人教版新教材高中物理实验汇总及答案详解
高中物理(新人教版)选择性必修一课后习题：实验 验证动量守恒定律(课后习题)【含答案及解析】
实验:验证动量守恒定律课后篇巩固提升必备知识基础练1.某同学用如图所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律。
实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹。
重复上述操作10次,得到10个落点痕迹。
再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G由静止开始滚下,和B球碰撞后,A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。
重复上述操作10次,得到了如图所示的三个落地点。
(1)请你叙述用什么方法找出落地点的平均位置?,并在图中读出OP= cm。
(2)已知m A∶m B=2∶1,碰撞过程中动量守恒,则由图可以判断出R是球的落地点,P是球的落地点。
(3)用题中的字母写出动量守恒定律的表达式:。
用最小的圆把所有落点圈在里面,则此圆的圆心即为落点的平均位置。
OP=13.0(12.8~13.2均正确) cm。
(2)R应是被碰小球B的落地点,P为入射小球A碰撞后的落地点。
(3)小球落地时间t相同,由m A·OQt =m A OPt+m B ORt可知,动量守恒的验证表达式为:m A·OQ=m A·OP+m B·OR。
用最小的圆把所有落点圈在里面,圆心即为落点的平均位置13.0(12.8~13.2均正确)(2)B A(3)m A·OQ=m A·OP+m B·OR2.某实验小组选用水平气垫导轨、光电门的测量装置来研究两个滑块碰撞过程中的动量守恒。
实验仪器如图所示,请根据实验过程和实验数据补全下表。
实验过程:(1)调节气垫导轨水平,并使光电计时器系统正常工作。
(2)在滑块1上装上挡光片并测出其长度L。
(3)在滑块2的碰撞端面粘上橡皮泥(或双面胶纸)。
(4)用天平测出滑块1和滑块2的质量m1、m2。
(5)把滑块1和滑块2放在气垫导轨上,让滑块2处于静止状态(v2=0),用滑块1以初速度v1与之碰撞(这时光电计时器系统自动计算时间),碰后两者粘在一起,分别记下滑块1的挡光片碰前通过光电门的遮光时间t1和碰后通过光电门的遮光时间t2。
最新精编高中人教版高中物理第七章第9节实验及解析
第九节 实验：验证机械能守恒定律1．实验目的与实验器材(1)实验的目的是：研究物体自由下落过程中____________的变，从而验证 ________________定律．(2)实验所需要的器材有：铁架台、铁夹、打点计时器、夹子、复写纸、刻度尺、__________、________、______、______等． 2．实验原在只有________做功的自由落体运动中，物体的________和________互相转，但总的机械能守恒．即动能的________等于重力势能的____________．(1)若以重物下落时的起点为基准，物体下落高度时的速度为v ，在误差允许的范围内，如计算出v 2＝g ，机械能守恒定律即被验证．(2)若以重物下落过程中的某一点A 为基准，设重物的质量为，测出物体对应于A 点的速度v A ，再测出物体由A 点下落Δ后经过B 点的速度v B ，则在误差允许范围内，由计算得出v －v ＝g Δ，机械能守恒定律即被验证．(3)测定第点的瞬时速度的方法是：测出第点前后两段相邻相等时间间隔T 内下落的距离、＋1，由公式v ＝求出． 3．据处(1)利用公式v ＝，计算出点1、点2、点3、…的瞬时速度v 1、v 2、v 3、…(2)要验证的是v2＝__________或v－v＝________，只需验证v2＝g或v－v＝gΔ，因此__________测量重物的质量验证：通过计算，看在误差允许的范围之内v与g是否相等或v－v与g是否相等．【概念规律练】知识点一实验器材的选择和实验的操作1．用自由落体法验证机械能守恒定律的实验中，下列物量中需要测量的有( )A．重物的质量B．重力的加速度．重物下落的高度D．与重物下落高度对应的重物的瞬时速度2．在验证机械能守恒定律的实验中：(1)从下列器材中选出实验所必需的，其编号为______．A．打点计时器(包括纸带) B．重物．天平D．毫米刻度尺E．秒表F．运动小车(2)打点计时器的安装放置要求为__________；开始打点计时的时候，应先_______，然后再________________________________．(3)选择下列正确的实验步骤，并按次序排列为________．A．用天平测出重锤的质量B．把打点计时器竖直地夹稳在铁架台上．接通电，松开纸带D．松开纸带，接通电E．用停表记下重锤下落的时间F．取下纸带，重复上述实验3次G．将纸带固定在重锤上，让纸带穿过打点计时器并用手提住，使重锤靠近打点计时器H．选取想纸带，对几个方便的点测量并计算，看g和v2是否相等知识点二实验的原3．在某次验证机械能守恒定律的实验中，由于打点计时器两限位孔不在同一条竖直线上，使纸带通过时受到了较大的阻力，则结果( )A．g>v2B．g<v2．g＝v2D．以上都不可能4．某同在做“验证机械能守恒定律”的实验时，不慎将一条选择好的纸带的前面部分损坏了，剩下的一段纸带上各点间的距离，他测出并标在纸带上，如图1所示．已知打点计时器打点的周期T＝002，重力加速度g取98/2图1(1)利用纸带说明重物通过第2、5两点时机械能守恒．(2)分别说明为什么得到的结果是重力势能的减少量略大于动能的增加量？【方法技巧练】实验据的处方法5．在“验证机械能守恒定律”的实验中，根据纸带算出各点的速度v，量出下落距离，则以v2为纵轴，以为横轴，画出的图线应是下图中的( )6．在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电的频率为50Hz，查得当地的重力加速度g＝980/2，某同选择了一条想的纸带，用刻度尺测量时各计点对应刻度尺上的读如图2所示，图中O点是打点计时器打出的第一个点，A、B、、D分别是每两个点取出的计点．根据以上据，可知重物由O点运动到B 点时．图2(1)重力势能的减少量为多少？(2)动能的增加量是多少？(3)根据计算的据可得出什么结论？产生误差的主要原因是什么？1．在“验证机械能守恒定律”的实验中，要验证的是重物重力势能的减少量等于其动能的增加量，以下步骤仅是实验中的一部分，在这些步骤中多余或错误的有( )A．用天平称出重物的质量B．把打点计时器固定到铁架台上，并用导线把它和低压交流电连接起．把纸带的一端固定到重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔，把重物提升到一定高度D．接通电，释放纸带E．用停表测出重物下落的时间2．下列关于“验证机械能守恒定律”实验的实验误差的说法，正确的是( )A．重物质量的称量不准会造成较大误差B．重物质量选用得大些，有利于减小误差．重物质量选用得较小些，有利于减小误差D．打点计时器选用电磁打点计时器比电火花计时器误差要小3．在“验证机械能守恒定律”的实验中(1)不需测量或计算的物量是( )A．下落高度B．瞬时速度．重物质量D．时间(2)由于打点计时器两限位孔不在同一竖直线上，使纸带通过时受到较大阻力，这样会导致实验结果g____v2(选填“>”或“<”)．图34．如图3所示是用自由落体法验证机械能守恒定律时得到的一条纸带，我们选中N点验证机械能守恒定律．下面举出一些计算N点速度的方法，其中正确的是( )A．N点是第个点，则v＝gTB．N点是第－1个点，则v＝g(－1)T．v＝D．v＝5图4图4为验证机械能守恒定律的实验装置示意图．现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤．回答下列问题：(1)为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有________．(填入正确选项前的字母)A．刻度尺B．秒表．0～12V的直流电D．0～12V的交流电(2)实验中误差产生的原因有_____________________________________________________________________________________________________ _______(写出两个原因)图56．利用图5所示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度某班同利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案：A．用刻度尺测出物体下落的高度，并测出下落时间，通过v＝g计算出瞬时速度vB．用刻度尺测出物体下落的高度，并通过v＝计算出瞬时速度v．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v，并通过＝计算出高度D．用刻度尺测出物体下落的高度，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v以上方案中只有一种正确，正确的是________(填入相应的字母)．图67．(1)用如图6所示的实验装置验证机械能守恒定律，在下面所列举的该实验的几个操作步骤中，你认为没有必要进行的或者错误的步骤是______(填字母代号) A．按照图示的装置安装器件B．将打点计时器接到生电的直流输出端上．用天平测量出重物的质量D．先放手让纸带和重物下落，再接通电开关E．在打出的纸带上，依据打点的先后顺序选取A、B、、D四个合适的相邻点，通过、v，并测出B、两点间的距离为测量计算得出B、两点的速度为vBF．在误差允许范围内，看减少的重力势能g是否等于增加的动能v－v，从而验证机械能守恒定律图7(2)在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点周期为002，自由下落的重物质量为1g，打出一条想的纸带，据如图7所示，单位是c，g取98/2，O、A之间有多个点＝____ /，从起点O到打没画出，打点计时器打下点B时，物体的速度vB下B点的过程中，重力势能的减少量ΔE p＝________J，此过程中物体动能的增量ΔE＝________J．(答案保留两位有效字)8．在验证机械能守恒定律的实验中，已知打点计时器打点间隔为T，某一组同得到了一条如图8所示的纸带，在填写实验报告时甲、乙两个同选择了不同的据处方法：图8甲同测出了点到第一点O 的距离O ，利用v ＝2g O 计算得到了点的速度，然 后验证g O 与v 相等．乙同测出了A 、B 、、D 各点到第一点O 的距离OA 、OB 、O 、OD ，利用v B ＝、 v ＝计算B 、点的速度，然后验证了g(O －OB )与v －v 是否相等． 请你对甲乙两位同的做法逐一分析，不合之处提出完善方法．第9节 实验：验证机械能守恒定律课前预习练1．(1)动能与势能 机械能守恒 (2)低压交流电 重物 纸带 导线 2．重力 动能 势能 增加量 减少量 3．(2)g g Δ 不需要 课堂探究练 1．D2．(1)A 、B 、D(2)底板要竖直 给打点计时器通电 释放重物 (3)B 、G 、、F 、H解析 (1)选出的器材有：打点计时器(包括纸带)，重物，毫米刻度尺，编号分别为：A 、B 、D 注意因g ＝v 2，故可约去，不需要用天平．(2)打点计时器安装时，底板要竖直，这样才能使重物在自由落下时，受到的阻力较小，开始记录时，应先给打点计时器通电，然后再释放重物，让它带着纸带一同落下．(3)正确的实验步骤应该为B、G、、F、H3．A4．见解析解析(1)v2＝＝/＝155 /v＝＝/＝208 /5ΔE＝v－v＝096而ΔE p＝g25＝×98×(33＋36＋40)×10－2＝107故在系统误差允许的范围内重物通过第2、5两点时机械能守恒．(2)不难看出ΔE p>ΔE，这是因为重物下落的过程中除了受到空气阻力的作用外，还受到纸带和限位孔间摩擦阻力的作用．5．[根据机械能守恒定律有：g＝v2，v2＝2g，所以v2与成正比例关系，函图象是一条过原点的直线，正确．]点评图象法的应用必须与函关系式相结合使用，才能充分明确图象与函之间的关系及图象的形状．6．(1)1911 (2)189 (3)见解析解析(1)重力势能的减少量为ΔE p减＝g OB＝×98×0195＝1911(2)重物下落到B点时的速度v＝＝/≈1944 /B所以重物从O点下落到B点动能的增加量为ΔE增＝v＝×19442≈1889(3)从(1)、(2)中计算的据可得出在实验误差允许的范围内重物减少的重力势能等于其增加的动能，机械能守恒．产生误差的主要原因：重物在下落时要受到阻力作用(打点计时器对纸带的摩擦力、空气阻力)，克服阻力做功．课后巩固练1．AE [在“验证机械能守恒定律”的实验中，需验证重力势能减少量g 和动能增加量v2之间的大小关系．若机械能守恒，则有g＝v2，两边都有质量，可约去，即验证g＝v2成立即可，无需用停表测量时间，因此E选项也多余，其余选项都需要，故应选A、E]2．B [为减小实验误差，重物应选质量大些的，且重物质量不需称量，A、错，B正确；电磁打点计时器的振针与纸带间有摩擦，电火花计时器对纸带的阻力较小，故选用电磁打点计时器误差大些，D错误．]3．(1) (2)>解析(1)本实验需要验证g与v2的关系，所以不需要测量重物质量，正确．(2)重物在下落过程中克服阻力做功，使减小的重力势能不能完全转为动能，所以g>v24．D5．(1)AD (2)见解析解析(1)需要米尺测量两点之间的距离，电磁打点计时器需用交流电，故选A、D(2)①纸带与电磁打点计时器之间存在摩擦阻力；②测量两点之间距离时的读有误差；③计算势能变时，选取的两点距离过近；④交变电流频率不稳定．(选取两个原因即可)6．D [在验证机械能守恒定律的实验中，物体下落的高度是用刻度尺测出；瞬时速度的测量则是采用匀变速直线运动的规律，根据纸带上某点的瞬时速度等于该点前后相邻两点间的平均速度进行计算得出的，故只有D方案符合要求．] 7．(1)BD (2)098 049 048解析(1)步骤B错，应该接到电的交流输出端；步骤不必要，因为根据测量原，重物的动能和势能表达式中都包含了质量，可以约去，所以不必测量重物的质量；步骤D错，应先接通电，待打点计时器工作稳定后再释放纸带．(2)v B＝A＝＝×10－2/＝098 /从点O到点B，重力势能的减少量ΔE p＝g OB＝1×98×501×10－2J≈049J此过程物体动能的增量ΔE＝v＝×1×0982J≈048J8．见解析解析本题主要考查生对验证机械能守恒定律实验原的解．甲同选择从O 到段验证机械能守恒，计算点的速度用v＝2g O，犯了用机械能守恒定律去验证机械能守恒的错误．计算v可以选择v＝乙同选择了从B到段验证机械能守恒，由于B、较近可造成误差偏大，可选择BD段相对较为合适．。
新教材人教版高中物理必修第三册全册实验汇总(2022新高考一轮复习)
人教版必修第三册实验实验一导体电阻率的测量.......................................................................................... - 1 - 实验二练习使用多用电表........................................................................................ - 12 - 实验三电源电动势和内阻的测量............................................................................ - 20 -实验一导体电阻率的测量1．螺旋测微器的使用(1)构造：如图所示，B为固定刻度，E为可动刻度。
(2)原理：测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm，即旋钮D每旋转一周，F前进或后退0.5 mm，而可动刻度E上的刻度为50等份，每转动一小格，F前进或后退0.01 mm，即螺旋测微器的精确度为0.01 mm。
读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺。
(3)读数测量值(mm)＝固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)＋可动刻度数(估读一位)×0.01 (mm)。
如图所示，固定刻度示数为2.0 mm，半毫米刻度线未露出，可动刻度上的示数为15.0，最后的读数为2.0 mm＋15.0×0.01 mm＝2.150 mm。
2．游标卡尺游标卡尺的读数应注意以下几点(1)第一看→看清精确度刻度格数(分度)刻度总长度每小格与1 mm的差值精确度(可精确到)109 mm0.1 mm0.1 mm2019 mm0.05 mm0.05 mm5049 mm0.02 mm0.02 mm易错读成11 mm＋4×0.1 mm＝11.40 mm正确的读数应为11.4 mm，游标卡尺不需要估读，后面不能随意加0或去0。
4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系-同步练习(含解析)—【新教材】人教版高中物理必修第一册
4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系一、单选题1.图（a）为“利用DIS研究小车加速度与力的关系”的实验装置，阻力忽略不计，得到a-F的关系如图（b）所示。
则实验过程中需满足的条件为（）A.小车质量较大且不变B.小车质量较小且不变C.钩码质量较大且不变D.钩码质量较小且不变2.实验室用滑轮、小车、打点计时器、砂桶、细线、纸带等实验器材组成如图所示实验装置可以完成多个力学实验，利用该装置进行如下实验时，以下说法正确的是（）A.在“研究匀变速直线运动”时必须设法消除小车和木板间的摩擦阻力影响B.在“研究匀变速直线运动”时必须使砂和砂桶总质量远小于小车的质量C.在“探究加速度a与小车质量M关系”时每次改变小车质量之后要重新平衡摩擦力D.在“探究加速度a与力F关系”时要调整滑轮高度使连接小车细线与木板平行3.下列器材中，“探究求合力的方法”和“探究加速度和力、质量的关系”实验都需要用到的是（）（填写字母）A. B. C. D.4.某小组利用如图所示的实验装置做“探究加速度与力、物体质量关系”的实验．实验中平衡摩擦力后，他们还调节木板上定滑轮，使牵引小车的细线与木板平行，这样做的目的是（）A.避免小车在运动过程中发生抖动B.使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰C.保证小车最终能够做匀速直线运动D.使细线拉力等于小车受到的合力5.某学生做“验证牛顿第二定律”的实验在平衡摩擦力时，把长木板的一端垫得过高，使得倾角偏大。
他所得到的a-F关系可用下列哪根图线表示？图中a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力。
（）A. B. C. D.6.“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示。
实验时小刚同学将长木板平放在水平桌面上，并利用安装在小车上的拉力传感器测出细线的拉力，保持小车的质量不变，改变钩码的个数，得到多组数据，从而确定小车加速度a与细线拉力F的关系。
图乙中符合小刚的实验结果的是（）A. B.C. D.7.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中：某组同学用如图所示装置，采用控制变量的方法，来研究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到的力的关系，下列措施中正确的是（）①首先要平衡摩擦力，使小车受到的合力就是细绳对小车的拉力②平衡摩擦力的方法就是，在砂桶中添加砝码，使小车能匀速滑动③每次改变拉小车的拉力后都需要重新平衡摩擦力④实验中通过在砂桶中增加砝码来改变小车受到的拉力⑤实验中应先放小车，然后再开打点计时器的电源⑥实验中绳子拉力方向跟平板平行A.①④⑤B.②③⑥C.①③⑥D.①④⑥8.在研究加速度a和力F、质量m的关系时，应用的是（）A.控制变量法B.等效替代法C.理论推导法D.理想实验法二、多选题9.利用如图所示的实验装置探究相关的力学实验，下列说法错误的是（）A.“探究速度随时间变化规律”的实验中，不需要平衡摩擦力B.探究“功和速度变化关系”的实验中，只打出一条纸带不能进行探究C.探究”加速度和力、质量的关系”实验中，物块的质量应远小于小车和砝码的总质量D.利用该实验装置，只要平衡摩擦力，就可以用来“探究机械能守恒定律”实验10.在利用打点计时器和小车来做“验证牛顿运动定律”的实验时，下列说法中正确的是A.平衡摩擦力时，应将砝码及盘内砝码通过定滑轮拴在小车上B.连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行C.平衡摩擦力后，长木板的位置不能移动D.小车释放前应靠近打点计时器，且应先接通电源再释放小车11.如图所示是某同学根据实验数据画出的图象，下列说法中正确的是()A.形成图甲的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小B.形成图乙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大C.形成图丙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小D.形成图丁的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大12.在《验证牛顿第二定律》的实验中，在研究作用力一定时加速度与质量成反比的结论时，下列说法中正确的是（）A.平衡摩擦力时，应将装砂的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上B.每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力C.实验时，先放接通打点计时器电源，再立刻放开小车D.小车运动的加速度，可从天平测出装砂小桶和砂的质量m及小车质量M，直接用公式a= 求出（m<<M）13.小明用如图所示装置研究加速度与力的关系，图中带滑轮的长木板水平放置于桌面，拉力传感器可直接显示所受到的拉力大小．实验时，下列操作必要且正确的是________。
新教材人教版高中物理 精品资料实验十二 测量电源的电动势和内阻
实验十二 测量电源的电动势和内阻1．实验原理闭合电路的欧姆定律。
2．实验器材电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸和刻度尺。
3．实验步骤(1)电流表用0.6 A 的量程，电压表用3 V 的量程，按图1连接好电路。
图1(2)把滑动变阻器的滑片移到使阻值最大的一端。
(3)闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据(I 1，U 1)。
用同样的方法再测量几组I 、U 值，填入表格中。
(4)断开开关，拆除电路，整理好器材。
1．用实验数据求E 、r 的处理方法(1)列方程求解：由U ＝E －Ir 得⎩⎨⎧U 1＝E －I 1rU 2＝E －I 2r ，解得E 、r 。
(2)用作图法处理数据，如图2所示。
图2①图线与纵轴交点为E 。
②图线与横轴交点为I 短＝Er 。
③图线的斜率表示r ＝|ΔUΔI |。
2．注意事项(1)为了使路端电压变化明显，可使用内阻较大的旧电池。
(2)电流不要过大，应小于0.5 A ，读数要快。
(3)要测出不少于6组的(I ，U )数据，变化范围要大些。
(4)若U －I 图线纵轴刻度不从零开始，则图线和横轴的交点不再是短路电流，内阻应根据r ＝|ΔUΔI |确定。
3．误差来源(1)偶然误差：用图像法求E 和r 时作图不准确。
(2)系统误差：电压表分流。
(3)本实验中测量结果是：E 测＜E 真，r 测＜r 真。
命题点一 教材原型实验【真题示例1 (2020·山东卷，14)实验方案对实验测量的精度有直接的影响，某学习小组对“测量电源的电动势和内阻”的实验方案进行了探究。
实验室提供的器材有：干电池一节(电动势约1.5 V ，内阻小于1 Ω)； 电压表V(量程3 V ，内阻约3 kΩ)； 电流表A(量程0.6 A ，内阻约1 Ω)； 滑动变阻器R (最大阻值为20 Ω)； 定值电阻R 1(阻值2 Ω)； 定值电阻R 2(阻值5 Ω)； 开关一个，导线若干。
高中物理专题五物理实验(含解析)新人教版必修1
专题五物理实验重点名称重要指数重点1 实验：打点计时器测速度★★★重点2 实验：探究弹力和弹簧伸长的关系★★★★重点3 实验：探究加速度与力、质量的关系★★★★重点1：打点计时器测速度基本原理【要点解读】1．打点计时器的原理及使用电火花计时器电磁打点计时器结构图示电火花计时器电磁打点计时器工作电压220V交流电6V以下交流电打点方式周期性产生电火花振针周期性上下振动打点周期0.02s 0.02s记录信息位移、时间2．测平均速度、瞬时速度的原理：跟运动物体连在一起的纸带上打出的点记录了物体在不同时刻的位置，用刻度尺测出两个计数点间的位移Δx，打两个点的时间可用Δt＝（n－1）×0.02 s求得，则平均速度v＝Δx/Δt，当Δt很短时，可以认为Δx/Δt为t时刻的瞬时速度。
如图所示，纸带上E 点的瞬时速度可用D 、G 或D 、F 间的平均速度代表，但用D 、F 间的平均速度表示时更精确。
3．数据处理过程（1）选取一条点迹清晰便于分析的纸带。
（2）把纸带上能看得清的某个点作为起始点O ，以后的点分别标上A 、B 、C 、D…作为“计数点”，如图所示，依次测出O 到A 、A 到B 、B 到C…之间的距离x 1、x 2、x 3…。
（3）打点计时器打点的周期为T ，则A 、B 、C 、D…各点的瞬时速度分别为：Tx x v A 2)(21+=、T x x v B 2)(32+=、Tx x v C 2)(43+=…。
4．实验时应注意的事项（1）实验前，应将打点计时器固定好，以免拉动纸带时晃动，并要先轻轻试拉纸带，应无明显的阻滞现象。
（2）使用计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再拉动纸带。
（3）手拉动纸带时速度应快一些，以防点迹太密集。
（4）使用电火花计时器时，应注意把纸带正确穿好，墨粉纸盘位于纸带上方，使用电磁打点计时器时，应让纸带穿过限位孔，压在复写纸下面。
（5）使用电磁打点计时器的，如打出点较轻或是短线，应调整振针距复写纸的高度。
高中物理专题四实验专题(含解析)新人教版必修2
专题四 实验专题重点 名称重要指数 重点1 实验：研究平抛运动★★★★ 重点2 实验：探究功与速度变化的关系 ★★★★ 重点3实验：验证机械能守恒定律★★★★★重点1．实验：研究平抛运动 【要点解读】1．原理。
用描点法画出小球平抛运动的轨迹。
建立坐标系，测出轨迹上某点的坐标x 、y ，根据0x v t =和212y gt =求出小球的初速度。
2．初速度。
在平抛小球运动轨迹上选取A 、B 、C 、D 、E 五个点，测它们的x 、y 坐标值，带入公式0x v t =，212y gt =，求解初速度即可。
计算平均值。
3．误差分析（1）斜槽末端没有调水平，小球离开斜槽后不做平抛运动。
（2）确定小球运动的位置时不准确。
（3）量取轨迹上各点坐标时不准确。
4．注意事项（1）实验中必须保持斜槽末端水平。
（2）要用重锤线检查木板、坐标纸上的竖直线是否竖直。
（3）小球必须每次从斜槽上相同的位置自由滚下。
（4）实验时，眼睛应平视运动小球，并较准确地确定小球通过的位置。
（5）要在斜槽上较大的高度释放小球，使其以较大的水平速度运动，从而减小相对误差。
（6）要用平滑的曲线画出轨迹，舍弃个别偏差较大的点。
（7）在轨迹上选点时，不要离抛出点过近，并且使所选取的点之间尽量远些。
【考向1】对实验原理和操作过程的考查。
【例题】（1）在做“研究平抛运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是________。
A．游标卡尺B．秒表C．坐标纸D．天平E．弹簧测力计F．重垂线（2）实验中，下列说法正确的是（）A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下B．斜槽轨道必须光滑C．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些D．斜槽轨道末端可以不水平【答案】（1）C、F（2）A、C【解析】（1）实验中需要在坐标纸上记录小球的位置，描绘小球的运动轨迹，需要利用重垂线确定坐标轴的y轴。
故C、F是需要的。
2021版(新教材)高中物理人教版必修第一册学案：3实验：探究弹力和弹簧伸长的关系 (含答案)
实验：探究弹力和弹簧伸长的关系目标体系构建明确目标·梳理脉络【学习目标】 1.进一步练习使用弹簧测力计。
2．制定科学探究方案，会使用弹簧测力计获取数据。
3．能根据数据探究出弹簧弹力与形变量的定量关系。
【思维脉络】课前预习反馈教材梳理·落实新知1．实验原理(1)弹簧受力会发生形变，形变的大小与受到的外力有关。
沿着弹簧的方向拉弹簧，当形变稳定时，弹簧的弹力与使它发生形变的拉力在数值上是相等的。
用悬挂法测量弹簧的弹力，利用的是弹簧静止时弹簧的弹力与挂在弹簧下面的钩码的重力相等。
(2)弹簧的长度可用刻度尺直接测出，伸长量可由弹簧拉长后的长度减去弹簧的原长来计算。
(3)建立坐标系，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，就可探究弹力大小与伸长量间的关系。
2．实验器材轻弹簧、钩码(一盒)、刻度尺、铁架台、三角板、重垂线、坐标纸。
3．实验步骤(1)按图安装实验装置，记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度l0。
(2)在弹簧下悬挂一个钩码，平衡时记下弹簧的总长度并记下钩码的重力。
(3)增加钩码的个数，重复上述实验过程，将数据填入表格，以F表示弹力，l表示弹簧的总长度，x ＝l －l 0表示弹簧的伸长量。
1 2 3 4 5 6 7 F / N 0 l / cm x / cm4．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)以弹簧伸长量为自变量，写出弹力和弹簧伸长量之间的函数关系，函数表达式中常数即为弹簧的劲度系数，这个常数也可据F －x 图线的斜率求解，k ＝ΔFΔx。
5．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。
(2)每次所挂钩码的质量差尽量大一些，从而使坐标上描的点尽可能稀一些，这样作出的图线更精确。
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。
第11章 第3节 实验2 金属丝电阻率的测量 新教材高中物理必修第三册(人教版)(解析版)
实验2 金属丝电阻率的测量一、实验目的1．进一步掌握螺旋测微器的原理及读数方法． 2．练习使用电流表、电压表及伏安法测电阻． 3．测定金属的电阻率． 二、实验思路 1．实验电路：用甲、乙两图都可，图甲中的滑动变阻器为分压式接法，图乙中的滑动变阻器为限流式接法．2．用毫米刻度尺测出金属丝的长度l ，用螺旋测微器测出金属丝的直径d ，算出横截面积S ⎝⎛⎭⎫S ＝πd24． 3．由电阻定律R ＝ρl S ，得ρ＝SR l ＝πd 2R 4l ＝πd 2U 4lI ，求出电阻率．三、实验器材螺旋测微器、毫米刻度尺、电压表、电流表、定值电阻、开关及导线、被测金属丝、电池、滑动变阻器．四、实验步骤1．测直径：用螺旋测微器在被测金属丝上三个不同位置各测一次直径，并记录． 2．量长度：用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，反复测量三次，并记录．3．连电路：按如上所示的电路图连接实验电路．4．求电阻：电路经检查确认无误后，闭合开关S ，改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I 和U 的值，记入表格内，断开开关S ．5．拆除实验电路，整理好实验器材．五、数据处理电阻R 的数值可用以下两种方法确定：1．计算法：利用每次测量的U 、I 值分别由公式R ＝UI 计算出电阻，再求出电阻的平均值作为测量结果．2．图像法：可建立I －U 坐标系，将测量的U 、I 值描点作出图像，利用图像的斜率求出电阻R ．六、注意事项1．因一般金属丝电阻较小，为了减少实验的系统误差，必须选择电流表外接法． 2．本实验若用限流式接法，在接通电源之前应将滑动变阻器调到阻值最大状态． 3．测量l 时应测接入电路中的金属丝的有效长度(即两接线柱之间的长度)；在金属丝的三个不同位置上用螺旋测微器测量直径d ．4．电流不宜过大(电流表用0～0.6 A 量程)，通电时间不宜太长，以免电阻率因温度升高而变化．要点一 仪器读数和实验原理有一合金制成的圆柱体．为测量该合金的电阻率，现用伏安法测量圆柱体两端之间的电阻，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度．螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲和乙所示．(1)由图读得圆柱体的直径为________mm ，长度为________ cm ．(2)若流经圆柱体的电流为I ，圆柱体两端之间的电压为U ，圆柱体的直径和长度分别用D 、L 表示，则用D 、L 、I 、U 表示的电阻率的关系式为ρ＝________．解析 (1)圆柱体的直径为1.5 mm ＋34.5×0.01 mm ＝1.845 mm ；长度为42 mm ＋8×0.05 mm ＝42.40 mm ＝4.240 cm ．(2)由欧姆定律R ＝U I 和电阻定律R ＝ρL S联立得ρ＝RS L ＝US IL ＝πD 2U4IL．答案 (1)1.845(1.842～1.846均正确) 4.240(2)πD 2U 4IL要点二 电路连接和数据处理在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准，待测金属丝接入电路部分的长度约为50 cm ．(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图1所示，其读数应为________mm(该值接近多次测量的平均值)．图1(2)用伏安法测金属丝的电阻R x ，实验所用器材为电池组(电动势为3 V ，内阻约为1 Ω)、电流表(内阻约为0.1 Ω)、电压表(内阻约为3 kΩ)、滑动变阻器R (0～20 Ω，额定电流为2 A)、开关、导线若干，某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据见下表．次数 1 2 3 4 5 6 7 U /V 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30 I /A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由实验数据可知，他们测量R x 是采用图2中的________(选填“甲”或“乙”)图．图2(3)图3是测量R x 的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P 置于变阻器的一端．请根据(2)所选的电路图，补充完成图3中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏．图3图4(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图4所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点．请在图中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出U－I图线．由图线得到金属丝的阻值R x＝________Ω(保留两位有效数字)．(5)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为________(填选项前的符号)．A．1×10－2Ω·m B．1×10－4Ω·mC．1×10－6Ω·m D．1×10－8Ω·m解析(1)螺旋测微器的读数为0＋39.8×0.01 mm＝0.398 mm．(2)由实验记录的数据可知R x的阻值大约为5 Ω．由题知R x≪R V，故电流表OA外接，若滑动变阻器接为限流的形式，则R x两端的电压最小值U min＝520＋5＋1＋0.1E≈0.6 V，而从实验数据可知，R x两端电压可为0.10 V，因此滑动变阻器应采用分压的形式．(3)如图甲所示．甲(4)选尽可能多的点连成一条直线，使不在直线上的点均匀分布在直线两侧，如图乙所示．乙图线的斜率反映了金属丝的电阻，因此金属丝的电阻值R x＝4.4 Ω．(5)根据R＝ρlS得金属丝的电阻率ρ＝RSl＝πRd24l＝3.14×4.4×(0.398×10－3)24×0.5Ω·m≈1.09×10－6Ω·m．故选项C正确．答案(1)0.398(0.395～0.399均正确)(2)甲(3)见解析图甲(4)见解析图乙4.4(4.3～4.7均正确)(5)C[训练](1)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中，利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示，校零时的读数为________mm，合金丝的直径为________mm．(2)为了精确测量合金丝的电阻R x，设计出如图甲所示的实验电路图，按照该电路图完成图乙中的实物电路连接．甲乙解析(1)按照螺旋测微器的读数原则得，校零时的读数为0.007 mm，合金丝的直径为0.645 mm－0.007 mm＝0.638 mm．(2)连线如图所示．答案(1)0.0070.638(0.636～0.640均正确)(2)见解析图要点三实验创新设计国标(GB/T)规定自来水在15 ℃时电阻率应大于13 Ω·m．某同学利用图甲电路测量15 ℃的自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞(活塞电阻可忽略)，右活塞固定，左活塞可自由移动．实验器材还有：甲乙电源(电动势约3 V，内阻可忽略)；电压表V1(量程0～3 V，内阻很大)；电压表V2(量程0～3 V，内阻很大)；定值电阻R1(阻值4 kΩ)；定值电阻R2(阻值2 kΩ)；电阻箱R(最大阻值9 999 Ω)；单刀双掷开关S，导线若干；游标卡尺，刻度尺．实验步骤如下：A．用游标卡尺测量玻璃管的内径d；B．向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱长度L；C．把S拨到1位置，记录电压表V1的示数；D．把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2的示数与电压表V1示数相同，记录电阻箱的阻值R；E．改变玻璃管内水柱长度，重复实验步骤C、D，记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R；F．____________________．(1)补充完整实验步骤．(2)测玻璃管内径d时游标卡尺示数d＝30.00 mm，玻璃管内水柱的电阻值R x的表达式为R x＝________(用R1、R2、R表示)．(3)利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据，绘制出如图乙所示的R－1L关系图像．则自来水的电阻率ρ＝________Ω·m(保留两位有效数字)．(4)实验中若电压表V1内阻不是很大，则自来水电阻率测量结果将________(选填“偏大”“不变”或“偏小”)．解析(1)实验做完后，要断开S，整理好器材．(2)设把S拨到1位置时，电压表V1的示数为U，则此时电路电流I＝UR1，电源的电动势E ＝UR 1R x ＋U ，当把S 拨到2位置，调整电阻箱的阻值，使电压表V 2的示数与电压表V 1的示数相同，也为U ，则此时电路中的电流I ′＝U R ，电源的电动势E ＝U R R 2＋U ，可得R x R 1＝R 2R ，解得R x ＝R 1R 2R．(3)从图乙中可知，R ＝2.0×103 Ω时，1L ＝5.0 m －1，此时玻璃管内水柱的电阻R x ＝R 1R 2R ＝4 000 Ω，水柱横截面积S ＝πd 22＝7.065×10－4m 2，根据电阻定律有R x ＝ρL S ，代入数据可得ρ＝14 Ω·m ．(4)若电压表V 1内阻不是很大，则把S 拨到1位置，此时电路电流大于UR 1，电源的电动势将大于U R xR 1＋U ，所以测得的R x 将偏大，因此自来水电阻率测量结果将偏大．答案 (1)断开S ，整理好器材 (2)R 1R 2R (3)14(4)偏大。
2025版新教材高中物理第1章动量守恒定律4实验：验证动量守恒定律课内探究新人教版选择性必修第一册
4．试验：验证动量守恒定律 探究 探讨气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒要点提炼1.试验装置：如图所示。
2．物理量的测量(1)滑块的质量用天平干脆测量。
(2)速度的测量：v ＝Δx Δt，式中的Δx 为滑块上挡光板的宽度，Δt 为光电计时器记录的滑块上的挡光板经过光电门的时间。
3．碰撞情境的实现利用轻质弹簧、细线、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等设计各种类型的碰撞，通过在滑块上添加已知质量的物块来变更碰撞物体的质量。
(1)情境1：质量不同的两滑块，一静一动碰撞；(2)情境2：两滑块追碰、相向碰，碰撞后分开；(3)情境3：两滑块挤压弹簧后用细线连接，烧断细线后两滑块分开；(4)情境4：两滑块碰撞后，撞针插入橡皮泥中，使滑块连成一体。
4．数据记录与处理(1)规定正方向，碰撞前后速度的方向与正方向相同为正，相反为负。
(2)通过计算碰撞前后的总动量，检验是否满足动量守恒定律。
典例剖析1．(2024·湖北高二期中)某同学用如图所示气垫导轨和压力传感器验证动量守恒试验，试验步骤如下：①用托盘天平测出两滑块的质量m 1、m 2②将m 2右移，压缩右侧弹簧至确定长度，然后由静止释放m 2，使得m 2与m 1碰撞后反弹 ③记录下m 2释放时右侧压力传感器初始读数F 0和m 2与m 1碰撞后左侧压力传感器最大示数F 1和右侧压力传感器最大示数F 2两侧弹簧的劲度系数都为k ，弹簧弹性势能的表达式为E p ＝12kx 2，其中k 、x 分别为弹簧的劲度系数和形变量。
(1)在试验之前还须要进行的试验操作有( B )A ．测量弹簧的原长B ．在运用之前将压力传感器调零C ．测出初始时m 1、m 2到左右两侧压力传感器的距离D ．记录下m 1、m 2碰撞后到压缩左右两侧压力传感器到最大示数的时间(2)为使m 2与m 1碰撞后反弹，需保证m 2_<__m 1(填“>”“＝”“<”)。
(3)m 2碰前初速度为 F 0km 2 (用题目所给字母表示)。
高中物理人教必实验 自由落体运动解析版
人教版高一物理必修第一册课堂同步精选练习2.4 自由落体运动（解析版）一、选择题1. 钢球A自塔顶自由落下2米时,钢球B自离塔顶6米距离处自由落下,两钢球同时到达地面,不计空气阻力,则塔高为()A.24 mB.15 mC.12 mD.8 m【答案】B【解析】根据h=12gt2得A球下落2 m所需时间为:t1=√2ℎ1g =√105sB球下落的时间为:t2=√2ℎ'g①对A球有:h=12g(t1+t2)2②由①②解得:h≈15 m。
2.关于自由落体运动,下列说法正确的是()A.物体竖直向下的运动就是自由落体运动B.加速度等于重力加速度的运动就是自由落体运动C.在自由落体运动过程中,质量不同的物体运动规律相同D.物体做自由落体运动的位移与时间成正比【答案】C【解析】物体由静止开始,只在重力作用下的运动是自由落体运动,A、B错误;在自由落体运动中,加速度a=g,其运动规律与质量无关,C正确;自由落体运动的位移h=12gt2,h与t2成正比,D错误。
3. 关于自由落体运动,下列说法正确的是( ) A.在空气中不考虑阻力的运动是自由落体运动 B.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动 C.质量大的物体,所受重力大,因而落地速度大 D.自由落体加速度在地球赤道处最大 【答案】B【解析】自由落体运动是指物体仅在重力的作用下由静止开始下落的运动。
初速度为零,加速度为g,故自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,故A 错误,B 正确。
根据v 2=2gh 可得物体落地的速度v=√2gℎ,只要从同一高度做自由落体运动,落地时的速度就相同,与质量无关,故C 错误。
在相同的纬度,海拔越高重力加速度越小,在相同的海拔,纬度越高重力加速度越大,故D 错误。
4. 在同一地点,质量不同的两个物体从同一高度同时开始做自由落体运动,则( ) A.质量大的物体下落的加速度大 B.质量大的物体先落地 C.质量小的物体先落地 D.两个物体同时落地 【答案】D【解析】根据自由落体运动的公式h=12gt 2,得t=√2ℎg,知落地时间与质量无关,所以两个物体同时落地。
新教材人教版高中物理必修第二册全册实验汇总(2022新高考一轮复习)
人教版必修第二册实验实验一探究平抛运动的特点...................................................................................... - 1 - 实验二验证机械能守恒定律...................................................................................... - 8 -实验一探究平抛运动的特点1．斜槽安装：实验中必须调整斜槽末端切线水平，将小球放在斜槽末端水平部分，若能使小球在平直轨道上的任意位置静止，斜槽末端的切线就水平了。
2．方木板固定：方木板必须处于竖直平面内，固定时要用铅垂线检查坐标纸竖线是否竖直。
3．小球释放(1)小球每次必须从斜槽上同一位置由静止滚下。
(2)小球开始滚下的位置高度要适中，以使小球平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜。
4．坐标原点：坐标原点不是槽口的端点，而是小球出槽口时球心在木板上的投影点。
5．初速度的计算：在轨迹上选取离坐标原点O较远的一些点来计算初速度。
1．安装斜槽时，其末端切线不水平，导致小球离开斜槽后不做平抛运动产生误差。
2．建立坐标系时，坐标原点的位置确定不准确，导致轨迹上各点的坐标不准确产生误差。
3．小球每次自由滚下时的起始位置不完全相同，导致轨迹出现误差。
4．确定小球运动的位置时，出现误差。
5．量取轨迹上各点的坐标时，出现误差。
考点1实验思路与实验操作典例(2019·北京高考)用如图甲所示装置研究平抛运动。
将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上。
钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。
由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。
移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。
(1)下列实验条件必须满足的有______。
第12章 第3节 实验：电池电动势和内阻的测量 新教材高中物理必修第三册(人教版)(解析版)
第3节 实验：电池电动势和内阻的测量一、实验目的1．掌握测量电源电动势和内阻的实验原理、实验电路和实验方法． 2．学会用图像法处理实验数据．3．会对测量误差进行分析，了解测量中减小误差的方法． 二、实验原理(1)如图甲所示，改变滑动变阻器的阻值，从电流表、电压表中读出几组I 和U 的值，由U ＝E －Ir 可得E ＝I 1U 2－I 2U 1I 1－I 2，r ＝U 2－U 1I 1－I 2．甲 乙(2)为了减小误差，至少测出6组U 和I 值，且变化范围要大些．然后在U －I 图中描点作图，由图线的纵轴截距和斜率找出E 、r ⎝⎛⎭⎫r ＝⎪⎪⎪⎪ΔU ΔI ，如图乙所示． 三、实验器材待测电池一节，电流表、电压表各一个，滑动变阻器一个，开关一个，导线若干． 四、实验步骤1．确定电流表、电压表的量程，按图连接好电路，并将滑动变阻器的滑片移到使接入电路的阻值为最大值的一端．2．闭合开关S ，接通电路，将滑动变阻器的滑片由一端向另一端移动，从电流表有明显读数开始，记录一组电流表、电压表的读数．3．按同样的方法操作，依次记录多组U 、I 值． 4．断开开关S ，拆除电路．5．以U 为纵轴，I 为横轴，将记录的电压、电流标在U －I 坐标图上，过这些点作一条直线，根据纵轴截距求出电动势，根据图线的斜率大小求出内阻．五、数据处理为减小测量误差，本实验常选用以下两种数据处理方法： 1．公式法利用依次记录的多组数据(一般为6组)，分别记录如下表所示：实验序号 1 2 3 4 5 6 I /A I 1 I 2 I 3 I 4 I 5 I 6 U 外/VU 1U 2U 3U 4U 5U 6分别将1、4组，2、5组，3、6组数据代入方程组解出E 1、r 1、E 2、r 2、E 3、r 3，求出它们的平均值．以E ＝E 1＋E 2＋E 33，r ＝r 1＋r 2＋r 33作为测量结果．2．图像法把测出的多组U 、I 值，在U －I 图中描点画图像，使U －I 图像的直线经过大多数坐标点或使各坐标点大致分布在直线的两侧，如图所示，由U ＝E －Ir 可知：(1)纵轴截距等于电源的电动势E ，横轴截距等于外电路短路时的电流I m ＝Er ．(2)直线斜率的绝对值等于电源的内阻r ＝⎪⎪⎪⎪ΔU ΔI ＝EI m ． (3)若电源内阻r ＝0(理想电源)，则U ＝E ． 六、误差分析 1．偶然误差主要来源于电压表和电流表的读数以及作U －I 图像时描点不准确． 2．系统误差主要原因是未考虑电压表的分流作用，使得电流表上读出的数值比实际的总电流(即流过电源的电流)要小一些，U 越大，电流表的读数与总电流的偏差就越大，将测量结果与真实情况在U －I 坐标系中表示出来，如图所示，可见E 测<E 真，r 测<r 真．七、注意事项1．为使电池的路端电压有明显变化，应选取内阻较大的旧干电池和内阻较大的电压表． 2．实验中不能将电流调得过大，且读数要快，读完后立即切断电源，防止干电池因电流放电时间过长导致内阻r 发生明显变化．3．若干电池的路端电压变化不很明显，则作图像时纵轴的单位可取得小一些，且纵轴起点可不从0开始．如图所示，此时图线与纵轴交点仍为电池的电动势E ，但图线与横轴交点不再是短路电流，内阻要在直线上取较远的两点用r ＝⎪⎪⎪⎪ΔU ΔI 求出．要点一 实验原理和仪器选择某同学用伏安法测一节干电池的电动势E 和内电阻r ，所给的其他器材有：甲 乙 丙A ．电压表V(0～3～15 V)B ．电流表A(0～0.6～3 A)C ．变阻器R 1(20 Ω，1 A)D ．变阻器R 2(1 000 Ω，0.1 A)E ．电阻箱R (0～999.9 Ω)F ．开关和导线若干(1)实验中电压表应选用的量程为________(选填“0～3 V ”或“0～15 V ”)，电流表应选用的量程为__________(选填“0～0.6 A ”或“0～3 A ”)，变阻器应选用________(选填“R 1”或“R 2”)；(2)根据实验要求在图甲虚线框中画出电路图，并补充连接实物电路图乙；(3)测出几组电流、电压的数值，并画出图像如图丙所示，由图像知该电池的电动势E ＝________ V ，内阻r ＝________ Ω．解析 (1)由图可知，电流小于0.6 A ，故电流表应选用的量程为0～0.6 A ；而电池的电动势约为1.5 V ，故电压表应选用的量程为0～3 V ；为了调节方便并能减小误差，故变阻器应选用R 1．(2)对照电路原理图，连接实物图．(3)图像的纵轴截距表示电动势，故电动势为E ＝1.5 V ；图线斜率的绝对值表示电源的内阻，故r ＝1.5－1.00.2Ω＝2.5 Ω．答案 (1)0～3 V 0～0.6 A R 1(2)(3)1.5 2.5 [题后总结](1)用伏安法测电池的电动势和内阻的实验电路，电流表采用内接法． (2)图像法处理实验数据，要结合公式理解图像的斜率及截距的含义．[训练1] 用如图所示电路测量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如下：A ．电流表(量程0～0.6 A 、0～3 A)B ．电压表(量程0～3 V 、0～15 V)C ．定值电阻(阻值1 Ω)D ．定值电阻(阻值10 Ω)E ．滑动变阻器(阻值范围0～10 Ω)F ．滑动变阻器(阻值范围0～100 Ω)(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 应选择阻值范围是________ 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)由于一节干电池的电动势约1.5 V，故电压表量程选0～3 V；估算电流时，考虑到干电池电阻一般为几欧左右，加上保护电阻，最大电流在0.5 A左右，故电流表量程选0～0.6 A；由于电池的内阻较小，所以保护电阻不宜太大，否则会使得电流表、电压表的示数的范围小，造成较大误差；滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍为宜，选取0～10 Ω的滑动变阻器能很好地控制电路中的电流和电压，若选取0～100 Ω的滑动变阻器，会出现电表的示数开始时几乎不变最后突然变化的现象．(2)系统误差一般是由测量工具和测量方法造成的，一般具有倾向性，总是偏大或者偏小．本实验中由于电压表的分流作用，电流表的示数总是比真实值小，引起系统误差．答案(1)0～30～0.610～10(2)电压表的分流作用要点二数据处理和误差分析某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中，串联了一只2.5 Ω的保护电阻R0，实验电路如图甲所示．(1)请按图甲电路原理图把图乙中的实物利用笔画线代替导线连接起来．甲乙丙(2)该同学顺利完成实验，测得下列数据，根据数据在图丙坐标图中画出U－I图线．由图知：电池的电动势为________，内阻为________．I/A0.100.170.230.30U/V 1.20 1.000.800.60(3)考虑电表统误差的原因是________________________________________________________________________．(4)实验所得的电池的电动势和内阻的测量值与真实值比较：E测________E真，r测________r真．(均选填“<”“＝”或“>”)解析(1)对照电路图连线即可，要注意电表的正、负接线柱，实物图连线如图所示．(2)U－I图线是一条倾斜的直线，描点作图，如图所示．纵轴截距为1.50 V，所以电池的电动势E＝1.50 V图线斜率的绝对值|k|＝1.50－0.200.43Ω≈3.0 Ω则内阻r＝3.0 Ω－2.5 Ω＝0.5 Ω(3)电流表所测得的电流小于通过电源的电流，因为电压表内阻有分流作用．(4)保护电阻等效到电源的内部，电压表测得的电压为外电压，电流表所测得的电流偏小，作出U－I图线的测量图线和实际图线，虚线表示实际图线，从图线可以看出，电源的电动势和内阻的测量值均小于真实值．答案(1)见解析图(2)1.50 V0.5 Ω(3)电压表内阻有分流作用(4)<<[题后总结]测电池的电动势和内阻时，U－I图像的纵坐标一般不从0开始，在求内阻时应特别注意这一点，否则易出错．[训练2]在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中，所用电流表和电压表的内阻分别为0.1 Ω和1 kΩ，下面分别为实验原理图及所需元件图．(1)试在实物图中画出连线，将元件按原理图连接成实验电路．(2)一位同学记录的6组数据见下表．试根据这些数据在坐标图中画出U －I 图线，根据图像读出电池的电动势E ＝________ V ，根据图像求出电池内阻r ＝________ Ω．I /A 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57 U /V1.371.321.241.181.101.05解析 (1)按照原理图将实物连接，如图所示．(2)根据表格中U 、I 数据，在U －I 坐标系上描点连线如图，连直线时，根据第四组数据(0.32 A,1.18 V)描出的点应该舍去，然后将直线延长，交纵轴于U 1＝1.47 V ，此即电池电动势E ；交横轴于I 2＝0.65 A ，注意此时U 2＝1.00 V ，由闭合电路欧姆定律得I 2＝E －U 2r ，求得r ＝E －U 2I 2＝1.47－1.000.65Ω≈0.72 Ω．答案 (1)见解析图 (2)见解析图 1.47±0.02 0.72±0.05 要点三 创新实验设计某学习小组的同学设计了如图所示的电路来测量定值电阻R0的阻值(约为几欧到十几欧)及电源的电动势E和内阻r．实验器材有：待测电源，待测电阻R0，电流表A(量程为0.6 A，内阻不计)，电阻箱R(0～99.9 Ω)，开关S1和S2，导线若干．(1)先测电阻R0的阻值．请将学习小组同学的操作补充完整；先闭合S1和S2，调节电阻箱，读出其示数R1和对应的电流表示数I，然后________________________，使电流表的示数仍为I，读出此时电阻箱的示数R2．则电阻R0的表达式为R0＝________．(2)同学们通过上述操作，测得电阻R0＝9.5 Ω，继续测电源的电动势E和内阻r．该小组同学的做法是：闭合S1，断开S2，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电流表示数I，如下表数据：组数1234 5电阻R/Ω0 3.0 6.012.018.0电流I/A0.500.400.330.250.20①根据图给定的坐标系并结合以上数据描点作图．②利用图像求出该电源的电动势E＝________ V，内阻r＝________ Ω(保留两位有效数字)．解析(1)器材中只有电流表而没有电压表，无法由伏安法求出电阻，故只能利用电阻箱得出待测电阻的阻值；当电路中电流相同时，电阻也应相同；因此可以控制电流相同，利用电阻箱的电阻间接得出待测电阻的阻值；因此缺少的步骤应为：断开S2，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数仍为I；而待测电阻等于两次电阻箱的示数之差，即R0＝R1－R2．(2)①描点连线如图所示．②由闭合电路欧姆定律知E ＝I (R ＋R 0＋r ) 可得1I ＝R E ＋R 0＋r E结合图像可知E ＝6.0 V ，r ＝2.5 Ω．答案 (1)断开S 2，调节电阻箱的阻值 R 1－R 2 (2)①见解析图 ②6.0 2.5 [题后总结](1)实验仪器不一定是电压表和电流表． (2)测量数据不一定是电压和电流．(3)所画图像多种多样，不一定是U －I 图像．[训练3] 某同学为了测量某电池的电动势E 和内阻r ，采用如图甲所示的电路，其中定值电阻R 0＝5.0 Ω，电压表V 1的内阻约5.5 kΩ．实验中，移动滑动变阻器滑片，测出电压表V 1和V 2的多组U 1、U 2数据，记录的数据如下表所示．实验次数 1 2 3 4 5 6 U 1/V 0.50 1.00 1.50 1.70 2.00 2.50 U 2/V8.457.907.607.136.806.27甲 乙(1)根据表中的数据，在图乙中画出U 2 － U 1图像．(2)根据(1)中所画图线可得出该电源的电动势E ＝________ V ，内阻r ＝________ Ω(结果保留两位小数)．(3)为提高实验的精度，下列做法可行的是________．A ．适当减小R 0，可使内阻测量值更接近真实值B ．适当增大R 0，可使内阻测量值更接近真实值C ．将纵坐标改为U 1＋U 2可以使电动势测量值更接近真实值D ．将纵坐标改为U 1＋U 2不能使电动势测量值更接近真实值 解析 (1)先描点，后连线，舍去偏离连线较远的点，如图所示．(2)由闭合电路欧姆定律得E ＝U 1＋U 2＋U 1R 0r ，则U 2＝E －⎝⎛⎭⎫1＋r R 0U 1，由U 2－U 1图像纵轴截距等于电源的电动势，可得E ＝9.00 V ，由图像的斜率大小k ＝1＋rR 0，解得内阻r ＝0.5Ω．(3)适当减小R 0，可减小电压表V 1内阻的影响，可使电源内阻的测量值更接近真实值，选项A 正确，选项B 错误；由于画出U 2－ U 1图像时已考虑了定值电阻的分压，将纵坐标改为U 1＋U 2，不能使电动势测量值更接近真实值，选项D 正确，选项C 错误．答案 (1)见解析图 (2)9.00(8.95～9.05均正确) 0.5(0.34～0.39均正确) (3)AD。
高中物理(新人教版)必修第一册课后习题：实验 探究加速度与力、质量的关系(课后习题)【含答案及解析】
实验:探究加速度与力、质量的关系课后篇巩固提升1.图甲为探究加速度与力、质量的关系的实验装置。
(1)在平衡摩擦力的过程中,若所有的操作均正确,打出的纸带如图乙所示,根据纸带点迹可判断应适当 (选填“减小”或“增大”)木板的倾角,直至小车匀速运动;(2)平衡摩擦力后,当满足小车质量M 远大于钩码质量m 的条件时,小车所受的合外力可近似等于钩码的重力。
实验中,当所挂钩码数量一定时,研究小车加速度a 与其质量M 的关系,由于未满足上述质量条件,实验结果得到的图像可能是 ;(3)图丙为实验中打出的一条纸带,纸带上有七个相邻的计数点,每个相邻计数点间有4个点未标出,经测量:x AB =4.21 cm 、x BC =4.63 cm 、x CD =5.04 cm 、x DE =5.50 cm,x E F =5.92 cm,x FG =6.35 cm 。
已知电源的频率为50 Hz,则小车的加速度a= m/s 2。
(结果保留2位有效数字)丙根据纸带点迹可判断小车做加速运动,则应适当减小木板的倾角,直至小车匀速运动。
(2)当满足m ≪M 的条件时,小车所受的合外力可近似等于钩码的受力,随着1M 逐渐增大,即M 逐渐减小,则不再满足m ≪M 的条件,实际测得的加速度a=mgm+M 小于近似后计算得到的加速度a'=mgM ,所以图像将向下弯曲。
故选B 。
(3)根据Δx=aT 2解得a=x DG -x AD 9T 2=(6.35+5.92+5.50-5.04-4.63-4.21)×10-29×0.12m/s 2=0.43 m/s 2。
减小 (2)B (3)0.432.如图所示是某同学探究小车加速度与力的关系的实验装置,他将光电门固定在水平轨道上的B 点,用不同重物通过细线拉同一小车,每次小车都从同一位置A 由静止释放。
(1)若遮光条的宽度d=4.7 mm,实验时将小车从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt ,则小车经过光电门时的速度为v= (用字母表示)。
高中物理(新人教版)选择性必修一课后习题：实验 用单摆测量重力加速度(课后习题)【含答案及解析】
实验:用单摆测量重力加速度课后篇巩固提升必备知识基础练1.(多选)对用单摆测量重力加速度的实验,下列说法正确的是( )A.如果有两个大小相等且都带孔的铁球和木球,应选用铁球作摆球B.单摆偏角不超过5°C.为便于改变摆长,可将摆线的一头绕在铁架台上的圆杆上以代替铁夹D.测量摆长时,应用力拉紧摆线,故A 、B 项正确。
C 项中摆动过程中悬点位置变化,导致摆长变化,不符合要求。
测摆长时,用力拉紧摆线会使形变量变大,摆长偏大,故D 项错误。
2.利用单摆测重力加速度时,若测得g 值偏大,则可能是因为( )A.单摆的摆球质量偏大B.测量摆长时,只考虑了悬线长,忽略了小球的半径C.测量周期时,把n 次全振动误认为是(n+1)次全振动D.测量周期时,把n 次全振动误认为是(n-1)次全振动T=2π√l g ,得g=4π2l T 2,而T=t n ,所以g=4π2ln 2t 2,由此可知C 项正确。
3.在用单摆测量重力加速度的实验中,有如下器材供选用,请把应选用的器材填在横线上 (填字母)。
A.1 m 长的粗绳B.1 m 长的细线C.半径为1 cm 的小木球D.半径为1 cm 的小铅球E.时钟F.停表G.分度值为1 mm 的米尺H.分度值为1 cm 的米尺I.铁架台J.附砝码的天平4.(2021福建龙海二中高三开学考试)在做用单摆测量重力加速度的实验过程中:(1)小李同学用游标卡尺测得摆球的直径如图所示,则摆球直径d= mm 。
(2)小张同学实验时不小心忘记测量小球的半径,但测量了两次悬线长和周期,第一次测得悬线长为l1,对应振动周期为T1;第二次测得悬线长为l2,对应单摆的振动周期为T2,根据以上测量数据可推导出重力加速度的表达式为。
摆球直径d=2 cm+0.05 mm×6=20.30 mm。
(2)设小球的半径为r,根据单摆的周期公式得T1=2π√l1+rg ,T2=2π√l2+rg,联立解得g=4π2(l1-l2)T12-T22。
必修第1册 人教版A版(2019)新教材高中物理教材课本课后习题参考答案
Ｄ.物体先以较大的加速度做匀加速直线运动ꎬ再以较小
的加速度做匀加速直线运动ꎬ第二阶段和第一阶段相比ꎬ速度
大但加速度小ꎮ
３.答案 (１) １４４ ｋｍ / ｈ ＝ ４０ ｍ / ｓꎬ所以四个运动过程中ꎬ超音速
飞机速度最大ꎬ为 ５００ ｍ / ｓꎮ 速度由大到小依次排列为:超音
速飞机 ５００ ｍ / ｓ>动车 ４０ ｍ / ｓ>自行车 １２ ｍ / ｓ>蜗牛 ０.００２ ｍ / ｓꎮ
用来表示速度ꎮ
１.答案
教材习题答案
(１) 如表所示
时间 ｔ / ｓ
速度 ｖ / ( ｋｍｈ )
－１
速度 ｖ / ( ｍｓ )
－１
(２) 如图所示
０
５４
１５
５
５９
１６.４
１０
６５
１８.１
１５
７０
１９.４
２０
２５
７６
２１.１
３０
８１
８６
２２.５
２３.９
2 匀变速直线运动的速度与时间的关系
◆思考与讨论
程度最大ꎮ
２.５－０
对 Ａ 物体:ａ Ａ ＝
ｍ / ｓ２ ＝ ０.６２５ ｍ / ｓ２ ꎬ方向与速度方向
６－２
相同ꎻ
２.５－２
对 Ｂ 物体:ａ Ｂ ＝
ｍ / ｓ２ ＝ ０.０８３ ｍ / ｓ２ ꎬ方向与速度方向
６
相同ꎻ
０－２
ｍ / ｓ２ ＝ － ０.２５ ｍ / ｓ２ ꎬ方向与速度方向
对 Ｃ 物体:ａ Ｃ ＝
ｍ/ ｓ２ ＝ ０.１２ ｍ/ ｓ２ ꎮ
ｔ
２.５
５.答案 电梯从 ３ 楼下降到 ２ 楼时ꎬ先加速下降再减速下降ꎬ略
2020_2021年新教材高中物理第一章动量守恒定律4实验：验证动量守恒定律练习含解析新人教版选择性
实验：验证动量守恒定律1．(10分)气垫导轨工作时能够通过喷出的气体使滑块悬浮从而基本消除掉摩擦力的影响，因此成为重要的实验器材，气垫导轨和光电门、数字毫秒计配合使用能完成许多实验。
现提供以下实验器材：(名称、图像、编号如图所示)利用以上实验器材还可以完成“通过证明mv0＝(m1＋m2)v来得到滑块碰撞时的动量守恒”的实验。
为完成此实验。
(1)针对实验原理，我们应选择的器材编号为：__ABC__。
(2)在我们所选的器材中：__B__器材对应原理中的m1(填写器材编号)。
解析：该实验的原理为m1v0＝(m1＋m2)v，两个物体最终粘在一起，一起运动，通过光电门可以测量速度的大小，所以应选择的器材为A、B、C。
因为m1应该是先运动的滑块，不是静止的滑块，所以对应的器材是B。
2．(15分)(2021·某某省某某中学高二下学期检测)在探究碰撞中动量守恒实验中，利用如图所示的气垫导轨通过闪光照相进行这一实验。
某次实验时碰撞前B滑块静止，A滑块匀速向B滑块运动并发生碰撞，利用闪光照相的方法连续4次拍摄得到的闪光照片如图所示。
已知相邻两次闪光的时间间隔为T，在这4次闪光的过程中，A、B两滑块均在0～80 cmX 围内，且第1次闪光时，滑块A恰好位于x＝10 cm处。
若A、B两滑块的碰撞时间及闪光持续的时间极短，均可忽略不计，则可知碰撞发生在第1次闪光后的__2.5T__时刻，如果碰撞前后动量守恒，则A、B两滑块质量之比m A∶m B＝__2∶3__。
解析：由题图可知，前三次曝光的时间间隔内物块A的位移相同，两物块不可能相碰，又由于物块B开始时静止，而碰后物块B一定向右运动，因物块B静止在60 cm的位置，所以两物块碰撞一定发生在2.5 T末，设碰前物块A的速度大小为v，则碰后物块A的速度大小为v2，由题图可知碰后B的速度大小为v，假设取向右的方向为正，则碰前的质量与速度乘积的和为m A v，碰后的质量与速度乘积的和为－m A v2＋m B v，因为碰撞前后动量守恒，则整理可得m A∶m B＝2∶3。
新教材人教版高中物理全套书实验汇总(2022新高考一轮复习,含必修选修6本书共15个实验)
人教版新教材高中物理实验必修第一册 ............................................................................................................................. - 1 - 实验一探究小车速度随时间变化的规律.................................................................. - 1 - 实验二探究弹簧弹力与形变量的关系...................................................................... - 8 - 实验三探究两个互成角度的力的合成规律............................................................ - 14 - 实验四探究加速度与力、质量的关系.................................................................... - 20 - 必修第二册 ........................................................................................................................... - 29 - 实验一探究平抛运动的特点.................................................................................... - 29 - 实验二验证机械能守恒定律.................................................................................... - 35 - 必修第三册 ........................................................................................................................... - 41 - 实验一导体电阻率的测量........................................................................................ - 41 - 实验二练习使用多用电表........................................................................................ - 52 - 实验三电源电动势和内阻的测量............................................................................ - 60 - 选择性必修第一册................................................................................................................ - 67 - 实验一验证动量守恒定律........................................................................................ - 67 - 实验二用单摆测量重力加速度................................................................................ - 75 - 实验三测量玻璃的折射率........................................................................................ - 80 - 实验四用双缝干涉测量光的波长............................................................................ - 85 - 选择性必修第二册................................................................................................................ - 89 - 实验十四探究传感器元件特性及简单应用............................................................ - 89 - 选择性必修第三册................................................................................................................ - 94 - 实验十五用油膜法估测油酸分子的大小................................................................ - 94 -必修第一册实验一探究小车速度随时间变化的规律1．平行：纸带和细线要和木板平行。
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高中物理实验典例50题目录必修一模块 (1)研究匀变速直线运动的特点 (1)探究弹簧形变与弹力的关系 (2)研究两个互成角度力的合成规律 (4)研究加速度与物体受力、物体质量的关系 (5)验证机械能守恒定律 (7)必修二模块 (8)观察电容器充、放电现象 (8)长度的测量及其测量工具的选用 (11)测量金属的电阻率 (11)测量电源的电动势和内阻 (16)用多用电表测量电学中的物理量 (18)选修1-1模块 (20)探究平抛运动的特点 (20)探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系 (22)探究影响感应电流方向的因素 (24)探究变压器原、副线圈电压与匝数关系 (25)利用传感器制作简单的自动控制装置 (26)选修1-2模块 (28)用油膜法估测分子的大小 (28)探究气体压强与体积的关系 (29)用单摆测定重力加速度的大小 (31)选修1-3模块 (32)测定玻璃的折射率 (32)用双缝干涉测量光的波长 (34)验证动量守恒定律 (35)第 1 页 共 57必修一模块研究匀变速直线运动的特点1．某同学利用如图1-1甲所示装置研究匀变速直线运动的特点，某次实验通过电磁打点计时器打出纸带的一部分如图1-1乙所示，并在其上取了A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 等7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出。
打点计时器接频率为f =50Hz 的交流电源。
(1)实验过程中，下列做法正确的是 __________ .A ．先接通电源，再释放小车B ．先释放小车，再接通电源C ．将接好纸带的小车停在靠近滑轮处D ．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处(2)打下E 点时纸带的速度计算公式为v E= （用给定字母表示）； (3)他经过测量并计算得到计时器在打B 、C 、D 、E 、F 各点时物体的瞬时速度如下表，请根据表中得到的数据，以A 点对应的时刻为t =0，试在图1-1丙所示坐标系中合理地选择标度，作出v -t 图像。
(4)利用该图像求得物体t =0时刻的速度v 0=____m/s ，求得物体的加速度a =___________（结果保留2位有效数字）；2．某兴趣小组的同学准备用如图1-2甲所示的实验器材测定物体下落时的重力加速度，实验器材有：底座、带有标尺的竖直杆、光电门1和2组成的光电计时器(其中光电门1更靠近小球释放点)、小球释放器(可使小球无初速度释放)、网兜．实验时可用两光电门测量小球从光电门1运动至光电门2的时间t ，并从竖直杆上读出两光电门间的距离h .1-1甲 1-1乙1-1 丙第 2 页 共 57(1)使用游标卡尺测量出小球的直径D ，卡尺的刻度如图1-2乙所示，则小球的直径为________cm ；(2)改变光电门1的位置，保持光电门2的位置不变，小球经过光电门2的时间为Δt ，则小球经过光电门2的速度为v ＝________，不考虑空气阻力，小球的加速度为重力加速度g ，则h 、t 、g 、v 四个物理量之间的关系为h ＝________．(3)根据实验数据作出h tt 图线，若图线斜率的绝对值为k ，根据图线可求出重力加速度大小为________．(4)严格来说d Δt并不等于小球球心经过光电门时的速度，由此计算出的速度比真实值________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
探究弹簧形变与弹力的关系3．某同学利用如下图1-3甲所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验．一轻弹簧上端固定在支架顶端，下端悬挂一质量为15 g 的砝码盘，一刻度尺竖直固定在弹簧左边，其零刻线与弹簧的上端对齐，弹簧下端固定一指针。
(1)为完成该实验，该同学设计的实验步骤如下：A ．以F 表示砝码盘内砝码的重力，ΔL =L –L 0为相应弹簧长度的改变量，描出各组(F ，ΔL )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L 0。
1-31-2乙 1-2甲第 3 页 共 57C ．将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一把刻度尺。
D ．在砝码盘中每次增加10 g 的砝码，并读取相应指针位置的示数L ，并记录在表格内，然后取下钩码。
E ．以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与伸长量的关系式．首先尝试写成一次函数，如果不行，则考虑二次函数。
F ．解释函数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： .（2）当砝码盘中不加砝码时，指针位置如图1-3乙所示，其示数L 0=________cm 。
（3）该同学利用规范的做法，以F 表示砝码盘内砝码的重力，ΔL =L –L 0为相应弹簧长度的改变量，作出F –ΔL 的关系图线如图1-3丙所示。
则该弹簧的劲度系数为_______N/m ，弹簧的原长为________cm 。
(重力加速度g 取10 m/s 2，结果保留小数点后两位)4．在“探究弹簧的弹力与伸长量之间关系”的实验中，所用装置如图1-4甲所示，将轻弹簧的一端固定，另一端与力传感器连接，读出不同拉力下的标尺刻度x 及拉力大小F (从电脑中直接读出)。
所得数据记录在下列表格中：拉力大小F /N0.45 0.69 0.93 1.14 1.44 1.69 标尺刻度x /cm 57.02 58.01 59.00 60.00 61.03 62.00 (1)根据所测数据，在图1-4乙坐标纸上作出F 与x 的关系图像。
(2)由图像求出该弹簧的劲度系数为________N/m ，弹簧的原长为________cm 。
(均保留三位有效数字)(3)该同学实验时，把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较,优点在于： ；缺点在于： 。
甲 乙 1-4研究两个互成角度力的合成规律5．在“研究两个互成角度力的合成规律”的实验中，某小组同学进行的实验步骤是：a．如图1-5甲所示，将橡皮筋的一端固定在木板上的A点，另一端栓上两根绳套，每根绳套分别连着一个弹簧测力计；b．沿着两个方向拉弹簧测力计，将橡皮筋的活动端拉到某一位置，将此位置标记为O 点，读取此时弹簧测力计的示数，分别记录两个拉力F1、F2的大小，用笔在两绳的拉力方向上分别标记B、C两点，并分别将其与O点连接，表示两力的方向；c．再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点，记录其拉力F的大小并用上述甲乙丙丁1-5方法记录其方向。
(1)步骤b、c中，都将橡皮筋的活动端拉至O点，这样做的目的是_____________________。
（2）实验中，该同学在坐标纸上画出了如图1-5乙所示的两个已知力F1和F2，图中小正方形的边长表示2 N，F为根据平行四边形定则作出的合力（图中未画出）F l，F2与F 的夹角分别为θ1和θ2，下列说法正确的是________A．F l=4 N B．F=12 N C．θ1=35°D．θ1<θ2(3)图1-5丙是在白纸上根据实验数据作出的力的图示，图中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是________．(4)某次测量如图1-5丁所示，两个弹簧测力计M、N的拉力方向互相垂直，即α＋β＝90°。
若保持弹簧测力计M的示数不变，当角α由图中所示的值逐渐减小时，要使橡皮筋的活动端仍在O点，可采用的办法是________。
A．增大N的示数，减小β角B．减小N的示数，减小β角C．减小N的示数，增大β角D．增大N的示数，增大β角6．利用如图1-6甲所示的装置来验证力的平行四边形定则，实验主要步骤：用三第4页共57个弹簧秤分别拉紧三根细绳套，记录结点O的位置和三个弹簧秤的读数以及三根细绳的方向，通过作图验证平行四边形定则。
1-6(1)实验室已备有木板、白纸、图钉、连接好的细绳套，弹簧秤等，还缺少的器材是________。
(2)某同学按照要求进行实验时，记录了O点的位置和各细绳套的方向，但忘了记录弹簧秤的读数，需要重新进行实验，则该同学重新实验时，________(选填“需要”或“不需要”)将结点O拉到同一位置。
某次验证时，弹簧秤a、b的读数分别为6.40 N 和4.30 N，弹簧秤c的读数如图1-6乙所示，则弹簧秤c的拉力为________N，已经记录下三根细绳套的方向如图1-6丙所示，请选择合适的标度，在图丙上完成平行四边形定则的验证。
研究加速度与物体受力、物体质量的关系7.某小组同学利用如图1-7甲所示装置探究“加速度与力、物体质量的关系”，图中装有砝码的小车放在长木板上，左端拴有一不可伸长的细绳，跨过固定在木板边缘的滑轮与一乙1-7砝码盘相连。
在砝码盘的牵引下，小车在长木板上做匀加速直线运动，小车及车中砝码的总质量为M，砝码盘和盘中砝码的总质量为m，当地重力加速度为g。
(1) 该小组在实验中得到如图1-7乙所示的一条纸带(两计数点间还有四个计时点没有画出)，已知打点计时器使用的是频率为50 Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为________m/s2(结果保留三位有效数字)。
(2)该小组先探究合外力不变的情况下，加速度与质量的关系，以下说法正确的是________。
A．平衡摩擦力时，要把装有砝码的砝码盘用细绳通过定滑轮系在小车上，把木板不带第5页共57第 6 页 共 57滑轮的一端缓慢抬起，反复调节直到纸带上打出的点迹均匀为止B ．由于小车受到的摩擦力与自身重力有关，所以每次改变小车质量时，都要重新平衡摩擦力C ．用天平测出M 和m 后，小车运动的加速度可以直接用公式a ＝mg M求出 D ．在改变小车质量M 时，会发现M 的值越大，实验的误差就越小(3)该小组接下来探究在质量不变的情况下，加速度与合外力的关系。
他平衡摩擦力后，每次都将小车中的砝码取出一个放在砝码盘中，用天平测得砝码盘及盘中砝码的总质量m ，并通过打点计时器打出的纸带求出加速度。
得到多组数据后，绘出如图1-7丙所示的a F 图像，发现图像是一条过坐标原点的倾斜直线。
图像中直线的斜率表示______(用本实验中可测量的量表示)。
(4) 在探究物体质量一定时加速度与力的关系时，该小组同学又对教材介绍的实验方案进行了优化，设计了如图1-7丁所示的实验装置。
在平衡摩擦力后，根据优化后的实验装置，实验中________(选填“一定要”或“不需要”)保证砂和砂桶的质量m 远小于小车的质量M 。
(5)该探究实验中采用的物理学思想方法为________。
A ．理想化模型法B ．控制变量法C ．极限法D ．比值法8．某研究性学习小组利用气垫导轨进行物理实验，实验装置如图1-8(a)所示。
在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电门，滑块上固定一遮光条，光电门可以记录下遮光条通过光电门时所用的时间。
滑块上装有拉力传感器，可以读出细线上的拉力大小。