高三物理讲实验命题思路例题精选

讲实验命题思路例题
一、注意直接测量的读数
1．2008宁夏理综卷第22题I
右图为一正在测量中的多用电表表盘.
（1）如果是用×10Ω档测量电阻，则
读数为Ω。

（2）如果是用直流10 mA档测量电
流，则读数为mA。

（3）如果是用直流5 V档测量电压，
则读数为V。

1．(1)60 (2)7.18 (3)3.59
2．2008海南物理卷第13题
某同学用螺旋测微器测量一金属丝的直径，测微器的示数如图所示，该
金属丝直径的测量值为mm。

2．2.793（2.791～2.795均可）
3．2008理综Ⅱ卷第22题（1）
某同学用螺旋测微器测量一铜丝的直径，测微器的示数如图所示，该
铜丝的直径为____________mm。

3.（1）
4.593 ( 5分。

4.592 或4.594 也同样给分）
4．2008天津理综卷第22题（1）
用螺旋测微器测测量金属导线的直径，其示数如图所示，该金属导
线的直径为_______________ mm。

4．（1）1.880 （1.878～1.882 均正确）
5．2008四川理综卷第22题I
一水平放置的圆盘绕过其圆心的竖直轴匀速转动。

盘边缘上固定一
竖直的挡光片。

盘转动时挡光片从
一光电数字计时器的光电门的狭
缝中经过，如图1 所示。

图2为
光电数字计时器的示意图。

光源A
中射出的光可照到B中的接收器
上。

若A、B间的光路被遮断，显
示器C上可显示出光线被遮住的
时间。

挡光片的宽度用螺旋测微器
测得，结果如图3所示。

圆盘直径
用游标卡尺测得，结果如图4所
示。

由图可知，
（l）挡光片的宽度为_____________mm。

（2）圆盘的直径为_______________cm。

（3）若光电数字计时器所显示的时间为50.0 ms，则圆盘转动的角速度为_______弧度/秒（保留3位有效数字）。

5．（1）10.243 （2）24.220 （3）1.69
二、注意考查实验基本功
6．2008理综Ⅱ卷第22题（2）
右图为一电学实验的实物连线图。

该实验可用来测量待测电阻R x 的阻值（约500 Ω）。

图中两个电压表量程相同，内阻都很大。

实验步骤如下：
①调节电阻箱，使它的阻R 0与待测电阻的阻值接近；将滑动变阻器的滑动头调到最右
端。

②合上开关s 。

③将滑动变阻器的滑动头向左端滑动，使两个电压表指针都有明显偏转。

④记下两个电压表V 1和V 2的读数U 1和U 2。

⑤多次改变滑动变阻器滑动头的位置，记下 V 1和V 2 的多组读数U 1和U 2。

⑥求R x 的平均值。

回答下列问题：
（Ⅰ）根据实物连线图在虚线框内画出实验的电路
图，其中电阻符号为
，滑动变阻器的符号为
，其余器材用通用的符号表示。

（Ⅱ）不计电压表内阻的影响，用U 1、U 2、和R 0表示R x 的公式为R x ＝_____________________。

（Ⅲ）考虑电压表内阻的影响，用U 1、U 2、R 0、V 1的内阻r 1、V 2的内阻r 2表示R x 的公式为R x ＝________________________。

6．（Ⅰ）电路原理图如图所示（6分。

其中，分压电路3分，除分压电路外的测最部分3分）
（Ⅱ）R x ＝
01
2
R U U （3分） （Ⅲ）R x ＝1
0210212
102)(r R U r R r U r r R U -+ （4分）
7．2008天津理综卷第22题（2）
用下列器材组装成描绘电阻R0伏安特性曲线的电路，请将实物图连线成为实验电路。

微安表μA（量程200μA，内阻约200Ω )；
电压表V（量程3V，内阻约10kΩ）；
电阻R0（阻值约20kΩ）；
滑动变阻器R（最大阻值50Ω，额定电流1A ) ；
电池组E（电动势3V ，内阻不计）；
开关S 及导线若干。

7．见右图
8．2008年上海物理卷第18题
某同学利用图（a）所示的电路研究灯泡L1（6V，1.5W）、L2（6V，10W）的发光情况（假设灯泡电阻恒定），图（b）为实物图。

（1）他分别将L1、L2接入图（a）中的虚线框位置，
移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为6 V时，发现灯
泡均能正常发光。

在图（b）中用笔线代替导线将电路连
线补充完整。

（2）接着他将L1和L2串联后接入图（a）中的虚线框位置，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为6 V时，发现其中一个灯泡亮而另一个灯泡不亮，出现这种现象的原因是________。

（3）现有如下器材：电源E （6V ，内阻不计），若灯泡L 1（6V ，1.5W ）、L 2（6V ，10W ）、L 3（6V ，10W ），单刀双掷开关S ，在图（c ）中设计一个机动车转向灯的控制电路：当单刀双掷开关S 与1相接时，信号灯L 1亮，右转向灯L 2亮而左转向灯L 3不亮；当单刀双掷开关S 与2相接时，信号灯L 1亮，左转向灯L 3亮而右转向灯L 2不亮。

8．（1）图略，（2）L 1电阻比L 2大得多，所以L 2两端分到的电压只有0.9V ，不会亮，（3）见右图，
三、对于规定实验提出一些较深层次的问题。

9．2008四川理综卷第22题（2）
为电压表，内阻为4000Ω
为电流表，内阻为50Ω。

E 为电源，R 为电阻箱，R x 为待测电阻，S 为开关。

（l ）当开关闭合后电压表读数U ＝l.6V ，电流表读数I ＝2.0mA 。

若将I
U
R x =
作为测量值，所得结果的百分误差是____________。

（2）若将电流表改为内接。

开关闭合后，重新测得电压表读数和电流表读数，仍将电压表读数与电流表读数之比作为测量值，这时结果的百分误差是______________。

(百分误差 %100⨯-=
实际值
测量值
实际值)
9．（1）20％ （2）5％
10．2008年江苏物理卷第11题
某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。

弧形轨道末端水平，离地面的高度为H ，将钢球从轨道的不同高度h 处静止释放，钢球的落点距轨道末端的水平距离为s 。

(1)若轨道完全光滑，s 2与h 的理论关系应满足s 2= (用H 、h 表示)。

(2)该同学经实验测量得到一组数据，如下表所示：
S 1 2
E
（c ）
请在坐标纸上作出s2—h关系图。

(3)对比实验结果与理论计算得到的s2—h关系图
线(图中已画出)，自同一高度静止释放的钢球，水
平抛出的速率(填“小于”或“大于”)
理论值。

(4)从s2—h关系图线中分析得出钢球水平抛出的
速率差十分显著，你认为造成上述偏差的可能原
因是。

10．(1) 4Hh(2) (见右图)
(2) 小于
(4) 摩擦，转动（回答任一即可）
四、对于旧的实验命题，使用新的实验方法
11．2008年理综Ⅰ卷第22题（1）
如图所示，两个质量各为m1和m2的小物块A和B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，已知m1＞m2，现要利用此装置验证机械能守恒定律.
（1）若选定物块A从静止开始下落的过程进行测量，则需要测量的
物理量有（在答题卡上对应区域填入选项前的编号）
①物块的质量m1、m2；
②物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间；
③物块B上升的距离及上升这段距离所用的时间；
④绳子的长度.
（2）为提高实验结果的准确程度，某小组同学对此实验提出以下建议：
①绳的质量要轻：
②在“轻质绳”的前提下，绳子越长越好；
③尽量保证物块只沿竖直方向运动，不要摇晃；
④两个物块的质量之差要尽可能小。

以上建议中确实对提高准确程度有作用的是。

（在答题卡上对应区域填入选项前的编号）
（3）写出一条上面没有提到的提高实验结果准确程度有益的建议：。

11．（1）①②或①③（2）①③
（3）“对同一高度进行多次测量取平均值”;“选取受力后相对伸长尽量小的绳”等。

12．2008宁夏理综卷第33题（2）
某同学利用如图所示的装置验证动量守恒定律。

图中两摆摆长相同，悬挂于同一高度，A 、B 两摆球均很小，质量之比为1∶2。

当两摆均处于自由静止状态时，其侧面刚好接触。

向右上方拉动B 球使其摆线伸直并与竖直方向成45°角，然后将其由静止释放。

结果观察到两摆球粘在一起摆动，且最大摆角成30°。

若本实验允许的最大误差为±4％，此实验是否成功地验证了动量守恒定律？ 12．设摆球A 、B 的质量分别为A m 、B m ，摆长为l ，B 球的初始高度为h 1，碰撞前B 球的速度为v B .在不考虑摆线质量的情况下，根据题意及机械能守恒定律得
1(1cos45)h l =-︒ ①
2112
B B B m v m gh = ② 设碰撞前、后两摆球的总动量的大小分别为P 1、P 2。

有 P 1=m B v B ③ 联立①②③式得
1P m =④ 同理可得
2(A B P m m =+ ⑤ 联立④⑤式得
21P P =
1.5×0.676＝1.014 ⑥ 代入已知条件得 2
21 1.03P P ⎛⎫
= ⎪⎝⎭
⑦
由此可以推出
21
1
P P P -＝0.014＝1.4％≤4% ⑧ 所以，此实验在规定的范围内验证了动量守恒定律。

13．2008海南物理卷第14题
一毫安表头
满偏电流为9.90 mA ，内阻约为300 Ω．要 求将此毫安表头改装成量程为1 A 的电流表，其电路原理如图所示．量程为2 A 的标准电流表，R 0为电阻箱，R 为滑动变阻器，S 为开关，E 为电源。

⑴完善下列实验步骤： ①将虚线框内的实物图按电路原理图连线；
②将滑动变阻器的滑动头调至 端（填“a ”或
“b ”），电阻箱R 0的阻值调至零；
③合上开关；
④调节滑动变阻器的滑动头，增大回路中的电流，使标准电流表读数为1 A ； ⑤调节电阻箱R 0的阻值，使毫安表指针接近满偏，此时标准电流表的读数会 （填“增大”、“减小”或“不变”）；
⑥多次重复步骤④⑤，直至标准电流表的读数为 ，同时毫安表指针满偏。

⑵回答下列问题：
①在完成全部实验步骤后，电阻箱使用阻值的读数为3.1 Ω，由此可知毫安表头的内阻为 。

②用改装成的电流表测量某一电路中的电流，电流表指针半偏，此时流过电阻箱的电流为 A 。

⑧对于按照以上步骤改装后的电流表，写出一个可能影响它的准确程度的因素：。

13．⑴①连线如图 ②b ⑤减小 ⑥1 A ⑵①310 Ω ②0.495（0.494～0.496均可）
③例如：电阻箱和滑动变阻器的阻值不能连续变化；标准表和毫安表的读数误差；电表指针偏转和实际电流的大小不成正比；等等。

A mA
＋
R 0
S
五、用旧的实验装置，进行新的实验
14．2008年广东物理卷第16题
某实验小组采用图11所示的装置探究“动能定理”，图中小车中可放置砝码，实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点
针时器工作频率为50 Hz。

（1）实验的部分步骤如下：
①在小车中放入砝码，把纸带穿过打点计时
器，连在小车后端，用细线连接小车和钩码；
②将小车停在打点计时器附
近，，，小车拖动纸带，打
点计时器在纸带上打下一列点，；
③改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复②的操作。

（2）图12是钩码质量为0.03 kg，砝码质量为0.02 kg时得到的一条纸带，在纸带上选择起始点0及A、B、C、D和E五个计数点，可获得各计数点到0的距离s及对应时刻小车的瞬时速度v，请将C点的测量结果填在表1中的相应位置。

（3）在小车的运动过程中，对于钩码、砝码和小车组成的系统，做正功，做负功。

（4）实验小组根据实验数据绘出了图13中的图线（其中Δv2=v2-v20），根据图线可获得的结论是。

要验证“动能定理”，还需要测量的物理量是摩擦力和。

14．（1）②接通电源、释放小车断开开关
（2）5.06 0.49 （3）钩码的重力小车受摩擦阻力
（4）小车初末速度的平方差与位移成正比小车的质量
15．2008重庆理综卷第22题（1）
某实验小组拟用如题22图1所示装置研究滑块的运动。

实验器材有滑块、钩码、纸带、米尺、带滑轮的木板，以及由漏斗和细线组成的单摆等。

实验中，滑块在钩码作用下拖动纸带做匀加速直线运动，同时单摆垂直于纸带运动方向摆动，漏斗漏出的有色液体在纸带带下留下的痕迹记录了漏斗在不同时刻的位置。

①在题22图2中，从纸带可看出滑块的加速度和速度方向一致。

②用该方法测量滑块加速度的误差主要来源有：、（写出2个即可）。

15.（1）① B ②摆长测量、漏斗重心变化、液体痕迹偏粗、阻力变化……
（1）误差来自漏摆周期的变化，并不需要测量摆长
（2）桌面摩擦的不均匀性
六、用规定实验的方法解决新的问题
16．2008山东理综卷第23题
2007年诺贝尔物理学奖授予了两位发现“巨磁电阻”效应的物理学家。

材料的电阻随
磁场的增加而增大的现象称为磁阻效应，利用这种效应可以测量磁感应强度。

若图1为某磁敏电阻在室温下的电阻一磁感应强度特性曲线，其中R B、R O分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值。

为了测量磁感应强度B，需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值R B。

请按要求完成下列实验。

(l）设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路，在图2的虚线框内画出实验电路原理图（磁敏电阻及所处磁场已给出，待测磁场磁感应强度大小约为0.6~1.0T，不考虑磁场对电路其它部分的影响）。

要求误差较小。

提供的器材如下：
A．磁敏电阻，无磁场时阻值R o=150Ω
B．滑动变阻器R，全电阻约20Ω
C．电流表A，量程2.5mA，内阻约30Ω
D．电压表V，量程3v，内阻约3kΩ
E．直流电源E，电动势3v，内阻不计
F．开关S，导线若千
（2）正确接线后，将磁敏电阻置入待测磁场中，测量数据如下表：
根据上表可求出磁敏电阻的测量值R B=＿＿＿＿＿＿Ω，
结合图l 可知待测磁场的磁感应强度B =＿＿＿＿＿＿T 。

( 3 ）试结合图l 简要回答，磁感应强度B在0 ~0.2T 和0.4 ~1.0T 范围内磁敏电阻阻值的变化规律有何不同？
( 4 ）某同学查阅相关资料时看到了图3 所示的磁敏电阻在一定温度下的电阻~磁感应强度特性曲线（关于纵轴对称），由图线可以得到什么结论？
16．( l ）如右图所示
( 2 ) 1500 0.90
( 3 ）在0 ~0.2T 范围内，磁敏电阻的阻值随磁感应强度非
线性变化（或不均匀变化）；在0 . 4 ~1 .0T 范围内，磁敏电阻的
阻值随磁感应强度线性变化（或均匀变化）
( 4 ）磁场反向．磁敏电阻的阻值不变。

七、在全新条件下考查设计和完成实验的能力
17．2008年理综Ⅰ卷第22题（2）
一直流电压表，量程为1 V，内阻为1 000Ω,现将一阻值为5000~7000Ω之间的固定电阻R1与此电压表串联，以扩大电压表的量程.为求得扩大后量程的准确值，再给定一直流电源（电动势E为6~7 V，内阻可忽略不计），一阻值R2=2000Ω的固定电阻，两个单刀开关S1、S2及若干线.
（1）为达到上述目的，将答题卡上对应的图连成一个完整
的实验电路图。

（2）连线完成以后，当S1与S2均闭合时，电压表的示数
为0.90 V；当S1闭合，S2断开时，电压表的示数为0.70 V，
由此可以计算出改装后电压表的量程为V，电源电动
势为V。

17．（12分）（1）连线如图
（2）7，6.3
18．2008年江苏物理卷第10题
某同学想要了解导线在质量相同时，电阻与截面积的关系，选取了材料相同、质量相等的5卷导线，进行了如下实验：
(1)用螺旋测微器测量某一导线的直径如下图所示，读
得直径d= mm.
(2)该同学经实验测量及相关计算得到如下数据：
请你根据以上数据判断，该种导线的电阻R与截面积S是否满足反比关系？若满足反比关系，请说明理由：若不满足，请写出R与S应满足的关系。

(3)若导线的电阻率 =5.1×10－7Ω·m，则表中阻值为3.1 Ω的导线长度l= m(结果保留两位有效数字).
18．(1) 1.200 (2) 不满足，R与S2成反比(或RS2＝常量)。

(3) 19
八、体现新课标的潮流，引入探究性实验
19．2005年江苏物理卷11题
某同学用如图所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验．他先测出
不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂上砝码，并
逐个增加砝码，测出指针所指的标尺刻度，所得数据列表如下：(重力加
速度g=9．8m／s2)
(1)根据所测数据，在答题卡的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度底与砝码质量m的关系曲线．
(2)根据所测得的数据和关系曲线可以判断，在 ___ 范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律．这种规格弹簧的劲度系数为 ________ N ／m .
19．（1）如图所示
（2）0——4.9，25.0
20．2008重庆理综卷第22题（2） 见专题第27
21．2008北京理综卷第21题（2）
某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数k 。

做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上，当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作L 0; 弹簧下端挂一个50g 砝码时，指针指示的刻度数值记作L 1; 弹簧下端挂两个50g 砝码时，指针指示的刻度数值记作L 2;……; 挂七个50g 的砝码时，指针指示的刻度数值记作L 7。

①下表记录的是该同学已测出的6个值，其中有两个数值在记录时有误，它们的代表符号分别是 和 。

测量记录表：
②实验中，L
3和L 7两个值还没有测定，请你根据上图将这两个测量值填入记录表中。

③为充分利用测量数据，该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差，分别计算出了三个差值：
140 6.90cm d L L =-=，251 6.90cm d L L =-=，
3627.00cm d L L =-=。

请你给出第四个差值：d 4= _________ ＝ __ cm 。

④根据以上差值，可以求出每增加50g 砝码的弹簧平均伸长量L ∆。

L ∆用d 1、d 2、d 3、d 4 表示的式子为：L ∆＝ ， 代入数据解得L ∆＝ cm 。

⑤计算弹簧的劲度系数k ＝ N/m 。

（g 取9.8m/s 2） 21．（2）①L 5 ，L 6 ②6.85(6.84-6.86) ， 14.05(14.04-14.06)
③ 73L L - ， 7.20(7.18-7.22) ④
()123444
d d d d +++⨯， 1.75 ⑤ 28
22．2008年广东物理卷第15题
某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性。

现在器材：直流恒流电源（在正常工作状态下输出的电流恒定
．．．．）、电压表、待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等.
(1)若用上述器材测量热敏电阻的阻值随温度变化的特性，请你在图9的实物图上连线.
（2）实验的主要步骤：
①正确连接电路，在保温容器中注入适量冷水，接通电源，调节并记录电源输出的电流值；
②在保温容器中添加少量热水，待温度稳定后，闭合开关，，，断开开关；
③重复第②步操作若干次，测得多组数据.
（3）实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值，并据此绘得图10的R-t关系图线，请根据图线写出该热敏电阻的R-t关系式：R= + t(Ω)（保留3位有效数字）22．（1）图略
（2）记录电压值、温度计数值
（3）R＝100＋0.395t。