《高考物理大二輪總復(fù)習(xí) 第一部分 專題六 第3講 改進(jìn)型和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)課件》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考物理大二輪總復(fù)習(xí) 第一部分 專題六 第3講 改進(jìn)型和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)課件(27頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第第3 3講講改進(jìn)型和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)改進(jìn)型和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)1(2011 年山東卷)某探究小組設(shè)計(jì)了“用一把尺子測定動(dòng)摩擦因數(shù)”的實(shí)驗(yàn)方案如圖 631 所示,將一個(gè)小球和一個(gè)滑塊用細(xì)繩連接,跨在斜面上端開始時(shí)小球和滑塊均靜止,剪斷細(xì)繩后,小球自由下落,滑塊沿斜面下滑,可先后聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音保持小球和滑塊釋放的位置不變,調(diào)整擋板位置,重復(fù)以上操作,直到能同時(shí)聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音用刻度尺測出小球下落的高度 H、滑塊釋放點(diǎn)與擋板處的高度差 h 和沿斜面運(yùn)動(dòng)的位移 x.(空氣阻力對本實(shí)驗(yàn)的影響可以忽略)圖 631(1) 滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的加速度與重力加速度的比值為_(2)滑塊與斜面間的
2、動(dòng)摩擦因數(shù)為_(3)以下能引起實(shí)驗(yàn)誤差的是_a滑塊的質(zhì)量b當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮長度測量時(shí)的讀數(shù)誤差d小球落地和滑塊撞擊擋板不同時(shí)x/Hcd2221xhHxh2(2011 年上海卷)實(shí)際電流表有內(nèi)阻,可等效為理想電流表與電阻的串聯(lián)測量實(shí)際電流表 G1內(nèi)阻 r1的電路如圖632 所示供選擇的儀器如下:圖 632待測電流表 G1(05 mA,內(nèi)阻約 300 ),電流表 G2(010 mA,內(nèi)阻約 100 ),定值電阻 R1(300 ),定值電阻 R2(10 ),滑動(dòng)變阻器 R3(01 000 ),滑動(dòng)變阻器 R4(020 ),干電池(1.5 V),電鍵 S 及導(dǎo)線若干(1)定值電阻應(yīng)選_,滑動(dòng)變阻
3、器應(yīng)選_(在空格內(nèi)填寫序號)(2)用連線連接實(shí)物圖圖 48圖 633答案:如圖 48 所示(3)補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)步驟:將滑動(dòng)觸頭移至最左端按電路圖連接電路,_;閉合電鍵 S,移動(dòng)滑動(dòng)觸頭至某一位置,記錄 G1,G2的讀數(shù) I1、I2;_;多次移動(dòng)滑動(dòng)觸頭,記錄相應(yīng)的G1、G2讀數(shù)I1、I2以 I2為縱坐標(biāo),I1為橫坐標(biāo),作出相應(yīng)圖線,如圖634 所示圖 634(4)根據(jù) I2I1 圖線的斜率 k 及定值電阻,寫出待測電流表內(nèi)阻的表達(dá)式_r1(k1)R1由于近兩年廣東實(shí)行理綜考試,整個(gè)物理科平均用時(shí)只有 50 分鐘,物理實(shí)驗(yàn)難度大大降低,故這方面考題或所占分值較少,廣大師生可在這方面少花一些時(shí)間力學(xué)實(shí)驗(yàn)
4、改進(jìn)【例 1】(2011 年佛山聯(lián)考)某研究性學(xué)習(xí)小組欲探究光滑斜面上物體下滑的加速度與物體質(zhì)量及斜面傾角是否有關(guān)系實(shí)驗(yàn)室提供如下器材:A表面光滑的長木板(長度為 L);B.小車;C.質(zhì)量為 m的鉤碼若干個(gè);D.方木塊(備用于墊木板);E.米尺;F.秒表 時(shí)間 質(zhì)量 t 次數(shù)MMmM2m11.421.411.4221.401.421.3931.411.381.42(1)實(shí)驗(yàn)過程:第一步,在保持斜面傾角不變時(shí),探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中,通過向小車放入鉤碼來改變物體的質(zhì)量,只要測出小車由斜面頂端滑至底端所用的時(shí)間 t,就可以由公式 a_求出 a,某同學(xué)記錄了數(shù)據(jù)如下表所示:根據(jù)以上信息,我們發(fā)
5、現(xiàn),在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)質(zhì)量改變之后平均下滑時(shí)間_(填“改變”或“不改變”),經(jīng)過分析得出加速度和質(zhì)量的關(guān)系為_第二步,在物體質(zhì)量不變時(shí),探究加速度與傾角的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中通過改變方木塊墊放位置來調(diào)整長木板傾角,由于沒有量角器,因此通過測量出木板頂端到水平面高度 h,求出對應(yīng)值如下表:無關(guān)不改變L(m)1.00h(m)0.100.200.300.400.500.100.200.300.400.50a(m/s2)0.971.9502.9253.9104.900請先在如圖 635 所示的坐標(biāo)紙上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)軸后描點(diǎn)作圖,然后根據(jù)所作的圖線求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?g_.進(jìn)一步分析可知,光滑斜面上物體下滑的加速
6、度與傾角的關(guān)系為_9.80 m/s2agsin 圖 635圖 49答案:如圖 49 所示控制變量法(2)該探究小組所采用的探究方法是_由表中可看出:在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi),小車下滑的時(shí)間是不變的,說明小車的加速度與小車的質(zhì)量無關(guān)以 a 為縱軸,以 sin 為橫軸,選取適當(dāng)?shù)臉?biāo)度作出圖象如圖 636 所示圖 636由mgsinma可得:agsin,故圖線asin的斜率即為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣扔蓤D可知,gk9.80 m/s2.(2)該探究小組采用的探究方法是控制變量法原則:(1)由題意找出實(shí)驗(yàn)原理式,即帶有“所求的物理量”的公式;(2)由公式確定還有哪些待測量(不能太多);(3)由待測量確定實(shí)驗(yàn)器材;
7、(4)由實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟;(5)將測量量代入原理式,求出所求的物理量在設(shè)計(jì)和改進(jìn)實(shí)驗(yàn)時(shí),一般遵循以下步驟和1(2011 年廣州模擬)“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)可以采用如圖實(shí) 637 所示的甲或乙方案來進(jìn)行甲方案為用自由落體實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,乙方案為用斜面小車實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律圖 637(1)比較這兩種方案,_(填“甲”或“乙”)方案好一些,理由是_.甲4.8 m/s2乙(2)圖丙所示是該實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,測得每兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示,已知每兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔T0.1 s物體運(yùn)動(dòng)的加速度 a_;該紙帶是采用_(填 “甲”或“乙”)實(shí)驗(yàn)方案得到的簡要寫出判斷依據(jù)_因?yàn)?/p>
8、物體運(yùn)動(dòng)的加速度比重力加速度小得多因?yàn)檫@個(gè)方案摩擦阻力小,誤差小,操作方便解析:(1)機(jī)械能守恒的前提是只有重力做功,實(shí)際操作的方案中應(yīng)該使摩擦力越小越好故甲方案好一些電學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)電學(xué)實(shí)驗(yàn)是以測電阻為主線的,如考綱上的測金屬絲的電阻率、描繪小燈泡的伏安特性曲線、測電源的電動(dòng)勢與內(nèi)阻、多用表的使用,都跟測電阻相關(guān)【例2】為了測量一個(gè)量程為 3.0 V 的電壓表的內(nèi)阻RV (約幾千歐),某同學(xué)采用了如圖 638 甲所示的電路,電路中電阻箱 R0的量大阻值為 9 999.9 ,滑動(dòng)變阻器 R 的最大阻值為 50 .甲乙圖 638(1)按圖甲所示的電路在圖乙所給出的實(shí)物圖中畫出連接導(dǎo)線答案:實(shí)物連線如
9、圖 50 所示圖 50(2)該同學(xué)的部分實(shí)驗(yàn)步驟是:A斷開電鍵 S,連接好電路;B把滑動(dòng)變阻器 R 滑片 P 滑到 b 端;C將電阻箱 R0的阻值調(diào)到零;D閉合電鍵 S;E調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器 R,使電壓表的示數(shù)為 3.0 V;該同學(xué)再進(jìn)行一步操作就可以比較精確地測量出電壓表的內(nèi)阻 RV,這一步操作應(yīng)該是_.用實(shí)驗(yàn)測得的物理量表示出電壓表的內(nèi)阻 RV的表達(dá)式_調(diào)節(jié)電阻箱阻值,使電壓表示數(shù)為1.5 V并讀出此時(shí)電阻箱阻值R0RVR0請你解釋該同學(xué)所做的實(shí)驗(yàn)為什么可以比較精確地測量出電壓表的內(nèi)阻 RV._. 實(shí)際上這種測量方法還是有系統(tǒng)誤差的,其實(shí)際值與測量值相比要_(填“偏大”或“偏小”)正確地選擇儀
10、器和設(shè)計(jì)電路的問題,有一定的靈活性,解決時(shí)應(yīng)掌握和遵循一些基本的原則,即“安全性”、“方便性”、“精確性”原則,兼顧“誤差小”、“儀器少”、“耗電少”等各方面因素綜合考慮,靈活運(yùn)用由于RVR0RbP,當(dāng)增大電阻箱電阻R0時(shí),并聯(lián)電阻兩端電壓值幾乎不變偏小2(2011 年佛山二模)某實(shí)驗(yàn)小組認(rèn)為用一只已知內(nèi)阻的電流表和電阻箱,采用如圖 639 甲所示的電路測電源電動(dòng)勢與內(nèi)阻,比常規(guī)的伏安法更準(zhǔn)確若電流表內(nèi)阻阻值為RA,則測量的方法與步驟是:圖 639A將電阻箱阻值 R 調(diào)到最大,閉合 S 后觀察電流表示數(shù),然后_,使電流表中的示數(shù)指到某兩個(gè)恰當(dāng)?shù)闹?,記下此時(shí)電阻箱的阻值 R1、R2及對應(yīng)的電流 I1、I2;B根據(jù)以上的數(shù)據(jù)及_定律,建立方程組,即可求出電源的電動(dòng)勢 E 與內(nèi)阻 r.該方程組的表達(dá)式是:_、_.EI1(R1RAr)EI2(R2RAr)再調(diào)節(jié)電阻箱歐姆曉玲她們現(xiàn)在手頭只有一個(gè)電流表,只知其內(nèi)阻很小,卻不知具體阻值為了測出該電流表的內(nèi)阻,她們找來了如圖乙所示的兩節(jié)干電池等實(shí)驗(yàn)器材請你用筆畫線將圖中的實(shí)物連接成能測出電流表內(nèi)阻的電路注意滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路起限流作用,開關(guān)閉合前其阻值應(yīng)處于_答案:連線如圖 51 所示圖 51最大