2025年高二物理下學(xué)期復(fù)習(xí)卷六（實(shí)驗(yàn)專(zhuān)題）力學(xué)實(shí)驗(yàn)部分實(shí)驗(yàn)一：探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律實(shí)驗(yàn)原理通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄小車(chē)在斜面上運(yùn)動(dòng)的位移和時(shí)間，利用勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中中間時(shí)刻速度等于該段平均速度的原理（(v_n=\frac{x_{n+1}-x_{n-1}}{2T})），計(jì)算各時(shí)刻的瞬時(shí)速度，進(jìn)而繪制(v-t)圖像，分析速度隨時(shí)間的變化規(guī)律。實(shí)驗(yàn)器材打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（電磁式或電火花式）、紙帶、小車(chē)、一端帶滑輪的長(zhǎng)木板、刻度尺、鉤碼、細(xì)繩、電源。實(shí)驗(yàn)步驟組裝裝置：將長(zhǎng)木板固定，一端墊高以平衡摩擦力，紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與小車(chē)連接，細(xì)繩繞過(guò)滑輪懸掛鉤碼。操作規(guī)范：先接通電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定后釋放小車(chē)，記錄紙帶運(yùn)動(dòng)情況；更換鉤碼質(zhì)量或木板傾角，重復(fù)實(shí)驗(yàn)3次。數(shù)據(jù)采集：選取紙帶中清晰的點(diǎn)，標(biāo)記為0、1、2…n，用刻度尺測(cè)量各點(diǎn)間距離(x_1,x_2,...,x_n)。數(shù)據(jù)處理計(jì)算瞬時(shí)速度：例如第3點(diǎn)速度(v_3=\frac{x_4-x_2}{2T})（(T)為打點(diǎn)周期，若電源頻率50Hz則(T=0.02s)）。繪制(v-t)圖像：以時(shí)間(t)為橫軸，速度(v)為縱軸，用描點(diǎn)法作圖，圖線(xiàn)斜率即為加速度。誤差分析系統(tǒng)誤差：木板傾角未完全平衡摩擦力，導(dǎo)致加速度測(cè)量值偏離真實(shí)值。偶然誤差：紙帶打點(diǎn)模糊導(dǎo)致距離測(cè)量偏差，作圖時(shí)描點(diǎn)、連線(xiàn)不準(zhǔn)確。實(shí)驗(yàn)二：探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)原理控制變量法：保持小車(chē)質(zhì)量(M)不變，改變拉力(F)（鉤碼重力近似等于拉力），測(cè)量加速度(a)，探究(a)與(F)的關(guān)系；保持拉力(F)不變，改變小車(chē)質(zhì)量(M)，探究(a)與(M)的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)器材同“探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”，增加天平、砝碼。實(shí)驗(yàn)步驟測(cè)量小車(chē)質(zhì)量(M)，用天平稱(chēng)出鉤碼總質(zhì)量(m)（要求(m\llM)，確保拉力(F\approxmg)）。平衡摩擦力：不掛鉤碼，輕推小車(chē)，若紙帶點(diǎn)跡均勻則摩擦力已平衡。數(shù)據(jù)記錄：保持(M)不變，改變(m)（如0.01kg、0.02kg…），記錄多組(F)與對(duì)應(yīng)的(a)；保持(m)不變，在小車(chē)上加砝碼改變(M)，記錄多組(M)與對(duì)應(yīng)的(a)。數(shù)據(jù)處理圖像法：作(a-F)圖像（應(yīng)過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)）和(a-\frac{1}{M})圖像（應(yīng)過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)）。誤差分析系統(tǒng)誤差：鉤碼質(zhì)量不滿(mǎn)足(m\llM)時(shí)，實(shí)際拉力(F=\frac{M}{M+m}mg<mg)，導(dǎo)致(a-F)圖線(xiàn)偏離直線(xiàn)。偶然誤差：小車(chē)運(yùn)動(dòng)中紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間存在摩擦，質(zhì)量測(cè)量存在偏差。實(shí)驗(yàn)三：探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)原理平拋運(yùn)動(dòng)可分解為水平方向的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)（(x=v_0t)）和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)（(y=\frac{1}{2}gt^2)），通過(guò)測(cè)量軌跡上各點(diǎn)的坐標(biāo)((x,y))，驗(yàn)證分運(yùn)動(dòng)規(guī)律。實(shí)驗(yàn)器材斜槽軌道、小球、坐標(biāo)紙、木板、重錘線(xiàn)、刻度尺、鉛筆。實(shí)驗(yàn)步驟安裝斜槽：確保末端水平，將木板豎直固定，坐標(biāo)紙貼于木板，用重錘線(xiàn)校準(zhǔn)坐標(biāo)軸（y軸豎直向下，x軸沿水平方向）。確定拋出點(diǎn)：讓小球從斜槽某固定位置靜止釋放，記錄軌跡上3-5個(gè)點(diǎn)的位置（如通過(guò)描點(diǎn)法確定小球落點(diǎn)）。數(shù)據(jù)處理計(jì)算初速度：對(duì)軌跡上某點(diǎn)((x,y))，由(y=\frac{1}{2}gt^2)得(t=\sqrt{\frac{2y}{g}})，代入(v_0=\frac{x}{t})，多組數(shù)據(jù)取平均值。誤差分析系統(tǒng)誤差：斜槽末端不水平導(dǎo)致初速度方向偏離水平，坐標(biāo)原點(diǎn)（拋出點(diǎn)）定位不準(zhǔn)確。偶然誤差：小球運(yùn)動(dòng)中受空氣阻力，軌跡偏離理論拋物線(xiàn)。電學(xué)實(shí)驗(yàn)部分實(shí)驗(yàn)四：描繪小燈泡的伏安特性曲線(xiàn)實(shí)驗(yàn)原理通過(guò)改變小燈泡兩端電壓(U)，測(cè)量對(duì)應(yīng)的電流(I)，繪制(I-U)圖像，分析其電阻隨溫度的變化規(guī)律（因燈絲電阻(R=\frac{U}{I})隨溫度升高而增大，圖像為曲線(xiàn)）。實(shí)驗(yàn)器材小燈泡（3.8V,0.3A）、電壓表（0-15V）、電流表（0-0.6A）、滑動(dòng)變阻器（分壓式接法）、學(xué)生電源、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)、坐標(biāo)紙。實(shí)驗(yàn)步驟電路設(shè)計(jì)：電流表外接（因小燈泡電阻較小，(R_V\ggR_{\text{燈}})，電壓表分流誤差可忽略），滑動(dòng)變阻器分壓式接法（使電壓從0開(kāi)始連續(xù)變化）。操作規(guī)范：閉合開(kāi)關(guān)前，滑片移至分壓電路輸出電壓為0的位置；調(diào)節(jié)滑片，記錄12組(U)、(I)數(shù)據(jù)（(U)范圍0至額定電壓3.8V）。數(shù)據(jù)處理繪制(I-U)圖像：橫軸為(U)，縱軸為(I)，用平滑曲線(xiàn)連接各點(diǎn)，注意在(U=1.0V)左右（電阻突變區(qū)域）數(shù)據(jù)點(diǎn)需密集。誤差分析系統(tǒng)誤差：電流表外接時(shí)，電壓表分流導(dǎo)致電流測(cè)量值(I_{\text{測(cè)}}=I_{\text{燈}}+I_V>I_{\text{燈}})，電阻測(cè)量值(R_{\text{測(cè)}}=\frac{U}{I_{\text{測(cè)}}}<R_{\text{真}})。偶然誤差：電表讀數(shù)時(shí)估讀偏差，作圖時(shí)曲線(xiàn)擬合不準(zhǔn)確。實(shí)驗(yàn)五：測(cè)定金屬絲的電阻率實(shí)驗(yàn)原理根據(jù)電阻定律(R=\rho\frac{l}{S})，得(\rho=\frac{RS}{l})，其中(R)用伏安法測(cè)量，(l)為金屬絲長(zhǎng)度，(S=\frac{\pid^2}{4})（(d)為直徑，用螺旋測(cè)微器測(cè)量）。實(shí)驗(yàn)器材金屬絲、螺旋測(cè)微器、毫米刻度尺、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器（限流式或分壓式）、電源、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)。實(shí)驗(yàn)步驟測(cè)量直徑：用螺旋測(cè)微器在金屬絲不同位置測(cè)3次直徑，取平均值(d)。連接電路：電流表內(nèi)接（金屬絲電阻較小，(R_A\llR)，電流表分壓誤差可忽略），滑動(dòng)變阻器限流式接法（若金屬絲電阻較小，用分壓式）。數(shù)據(jù)記錄：測(cè)量金屬絲接入電路的有效長(zhǎng)度(l)（3次取平均），記錄多組(U)、(I)值，計(jì)算(R=\frac{U}{I})（多組取平均）。數(shù)據(jù)處理計(jì)算電阻率：(\rho=\frac{\pid^2R}{4l})，代入數(shù)據(jù)時(shí)注意單位統(tǒng)一（(d)用m，(l)用m，(R)用(\Omega)，(\rho)單位為(\Omega\cdotm)）。誤差分析系統(tǒng)誤差：螺旋測(cè)微器零點(diǎn)誤差導(dǎo)致直徑測(cè)量偏差，金屬絲長(zhǎng)度測(cè)量時(shí)未拉直。偶然誤差：電流過(guò)大導(dǎo)致金屬絲發(fā)熱，電阻隨溫度升高而增大。實(shí)驗(yàn)六：測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)原理根據(jù)閉合電路歐姆定律(U=E-Ir)，改變外電阻(R)，測(cè)量多組(U)、(I)，聯(lián)立方程求解(E)和(r)；或作(U-I)圖像，縱軸截距為(E)，斜率絕對(duì)值為(r)。實(shí)驗(yàn)器材干電池（1.5V）、電壓表（0-3V）、電流表（0-0.6A）、滑動(dòng)變阻器（0-50Ω）、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)。實(shí)驗(yàn)步驟電路設(shè)計(jì)：電流表內(nèi)接（因電源內(nèi)阻(r)較小，電流表分壓導(dǎo)致(U_{\text{測(cè)}}=E-I(r+R_A))，需用圖像法消除(R_A)影響）。操作規(guī)范：閉合開(kāi)關(guān)前，滑片移至電阻最大位置；調(diào)節(jié)滑片，記錄6組(U)、(I)數(shù)據(jù)（電流不超過(guò)0.5A，避免電池極化）。數(shù)據(jù)處理圖像法：以(I)為橫軸，(U)為縱軸作圖，若縱軸起點(diǎn)不為0，則(r=\left|\frac{\DeltaU}{\DeltaI}\right|)（斜率），(E)為縱軸截距。誤差分析系統(tǒng)誤差：電壓表分流導(dǎo)致電流測(cè)量值(I_{\text{測(cè)}}=I_{\text{真}}-I_V<I_{\text{真}})，圖像與縱軸交點(diǎn)右移，(E_{\text{測(cè)}}<E_{\text{真}})，(r_{\text{測(cè)}}<r_{\text{真}})。偶然誤差：電池內(nèi)阻隨放電時(shí)間增大，導(dǎo)致數(shù)據(jù)穩(wěn)定性差。實(shí)驗(yàn)七：練習(xí)使用多用電表實(shí)驗(yàn)原理多用電表可測(cè)量電壓、電流、電阻等，測(cè)電阻時(shí)利用閉合電路歐姆定律（(I=\frac{E}{R_{\text{內(nèi)}}+R_x})，(R_{\text{內(nèi)}})為歐姆擋內(nèi)阻，(R_x)為待測(cè)電阻）。實(shí)驗(yàn)器材多用電表、電學(xué)黑箱、定值電阻（大、中、?。⑿襞?、二極管、導(dǎo)線(xiàn)。實(shí)驗(yàn)步驟機(jī)械調(diào)零：檢查指針是否指零，否則用螺絲刀調(diào)節(jié)表盤(pán)機(jī)械調(diào)零螺絲。測(cè)量電阻：選檔：估測(cè)電阻值，選擇合適倍率（使指針指在表盤(pán)中央刻度附近，如測(cè)100Ω電阻用“×10”擋）；歐姆調(diào)零：紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使指針指在0Ω刻度；測(cè)量：表筆接電阻兩端，讀數(shù)為“刻度值×倍率”，測(cè)后將選擇開(kāi)關(guān)置于“OFF”擋或交流電壓最高擋。測(cè)量二極管正反向電阻：正向電阻小（用低倍率），反向電阻大（用高倍率）。誤差分析系統(tǒng)誤差：歐姆擋刻度不均勻，中央刻度附近誤差最小，邊緣誤差較大。偶然誤差：選檔不當(dāng)導(dǎo)致指針偏角過(guò)小或過(guò)大，調(diào)零后換擋未重新調(diào)零。綜合實(shí)驗(yàn)題示例題目：某同學(xué)用伏安法測(cè)量未知電阻(R_x)（約5Ω），提供器材：電流表（0-0.6A，(R_A=0.5Ω)）、電壓表（0-3V，(R_V=3kΩ)）、滑動(dòng)變阻器（0-20Ω）、電源（4V）。（1）電流表應(yīng)采用______（內(nèi)接/外接）法，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用______（限流/分壓）接法。（2）若測(cè)量數(shù)據(jù)如下表，計(jì)算(R_x)的平均值為_(kāi)_____Ω（保留兩位有效數(shù)字）。(U/V)0.51.01.52.02.5(I/A)0.120.220.310.400.50答案：（1）外接，分壓；（2）5.0Ω（計(jì)算各(R=\frac{U}{I})后取平均）。解析：(R_x\approx5Ω)，(\frac{R_V}{R_x}=600)，(\frac{R_x