高中物理实验复习

（3）若挑选的一条点迹清晰的纸带如下，且已知滑块的 质量为Ｍ，沙和沙桶的总质量为m，相邻两个点之间的时 间间隔为T，从A点到B、C、D、E、F点的距离依次为S1、 S2、S3、S4、S5（图中未标出S3、S4、S5），则由此可求 得纸带上由Ｂ点到Ｅ点所对应的过程中，沙和沙桶的重力 所做的功W＝ ；该滑块动能改变量的表达式 为ΔEK＝ ．（结果用题中已知物 理量的字母表示）
（1）图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带 可求出小车的加速度大小为 m/s2。（保留二 位有效数字） （2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m， 分别得到小车加速度a与质量m及对应的，数据如 下表：
请在方格坐标纸中画出图线，并从图线求出小车 加速度a与质量倒数之间的关系式 是 。 （3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量， 该同学根据实验 数据作出了加速度a随合力F的变化图线如图（c） 所示。 该图线不通过原点，其主要原因 是 。
⑴根据所提供纸带上的数据，计算打c段纸带时小车的加 速度大小为____m/s2。（结果保留两位有效数字） ⑵打a段纸带时，小车的加速度是2.5 m/s2。请根据加速 度的情况，判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带 中的_________。 ⑶如果取重力加速度10m/s2，由纸带数据可推算出重物与 小车的质量比为_________。
图5
6.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A1（量程250mA,内阻r1为5Ω)；标准电流表A2（量 程300mA,内阻r2约为5Ω）；待测电阻R1（阻值约为 100Ω）；滑动变阻器R2（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R1的计算 公式是R1＝________。
变化1:如果实验中电表没有选择余地，而两表量程又不匹 配时，应利用定值电阻加以协调。
4.(2006年全国Ⅰ卷)现要测量某一电压表V的内阻。 给定的器材有：待测电压表V（量程2V，内阻约为 4kΩ）；电流表mA（量程1.2mA，内阻500Ω）； 直流电源E（电动势约2.4V，内阻不计）；固定电 阻3个：R1=4000Ω，R2=10000Ω，R3=15000Ω；电 键S及导线若干。要求测量时两电表指针偏转均超 过其量程的一半。 （1）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，并在虚线框内画出测量电路的 原理图。（要求电路中各器材用题中给定的符号 标出。） （2）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Rv＝______________。
⑴试根据这些实验数据在右边给定的坐标纸上作 出弹簧所受弹力大小跟弹簧总长之间的函数关系 的图线．说明图线跟坐标轴交点的物理意义． ⑵上一问所得图线的物理意义是什么?该弹簧的劲 系数k是多大?
电学部分
一.测电阻的基本方法
1.伏安法
1、某同学用伏安法测量一个未知的电阻，他先将 电压表接在a点，读得两个表的示数分别 是 U1=3.0V,I1=3.0mA，然后又将电压表改接在b点， 读得两表的读数分别是U2=2.9V,I2=4.0mA，如图 所示，由此可得电压表应接在 点误差 较小，测得Rx的值应为 ，若RA=1Ω则Rx的 真实值应为 。
（２）在探究如何消除上述实验中摩擦阻力影响的过程中， 某同学设计的方案是： ① 调节斜面倾角，使小车在斜面上匀速下滑．测量此时 A1点相对于斜面底端A2的高度ho． ② 进行（1）中的各项测量． ③ 计算与作图时用（h－ho）代替h． 对此方案有以下几种评论意见： A．方案正确可行 B．方案的理论依据正确，但利用所给的器材无法确定小 车在斜面上是否做匀速运动． C．方案的理论依据有问题，小车所受摩擦力与斜面倾角 有关． 其中合理的意见是________．
4．现要验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所 受的合外力成正比”这一物理规律．给定的器材如下：一 倾角可以调节的长斜面（如图）、小车、计时器一个、米 尺． （１）填入适当的公式或文字，完善以下实验步骤（不考 虑摩擦力的影响）： ① 小车自斜面上方一固定点Ａ1从静止开始下滑至斜面底 端Ａ2，记下所用的时间② 用米尺测量Ａ1与Ａ2之间的距 离s，则小车的加速度____________． ③ 用米尺量出Ａ1相对于Ａ2的高h．设小车所受重力为mg， 则小车所受的合外力F＝________． ④ 改变_________________，重复上述测量． ⑤ 以h为横坐标，为纵坐标，根据实验数据作图．如能得 到一条过原点的直线，则可以验证“当质量一定时，物体 运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律．
五．验证机械能守恒定律
8．与打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的 常用计时仪器，其结构如图所示，a、b分别是光电门的激光发射和 接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体 的挡光时间。 现利用图所示装置验证机械能守恒定律。图中AB是固定的光滑 斜面，斜面的倾角为300，1和2是固定在斜面上适当位置的两个光 电门，与它们连接的光电计时器都没有画出。让滑块从斜面的顶端 滑下，光电门1、2各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为 5.00×10－2s、2.00×10－2s。已知滑块质量为2.00kg，滑块沿斜 面方向的宽度为5.00cm，光电门1和2之间的距离为0.540m，g＝ 9.80m/s2，取滑块经过光电门时的速度为其平均速度。
变化2:用已知内阻的电流表当小量程电压表，或用已知内阻的电压 表当小量程电流表。
5.（2004年全国高考试题）用以下器材测图5量一待测电 阻Rx的阻值（900～1000Ω）： 电源E，具有一定内阻，电动势约为9.0V； 电压表V1，量程为1.5V，内阻r1＝750Ω； 电压表V2，量程为5V，内阻r2＝2500Ω； 滑线变阻器R，最大阻值约为100Ω； 单刀单掷开关K，导线若干。 (1)测量中要求电压表的读数不小于 其量程的，试画出测量电阻Rx的一种实 验电路原理图（原理图中的元件要用题图相应的英文字母 标注）。 (2)若电压表V1的读数用U1表示，电压表V2的读数用U2表示， 则由已知量和测得量表示Rx的公式为Rx＝_____。
变化3:利用定值电阻或电阻箱当电流表或电压表用. 7.实验室中现有器材如实物图12所示，有：电池E，电动 势约10V，内阻约1Ω；电流表A1，量程10A，内阻r1约为 0.2Ω；电流表A2，量程300mA，内阻r2约为5Ω；电流表A3， 量程250mA，内阻r3约为5Ω；电阻箱R1，最大阻值 999.9Ω，阻值最小改变量为0.1Ω；滑线变阻器R2，最大 阻值100Ω；开关S；导线若干。要求用图示的电路测定图 中电流表A的内阻。
三.探究弹性势能的表达式
5．一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系， 它的实验如下：在离地面高度为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子 边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的 一小钢球接触。当弹簧处于自然长度时，小钢球恰好在桌子边缘， 如图所示。让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使钢球沿 水平方向射出桌面，小球在空中飞行后落到水平地面，水平距离为 S。 （1）请你推导出弹簧的弹性势能EP与小钢球质量m、桌面离地面高 度h，水平距离S等物理量的关系 式： ； （2）弹簧长度的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离S的 实验数据如下表示：
从上面的实验数据，请你猜测弹簧的弹性势能EP与弹簧长度的压缩量x之间的关 系 并说明理由 。
四．探究恒力做功与物体动能变化的关系
6．某如图所示的装置，另 外他们还找到了打点计时器所用的学生电源一台，天平、 导线、复写纸、纸带、细沙若干．当滑块连接上纸带，用 细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静 止状态．若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则： （1）还需要补充的实验器材是 ． （2）某同学的实验步骤如下：用天平称量滑块的质量 M．往沙桶中装入适量的细沙，让沙桶带动滑块加速运动， 用打点计时器记录其运动情况，用天平称出此时沙和沙桶 的总质量m．在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这 两点的间距L，算出这两点的速度v1与v2．要完成本实验， 还缺哪些实验步骤或应控制的实验条件？若用如上的字母 代表实验中测量到的物理量，写出本实验最终要验证的数 学表达式．
①滑块通过光电门1时的速度v1＝ m/s，通 过光电门2时的速度v2＝ m/s； ②滑块通过光电门1、2之间的动能增加量为 J，重力势能的减少量为 J。
7.某同学在做探索弹力和弹簧伸长的关系的实验 中,组成了如图的装置．所用的钩码每只的质量都 是30g,他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将 5个钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出相应的 弹簧总长度,将数据填在了下面的表中.(弹力始终 未超过弹性限度,取g=9.8m/s2)
O
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⑴由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为 N和 N。（只须读到0.1N） ⑵在右图的方格纸中按作图法的要求画出这两个力。 （3）试说明要想探究求合力的方法，下面应该怎 么做？
O
34
二.探究加速度与物体质量，物体受力的关系
3．某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合 力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图。 （交流电的频率为50Hz）
电压/V
电流/mA
1.4
0
U/V 2.5
1.5
0
1.7
2.0
1.9
4.0
2.0
12.0
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
22.0 32.0 42.0 52.0 60.0
2.0
1.5
1.0 10 20 30 40 50 60 I/mA
(1)请根据以上实验数据用描点法在所给的坐标纸上作出这个二极 管的U-I图线； (2)若加在该二极管两端的正向电压达到1.9V后才能正常工作，则 从图线可以看出这种二极管正常工作前后的导电情况有何区别？ 。 (3)若电源的电动势为6V,内阻不计。当电流表示数为12.0mA时,滑 动变阻器接入电路的电阻为 Ω。
高中物理实验复习
力学部分
一.力的平行四边形定则
1．在“探究合力的求法”实验中采用的科学方法 是（ ） A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 建立物理模型法
2．在探究求合力的方法的实验中，橡皮筋的一端 固定在A点，另一端栓上两根细绳，每根细绳分别 连着一个量程为5N、最小刻度为0.1N的弹簧测力 计，沿着两个不同的方向拉弹簧测力计。当橡皮筋 的活动端拉到O点时，两根细绳相互垂直，如图所 示。这时弹簧测力计的读数可从图中读出。
总结:电学实验的选择:
(1)接法选择:内外接法选择(大内小外)
(2)供电电路的选择:(分压,限流选择) (3)仪器选择(安全性原则,精确性原则,方便性 原则,电表匹配)
3、电子技术兴趣小组为了研究某种二极管的特性， 用如图所示的电路测定该元件的伏安特性曲线。 实验发现当电源反接时，电路中无电流，当正向 电压较小时也无电流，记录的部分数据如下表。
2、用伏安法测定一个阻值约1kΩ的电阻，要求测 量结果尽量准确． （1）下列器材中应选用的是 ．（用字母表示） A．电池组（6V，内阻很小）B．电流表（0—10mA， 内阻约10Ω）C．电流表（0—1mA，内阻约100Ω） D．电压表（0—3V，内阻约5kΩ） E．电压表（0—6V，内阻约10kΩ）F．滑动变阻 器（0—20Ω，1A）G．滑动变阻器（0—200Ω， 0.3A） H．开关、导线 （2）在方框中画出实验电路图。 （3）将实物连接成实验电路。
4.如图11（a）所示，小车放在斜面上，车前端栓 有不可伸长的细线，跨过固定在斜面边缘的小滑 轮与重物相连，小车后面与打点计时器的纸带相 连。起初小车停在靠近打点计时器的位置，重物 到地面的距离小于小车到滑轮的的距离。启动打 点计时器，释放重物，小车在重物的牵引下，由 静止开始沿斜面向上运动，重物落地后，小车会 继续向上运动一段距离。打点计时器使用的交流 电频率为50Hz。图11（b）中a、b、c是小车运动 纸带上的三段，纸带运动方向如箭头所示。