【正文】 在缺乏高精密度的測量儀器的情況下測細(xì)金屬絲的直徑 , 常把細(xì)金屬絲緊密纏繞在圓 柱體上測若干匝的總長度 ,然后除以匝數(shù)就可求出細(xì)金屬絲的直徑 。 1 . 電學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本思想方法 ( 1 ) 等效法 如在電表的改裝中 , 通過并聯(lián)分流電阻來等效為電流表的內(nèi)阻 , 串聯(lián)分壓電阻來等效為電壓表的內(nèi)阻 , 還有用替換法測電阻 , 等等 , 都是等效法的應(yīng)用。 試觸法確定電流表內(nèi)外接法 : 如圖所示 , 將單刀雙擲開關(guān) S分別接觸 a 點(diǎn)和 b 點(diǎn) , 若電流表讀數(shù)變化較大 , 說明通過電壓表的電流不能忽略 , 則選用內(nèi)接法 。 實(shí)驗(yàn)要求的電壓變化范圍較大 ( 或要求測量多組數(shù)據(jù) )。 ( 2 ) 電表的選擇 : 根據(jù)電源的電動(dòng)勢或待測用電器的額定電壓選擇電壓表的量程 。 “歐姆零點(diǎn)”在表盤刻度的右側(cè)電阻刻度“ 0 ”位置 , 需要時(shí)通過歐姆擋的調(diào)零旋鈕進(jìn)行調(diào)節(jié)。0 . 69 10 m= 1 . 5 m , 解得 m= 0 . 12 kg 。 【規(guī)范答題】 ( 1 ) 計(jì)數(shù)點(diǎn)“ 3 ”為“ 2 ”和“ 4 ”的計(jì)時(shí)中點(diǎn) ,中間時(shí)刻點(diǎn)的速度等于這段時(shí)間的平均速度 , 則小車的速度 : v 3 = ?? =????+ ???? + 12 ??=6 . 71 + 6 . 250 . 0 8179。 【 答案】 ( 1 ) 在小車上疊放鉤碼 2 ???? 2 ( 2 ) ① 0 . 20 2 . 00 如圖乙 ② 光滑斜面上物體下滑的加速度與斜面傾角的正弦值成正比 ③ 9 . 6 ~ 9 . 9 【審題范例】 【例題】某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置 , 一根輕質(zhì)細(xì)繩繞過定滑輪 A 和輕質(zhì)動(dòng)滑輪 B 后 , 一端與力傳感器相連 , 另一端與小車相連 , 動(dòng)滑輪 B 下面懸掛一個(gè)鉤碼。 當(dāng) t= 1 . 00 s 時(shí) , 可得 a= 2 . 00 m/s2。 ③ 利用 α sin α 圖象 , 求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?g= m/s2。 ( 2 ) 在物體質(zhì)量不變時(shí) , 探究加速度與傾角的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí) , 通過改變方木塊墊放位置來調(diào)整長直軌道的傾角 , 由于沒有量角器 , 該小組通過測量出軌道長 L 和長直軌道頂端到水平面高度 h , 求出傾角 α 的正弦值 sin α =???。 某實(shí)驗(yàn)小組欲探究光滑斜面上物體下滑的加速度與物體質(zhì)量及 斜面傾角是否有關(guān)系。 ( 4 ) 該裝置能測位移、速度、加速度 , 還能做的實(shí)驗(yàn)有探究動(dòng)能定理、驗(yàn)證機(jī)械 能守恒定律或探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系。 ( 只填一個(gè) ) 【解析】 ( 1 ) 應(yīng)用紙帶進(jìn)行打點(diǎn)計(jì)時(shí)研究 , 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)該接在交流電源上 。 已知重力加速度為 g 。 某同學(xué)做“探究加速度與力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn) , 實(shí)驗(yàn)的探究對象是鋁塊 ( 質(zhì)量小于砂桶的 ), 在靜止釋放輕繩前 ,裝置如圖甲 所示。1?? 2, 根據(jù) n 1?? 2圖象的斜率 k=5 ??2?? ??,則當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹? ??2?? ??。 ( 2 ) 由平均速度公式 , 得到滑塊通過光電門的近似速度v=????。 ( 3 ) 開始實(shí)驗(yàn)時(shí) , 細(xì)線另一端掛有 6 個(gè)鉤碼 , 由靜止釋放后 , 細(xì)線上的拉力為 F 1 , 接著每次實(shí)驗(yàn)時(shí)將 1 個(gè)鉤碼移放到滑塊上的方盒中 , 當(dāng)只剩 3 個(gè)鉤碼時(shí)細(xì)線上的拉力為 F 2 , 則F 1 2 F 2 ( 填“大于”“等于”或“小于” ) 。 某實(shí)驗(yàn)小組想測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?, 設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn) , 如圖甲所示。 乙 【解析】 ( 1 ) 平衡摩擦后 , 繩子拉力為合力 , 要等于沙與沙桶的總重力 , 需要滿足沙和沙桶的總質(zhì)量 m 遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量 M 。若你是小組中的一位成員 , 要完成該項(xiàng)實(shí)驗(yàn) , 則 : 甲 ( 1 ) 實(shí)驗(yàn)時(shí)為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本 相等 , 沙和沙桶的總質(zhì)量 m 、滑塊的質(zhì)量 M 兩者應(yīng)滿足的條件是 , 而且實(shí)驗(yàn)時(shí)還需要有 的步驟。 驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是為了驗(yàn)證某些物理定理、物理定律的正確性 , 驗(yàn)證物理現(xiàn)象的可信度而設(shè)計(jì)的一類實(shí)驗(yàn)。 4 . 控制變量法 在多因素作用的實(shí)驗(yàn)中 , 可以先控制一些量不變 , 依次研究某一個(gè)因素對實(shí)驗(yàn)的影響。例如 , 測力計(jì)是把力的大小轉(zhuǎn)換為彈簧的伸長量 。 四、物理實(shí)驗(yàn)的基本思想方法 1 . 等效法 等效法是科學(xué)研究中常用的一種思維方法。 ( 3 ) 畫圖象時(shí)應(yīng)注明縱、橫坐標(biāo)軸表示的物理量、單位、標(biāo)度及坐標(biāo)原點(diǎn)。 ( 2 ) 秒表、電阻箱等由于本身構(gòu)造的原因不需要估讀。 第一講 力 學(xué) 實(shí) 驗(yàn) 二、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄與處理 1 . 有效數(shù)字 ( 1 ) 用測量儀器直接測量的結(jié)果 , 讀數(shù)一般要求在讀出儀器最小刻度所在位的數(shù)值 ( 可靠數(shù)字 ) 后 , 再向下估讀一位( 不可靠數(shù)字 ), 不受有效數(shù)字位數(shù)的限制。 二、技能缺陷 1 . 缺乏知識的遷移能力 , 如多用電表的原理及使用方法 ,學(xué)生對新情景的問題分析能力不足 , 遷移能力 弱。 【答案】 ( 1 ) 10 乙 ( 2 ) 增大 ( 3 ) Y ( 4 ) 3 . 2 0 . 50 【診斷參考】 一、知識缺陷 1 . 沒有熟練掌握游標(biāo)卡尺、螺旋測微器、刻度尺、電流表、電壓表以及多用電表的讀數(shù)方法 , 對有效數(shù)字含義的理解模糊不清。 1 = 10 Ω , 由于??????A??V????, 或R X ? R V , 故用伏安法測元件 X 的電阻時(shí) , 電流表應(yīng)外接 , 故 選乙圖中的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 斷開 S 2 , 讀數(shù)為 1 . 0 0 V 。依次記錄電流及相應(yīng)的電壓 。廣東卷 ) 某實(shí)驗(yàn)小組研究兩個(gè)未知元件 X 和 Y的伏安特性 , 使用的器材包括電壓表 ( 內(nèi)阻約為 3 k Ω ) 、電流表 ( 內(nèi)阻約為 1 Ω ) 、定值電阻等。根據(jù) d 接 c 時(shí)的電路連接情況可知 : 閉合開關(guān) , 若電表指針偏轉(zhuǎn) , 則損壞的電阻是 R 1 。判斷依據(jù)是 : 。 ( 3 ) 若電阻 R 1 和 R 2 中有一個(gè)因損壞而阻值變?yōu)闊o窮大 , 利用圖乙的電路可以判斷出損壞的電阻。電池的電動(dòng)勢為 1 . 5 V , 內(nèi)阻忽略不計(jì) 。若使用 a 和 b 兩個(gè)接線柱 , 電表量程為 3 mA 。R V ( 其 他合理說法同樣給分 ) 【答案】見解析 4 . ( 2022 年178。 保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變 , 斷開 S 2 , 調(diào)節(jié)電阻箱 R 0 ,使電壓表的指針半偏 。 【疑惑】 ( 1 ) 半偏法測電壓表內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)原理是什么 ?滑動(dòng)變阻器和變阻箱的選取有何要求 ? ( 2 ) 實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵步驟有哪些 ? 電壓表讀數(shù)分別為滿偏、半偏時(shí) , 滑動(dòng)變阻器的滑片位置有何要求 ? ( 3 ) 該實(shí)驗(yàn)的誤差是偏大 , 還是 偏小 ? 引起誤差的原因是什么 ? 【解析】 ( 1 ) 因滑動(dòng)變阻器阻值較小 , 所以選擇滑動(dòng)變阻器的分壓接法。 ( 2 ) 根據(jù)設(shè)計(jì)的電路 , 寫出實(shí)驗(yàn)步驟 : 。 辛 【答案】 ( 1 ) ① 6 . 93 ② A ③ 彈簧受到的拉力超過了其彈性限度 ( 2 ) ① 如圖庚所示 ② 0 . 44 ③ 4 2 . 28 3 . ( 2022 年178。 庚 ② 電流表示數(shù)為 0 . 44 A 。 【疑惑】 ( 1 ) 毫米刻度尺、電流表的讀數(shù)規(guī)則是什么 ? ( 2 ) “探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)原理是什么 ? Δ l F 的函數(shù)關(guān)系是什么 , 圖線彎曲的原因是什么 ? ( 3 ) 探究一小電珠在不同電壓下的電功率的實(shí)驗(yàn)原理是什么 ? 實(shí)驗(yàn)中電壓的調(diào)控有什么要求 ? ( 4 ) 在什 么情況下電珠的總功率最大 ? 【解析】 ( 1 ) ① 彈簧伸長后的總長度為 14 . 66 cm , 則伸長量Δ l= 14 . 66 cm 7 . 73 cm = 6 . 93 cm 。 ( 2 )( 12 分 ) 某學(xué)習(xí)小組探究一小電珠在不同電壓下的電功率大小 , 實(shí)驗(yàn)器材如圖丁所示 , 現(xiàn)已完成部分導(dǎo)線的連接。 ① 圖甲是不掛鉤碼時(shí)彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度 , 其示數(shù)為 7 . 73 cm 。 【答案】 ( 1 ) CD ( 2 ) 39 . 0 ( 3 ) 逐漸增大到 39 . 8 c m/s 逐漸增大到等于重力 ( 4 ) 為了說明磁鐵在塑料管中幾乎不受阻尼作用。 ( 2 ) 計(jì)數(shù)點(diǎn)“ 4 ”的速度用它兩側(cè)計(jì)時(shí)點(diǎn)之間的平均速度來表示 , 故 v 4 =5 . 60 4 . 040 . 04 cm/s = 39 . 0 cm/s 。請問實(shí)驗(yàn) ② 是為了說明什么 ? 對比實(shí)驗(yàn) ① 和 ② 的結(jié)果可得到什么結(jié)論 ? 【疑惑】 ( 1 ) 怎樣使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 ? ( 2 ) 怎樣利用紙帶上的數(shù)據(jù)計(jì)算某點(diǎn)的瞬 時(shí)速度 ? ( 3 ) 探究小磁鐵在電磁阻尼作用下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)原理是什么 ? 小磁鐵的加速度、速度的變化規(guī)律是什么 ? 【解析】 ( 1 ) 為了探究小磁鐵在銅管中下落時(shí)受電磁阻尼作用的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 , 應(yīng)讓銅管豎直地固定在限位孔正下方 ,避免小磁鐵下落時(shí)與銅管發(fā)生碰撞 , 選項(xiàng) A 正確 。請將表中的數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整。 ( 1 ) 下列實(shí)驗(yàn)操作中 , 不正確． ． ．的有 。 4 . 分析誤差能力 , 學(xué)會分析誤差的來源 , 盡量減小誤差是做好實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵 , 也是學(xué)生以后進(jìn)行科學(xué)研究所必須具備的一種素養(yǎng)。 2 . 實(shí)驗(yàn)操作及設(shè)計(jì)能力。需要考生有較強(qiáng)的電路分析能力和計(jì)算能力。一般就是常見實(shí)驗(yàn)的改編 , 主要考查考生是否真正具備實(shí)驗(yàn)探究能力 , 是否注意實(shí)驗(yàn)步驟的細(xì)節(jié) ( 包括實(shí)驗(yàn)儀器的使用及讀數(shù) ), 是否能做好實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理 , 是否能分析實(shí)驗(yàn)的誤差 , 等等。近幾年實(shí)驗(yàn)題中主要考查的是多用電表、游標(biāo)卡尺、電壓表、電流表、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器等。數(shù)據(jù)處理的方法一般有列表法和作圖法 , 其中作圖法由于處理數(shù)據(jù)直觀、誤差小、易發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤數(shù)據(jù)和求某些物理量 , 已成為高考最常見的考查手段。實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示 , 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為 50 Hz 的交流電。 乙 計(jì)算相鄰計(jì)時(shí)點(diǎn)間的平均速度 ?? , 粗略地表示各計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度 , 抄入下表。 ( 4 ) 該同學(xué)將裝置中的銅管更換為相同尺寸的塑料管 , 重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)操作 ( 記為“實(shí)驗(yàn) ② ” ), 結(jié)果表明磁鐵下落的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律幾乎相同。 應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源再松開紙帶 , 選項(xiàng) D 不正確 。對比實(shí)驗(yàn) ① 和 ② , 可以看出磁鐵在銅管中受到的阻尼作用主要是電磁阻尼作用。福建卷 ) ( 1 ) 某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。 ( 填選項(xiàng)前的字母 ) A . 逐一增掛鉤碼 , 記下每增加一只鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對應(yīng)的鉤碼總重 B . 隨意增減鉤碼 , 記下增減鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對應(yīng)的鉤碼總重 ③ 圖丙是該同學(xué)描繪的彈簧的伸長量Δ l 與彈力 F 的關(guān)系圖線 , 圖線的 AB 段明顯偏離直線 OA , 造成這種現(xiàn)象的主要原因是 。 ③ 該小組描繪出的伏安特性曲線如圖己所示 , 根據(jù)圖線判斷 ,將 只相同的小電珠并聯(lián)后 , 直接與電動(dòng)勢為 3 V 、內(nèi)阻為 1 Ω的電源組成閉合回路 , 可使小電珠的總功率最大 , 其總功率的值約為 W ( 保留兩位小數(shù) ) 。 ( 2 ) ① 電流表示數(shù)要從零開始逐漸增大 , 滑動(dòng)變阻器要用分壓接法 , 如圖庚所示。 4 W = 2 . 28 W 。 ( 1 ) 虛線框內(nèi)為該同學(xué)設(shè)計(jì) 的測量電壓表內(nèi)阻的電路圖的一部分 , 將電路圖補(bǔ)充完整。 R V ( 選填“ ”“ = ”或“ ” ), 主要理由是 。 閉合開關(guān) S 1 、 S 2 , 調(diào)節(jié) R 1 , 使電壓表的指針滿偏 。 此時(shí) R 0 兩端的電壓大于電壓表的半偏電壓 , 故 R V 39。 R 1和 R 2 為阻值固定的電阻。 ( 2 ) 現(xiàn)用一量程為 3 mA 、內(nèi)阻為 150 Ω的標(biāo)準(zhǔn)電流表 對改裝電表的 3 mA 擋進(jìn)行校準(zhǔn) , 校準(zhǔn)時(shí)需選取的刻度為 0 . 5 mA 、1 . 0 mA 、 1 . 5 mA 、 2 . 0 mA 、 2 . 5 mA 、 3 . 0 mA 。則 R 0 應(yīng)選用阻值為 Ω的電阻 , R 應(yīng)選用最大阻值為 Ω的滑動(dòng)變阻器。則圖中的 d 點(diǎn)應(yīng)和接線柱 ( 選填“ b ”或“ c ” ) 相連。 ( 3 ) d 接 b 時(shí) , R 1 和 R 2 串聯(lián) , 不論是 R 1 還是 R 2 損壞 , 電表都有示數(shù)且示數(shù)相同 , 故應(yīng)將 d 接 c 。 若電表指針不動(dòng) ,則損壞的電阻是 R 2 5 . ( 2022 年178。 ( 2 ) 連接所選電路 , 閉合 S , 滑動(dòng)變阻器的滑片 P 從左向右滑