《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）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《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）（23頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
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
2、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xxn1xnaT2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)問題，常常通過觀察分析進(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擬合這些點(diǎn)而驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，
3、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.(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(041.00.01)mm0.410 mm.(2)金屬桿長(zhǎng)
4、度由刻度尺示數(shù)可得，由題圖甲得L60.10 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d4 mm10 mm4.20 mm.答案(1)B0.410(2)60.104.20總結(jié)提升(1)游標(biāo)卡尺不估讀，以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
5、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 Hz；通過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g9.80 m/s2. 單位：cmx1x2x3x4hs10.7615.0519.3423.6548.0080.00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)
6、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，利用逐差法，得x3x12a1T2x4x22a2T2a，又知T0.1 s聯(lián)立以上各式得a4.30 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agsin g5.88 m/s2a，所以斜面是粗糙的答案(1)4.30 m/s2(2)ag5.88 m/s2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(x4x5x6)(x1x2x3)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)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)某實(shí)驗(yàn)小組探究彈簧的勁
7、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)為60，整個(gè)彈簧的自由長(zhǎng)度為11.88 cm.P1P2P3P4P5P6x0(cm)2.044.066.068.0510.0312.01x(cm)2
8、.645.267.8110.3012.9315.41n102030405060k(N/m)16356.043.633.828.8(m/N)0.006 10.017 90.022 90.029 60.034 7(1)將表中數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整：_，_.(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mgk(xx0)，解得k N/m81.7 N/m，0.01
9、2 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(1)81.70.012 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，如圖所示在此過程中，阻力做功使自行車的速度發(fā)生
10、變化設(shè)自行車無動(dòng)力后受到的阻力恒定(1)在實(shí)驗(yàn)中使自行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縱坐標(biāo)，自行車初速度為橫坐標(biāo)，作出Wv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Wv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v2，則還需要測(cè)量自行車滑行的時(shí)間t.(2)由動(dòng)
11、能定理得，Wmv2，則Wv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)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 mm30.05 mm50.
12、15 mm.(2)根據(jù)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)規(guī)則，讀數(shù)為45 mm20.00.01 mm4.700 mm.答案：(1)50.15(2)4.7002(xx衡水調(diào)研)在“探究彈簧形變與外力關(guān)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Fx圖線如圖所示，由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為k_N/m，圖線不過原點(diǎn)的原因是由于_.解析：由圖線可以算出斜率，即彈簧的勁度系數(shù)，圖線不過原點(diǎn)說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
13、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
14、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共線的是F.答案：(1)BD(2)F4(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m1.00 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
15、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)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律較為簡(jiǎn)便；(2)從O點(diǎn)到(1)問中所取的點(diǎn)，重物重力勢(shì)能的減少量Ep_J，動(dòng)能增加量Ek_J(結(jié)果取三位有效數(shù)字)；(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Epmgh和增加的動(dòng)能Ekmv2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)無法測(cè)出v，故選B點(diǎn)(2)減少的重力勢(shì)能Epmgh1.8
16、8 J，B點(diǎn)的速度vB102 m/s1.92 m/s，所以增加的動(dòng)能Ekmv1.84 J.(3)在實(shí)驗(yàn)允許的誤差范圍內(nèi)可認(rèn)為mghmv2，則v2gh，即v2與h成正比，圖A正確答案：(1)B(2)1.881.84(3)A5(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)h2h3h4h5h6h7h8h9h豎直位移y/cm30
17、.015.010.07.56.05.04.33.83.3(1)在安裝斜槽時(shí)，應(yīng)注意_(2)已知斜槽傾角為，小球與斜槽之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，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)小球從斜槽上下滑到斜槽末端時(shí)速度為v，根據(jù)動(dòng)能定理有mgHmgcos mv2，小球離開O點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向有xvt，豎直方向有ygt2，聯(lián)立解得Hy.(
18、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)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)得到回答下列問題：(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，am圖線不經(jīng)過原點(diǎn)，可能的原因是_.(3)若利用本實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證“在小車質(zhì)量
19、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)am圖線不經(jīng)過原點(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
20、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，另一端通過跨過定滑輪的細(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lB木板的質(zhì)量m1C滑塊的質(zhì)量m
21、2 D托盤和砝碼的總質(zhì)量m3E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)_(用被測(cè)物理量的字母表示，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a0.496 m/s2.(2)由牛頓第二定律得m3gm2g(m2m3)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，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 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
22、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：用彈簧秤測(cè)量橡皮泥和滑塊的總重力，記作G；將裝有橡皮泥的滑塊放在水平木板上，通過水平細(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；甲改變滑塊上橡皮泥的質(zhì)量，重復(fù)步驟；實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：G/N1.502.002.503.003.504.00F/N0.590.830.991.221.371.61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
23、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)_(保留2位有效數(shù)字)(3)滑塊最大速度的大小v_(用h、s、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，不在直線上的點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)(2)根據(jù)FG，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ag，且P落地后滑塊的位移xsh，根據(jù)速度和位移的關(guān)系得0v22ax所以滑塊的最大速度v.答案：(1)見解析圖(2)0.40(0.380.42均正確)(3)第2講電學(xué)實(shí)驗(yàn)
24、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，
25、此時(shí)Ig.(3)測(cè)量：當(dāng)紅、黑表筆之間接電阻Rx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RxRRgr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源電流表的分壓電壓表的分流測(cè)量結(jié)果
26、R測(cè)Rx，偏大R測(cè)，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Rx1Rx真；圖乙的測(cè)量值是Rx與RV并聯(lián)的電阻阻值，故Rx2Rx真答案：Rx1大于小于3有一個(gè)小燈泡上標(biāo)有“4 V,2 W”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法測(cè)量這個(gè)小燈泡的伏安特性曲線現(xiàn)有下列器材供選用：A電壓表V1(05 V，內(nèi)阻約10 k)B電壓表V2(010 V，內(nèi)阻約20 k)C電流表A1(00.3 A，內(nèi)阻約1 )D電流表A2(00.6 A，內(nèi)阻約0.4 )E滑動(dòng)變阻器R1(010 ，2 A)F滑動(dòng)變阻器R2(0100 ，0.2 A)G學(xué)生電源(直流6 V)、開關(guān)及導(dǎo)線(1)為
27、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IU圖線上的一點(diǎn)，PN為圖線過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_(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
28、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kI/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 .答案：(1)ADE(2)見解析圖(3)增大5.334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09 999 ，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)
29、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(2)在如圖丙所示圖象中，當(dāng)0.10 V1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_.(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EUr，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)，說明R0與R所在支路電路斷開，E10 V，讀出斜率求出內(nèi)阻為50 .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，等效電
30、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)1050(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“1.44 V”、最大正向直流電流是“520 mA”的LED管的IU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050 mA，內(nèi)阻約為50 電流表A2：量程0200 mA，內(nèi)阻約為10 電壓表V：量程05 V，內(nèi)阻約為10 k滑動(dòng)變阻器R1：阻值范圍015 ，允許最大電流1 A滑
31、動(dòng)變阻器R2：阻值范圍01 k，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IU圖象而發(fā)光二極管(LED)的效率與通過二極管的電流I的關(guān)系曲線如圖丙所示其中發(fā)光二極管的效率是指輻射的全部光功率與供給發(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_，輻射的光功率_W.解析：(1)因LED最大正向直流電流是520 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.(
32、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RL267 ；根據(jù)題意可知60%100%，則輻射的光功率0.005 76 W.答案：(1)A1R1(2)2670.005 766(xx唐山市一模)理想電壓表內(nèi)阻無窮大，而實(shí)際電壓表并非如此，現(xiàn)要測(cè)量一個(gè)量程為03 V、內(nèi)阻約為3 k的電壓表的阻值實(shí)驗(yàn)室備有以下器材：甲A待測(cè)電壓表V1：量程為03 V、內(nèi)阻約為3 kB電壓表V2：量程為06 V、內(nèi)阻約為6 kC滑動(dòng)變阻器R1：最大值20 、額定電流1 AD定值電阻R0E電源：電動(dòng)勢(shì)6 V，內(nèi)阻約1 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
33、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；(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_；(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U2U1圖線如圖丙所示若R01 480 ，由圖線上的數(shù)據(jù)可得RV_.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U0U2U1，由歐姆定律可知，通過定值電阻的電流為I0IV1，因此電壓表V1的內(nèi)阻RV，解以上三式得：RVR0，將其變形得到：U2U1，由圖象斜率k1.51RV2 960 .答案：(1)如圖(2)RVR0U1為待測(cè)電壓表V1的示
34、數(shù)，U2為電壓表V2的示數(shù)，R0為定值電阻阻值(3)2 9607(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 的定值電阻(1)已知靈敏電流計(jì)G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)一只_ (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)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)12345678電壓表V讀數(shù)U/V5.265.165.04
35、4.944.834.714.594.46改裝表A讀數(shù)I/mA20406080100120140160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_ (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_(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CR1的實(shí)際阻值比計(jì)算值偏小
36、DR0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 1.0 .(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r1R0，r2R0，r3R0，r4R0.故rR0 1.66 .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
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）
