20届高三物理二轮学案

20届高三物理二轮学案

专题一热学（一）

K目标要求X1.掌握图像结合热力学定律问题

2.会解决液注移动问题

3.掌握热力学理论

K经典题源》

例1如图1所示一定质量的理想气体从状态a开始，经历过程①、②、③、④到达状态

e.对此气体，下列说法正确的是（）

T,③，

①I®

/\e

।•

OV

图1

A.过程①中气体的压强逐渐减小

B.过程②中气体对外界做正功

C.过程④中气体从外界吸收了热量

D.状态c、d的内能相等

E.状态d的压强比状态b的压强小

例2下列说法中正确的是（）

A.叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用

B.布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动

C.液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点

D.当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时，分子间的距离越大，分子势能越小

E.一定温度下，水的饱和汽的压强是一定的

例3如图所示，开口向下并插入水银槽中的粗细均匀的玻璃管内封闭着长为H的空气柱,

管内水银柱高于水银槽h,若将玻璃管竖直向上缓慢地提起（管下端未离开槽内水银面），

则H和h的变化情况为（)

A.I1和h都增大B.H和h都减小

C.H减小,h增大D.H增大,h减小

1

例4如图2甲所示，左端封闭、内径相同的U形细玻璃管竖直放置，左管中封闭有长为工

=20cm的空气柱，两管水银面相平，水银柱足够长.已知大气压强为R=75cmHg.

图2

(1)若将装置缓慢翻转180。，使U形细玻璃管竖直倒置(水银未溢出)，如图乙所示.当管中

水银静止时，求左管中空气柱的长度；

(2)若将图甲中的阀门S打开，缓慢流出部分水银，然后关闭阀门S,右管水银面下降了〃

=35cm,求左管水银面下降的高度.

K归纳》

1.模型特征:

2.解题思路:

3.解题技巧:

K自补题】

1.研讨题

2.变式

2

3.命题趋势

专题一热学（二）

K目标要求111.掌握气体临界值问题

2.会解决变质量问题

3.掌握热力学理论

K经典题源》

例1关于热现象的描述，下列说法正确的是（）

A.漂浮在水面上的花粉颗粒越大，撞击花粉颗粒的水分子越多，布朗运动反而越不明显

B.气体的温度越高，每个气体分子的动能都越大

C.零摄氏度的水比等质量的零摄氏度的冰分子势能大

D.对于一定质量的理想气体，如果体积增大，就会对外做功，所以内能一定减少

E.热量既能够从高温物体传递到低温物体，也能够从低温物体传递到高温物体

例2下列说法正确的是（）

A.液晶具有流动性，其光学性质表现为各向异性

B.太空舱中的液滴呈球状是由于完全失重情况下液体表面张力的作用

C.用打气筒的活塞压缩气体很费劲，说明分子间有斥力

D.第二类永动机是不可能制造出来的，因为它违反了能量守恒定律

E.在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体

例3粗细均匀的玻璃管长度L=100cm,下端封闭，上端开口，竖直放置。在开口端有一段

长度h=25cm的水银柱封闭了一段理想气体，水银柱的上表面与玻璃管口相平。此时外界大

气压强P=75cmHg,环境温度t=27℃。现使玻璃管内温度逐渐升高，为使水银柱刚好全部溢

出，则温度至少要达到多少？该温度下气柱的长度为多少？

例4如图1所示，圆柱形喷雾器高为方，内有高度为？的水，上部封闭有压强为外、温度

为乙的空气.将喷雾器移到室内，一段时间后打开喷雾阀门K,恰好有水流出.已知水的密度

为。，大气压强恒为R,喷雾口与喷雾器等高.忽略喷雾管的体积，将空气看作理想气体.（室

内温度不变）

（1）求室内温度.

（2）在室内用打气筒缓慢向喷雾器内充入空气，直到水完全流出，求充入空气与原有空气的

3

质量比.

专题二力学实验专题

第一课时基本仪器的使用和读数

【目标要求】

（1）游标卡尺和千分尺的原理、使用方法和读数

⑵天平和弹簧测力计的使用

⑶有效数字的含义、位数并会用科学记数法记录数据

【经典题源】

例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.

注意：

1）甲图的最小分度是多少呢？该如何保

留小数点？

2）起点没有从零刻度开始怎么办呢？

（乙）

例2.（2014福建）某同学测定一金属杆的长度和直径，示数如图甲、乙所示，则该金属杆

的长度和直径分别为cm和mm

例3.（2015•海南）某同学利用游标卡尺和螺旋测微器

分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图（a）和（b）所示.该工件的直径为

cm,高度为mm.

40

35

30

【引申】有10分度的游标卡尺，测得某段长度为1.34cm。此时游标尺上第条刻度线

和主尺上的------cm刻度线正好是相齐的。

例4.（2014江苏）（1）用螺旋测微器测量合金丝的直径.为

防止读数时测微螺杆发生转动,读数前应先旋紧如图所示的

部件▲（选填"A"、"B"、"C"或"D"）.从图中的

示数可读出合金丝的直径为▲mm.

例5.（2016•浙江）某同学在"探究弹簧和弹簧伸长的关系”的实验中，测得图中弹簧OC的

劲度系数为500N/m.如图1所示,用弹簧OC和弹簧秤a、b做"探究求合力的方法”实验.在

保持弹簧伸长1.00cm不变的条件下，

（1）若弹簧秤a、b间夹角为90。，弹簧秤a的读数是N（图2中所示），则弹簧

秤b的读数可能为N.

（2）若弹簧秤a、b间夹角大于90。，保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变，减小弹簧秤

b与弹簧OC的夹角，则弹簧秤a的读数是、弹簧秤b的读数（填"变大"、

"变小"或"不变"）.

【归纳】

（-）有效数字与误差

1、有效数字：带有一位不可靠数字的近似数字叫有效数字。

2、误差：测量值与物体真实值的差异叫误差。

中学物理中只要求初步了解绝对误差与相对误差、偶然误差与系统误差的概念，以及能定性

地分析一些实验中产生系统误差的主要原因。

绝对误差与相对误差:设某物理量的真实值为A。，测量值为A,则绝对误差为AA=-Aj,

相对误差为小与虬

偶然误差与系统误差：

偶然误差是由于各种偶然因素对实验的影响而产生的。偶然误差具有随机性，有时偏大，

有时偏小，所以减小偶然误差的方法可以通过多次测量求平均值。

系统误差是由于仪器本身不够精确，或实验方法粗略，或实验原理不完善而产生的。它

的特点是使测量总是偏大或总是偏小。所以，采用多次测量求平均值的方法不能减小系统误

差。要减小系统误差，必须校准仪器，或改进实验方法，或设计在原理上更为完善的实验。

3、科学记数法是一种记数的方法。把一个数表示成a与10的n次基相乘的形式（l<a<10,

n为整数），这种记数法叫做科学记数法.

（二）基本仪器的使用方法

1、米尺：以米制标示分度的尺子叫米尺。米尺的最小分度值是1mm,量程不等。

2、游标卡尺：

⑴原理：利用主尺和游标尺每一等份长度上的差异，来读出较精确的测量数据。

⑵读数规则：一共有3个规格---10分度，20分度，50分度（数游标刻度上的总格数，不能只

看数字）

结果=主尺刻度整数加租+J器x对齐格数

总格数

5

⑶功能：测外径，内径，深度

⑷易错点：

主尺刻度的单位是cm；主尺刻度要从游标刻度的0刻线读取，不能按游标刻度边框读；结果

的小数点一定与游标尺的最小分度小数点一致，不能多一位也不能少一位。

10分度的--O.lmm（l位）20分度的--0.05mm（2位）50分度的--0.02mm（2位）

3、螺旋测微器（千分尺）

1）原理：螺旋测微器的螺距是0.5mm,即螺杆在螺母中旋转一周，螺杆便沿着旋转轴线方

向前进或后退一个螺距的距离。圆周上的可动刻度有50个等分刻度，因此，可动刻度每一

小分度，相当于测微螺杆前进或后退010=0.01mm距离。即螺旋测微器最小分度是0.01mm.

2）注意事项：

①测量时，在测微螺杆快靠近被测物体时应停止使用旋钮，而改用微调旋钮，避免产生过大

的压力，既可使测量结果精确，又能保护螺旋测微器。

②读数时，要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻线是

否已经露出。

③读数时，千分位有一位估读数字，不能随便扔掉

④当小砧和测微螺杆并拢时，可动刻度的零点与固定

刻度的零点不相重合，将出现零误差，

具体情况如图所示，

用甲千分尺测量时，所测量读数都要

（填"加"或"减"）mm才得出实

际的长度；若用乙千分尺，所测量的

读数都要（填"加"或"减"）

mm才能得出实际的长度。

⑤读数方法:

测量值=固定刻度值（半毫米的整数倍）+固定刻度的中心水平线与可动刻度对齐的位置的读

数xO.Oimm

4.天平

天平使用前首先要进行调节。调节分两步：调底座水平和横梁

水平（在调节横梁水平前，必须把游码移到左端零刻度处，左

端与零刻线对齐，如图中虚线所示）。测量读数由右盘中祛码

和游标共同读出。横梁上的刻度单位是毫克（mg）。若天平平

衡时，右盘中有26g祛码，游码在图中所示位置，则被测物体

质量为g»

«10020030040015006007008001900

5.弹簧测力计

①.不能超量程使用.（天平，量筒，量杯等都不能超量程使用，但刻度尺

除外）

②.同方向：测力时，要让弹簧测力计内的弹簧轴线方向跟所测力的方向

在一条直线上，且弹簧不能靠在刻度盘上.

③.视线要与刻度盘垂直.

④使用前后：调节弹簧测力计，让指针对齐零刻度线。

6

第二课时与打点计时器有关的实验分析

【目标要求】

（1）打点计时器工作原理（教材P19）、使用以及注意事项

（2）电磁打点计和电火花打点器的不同

（3）利用纸带的数据求得速度与加速度（图像法、公式法）

（4）利用打点计时器研究力学规律

【经典题源】

例1、（2018•北京）用图1所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律。

主要实步骤如下：小f纸带打^时器

a.安装好实验器材.，接通电源后，让拖着纸带的小车^

沿长木板运动，重复几次•小~

b.选出一条点迹清晰的纸带，接一个合适的点当作计重物41

时起点。（t=0）,然后每隔相同的时间间隔T选取一口I

困1

个计数点，如图2中A、B、C、D、E、F......所示。

（~OABCDEF^

图2

c.通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E........点时小车的速度，分别记作vi，

出v-t图象。

（3）观察v-t图象，可以判断小车做匀变速直线运动，其依据是

_______________________________________»v-t图象斜率的物理意义是。

（4）描绘v-t图象前，还不知道小车是否做匀变速直线运动。用平均速度表示各计数

点的瞬时速度，从理论上讲，对At的要求是（选填"越小越好"或"与大小无关”）；

从实验的角度看，选取的Ax大小与速度测量的误差_______（选填"有关"或"无关"）。

（5）早在16世纪末，伽利略就猜想落体运动的速度应该是均匀变化的。当时只能靠滴

水计时，为此他设计了如图4所示的"斜面实一

验”，反复做了上百次，验证了他的猜想。请

你结合匀变速直线运动的知识，分析说明如

何利用伽利略"斜面实验”检验小球的速度是

随时间均匀变化的。图4

7

例2、（2016•天津）某同学利用图1示装置研究小车的匀变速直线运动。

①实验中必要的措施是

A.细线必须与长木板平行

B.先接通电源再释放小车

C.小车的质量远大于钩码的质量

D.平衡小车与长木板间的摩擦力

②他实验时将打点机器接到频率为50Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点

如图2所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）。si=3.59cm,S2=4.41cm,s3

=5.19cm,S4=5.97cm,Ss=6.78cm,S6=7.64cm。则小车的加速度a=___m/s?（要求充分

利用测量的数据），打点计时器在打B点时小车的速度VB=—m/s。（结果均保留两位有效

数字）

例3.（2019•新课标II）如图（a）,某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验。所

用器材有：铁架台、长木板、铁块、米尺、电磁打点计时器、频率50Hz的交流电源、纸带

等。回答下列问题:

（1）铁块与木板间动摩擦因数u=gsin8-a（用木

r—a—

geosy

板与水平面的夹角6、重力加速度g和铁块下滑的加速度a

表示）。

（2）某次实验时，调整木板与水平面的夹角使6=30。.接

通电源，开启打点计时器，释放铁块，铁块从静止开始沿木,

板滑下。多次重复后选择点迹清晰的一条纸带，如图（b），，；：；

所示。图中的点为计数点（每两个相邻的计数点间还有4个仁鳖温一！；；［单位cm：

-.1I,

点未画出）。重力加速度为9.80m/s2.可以计算出铁块与木--------44.70---------.

H---------------------59.57-----------H

板间的动摩擦因数为0.35（结果保留2位小数）。f--------------------------------76.39------------M

-------图（b）

例4.（2019•江苏）某兴趣小组用如图1所示的装置验证动能定理。

8

小飞、打点计时器纸带

（1）有两种工作频率均为50Hz的打点计时器供实验选用：

A.电磁打点计时器

B.电火花打点计时器

为使纸带在运动时受到的阻力较小，应选择—（选填"A"或"B"）。

（2）保持长木板水平，将纸带固定在小车后端，纸带穿过打点计时器的限位孔。实验中，

为消除摩擦力的影响，在祛码盘中慢慢加入沙子，直到小车开始运动。同学甲认为此时

摩擦力的影响已得到消除。同学乙认为还应从盘中取出适量沙子，直至轻推小车观察到

小车做匀速运动。看法正确的同学是—（选填"甲"或"乙

（3）消除摩擦力的影响后，在祛码盘中加入祛码。接通打点计时器电源，松开小车，小

车运动。纸带被打出一系列点，其中的一段如图2所示。图中纸带按实际尺寸画出，纸

带上A点的速度vA=m/so

（4）测出小车的质量为M,再测出纸带上起点到A点的距离为L.小车动能的变化量可

用△Ek=2MvA?算出。祛码盘中祛码的质量为m,重力加速度为g。实验中，小车的质量

2

应（选填"远大于""远小于"或"接近"）法码、祛码盘和沙子的总质量，小车所受合

力做的功可用W=mgL算出。多次测量，若W与4Ek均基本相等则验证了动能定理。

打点诃

时器

图1

例5.（2016•北京）利用图1装置做"验证机械能守恒定律"实验。

①为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的。

A.动能变化量与势能变化量

B.速度变化量和势能变化量

C.速度变化量和高度变化量

②除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列

器材中，还必须使用的两种器材是

A.交流电源B.刻度尺C.天平（含祛码）

③实验中，先接通电源，再释放重物，得到图2所示的一条纸带。在纸带上选取三个连

续打出的点A、B、C,测得它们到起始点。的距离分别为hA、M、he。

~~OUABC-I

••1•、

——&-------J

«----------------hs----------------►

«---------------------he---------------------►

图2

已知当地重力加速度为g,打点在时器打点的周期为T.设重物的质量为m。从打。点到

打B点的过程中，重物的重力势能变化量,动能变化量AEk：。

④大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是

A.利用公式丫=或计算重物速度

B.利用公式丫=场；计算重物速度

C.存在空气阻力和摩擦力阻力的影响

D.没有采用多次试验去平均值的方法。

⑤根据以下方法研究机械能是否守恒：在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点。

的距离h,计算对应计数点的重物速度力描绘P-h图象，并做如下判断：若图象是一

条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒。请你分析论证该同学的判断依据是否

正确。

例6、（2019•新课标HD甲乙两位同学设计了利用数码相机的连拍功能测重力加速度的实验。

实验中，甲同学负责释放金属小球，乙同学负责在小球自由下落的时候拍照。已知相机

每间隔0.1s拍1幅照片。

（1）若要从拍得的照片中获取必要的信息，在此实验中还必须使用的器材是。

（填正确答案标号）

A.米尺B.秒表C.光电门D.天平

（2）简述你选择的器材在本实验中的使用方法。答：。

（3）实验中两同学由连续3幅照片上小球的位置a、b和c得到ab=24.5cm、ac=58.7cm,

则该地的重力加速度大小为g=m/s2.（保留2位有效数字）

【归纳】

1、打点计时器

10

打点计时器是测量时间的工具，运动物体带动的纸带通过打点计时器，纸带上的点相应

的表示出了运动物体在不同时刻的位置。打点计时器均使用交流电源。

电磁打点计时器其工作电压小于6V,一般是4~6V（需要学生电源），使用220V交流电

压。电火花计时器工作时，纸带运动所受到的阻力比较小，它比电磁打点计时器实验误差小。

实验前，应将打点计时器固定好，以免拉动纸带时晃动，并要先轻轻试拉纸带，应无明

显的阻滞现象。

使用打点计时器，将打点计时器固定在实验台，应先接通电源，待打点计时器打点稳定

后再放开纸带，使时间间隔更准确。

2、频闪照片同样提供连续相等时间间隔

3、解题思路：

4、解题技巧

【自补题】

1、研讨题

2、变式

第三课时与光电门相关的实验

【目标要求】

11

（1）光电门的结构、原理与使用方法（教材P24）

（2）遮光片宽度的测量（游标卡尺的使用）；

（3）利用光电门测速度及误差分析

（4）利用光电门研究力学规律

【经典题源】

例1、某同学用如图甲所示的装置测量滑块与水平桌面之间的动摩擦因数，实验过程如下:

（1）用游标卡尺测量出固定于滑块上的遮光条的宽度d,如图乙，d=_mm.在桌面上合

适位置固定好弹簧和光电门，将光电门与数字计时器（图中未画出）连接.

（2）用滑块把弹簧压缩到某一位置，测量出滑块到光电门的距离X.释放滑块，测出滑块

上的遮光条通过光电门所用的时间t,则此时滑块的速度（用题中所给字母表示）.

（3）通过在滑块上增减祛码来改变滑块的质量m,仍用滑块将弹簧压缩到（2）中的位置,

重复（2）的操作，得出一系列滑块质量m与它通过光电门时的速度v的值.根据这些数值,

作出砂一m」图象如图丙所示.己知当地的重力加速度为g.由图象可知，滑块与水平桌面之

间的动摩擦因数尸—；弹性势能EP=—.

例2、（2016•江苏）某同学用如图1所示的装置验证机械能守恒定律。一根细线系住钢球，

悬挂着铁架台上，钢球静止于A点，光电门固定在A的正下方。在钢球底部竖直地粘住

一片宽带为d的遮光条。将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时

间t时由计时器测出，取v=@作为钢球经过A点时的速度。记录钢球每次下落的高度h

t

和计时器示数t,计算并比较钢球在释放点和A点之间的势能变化大小AEp与动能变化大

小AEk，就能验证机械能是否守恒。

图1

（1）AEp=mgh计算钢球重力势能变化的大小，式中钢球下落高度h应测量释放时的钢

球球心到之间的竖直距离。

（A）钢球在A点时的顶端

（B）钢球在A点时的球心

（C）钢球在A点时的底端

（2）用计算钢球动能变化的大小，用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图2

2

所示，其读数为cm.某次测量中，计时器的示数为0.0100s,则钢球的速度为v

12

=m/so

（3）下表为该同学的实验结果:

AEp(xio2J)4.8929.78614.6919.5929.38

AEk(xlO2J)5.0410.115.120.029.8

他发现表中的AEp与AEk之间存在差异，认为这是由于空气阻力造成的。你是否同意他

的观点？请说明理由。

（4）请你提出一条减小上述差异的改进建议。

例3、小明同学利用如图所示的装置来验证机械能守恒定律.A为装有挡光片的钩码，总质

量为M,挡光片的挡光宽度为b,轻绳一端与A相连，另一端跨过光滑轻质定滑轮与质量

为m（m<M）的重物B相连.他的做法是：先用力拉住B,保持A、B静止，测出A的挡

光片上端到光电门的距离h；然后由静止释放B,A下落过程中经过光电门，光电门可测出

挡光片的挡光时间3算出挡光片经过光电门的平均速度，将其视为A下落h（h»b）时的

速度，重力加速度为g.

（1）在A从静止开始下落h的过程中，验证以A、B、地球所组成的系统机械能守恒定律

的表达式为一（用题目所给物理量的符号表示）；

（2）由于光电门所测的平均速度与物体A下落h时的瞬时速度间存在一个差值^v,因而

系统减少的重力势能—系统增加的动能（选填“大于”或“小于”）;

（3）为减小上述△口对结果的影响，小明同学想到了以下一些做法，其中可行的是一

A.保持A下落的初始位置不变，测出多组t,算出多个平均速度然后取平均值

B.减小挡光片上端到光电门的距离h

C.增大挡光片的挡光宽度b

D.适当减小挡光片的挡光宽度b

（4）若采用本装置测量当地的重力加速度g,则测量值—真实值（选填“大于”、“等于”或“小

于“）.

例4、某实验小组利用气垫导轨做"验证动量守恒定律”实验时，实验室提供两个滑块P、Q,

已知滑块P的质量为mi=115g,滑块Q的质量未知。为了测定滑块Q的质量，该小组进行

13

了以下操作：

A.将气垫导轨组装并调节水平，在气垫导轨上适当位置固定两个光电门Gi、G2

B.调整滑块P上的遮光片，使其不能挡光，将两滑块轻放在导轨上，如图甲，推动滑块Q

后撤去推力，滑块Q以一定的速度通过光电门Gi,遮光片通过光电门Gi的时间为ti=0.016s

C.当滑块Q与P相撞后粘在一起，遮光片通过光电门Gz的时间为t2=0Q34s

D.用游标卡尺测得遮光片宽度d如图乙所示

,S1毋fl0>2cm

也可叫加州曲Y

甲01020

7.

（1）游标卡尺的读数为mm；

（2）滑块Q的质量为g（保留三位有效数字）。

【归纳】

1、光电门是一个像门样的装置，一边安装发光装置，一边安装接收装置并与计时装置连接。

光电门与计时仪有两种联接方式.

A、当两个光电门的任一个被挡住时，计

时仪开始计时；当两个光电门中另一个

被再次挡光时，计时终止。计时仪显示

的是两次挡光之间的时间间隔。

B、当物体上的遮光条通过光电门时光被

挡住，计时器开始计时，当物体离开

该光电门时停止计时。当一个小小的宽为△L遮光片经过光电门时，光电门会记录

其经过光电门的时间At,由于遮光片比较窄，所以可以近似地认为在这段时间之内

遮光片做匀速直线运动，因此可以用平均速度来近似地认为是这个物体经过光电门

时的瞬时速度。

2、解题思路

3、解题技巧

第四课时与传感器有关的实验

【目标要求】

（1）明确各传感器测定的物理量

14

（2）实验中常见的传感器一一压力传感器、速度传感器等

（3）传感器在传统力学实验中的优势

【经典题源】

例1、（2014•山东）某实验小组利用弹簧秤和刻度尺，测量滑块在木板上运动的最大速度。

实验步骤：

①用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力，记作G；

②用装有橡皮泥的滑块放在水平木板上，通过水平细绳和固定弹簧秤相连，如图中所示,

在A端向右拉动木板，待弹簧秤实数稳定后，将读数记为F；

③改变滑块上橡皮泥的质量，重复步骤①②，实验数据如表所示：

G/N1.502.002.503.003.504.00

F/N0.590.830.991.221.371.60

④如图乙所示，将木板固定在水平桌面上，滑块置于木板上左侧C处，细绳跨过定滑轮

分别与滑块和重物P连接，保持滑块静止，测量重物P离地面的高度h；

⑤滑块由静止释放后开始运动并最终停在木板上的D点（未与滑轮碰撞），测量C、D间

的距离。完成下列作图和填空：

FIX

图甲图乙o-'oTsi工!mz

国丙

（1）根据表中数据在给定的坐标纸上作出F-G图线。

（2）由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数n=（保留2位有效数字）。

（3）滑块最大速度的大小v=（用h、s、pi和重力加速度g表示）。

例2、（2019•金州区校级模拟）某实验小组用如图所示的实验装置测量物块与水平固定桌面

之间的动摩擦因数。已知物块、遮光板和拉力传感器的总质量为M,重物质量为m,遮

光板的宽度为d（d很小），遮光板与光电门之间的距离为L,重力加速度为g,细线恰伸

直，重物由静止释放。

（1）在完成本实验时，下列操作或说法正确的是.

A.细线必须平行于水平桌面

B.拉力传感器的示数始终等于mg

C.实验时必须满足条件m<<M

D.拉力传感器固定在重物上时误差更小

（2）某次实验时，测出遮光板通过光电门所用的时间为

△t,则此实验过程物块运动的加速度a=o

（3）实验时，改变重物m的质量，多次实验，记录拉力传感器的示数F,计算物块的加

速度a,根据实验数据画出a-F图象，图线与纵轴的交点为（0,-b）,则物块与水平桌

面间的动摩擦因数为。

例3、（2015新课标I）某物理小组的同学设计了一个

粗测玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验，所用

15

图(b)

图（a）

器材有：玩具小车，压力式托盘秤，凹形桥模拟器（圆弧部分的半径为R=0.20m）完成下

列填空：

（1）将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图（a）所示，托盘秤的示数为1.00kg

（2）将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图（b）所示，该示数为

（3）将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘

秤的最大示数为m；多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如下表所示：

序号12345

m(kg)1.801.751.851.751.90

（4）根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为N；小车通过最低

点时的速度大小为m/s。（重力加速度大小取9.80m/s2,计算结果保留2位有效数字）

例4、为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙同学设计了如图所示的实验装置。

其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量,

mo为滑轮的质量。力传感器可测出轻绳中的拉力大小。

（1）实验时，一定要进行的操作是。

A.用天平测出砂和砂桶的质量

B.将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力

C.小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的

不数

D.为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M。

（2）甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知

打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为m/s2

（结果保留三位有效数字）。

单位:cm

（3）甲同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出

的a-F图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为0,求得图线的斜率

为k,则小车的质量为。

1122

A------B.------C.—f?inD.—

tan。tan。°km

（4）乙同学根据测量数据做出如图所示的a—F图线，该同学做实验时存在的问题是

5、（2015山东）21题（10分）某同学通过下述实验验证力的平行

边形定则。实验步骤：

①将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直

16

图甲

方向。

②如图甲所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，

直到弹簧秤示数为某一设定值时，将橡皮筋两端的位置标记为5、。2,记录弹簧秤的示数

为F,测量并记录01、。2间的距离（即橡皮筋的长度/）。每次将弹簧秤示数改变0.50N,

测出所对应的/,部分数据如下表所示：

F(N)00.501.001.502.002.50

1(cm)lo10.9712.0213.0013.9815.05

③找出②中F=2.50N时橡皮筋两端

的位置，重新标记为。、。’，橡皮

1N,

筋的拉力记为Foo,»

④在秤钩上涂抹少许润滑油，将橡

皮筋搭在秤钩上，如图乙所示。

■B

用两圆珠笔尖成适当角度同时拉

橡皮筋的两端，使秤钩的下端达

到0点，将两笔尖的位置记为A、

B,橡皮筋0A段的拉力记为6,

FOA,0B段的拉力记为FOB。完成

下列作图和填空：

（1）利用表中数据在给出的坐标纸上（见答题卡）画出F/图线，根据图线求得

/o=cmo

（2）测得OA=6.00cm,OB=7.60cm,则FOA的大小为N。

（3）根据给出的标度，在答题卡上做出FOA和FOB的合力F'的图示。

（4）通过比较F'与的大小和方向，即可得出实验结论。

例6、（2018•江苏）某同学利用如图所示的实验装置来测量重力加速度g。细绳跨过固定在

铁架台上的轻质滑轮，两端各悬挂一只质量为M的重锤。实验操作如下：

①用米尺量出重锤1底端距地面的高度H；

②在重锤1上加上质量为m的小钩码；

③左手将重锤2压在地面上，保持系统静止。释放重锤2,同时右手开启秒表,

在重锤1落地时停止计时，记录下落时间；

④重复测量3次下落时间，取其平均值作为测量值t。

请回答下列问题：

（1）步骤④可以减小对下落时间t测量的（选填"偶然"或"系统"）误重锤工

（2）实验要求小钩码的质量m要比重锤的质量M小很多，主要是为了

（A）使H测得更准确

（B）使重锤1下落的时间长一些

（C）使系统的总质量近似等于2M

（D）使细绳的拉力与小钩码的重力近似相等

（3）滑轮的摩擦阻力会引起实验误差。现提供一些橡皮泥用于减小该误差，可以怎么做？

（4）使用橡皮泥改进实验后，重新进行实验测量，并测出所用橡皮泥的质量为mo.用

实验中的测量量和已知量表示g,得g=。

例7、某研究性学习小组做"探究弹力和弹簧伸长的关系”时，把两根轻弹簧串联起来进行探

究，刻度尺的零刻度线与弹簧I的上端平齐，如图甲所示.

17

(1)某次测量如图乙所示、指针的示数为cm。

(2)在弹性限度内，将50g的祛码逐个挂在弹簧下端，记录钩码个数和对应的指针A的读

数，作出钩码的重力F和指针A读数Li的图像如图丙所示，则横轴截距表示,图

线的斜率表示.

(3)若已知弹簧I的劲度系数为ki,弹簧I［的劲度系数为k2,将串联的弹簧I、弹簧I［等

效为一根弹簧，则等效弹簧的劲度系数为(用ki、k2表示)。

【归纳】

1、模型特征

2、解题思路

3、解题技巧

专题三电学实验专题

第一课时测电阻和电阻率

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K目标要求?

(i)电路安全为首，精确测量为主，方便实施为辅

(2)测量电路与控制电路的设计

(3)实验器材选取

(4)实物图连接

(5)实验步骤叙述

(6)数据处理及误差分析

K经典题源』

例1【19浙江卷】小明想测额定电压为2.5V的小灯泡在不同电压下的电功率，电路.

(1)在实验过程中，调节滑片户，电压表和电流表均有示数但总是调不到零，其原

因是的导线没有连接好(图中用数字标记的小圆点表示接线点，空格中请填写

图中的数字，如“7点至8点”)；

(2)正确连好电路，闭合开关，调节滑片当电压表的示数达到额定电压时，电流表的

指针如图2所示，则电流为,此时小灯泡的功率为W.

(3)做完实验后小明发现在实验报告上漏写了电压为1.00V时通过小灯泡的电流，但在草

稿纸上记录了下列数据，你认为最有可能的是.

A.0.08AB.0.12AC.0.20A

例2【14四川卷】8.(2)(11分)右图是测量阻值约几十欧的未知电

阻尼的原理图，图中而是保护电阻(10Q),Ri是电用箱(0-99.9Q),R是

滑动变阻器，Ai和A?是电流表，E是电源(电动势10V,内阻很小)。

在保证安全和满足要求的情况下，使测量范围尽可能大。实验具体步骤

如下:

(i)连接好电路，将滑动变阻器夕调到大；

(ii)闭合S,从最大值开始调节电阻箱R”先调R为适当置，再调节滑动变阻器R,使人

示数7i=0.15A,记下此时电阻箱的阻值用和A2的示数12；

(iii)重复步骤(ii),再测量6组用和心值;

(iv)将实验测得的7组数据在坐标纸上描点。

根据实验回答以下问题：

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Qnnsnmmsn9nA/A

①现有四只供选用的电流表：

A.电流表（0~3mA,内阻为2.0Q）

B.电流表（0~3mA,内阻未知）

C.电流表（0~0.3A,内阻为5.0Q）

D.电流表（0!0.3A,内阻未知）

Ai应选用,A?应选o

②测得一组"和心值后，调整电阻箱用，使其阻值变小，要使Ai示数4=0.15A,应让滑

动变阻器R接入电路的阻值_________（选填“不变”、“变大”或“变小”）。

③在坐标纸上画出R与L的关系图。

④根据以上实验得出RFQ。

例3【17全国卷I】23.某同学研究小灯泡的伏安特性。所使用的器材有：小灯泡L（额定

电压3.8V,额定电流0.32A）；电压表V（量程3V,内阻3k。）；电流表A（量程0.5A,

内阻0.5夏）；固定电阻飞（阻值1000。）；滑动变阻器R（阻值0~9.0。）；电源4（电

动势5V,内阻不计）；开关S；导线若干。

（1）实验要求能够实现在0~3.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理

图。

由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻（填“增大”“不变”或“减小”）,

灯丝的电阻率（填“增大”“不变”或“减小”）。

（3）用另一电源（电动势4V,内阻1.00。）和题给器材连接成图（b）所示的电路，

调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率。闭合开关S,在R的变化范围内,

小灯泡的最小功率为W,最大功率为W。（结果均保留2位小数）

例4119江苏卷】11.某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率.实验操作如下：

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(1)螺旋测微器如图1所示.在测量电阻丝直径时，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆

之间，再旋动(选填"B"或直到听见“喀喀”的声音，以保证压力

适当，同时防止螺旋测微器的损坏.

(2)选择电阻丝的(选填“同一”或“不同”)位置进行多次测量，取其平均值作

为电阻丝的直径.

(3)图2甲中凡为待测电阻丝.请用笔画线代替导线，将滑动变阻器接入图2乙实物电路

中的正确位置.

(4)为测量尺，利用图2甲所示的电路，调节滑动变阻器测得5组电压〃和电流A的值，

作出的4-7.关系图象如图3所示.接着，将电压表改接在a、6两端,测得5组电压〃和

电流力的值，数据见下表：

«/v0.501.021.542.052.55

A/mA20.040.060.080.0100.0

请根据表中的数据，在方格纸上作出4-乙图象.

(5)由此，可求得电阻丝的凡=Q.根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率.

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例5[18全国卷]】23.（10分）某实验小组利用如图（a）所示的电路探究在25℃~80℃

范围内某热敏电阻的温度特性，所用器材有：置于温控室