高考物理专题提升二轮复习 第1部分 专题6 第3讲 改进型和设计型实验课件 新人教版

第第3讲讲改进型和设计型实验改进型和设计型实验1(2012 年新课标卷)图631中虚线框内存在一沿水平方向，且与纸面垂直的匀强磁场现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小，并判定其方向所用部分器材已在图中给出，其中 D 为位于纸面内的 U 形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E 为直流电源；R为电阻箱；A 为电流表；S 为开关此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线图 631(1)在图中画线连接成实验电路图(2)完成下列主要实验步骤中的填空：按图接线保持开关 S 断开，在托盘内加入适量细沙，使 D 处于平衡状态；然后用天平称出细沙的质量 m1.闭合开关 S，调节 R 的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量的细沙，使 D_；然后读出_，并用天平称出_用米尺测量_(3)用测量得的物理量和重力加速度 g 表示磁感应强度的大小，可以得出 B_.(4)判定磁感应强度方向的方法是：若_，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里图 492(2012 年江苏卷)为测定木块与桌面之间的动摩擦因数，小亮设计了如图 632 所示的装置进行实验实验中，当木块 A 位于水平桌面上的 O 点时，重物 B 刚好接触地面，将 A 拉到 P 点，待 B 稳定后静止释放，A 最终滑到 Q 点，分别测量OP、OQ 的长度 h 和 s，重复上述实验，分别记录几组实验数据图 632h/cm20.030.040.050.060.0s/cm19.528.539.048.056.5(1)实验开始时，发现 A 释放后会撞到滑轮，请提出两个解决方案：_.(2)请根据下表的实验数据在 633 中作出 sh 关系图象.图 633(3)实验测得 A、B 的质量分别为 m0.40 kg、M0.50 kg，根据 s h 图象可计算出 A 木块与桌面间的动摩擦因数 _(结果保留一位有效数字)(4)实验中，滑轮轴的摩擦会导致的测量结果_(填“偏大”或“偏小”)答案：(1)减小 B 的质量，增加细线的长度，或增大 A 的质量，降低 B 的起始高度(2)如图 50 所示图 50(3)0.4(4)偏大由于近两年广东实行理综考试，整个物理科平均用时只有50 分钟，物理实验难度大大降低，故这方面考题或所占分值较少，广大考生可在这方面少花一些时间改进型和设计型力学实验【例1】(2011 年佛山联考)某研究性学习小组欲探究光滑斜面上物体下滑的加速度与物体质量及斜面倾角是否有关系实验室提供如下器材：A表面光滑的长木板(长度为 L)；B.小车；C.质量为 m 的钩码若干个；D.方木块(备用于垫木板)；E.米尺；F.秒表(1)实验过程：第一步，在保持斜面倾角不变时，探究加速度与质量的关系实验中，通过向小车放入钩码来改变物体的质量，只要测出小车由斜面顶端滑至底端所用的时间 t，就可以由公式 a_求出 a，某同学记录的数据如下表所示：质量 时间 t/s 次数MMmM2m11.421.411.4221.401.421.3931.411.381.42根据以上信息，我们发现，在实验误差范围内质量改变之后平均下滑时间_(填“改变”或“不改变”)，经过分析得出下滑的加速度与物体质量_L/m1.00h/m0.100.200.300.400.500.100.200.300.400.500.971.9502.925 3.9104.900请先在如图 634 所示的坐标纸上建立适当的坐标轴后描点作图，然后根据所作的图线求出当地的重力加速度 g _.进一步分析可知，光滑斜面上物体下滑的加速度与倾角的关系为_图 634(2)该探究小组所采用的探究方法是_图 51在设计和改进实验时，一般遵循以下步骤和原则：(1)由题意找出实验原理式，即带有“所求的物理量”的公式；(2)由公式确定还有哪些待测量(不能太多)；(3)由待测量确定实验器材；(4)由实验器材设计实验步骤；(5)将测量值代入原理式，求出所求的物理量1(2012 年海南卷)现要通过实验验证机械能守恒定律实验装置如图 636 所示：水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上 A 点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为 M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为 m 的砝码相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上 B 点有一光电门，可以测试遮光片经过光电门时的挡光时间 t，用 d 表示 A 点到导轨低端 C点的距离，h 表示 A 与 C 的高度差，b 表示遮光片的宽度，s 表示 A、B 两点的距离，将遮光片通过光电门的平均速度看做滑块通过 B 点时的瞬时速度用 g 表示重力加速度，完成下列填空和作图：图 636(1)若将滑块自 A 点由静止释放，则在滑块从 A 点运动至 B点的过程中，滑块、遮光片与砝码组成的系统的重力势能减小量可表示为_动能的增加量可表示为_若在实验次数12345s/m0.6000.8001.0001.2001.400t/ms8.227.176.445.855.431.481.952.412.923.39(2)多次改变光电门的位置，每次均令滑块自同一点(A 点)下滑，测量相应的 s 与 t 值，结果如下表所示：图 637改进型和设计型电学实验 【例2】为了测量一个量程为 3.0 V 的电压表的内阻 Rv(约几千欧)，某同学采用了如图 638 甲所示的电路，电路中电阻箱 R0 的最大阻值为 9 999.9 ，滑动变阻器 R 的最大阻值为50 .甲乙图 638(1)按图甲所示的电路在图乙所给出的实物图中画图连接导线(2)该同学的部分实验步骤是：A断开电键 S，连接好电路B把滑动变阻器 R 滑片 P 滑到 b 端C将电阻箱 R0 的阻值调到零D闭合电键 S.E调节滑动变阻器 R，使电压表的示数为 3.0 V.该同学再进行一步操作就可以比较精确地测量出电压表的内阻 RV，这一步操作应该是_.用实验测得的物理量表示出电压表的内阻 RV 的表达式：_.请你解释该同学所做的实验为什么可以比较精确地测量出电压表的内阻 RV：_.实际上这种测量方法还是有系统误差的，其实际值与测量值相比要_(填“偏大”或“偏小”)答案：(1)如图 52 所示图 52(2)调节电阻箱阻值，使电压表示数为 1.5 V，并读出此时电阻箱的阻值 R0 RvR0由于 RvR0RbP，当增大电阻箱电阻 R0 时，并联电阻两端电压值几乎不变 偏小正确地选择仪器和设计电路的问题，有一定的灵活性，解决时应掌握和遵循一些基本的原则，即“安全性”、“方便性”、“精确性”原则，兼顾“误差小”、“仪器少”、“耗电少”等各方面因素综合考虑，灵活运用2(2012 年福建卷)某研究性学习小组欲测定一节电池的电动势 E.(1)先直接用多用电表测定该电池的电动势在操作无误的情况下，多用电表表盘示数如图 639，其示数为_V.图 639(2)然后，用电压表 V、电阻箱 R、定值电阻 R0、开关 S、若干导线和该电池组成电路，测定该电池的电动势根据电路图 6310，用笔画线代替导线，将实物图 6311 连接成完整的电路图 6310图 6311R/166.771.450.033.325.020.0U/V8.35.94.84.23.22.9 /(102 1)0.601.402.003.004.005.00 /V10.120.170.210.240.310.35图 6312从图线中可求得 E_V.答案：(1)9.4(2)如图 53 所示图 53如图 54 所示9.511.1图 54