高中物理 实验 一轮复习(力学电学)

1、DSEDSE 五星级专题系列五星级专题系列 一、导入一、导入 专题专题 1313 实验实验 刚入学的时候，全班自我介绍。一男同学走上讲台： “我叫尤勇，来自北京，我爱下棋！ ”说完就下 去了，下一位是个女生，该女娇羞地走上讲台，忐忑不安地自我介绍： “我我叫夏琪我喜欢游 泳” 黄先生热爱革命，为纪念红军，给儿子取名为“军” ，一天送儿子上课，见公交8 路进站，于是冲儿 子大喊： “黄军快跑，八路来了！ ” 二、知识网络二、知识网络 （一）（一）、力学实验、力学实验 1. 1.长度的测量（游标卡尺和螺旋测微器）长度的测量（游标卡尺和螺旋测微器） （1 1）游标卡尺）游标卡尺 10 分度的游标卡尺

2、。 游标上相邻两个刻度间的距离为0.9mm， 比主尺上相邻两个刻度间距离小0.1mm。 读数时先从主尺上读出厘米数和毫米数，然后用游标读出 0.1 毫米位的数值：游标的第几条刻线跟主尺上 某一条刻线对齐，0.1 毫米位就读几（不能读某） 。其读数准确到 0.1mm。 20 分度的游标卡尺。游标上相邻两个刻度间的距离为0.95mm，比主尺上相邻两个刻度间距离小 0.05mm。读数时先从主尺上读出厘米数和毫米数，然后用游标 读出毫米以下的数值：游标的第几条刻线 跟主尺上某一条刻线对齐，毫米以下的读数就是几乘0.05 毫米。其读数准确到0.05mm。 50 分度的游标卡尺。游标上相邻两个刻度间的距离

3、为0.98mm，比主尺上相邻两个刻度间距离小 0.02mm。这种卡尺的刻度是特殊的，游标上的刻度值，就是毫米以下的读数。这种卡尺的读数可以准确到 0.02mm。 注意：注意：游标卡尺都是根据刻线对齐来读数的， 所以都不再往下一位估读。 要知道主要构造的名称：主尺、游标尺、外测量爪、内测量爪、深度尺、紧固螺钉。 （2 2）螺旋测微器）螺旋测微器 固定刻度上的最小刻度为0.5mm（在中线的上侧） ；可动刻度每旋转一圈前进（或后退） 0.5mm。在可动刻 度的一周上平均刻有 50 条刻线，所以相邻两条刻线间代表0.01mm。读数时，从固定刻度上读取整、半毫 米数，然后从可动刻度上读取剩余部分 （因为

4、是 10 分度，所 以在最小刻度后必须再估读一位） ，再把两部分读数相加， 得 测量值。 要知道主要构造的名称：以下的-依次是：测砧、测微螺 杆、固定刻度、可动刻度、旋钮、微调旋钮和尺架。 0 01 12 23 34 45 56 67 78 89 91 1 01 234567890 2. 2. 研究匀变速直线运动研究匀变速直线运动 （1 1）纸带处理。从打点计时器重复打下的多条纸带中选点迹清楚的一条，舍掉开始比较密集的点迹， 从便于测量的地方取一个开始点O，然后每5 个点取一个计数点A、B、C、（或者说每隔4 个点取一个 记数点） ，这样做的好处是相邻记数点间的时间间隔是0.1s，便于计算。测

5、出相邻计数点间的距离s1、s2、 s3 （2 2）利用 s1、s2、s3可以计算相邻相等时间内的位移差s2-s1、s3- s2、s4- s3，如果它们在允许的误差范围内相等，则可以判定被测 物体的运动是匀变速直线运动。 （3 3）利用纸带可以求被测物体在任一计数点对应时刻的瞬时速度瞬时速度 v v：如 v/(ms -1 ) v c s 2 s 3 2T （4 4）利用纸带求被测物体的加速度加速度 a a。具体来说又有 3 种方法： “ 逐 差 法 ” ： 从 纸 带 上 得 到 6 个 相 邻 相 等 时 间 内 的 位 移 ， 则 a s 4 s 5 s 6 s 1 s 2 s 3 9T2

6、0T2T3T 4T5T6Tt/s 利用任意两段相邻记数点间的位移求a：如a s m s n mn T2 利用 v-t 图象求 a：求出A、B、C、D、E、F 各点的即时速度，画出如右的v-t 图线，图线的斜率就是 加速度 a。 3 3探究弹力和弹簧伸长的关系探究弹力和弹簧伸长的关系 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) 砝码质量(g) 弹簧总长(c

7、m) 弹力大小(N) 0 6.00 30 7.15 60 8.34 90 9.48 120 10.64 150 11.79 1.6 1.2 0.8 0.4 F/N （1）试根据这些实验数据在右图给定的坐 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? （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 F 和 L 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。

8、 05 681012 x/10-2m （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k F 可得 k=25N/m。 x 4 4验证力的平行四边形定则验证力的平行四边形定则 （1）原理是两只弹簧秤成角度拉橡皮条 AB 和一只弹簧秤拉橡皮条 AB 的效果相同，这个效果就是指橡皮条的形变量（大小和方向）相同。 （2）在画力的图示时，必须有箭头、标度、刻度。 （3）实验往往有一定的偶然误差，只要用平行四边形定则求得的合力F 和一只弹簧秤的拉力 F/的图示大小和方向在误差允许的范围内相同就 可以了。 a A B O b c 5 5验证牛顿第二运动定律验证牛顿第二运动定律 （1）了解该

9、实验的系统误差的来源。 用砂和砂桶的总重量代替小车受到的拉力。由牛顿第二定律可知，由于砂桶也在做匀加速运动，因此砂 和砂桶的总重量肯定大于小车受到的实际拉力。 可以推导出结论： 只有在小车的总质量M 远大于砂和砂桶 的总质量 m 时，才能使该系统误差足够小。 没有考虑摩擦阻力的作用。应该用平衡摩擦力的方法来消除这个系统误差。 （2）为研究 a、F、m 三者的关系，要利用“控制变量法” ，分别研究 a 与 F、 a 与 m 的关系。 （3）用图象法验证 aF、 am-1（后者必须用 a-m-1图象，不能用 a-m 图象） 6 6验证机械能守恒定律（动能定理）验证机械能守恒定律（动能定理） 本实验

10、要求验证自由下落过程中机械能守恒，图示纸带的左端是用夹子夹重物的一端。 0 1234 （1）要多做几次实验，选点迹清楚，且第一、二两点间距离接近2mm 的纸带进行测量。 （2）用刻度尺量出从 0 点到 1、2、3、4、5 各点的距离 h1、h2、h3、h4、h5，利用“匀变速直线运动中间 时刻的即时速度等于该段位移内的平均速度” ，算出 2、3、4 各点对应的即时速度 v2、v3、v4，验证与 2、3、 4 各点对应的重力势能减少量mgh 和动能增加量1 mv2是否相等。 2 （3）由于摩擦和空气阻力的影响，本实验的系统误差总是使mgh 1 mv2 2 （4）本实验不需要在打下的点中取计数点。

11、也不需要测重物的质量。 （二）、电学实验（二）、电学实验 1、灵敏电流计 。 （1）灵敏电流计就是小量程的电流表，又称表头。电路中的符号 （2）主要部件：永久磁铁、可转线圈。 （3）工作原理：通电后线圈在磁场力作用下带动指针偏转，指针的偏转与通过的电流成正比。（更详细的 原理待学习磁场后进一步研究） （4）表头上的三个主要参数：Rg，表头的内阻；I g ，满偏电流；U g ，满偏电压。 2、电压表的改装 （1）原理：U g I g R g 很小，不能直接换刻度测电压，需要串联一个如图所示的分压电阻。 （2）分压电阻的计算： 由串联电路的特点知：U I g R g I g R U U U 则：R

12、 R g 1R g 1R gI RU I g gg g 因为电压扩大表头量程的倍数：n 所以R n1Rg 注：相同的表头改装成的不量程的电压表串联，指针偏转角度相同。 3、电流表的改装 U U g （1）原理：I g 很小，不能直接换刻度测电流，需要并联一个如图所示的分流电阻。 （2）分流电阻的计算： 由并联电路的特点知I g R g (I I g )R 则：R I g R g I I g R g I 1 I g 因为电流扩大表头量程的倍数：n I I g 所以R Rg n1 注：相同表头改装成量程不同的电流表并联，指针偏转角度相同。 4、伏安法测电阻： 原理：利用电压表和电流表的读数，由R

13、存在误差。 （1）内接法：如图所示，待测电阻的测量值R测： U 求被测电阻的方法。由于实际应用的电表不是理想的，所以 I UU U R U A U RR 测 测A R A R x I 测 I 测 I A I R 测 V A A V 测 x A 显然R 测 R x 所以Rx R 测 R A 当RxRA时，Rx R 测 ，系统的相对误差很小，可以忽略不计，所以内接法适用于测量高阻值电阻。 （2）外接法：如图所示，待测电阻的测量值R 测 ： UU 测 R R R 测 测Vx I 测 I V I R R V R x R V R 测 R 测 显然有：R 测 R x 所以R x R R V R 测1 测

14、R V 当RxR V 时， IV 测 A V V IRx 测 R x 0，R x R 测 ，系统的相对误差忽略，所以外接法适用于测量低阻值电阻。 R V （3）试触法选择内、外接法：具体方法是，在如图所示的电路中，改变电表的连接方式，拿电压表的一 个接线柱分别接触 M、N 两点，观察电压表和电流表的示数变化，如果电流表变化明显，说明电压表内阻 对电路影响较大，应采用内接法；如果电压表变化明显， 说明电流表内阻对电路影响较大， 应采用外接法。 5、欧姆表的改装： （1）主要部件：表头、可调电阻、电源、红黑表笔等。电路如图。 （2）原理：由闭合电路欧姆定律得：I g R g R 0 r ， I x

15、 R g R 0 r R x ， R0 r R x 与I不成正比，I I g 时，Rx 0。 （3）刻度盘的特点： 零刻度线在最右端，从右向左读数； 刻度不均匀，前疏后密。中值电阻附近误差小。 注：因欧姆表示数为零时：I g 红 表 笔 黑 表 笔 R g R 0 r ，中值时： I g 2 R g R 0 r R x ，则Rx Rg R0 r。 （4）使用方法： 首先机械调零； 再欧姆调零，即两表笔直接短接，调整R0，让指针指在欧姆表盘最右端零刻度处； 连接被测电阻，读出刻度盘示数R，Rx kR，其中k为档位倍数。若指针偏右，需缩小倍数，选k小 的档位；若指针偏左，需放大倍数，选k大的档位。

16、 每换一次档位，需重新调零。 6、惠斯通电桥 （1）电路如右图。 （2）原理：当AB 两点的电势相等时，通过电流计G 的电流强度I g 0，此 时就称电桥平衡 （可通过调节 R0的值来实现） ， 根据分压定律可知： I1R1A G R0B R2 I2 Rx R 1 R 0 ， R 2 R x 则Rx R 2R 0 。 R 1 L1L2 L （3）变形：结合右图（阴影部分为一长电阻）由上述原理知Rx 2R 0 。 L 1 注：使用欧姆表可以粗略测电阻，使用电桥法可以较精确测电阻。 7、滑动变阻器的限流接法和分压接法： 负载RL上电压调节 范围 限 流 接 法 P a R0 b S 分 压 接 法

17、 RL P a R0 b r0 S 比 较 分压电路调节范围 大 分压电路调节范围 大 都为了 保护负 载电路 负载RL上电流调 节范围 闭合开 关前触 电所处 位置 G R0Rx 电路 相同条件 下消耗的 总功率 RL r0 R LU L R L R 0 R L R 0 I L R L b 端 I L 0 U L 0 I L R L a 端 (I L I ap ) 限流电路 能耗小 滑动变阻器的两种电路连接都能控制调节负载的电流和电压，但在相同条件下调节效果不同，实际应用中 要根据具体情况恰当的选择限流接法和分压接法。 （1）通常情况下（满足安全条件） ，由于限流电路能耗较小，电路结构简单，

18、因此应优先考虑。 （2）在下列情况下必须采用分压接法。 要使某部分电路的电压或电流从零开始连续调节，只有分压接法才能满足。 如果实验所提供的电表量程或其它元件允许通过的最大电流很小，若采用限流接法，无论怎样调节，电 路中实际电流（或电压）都会超过电表量程或元件允许的最大电流（或电压） ，为了保护电表或其它元件， 必须采用分压接法。 伏安法测电阻实验中， 当滑动变阻器的阻值远小于待测电阻时， 若采用限流接法， 待测电阻上的电流 （或 电压）变化很小，不利于多次测量求平均值或用图像处理数据，也起不到保护用电器的作用，应选用分压 接法。 8、实验器材的选择 （1）安全性： （2）精确性 （3）操作性

19、 9、电路实物图的连接 （1）电路实物连线应注意的几点要求 电路中电压表与电流表应选择合适的量程，且连线时应注意正负极性。 注意正确选择滑动变阻器的连接方式，除了考虑题目的一些具体要求外，还要考虑到实验便于操作，有 利于减小误差等。 注意电流表的连接应选择“内接法”还是“外接法” 。 所有的连线均应接在接线柱上，连线应做到最简短，且不能交叉。 电键必须能控制整个电路，即电键断开后，电源应无电流输出，电表示数均为零。 （2）电路实物图的连接方法 依照实验原理，参照实物位置，画好电路图。特别注意电流表的“内接”“外接”以及滑动变阻器的“分 压” “限流” 。 从电源正极出发，先把串联在电路中的器件

20、依次连接起来，直到电源负极，然后再把并联在电路上的其 它器件或电压表接在电路中的相应位置。 连好实物图后，对照电路图在检查一遍。 三、力学高考练习题三、力学高考练习题 1 1 、读出下列游标卡尺测量的读数。 678cm34cm 0 6 051001020 12345 cm 012345 0 ；解： （1）2.98cm； （2）6.170cm （3）1.050cm 2 、读出下列螺旋测微器测量的读数。 6789 0 0510 解： （1）0.642mm ； （2）10.294mm 3 3、有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20 个小的等分刻度用它测量一小球的直径，如图 甲所示的读数是

21、mm用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图乙所示的读数是mm 1 0 2 5 3(cm) 10 0 mm 30 25 20 15 2 5 3 0 1 0 1 5 解：50；1.731 （1.7301.733 均给分 4 4、 （1）某学生用螺旋测微器在测定某一金属丝的直径时，测得的结果如图甲所示，则该金属丝的直径d= mm。另一位学生用游标尺上标有 20 等分刻度的游标卡尺测一工件的长度，测得的结果如图乙所示，则该 工件的长度 L=cm。 图甲图乙 4 4 解： （1）d= 2.706(或 2.705 、2.707 )L= 5.015 5 5、如下图所示，甲图中游标卡尺的读数为_mm，乙图中螺

22、旋测微器的读数为_mm 5 5 解： 29.75mm3.205mm 6 6、在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，用打点计时器记录纸带运动的时间。计时器所用电源 的频率为 50Hz，图为一次实验得到的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出，按时间 顺序取 0、1、2、3、4、5 六个计数点，用米尺量出1、2、3、4、5 点到 0 点的距离如图所示（单位： cm） 。 由纸带数据计算可得计数点 4 所代表时刻的即时速度大小 v4_ms，小车的加速度大小 a _ms2。 （保留三位有效数字） 例例 6 6 解解： 0.4050.756 7 7 、做匀加速直线运动的小车，牵引一条纸带

23、通过打点计时器，交流电 源的频率为 50Hz，由纸带上打出的某一点开始，每 5 个点剪下一段纸 带，按图所示，使每一条纸带下端与x 轴重合，左边与 y 轴平行，将纸 带段粘贴在直角坐标系中， 则小车运动的加速度是m/s2（保 留两位有效数字） 。 例例 7 7 解 ：由题意可得，每段纸带的长度就是相邻相等时间间隔内小车 的位移，由图示数据可得s 7.510 m，而相隔时间为 T0.02 3 60.0 52.5 45.0 37.5 30.0 22.5 y/mm 0123456 x 5s0.1s，根据s aT，可得小车的加速度为：a 0.75m/ s。 8 8、2004 年 7 月 25 日，中国

24、用长征运载火箭成功地发射了“探测2 号”卫星右图是某监测系统每隔2.5s 拍摄的关于起始匀加速阶段火箭的一组照片 (1)已知火箭的长度为 40 m，用刻度尺测量照片上的长度，结果如图所示则火箭在照片中第2 个像所对 应时刻的瞬时速度大小 v=_ms (2)为探究物体做直线运动过程中s 随 t 变化的规律，某实验小组经过实验和计算得到下表的实验数据： 根据表格数据，请你在下图所示的坐标系中，用纵、横轴分别选择合适的物理量和标度作出关系图线并 根据图线分析得出物体从AB 的过程中 s 随 t 变化的定量关系式：_ 例例 8 8 解: (1)42m/s(2)图略（4 分） ， 物体运动 的起止点 A

25、B 所测的 物理量 时间 t(s) 时间 t2(s2) 位移 s(m) 测量次数 12 0.891.24 0.791.54 0.250.50 22 3 1.52 2.31 0.75 4 1.76 3.10 1.00 5 1.97 3.88 1.25 5t2 0.31t2s 16 9 9、 橡皮筋的一端固定在A 点， 另一端栓上两根细绳， 每根细绳分别连着一个量程为5N、 最小刻度为 0.1N 的弹簧测力计，沿着两个不同的方向拉弹簧测力计。当橡皮筋的活动端拉到O 点时，两根细绳相互垂直， 如图所示。这时弹簧测力计的读数可从图中读出。 由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为_N 和_N。 （只须

26、读到 0.1N）在右图的方格纸中按作图法的要求画出这两个力及它们的合力。 0 5 1234(N) 解： （1）2.5N 和 4.0N （2）注意平行四边形中的实线、虚线的区别和箭头、标度、单位。 43 1 2 3 4 (N) 10、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F1和 F2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

27、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 （D）若只增大某一只弹簧秤的拉力大小而要保证橡皮筋结点位置不变， 只需调整 另一只弹簧秤拉力的大小即可 （3）图（b）所示是李明和张华两位同学在做以上实验时得到的结果，其中哪一个 实验比较符合实验事实？（力F 是用一只弹簧秤拉时的图示） 答： （4）在以上比较符合实验事实的一位同学中，造成误差的主要原因是： （至少写出两种情况） 答： 。 解:（1） （2）A C（3）张华作的符合实验事实 （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 1111

28、、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。 图乙中的 F 与 F两力中，方向一定沿 AO 方向的是_。(2 分) 本实验采用的科学方法是-（）(2 分) 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 解:F B 11、在“探究求合力的方法”的实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳， 细绳的另一端都有绳套（如图） 实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条，使橡皮 条伸长，结点到达某一位置O （1）某同学在做该

29、实验时认为： A拉橡皮条的绳细一些且长一些，实验效果较好 B拉橡皮条时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行 C橡皮条弹性要好，拉结点到达某一位置O时，拉力要适当大些 D拉力F1和F 2的夹角越大越好 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，理由是 解:（1）ABC （2）不能因为这两个力的合力大小超出了弹簧秤的量程 1212、 一打点计时器固定在斜面上某处， 一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上 滑下，如右图所示。下图是打出的纸带的一段。 已知打点

30、计时器使用的交流电频率为 50Hz，利用下图给出的数据可求出小车下 滑的加速度 a=_。 为了求出小车在下滑过程中所受的阻力，还需要测量的物理量有_。用测 得的量及加速度 a 表示阻力的计算式为 f=_。 5.125.746.376.987.608.248.859.47 (单 打点计时器 结点 绳套 图 1 5 5 解： （ 1 ）3.89m/s2（2）小车质量 m；斜面上任意两点间距离l 及这两点的高度差 h。mgh/l-ma 1313、某校学习兴趣小组在研究“探索小车速度随时间变化的规律”的实验，图是某次实验得出的纸带，所 用电源的频率为 50HZ， 舍去前面比较密集的点， 从 0 点开始

31、， 每 5 个连续点取 1 个计数点， 标以 1、 2、 3。 各计数点与 0 计数点之间的距离依次为d1=3cm，d2=7.5cm,d3=13.5cm，则（1）物体做的运动， 理由是； （2）物体通过 1 计数点的速度 v1=m/s； （3）物体运动的加速度 为 a =m/s2. 解:（1）匀加速直线s=常数（2）0.375m/s（3）1.5m/s2 0 d1 1 d2 23 d3 14、某同学设计了一个“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验如图a为实验装置简图， A 为小车，B 为电火花计时器，C 为装有砝码的小桶，D 为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳 对小车拉力F等

32、于砝码和小桶的总重量，小车运动加速度a可用纸带上的打点求得 （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/s （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 2 2 A B D C(a) AB 6.70 C 7.21 (b) D 7.72 E 单位：cm 6.19 (c) 123456789 小车加速度a/ms1.981.721.481.251.000.750.480.500.30 小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.710.751.001

33、.67 a 标 纸 中 空 根据上表数据，为直观反映F不变时a与m的关系，请在图c方格坐 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 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 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 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： 2.00 1.50 2 0 (d) F 桶 中 d， 该 a/ ms2 解： （1）3.2m/s（2）见下图 1.00 01234 1 m /kg 1 （3）实验前未平衡摩擦力 或平衡摩擦力不充分 15、在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时，采

34、用如图所示的实验装置，小车及车中的砝码质 量用 M表示，盘及盘中的砝码质量用m 表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打出的点 计算出： 当 M 与 m 的大小关系满足时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重 力。 一组同学在先保持盘及盘中的砝码质量一定，探究加速度与质量 的关系，以下做法错误的是： （） A 平衡摩擦力时， 应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车 上 B每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力 C实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源 D小车运动的加速度可用天平测出m 以及小车质量 M，直接用公式m求出。 在保持小车及车中的砝码质量M 一定， 探

35、究加速度与所受合外力的关系时， 由于平衡摩擦力时操作不当， 二位同学得到的关系分别如下图、所示（是小车的加速度，是细线作用于小车的拉力） 。 其原因分别是： 图： 图： 例例 2121 解解：ACD C：平衡摩擦力时，长木板的倾角过大了 D：没有平衡摩擦力或木板的倾角过小 1616、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右。其中O 是起始点，A、B、 C 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O 到 A、B、C 各点的距离,并记录在图中(单位 cm)。 （1） 这三个数据中不符合有效数字读数要求的是_ ,应记作 _cm。 9.51 12.42 15.7

36、（2）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 点对应的物体的即时速度，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_。 （3）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

37、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_。 例例 2626 解： （1）OC，15.70 （2）1.22m，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； （3）1.23m，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。 17、用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，有交流电（频率为50Hz） 和直流电两种输出，重锤从高处由静止开始落下，重锤拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸 带上的点的进行测量，即可验证机械能守恒定律。 （1）一同学按如下步骤进行实验： A用天平测量出重锤的质

38、量； B按图示的装置安装器件； C将打点计时器接到电源的直流输出端上； D接通电源后释放悬挂纸带的夹子，打出一条纸带； E换用另外纸带，重复步骤D； F选取合适的纸带； G测量所选纸带上某些点之间的距离； H根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能和它增加的动能，比较二者是否相等。 指出其中没有必要进行的步骤是；操作不恰当的步骤是。 （2）利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度数值。 这位同学打出的纸带如图所示， A 点为打下的第一 个点，0、1、2、3、4、5、6 为连续的计数点，现测得s1、s2、s3、s4、s5、s6分别为 4.03 cm、4.42 cm、4.80 cm、5.18

39、cm、5.57 cm、5.95 cm，请你根据这条纸带推算此落体过程的加速度a 为m/s2。 （保留三 位有效数字） （3）某同学根据第（2）问求的的加速度数值计算重力势能的变化量EP，进而验证机械能守恒定律定律， 试分析其合理性。 例例 2929 解：(1) A C (2) 9.58 (3)不合理计算 EP取当地的重力加速度 四、电学高考练习题四、电学高考练习题 1. 右图是电压表的刻度盘。若当时使用的是该表的 0-3V 量程，那么电压表读数为多少？若当时使用的是 该表的 0-15V 量程，那么电压表度数又为多少？ 解：0-3V 量程最小刻度是 0.1V，是10 分度的，因此要向下估读一位，

40、读1.15V（由于最后一位是估读的， 有偶然误差，读成1.14V-1.17V 之间都算正确） 。0-15V 量程最小刻度为 0.5V，不是 10 分度的，因此只要 求读到 0.1V 这一位，所以读 5.7V（5.6V-5.8V 之间都算正确） 。 2. 右图是电阻箱示意图，试读出当时电阻箱的阻值。 解：电阻箱面板上有6 个旋钮，每个旋钮上方都标有倍率。将每个旋钮的指针所指的数值（都为整数）乘 以各自的倍率，从最高位到低位依次读出来，就得到这时电阻箱的实际阻值。注意图中最左边的两个黑点 是表示的是接线柱。若指针位置如图所示，则阻值为84580.2。 3一量程为 300A 的电流表，内阻为100，

41、表盘刻度均匀，现串联一个 9 9 0 0 的 电 阻 将 它 改 装 成 电 压 表 ， 则 该 电 压 表 的 量 程 是 3 V，用它来测量电压时，表盘指针位置如图所示，此时 电压表的示数为 2 V。 （每空 2 分） 4有一个未知电阻Rx，用图中（a）和（b）两种电路分别对它进行测量， 用（a）图电路测量时，两表读数分别为6V、6mA，用（b）图电路测量时，两表读数分别为5.9V，10mA， 则用_a_ _图所示电路测该电阻的阻值误差较小，测量值Rx=_1000_ _ ，测量值比真实值 偏_大（填： “大”或“小” ） 。 （每空 2 分） 5.某同学利用图 1 所示的实验电路来测量电阻

42、值： （a） （b） (1)将电阻箱接入 a，b 之间，闭合开关，适当调节滑动变阻器R后保持其阻值不变改 变电阻箱的阻值 R，得到一组电压表的示数U 与 R 的数据如下表： 电阻 R/ 电压 U/V 5.0 1.00 10.0 1.50 15.0 1.80 25.0 2.14 35.0 2.32 45.0 2.45 请根据实验数据在图 2 中作出 UR 关系图象 （4 分） _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 装 图 1图 2 (2)用待测电阻 Rx 替换电阻箱，读得电压表示数为2.00 V利用(1)中测绘的 UR 图象可得 Rx_. （2 分） 答案. (1)如图所示 (2) 2

43、0(1921 都算对) 6、 （2） （12 分）某同学在探究规格为“6V，3W”的小电珠伏安特性曲线实验中： 在小电珠接入电路前，使用多用电表直接测量小电珠的电阻，则应将选择开关旋至 _档进行测量。 （填选项前的字母） A.直流电压 10V B.直流电流 5mA C.欧姆100 D.欧姆1 该同学采用图甲所示的电路进行测量。图中R 为华东变阻器（阻值范围020,额定电流 1.0A） ，L 为 待测小电珠，V 为电压表（量程6V，内阻20k） ，A 为电流表（量程0.6A，内阻1）,E 为电源（电 班 级 学 号 姓 名 考 号 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 动势 8

44、V，内阻不计） ，S 为开关。 .在实验过程中，开关S 闭合前，滑动变阻器的滑片P 应置于最_端； （填“左”或“右” ） .在实验过程中，已知各元器件均无故障，但闭合开关S 后，无论如何调节滑片P，电压表和电流表的示 数总是调不到零，其原因是_点至_点的导线没有连接好； （图甲中的黑色小圆点表示接线点， 并用数字标记，空格中请填写图甲中的数字，如“2 点至 3 点”的导线） . 该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图乙所示，则小电珠的电阻值随工作电压的增大而 _。 （填“不变” 、 “增大”或“减小” ） 答案： （2）D.左 1 5. 增大 解析： （2）由于小电珠的电阻一般不大，使用

45、多用电表直接测量小电珠的电阻，则应将选择开关旋至欧姆 1，选项 D 正确。对于分压电路，开关S 闭合前，滑动变阻器的滑片P 应置于使小电珠上电压为零处， 即最左端。闭合开关 S 后，无论如何调节滑片P，电压表和电流表的示数总是调不到零，其原因是滑动变 阻器左端与电源没有连接好。由描绘出的小电珠的伏安特性曲线可知，小电珠的电阻值随工作电压的增大 而增大。 7.（四川） （10 分）为测量一电源的电动势及内阻 在下列三个电压表中选一个改装成量程为9V 的电压表 量程为 1V、内阻大约为 1K的电压V1 量程为 2V、内阻大约为 2K的电压V2 量程为 3V、内阻大约为 3K的电压v3 选择电压表串

46、联 K的电阻可以改转成量程为 9V 的电压表 解析：由后面第三问可知电压表读数会超过2V，所以选电压v3 串联一个 6K的电阻即可改成量程为 9V 的电压表。 利用一个电阻箱、一只开关、若开关导线和改装好的电压表（此表用符号V1V2v3 与一个电阻串联来 表示，且可视为理想电压表） ，在虚线框内画出电源电动势及内阻的实验原理电路图。 根据以上试验原理电路图进行实验，读出电压表示数为1.50V 时、电阻箱值为 15.0;电压表示数为 2.00V 时，电阻箱的阻值为 40.0，则电源的电动势 E= V、内阻 r=_。 解析： 由电路图知道电压表读数1.5V 时候， 路端电压为 3.5V， 读数为

47、2V 时， 路端电压为 6V,由U Ir 代入数据得到 7.5V,r 10 8.20108.2010全国卷全国卷一电流表的量程标定不准确，某同学利用图1 所示电路测量该电流表的实际量程I m。 所用器材有： 量程不准的电流表A 1， 内阻 r 1 =10.0， 量程标称为 5.0mA； 标准电流表A 2 ， 内阻r 2 =45.0， 量程 1.0mA；标准电阻R 1，阻值 10.0 ；滑动变阻器 R，总电阻为 300.0；电源 E，电动势 3. 0V，内 阻不计；保护电阻R2；开关 S；导线。 回答下列问题： （1）在答题卡上（图 2 所示）的实物图上画出连线。 （2）开关 S 闭合前，滑动变

48、阻器的滑动端c 应滑动至端。 （3）开关 S 闭合后，调节滑动变阻器的滑动端，使电流表A 1满偏；若此时电流表 A 2 的读数为I 2 ，则A 1的 量程I m =。 （4）若测量时，A 1未调到满偏，两电流表的示数如图3 所示，从图中读出 A 1的示数 I 1 =，A 2 的 示数I 2 =；由读出的数据计算得I m =。 （保留 3 位有效数字） 【答案】连线如图 阻值最大 I m I 2 (R 1 r 2 ) r 1 6.05mA 【解析】连线如图 在滑动变阻器的限流接法中在接通开关前需要将滑动触头滑动到阻值最大端 闭合开关调节滑动变阻器使待测表满偏， 流过的电流为Im。 根据并联电路电

49、压相等有I m r 1 I 2 (r 2 R 1 ) 得I m I 2 (R 1 r 2 ) r 1 待测表未满偏有I1r 1 I 2 (r 2 R 1 )，将 A 2的示数 0.66mA 和其他已知条件代入有 I 1 I 2 (R 1 r 2 )0.66(10 45) 3.63Ma r 1 10 但图中 A1的示数 3.0mA 量程为 5.0mA，根据电流表的刻度是均匀的，则准确量程为6.05mA 9： 图 10-7 为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需器材实物图，器材规格如下： （1）待测电阻 Rx（约 100） （2）直流电源（输出电压 4V，内阻可不计） （3）直流毫安表（量程 0

50、10mA，内阻 50） 图 10-7 （4）直流电压表（量程 03V，内阻 5K） （5）滑动变阻器（阻值范围015，允许最大电流 1A） （6）电键一个，导线若干条 根据器材的规格和实验要求，在实物图上连线。并用“”标出在闭合电键前，变阻器的滑动触点应处 的正确位置。 【审题】本题不要求选择仪器，只是对已有的仪器进行电路的选择合成，从一定程度上降低了难度，由已 知条件，待测电阻与电压表阻值相差较多，滑动变阻器阻值相对较小。 【解析】 因滑动变阻器阻值小于待测电阻Rx 的阻值， 所 器应选用分压接法；待测电阻与电表相比，Rx 的阻值和 值相差较多，所以应选用安培表外接电路，实物连接如 示。滑动

51、变阻器分压接法时，在闭合电键前，变阻器的 置于使负载电压为零处，如图箭头所示。 【总结】（1）设计测量电阻的电路必须考虑两个方面， 滑动变阻器是分压电路还是限流电路，再考虑是安培表 是安培表内接电路。 图 10-8 以滑动变阻 电压表的阻 图 10-8 所 滑动触点应 首先要确定 外接电路还 （2）连接实物图时，应该先干路，再支路。滑动变阻器分压接法是要注意电键能控制全电路电流，即断 开电键后，电路中无电学仪器仍处于通电状态，电键对支路不起作用是滑动变阻器分压接法时经常出现的 错误。 10：某电压表的内阻在 2050K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 200A)，电流表 A2(量程 5mA)，电流表 A3(量程 0.6A)，滑动变 阻器 R(最大阻值 1k)，电源 E(电源电压为 4V)，开关 S. (1)所提供的电流表中应选用