中，发现要保证木块A做匀速运动比做匀速运动比较困难，实验误差较大他能对这个实验作一改良来较困难，实验误差较大他能对这个实验作一改良来处理这一困难从而减小误差吗？处理这一困难从而减小误差吗？ F/mg AB答案答案: :1 1可增大正压力可增大正压力, ,从而增大

20、滑动摩擦力从而增大滑动摩擦力, ,便于丈量便于丈量 2 2参考方案：只需将测力计的一端与木块参考方案：只需将测力计的一端与木块A A相衔接，测力相衔接，测力计的另一端与墙壁或竖直挡板之类的固定物相连用手经过轻计的另一端与墙壁或竖直挡板之类的固定物相连用手经过轻绳拉动木板绳拉动木板B B，读出并记下测力计，读出并记下测力计的读数的读数F F，测出木块，测出木块A A的质量的质量m m，同样有同样有 F/mg 例例8. 如图甲所示是一种丈量电容器电容的实验电路如图甲所示是一种丈量电容器电容的实验电路图。实验是经过对高阻值电阻放电的方法测出电容器图。实验是经过对高阻值电阻放电的方法测出电容器充电至电

21、压为充电至电压为U 时所带的电荷量时所带的电荷量Q，从而再求出待测，从而再求出待测电容器，某同窗在一次实验时的情况如下：电容器，某同窗在一次实验时的情况如下：A.按如图甲所示的电路图接好电路按如图甲所示的电路图接好电路B.接通开关接通开关S,调理电阻箱调理电阻箱R 的阻值的阻值,使电流表的指针偏使电流表的指针偏转接近满刻度记下此时电流表的示数是转接近满刻度记下此时电流表的示数是I0490A,电压表的示数电压表的示数U08.0V C.断开开关断开开关S，同时开场计时，每隔，同时开场计时，每隔5s测读一次电流测读一次电流 i 的值，将测得数据填入表格的值，将测得数据填入表格.并标示在图乙的坐标纸上

22、并标示在图乙的坐标纸上以时间以时间t 为横坐标为横坐标.电流电流 i 为纵坐标为纵坐标, 如图乙中的如图乙中的 小小黑点所示黑点所示 .ERAVEABCDS图甲图甲t/si /A0 10 20 30 40 50 60 70200100300500400图乙图乙(1)在图乙中画出在图乙中画出i -t 图线图线(2)图乙中图线与坐标轴所围面积的物理意义图乙中图线与坐标轴所围面积的物理意义是是 ，(3)该电容器的电容约为该电容器的电容约为 F 保管两位有保管两位有效数字；效数字；(4)假设某同窗实验时把电压表接在假设某同窗实验时把电压表接在E、D两端，那么电两端，那么电容的丈量值比它的真实值容的丈量

23、值比它的真实值 填填“大大“小或小或“相相等等.t/si /A0 10 20 30 40 50 60 70200100300500400开场放电时电容器的带电量开场放电时电容器的带电量Q解解: (3)图线与坐标轴所围面积约有图线与坐标轴所围面积约有32个小方格个小方格,每格每格面积为面积为2510-5 C, Q=8 10-3 C C=Q/U0 = 1.010-3 F1.010-3 (4)电压表接在电压表接在E、D两端，一部两端，一部分电量经过电压表放电，使经分电量经过电压表放电，使经过电流表的电量减小，所以图过电流表的电量减小，所以图线下线下“面积减小，面积减小，C测减小。测减小。小小例例9、

24、 学过单摆的周期公式以后，物理兴趣小组的同窗学过单摆的周期公式以后，物理兴趣小组的同窗们对钟摆产生了兴趣，教师建议他们先研讨用厚度和质们对钟摆产生了兴趣，教师建议他们先研讨用厚度和质量分布均匀的方木块如一把米尺做成的摆这种摆量分布均匀的方木块如一把米尺做成的摆这种摆被称为复摆，如下图。让其在竖直平面内做小角度摆被称为复摆，如下图。让其在竖直平面内做小角度摆动，动，C点为重心，板长为点为重心，板长为L，周期用，周期用T表示。表示。甲同窗猜测：复摆的周期应该与板的质量有关。甲同窗猜测：复摆的周期应该与板的质量有关。乙同窗猜测：复摆的摆长应该是悬点到重心的间隔乙同窗猜测：复摆的摆长应该是悬点到重心的

25、间隔L/2.丙同窗猜测：复摆的摆长应该大于丙同窗猜测：复摆的摆长应该大于L/2。理由是：假设。理由是：假设OC段看成细线，线栓在段看成细线，线栓在C处，处，C点以下部分的重心离点以下部分的重心离O点的间隔显然大于点的间隔显然大于L/2。为了研讨以上猜测能否正确为了研讨以上猜测能否正确,同窗们进展了下面的实验同窗们进展了下面的实验探求：探求：(1)把两个一样的木板完全重叠在一同，用透把两个一样的木板完全重叠在一同，用透明胶质量不计粘好，丈量其摆动周期，明胶质量不计粘好，丈量其摆动周期，发现与单个木板摆动时的周期一样，重做发现与单个木板摆动时的周期一样，重做多次仍有这样的特点。那么证明了甲同窗的多

26、次仍有这样的特点。那么证明了甲同窗的猜测是猜测是 的选填的选填“正确或正确或“错误。错误。mgOC错误错误板长板长L/cm255080100120150周期计算值周期计算值T0/s0.701.001.271.411.551.73周期测量值周期测量值T/s0.811.161.471.641.802.01(2)用用T0表示板长为表示板长为L的复摆看成摆长为的复摆看成摆长为L/2单摆的周期单摆的周期计算值计算值 ，用，用T表示板长为表示板长为L复摆的实复摆的实践周期丈量值。计算与丈量的数据如下表：践周期丈量值。计算与丈量的数据如下表：由上表可知，复摆的等效摆长由上表可知，复摆的等效摆长 L/2选填选填“大于、大于、“小于或小于或“等于。等于。(3)为了进一步定量研讨，同窗们用描点作图法对数据为了进一步定量研讨，同窗们用描点作图法