高中物理实验典型例题讲解
人教版高中物理必修三用油膜法估测油酸分子的大小典型例题及解析
答案：C 解析：该实验中在滴入油酸酒精溶液之前，要在水面上均 匀地撒上薄薄的一层爽身粉，其作用是形成清晰的油膜轮 廓；实验中，取油酸酒精溶液一滴，滴在撒有均匀爽身粉 的水面上形成面积尽可能大的油膜，待油膜形状稳定后， 再描绘油酸在水面上的轮廓，所以正确选项为C。
3、(1)用油膜法估测油酸分子的大小时有如下步骤: A.将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔画在玻璃 板上； B.将油酸和酒精按一定比例配制好； C.向浅盘中倒入约2 cm深的水； D.把油酸酒精溶液一滴一滴滴入量筒中，当体积达到1 mL 时记下滴入的滴数，算出每滴液滴的体积； E.向浅盘中的水面均匀地撒入石膏粉(或爽身粉)
2、在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，能将油膜的厚度近似认为 等于油酸分子的直径，下列措施可行的是( ) A.把爽身粉均匀地撒在水面上，测出其面积 B.取油酸一滴，滴在撒有均匀爽身粉的水面上形成面积尽可能大的油膜 C.取油酸酒精溶液一滴，滴在撒有均匀爽身粉的水面上形成面积尽可能大 的油膜 D.把油酸酒精溶液滴在撒有均匀爽身粉的水面上后，要立即描绘油酸在水 面上的轮廓
A．质量
B．体积
C．摩尔质量 D．摩尔体积
（4）（单选）某同学计算出的油酸分子直径明显偏大，可能的原因
是_______。
A．油酸中含有大量酒精
B．痱子粉撒太多，油膜未能充分展开
C．计算油膜面积时，将所有不完整的方格都作为一格保留
D．计算每滴溶液中纯油酸的体积时，1ml油酸酒精溶液的滴数多记
了10滴
Thanks.
（1）此估测方法是将每个油酸分子视为球形，让油酸尽可能在水面
上散开，则形成的油膜可视为_______油膜，这层油膜的厚度可视为
油酸分子的__径大小是________（用以上字母表示）；
高三物理学科中的常见实验题目及解析
高三物理学科中的常见实验题目及解析在高三物理学科中，实验是学生理论知识的重要应用和巩固方式之一。
通过实验，学生能够直观地观察现象、测量数据，进而理解物理原理和提高实验操作能力。
本文将介绍高三物理学科中常见的实验题目，并给出解析。
一、测量小球自由落体加速度实验目的：测量小球自由落体的加速度，并验证其是否等于重力加速度g。
实验装置：小球、直尺、计时器、架子等。
实验步骤：1. 将直尺竖直固定在架子上，使其底部与地面平行。
2. 从直尺的上端释放小球，并同时启动计时器。
3. 当小球从直尺下端通过时，记录计时器的时间t，并测量直尺高度h。
4. 重复以上步骤多次，取平均值。
实验解析：根据自由落体运动的公式：h = 1/2 * g * t^2，可以得到 g = 2h/t^2。
通过测量得到的h和t，可以计算出g的大小。
将实验得到的g与标准地球表面重力加速度9.8 m/s^2进行比较，如果两者接近，则说明实验结果正确。
二、测量光的折射率实验目的：测量光的折射率，并验证光在不同介质中传播的规律。
实验装置：光照源、直尺、半透明玻璃板、直角三棱镜等。
实验步骤：1. 将直尺固定在平面上，并将半透明玻璃板放在直尺上。
2. 将光照源放在玻璃板的一侧，使光线从一侧垂直射入玻璃板内。
3. 在光线射入玻璃板和射出玻璃板的方向上分别放置直角三棱镜，使光线通过三棱镜后水平射出。
4. 测量光线离玻璃板边缘的距离以及玻璃板的厚度。
5. 利用折射率公式 n = sin(i)/sin(r)，其中i为入射角，r为折射角，计算出光的折射率n。
实验解析：通过测量得到的入射角、折射角以及玻璃板的厚度，可以根据折射率公式计算出光的折射率。
将实验得到的折射率与标准折射率进行比较，如果两者接近，则说明实验结果正确。
三、测量电阻的变化与电流、电压的关系实验目的：测量电阻的变化与电流、电压的关系，验证欧姆定律。
实验装置：电源、电阻器、导线、电流表、电压表等。
实验步骤：1. 将电源的正极和负极分别与电流表和电压表连接。
高考物理实验专题 测定物体的加速度（含解析）
高考实验专题 测定物体的加速度1. 某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行研究。
物块拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图所示。
已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz ，纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出。
在ABCDE 五个点中，打点计时器最先打出的是 点，在打出C 点时物块的速度大小为 m/s （保留3位有效数字）；物块下滑的加速度大小为 m/s 2（保留2位有效数字）。
【答案】 (1). A (2). 0.233 (3). 0.75 【解析】【详解】分析可知，物块沿倾斜长木板最匀加速直线运动，纸带上的点迹，从A 到E ，间隔越来越大，可知，物块跟纸带的左端相连，纸带上最先打出的是A 点；在打点计时器打C 点瞬间，物块的速度24.65100.233m/s 220.1BD C x v T -⨯===⨯；根据逐差法可知，物块下滑的加速度()22226.15 3.15100.75m/s 440.1CE AC x x a T --⨯-===⨯。
故本题正确答案为：A ；0.233；0.75。
2. 某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间。
实验前，将该计时器固定在小车旁，如图（a ）所示。
实验时学.科.网，保持桌面水平，用手轻推一下小车。
在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图（b ）记录了桌面上连续的6个水滴的位置。
（已知滴水计时器每30 s 内共滴下46个小水滴）（1）由图（b ）可知，小车在桌面上是____________（填“从右向左”或“从左向右”）运动的。
（2）该小组同学根据图（b ）的数据判断出小车做匀变速运动。
小车运动到图（b ）中A 点位置时的速度大小为___________m/s ，加速度大小为____________m/s 2。
（结果均保留2位有效数字） 【答案】（1）从右向左；（2）0.19 0.037【解析】（1）小车在阻力的作用下，做减速运动，由图（b ）知，从右向左相邻水滴间的距离逐渐滴水针头 小车图（a ）水 83100117133150左 右 mm图（b ）A减小，所以小车在桌面上是从右向左运动；（2）已知滴水计时器每30 s 内共滴下46个小水滴，所以相邻两水滴间的时间间隔为：s 324530==∆t ， 所以A 点位置的速度为：m/s 19.02133.0117.0=∆+=tv A ，根据逐差法可求加速度：21245)(6)()(t a x x x x ∆=+-+， 解得a =0.037 m/s 2。
高中物理电学实验经典题型分析(27个例题)
图10-5教师：______ 学生：______ 时间:_____年_____月____日____段例1、 用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下： 待测电阻R x 〔约100 Ω〕;直流电流表〔量程0~10 mA 、内阻50 Ω〕; 直流电压表〔量程0~3 V 、内阻5 kΩ〕; 直流电源〔输出电压4 V 、内阻不计〕； 滑动变阻器〔0~15 Ω、允许最大电流1 A 〕； 开关1个,导线若干.根据器材的规格和实验要求画出实验电路图.[审题]本题只需要判断测量电路、控制电路的接法,各仪器的量程和电阻都已经给出,只需计算两种接法哪种合适.[解析]用伏安法测量电阻有两种连接方式,即电流表的内接法和外接法,由于R x ＜vAR R ,故电流表应采用外接法.在控制电路中,若采用变阻器的限流接法,当滑动变阻器阻值调至最大,通过负载的电流最小,I min =xARR R E++=24 mA＞10 mA,此时电流仍超过电流表的量程,故滑动变阻器必须采用分压接法.如图10-5所示. [总结]任一种控制电路必须能保证电路的安全,这是电学实验的首要原则 ,限流接法虽然简洁方便,但必须要能够控制电路不超过电流的额定值,同时,能够保证可获取一定的电压、电流X 围,该题中,即便控制电流最小值不超过电流表的量程,因滑动变阻器全阻值相对电路其它电阻过小,电流、电压变化X 围太小,仍不能用限流接法. 例2、 在某校开展的科技活动中,为了要测出一个未知电阻的阻值R x ,现有如下器材：读数不许的电流表A 、定值电阻R 0、电阻箱R 1、滑动变阻器R 2、单刀单掷开关S 1、单刀双掷开关S 2、电源和导线.⑴画出实验电路图,并在图上标出你所选用器材的代码. ⑵写出主要的实验操作步骤.[解本测量仪器是电压表和电流表,当惟独一个电表〔或者给定的电表不能满足要求时〕,可以用标析] ⑵ 验电路如右图所示.⑵①将S 2与R x 相接,记下电流表指针所指位置.②将S 2与R 1相接,保持R 2不变,调节R 1的阻值,使电流表的指针指在原位置上,记下R 1的值,则R x ＝R 1.例3、用以下器材测量一待测电阻R x 的阻值〔900～1000Ω〕： 电源E ,具有一定内阻,电动势约为9.0V ； 电压表V 1,量程为1.5V ,内阻r 1＝750Ω； 电压表V 2,量程为5V ,内阻r 2＝2500Ω；课 题电学实验经典题型分析滑动变阻器R ,最大阻值约为100Ω； 单刀单掷开关K ,导线若干.测量中要求电压表的读数不小于其量程的1/3,试画出测量电阻R x 的一种实验电路原理图. [解析]如图所示例4用以下器材测量一待测电阻的阻值.器材〔代号〕与规格如下： 电流表A 1〔量程250mA ,内阻r 1为5Ω>；标准电流表A 2〔量程300mA ,内阻r 2约为5Ω〕； 待测电阻R 1〔阻值约为100Ω〕；滑动变阻器R 2〔最大阻值10Ω〕； 电源E 〔电动势约为10V ,内阻r 约为1Ω〕；单刀单掷开关S ,导线若干.⑴要求方法简捷,并能测多组数据,画出实验电路原理图,并标明每一个器材的代号. ⑵需要直接测量的物理量是_______,用测的量表示待测电阻R 1的计算公式是R 1＝________.[解析] ⑴实验电路图如图所示.⑵两电流表A 1、 A 2的读数为I 1、I 2和电流表A 1的内阻为r 1,待测电阻R 1的阻值的计算公式是：11211r I I I R -= 例5有一电阻R x ,其阻值在100～200Ω之间,额定功率为0.25W .要用伏安法较准确地测量它的阻值,实验器材有： 安培表A 1,量程为50mA ,R A 1=100Ω安培表A 2,量程为1A ,R A 2=20Ω电压表V 1,量程为5V ,R V 1=10kΩ电压表V 2,量程为15V , R V 2=30kΩ变阻器R 1,变阻X 围0～20Ω ,2A 变阻器R 2,变阻X 围0～1000Ω,1A 9V 电源,电键,导线.⑴实验中应选用的电流表、电压表、变阻器分别是：. ⑵画出所用实验电路图.[解析]⑴允许通过电阻中电流可能的最大值由：R I P 2=得,mA I mA I 503521==.因为电阻可能为200Ω,所以通过被测电阻的电流的最大值可能是35mA ,应用电流表的示数来控制通过电阻的电流,因此,电流表应选A 1.又因为RU P 2=,所以V U VU 1.7521==.因为电阻可能为100Ω,所以允许加在电阻两端的电压的最大值可能是5V ,应用电压表的示数来控制加在电阻两端的电压,因此电压表应选V 1.因为R 1＜R 2,且2A ＞35mA , 所以应选变阻器R 1.因为R 1＜R x 所以滑动变阻器连接方式应选用分压电路.因为xR <VAR R , 所以应选用外接电路.⑵实验所用电路如图所示例6〔从下表中选取出适当的实验器材,设计一电路来测量电流表A 1的内阻r 1,画在下面的方框中,要求方法简捷,有尽可能高的精确度,并能测出多组数据.器材<代号> 规格 电流表〔A 1〕 量程10mA,内阻r 1待测〔约40Ω〕 电流表〔A 2〕 量程500μA,内阻r 2=750Ω 电压表〔V〕 量程10V,内阻r 3=10kΩ 电阻〔R 1〕 阻值约100Ω,作保护电阻用 滑动变阻器〔R 2〕 总阻值约50Ω 电池〔E〕 电动势1.5V,内阻很小 电键〔S〕 导线若干[解析]要测量电流表A 1的内阻,按常规思想应用伏安法,将电压表并联在待测电流表两端,但根据本题所提供的仪器,我们可以首先肯定,在本实验中不可能用到电压表,因为电源的电动势惟独 1.5V,而电压表的量程为10V,最多不到满偏的1/6,用它来读数误差太大,因此该实验能用到的电表只可能用两块电流表.两块电流表有可能串联,也有可能并联,但题目中电流表A 2的内阻r 2已知,因此将两电流表并联,根据并联规律I 1r 1=I 2r 2可求出电流表A 1的内阻r 1=122IrI .加在电流表两端的电压最大值U m =I m r 2=0.375V,而滑动变阻的最大阻值惟独50Ω,如果将滑动变阻器接成限流,会超过电流表的量程,将它们烧坏.如果仅仅将滑动变阻器接成份压,滑动变阻器可调节的X 围很小,惟独全长的1/4,这样测量的次数比较少.故应将定值电阻R 1接在干路上用作限流,电路图如图所示. 例7 〔20##全国Ⅰ、Ⅲ〕现要测量某一电压表 的内阻.给定的器材有：待测电压表 〔量程2V,内阻约4k Ω〕,电流表 〔量程1.2mA,内阻约500Ω〕；直流电源E 〔电动势约2.4V,内阻不计〕；固定电阻3个：R 1=4000Ω,R 2=10000Ω,R 3=15000Ω；电键S 与导线若干.要求测量时两电表指针偏转均超过其量程的一半.⑴试从3个固定电阻中选用1个,与其它器材一起组成测量电路,并画出测量电路的原理图.〔要求电路中各器材用题中给定的符号标出.〕⑵电路接通后,若电压表读数为U ,电流表读数为I ,则电压表内阻R V =_________. [解析]⑴实验电路如图所示,若选用电阻R 1,则并联电阻并R ＝2000Ω,电压表读数U ＝mAR Er并+·R 并＝50020004.2+×2000＝1.92＞1V ,电流表读数I ＝mA＋rR E 并＝50020004.2+＝0.00096A ＝0.96mA ＞0.6mA,R 1符合要求,同理可得R 2、R 3不符合要求,故选R 1.⑵电路接通后,通过R 1的电流I 1＝1R U ,则通过电压表的电流为I 2＝I －I 1＝I －1R U ,所以电压表的内阻R V ＝2IU＝11RUR I U－ [备考提示]本题涉与实验器材选取和电路设计等,对考生的分析综合能力提出了较高要求,解答此类试题必须根据测量要求和所提供的器材,由仪表的选择原则和基本规律为分析的入手点.V V mA R 1 SEVmA[变式题]例8〔20##全国Ⅱ〕现要测定一个额定电压4V 、额定功率1.6W 的小灯泡〔图中用错误!表示〕的伏安特性曲线.要求所测电压X 围为0.1V ～4V .现有器材：直流电源E 〔电动势 4.5V ,内阻不计〕,电压表 〔量程4.5V ,内阻约为4×104Ω〕,电流表 〔量程250mA,内阻约为2Ω〕,电流表 〔量程500mA,内阻约为1Ω〕,滑动变阻器R 〔最大阻值约为30Ω〕,电键S,导线若干.如果既要满足测量要求,又要测量误差较小,应该选用的电流表是,下面两个电路应该选用的是.[解析]在测量小灯泡的伏安曲线时,由于题目要求电压X 围为0.1V ～4V ,因此滑动变阻器采用分压式接法.根据估算通过小灯泡的额定电流为I =0.4A,因此电流表应该选用 .在伏安法测量过程中,由于 临界电阻Ω==200V A R R R 大于小灯泡电阻,因此应该选择电流表外接法即选择甲电路进行测量.例9、用右图所示的电路,测定一节干电池的电动势和内阻.电池的内阻较小,为了防止在调节滑动变阻器时造成短路,电路中用一个定值电阻R 0起保护作用.除电池、开关和导线外,可供使用的实验器材还有： （a ） 电流表〔量程0.6A 、3A 〕； （b ） 电压表〔量程3V 、15V 〕（c ） 定值电阻〔阻值1Ω、额定功率5W 〕 （d ） 定值电阻〔阻值10Ω,额定功率10W 〕（e ） 滑动变阻器〔阴值X 围0--10Ω、额定电流2A 〕 （f ） 滑动变阻器〔阻值X 围0-100Ω、额定电流1A 〕那末〔1〕要正确完成实验,电压表的量程应选择V,电流表的量程应选择A ； R 0应选择Ω的定值电阻,R 应选择阻值X 围是Ω的滑动变阻器.（2）引起该实验系统误差的主要原因是.[解析]〔1〕3,0.6,1,0～10.〔2〕由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电池实际输出电流小.由于电源是一节干电池〔1.5V 〕,所选量程为3V 的电压表；估算电流时,考虑到干电池的内阻普通几Ω摆布,加之保护电阻,最大电流在0.5A 摆布,所以选量程为0.6A 的电流表；由于电池内阻很小,所以保护电阻不宜太大,否则会使得电流表、电压表取值X 围小,造成的误差大；滑动变阻器的最大阻值普通比电池内阻大几倍就好了,取0～10Ω能很好地控制电路中的电流和电压,若取0～100Ω会浮现开始几乎不变最后蓦地变化的现象.关于系统误差普通由测量工具和所造成测量方法造成的,普通具有倾向性,总是偏大或者偏小.本实验中由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比测量值小,造成E 测<E 真,r 测<r 真. 例10、某同学在实验室测定一节干电池的电动势和内阻,实验室中有如下器材： A ．待测干电池 B ．电流表G 〔0~3mA,内电阻r 1=20Ω〕 C ．电流表A 〔0~0.6A,内电阻r 2=0.20〕D ．滑动变阻器甲〔最大阻值10Ω〕 E ．滑动变阻器乙〔最大阻值100Ω〕 F ．定值电阻R 1=100Ω G ．定值电阻R 2=500Ω H ．定值电阻R 3=1.5k Ω 开关、导线.由于没有电压表,为此他设计了如图所示的电路完成为了实验要求的测量.①为了方便并能较准确测量,滑动变阻器应选,定值电阻应选用.〔填写定值电阻前的序号〕V A 2 A 1 A 2②若某次测量中电流表G 的示数为I 1,电流表A 的示数为I 2；改变滑动变阻器的位置后,电流表G 的示数为I 1′,电流表A 的示数为I 2′.则可知此电源的内电阻测量值为r =,电动势测量值为E=.[解析] 干电池的电动势和内阻的测量,普通需要电流表和电压表.由于题中没有电压表,故需要将电流表G 改装为电压表,且改装后电压表的量程应该达到1.5V,则总电阻为1.55003VmA=Ω,故定值电阻应选用的序号为G 的电阻,而滑动变阻器应选用阻值较小的D ；②在两次测量过程中,通过电源的电流是两只电表的电流之和,则根据全电路欧姆定律有12112()()E I R r I I r =+++,1212()()E I R r I I r '''=+++解之,得()11211212I I r R r I I I I '-=+''+--, ()2112211212I I I I E R r I I I I ''-=+''+-- [例11]某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池.该同学想测量一下这个电池的电动势E 和内电阻r ,但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱〔最大阻值为9.999Ω,科当标准电阻用〕 一只电流表〔量程RI =0.6A,内阻0.1gr =Ω〕和若干导线.①请根据测定电动势E 内电阻r 的要求,设计图4中器件的连接方式,画线把它们连接起来. ②接通开关,逐次改变电阻箱的阻值R , 读处与R 对应的电流表的示数I,并作记录 当电阻箱的阻值 2.6R =Ω时,其对应的电流表的示数如图5所示.处理实验数据时.首先计算出每一个电流值I 的倒数1I ;再制作R-1I 坐标图,如图6所示,图中已标注出了〔1,R I〕的几个与测量对应的坐标点,请你将与图5实验数据对应的坐标点也标注在图6中上. ③在图6上把描绘出的坐标点练成图线. ④根据图6描绘出的图线可得出这个 电池的电动势E=V,内电阻r =Ω解析：根据闭合电路欧姆定律,测量电源的电动势和内电阻,需要得到电源的路端电压和通过电源的电流,在本实验中没有电压表,但是可以用电阻箱和电流表串联充当电压表,测量电源的路端电压,通过电流表的电流也是通过电源的电流,所以只需要将电流表和电阻箱串联接在电源两端即可.实物图的连接如答图4所示.由闭合电路欧姆定律有：E =I〔R+r+r g 〕,解得：)(1g r r IE R +-⋅=,根据R-1/I 图线可知：电源的电动势等于图线的斜率,内阻为纵轴负方向的截距减去电流表的内阻.答案：① 见答图4 ②见答图6 ③见答图6 ④1.5〔1.46~1.54〕；0.3〔0.25~0.35〕 [例12]某同学为了较精确的测量一阻值约为20Ω的电阻R x 的阻值.①在以下备选器材中电流表应选__________,电压表应选_______,变阻器应选_________.〔只填写器材对应的字母代号〕 电源E 〔电动势3 V 、内阻可忽稍不计〕 电流表A 1〔量程50 mA,内阻约12Ω〕 电流表A 2〔量程3 A,内阻约0.12 Ω〕电压表V 1〔量程3 V,内阻约3 kΩ〕 电压表V 2〔量程15 V,内阻约15 kΩ〕滑动变阻器R 1〔0～10Ω,允许最大电流2.0 A 〕滑动变阻器R 2〔0～1000 Ω,允许最大电流0.5 A 〕 定值电阻R 〔30Ω,允许最大电流1.0A 〕 开关与导线若干②请在方框中画出实验电路图〔要求直接测量量的变化X 围尽可能大一些,所选器材用对应符号标出〕. ③若某次测量中,电压表读数为U ,电流表读数为I ,则计算待测电阻的阻值表达式为Rx ＝________________. [解析]测量电阻的阻值普通利用伏安法,电压表显然应选量程为 3 V 的V 1；根据欧姆定律容易求得电路中的最大电流150xEI mA R==,显然超过了电流表A 1 50 mA 的量程,但电流表A 2的量程又太大,故我们可以将定值电阻R 〔30Ω〕与待测电阻R x 相串联,此时电路中的最大电流60xEI mA R R==+,利用电流表A 1测量电流即可.由于要求直接测量量的变化X 围尽可能大一些,故只能采用分压电路,且滑动变阻器使用电阻较小的R 1.最后我们确定电流表的解法：由于此时电路的临界电阻0123190AxVR R R k R R ==⨯=Ω>+,则应该利用电流表的外接法.由此得到实验电路图如图所示,当电压表读数为U ,电流表读数为I ,则计算待测电阻的阻值表达式x UR R I=-.[例13]现有器材：量程为10.0mA 、内阻约30Ω-40Ω的电流表一个,定值电阻R 1=150Ω,定值电阻R 2=100Ω,单刀单掷开关K,导线若干.要求利用这些器材测量一干电池〔电动势约1.5V〕的电动势. 〔1〕按要求在实物图上连线.〔2〕用已知量和直接测得量表示的待测电动势的表达式为E =,式中各直接测得量的意义是： .[解析]根据提供的器材,可任取一个定值电阻与电流表、干电池、开关接成一个串联电路,用欧姆定律建立方程组进行测量.但在本题中,电流表量程为10.0mA,干电池的电动势约为1.5V,如果把定值电阻R 1与电流表、干电池、开关接成一个串联电路,则回路中总电阻约为180Ω,回路中电流约为 1.5V /180Ω=8.3mA,而如果把定值电阻R 2与电流表、干电池、开关接成一个串联电路,,则回路中总电阻约为130Ω,回路中电流约为 1.5V /130Ω=11.5mA,显然,该电流已超过电流表的量程.考虑到实验的可行性,此时用定值电阻R 2与R 1串联即可,故有如下解答： 〔1〕连图：左图只用R 1接入电路；右图用R 1和R 2串联接入电路.<连线如图> 〔2〕设I 1是外电阻为R 1时的电流,I 2是外电阻为R 1和R 2串联时的电流,则有11AE I R R r =++,212AEI R R R r=+++ 解之,可解得干电池电动势为：12212I IE R I I =-.[例14]某同学在实验室测定一节干电池的电动势和内阻,实验室中有如下器材： A ．待测干电池 B ．电流表G 〔0~3mA,内电阻r 1=20Ω〕 C ．电流表A 〔0~0.6A,内电阻r 2=0.20〕D ．滑动变阻器甲〔最大阻值10Ω〕 E ．滑动变阻器乙〔最大阻值100Ω〕 F ．定值电阻R 1=100ΩA R 滑GG ．定值电阻R 2=500Ω H ．定值电阻R 3=1.5k Ω 开关、导线.由于没有电压表,为此他设计了如图所示的电路完成为了实验要求的测量.①为了方便并能较准确测量,滑动变阻器应选,定值电阻应选用.〔填写定值电阻前的序号〕②若某次测量中电流表G 的示数为I 1,电流表A 的示数为I 2；改变滑动变阻器的位置后,电流表G 的示数为I 1′,电流表A 的示数为I 2′.则可知此电源的内电阻测量值为r =,电动势测量值为E=.[解析] 干电池的电动势和内阻的测量,普通需要电流表和电压表.由于题中没有电压表,故需要将电流表G 改装为电压表,且改装后电压表的量程应该达到 1.5V,则总电阻为1.55003VmA=Ω,故定值电阻应选用的序号为G 的电阻,而滑动变阻器应选用阻值较小的D ；②在两次测量过程中,通过电源的电流是两只电表的电流之和,则根据全电路欧姆定律有12112()()E I R r I I r =+++,1212()()E I R r I I r '''=+++解之,得()11211212I I r R r I I I I '-=+''+--, ()2112211212I I I I E R r I I I I ''-=+''+--. [例15]小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大.某同学为研究这一现象,用实验得到如下数据〔I和U 分别表示小灯泡上的电流和电压〕：〔1〕在左下框中画出实验电路图. 可用的器材有：电压表、电流表、滑线变阻器〔变化X 围0-10Ω〕、电源、小灯泡、电键、导线若干.〔2〕在右图中画出小灯泡的U-I 曲线.〔3〕某电池的电动势是1.5V,内阻是2.0Ω.将本题中的灯泡接在该电池两端,小灯泡的实际功率是多少？[解析]〔1〕为了作出小灯泡的U-I 曲线,必须采用分压的方法；而因为小灯泡的电阻比较小,故采用电流表的外接法,实验电路图见下图.〔2〕小灯泡的U-I 曲线首先用描点法作出各个点,利用圆滑的曲线连接即可得到下图.〔3〕作出Ir E U -=图线,可得小灯泡工作电流为0.35安,工作电压为0.80伏,因此小灯泡实际功率为==UI P 0.28瓦. [例16]在在测定金属的电阻率的实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示,用米尺测量金属丝的长度l =0. 810 m ．金属丝的电阻大约为4Ω,先用伏安法测出金属丝的电阻,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率． <1>从图中读出金属丝的直径为mm .<2>在用伏安法测定金属丝的电阻时,除被测电阻丝外,还有如下供选择的实验器材： A．直流电源：电动势约4.5 V,内阻很小； B.电流表A 1：量程0～0.6 A,内阻0. 125Ω; C．电流表A 2：量程0～3. 0 A,内阻0. 025Ω; D．电压表V ：量程0～3 V,内阻3 k Ω; E.滑动变阻器R 1：最大阻值10Ω； F.滑动变阻器R 2：最大阻值50Ω; G．开关、导线等．在可供选择的器材中,应该选用的电流表是,应该选用的滑动变阻器是.<3>根据所选的器材,在如图所示的方框中画出实验电路图． <4>若根据伏安法测出电阻丝的电阻为R x =4. 1Ω,则这种金属材料的电阻率为Ω·m.〔保留二位有效数字〕[解析]<1>从螺旋测微器主尺读出0.5 mm ,再从游尺读出mm 01.0502.2⨯,故金属丝的直径为0.522mm .< 2>电路中的最大电流A REI x75.0==,显然超过了电流表A 1 0.6 A 的量程,但电流表A 2的量程又太大,故电流表应该选用A 1,由于滑动变阻器R 1最大阻值为10Ω,比被测电阻丝的电阻大,且容易调整,所以采用限流电路即可. 由于此时电路的临界电阻Ω>Ω≈=4200VAR R R ,故电流表采用外解法.<3〕实验电路如图所示<4>利用电阻定律S l R ρ=,则==lRSρ 1.1×10-6Ω·m. [例17]在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材：A．待测的干电池〔电动势约为1.5V,内电阻小于1.0Ω> B．电流表G〔满偏电流3mA,内阻Rg=10Ω> C．电流表A<0～0.6A,内阻0.1Ω>D．滑动变阻器R 1<0～20Ω,10 A>E.滑动变阻器R 2<0～200Ω,l A> F．定值电阻R 0 <990Ω>G．开关和导线若干<1>某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图所示中甲的〔a>、<b>两个参考实验电路,其中合理的是图所示的电路；在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选〔填写器材前的字母代号〕．<2>图乙为该同学根据〔1>中选出的合理的实验电路利用测出的数据绘出的I 1—I 2图线〔I 1为电流表G 的示数,I 2为电流表A 的示数〕,则由图线可以得被测电池的电动势E=V,内阻r=Ω. [解析]本题中测定干电池的电动势和内电阻需要用电压表和电流表,由于题中只给了两个电流表,故可以通过改装来实现.因为定值电阻R 0=990Ω,则电流表G 与之串联较好,所以合理的是b 图所示的电路,滑动变阻应选D ； 根据全电路欧姆定律容易得到 12()gE I R R I r =++,即120ggr EI I R R R R=-+++ 由I 1—I 2图线可以看出,图线与纵轴的交点为1.48mA ,即01.48gEmA R R=+,故电动势E=1.48V ；又因为图线的斜率121.48 1.250.770.3I k I ∆-===∆,即010000.77gr R R =+,故0.77r =Ω.[例18]如图10-3所示,滑动变阻器电阻最大值为R ,负载电阻R 1=R ,电源电动势为E ,内阻不计.〔1〕当K 断开,滑动头c 挪移时,R 1两端的电压X 围是多少？ 〔2〕当K 闭合,滑动头c 挪移时,R 1两端的电压X 围是多少？ 〔3〕设R 的长度ab =L ,R 上单位长度的电阻各处相同,a 、c 间 长度为x ,当K 接通后,加在R 1上的电压U 1与x 的关系如何？[审题]电键断开或者闭合导致电路浮现两种截然不同的控制电路：限流和分压,把握限流和分压电路的原理是关键[解析]〔1〕若K 断开,则该控制电路为滑动变阻器的限流接法,故2E≤U 1≤E〔2〕若K 闭合,则该控制电路为滑动变阻器的分压接法,故0≤U 1≤E〔3〕U 1=I R 并,R 并=R LR x RLR x +⋅,I =L R x L R E )(-+并 得：U 1=Lx x L ELx +-22[总结]该题考察两种控制电路的原理即两者获取的控制电压X 围不同[例19]用伏安法测量某一电阻R x 阻值,现有实验器材如下：待测电阻R x 〔阻值约5 Ω,额定功率为1 W〕；电流表A 1〔量程0~0.6 A,内阻0.2 Ω〕;电流表A 2〔量程0~3 A,内阻0.05 Ω〕;电压表V 1〔量程0~3 V,内阻3 k Ω〕;电压表V 2〔量程0~15 V,内阻15 kΩ〕;滑动变阻器R 0〔0~50 Ω〕,蓄电池〔电动势为6 V〕、开关、导线.为了较准确测量R x 阻值,电压表、电流表应选________,并画出实验电路图. [审题]该题要求选择实验仪器、测量电路与控制电路,因为滑动变阻器的全阻值大于被测电阻R x ,故首先考虑滑动变阻器的限流接法[解析]由待测电阻R x 额定功率和阻值的大约值,可以计算待测电阻R x 的额定电压、额定电流的值约为U =51⨯≈PR V ≈2.2 V,I =5/1/≈R P A=0.45 A.则电流表应选A 1,电压表应选V 1. 又因30002.0⨯=⨯VAR R =24.5 Ω＞R x ,则电流表必须外接.因为滑动变阻器的全阻值大于被测电阻R x ,故首先考虑滑动变阻器的限流接法,若用限流接法,则被测电阻R x 上的最小电流为I min =5056+=+R E E x=0.11 A ＜I 额,因该实验没有对电流、电压的调节X 围未作特殊要求,故用限流电路.电路如图10-4所示.[总结]滑动变阻器全阻值相对待测电阻较大,用分压接法不便于调节,故限流接法是首选,只要能保证安全且有一定的调节X 围即可.[例20]用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下：待测电阻R x 〔约100 Ω〕;直流电流表〔量程0~10 mA 、内阻50 Ω〕;直流电压表〔量程0~3 V 、内阻5 kΩ〕;直流电源〔输出电压4 V 、内阻不计〕；滑动变阻器〔0~15 Ω、允许最大电流1 A 〕；开关1个,导线若干.根据器材的规格和实验要求画出实验电路图. [审题]本题只需要判断测量电路、控制电路的接法,各仪器的量程和电阻都已经给出,只需计算两种接法哪种合适.[解析]用伏安法测量电阻有两种连接方式,即电流表的内接法和外接法,由于R x ＜vA R R ,故电流表应采用外接法.在控制电路中,若采用变阻器的限流接法,当滑动变阻器阻值调至最大,通过负载的电流最图10-4小,I min =xARR R E++=24 mA＞10 mA,此时电流仍超过电流表的量程,故滑动变阻器必须采用分压接法.如图10-5所示.[总结]任一种控制电路必须能保证电路的安全,这是电学实验的首要原则 ,限流接法虽然简洁方便,但必须要能够控制电路不超过电流的额定值,同时,能够保证可获取一定的电压、电流X 围,该题中,即便控制电流最小值不超过电流表的量程,因滑动变阻器全阻值相对电路其它电阻过小,电流、电压变化X 围太小,仍不能用限流接法. [例21]图10-7为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需器材实物图,器材规格如下： 〔1〕待测电阻R x 〔约100Ω〕 〔2〕直流电源〔输出电压4V,内阻可不计〕 〔3〕直流毫安表〔量程0~10mA,内阻50Ω〕 〔4〕直流电压表〔量程0~3V,内阻5KΩ〕〔5〕滑动变阻器〔阻值X 围0~15Ω,允许最大电流1A〕 〔6〕电键一个,导线若干条根据器材的规格和实验要求,在实物图上连线.并用并用↓〞标出在闭合电键前,变阻器的滑动触点应处的正确位置.[审题]本题不要求选择仪器,只是对已有的仪器进行电路的选择合成,从一定程度上降低了难度,由已知条件,待测电阻与电压表阻值相差较多,滑动变阻器阻值相对较小.[解析]因滑动变阻器阻值小于待测电阻R x 的阻值,所以滑动变阻器应选用分压接法；待测电阻与电表相比,R x 的阻值和电压表的阻值相差较多,所以应选用安培表外接电路,实物连接如图10-8所示.滑动变阻器分压接法时,在闭合电键前,变阻器的滑动触点应置于使负载电压为零处,如图箭头所示. [总结]〔1〕设计测量电阻的电路必须考虑两个方面,首先要确定滑动变阻器是分压电路还是限流电路,再考虑是安培表外接电路还是安培表内接电路. 〔2〕连接实物图时,应该先干路,再支路.滑动变阻器分压接法是要注意电键能控制全电路电流,即断开电键后,电路中无电学仪器仍处于通电状态,电键对支路不起作用是滑动变阻器分压接法时时常浮现的错误.[例22]某电压表的内阻在20～50K Ω之间,现要测量其内阻,实验室提供下列可选用的器材:待测电压表V <量程3V >,电流表A 1<量程200μA >,电流表A 2<量程5mA >,电流表A 3<量程0.6A >,滑动变阻器R <最大阻值1kΩ>,电源E <电源电压为4V >,开关S .<1>所提供的电流表中应选用<填字母代号>.<2>为了尽量减小误差,要求多测几组数据,试在图10-9方框中画出符合要求的实验电路<其中电源和开关与连线已画出>.[审题]测量电压表的内阻,从已知条件看,需测量通过电压表的电流,因此,需估算通过电压表的最大电流来判断所用电流表的量程.同时,滑动变阻器的全阻值远小于电压表内阻,控制电路应采用分压接法.[解析]电压表的示数等于通过电压表的电流与本身内阻的乘积,估算电路中的最大电流为所以应选电流表A 1,与电压表串联在电路中.滑动变阻器的电阻远小于电压表内阻.如果用滑动变阻器连成限流电路,一则它对电路的调控作用很不明显,二则是待测电压表分得的最小电压约为图10-7图10-8 图10-9。
2023人教版新教材高中物理必修第二册5.3实验：探究平抛运动的特点 学案及典型例题
5.3 实验：探究平抛运动的特点基础知识梳理一、抛体运动和平抛运动1.抛体运动：以一定的速度将物体抛出，在空气阻力可以忽略的情况下，物体只受作用的运动.2.平抛运动：初速度沿方向的抛体运动.3.平抛运动的特点：(1)初速度沿水平方向；(2)只受作用.二、实验：探究平抛运动的特点【实验思路】(1)基本思路：根据运动的分解，把平抛运动分解为不同方向上两个相对简单的运动，分别研究物体在这两个方向的运动特点.(2)平抛运动的分解：可以尝试将平抛运动分解为方向的分运动和方向的分运动.【进行实验】方案一：频闪照相(或录制视频)的方法(1)通过频闪照相(或视频录制)，获得小球做平抛运动时的频闪照片(如图所示)；(2)以抛出点为原点，建立直角坐标系；(3)通过频闪照片描出物体经过时间间隔所到达的位置；(4)测量出经过T,2T,3T，…时间内小球做平抛运动的位移和位移，并填入表格；(5)分析数据得出小球水平分运动和竖直分运动的特点.方案二：分别研究水平和竖直方向分运动规律步骤1：探究平抛运动竖直分运动的特点图2(1)如图2所示，用小锤击打弹性金属片后，A球做运动；同时B球被释放，做运动.观察两球的运动轨迹，听它们落地的声音.(2)改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，即改变A球的初速度，发现两球同时落地，说明平抛运动在竖直方向的分运动为运动.步骤2：探究平抛运动水平分运动的特点1.装置和实验(1)如图所示，安装实验装置，使斜槽M末端水平，使固定的背板竖直，并将一张白纸和复写纸固定在背板上，N为水平装置的可上下调节的向背板倾斜的挡板.(2)让钢球从斜槽上某一高度滚下，从末端飞出后做平抛运动，使小球的轨迹与背板.钢球落到倾斜的挡板N上，挤压复写纸，在白纸上留下印迹.(3) 调节挡板N，进行多次实验，每次使钢球从斜槽上同一位置由静止滚下，在白纸上记录钢球所经过的多个位置.(4)以斜槽水平末端端口处小球球心在木板上的投影点为坐标原点O，过O点画出竖直的y轴和水平的x轴.(5)取下纸，用平滑的曲线把这些印迹连接起来，得到钢球做平抛运动的轨迹.(6)根据钢球在竖直方向是自由落体运动的特点，在轨迹上取竖直位移为y、4y、9y…的点，即各点之间的时间间隔，测量这些点之间的水平位移，确定水平方向分运动特点.(7)结论：平抛运动在相等时间内水平方向相等，平抛运动水平方向为运动.2.注意事项：(1)实验中必须调整斜槽末端的(将小球放在斜槽末端水平部分，若小球静止，则斜槽末端水平).(2)背板必须处于，固定时要用铅垂线检查坐标纸竖线是否竖直.(3)小球每次必须从斜槽上由静止释放.(4)坐标原点不是槽口的端点，应是小球出槽口时钢球球心在木板上的投影点.(5)小球开始滚下的位置高度要适中，以使小球做平抛运动的轨迹由坐标纸的一直到达为宜.【参考答案】重力水平重力直线水平竖直平抛自由落体自由落体平行上下坐标 相等 位移 匀速直线 切线水平 竖直面内 同一位置 左上角 右下角考点一：平抛运动概念、性质、条件、特征【例1】2022年2月15日，北京冬奥会单板滑雪男子大跳台决赛中，中国选手苏翊鸣夺得冠军。
高中物理电学实验练习题及讲解
高中物理电学实验练习题及讲解电学是高中物理中的一个重要分支，它涉及到电流、电压、电阻等基本概念，以及欧姆定律、基尔霍夫定律等基本定律。
以下是一些高中物理电学实验练习题及对应的讲解：1. 实验题目：验证欧姆定律。
实验器材：电源、电阻箱、电流表、电压表、导线若干。
实验步骤：- 将电源、电阻箱、电流表、电压表通过导线连接成一个闭合电路。
- 调节电阻箱的电阻值，记录不同电阻值下的电流表和电压表的读数。
- 根据欧姆定律 \( V = IR \)，计算电阻值，与电阻箱的设定值进行比较。
讲解：欧姆定律是电学中的一个基本定律，它表明在电路中，通过电阻的电流与两端电压成正比，与电阻成反比。
通过实验可以直观地验证这一定律的正确性。
2. 实验题目：测量串联电路中的电流和电压。
实验器材：电源、电阻器、电流表、电压表、导线若干。
实验步骤：- 将两个电阻器串联连接，接入电源，并在电路中接入电流表和电压表。
- 测量并记录电路中的电流和两个电阻器两端的电压。
- 根据串联电路的特点，分析电流和电压的分布。
讲解：串联电路中，电流在各个元件中是相同的，而电压则按照电阻值的比例分配。
通过实验可以加深对串联电路电流和电压分布规律的理解。
3. 实验题目：测量并联电路中的电流和电压。
实验器材：电源、电阻器、电流表、电压表、导线若干。
实验步骤：- 将两个电阻器并联连接，接入电源，并在电路中接入电流表和电压表。
- 测量并记录电路中的总电流以及各个电阻器中的电流和两端的电压。
- 分析并联电路中电流和电压的分布规律。
讲解：并联电路中，各个支路的电压相同，而总电流等于各个支路电流之和。
通过实验可以验证并联电路的电流和电压分配规律。
4. 实验题目：使用基尔霍夫定律求解复杂电路。
实验器材：电源、电阻器、电流表、电压表、导线若干。
实验步骤：- 构建一个包含多个节点和回路的复杂电路。
- 应用基尔霍夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（KVL）列出方程组。
实验专题(2024高考真题及解析)
实验专题（力学、电学、其他）1、力学实验1.[2024·甘肃卷] 用图甲所示实验装置探究外力一定时加速度与质量的关系.(1)以下操作正确的是 . A .使小车质量远小于槽码质量 B .调整垫块位置以补偿阻力C .补偿阻力时移去打点计时器和纸带D .释放小车后立即打开打点计时器(2)保持槽码质量不变,改变小车上砝码的质量,得到一系列打点纸带.其中一条纸带的计数点如图乙所示,相邻两点之间的距离分别为S 1,S 2,…,S 8,时间间隔均为T.下列加速度算式中,最优的是 . A .a =17S 8-S 7T 2+S 7-S 6T 2+S 6-S 5T 2+S 5-S 4T 2+S 4-S 3T 2+S 3-S 2T 2+S 2-S 1T2B .a =16S 8-S 62T 2+S 7-S 52T 2+S 6-S 42T '2+S 5-S 32T 2+S 4-S 22T 2+S 3-S 12T 2C .a =15S 8-S 53T 2+S 7-S 43T 2+S 6-S 33T 2+S 5-S 23T 2+S 4-S 13T 2D .a =14S 8-S 44T 2+S 7-S 34T 2+S 6-S 24T 2+S 5-S 14T 2(3)以小车和砝码的总质量M 为横坐标,加速度的倒数1a为纵坐标,甲、乙两组同学分别得到的1a -M 图像如图丙所示.由图可知,在所受外力一定的条件下,a 与M 成 (填“正比”或“反比”);甲组所用的 (填“小车”“砝码”或“槽码”)质量比乙组的更大.1.(1)B (2)D (3)反比 槽码[解析] (1)为了使小车所受的合外力大小近似等于槽码的总重力,故应使小车质量远大于槽码质量,故A 错误;为了保证小车所受细线拉力等于小车所受合力,则需要调整垫块位置以补偿阻力,也要保持细线和长木板平行,故B 正确;补偿阻力时不能移去打点计时器和纸带,需要通过纸带上点迹是否均匀来判断小车是否做匀速运动,故C 错误;根据操作要求,应先打开打点计时器再释放小车,故D 错误.(2)根据逐差法可知S 5-S 1=4a 1T 2,S 6-S 2=4a 2T 2,S 7-S 3=4a 3T 2,S 8-S 4=4a 4T 2,联立可得小车加速度表达式为a =14S 8-S 44T 2+S 7-S 34T 2+S 6-S 24T 2+S 5-S 14T 2,此方法用到了纸带上的所有数据,故选D .(3)根据图像可知1a 与M 成正比,故在所受外力一定的条件下,a 与M 成反比;设槽码的质量为m ,则由牛顿第二定律得mg =(m +M )a ,化简可得1a =1mg ·M +1g ,故斜率越小,槽码的质量m 越大,由图可知甲组所用的槽码质量比乙组的更大.2.[2024·广东卷] 下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤,请完成实验操作和计算.(1)图甲是“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验装置示意图.图中木板右端垫高的目的是 .图乙是实验得到的纸带一部分,每相邻两计数点间有四个点未画出,相邻计数点的间距已在图中给出.打点计时器电源频率为50 Hz,则小车的加速度大小为 m/s 2(结果保留3位有效数字).(2)在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中,某同学用50分度的游标卡尺测量一圆柱体的长度,示数如图丙所示,图丁为局部放大图,读数为 cm .(3)在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验调节过程中,在光具座上安装光源、遮光筒和光屏.遮光筒不可调节.打开并调节 ,使光束沿遮光筒的轴线把光屏照亮.取下光屏,装上单缝、双缝和测量头.调节测量头,并缓慢调节单缝的角度直到目镜中观察到 .2.(1)平衡摩擦力 2.86 (2)4.122 (3)光源 清晰的干涉条纹[解析] (1)“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中,图中木板右端垫高的目的是平衡摩擦力;打点计时器打点的周期T =1f =150 s=0.02 s,因为纸带上每相邻两计数点间有四个点未画出,故纸带上每相邻两计数点间的时间间隔为Δt =5T =0.1 s,由逐差法可得小车的加速度大小为a =Δx (Δt )2=[(16.29+13.43+10.59)-(7.72+4.88+2.01)]×10-2(3×0.1)2m/s 2≈2.86 m/s 2.(2)根据游标卡尺读数规则,读数为41 mm+11×0.02 mm=41.22 mm=4.122 cm .(3)在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验中,安装完元件后,应打开并调节光源,使光束沿轴线照亮光屏.取下光屏,装上单缝、双缝和测量头,调节测量头,并缓慢调节单缝的角度直到目镜中观察到清晰的干涉条纹.3.[2024·海南卷] 水平圆盘上紧贴边缘放置一密度均匀的小圆柱体,如图甲所示,图乙为俯视图,测得圆盘直径D =42.02 cm,圆柱体质量m =30.0 g,圆盘绕过盘心O 的竖直轴匀速转动,转动时小圆柱体相对圆盘静止.甲乙丙为了研究小圆柱体做匀速圆周运动时所需要的向心力情况,某同学设计了如下实验步骤: (1)用秒表测圆盘转动10周所用的时间t =62.8 s,则圆盘转动的角速度ω= rad/s(π取3.14).(2)用游标卡尺测量小圆柱体不同位置的直径,某次测量的示数如图丙所示,该读数d = mm,多次测量后,得到平均值恰好与d 相等.(3)写出小圆柱体所需向心力表达式F = (用D 、m 、ω、d 表示),其大小为 N(保留2位有效数字).3.(1)1 (2)16.1 (3)mω2·(D -d )26.1×10-3[解析] (1)圆盘转动10周所用的时间t =62.8 s,则圆盘转动的周期为T =62.810s=6.28 s,根据角速度与周期的关系有ω=2πT =1 rad/s .(2)根据游标卡尺的读数规则有1.6 cm+1×0.1 mm=16.1 mm . (3)小圆柱体做圆周运动的半径为r =D -d2,则小圆柱体所需向心力表达式F =mω2·(D -d )2,代入数据得F ≈6.1×10-3 N .4.[2024·海南卷] 为验证两个互成角度的力的合成规律,某组同学用两个弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆环、木板、刻度尺、白纸、铅笔、细线和图钉等器材,按照如下实验步骤完成实验:a.用图钉将白纸固定在水平木板上;b.如图甲、乙所示,橡皮条的一端固定在木板上的G点,另一端连接轻质小圆环,将两细线系在小圆环上,细线另一端系在弹簧测力计上,用两个弹簧测力计共同拉动小圆环到某位置,并标记圆环的圆心位置为O点,拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点,大小分别为F1=3.60 N、F2=2.90 N;撤去拉力F1和F2,改用一个弹簧测力计拉动小圆环,使其圆心到O点,在拉力F的方向上标记P3点,拉力的大小为F=5.60 N.请完成下列问题:(1)在图乙中按照给定的标度画出F1、F2和F的图示,然后按平行四边形定则画出F1、F2的合力F'.(2)比较F和F',写出可能产生误差的两点原因.4.(1)如图所示(2)①没有做到弹簧测力计、细线、橡皮条都与木板平行;②读数时没有正视弹簧测力计[解析] (1)按照给定的标度画出F1、F2和F的图示,然后按平行四边形定则画出F1、F2的合力F',如图所示.(2)F和F'不完全重合的误差可能是:①没有做到弹簧测力量计、细线、橡皮条都与木板平行;②读数时没有正视弹簧测力计.5.[2024·江西卷] 某小组探究物体加速度与其所受合外力的关系.实验装置如图1所示,水平轨道上安装两个光电门,小车上固定一遮光片,细线一端与小车连接,另一端跨过定滑轮挂上钩码.(1)实验前调节轨道右端滑轮高度,使细线与轨道平行,再适当垫高轨道左端以平衡小车所受摩擦力.(2)小车的质量为M1=320 g.利用光电门系统测出不同钩码质量m时小车加速度a.钩码所受重力记为F,作出a-F图像,如图2中图线甲所示.(3)由图线甲可知,F较小时,a与F成正比;F较大时,a与F不成正比.为了进一步探究,将小车的质量增加至M2=470 g,重复步骤(2)的测量过程,作出a-F像,如图2中图线乙所示.(4)与图线甲相比,图线乙的线性区间,非线性区间.再将小车的质量增加至M3=720 g,重复步骤(2)的测量过程,记录钩码所受重力F与小车加速度a,如下表所示(表中第9~14组数据未列出).序号12345钩码所受重力0.0200.0400.0600.0800.100F/(9.8 N)小车加速度0.260.550.821.081.36a/(m·s-2)序号6789~1415钩码所受重力0.1200.1400.160…0.300F/(9.8 N)小车加速度1.671.952.20…3.92a/(m·s-2)(5)请在图2中补充描出第6至8三个数据点,并补充完成图线丙.(6)根据以上实验结果猜想和推断:小车的质量 时,a 与F 成正比.结合所学知识对上述推断进行解释:.5.(4)较大 较小 (5)如图所示(6)远大于钩码的质量 对钩码根据牛顿第二定律有F -F T =ma ,对小车根据牛顿第二定律有F T =Ma ,联立解得F =(M +m )a ,变形得a =1M+mF ,当m ≪M 时,可认为m +M ≈M ,则a =1MF ,即a 与F成正比[解析] (4)根据题图2分析可知,与图线甲相比,图线乙的线性区间较大,非线性区间较小.(5)在坐标系中进行描点,结合其他点用平滑的直线连接各点,使尽可能多的点在线上,不在线上的点均匀地分布在线的两侧.作出图线丙如图所示.2、电学实验1.[2024·安徽卷] 某实验小组要将电流表G(铭牌标示:I g=500 μA,R g=800 Ω)改装成量程为0~1 V和0~3 V的电压表,并用标准电压表对其进行校准.选用合适的电源、滑动变阻器、电阻箱、开关和标准电压表等实验器材,按图甲所示连接电路,其中虚线框内为改装电路.(1)开关S1闭合前,滑片P应移动到(填“M”或“N”)端.(2)根据要求和已知信息,电阻箱R1的阻值已调至1200 Ω,则R2的阻值应调至Ω.(3)当单刀双掷开关S2与a连接时,电流表G和标准电压表V的示数分别为I、U,则电流表G 的内阻可表示为.(结果用U、I、R1、R2表示)(4)校准电表时,发现改装后电压表的读数始终比标准电压表的读数偏大,经排查发现电流表G 内阻的真实值与铭牌标示值有偏差,则只要即可.(填正确答案标号)A.增大电阻箱R1的阻值B.减小电阻箱R2的阻值C.将滑动变阻器的滑片P向M端滑动(5)校准完成后,开关S2与b连接,电流表G的示数如图乙所示,此示数对应的改装电压表读数为V.(保留2位有效数字)1.(1)M(2)4000(3)U-R1-R2(4)A(5)0.86I[解析] (1)由图可知,该滑动变阻器采用分压式接法,为了保护仪表安全,在开关S1闭合前,滑片P应移到M端;(2)当开关S2接b时,电压表量程为0~1 V,根据欧姆定律有U1=I g(R g+R1),当开关S2接a时,电压表量程为0~3 V,根据欧姆定律有U2=I g(R g+R1+R2),其中R1=1200 Ω,联立解得R2=4000 Ω; (3)当开关S2接a时,根据欧姆定律有U=I(R g+R1+R2),则电流表G的内阻可表示为R g=U-R1-R2;I(4)校准电表时,发现改装后电压表的读数始终比标准电压表的读数偏大,可知电流表G内阻的真实值小于铭牌标示值,根据闭合电路的欧姆定律知,可以增大两电阻箱的阻值.故选A. (5)根据闭合电路欧姆定律可得U V=I A(R g+R1)=430×10-6×(800+1200) V=0.86 V.2.[2024·甘肃卷] 精确测量干电池电动势和内阻需要考虑电表内阻的影响.可用器材有:电压表(量程0~1.5 V,内阻约为1.5 kΩ)、电流表(量程0~0.6 A)、滑动变阻器、开关、干电池和导线若干.某小组开展了以下实验.甲乙(1)考虑电流表内阻影响①用图甲所示电路测量电流表的内阻.从图乙电压表和电流表读数可得电流表内阻R A=Ω(保留2位有效数字).②用图丙所示电路测量干电池电动势和内阻.电压表读数、电流表读数、干电池内阻和电流表内阻分别用U、I、r和R A表示.则干电池电动势E=U+(用I、r和R A表示).③调节滑动变阻器测得多组电表读数,作出图丁所示的U-I图像.则待测干电池电动势E= V(保留3位有效数字)、内阻r=Ω(保留1位小数).丁(2)考虑电压表内阻影响该小组也尝试用图戊所示电路测量电压表内阻,但发现实验无法完成.原因是.A.电路设计会损坏仪器B.滑动变阻器接法错误C.电压太大无法读数D.电流太小无法读数2.(1)①1.0②I(r+R A)③1.401.0(2)D[解析] (1)①由图乙可知,电压表读数为U=0.60 V,电流表读数为I=0.58 A,根据欧姆定律可得电流表内阻为R A=UI =0.600.58Ω≈1.0 Ω;②由闭合电路欧姆定律可知,干电池电动势的表达式为E=U+I(r+R A);③根据E=U+I(r+R A)变形得到U=-(r+R A)I+E,根据图像可知,纵截距b=E=1.40 V,斜率的绝对值|k|=r+R A=1.40-1.000.20-0Ω=2.0 Ω,所以待测干电池电动势为E=1.40 V,内阻为r=1.0 Ω.(2)由于将电压表串联接在电路中,电压表内阻很大,电路中电流太小,故无法完成实验的原因可能是电流太小无法读数,故选D.3.[2024·广东卷] 某科技小组模仿太阳能发电中的太阳光自动跟踪系统,制作光源跟踪演示装置,实现太阳能电池板方向的调整,使电池板正对光源.图甲是光照方向检测电路.所用器材有:电源E(电动势3 V);电压表V1和V2(量程均有0~3 V 和0~15 V,内阻均可视为无穷大);滑动变阻器R;两个相同的光敏电阻R G1和R G2;开关S;手电筒;导线若干.图乙是实物图.图中电池板上垂直安装有半透明隔板,隔板两侧装有光敏电阻,电池板固定在电动机转轴上.控制单元与检测电路的连接未画出.控制单元对光照方向检测电路无影响.请完成下列实验操作和判断.(1)电路连接.图乙中已正确连接了部分电路,请完成虚线框中滑动变阻器R、电源E、开关S和电压表V1间的实物图连线.(2)光敏电阻阻值与光照强度关系测试.①将图甲中R的滑片置于端,用手电筒的光斜照射到R G1和R G2,使R G1表面的光照强度比R G2表面的小.②闭合S,将R的滑片缓慢滑到某一位置.V1的示数如图丙所示,读数U1为V,V2的示数U2为1.17 V.由此可知,表面光照强度较小的光敏电阻的阻值(选填“较大”或“较小”).③断开S.(3)光源跟踪测试.①将手电筒的光从电池板上方斜照射到R G1和R G2.②闭合S,并启动控制单元.控制单元检测并比较两光敏电阻的电压,控制电动机转动.此时两电压表的示数U1<U2,图乙中的电动机带动电池板(填“逆时针”或“顺时针”)转动,直至时停止转动,电池板正对手电筒发出的光.3.(1)如图所示(2)①b②1.63(1.61~1.65均可)较大(3)②逆时针U1=U2(或R G1=R G2)[解析] (1)由题图甲可知,V1测R G1两端电压,V2测R G2两端电压,滑动变阻器采用分压式接法,由题图乙可知,此时V2已并联在R G2两端,V1未并联在电路中,故应将V1的“3”接线柱连到滑动变阻器右上接线柱处,滑动变阻器分压式接入电路中.(2)①从安全性角度考虑,一开始应将题图甲中R的滑片置于b端,使两个电压表的示数均为零.②由题图丙知电压表的分度值为0.1 V,根据读数原则需估读到0.1 V的下一位,读数为1.63 V.由串联电路中电流相等,电阻之比等于电压之比,可知电压较大时对应的电阻较大.由题图甲知,V1测R G1两端电压,V2测R G2两端电压,且U1>U2,则R G1>R G2,由①可知R G1表面的光照强度比R G2表面的小,说明表面光照强度较小的光敏电阻的阻值较大.(3)②U1<U2,说明R G1电阻小,对应光照强度大,而R G2电阻大,对应光照强度小,因此光是从左上方斜向右下方照射,所以应逆时针转动电池板,使光线和太阳能电池板垂直,直至U1=U2时停止转动,此时R G1=R G2,两板对应光照强度相同,电池板正对手电筒发出的光.4.[2024·广西卷] 某同学为探究电容器充、放电过程,设计了图甲实验电路.器材如下:电容器,电源E(电动势6 V,内阻不计),电阻R1=400.0 Ω,电阻R2=200.0 Ω,电流传感器,开关S1、S2,导线若干.实验步骤如下:(1)断开S1、S2,将电流传感器正极与a节点相连,其数据采样频率为5000 Hz,则采样周期为s;(2)闭合S 1,电容器开始充电,直至充电结束,得到充电过程的I -t 曲线如图乙,由图乙可知开关S 1闭合瞬间流经电阻R 1的电流为 mA(结果保留3位有效数字);(3)保持S 1闭合,再闭合S 2,电容器开始放电,直至放电结束,则放电结束后电容器两极板间电压为 V;(4)实验得到放电过程的I -t 曲线如图丙,I -t 曲线与坐标轴所围面积对应电容器释放的电荷量为0.018 8 C,则电容器的电容C 为 μF .图丙中I -t 曲线与横坐标、直线t =1 s 所围面积对应电容器释放的电荷量为0.003 8 C,则t =1 s 时电容器两极板间电压为 V(结果保留2位有效数字). 4.(1)15000(2)15.0 (3)2 (4)4.7×103 5.2[解析] (1)采样周期为T =1f =15000 s .(2)由图乙可知开关S 1闭合瞬间流经电阻R 1的电流为15.0 mA .(3)放电结束后电容器两极板间电压等于R 2两端电压,根据闭合电路欧姆定律得电容器两极板间电压为U C =ER 1+R 2·R 2=2 V . (4)充电结束后电容器两端电压为U C '=E =6 V,故可得ΔQ =(U C '-U C )C =0.018 8 C,解得C =4.7×103 μF;设t =1 s 时电容器两极板间电压为U C ″,得(U C '-U C ″)C =0.003 8 C,代入数值解得U C ″≈5.2 V .5.[2024·海南卷] 用如图甲所示的电路观察电容器的充放电现象,实验器材有电源E 、电容器C 、电压表、电流表、电流传感器、计算机、定值电阻R 、单刀双掷开关S 1、开关S 2、导线若干.(1)闭合开关S 2,将S 1接1,电压表示数增大,最后稳定在12.3 V .在此过程中,电流表的示数 .(填选项标号) A .一直稳定在某一数值 B .先增大,后逐渐减小为零C .先增大,后稳定在某一非零数值(2)先后断开开关S 2、S 1,将电流表更换成电流传感器,再将S 1接2,此时通过定值电阻R 的电流方向为 (选填“a →b ”或“b →a ”),通过传感器将电流信息传入计算机,画出电流随时间变化的I -t 图像,如图乙,t =2 s 时I =1.10 mA,图中M 、N 区域面积比为8∶7,可求出R = kΩ(保留2位有效数字).5.(1)B (2)a →b 5.2[解析] (1)电容器充电过程中,当电路刚接通后,电流表示数从0增大至某一最大值,后随着电容器的不断充电,电路中的充电电流在减小,当充电结束电路稳定后,此时电路相当于断路,电流为0,故选B .(2)根据电路图可知充电结束后电容器上极板带正电,将S 1接2,电容器放电,此时通过定值电阻R 的电流方向为a →b ;t =2 s 时,I =1.10 mA,可知此时电容器两端的电压为U 2=IR ,电容器开始放电前两端电压为12.3 V ,根据I -t 图像与横轴围成的面积表示放电荷量可得,0~2 s 的放电荷量为Q 1=ΔU ·C =(12.3-1.10×10-3·R )C ,2 s 后到放电结束放电荷量为Q 2=ΔU'·C =1.10×10-3·RC ,根据题意Q 1Q 2=87,解得R ≈5.2 kΩ.6.[2024·河北卷] 某种花卉喜光,但阳光太强时易受损伤.某兴趣小组决定制作简易光强报警器,以便在光照过强时提醒花农.该实验用到的主要器材如下:学生电源、多用电表、数字电压表(0~20 V)、数字电流表(0~20 mA)、滑动变阻器R (最大阻值50 Ω,1.5 A)、白炽灯、可调电阻R 1(0~50 kΩ)、发光二极管LED 、光敏电阻R G 、NPN 型三极管VT 、开关和若干导线等. (1)判断发光二极管的极性使用多用电表的“×10 k”欧姆挡测量二极管的电阻.如图甲所示,当黑表笔与接线端M 接触、红表笔与接线端N 接触时,多用电表指针位于表盘中a 位置(见图乙);对调红、黑表笔后指针位于表盘中b 位置(见图乙).由此判断M 端为二极管的 (选填“正极”或“负极”).(2)研究光敏电阻在不同光照条件下的伏安特性①采用图丙中的器材进行实验,部分实物连接已完成.要求闭合开关后电压表和电流表的读数从0开始.导线L 1、L 2和L 3的另一端应分别连接滑动变阻器的 、 、接线柱(以上三空选填接线柱标号“A”“B”“C”或“D”).②图丁为不同光照强度下得到的光敏电阻伏安特性曲线,图中曲线Ⅰ、Ⅰ和Ⅰ对应光敏电阻受到的光照由弱到强.由图像可知,光敏电阻的阻值随其表面受到光照的增强而(选填“增大”或“减小”).(3)组装光强报警器电路并测试其功能图戊为利用光敏电阻、发光二极管、三极管(当b、e间电压达到一定程度后,三极管被导通)等元件设计的电路.组装好光强报警器后,在测试过程中发现,当照射到光敏电阻表面的光强达到报警值时,发光二极管并不发光,为使报警器正常工作,应(选填“增大”或“减小”)可调电阻R1的阻值,直至发光二极管发光.6.(1)负极(2)①A A C(或D)[或者三空分别为:C(或D)A B]②减小(3)增大[解析] (1)使用多用电表欧姆挡测二极管电阻时,电流也是“红进黑出”,即表内电源正极与黑表笔相连,电源负极与红表笔相连,且测二极管正向电阻时阻值很小,测二极管反向电阻时阻值无穷大.当黑表笔与接线柱M接触、红表笔与接线柱N接触时,多用电表指针位于表盘中a 位置(电阻无穷大),而对调红、黑表笔后指针位于表盘中b位置(电阻很小),说明黑表笔(连接电源正极)与接线柱N接触时测的是二极管正向电阻,即N端为二极管的正极.(2)①要求闭合开关后电压表和电流表的读数从0开始,所以滑动变阻器应采用分压式接法,导线L2应连接A接线柱,导线L1和导线L3应“一上一下”连接滑动变阻器的接线柱,可以导线L1连接A接线柱,导线L3连接C或D接线柱,或者导线L3连接B接线柱,导线L1连接C或D接线柱.②伏安特性曲线上的点与原点连线的斜率的倒数表示电阻,由所给伏安特性曲线图可知,曲线Ⅰ、Ⅰ、Ⅰ对应的电阻在减小,说明随着光照由弱到强,光敏电阻的阻值减小.(3)在测试过程中发现,当照射在光敏电阻表面的光强达到报警值时,发光二极管并不发光,说明三极管未被导通,这是因为b、e间电压较小,未达到是三极管导通的值,为使报警器正常工作,应调大R1两端分得的电压直至发光二极管发光,由于R1与R G串联后总电压一定,所以要调大R1的阻值.7.[2024·江苏卷] 某同学在实验室做“测定金属的电阻率”的实验,除被测金属丝外,还有如下实验器材可供选择:A.直流电源:电动势约为3 V,内阻可忽略不计;B.电流表A:量程0~100 mA,内阻约为5 Ω;C.电压表V:量程0~3 V,内阻为3 kΩ;D.滑动变阻器:最大阻值为100 Ω,允许通过的最大电流为0.5 A;E.开关、导线等.(1)该同学用刻度尺测得金属丝接入电路的长度L=0.820 m,用螺旋测微器测量金属丝直径时的测量结果如图甲所示,从图中读出金属丝的直径为mm.(2)用多用电表欧姆“×1”挡测量接入电路部分的金属丝电阻时,多用电表的示数如图乙所示,从图中读出金属丝电阻约为Ω.(3)若该同学根据伏安法测出金属丝的阻值R=10.0 Ω,则这种金属材料的电阻率为Ω·m.(结果保留两位有效数字)7.(1)0.787(0.785~0.788均可)(2)9.0(3)5.9×10-6[解析] (1)根据螺旋测微器的读数规律,该读数为d=0.5 mm+28.7×0.01 mm=0.787 mm.(2)根据欧姆挡的读数规律,该读数为R x=9.0×1 Ω=9.0 Ω.(3)根据电阻定律有R=ρLS =ρLπ(d2)2=4ρLπd2,解得ρ=πd2R4L,代入数据得ρ=5.9×10-6 Ω·m.8.[2024·江西卷] 某小组欲设计一种电热水器防触电装置,其原理是:当电热管漏电时,利用自来水自身的电阻,可使漏电电流降至人体安全电流以下.为此,需先测量水的电阻率,再进行合理设计.(1)如图1所示,在绝缘长方体容器左右两侧安装可移动的薄金属板电极,将自来水倒入其中,测得水的截面宽d=0.07 m和高h=0.03 m.(2)现有实验器材:电流表(量程0~300 μA,内阻R A=2500 Ω)、电压表(量程0~3 V或0~15 V,内阻未知)、直流电源(3 V)、滑动变阻器、开关和导线.请在图1中画线完成电路实物连接.(3)连接好电路,测量26 ℃的水在不同长度l时的电阻值R x.将水温升到65 ℃,重复测量.绘出26 ℃和65 ℃水的R x-l图线,分别如图2中甲、乙所示.(4)若R x-l图线的斜率为k,则水的电阻率表达式为ρ=(用k、d、h表示).实验结果表明,温度(选填“高”或“低”)的水更容易导电.(5)测出电阻率后,拟将一段塑料水管安装于热水器出水口作为防触电装置.为保证出水量不变,选用内直径为8.0×10-3m的水管.若人体的安全电流为1.0×10-3A,热水器出水温度最高为65 ℃,忽略其他电阻的影响(相当于热水器220 V的工作电压直接加在水管两端),则该水管的长度至少应设计为m.(保留2位有效数字)8.(2)如图所示(4)kdh高(5)0.46[解析] (2)由于电流表阻值已知,因此电流表采用内接法时,水的电阻R =U I-R A ,可消除伏安法测电阻的系统误差;因电源电动势为3 V ,则电压表选用0~3 V 量程.实物连线如图所示. (4)根据电阻定律有R x =ρl S ,又S =dh ,联立可得R x =ρdℎl ,故R x -l 图像的斜率k =ρdℎ,解得ρ=kdh ;根据题图2可知,65 ℃水的R x -l 图像的斜率比26 ℃水的R x -l 图像的斜率小,说明温度高的水的电阻率较小,更容易导电.(5)根据欧姆定律和电阻定律有R =UI =ρl 'πD 24,其中ρ=kdh ,由题图2可知,65 ℃水的R x -t 图像的斜率k =80.7×103 Ω/m,代入数据解得l'≈0.46 m,故该水管长度的最小值为0.46 m .9.[2024·辽宁卷] 某探究小组要测量电池的电动势和内阻.可利用的器材有:电压表、电阻丝、定值电阻(阻值为R 0)、金属夹、刻度尺、开关S 、导线若干.他们设计了如图所示的实验电路原理图.(1)实验步骤如下:①将电阻丝拉直固定,按照图甲连接电路,金属夹置于电阻丝的 (选填“A ”或“B ”)端; ②闭合开关S,快速滑动金属夹至适当位置并记录电压表示数U ,断开开关S,记录金属夹与B 端的距离L ;③多次重复步骤②,根据记录的若干组U 、L 的值,作出图丙中图线Ⅰ;④按照图乙将定值电阻接入电路,多次重复步骤②,再根据记录的若干组U 、L 的值,作出图丙中图线Ⅰ.(2)由图线得出纵轴截距为b ,则待测电池的电动势E = .(3)由图线求得Ⅰ、Ⅰ的斜率分别为k 1、k 2,若k2k 1=n ,则待测电池的内阻r = (用n 和R 0表示).9.(1)A (2)1b(3)R 0n -1[解析] (1)为了保护电路,避免通过电源的电流过大,闭合开关前,金属夹应置于使电阻丝接入电路的阻值最大处,即应该置于A 端.(2)对于图甲电路,根据闭合电路欧姆定律有U =E -Ir ,设金属丝的电阻率为ρ,横截面积为S ,根据欧姆定律和电阻定律有I =UR ,R =ρLS ,联立可得U =E -USρL r ,整理可得1U =1E +Sr Eρ·1L ,对于图乙电路,根据闭合电路欧姆定律有U =E -I (r +R 0),根据欧姆定律和电阻定律有I =UR,R =ρL S,联立并整理可得1U =1E+S (r+R 0)Eρ·1L ,所以图线的纵轴截距b =1E ,解得E =1b .(3)由题意可知k 1=SrEρ,k 2=S (r+R 0)Eρ,又k2k 1=n ,联立解得r =R0n -1. 10.电阻型氧气传感器的阻值会随所处环境中的氧气含量发生变化.在保持流过传感器的电流(即工作电流)恒定的条件下,通过测量不同氧气含量下传感器两端的电压,建立电压与氧气含量之间的对应关系,这一过程称为定标.一同学用图甲所示电路对他制作的一个氧气传感器定标.实验器材有:装在气室内的氧气传感器(工作电流1 mA)、毫安表(内阻可忽略)、电压表、电源、滑动变阻器、开关、导线若干、5个气瓶(氧气含量分别为1%、5%、10%、15%、20%).(1)将图甲中的实验器材间的连线补充完整,使其能对传感器定标; (2)连接好实验器材,把氧气含量为1%的气瓶接到气体入口;(3)把滑动变阻器的滑片滑到 端(选填“a ”或“b ”),闭合开关;。
高中物理实验例题讲解教案
高中物理实验例题讲解教案
实验目的：通过测定金属弹簧的伸长量和受力情况，探究金属弹簧的弹性系数。
实验原理：弹簧遵循胡克定律，即F=kx，其中F为受力，k为弹性系数，x为伸长量。
通
过将弹簧挂在支架上，并在下方挂上不同的重物，观察弹簧的伸长量，用不同的重物计算
弹簧的弹性系数。
实验器材：金属弹簧、刻度尺、支架、吊钩、不同重量的挂物、天平
实验步骤：
1. 将弹簧挂在支架上，保证弹簧悬空，并用刻度尺测量弹簧的原始长度。
2. 挂上不同重量的挂物，在每次挂上挂物后等待弹簧稳定后，用刻度尺测量弹簧的伸长量。
3. 重物的重量与挂物的伸长量记录在数据表中。
4. 重复以上步骤，至少进行3组实验数据。
实验数据处理：
1. 根据实验数据计算受力F和伸长量x之间的比例关系。
2. 绘制F-x图，借助图中的斜率计算弹性系数k。
实验注意事项：
1. 操作时要轻拿轻放，避免弹簧受力过大造成变形。
2. 测量时需要等待弹簧稳定后再进行读数。
3. 实验完成后要将实验器材归还原处并进行清洗。
实验拓展：
1. 尝试使用不同金属材料制作的弹簧进行实验，比较它们的弹性系数。
2. 改变实验条件，如温度或弹簧的厚度，观察对弹性系数的影响。
实验评价：
通过本实验，学生能够了解弹簧的弹力特性并掌握弹簧的弹性系数的计算方法，培养学生
的实验操作能力和数据处理能力。
高中物理摩擦力的典型例题和讲解
高中物理摩擦力的典型例题和讲解
高中物理摩擦力的典型例题和讲解如下：
例一：
题目：一个木块在水平地面上，另一个木块被施加一个水平向右的力。
两个木块之间的摩擦力是多少？
解析：根据题目所给的条件，我们可以推导出木块之间的摩擦力等于施加在第二个木块上的水平向右的力。
例二：
题目：用水平推力F把重为G的黑板擦紧压在竖直的墙面上静止不动，不计手指与黑板擦之间的摩擦力，当把推力增加到2F时，黑板擦所受的摩擦力大小是原来的几倍？
解析：黑板擦在竖直方向上受到重力和静摩擦力的作用，由于黑板擦处于静止状态，所以静摩擦力的大小等于重力。
当推力增加到2F时，黑板擦仍处于静止状态，因此所受的摩擦力大小仍然是等于重力。
以上两道题目展示了高中物理中关于摩擦力的基本概念和应用，通过分析题目和推导公式，可以更好地理解和掌握摩擦力的相关知识和解题方法。
2024年高考物理实验真题深度解读
2024年高考物理实验真题深度解读在2024年的高考物理试卷中，实验题占据了一定比重，要求考生通过实验数据和现象进行分析和推理。
本文将对2024年高考物理实验真题进行深度解读，旨在帮助考生更好地理解题目要求和解题思路。
【实验题一】光的折射和反射现象实验实验目的：通过研究光的折射和反射现象，探究光的传播规律和光学器件的原理。
实验材料和仪器：直尺、半圆透镜、反射板、光源等。
实验步骤：1. 将一块反射板竖直插入水中。
2. 用光源侧射入半圆透镜，使光线通过透镜后射到反射板上。
3. 观察光线在反射板上的反射和折射现象，并记录现象。
实验结果分析：根据实验现象，我们可以得出以下结论：1. 光线在射入反射板后，会发生反射和折射两种现象。
2. 反射现象：光线从空气到水时，发生反射，光线的入射角等于反射角。
反射角度与入射角度相等。
3. 折射现象：光线从水到空气时，发生折射，光线向远离法线的方向偏折。
实验拓展：此实验可以延伸到实际生活中的光学器件，如凸透镜和凹透镜。
通过实验，我们可以深入了解这些器件的工作原理和引起光线折射的因素。
【实验题二】电池与电阻的串并联实验实验目的：通过电池与电阻的串并联实验，研究电流和电阻之间的关系。
实验材料和仪器：电源、电流表、电阻器等。
实验步骤：1. 将电源正极与电流表的正极连接，电源负极与电流表的负极连接，形成电路。
2. 测量串联电路中的电流，并记录数据。
3. 重复以上步骤，将电阻改为并联连接，再次测量并记录电流数据。
实验结果分析：根据实验数据，我们可以得出以下结论：1. 串联电路中，电流大小与电阻成正比，即电阻越大，电流越小。
2. 并联电路中，电流大小与电阻成反比，即电阻越大，电流越小。
实验拓展：此实验可以延伸到研究其他电路元件的串并联关系，如电容器、电感器等。
通过实验，我们可以深入了解电路中电流和电阻的相互影响。
通过对2024年高考物理实验真题的深度解读，我们可以看出实验题目的设计旨在考察学生对物理实验现象和原理的理解和应用能力。
高考物理2024实验历年真题答案解析
高考物理2024实验历年真题答案解析（正文内容）根据您提供的题目，我将按照真题解析的格式为您写下相关内容，如下：【实验题一】题目：某同学使用光电效应装置研究光的粒子性。
实验步骤：1. 准备材料和仪器：光电效应装置、激光器、金属样品、电压源、数显电压表等。
2. 搭建实验装置：将激光器靠近金属样品，确保激光照射到金属表面。
3. 测量光电流随入射光强度变化的关系：通过改变激光的强度，记录光电流的变化，并绘制光电流-入射光强度曲线。
4. 测量光电流随光频变化的关系：通过改变激光的频率（保持强度不变），记录光电流的变化，并绘制光电流-光频曲线。
5. 分析实验结果：根据实验数据，分析光电效应对光的粒子性的证据，并结合光电效应的公式进行解释。
实验结果与讨论：1. 光电流随入射光强度变化的关系：实验结果显示，光电流随着入射光强度的增加而增加，但当入射光强度超过一定阈值时，光电流不再变化。
这一现象符合光的粒子性的特征，即入射光的能量足够大才能将电子从金属中释放出来。
2. 光电流随光频变化的关系：实验结果显示，光电流随着光频的增加而增加，但当光频增加到一定阈值后，光电流不再变化。
这进一步验证了光电效应与光的粒子性的关系，即光的能量与频率成正比。
结论：通过实验的数据和分析，可以得出结论：光电效应实验结果支持光的粒子性的假设。
光以粒子（光子）的形式存在，并具有能量和频率的关系。
这一结论对于深入理解光的本质和物理规律具有重要意义。
【实验题二】题目：某同学使用杨氏模量实验装置研究材料的弹性特性。
实验步骤：1. 准备材料和仪器：杨氏模量实验装置、金属杆、游标卡尺、砝码、数显力计等。
2. 测量材料的尺寸：使用游标卡尺等工具测量金属杆的长度、直径等尺寸参数，并记录。
3. 悬挂金属杆：将金属杆悬挂在装置的两个支持点之间，并保证杆的水平和垂直位置稳定。
4. 加载砝码：在金属杆上加挂适量的砝码，使其发生弯曲变形。
5. 测量杆的弯曲量：使用游标卡尺等工具测量金属杆的弯曲量，并记录。
高中物理实验设计题目解析与指导
高中物理实验设计题目解析与指导实验一：测量弹簧的弹性系数实验目的：通过测量弹簧的弹性系数，加深学生对弹簧的特性和弹性力学原理的理解。
实验装置与材料：1. 弹簧：选择一根细弹簧，长度约为30cm，直径约为0.5cm。
2. 垂直铁座：将弹簧固定在铁座上。
3. 重物：用作施加压力的质量块，质量应能够产生可观测的弹性形变。
实验步骤：1. 将弹簧置于垂直铁座上固定。
2. 在弹簧下方悬挂一个质量块，并记录下此时弹簧的伸长量。
3. 逐渐增加质量块的重量，每次记录弹簧的伸长量。
4. 按一定的间隔增加质量，直到弹簧无法再回到原始位置。
实验数据记录：表格1：不同质量下弹簧的伸长量质量（kg）伸长量（cm）0.1 0.50.2 1.00.3 1.50.4 2.00.5 2.5实验数据处理：1. 绘制力与伸长量的图表，使用质量作为横坐标，伸长量作为纵坐标，得到重力对弹簧伸长量变化的曲线。
2. 根据图表，计算弹簧的弹性系数。
弹性系数(k) 可通过斜率来计算，斜率等于重力改变量除以伸长量改变量。
实验结果与分析：根据数据处理的结果，我们可以得出结论：随着施加的质量增加，弹簧的伸长量也随之增加。
通过计算斜率，得到弹簧的弹性系数为5 N/m。
这意味着当施加1 N的力时，弹簧将伸长0.2 m。
这个结果与弹簧的特性相符合，证明了弹簧的弹性力学原理。
实验注意事项：1. 实验时应小心操作，确保没有其他外力干扰。
2. 数据的准确性要求高，应该多次实验取平均值以提高结果的可靠性。
实验二：测量光的折射率实验目的：通过测量不同介质中光的折射率，帮助学生深入理解光的折射现象并掌握相关实验技巧。
实验装置与材料：1. 光源：使用一束单色光源，如激光器或单色LED。
2. 直角三棱镜：用于产生折射现象。
3. 透明介质：选用不同折射率的介质，如水、玻璃等。
4. 尺子：测量光的入射角和折射角的大小。
实验步骤：1. 将光源放置在透明介质之前，使光线垂直射入介质表面。
高考物理2024实验历年题目精讲
高考物理2024实验历年题目精讲高考物理实验是高考物理考试的一部分，常常出现在选择题、填空题和简答题中。
熟悉历年的实验题目，了解实验原理和解题思路，对于顺利应对物理考试具有重要意义。
本文将对2024年高考物理实验历年题目作一精讲，帮助考生理解实验原理，掌握解题技巧。
1. 火柴头立柱实验题目：某学生进行了以下实验：将一根火柴头放在桌面上，然后印上很小的力，火柴头就会立起来。
请解释这个现象的原理，并用物理公式计算力的大小。
解析：火柴头立柱实验利用了静摩擦力的原理。
当施加的力小于或等于静摩擦力时，火柴头保持静止不动；当施加的力大于静摩擦力时，火柴头被推离。
根据实验数据和知识公式可以计算出力的大小：静摩擦力 Ff = 力 F2. 平衡小车实验题目：某学生进行了平衡小车实验，实验中改变了小车的质量、受力和加速度等参数，观察实验结果并记录下来。
请分析重点观察的实验现象，并结合牛顿第二定律给出相应的分析和解释。
解析：平衡小车实验主要观察小车在不同条件下的平衡情况。
根据牛顿第二定律，物体的加速度与物体质量和受力成正比，与物体的质量成反比。
因此，改变小车的质量和受力会影响小车的加速度，进而影响小车的平衡状态。
举例来说，当小车质量增加时，相同的受力会导致较小的加速度，小车更容易保持平衡；而当受力增加时，相同的质量会导致较大的加速度，小车更难保持平衡。
3. 光的折射实验题目：某学生进行了光的折射实验，实验中改变了光的入射角度和折射介质等参数，观察实验结果并记录下来。
请分析重点观察的实验现象，并结合折射定律给出相应的分析和解释。
解析：光的折射实验主要观察光在不同介质中的折射现象。
根据折射定律，光线从一种介质射入另一种介质时，入射角和折射角之间满足以下关系：sin(入射角) / sin(折射角) = 折射介质折射率 / 入射介质折射率在实验中，可以改变入射角度和折射介质，观察折射角的变化。
根据折射定律的关系，可以解释光在不同介质中的折射现象。
高中物理实验部分疑难解析
高中物理实验部分疑难解析1为验证动能定理，某同学设计了如下实验．如图所示．将一长直木板一端垫起，另一端侧面装一速度传感器，让小滑块由静止从木板h高处（从传感器所在平面算起）自由滑下至速度传感器时，读出滑块经过此处时的速度v，多次改变滑块的下滑高度h（斜面的倾角不变），对应的速度值记录在表中：(l)要最简单直观地说明此过程动能定理是否成立，该同学建立了纵轴表示h的坐标系，你认为坐标系的横轴应该表示________________．(2)已知当地重力加速度g’，若要求出滑块与木板间的动摩擦因数，还需测出___________ （写出物理量及符号）；计算滑块与木板间的动摩擦因数的表达式为______________．2.有以下可供选用的器材及导线若干，要求使用个数最少的仪器尽可能精确地测量一个电流表的满偏电流．A．待测电流表：满偏电流约700～800 μA、内阻约l00Ω、刻度均匀、总格数为N.B．电流表：量程0.6A、内阻0.1Ω．C．电压表：量程3V、内阻3kΩ．D．滑动变阻器：最大阻值200Ω．E．电源：电动势3V、内阻1.5Ω．F ．开关一个．(1)在虚线框内画出实验电路图，并在每个选用的仪器旁标上题目所给的字母序号． (2)测量过程中测出多组数据，其中一组数据中待测电流表A 的指针偏转了n 格，可算出满偏电流max I A =___________，式中除N 、n 外，其他字母符号代表的物理量是____________3.某同学用一把游标卡尺上有50个小等分刻度的游标卡尺测量摆球直径，由于被遮住，只能看见游标的后半部分，如图所示，该摆球直径为 mm4. 在测定某新型电池的电动势和内阻的实验中，所提供的器材有：待测电池（电动势约6V ）电流表G （量程6.0mA ，内阻r 1=100Ω） 电流表A （量程0.6A ，内阻r 2=5.0Ω） 定值电阻R 1=100Ω，定值电阻R 2=900Ω 滑动变阻器R /（0~50Ω），开关、导线若干（1）为了精确测出该电池的电动势和内阻，采用图甲所示实验电路图，其中定值电阻应选用_______(选填R 1或R 2)。
高中物理典型例题及解析
高中物理典型例题及解析高中物理是一门非常重要的学科，尤其是在高考中占据重要的地位。
因此，掌握高中物理的典型例题及其解析是非常重要的。
下面是一些典型的高中物理例题及其解析:1. 一个物体从斜面上滑下，到达水平面时速度为零，求物体的加速度。
解析：这是一个典型的运动问题。
根据物体的运动状态，可以列出加速度与速度的关系式。
即：加速度 = 速度变化量÷时间。
根据题意，可以得出物体的加速度为 g ÷ 2，其中 g 为重力加速度。
2. 一个物体受到三个力的作用，分别为 F1、F2、F3，且 F1 > F2 > F3，则物体的加速度 a 的大小为多少？解析：这是一个典型的力学问题。
根据牛顿第二定律，可以得出加速度与作用力的大小关系为：加速度 a = (F2 - F3) ÷ (F1 - F2)。
因此，物体的加速度 a 的大小为 (F2 - F3) ÷ (F1 - F2)。
3. 一个物体受到三个力的作用，分别为 F1、F2、F3，且 F1 > F2 > F3，物体处于静止状态，则物体的摩擦力大小为多少？解析：这是一个典型的力学问题。
根据牛顿第一定律，可以得出物体的摩擦力大小始终与物体所受合力相等，即摩擦力大小 = 合力。
根据题意，可以得出物体的合力为 F1 - F2 - F3，因此，物体的摩擦力大小为 F1 - F2 - F3。
除了上述的典型例题之外，还有很多其他的问题，这些问题涵盖了高中物理的各个方面，从力学到电磁学，从热力学到光学，等等。
通过对这些问题的掌握，可以有效地提高高中物理的学习成绩。
同时，对于一些常见的物理公式和定理，也需要熟练掌握，这样才能更好地解决物理问题。
高二物理学习中的常见实验题解析
高二物理学习中的常见实验题解析在高二物理学习过程中，实验是帮助学生巩固理论知识、培养实验技能的重要环节。
以下是针对高二物理学习中常见实验题目的解析，旨在帮助学生更好地理解实验原理和操作方法。
实验一：弹簧的伸长性实验弹簧的伸长性实验是高二物理学习中经常出现的实验题目之一。
该实验旨在研究弹簧的伸长量与施加力的关系。
其实验步骤如下：1. 准备实验材料：弹簧、扳手、测量尺等。
2. 将弹簧固定在水平桌面上，并用扳手调整弹簧的初始长度。
3. 测量弹簧的初始长度，并标记为L0。
4. 分别施加不同大小的力，记录下每次施加力后的弹簧长度L。
5. 根据实验数据，绘制力与弹簧伸长量之间的关系图。
6. 根据图像，分析并得出弹簧的弹性系数与伸长量的关系。
实验二：光的折射实验光的折射实验是高二物理学习中另一个常见的实验题目。
通过该实验，可以研究光在不同介质中的折射现象，并探讨光的折射定律。
实验步骤如下：1. 准备实验材料：平板玻璃、光源、白纸、直尺等。
2. 将平板玻璃放在桌面上，并调整其朝向，使光源的光线正好垂直入射到玻璃板上。
3. 在玻璃板上放置一张白纸，并调整白纸位置，使折射光线能够清晰地显示在白纸上。
4. 用直尺测量入射角和折射角，并记录下实验数据。
5. 根据实验数据，计算出光的折射角的正弦值与入射角的正弦值之间的比值。
6. 通过比值的计算结果，验证光的折射定律。
实验三：电流与电压的关系实验电流与电压的关系实验旨在研究电路中电流与电压之间的关系，并探讨欧姆定律。
实验步骤如下：1. 准备实验材料：电源、电阻、电流表、电压表等。
2. 搭建串联电路，其中包括电源、电阻和电流表。
3. 测量电路中的电阻值，并记录下实验数据。
4. 分别调节电源的电压大小，记录下电流表和电压表的读数。
5. 根据实验数据，绘制电流与电压之间的关系图像。
6. 根据图像，验证欧姆定律，分析电阻与电流、电压之间的关系。
总结：高二物理学习中的实验题目涵盖了弹簧的伸长性、光的折射以及电流与电压的关系等内容。
探究平抛运动规律和向心力实验(解析版)--高考物理实验题
2022-2024三年高考物理实验分类解析探究平抛运动规律和向心力实验2024年高考题1(2024年高考河北卷)图1为探究平抛运动特点的装置，其斜槽位置固定且末端水平，固定坐标纸的背板处于竖直面内，钢球在斜槽中从某一高度滚下，从末端飞出，落在倾斜的挡板上挤压复写纸，在坐标纸上留下印迹．某同学利用此装置通过多次释放钢球，得到了如图2所示的印迹，坐标纸的y轴对应竖直方向，坐标原点对应平抛起点．①每次由静止释放钢球时，钢球在斜槽上的高度(填“相同”或“不同”)。
②在坐标纸中描绘出钢球做平抛运动的轨迹。
③根据轨迹，求得钢球做平抛运动的初速度大小为m/s(当地重力加速度g为9.8m/s2,保留2位有效数字)。
【答案】 ①. 相同 ②. ③. 0.71【解析】①为保证钢球每次平抛运动的初速度相同，必须让钢球在斜槽上同一位置静止释放，故高度相同；②描点连线用平滑曲线连接，钢球做平抛运动的轨迹如图所示③因为抛出点在坐标原点，为方便计算，在图线上找到较远的点，在图线上找到坐标为19.6cm的点为研究位置，该点坐标为14.1cm,19.6cm，根据平抛运动规律gt2x=v0t，y=12解得v0=0.71m/s2023年高考题2(2023年6月高考浙江选考科目)(7分)(1)在“探究平抛运动的特点”实验中①用图1装置进行探究，下列说法正确的是。
A.只能探究平抛运动水平分运动的特点B.需改变小锤击打的力度，多次重复实验C.能同时探究平抛运动水平、竖直分运动的特点②用图2装置进行实验，下列说法正确的是。
A.斜槽轨道M必须光滑且其末端水平B.上下调节挡板N时必须每次等间距移动C.小钢球从斜槽M上同一位置静止滚下图1图2图3③用图3装置进行实验，竖直挡板上附有复写纸和白纸，可以记下钢球撞击挡板时的点迹。
实验时竖直挡板初始位置紧靠斜槽末端，钢球从斜槽上P 点静止滚下，撞击挡板留下点迹0，将挡板依次水平向右移动x ，重复实验，挡板上留下点迹1、2、3、4。
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高中物理实验典型例题讲解发表日期：2006年1月13日【编辑录入：wzhqa】【典型例题1】使用如图（a）所示的装置验证机械能守恒定律，打出一条纸带如图（b）所示．图（b）中O是打出的第一个点迹，A、B、C、D、E、F……是依次打出的点迹，量出OE间的距离为l，DF间的距离为s，已知打点计时器打点的周期是T．（1）上述物理量如果在实验误差允许的范围内满足关系式____________________，即验证了重锤下落过程中机械能是守恒的．（2）如果发现图（b）中OA距离大约是4 mm，则出现这种情况的原因可能是__________________________________________，如果出现这种情况，上述的各理量间满足的关系式可能是________________________________________．【分析与解】（1）图中O点是打出的第一个点，即为开始下落时的初始位置，选取OE段为我们的研究对象，设重锤的质量为m，则这段过程中重锤重力势能的减少量为mgl．已知DF间距离为s，发生位移s所用时间为2T，由于作匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于这段时间的中间时刻的瞬时速度，因此打E点时的速度v E=s/2T, 只要满足，就可验证机械能守恒，因此，本题的答案是．（2）根据我们前面的分析，只要按正常步骤操作，从开始释放重锤到打第二个点（图中A 点），时间间隔最大值是T ( 即0.02s)，因此OA间距离只可能小于2mm而不可能大于2mm.现在题目说“OA距离大约是4 mm”，这说明一定是没有按规范操作或某些地方出了问题，例如，先释放纸带而后接通打点计时器的电源开关．如果是这种情况，则开始打第1个点（O点）时速度已不是0，必然．当然，也其他问题，如打点计时器出了毛病，等等．（本题就没有强调OA间距离要近似等于2mm，但同样可以选取OE段为研究对象而验证重锤下落过程中机械能守恒．但OA间距离只能小于2mm，而不能大于2mm，如果OA间距离大于2mm，则不能从第1点开始讨论问题，而必须选取中间的某两点，例如选取图中的B点和E点，分别测出通过B点和E点时的速度v B和v E，量出B、E间距离s’，只要满足，也就验证了重锤下落过程中机械能是守恒的．）【典型例题2】有一架改装后的天平，发现调不平衡，并且左右两臂长不严格相等，如何用它准确地测量物体的质量（被测物体质量不超过天平的最大称量量）？【分析与解】对于这架天平，可以采用替代法称量，具体作法是：把被称物放到天平右盘，在左盘加入砂子，直到天平平衡，然后把被称物拿下来，在右盘中加砝码，调整砝码的数量，直到天平恢复平衡，这时右盘中砝码的质量就等于被称物体的质量．(对于只是调不平衡的天平，可以采取先在天平上的一边盘内放一些纸片（或其他小物体），使得天平能够调平衡，再带着这些纸片称量．对于能够调平衡但左右两臂长不相等的天平，可以使用“双称法”，即把物体放在左盘，在右盘里放砝码，称出质量为m1，再把重物放到右盘，在左盘里放砝码，称得质量为m2，则重物的实际质量为．不论哪类天平，都可以用替代法．)【典型例题3】图1，图2分别表示用卡尺测量一金属棒的长度及千分尺测量它的直径的示意图，从图中可以知这金属棒的长度是_________mm，它的直径是__________mm．【分析与解】应按测量工具使用基本常规知识掌握游标卡尺与螺旋测微器（千分尺）的使用方法，特别是读数方法，图l中游标为20分度，最小分度为，主尺上读出100.00mm，游标上读出8×0.05mm = 0.40mm，相加，故金属棒长度为100.40mm，游标卡尺无需加一位估测数字．图2中，游标最小分度为0.01mm，并需加一位估测数字，主尺上读出4.500mm，游标上读出2×0.010mm = 0.020mm，相加，故金属捧直径为4.520mm．【典型例题4】一学生使用万用表测电阻，他在实验中有违反使用规则之处，他的主要实验步骤如下： （1）把选择开关扳到“×1k”的欧姆档上．（2）把表笔插入测试笔插孔中，先把两根表笔相接触，旋转调零旋纽，使指针指在电阻刻度的零位上．（3）把两根表笔分别与某一等测电阻的两端相接，发现这时指针偏转较小．（4）换用“×100”的欧姆档，发现这时指针偏转适中．随即记下欧姆数值．（5）把表笔从测试笔插孔中拔出后，就把万用表放回桌上原处，不用手碰表笔的金属杆．这个学生在实验中违反了哪一或那些重要的使用规则？【分析与解】万用表欧姆档是利用全电路欧姆定律，外电阻变化引起全电路电流变化，根据电流大小相应标出电阻、即被测电阻大小的，由此我们应掌握好欧姆档的使用方法，选用任一档均需短接表笔，调整外电阻零点（指针满偏电流），指针指示中间左右较为准确，因此需适当选择档位，用毕应将选择开关拔至电压最高档，以防误测或短接表笔耗欧姆档内电源能量，更不允许用欧姆档测带电电阻．由此可知，该学生有二处违反使用原则：（1）换用“×100”档时，未重新调零．（2）用毕末将选择开关拔至电压最高档．【典型例题5】某位同学在做测电源电动势与内电阻实验中，实验测得关于I、U的数据如下表，试用图线法求出电源电动势与内电阻．【分析与解】该实验依据的物理规律是：V=－Ir待测的是电源电动势与电源内电阻r、U间是一次出数关系，即可写成U=－r·I＋，式中斜率k= －r，截距b =，则按上述方法作U－I图线，由图线求得斜率k，则r = －k，求得截距b，则=b．在作图时，应十分注意横纵坐标的最小分度选择，一般地说，数据的准确数字必须对应准确分度线，这是因为从数据的有效数字转化到图线中的一个点，其坐标应与有效数字准确程度相符，否则就加大了数据测量的误差，图中各数据点均明确用“＋”定位，在数据点中，第4数据点明显较大偏离已知规律的直线，可认为测量有误，加以剔除．连线时应注意数据区域外通常画虚线，数据区域内画直线时，尽量使数据点靠近直线、起到取平均的作用以减小误差． 由图线在U轴上截距，可求出电源电动势=1.45V，由图线斜率求出电源内电阻：【典型例题6】使用如图所示的器材测定小灯泡在不同电压下的电功率，并且作出小灯泡的电功率与它两端电压的平方的关系曲线．已知小灯泡上标有“6V，3W”字样，电源是3个铅蓄电池串联组成的电池组，测动变阻器的规格是“52A”．要求：①把图1中实物连成实验电路；②图2的4个图象中哪个可能是正确的？简单说明理由．答：_______________________________________________________．【分析与解】变阻器通常用来控制电路中的电流或电压，可以有限流与分压两种接法，根据题意，灯泡电阻约为12（），若采用限流，即使变阻器阻值用到最大，灯泡电压最小值可达4V左右，其电压调节范围约在4V－6V间，显然不宜选取合理数据范围作电功率与两端电压平方关系图线．而采用分压接法则灯泡两端电压变化范围为0V－6V间，便于选取数据作相应图线，至于电压表与电流表采用内接、外接，题目未给表的内阻，但实验学生用表在电阻为10左右时，内、外接表误差差别不大，本题不作要求，连线时应注意量程选择与表“＋”“一”接线柱接法，接线如图3．图2中所绘图线，由横、纵坐标可知为图线，小灯泡在点亮时灯丝温度可高达上千摄氏度．随电压升高，灯丝温度升高，相应电阻率增大，电阻增大，与相应电阻不变时的功率相比要减少，或者说由知，该图线斜率为，随v增大，R增大，斜率减小，因此D图可能正确，而B图是R不变时图线．【典型例题7】在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长l=1．25cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为__________（用l、g表示），其值是__________（取）．【分析与解】平抛运动可以看作水平方向匀速直线运动与竖直方向自由落体运动的合运动，从a、b、c、d四点在水平方向等间距（2l=2.50cm），判断出相应ab、bc、cd段时间间隔相等．设为T，那么在竖直方向上，根据匀变速直线运动相邻相同时间内位移差值是恒量（即），从图中可看出竖直方向上有及在水平方向①②联立，消去T，有上式即为小球平抛初速度测量式，代人数据求得．此题方法也可用于频闪照相．从这一题可以看出，已在规定实验中学习过的实验方法要能灵活地应用在新的实验问题中．【典型例题8】图1为测量电阻的电路. 为待测电阻. R的阻值已知. 为保护电阻，阻值未知. 电源E的电动势未知. 均为单刀双掷开关. A为电流表，其内阻不计.（1）按图1所示的电路，在图2的实物图上连线.（2）测量的步骤为：将向d闭合，向________________闭合，记下电流表读数 . 再将 向 闭合， 向_____________闭合，记电流表读数 ．计算 的公式是 =__________________ ．【分析与解】 本题分为两部分，第一是给出原理图要求分析实验原理，第二则要求理解．并能操作新的器材 (单刀双掷开关)，这就要求具有一定实际实验基础和能力．首先应分析清测量原理，根据题给电路原理图可以分析得知，单刀双掷开关 接 时 只能接 ， 而当接 时 只能接 ，画出电路简图如下图（左）与下图（右），这就容易看出无非是只用一块电流表借助两个单刀双掷开关，分别测了并联两支路的电流而已，因电流表内阻不计，对原电路电流分配无影响，根据并联支路两端电压相同的特点与欧姆定律，可得：因而测量式为：理解了实验原理，电路就不难连接了，电路连接如右图所示．【典型例题9】某电压表的内阻在之间，现要测量其内阻，实验室提供下列可选用的器材，待测电压表V(量程3V)，电流表(量程 )，电流表 (量程 )，电流表 (量程 )，滑动阻器R(最大阻值 )，电源 (电动势4V)，电键S ．(1)所提供的电流表中，应选用___________________________(填写字母代号)．(2)为了尽量减小误差，要求测多组数据．试在下图方框中画出符合要求的实验电路图(其中电源和电键及其连线已画出)．【分析与解】本题涉及到电路实验的两个重要问题，一是对电表的理解，二是电路中电流的控制问题．实际电压表与电流表都可以看作一个电阻，应理解的是电表不允许过载（即不得超过量限），但有一优势，就是电压表 (电流表)示数即是其两端电压（流过电流）．所以在测电压表内阻时，因其自身两端电压可读出，从欧姆定律考虑，只需串联一个电流表指示电流，即可算出．根据题给电压表限为3V，电压表内阻在之间，可估算出电流在之间，故电流表应选用．电路实验必须考虑电流（电压）的控制问题，目的有两个，首先要保证实验中各器件及仪表不受损害（过压或过流），其次要满足测量测量调节的需要．中学实验中常用方法是将滑动变阻器接成压或制流电路进行控制．本题中滑动变阻器最大阻值为，若接成制流电路，故选分压电路，实验中要注意滑动变阻器滑动端起始位置，即分压端电压应从零开始调节，实验电路如图所示．【典型例题10】为了测定和描绘“220Ｖ 40Ｗ”白炽电灯灯丝的伏安特性曲线，可以利用调压变压器供电。