高考物理实验专题复习课件-通用

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,高 考 物 理 实 验,专题复习,高 考 物 理 实 验,一,高考内容和要求,1.,知识内容要求,内容,要求,说明,1.,长度的测量,1.,要求会正确使用的仪器主要有：刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、电火花计时器或电磁打点计时器、弹簧秤、温度表、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱、等等。,2.,研究匀变速运动,3.,研究弹力和弹簧伸长的关系,4.,验证力的平行四边形定则,5.,验证动量守恒定律,6.,研究平抛物体的运动,7.,验证机械能守恒定律,8.,用单摆测定重力加速度,9.,用油膜法估测分子的大小,一1.知识内容要求内容要求说明1. 长度的测量 1.,10.,用描迹法画出电场中平面上,的等势线,2.,要求从认识误差问题在实验中的重要性，了解误差的概念，知道系统误差和偶然误差；知道用多次测量求平均值的方法减少偶然误差；能在某些实验中分析误差的主要来源；不要求计算误差。,3.,要求知道有效数字的概念，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作要求。,11.,测定金属的电阻率 （同时练,习使用螺旋测微器）,12.,描绘小电珠的伏安特性曲线,13.,把电流表改为电压表,14.,用电流表和电压表测电池的,电动势和内阻,15.,用多用表探索黑箱内的电学,元件,16.,练习使用示波器,17.,传感器的简单应用,18.,测定玻璃的折射率,19.,用双缝干涉测光的波长,10. 用描迹法画出电场中平面上 2. 要求从认,2,能力要求,(1),能在理解的基础上独立完成,“,知识内容表,”,中所列实验，能明确实验目的，能理解实验原理和方法，能控制实验条件。,(2),会正确使用在这些实验中用过的仪器。,(3),会观察、分析实验现象，会记录、处理实验数据，并得出结论。,(4),能灵活地运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题。,2能力要求,二、实验基本知识和技能,二、实验基本知识和技能,三实验能力培养,物理实验在高中物理学中占有相当重要的地位物理实验能力的培养成为高中物理能力培养的重要目标之一通过学生分组实验及演示实验，要求学生在实验能力方面达到以下要求：,“,明确实验目的，理解实验原理和方法，学会正确使用仪器进行观察和测量，学会控制实验条件和排除实验故障，会分析处理实验数据并得出正确结论，了解误差和有效数字的概念，会独立地写出简要的实验报告,”,三实验能力培养,1,基本测量仪器的使用,用于长度测量的米尺（最小刻度为,mm,），游标卡尺（最小分度为,0.1,、,0.05mm,），螺旋测微器（千分尺）；用于质量测量的天平（托盘天平）；用于时间测量的打点计时器、秒表；用于力测量的弹簧测力计；用于电流测量的电流表，用于电压测量的电压表；用于电阻测量的欧姆表等电源，电阻箱，滑动变阻器的正确使用,2,基本测量性实验的考查，,包括用打点计时器打出的纸带测瞬时速度，研究平抛运动测平抛初速，用单摆测重力加速度，测电阻、测定金属的电阻率，测电源电动势和内阻，测灯的功率，测电表的电阻，测玻璃的折射率，测光的波长等,1基本测量仪器的使用用于长度测量的米尺（最小刻度为mm）,3,基本验证性实验的考查，,包括验证平行四边形定则，验证动量守恒定律，机械能守恒定律等,目前实验试题多偏重考查：基本测量仪器的掌握；实验原理和实验知识的理解，包括电学器材的连接原理；物理实验步骤和过程的了解，能合理安排程序，会查找实验过程的疏漏；实验器材的选择与使用；实验方法的选择，包括测量方法的选择，控制方法的选择等；对实验结果进行处理的能力，包括计算、列表、作图象，通过实验数据处理得到合理结论；误差分析，会合理安排实验以减少误差此外要求考生还要有将平时实验方法运用到新情景中的能力,4,基本观测性实验的考查，,包括用描迹法画电场中平面上的等势线，用卡尺观察光的衍射实验等,3基本验证性实验的考查，包括验证平行四边形定,（一）掌握常用的物理仪器,应了解仪器的构造和原理，会正确操作和读数，会用有效数字记录测量数据,常用的物理仪器：,刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、电火花计时器或电磁打点计时器、弹簧秤、温度表、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱、等等。,（一）掌握常用的物理仪器 常用的物理仪器：刻,例,一游标卡尺的主尺最小分度为,1,毫米,游标上有,10,个小等分间隔,现用此卡尺来测量工件的直径,如图所示,.,该工件的直径为,_,毫米,.,29.80,_,答,:29.80(5,分,答,29.8,的同样给,5,分,),例一游标卡尺的主尺最小分度为1毫米,游标上有10个小等分间隔,例,用游标为,50,分度的卡尺（测量值可准确到,0.02mm,）测定某圆筒的内径时，卡尺上的示数如图可读出圆筒的内径为,_ mm,52.12,例用游标为50分度的卡尺（测量值可准确到0.02mm）测定某,例,有一游标卡尺，主尺的最小分度是,1,毫米，游标上有,20,个小的等分刻度用它测量一工件的长度，如图,2,所示图示的读数是,_ mm,104.05,例 有一游标卡尺，主尺的最小分度是1毫米，游标上有20个,15,20,5,10,0,10,15,20,5,10,千分尺（螺旋测微器）,15,20,5,10,0,20,25,30,15,10,15,20,5,10,0,20,25,30,15,10,10.190mm,9.694mm,1.601mm,15205100101520510千分尺（螺旋测微器） 15,15,20,5,10,0,40,45,30,35,10,例,如图所示，在测金属丝直径时，螺旋测微器读数如图可知该金属丝直径,d=_10,3,m,0.900,152051004045303510例 如图所示，在测金属丝,秒表,秒表,0,31,2,33,4,35,6,37,8,39,41,10,43,12,14,45,16,47,18,49,20,51,22,53,24,26,55,57,28,59,0,1,2,6,7,8,9,10,11,3,4,5,12,13,14,2,分,7.60,秒,031233435637839411043121445164,0,31,2,33,4,35,6,37,8,39,41,10,43,12,14,45,16,47,18,49,20,51,22,53,24,26,55,57,28,59,0,1,2,6,7,8,9,10,11,3,4,5,12,13,14,1,分,51.40,秒,031233435637839411043121445164,0,31,2,33,4,35,6,37,8,39,41,10,43,12,14,45,16,47,18,49,20,51,22,53,24,26,55,57,28,59,0,1,2,6,7,8,9,10,11,3,4,5,12,13,14,2,分,23.35,秒,031233435637839411043121445164,（二）实验原理和实验知识的理解,要求能依据理论知识，建立待求量与能直接测量的各个量之间的关系，拟定实验方案能合理选择和组配仪器，选择实验条件和测量方法，合理安排实验程序以减少误差或简化操作等,（二）实验原理和实验知识的理解,例,在用电流场模拟静电场描绘电场等势线的实验中,在下列所给出的器材中,应该选用的是,(,用器材前的字母表示,).,(A)6,伏的交流电源,(B)6,伏的直流电源,(C)100,伏的直流电源,(D),量程,0,0.5,伏,零刻度在刻度盘中央的电压表,(E),量程,0,300,微安,零刻度在刻度盘中央的电流表在实验过程中,要把复写,纸、导电纸、白纸铺放在木板上,它们的顺序,(,自上而下,),是,.,在实验中,按下电键,接通电路,.,若一个探针与基准点,O,接触,另一探针已分别在基准点,O,的两侧找到了实验所需要的两点,a,、,b(,如右上图,),则当此探针与,a,点接触时,电表的指针应,(,填,“,左偏,”,、,“,指零,”,或,“,右偏,”,);,当此探针与,b,点接触时,电表的指针应,(,填,左偏,、,指零,或,右偏,).,导电纸,复写纸,白纸,指零,指零,B,、,E,例 在用电流场模拟静电场描绘电场等势线的实验中,例,2,用图,7,所示的装置做验证机械能守恒定律的实验，按正确的实验操作得到几条打上点迹的纸带通常要求从其中挑选头两点（即,0,、,1,两点）间的距离接近,2mm,的纸带进行测量但一位同学并未按此要求却选取了一条操作正确，点迹清楚，但头两点（,0,与,1,点）间的距离明显小于,2mm,的纸带进行标点（标出,0,、,1,、,2,、,3,等各实际点迹）测量（测出各点与,0,点的高度差,h,1,、,h,2,、,h,3,cm,），,见图,8,那么能否用它进行,正确计算以比较点,n,位置处,的动能与重力势能的对应,关系,(n=2,、,3,、,4,）,即能,否验证,1/2mv,2,=mgh?,理由,是,，,列出点,n,处瞬时,速度的计算式,v,n,=_,例2用图7所示的装置做验证机械能守恒定律的实验，按正确的实验,分析,：本题的实验过程要求先接通电源，开动电磁打点计时器，在纸带上记下初始位置然后将纸带、重锤系统适时地无初速释放使之自由落下所谓,“,适时,”,，最理想的情况是在振针刚好打在纸带上的一瞬间释,情况的机会很少通常是在振针两次敲击纸带之间的某个时刻松手释放，但只要是无初速释放，运动性质就仍然是自由落体，只是纸带上头,分析：本题的实验过程要求先接通电源，开动电磁打点计时器，在纸,答,:,(1),要用游标卡尺测摆球直径,d ,摆长等于摆线长加,d/2,（,2,分）（如果说明用米尺量摆长时，摆长的下端从球心算起，也给,2,分）,(2) T=t / 29.5,(3) g,应测量多次，然后取,g,的平均值做最后结果（,2,分）（如果说明摆长和周期的测量要进行多次，并取它们的平均值为,L,和,T,，算出,g,，也给,2,分）,例,一位同学用单摆测重力加速度的实验他将摆挂起来后，进行了如下步骤：,(A),测摆长,L,：用米尺量出摆线的长度,(B),测周期,T,：将摆球拉起，然后放开在摆球某次通过最低点时，按下秒表开始计时，同时将此次通过最低点作为第一次，接着一直数到摆球第,60,次通过最低点时，按秒表停止计时读出这段时间,t,，算出单摆的周期,T=t/60,(C),将所测得的,L,和,T,代入周期公式 算出,g,将它作为实验的最后结果写入实验报告中去,指出上面步骤中遗漏或错误的地方、写出该步骤的字母，并加以改 正（不要求进行误差计算）,答:(1) 要用游标卡尺测摆球直径d ,摆长等于摆线长加d/,（三）会组装和调节实验装置,，,会正确连接电路实物图,这里主要体现实验技能的考查然而正确、熟练的操作技能，仍以对仪器及实验原理的理解认识为前题,（三）会组装和调节实验装置，,滑动变阻器的使用,A,B,C,D,串联限流电路,并联分压电路,分压器,1.,滑动变阻器的,两种主要连接方式：,R,X,R,A B,C (D),R,X,R,（,1,）保护电表不受损坏；,（,2,）改变电流电压值，多测量几次，求,R,X,的,平均值，减少误差。,2.,变阻器的作用,滑动变阻器的使用ABCD串联限流电路并联分压电路分压器1,分压接法,的优点是：电压变化范围大，附加功率损耗较大。,限流接法,的优点是：电路连接简便， 附加功率损耗较小。,分压接法和限流接法的比较：,a.,当两种接法均可满足实验要求时，一般选限流接法,b.,当负载电阻,Rx,较小，变阻器总阻值,R,较大是,Rx,的几倍时，限流接法对电流、电压控制作用显著，一般用限流接法,c.,当负载电阻,Rx,较大是,R,的几倍时，变阻器总阻值,R,较小，限流接法对电流，电压的调控作用不明显，一般选分压接法,d.,当要求电压从,0,变起，一定用分压接法,限流电路,分压电路,电压范围,电流范围,0U, 分压接法的优点是：电压变化范围大，附加功率损耗较大。分,答,：,例,3,：,如图所示，某同学用此装置验证牛顿第二定律,A,为放在水平桌面上的长木板，,B,为滑轮，,C,为小车，,D,为砂桶，,E,为细线，,F,为纸带那么他应将电磁打点计时器固定在什么地方？,_,实验中还要对此装置做哪些重要调节,_,将打点计时器固定在小车后的木板上,调节滑轮高度，使牵引小车的细线与木板平行；,在木板后端下面垫适当厚度的物体，使木板成为小倾角斜面，调节倾角，直到小车在不受牵引时恰好能沿木板匀速向下运动为止,答： 例3：如图所示，某同学用此装置验证牛顿第二定,（四）掌握处理实验数据的基本方法,实验数据处理方法常用的是,列表法,，分组隔项,逐差法,（如测匀变速直线运动加速度所用方法）和,图线法,（四）掌握处理实验数据的基本方法,用数学,图象法,处理实验数据是高考对实验能力考查的一个重要方面，用图象法处理数据求测量值，可以简化复杂计算并起到取平均值减小随机误差的作用利用图线同样可以验证物理规律，或者导出未知的物理量之间的关系但在作图时，因为用点的位置表示一组实验数据，因此需要严格按规则作图，否则误差反而会加大,用数学图象法处理实验数据是高考对实验能力考,作图的基本规则是,：,(1),必须用坐标纸，并尽可能保证测量时的准确数字在图上也是准确的例如电流测量值为,0.24A,，,0.2A,是准确的，图上应对应准确的分度,0.2A,，而,0.04A,是估计的，在图中允许也是估计的，这样在作图时，要充分考虑恰当地选取分度值,(2),图上要标明图名，坐标轴所代表的物理量及单位，各分度值要用相应有效数字标明,(3),尽量使图线充满图纸，如是直线，尽量使其与横轴成,30,60,角，这也是为了减少作图误差，这一点也是考虑横纵标分度的依据如果实验数据只分布在某一区段如图,17b,所示，电压测量值在,1.00V,到,1.50V,之间，坐标就可以从,1.00V,开始，以充分利用图纸,(4),各数据点均应用记号标明，如在图中用：,“,”,或用,“,”,等确定点的位置,作图的基本规则是：(1)必须用坐标纸，并尽可能保证测量时的准,5),连线作图时要使数据点均匀分布在图线两侧，以起到取平均值的作用一般在已知数据间用实线相连，数据区域外用虚线延伸在已知规律情况下，如果某个数据点明显偏离图线，可以作为错测而舍去。,当用图线求间接测量量时，若物理量的关系或规律可表达成形如,y=Kx+b,的一次函数，而,K,与,b,均需测定，则可通过测得关于,x,、,y,的一系列对应数据，由数据点描点绘出实验图线应是一直线，再根据图线间接求待测的斜率,K,与截距,b,。,5)连线作图时要使数据点均匀分布在图线两侧，以起到取平均值的,有,测得相应的,L,、,T,值，并作,L,T,2,图线，则变为一次函数关系了。其斜率,k=g/4,2,，可得,g= 4,2,k.,这种方法称为,曲线改直法,.,在一些情况中，物理量间的关系或规律并不是一次函数关系，需要作图时，因通常为,曲线,，在连线时要注意光滑连接，数据点要尽量多，这样才能较好地作出与实际相符的图线,曲线改直法：,有时可设法变为一次函数予以解决例如利用单摆周期公式侧重力加速度时，,依据公式：,有 测得相应的L、T值，并作LT2 图线，,例,4.,一位同学记录的,6,组数据见表。试根据这些数据在下图中画出,UI,图线，并根据图线读出电池的电动势,E= V,，电池的内阻,r = .,U,1.46,0.72,I(A),U(V),0.12,1.37,0.20,1.32,0.31,1.24,0.32,1.18,0.50,1.10,0.57,1.05,例4. 一位同学记录的6组数据见表。试根据这些数据在下图中,例,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,若小球在平抛运动中的几个位置如图,19,中的,a,、,b,、,c,、,d,所示，则小球平抛的初速度的计算式为,v,0,=_,（用,L,、,g,表示），其值是,_ . (g=9.8m/s,2,),0.70m/s,解：,例 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,测量电阻的常用方法,伏安法,测电阻,89,年,、,1996,年,17,、,例,8,、,替代法,测电阻,例,2,、,例,6,比较法,测电阻,99,年,、,半偏法,测电阻,2001,年,电压表电阻的测量,例,5,、,1997,年,、,例,3,电流表电阻的测量,例,4,、,2000,年,、,例,7,、,电表的改装,93,年,电源,电动势,的测量,双缝干涉,测波长,例,例,其它实验,1996,年上海四,4,1996,年上海四,2,、,例,9,、,例,10,、,例,11,、,例,12,04,年上海,16,测量电阻的常用方法,限流器电路,安培表内接法,R,X,R,A,R,X,A,V,限流器电路,安培表外接法,R,X,R,V,R,X,V,A,A,V,分压器电路,安培表内接法,R,X,R,A,A,V,R,X,分压器电路,安培表外接法,R,X,R,V,V,A,R,X,伏安法测电阻电路,限流器电路RXAV限流器电路RXVAAV分压器电路AVRX分,替代法测量电阻,I,2,R =I,1,Rx Rx = I,2,R /I,1,Rx,R,A,I,1,A,R,Rx,A,R,Rx,I,2,替代,比较,法测电阻,比较法测量电阻,替代法测量电阻I2R =I1 Rx ,V,A,1,伏安法测电压表电阻,V,R,a,b,S,R,0,半偏法测量电表电阻,G,S,1,S,2,R,1,R,2,半偏法,R,1,R,2,R,测量,R,真实,RR,真实,VA1伏安法测电压表电阻VRabSR0半偏法测量电表电阻GS,由,I,1,R,x,= I,2,R,得,R,x,= I,2,R,I,1,比较,法测电阻,A,1,A,2,R,1,=100,R,2,=50,由,I,1,r,1,=I,2,r,2,得,r,1,= I,2,r,2,I,1,由 I1Rx= I2 R得 Rx= I2R I1比较法,图中两电压表的电压分别为,U,1,、,U,2,分压,法测电压表电阻,返回,V,2,V,1,R,图中两电压表的电压分别为U1、U2分压法测电压表电阻返回V2,v,v,A,A,U,1,=E-I,1,r,U,2,=E-I,2,r,E=I,1,(R,1,+r),E=I,2,(R,2,+r),E= U,1,+ U,1,r / R,1,E= U,2,+ U,2,r / R,2,测电动势内阻电路,返回,vvAAU1=E-I 1r E=I 1(R1+r),将量程为,100,微安的电流表改装成量程为,1,毫安的电流表,并用一标准电流表与改装后的电流表串联,对它进行校准,(,核对,).,改装及校准所用器材的实物图如下,(,其中标准电流表事先已与一固定电阻串联,.,以防烧表,).,校准时要求通过电流表的电流能从,0,连续调到,1,毫安,.,试按实验要求在所给的实物图上连线,.,1993,年高考,电路连接有错误,但电表改装部分的接线正确,(,指电阻箱与微安表并联,),给,1,分,;,只要电表改装部分的电路连接有错误，就给,0,分,.,解,:,画出电路图，,连线如图示。,A,A,返回,电路连接有错误, 但电表改装部分的接线正确(指电阻箱与微安表,R,X,V,A,A,V,用伏安法测量金属导线的电阻,R,，试把图中给出的器材连接成测量,R,的合适的电路。图中安培表的量程为,0.6A,，内阻接近,1,，伏特表的量程为,3V,，内阻为几,K,；电源的电动势为,6V,，变阻器的阻值为,020,。在闭合电键前，变阻器滑动触点应处于正确位置。,解：,金属导线的电阻不大，安培表应外接，变阻器电阻比较大，可用限流接法，画出电路图如下：,+,-,1989,年高考,返回,RXVAAV,.,在用伏安法测电阻的实验中,所用电压表的内阻约为,20,千欧,电流表的内阻约为,10,欧,选择能够尽量减小误差的电路图接线进行实验,读得的各组数据用实心圆点标于坐标图上,(,如右图所示,).,(1 ),根据各点表示的数据描出,I-U,图线,由此求得该电阻的阻值,Rx=,欧,(,保留两位有效数字,).,(2),画出此实验的电路原理图,.,2.4,10,3,mA,v,Rx,1996,年高考,17,返回,.,如下图所示,P,是一根表面均匀地镀有很薄的发热电阻膜的长陶瓷管,(,其长度,l,为,50,厘米左右,直径,D,为,10,厘米左右,),镀膜材料的电阻率,已知,管的两端有导电箍,MN.,现给你米尺,电压表,V,、电流表,A,、电源,滑动变阻器,R,电键,K,和若干导线,请设计一个测定膜层厚度,d,的实验方案,.,实验中应测定的物理量是,:,.,在右框内用符号画出测量电路图,.,计算膜层厚度的公式是,:,.,P,N,M,l, D, U, I,d=,I,I /,DU,.,电流表内接、外接均可,1996,年上海,5.,返回,如下,用以下仪器，尽可能精确地测量待测电阻,R,x,的阻值：,A,电动势约,2V,左右、内阻,r,1,的电源一个；,B,内阻,R,V,=30K,、刻度如右图的电压表一个；,C,开关一个；,D,电阻在,10K20K,范围内的待测电阻,R,x,一个；,E,导线若干条。,（,1,）电压表的满偏电流,Ig=,。,（,2,）在下面虚线框内画出必要的测量待测电阻,R,x,阻值的实验电路图。,（,3,）实验中要直接测量的物理量有（注明每个物理量的意义和符号）：,。,（,4,）待测电阻,R,x,的表达式为：,R,x,=,。,（,5,）,R,x,的阻值,1020,范围内时，仍使用这组仪器，能够用这种方法测量吗？说明理由。,例,1,、,用以下仪器，尽可能精确地测量待,解,:,v,R,X,v,甲、 乙,（,1,）,Ig=E/R,V,=3V/ 30K =1.010,4,A,（,2,）如图,甲、 乙,（,3,） 甲图中的电压表的电压,U,1,、,乙图中的电压表的电压,U,2,（,4,）,（,5,）不能，因为，两图电压表的读数几乎相同,返回,解:vRXv甲、,为了测量电流表,A,1,的内阻，采用图示的电路，其中电流表,A,1,的量程是,0300A,、内阻约为,100,（待测）；,A,2,是标准电流表，量程,0-200A,；,R,1,为电阻箱，阻值范围,0999.9,；,为电池，电动势,3V,、内阻不计；,S,1,为开关，,S,2,为单刀双掷开关。按电路图接好电路后，将可变电阻器,R,2,和电阻箱,R,1,适当调节后，将单刀双掷开关,S,2,扳到接点,1,处，接通开关,S,1,，调节可变电阻,R,2,，使两电表的读数都是,150A,；然后将开关,S,2,扳到接点,2,，调节电阻箱,R,1,使标准电流表的读数仍是,150A,，若此时电阻箱各旋钮位置如图，则：,（,1,）电流表,A,1,的内阻,Rg=_ .,（,2,）为了保证两电流表的安全使用，限流电阻,R,3,的阻值应选,A.100,；,B.150,；,C.10K,；,D.15K,。（ ） （,3,）可变电阻器,R,2,应选：,A.2K,；,B.5K,；,C.200,；,D.500,。（ ）,例,2,、,为了测量电流表A1的内阻，采,1,7,6,5,4,3,2,8,9,0,1,7,6,5,4,3,2,8,9,0,1,7,6,5,4,3,2,8,9,0,1,7,6,5,4,3,2,8,9,0,1,7,6,5,4,3,2,8,9,0,1,7,6,5,4,3,2,8,9,0,0.1,10,1,1000,10000,100,A,1,R,1,A,2,1,2,S,1,R,3,R,2,Rg,S,2,3V,替代法测电阻,当,R,2,=0,时,要保证两个电流表都不超过量程,R,3,=E/I,min,=3 / 0.2mA = 15k,选,D,R,2,+R,3,=E/I,=3 / 0.15mA = 20 k,R,2,=5 k,选,B,R,g,=,92.8 ,返回,176543289017654328901765432890,图,1,为测量电阻的电路,Rx,为待测电阻,R,的阻值已知,R,为保护电阻，阻值未知电源,E,的电动势未知,K,1,、,K,2,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,Rx,的步骤为：将,K,2,向,d,闭合，,K,1,向,_,闭合，记下电流表读数,I,1,再将,K,2,向,c,闭合，,K,1,向,_,闭合，记下电流表读数,I,2,计算,Rx,的公式是,Rx=_,a,b,I,2,R,I,1,接线见下页,1999,高考,解答：,(1),如图（,3,分有任何错，给,0,分）,a,b,c,d,返回,解答：(1)如图（3分有任何错，给0分）a bcd返回,G,S,1,S,2,R,1,R,2,方法：,1.,按图接线，图中,R,1,R,2,为电阻箱，,电源为蓄电池，内阻可以不计。,2.,先合下,S,1,，调节,R,1,使电流表指针满偏,.,3.,再合下,S,2,，保持电阻,R,1,不变，调节,R,2,使电流表,指针半偏，记下,R,2,的值,.,4.,若,R,1,100 R,2,，有,R,g,=R,2,思考：,1.R,1,能否用阻值很大的滑动变阻器代替？,2.,再给一个同样的电流表，如何进行实验？,半偏法测量电流表的内阻,返回,GS1S2R1R2方法：1.按图接线，图中R1 R2 为电阻,图,1,中,E,为电源，其电动势为,，,R,1,为滑线变阻器，,R,2,电阻箱，,A,为电流表，用此电路，经以下步骤可近似测得,A,的内阻,R,A,：闭合,K,1,，断开,K,2,，调节,R,1,，使电流表读数等于其量程,I,0,；保持,R,1,不变，闭合,K,2,，调节,R,2,，使电流表读数等于,I,0,2,，然后读出,R,2,的值，取,R,A,R,2,。,（,1,）按图,1,所示电路在图,2,所给出的实物图中画出连接导线。,（,2,）真实值与测得值之差除以真实值叫做测量结果的相对误差，即 ，试导出它与电源电动势,、电流表量程,I,0,及电,流表内阻,R,A,的关系式。,（,3,）若,I,0,10mA,，真实值,R,A,约为,30,，要想使测量结果的相对误差不大于,5,，电源电动势最小应为多少伏？,2001,年高考,解：,（,1,）接线如右图（,3,分，接错一根导线不能得此,3,分）,（,3,）,=I,0,R,A,/ 0.05=,6V,（,2,分）,返回,解：（1）接线如右图（3分，接错一根导线不能得此3分）（3）,V,A,1,答：,.,如右图,(4,分,线路有错就不给这,4,分,),A,1,(2,分,某电压表的内阻在,20,千欧,50,千欧之间,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,200A ),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,1K),电源,(,电动势,4V),电键,K.,(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,1997,年高考,.,返回,VA1答：. 如右图(4分,线路有错就不给这4分)A1(,为了,测量两个电压表,V,A,、,V,B,的内电阻,，可以提供的仪器有：,A.,电压表,V,A,、量程,5V,、内电阻约,3000,B.,电压表,V,B,、量程,3V,、内电阻约,2500,.,C.,电流表,A,、量程,3A,、内阻,2.5,D.,电阻箱,R,1,、阻值范围,09999.9,E.,电阻箱,R,2,、阻值范围,099.9,F.,滑动变阻器,R,3,、阻值,050,、额定电流,1.5A,G.,滑动变阻器,R,4,、阻值,010,、额定电流,1A,H.,电池阻、电动势为,12V,，内电阻约,0.5,I.,单刀开关,2,个，导线若干,（,1,）在设计电路时，能否选用电流表,A,，请简要说明理由,:,。,（,2,）选用的器材有,。,（,3,）为了测量两个电压表内电阻，请设计一个测量电路，画出电路图。,（,4,）说明实验原理和需要测量的物理量，并列出计算两个电压表内电阻的计算,D F H I,不能选用，电流表量程太大，测量不准确,例,3,、,为了测量两个电压表VA、VB的内电阻，可以提供的仪器,解,:,（,1,）电流表,A,不能选用，电流表量程太大，测量不准确,（,2,）电阻箱,R,1,，变阻器,R,3,，电池组和开关,2,个，导线若干。,（,3,）电路图如下图。,（,4,）电压表,V,A,和,V,B,串联，其,读数之比等于内电阻之比,，即,合下,K,2,调节电阻箱为,R,1,两表读数分别为,U,A, U,B,V,B,v,A,K,2,K,1,K,2,断开两表读数分别为,U,A,U,B,U,B,/ U,A,= R,B,/ R,A,(1),U,B,/ U,A,= R,B,R,1,/ R,A,(R,B,+R,1,) (2),解,(1) (2),得,返回,解:（1）电流表A不能选用，电流表量程太大，测量不准确,从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来,测量电流表,A,1,的内阻,r,1,，,要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据。（,1,）在虚线方框中画出电路图，标明所用器材的代号。（,2,）若选测量数据中的一组来计算，,r,1,，则所用的表达式为,r,1,=_,，式中各符号的意义是：,_,。,器材（代号）,规格,电流表,(A,1,),量程,10mA,，内阻,r,1,待测（约,40,）,电流表,(A,2,),量程,500,A,，内阻,r,2,=750,电压表,(V),量程,10V,，内阻,r,3,=10k,电阻,(R,1,),阻值约,100,，作保护电阻用,滑动变阻器,(R,2,),总电阻约,50,电池,(E),电动势,1.5V,，内阻很小,电键,(K),导线若干,2000,年高考,从下,根据,并联电路两端电压相等,，,将两电流表并联，如图示：,解：,电流表,I,1m,=10mA, r,1, 40, R,1,=100 R,2,=50 ,若滑动变阻器用限流接法，,I,min,=1.5/190=0.08A=8mA,I,max,=10mA,电流的变化范围很小，应该用,分压器接法。,因为电压表读数很小，,U,m,=0.4V ,不能用伏安法测量，,调节滑动变阻器的电阻，测出多组两电流表的读数，,由,I,1,r,1,=I,2,r,2,得,r,1,= I,2,r,2,I,1,A,1,A,2,R,1,=100,R,2,=50 ,评分标准,.,（,1,）如图所示（,5,分。若电阻,R1,与电池串联，不扣分；若,R2,用作限流电阻，正确的同样给分。）（,2,）,I1,表示通过电流表,A1,的电流，,I2,表示通过电流表,A2,的电流，,r2,表示电流表,A2,的内阻。（,3,分，未说明,r2,的不扣分。）,返回,根据并联电路两端电压相等，解：电流表I1m=10mA, r,从下列实验器材中选出适当的器材，设计测量电路来,测量两个电流表的内阻,，,要求方法简捷，有尽可能高的测量精度。,（,A,）待测电流表,A,1,，量程,50mA,，内电阻约几十,（,B,）待测电流表,A,2,，量程,30mA,，内电阻约几十,（,C,）电压表,V,，量程,15V,，内阻,r,v,=15k,（,D,）电阻箱,R,1,，阻值范围,09999.99,（,E,）电阻箱,R,2,，阻值范围,099.9,（,F,）滑动变阻器,R,3,，阻值,0150,，额定电流,1.5A,（,G,）滑动变阻器,R,4,，阻值,020,，额定电流,2A,（,H,）电阻,R,0,，阻值是,40,，功率是,0.5W,（作保护电阻用）,（,I,）电池组，电动势为,12V,，内电阻约,0.5,此外还有单刀开关若干和导线若干，供需要选用。,（,1,）请设计一个测量电路，画出电路图。,（,2,）选出必要的器材，用器材前的字母表示，有,。,（,3,）说明实验需要测量的物理量，并列出计算两个电流表内电阻的计算式。,ABEGHI,例,4,从下列实验器材中选出适当的器材，设,解：,电路图如图所示。 注：电路图基本正确但电路不规范，如缺开关、电阻箱符号错等要扣部分分；,I,1,R,A1,=I,2,R,A2,I,1,( R,A1,+R)=I,2,R,A2,注：用其它方法测量正确的同样给分,（,2,）,ABEGHI,注：缺,A/B,可不扣分,（,3,）开关,K,2,闭合时，测得电流表的示数,I,1,和,I,2,；,断开,K,2,，调整电阻箱的阻值为,R,时，测得电流表的示数,I,1, I,2,I,2,I,1,R,I,1,I,2, - I,2,I,1,I,1,I,2, - I,2,I,1,I,1,I,1,R,R,A1,=,R,A2,=,A,1,A,2,K,1,K,2,R,4,R,2,R,0,返回,解：电路图如图所示。 注：电路图基本正确但电路不,上述操作步骤中，必要的操作步骤按合理顺序排列应为,。若在步骤 中，读出,R,0,的值为,2400,，则电压表的内阻,R,V,=,。用这种方法测出的内阻,R,V,与其真实值相比偏,。,E.,调节滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为,3.0 V,为了,测量,一个量程为,3.0 V,的,电压表的内阻,，可以采用图所示的电路，在测量时，可供选择的步骤如下：,A.,闭合开关,S,B.,将电阻箱,R,0,的阻值调到最大,F.,断开开关,S,C.,将电阻箱,R,0,的阻值调到零,H.,将滑动变阻器的滑动触头调到,a,端,G.,将滑动变阻器的滑动触头调到,b,端,D.,调节电阻箱,R,0,的阻值，,使电压表示数为,1.5 V,，,读出此时电阻箱,R,0,的阻值，,V,R,a,b,S,R,0,2400,大,例,5,返回,上述操作步骤中，必要的操作步骤按合理顺序排列应为,电,阻箱,单刀双掷电键（这种电键在掷刀,a,倒向,b,时,ab,接通，倒向,c,时,ac,接通）,待测电阻,电源,限流电阻，如图所示，实验方法是利用单刀双,掷电键分别将电阻箱和待测电阻接入电路，用电,（,1,）在图中完成电路的连接（其中有二条导线,已连接好）。,（,2,（填待测电阻或电阻箱）的电路。用电键变换,电路，调节电阻箱时，应使两次测量的,_,大小相同，这时待测电阻的值可以从,_,上读出。,某同学用以下器材测量电阻：安培计,阻箱替代待测电阻的方法来测定待测电阻的阻值。,）本实验中电键应先接通的是含有,，,例,6.,电阻箱单刀双掷电键（这种电键在掷刀a倒向b时ab接通，倒,1,2,R,X,R,S,A,R,0,3V,1,7,6,5,4,3,2,8,9,0,1,7,6,5,4,3,2,8,9,0,1,7,6,5,4,3,2,8,9,0,1,7,6,5,4,3,2,8,9,0,1,7,6,5,4,3,2,8,9,0,1,7,6,5,4,3,2,8,9,0,0.1,10,0,1,1000,0,10000,100,(2).,待测电阻,电流,电阻箱,返回,1RXRSAR03V17654328901765432890,使用伏安法测电阻，不论是采用安培表内接还是外接，仍然存在误差。现在有人设计了如图的实验电路来测定电阻，其中的,R,是一个电阻箱，根据电路图。,1,）请你写出实验需要测量的物理量，并写出求,Rx,的方程式或表达式。,（,2,）能否利用上述电路图测出,A,表或,V,表的内阻。答,A,表内阻,V,表内阻,。（选填“能”或“不能”）,（,3,）若上图不能测出电表的内阻，请设法选择图中的电阻箱和待测的电表测出此电表的内阻。,设计一个电路图画在方框内；,在电源内阻忽略不计的情况下说出你要读出的物理量是,。,用这些物理量表示待测电表内阻的计算式是,。,A,v,R,x,R,例,7,使用伏安法测电阻，不论,解,:,方法一,调整电阻箱，使其阻值为,R,1,，记录此时电压、电流的值,U,1,、,I,1,；改变电阻箱的电阻值为,R,2,时，记录此时电压和电流的值,U,2,、,I,2,消去式中的,R,A,，可得：（其它表达式也可）,（,1,）,（,2,）,A,v,R,x,R,解:方法一消去式中的RA，可得：（其它表达式也可）（1）（2,方法二：,使电阻箱阻值为,R,1,，对应有一电流和电压值，改变电阻箱阻值，同时改变滑动变阻器，保持电压表读数不变,使电流表读数为原来的,2,倍,记下此时电阻箱的阻值,R,2,，则有：,（,2,）答：能（,3,分） 不能（,3,分）,得,当电阻箱电阻为,R,1,时，记下相应的伏特表读数,U,1,；改变电阻箱电阻为,R,2,时，记下对应的伏特表读数,U,2,则有：,（,3,）电路图如图示，,A,v,R,x,R,v,R,返回,方法二：（2）答：能（3分） 不能（3分）得,如图是测量电阻的电路，下列关于误差的说法正确的是,( )A .,由于电流表的分压作用，使电阻的测量值小于真实 值；,B.,由于电流表的分压作用，使电阻的测量值大于真实值；,C.,由于电压表的分流作用，使电阻的测量值小于真实值；,D.,由于电压表的分流作用，使电阻的测量值大于真实值；,v,A,C,U=E-Ir,I=(I,A,+U/R,V,),U,I,U,1,I,A,I,1,例,8,返回,如图是测量电阻的电路，下列关于误差的说法正确,在用电流场模拟静电场描绘电场等势线的实验中,在下列所给出的器材中,应该选用的是,(,用器材前的字母表示,).,(A)6,伏的交流电源,(B)6,伏的直流电源,(C)100,伏的直流电源,(D),量程,0,0.5,伏,零刻度在刻度盘中央的电压表,(E),量程,0,300,微安,零刻度在刻度盘中央的电流表在实验过程中,要把复写,纸、导电纸、白纸铺放在木板上,它们的顺序,(,自上而下,),是,.,在实验中,按下电键,接通电路,.,若一个探针与基准点,O,接触,另一探针已分别在基准点,O,的两侧找到了实验所需要的两点,a,、,b(,如右上图,),则当此探针与,a,点接触时,电表的指针应,(,填,“,左偏,”,、,“,指零,”,或,“,右偏,”,);,当此探针与,b,点接触时,电表的指针应,(,填,左偏,、,指零,或,右偏,).,导电纸,复写纸,白纸,指零,指零,B,、,E,1996,年高考,返回,在用电流场模拟静电场,例,9,如图是一个多用表的刻度盘，当多用表选择开关置于“,30mA”,档时，测出的电流强度为,；当选择开关置于“,12V”,档时，测出的电压为,;,当选择开关置于“,100 ”,档时，测出的电阻为,。,0,3,6,100,20.0mA,8.0V,5K,返回,例9 如图是一个多用表的刻度盘，当多用,双缝干涉测光的波长,根据公式,x= L/d,， 双缝间距,d,是已知的，双缝到屏的距离,L,可以用米尺测出，相邻两条亮（暗）条纹中心间的距离,x,用测量头（下图）测出，则由, = d x / L,可以计算波长，,15,20,5,10,0,20,25,30,15,10,测出,n,条亮（暗）条纹中心间的距离,a,，则相邻两条亮（暗）条纹中心间的距离,x =,a,/,（,n-1,）,思考：为什么不直接测量,x,，而要测,n,个条纹的间距？,答：减少测量误差。,返回,双缝干涉测光的波长 根据公式 x= L/d，,15,20,5,10,0,10,15,20,5,例,1,、 在“双缝干涉测光的波长”的实验中，测量头如下图所示，调节分划板的位置，使分划板中心刻线对齐某亮条纹的中心，此时螺旋测微器的读数为,mm,，转动手轮，使分划线向一侧移动，到另一条亮条纹的中心位置，由螺旋测微器再读出一读数，若实验测得,4,条亮条纹中心间的距离,x=0.960mm,已知双缝间距,d=1.5mm,双缝到屏的距离,L=1.00m,，则对应的光波的波长为,=,nm,。,1.130,解：,x,1,= 0.960/3=0.320mm,x,1,= L/d, = d x,1,/ L=1.510,-6,0.320 10,-3,/1,=480 10,-9,m=480nm,480,返回,152051001015205 例1、 在“双缝干涉,例,2,、 某同学在做“双缝干涉测光的波长”实验时，第一次分划板中心刻度对齐,A,条纹中心时，游标卡尺读数如上图示，第二次分划板中心刻度对齐,B,条纹中心时，游标卡尺读数如下图示，已知双缝间距,d=0.5mm,，双缝到屏的距离,L=1.00m,，则上、下图中游标卡尺的读数分别为,mm,和,mm,，所测光波的波长为,m.,0,5,10,1,2,3,4,（,1,）,A,0,5,10,1,2,3,4,（,2,）,B,11.4,16.7,解,：,x=,a,/,（,n-1,）,=,（,16.7-11.4,）,/ 4=1.325mm, = d x,1,/ L=0.510,-3,1.325 10,-3,/1=0.66 10,-6,m,0.66 10,-6,返回,例2、 某同学在做“双缝干涉测光的波长”实验时，第,某同学在做测定小灯泡功率的实验中得到如下一组,U,和,I,的数据,:,在右图上画出,I-U,图线,.,从图线上可以看出,当功率逐渐增大时,灯丝电阻的变化情况是,:,.,这表明导体的电阻随,温度升高而,.,开始不变,后来逐渐增大,增大,编号,1,2,3,4,5,6,7,8,U(V),0.20,0.60,1.00,1.40,1.80,2.20,2.60,3.00,I(A),0.020,0.060,0.100,0.140,0.170,0.190,0.200,0.205,灯泡发光情况,不亮 很亮 逐渐变亮 正常发光,1996,年上海四,4,、,返回,某同学在做测,某同学在做,“,利用单摆测重力加速度,”,实验中,先测得摆线长为,97.50,厘米,摆球直径为,2.0,厘米,然后用秒表记录了单摆振动,50,次所用的时间,(,如图,),则,该摆摆长为,厘米,秒表所示读数为,秒,.,(,单选题,),如果他测得的,g,值偏小,可能的原因是,( ).,(A),测摆线长时摆线拉得过紧,(B),摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加了,(C),开始计时时,秒表过迟按下,(D),实验中误将,49,次全振动数为,50,次,为了提高实验精度,在实验中可改变几次摆长,l,并测出相应的周期,T,从而得出一组对应的,l,与,T,的数据,再以,l,为横座标,T,2,为纵座标将所得数据连成直线,(,如右图,),并求得该直线的斜率为,K,则重力加速度,g=,(,用,K,表示,).,98.5,99.80,B,4,2,/K,1996,年上海四,2,、,返回,某,下图为很多仪器中常用的一种调节电流大小的电路，其中,R,L,为负载电阻，为了更方便和准确地调节电流，安装了两个变阻器，,A,为“粗调”，,B,为“细调”。如果已知,R,L,约为,20,，通过,R,L,的电流要求在几十,mA,至几百,mA,范围内，电压,U,约为,12V,。现有三个滑动变阻器可供选用，甲的阻值为,10,， 乙的阻值为,100,， 丙的阻值为,1000,。,则,A,应选用,_,，,B,应选用,_,。,丙,乙,粗细调,返回,下图为很多仪器中常用的一种调节,（,2,）在一些用来测一角度的仪器上，有一个可转动的圆盘，圆盘的边缘标有角度刻度。为了较准确地测