山东版物理高考总复习专题十七实验（试题练）教学讲练

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1、物理高考总复习专题十七实验【考情探究】课标解读考情分析备考指导考点内容力学实验1.通过实验,探究匀变速直线运动的特点。2.通过实验,认识自由落体运动规律。3.通过实验,了解胡克定律。4.通过实验,了解力的合成与分解,知道矢量和标量。5.通过实验,探究物体运动的加速度与物体受力、物体质量的关系。6.通过实验,验证机械能守恒定律。7.通过实验,探究并认识平抛运动的规律。8.通过理论推导和实验,理解动量定理和动量守恒定律,能用其解释生产生活中的有关现象。力学实验:基本测量仪器的使用;以纸带或光电门为主线的探究性实验。电学实验:电表的改装和读数;多用电表的原理和使用;以伏安法为代表的电阻的几种测量方法

2、;以伏安法为代表的电源电动势和内阻的测量。在复习备考中应深刻理解课本实验原理,体会实验思想,能根据基本实验原理,设计实验方案,并能对实验数据进行处理,进而得出实验结论。要知道系统误差与偶然误差,会分析误差来源,知道用多次测量求平均值的方法减小偶然误差,会用有效数字表达直接测量的结果,间接测量的有效数字运算不做要求。电学实验1.通过实验,探究并了解金属导体的电阻与材料、长度和横截面积的定量关系。会测量金属丝的电阻率。2.会测量电源的电动势和内阻。3.分别描绘电炉丝、小灯泡、半导体二极管的I-U特性曲线,对比它们导电性能的特点。【真题探秘】基础篇 固本夯基【基础集训】考点一力学实验1.(2015海

3、南单科,11,6分)某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度,测量结果如图(a)和(b)所示。该工件的直径为cm,高度为mm。图(a)图(b)答案1.2206.8602.如图所示,在水平放置的气垫导轨(能大幅度地减小摩擦阻力)上有一带有方盒的滑块,质量为M,气垫导轨右端固定一定滑轮,细线绕过滑轮,一端与滑块相连,另一端挂有6个钩码,设每个钩码的质量为m,且M=4m。(1)用游标卡尺测出滑块上的挡光片的宽度,读数如图所示,则宽度d=cm;(2)某同学打开气源,将滑块由静止释放,滑块上的挡光片通过光电门的时间为t,则滑块通过光电门的速度为(用题中所给字母表示);(3)开始实验

4、时,细线另一端挂有6个钩码,由静止释放后细线上的拉力为F1,接着每次实验时将1个钩码移放到滑块上的方盒中,当只剩3个钩码时细线上的拉力为F2,则F12F2(选填“大于”、“等于”或“小于”);(4)若每次移动钩码后都从同一位置释放滑块,设挡光片距光电门的距离为L,悬挂着的钩码的个数为n,测出每次挡光片通过光电门的时间为t,测出多组数据,并绘出n-1t2图像,已知图线斜率为k,则当地重力加速度为(用题中字母表示)。答案(1)0.520(2)dt(3)小于(4)5d2kL3.在“研究匀变速直线运动”的实验中,某同学选出了一条清晰的纸带,并取其中的A、B、C、D、E、F、G七个点进行研究,这七个点和

5、刻度尺标度的对照情况如图所示。(打点计时器的频率为50 Hz)(1)由图可以知道,A、B两点的时间间隔是s,A点到D点的距离是cm,D点到G点的距离是cm;(小数点后保留2位)(2)通过测量不难发现,(xBC-xAB)与(xCD-xBC)、(xDE-xCD)、基本相等。这表明,在实验误差允许的范围之内,拖动纸带的小车做的是运动;(3)经过合理的数据处理后,可以求得加速度a=m/s2;(小数点后保留3位)(4)还可以求出,打B点时小车的瞬时速度vB=m/s。(小数点后保留3位)答案(1)0.104.15(4.144.16)6.48(6.456.49)(2)匀加速(或匀变速)直线(3)0.261(

6、0.2540.261)(4)0.125(0.1240.126)4.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弹簧伸长量的关系。(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与弹簧伸长量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.以弹簧伸长量为横坐标,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l0;C.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;

7、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:。答案(1)刻度尺(2)弹簧原长、弹簧所受外力与对应的伸长量(或与弹簧对应的长度)(3)200弹簧自身的重力(4)CBDAEFG5.(2019山东聊城第一次模拟,22,6分)(1)在验证力的平行四边形定则实验中,需要将橡皮条的一端固定到水平木板上,另一端系上两根细绳,细绳的末端有绳套,将

8、弹簧测力计挂在绳套上,拉动细绳,进行实验,关于实验过程,下列说法正确的是:。A.两根细绳必须等长B.橡皮条应该始终处于两细绳的夹角的角平分线位置C.用弹簧测力计拉动时,应保持弹簧测力计与水平木板良好接触D.要使每次合力与分力产生相同的效果,必须将橡皮条与细绳的节点拉到相同位置E.只需要记录下两个弹簧测力计一起拉动时细绳的方向,测力计的示数可以按照平行四边形定则进行确定。(2)某同学在进行本次实验过程中,进行了如下的探索:先用两个弹簧测力计成角度的将橡皮条拉长至O点(+90),如图所示;然后保持左侧弹簧测力计拉动方向不变,并缓慢的加大拉力,为了维持O点位置不变,需要(选填“变大”、“变小”或者“

9、不变”),右侧弹簧测力计示数也会随之变化,变化情况为(选填“一直变大”、“一直变小”、“先变大后变小”、“先变小后变大”)。答案(1)D(2)变大先变小后变大6.某实验小组利用如图1所示的装置探究加速度与力、质量的关系。图1图2(1)下列做法正确的是(选填字母代号)。A.调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行B.在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时,将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上C.实验时,先放开木块再接通打点计时器的电源D.通过增减木块上的砝码改变质量时,不需要重新调节木板倾斜度(2)为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力,应满足的条件是砝码

10、桶及桶内砝码的总质量(选填“远大于”“远小于”或“近似等于”)木块和木块上砝码的总质量。(3)甲、乙两同学在同一实验室,各取一套图1所示的装置放在水平桌面上,木块上均不放砝码,在没有平衡摩擦力的情况下,研究加速度a与拉力F的关系,分别得到图2中甲、乙两条直线。设甲、乙用的木块质量分别为m甲、m乙,甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为甲、乙,由图可知,m甲m乙,甲乙。(均选填“大于”“小于”或“等于”)答案(1)AD(2)远小于(3)小于大于7.利用如图甲所示的实验装置探究合力做功与动能变化的关系。(1)为了消除打点计时器和木板对小车阻力的影响,需要平衡阻力。关于该操作环节,下列四种装置图中

11、正确的是。甲(2)甲组同学正确平衡了阻力,选取的砝码和盘的总质量m远小于小车的质量M,取砝码和盘所受的总重力值作为绳子的拉力值,按正确操作得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续计数点A、B、C,测得它们到静止释放的起始点O的距离分别为sA、sB、sC,打点计时器的工作周期为T,已知当地重力加速度为g,从O到B的运动过程中,拉力对小车做功W=,小车动能变化量Ek=。乙答案(1)C(2)mgsBM(sC-sA)28T28.如图甲所示是用“落体法”验证机械能守恒定律的实验装置。(g取9.80 m/s2)甲(1)选出一条清晰的纸带如图乙所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,A、B、C为三个

12、计数点,打点计时器通以频率为50 Hz的交变电流。用分度值为1 mm的刻度尺测得OA=12.41 cm,OB=18.90 cm,OC=27.06 cm,在计数点A和B、B和C之间还各有一个点,重锤的质量为1.00 kg。甲同学根据以上数据算出:当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了J;此时重锤的速度vB=m/s,此时重锤的动能比开始下落时增加了J。(结果均保留三位有效数字)(2)某同学利用他自己实验时打出的纸带,测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h,算出了各计数点对应的速度v,然后以h为横轴、以12v2为纵轴作出了如图丙所示的图线,图线的斜率近似等于。A.19.6

13、B.9.8C.4.90图线未过原点O的原因是。答案(1)1.851.831.68(2)B先释放了纸带,后合上打点计时器的开关9.如图,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。(1)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是可以通过仅测量(填选项前的序号),间接地解决这个问题。A.小球开始释放的高度hB.小球抛出点距地面的高度HC.小球做平抛运动的水平位移(2)用天平测量两个小球的质量m1、m2。图中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影,实验时,先让入射球多次从斜轨上S位置静止释放;然后把被碰小球静止于轨道水平部分的右侧末端,再将入射小球从

14、斜轨上S位置静止释放,与被碰小球相撞,并重复多次,分别找到小球的平均落点M、P、N,并测量出平均水平位移OM、OP、ON。(3)若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为用(2)中测量的量表示;若碰撞是弹性碰撞,那么还应该满足的表达式为用(2)中测量的量表示。答案(1)C(3)m1OP=m1OM+m2ONm1OP2=m1OM2+m2ON2考点二电学实验10.用伏安法测量电阻阻值R,并求出电阻率,某同学所用实验电路如图甲所示,给定电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关、待测电阻及导线若干。甲乙丙(1)待测电阻是一种材料制成的粗细均匀的金属丝(横截面为圆形),用刻度尺测量其长度,用螺旋测微器测量其

15、直径,结果分别如图丙、乙所示,由图可知其长度为cm,直径为mm。(2)对照电路的实物连接在虚线框中画出正确的电路图。(3)下图中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值,请作出U-I图线。(4)求出的电阻值R=(保留3位有效数字)。(5)以上测得的物理量分别是:金属丝两端的电压为U、流过的电流为I、直径为D、长度为L,写出电阻率的表达式=。答案(1)59.400.435(0.4330.437均可)(2)如图所示图1(3)如图所示图2(4)6.10(6.006.20均可)(5)UD24IL11.有一个小电珠上标有“4 V2 W”的字样,现在要用伏安法描绘这个电珠的I-U图线。有下列器材供选

16、用:A.电压表(05 V,内阻10 k)B.电压表(010 V,内阻20 k)C.电流表(00.3 A,内阻1 )D.电流表(00.6 A,内阻0.4 )E.滑动变阻器(5 ,1 A)F.滑动变阻器(500 ,0.2 A)(1)实验中电压表应选用,电流表应选用。(用序号字母表示)(2)为使实验误差尽量减小,要求电压从零开始变化且多取几组数据,滑动变阻器应选用。(用序号字母表示)(3)请在虚线框内画出满足实验要求的电路图,并把实物图中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图。答案(1)AD(2)E(3)小电珠内阻R=U2P=8 ,满足RLRARVRL,应采用电流表外接法,故电路图和实物连接图分

17、别如图甲、乙所示。12.为了测量一节干电池的电动势和内阻,某同学采用了伏安法,现备有下列器材:A.被测干电池一节B.电流表1:量程00.6 A,内阻r=0.3 C.电流表2:量程00.6 A,内阻约为0.1 D.电压表1:量程03 V,内阻未知E.电压表2:量程015 V,内阻未知F.滑动变阻器1:010 ,2 AG.滑动变阻器2:0100 ,1 AH.开关、导线若干在用伏安法测电池电动势和内阻的实验中,由于电流表和电压表内阻的影响,测量结果存在系统误差;在现有器材的条件下,要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。(1)在上述器材中请选择适当的器材:(填写选项前的字母);(2)实验电路图应选择图

18、中的(填“甲”或“乙”);(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U-I图像,则干电池的电动势E=V,内电阻r=。答案(1)ABDFH(2)甲(3)1.50.713.在物理课外活动中,刘聪同学制作了一个简单的多用电表,如图甲为电表的电路图。已知选用的电流表内阻Rg=10 、满偏电流Ig=10 mA,当选择开关接3时为量程0250 V的电压表。该多用电表表盘如图乙所示,下排刻度均匀,C为上排刻度线的中间刻度,由于粗心,上排刻度线对应数据没有标出。甲乙(1)若指针在图乙所示位置,选择开关接1时其读数为mA;选择开关接3时其读数为V。(2)为了测该多用电表欧姆挡的电阻和表内电源的电动势

19、,刘聪同学在实验室找到了一个电阻箱,设计了如下实验:将选择开关接2,红、黑表笔短接,调节R1的阻值使电表指针满偏;将电表红、黑表笔与电阻箱相连,调节电阻箱使电表指针指C处,此时电阻箱的示数如图丙,则C处刻度应为;丙计算得到多用电表内电池的电动势为V。(保留两位有效数字)(3)调零后将多用电表红、黑表笔与某一待测电阻相连,若指针指在图乙所示位置,则待测电阻的阻值为。(结果保留两位有效数字)答案(1)6.9173(172174均可)(2)1501.5(3)67综合篇 知能转换【综合集训】拓展一力学实验中纸带的处理1.(2020届山东济南期中,18,5分)某实验小组采用如图甲所示的装置探究小车在斜面

20、上的运动情况,实验步骤如下:a、把纸带的一端固定在小车的后面,另一端穿过打点计时器;b、用细线将木板上的小车通过一个定滑轮与悬吊的砂桶相连;c、先接通电源,轻推小车,小车在左边细线的牵引下从静止开始匀加速运动,打点计时器在纸带上打下一系列的点;d、测出x、x1、x2(如图乙所示),已知打点周期为T。回答下列问题:(1)小车运动时,打点计时器打下C点时小车的速度为;(2)小车运动的加速度a=(用相应的符号表示)。答案(1)x12T(2)x2-x124T22.(2018山东枣庄第二次模拟,23,6分)某同学利用气垫导轨研究物体的运动规律。实验装置如图所示。滑块放置在气垫导轨0刻度处,在拉力作用下由

21、静止开始加速运动。只移动光电门1,让s不断减小,多次测量两光电门之间的距离s和滑块从光电门1到光电门2经历的时间t,记录的实验数据如表所示。实验次数123456s/m1.4001.2001.0000.8000.6000.400t/s1.030.720.540.410.290.18st/ms-11.361.671.851.952.072.22(1)在s0时,st的值为(选填下列选项前的字母代号)。A.0B.无穷大C.不确定D.滑块通过光电门2时的速度大小(2)请根据表格中的实验数据,在答题纸所给的坐标图中作出st-s图像。答案(1)D(2)根据表格中的实验数据,在所给的坐标图中先描点,再用光滑的

22、曲线作出st-s图像,如图。拓展二基本力学实验3.(2019山东临沂第三次模拟,22,6分)某同学为了探究弹力与弹簧伸长量的关系,进行了下列操作。(1)将弹簧悬挂在铁架台上,刻度尺固定在弹簧一侧。(2)弹簧自然悬挂,待弹簧稳定时,长度记为L0,弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为Lx;在砝码盘中每次增加10 g砝码,弹簧长度依次记为L1至L6,数据如下表所示:代表符号L0LxL1L2L3L4L5L6数值(cm)25.3527.3529.3531.3033.4035.3537.4039.30由上表可知所用刻度尺的分度值为。(3)下图是该同学根据表中数据作出的图像,纵轴表示砝码的质量,横轴表示弹簧长度与

23、的差值(填“L0”或“Lx”)。(4)由图像可得,弹簧弹力与弹簧伸长量的关系为。(5)该弹簧的劲度系数为N/m(重力加速度取10 m/s2,结果保留3位有效数字)。答案(2)1 mm(3)Lx(4)正比例关系(5)5.004.如图甲所示为“探究加速度与物体受力和质量的关系”实验装置图。图中A为小车,B为装有砝码的托盘,C为一端带有定滑轮的长木板,小车通过纸带与电火花打点计时器相连(打点计时器未画出),计时器接50 Hz交流电。小车的质量为m1,托盘(及砝码)的质量为m2。甲(1)下列说法中正确的是。A.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力B.实验时应先释放小车后接通电源C.本实验m2应远大于m

24、1D.在用图像探究加速度与质量关系时,应作a-1m图像(2)实验时,某同学因疏忽遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得到的a-F图像如图乙所示,可能是图中的图线。(选填“甲”、“乙”、“丙”)乙答案(1)D(2)丙5.甲、乙两位同学在验证机械能守恒定律的实验中,用质量为200 g的重物拖着纸带自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点,他们选取了一条纸带进行测量,如图所示,O为纸带下落的初始点,A、B、C为纸带上选取的三个连续点,O点至A、B、C点的距离sOA、sOB、sOC图中已标注,已知打点计时器每隔T=0.02 s打一个点,当地的重力加速度为g=9.8 m/s2。(1)为计算打B点时重物的动

25、能,需要先计算出打B点时的瞬时速度,甲同学用vB2=2gsOB,乙同学用vB=sOC-sOA2T,其中所选择方法合理的是(填“甲”或“乙”)同学。(2)若甲同学不小心将上述纸带从OA之间扯断,他们利用A点之后的纸带(填“能”或“不能”)达到验证机械能守恒定律的目的。(3)乙同学根据纸带上的测量数据进一步探究下落过程中重物和纸带所受阻力,他计算的正确结果应该是f=N。答案(1)乙(2)能(3)0.06拓展三电学实验基本器材的原理及使用6.(2019山东临沂第一次模拟)有一低电阻的螺线管Rx,已知螺线管的金属丝电阻率=1.710-8 m。某活动小组的同学设计出如图所示的实验原理图来测算螺线管使用的

26、金属丝长度。(1)请根据实验原理图连接实物图。(2)测螺线管Rx的阻值:闭合S1,将S2切换到a,调节电阻箱,读出其示数R1和对应的电流表示数I;再将S2切换到b,调节电阻箱,使电流表示数仍为I,读出此时电阻箱的示数R2。则螺线管电阻Rx的表达式为Rx=。(3)使用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图所示,则金属丝的直径为d= mm。(4)已知测得的螺线管电阻值为4.0 ,可估算出绕制这个螺线管所用金属丝的长度约为m(结果保留3位有效数字)。答案(1)根据图示电路图连接实物电路图,实物电路图如图所示;(2)R1-R2(3)0.260(0.2580.262)(4)12.5(12.312.7)7.

27、如图甲所示为实验室的一款直流电流表,其接线柱间的标识如图乙所示,其使用说明书上附的电流表内部线路如图丙所示。丙丁(1)某次用03 A量程测量时,示数如图丁所示,其读数为A。(2)该款电流表00.6 A量程对应的内阻为(请用图丙中的阻值符号Rg、R1、R2、R3表示)。(3)若电阻R1断路,则电流表允许通过的最大电流约为mA(结果保留两位有效数字)。答案(1)1.20(1.191.21)(2)(R1+R2)(R3+Rg)R1+R2+R3+Rg(3)4.4拓展四测量电阻与描绘小灯泡伏安特性曲线8.(2019山东济南外国语学校第一次模拟)(1)某实验小组为了测量某一电阻Rx的阻值,他们先用多用电表进

28、行粗测,测量出Rx的阻值约为18 。为了进一步精确测量该电阻,实验台上有以下器材:甲A.电流表(量程015 mA,内阻未知)B.电流表(量程00.6 A,内阻未知)C.电阻箱(099.99 )D.电阻箱(0999.9 )E.电源(电动势约3 V,内阻约1 )F.单刀单掷开关2只G.导线若干甲同学设计了如图甲所示的实验原理图并连接好实验器材,按照如下步骤完成实验:a.先将电阻箱阻值调到最大,闭合S1,断开S2,调节电阻箱阻值,使电阻箱有合适的阻值R1,此时电流表指针有较大的偏转且示数为I;b.保持开关S1闭合,再闭合开关S2,调节电阻箱的阻值为R2,使电流表的示数仍为I。根据实验步骤和实验器材规

29、格可知,电流表应选择,电阻箱应选择(选填器材前的字母)。根据实验步骤可知,待测电阻Rx=(用步骤中所测得的物理量表示)。(2)同学乙认为该电路可以用来测电源的电动势、内阻。若已知所选电流表的内阻RA=2.0 ,闭合开关S2,调节电阻箱R,读出多组电阻值R和电流I的数据;由实验数据绘出的1I-R图像如图乙所示,由此可求得电源电动势E=V,内阻r= 。(计算结果保留两位有效数字)乙答案(1)ADR2-R1(2)3.20.809.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,实验室提供了如下器材:A.小灯泡(3 V,1.8 W)B.电压表(量程3 V,内阻约为20 k)C.电流表(量程0.6 A,内阻约为0

30、.2 )D.滑动变阻器(010 ,2 A)E.电源(电动势3 V,内阻不计)F.开关及导线若干,坐标纸实验中要求小灯泡上的电压从零开始测量尽可能准确,调节测量多组对应的U、I值。如图甲所示,一组同学已经完成导线的连接。(1)如图甲连接好电路,不闭合开关,滑动变阻器滑动头在图示中间位置时电压表示数(填“为零”“不为零”)。(2)在图甲中闭合开关滑动变阻器滑动头从右端滑到左端的过程中小灯泡亮度变化情况是。(3)指出图甲中该组同学连接错误的两条导线(填导线编号)。(4)图乙中a图线是改正后描出的小灯泡U-I图线,图乙中b图线是另一个电源路端电压U与电源电流I的图线。如果将这样的一个小灯泡与该电源连成

31、闭合电路,该小灯泡消耗电功率为W;如果将这样的两个小灯泡串联接在该电源上,则每个小灯泡消耗电功率为W。(结果均保留两位小数)答案(1)不为零(2)先变暗再变亮(3)5、6(4)1.050.44拓展五测电源的电动势和内阻10.用电阻箱、多用电表、开关和导线测一节干电池的电动势和内阻。丙(1)将图甲的实物连接成可完成实验的电路;(2)完成以下步骤的相关内容:(a)将多用电表的选择开关旋转至挡(填“1 ”“直流电压2.5 V”或“直流电流100 mA”);(b)调节电阻箱,示数如图乙所示,读得电阻值R1=;(c)合上开关,从多用电表上读得数值为x1;(d)重复(b)、(c),收集多组R和x的数据;(

32、3)某同学根据自己设计的实验以及收集到的数据,作出了如图丙所示的R-1x图线,由此可知,干电池的电动势E=V(计算结果保留三位有效数字);图线纵轴截距的绝对值代表的阻值之和。答案(1)如图所示(2)(a)直流电流100 mA(b)12(3)1.43电流表与干电池11.(2018山东菏泽一模)某同学设计如图所示的电路测电源的电动势和内阻,图中两个电流表相同,定值电阻阻值为R0。(1)电路中R0的作用为。(2)闭合开关S1之前,先将电阻箱接入电路的阻值调到(填“最大”或“最小”),闭合开关S1,再闭合开关S2,调节电阻箱的阻值,使电流表A2的指针偏转较大(接近满偏),读出电流值I0,读出这时电阻箱

33、的阻值R1;断开开关S2,调节电阻箱的阻值,使电流表A2的示数再次为I0,读出这时电阻箱的阻值R2,则电流表A1的阻值为。(3)再闭合开关S3,依次调(填“大”或“小”)电阻箱的阻值,记录每次调节后电阻箱的阻值R,并记录每次调节后电流表A1的示数I,根据记录的R、I,作出IR-I图像,则图像可能是。(4)若根据记录的R、I,作出1I-R图像,通过对图像的处理,得到图像与纵轴的截距为a,图像的斜率为b,则电源的电动势E=,电源的内阻r=。答案(1)保护电路元件(或保护电路)(2)最大R1-R2(3)大D(4)1bab+R2-R0-R1应用篇 知行合一应用测量电阻的方法【应用集训】(2019山东德

34、州市第一次模拟,23,8分)如图甲是测量电阻Rx阻值的原理图,标有长度刻度的均匀电阻丝ab的总电阻为5 ,总长为50.0 cm。(1)合上开关S1前,应将滑片P置于(填“d”或“e”)端。(2)断开开关S2,合上S1;调节滑动变阻器的滑片P,使电流表A1的示数为0.50 A,此时单位长度电阻丝的电压u=V/m;(3)保持S1闭合,合上S2;滑动滑片c改变ac的长度L,同时调节滑动变阻器的滑片P,使电流表A1的示数保持0.50 A不变,电流表A2的示数记为I;(4)若电流表内阻不计,滑片c在ab的中点时,电流表A2的示数I=0.50 A,则Rx=;(5)若电流表的内阻不能忽略,重复(3)的操作,

35、测出多组L和I值,描出的L-I图线如图乙所示。若图线斜率为k,电流表A1和A2的内阻均为RA,则电阻Rx=(用“u、RA、k”表示);从实验原理角度说明图线不过原点的原因是(填“电流表A1有内阻”或“电流表A2有内阻”)。答案(1)d(2)5(4)2.5(5)ku-RA电流表A1有内阻【五年高考】A组基础题组1.(2019课标,22,5分)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探究。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A、B、C、D、E五个点中,打点计时器最先打出的是

36、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/s2(保留2位有效数字)。答案A0.2330.752.(2019课标,22,5分)如图(a),某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验。所用器材有:铁架台、长木板、铁块、米尺、电磁打点计时器、频率50 Hz的交流电源、纸带等。回答下列问题:图(a)(1)铁块与木板间动摩擦因数=(用木板与水平面的夹角、重力加速度g和铁块下滑的加速度a表示)。(2)某次实验时,调整木板与水平面的夹角使=30。接通电源,开启打点计时器,释放铁块,铁块从静止开始沿木板滑下。多次重复后选择点迹清晰的一条纸带,如图(b)所示。图中的

37、点为计数点(每两个相邻的计数点间还有4个点未画出)。重力加速度为9.80 m/s2。可以计算出铁块与木板间的动摩擦因数为(结果保留2位小数)。图(b)答案(1)gsin-agcos(2)0.353.(2019课标,22,5分)甲乙两位同学设计了利用数码相机的连拍功能测重力加速度的实验。实验中,甲同学负责释放金属小球,乙同学负责在小球自由下落的时候拍照。已知相机每间隔0.1 s拍1幅照片。(1)若要从拍得的照片中获取必要的信息,在此实验中还必须使用的器材是。(填正确答案标号)A.米尺B.秒表C.光电门D.天平(2)简述你选择的器材在本实验中的使用方法。答: 。(3)实验中两同学由连续3幅照片上小

38、球的位置a、b和c得到ab=24.5 cm、ac=58.7 cm,则该地的重力加速度大小为g= m/s2。(保留2位有效数字)答案 (1)A(2)将米尺竖直放置,使小球下落时尽量靠近米尺(3)9.74.(2018课标,23,9分)某同学用图(a)所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数。跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧秤相连,滑轮和木块间的细线保持水平,在木块上方放置砝码。缓慢向左拉动水平放置的木板,当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时,弹簧秤的示数即木块受到的滑动摩擦力的大小。某次实验所得数据在下表中给出,其中f4的值可从图(b)中弹簧秤的示数读出。图(a)砝码的质量m/kg

39、0.050.100.150.200.25滑动摩擦力f/N2.152.362.55f42.93图(b)图(c)回答下列问题:(1)f4=N;(2)在图(c)的坐标纸上补齐未画出的数据点并绘出f-m图线;(3)f与m、木块质量M、木板与木块之间的动摩擦因数及重力加速度大小g之间的关系式为f=,f-m图线(直线)的斜率的表达式为k=;(4)取g=9.80 m/s2,由绘出的f-m图线求得=。(保留2位有效数字)答案(1)2.75(2)如图所示(3)(M+m)gg(4)0.405.(2018课标,23,9分)一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻Rx的阻值,图中R0为标准定值电阻(R0=20.0

40、 );可视为理想电压表;S1为单刀开关,S2为单刀双掷开关;E为电源;R为滑动变阻器。采用如下步骤完成实验:(1)按照实验原理线路图(a),将图(b)中实物连线;图(a)图(b)(2)将滑动变阻器滑动端置于适当的位置,闭合S1;(3)将开关S2掷于1端,改变滑动变阻器滑动端的位置,记下此时电压表的示数U1;然后将S2掷于2端,记下此时电压表的示数U2;(4)待测电阻阻值的表达式Rx=(用R0、U1、U2表示);(5)重复步骤(3),得到如下数据:12345U1/V0.250.300.360.400.44U2/V0.861.031.221.361.49U2U13.443.433.393.403.

41、39(6)利用上述5次测量所得U2U1的平均值,求得Rx=。(保留1位小数)答案(1)实物连线如图所示:(4)U2U1-1R0(6)48.26.2018天津理综,9(3)某同学用伏安法测定待测电阻Rx的阻值(约为10 k),除了Rx、开关S、导线外,还有下列器材供选用:A.电压表(量程01 V,内阻约10 k)B.电压表(量程010 V,内阻约100 k)C.电流表(量程01 mA,内阻约30 )D.电流表(量程00.6 A,内阻约0.05 )E.电源(电动势1.5 V,额定电流0.5 A,内阻不计)F.电源(电动势12 V,额定电流2 A,内阻不计)G.滑动变阻器R0(阻值范围010 ,额定

42、电流2 A)为使测量尽量准确,电压表选用,电流表选用,电源选用。(均填器材的字母代号)画出测量Rx阻值的实验电路图。该同学选择器材、连接电路和操作均正确,从实验原理上看,待测电阻测量值会其真实值(填“大于”、“小于”或“等于”),原因是。答案BCF如图所示大于电压表的读数大于待测电阻两端实际电压(其他正确表述也可)7.2015福建理综,19(2),12分某学习小组探究一小电珠在不同电压下的电功率大小,实验器材如图甲所示,现已完成部分导线的连接。丙实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中,电流表的示数从零开始逐渐增大,请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接;某次测量,电

43、流表指针偏转如图乙所示,则电流表的示数为A;该小组描绘出的伏安特性曲线如图丙所示,根据图线判断,将只相同的小电珠并联后,直接与电动势为3 V、内阻为1 的电源组成闭合回路,可使小电珠的总功率最大,其总功率的值约为W(保留两位小数)。答案连线如图0.4442.222.28B组综合题组1.2015广东理综,34(1),8分某同学使用打点计时器测量当地的重力加速度。请完成以下主要实验步骤:按图(a)安装实验器材并连接电源;竖直提起系有重物的纸带,使重物(填“靠近”或“远离”)计时器下端;,使重物自由下落;关闭电源,取出纸带;换新纸带重复实验。图(b)和(c)是实验获得的两条纸带,应选取填“(b)”或

44、“(c)”来计算重力加速度。在实验操作和数据处理都正确的情况下,得到的结果仍小于当地重力加速度,主要原因是空气阻力和。答案靠近接通电源释放纸带(b)纸带与限位孔间的摩擦2.(2015课标,22,6分)某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验。所用器材有:玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为R=0.20 m)。完成下列填空:(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上,如图(a)所示,托盘秤的示数为1.00 kg;(2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时,托盘秤的示数如图(b)所示,该示数为kg;(3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放,小车经过最低点后滑向另

45、一侧。此过程中托盘秤的最大示数为m;多次从同一位置释放小车,记录各次的m值如下表所示:序号12345m(kg)1.801.751.851.751.90(4)根据以上数据,可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为N;小车通过最低点时的速度大小为m/s。(重力加速度大小取9.80 m/s2,计算结果保留2位有效数字)答案(2)1.40(2分)(4)7.9(2分)1.4(2分)3.(2016课标,23,9分)某同学利用图(a)所示电路测量量程为2.5 V的电压表的内阻(内阻为数千欧姆),可供选择的器材有:电阻箱R(最大阻值99 999.9 ),滑动变阻器R1(最大阻值50 ),滑动变阻器R2(最大阻

46、值5 k),直流电源E(电动势3 V),开关1个,导线若干。实验步骤如下:按电路原理图(a)连接线路;将电阻箱阻值调节为0,将滑动变阻器的滑片移到与图(a)中最左端所对应的位置,闭合开关S;调节滑动变阻器,使电压表满偏;保持滑动变阻器滑片的位置不变,调节电阻箱阻值,使电压表的示数为2.00 V,记下电阻箱的阻值。图(a)回答下列问题:(1)实验中应选择滑动变阻器(填“R1”或“R2”)。(2)根据图(a)所示电路将图(b)中实物图连线。图(b)(3)实验步骤中记录的电阻箱阻值为630.0 ,若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变,计算可得电压表的内阻为(结果保留到个位)。(4)如果此电压表是

47、由一个表头和电阻串联构成的,可推断该表头的满刻度电流为(填正确答案标号)。A.100 AB.250 AC.500 AD.1 mA答案(1)R1(2)如图所示(3)2 520(4)D4.(2018课标,23,10分)某实验小组利用如图(a)所示的电路探究在25 80 范围内某热敏电阻的温度特性。所用器材有:置于温控室(图中虚线区域)中的热敏电阻RT,其标称值(25 时的阻值)为900.0 ;电源E(6 V,内阻可忽略);电压表(量程150 mV);定值电阻R0(阻值20.0 ),滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 );电阻箱R2(阻值范围0999.9 );单刀开关S1,单刀双掷开关S2。图(a

48、)实验时,先按图(a)连接好电路,再将温控室的温度t升至80.0 。将S2与1端接通,闭合S1,调节R1的滑片位置,使电压表读数为某一值U0;保持R1的滑片位置不变,将R2置于最大值,将S2与2端接通,调节R2,使电压表读数仍为U0;断开S1,记下此时R2的读数。逐步降低温控室的温度t,得到相应温度下R2的阻值,直至温度降到25.0 。实验得到的R2-t数据见下表。t/25.030.040.050.060.070.080.0R2/900.0680.0500.0390.0320.0270.0240.0回答下列问题:(1)在闭合S1前,图(a)中R1的滑片应移动到(填“a”或“b”)端;(2)在图

49、(b)的坐标纸上补齐数据表中所给数据点,并做出R2-t曲线;图(b)图(c)(3)由图(b)可得到RT在2580 范围内的温度特性。当t=44.0 时,可得RT=;(4)将RT握于手心,手心温度下R2的相应读数如图(c)所示,该读数为,则手心温度为。答案(1)b(2)如图所示(3)450(4)620.033.05.(2019课标,23,10分)某同学要将一量程为250 A的微安表改装为量程为20 mA的电流表。该同学测得微安表内阻为1 200 ,经计算后将一阻值为R的电阻与该微安表连接,进行改装。然后利用一标准毫安表,根据图(a)所示电路对改装后的电表进行检测(虚线框内是改装后的电表)。图(a

50、)图(b)(1)根据图(a)和题给条件,将图(b)中的实物连线。(2)当标准毫安表的示数为16.0 mA时,微安表的指针位置如图(c)所示。由此可以推测出所改装的电表量程不是预期值,而是。(填正确答案标号)图(c)A.18 mAB.21 mAC.25 mAD.28 mA(3)产生上述问题的原因可能是。(填正确答案标号)A.微安表内阻测量错误,实际内阻大于1 200 B.微安表内阻测量错误,实际内阻小于1 200 C.R值计算错误,接入的电阻偏小D.R值计算错误,接入的电阻偏大(4)要达到预期目的,无论测得的内阻值是否正确,都不必重新测量,只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可,其中

51、k=。答案(1)连线如图所示(2)C(3)AC(4)99796.(2019课标,23,10分)某小组利用图(a)所示的电路,研究硅二极管在恒定电流条件下的正向电压U与温度t的关系,图中和为理想电压表;R为滑动变阻器,R0为定值电阻(阻值100 );S为开关,E为电源。实验中二极管置于控温炉内,控温炉内的温度t由温度计(图中未画出)测出。图(b)是该小组在恒定电流为50.0 A时得到的某硅二极管U-t关系曲线。回答下列问题:图(a)(1)实验中,为保证流过二极管的电流为50.0 A,应调节滑动变阻器R,使电压表的示数为U1=mV;根据图(b)可知,当控温炉内的温度t升高时,硅二极管正向电阻(填“

52、变大”或“变小”),电压表示数(填“增大”或“减小”),此时应将R的滑片向(填“A”或“B”)端移动,以使示数仍为U1。(2)由图(b)可以看出U与t成线性关系。硅二极管可以作为测温传感器,该硅二极管的测温灵敏度为Ut=10-3 V/(保留2位有效数字)。图(b)答案(1)5.00变小增大B(2)2.87.(2019课标,23,10分)某同学欲将内阻为98.5 、量程为100 A的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准,要求改装后欧姆表的15 k刻度正好对应电流表表盘的50 A刻度,可选用的器材还有:定值电阻R0(阻值14 k),滑动变阻器R1(最大阻值1 500 ),滑动变阻器R2(最大阻值50

53、0 ),电阻箱(099 999.9 ),干电池(E=1.5 V,r=1.5 ),红、黑表笔和导线若干。(1)欧姆表设计将图(a)中的实物连线组成欧姆表。欧姆表改装好后,滑动变阻器R接入电路的电阻应为 ;滑动变阻器选(填“R1”或“R2”)。图(a)(2)刻度欧姆表表盘通过计算,对整个表盘进行电阻刻度,如图(b)所示。表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75,则a、b处的电阻刻度分别为、。图(b)(3)校准红、黑表笔短接,调节滑动变阻器,使欧姆表指针指向 k处;将红、黑表笔与电阻箱连接,记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值,完成校准数据测量。若校准某刻度时,电阻箱旋钮位置如图(c

54、)所示,则电阻箱接入的阻值为 。图(c)答案(1)连线如图900R1(2)455(3)035 000.08.2015广东理综,34(2),10分某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性,使用的器材包括电压表(内阻约为3 k)、电流表(内阻约为1 )、定值电阻等。图甲使用多用电表粗测元件X的电阻。选择“1”欧姆挡测量,示数如图甲(a)所示,读数为。据此应选择图甲中的填“(b)”或“(c)”电路进行实验。连接所选电路,闭合S;滑动变阻器的滑片P从左向右滑动,电流表的示数逐渐(填“增大”或“减小”);依次记录电流及相应的电压;将元件X换成元件Y,重复实验。图乙(a)是根据实验数据作出的U-I图线,

55、由图可判断元件(填“X”或“Y”)是非线性元件。(a)(b)图乙该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R=21 的定值电阻,测量待测电池的电动势E和内阻r,电路如图乙(b)所示,闭合S1和S2,电压表读数为3.00 V;断开S2,读数为1.00 V。利用图乙(a)可算得E=V,r=(结果均保留两位有效数字,视电压表为理想电压表)。答案10.0(b)增大Y3.20.509.(2018江苏单科,10,8分)一同学测量某干电池的电动势和内阻。(1)如图所示是该同学正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路。请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处。(2)实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I,以

56、及计算的1I数据见下表:R/8.07.06.05.04.0I/A0.150.170.190.220.261I/A-16.76.05.34.53.8根据表中数据,在方格纸上作出R-1I关系图像。由图像可计算出该干电池的电动势为V;内阻为。(3)为了得到更准确的测量结果,在测出上述数据后,该同学将一只量程为100 mV的电压表并联在电流表的两端。调节电阻箱,当电流表的示数为0.33 A时,电压表的指针位置如图所示,则该干电池的电动势应为V;内阻应为。答案(1)开关未断开;电阻箱阻值为零。(2)如图所示1.4(1.301.44都算对)1.2(1.01.4都算对)(3)1.4结果与(2)问第一个空格一

57、致1.0结果比(2)问第二个空格小0.2C组教师专用题组 1.(2016江苏单科,11,10分)某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。一根细线系住钢球,悬挂在铁架台上,钢球静止于A点。光电门固定在A的正下方,在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条。将钢球拉至不同位置由静止释放,遮光条经过光电门的挡光时间t可由计时器测出,取v=dt作为钢球经过A点时的速度。记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t,计算并比较钢球在释放点和A点之间的势能变化大小Ep与动能变化大小Ek,就能验证机械能是否守恒。图甲(1)用Ep=mgh计算钢球重力势能变化的大小,式中钢球下落高度h应测量释放时的钢球球心到之间的竖直距离。A.钢球在A点时的顶端B.钢球在A点时的球心C.钢球在A点时的底端(2)用Ek=12mv2计算钢球动能变化的大小。用刻度尺测量遮光条宽