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

2022年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)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(huà)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(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(mǎn)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_(kāi)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_(kāi) 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(041.0×0.01)mm0.410 mm.(2)金屬桿長(zhǎng)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 mm×10 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(lèi)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 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(kāi)，可知斜面是粗糙的解析(1)根據(jù)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)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)2.645.267.8110.3012.9315.41n102030405060k(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(huà)出 ­n圖象(3)圖乙中畫(huà)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mgk(xx0)，解得k N/m81.7 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(1)81.70.012 2(2) ­n圖象見(jiàn)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(chē)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(chē)在平直的路面上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)人停止蹬車(chē)后，由于受到阻力作用，自行車(chē)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(chē)的速度發(fā)生變化設(shè)自行車(chē)無(wú)動(dòng)力后受到的阻力恒定(1)在實(shí)驗(yàn)中使自行車(chē)在平直的公路上獲得某一速度后停止蹬車(chē)，需要測(cè)出人停止蹬車(chē)后自行車(chē)向前滑行的距離s，為了計(jì)算自行車(chē)的初速度v，還需要測(cè)量_(填寫(xiě)物理量的名稱(chēng)及符號(hào))(2)設(shè)自行車(chē)受到的阻力恒為f，計(jì)算出阻力做的功W及自行車(chē)的初速度v.改變?nèi)送Ｖ沟跑?chē)時(shí)自行車(chē)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(chē)做功的大小為縱坐標(biāo)，自行車(chē)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(chē)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(chē)后做勻減速運(yùn)動(dòng)，初速度v2，則還需要測(cè)量自行車(chē)滑行的時(shí)間t.(2)由動(dòng)能定理得，Wmv2，則Wv圖象為拋物線，即圖C.答案(1)人停止蹬車(chē)后自行車(chē)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)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_(kāi)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_(kāi)mm.解析：(1)根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法，讀數(shù)為50 mm3×0.05 mm50.15 mm.(2)根據(jù)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)規(guī)則，讀數(shù)為45 mm20.0×0.01 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(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(guò)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(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(kāi)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(huà)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(wú)法測(cè)出v，故選B點(diǎn)(2)減少的重力勢(shì)能Epmgh1.88 J，B點(diǎn)的速度vB×102 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(xiě)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(kāi)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/cm30.015.010.07.56.05.04.33.83.3(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(kāi)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(mǎn)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(kāi)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(kāi)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.(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(chē)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(chē)(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(chē)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(wèn)題：(1)根據(jù)該同學(xué)的結(jié)果，小車(chē)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(guò)原點(diǎn)，可能的原因是_.(3)若利用本實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證“在小車(chē)質(zhì)量不變的情況下，小車(chē)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(chē)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(mǎn)足的條件是_解析：(1)由圖象可知小車(chē)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(guò)原點(diǎn)，在m軸上有截距，即掛上小鉤碼后小車(chē)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(chē)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(mǎn)足的條件是遠(yuǎn)小于小車(chē)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(chē)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(pán)連接；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50 Hz.開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)，在托盤(pán)中放入適量砝碼，滑塊開(kāi)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m2 D托盤(pán)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(xiě)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(pán)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(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(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；乙滑塊由靜止釋放后開(kāi)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)_(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(lái)，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(jiàn)解析圖(2)0.40(0.380.42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)極流出使指針指示比滿(mǎn)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(pán)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(mǎn)偏，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(mǎn)偏電流的一半，歐姆表指針指向刻度正中央，稱(chēng)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)源電流表的分壓電壓表的分流測(cè)量結(jié)果R測(cè)>Rx，偏大R測(cè)<Rx，偏小適用條件RxRA(測(cè)大電阻)RVRx(測(cè)小電阻)2.內(nèi)、外接法的選擇(1)比值判斷法：若，Rx為大電阻，內(nèi)接法誤差小，應(yīng)選用內(nèi)接法；若，Rx為小電阻，外接法誤差小，應(yīng)選用外接法(2)試觸法：當(dāng)無(wú)法估計(jì)電阻的阻值，難以比較及的大小時(shí)，可采用電壓表試觸法看電流表、電壓表變化大小來(lái)確定三、控制電路(滑動(dòng)變阻器的接法)的比較與選擇1控制電路的比較比較項(xiàng)目限流式接法分壓式接法電路電壓調(diào)節(jié)的范圍EE0E電能損耗節(jié)能耗能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(mǎn)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)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 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 k；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_(kāi)k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數(shù)分別為12.0 k和4.00 V從測(cè)量數(shù)據(jù)可知，電壓表的內(nèi)阻為_(kāi)k.(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_(kāi)V，電阻“×1 k”擋內(nèi)部電路的總電阻為_(kāi)k.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(3)多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為15.0 k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RV12.0 k.(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(15Rg)，E(12Rg)，又RV12.0 k，解之得：E9.00 V，Rg15.0 k.答案(1)短接(2)1(3)15.03.60(4)12.0(5)9.0015.0規(guī)律總結(jié)多用電表測(cè)電阻的步驟和注意事項(xiàng)(1)使用步驟選倍率，一般要選擇比被測(cè)電阻的估計(jì)值低一個(gè)數(shù)量級(jí)的倍率，如估計(jì)值為200 就應(yīng)該選×10的倍率；進(jìn)行歐姆調(diào)零；將紅黑表筆接被測(cè)電阻兩端進(jìn)行測(cè)量；將指針示數(shù)乘以倍率，得測(cè)量值；測(cè)量結(jié)束后，將選擇開(kāi)關(guān)扳到OFF或交流電壓最高擋.(2)注意事項(xiàng)改換倍率必須重新進(jìn)行歐姆調(diào)零；通過(guò)選擇合適倍率，指針指在刻度盤(pán)中間附近，誤差較??；測(cè)量電阻時(shí)，手不可接觸表筆的金屬桿部分；被測(cè)元件與電源斷開(kāi).)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(mǎi)了一捆標(biāo)稱(chēng)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1.7×108 ·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 ；電壓表：量程3 V，內(nèi)阻約9 k；滑動(dòng)變阻器R1：最大阻值5 ；滑動(dòng)變阻器R2：最大阻值20 ；定值電阻：R03 ；電源：電動(dòng)勢(shì)6 V，內(nèi)阻可不計(jì)；開(kāi)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(kāi)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_(kāi)V.(4)導(dǎo)線實(shí)際長(zhǎng)度為_(kāi)m(保留2位有效數(shù)字)解析(1)根據(jù)R，得銅導(dǎo)線的阻值約為Rx1.7 ，即RxR04.7 .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(kāi)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 4.6 ，所以銅導(dǎo)線的電阻RxRR01.6 .根據(jù)Rx得導(dǎo)線長(zhǎng)度l m94 m.答案(1)R2a(2)見(jiàn)解析圖(3)2.30(2.292.31均正確)(4)94(9395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硐腚娏鞅恚浞謮旱挠绊懺叫?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(jiàn)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(00.6 A)、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干，以及以下器材：A電壓表(015 V)B電壓表(03 V)C滑動(dòng)變阻器(050 )D滑動(dòng)變阻器(0500 )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(huà)出U ­I圖線.序號(hào)123456電壓U/V1.451.401.301.251.201.10電流I/A0.0600.1200.2400.2600.3600.480(4)根據(jù)(3)中所畫(huà)圖線可得出干電池的電動(dòng)勢(shì)E _V，內(nèi)電阻r _.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)電源電動(dòng)勢(shì)和電流表量程，可知應(yīng)選擇最大阻值為50 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)U­I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 0.83 .答案(1)甲(2)BC(3)如下圖所示(4)1.50(1.491.51)0.83(0.810.85)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EUIr、伏阻法EU(1r/R)、安阻法EI(Rr).(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UI圖象求電動(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EU(1r/R)和EI(Rr)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(kāi)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(kāi)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(kāi)K1，計(jì)算待測(cè)電源的電動(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，由電路特點(diǎn)可得：I，聯(lián)立可得：，ExES.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(kāi)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(kāi)關(guān)所處擋位讀數(shù)a直流電流100 mA_mA直流電壓2.5 V_ Vb電阻×10 _(2)如果要用此多用電表測(cè)量一個(gè)約1.8×103 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”)解析：(1)選擇開(kāi)關(guān)處于直流100 mA，則a讀數(shù)為26.0 mA.選擇開(kāi)關(guān)處于直流2.5 V，則a讀數(shù)為0.65 V選擇開(kāi)關(guān)處于電阻“×10”擋，則b讀數(shù)為40 .(2)測(cè)1.8×103 的電阻應(yīng)選擇“×100”擋答案：(1)26.00.6540(2)×1002(xx·高考新課標(biāo)全國(guó)卷)在伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)電阻Rx約為200 ，電壓表V的內(nèi)阻約為2 k，電流表A的內(nèi)阻約為10 ，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_(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<Rx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(kāi)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(kāi)始多取幾組數(shù)據(jù)請(qǐng)?jiān)诜娇蛑挟?huà)出實(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(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_(kāi)(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(kāi)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(jiàn)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(jiàn)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)根據(jù)讀取的多組數(shù)據(jù)，他畫(huà)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(huà)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(shuō)明R0與R所在支路電路斷開(kāi)，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(kāi)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(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.(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(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(kāi)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(xiě)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(guò)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(kāi)關(guān)，R為滑動(dòng)變阻器，R0是標(biāo)稱(chēng)值為4.0 的定值電阻(1)已知靈敏電流計(jì)G的滿(mǎn)偏電流Ig100 A、內(nèi)阻rg2.0 k，若要改裝后的電流表滿(mǎn)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(huà)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/V5.265.165.044.944.834.714.594.46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(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(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DR0的實(shí)際阻值比標(biāo)稱(chēng)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(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(chēng)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(jiàn)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