2019-2020年高考物理五大精讲 专题五 实验仪器与操作.doc

2019-2020年高考物理五大精讲 专题五 实验仪器与操作知识提炼：1、主要仪器：游标卡尺、螺旋测微器、秒表、打点计时器、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱。其中游标卡尺、秒表、电阻箱不用估读。2.主要实验： 1)互成角度的两个力的合成 2)打点记时器 3)测定匀变速直线运动的加速度 4)验证牛顿第二定律5)研究平抛物体的运动 6)验证机械能守恒定律7)用单摆测重力加速度 8)描绘小电珠的伏安特性曲线9)测量金属的电阻率（同时练习使用螺旋测微器）10)用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻 11)练习使用多用电表测电阻12)传感器的简单应用 13)测定玻璃的折射率 14)把电流表改装为电压表 15)用双缝干涉测光的波长 1.在研究小车的加速度a与小车的质量M的关系时，由于始终没有满足Mm(m为沙子和桶的质量)的条件，结果得到的图线应是 2.做变速运动的小车，牵引纸带通过打点计时器，交流电的频率为50Hz，由纸带上打出的某一点开始计时，每5个点剪下一段纸带，如下图a所示，每一段纸带的一段与x轴重合，左边与y轴平行，将纸带贴在坐标系中：（1）小车在运动中，位移与时间存在着某种关系，这一关系为 。 （2）在图b中，画出小车的Vt图像；（3）求出其加速度a = m/s2；（4）计时开始0.2s末小车的瞬时速度为 m/s。3.为了测定一根轻弹簧压缩最短时能储存的弹性势能大小，可以将弹簧固定在一带有凹槽轨道一端，并将轨道固定在水平桌面边缘上，如右图所示，用钢球将弹簧秤压缩至最短，而后突然释放，钢球将沿轨道飞出桌面，实验时需要测定的物理量是 。计算弹簧最短时弹性势能的Ep= 。ABCx/cmy/cm15401020O4. 一个物体从某一高度以v0的速度水平抛出，已知三点如图所示，这三点的坐标值已在图中标出，取A为坐标原点，求：小球平抛的初速度：抛出点的坐标。（g取10m/s2）SOS1S2绿光P双缝5双缝干涉实验装置如图所示，绿光通过单缝S后，投射到具有双缝的挡板上，双缝S1和S2与单缝的距离相等，光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹。屏上O点距双缝S1和S2的距离相等，P点是距O点最近的第一条亮条纹。如果将入射的单色光换成红光或蓝光，讨论屏上O点及其上方的干涉条纹的情况是： O点是红光的亮条纹； 红光的第一条亮条纹在P点的上方； O点不是蓝光的亮条纹； 蓝光的第一条亮条纹在P点的上方。其中正确的是 （ ） A.只有正确 B.只有正确 C.只有正确 D.只有正确 6. 像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图9所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。光电计时器 光电门显示屏00.0ab图9 N12LdPQM 1011567cm05101520现利用图10所示装置测量滑块和长lm左右的木块间的动摩擦因数，图中MN是水平桌面，Q是木板与桌面的接触点，1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器设有画出。此外在木板顶端的P点还悬挂着一个铅锤，让滑块从木板的顶端滑下，光电门l、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为s和s。用游标卡尺测量小滑块的宽度d，卡尺数如图图11所示。 （1）读出滑块的宽度d cm。 （2）滑块通过光电门1的速度v1 = m/s，滑块通过光电门2的速度v2 = m/s。 （3）若仅提供一把米尺，已知当地的重力加速度为g，为完成测量，除了研究v1、v2和两个光电门之间的距离L外，还需测量的物理量是 （说明各量的物理意义，同时指明代表物理量的字母）。 （4）用（3）中各量求解动摩擦因数的表达式= （用字母表示）。7欲测定一段阻值约为5左右的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，请你设计一个电路，给定两个符合实验要求的电压表，一个10的滑动变阻器，导线、开关和电源，最后写出实验的原理。8现有一电阻箱，一个开关，若干根导线和一个电流表，该电流表表面上有刻度但无刻度值，要求设计一个能测定某电源内阻的实验方案，(已知电流表内阻很小，电流表量程符合要求，电源内阻约为几欧)要求：（1）在右边空白处画出实验电路图；（2）简要写出完成接线后的实验步骤：（3）写出用测得的量计算电源内阻的表达式r =_ _。9如图所示电路是测量电压表内阻的实物连接图，实验操作的主要步骤如下：a将电阻箱R1的电阻调到零，b闭合开关，调节滑动变阻器R2的滑片，使得电压表达到满偏电压U。c保持滑动变阻器R2的滑片位置不变，调节电阻 箱R1的电阻，使电压表指针半偏。d读出电阻箱R1的电阻值为Rx，可以认为电压表的内阻r = Rx。请在上面的方框内画出测量电压表内阻的电路图。本实验中电压表内阻的测量值r比电压表内阻的真实值_ 。10在测量金属丝的电阻率的实验中，已知电阻丝的电阻约为10，现备有下列器材供测量电阻丝的电阻时选用，应选用的器材有：_ 。A、量程是00.6A，内阻是0.5的电流表， B、量程是03A，内阻是0.1的电流表，C、量程是03V，内阻是6k的电压表，E、阻值是01k、额定电流为0.5A的滑动变阻器，F、阻值是020、额定电流为2A的滑动变阻器，G、蓄电池（6V） H、开关一个，导线若干，画出电路图，根据电路图连接实物图。11.有一只小灯泡，额定电压6V，额定功率约3W，请用下列器材测定小灯泡额定功率：电流表A：0 0.6A，内阻约0.5; 电压表V：0 3V，内阻RV=5K; 滑动变阻器R：0 20、1A; 定值电阻R0：10K； 电源E约10V、内阻不计；开关一个，导线若干。画出实验电路图。实验中，电压表的示数应调为 V,若此时电流表示数为0.48，则小灯泡的功率为 W。12.（xx陕西）图（a）为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图。实验步骤如下： 用天平测量物块和遮光片的总质量M、重物的质量m；用游标卡尺测量遮光片的宽 度d；用米尺测量两光电门之间的距离s； 调整轻滑轮，使细线水平； 让物块从光电门A的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间tA和tB，求出加速度a； 多次重复步骤，求出a的平均值 根据上述实验数据求出动摩擦因数。 回答下列问题： （1）测量d时，某次游标卡尺（主尺的最小分度为1mm）的示数如图（b）所示，其度数为 cm。 （2）物块的加速度a可用d、s、tA和tB表示为a= 。 （3）动摩擦因数可用M、m、a和重力加速度g表示为= 。 （4）如果细线没有调整到水平，由此引起的误差属于系统误差（填“偶然误差”或“系统误差”）。13.（xx陕西）某学生实验小组利用图（a）所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“1k”档内部电路的总电阻。使用器材有： 多用电表； 电压表：量程5V，内阻十几千欧； 滑动变阻器：最大阻值5k； 导线若干。 回答下列问题： （1）将多用电表档位调到电阻“1k”挡，再将红表笔和黑表笔短接。 （2）将图（a）中多用电表的红表笔和 （填“1”或“2”）端相连，黑表笔连接另一端。 （3）将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图（b）所示，这时电压表的示数如图（c）所示。多用电表和电压表的度数分别为 和 V。 （4）调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的组值为零。此时多用电表和电压表的度数分别为12.0k和4.00V。从测量数据可知，电压表的内阻为 。 （5）多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图（d）所示。根据前面的实验数据计算可得，此多用电表内电池的电动势为 V，电阻“1k”挡内部电路的总电阻为 k。 14一水平放置的圆盘绕竖直固定轴转动，在圆盘上沿半径开有一条宽度为2mm的均匀狭缝。将激光器与传感器上下对准，使二者间连线与转轴平行，分别置于圆盘的上下两侧，且可以同步地沿圆盘半径方向匀速移动，激光器连续向下发射激光束。在圆盘转动过程中，当狭缝经过激光器与传感器之间时，传感器接收到一个激光信号，并将其输入计算机，经处理后画出相应图线。图(a)为该装置示意图，图(b)为所接收的光信号随时间变化的图线，横坐标表示时间，纵坐标表示接收到的激光信号强度，图中t1=1010-3s，t2=0810-3s。 (1) 利用图(b)中的数据求1s时圆盘转动的角速度；(2) 说明激光器和传感器沿半径移动的方向；(3) 求图(b)中第三个激光信号的宽度t3。