高考物理一輪復(fù)習(xí) 小專題5 高考實(shí)驗(yàn)題的破解方法和技巧課件

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1、小專題5高考實(shí)驗(yàn)題的破解方法和技巧突破 1破解常規(guī)型實(shí)驗(yàn)題的方法常規(guī)實(shí)驗(yàn)題主要考查教材上基本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理、器材的選擇、實(shí)驗(yàn)的操作、數(shù)據(jù)的處理和誤差分析.復(fù)習(xí)時(shí)要從領(lǐng)會(huì)實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)，全方位理解和掌握實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理，誤差分析和電學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)物圖的連接、電路圖的設(shè)計(jì)等，對(duì)每一個(gè)實(shí)驗(yàn)都應(yīng)做到心中有數(shù).因此，必須做到“五會(huì)”(即“會(huì)讀”“會(huì)選”“會(huì)畫”“會(huì)析”“會(huì)用”)，才能輕松破解常規(guī)實(shí)驗(yàn)題.1.會(huì)讀刻度尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器、天平、停表、電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、彈簧測(cè)力計(jì)、電流表、電壓表、多用電表、滑動(dòng)變阻器、電阻箱等基本儀器是高考考查的重點(diǎn).“會(huì)讀”是指能正

2、確地讀出基本儀器的讀數(shù)，讀數(shù)直接影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，為使讀數(shù)正確必須做到以下三點(diǎn)：(1)注意量程.(2)弄清所選量程對(duì)應(yīng)的每一大格和每一小格所表示的量值.(3)掌握需要估讀的基本儀器的讀數(shù)原則.讀數(shù)的基本原則：凡儀器最小刻度是“1”的，要求讀到最小刻度后再往下估讀一位；凡儀器最小刻度是“2”和“5”的，只要求讀到最小刻度所在的這一位，不再往下估讀.【典題 1】某同學(xué)利用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器分別測(cè)量一圓柱體工件的直徑和高度，測(cè)量結(jié)果如圖 Z5-1 甲和乙所示.該工件的直徑為_cm，高度為_mm.甲乙圖 Z5-1解析：游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為 1.2 cm，游標(biāo)尺上第 4 個(gè)刻度和主尺上某一刻度對(duì)齊，所以游

3、標(biāo)讀數(shù)為 40.05 mm0.20 mm0.020 cm，故測(cè)量的直徑為 1.2 cm0.020 cm1.220 cm.螺旋測(cè)微器的固定刻度為 6.5 mm ，可動(dòng)刻度為 36.00.01 mm 0.360 mm，故測(cè)量的高度為 6.5 mm0.360 mm6.860 mm.答案：1.2206.860易錯(cuò)提醒：游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)一定看游標(biāo)尺的 0 線對(duì)齊的整毫米數(shù)部分，而不能看尺子邊緣對(duì)齊的整毫米數(shù)部分，螺旋測(cè)微器可動(dòng)尺讀數(shù)看可動(dòng)尺第幾個(gè)格與中心線對(duì)齊時(shí)一定要注意估讀.【考點(diǎn)突破 1】(2017 年新課標(biāo)卷)某同學(xué)組裝完成的簡(jiǎn)易多用電表的電路圖如圖 Z5-2 甲所示.圖中 E 是電池；R1、R

4、2、R3、R4 和 R5 是固定電阻，R6 是可變電阻；表頭的滿偏電流為 250 A，內(nèi)阻為 480 .虛線方框內(nèi)為換擋開關(guān)，A 端和 B 端分別與兩表筆相連.該多用電表有 5 個(gè)擋位，5 個(gè)擋位為：直流電壓 1 V 擋和 5 V 擋，直流電流 1 mA 擋和 2.5 mA 擋，歐姆“100 ”擋.甲乙圖 Z5-2(1)圖甲中的 A 端與_(填“紅”或“黑”)色表筆相連接.(2)關(guān)于 R6 的使用，下列說法正確的是_(填正確答案的標(biāo)號(hào)).A.在使用多用電表之前，調(diào)整 R6 使電表指針指在表盤左端電流“0”的位置B.使用歐姆擋時(shí)，先將兩表筆短接，調(diào)整 R6 使電表指針指在表盤右端電阻“0”的位置

5、C.使用電流擋時(shí)，調(diào)整 R6 使電表指針盡可能指在表盤右端電流的最大位置(3)根據(jù)題給條件可得 R1R2_，R4_.(4)某次測(cè)量時(shí)該多用電表指針位置如圖乙所示.若此時(shí) B端是與“1”相連的，則多用電表讀數(shù)為_；若此時(shí) B端是與“3”相連的，則讀數(shù)為_；若此時(shí) B 端是與“5”相連的，則讀數(shù)為_.“3”相連，多用電表是歐姆“100”擋，則讀數(shù)為 1100 ；若此時(shí) B 端與“5”相連，多用電表是量程為 05 V 的電壓表，則讀數(shù)為 2.94 V.答案：(1)黑(2)B (3)160 880(4)1.47 mA(或 1.48 mA)1100 2.94 V2.會(huì)選“會(huì)選”是指根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理及可行性選

6、擇實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)器材.選擇操作性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)方案及合適的實(shí)驗(yàn)器材，可以減小實(shí)驗(yàn)誤差，提高實(shí)驗(yàn)的精確度.(1)控制電路的選擇：控制電路即滑動(dòng)變阻器在電路中的連接，常用兩種不同的形式，如圖 Z5-3 所示，甲為限流式，乙為分壓式.圖 Z5-3(2)測(cè)量電路的選擇：對(duì)伏安法測(cè)電阻，應(yīng)根據(jù)待測(cè)電阻的大小選擇電流表的不同接法，如圖 Z5-4 所示，甲為外接法，乙為內(nèi)接法.圖 Z5-4(3)實(shí)驗(yàn)器材選擇的“四個(gè)注意”：安全因素通過電源、電表、電阻的電流不能超過允許的最大電流.誤差因素選擇電表時(shí)，保證電流和電壓均不超過其量程.使指針有較在中值刻度附近.便于操作選滑動(dòng)變阻器時(shí)，在滿足其他要求的前提下，可選阻值較小

7、的.實(shí)驗(yàn)的實(shí)際要求.【典題 2】(2015 年天津卷)用電流表和電壓表測(cè)定由三節(jié)干電池串聯(lián)組成的電池組(電動(dòng)勢(shì)約 4.5 V，內(nèi)阻約 1 )的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，除待測(cè)電池組、開關(guān)和導(dǎo)線外，還有下列器材供選用：A.電流表：量程 00.6 A，內(nèi)阻約 1 B.電流表：量程 03 A，內(nèi)阻約 0.2 C.電壓表：量程 03 V，內(nèi)阻約 30 kD.電壓表：量程 06 V，內(nèi)阻約 60 kE.滑動(dòng)變阻器：01000 ，額定電流為 0.5 AF.滑動(dòng)變阻器：020 ，額定電流為 2 A圖 Z5-5(1)為了使測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，電流表應(yīng)選用_，電壓表應(yīng)選用_，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_.(填儀器的字母代號(hào))(2)正確

8、選擇儀器后，連好的部分電路如圖 Z5-5 所示，為了使測(cè)量誤差盡可能小，還需在電路中用導(dǎo)線將_和_相連、_和_相連、_和_相連.(填儀器上接線柱的字母代號(hào))(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)電流表壞了，于是不再使用電流表，剩余儀器中僅用電阻箱替換掉滑動(dòng)變阻器，重新連接電路，仍能完成實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)中讀出幾組電阻箱的阻值 R 和對(duì)應(yīng)電壓表的示數(shù) U.用圖象法處理采集到的數(shù)據(jù)，為在直角坐標(biāo)系中得到的函數(shù)圖象是一條直線，則可以_為縱坐標(biāo)，以_為橫坐標(biāo).答案：(1)A D F (2)ad c g fh 方法技巧：關(guān)于滑動(dòng)變阻器的選擇，一般來說只要是限流法就選用比待測(cè)電阻大幾倍的滑動(dòng)變阻器，只要是分壓法就選用小的滑動(dòng)變阻器.【

9、考點(diǎn)突破 2】(2017 年四川檢測(cè))已知某電阻的阻值約為300 ，現(xiàn)提供兩套相同的實(shí)驗(yàn)器材分甲、乙兩小組利用伏安法測(cè)量其阻值.實(shí)驗(yàn)器材如下：A.電流表B.電壓表(量程為 012 mA、內(nèi)阻約 1 )(量程為 03 V、內(nèi)阻約 1 k)C.滑動(dòng)變阻器 R1(總阻值 10 ，額定電流 2 A)D.滑動(dòng)變阻器 R2(總阻值 100 ，額定電流 1 A)E.電源(電動(dòng)勢(shì)約 3 V、內(nèi)阻約 2 )F.待測(cè)電阻 RxG.開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干(1)滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選擇_(填儀器的字母代號(hào)).(2)選定滑動(dòng)變阻器后，甲、乙兩組設(shè)計(jì)了不同的電路來測(cè)量，其中正確的電路圖是_.ABCD(3)甲、乙兩組測(cè)量后發(fā)現(xiàn)其測(cè)量

10、值存在系統(tǒng)誤差，他們決定共同合作，一起設(shè)計(jì)了如圖 Z5-6、圖 Z5-7 所示的兩種電路，不僅可以準(zhǔn)確測(cè)量待測(cè)電阻的阻值，還可以測(cè)量電流表和電壓表的內(nèi)阻.假設(shè)在圖 Z5-6 和圖 Z5-7 中，電流表、的示數(shù)均分別用 I1、I2 來表示，電壓表、的示數(shù)均分別用 U1、U2 來表示.則在圖 Z5-6 中，電壓表的內(nèi)阻 RV _，待測(cè)電阻的阻值 Rx _；在圖 Z5-7 中，電流表的內(nèi)阻 RA_，待測(cè)電阻的阻值 Rx_.圖 Z5-6圖 Z5-7答案：(1)C(2)B3.會(huì)畫“會(huì)畫”一方面指在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理時(shí)多數(shù)情況要求找出兩個(gè)物理量的線性關(guān)系，由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出其線性關(guān)系圖線，圖線經(jīng)過大多數(shù)點(diǎn)，不在

11、圖線上的點(diǎn)要盡可能對(duì)稱分布在圖線的兩側(cè)，根據(jù)線性圖線斜率、截距的物理意義求解相關(guān)物理量；另一方面指會(huì)根據(jù)所選的器材和電路原理圖連接實(shí)物圖.連電路實(shí)物圖的要點(diǎn)：(1)從電源的正極出發(fā)，先將干路中各器件依次連接到電源負(fù)極，再將支路中的元件和電壓表并聯(lián)到電路的某兩點(diǎn)之間.(2)連好實(shí)物圖后，對(duì)照電路圖檢查一遍，注意檢查導(dǎo)線的連接點(diǎn)是否都接在接線柱上(導(dǎo)線中不應(yīng)有交叉)，電表正負(fù)極連接是否恰當(dāng)，滑動(dòng)變阻器的滑片是否處于恰當(dāng)位置等.【典題 3】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 Z5-8 甲所示，其中，虛線框內(nèi)為用靈敏電流計(jì)改裝的電流表，為標(biāo)準(zhǔn)電壓表，E 為待測(cè)電池組，

12、S 為開關(guān)，R 為滑動(dòng)變阻器，R0 是標(biāo)稱值為 4.0 的定值電阻.(1)已知靈敏電流計(jì)的滿偏電流 Ig100 A，內(nèi)阻 rg2.0 k，若要改裝后的電流表滿偏電流為 200 mA，應(yīng)并聯(lián)一個(gè)阻值為_(計(jì)算結(jié)果保留 1 位小數(shù))的定值電阻 R1.(2)根據(jù)圖甲，用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙連接成完整電路.甲乙圖 Z5-8測(cè)量次數(shù)12345678電壓表讀數(shù) U/V5.26 5.16 5.04 4.94 4.83 4.71 4.59 4.46改裝表讀數(shù) I/mA20406080100120140160(3)某次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)如下表所示：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

13、電池組的內(nèi)阻 r_(計(jì)算結(jié)果保留 2 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：_.(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)量過程無誤，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(tài).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)稱值偏大答案：(1)1.0 (2)如圖 D39 所示.圖 D39(3)1.66 充分利用已測(cè)得的數(shù)據(jù)(4)CD【考點(diǎn)突破

14、 3】(2017 年百校聯(lián)盟押題卷)某學(xué)習(xí)小組要測(cè)定某一圓柱形導(dǎo)體 P 的電阻率，其主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：(1)先用多用電表粗測(cè)導(dǎo)體 P 的電阻.a.將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到如圖 Z5-9 甲所示的歐姆擋上；b.將已插入接線孔的兩根表筆相接，進(jìn)行歐姆調(diào)零；c.將兩根表筆分別與導(dǎo)體 P 的兩端相接，指針在圖甲中的虛線位置處；d.換用歐姆“_”擋重新測(cè)量，先要_，再次測(cè)量導(dǎo)體 P 兩端的電阻，指針指在圖甲中的實(shí)線位置處，則導(dǎo)體P 的電阻粗測(cè)值為_.甲丙乙丁圖 Z5-9(2)分別用游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器測(cè)量導(dǎo)體 P 的長(zhǎng)度 L 和直徑 d，示數(shù)如圖乙、丙所示，則 L_mm，d_mm.(3)該小組又采用伏安法測(cè)量導(dǎo)

15、體 P 的電阻 Rx，可供選用的器材如下：電壓表阻約 15 k)電流表(量程 03 V，內(nèi)阻約 3 k；量程 015 V，內(nèi)(量程 015 mA，內(nèi)阻約 10 ；量程 0600 mA，內(nèi)阻約 0.2 )電源 E1(電動(dòng)勢(shì)為 3 V，內(nèi)阻不計(jì))電源 E2(電動(dòng)勢(shì)為 12 V，內(nèi)阻不計(jì))滑動(dòng)變阻器 R(020 ，允許通過的最大電流為 2 A)開關(guān) S、導(dǎo)線若干圖丁為測(cè)量 Rx 的實(shí)驗(yàn)器材，為使測(cè)量盡量準(zhǔn)確，請(qǐng)選擇器材并完成實(shí)物圖的連線.解析：(1)用多用電表粗測(cè)時(shí)虛線位置的讀數(shù)為 10010 1000 ，由于指針偏轉(zhuǎn)角度較小，應(yīng)換成歐姆“100”擋重新測(cè)量，并需重新進(jìn)行歐姆調(diào)零，換擋后指針指在實(shí)線

16、位置，讀數(shù)為 11100 1100 .(2) 游標(biāo)卡尺讀數(shù)為 L 20 mm 00.05 mm20.00 mm；螺旋測(cè)微器讀數(shù)為d2.5 mm20.0答案：(1)100歐姆調(diào)零1100(2)20.002.700(3)如圖 D40 所示.圖 D4015 mA；由于Rx遠(yuǎn)大于電流表內(nèi)阻，故電流表采用內(nèi)接法；滑動(dòng)變阻器的最大阻值20 比粗測(cè)的Rx小得多，故滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法.4.會(huì)析“會(huì)析”是指對(duì)高中物理實(shí)驗(yàn)的誤差作一些簡(jiǎn)單的分析.中學(xué)物理對(duì)實(shí)驗(yàn)誤差分析的要求不高，從高考來看，一般涉及的問題是定性分析系統(tǒng)誤差，對(duì)誤差的定量分析不作要求.在實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)中，同學(xué)們要知道誤差的來源，掌握誤差分析的基本方

17、法，對(duì)高中物理的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的誤差分析.【典題 4 】(2017 年天津卷)某探究性學(xué)習(xí)小組利用如圖Z5-10 甲所示的電路測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.其中電流表 的內(nèi)阻 r11.0 k，電阻 R19.0 k，為了方便讀數(shù)和作圖，給電池串聯(lián)一個(gè) R03.0 的電阻.(1)按如圖甲所示的電路進(jìn)行連接后，發(fā)現(xiàn) aa、bb和cc三條導(dǎo)線中，混進(jìn)了一條內(nèi)部斷開的導(dǎo)線.為了確定哪一條導(dǎo)線內(nèi)部是斷開的，將開關(guān) S 閉合，用多用電表的電壓擋先測(cè)量 a、b間電壓，讀數(shù)不為零，再測(cè)量 a、a間電壓，若讀數(shù)不為零，則一定是_導(dǎo)線斷開；若讀數(shù)為零，則一定是_導(dǎo)線斷開.(2)排除故障后，該小組順利完成實(shí)驗(yàn).通過多次改

18、變滑動(dòng)變阻器滑片位置，得到電流表 和 的多組 I1、I2 數(shù)據(jù)，作出圖象如圖乙所示.由 I1-I2 圖象得到電池的電動(dòng)勢(shì) E_V，內(nèi)阻 r_.甲乙圖 Z5-10答案：(1)aabb(2)1.41(1.361.44 均正確) 0.5(0.40.6 均正確)【考點(diǎn)突破 4】(2017 年河北正定中學(xué)月考)圖 Z5-11 是一個(gè)多用電表歐姆擋的內(nèi)部電路示意圖.電流表滿偏電流為 0.5 mA、內(nèi)阻為 10 ；電池電動(dòng)勢(shì)為 1.5 V、內(nèi)阻為 1 ；滑動(dòng)變阻器的阻值為 05000 .圖 Z5-11(1)該歐姆表的刻度值是按電池電動(dòng)勢(shì)為 1.5 V 標(biāo)定的，當(dāng)電池的電動(dòng)勢(shì)下降到 1.45 V、內(nèi)阻增大到

19、4 時(shí)仍可調(diào)零.調(diào)零后 R0 阻值將變_(填“大”或“小”)；若測(cè)得某電阻阻值為 300 ，則這個(gè)電阻的真實(shí)值是_.(2)該歐姆表?yè)Q了一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為 1.5 V、內(nèi)阻為 10 的電池，調(diào)零后測(cè)量某電阻的阻值，其測(cè)量結(jié)果_(填“偏大”“偏小”或“準(zhǔn)確”).答案：(1)小290(2)準(zhǔn)確5.會(huì)用(1)會(huì)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器新課標(biāo)考試大綱規(guī)定的 7 個(gè)力學(xué)實(shí)驗(yàn)中有 5 個(gè)涉及打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)、驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律、探究動(dòng)能定理、驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律和驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律.這類實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是要掌握紙帶的分析處理方法，對(duì)于紙帶常有以下三大應(yīng)用：由紙帶確定時(shí)間要區(qū)別打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)與人為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的區(qū)別與

20、聯(lián)系，便于測(cè)量和計(jì)算.求解瞬時(shí)速度利用做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體在一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度.如圖 Z5-12 所示，打 n 點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度圖 Z5-12用“逐差法”求加速度圖 Z5-13【典題5】(2015 年新課標(biāo)卷)某學(xué)生用如圖 Z5-14 甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量物塊與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù).已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為 50 Hz，物塊下滑過程中所得到的紙帶的一部分如圖乙所示，圖中標(biāo)出了 5 個(gè)連續(xù)點(diǎn)之間的距離.甲乙圖 Z5-14(1)物塊下滑時(shí)的加速度 a_m/s2；打出 C 點(diǎn)時(shí)物塊的速度 v_m/s.(2)已知重力加速度大小為 g，求出動(dòng)摩擦因數(shù)，還需測(cè)量的物理量是_(填正

21、確答案的標(biāo)號(hào)).A.物塊的質(zhì)量B.斜面的高度C.斜面的傾角答案：(1)3.25 1.79(2)C【考點(diǎn)突破 5】(2016 年新課標(biāo)卷)某同學(xué)用如圖 Z5-15甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，其中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為交流電源，可以使用的頻率有 20 Hz、30 Hz 和 40 Hz，打出紙帶的一部分如圖乙所示.甲乙圖 Z5-15該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中沒有記錄交流電的頻率 f，需要用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和其他題給條件進(jìn)行推算.(1)若從打出的紙帶可判定重物勻加速下落，利用 f 和圖乙中給出的物理量可以寫出：在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出 B 點(diǎn)時(shí)，重物下落的速度大小為_，打出 C 點(diǎn)時(shí)重物下落的速度大小為_，重物下落的加速度大

22、小為_.(2)已測(cè)得 s18.89 cm，s29.50 cm，s310.10 cm；當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮?9.80 m/s2，實(shí)驗(yàn)中重物受到的平均阻力大小約為其重力的 1%.由此推算出 f 為_Hz.(2)會(huì)用光電門研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)、驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律、探究動(dòng)能定理、驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律和驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律這五個(gè)實(shí)驗(yàn)都可以用光電門代替打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來完成瞬時(shí)速度和加速度的測(cè)量，具體做法如下：【典題 6】(2017 年百校聯(lián)盟猜題卷)某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖Z5-16 所示的實(shí)驗(yàn)裝置來探究加速度與質(zhì)量、合外力的關(guān)系，將右端帶有輕小且光滑的定滑輪的長(zhǎng)木板左端抬起固定在水平桌面上，并在長(zhǎng)木板上合適的位置固定兩光電

23、門 A 和 B.現(xiàn)將一帶有遮光條的物塊放在長(zhǎng)木板上，并用輕質(zhì)細(xì)繩跨過定滑輪連接一質(zhì)量為 m 的鉤碼 Q，然后將物塊由靜止釋放，已知兩光電門之間的距離為 l，物塊和遮光條的總質(zhì)量為 M，遮光條寬度為d(d 遠(yuǎn)小于 l)，物塊經(jīng)過兩光電門時(shí)的擋光時(shí)間分別為tA、tB.圖 Z5-16(1)該小組的同學(xué)平衡摩擦力后，實(shí)驗(yàn)還需滿足_，物塊受到的合外力才近似等于鉤碼的重力，物塊在長(zhǎng)木板上下滑時(shí)的加速度 a_(用 d、l、 tA 、tB表示).(2)實(shí)驗(yàn)前，該小組的同學(xué)已經(jīng)平衡了摩擦力，則_(填“可以”或“不可以”)用該裝置驗(yàn)證物塊與鉤碼 Q 組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，其原因?yàn)椋篲.(2)不可以有摩擦力做功易

24、錯(cuò)提醒：機(jī)械能守恒的條件不是受到的合力為 0，而是重力以外的力做功為 0.【考點(diǎn)突破 6】(2017 年新課標(biāo)卷)某同學(xué)研究在固定斜面上運(yùn)動(dòng)物體的平均速度、瞬時(shí)速度和加速度之間的關(guān)系.使用的器材有：斜面、滑塊、長(zhǎng)度不同的矩形擋光片、光電計(jì)時(shí)器.甲乙圖 Z5-17實(shí)驗(yàn)步驟如下：如圖 Z5-17 甲所示，將光電門固定在斜面下端附近；將一擋光片安裝在滑塊上，記下?lián)豕馄岸讼鄬?duì)于斜面的位置，令滑塊從斜面上方由靜止開始下滑；當(dāng)滑塊上的擋光片經(jīng)過光電門時(shí)，用光電計(jì)時(shí)器測(cè)得光線被擋光片遮住的時(shí)間為t；將另一擋光片換到滑塊上，使滑塊上的擋光片前端與中的位置相同，令滑塊由靜止開始下滑，重復(fù)步驟、；多次重復(fù)步驟；

25、圖 Z5-18(2)由圖 Z5-18 可求得，vA _cm/s，a_cm/s2.(計(jì)算結(jié)果保留 3 位有效數(shù)字)突破 2破解探究型、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)題的方法解此類實(shí)驗(yàn)一般可分三步進(jìn)行：(1)找原型：先根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮徒o出的條件把教材中的實(shí)驗(yàn)原型在頭腦中完整地重現(xiàn)出來.(2)做對(duì)比：將實(shí)驗(yàn)中所給器材與原型中器材進(jìn)行對(duì)比，看一下少了什么器材或什么器材的量程不滿足要求；再看一下多給了什么器材，注意多給的器材可能就是解決問題的“金鑰匙”.(3)定方案：根據(jù)對(duì)比結(jié)果設(shè)計(jì)電路.【典題 7】現(xiàn)要測(cè)量一個(gè)未知電阻Rx的阻值，除Rx外可用的器材有：多用電表(僅可使用歐姆擋)；一個(gè)電池組 E(電動(dòng)勢(shì) 6 V)；一個(gè)滑動(dòng)變

26、阻器 R(020 ，額定電流 1 A)；兩個(gè)相同的電流表(內(nèi)阻Rg1000 ，滿偏電流Ig100 A)；兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電阻(R129 000 ，R20.1 )一個(gè)開關(guān) S、導(dǎo)線若干.(1)為了設(shè)計(jì)電路，先用多用電表的歐姆擋粗略測(cè)量未知電阻阻值，采用“10”擋，調(diào)零后測(cè)量該電阻，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)非常大，最后幾乎緊挨滿偏刻度停下來，下列判斷和做法正確的是_(填字母代號(hào)).A.這個(gè)電阻阻值很小，估計(jì)只有幾歐姆B.這個(gè)電阻阻值很大，估計(jì)有幾千歐姆C.如需進(jìn)一步測(cè)量可換“1”擋，調(diào)零后測(cè)量D.如需進(jìn)一步測(cè)量可換“1 k”擋，調(diào)零后測(cè)量(2)根據(jù)粗略測(cè)量的判斷，設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量電路，要求測(cè)量盡量準(zhǔn)確并使電路能耗較小，畫

27、出實(shí)驗(yàn)電路圖，并將各元件字母代碼標(biāo)在該元件的符號(hào)旁.解析：(1)因?yàn)殡姳碇羔槑缀鯘M偏，故可知所測(cè)電阻很小，只有幾歐姆，所以選項(xiàng) A 正確，B 錯(cuò)誤；根據(jù)歐姆表的特點(diǎn)，若要進(jìn)一步精確測(cè)量，應(yīng)換用小倍率，并重新進(jìn)行歐姆調(diào)零，所以選項(xiàng) C 正確，D 錯(cuò)誤.(2)根據(jù)伏安法測(cè)電阻原理和串、并聯(lián)電路規(guī)律，可將一個(gè)電流表串聯(lián)電阻 R1 后改裝成電壓表測(cè)量電壓，另一個(gè)電流表并聯(lián) R2 后改裝成電流表測(cè)量電流，題目要求能耗較小，故變阻器采用限流式，所以電路設(shè)計(jì)如圖 Z5-19 所示.答案：(1)AC (2)如圖 Z5-19 所示.圖 Z5-19方法技巧：在設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)或改編類實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常用到電表的替代和改裝，常用

28、到的替代或改裝有：(1)內(nèi)阻已知的電壓表相當(dāng)于小量程的電流表；(2)內(nèi)阻已知的電流表則相當(dāng)于小量程的電壓表；(3)靈敏電流計(jì)串聯(lián)大電阻改裝成電壓表；(4)靈敏電流計(jì)并小電阻改裝成電流表；(5)電阻箱與電流表串聯(lián)相當(dāng)于電壓表；(6)電阻箱與電壓表并聯(lián)相當(dāng)于電流表；(7)內(nèi)阻較小的電源串聯(lián)定值電阻相當(dāng)于內(nèi)阻較大的電源.【考點(diǎn)突破 7】(2016 年重慶巴蜀中學(xué)月考)某物理學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)過程中，用伏安法研究某電子元件 R1(6 V2.5 W)的伏安特性曲線，要求多次測(cè)量并盡可能減小實(shí)驗(yàn)誤差，備有下列器材：A.直流電源(6 V，內(nèi)阻不計(jì))B.電流表C.電流表(滿偏電流 3 mA，內(nèi)阻 10

29、 )(00.6 A，內(nèi)阻未知)D.滑動(dòng)變阻器 R(020 ，5 A)E.滑動(dòng)變阻器 R(0200 ，1 A)F.定值電阻 R0(阻值為 1990 )G.開關(guān)與導(dǎo)線若干(1)根據(jù)題目提供的實(shí)驗(yàn)器材，請(qǐng)你在虛線框內(nèi)設(shè)計(jì)測(cè)量電子元件 R1 伏安特性曲線的電路原理圖(R1可用“”表示)(2)在實(shí)驗(yàn)中，為了操作方便且能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_(填寫器材前面的字母序號(hào)).(3)將上述電子元件 R1 和另一個(gè)電子元件 R2 接入如圖 Z5-20甲所示的電路中，它們的伏安特性曲線分別如圖乙中 a、b 所示，電源的電動(dòng)勢(shì) E7.0 V，內(nèi)阻忽略不計(jì)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器 R3，使電子元件 R1 和 R2

30、消耗的電功率恰好相等，則此時(shí)電子元件R1 的阻值為_，R3 接入電路的阻值為_.(計(jì)算結(jié)果保留 2 位有效數(shù)字)甲乙圖 Z5-20解析：(1)描繪伏安特性曲線，電壓與電流從零開始變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法；由題意可知，沒有電壓表，需要用已知內(nèi)阻的電流表與定值電阻 R0 串聯(lián)測(cè)電壓；改裝后的電壓表內(nèi)阻為(101990) 2000 ，遠(yuǎn)大于電子元件 R1 的電阻，電流表應(yīng)采用外接法，電路圖如圖 D41 所示.(2)滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，所以在選擇時(shí)選擇總阻值較小的滑動(dòng)變阻器 D，便于調(diào)節(jié).(3)電子元件 R1 和 R2 消耗的電功率恰好相等，說明它們的電壓和電流相等，由題圖乙可知，此時(shí)電壓為 U2.5 V，答案：(1)如圖 D41 所示.8.0(2)D (3)10圖 D41