2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 小專題5 高考實(shí)驗(yàn)題的破解方法和技巧課件.ppt

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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 2cm 游標(biāo)尺上第4個(gè)刻度和主尺上某一刻度對(duì)齊 所以游標(biāo)讀數(shù)為4 0 05mm 0 20mm 0 020cm 故測(cè)量的直徑為1 2cm 0 020cm 1 220cm 螺旋測(cè)微器的固定刻度為6 5mm 可動(dòng)刻度為36 0 0 01mm 0 360mm 故測(cè)量的高度為6 5mm 0 360mm 6 860mm 答案 1 220 6 860 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 R2 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(kāi)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1V擋和5V擋 直流電流1mA擋和2 5mA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(shuō)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 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R1 R2 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0 5V的電壓表 則讀數(shù)為2 94V 答案 1 黑 2 B 3 160880 4 1 47mA 或1 48mA 1100 2 94V 2 會(huì)選 會(huì)選 是指根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理及可行性選擇實(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(guò)電源 電表 電阻的電流不能超過(guò)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(guò)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 5V 內(nèi)阻約1 的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 除待測(cè)電池組 開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線外 還有下列器材供選用 A 電流表 量程0 0 6A 內(nèi)阻約1 B 電流表 量程0 3A 內(nèi)阻約0 2 C 電壓表 量程0 3V 內(nèi)阻約30k D 電壓表 量程0 6V 內(nèi)阻約60k E 滑動(dòng)變阻器 0 1000 額定電流為0 5AF 滑動(dòng)變阻器 0 20 額定電流為2A 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 ADF 2 a dcgf h 方法技巧 關(guān)于滑動(dòng)變阻器的選擇 一般來(lái)說(shuō)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 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0 12mA 內(nèi)阻約1 量程為0 3V 內(nèi)阻約1k C 滑動(dòng)變阻器R1 總阻值10 額定電流2A D 滑動(dòng)變阻器R2 總阻值100 額定電流1A E 電源 電動(dòng)勢(shì)約3V 內(nèi)阻約2 F 待測(cè)電阻RxG 開(kāi)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(lái)測(cè)量 其中正確的電路圖是 A B C D 3 甲 乙兩組測(cè)量后發(fā)現(xiàn)其測(cè)量值存在系統(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(lái)表示 電壓表 的示數(shù)均 分別用U1 U2來(lái)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 B 3 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(guò)大多數(shù)點(diǎn) 不在圖線上的點(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 S為開(kāi)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Ig 100 A 內(nèi)阻rg 2 0k 若要改裝后的電流表滿偏電流為200mA 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 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(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 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(kāi)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)體P的電阻Rx 可供選用的器材如下 電壓表阻約15k 電流表 量程0 3V 內(nèi)阻約3k 量程0 15V 內(nèi) 量程0 15mA 內(nèi)阻約10 量程0 600mA 內(nèi)阻約0 2 電源E1 電動(dòng)勢(shì)為3V 內(nèi)阻不計(jì) 電源E2 電動(dòng)勢(shì)為12V 內(nèi)阻不計(jì) 滑動(dòng)變阻器R 0 20 允許通過(guò)的最大電流為2A 開(kāi)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100 10 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)線位置 讀數(shù)為11 100 1100 2 游標(biāo)卡尺讀數(shù)為L(zhǎng) 20mm 0 0 05mm 20 00mm 螺旋測(cè)微器讀數(shù)為d 2 5mm 20 0 答案 1 100 歐姆調(diào)零 1100 2 20 00 2 700 3 如圖D40所示 圖D40 15mA 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(lái)看 一般涉及的問(wèn)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(lái)源 掌握誤差分析的基本方法 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r1 1 0k 電阻R1 9 0k 為了方便讀數(shù)和作圖 給電池串聯(lián)一個(gè)R0 3 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(kāi)的導(dǎo)線 為了確定哪一條導(dǎo)線內(nèi)部是斷開(kāi)的 將開(kāi)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(kāi) 若讀數(shù)為零 則一定是 導(dǎo)線斷開(kāi) 2 排除故障后 該小組順利完成實(shí)驗(yàn) 通過(guò)多次改變滑動(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 aa bb 2 1 41 1 36 1 44均正確 0 5 0 4 0 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 5mA 內(nèi)阻為10 電池電動(dòng)勢(shì)為1 5V 內(nèi)阻為1 滑動(dòng)變阻器的阻值為0 5000 圖Z5 11 1 該歐姆表的刻度值是按電池電動(dòng)勢(shì)為1 5V標(biāo)定的 當(dāng)電池的電動(dòng)勢(shì)下降到1 45V 內(nèi)阻增大到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 5V 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50Hz 物塊下滑過(guò)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 3 251 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20Hz 30Hz和40Hz 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(méi)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小為 2 已測(cè)得s1 8 89cm s2 9 50cm s3 10 10cm 當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮? 80m 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(lái)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(lái)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(guò)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(guò)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)?2 不可以 有摩擦力做功 易錯(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(kāi)始下滑 當(dāng)滑塊上的擋光片經(jīng)過(guò)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(kāi)始下滑 重復(fù)步驟 多次重復(fù)步驟 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(lái) 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(wèn)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)6V 一個(gè)滑動(dòng)變阻器R 0 20 額定電流1A 兩個(gè)相同的電流表 內(nèi)阻Rg 1000 滿偏電流Ig 100 A 兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電阻 R1 29000 R2 0 1 一個(gè)開(kāi)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(lái) 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 1k 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(guò)程中 用伏安法研究某電子元件R1 6V 2 5W 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 6V 內(nèi)阻不計(jì) B 電流表C 電流表 滿偏電流3mA 內(nèi)阻10 0 0 6A 內(nèi)阻未知 D 滑動(dòng)變阻器R 0 20 5A E 滑動(dòng)變阻器R 0 200 1A F 定值電阻R0 阻值為1990 G 開(kāi)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)E 7 0V 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(kāi)始變化 滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法 由題意可知 沒(méi)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 10 1990 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(shuō)明它們的電壓和電流相等 由題圖乙可知 此時(shí)電壓為U 2 5V 答案 1 如圖D41所示 8 0 2 D 3 10圖D41