2022年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題十一 力學(xué)實(shí)驗(yàn)導(dǎo)（含解析）

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1、2022年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題十一 力學(xué)實(shí)驗(yàn)導(dǎo)（含解析） 一、誤差和有效數(shù)字 1．誤差 誤差 產(chǎn)生原因 大小特點(diǎn) 減小方法 系統(tǒng)誤差 實(shí)驗(yàn)儀器不精確、實(shí)驗(yàn)原理不完善、實(shí)驗(yàn)方法粗略 總是偏大或偏小 更新儀器 完善實(shí)驗(yàn)原理 偶然誤差 測(cè)量、讀數(shù)不準(zhǔn)確 忽大忽小 畫圖象或取平均值 從數(shù)字左邊第一個(gè)不為零的數(shù)字算起，如0.012 5為三位有效數(shù)字． 二、測(cè)量性實(shí)驗(yàn) 1．包括：用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器測(cè)量長(zhǎng)度，練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器． 2．(1)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法：d＝主尺讀數(shù)(mm)＋精度×游標(biāo)尺上對(duì)齊刻線數(shù)值(mm)． (2)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法： 測(cè)量值

2、＝固定刻度＋可動(dòng)刻度×0.01 mm＋估讀值． 注意要估讀到0.001 mm. (3)用紙帶求加速度的方法 利用a＝求解：在已經(jīng)判斷出物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的情況下可利用Δx＝xn＋1－xn＝aT2求加速度a. 三、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn) 1．包括：驗(yàn)證力的平行四邊形定則、驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律、驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律． 2．驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的兩種方法 (1)對(duì)于現(xiàn)象直觀明顯或者只需討論的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)問(wèn)題，常常通過(guò)觀察分析進(jìn)行證實(shí)． (2)對(duì)有測(cè)量數(shù)值且實(shí)驗(yàn)要求根據(jù)數(shù)據(jù)分析驗(yàn)證結(jié)果的，一般要進(jìn)行分析歸納，通過(guò)作圖、計(jì)算、測(cè)量進(jìn)行比較驗(yàn)證． 四、探究性實(shí)驗(yàn) 1．包括：探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系，探究動(dòng)能定理．

3、 2．探究性實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的區(qū)別 探究性實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)前并不知道滿足什么規(guī)律，所以在坐標(biāo)紙中描點(diǎn)后所做的曲線是試探性的，只有在分析了點(diǎn)的分布和走向以后才決定用直線來(lái)擬合這些點(diǎn)．而驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)后所作圖線的根據(jù)就是所驗(yàn)證的規(guī)律． 熱點(diǎn)一　游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的讀數(shù) 命題規(guī)律：游標(biāo)卡尺和千分尺的正確使用和讀數(shù)是高考考查的熱點(diǎn)，題型為填空題． (1)(xx·高考江蘇卷)用螺旋測(cè)微器測(cè)量合金絲的直徑．為防止讀數(shù)時(shí)測(cè)微螺桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，讀數(shù)前應(yīng)先旋緊如圖所示的部件________(選填“A”、“B” 、“C”或“D”)．從圖中的示數(shù)可讀出合金絲的直徑為______mm.

4、 (2)(xx·高考福建卷)某同學(xué)測(cè)定一金屬桿的長(zhǎng)度和直徑，示數(shù)如圖甲、乙所示，則該金屬桿的長(zhǎng)度和直徑分別為________ cm和________ mm. [解析]　(1)螺旋測(cè)微器讀數(shù)時(shí)應(yīng)先將鎖緊裝置鎖緊，即旋緊B.螺旋測(cè)微器的示數(shù)為(0＋41.0×0.01)mm＝0.410 mm. (2)金屬桿長(zhǎng)度由刻度尺示數(shù)可得，由題圖甲得L＝60.10 cm.由題圖乙知，此游標(biāo)尺為50分度，游標(biāo)尺上第10刻線與主尺上一刻線對(duì)齊，則金屬桿直徑為d＝4 mm＋×10 mm＝4.20 mm. [答案]　(1)B　0.410　(2)60.10　4.20 [總結(jié)提升]　(1)游標(biāo)卡尺不估讀，以

5、mm為單位，10分度卡尺讀數(shù)，小數(shù)點(diǎn)后只有1位，20分度和50分度讀數(shù)，小數(shù)點(diǎn)后有2位. (2)螺旋測(cè)微器要估讀，以mm為單位，小數(shù)點(diǎn)后必須有3位，同時(shí)還要注意半毫米刻度線是否露出.) 熱點(diǎn)二　紙帶類實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的處理(含頻閃照相) 命題規(guī)律：力學(xué)實(shí)驗(yàn)中有多個(gè)實(shí)驗(yàn)都要用到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(如研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律、驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律、驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律等)，正確使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并根據(jù)紙帶進(jìn)行正確的數(shù)據(jù)運(yùn)算，是高考考查的熱點(diǎn)，題型為填空題． (xx·高考大綱全國(guó)卷)現(xiàn)用頻閃照相方法來(lái)研究物塊的變速運(yùn)動(dòng)．在一小物塊沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，用頻閃相機(jī)拍攝的不同時(shí)刻物塊的位置如圖所示．拍攝時(shí)頻閃頻率是10

6、 Hz；通過(guò)斜面上固定的刻度尺讀取的5個(gè)連續(xù)影像間的距離依次為x1、x2、x3、x4.已知斜面頂端的高度h和斜面的長(zhǎng)度s.數(shù)據(jù)如下表所示．重力加速度大小g＝9.80 m/s2. 單位：cm x1 x2 x3 x4 h s 10.76 15.05 19.34 23.65 48.00 80.00 根據(jù)表中數(shù)據(jù)，完成下列填空： (1)物塊的加速度a＝________(保留3位有效數(shù)字)． (2)因?yàn)開_________________，可知斜面是粗糙的． [解析]　(1)根據(jù)勻變

7、速直線運(yùn)動(dòng)的推論，利用逐差法，得 x3－x1＝2a1T2 x4－x2＝2a2T2 a＝，又知T＝＝0.1 s 聯(lián)立以上各式得a≈4.30 m/s2. (2)如果斜面光滑，根據(jù)牛頓第二定律得，物塊下滑的加速度a′＝gsin θ＝g＝5.88 m/s2＞a，所以斜面是粗糙的． [答案]　(1)4.30 m/s2　(2)a＜g＝5.88 m/s2 ②求解瞬時(shí)速度． 如圖所示，打n點(diǎn)時(shí)的速度vn＝. (3)用“逐差法”求加速度 如圖所示，由(x4＋x5＋x6)－(x1＋x2＋x3)＝a(3T)2得 a＝. 熱點(diǎn)三　用圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 命題規(guī)律：用圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)

8、據(jù)是歷年高考實(shí)驗(yàn)題的命題熱點(diǎn)，力學(xué)實(shí)驗(yàn)、電學(xué)實(shí)驗(yàn)中都可能出現(xiàn)．這是考生必備的能力之一． (xx·高考新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅱ)某實(shí)驗(yàn)小組探究彈簧的勁度系數(shù)k與其長(zhǎng)度(圈數(shù))的關(guān)系．實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示：一均勻長(zhǎng)彈簧豎直懸掛，7個(gè)指針P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分別固定在彈簧上距懸點(diǎn)0、10、20、30、40、50、60圈處；通過(guò)旁邊豎直放置的刻度尺，可以讀出指針的位置，P0指向0刻度．設(shè)彈簧下端未掛重物時(shí)，各指針的位置記為x0; 掛有質(zhì)量為0.100 kg的砝碼時(shí)，各指針的位置記為x.測(cè)量結(jié)果及部分計(jì)算結(jié)果如下表所示(n為彈簧的圈數(shù)，取重力加速度為9.80 m/s2)．已知實(shí)驗(yàn)所用彈簧總?cè)?shù)

9、為60，整個(gè)彈簧的自由長(zhǎng)度為11.88 cm. P1 P2 P3 P4 P5 P6 x0(cm) 2.04 4.06 6.06 8.05 10.03 12.01 x(cm) 2.64 5.26 7.81 10.30 12.93 15.41 n 10 20 30 40 50 60 k(N/m) 163 ① 56.0 43.6 33.8 28.8 (m/N) 0.006 1 ② 0.017 9 0.022 9 0.029 6 0.034 7 (1)將表中數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整：①________，②___

10、_____. (2)以n為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)，在圖乙給出的坐標(biāo)紙上畫出 -n圖象． (3)圖乙中畫出的直線可近似認(rèn)為通過(guò)原點(diǎn)．若從實(shí)驗(yàn)中所用的彈簧截取圈數(shù)為n的一段彈簧，該彈簧的勁度系數(shù)k與其圈數(shù)n的關(guān)系的表達(dá)式為k＝________N/m；該彈簧的勁度系數(shù)k與其自由長(zhǎng)度l0(單位為m)的關(guān)系的表達(dá)式為k＝________N/m. [解析]　(1)根據(jù)胡克定律有mg＝k(x－x0)，解得k＝＝ N/m≈81.7 N/m，≈0.012 2. (2) -n圖象如下圖所示． (3)根據(jù)圖象可知，k與n的關(guān)系表達(dá)式為k＝ N/m，k與l0的關(guān)系表達(dá)式為k＝ N/m. [答案]

11、　(1)81.7　0.012 2 (2) -n圖象見解析圖 (3) 命題規(guī)律：創(chuàng)新設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)主要考查是否理解實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)儀器的工作原理，是否具有靈活運(yùn)用實(shí)驗(yàn)知識(shí)的能力，是否具有在不同情況下遷移知識(shí)的能力，這些對(duì)學(xué)生的能力要求都較高，是近幾年高考命題的熱點(diǎn)． 范例　(xx·江西師大附中、臨川一中聯(lián)考)某學(xué)習(xí)小組利用自行車的運(yùn)動(dòng)“探究阻力做功與速度變化的關(guān)系”．人騎自行車在平直的路面上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)人停止蹬車后，由于受到阻力作用，自行車的速度會(huì)逐漸減小至零，如圖所示．在此過(guò)程中，阻力做功使自行車的速度發(fā)生變化．設(shè)自行車無(wú)動(dòng)力后受到的阻力恒定． (1)在實(shí)驗(yàn)中使自行

12、車在平直的公路上獲得某一速度后停止蹬車，需要測(cè)出人停止蹬車后自行車向前滑行的距離s，為了計(jì)算自行車的初速度v，還需要測(cè)量________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________(填寫物理量的名稱及符號(hào))． (2)設(shè)自行車受到的阻力恒為f，計(jì)算出阻力做的功W及自行車的初速度v.改變?nèi)送Ｖ沟跑嚂r(shí)自行車的速度，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，可以得到多組測(cè)量值．以阻力對(duì)自行車做功的大小為

13、縱坐標(biāo)，自行車初速度為橫坐標(biāo)，作出W－v曲線．分析這條曲線，就可以得到阻力做的功與自行車速度變化的定性關(guān)系．在實(shí)驗(yàn)中作出W－v圖象如圖所示，其中符合實(shí)際情況的是________． [解析]　(1)人停止蹬車后做勻減速運(yùn)動(dòng)，初速度v＝2＝，則還需要測(cè)量自行車滑行的時(shí)間t. (2)由動(dòng)能定理得，W＝mv2，則W－v圖象為拋物線，即圖C. [答案]　(1)人停止蹬車后自行車滑行的時(shí)間t　(2)C [總結(jié)提升]　(1)要完成好創(chuàng)新拓展實(shí)驗(yàn)，必須掌握基本儀器的使用方法、基本實(shí)驗(yàn)方法和基本物理原理. (2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的研究應(yīng)以減小實(shí)驗(yàn)誤差和不造成錯(cuò)誤為主要依據(jù).應(yīng)在明確實(shí)驗(yàn)原理的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

14、數(shù)據(jù)處理，往往需要先根據(jù)物理規(guī)律推導(dǎo)出物理量間的關(guān)系式，通過(guò)圖象或函數(shù)處理數(shù)據(jù).) 1．(xx·廣州一模)(1)用游標(biāo)為20分度的卡尺測(cè)量某物體的長(zhǎng)度如圖甲所示，由圖可知其長(zhǎng)度為________mm. (2)用螺旋測(cè)微器測(cè)量某物體的直徑如圖乙，由圖可知其直徑為________mm. 解析：(1)根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法，讀數(shù)為 50 mm＋3×0.05 mm＝50.15 mm. (2)根據(jù)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)規(guī)則，讀數(shù)為 4．5 mm＋20.0×0.01 mm＝4.700 mm. 答案：(1)50.15　(2)4.700 2．(xx·衡水調(diào)研)在“探究彈簧形變與外力關(guān)

15、系”的實(shí)驗(yàn)中，將彈簧水平放置測(cè)出其自然長(zhǎng)度，然后豎直懸掛讓其自然下垂，在其下端豎直向下施加外力F，實(shí)驗(yàn)過(guò)程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進(jìn)行的，用記錄的外力F與彈簧的形變量x作出F－x圖線如圖所示，由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為k＝________N/m，圖線不過(guò)原點(diǎn)的原因是由于________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. 解析：由圖線可以算出斜率，即彈

16、簧的勁度系數(shù)，圖線不過(guò)原點(diǎn)說(shuō)明彈簧在豎直向下不施加外力的時(shí)候，已經(jīng)有伸長(zhǎng)量了． 答案：200　彈簧自身具有重量 3．(xx·安徽名校聯(lián)考)在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，某小組利用如圖甲所示的裝置完成實(shí)驗(yàn)，橡皮條的一端C固定在木板上，用兩只彈簧測(cè)力計(jì)把橡皮條的另一端拉到某一確定的O點(diǎn)． (1)則下列敘述正確的是________． A．該實(shí)驗(yàn)中CO的拉力是合力，AO和BO的拉力是分力 B．兩次操作必須將橡皮條和繩的結(jié)點(diǎn)拉到相同位置 C．實(shí)驗(yàn)中AO和BO的夾角應(yīng)盡可能大 D．在實(shí)驗(yàn)中，彈簧測(cè)力計(jì)必須保持與木板平行，讀數(shù)時(shí)視線要正對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)的刻度線 (2)對(duì)數(shù)據(jù)處理后得到如圖

17、乙所示的圖線，則F與F′兩力中，方向一定沿CO方向的是________． 解析：(1)AO和BO的拉力與CO的拉力的合力為零，它們之間不是合力與分力的關(guān)系，A錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)中兩次拉伸橡皮條，注意將橡皮條和繩的結(jié)點(diǎn)拉到相同位置，以保證兩次操作中CO的拉力是相同的，則選項(xiàng)B正確；如果AO和BO的夾角適當(dāng)，則兩個(gè)分力可以將結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn)，若夾角過(guò)大，則兩拉力不一定能將結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn)，所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤；彈簧測(cè)力計(jì)與木板平行以便保證各力在同一平面內(nèi)，正對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)的刻度線讀數(shù)可以減小偶然誤差，因此D正確． (2)由圖乙知，F(xiàn)是二力用平行四邊形定則合成所得，F(xiàn)′是用一個(gè)力拉橡皮條時(shí)的外力，故一定與CO共線的

18、是F′. 答案：(1)BD　(2)F′ 4．(xx·南昌一模)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，使質(zhì)量為m＝1.00 kg的重物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，選取一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶如圖所示．O為第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為從合適位置開始選取的連續(xù)點(diǎn)中的三個(gè)點(diǎn)．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02 s打一個(gè)點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間＝9.80 m/s2，那么： (1)根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù)，應(yīng)取圖中O點(diǎn)到________點(diǎn)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律較為簡(jiǎn)便； (2)從O點(diǎn)到(1)問(wèn)中所取的點(diǎn)，重物重力勢(shì)能的減少量ΔEp＝________J，動(dòng)能增加量ΔEk＝________J(結(jié)果取三位有效數(shù)字)

19、； (3)若測(cè)出紙帶上所有各點(diǎn)到O點(diǎn)之間的距離，根據(jù)紙帶算出各點(diǎn)的速度v及重物下落的高度h，則以為縱軸、以h為橫軸畫出的圖象是下圖中的________． [解析]　(1)驗(yàn)證機(jī)械能守恒時(shí)，我們驗(yàn)證的是減少的重力勢(shì)能ΔEp＝mgh和增加的動(dòng)能ΔEk＝mv2之間的關(guān)系，因B點(diǎn)能夠測(cè)出h和v的數(shù)據(jù)，而A、C兩點(diǎn)無(wú)法測(cè)出v，故選B點(diǎn)． (2)減少的重力勢(shì)能ΔEp＝mgh＝1.88 J，B點(diǎn)的速度vB＝＝×10－2 m/s＝1.92 m/s，所以增加的動(dòng)能ΔEk＝mv＝1.84 J. (3)在實(shí)驗(yàn)允許的誤差范圍內(nèi)可認(rèn)為mgh＝mv2，則v2＝gh，即v2與h成正比，圖A正確． 答案：(1)

20、B　(2)1.88　1.84　(3)A 5．(xx·東北三校聯(lián)考)某同學(xué)利用如圖所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)能定理．將木板豎直放置在斜槽末端的前方某一固定位置，在木板上依次固定好白紙、復(fù)寫紙．將小球從不同的標(biāo)記點(diǎn)由靜止釋放，記錄小球到達(dá)斜槽底端時(shí)下落的高度H，并根據(jù)落點(diǎn)位置測(cè)量出小球離開斜槽后的豎直位移y.改變小球在斜槽上的釋放位置，進(jìn)行多次測(cè)量，記錄數(shù)據(jù)如下表． 高度H (h為單位長(zhǎng)度) h 2h 3h 4h 5h 6h 7h 8h 9h 豎直位移y/cm 30.0 15.0 10.0 7.5 6.0 5.0 4.3 3.8 3.3 (1)在安裝斜槽

21、時(shí)，應(yīng)注意________________________________________________________________________． (2)已知斜槽傾角為θ，小球與斜槽之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，木板與斜槽末端的水平距離為x，小球在離開斜槽后的豎直位移為y，不計(jì)小球與水平槽之間的摩擦，小球從斜槽上滑下的過(guò)程中，若動(dòng)能定理成立則應(yīng)滿足的關(guān)系式是____________________． (3)若想利用圖象直觀得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論，最好應(yīng)以H為橫坐標(biāo)，以________為縱坐標(biāo)，描點(diǎn)作圖． 解析：(1)小球離開斜槽末端后要做平拋運(yùn)動(dòng)，因而斜槽末端O點(diǎn)的切線要水平． (2)小球從斜

22、槽上下滑到斜槽末端時(shí)速度為v，根據(jù)動(dòng)能定理有mgH－μmgcos θ＝mv2，小球離開O點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向有x＝vt，豎直方向有y＝gt2，聯(lián)立解得Hy＝. (3)由(2)可知，要利用圖象直觀得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論，圖象應(yīng)為直線，因而以H為橫坐標(biāo)，以為縱坐標(biāo)，描點(diǎn)作圖即可． 答案：(1)使斜槽末端O點(diǎn)的切線水平 (2)Hy＝　(3) 6．(xx·高考新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ)某同學(xué)利用如圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置及數(shù)字化信息系統(tǒng)獲得了小車加速度a與鉤碼的質(zhì)量m的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖，如圖乙所示．實(shí)驗(yàn)中小車(含發(fā)射器)的質(zhì)量為200 g，實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇了不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩和輕定滑輪，小車的加速度由位移傳感器及與之相連的計(jì)算機(jī)

23、得到．回答下列問(wèn)題： (1)根據(jù)該同學(xué)的結(jié)果，小車的加速度與鉤碼的質(zhì)量成________(填“線性”或“非線性”)關(guān)系． (2)由圖乙可知，a-m圖線不經(jīng)過(guò)原點(diǎn)，可能的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ _____________________________________________________________

24、___________. (3)若利用本實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證“在小車質(zhì)量不變的情況下，小車的加速度與作用力成正比”的結(jié)論，并直接以鉤碼所受重力mg作為小車受到的合外力，則實(shí)驗(yàn)中應(yīng)采取的改進(jìn)措施是________________________________________________________________________， 鉤碼的質(zhì)量應(yīng)滿足的條件是________________________________________________________________________． 解析：(1)由圖象可知小車的加速度與鉤碼的質(zhì)量成非線性關(guān)系． (2)a-m圖線不經(jīng)過(guò)

25、原點(diǎn)，在m軸上有截距，即掛上小鉤碼后小車加速度仍為零，可能的原因是存在摩擦力． (3)本實(shí)驗(yàn)直接以鉤碼所受重力mg作為小車受到的合外力，則應(yīng)采取的措施是調(diào)節(jié)軌道的傾斜度以平衡摩擦力，鉤碼的質(zhì)量應(yīng)滿足的條件是遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量． 答案：(1)非線性　(2)存在摩擦力　(3)調(diào)節(jié)軌道的傾斜度以平衡摩擦力　遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量 7．(xx·黃岡一模)物理小組在一次探究活動(dòng)中測(cè)量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖．一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，另一端通過(guò)跨過(guò)定滑輪的細(xì)線與托盤連接；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50 Hz.開

26、始實(shí)驗(yàn)時(shí)，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，在紙帶上打出一系列小點(diǎn)． (1)如圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算的加速度a＝________(保留三位有效數(shù)字)． (2)為測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測(cè)量的有________．(填入所選物理量前的字母) A．木板的長(zhǎng)度l　　　　 B．木板的質(zhì)量m1 C．滑塊的質(zhì)量m2 D．托盤和砝碼的總質(zhì)量m3 E．滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t (3)滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝________(用被測(cè)物理

27、量的字母表示，重力加速度為g)，與真實(shí)值相比，測(cè)量的動(dòng)摩擦因數(shù)________(選填“偏大”或“偏小”)．寫出支持你的看法的一個(gè)論據(jù)：________________________________________________________________________. 解析：(1)由逐差法公式得 a＝＝0.496 m/s2. (2)由牛頓第二定律得m3g－μm2g＝(m2＋m3)a，則需要測(cè)定滑塊的質(zhì)量m2及托盤和砝碼的總質(zhì)量m3，則選C、D. (3)由(2)中等式可得μ＝，因紙帶與限位孔之間存在阻力等，測(cè)量的動(dòng)摩擦因數(shù)偏大． 答案：(1)0.495 m/s2至0.497

28、 m/s2之間均可 (2)CD (3)　偏大　紙帶與限位孔之間存在阻力等 8．(xx·高考山東卷)某實(shí)驗(yàn)小組利用彈簧秤和刻度尺，測(cè)量滑塊在木板上運(yùn)動(dòng)的最大速度． 實(shí)驗(yàn)步驟： ①用彈簧秤測(cè)量橡皮泥和滑塊的總重力，記作G； ②將裝有橡皮泥的滑塊放在水平木板上，通過(guò)水平細(xì)繩和固定彈簧秤相連，如圖甲所示．在A端向右拉動(dòng)木板，待彈簧秤示數(shù)穩(wěn)定后，將讀數(shù)記作F； 甲 ③改變滑塊上橡皮泥的質(zhì)量，重復(fù)步驟①②； 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示： G/N 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 F/N 0.59 0.83 0.99 1.22 1.37 1

29、.61 ④如圖乙所示，將木板固定在水平桌面上，滑塊置于木板上左端C處，細(xì)繩跨過(guò)定滑輪分別與滑塊和重物P連接，保持滑塊靜止，測(cè)量重物P離地面的高度h； 乙 ⑤滑塊由靜止釋放后開始運(yùn)動(dòng)并最終停在木板上的D點(diǎn)(未與滑輪碰撞)，測(cè)量C、D間的距離s. 完成下列作圖和填空： (1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在給定坐標(biāo)紙上作出F-G圖線． (2)由圖線求得滑塊和木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝________(保留2位有效數(shù)字)． (3)滑塊最大速度的大小v＝________(用h、s、μ和重力加速度g表示)． 解析：(1)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)，用平滑的曲線(直線)將各點(diǎn)連接起來(lái)，不在直線上的點(diǎn)均勻分布在直線的

30、兩側(cè)． (2)根據(jù)F＝μG，F(xiàn)-G圖線的斜率反映了滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，所以μ≈0.40. (3)根據(jù)牛頓第二定律，P落地后，滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度的大小為a＝＝μg，且P落地后滑塊的位移x＝s－h(huán)，根據(jù)速度和位移的關(guān)系得0－v2＝－2ax 所以滑塊的最大速度 v＝＝. 答案：(1)見解析圖　(2)0.40(0.38～0.42均正確) (3) 第2講　電學(xué)實(shí)驗(yàn) 一、電學(xué)儀表 1．電流表、電壓表、歐姆表的使用與讀數(shù) 儀器 極性 量程選擇 讀數(shù) 電流表 有正、負(fù) 極的電 表，電流 由電表的正極流 入，負(fù)極 流

31、出 使指針指 示比滿偏 刻度多的位置 若最小分度為1、0.1、0.01等，需要估讀到最小分度的下一位；如果最小分度不是1、0.1、0.01等的只需要讀到最小分度位即可 電壓表 歐姆表 使指針盡 量指在表 盤的中間 位置附近 取兩位有效數(shù)字并乘以相應(yīng)擋位的倍率 2.歐姆表原理 (1)電路：歐姆表是多用電表電阻擋的一個(gè)擋位，電路如圖． 電流的流向：使用歐姆擋時(shí)，多用電表內(nèi)部電池的正極接的是黑表筆，負(fù)極接的是紅表筆，從電表外部看，電流從紅表筆流入，從黑表筆流出． (2)調(diào)零：當(dāng)紅、黑表筆短接時(shí)，表頭電流表指針滿偏，此時(shí)Ig＝. (3)測(cè)量：當(dāng)紅、黑表筆之間接電阻R

32、x時(shí)，電路中電流I＝，Rx的一個(gè)值對(duì)應(yīng)I的一個(gè)值，故將電流刻度標(biāo)上相應(yīng)的電阻刻度，即可直接讀出待測(cè)電阻Rx的阻值． (4)中值電阻：當(dāng)被測(cè)電阻Rx＝R＋Rg＋r時(shí)，電流變?yōu)闈M偏電流的一半，歐姆表指針指向刻度正中央，稱為“中值電阻”． 3．電學(xué)儀表的選擇 一般根據(jù)電源的電動(dòng)勢(shì)或待測(cè)用電器的額定電壓選擇電壓表；根據(jù)待測(cè)電流的最大電流選擇電流表；選擇的電表的量程應(yīng)使電表的指針偏轉(zhuǎn)的幅度較大，一般應(yīng)使指針能達(dá)到半偏以上，以減小讀數(shù)的偶然誤差，提高精確度． 二、電流表內(nèi)、外接法的比較與選擇 1．內(nèi)、外接法的比較 比較項(xiàng)目 電流表內(nèi)接法 電流表外接法 電路 誤差來(lái)源 電流表的

33、分壓 電壓表的分流 測(cè)量結(jié)果 R測(cè)＝>Rx，偏大 R測(cè)＝

34、 耗能 2.控制電路的選擇 從節(jié)能的角度考慮，優(yōu)先選用限流式． 以下情況考慮分壓式： (1)要求待測(cè)電路的U、I從0變化； (2)R滑?Rx； (3)選用限流式時(shí)，Ux、Ix過(guò)大(超過(guò)電表量程，燒壞電表、電源或用電器等)或Ux、Ix過(guò)小(最大值不超過(guò)電表滿量程的，讀數(shù)誤差大)． 熱點(diǎn)一　實(shí)驗(yàn)儀器的讀數(shù)與使用 命題規(guī)律：電流表、電壓表、多用電表、電阻箱等儀器是電學(xué)實(shí)驗(yàn)中的常用儀器，高考中要求正確使用儀器，會(huì)進(jìn)行正確讀數(shù)，高考對(duì)此知識(shí)點(diǎn)的考查頻率較高，是高三復(fù)習(xí)的重要知識(shí)點(diǎn)． xx·高考新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ)某學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組利用圖甲所示電路，測(cè)量多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)和電阻“×1

35、k”擋內(nèi)部電路的總電阻．使用的器材有： 多用電表； 電壓表：量程5 V，內(nèi)阻十幾千歐； 滑動(dòng)變阻器：最大阻值5 kΩ； 導(dǎo)線若干． 回答下列問(wèn)題： (1)將多用電表?yè)跷徽{(diào)到電阻“×1 k”擋，再將紅表筆和黑表筆________，調(diào)零點(diǎn)． (2)將圖甲中多用電表的紅表筆和________(選填“1”或“2”)端相連，黑表筆連接另一端． (3)將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到適當(dāng)位置，使多用電表的示數(shù)如圖乙所示，這時(shí)電壓表的示數(shù)如圖丙所示．多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為________kΩ和________V. (4)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使其接入電路的阻值為零．此時(shí)多用電表和電壓表的讀

36、數(shù)分別為12.0 kΩ和4.00 V．從測(cè)量數(shù)據(jù)可知，電壓表的內(nèi)阻為________kΩ. (5)多用電表電阻擋內(nèi)部電路可等效為由一個(gè)無(wú)內(nèi)阻的電池、一個(gè)理想電流表和一個(gè)電阻串聯(lián)而成的電路，如圖丁所示．根據(jù)前面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算可得，此多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)為________V，電阻“×1 k”擋內(nèi)部電路的總電阻為________kΩ. [解析]　(1)歐姆表調(diào)零：將紅表筆和黑表筆短接，使指針指電阻0刻度． (2)多用電表歐姆擋測(cè)電壓表的內(nèi)阻應(yīng)使電流從電壓表的“＋”接線柱流入、“－”接線柱流出，而黑表筆連接多用電表內(nèi)電池的正極，所以多用電表的紅表筆和“－”端相連，黑表筆連接“＋”端． (

37、3)多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為15.0 kΩ和3.60 V. (4)由圖甲可知多用電表歐姆“×1 k”擋直接測(cè)量電壓表的內(nèi)阻RV，所以RV＝12.0 kΩ. (5)設(shè)多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)為E，多用電表電阻“×1 k”擋內(nèi)部電路的總電阻為Rg，依題給條件由歐姆定律得： E＝(15＋Rg)，E＝(12＋Rg)， 又RV＝12.0 kΩ，解之得：E＝9.00 V，Rg＝15.0 kΩ. [答案]　(1)短接　(2)1　(3)15.0　3.60　(4)12.0 (5)9.00　15.0 [規(guī)律總結(jié)]　多用電表測(cè)電阻的步驟和注意事項(xiàng) (1)使用步驟 ①選倍率，一般要選擇比被測(cè)電阻的

38、估計(jì)值低一個(gè)數(shù)量級(jí)的倍率，如估計(jì)值為200 Ω就應(yīng)該選×10的倍率； ②進(jìn)行歐姆調(diào)零； ③將紅黑表筆接被測(cè)電阻兩端進(jìn)行測(cè)量； ④將指針示數(shù)乘以倍率，得測(cè)量值； ⑤測(cè)量結(jié)束后，將選擇開關(guān)扳到OFF或交流電壓最高擋. (2)注意事項(xiàng) ①改換倍率必須重新進(jìn)行歐姆調(diào)零； ②通過(guò)選擇合適倍率，指針指在刻度盤中間附近，誤差較??； ③測(cè)量電阻時(shí)，手不可接觸表筆的金屬桿部分； ④被測(cè)元件與電源斷開.) 熱點(diǎn)二　以測(cè)電阻為核心的實(shí)驗(yàn) 命題規(guī)律：很多電學(xué)實(shí)驗(yàn)都與測(cè)電阻有關(guān)，如描繪小燈泡的伏安特性曲線、測(cè)定金屬的電阻率、測(cè)小燈泡的電功率等，以測(cè)量電阻為核心命題點(diǎn)的電學(xué)實(shí)驗(yàn)以考查電路設(shè)計(jì)(包

39、括儀表選擇、電路原理圖的分析、實(shí)物圖連接等)為主，能較好地甄別考生的綜合分析和遷移創(chuàng)新能力，是歷年高考的熱點(diǎn)． (xx·高考山東卷)實(shí)驗(yàn)室購(gòu)買了一捆標(biāo)稱長(zhǎng)度為100 m的銅導(dǎo)線，某同學(xué)想通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定其實(shí)際長(zhǎng)度．該同學(xué)首先測(cè)得導(dǎo)線橫截面積為1.0 mm2，查得銅的電阻率為1.7×10－8 Ω·m，再利用圖甲所示電路測(cè)出銅導(dǎo)線的電阻Rx，從而確定導(dǎo)線的實(shí)際長(zhǎng)度． 可供使用的器材有： 電流表：量程0.6 A，內(nèi)阻約0.2 Ω； 電壓表：量程3 V，內(nèi)阻約9 kΩ； 滑動(dòng)變阻器R1：最大阻值5 Ω； 滑動(dòng)變阻器R2：最大阻值20 Ω； 定值電阻：R0＝3 Ω； 電源：電動(dòng)勢(shì)6 V，

40、內(nèi)阻可不計(jì)； 開關(guān)、導(dǎo)線若干． 回答下列問(wèn)題： (1)實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________(填“R1”或“R2”)，閉合開關(guān)S前應(yīng)將滑片移至________端(填“a”或“b”)． (2)在實(shí)物圖中，已正確連接了部分導(dǎo)線，請(qǐng)根據(jù)圖甲電路完成剩余部分的連接． (3)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，當(dāng)電流表的讀數(shù)為0.50 A時(shí)，電壓表示數(shù)如圖乙所示，讀數(shù)為________V. (4)導(dǎo)線實(shí)際長(zhǎng)度為________m(保留2位有效數(shù)字)． [解析]　(1)根據(jù)R＝ρ，得銅導(dǎo)線的阻值約為Rx＝1.7 Ω，即Rx＋R0＝4.7 Ω.實(shí)驗(yàn)中的滑動(dòng)變阻器若選R1，則當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片移至a端時(shí)，電壓表的示

41、數(shù)約為3 V，若滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng)，電壓表示數(shù)變大，超過(guò)電壓表量程，故實(shí)驗(yàn)中的滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R2.閉合開關(guān)S前應(yīng)使電路中的電阻最大，故滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)移至a端． (2)連線如圖所示． (3)電壓表的示數(shù)為2.30 V. (4)根據(jù)歐姆定律，銅導(dǎo)線與R0的串聯(lián)電阻R＝＝ Ω＝4.6 Ω，所以銅導(dǎo)線的電阻Rx＝R－R0＝1.6 Ω. 根據(jù)Rx＝ρ得導(dǎo)線長(zhǎng)度l＝＝ m≈94 m. [答案]　(1)R2　a　(2)見解析圖　(3)2.30(2.29～2.31均正確)　(4)94(93～95均正確) [方法技巧]　(1)器材選擇的三個(gè)主要原則：安全性(量程不能太小)、準(zhǔn)確性(量程不能

42、太大)、方便性(滑動(dòng)變阻器要方便調(diào)節(jié)). (2)選擇電流表內(nèi)外接法的口訣：“好表要內(nèi)接”(因?yàn)椋涸浇咏硐腚娏鞅?，其分壓的影響越?或“內(nèi)大外小”(內(nèi)接法測(cè)大電阻，外接法測(cè)小電阻)；選擇滑動(dòng)變阻器接法口訣：“以小控大用分壓”(變阻器阻值小于待測(cè)電阻). (3)電表有時(shí)可反常規(guī)使用：已知內(nèi)阻的電壓表可當(dāng)電流表使用，已知內(nèi)阻的電流表可當(dāng)電壓表使用. (4)定值電阻的常見用途：保護(hù)電路、分壓或分流.) 熱點(diǎn)三　以測(cè)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻為核心的實(shí)驗(yàn) 命題規(guī)律：測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻可以有效地考查閉合電路歐姆定律的知識(shí)以及數(shù)據(jù)分析處理能力，故也成為高考電學(xué)實(shí)驗(yàn)的熱點(diǎn)．除了基本的伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和

43、內(nèi)阻外，其他創(chuàng)新拓展方法(如：安阻法、伏阻法、伏伏法、安安法等)也是熱點(diǎn)． (xx·高考北京卷)利用電流表和電壓表測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．要求盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差． (1)應(yīng)該選擇的實(shí)驗(yàn)電路是下圖中的________(選填“甲”或“乙”)． (2)現(xiàn)有電流表(0～0.6 A)、開關(guān)和導(dǎo)線若干，以及以下器材： A．電壓表(0～15 V) B．電壓表(0～3 V) C．滑動(dòng)變阻器(0～50 Ω) D．滑動(dòng)變阻器(0～500 Ω) 實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用________；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________．(選填相應(yīng)器材前的字母) (3)某位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)如下表所示，其中5組

44、數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)已經(jīng)標(biāo)在坐標(biāo)紙上，請(qǐng)標(biāo)出余下一組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)，并畫出U -I圖線. 序號(hào) 1 2 3 4 5 6 電壓 U/V 1.45 1.40 1.30 1.25 1.20 1.10 電流 I/A 0.060 0.120 0.240 0.260 0.360 0.480 (4)根據(jù)(3)中所畫圖線可得出干電池的電動(dòng)勢(shì)E ＝________V，內(nèi)電阻r ＝________Ω. [解析]　(1)電流表內(nèi)阻與電池內(nèi)阻相差不多，如果用乙圖誤差較大，應(yīng)選用甲圖． (2)干電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5 V左右，為減小誤差，應(yīng)選擇量程為3 V的電壓表；根據(jù)電

45、源電動(dòng)勢(shì)和電流表量程，可知應(yīng)選擇最大阻值為50 Ω的滑動(dòng)變阻器． (3)第四組數(shù)據(jù)誤差較大，應(yīng)舍去，連線后如答案圖所示． (4)根據(jù)U-I圖象，電源的電動(dòng)勢(shì)為縱軸的截距，為1.5 V，內(nèi)電阻為斜率的大小，r＝ Ω≈0.83 Ω. [答案]　(1)甲　(2)B　C　(3)如下圖所示 (4)1.50(1.49～1.51)　0.83(0.81～0.85) [規(guī)律總結(jié)]　測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻小結(jié) (1)三種常用實(shí)驗(yàn)方法和原理：伏安法E＝U＋I(xiàn)r、伏阻法E＝U(1＋r/R)、安阻法E＝I(R＋r). (2)兩種數(shù)據(jù)處理方法：聯(lián)立方程求解法和圖象處理法，對(duì)伏安法利用電源的U－I圖象求電

46、動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻；對(duì)伏阻法和安阻法需對(duì)閉合電路歐姆定律方程E＝U(1＋r/R)和E＝I(R＋r)適當(dāng)變形作線性處理，并利用直線方程的截距和斜率求電動(dòng)勢(shì)或內(nèi)阻等物理量.) 命題規(guī)律：通過(guò)對(duì)近幾年的高考實(shí)驗(yàn)試題的研究發(fā)現(xiàn)，高考電學(xué)實(shí)驗(yàn)試題有兩個(gè)顯著的特點(diǎn)：第一，基于教材中的電學(xué)實(shí)驗(yàn)，著重考查實(shí)驗(yàn)原理的改進(jìn)、實(shí)驗(yàn)步驟、誤差分析；第二，重視電學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方法，問(wèn)題設(shè)置結(jié)合科技、生產(chǎn)、生活的實(shí)際；因此，理解實(shí)驗(yàn)原理，掌握實(shí)驗(yàn)方法，是解決電學(xué)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵． 范例　(xx·開封市一模)利用如圖所示的電路可以較為準(zhǔn)確地測(cè)量未知電源的電動(dòng)勢(shì)．圖中Ex為待測(cè)電源，ES為標(biāo)準(zhǔn)電源(電動(dòng)勢(shì)ES已準(zhǔn)確測(cè)出)，E

47、為工作電源，為電路提供電流．G為零刻度在中央的靈敏電流計(jì)，AB為一根粗細(xì)均勻的電阻絲，C、D為AB上的兩個(gè)活動(dòng)接觸點(diǎn)，可以在電阻絲上移動(dòng)．與電阻絲AB平行放置的還有一把刻度尺，可以測(cè)出CD之間的長(zhǎng)度．實(shí)驗(yàn)步驟如下： (1)按圖連接好電路，將K1處于斷開狀態(tài)，K2處于兩個(gè)觸點(diǎn)都不接的狀態(tài)． (2)先閉合K1，調(diào)整RP至合適位置． (3)將K2置1位置，調(diào)整C、D觸頭使電流計(jì)指向零刻度，記下__________________． (4)將K2置2位置，重新調(diào)整C、D位置，使__________________，并記下__________________． (5)斷開K1，計(jì)算待測(cè)電源

48、的電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為： Ex＝________. [解析]　(3)由題意知應(yīng)記下CD間的長(zhǎng)度L1. (4)使電流計(jì)指針指向零刻度并記下此時(shí)CD間的長(zhǎng)度L2. (5)根據(jù)電阻定律R＝ρ， 由電路特點(diǎn)可得：I＝＝， 聯(lián)立可得：＝，Ex＝ES. [答案]　(3)CD間的長(zhǎng)度L1　(4)電流計(jì)指針指向零刻度　CD間的長(zhǎng)度L2　(5)ES [借題發(fā)揮]　解答創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，需要具有較強(qiáng)的遷移能力.遷移能力是在靈活把握教材的基本實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)思想、實(shí)驗(yàn)方法的基礎(chǔ)上培養(yǎng)出來(lái)的，復(fù)習(xí)時(shí)要夯實(shí)基礎(chǔ)，以不變應(yīng)萬(wàn)變，無(wú)論試題情境如何變化，都要在理解實(shí)驗(yàn)原理、弄清實(shí)驗(yàn)操作、明確實(shí)驗(yàn)方法的基礎(chǔ)上分析誤差來(lái)源，處

49、理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).) 1．用多用電表進(jìn)行了幾次測(cè)量，指針?lè)謩e處于a、b位置，如圖所示． (1)若多用電表的選擇開關(guān)處于下面表格中所指的擋位，a和b的相應(yīng)讀數(shù)各是多少？請(qǐng)?zhí)钤诒砀裰? 指針位置 選擇開關(guān)所處擋位 讀　數(shù) a 直流電流100 mA ________mA 直流電壓2.5 V ________ V b 電阻×10 Ω ________Ω (2)如果要用此多用電表測(cè)量一個(gè)約1.8×103 Ω的電阻，為了使測(cè)量比較精確，應(yīng)選的歐姆擋是________(選填“×10”、“×100”或“×1 k”)．

50、解析：(1)選擇開關(guān)處于直流100 mA，則a讀數(shù)為26.0 mA.選擇開關(guān)處于直流2.5 V，則a讀數(shù)為0.65 V．選擇開關(guān)處于電阻“×10”擋，則b讀數(shù)為40 Ω. (2)測(cè)1.8×103 Ω的電阻應(yīng)選擇“×100”擋． 答案：(1)26.0　0.65　40　(2)×100 2．(xx·高考新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅱ)在伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)電阻Rx約為200 Ω，電壓表V的內(nèi)阻約為2 kΩ，電流表A的內(nèi)阻約為10 Ω，測(cè)量電路中電流表的連接方式如圖甲或圖乙所示，結(jié)果由公式Rx＝計(jì)算得出，式中U與I分別為電壓表和電流表的示數(shù)．若將圖甲和圖乙中電路測(cè)得的電阻值分別記為Rx1和Rx2，則___

51、_____(填“Rx1”或“Rx2”)更接近待測(cè)電阻的真實(shí)值，且測(cè)量值Rx1________(填“大于”、“等于”或“小于”)真實(shí)值，測(cè)量值Rx2________(填“大于”、“等于”或“小于”)真實(shí)值． 解析：根據(jù)串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)解題．根據(jù)題意知>，電壓表的分流作用較顯著，故Rx1更接近待測(cè)電阻的真實(shí)值．圖甲的測(cè)量值是Rx與RA串聯(lián)的電阻阻值，故Rx1>Rx真；圖乙的測(cè)量值是Rx與RV并聯(lián)的電阻阻值，故Rx2

52、5 V，內(nèi)阻約10 kΩ) B．電壓表V2(0～10 V，內(nèi)阻約20 kΩ) C．電流表A1(0～0.3 A，內(nèi)阻約1 Ω) D．電流表A2(0～0.6 A，內(nèi)阻約0.4 Ω) E．滑動(dòng)變阻器R1(0～10 Ω，2 A) F．滑動(dòng)變阻器R2(0～100 Ω，0.2 A) G．學(xué)生電源(直流6 V)、開關(guān)及導(dǎo)線 (1)為了調(diào)節(jié)方便，測(cè)量盡可能準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用電壓表________，電流表________，滑動(dòng)變阻器________．(填器材的選項(xiàng)符號(hào)) (2)為使實(shí)驗(yàn)誤差盡量小，要求從零開始多取幾組數(shù)據(jù)．請(qǐng)?jiān)诜娇蛑挟嫵鰧?shí)驗(yàn)電路圖． (3)如圖所示，P為I－U圖線上的一點(diǎn)，

53、PN為圖線過(guò)P點(diǎn)的切線，PQ為U軸的垂線，PM為I軸的垂線，則隨著所加電壓的增加，小燈泡的電阻將________(填“增大”、“減小”或“不變”)；對(duì)P點(diǎn)，小燈泡的電阻約為________Ω(保留三位有效數(shù)字)． 解析：(1)由于小燈泡的額定電壓是4 V，接近電壓表V1的量程5 V，故電壓表選A.由于小燈泡的額定電流是0.5 A，接近電流表A2的量程0.6 A，故電流表選D.由于滑動(dòng)變阻器R1的阻值較小，便于調(diào)節(jié)，而且保險(xiǎn)電流也較大，故滑動(dòng)變阻器選用E. (2)由于小燈泡電阻更接近電流表內(nèi)阻，所以電流表外接，為使實(shí)驗(yàn)誤差盡量小，能從零開始多取幾組數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，故電路圖如圖

54、所示． (3)由題圖可知隨著所加電壓的增加，圖線上各點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率k＝I/U在減小，可見電阻在增大．由題圖可知，對(duì)于P點(diǎn)，小燈泡的電壓是2.4 V，電流是0.45 A，可以算出電阻約為5.33 Ω. 答案：(1)A　D　E　(2)見解析圖　(3)增大　5.33 4．在“測(cè)定某電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示，R為電阻箱，阻值范圍0～9 999 Ω，R0是保護(hù)電阻，V為理想電壓表．某同學(xué)連接好電路后，閉合電鍵S，改變電阻箱的電阻值，讀取電壓表的示數(shù)．根據(jù)讀取的多組數(shù)據(jù)，他畫出了如圖丙所示的圖象． (1)請(qǐng)?jiān)趫D乙中選擇合適的器材根據(jù)電路圖甲畫線連接實(shí)物圖．

55、(2)在如圖丙所示圖象中，當(dāng)＝0.10 V－1時(shí)，外電路處于________狀態(tài)(填“通路”、“斷路”或“短路”)． (3)根據(jù)該圖象可求得該電池的電動(dòng)勢(shì)E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω. (4)實(shí)驗(yàn)測(cè)得電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻與真實(shí)值相比，E測(cè)________E真，r測(cè)________r真(填“大于”、“小于”或“等于”)． 解析：根據(jù)閉合電路歐姆定律有E＝U＋r，得到＝＋，所以在圖線中，斜率為，截距為.當(dāng)外電壓等于電動(dòng)勢(shì)時(shí)，說(shuō)明R0與R所在支路電路斷開，E＝10 V，讀出斜率求出內(nèi)阻為50 Ω.電路中等效電源內(nèi)阻為電壓表內(nèi)阻和電源內(nèi)阻并聯(lián)的總電阻，所以要小于電源內(nèi)阻，同理

56、，等效電動(dòng)勢(shì)為電壓表兩端電壓即電壓表和電源組成的閉合電路的路端電壓，當(dāng)然要小于電動(dòng)勢(shì)，所以測(cè)量的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻皆小于真實(shí)值． 答案：(1)如圖所示 (2)斷路　(3)10　50　(4)小于　小于 5．(xx·南昌市一模)發(fā)光二極管(LED)是一種節(jié)能、環(huán)保的元器件，被廣泛應(yīng)用到顯示器、照明等各領(lǐng)域．某興趣小組為探究工作電壓是“1.4～4 V”、最大正向直流電流是“5～20 mA”的LED管的I－U曲線，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路．實(shí)驗(yàn)室備有以下器材： 甲 電流表A1：量程0～50 mA，內(nèi)阻約為50 Ω 電流表A2：量程0～200 mA，內(nèi)阻約為10 Ω 電壓表V：量程0～

57、5 V，內(nèi)阻約為10 kΩ 滑動(dòng)變阻器R1：阻值范圍0～15 Ω，允許最大電流1 A 滑動(dòng)變阻器R2：阻值范圍0～1 kΩ，允許最大電流100 mA 直流電源E：輸出電壓6 V，內(nèi)阻不計(jì) 開關(guān)(S)、導(dǎo)線若干 (1)為了提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，電流表應(yīng)選用______；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________(以上填器材代號(hào))． (2)實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)描點(diǎn)繪出了如圖乙所示的I－U圖象．而發(fā)光二極管(LED)的效率η與通過(guò)二極管的電流I的關(guān)系曲線如圖丙所示．其中發(fā)光二極管的效率η是指輻射的全部光功率Φ與供給發(fā)光二極管的電功率比值．則發(fā)光二極管效率達(dá)最大時(shí)其電阻RL＝________Ω

58、，輻射的光功率Φ＝________W. 解析：(1)因LED最大正向直流電流是5～20 mA，所以電流表應(yīng)選擇A1，由圖甲可知供電電路采用分壓式接法，所以選擇的滑動(dòng)變阻器應(yīng)是阻值較小的R1. (2)由圖丙可知發(fā)光二極管效率達(dá)最大時(shí)電流為6 mA，由圖乙可知其對(duì)應(yīng)的電壓為1.6 V，故此時(shí)電阻RL＝＝267 Ω；根據(jù)題意可知60%＝×100%，則輻射的光功率Φ＝0.005 76 W. 答案：(1)A1　R1　(2)267　0.005 76 6．(xx·唐山市一模)理想電壓表內(nèi)阻無(wú)窮大，而實(shí)際電壓表并非如此，現(xiàn)要測(cè)量一個(gè)量程為0～3 V、內(nèi)阻約為3 kΩ的電壓表的阻值．實(shí)驗(yàn)室備有以下器

59、材： 甲 A．待測(cè)電壓表V1：量程為0～3 V、內(nèi)阻約為3 kΩ B．電壓表V2：量程為0～6 V、內(nèi)阻約為6 kΩ C．滑動(dòng)變阻器R1：最大值20 Ω、額定電流1 A D．定值電阻R0 E．電源：電動(dòng)勢(shì)6 V，內(nèi)阻約1 Ω F．開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干 (1)利用以上器材設(shè)計(jì)如圖甲所示測(cè)量電路，請(qǐng)你按圖示電路將實(shí)驗(yàn)儀器連接起來(lái)； (2)請(qǐng)寫出按該電路測(cè)量電壓表V1內(nèi)阻RV的表達(dá)式，并指出表達(dá)式中各物理量的含義________________________________________________________________________ _________

60、_______________________________________________________________； (3)在正確連接電路后，閉合電鍵S，不斷的調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1滑片位置，記錄多組電壓表V1、V2的示數(shù)U1、U2，作出U2－U1圖線如圖丙所示．若R0＝1 480 Ω，由圖線上的數(shù)據(jù)可得RV＝________Ω. 解析：由并聯(lián)電路兩端電壓相等可知，定值電阻R0兩端的電壓為U0＝U2－U1，由歐姆定律可知，通過(guò)定值電阻的電流為I0＝＝IV1，因此電壓表V1的內(nèi)阻RV＝，解以上三式得：RV＝R0，將其變形得到：U2＝U1，由圖象斜率k＝1.5＝1＋?RV＝2 960

61、Ω. 答案：(1)如圖　(2)RV＝R0　U1為待測(cè)電壓表V1的示數(shù)，U2為電壓表V2的示數(shù)，R0為定值電阻阻值 (3)2 960 7．(xx·高考福建卷)某研究性學(xué)習(xí)小組利用伏安法測(cè)定某一電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)原理如圖甲所示，其中，虛線框內(nèi)為用靈敏電流計(jì)G改裝的電流表A，V為標(biāo)準(zhǔn)電壓表，E為待測(cè)電池組，S為開關(guān)，R為滑動(dòng)變阻器，R0是標(biāo)稱值為4.0 Ω的定值電阻． (1)已知靈敏電流計(jì)G的滿偏電流Ig＝100 μA、內(nèi)阻rg＝2.0 kΩ，若要改裝后的電流表滿偏電流為200 mA，應(yīng)并聯(lián)一只________ Ω(保留一位小數(shù))的定值電阻R1. (2)根據(jù)圖甲，用筆畫線代替導(dǎo)

62、線將圖乙連接成完整電路． (3)某次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)如下表所示： 測(cè)量次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 電壓表V讀數(shù)U/V 5.26 5.16 5.04 4.94 4.83 4.71 4.59 4.46 改裝表A讀數(shù)I/mA 20 40 60 80 100 120 140 160 該小組借鑒“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中計(jì)算加速度的方法(逐差法)，計(jì)算出電池組的內(nèi)阻r＝________ Ω(保留兩位小數(shù))；為減小偶然誤差，逐差法在數(shù)據(jù)處理方面體現(xiàn)出的主要優(yōu)點(diǎn)是_______________________________________

63、_________________________________． (4)該小組在前面實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，為探究圖甲電路中各元器件的實(shí)際阻值對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，用一已知電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的標(biāo)準(zhǔn)電池組，通過(guò)上述方法多次測(cè)量后發(fā)現(xiàn)：電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值與已知值幾乎相同，但內(nèi)阻的測(cè)量值總是偏大．若測(cè)量過(guò)程無(wú)誤，則內(nèi)阻測(cè)量值總是偏大的原因是____________．(填選項(xiàng)前的字母) A．電壓表內(nèi)阻的影響 B．滑動(dòng)變阻器的最大阻值偏小 C．R1的實(shí)際阻值比計(jì)算值偏小 D．R0的實(shí)際阻值比標(biāo)稱值偏大 解析：(1)由電流表的改裝知識(shí)可知，R1＝＝ Ω≈1.0 Ω. (2)如圖所示． (3)根據(jù)閉合電路歐姆定律結(jié)合逐差法可知 r1＝－R0，r2＝－R0，r3＝－R0，r4＝－R0. 故r＝ ＝－R0 ＝ Ω ≈1.66 Ω. 逐差法在計(jì)算中體現(xiàn)的主要優(yōu)點(diǎn)是：充分利用已測(cè)得的數(shù)據(jù)． (4)根據(jù)題意可知，內(nèi)阻的測(cè)量值為r測(cè)＝－R0，因此，電壓表的內(nèi)阻、滑動(dòng)變阻器的阻值對(duì)測(cè)量結(jié)果無(wú)影響．若R1的實(shí)際值比計(jì)算值偏小，則改裝后的電流表示數(shù)偏小，導(dǎo)致內(nèi)阻測(cè)量值偏大．根據(jù)內(nèi)阻測(cè)量值的表達(dá)式可知，R0的實(shí)際值比標(biāo)稱值偏大，也會(huì)導(dǎo)致內(nèi)阻測(cè)量值偏大．故選C、D. 答案：(1)1.0　(2)見解析圖(其他正確連接同樣可以)　(3)1.66　充分利用已測(cè)得的數(shù)據(jù)　(4)CD