1、第1課時基礎實驗,【例1】 對于如圖1所示長度測量工具，請按要求正確讀出數(shù)據(jù)。,甲,測量實驗,長度的測量,命題角度一,乙,圖1,(1)刻度尺測得紙帶A、B兩點間的距離是_cm； (2)螺旋測微器的讀數(shù)是_mm。 解析(1)由題圖可知，毫米刻度尺的最小分度為0.1 cm，故A、B間的距離為6.25 cm； (2)螺旋測微器的固定刻度為5.5 mm，可動刻度為20.30.01 mm0.203 mm，所以最終讀數(shù)為5.5 mm0.203 mm5.703 mm。 答案(1)6.25(2)5.703,命題角度二利用打點計時器測速 【例2】 (2019全國卷，22)某小組利用打點計時器對物塊沿傾斜的長木板

2、加速下滑時的運動進行探究。物塊拖動紙帶下滑，打出的紙帶一部分如圖2所示。已知打點計時器所用交流電的頻率為50 Hz，紙帶上標出的每兩個相鄰點之間還有4個打出的點未畫出。在A、B、C、D、E五個點中，打點計時器最先打出的是_點。在打出C點時物塊的速度大小為_m/s(保留3位有效數(shù)字)；物塊下滑的加速度大小為_m/s2(保留2位有效數(shù)字)。,圖2,解析物塊加速下滑，因此打點間距逐漸增大，故最先打出的是A點。,C點的速度,由圖知xAB1.20 cm xBCxACxAB1.95 cm xCDxADxAC2.70 cm xDExAExAD3.45 cm,代入數(shù)值解得物塊下滑的加速度大小a0.75 m/s

3、2。 答案A0.2330.75,注意區(qū)分幾個關(guān)鍵點 (1)區(qū)分計時點和計數(shù)點：計時點是指打點計時器在紙帶上打下的點；計數(shù)點是指測量和計算時在紙帶上所選取的點。要注意“每五個點取一個計數(shù)點”與“每隔四個點取一個計數(shù)點”的取點方法是一樣的。 (2)涉及打點計時器的實驗均是先接通電源，待打點穩(wěn)定后，再釋放紙帶。,命題角度三電阻(電阻率)的測量 【例3】 (2019江蘇卷，11)某同學測量一段長度已知的電阻絲的電阻率。實驗操作如下： (1)螺旋測微器如圖3所示。在測量電阻絲的直徑時，先將電阻絲輕輕地夾在測砧與測微螺桿之間，再旋動_(選填“A”“B”或“C”)，直到聽到“喀喀”的聲音，以保證壓力適當，同

4、時防止螺旋測微器的損壞。,圖3,(2)選擇電阻絲的_(選填“同一”或“不同”)位置進行多次測量，取其平均值作為電阻絲的直徑。 (3)圖4甲中Rx為待測電阻絲。請用筆畫線代替導線，將滑動變阻器接入圖4乙實物電路中的正確位置。,甲,乙,圖4,(4)為測量Rx，利用圖4甲所示的電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器測得5組電壓U1和電流I1的值，作出的U1I1關(guān)系圖象如圖5所示。接著，將電壓表改接在a、b兩端，測得5組電壓U2和電流I2的值，數(shù)據(jù)見下表：,請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在方格紙上作出U2I2圖象。,圖5 (5)由此，可求得電阻絲的Rx_。根據(jù)電阻定律可得到電阻絲的電阻率。,解析(1)旋轉(zhuǎn)微調(diào)旋鈕C。 (2)電阻絲

5、的粗細不一定均勻，為保證測量結(jié)果準確，應在不同位置測直徑，然后取平均值作為測量值。 (3)滑動變阻器采用分壓式接入電路，注意線不能交叉，如答案圖甲所示。 (4)將所給的5組數(shù)據(jù)標注在UI圖象中，用過原點的直線把它們連在一起，讓盡可能多的點在直線上，如答案圖乙所示。,由作出的U2I2圖線的斜率可得,故Rx(49.025.5) 23.5 。 答案(1)C(2)不同(3)見圖甲(4)見圖乙 (5)23.5(23.024.0都算對),甲,乙,1.儀器、儀表讀數(shù)的幾條規(guī)則 (1)最小分度為“1”的儀器，測量誤差出現(xiàn)在下一位，下一位按十分之一估讀。 (2)最小分度是“2”和“5”的儀器，測量誤差出現(xiàn)在同一

6、位上，同一位分別按二分之一或五分之一估讀。 (3)對游標卡尺讀數(shù)時不要估讀。,2.電流表內(nèi)接法與外接法的選擇,命題角度四測電源的電動勢和內(nèi)阻 測電源電動勢和內(nèi)阻的三種方法,【例4】 某同學要測量某電源的電動勢和內(nèi)阻，根據(jù)實驗室提供的器材，設計了如圖6甲的實驗電路。 (1)請根據(jù)電路圖將如圖乙的器材連接成電路。,圖6,解析(1)根據(jù)圖示電路圖連接實物電路圖，實物電路圖如圖所示。,1.連接實物圖的四點注意 (1)各導線都應接在接線柱上。 (2)不應在導線中間出現(xiàn)分叉，且導線不能跨過儀器。 (3)連接電表應注意量程選用正確，正、負接線柱不要接錯。 (4)開關(guān)要控制整個電路。 2.用好一個“電阻”,1

7、.小紅同學在做“測定金屬電阻率”的實驗時，通過游標卡尺和螺旋測微器分別測量一薄金屬圓片的直徑和厚度，讀出圖7中的示數(shù)，游標卡尺所示的金屬圓片直徑的測量值為_mm，螺旋測微器所示的金屬圓片厚度的測量值為_mm。,圖7,解析根據(jù)游標卡尺讀數(shù)規(guī)則，該金屬圓片的直徑為49 mm30.05 mm49.15 mm；根據(jù)螺旋測微器讀數(shù)規(guī)則，金屬圓片的厚度為4.5 mm19.90.01 mm4.699 mm。 答案49.154.699(4.6984.702均可),2.某實驗小組利用拉力傳感器和打點計時器探究加速度與力的關(guān)系。他們將拉力傳感器固定在小車上記錄小車受到拉力的大小，按照圖甲進行實驗。t0時，小車處于

8、圖8甲所示的位置。,圖8,(1)該同學按圖甲完成實驗，請指出至少一處錯誤：_ _。 (2)圖乙是實驗中獲得的一條紙帶的某部分，選取A、B、C、D、E計數(shù)點(每兩個計數(shù)點間還有4個計時點未畫出)，A、C間的距離為_cm。 (3)若打點計時器使用的交流電頻率為50 Hz，則小車的加速度大小為_m/s2。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字),解析(1)該實驗的錯誤之處為：打點計時器連接了直流電源；小車釋放時離打點計時器太遠；實驗前未平衡摩擦力。 (2)A、C間的距離為3.10 cm。,答案(1)打點計時器連接了直流電源；小車釋放時離打點計時器太遠；實驗前未平衡摩擦阻力(寫出一處即可) (2)3.10(3.093

9、.11均正確)(3)0.98(0.961.0均正確),3.一同學在學習金屬的電阻率知識時發(fā)現(xiàn)不同的材料電阻率一般不同。有些不法商販在一些導線中摻入雜質(zhì)，導致導線的質(zhì)量不達標，該同學想通過測量導線的電阻率來進一步確定導線是否合格，于是該同學剝掉導線的絕緣外層，用剪刀剪下一段，設計了如圖9(a)所示的實驗電路。,圖9,(1)為了粗略測量該金屬絲的電阻，該同學用如圖(b)所示的多用電表在連接好的電路上進行測量。 機械調(diào)零后將選擇開關(guān)撥到“1 ”擋。 將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使_ _。 _，將紅表筆接P，黑表筆接Q，多用電表指針如圖(c)所示，則金屬絲總電阻約為_。 (2)用螺旋測微器測金

10、屬絲直徑，測得該金屬絲直徑d0.360 mm。,(3)閉合開關(guān)S，保持電流表示數(shù)不變，改變并記錄電阻箱的阻值R和對應接入電路中金屬絲長度L的數(shù)據(jù)，作出RL圖線如圖(d)所示。 (4)根據(jù)測得的金屬絲直徑d及RL圖線，求得金屬絲的電阻率_。(結(jié)果保留3位有效數(shù)字) 解析(1)歐姆調(diào)零時，將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指在歐姆表盤零刻度處(或使指針指在電流滿偏的位置)。測量時，需將多用電表接在金屬絲兩端，且電路處于斷路狀態(tài)，所以應斷開開關(guān)S，取下線夾(或斷開開關(guān)S，將線夾夾到Q端)。根據(jù)歐姆表讀數(shù)規(guī)則可知金屬絲的電阻約為5 。,答案(1)指針指在歐姆表盤零刻度處(或使指針指在電流滿偏的

11、位置)斷開開關(guān)S，取下線夾(或斷開開關(guān)S，將線夾夾到Q端)5(4)1.02106 m,【例1】 如圖10所示，打點計時器固定在鐵架臺上，使重物帶動紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置驗證機械能守恒定律。,圖10,驗證型實驗,常規(guī)方法驗證已有的物理規(guī)律,命題角度一,(1)對于該實驗，下列操作中對減小實驗誤差有利的是_。 A.重物選用質(zhì)量和密度較大的金屬 B.兩限位孔在同一豎直面內(nèi)上下對齊 C.精確測量出重物的質(zhì)量 D.用手托穩(wěn)重物，接通電源后，撤手釋放重物,(2)某實驗小組利用上述裝置將打點計時器接到50 Hz的交流電源上，按正確操作得到了一條完整的紙帶，由于紙帶較長，圖中有部分未畫出，如圖11所

12、示。紙帶上各點是打點計時器打出的計時點，其中O點為紙帶上打出的第一個點。重物下落高度應從紙帶上計時點間的距離直接測出，利用下列測量值能完成驗證機械能守恒定律的選項有_。,圖11 A.OA、AD和EG的長度B.OC、BC和CD的長度 C.BD、CF和EG的長度D.AC、BD和EG的長度,(2)由EG的長度可求出打F點的速度v2，打O點的速度v10，但求不出OF之間的距離h，故選項A錯誤；由BC和CD的長度可求出打C點的速度v2，打O點的速度v10，有OC之間的距離h，可以來驗證機械能守恒定律，故選項B正確；由BD和EG的長度可分別求出打C點的速度v1和打F點的速度v2，有CF之間的距離h，可以來

13、驗證機械能守恒定律，故選項C正確；AC、BD和EG的長度可分別求出打B、C、F三點的速度，但BC、CF、BF之間的距離都無法求出，無法驗證機械能守恒定律，故選項D錯誤。,(3)不能用自由落體的公式再計算瞬時速度，A、B錯誤；重物下落的高度是用刻度尺測量的，不是計算的，選項C錯誤；D為驗證機械能守恒定律的實驗測量方案，是正確的。 答案(1)AB(2)BC(3)D,命題角度二新情景下驗證已有的物理規(guī)律 【例2】 某同學用如圖12甲所示的裝置來驗證動量守恒定律，該裝置由水平長木板及固定在木板一端的硬幣發(fā)射器組成，硬幣發(fā)射器包括支架、彈片及彈片釋放裝置，釋放彈片可將硬幣以某一初速度彈出。已知一元硬幣和

14、五角硬幣與長木板間動摩擦因數(shù)相同，主要實驗步驟如下： 將一元硬幣置于發(fā)射槽口，釋放彈片將硬幣發(fā)射出去，硬幣沿著長木板中心線運動，在長木板中心線的適當位置取一點O，測出硬幣停止滑動時硬幣右側(cè)到O點的距離。再從同一位置釋放彈片將硬幣發(fā)射出去，重復多次，取該距離的平均值記為x1，如圖乙所示；,將五角硬幣放在長木板上，使其左側(cè)位于O點，并使其直徑與中心線重合，按步驟從同一位置釋放彈片，重新彈射一元硬幣，使兩硬幣對心正碰，重復多次，分別測出兩硬幣碰后停止滑行時距O點距離的平均值x2和x3，如圖丙所示。,甲,圖12,(1)為完成該實驗，除長木板，硬幣發(fā)射器，一元及五角硬幣，刻度尺外，還需要的器材為_。 (

15、2)實驗中還需要測量的物理量為_，驗證動量守恒定律的表達式為_(用測量物理量對應的字母表示)。 解析(1)動量為質(zhì)量和速度的乘積，該實驗要驗證質(zhì)量不等的兩物體碰撞過程中動量守恒，需測量兩物體的質(zhì)量和碰撞前后的速度，因此除給定的器材外，還需要的器材為天平。,1.(2019煙臺一模)某同學在做“驗證力的平行四邊形定則”實驗時，將橡皮筋改為勁度系數(shù)為400 N/m的輕質(zhì)彈簧AA，將彈簧的一端A固定在豎直墻面上。不可伸長的細線OA、OB、OC，分別固定在彈簧的A端和彈簧測力計甲、乙的掛鉤上，其中O為OA、OB、OC三段細線的結(jié)點，如圖13所示。在實驗過程中，保持彈簧AA伸長1.00 cm不變。 (1)

16、若OA、OC間夾角為90，彈簧測力計乙的讀數(shù)是_N(如圖14所示)，則彈簧測力計甲的讀數(shù)應為_N。,(2)在(1)問中若保持OA與OB的夾角不變，逐漸增大OA與OC的夾角，則彈簧測力計甲的讀數(shù)大小將_，彈簧測力計乙的讀數(shù)大小將_。,解析(1)根據(jù)彈簧測力計的讀數(shù)方法可知，乙的讀數(shù)為3.00 N；根據(jù)胡克定律可知，F(xiàn)kx4000.01 N4.00 N，OA、OC間夾角為90，則甲的示數(shù)等于彈簧AA的彈力與乙測力計拉力的矢量和，即,(2)在(1)問中若保持OA與OB的夾角不變，逐漸增大OA與OC的夾角，甲、乙兩個彈簧測力計彈力的合力不變，如圖所示，則可知彈簧測力計甲的讀數(shù)逐漸減小，彈簧測力計乙的讀

17、數(shù)先變小后變大。,答案(1)3.005.00(2)逐漸減小先變小后變大,2.在驗證牛頓第二定律的實驗中，采用如圖15所示的實驗裝置，小車及車中砝碼的質(zhì)量用m表示，盤及盤中重物的總質(zhì)量用m0表示，小車的加速度可由打點計時器打在紙帶上的點計算出。,圖15,(1)當m與m0的大小關(guān)系滿足_時，才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中重物的總重力。 (2)一組同學在做加速度與質(zhì)量的關(guān)系實驗時，保持盤及盤中重物的質(zhì)量一定，改變小車及車中砝碼的質(zhì)量，測出相應的加速度，采用圖象法處理數(shù)據(jù)。為了比較容易地確定出加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系，應該作a與_的圖象。 (3)如圖16(a)為甲同學根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的aF圖線

18、，說明實驗存在的問題是_。,(4)乙、丙同學用同一裝置做實驗，畫出了各自得到的aF圖線如圖(b)所示，兩個同學做實驗時的哪一個物理量取值不同？_。,圖16,解析從實驗原理入手，對照本實驗的操作要求，弄清各圖象的物理意義，討論實驗中處理數(shù)據(jù)的方法。 (1)當mm0時，才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中重物的總重力。,(3)圖(a)為甲同學根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的aF圖線，圖線沒有過原點，而是與F軸交于一點，說明沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠。 (4)乙、丙同學用同一裝置做實驗，畫出了各自得到的aF圖線，兩圖線的斜率不同，說明兩個同學做實驗時的小車及車中砝碼的質(zhì)量不同。,1.探究性實驗情景一般比較

19、新，要善于與已知實驗比對。但不要盲從已知實驗。 2.探究性實驗是實驗題，不要等同于計算題，要注意數(shù)據(jù)和誤差的處理。 3.探究物理量的聯(lián)系或者規(guī)律，必定是高中學習的規(guī)律?？梢酝ㄟ^篩選，排除等方法得出關(guān)系。,探究型實驗,命題角度一探究物理量之間的關(guān)系或者規(guī)律 【例1】 如圖17甲所示，兩位同學用此裝置做“探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系”的實驗，把彈簧上端固定在橫梁上，下端懸吊不同重力的砝碼，用刻度尺測量彈簧的長度，并用圖象來處理實驗數(shù)據(jù)。,圖17,(1)甲同學把彈簧的伸長量x和彈簧彈力F的關(guān)系在Fx坐標系中描點如圖乙所示。請在坐標系中作出圖象，并根據(jù)圖象寫出Fx的函數(shù)關(guān)系式：F_(其中F的單位為N，x

20、的單位為m)。 (2)乙同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的圖象如圖18所示，發(fā)現(xiàn)圖象后半部分出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象，你認為造成這一現(xiàn)象的原因是_。,圖18,(2)圖線后半段偏離了直線，說明此時彈力與伸長量不成正比，其原因是超出了彈簧的彈性限度范圍。 答案(1)如圖所示1.1102x1.3102x均可,(2)所掛砝碼太重，超出了彈簧的彈性限度,【例2】 某實驗小組要描繪小燈泡(2.5 V0.5 W)的伏安特性曲線，實驗室提供以下器材可供選擇： A.直流電源3 V(內(nèi)阻不計) B.直流電流表0300 mA(內(nèi)阻約為5 ) C.直流電流表0600 mA(內(nèi)阻約為1 ) D.直流電壓表03 V(內(nèi)阻約為3 k) E.滑動變

21、阻器0100 (允許通過的最大電流為0.5 A) F.滑動變阻器010 (允許通過的最大電流為2 A) G.導線和開關(guān) 實驗要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化并能進行多次測量。,(1)實驗中電流表應選用_，滑動變阻器應選用_。(填器材前的字母標號) (2)圖19中已將可能用到的儀器畫出，請根據(jù)實驗要求，將圖中各器材連接成完整的電路。,圖19,(3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，作出的小燈泡IU圖線如圖20所示。由此可知，當電壓為1.5 V時，小燈泡的燈絲電阻為_(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。,圖20 (4)如果將該小燈泡直接與電動勢為2 V、內(nèi)阻為10 的電池連接，此時小燈泡的功率為_W(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。,

22、(2)根據(jù)實驗要求，將圖中各器材連接成完整的電路，如圖所示。,答案(1)BF(2)如解析圖所示(3)8.6(4)0.094,(4)如果將該小燈泡與電動勢為2 V，內(nèi)阻為10 的電池連接，在小燈泡的IU圖中畫出電池的IU圖線，如圖所示，兩圖線的交點I0.125 A，U0.75 V，表示流過小燈泡的電流與小燈泡兩端的電壓，所以其功率PUI0.094 W。,控制電路的選擇,(1)從節(jié)能的角度考慮，優(yōu)先選用限流式。 (2)以下三種情況必須用分壓式，要求待測電路的U、I從0變化； R滑Rx；選用限流式，Ux、Ix過大(超過電流表量程，燒壞電表、電源或用電器等)。,命題角度二新情境下探究物理量之間的關(guān)系,圖21,(2)由Ut圖象的斜率可知,答案(1)5.00變小增大B(2)2.8,1.甲、乙兩同學利用如圖22所示的裝置探究功與物體速度變化的關(guān)系，小車在橡皮筋的作用下沿著木板滑行。,圖22,(1)實驗中為了平衡小車運動中受到的阻力，應該采用方法_(填選項前面的字母)。 A.逐步調(diào)節(jié)木板的傾斜程度，使靜止的小車開始運動 B.逐步調(diào)節(jié)木板的傾斜程度，使小車在木板上保持靜止