考点一 实验原理与实验操作
原创1： 实验一 研究匀变速直线运动
注意事项 1．平行：纸带、细绳要和长木板平行． 2．靠近：释放小车前，应使小车停在靠近打点计时 器的位置． 3．一先一后：实验时应先接通电源，后释放小车； 实验后先断开电源，后取下纸带． 4．防止碰撞：在到达长木板末端前应让小车停止运 动，防止钩码落地，小车与滑轮碰撞．
5．减小误差：小车另一端挂的钩码个数要适当， 避免速度过大而使纸带上打的点太少，或者速度太小， 使纸带上打的点过于密集．
物块做减速运动时受到的阻力包括水平桌面的摩擦阻力 和打点计时器对纸带的摩擦阻力，因此根据牛顿第二定律， 得 μmg＋f＝ma，即 μ＝mma－g f，因此用 μ′＝ga计算出的动摩 擦因数比 μ 的真实值偏大．
【答案】 (1) 7 (2)1.00 1.20 (3)2.00 偏大
[高考命题角度分析] 一、本题创新点分析 1．真题溯源——本例中的实验器材、实验原理及利用纸 带求速度、加速度的方法与教材实验是相同的． 2．创新亮点——本例中因计数点 6 位于物体从加速到减 速转折的边缘，因此计数点 6 的速度不能采用求平均速度的 方法直接计算，另外本例中还指出了一种测量物体间动摩擦 因数的方法．
vC＝sD2－TsB＝2.5 m/s.
(3)物体的加速度大小为(_sD__3_sB7_5_2s_A_) f(2用 sA、sB、sD 和 f 表示)．
(3)匀加速运动的位移特征是相邻的相等时间间隔内的位 移以 aT2 均匀增大，则有 BC＝AB＋aT2，CD＝BC＋aT2＝AB ＋2aT2，BD＝2AB＋3aT2一)实验器材的创新 1．如果提供光电门和刻度尺，我们可以测出遮光的宽度 d， 借助 v＝Δdt求出物体通过光电门的速度，再由 v22－v21＝2ax, 测出 物体的加速度． 2．如果提供闪光照相机和刻度尺，我们可以用处理纸带的方 法，求出物体的瞬时速度及物体的加速度．
高中生物实验必考超详细
实验一观察DNA、RNA在细胞中的分布（必修一P26）一．实验目的：初步掌握观察DNA和RNA在细胞中分布的方法二．实验原理：1．甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同,甲基绿使DNA呈现绿色,吡罗红使RNA呈现红色.利用甲基绿、吡罗红混合染色剂将细胞染色,可以显示DNA和RNA在细胞中的分布.2．盐酸能够改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,同时使染色休中的DNA和蛋白质分离,有利于DNA与染色剂结合.实验二检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质（必修一P18）一．实验目的：尝试用化学试剂检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质二．实验原理：某些化学试剂能使生物组织中的有关有机化合物,产生特定的颜色反应. 1．可溶性还原糖（如葡萄糖、果糖、麦芽糖）与斐林试剂发生作用,可生成砖红色的Cu2O 沉淀.如：加热葡萄糖+ Cu ( OH ) 2葡萄糖酸+ Cu 2O↓（砖红色）+ H 2O,即Cu ( OH ) 2被还原成Cu 2O,葡萄糖被氧化成葡萄糖酸.2．脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色（或被苏丹Ⅳ染液染成红色）.淀粉遇碘变蓝色. 3．蛋白质与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应.（蛋白质分子中含有很多肽键,在碱性NaOH 溶液中能与双缩脲试剂中的Cu2+作用,产生紫色反应.）三．实验材料1．做可溶性还原性糖鉴定实验,应选含糖高,颜色为白色的植物组织,如苹果、梨.（因为组织的颜色较浅,易于观察.）2．做脂肪的鉴定实验.应选富含脂肪的种子,以花生种子为最好,实验前一般要浸泡3~4小时（也可用蓖麻种子）.3．做蛋白质的鉴定实验,可用富含蛋白质的黄豆或鸡蛋清.四、实验试剂斐林试剂（包括甲液：质量浓度为mL NaOH溶液和乙液：质量浓度为mL CuSO4溶液）、苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液、双缩脲试剂（包括A液：质量浓度为mL NaOH溶液和B液：质量浓度为mL CuSO4溶液）、体积分数为50%的酒精溶液,碘液、蒸馏水.五、方法步骤：1、取样：正常人的尿液和糖尿病患者的尿液2、检测方法：斐林试剂（水浴加热）或班氏试剂或尿糖试纸3、结果：（用斐林试剂检测）试管内发生出现砖红色沉淀的是糖尿病患者的尿液,未出现砖红色沉淀的是正常人的尿液.4、分析：因为糖尿病患者的尿液中含有还原糖,与斐林试剂发生反应产生砖红色沉淀,而正常人尿液中无还原糖,所以没有发生反应.考点提示：（1）常见还原性糖与非还原性糖有哪些（2 ）还原性糖植物组织取材条件（3）研磨中为何要加石英砂不加石英砂对实验有何影响（4）斐林试剂甲、乙两液的使用方法混合的目的为何要现混现用（5）还原性糖中加入斐林试剂后,溶液颜色变化的顺序为：（6）花生种子切片为何要薄（7）转动细准焦螺旋时,若花生切片的细胞总有一部分清晰,另一部分模糊,其原因一般是什么（8）脂肪鉴定中乙醇作用（9）双缩脲试剂A、B两液是否混合后用（1）葡萄糖、果糖、麦芽糖都是还原性糖；淀粉、蔗糖、纤维素都是非还原性糖.（2 ）含糖量较高、颜色为白色或近于白色,如：苹果、梨、白色甘蓝叶、白萝卜等.（3）加石英砂是为了使研磨更充分.不加石英砂会使组织样液中还原性糖减少,使鉴定时溶液颜色变化不明显.（4）混合后使用；产生氢氧化铜；氢氧化铜不稳定.（5）浅蓝色棕色砖红色（6）只有很薄的切片,才能透光,而用于显微镜的观察.（7）切片的厚薄不均匀.（8）洗去浮色.（9）不能混合；先加A液的目的是使溶液呈碱性；先留出一些大豆组织样液做对比.实验四用高倍镜观察线粒体和叶绿体（必修一P47）一．实验目的：使用高倍镜观察叶绿体和线粒体的形态分布.二．实验原理：叶绿体的辨认依据：叶绿体是绿色的,呈扁平的椭圆球形或球形.线粒体辨认依据：线粒体的形态多样,有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等. 健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料,可以使活细胞中线粒体呈现蓝绿色. 三．实验材料：观察叶绿体时选用：藓类的叶、黑藻的叶.取这些材料的原因是：叶子薄而小,叶绿体清楚,可取整个小叶直接制片,所以作为实验的首选材料.若用菠菜叶作实验材料,要取菠菜叶的下表皮并稍带些叶肉.因为表皮细胞不含叶绿体.1、细胞质基质中的叶绿体,是不是静止不动的为什么答：不是.呈椭球体形的叶绿体在不同光照条件下可以运动,这种运动能随时改变椭球体的方向,使叶绿体既能接受较多光照,又不至于被强光灼伤. 2、叶绿体的形态和分布,与叶绿体的功能有什么关系答：叶绿体的形态和分布都有利于接受光照,完成光合作用.如叶绿体在不同光照条件下改变方向.又如叶子上面的叶肉细胞中的叶绿体比下面的多,这可以接受更多的光照.实验六 观察植物细胞的质壁分离和复原（必修一P61“探究”） 一、实验目的：1．学会观察植物细胞质壁分离与复原的方法. 2．了解植物细胞发生渗透作用的原理. 二．实验原理： 1．质壁分离的原理：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而失水,细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩.由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁分离.2．质壁分离复原的原理：当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而吸水,外界溶液中的水分就通过原生质层进入到细胞液中,整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态,紧贴细胞壁,使植物细胞逐渐发生质壁分离复原. 二、实验材料：紫色洋葱鳞片叶的外表皮.因为液泡呈紫色,易于观察.也可用水绵代替.ml 的蔗糖溶液.用蔗糖溶液做质壁分离剂对细胞无毒害作用.1．如果将上述表皮细胞浸润在与细胞液浓度相同的蔗糖溶液中,这些表皮细胞会出现什么现象答：表皮细胞维持原状,因为细胞液的浓度与外界溶液浓度相等.2．当红细胞细胞膜两侧的溶液具有浓度差时,红细胞会不会发生质壁分离为什么答：不会.因为红细胞不具细胞壁.考点提示：（1）洋葱为何要选紫色的若紫色过淡怎么办（2）洋葱表皮应撕还是削为何（3）植物细胞为何会出现质壁分离（4）质壁分离时,液泡大小和颜色的变化复原时呢（5）若发生质壁分离后的细胞,不能发生质壁分离复原,其原因是什么（6）高倍镜使用前,装片如何移动（7）换高倍物镜后,怎样使物像清晰视野明暗度会怎样变化如何调亮（8）所用目镜、物镜的长度与放大倍数的关系（9）物像清晰后,物镜与载玻片之间的距离和放大倍数的关系（10）总放大倍数的计算方法放大倍数具体指面积的放大倍数还是长度的放大倍数（11）放大倍数与视野中细胞大小、多少、视野明暗的关系（12）更换目镜,若异物消失,则异物在目镜上；更换物镜,若异物消失,则异物在物镜上、移动载玻片,若异物移动,则异物在载玻片上.（13）怎样利用质壁分离现象来测定植物细胞液的浓度（1）紫色的洋葱有紫色的大液泡,便于观察液泡的大小变化；缩小光圈,使视野变暗些.（2）表皮应撕不能削,因为削的表皮往往太厚.（3）当细胞失去水分时,其原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性；动物细胞不会发生质壁分离,因为动物细胞没有细胞壁.（4）细胞发生质壁分离时,液泡变小,紫色加深；当细胞质壁分离复原时,液泡变大,紫色变浅. （5）细胞已经死亡（可能是外界溶液浓度过大,细胞失水过多或质壁分离时间过长）（6）若要把视野中上方的物像移到视野的正中心,则要将装片继续向上移动.若要把视野中左方的物像移到视野的正中心,则要将装片继续向左方移动,因为显微镜视野中看到的是倒像. （7）换高倍物镜后,应调节细准焦螺旋使物像变得清晰；视野会变暗,可调大光圈或改用反光镜的凹面镜来使视野变亮.（8）目镜越长,放大倍数越小；物镜越长,放大倍数越大.（9）物镜与载玻片之间的距离越小,放大倍数越大.（10）总放大倍数等于目镜放大倍数与物镜放大倍数的乘积；放大倍数是指细小物体长度或宽度的放大倍数.（11）放大倍数越大,视野中细胞越大、数目越少、视野越暗.（12）更换目镜,若异物消失,则异物在目镜上；更换物镜,若异物消失,则异物在物镜上、移动载玻片,若异物移动,则异物在载玻片上.（13）①配制一系列浓度从小到大的蔗糖溶液②分别用以上不同浓度的溶液制成某植物细胞的临时装片③用显微镜观察某植物细胞是否发生质壁分离.某植物细胞液的浓度就介于不能引起质壁分离的浓度和能引起质壁分离的浓度之间.实验七探究影响酶活性的因素（必修一P78、P83）一．实验目的：1．探究不同温度和PH对过氧化氢酶活性的影响.2．培养实验设计能力.二．方法步骤：提出问题→作出假设→设计实验→（包括选择实验材料、选择实验器具、确定实验步骤、设计实验记录表格）→实施实验→分析与结论→表达与交流.实例1：比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率一）．实验原理：鲜肝提取液中含有过氧化氢酶,过氧化氢酶和Fe3+都能催化H2O2分解放出O2.经计算,质量分数为%的FeCl3溶液和质量分数为20%的肝脏研磨液相比,每滴FeCl3溶液中的Fe3+数,大约是每滴肝脏研磨液中过氧化氢酶分子数的25万倍.①实验时必须用新鲜的、刚从活的动物体中取出的肝脏作实验材料.肝脏如果不新鲜,肝细胞内的过氧化氢酶等有机物就会在腐生细菌的作用下分解,使组织中酶分子的数量减少且活性降低.②实验中使用肝脏的研磨液,可以加大肝细胞内过氧化氢酶与试管中过氧化氢的接触面积,从而加速过氧化氢的分解. 考点提示：（1）为何要选新鲜的肝脏（2）该实验中所用试管应选较粗的还是较细的为什么（3）为何要选动物的肝脏组织来做实验,其他动植物的组织的研磨液能替代吗（4）相同质量的块状肝脏和肝脏研磨液,哪一个催化效果好为什么 （5）滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时,可否共用下个吸管为什么（1）因为在不新鲜的肝脏中,过氧化氢酶的活性会由于细菌的破坏而降低.（2）应选用较粗的,因为在较细的试管中容易形成大量的气泡,而影响卫生香的复燃.（3）因为肝脏组织中过氧化氢酶含量较丰富；其它动植物组织也含有少量的过氧化氢酶,所以能够替代.（4）研磨液效果好；因为它增加过氧化氢酶与过氧化氢的接触面积. （5）不可共用,防止过氧化氢酶与氯化铁混合,而影响实验效果. 酶的专一性（1）方案一：用同一种酶催化两种不同物质淀粉（非还原糖） 麦芽糖（还原糖） ①蔗糖（非还原糖） 蔗糖 ②用淀粉酶分别作用于淀粉和蔗糖后,再用斐林试剂鉴定,根据是否有砖红色沉淀生成来判断淀粉酶对二者是否有催化作用,从而探索酶的专一性. （2）方案二：用两种不同酶催化同一种物质淀粉（非还原糖） 麦芽糖（还原糖） ①淀粉（非还原糖） 淀粉 ②再用斐林试剂鉴定,从而探究酶的专一性. 疑难点拔：这三个实验为探索类实验.①探索酶的高效性时,应合理设计对照实验,严格控制实验变量.②探索酶的专一性时,设计实验首先要从已知入手,确定何为实验变量（自变量）,何为因变量,何为控制变量.淀粉、蒸糖水解的产物,水解的速率等为变化的结果,即因变量,从因变量入手我们将推知自变量（实验变量）即淀粉酶对其的影响程度或它们之间的关系.淀粉、蔗糖在实验过程中的浓度、用量,淀粉酶的浓度、用量.水解过程的温度等都为控制变量,需遵循同时等量原则,以排除控制变量对2个水解反应的影响.③探索温度对酶活性的影响时,通过研究某一因素,如温度（实验变量）对某一特定反应的影响时,要在其他因素（控制变量）相同的条件下进行.观察不同的实验变量（如不同的温度）对特定反应的影响结果（因变量）,以便对实验结果（实验变量与因变量关系）进行科学的分析.淀粉酶 淀粉酶淀粉酶淀粉酶实例2：温度对酶活性的影响一）实验目的：1．初步学会探索温度对酶活性的影响的方法.2．探索淀粉酶在不同温度下催化淀粉水解的情况.二）实验原理：1．淀粉遇碘后,形成紫蓝色的复合物.2．淀粉酶可以使淀粉逐步水解成麦芽糖和葡萄糖（淀粉水解过程中,不同阶段的中间产物遇碘后,会呈现红褐色或红棕色.）麦芽糖和葡萄糖遇碘后不显色.注：市售a-淀粉酶的最适温度约600C实例3：PH值对酶活性的影响实验八叶绿体色素的提取和分离（必修一P97）一．实验目的：1．尝试用过滤方法提取叶绿体中的色素和用纸层析法分离提取到的色素.2．分析实验结果,探究叶绿体中有几种色素,以及各自所呈现的颜色.二．实验原理：1．叶绿体中的色素是有机物,不溶于水,易溶于丙酮等有机溶剂中,所以用丙酮、乙醇等能提取色素.2．层析液是一种脂溶性很强的有机溶剂.叶绿体色素在层析液中的溶解度不同,分子量小的溶解度高,随层析液在滤纸上扩散得快,溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢.所以用层析法来分离四种色素.三、实验材料：幼嫩、鲜绿的菠菜叶由上至下分别为：胡萝卜素（橙黄色）叶黄素（黄色）叶绿素a（蓝绿色）叶绿素b（黄绿色）扩散最快是胡萝卜素,扩散最慢是叶绿素四种色素之所以能被分离,是因为四种色素随层析液在滤纸上的扩散速度不同.溶解度越高扩散速度越快．五：实验讨论：1．滤纸条上的滤液细线,为什么不能触及层析液答：滤纸条上的滤液细线如触及层析液,滤纸上的叶绿体色素就会溶解在层析液中,实验就会失败.2．提取和分离叶绿体色素的关键是什么答：提取叶绿体色素的关键是：①叶片要新鲜、浓绿；②研磨要迅速、充分；③滤液收集后,要疑难点拔：四条色素带的分布与色素扩散速度有关,而扩散速度大小由分子量大小所决定,这四种色素的分子量分别是：胡萝卜素（C40H56）536、叶黄素（C40H56O2）568、叶绿素a （C55H72O5N4Mg）892、叶绿素b（C55H70O6N4Mg）906,所以色素带从上到下,即扩散从快到慢依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b.胡萝卜素与叶黄素分子量相差32,叶绿素a 与叶绿素b的分子量相差14,故前二种色素的距离大于后二种色素的距离.色素带的粗细与色素的含量有关.通常叶绿素含量是类胡萝卜素的四倍,叶绿素a的含量是叶绿素b的三倍,叶黄素含量是胡萝卜素的二倍,含量越多,色素带就会越浓越粗,故由浓粗到淡细依次是：叶绿素a>叶绿素b>叶黄素>胡萝卜素.考点提示：（1）对叶片的要求为何要去掉叶柄和粗的时脉（2）二氧化硅的作用不加二氧化硅对实验有何影响（3）丙酮的作用它可用什么来替代用水能替代吗（4）碳酸钙的作用不加碳酸钙对实验有何影响（5）研磨为何要迅速要充分过滤时为何用布不用滤纸（6）滤纸条为何要剪去两角（7）为何不能用钢笔或圆珠笔画线（8）滤液细线为何要直为何要重画几次（9）滤液细线为何不能触到层析液（10）滤纸条上色素为何会分离（11）色素带最宽的是什么色素（12）滤纸条上相互间距最大的是哪两种色素（13）色素带最窄的是第几条色素带为何（1）绿色、最好是深绿色.因为叶柄和叶脉中所含色素很少.（2）为了使研磨充分.不加二氧化硅,会使滤液和色素带的颜色变浅.（3）溶解色素.它可用酒精等有机溶剂来代替,但不能用水来代替,因为色素不溶于水.（4）保护色素,防止在研磨时叶绿体中的色素受到破坏.不加碳酸钙,滤液会变成黄绿色或褐色.（5）研磨迅速,是为了防止丙酮大量挥发；只有充分研磨,才能使大量色素溶解到丙酮中来.色素不能通过滤纸,但能通过尼龙布.（6）防止两侧层析液扩散过快.（7）因为钢笔水或圆珠笔油中含有其它色素,会影响色素的分离结果.（8）防止色素带的重叠；增加色素量,使色素带的颜色更深一些.（9）防止色素溶解到层析液中.（10）由于不同的色素在层析液中的溶解度不同,因而它们随层析液在滤纸条上的扩散速度就不同.（11）最宽的色素带是叶绿素a,它的溶解度比叶绿素b大一些.（12）胡萝卜素和叶黄素.（13）第一条色素带,因为胡萝卜素在叶绿体的四种色素中含量最少.及时用棉塞将试管口塞紧,以免滤液挥发.分离叶绿体色素的关键是：一是滤液细线要细且直,而且要重复划几次；二是层析液不能没及滤液线.实验九探究酵母菌的呼吸方式（必修一P91）一．实验目的：1．了解酵母菌的无氧呼吸和有氧呼吸情况2．学会运用对比实验的方法设计实验二．实验原理：1．酵母菌是一种单细胞真菌,在有氧和无氧的条件下都能生存,属于兼性厌氧菌,因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式.方程式（略）2．CO2可使澄清石灰水变混浊,也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄.根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短,可以检测酵母菌培养CO2的产生情况. 3．橙色的重铬酸钾溶液,在酸性条件下与乙醇（酒精）发生化学反应,在酸性条件下,变成灰绿色.三．方法步骤：提出问题→作出假设→设计实验→（包括选择实验材料、选择实验器具、确定实验步骤、设计实验记录表格）→实施实验→分析与结论→表达与交流.1．酵母菌培养液的配制取20g新鲜的食用酵母菌,分成两等份,分别放入锥形瓶A（500mL）和锥形瓶B（500mL）中,再分别向瓶中注入240mL质量分数为5%的葡萄糖溶液2．检测CO2的产生用锥形瓶和其他材料用具组装好实验装置（看课本图示）,并连通橡皮球（或气泵）,让空气间断而持续地依次通过3个锥形瓶（约50min）.然后将实验装置放到25-350C的环境中培养8-10h.3．检测洒精的产生各取2mL酵母菌培养液的滤液,分别注入2支干净的试管中.向试管中分别滴加溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液（体积分数为95%-97%）并轻轻振荡,使它们混合均匀,观察试管中溶液的颜色变化.实验十观察细胞的有丝分裂（必修一P115）一．实验目的：1．制作洋葱根尖细胞有丝分裂装片2．观察植物细胞有丝分裂的过程,识别有丝分裂的不同时期,比较细胞周期不同时期的时间长短.3．绘制植物细胞有丝分裂简图.二．实验原理：1．在高等植物体内,有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞.由于各个细胞的分裂是独立进行的,因此在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞.2．染色体容易被碱性染料（如龙胆紫溶液）着色,通过在高倍显微镜下观察各个时期细胞内染色体（或染色质）的存在状态,就可判断这些细胞处于有丝分裂的哪个时期,进而认识有丝分裂的完整过程.三．实验材料：洋葱（可用葱、蒜代替）.因为根尖生长点属于分生组织,细胞分裂能力强,易观察到有丝分裂各个时期的细胞.答：制作好洋葱根尖有丝分裂装片的关键有以下几点：（1）剪取洋葱根尖材料时,应该在洋葱根尖细胞一天之中分裂最活跃的时间；（2）解离时,要将根尖细胞杀死,细胞间质被溶解,使细胞容易分离；（3）压片时,用力的大小要适当,要使根尖被压平,细胞分散开.提醒(1)先漂洗再染色,这两步不能颠倒,否则影响实验效果.(2)漂洗的目的①防止解离过度,根尖过分酥软.②洗去盐酸,防止与碱性染液发生作用,便于染色.(3)使根尖细胞相互分散的方法①解离时,盐酸可破坏细胞壁的果胶层,使组织细胞分离.②制片时用镊子捣碎.③压片.(4)显微镜下观察的都是死细胞,不能看到细胞分裂动态变化,若视野中找不到某一时期的细胞,可通过移动装片从邻近的区域中找.(5)在显微镜下观察到间期细胞数目最多,原因是间期历时最长.考点提示：（1）培养根尖时,为何要经常换水（2）培养根尖时,应选用老洋葱还是新洋葱为什么（3）为何每条根只能用根尖取根尖的最佳时间是何时为何（4）解离和压片的目的分别是什么压片时为何要再加一块载玻片（5）若所观察的组织细胞大多是破碎而不完整的,其原因是什么（6）解离过程中盐酸的作用是什么丙酮可代替吗（7）为何要漂洗洗去盐酸便于染色.（8）细胞中染色最深的结构是什么（9）若所观察的细胞各部分全是紫色,其原因是什么（10）为何要找分生区分生区的特点是什么能用高倍物镜找分生区吗为什么（11）分生区细胞中,什么时期的细胞最多为什么（12）所观察的细胞能从中期变化到后期吗为什么（13）观察洋葱表皮细胞能否看到染色体为什么（14）若观察时不能看到染色体,其原因是什么（1）增加水中的氧气,防止根进行无氧呼吸造成根的腐烂.（2）培养根尖时,应选用老洋葱还是新洋葱为什么（3）为何每条根只能用根尖取根尖的最佳时间是何时为何（4）解离和压片的目的分别是什么压片时为何要再加一块载玻片（5）压片时用力过大.（6）分解和溶解细胞间质；不能,而硝酸可代替.（7）洗去盐酸便于染色.（8）染色最深的结构是染色质或染色体.（9）染液浓度过大或染色时间过长.（10）因为在根尖只有分生区的细胞能够进行细胞分裂；分生区的特点是：细胞呈正方形,排列紧密,有的细胞处于分裂状态；不能用高倍镜找分生区,因为高倍镜所观察的实际范围很小,难以发现分生区.（11）间期；因为在细胞周期中,间期时间最长.（12）不能,因为所观察的细胞都是停留在某一时期的死细胞.（13）不能,因为洋葱表皮细胞一般不分裂.（14）没有找到分生区细胞；没有找到处于分裂期的细胞；染液过稀；染色时间过短.实验十一模拟探究细胞表面积与体积的关系（必修一P110）一．实验目的：通过探究细胞大小,即细胞的表面积与体积,与物质运输效率之间的关系,探讨细胞不能无限长大的原因.二．实验原理：用琼脂块模拟细胞.琼脂块越小,其表面积越大,则其与外界效换物质的表面积越大,经交换进来的物质在琼脂块中扩散的速度快；琼脂块中含有酚酞,与NaOH相遇,呈紫红色,可显示物质（NaOH）在琼脂块中的扩散速度.结论：琼脂块的表面积与体积之比随着琼脂块的增大而减小；NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而减小.四．课后讨论题答案：1.当NaOH与含酚酞的琼脂块相遇时,其中的酚酞变成紫红色,这是常用的检测NaOH的方法,从琼脂块的颜色变化就知道NaOH扩散到多远；在相同时间内,NaOH在每一琼脂块内扩散的深度基本相同,说明NaOH在每一琼脂块内扩散的速率是相同的.322.细胞构成的.细胞越大,需要与外界环境交流的物质越多；但是细胞体积越大,其表面积相对越小,细胞与周围环境之间物质交流的面积相对小了,所以物质运输的效率越低.实验十二观察细胞的减数分裂（必修二P21）一．实验目的：通过观察蝗虫精母细细胞减数分裂固定装片,识别减数分裂不同的阶段染色体的形态、位置和数目,加深对减数分裂过程的理解.二．实验原理：蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成精细胞,再形成精子.此过程要经过两次连续的细胞分裂：减数第一次分裂和减数第二次分裂.在此过程中,细胞中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化,因而可据此识别减数分裂的各个时期.三．方法步骤：。
2020年高考生物实验突破专题05比较过氧化氢在不同条件下的分解含解析
高考生物实验突破：专题05 比较过氧化氢在不同条件下的分解1、实验原理：H2O2在水浴加热、FeCl3溶液中的Fe3＋和肝脏研磨液中的过氧化氢酶的作用下加速分解。
2、实验过程和现象实验结论：酶具有催化作用，同无机催化剂相比，其催化效率更高。
3、实验中变量的控制变量：在实验过程中可以变化的因素。
自变量：实验过程中可以人为改变的变量，如上述实验中FeCl3溶液、肝脏研磨液。
因变量：随着自变量的变化而变化的变量。
如上述实验中H2O2分解速率。
无关变量：除自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变因素，对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量，如试剂的用量、实验室温度等。
考点一：实验原理及操作过程注意事项例一、(2018·廊坊高一上月考)关于“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验，下列叙述正确的是( )A.实验中所用肝脏必须是新鲜的，若放置时间过长肝细胞内的过氧化氢会减少B.实验中用到的滴管，必须先吸取氯化铁溶液再吸取肝脏研磨液，这样对实验结果影响较小C.过氧化氢在温度高的环境中分解速度比常温下会加快D.实验的自变量是试管中产生气泡数目的多少和卫生香的复燃情况【答案】 C【解析】肝脏放置时间过长，过氧化氢酶会分解失活，A错误；吸取氯化铁溶液和吸取肝脏研磨液的滴管不能混用，B错误；过氧化氢在高温条件下分解速率会加快，C正确；试管中产生气泡数目的多少和卫生香的复燃情况是因变量，D错误。
考点二：实验的变量分析技巧例一、关于下图所示实验的叙述中，错误的是( )A．甲装置是实验组，乙装置是对照组B．H2O2溶液的浓度属于无关变量C．乙试管产生气泡的速率比甲试管快D．两支试管中H2O2溶液的体积应相同【答案】 A【解析】本题考查的是探究过氧化氢酶生理作用的相关实验。
用新鲜肝脏研磨液处理的为实验组，加清水的为对照组，其他的变量，如H2O2溶液的浓度等引起反应速率改变的变量称为无关变量，应遵守等量原则。
例二、(2018·河北安平中学月考)在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，对实验的处理如表所示。
人教版高中物理高中物理必修一《实验：探究两个互成角度的力的合成规律》相互作用——力
一定偏差，故题图甲符合实际，题图乙不符合实际。 [答案] (1)BCD (2)A (3)甲
[对点训练] 3.在进行“探究共点力合成的规律”的实验中，
用如图(a)所示的两个力拉弹簧使之伸长至某一
位置，并适当调整力的方向，使两力之间的夹角
为 90°。(图中钩码规格相同)
考点二 数据处理和误差分析
[典例2] 在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验 中，现有木板、白纸、图钉、橡皮条、细绳套和一个弹簧测力计。
(1)为完成实验，某同学另找来一根弹簧，测量其劲度系数， 得到的实验数据如表所示。
弹力F/N
0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50
(2)为探究求合力的方法，必须作受力图，所以先明确受力点， 即标记结点 O 的位置，其次要作出力的方向并读出力的大小，最 后作出力的图示，故最重要的一个步骤是要记录钩码的个数和记录 OA、OB、OC 三段绳子的方向，故 A 正确，B、C、D 错误。
(3)以 O 点为研究对象，F3的实际作用效果在 OC 这条线上(竖
[解析] (1)本实验中“等效替代”的含义是两弹簧测力计共同 作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代，故 D 正确。
(2)题图乙中的 F 是合力的理论值，而 F′是合力的实际值，两 力中，方向一定沿 AO 方向的是 F′。
(3)拉橡皮条的细绳细些且长度适当，以便确定力的方向，选项 A 正确；拉橡皮条时，弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与 木板面平行，选项 B 正确；记录弹簧测力计拉力方向时，标记同一 细绳方向的两点要远些，这样可减小记录方向时产生的误差，选项 C 正确；拉力 F1 和 F2 的夹角不一定为 90°，大小适当即可，选项 D 错误。
物理实验1
实验一 研究匀变速直线运动一、实验目的1．练习正确使用打点计时器，学会利用打上点的纸带研究物体的运动．2．掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法(Δx ＝aT 2)．3．测定匀变速直线运动的加速度．二、实验原理1．打点计时器(1)作用：计时仪器，每隔0.02 s 打一次点．(2)工作条件⎩⎪⎨⎪⎧电磁打点计时器：4 V ～6 V 交流电源电火花计时器：220 V 交流电源 (3)纸带上点的意义：①表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置．②通过研究纸带上各点之间的距离，可以判断物体的运动情况．③可以利用纸带上打出的点来确定计数点间的时间间隔．2．利用纸带判断物体运动状态的方法(1)沿直线运动的物体在连续相等时间内不同时刻的速度分别为v 1、v 2、v 3、v 4、…，若v 2－v 1＝v 3－v 2＝v 4－v 3＝…，则说明物体在相等时间内速度的增量相等，由此说明物体在做匀变速直线运动，即a ＝Δv Δt ＝Δv 1Δt ＝Δv 2Δt＝…. (2)沿直线运动的物体在连续相等时间内的位移分别为x 1，x 2，x 3，x 4…，若Δx ＝x 2－x 1＝x 3－x 2＝x 4－x 3＝…，则说明物体在做匀变速直线运动，且Δx ＝aT 2.3．速度、加速度的求解方法(1)“逐差法”求加速度：如图1所示的纸带，相邻两点的时间间隔为T ，且满足x 6－x 5＝x 5－x 4＝x 4－x 3＝x 3－x 2＝x 2－x 1，即a 1＝x 4－x 13T 2，a 2＝x 5－x 23T 2，a 3＝x 6－x 33T 2，然后取平均值，即a ＝a 1＋a 2＋a 33，这样可使所给数据全部得到利用，以提高准确性．图1(2)“平均速度法”求速度：得到如图2所示的纸带，相邻两点的时间间隔为T ，n 点的瞬时速度为v n .即v n ＝(x n ＋x n ＋1)2T .图2(3)“图象法”求加速度，即由“平均速度法”求出多个点的速度，画出v －t 图象，直线的斜率即加速度．图4图5三、实验器材电火花计时器(或电磁打点计时器)，一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片．四、实验步骤1．仪器安装(1)把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路．(2)把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边挂上合适的钩码，把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面．实验装置见图3所示，放手后，看小车能否在木板上平稳地加速滑行．图32．测量与记录(1)把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，后放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，换上新纸带，重复三次．(2)从三条纸带中选择一条比较理想的，舍掉开头一些比较密集的点，从后边便于测量的点开始确定计数点，为了计算方便和减小误差，通常用连续打点五次的时间作为时间单位，即T ＝0.1 s ．正确使用毫米刻度尺测量每相邻两计数点间的距离，并填入设计的表格中(3)利用某一段时间的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度求得各计数点的瞬时速度．(4)增减所挂钩码数，再重复实验两次．3．数据处理及实验结论(1)由实验数据得出v －t 图象①根据表格中的v 、t 数据，在平面直角坐标系中仔细描点，如图4所示可以看到，对于每次实验，描出的几个点都大致落在一条直线上． ②作一条直线，使同一次实验得到的各点尽量落到这条直线上，落不到直线上的点，应均匀分布在直线的两侧，这条直线就是本次实验的v －t 图象，它是一条倾斜的直线．(2)由实验得出的v －t 图象进一步得出小车运动的速度随时间变化的规律，有两条途径进行分析 ①分析图象的特点得出：小车运动的v －t 图象是一条倾斜的直线如图5所示，当时间增加相同的值Δt 时，速度也会增加相同的值Δv ，由此得出结论：小车的速度随时间均匀变化．②通过函数关系进一步得出：既然小车的v－t图象是一条倾斜的直线，那么v随t变化的函数关系式为v＝kt＋b，显然v与t成“线性关系”，小车的速度随时间均匀变化．五、注意事项1．交流电源的电压及频率要符合要求．2．实验前要检查打点计时器打点的稳定性和清晰程度，必要时要调节振针的高度和更换复写纸．3．开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器．4．先接通电源，打点计时器工作后，再放开小车，当小车停止运动时及时断开电源．5．要区别打点计时器打出的计时点与人为选取的计数点，一般在纸带上每隔四个计时点取一个计数点，即时间间隔为T＝0.02×5 s＝0.1 s.6．小车另一端挂的钩码个数要适当，避免因速度过大而使纸带上打的点太少，或者速度太小，使纸带上的点过于密集．7．选择一条理想的纸带，是指纸带上的点迹清晰．适当舍弃开头密集部分，适当选取计数点，弄清楚相邻计数点间所选的时间间隔T.8．测x时不要分段测量，读数时要注意有效数字的要求，计算a时要注意用逐差法，以减小误差．考点一完善实验步骤例1在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，某同学的操作步骤如下，其中错误的步骤有________．A．拉住纸带，将小车移到靠近打点计时器处先放开纸带，再接通电源B．将打点计时器固定在平板上，并接好电源C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面挂上合适的钩码D．取下纸带E．将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做加速运动F．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔________________________________________________________________________ 将以上步骤完善并填写在横线上(遗漏的步骤可编上序号G、H……)；实验步骤的合理顺序为：________________.考点二纸带数据的处理例2(2010·广东理综·34(1))如图6是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带．图6(1)已知打点计时器电源频率为50 Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为________．(2)ABCD是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，从图中读出A、图7B 两点间距x ＝________；C 点对应的速度是________(计算结果保留三位有效数字)．例3 某同学为了探究物体在斜面上运动时摩擦力与斜面倾角的关系，设计实验装置如图7.长直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物块上．在平板上标出A 、B 两点，B 点处放置一光电门，用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间．实验步骤如下：①用游标卡尺测量滑块的挡光长度d ，用天平测量滑块的质量m ；②用直尺测量A 、B 之间的距离s ，A 点到水平桌面的垂直距离h 1，B 点到水平桌面的垂直距离h 2；③将滑块从A 点静止释放，由光电计时器读出滑块的挡光时间t ；④重复步骤③数次，并求挡光时间的平均值t ；⑤利用所测数据求出摩擦力F f 和斜面倾角的余弦值cos α；⑥多次改变斜面的倾角，重复实验步骤②③④⑤，作出F f －cos α关系曲线．(1)用测量的物理量完成下列各式(重力加速度为g )；①斜面倾角的余弦cos α＝________________；②滑块通过光电门时的速度v ＝________；③滑块运动时的加速度a ＝______________；④滑块运动时所受到的摩擦阻力F f ＝________.(2)测量滑块挡光长度的游标卡尺读数如图8所示，读得d ＝________________.图8实验原理迁移创新高考实验题一般源于教材而不拘泥于教材，即所谓情境新而知识旧．因此做实验题应注重迁移创新能力的培养，用教材中实验的原理、方法和技巧处理新问题．针对本题，纸带的处理、游标卡尺的读数、匀变速直线运动规律以及牛顿第二定律，都是教材中的重点知识，只要熟练掌握，就不难解答本题．图9 1. 如图9所示是做匀加速直线运动的小车带动打点计时器在纸带上打出的点的一部分．图中每相邻两点之间还有四个点没有画出，交流电的频率为50 Hz ，测得第二个、第三个计数点与零点相距d 2＝6.0 cm ，d 3＝10.0 cm ，则 (1)第一个、第四个计数点与零点相距d 1＝________；d 4＝________；(2)物体经过第一个、第二个计数点的瞬时速度v 1＝_____，v 2＝________；物体的加速度a ＝________.2．(2010·重庆理综·22(1))某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度，电源频率f ＝50 Hz.在纸带上打出的点中，选出零点，每隔4个点取1个计数点．因保存不当，纸带被污染．如图10所示，A 、B 、C 、D 是依次排列的4个计数点，仅能读出其中3个计数点到零点的距离：x A ＝16.6 mm 、x B ＝126.5 mm 、x D ＝624.5 mm.图10若无法再做实验，可由以上信息推知：(1)相邻两计数点的时间间隔为________s ；(2)打C 点时物体的速度大小为__________m/s(取2位有效数字)；(3)物体的加速度大小为________(用x A 、x B 、x D 和f 表示)．3．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图11所示，是一条记录小车运动情况的纸带，图中A 、B 、C 、D 、E 为相邻的计数点，每相邻的两个计数点之间还有4个点没有画出，交流电的频率为50 Hz.图11(1)在打点计时器打B 、C 、D 点时，小车的速度分别为v B ＝________ m/s ；v C ＝________ m/s ；v D ＝________ m/s.(2)在如图12所示的坐标系中画出小车的v －t 图象．图12(3)将图线延长与纵轴相交，交点的速度是________，此速度的物理含义是__________________．4．如图13所示，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可以测量重力加速度．图13图14(1)所需器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需____(填字母代号)中的器材．A ．直流电源、天平及砝码B ．直流电源、毫米刻度尺C ．交流电源、天平及砝码D ．交流电源、毫米刻度尺 (2)通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确程度．为使图线的斜率等于重力加速度，除作v －t 图象外，还可作________图象，其纵轴表示的是__________，横轴表示的是________．5．(2011·课标·23)利用图14所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度．一斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动．当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时 器可以显示出遮光片从光电门甲滑至乙所用的时间t .改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用米尺测量甲、乙之间的距离s ，记下完成下列填空和作图：(1)若滑块所受摩擦力为一常量，滑块加速度的大小a 、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v t 、测量值s 和t 四个物理量之间所满足的关系式是______________；(2)根据表中给出的数据，在图15给出的坐标纸上画出s t－t 图线；图15(3)由所画出的s t－t 图线，得出滑块加速度的大小为a ＝__________m/s 2(保留2位有效数字)．6．某校研究性学习小组的同学用如图16甲所示的滴水法测量小车在斜面上运动时的加速度．实验过程如下：在斜面上铺上白纸，用图钉固定；把滴水计时器固定在小车的末端，在小车上固定一平衡物；调节滴水计时器的滴水速度，使其每0.2 s滴一滴(以滴水计时器内盛满水为准)；在斜面顶端放置一浅盘，把小车放在斜面顶端，把调好的滴水计时器盛满水，使水滴能滴入浅盘内；然后撤去浅盘并同时放开小车，于是水滴在白纸上留下标志小车运动规律的点迹；小车到达斜面底端时立即将小车移开．图乙为实验得到的一条纸带，用刻度尺量出相邻点之间的距离是x01＝1.40 cm，x12＝2.15 cm，x23＝2.91 cm，x34＝3.65 cm，x45＝4.41 cm，x56＝5.15 cm.试问：图16(1)滴水计时器的原理与课本上介绍的________原理类似．(2)由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度v4＝________m/s，小车的加速度a＝________m/s2.(结果均保留2位有效数字)答案课堂探究例1 AD G ．换上新纸带重复实验三次 BEFCADG 例2 (1)0.02 s (2)0.70 cm 0.100 m/s例3 (1)①1s s 2－(h 1－h 2)2 ②d t③d 22s t 2 ④mg h 1－h 2s －m d 22s t 2(2)3.62 cm 随堂训练1．(1)2.67 cm 14.67 cm (2)30 cm/s 36.67 cm/s 66.67 cm/s 22．(1)0.1 (2)2.5(3)(x D －3x B ＋2x A )f 2753．见解析4．(1)D (2)v 22－h 速度平方的二分之一 重物下落的高度 5．(1)s ＝v t t －12at 2或s t ＝v t －12at (2)见解析中图 (3)2.06．(1)打点计时器 (2)0.20 0.19。
高考物理一轮复习实验测定电源的电动势和内阻
实验9测定电源的电动势和内阻一、实验目的1．掌握用电压表和电流表测定电源的电动势和内阻的方法；2．掌握用图像法求电动势和内阻的方法．二、实验器材电压表、电流表、________、电池、开关、坐标纸和导线．考点一实验原理与实验操作1.实验原理1如图S9-1甲所示;改变R的阻值;从电压表和电流表中读出几组I、U值;利用闭合电路的欧姆定律求出几组E、r值;最后分别算出它们的平均值．2用图像法来处理数据;在坐标纸上以I为横坐标、U为纵坐标;用测出的几组I、U值画出U-I图像;如图乙所示;直线跟纵轴的交点的纵坐标表示电源________的值;图线的________的绝对值即内阻r的值．图S9-12．实验步骤1按实验电路图连接实物图;电流表一般用________量程;电压表一般用3V量程；2把滑动变阻器的滑片移到使滑动变阻器连入电路的阻值________的一端；3闭合开关;调节滑动变阻器使电流表有明显的示数;记录多组I、U数据；4处理数据：用公式法和作图法求出电源的电动势和内阻．要精确测量一个直流电源的电动势和内阻;给定下列实验器材：A．待测电源电动势约为4.5V;内阻约为2ΩB．电流表A1量程0.6 A;内阻为1ΩC．电压表V1量程15V;内阻为3kΩD．电压表V2量程3V;内阻为2kΩE．定值电阻R1＝500ΩF．定值电阻R2＝1000ΩG．滑动变阻器R阻值范围0～20ΩH．开关及导线1该实验中电压表应选________________填选项前面的序号;定值电阻应选________________填选项前面的序号．2在虚线方框中画出实验电路图．Ｋ3若将滑动变阻器滑片滑到某一位置;读出此时电压表读数为U;电流表读数为I;从理论上分析;电源电动势E和内阻r间的关系式应为E＝________________．2015·江苏卷小明利用如图S9-2所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻．图S9-21图中电流表的示数为________A.2请根据表中的数据;在图S9-3上作出U-I图线．图S9-3由图线求得：电动势E＝________V；内阻r＝________Ω.3实验时;小明进行了多次测量;花费了较长时间;测量期间一直保持电路闭合．其实;从实验误差考虑;这样的操作不妥;因为___________________________________．■注意事项1．在选用电池时;应选用内阻较大的电池;可以选用已经使用一段较长时间的1号电池;这样电池的路端电压才有较大的变化．2．实验过程中电路中的电流不要调得过大;读电表示数时要快;读完后立即断开电路．3．测量U、I数据不能少于6组;并且变化范围要大些．4．在作U-I图像时;要根据测量数据选取合适的坐标值;有时U轴的坐标值要从某一恰当的值开始;I轴的坐标值必须从零开始．在作图时;要使较多的点落在直线上;不落在直线上的点要均匀分布在直线的两侧．考点二数据处理与误差分析1.数据处理1公式法：需要测多组数据取平均值;以减少偶然误差．2图像法：注意结合解析式;明确图像斜率、截距的确切含义．2．误差分析根据闭合电路的欧姆定律;由两次测量列方程为;解得E测＝;r测＝.考虑电压表的分流影响;并设电压表的内阻为R V;应用闭合电路的欧姆定律;有;式中的E与r是电动势和内阻的真实值;解得E＝;r＝;比较得E测<E;r测<r.·全国卷现要测量某电源的电动势和内阻．可利用的器材有：电流表A;内阻为1.00Ω；电压表V；阻值未知的定值电阻R1、R2、R3、R4、R5；开关S；一端连有鳄鱼夹P 的导线1;其他导线若干．某同学设计的测量电路如图甲所示．1按图S9-4甲在实物图乙中画出连线;并标出导线1和其P端．甲乙图S9-42测量时;改变鳄鱼夹P所夹的位置;使R1、R2、R3、R4、R5依次串入电路;记录对应的电压表的示数U和电流表的示数I.数据如下表所示．根据表中数据;在图S9-5的坐标纸上将所缺数据点补充完整;并画出U-I图线．图S9-53根据U-I图线求出电源的电动势E＝________V;内阻r＝________Ω.保留2位有效数字2015·天津卷用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组电动势约4.5V;内电阻约1Ω的电动势和内电阻;除待测电池组、开关、导线外;还有下列器材供选用：A．电流表：量程0.6 A;内电阻约1ΩB．电流表：量程为3 A;内电阻约0.2ΩC．电压表：量程3V;内电阻约30kΩD．电压表：量程6V;内电阻约60kΩE．滑动变阻器：0～1000Ω;额定电流0.5 AF．滑动变阻器：0～20Ω;额定电流2 A①为了使测量结果尽量准确;电流表应选用________;电压表应选用________;滑动变阻器应选用________均填仪器的字母代号．图S9-6②图S9-6为正确选择仪器后;连好的部分电路．为了使测量误差尽可能小;还需在电路中用导线将________和________相连、________和________相连、________和________相连均填仪器上接线柱的字母代号．③实验时发现电流表坏了;于是不再使用电流表;剩余仪器中仅用电阻箱替换掉滑动变阻器;重新连接电路;仍能完成实验．实验中读出几组电阻箱的阻值R和对应电压表的示数U.用图像法处理采集到的数据;为在直角坐标系中得到的函数图像是一条直线;则可以________为纵坐标;以________为横坐标．■注意事项由于干电池的内阻较小;路端电压U的变化也较小;这时画U-I图线时;纵轴的刻度可以不从零开始;而是根据测得的数据从某一恰当值开始横坐标I必须从零开始;但这时图线在横轴的截距不再是短路电流;而在纵轴的截距仍为电源电动势;图线斜率的绝对值仍为电源的内阻．内阻为2kΩ的电压表和阻值为0～999.9Ω的电阻箱各一只;另有若干定值电阻、开关和导线等器材．为测定该电源的电动势和内阻;某同学设计了如图S9-7所示的电路进行实验;请回答下列问题：图S9-71实验室备有以下几种规格的定值电阻R0;实验中应选用的定值电阻是________．A．200ΩB．2kΩC．4kΩD．10kΩ2实验时;应先将电阻箱的电阻调到________选填“最大值”“最小值”或“任意值”;目的是_____________________________________________________．3该同学接入符合要求的R0后;闭合开关S;调整电阻箱的阻值;读取电压表的示数．根据记录的多组数据;作出如图S9-8所示的-图线．根据该图线可求得电源的电动势E＝________V;内阻r＝________Ω.保留两位有效数字图S9-82015·安徽卷某同学为了测量一节电池的电动势和内阻;从实验室找到以下器材：一个满偏电流为100μA、内阻为2500Ω的表头;一个开关;两个电阻箱0～999.9Ω和若干导线．1由于表头量程偏小;该同学首先需将表头改装成量程为50mA的电流表;则应将表头与电阻箱________填“串联”或“并联”;并将该电阻箱阻值调为________Ω.2接着该同学用改装的电流表对电池的电动势及内阻进行测量;实验电路如图S9-9所示;通过改变电阻R测相应的电流I;且作相关计算后一并记录如下表：①根据表中数据;图S9-10中已描绘出四个点;请将第5、6两组数据也描绘在图S9-10中;并画出IR-I图线；图S9-10②根据图线可得电池的电动势E是________V;内阻r是________Ω.1．下面给出多种用伏安法测电池电动势和内阻的数据处理方法;其中既能减小偶然误差;又直观、简便的方法是A．测出两组I、U的数据;代入方程组E＝U1＋I1r和E＝U2＋I2r;求出E、rB．测出多组I、U的数据;求出几组E、r;最后分别求出其平均值C．测出多组I、U的数据;画出U-I图像;再根据图像求出E、rD．测出多组I、U的数据;分别求出I和U的平均值;用电压表测出断路时的路端电压即电动势E;再用闭合电路欧姆定律求出内阻r2．2015·黄冈质检某同学要测量一节干电池的电动势和内阻;实验器材仅有一个电压表内阻很大、一个电阻箱、一个开关和导线若干;该同学按如图S9-11甲所示电路进行实验;测图S9-111根据表中提供的数据;若利用图像确定电池的电动势和内阻;则应作________图像．A．U-B．R-UC．R-D.-U2根据1;利用测得的数据;在图乙所示的坐标纸上作出适当的图像．3由2中作出的图像可知;该干电池的电动势E＝________V;内阻r＝________Ω.3．某课外小组在参观工厂时;看到一丢弃不用的电池;同学们想用物理上学到的知识来测定这个电池的电动势和内阻;已知这个电池的电动势为11～13V;内阻小于3Ω;由于直流电压表量程只有3V;需要将这只电压表通过连接一固定电阻用电阻箱代替;改装为量程为15V 的电压表;然后再用伏安法测电池的电动势和内阻;以下是他们的实验操作过程：1把电压表量程扩大;实验电路如图S9-12甲所示;实验步骤如下;完成填空．第一步：按电路图连接实物；第二步：把滑动变阻器滑片移到最右端;把电阻箱阻值调到零；第三步：闭合开关;把滑动变阻器滑片调到适当位置;使电压表读数为3V；第四步：把电阻箱阻值调到适当值;使电压表读数为________V；第五步：不再改变电阻箱阻值;保持电压表和电阻箱串联;撤去其他线路;即得量程为15V 的电压表．图S9-122实验可供选择的器材有：A．电压表量程为3V;内阻约2kΩB．电流表量程为3 A;内阻约0.1ΩC．电阻箱阻值范围0～9999ΩD．电阻箱阻值范围0～999ΩE．滑动变阻器阻值为0～20Ω;额定电流2 AF．滑动变阻器阻值为0～20kΩ;额定电流0.2 A电阻箱应选________;滑动变阻器应选________．3用该扩大了量程的电压表电压表的表盘没变测电池电动势E和内阻r;实验电路如图乙所示;得到多组电压U和电流I的值;并作出U-I图线如图丙所示;可知电池的电动势为________V;内阻为________Ω.4．2015·金华名校联考某同学要测定一电源的电动势E和内阻r;实验器材有：一只DIS 电流传感器可视为理想电流表;测得的电流用I表示;一只电阻箱阻值用R表示;一只开关和导线若干．该同学设计了如图S9-13甲所示的电路进行实验和数据采集．图S9-131该同学设计实验的原理表达式是E＝________用r、I、R表示．2该同学在闭合开关之前;应先将电阻箱调到________填“最大值”“最小值”或“任意值”;实验过程中;将电阻箱调至如图乙所示位置;则此时电阻箱接入电路的阻值为________Ω.3该同学根据实验采集到的数据作出如图丙所示的-R图像;则由图像可求得;该电源的电动势E＝______V;内阻r＝________Ω.结果均保留两位有效数字5．为了测定电源电动势E、内阻r的大小并同时描绘出小灯泡的伏安特性曲线;某同学设计了如图S9-14甲所示的电路．闭合开关;调节电阻箱的阻值;同时记录电阻箱的阻值R;电压表V1的示数U1;电压表V2的示数U2.根据记录数据计算出流过电阻箱的电流I;分别描绘了a、b两条U-I图线;如图乙所示．请回答下列问题：1写出流过电阻箱的电流I的表达式：________；2小灯泡两端电压随电流变化的图像是________选填“a”或“b”；3根据图乙可以求得电源的电动势E＝________V;内电阻r＝________Ω;该电路中小灯泡消耗的最大功率为________W.图S9-146．2015·济宁模拟老师要求同学们测出一待测电源的电动势及内阻;所给的实验器材有：待测电源E;定值电阻R1阻值未知;电压表V量程为3.0V;内阻很大;电阻箱R0～99.99Ω;单刀单掷开关S1;单刀双掷开关S2;导线若干．图S9-15某同学连接了一个如图S9-15所示的电路;他接下来的操作是：a．拨动电阻箱旋钮;使各旋钮盘的刻度处于如图S9-16甲所示的位置后;将S2接到A;闭合S1;记录下对应的电压表示数为2.20V;然后断开S1；b．保持电阻箱示数不变;将S2切换到B;闭合S1;记录此时电压表的读数电压表的示数如图乙所示;然后断开S1.图S9-161请你解答下列问题：图甲所示电阻箱的读数为________Ω;图乙所示的电压表读数为________V．由此可算出定值电阻R1的阻值为________Ω.2在完成上述操作后;该同学继续以下的操作：将S2切换到A;多次调节电阻箱;闭合S1;读出多组电阻箱的示数R和对应的电压表示数U;由测得的数据;绘出了如图丙所示的-图像．由此可求得该电池组的电动势E及内阻r;其中E＝________V;电源内阻r＝________Ω.实验9测定电源的电动势和内阻实验器材滑动变阻器考点互动探究考点一实验原理与实验操作1．2电动势E斜率 2.10.6 A2最大例11D F2如图所示3U＋1Ω＋rI或U＋r解析1待测电源的电动势约为4.5V;用量程为15V的电压表V1误差大;选用量程为3V 的电压表V2;需串联电阻扩大量程;串联的定值电阻R＝R V＝1kΩ.2如图所示．3由闭合电路的欧姆定律;对甲图;有E＝U＋1Ω＋rI;对乙图;有E＝U＋r.变式题10.442U-I图线如图 1.601.58～1.62都算对1．21.18～1.26都算对3干电池长时间使用后;电动势和内阻会发生变化;导致实验误差增大．解析1电流表选的是0.6 A量程;读数时以下面的刻度为准;故读数为0.44 A.2在方格纸上取合适的标度;使图像尽量多地分布在整个坐标纸上．图像与纵轴的交点对应读数为电动势的值;图像斜率的绝对值就是内阻．考点二数据处理与误差分析例2答案1连接如图所示2U-I图线略．32.90在2.89～2.91之间均给分 1.03在0.93～1.13之间均给分解析1实物连线要注意先连接主干电路;最后再连接电压表．2根据坐标纸上描出的各点;连接成一条直线;尽量使得各点对称分布在直线两旁．3图线纵轴截距表示电源电动势;斜率绝对值表示电源内电阻．变式题①A D F②ad cg fh③-或U-或-R横纵坐标互换亦可解析①若选用0～1000Ω的滑动变阻器;则电路中的电流太小;且移动滑动变阻器滑片时;电压表和电流表的示数要么变化得特别慢;要么变化得特别快;所以滑动变阻器选用F；电源的电动势为4.5V;所以电压表选用D；若电流表选用B;则移动滑动变阻器的滑片时;电流表的指针要么偏转得特别小;要么突然偏转得比较大;所以电流表选用A.②电压表测量路端电压;滑动变阻器接成限流式;开关要控制整个电路．③由闭合电路欧姆定律得R＋r＝E;变形得＝·＋;或U＝－r·＋E;或＝·R＋;则可以为纵坐标;为横坐标;或以U为纵坐标;为横坐标;或以为纵坐标;R为横坐标．考点三同类实验拓展与创新例31C2最大值保证电源的安全38.63634～38均可解析1定值电阻的作用是扩大电压表的量程到9V;所以实验中应选用定值电阻C.2实验时应先将电阻箱的电阻调到最大值;以保护电源的安全．3由闭合电路的欧姆定律得E＝3U ＋·r;即＝·＋;由-图像的纵截距＝0.35V－1解得E＝8.6V;由斜率k＝解得r＝36Ω.点评应用图像研究E和r;推导出满足线性关系的函数式是关键;然后结合函数来研究图像的斜率、截距、面积等特征值;本题推导出＝·＋关系式;斜率表示;图像与纵轴的交点表示;从而得到E、r.变式题1并联 5.02①如图所示②1.53 2.0解析1将小量程表头改装成更大量程的电流表;需给表头“并联”一个合适阻值的分流电阻；已知表头的满偏电流I g＝100μA;表头内阻R g＝2500Ω;改装后电流表量程I A＝50mA;设分流电阻为R x;由I g R g＝I A－I g R x解得R x≈5.0Ω.2①将表中第5、6两组数据描入坐标纸;分析电路并由闭合电路的欧姆定律可得E＝IR＋R A＋r;变形得IR＝－R A＋r·I＋E;可知IR-I图像为一条直线;故应用一条直线拟合各数据点;如图；②由上述分析知;IR-I图像的纵轴截距为电池电动势;由图知E＝1.53V1.52～1.54V；图中直线斜率的绝对值为R A＋r;则R A＋r＝7.0Ω;所以;电池内阻r＝7.0Ω－R A＝2.0Ω.教师备用习题1．2015·四川卷用实验测一电池的内阻r和一待测电阻的阻值R x.已知电池的电动势约6V;电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧．可选用的实验器材有：电流表A1量程0～30mA；电流表A2量程0～100mA；电压表V量程0～6V；滑动变阻器R1阻值0～5Ω；滑动变阻器R2阻值0～300Ω；开关S一个;导线若干条．某同学的实验过程如下：Ⅰ.设计如图甲所示的电路图;正确连接电路．甲Ⅱ.将R的阻值调到最大;闭合开关;逐次调小R的阻值;测出多组U和I的值;并记录．以U为纵轴;I为横轴;得到如图乙所示的图线．乙Ⅲ.断开开关;将R x改接在B、C之间;A与B直接相连;其他部分保持不变．重复Ⅱ的步骤;得到另一条U-I图线;图线与横轴I的交点坐标为I0;0;与纵轴U的交点坐标为0;U0．回答下列问题：①电流表应选用______;滑动变阻器应选用______；②由图乙的图线;得电源内阻r＝________Ω；③用I0、U0和r表示待测电阻的关系式R x＝________;代入数值可得R x；④若电表为理想电表;R x接在B、C之间与接在A、B之间;滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置;两种情况相比;电流表示数变化范围________;电压表示数变化范围________．均选填“相同”或“不同”答案①A2R2②25③－r④相同不同解析①根据题意;电池内阻和待测电阻阻值均为数十欧;从电路图可以看出;滑动变阻器采用限流接法;故滑动变阻器应选R2；又电池的电动势为6V;由欧姆定律可知电流表A1量程太小;故电流表选用A2.②由闭合电路欧姆定律可知E＝U＋Ir;即U＝E－Ir;U-I图线的斜率的绝对值表示电池的内阻;从U-I图线可以得出r＝25Ω.③将R x改接在B、C之间后;由闭合电路欧姆定律有E＝U＋IR x＋r;即U＝E－IR x＋r;可知＝R x＋r;则R x＝－r.④滑动变阻器接入电路的阻值变化相同时;电流表示数变化范围相同;电压表测的是不同电阻两端的电压;所以示数变化范围不同．2．2014·新课标全国卷Ⅰ利用如图a所示电路;可以测量电源的电动势和内阻;所用的实验器材有：待测电源;电阻箱R最大阻值999.9Ω;电阻R0阻值为3.0Ω;电阻R1阻值为3.0Ω;电流表A量程为200mA;内阻为R A＝6.0Ω;开关S.图a实验步骤如下：①将电阻箱阻值调到最大;闭合开关S；②多次调节电阻箱;记下电流表的示数I和电阻值箱相应的阻值R；③以为纵坐标;R为横坐标;作-R图线用直线拟合；④求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b.回答下列问题：1分别用E和r表示电源的电动势和内阻;则与R的关系式为________．2实验得到的部分数据如下表所示;其中电阻R＝3.0Ω时电流表的示数如图b所示;读出数据;完成下表．图b3在图c的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图;根据图线求得斜率k＝______A－1·Ω－1;截距b＝______A－1.图c4根据图线求得电源电动势E＝________V;内阻r＝________Ω.答案1＝R＋20.1109.0931.0或在0.96～1.04之间;6.0或在5.9～6.1之间43.0或在2.7～3.3之间;1.0或在0.6～1.4之间解析本题考查了测量电源电动势和内阻的实验．1根据闭合电路欧姆定律有E＝R＋R0＋r＋IR A.代入数据;化简得＝R＋.2电流表每小格表示4mA;因此电流表读数是0.110 A;倒数是9.09 A－1.3根据坐标纸上给出的点;画出一条直线;得出斜率k＝1.0 A－1·Ω－1;截距b＝6.0 A－1.4斜率k＝;因此E＝3.0V;截距b＝R A＋r＋R0;因此r＝－5＝1.0Ω.3．2014·北京卷利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻．要求尽量减小实验误差．1应该选择的实验电路是图1中的________选填“甲”或“乙”．甲乙图12现有电流表0～0.6 A、开关和导线若干;以及以下器材：A.电压表0～15VB.电压表0～3VC.滑动变阻器0～50ΩD.滑动变阻器0～500Ω实验中电压表应选用__________；滑动变阻器应选用__________．选填相应器材前的字母3某位同学记录的6组数据如下表所示;其中5组数据的对应点已经标在图2的坐标纸上;4根据3中所画图线可得出干电池的电动势E＝________V;内电阻r＝________Ω.5实验中;随着滑动变阻器滑片的移动;电压表的示数U及干电池的输出功率P都会发生变化．图3的各示意图中正确反映P-U关系的是________．A B C D图3答案1甲2B C3略41.501.49～1.510.830.81～0.855C解析1根据U＝E－Ir测量电源电动势和内阻时;需要测出多组对应的路端电压U和干路电流I;电压表和电流表内阻影响会造成实验误差．电源内阻较小;所以电流表分压影响较大;因此应选择甲电路．3略．4根据U-I图像;电源的电动势等于纵轴的截距;内阻等于斜率的绝对值．5电源输出功率P＝UI＝U＝－U2＋U;P-U图像为开口向下的二次函数图像;应选C.4．2014·福建卷某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻;实验原理如图甲所示;其中;虚线框内为用灵敏电流计G改装的电流表A;V为标准电压表;E为待测电池组;S为开关;R为滑动变阻器;R0是标称值为4.0Ω的定值电阻．①已知灵敏电流计G的满偏电流I g＝100μA;内阻r g＝2.0kΩ;若要改装后的电流表满偏电流为200mA;应并联一只阻值为________Ω保留一位小数的定值电阻R1；②根据图甲;用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路；甲乙内阻r＝________Ω保留两位小数；为减小偶然误差;逐差法在数据处理方面体现出的主要优点是______________________．④该小组在前面实验的基础上;为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响;用一已知电动势和内阻的标准电池组;通过上述方法多次测量后发现：电动势的测量值与已知值几乎相同;但内阻的测量值总是偏大．若测量过程无误;则内阻测量值总是偏大的原因是________．填选项前的字母A．电压表内阻的影响B．滑动变阻器的最大阻值偏小C．R1的实际阻值比计算值偏小D．R0的实际阻值比标称值偏大答案①1.0②如图所示③1.66充分利用已测得的数据④CD解析①由串、并联电路的特点可得：R1＝＝Ω＝1.0Ω；②从电源正极出发;沿电流的流向依次连线;注意电流要由两电表的正接线柱流入;由负接线柱流出；③E－U＝Ir内＋R0;则－ΔU＝ΔIr内＋R0;所以r内＋R0＝－＝＝＝＝＝＝5.66Ω;所以r内＝5.66Ω－R0＝1.66Ω;逐差法处理实验数据的优点是可以充分利用已测得的数据;减小实验误差；④电压表的读数等于路端电压;所以电压表内阻对测量结果没有影响;选项A错误；滑动变阻器用来改变路端电压;对测量结果没有影响;选项B错误；若R1的实际阻值偏小;则电流表的实际量程偏大;电流表的读数比实际值偏小;电池组的内阻测量值偏大;选项C正确；R0的实际阻值偏大时;电池组的实际内阻比测量值偏小;选项D正确．5．2013·安徽卷根据闭合电路欧姆定律;用图1所示电路可以测定电池的电动势和内电阻．图中R0是定值电阻;通过改变R的阻值;测出R0两端的对应电压U12;对所得的实验数据进行处理;就可以实现测量目的．根据实验数据在-R坐标系中描出坐标点;如图2所示．已知R0＝150Ω;请完成以下数据分析和处理．图1图21图2中电阻为________Ω的数据点应剔除；2在坐标纸上画出-R关系图线；3图线的斜率是________V－1·Ω－1;由此可得电池电动势E x＝________V.答案180.02如图所示34.44×10－3 1.50解析1电阻为80.0Ω的数据点离直线过远;超过了误差范围;应剔除；2如图所示．3图线的斜率是k＝V－1·Ω－1＝4.44×10－3V－1·Ω－1.根据闭合电路欧姆定律E＝r＋R＋U12;变形得＝R＋;斜率是k＝;故电池电动势是E＝＝1.50V.6．2012·福建卷某研究性学习小组欲测定一块电池的电动势E.1先直接用多用电表测定该电池电动势．在操作无误的情况下;多用电表表盘示数如图;其示数为________V.2然后;用电压表V、电阻箱R、定值电阻R0、开关S、若干导线和该电池组成电路;测定该电池电动势．①根据电路图;用笔画线代替导线;将实物图连接成完整电路．②闭合开关S;调整电阻箱阻值R;读出电压表V相应示数U.该学习小组测出大量数据;分析筛选出下表所示的R、U数据;并计算出相应的与的值．请用表中数据在坐标纸上描点;并作出③从图线中可求得E＝________V.答案19.42①如图所示②图略③10.09.5～11.1解析1量程为10V;根据从上往下第2行刻度线;共50小格;每小格代表0.2V;指针指在第47小格;其对应的电压为0.2×47V＝9.4V由于最小刻度为0.2V;所以结果只需保留到0.1V即可；2根据闭合电路的欧姆定律有：E＝r＋R0＋U;两边同时除以EU;整理可得＝·＋;对照-图像可知;图像的斜率表示;图像与纵坐标的交点表示;代入相关数值即可得出E＝10.0V.课时巩固训练1．C解析测出多组I、U的数据;画出U-I图像可消除某次测量不准造成的偶然误差;且方法直观、简便;C正确．2．1A2如图所示31.471.46～1.48均可0.940.92～0.96均可解析1根据表中提供的数据;若利用图像确定干电池的电动势和内阻;则应作U-I图像;即U-图像．2如图所示．3根据闭合电路欧姆定律可知;电源的电动势等于断路电压;所以由2中作出的图像可知;该干电池的电动势E＝1.47V;图像斜率的绝对值表示干电池的内阻;内阻r＝0.94Ω.3．10.62C E311.5 2.5解析1将3V电压表改装成15V电压表;串联电阻箱后的总内阻为原来电压表内阻的5倍;由于滑动变阻器位置不变;分压部分的两端电压仍为3V;此时电压表两端的电压为0.6V.2改装电压表需要串联大电阻;电阻箱选C；由于用分压电路;滑动变阻器选E.3由于电压表改装后量程扩大5倍;将图丙的纵坐标扩大5倍;即可根据纵轴截距得电池的电动势为11.5V;由图线斜率的绝对值可求电池的内阻为2.5Ω.4．1IR＋r2最大值2136.86.5～7.1均正确 2.72.4～3.0均正确解析1根据闭合电路欧姆定律;该同学设计实验的原理表达式是E＝IR＋r．2根据实验的安全性原则;在闭合开关之前;应先将电阻箱调到最大值．根据电阻箱读数规则;电阻箱接入电路的阻值为2×10Ω＋1×1Ω＝21Ω.3由E＝IR＋r可得＝R＋r.-R图像斜率等于;由图像数据可得E≈6.8V;图像在纵轴截距等于r;r≈2.7Ω.5．1I＝2b33.0 2.0 1.0解析1首先要明白电路的组成：电源、开关、电阻箱、灯泡串联成闭合回路;电压表V1测灯泡两端电压;电压表V2测路端电压;电阻箱两端电压为U＝U2－U1;电阻箱阻值为R;所以流过电阻箱的电流I＝；2小灯泡两端电压随电流的增大而增大;所以选图线b；图线a为电源路端电压随电路中电流变化的图线；3图线a与纵轴的交点为电源的电动势3.0V;图线a的斜率的绝对值为电源的内阻r＝2.0Ω;图线a、b的交点表示U1＝U2;即电阻箱的阻值为0;此时小灯泡消耗的功率最大;P＝U1I ＝1.0W.6．120.00 2.80 5.4522.860.27解析1电阻箱的读数等于各挡位的电阻之和;为20.00Ω；电压表读数应估读一位;为2.80V；根据部分电路欧姆定律可得＝;解得R1的阻值约为5.45Ω.2根据闭合电路的欧姆定律;有E＝U＋R1＋r;得＝·＋;结合图像可知;纵轴截距为＝0.35V －1;得E＝2.86V;斜率为＝2V－1·Ω;得r＝0.27Ω.。
实验一探究小车速度随时间变化的规律
第一节 探究小车速度随时间变化的规律【实验基础知识】一、实验原理与操作1.两种打点计时器(1)作用：计时仪器，当所用交流电源的频率f ＝50 Hz 时，每隔0.02 s 打一次点。
(2)工作条件⎩⎪⎨⎪⎧电磁打点计时器：6 V 以下 交流电源电火花计时器：220 V 交流 电源2．判断物体是否做匀变速直线运动的方法设x 1、x 2、x 3、x 4…为纸带上相邻两个计数点之间的距离，假如Δx ＝x 2－x 1＝x 3－x 2＝x 4－x 3＝…＝常数，则与纸带相连的物体做匀变速直线运动。
3．注意事项(1)平行：纸带和细绳要和木板平行。
(2)两先两后：实验中应先接通电源，后让小车运动；实验完毕应先断开电源后取纸带。
(3)防止碰撞：在到达长木板末端前应让小车停止运动，要防止钩码落地和小车与滑轮相撞。
(4)减小误差：小车的加速度要适当大些，可以减小长度的测量误差，加速度大小以能在约50 cm 的纸带上清楚地取出6～7个计数点为宜。
二、数据处理与误差分析 1．实验数据的处理(1)由纸带求物体运动速度：根据匀变速直线运动某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，v n ＝x n ＋x n ＋12T。
(2)利用纸带求物体加速度①逐差法：根据x 4－x 1＝x 5－x 2＝x 6－x 3＝3aT 2(T 为相邻两计数点之间的时间间隔)，求出a 1＝x 4－x 13T 2，a 2＝x 5－x 23T 2，a 3＝x 6－x 33T 2，再算出a 1、a 2、a 3的平均值a ＝a 1＋a 2＋a 33＝13×⎝⎛⎭⎫x 4－x 13T2＋x 5－x 23T 2＋x 6－x 33T 2＝（x 4＋x 5＋x 6）－（x 1＋x 2＋x 3）9T 2，即为物体的加速度。
②图像法：如图实Ⅰ－1所示，以打某计数点时为计时起点，利用v n ＝x n ＋x n ＋12T 求出打各点时的瞬时速度，描点得v -t 图像，图像的斜率即为物体做匀变速直线运动的加速度。
2024年高考物理一轮复习(新人教版) 第2章 实验2 探究弹簧弹力与形变量的关系
实验二探究弹簧弹力与形变量的关系目标要求 1.会通过实验探究弹簧弹力与形变量的关系.2.进一步理解胡克定律，掌握以胡克定律为原理的拓展实验的分析方法．实验技能储备1．实验原理(1)如图所示，弹簧下端悬挂钩码时会伸长，平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力大小相等．(2)用刻度尺测出弹簧在不同钩码拉力下的伸长量x，建立直角坐标系，以纵坐标表示弹力大小F，以横坐标表示弹簧的伸长量x，在坐标系中描出实验所测得的各组(x，F)对应的点，用平滑的曲线连接起来，根据实验所得的图线，就可得出弹力大小与形变量间的关系．2．实验器材铁架台、弹簧、刻度尺、钩码若干、坐标纸等．3．实验步骤(1)将弹簧的一端挂在铁架台上，让其自然下垂，用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度l0，即原长．(2)如图所示，在弹簧下端挂质量为m1的钩码，测出此时弹簧的长度l1，记录m1和l1，得出弹簧的伸长量x1，将这些数据填入自己设计的表格中．(3)改变所挂钩码的质量，测出对应的弹簧长度，记录m2、m3、m4、m5和相应的弹簧长度l2、l3、l4、l5，并得出每次弹簧的伸长量x2、x3、x4、x5.钩码个数长度伸长量x钩码质量m弹力F0l01l1x1＝l1－l0m1F12l2x2＝l2－l0m2F23l3x3＝l3－l0m3F3……………4．数据处理(1)以弹力F(大小等于所挂钩码的重力)为纵坐标，以弹簧的伸长量x为横坐标，用描点法作图．用平滑的曲线(包括直线)连接各点，得出弹力F随弹簧伸长量x变化的图线．(2)以弹簧的伸长量为自变量，写出图线所代表的函数表达式．首先尝试一次函数，如果不行则考虑二次函数．(3)得出弹力和弹簧形变量之间的定量关系，解释函数表达式中常数的物理意义．5．注意事项(1)不要超过弹性限度：实验中弹簧下端挂的钩码不要太多，以免弹簧被过度拉伸，超过弹簧的弹性限度．(2)尽量多测几组数据：要使用轻质弹簧，且要尽量多测几组数据．(3)观察所描点的走向：本实验是探究型实验，实验前并不知道其规律，所以描点以后所作的曲线是试探性的，只是在分析了点的分布和走向以后才决定用直线来连接这些点．(4)统一单位：记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位．考点一教材原型实验考向1实验原理与使用操作例1如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个质量均为m的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与形变量的关系．(1)为完成实验，还需要的实验器材有：_______________________________________.(2)实验中需要测量的物理量有：_____________________________________________________________________________________________________________________.(3)图乙是弹簧弹力F与弹簧形变量x的F－x图线，由此可求出弹簧的劲度系数为________ N/m.图线不过原点是由于_________________________________________________．(4)为完成该实验，设计实验步骤如下：A．以弹簧形变量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组(x，F)对应的点，并用平滑的曲线连接起来B．记下弹簧不挂钩码时其下端在刻度尺上的刻度l0C．将铁架台固定在桌子上，并将弹簧的一端系在横梁上，在弹簧附近竖直固定一把刻度尺D．依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个……钩码，并分别记下钩码静止时弹簧下端所对应的刻度，并记录在表格内，然后取下钩码E．以弹簧形变量为自变量，写出弹力与形变量的关系式，首先尝试写成一次函数，如果不行，则考虑二次函数F．解释表达式中常数的物理意义G．整理仪器请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来：____________________.答案(1)刻度尺(2)弹簧原长、弹簧所受外力与弹簧对应的长度(3)200弹簧自身重力的影响(4)CBDAEFG解析(1)根据实验原理可知还需要刻度尺来测量弹簧原长和挂上钩码后的长度．(2)根据实验原理，实验中需要测量的物理量有弹簧的原长、弹簧所受外力与弹簧对应的长度．(3)取题图乙中(0.5cm,0)和(3.5cm,6N)两个点，代入ΔF＝kΔx，解得k＝200N/m，由于弹簧自身的重力影响，使得实验中弹簧不加外力时就有形变量．(4)根据实验操作的合理性可知，实验步骤的先后顺序为CBDAEFG.考向2数据处理与误差分析例2一兴趣小组想测量某根弹性绳的劲度系数(弹性绳的弹力与形变量的关系遵守胡克定律)．他们设计了如图甲所示实验：弹性绳上端固定在细绳套上，结点为O，刻度尺竖直固定在一边，0刻度与结点O水平对齐，弹性绳下端通过细绳连接钩码，依次增加钩码的个数，分别记录下所挂钩码的总质量m和对应弹性绳下端P的刻度值x，如表所示：钩码质20406080100120量m/gP点刻度5.53 5.926.30 6.677.027.40值x/cm(1)请在图乙中，根据表中所给数据，充分利用坐标纸，作出m －x 图像；(2)请根据图像数据确定：弹性绳原长约为________cm ，弹性绳的劲度系数约为________N/m(重力加速度g 取10m/s 2，结果均保留三位有效数字)；(3)若实验中刻度尺的零刻度略高于弹性绳上端结点O ，则由实验数据得到的劲度系数将______________(选填“偏大”“偏小”或“不受影响”)；若实验中刻度尺没有完全竖直，而读数时视线保持水平，则由实验数据得到的劲度系数将______________(选填“偏大”“偏小”或“不受影响”)．答案(1)见解析图(2)5.15(5.10～5.25均可)53.3(52.2～55.8均可)(3)不受影响偏小解析(1)作出m －x 图像如图；(2)根据图像数据确定：弹性绳原长约为5.15cm ，弹性绳的劲度系数约为k ＝ΔF Δx ＝120×10－3×10(7.40－5.15)×10－2N/m ≈53.3N/m(3)若实验中刻度尺的零刻度略高于弹性绳上端结点O ，则由实验数据得到的劲度系数将不受影响；若实验中刻度尺没有完全竖直，而读数时视线保持水平，则测得的弹簧伸长量偏大，则由实验数据得到的劲度系数将偏小．考点二探索创新实验创新角度：实验装置的改进1．将弹簧水平放置或穿过一根水平光滑的直杆，在水平方向做实验．消除了弹簧自重的影响．2．利用计算机及传感器技术，将弹簧水平放置，且一端固定在传感器上，传感器与计算机相连，对弹簧施加变化的作用力(拉力或推力)时，计算机上得到弹簧弹力和弹簧形变量的关系图像(如图所示)，分析图像得出结论．考向1实验装置的改进例3(2021·广东卷·11)某兴趣小组测量一缓冲装置中弹簧的劲度系数，缓冲装置如图所示，固定在斜面上的透明有机玻璃管与水平面夹角为30°，弹簧固定在有机玻璃管底端．实验过程如下：先沿管轴线方向固定一毫米刻度尺，再将单个质量为200g的钢球(直径略小于玻璃管内径)逐个从管口滑进，每滑进一个钢球，待弹簧静止，记录管内钢球的个数n和弹簧上端对应的刻度尺示数L n，数据如表所示．实验过程中弹簧始终处于弹性限度内．采用逐差法计算弹簧压缩量，进而计算其劲度系数．n123456L n/cm8.0410.0312.0514.0716.1118.09(1)利用ΔL i＝L i＋3－L i(i＝1,2,3)计算弹簧的压缩量：ΔL1＝6.03cm，ΔL2＝6.08cm，ΔL3＝________cm，压缩量的平均值ΔL＝ΔL1＋ΔL2＋ΔL33＝________cm；(2)上述ΔL是管中增加________个钢球时产生的弹簧平均压缩量；(3)忽略摩擦，重力加速度g取9.80m/s2，该弹簧的劲度系数为________N/m(结果保留3位有效数字)．答案(1)6.04 6.05(2)3(3)48.6解析(1)ΔL 3＝L 6－L 3＝(18.09－12.05)cm ＝6.04cm压缩量的平均值为ΔL ＝ΔL 1＋ΔL 2＋ΔL 33＝6.03＋6.08＋6.043cm ＝6.05cm(2)因三个ΔL 是相差3个钢球的压缩量之差，则所求平均值为管中增加3个钢球时产生的弹簧平均压缩量；(3)根据钢球的平衡条件有3mg sin θ＝k ·ΔL ，解得k ＝3mg sin θΔL＝3×0.2×9.80×sin 30°6.05×10－2N/m ≈48.6N/m.考向2实验器材的创新例4如图为一同学利用压力传感器探究弹力与弹簧伸长量关系的装置示意图，水平放置的压力传感器上叠放着连接轻弹簧的重物，左侧固定有竖直刻度尺．静止时弹簧上端的指针指示如图所示，表格中记录此时压力传感器的示数为6.00N ；竖直向上缓慢地拉动弹簧，分别记录指针示数和对应的传感器示数如表中所示．传感器示数F N (N) 6.00 4.00 3.00 1.000指针示数x (cm)14.6015.8118.1919.40(1)补充完整表格中刻度尺的读数；(2)在以传感器示数F N 为纵轴、指针示数x 为横轴的坐标系中，描点画出F N －x 图像，根据图像求得弹簧的劲度系数为________N/m(结果保留3位有效数字)．答案(1)12.20(2)见解析图83.3(83.1～83.5都算正确)解析(1)刻度尺的最小刻度为1mm ，根据刻度尺的读数规则可知，估读到最小刻度的下一位，故读数为12.20cm.(2)根据表格数据作出图像，如图所示；对重物受力分析可知F N ＋F ＝mg ，则F N ＝mg －k Δx ，即F N ＝mg －k (x －x 0)，得图像的斜率绝对值为弹簧的劲度系数，由图像可知k ＝ΔFN Δx ＝ 6.000.1940－0.1220N/m ≈83.3N/m.考向3实验目的的创新例5(2022·湖南卷·11)小圆同学用橡皮筋、同种一元硬币、刻度尺、塑料袋、支架等，设计了如图(a)所示的实验装置，测量冰墩墩玩具的质量．主要实验步骤如下：(1)查找资料，得知每枚硬币的质量为6.05g ；(2)将硬币以5枚为一组逐次加入塑料袋，测量每次稳定后橡皮筋的长度l ，记录数据如下表：序号12345硬币数量n /枚510152025长度l /cm10.5112.0213.5415.0516.56(3)根据表中数据在图(b)上描点，绘制图线；(4)取出全部硬币，把冰墩墩玩具放入塑料袋中，稳定后橡皮筋长度的示数如图(c)所示，此时橡皮筋的长度为________cm ；(5)由上述数据计算得冰墩墩玩具的质量为________g(计算结果保留3位有效数字)．答案(3)见解析图(4)15.35(5)128解析(3)根据表格数据描点连线如图；(4)由题图(c)可知刻度尺的分度值为1mm ，故读数l ＝15.35cm ；(5)设橡皮筋的劲度系数为k ，原长为l 0，则n 1mg ＝k (l 1－l 0)，n 2mg ＝k (l 2－l 0)则橡皮筋的劲度系数为k ＝(n 2－n 1)mgl 2－l 1从作出的l －n 图线读取数据则可得k ＝(n 2－n 1)mg l 2－l 1＝103mg (N/cm)，l 0＝n 2l 1－n 1l 2n 2－n 1＝9.00cm设冰墩墩的质量为m 1，则有m 1g ＝k (l －l 0)可得m 1＝103×6.05×(15.35－9.00)g ≈128g.例6某实验小组通过实验探究弹簧的劲度系数k 与其长度(圈数)的关系．实验装置如图所示．一均匀长弹簧竖直悬挂，7个指针P 0、P 1、P 2、P 3、P 4、P 5、P 6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处；通过旁边竖直放置的刻度尺，可以读出指针的位置，P 0指向0刻度．设弹簧下端未挂重物时，各指针的位置记为x 0；挂有质量为0.100kg 的砝码时，各指针的位置记为x .测量结果及部分计算结果如下表所示(n 为弹簧的圈数，取重力加速度为9.80m/s 2)．已知实验所用弹簧总圈数为60，整个弹簧的自由长度为11.88cm.P 1P 2P 3P 4P 5P 6x 0(cm) 2.04 4.06 6.068.0810.0312.01x (cm) 2.64 5.267.8110.3012.9315.41n 102030405060k (N/m)163.3①56.044.133.828.81k(m/N)0.0061②0.01790.02270.02960.0347(1)将表中数据补充完整：①________，②________.(2)以n 为横坐标、1k 为纵坐标，在给出的坐标纸上画出1k－n 图像．(3)图中画出的直线可近似认为通过原点．若从实验中所用的弹簧截取圈数为n 的一段弹簧，该弹簧的劲度系数k 与其圈数n 的关系表达式为k ＝________N/m ，该弹簧的劲度系数k 与其自由长度l 0(单位为m)的关系表达式为k ＝________N/m.答案(1)①81.7②0.0122(2)见解析图(3)1.73×103n (1.67×103n ～1.83×103n 均可)3.43l 0(3.31l 0～3.62l 0均可)解析(1)①k ＝mgΔx 2＝0.100×9.80(5.26－4.06)×10－2N/m ≈81.7N/m ；②1k ＝181.7m/N ≈0.0122m/N ；(2)描点法，画一条直线，让大部分的点都落在直线上，不在线上的点均匀分布在直线两侧，如图所示．(3)设直线的斜率为a ，则有1k ＝an ，即k ＝1a ·1n ，通过计算可得k ≈1.73×103nN/m ；弹簧共60圈，则有l 0n ＝11.88×10－260m ，故n ＝60l 00.1188，把其代入k ＝1a ·1n 中可得k ≈3.43l 0N/m.课时精练1．某实验小组在“探究弹簧弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中，操作过程如下：(1)将弹簧水平放置并处于自然状态，将标尺的零刻度与弹簧一端对齐，弹簧的另一端所指的标尺刻度如图甲所示，则该读数为________cm.(2)接着，将弹簧竖直悬挂，由于________的影响，不挂钩码时，弹簧也有一定的伸长量，其下端所指的标尺刻度如图乙所示；图丙是在弹簧下端悬挂钩码后所指的标尺刻度，则弹簧因挂钩码引起的伸长量为________cm.(3)逐一增加钩码，记下每增加一个钩码后弹簧下端所指的标尺刻度和对应的钩码总重力．该实验小组的同学在处理数据时，将钩码总重力F 作为横坐标，弹簧伸长量Δl 作为纵坐标，作出了如图丁所示的a 、b 两条Δl －F 图像，其中直线b 中的Δl 是用挂钩码后的长度减去图________(选填“甲”或“乙”)所示长度得到的．答案(1)7.0(2)弹簧自身重力 6.9(3)甲解析(1)该读数为7.0cm ；(2)由于弹簧自身重力的影响，不挂钩码时，弹簧也有一定的伸长量，其下端所指的标尺刻度为7.4cm ；在弹簧下端悬挂钩码后所指的标尺刻度14.3cm ，则弹簧因挂钩码引起的伸长量为14.3cm －7.4cm ＝6.9cm ；(3)由图线b 的位置可知，当外力F ＝0时，弹簧有伸长量，则可知直线b 中的Δl 是用挂钩码后的长度减去题图甲所示长度得到的．2．(1)某同学使用两条不同的轻质弹簧a 和b ，得到弹力与弹簧长度的关系图像如图所示，则可知原长较大的是________(填“a ”或“b ”)，劲度系数较大的是________(填“a ”或“b ”)．(2)为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的钩码．实验测出了钩码质量m 与弹簧长度l 的相应数据，其对应点已在图上标出并连线．由图可求得弹簧的劲度系数为________N/m(结果保留3位有效数字，g ＝10m/s 2)．(3)若悬挂的钩码的质量比所标数值偏小些，则实验测得的弹簧的劲度系数比实际劲度系数________(填“偏大”或“偏小”)．答案(1)b a (2)0.263(0.260～0.270均正确)(3)偏大解析(1)图像与横轴交点的横坐标值为弹簧原长，由题图可知原长较大的是b ；图像的斜率表示劲度系数，则劲度系数较大的是a .(2)由胡克定律F ＝kx ，解得k ＝F x ＝Δmg Δl ＝ 2.5×10－3×10(18.0－8.5)×10－2N/m ≈0.263N/m (3)若悬挂的钩码的质量比所标数值偏小些，则弹簧拉力偏小，实际计算时弹力偏大，则实验测得的弹簧的劲度系数比实际劲度系数偏大．3．(2023·辽宁葫芦岛市高三检测)某同学用如图甲所示实验装置进行“探究弹簧的弹力和弹簧伸长量的关系”的实验．直尺和光滑的细杆水平固定在铁架台上，一根弹簧穿在细杆上(细杆未画出)，其左端固定，右端与细绳连接．细绳跨过光滑定滑轮，其下端可以悬挂钩码，弹簧与定滑轮间的细绳水平．实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出对应的弹簧总长度L ，并将所挂钩码的重力大小作为弹簧的弹力大小F .(弹簧始终在弹性限度内)(1)把以上测得的数据描点连线，如图乙所示，则该弹簧的原长L 0＝________cm ，劲度系数k ＝________N/m.(结果均保留3位有效数字)(2)若该同学先把弹簧竖直悬挂，下端不挂钩码测出弹簧原长为L 1，再按照图甲所示方法悬挂钩码，测出弹簧伸长后的长度L ，以L －L 1作为弹簧伸长量x ，以钩码重力大小作为弹力F 大小．由于弹簧自身重力的影响，得到的图线可能是________．答案(1)5.0013.3(2)B 解析(1)弹簧弹力为零时，弹簧总长度即为弹簧原长，故L 0＝5.00cm ，弹簧劲度系数k ＝ΔF ΔL ＝ 2.00.20－0.05N/m ≈13.3N/m.(2)由于弹簧自身重力的影响，当x 等于零时，弹簧有一定的弹力，但弹簧劲度系数不变，则k ＝ΔF Δx 不变，即F －x 图像斜率不变，故选B.4．某同学探究图甲中台秤的工作原理．他将台秤拆解后发现内部简易结构如图乙所示，托盘A 、竖直杆B 、水平横杆H 与齿条C 固定连在一起，齿轮D 可无摩擦转动，与齿条C 完全啮合，在齿轮上固定指示示数的轻质指针E ，两根完全相同的弹簧将横杆H 吊在秤的外壳I 上．他想根据指针偏转角度测量弹簧的劲度系数，经过调校，托盘中不放物品时，指针E 恰好指在竖直向上的位置．若放上质量为m 的物体指针偏转了θ弧度(θ<2π)，齿轮D 的直径为d ，重力加速度为g .(1)指针偏转了θ弧度的过程，弹簧变长了________(用题干中所给的参量表示)．(2)每根弹簧的劲度系数表达式为________(用题干所给的参量表示)．(3)该同学进一步改进实验，引入了角度传感器测量指针偏转角度，先后做了六次实验，得到数据并在坐标纸上作出图丙，可得到每根弹簧的劲度系数为________N/m(d ＝5.00cm ，g ＝9.8m/s 2，结果保留三位有效数字)．答案(1)θ2d (2)mg θd (3)154(151～159均可)解析(1)由题图乙可知，弹簧的形变量等于齿条C 下降的距离，由于齿轮D 与齿条C 啮合，所以齿条C 下降的距离等于齿轮D 转过的弧长，根据数学知识可得s ＝θ·d 2，即弹簧的伸长量为Δx ＝s ＝θ2d (2)对托盘A 、竖直杆B 、水平横杆H 、齿条C 和物体整体研究，根据平衡条件得mg ＝2F ，弹簧弹力的胡克定律公式为F ＝k Δx ，联立解得k ＝mg θd(3)根据k ＝mg θd ，得θ＝g kd·m 所以θ－m 图像是一条过原点的倾斜直线，其斜率k ′＝g kd ，由题图丙可得k ′＝ΔθΔm ＝0.760.6rad/kg≈1.27rad/kg将d ＝5.00cm ，g ＝9.8m/s 2代入k ′，解得k ≈154N/m.5．某同学想测量两根材料不同、粗细不同、长度不同的轻弹簧的劲度系数，他设计了如图(a)所示的实验装置．实验操作步骤如下：①将一根粗细均匀的杆竖直固定在水平面上，在其表面涂上光滑材料；②将轻弹簧A 套在竖直杆上，将轻弹簧B 套在弹簧A 外面，弹簧A 与杆之间以及弹簧B 与弹簧A 之间均有一定间隙；③将刻度尺竖直固定在弹簧左侧，读出此时弹簧A 、B 的长度；④将金属圆环套在竖直杆上并轻轻放在弹簧上，待圆环平衡后从刻度尺上读出弹簧A 、B 的长度；⑤逐渐增加金属圆环(与此前所加的金属圆环完全相同)个数，重复步骤④；⑥根据实验数据得出弹簧上方所加金属圆环的个数n 及弹簧A 对应的形变量x ，通过计算机拟合出如图(b)所示的x －n 图像；⑦用天平测量出一个金属圆环的质量为100g ，实验过程中未超过两个弹簧的弹性限度，重力加速度g 取9.80m/s 2.回答下列问题：(1)弹簧A 、B 的劲度系数分别为k A ＝________N/m ，k B ＝________N/m ；(2)若把弹簧A 、B 串接在一起，将一端固定在天花板上，另一端悬挂一重力为G 的物块，则物块静止时两弹簧的伸长量之和Δl ＝____________(用k A 、k B 、G 表示)．答案(1)156.8235.2(2)G (1k A ＋1k B )解析(1)由题可知，圆环数为4个时，恰好压在弹簧B 上，且不受到B 的弹力，此前，圆环仅受弹簧A 的弹力，此后受到A 、B 两个弹簧的弹力，n ＝4时有4mg ＝k A x 1，解得k A ＝156.8N/m ，n ＝8时有8mg ＝k A x 2＋k B (x 2－x 1)，解得k B ＝235.2N/m.(2)串接时，两个弹簧的拉力大小相等，则l A ＝G k A ，l B ＝G k B ，可得Δl ＝l A ＋l B ＝G (1k A ＋1k B )．。
高考物理一轮复习第2章实验2探究弹力和弹簧伸长量的关系新人教版
(2)如图丙所示，实验中用两根不同的弹簧a和b，画出弹簧弹力 F与弹簧长度L的F-L图象。下列说法正确的是________。
A．a的原长比b的长
B．a的劲度系数比b的大
C．a的劲度系数比b的小
D．弹力与弹簧长度成正比
5．数据处理 (1)以弹力F(大小等于所挂钩码的重力)为纵坐标，以弹簧的伸 长量x为横坐标，用描点法作图，连接各点得出弹力F随弹簧伸长量 x变化的图线。 (2)以弹簧的伸长量为自变量，写出图线所代表的函数表达式， 并解释函数表达式中常数的物理意义。
6．注意事项 (1)所挂钩码不要过重，以免弹簧被过分拉伸，超出它的弹性限 度，要注意观察，适可而止。 (2)每次所挂钩码的质量差适当大一些，从而使坐标点的间距尽 可能大，这样作出的图线准确度更高一些。 (3)测弹簧长度时，一定要在弹簧竖直悬挂且处于稳定状态时测 量，以免增大误差。
[考点对练] 1.在“探究弹力和弹簧伸长量的关系并测定弹簧的劲度系数” 的实验中，实验装置如图所示。所用的每个钩码的重力相当于对弹 簧提供了向右恒定的拉力。实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长 度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出相应的弹簧总长 度。
(1)有一个同学通过以上实验测量后把6组数据在图坐标纸中描 点，请作出F-L图线。
3．实验器材 铁架台、毫米刻度尺、弹簧、钩码(若干)、三角板、铅笔、重 垂线、坐标纸等。
4．实验步骤 (1)如图所示，将铁架台放在桌面上(固定好)，将弹簧的一端固 定于铁架台的横梁上，在靠近弹簧处将刻度尺(最小分度为1 mm)固 定于铁架台上，并用重垂线检查刻度尺是否竖直。
(2)记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度l0，即弹簧的原长。 (3)在弹簧下端挂上钩码，待钩码静止时测出弹簧的长度l，求出 弹簧的伸长量x和所受的外力F(等于所挂钩码的重力)。 (4)改变所挂钩码的数量，重复上述实验，要尽量多测几组数 据，将所测数据填写在表格中。
高三化学一轮复习【水的电离和溶液的酸碱性】
高三化学一轮复习水的电离和溶液的酸碱性奇迹是努力的另一个名字考点一 水的电离 1．水的电离水是极弱的电解质，水的电离方程式为 或 。
2．水的离子积常数K w ＝ 。
(1)室温下：K w ＝ 。
(2)影响因素：只与有关，升高温度，K w 。
(3)适用范围：K w 不仅适用于 ，也适用于 。
(4)K w 揭示了在任何水溶液中均存在H ＋和OH －，只要温度不变，K w 不变。
3．影响水电离平衡的因素(1)升高温度，水的电离程度 ，K w 。
(2)加入酸或碱，水的电离程度 ，K w 。
(3)加入可水解的盐(如FeCl 3、Na 2CO 3)，水的电离程度 ，K w 。
4．填写外界条件对水电离平衡的具体影响体系变化条件 平衡移动方向Kw 水的电离程度 c(OH －)c(H ＋) HCl NaOH 可水解的盐 Na 2CO 3 NH 4Cl 温度升温 降温其他：如加入Na深度思考1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”(1)在pH ＝2的盐酸溶液中由水电离出c (H ＋)和c (OH －)总是相等的( ) (2)在蒸馏水中滴加浓H 2SO 4，K w 不变( )(3)NaCl 溶液和CH 3COONH 4溶液均显中性，两溶液中水的电离程度相同( )(4)室温下，0.1 mol ·L －1的HCl 溶液与0.1 mol ·L －1的NaOH 溶液中水的电离程度相同( ) (5)25 ℃和60 ℃的水的pH ，前者大于后者，但都显中性( )(6)室温下，pH 值相同的NaOH 溶液与CH 3COONa 溶液，水的电离程度后者大( ) (7)常温下，pH ＝5的NH 4Cl 溶液与pH ＝9的CH 3COONa 溶液中，水的电离程度相同( )2．甲同学认为，在水中加入H 2SO 4，水的电离平衡向左移动，解释是加入H 2SO 4后c (H ＋)增大，平衡左移。
乙同学认为，加入H 2SO 4后，水的电离平衡向右移动，解释为加入H 2SO 4后，c (H ＋)浓度增大，H ＋与OH－中和，平衡右移。
高中化学20定量实验专题(1)
一、定量测定的方法和过程分析高中阶段主要需要掌握的定量分析方法分为三种：重量法，气体法，滴定法（容量法）。
1．重量法（1）概念：通过称量反应前后物质的质量差分析组成。
（2）操作步骤流程：（3）常见问题①如何检验沉淀是否完全？②沉淀如何洗涤？如何检验沉淀是否洗涤干净？ 2．气体法（1）概念：通过测量反应生成气体的体积分析物质组成。
（2）操作步骤流程：定量实验专题知识梳理（3）量气装置的设计：下列装置中，A是常规的量气装置，B、C是改进后的装置A B C（4）常见问题：①装置的密封性决定实验是否成功的关键，如何检查装置的气密性？【答案】A装置：关闭左边导管，塞上储液瓶瓶塞，长导管会形成一段液柱，且一段时间不会变化。
B装置：关闭左边导管，上下移动右边长导管，左右两边会形成液面差，且一段时间液面差不发生变化。
C装置：用手或热毛巾捂住左边反应装置，导管口有气泡产生，停止热源，导管口有一段液柱回流②读取气体体积之前，如何调整装置确保装置内外压强平衡？【答案】A装置：读数前，如长导管上内有一段液柱，需用注射器将气体抽出，使导管内液面与储液瓶内液面保持持平，气体体积=读数+抽出的气体体积B装置：读数前，上下移动右边长导管，使左右两边液面持平。
（如右边液面高，则往上移动直到两边液面持平）C装置：读数前，上下移动量筒，使量筒内液面与水槽内液面持平。
（如量筒内液面偏高，则往下移动量筒，使量筒内液面与水槽内液面持平）3．滴定法（容量法）（1）概念：通过标准酸（碱）溶液滴定未知碱（酸）溶液或盐溶液测定未知溶液的浓度。
（2）操作步骤流程：（3）常见问题①如何判断终点？②如何读数二、基础定量实验回顾（一）测定1mol 气体的体积1．实验原理：222m 2V(H )V(H )V(H )M(Mg)V n(Mg)m(Mg)n(H )⋅===2．实验装置：气体摩尔体积测定装置由三部分组成：A 是_______________，B 是_________________，C 是_________________。
化学一轮复习第八章第2课时酸碱中和滴定及其拓展应用教案鲁科版
第2课时 酸碱中和滴定及其拓展应用［课型标签:题型课 提能课］考点一 酸碱中和滴定的实验原理和操作步骤1。
实验原理（1)原理：c 待=c V V 标标待(以一元酸与一元碱的滴定为例).(2）酸碱中和滴定的关键①准确测定标准液和待测液的体积； ②准确判断滴定终点。
2.实验操作以标准盐酸滴定待测NaOH 溶液为例 （1)滴定前的准备(2)滴定(3)终点判断等到滴入最后一滴标准液,指示剂变色，且在半分钟内不恢复原来的颜色,视为滴定终点并记录标准液的体积.(4)按上述操作重复2～3次,求出用去标准盐酸体积的平均值,根据c （NaOH)=(HCl)(HCl)(NaOH)c V V 计算。
[名师点拨] 中和滴定曲线示例图及解题方法 （1)示例图像（以0.100 0 mol/L NaOH 溶液滴定20.00 mL 0。
100 0 mol/L 盐酸为例)（2)巧抓“四个点”突破滴定曲线问题①抓反应“一半"点，判断是什么溶质的等量混合。
②抓“恰好”反应点,生成什么溶质，溶液呈什么性,是什么因素造成的。
③抓溶液“中性”点,生成什么溶质，哪种反应物过量或不足。
④抓反应“过量”点,溶质是什么,判断谁多、谁少。
考法一 滴定操作及误差分析[典例1］ （2019·湖北部分重点中学上学期开学考）下列有关滴定操作的说法正确的是（ )A.用25 mL 滴定管进行中和滴定时，用去标准液的体积为21。
7 mLB.用标准的KOH 溶液滴定未知浓度的盐酸，洗净碱式滴定管后直接取标准KOH 溶液进行滴定,则测定结果偏低C 。
用标准的KOH 溶液滴定未知浓度的盐酸,配制标准溶液的固体KOH 中含有NaOH 杂质，则测定结果偏高D 。
用未知浓度的盐酸滴定标准的KOH 溶液时,若读取读数时，滴定前仰视,滴定到终点后俯视,会导致测定结果偏高解析:滴定管精确值为0。
01 mL,读数应保留小数点后 2位，A 项错误;用标准KOH 溶液滴定未知浓度的盐酸，洗净碱式滴定管后直接取标准KOH 溶液进行滴定,由于没有润洗,标准液浓度减小，消耗标准液体积增大,则测定结果偏高,B 项错误;所用的固体KOH 中混有NaOH,由于相同质量的氢氧化钠和氢氧化钾，氢氧化钠的物质的量大于氢氧化钾的物质的量,故所配的溶液的OH —浓度偏大,导致消耗标准液的体积偏小,则测定结果偏低,C 项错误；用未知浓度的盐酸滴定标准的KOH 溶液时，若滴定前仰视读数,滴定至终点后俯视读数，导致消耗的盐酸体积偏小，依据c(酸)=()()()c V V 碱碱酸可知测定结果偏高，D 项正确.答案:D［对点精练1］ 用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH 溶液,下列各操作中会引起实验误差的是（ D ） A 。
物理实验简单易做及原理
物理实验简单易做及原理
很多物理实验都是简单且容易操作的,其背后原理也非常有趣。
下面举几个例子:
1. 静电实验
只需一个气球和一些碎纸片,就能演示静电的产生和引力现象。
气球反复与头发、毛衣等摩擦,就会带正电荷。
同时纸屑带负电,两者相吸即可看到静电引力效应。
这种电荷转移现象即静电原理。
2. 浮力实验
准备一个透明杯子、水和一个鸡蛋。
先放入满杯水,再将鸡蛋轻轻放入。
鸡蛋就会下沉。
然后再给鸡蛋加盐,顿时鸡蛋就会浮起来。
这说明加盐增加了水的密度,提高了浮力,体现了浮力定律。
3. 简单摆锤
只需一根细绳和一个小重物,就能制作简单摆锤。
这种周期性摆动展示了单摆的运动规律,能观察到质量、长度等因素对周期的影响。
很多物理实验看似简单,但背后却蕴含着深奥的自然规律,通过动手实践能让我们亲身感受和体会这些原理,对学习物理知识有很大帮助。
考点一酸碱中和滴定
考点一酸碱中和滴定[核心知识大通关]1．实验原理(1)原理：用已知浓度的酸(或碱)滴定未知浓度的碱(或酸)，依照中和反应的等量关系来测定酸(或碱)的浓度。
(2)实验关键①准确测定标准溶液的体积。
②准确判定滴定终点。
(3)2.实验用品(1)仪器：酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹、铁架台、烧杯和锥形瓶。
(2)试剂：标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。
(3)滴定管。
①构造：“0”刻度线在上方，尖嘴部分无刻度。
②精确度：读数可估量到0.01 mL。
③洗涤：先用蒸馏水洗涤，再用待装液润洗。
④排泡：酸、碱式滴定管中的液体在滴定前均要排出尖嘴中的气泡。
⑤使用注意事项。
3.实验操作(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)(1)滴定前的预备①滴定管：查漏→蒸馏水洗涤→用待装液润洗→装液→排泡→调液面→记录。
②锥形瓶：蒸馏水洗涤→装液→加指示剂。
(2)滴定(3)终点判定：当滴入最后一滴标准液，指示剂变色，且在半分钟内不复原原先的颜色，视为滴定终点，并记录标准液的体积。
4．数据处理按上述操作重复2～3次，求出用去标准盐酸体积的平均值，依照c(Na OH)＝c HCl ·V HCl V NaOH运算。
但要注意某个数值与其他数据相差较大时，应该舍去。
小题热身正误判定，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)中和滴定操作中所需标准溶液越浓越好，指示剂一样加入2～3 mL 。
( )(2)酸碱滴定实验中，用待滴定溶液润洗锥形瓶以减小实验误差。
( ) (3)滴定管的读数为24.6 mL 。
( )(4)中和滴定时眼睛必须凝视锥形瓶内溶液颜色的变化。
( ) (5)用碱式滴定管量取20.00 mL KMnO4溶液。
( )(6)滴定管在加入反应液之前一定要用所要盛装的反应液润洗2～3遍。
( )(7)容量为25 mL 的滴定管，滴定过程中用去10.00 mL 的液体，现在滴定管中剩余液体的体积为15 mL 。
( )(8)在中和滴定实验中，滴定前盛标准液的滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消逝，测定结果待测液浓度偏高。
实验原理是什么
实验原理是什么
实验原理是科学实验的基础，它是实验设计的核心，也是实验结果的解释依据。
实验原理是指在进行科学实验时所遵循的一些基本规律和原则，它是实验设计的理论基础，也是实验操作的指导原则。
实验原理的正确性直接影响到实验结果的可靠性和科学性，因此在进行科学实验时，必须严格遵循实验原理。
首先，实验原理要求实验设计的合理性。
在进行科学实验时，必须根据实验目
的和研究问题，合理设计实验方案和操作步骤。
实验设计的合理性包括实验的控制变量、实验的随机性、实验的重复性等方面，只有合理的实验设计才能确保实验结果的可靠性。
其次，实验原理要求实验操作的准确性。
在进行科学实验时，实验操作的准确
性是至关重要的。
实验操作的准确性包括实验仪器的准确使用、实验条件的准确控制、实验数据的准确记录等方面，只有准确的实验操作才能得到可靠的实验结果。
另外，实验原理要求实验结果的科学性。
在进行科学实验时，必须根据实验原
理对实验结果进行科学分析和解释。
实验结果的科学性包括实验数据的准确性、实验结论的科学性、实验推论的合理性等方面，只有科学的实验结果才能支撑科学研究的发展。
总之，实验原理是科学实验的基础，它要求科学家在进行实验时，必须遵循一
些基本规律和原则，确保实验设计的合理性、实验操作的准确性和实验结果的科学性。
只有严格遵循实验原理，才能得到可靠的实验结果，推动科学研究的不断发展。
实验原理是什么
实验原理是什么
实验原理是指在进行科学实验或工程实验时，所依据的基本理论、基本规律和
基本方法。
实验原理的正确理解和掌握对于科学实验和工程实验的设计、实施和结果分析具有重要的指导意义。
在进行实验之前，首先要明确实验的目的和要解决的问题，然后根据问题的特
点和实验条件，选择合适的实验方法和手段。
这就需要依据实验原理来进行实验设计和实验方案的确定。
实验原理的确定需要根据具体的实验对象和实验目的来进行，不同的实验对象
和实验目的可能需要依据不同的理论和规律来确定实验原理。
例如，在物理学实验中，可能需要依据牛顿运动定律、能量守恒定律等来确定实验原理；在化学实验中，可能需要依据化学反应的原理和化学平衡的规律来确定实验原理。
在工程实验中，实验原理的确定也是十分重要的。
例如在材料实验中，需要依
据材料力学性能的原理来确定实验原理；在电气实验中，需要依据电路原理和电气特性来确定实验原理。
实验原理的正确理解和掌握对于实验结果的准确性和可靠性具有重要的影响。
只有依据正确的实验原理来进行实验设计和实验操作，才能得到符合科学规律和工程要求的实验结果。
在实验过程中，还需要不断地根据实验原理来进行实验数据的分析和实验结果
的判断。
只有依据正确的实验原理来进行数据分析和结果判断，才能得到科学和可靠的结论。
总之，实验原理是科学实验和工程实验的基础，它对于实验设计、实验操作、
数据分析和结果判断具有重要的指导意义。
只有正确理解和掌握实验原理，才能进行科学的实验和工程实验，取得准确和可靠的实验结果。
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考点一实验原理与实验操作
实验原理与实验操作
1．图1为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图．砂和砂桶的总质量为m，小车和砝码的总质量为M，实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小．
图1
(1)实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行．接下来还需要进行的一项操作是()
A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节m的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动B．将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动C．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动
(2)实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是()
A．M＝200 g，m＝10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g
B．M＝200 g，m＝20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g
C．M＝400 g，m＝10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g
D．M＝400 g，m＝20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g
(3)图2是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出．量出相邻的计数点之间的距离分别为：s AB＝4.22 cm、s BC＝4.65 cm、s CD＝5.08 cm、s DE＝5.49 cm、s EF＝5.91 cm、s FG＝6.34 cm.已知打点计时器的工作频率为50 Hz，则小车的加速度a＝________ m/s2.(结果保留两位有效数字)
图2
【解析】(1)实验时必须先平衡摩擦力．因为纸带与打点计时器之间以及小车与木板之间的摩擦力以及小车与木板之间的摩擦力，必须由小车的重力沿斜面方向的分力平衡，所以B正确．
(2)为了让砂和砂桶的重力近似等于细线对小车拉力的大小，必须满足m≪M，C正确．
(3)依据逐差法，小车的加速度
a ＝s DE ＋s EF ＋s FG －s AB －s BC －s CD 9T 2
＝(5.49＋5.91＋6.34－4.22－4.65－5.08)×10－
2
9×0.12 m/s 2 ＝0.42 m/s 2.
【答案】 (1)B (2)C (3)0.42。