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第22讲加试实验,电磁感应相关实验【典题1】(2017浙江镇海联盟)(1)如图甲所示为探究感应电流方向的规律实验装置,下列电表中最适合该实验的是(填字母)。,(2)某同学用如图乙所示可拆变压器,探究线圈两端电压与匝数的关系,输入输出如图丙所示。将单刀双掷开关打到1,增大副线圈匝数,小灯泡的亮度将(选填“变亮”“变暗”或“不变”)。该同学利用该装置进一步探究电容器对交变电流的影响,他将开关打到2,小灯泡发光,现增大输入端的交流电源频率,小灯泡的亮度将(选填“变亮”“变暗”或“不变”)。,答案:(1)B(2)变亮变亮,解析:(1)本实验是探究感应电流方向的规律的实验,结合感应电流产生的条件,当条形磁铁运动时,会导致闭合线圈磁通量变化,从而产生较小的感应电流,因此要灵敏电流计。(2)将单刀双掷开关打到1,增大副线圈的匝数,小灯泡电压增大,小灯泡亮度将变亮。交变电流能够通过电容器,交流的频率越高,电容器对交流的阻碍作用越小。,当堂练1(2017浙江桐乡模拟)一同学在做探究感应电流方向的实验时,用电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、检测电流计及开关组成如图所示的电路。在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下,该同学发现:将滑动变阻器的滑片P向右加速滑动时,电流计指针向右偏转,电流计指针偏转的原因是;当将线圈A向上移出B线圈的过程中,电流计指针(选填“向左”或“向右”)偏转。除了以上两种方法外,操作现有仪器,还可以(填写具体操作现有仪器的方法)使电流计指针发生偏转。,答案,探究单摆周期与摆长的关系【典题2】实验课上正在做探究单摆周期与摆长的关系实验:(1)某同学用如图甲所示的游标卡尺测量出单摆小球的直径如图所示,则单摆小球的直径是厘米。,(2)通过多次实验的数据,把单摆周期T与单摆摆长L,和单摆周期T与摆球质量m的关系描绘成以下图象,你认为下列图象比较合理的是(),答案:(1)1.912(2)B,解析:(1)游标卡尺的读数=主尺读数(1.9cm)+游标尺对齐格数(6)精确度(0.02mm)=1.912cm。(2)单摆周期与摆球质量无关,因此C和D错误;根据单摆周期公式可知,单摆周期二次方与摆长成正比,因此B正确。,当堂练2(2017宁波模拟)某同学用实验的方法探究单摆的周期与摆长的关系。(1)为测量摆线长,必须使单摆处于(选填字母代码)状态。A.水平拉直B.自然悬垂C.悬挂拉紧(2)他用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最高端的长度L0=98.80cm,然后分别用两种仪器甲、乙来测量摆球直径,操作如图,得到摆球的直径为d=2.266cm,此测量数据是选用了仪器(选填“甲”或“乙”)测量得到的。,答案,解析,测定玻璃的折射率【典题3】两位同学用两面平行的玻璃砖做测玻璃的折射率实验。(1)甲同学由于没有量角器,他在完成了光路图以后,以O点为圆心,10.00cm长为半径画圆,分别交P1、P2连线于A点,交O、O连线延长线于C点。过A点作法线NN的垂线AB交NN于B点,过C点作法线NN的垂线CD交NN于D点,如图甲所示,用刻度尺量得OB=8.00cm,CD=4.00cm。由此可得出玻璃的折射率n=。,(2)乙同学在画界面时,不小心将两界面ab和cd间距画得比玻璃砖宽度大些,下界面与实际相同,如图乙所示。若其他操作无误,则他测得的折射率比真实值(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。,答案:(1)1.5(2)偏小解析:(1)题图中P1P2作为入射光线,OO是折射光线,设光线在玻璃砖上表面的入射角为i,折射角为r,则由几何知识得到,(2)入射角没有变化,折射角的测量值偏大,则由n=得,折射率测量值偏小。,当堂练3(2017浙江温州月考)在“测定玻璃的折射率”实验中,某同学经正确操作已插好了前3枚大头针,如图甲所示。,(1)在插第4枚大头针时,正确操作是。(2)在图乙中画出完整的光路图。(3)对你画出的光路图进行计算,求得该玻璃砖的折射率n=。(保留3位有效数字),答案:(1)让第4枚大头针同时挡住第1、2枚大头针的像和第3枚大头针(2)光路图见解析(3)1.53,解析:(1)在插第4枚大头针时,正确操作是让第4枚大头针同时挡住第1、2枚大头针的像和第3枚大头针。(2)光路图如图所示。,用双缝干涉测量光的波长【典题4】在用双缝干涉测量光的波长实验中,实验装置如图所示。,(1)令单缝宽度为h,双缝距离为d,双缝与屏距离为l,当采取下列四组数据中的哪一组时,可能在光屏上观察到清晰可辨的干涉条纹()A.h=10mmd=0.1mml=100cmB.h=1mmd=0.1mml=100cmC.h=1mmd=10mml=10cmD.h=10mmd=10mml=100cm,(2)用某种单色光照射双缝得到如图甲所示的干涉条纹,则分划板在图甲中A、B位置时,游标卡尺读数分别为xA=mm,xB=mm,相邻两条纹间距x=mm。,答案:(1)B(2)11.115.60.75,解析:(1)单缝宽度相对来说小一点要好,双缝距离要选0.1mm,双缝与屏距离要选这几个数据中最大的。(2)游标卡尺是十分度的,最小刻度代表0.1mm,主尺读数为11mm,游标尺的第一个刻度对齐,所以读数为11.1mm,同理B的读数为15.6mm,由两者做差,除以6即为相邻两条纹间距。,当堂练4(2017浙江省“七彩阳光”联盟联考)“用双缝干涉测光的波长”实验装置如图所示。,(1)下列说法正确的是。A.调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时,应放上单缝和双缝B.通过调节拨杆(图中没有画出),使单缝与双缝平行,且通过目镜能观察到干涉图样C.为了减小测量误差,可用测微目镜测出n条亮条纹间的距离a,求出相邻两条亮条纹间距,(2)在本实验中,小李同学用黄光作为入射光,发现干涉条纹间距太小。为了增大干涉条纹的间距,该同学可以采用的方法有。A.改用红光作为入射光B.改用蓝光作为入射光C.增大双缝到屏的距离D.更换间距更大的双缝,答案:(1)B(2)AC,探究碰撞中的不变量【典题5】(2016浙江余姚选考模拟)某同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验:在小车A的前端粘有橡皮泥,推动小车A使之做匀速直线运动,然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体,继续做匀速直线运动。他设计的装置如图甲所示。在小车A后连着纸带,电磁打点计时器所用电源频率为50Hz,长木板下垫着薄木片以平衡摩擦力。,甲乙,(1)若已测得打点纸带如图乙所示,并测得各计数点间距(已标在图上)。点A为运动的起点,则应选段来计算小车A碰前的速度。应选段来计算A和B碰后的共同速度(以上两空选填“AB”“BC”“CD”或“DE”)。(2)已测得小车A的质量m1=0.4kg,小车B的质量为m2=0.2kg,则碰前两小车的总动量为kgm/s,碰后两小车的总动量为kgm/s。答案:(1)BCDE(2)0.4200.417解析:(1)分析纸带上的打点情况,BC段既表示小车做匀速运动,又表示小车有较大速度,因此BC段能较准确地描述小车A在碰撞前的运动情况,应选用BC段计算小车A碰前的速度。从CD段打点的情况看,小车的运动情况还没稳定,而在DE段内小车运动稳定,故应选用DE段计算A和B碰后的共同速度。,(2)小车A在碰撞前速度,小车A在碰撞前的动量p0=m1v0=0.41.050kgm/s=0.420kgm/s碰撞后A、B的共同速度,碰撞后A、B的总动量p=(m1+m2)v=(0.2+0.4)0.695kgm/s=0.417kgm/s,当堂练5某同学采用如图所示的装置,利用两个大小相同的小球做对心碰撞来探究碰撞中的不变量,图中AB是斜槽,BC是水平槽,它们平滑连接,O点为重垂线所指的位置。实验时先不放置球2,让球1从斜槽上的某一固定位置G由静止开始滚下,其落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹,重复10次,然后将球2置于水平槽末端,让球1仍从位置G由静止滚下,和球2碰撞,碰撞后两球分别在记录纸上留下各自的痕迹,重复10次。实验得到小球的落点的平均位置分别为M、N、P。,(1)在此实验中,球1的质量为m1,球2的质量为m2,需满足m1(选填“大于”“小于”或“等于”)m2。(2)球2飞行的水平距离可由图中线段表示。(3)若实验结果满足m1ON=,就可以验证碰撞过程中动量守恒。,答案:(1)大于(2)OP(3)m1OM+m2OP,
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