高考实验复习

高中物理实验综合复习实验仪器的选择

仪器的选择首先应考虑安全因素，其次是误差因素，安全因素应考虑各电表的读数不能超过量程，电阻类元件的电流不能超过其最大允许电流等。误差因素一般应要求各电表的实际读数不小于量程的1/3。

滑动变阻器分压与限流接法的选择

从减少电能损耗的角度考虑，通常变阻器应选用限流接法，但在下列三种情况下，必须选择分压器连接方式。①若采用限流电路，电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流时，必须选用分压电路。②当用电器电阻远大于滑动变阻器全值电阻，且实验要求的电压变化范围较大（或要求测量多组实验数据）时，必须选用分压电路。③要求回路中某部分电路的电压从零开始可连续变化时须选用分压电路。

某学生为了测量一物体的质量，找到一个力电转换器，该转换器的输出电压正比于受压面的压力（比例系数为K），如图所示。测量时先调节输入端的电压，使转换器空载时的输出电压为0；而后在其受压面上放一物体，即可测得与物体质量成正比的输出电压U。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，电键和导线若干，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，在方框中画出完整的测量电路。（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力电转换器受力面例一 输入输出+_+_

这里是一个力电综合的实验题，要求设计一个测量电路来测定物体的质量。由题意知，力电转换器的输出电压U正比于受压面的压力。即U=KF，而受压面的压力F在数值上等于物体的重力，这样根据测出的电压表的电压值便可间接测出物体的质量。分析受力面力电转换器输入+_输出VK（1）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变阻器分压电路（2）测量步骤①调节

滑动变阻器,使转换器的输出电压为0②将砝码m0放在转换器上,记下输出电压U0,则U0=km0g,解得K=U0/m0g③将待测物体放在转换器上,记下输出电压U,测得U=kmg,代入k值得m=Um0/U0例二

某电压表的内阻在20千欧～50千欧之间，现要测量其内阻，实验室提供下列可选用的器材:待测电压表V（量程3V），电流表A1（量程200微安），电流表A２（量程３毫安），电流表A３（量程０．６安），滑动变阻器Ｒ（最大值１千欧），电源Ｅ（电动势４Ｖ），电键Ｋ。画出实验电路图要求多次测量数据，减小误差A表，Ｖ表：串联？并联？变阻器怎么连接？ＡＶA1例三Ｒ１Ｒ２Ｓ１Ｓ２Ｇ

如图所示为测定电流表内电阻的实验电路图，电流表内电阻约在100Ω左右，满偏电流为500μA，用6V电池作电源。⑴实验室中配有的可变电阻为：A电阻箱（0－10Ω）B电阻箱（0－9999Ω）C电阻箱（0－200Ω）D电阻箱（0－20KΩ）（1）在上述几种的可变电阻中，电路图中R1应选用_________,R2应选用___________(填代号)⑵某学生进行的实验步骤如下：A

先将R2的阻值调至最大，合上S2，调节R2的阻值使电流表的指针达到满刻度。B

合上S1，调节R1和R2的值，使电流表的指针偏转到满刻度的一半.C

记下R1

的阻值。指出上述实验中有哪些错误。⑶如果按正确实验步骤测得R1的值为100Ω，已知电流表的满偏电流为500μA，现要将它改装成量程为2V的电压表则应串联的分压电阻为____________ΩCD合上S1后不能再调的阻值3900例四ＡＡ*sR1R2

实验室中现有器材如实物图所示，有：电池E、电动势约10V，电阻约1Ω；电流表A1，量程10A，内阻γ1，约为0.2Ω；电流表A2，量程300mA，内阻γ2约为5Ω；电流表A3，量程250mA，内阻γ3约为5Ω；电阻箱R1，最大阻值999。9Ω，阻值最小改变量为0.1Ω滑动变阻器R2，最大阻值100Ω；开关S，导线若干。

要求用图所示的电路测定图中电流表A的内阻⑴在所给的三个电流表中，哪几个可用此电路精确测出其电阻？﹍﹍A2，A3[2]你要读的物理量是_________。用这个物理量表示待测内阻的计算公式是_________。设:A2、A3两电流表的读数为I2、I3，电阻箱R1的阻值为Rx,则待测内阻的计算公式为

I.2`I3`RXr3=(I2—I3)Rx/I3分析:①将电压表（V）与电流表（A1）并联，测出电流表（A1）的电压U和电流I1，由公式r1＝U／I1,便可求出r1

但被测电流表（A1）能承受的电压为0－0.4V，而电路中电压表（V）的量程为10V，故电压表的读数误差较大；从精度要求这个角度来看，此法不甚理想。②设计电路的基本方法是首先选择电路，然后再考虑电路的连接，为了测得电流表A1的内阻，似乎必须选用电流表A2和电压表V，如果选用了电压表V，由于电动势为1.5V，而电压表V的量程为10V，则电压表上最大读数为U=Er1/(R1+r1)=1.5×40/(40+100)=0.43V这样，电压表上读数很小，误差偏大例五

从表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表A1的内阻r1，要求方法简捷，有尽可能高的测量精确度，并能测得多组数据。⑴画出电路图，标明所用器材⑵若选测量数据中的一组来计算r1，则所用的表达式为r1＝_________，式中各符号的意义是________

器材规格电流表A1量程10mA,内阻r1，待测（约40Ω）电流表A2500μA，内阻r2＝750Ω电压表V10V，内阻r3＝10kΩ电阻R1100Ω，作保护电阻用滑动变阻器R2总阻值约50Ω电池E电动势1.5V,内阻很小电键K、导线

A1A2R1EKR2

采用比较法测量电路将电流表（A1）和电流表（A2）并联，由于并联电路电压相等，即I1r1＝I2r2由此可以求得：r1=I2r2/I1式中，I1、I2分别为电流表A1、A2

读数，r1、r2分别为A1和A2的内阻。这个设计可以使两个电流表的读数同时接近满刻度，以满足实验对精确度的要求。正确方法例六

一小灯泡额定电压为6V，额定功率约为2W－2.5W之间，现有下列器材：A直流电源（E＝6V，内阻不计）一只B直流电源（E＝12V，内阻不计）一只C电压表（0－10V，内阻20kΩ）一只D电流表（0－2A，内阻0.5Ω）一只E电流表（0－0.5A，内阻2Ω）一只F滑动变阻器（0－20Ω）一只G开关一只，导线若干现要求利用上述器材尽量准确地测出灯泡的额定功率和各种电压下的实际功率。⑴电源应选用＿＿＿＿＿＿，电流表应用___________。⑵按实验需要用导线将各个器件连接起来____________________________

㈠①因小灯泡的额定电压为6V，再考虑到电流表的分压作用，为了达到灯泡的额定电压6V，应选用电动势E＝12V的电源B电压表的量程为10V，已满足需要。②选择电流表，可估算通过小灯泡的最大电流值。小灯泡的额定功率为2.5W,则

Imax=P/U0＝2.5/6＝0.42

因此，选用表E（0－0.5A）较为合适

㈡元器件选定以后，为选择电路的连接方式，可先估算的电阻：即小灯泡正常工作时的最大电阻值约18Ω，而电流表内阻为2Ω，电压表内阻为20KΩ，为提高实验准确度，应采用外接法。最后确定没动变阻器的连接方式。由于小灯泡的电阻有可能达到18Ω，此值与没动变阻器的总阻值相当，若采用限流电路，其分压能力很弱，限制了小灯泡两端电压的变化范围，很难做到测定各种电压下的实际功率，因此应采用分压电路。点评如果只是要求准确测定额定功率，电路也可接成限流电路，因为在这种情况下，在滑线变阻器的总阻值范围内，也可以使小灯泡的电压达到6V

例七

现有器材：电压表V1（量程3V，内阻约几千欧），电压表V2（量程15V，内阻约几十千欧），定值电阻R1（3.0kΩ），滑动变阻器R（0-1750Ω），直流电源（约6V，内阻不计），开关，导线若干。要求利用这些器材测量电压表V1的内阻值。（1）画出实验电路图（2）用已知量和直接测量得量表示的电压表V1内阻的表达式为r=式中各直接测得量的意义是：U1R1/(U2－U1)U1-----电压表V1的读数U2-----电压表V2的读数V2V1R1A.B两滑块在同一光滑的水平直道轨上相对运动发生碰撞（碰撞时间极短），用闪光照相，闪光4次摄得的闪光照片如图所示。已知闪光的时间间隔为Δt，而闪光本身持续时间极短，在这4次闪光的瞬间，A.B两滑块均在0-80cm刻度范围内，且第一次闪光时，滑块A恰好通过，x=55cm处，滑块B恰好通过x=70cm处。问:（1）碰撞发生在何处；（2）碰撞发生在第一次闪光后多少时间？（3）两滑块质量之比mA=mB等于多少？例八X/cm01020304050607080BAAAAB（1）由图可知，碰后B静止，故碰撞发生在x=60cm处(2)碰后A向左匀速运动，设速度为vA’

，则vA’

Δt=20，碰后到第二次闪光时，A向左运动10cm，设历时为t，则vA’

t=10，设碰撞发生在第一次闪光后tx，有tx+t=Δt,tx=

Δt/2(3)设向右为正，则碰前：A的速度vA=5/（Δt/2）

B的速度VB=-10/（Δt/2）分析

碰后：A的速度vA’

=-10/（Δt/2）B的速度VB’

=0由动量守恒：mAvA+mBvB=mAvA’

+mBvBmA/mB=2/3例九

在“双缝干涉测光的波长”的实验中，测量头如图所示，调节分划板的位置，使分划板中心刻对齐某亮条纹的中心，此时螺旋测微器的读数为________mm。转动手轮，使分划线向一侧移动，到另一条亮条纹的中心位置，由螺旋测微器再读出一读数。若实验测得4条亮条纹中心间的距离Δx＝0.960mm，已知双缝间距d＝1.5mm,双缝到屏的距离L＝1.00m，则对应的光波波长为λ＝_________nm.10151.130480λ＝dΔx1/L=480nm.Δx1=Δx/(4﹣1)0例十某同学设计了用如图所示电路测量量程为1V的电压表的内阻RV（RV在800－900Ω之间）。实验方法和步骤是：①

断开开关S，按图甲连接好电路；②把滑动变阻器的触头P滑到b端③将电阻