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2017届高考物理(人教版)二轮复习电学实验[1]

2017届高考物理(人教版)二轮复习电学实验[1]
2017届高考物理(人教版)二轮复习电学实验[1]

2016届高考物理(人教版)二轮复习电学实验

2016/5/17

第一讲 电学实验基础知识

近几年高考物理电学实验的考查不断推陈出新,但仍然是基于两个基本的实验原理,即R=U/I,和E=U 外+U 内.从考查的形式上看,主要表现在以下三方面:一是命题由知识立意向能力立意转变,从机械记忆向分析理解与迁移应用转变;二是在试题情景设置上多与生产、生活实际相结合,更注重综合应用能力的考查;三是注重实验中科学探究能力的考查,为学生进入高校的继续学习打下基础。

高考电学实验题是“源于教材,但又高于教材”,侧重考查实验思想和方法,考查动手操作、观察记录和数据分析处理的能力和简单的实验设计能力。电学实验虽然常考常新,但万变不离其宗,”题在书外,理在其中”,不变的实验的基本原理、基础知识、基本方法和基本技能。

理论讲解

一、明确电路结构

除“测电源电动势和内阻”外,其他实验的电路结构都可以分为测量电路和控制电路两部分,如图1。

二、电流表、电压表的选取 1.顺序问题

一般情况下电源是唯一性器材,首先由电源的电动势E 出发, 由E 或所测元件的额定电压来估算所测元件的最大电压U m ,以此来

确定○V 表量程;再计算电流表的最大电流I m 或者由所测元件的额定

电流来确定○

A 表量程。 2.可获取的实验数据宽度问题

基于实验测量精确度的 ,实验可获取的数据宽度下限是电表量程的1/3,上限是电表量程和U m (Im)二者中的最小值。选择电表时,能获取实验数据宽度越大的电表,就是应选择的电表。

3.选择电流表、电压表时不考虑U m (Im)超过量程的问题,因为有控制电路可以控制。

三、两种控制电路的比较 2.两种控制电路的选择 (1)根据关键词选择

凡题目中要求“测量数据从0开始”、“数据变化范围大(图象、特征曲线、多测数据)”,都一定要使用分压式。

需要用限流接法的关键词只有“节能”

(2)根据待测电阻与滑动变阻器的阻值大小关系判断

大电阻(R滑?R X),采用分压式便于线性调节;小电阻(R滑≥R X),采用限流式便于线性调节。(3)最后核对安全性

在限流接法中,最小电流大于电表量程或回路元件的额定电流,则分压;在分压接法中,滑动变阻器与电源所在回路的工作电压超过了电源或滑动变阻器的额定电流,则换用限流接法。

四、伏安法测电阻

1.电流表内接法和外接法的比较

五、两种伏安特性曲线的区别与联系

1.电阻的伏安特性曲线

2.电源的伏安特性曲线

3.电源的伏安特性曲线与电阻的伏安特性曲线的交点,为电源和电阻共同的工作点。

六、电表的改装原理

1.○G表改装为电流表的原理:并联电阻反比分流

电流表改装成电流表 改装的目的是:测量更大的电流

R A =R g /n

故量程扩大的倍数越高,并联的电阻值越小,电流表的内阻越小。

说明:

改装后的电表中通过电流计G 的最大电流I max 与两端的最高电压U max 变为多少?

改装后的电压表或电流表,虽然量程扩大了,但通过电流表的最大电流或加在电流表两端的

最大电压仍为电流表的满偏电流I

g 和满偏电压U g ,只是由于串联电路的分压及并联电路的分流使表的量程扩大了。

2.

G 表改装为电压表的原理:并联电阻正比分压 改装的目的是: 测量更大的电压

方法:若量程扩大n 倍,则应给电流表 串

联一个电阻。 故量程扩大的倍数越高,串联的电阻值越大 ,电压表的内阻越大。 R V =nR g

3. ○

G 表改装为欧姆表的原理:闭合电路欧姆定律

甲:短接调零:g

g E I R r R =

++ 乙:断开I=0 丙:测量电阻g g x

E I

R r R R =

+++

注意:欧姆表的黑表笔跟表内电池的正极相连。红表笔跟表内电池的负极相连。 用欧姆表判别二极管好坏时用到这一点。

欧姆挡的使用:

①选倍率。比电阻估计值低一个数量级。

②进行欧姆调零:红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指右端零刻线处。

③将红黑表笔接被测电阻两端进行测量。

④将指针示数乘以倍率得测量值。

⑤将选择开关扳到OFF或交流电压最高挡

若指针偏角小,应增大倍率重测;若指针偏角大,应减小倍率重测。

七、典例剖析

[典例1]在练习使用多用电表时:

(1)下列关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是( )

A.测量电阻时,如果红、黑表笔分别插在负、正插孔,则不会影响测量结果B.双手捏住两表笔金属杆,测量值将偏大

C.测量电路中的电阻时,应该把该电阻与电路断开

D.欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小,内阻变大,但仍能调零,其测量结果与原来相比不变

(2)用多用电表探测二极管的极性,用欧姆挡测量,黑表笔接a端,红表笔接b 端时,指针向右偏转角较大,然后黑、红表笔反接指针偏转角较小,说明________(填“a”或“b”)端是二极管正极.

(3)某同学想通过多用电表A中的欧姆挡,直接去测量相同规格的多用电表B中量程为2.5 V的电压挡的内阻,如图甲所示.选择倍率为“×1 k”欧姆挡,测量前应对多用电表A进行______,按正确的操作步骤测量,两表指针位置相同,如图乙所示,从A表读出B表内阻约为______kΩ,从B表读出电压约为________V.计算出多用电表A的电源电动势约为________V(已知表盘正中电阻刻度值为15,计算结果保留两位有效数字).

甲乙

解析:(1)测电阻时,电源由多用电表内部提供,红、黑表笔只是导线,故对测量结果没有影响,选项A正确;双手握住两表笔金属杆,测的是两手间和待测电阻的并联电阻,故测量值偏小,选项B错误;测电阻时,电源由多用电表内

部提供,因此测量时应和外电路断开,选项C正确;由I=

E

R内+Rx

可知,当E

减小时,会造成电流减小,测量结果偏大,故D错误.

(2)当用多用电表的红表笔接触二极管a端、黑表笔接触二极管b端时,b

端电势高、a端电势低,此时发现多用电表的指针偏转量非常小,说明此时电阻很大,说明此时二极管反向偏压,则a端是二极管的正极.

(3)选挡后要先进行欧姆调零,欧姆表读数=表盘读数×倍率=13×1 kΩ=13 kΩ;电压表读数为1.34 V;欧姆表内电阻等于中值电阻,为r=15 kΩ;根据闭合电路欧姆定律,有:E=Ir+U=2.9 V.

规律总结

1.欧姆表刻度盘特点

(1)左∞右0:电阻无限大与电流、电压零刻度重合,电阻零与电流、电压最大刻度重合.

(2)刻度不均匀:左密右疏.

(3)欧姆挡是倍率挡,即读出的示数应再乘以该挡的倍率;电流、电压挡是量程范围挡.在不知道待测电阻的估计值时,应先从小倍率开始,熟记“小倍率小角度偏,大倍率大角度偏”(因为欧姆挡的刻度盘上越靠左读数越大,且测量前指针指在左侧“∞”处).

2.读数技巧

(1)为了减小读数误差,指针应指在表盘1

3

2

3

的部分,即中央刻度附近.

(2)指针所在刻度盘处每个小格表示1 Ω时,要估读到下一位,其余情况都不用估读到下一位.

(3)电阻值等于指针示数与所选倍率的乘积.

[典例2](2015·天津理综)用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组(电动势约4.5 V,内电阻约1 Ω)的电动势和内电阻,除待测电池组、电键、导线外,还有下列器材供选用:

A.电流表:量程0.6 A,内电阻约1 Ω

B.电流表:量程3 A,内电阻约0.2 Ω

C.电压表:量程3 V,内电阻约30 kΩ

D.电压表:量程6 V,内电阻约60 kΩ

E.滑动变阻器:0~1 000 Ω,额定电流0.5 A

F.滑动变阻器:0~20 Ω,额定电流2 A

(1)为了使测量结果尽量准确,电流表应选用________,电压表应选用

________,滑动变阻器应选用________.(均填仪器的字母代号)

(2)如图所示为正确选择仪器后连好的部分电路.为了使测量误差尽可能小,还需在电路中用导线将________和________相连、________和________相连、________和________相连.(均填仪器上接线柱的字母代号)

(3)实验时发现电流表坏了,于是不再使用电流表,剩余仪器中仅用电阻箱替换掉滑动变阻器,重新连接电路,仍能完成实验.实验中读出几组电阻箱的阻值R 和对应电压表的示数U.用图象法处理采集到的数据,为在直角坐标系中得到的函数图象是一条直线,则可以________为纵坐标,以________为横坐标.

解析:(1)为了使测量更准确,电流表选量程为0.6 A 的电流表A ,电池组的电动势约4.5 V ,故电压表选D ,为了便于调节滑动变阻器应选F.

(2)为了使测量误差尽可能小,测量电源电动势和内电阻的原理图如图甲所示,因此将a 、d 相连,c 、g 相连,f 、h 相连.

(3)用电阻箱和电压表测量电源电动势和内电阻的实验原理图如图乙所示,根据闭合电路欧姆定律,得E =U +U R

r

所以1U =1E +r E ·1R ? ?

???或U =E -U R r 或R U =r E +1E R

因此可作出1U -1R ?

?

???或U-U R 或R U -R 图象处理数据.

[典例3] (2015·四川理综)用实验测一电池的内阻r 和一待测电阻的阻值

Rx.已知电池的电动势约 6 V,电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧.可选用的实验器材有:

电流表A1(量程0~30 mA);

电流表A2(量程0~100 mA);

电压表V(量程0~6 V);

滑动变阻器R1(阻值0~5 Ω);

滑动变阻器R2(阻值0~300 Ω);

开关S一个,导线若干条.

某同学的实验过程如下:

Ⅰ.设计如图甲所示的电路图,正确连接电路.

Ⅱ.将R的阻值调到最大,闭合开关,逐次调小R的阻值,测出多组U和I 的值,并记录.以U为纵轴,I为横轴,得到如图乙所示的图线.

Ⅲ.断开开关,将Rx改接在B、C之间,A与B直接相连,其他部分保持不变.重复Ⅱ的步骤,得到另一条U-I图线,图线与横轴I的交点坐标为(I0,0),与纵轴U的交点坐标为(0,U0).

回答下列问题:

(1)电流表应选用________,滑动变阻器应选用________.

(2)由图乙所示的图线,得电源内阻r=________Ω.

(3)用I0、U0和r表示待测电阻的关系式Rx=________,代入数值可得Rx.

(4)若电表为理想电表,Rx接在B、C之间与接在A、B之间,滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置,两种情况相比,电流表示数变化范围________,电压表示数变化范围________.(均填“相同”或“不同”)解析:(1)由题U-I图线可知电流表量程应为0~100 mA,故选A2.路端电压大于5.5 V,而电源电动势E=6 V,故R外?r,则滑动变阻器选R2.(2)由题图

乙得:r=ΔU

ΔI

=25 Ω.(3)Rx+r=

U0

I0

,Rx=

U0

I0

-r.(4)电流I=

E

R+r+Rx

,r+Rx

一定,R从300 Ω变到某同一阻值,电流变化范围相同.Rx接AB间时,U=E

R+Rx+r

(R+Rx),Rx接BC间时,U′=

E

R+Rx+r

R,故两种情况下电压变化不同.

第二讲电学实验的热点问题及创新设计

理论讲解

一、电学实验的热点问题

1.以测电阻为核心的电学实验

这类问题,利用电源的伏安特性曲线和电学元件的伏安特性曲线,找出各元件的工作点,即找出齐元件在电路中的共作状态(电流、电压值)是解决问题的关键。

思路一:利用电源的伏安特性曲线(等效)电阻的伏安特性曲线相交。

若是两个电阻串联或者并联接人电源,不论它们阻值相同还是不同都可以使

同的电阻串联或者并联接人电源除r上表中的方法外,还可以使用如下表中所述

多用电表是一个非常实用和重要的实验仪器,在电学实验中占有特殊地位,多用电表不仅功能多样化(可测电压、电流和电阻),而且知识多元化(理论知识:串、并联电路特点,电源,闭合电路欧姆定律;实践知识:操作、读数、换挡)。因此多用电表是电学实验的一个极佳的命题载体,成为了近年高考电学实验的新热点。

(1)明白多用电表的结构、工作原理和使用方法是解决多用电表综合使用类问题的重要基础

(2)利用多用电表检测电路故障的方法:

①短路检测:断开电源,将欧姆表接在电路中任一个用电器的两端之间若指针偏转最大说明这两点之间短路。

②断路检测:断开电源,将欧姆表接在电路的两点之间,若指针偏转说明这两点之间无断路点,若指针不偏转说明这两点之间有断路点。

(3)用多用电表探测黑箱内元件问题。

①检测黑箱内的二极管是利用二极管的单向一导电性、当给二极管加正向电压时,它的电阻很小,电路导通(如图):当给二极管加反向电压时,它的电阻很大,电路截止

②用多用电表测黑箱内元件问题的思路,见图,由图做出初步判断后,再根据各待侧两端点间的测量数据进行逻辑判断,判断哪一种情况是两个元件串联的数据,:最终可以确定元件的位置。

二、电学实验的创新设计

1.比例法测电阻的原理电路及其特征比例法是设计性实验中很常用的测电

(1)科学性原则: 科学设计的方案应有利·学的依据及正确的方式。

(2)安全性原则:设计的方案实施时,应安全可靠,不会对仪器、器材有危害

(3)精确性原则:实验误差应控制在允许的范围内,尽可能选择误差较小的方案;

(4)方便性原则:设计方案应便于操作、读数,便于进行数据处理和观察。

(5)节能性原则:应用器材少,耗电少。在限流式与分压式两种控制电路都满足实验要求时,优选结构简单,损耗功率较小的限流接法。

3.重视定值电阻在设计性实验中的应用定值电阻作为一个重要的特征器材,在设计性实验题中应该引起高度重视。

(1)定值电阻定义的拓展:只要能知道确切阻值的电学元件都可称之为定值电阻;如已知阻值的电阻、电阻箱、已知内阻的电流表和电压表等都可视为定值电阻。

(2)定值电阻在设计性实验中的常见用途:

①在比例法测电阻(含半偏法)中充当已知电阻;

②调节电路中各电表偏角匹配问题,目的是使电路中所有电表都能同时较大角度偏转;

③充当保护电阻;

④在等效替代法测电阻中充当已知电阻(一般是电阻箱);

⑤接入控制电路,使滑动变阻器手柄的调节范围更大,使滑动变阻器能细调。

[典例剖析]

[典例1] 有一根细而均匀的圆筒形电阻如图(a)所示,截面为同心圆环如图(b),此电阻的长度约为3 cm,电阻约为100 Ω.已知这种材料的电阻率为ρ,圆筒形电阻的内径太小,无法直接测量,请你根据下面提供的器材设计一个测定圆筒形电阻内径的实验.

A.20分度的游标卡尺

B.螺旋测微器

C.电压表V1(量程15 V,内阻r1约为15 kΩ)

D.电压表V2(量程5 V,内阻r2约为500 Ω)

E.电压表V3(量程3 V,内阻r3=60 Ω)

F.滑动变阻器R(0~10 Ω,额定电流2 A)

G.直流电源E(电动势12 V,内阻不计)

H.待测内径的电阻Rx(长L约为3 cm,电阻约为100 Ω)

I.开关一只,导线若干

(1)用游标卡尺测得该电阻的长度如图(c)所示,其读数L=________cm;用

螺旋测微器测得该电阻的外径如图(d)所示,其示数D =________mm.

(2)请选择合适的仪器,画出最佳实验电路图,并标明所选器材.

(3)实验中还需要测量的物理量有________(用文字和符号表示),用已知物理量的符号和测量量的符号来表示电阻的内径d =________.

解析:(1)由游标卡尺主尺读得30 mm ,游标尺上第7条刻度线与主尺刻度线对齐,故游标尺读数

为7×0.05 mm=0.35 mm ,则电阻的长度L =30 mm +0.35 mm =30.35 mm =3.035 cm.由螺旋测微器固定刻度读得3 mm ,可动刻度读数为20.5×0.01 mm=0.205 mm ,所以该电阻的外径为D =3.205 mm.

(2)待测电阻约100 Ω,远大于滑动变阻器的电阻,故滑动变阻器应采用分压式接法,根据伏安法测电阻的原理和实验器材的特点,没有电流表,故应该将已知阻值的电压表V3当做电流表使用,则其量程为Ig =

Ug

r3

=0.05 A =50 mA.因电压表V3内阻已知,故应该采用内接法,且V3调到满偏时,待测电阻的电压约为5 V ,故测量电路的电压最高可调到8 V ,考虑电源电动势为12 V ,故应该选用电压表V1.综合考虑可设计电路如图所示.

(3)实验中还需要测量的物理量有两电压表V 1、V 3的读数U 1、U 3,根据部分电路欧姆定律有U 1=U 3r 3

(R x +r 3),解得R x =

U 1-U 3 r 3

U 3

,电阻的横截面积为S =

π? ????D 22-π? ??

??

d 22,由电阻定律有R x =ρL S ,联立解得电阻的内径为d =

D 2-

4ρLU 3

π U 1-U 3 r 3

.

[典例2](2015·湖北省八校联考)某物理研究小组尝试利用如图甲所示电路测量一节干电池(电动势约1.5 V ,内阻约几欧姆)的电动势和内阻.其中:电流表A(量程I A =200 mA ,内阻R A =10 Ω)、电阻箱R (99.99 Ω,额定电流1 A)、定值电阻R 0(R 0=5 Ω).

闭合开关S ,改变电阻箱的阻值R ,读出对应的电流表的读数I .然后再把相应的数据转换成1R 和1

I ,填入如下表格中.

(1)请把第4组数据点补充在如图乙所示的1I -1R 图象中,并画出1I -1

R 的图线.

(2)根据1I -1

R 图线求出电池的电动势E =________V ,内阻r =________Ω.(保留两位有效数字)

解析:(1)第4组数据点补充在1I -1R 图中以及1I -1

R 的图线如答案图所示,

注意连

线时一定要保证所有的点均落在直线上或在直线两侧附近.

(2)结合电路图,由闭合电路欧姆定律知,E=I(R A+R0)+(I+I R)r,代入I R

=I(R A+R0)

R并变形得

1

I=

r(R A+R0)

1

R+

r+R A+R0

E,结合

1

I-

1

R图知,

r(R A+R0)

E=

20-14 0.1,r+R A+R0

E=14.0,解得E=1.5 V,r=6.0 Ω.

[典例3](2015·全国理综Ⅱ)电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍.某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法),实验室提供的器材如下:

待测电压表V(量程为3 V,内阻约为3 000 Ω),电阻箱R0(最大阻值为99 999.9 Ω),滑动变阻器R1(最大阻值为100 Ω,额定电流2 A),电源E(电动势6 V,内阻不计),开关两个,导线若干.

(1)虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分,将电路图补充完整.

(2)根据设计的电路,写出实验步骤:__________________.

(3)将这种方法测出的电压表内阻记为R′V,与电压表内阻的真实值R V相比,

R V ′________R V (填“>”、“=”或“<”),主要理由是__________.

解析:(1)因滑动变阻器阻值较小,所以选择滑动变阻器的分压接法.实验电路图如图所示.

(2)移动滑动变阻器的滑片,以保证通电后电压表所在支路分压最小;闭合开关S 1、S 2,调节R 1,使电压表的指针满偏;保持滑动变阻器滑片的位置不变,断开S 2,调节电阻箱R 0,使电压表的指针半偏;读取电阻箱所示的电阻值,此即为测得的电压表内阻.

(3)断开S 2,调节电阻箱使电压表成半偏状态,电压表所在支路总电阻增大,分得的电压也增大;此时R 0两端的电压大于电压表的半偏电压,故R V ′>R V .

2019年高考物理真题同步分类解析专题11 光学(解析版)

2019年高考物理试题分类解析 专题11 光学 1.2019全国1卷34.(2)(10分)如图,一般帆船静止在湖面上,帆船的竖直桅杆顶端高出水面3 m 。距水面4 m 的湖底P 点发出的激光束,从水面出射后恰好照射到桅杆顶端,该出射光束与竖直方向的夹角为53°(取sin53°=0.8)。已知水的折射率为4 3 (i )求桅杆到P 点的水平距离; (ii )船向左行驶一段距离后停止,调整由P 点发出的激光束方向,当其与竖直方向夹角为45°时,从水面射出后仍然照射在桅杆顶端,求船行驶的距离。 【答案】[物理——选修3–4] (2)(i )设光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为x 1,到P 点的水平距离为x 1;桅杆高度为h 1,P 点处水深为h 2:微光束在水中与竖直方向的夹角为θ。由几何关系有 1 1 tan 53x h =? ① 2 3 tan x h θ= ② 由折射定律有sin53° =n sin θ ③ 设桅杆到P 点的水平距离为x ,则x =x 1+x 2 ④ 联立①②③④式并代入题给数据得x =7 m ⑤ (ii )设激光束在水中与竖直方向的夹角为45°时,从水面出射的方向与竖直方向夹角为i ',由折射定律有 sin i '=n sin45° ⑥ 设船向左行驶的距离为x',此时光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为x'1,到P 点的水平距离为x'2,则 1 2x x x x '''+=+ ⑦ 1 1 tan x i h ''= ⑧

2 2 tan 45x h '=? ⑨ 联立⑤⑥⑦⑧⑨式并代入题给数据得x'= 623m=5.5m -() ⑩ 2.34.(2)(10分)某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时,接通电源使光源正常发光:调整光路,使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题: (i )若想增加从目镜中观察到的条纹个数,该同学可__________; A .将单缝向双缝靠近 B .将屏向靠近双缝的方向移动 C .将屏向远离双缝的方向移动 D .使用间距更小的双缝 (ii )若双缝的间距为d ,屏与双缝间的距离为l ,测得第1条暗条纹到第n 条暗条纹之间的距离为Δx ,则单色光的波长λ=_________; (iii )某次测量时,选用的双缝的间距为0.300 mm ,测得屏与双缝间的距离为1.20 m ,第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56 mm 。则所测单色光的波长为______________nm (结果保留3位有效数字)。 【答案】(2)(i )B (ii ) 1x d n l ??-() (iii )630

2020高考物理电学实验专题讲解和练习

。 专题四 电学实验 电学实验是高考实验考查的重点、热点内容。试题注重联系实 验操作的考查,如测量仪器的读数问题、实验线路的连线问题、电 表和其他用电器的选择问题都是实验操作的仿真模拟,需要考生具 备良好的动手实践经验。试题还注重实验数据的处理分析,如根据 实验数据画出图线,根据图线分析得出结论。“设计和完成实验的能 力”在理科综合《考试说明》中指出的五个考试目标之一。是近几年 高考物理实验题的命题趋向。 完整的设计一个实验,要经历多个环节,在实际考查中,一般 不会考查全部环节,而是只考查其中的几个环节,有的题目给出条 件和实验器材,要求阐述实验原理;有的给出实验电路图,要求领 会实验原理,确定需测物理量及计算公式;有的则要求考生根据操 作步骤及测定的物理量判断出实验原理……虽然考查方式不尽相 同,但目前高考中几乎所有的设计型实验题都有一个共同点,都以 不同方式或多或少的对实验原理作一定的提示,在给出实验器材的 前提下进行考查。 由于考查环节和要求的不同,题型也不尽相同,但较多的是选择、 填空、作图题。 在复习过程中,应对所学电学实验逐个理解实验原理、实验方 法,比较不同实验的异同(如电路图、滑动变阻器和电表的连接) 不断充实自己的经验和方法,逐步达到能灵活运用已学知识解答新 的问题。对于设计型实验题目要明确实验设计的关键在于实验原理 的设计,它是进行实验的依据和起点,它决定了应选用(或还需)

哪些实验器材,应测量哪些物理量,如何编排实验步骤。而实验原理的设计又往往依赖于所提供的实验器材(条件)和实验要求,它们相辅相成,互为条件。 (一)电学实验中所用到的基本知识 在近年的电学实验中,电阻的测量(包括变形如电表内阻的测量)、测电源的电动势与内电阻是考查频率较高的实验。它们所用 到的原理公式为:R=U,E=U+Ir。由此可见,对于电路中电压U I 及电流I的测量是实验的关键所在,但这两个量的直接测量和间接测量的方法却多种多样,在此往往也是高考试题的着力点之处。因此复习中应熟练掌握基本实验知识及方法,做到以不变应万变。1.电路设计原则: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。 ⑴正确性:实验原理所依据的原理应当符合物理学的基本原理。 ⑵安全性:实验方案的实施要安全可靠,实施过程中不应对仪器及人身造成危害。要注意到各种电表均有量程、电阻均有最大允许电流和最大功率,电源也有最大允许电流,不能烧坏仪器。 ⑶方便性:实验应当便于操作,便于读数,便于进行数据处理。 ⑷精确性:在实验方案、仪器、仪器量程的选择上,应使实验误差尽可能的小。 2.电学实验仪器的选择: ⑴根据不使电表受损和尽量减少误差的原则选择电表。首先保证流

2019年高考物理一轮复习试题

.精品文档. 2019年高考物理一轮复习试题 测量速度和加速度的方法 【纲要导引】 此专题作为力学实验的重要基础,高考中有时可以单独出题,16年和17年连续两年新课标1卷均考察打点计时器算速度和加速度问题;有时算出速度和加速度验证牛二或动能定理等。此专题是力学实验的核心基础,需要同学们熟练掌握。 【点拨练习】 考点一打点计时器 利用打点计时器测加速度时常考两种方法: (1)逐差法 纸带上存在污点导致点间距不全已知:(10年重庆) 点的间距全部已知直接用公式:,减少偶然误差的影响(奇数段时舍去距离最小偶然误差最大的间隔) (2)平均速度法 ,两边同时除以t,,做图,斜率二倍是加速度,纵轴截距是 开始计时点0的初速。

1. 【10年重庆】某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度,电频率f=50Hz在线带上打出的点中,选 出零点,每隔4个点取1个计数点,因保存不当,纸带被污染,如是22图1所示,A B、、D是依次排列的4个计数点,仅能读出其中3个计数点到零点的距离: =16.6=126.5=624.5 若无法再做实验,可由以上信息推知: ①相信两计数点的时间间隔为___________ S ②打点时物体的速度大小为_____________ /s(取2位有效数字) ③物体的加速度大小为__________ (用、、和f表示) 【答案】①0.1s②2.5③ 【解析】①打点计时器打出的纸带每隔4个点选择一个计数点,则相邻两计数点的时间间隔为T=0.1s . ②根据间的平均速度等于点的速度得v==2.5/s . ③利用逐差法:,两式相加得,由于,,所以就有了,化简即得答案。 2. 【15年江苏】(10分)某同学探究小磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运

2012年高考物理试题汇编:电学实验1(家教中心) (1)

2012年电学实验专题1 (2012 广东)(1)某同学测量一个圆柱体的电阻率,需要测量圆柱体的尺寸和电阻。 ①分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径,某次测量的示数如图15(a )和图15(b )所示,长度为_____cm ,直径为_____mm 。 ②按图15(c )连接电路后,实验操作如下: (a )将滑动变阻器R 1的阻值置于最_____处(填“大”或“小”);将S 2拨向接点1,闭合S 1,调节R 1,使电流表示数为I 0; (b )将电阻箱R 2的阻值调至最______(填“大”或“小”);将S 2拨向接点2;保持R 1不变,调节R 2,使电流表示数仍为I 0,此时R 2阻值为1280Ω; ③由此可知,圆柱体的电阻为_____Ω。 (2012 北京)21.(18分)在“测定金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准,待侧金属丝接入电路部分的长度约为50cm 。 (1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图1所示,其读数应为 mm(该值接近多次测量的平均值)。 (2)用伏安法测金属丝的电阻R x 。实验所用器材为:电池组(电动势3V ,内阻约1Ω)、电流表(内阻约0.1Ω)、电压表(内阻约3k Ω)、滑动变阻器R (0~20Ω,额定电流2 A )、 图1

开关、导线若干。 某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下: 由以上实验数据可知,他们测量R x 是采用图2中的 图(选填“甲”或“乙”)。 (3)图3是测量R x 的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,滑动变阻器的滑片P 置于变阻器的一端。请根据(2)所选的电路图,补充完成图3中实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏。 (4)这个小组的同学在坐标纸上建立U 、I 坐标系,如图4所示,图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。请在图4中标出第2、4、6次测量数据的坐标点,并描绘出U -I 图线。由图线得到金属丝的阻值= Ω(保留两位有效数字)。 (5)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为 (填选项前的符号)。 A.1×10-2Ω·m B. 1×10-3Ω·m C. 1×10-6Ω·m D. 1×10-8Ω·m (6)任何实验测量都存在误差。本实验所用测量仪器均已校准,下列关于误差的说法中正确的选项是 (有多个正确选项)。 A.用螺旋测微器测量金属丝直径时,由于读数引起的误差属于系统误差 B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差 C.若将电流表和电压表的内阻计算在内,可以消除由测量仪器引起的系统误差 D.用U -I 图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差 图 3 图2 乙 甲 图4 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60

高中物理电学实验习题大全(含答案)

电学实验 测定金属的电阻率 1.在“测定金属的电阻率”的实验中,所测金属丝的电阻大约为5,先用伏安法测出该金属丝的电阻,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。用米尺测出该金属丝的长度L,用螺旋测微器测量该金属丝直径时的刻度位置如图所示。 (1)从图中读出金属丝的直径为______________mm。 (2)实验时,取来两节新的干电池、开关、若干导线和下列器材: A.电压表0~3 V,内阻10 k B.电压表0~15 V,内阻50 k C.电流表0~0.6A,内阻0.05 D.电流表0~3 A,内阻0.01 E.滑动变阻器,0~10 F.滑动变阻器,0~100 ①要较准确地测出该金属丝的电阻值,电压表应选_______________,电流表应选______________,滑动变阻器选_____________(填序号)。 ②实验中,某同学的实物接线如图所示,请指出该实物接线中的两处明显错误。 错误l:_____________________________;

错误2:_____________________________。 2.为了测量某根金属丝的电阻率,根据电阻定律需要测量长为L的金属丝的直径D.电阻R。某同学进行如下几步进行测量: (1)直径测量:该同学把金属丝放于螺旋测微器两测量杆间,测量结果如图,由图可知,该金属丝的直径d= 。 (2)欧姆表粗测电阻,他先选择欧姆×10档,测量结果如图所示,为了使读数更精确些,还需进行的步骤是。 A.换为×1档,重新测量 B.换为×100档,重新测量 C.换为×1档,先欧姆调零再测量 D.换为×100档,先欧姆调零再测量 (3)伏安法测电阻,实验室提供的滑变阻值为0~20Ω,电流表0~0.6A(内阻约0.5Ω),电压表0~3V(内阻约5kΩ),为了测量电阻误差较小,且电路便于调节,下列备选电路中,应该选择。 3.在测定金属电阻率的实验中,某同学连接电路如图(a)所示.闭合开关后,发现电路有故障(已知电源、电表和导线均完好,电源电动势为E):

高考物理重点专题突破 (57)

第3节洛伦兹力的应用 1.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时,轨道 半径与粒子的运动速度成正比,与粒子质量成正 比,与电荷量和磁感应强度成反比,即r=m v Bq。 2.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时,运 动周期与质量成正比,与电荷量和磁感应强度 成反比,与轨道半径和运动速率无关,即T= 2πm Bq。 3.回旋加速器的电场周期和粒子运动周期相同。 4.质谱仪把比荷不相等的粒子分开,并按比荷顺 序的大小排列,故称之为“质谱”。 一、带电粒子在磁场中的运动 1.用洛伦兹力演示仪显示电子的运动轨迹 (1)当没有磁场作用时,电子的运动轨迹为直线。 (2)当电子垂直射入匀强磁场中时,电子的运动轨迹为一个圆,所需要的向心力是由洛伦兹力提供的。 (3)当电子斜射入匀强磁场中时,电子的运动轨迹是一条螺旋线。 2.带电粒子在洛伦兹力作用下的圆周运动 (1)运动性质:匀速圆周运动。

(2)向心力:由洛伦兹力提供。 (3)半径:r =m v Bq 。 (4)周期:T =2πm Bq ,由周期公式可知带电粒子的运动周期与粒子的质量成正比,与电荷量和磁感应强度成反比,而与运动半径和运动速率无关。 二、回旋加速器和质谱仪 1.回旋加速器 (1)主要构造:两个金属半圆空盒,两个大型电磁铁。 (2)工作原理(如图所示) ①磁场作用:带电粒子垂直磁场方向射入磁场时,只在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,其周期与半径和速率无关。 ②交变电压的作用:在两D 形盒狭缝间产生周期性变化的电场,使带电粒子每经过一次狭缝加速一次。 ③交变电压的周期(或频率):与带电粒子在磁场中做圆周运动的周期(或频率)相同。 2.质谱仪 (1)功能:分析各化学元素的同位素并测量其质量、含量。 (2)工作原理(如图所示) 带电粒子在电场中加速:Uq =1 2m v 2① 带电粒子在磁场中偏转:x 2=r ② Bq v =m v 2 r ③ 由①②③得带电粒子的比荷:q m =8U B 2x 2。 由此可知,带电离子的比荷与偏转距离x 的平方成反比,凡是比荷不相等的离子都被分

2019年高考物理专题复习:力学题专题

力学题的深入研究 最近辅导学生的过程中,发现几道力学题虽然不是特别难,但容易错,并且辅导书对这几道题或语焉不详,或似是而非,或浅尝辄止,本文对其深入研究,以飨读者。 【题1】(1)某同学利用图甲所示的实验装置,探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)。从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图1所示。打点计时器电源的频率为50Hz 。 ○ 1通过分析纸带数据,可判断物块在相邻计数点 和 之间某时刻开始减速。 ○ 2计数点5对应的速度大小为 m/s ,计数点6对应的速度大小为 m/s 。(保留三位有效数字)。 ○3物块减速运动过程中加速度的大小为a = m/s 2,若用a g 来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g 为重力加速度),则计算结果比动摩擦因数的真实值 (填“偏大”或“偏小”)。 【原解析】一般的辅导书是这样解的: ①和②一起研究:根据T s s v n n n 21++=,其中s T 1.050 15=?=,得

1.0210)01.1100.9(25??+=-v =s m /00.1,1 .0210)28.1201.11(2 6??+=-v =s m /16.1, 1 .0210)06.1028.12(2 7??+=-v =s m /14.1,因为56v v >,67v v <,所以可判断物块在两相邻计数点6和7之间某时刻开始减速。 这样解是有错误的。其中5v 是正确的,6v 、7v 是错误的。因为公式T s s v n n n 21++=是匀变速运动的公式,而在6、7之间不是匀变速运动了。 第一问应该这样解析: ①物块在两相邻计数点6和7之间某时刻开始减速。 根据1到6之间的cm 00.2s =?,如果继续做匀加速运动的话,则6、7之间的距离应该为01.1300.201.11s 5667=+=?+=s s ,但图中cm s 28.1267=,所以是在6和7之间开始减速。 第二问应该这样解析: ②根据1到6之间的cm 00.2s =?,加速度s m s m T s a /00.2/1 .01000.222 2=?=?=- 所以s m aT v v /20.11.000.200.156=?+=+=。 因为s m T s s v /964.01 .0210)61.866.10(22 988=??+=+=- aT v v -=87=s m /16.11.0)2(964.0=?--。 ③ 首先求相邻两个相等时间间隔的位移差,从第7点开始依次为,cm s 99.161.860.101=-=?,cm s 01.260.661.82=-=?, cm s 00.260.460.63=-=?,求平均值cm s s s s 00.2)(3 1321=?+?+?=?,所以加速度222 2/.1 .01000.2s m T s a -?=?==2/00.2s m 根据ma =mg μ,得g a μ=这是加速度的理论值,实际上'ma f mg =+μ(此式中f 为纸带与打点计时器的摩擦力),得m f g a + =μ',这是加速度的理论值。因为a a >'所以g a =μ的测量值偏大。

高考物理试题分类汇编:电学实验讲课教案

2012年高考物理试题分类汇编:电学实验

2012年高考物理试题分类汇编:电学实验 23(2012全国新课标).(10分) 图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。 (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 ①按图接线。 ②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质量m1。 ③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细沙,使D________;然后读出___________________,并用天平称出 ____________。 ④用米尺测量_______________。 (3)用测量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。 [答案]

③重新处于平衡状态, 电流表的示数I , 此时细沙的质量m 2 ④D 的底边长L (3)IL g m m B 21-= (4)12m m > 22(2012全国理综).(6分) 在黑箱内有一由四个阻值相同的电阻构成的串并联电路,黑箱面板上有三个接线柱1、2、3.用欧姆表测得1、2接线柱之间的电阻为1Ω,2、3接线柱之间的电阻为1.5Ω,1、3接线柱之间的电阻为2.5Ω。 (1)在虚线框中画出黑箱中的电阻连接方式; (2)如果将1、3接线柱用导线连接起来,1、2接线柱之间的电阻为______Ω。 【解析与答案】 (1)如下图

高中物理电学实验专题(经典)

电学实验(经典) 实验设计的基本思路 (一)电学实验中所用到的基本知识 电学实验中,电阻的测量(包括变形如电表内阻的测量)、测电源的电动势与内电阻是考查频率较高的实验。它们所用到的原理公式为: Ir U E I U R +== ,。 可见,对于电路中电压U 及电流I 的测量是实验的关键所在,但这两个量的直接测量和间接测量的方法却多种多样,在此往往也是高考试题的着力点之处。 1.电路设计原则:正确地选择仪器和设计电路的问题,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。 (1)正确性:实验原理所依据的原理应当符合物理学的基本原理。 (2)安全性:实验方案的实施要安全可靠,实施过程中不应对仪器及人身造成危害。要注 意到各种电表均有量程、电阻均有最大允许电流和最大功率,电源也有最大允许电流,不能烧坏仪器。 (3)方便性:实验应当便于操作,便于读数,便于进行数据处理。 (4)精确性:在实验方案、仪器、仪器量程的选择上,应使实验误差尽可能的小。 2.电学实验仪器的选择: (1)选择电表:首先保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程,然后合理选择量程,务必使指针有较大偏转(一般要大于满偏度的1/3),以减少测读误差。 (2)选择滑动变阻器:注意流过滑动变阻器的电流不超过它的额定值,对大阻值的变阻器,如果是滑动头稍有移动,使电流、电压有很大变化的,不宜采用。 (3)应根据实验的基本要求来选择仪器,对于这种情况,只有熟悉实验原理,才能作出恰当的选择。总之,最优选择的原则是:方法误差尽可能小;间接测定值尽可能有较多的有效数字位数,直接测定值的测量使误差尽可能小,且不超过仪表的量程;实现较大范围的灵敏调节;在大功率装置(电路)中尽可能节省能量;在小功率电路里,在不超过用电器额定值的前提下,适当提高电流、电压值,以提高测试的准确度。

物理电学实验高考真题汇编(含答案)

电学实验 1.【2017·天津卷】某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和阻。其中电流表A1的阻r1=1.0 kΩ,电阻R1=9.0 kΩ,为了方便读数和作图,给电池串联一个R0=3.0 Ω的电阻。 ①按图示电路进行连接后,发现aa'、bb'和cc'三条导线中,混进了一条部断开的导线。为了确定哪一条导线部是断开的,将电建S闭合,用多用电表的电压挡先测量a、b'间电压,读数不为零,再测量、a'间电压,若读数不为零,则一定是________导线断开;若读数为零,则一定是___________导线断开。 ②排除故障后,该小组顺利完成实验。通过多次改变滑动变阻器触头位置,得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据,作出图象如右图。由I1–I2图象得到电池的电动势E=_________V,阻r=__________Ω。 【答案】①aa'bb'②1.41(1.36~1.44均可) 0.5(0.4~0.6均可) 【考点定位】实验——用伏安法测干电池的电动势和阻 【名师点睛】由图象法处理实验数据的关键是要理解图线的物理意义——纵轴截距和斜率表示什么,闭合电路的欧姆定律是核心。 2.【2017·新课标Ⅰ卷】(10分)

某同学研究小灯泡的伏安特性,所使用的器材有:小灯泡L(额定电压3.8 V,额定电流0.32 A);电压表V d V(量程3 V,阻3 kΩ);电流表A d(量程0.5 A,阻0.5 Ω);固定电阻R0(阻值1 000 Ω);滑动变阻器R(阻值0~9.0 Ω);电源E(电动势5 V,阻不计);开关 S;导线若干。 (1)实验要求能够实现在0~3.8 V的围对小灯泡的电压进行测量,画出实验电路原理图。(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图(a)所示。 由实验曲线可知,随着电流的增加小灯泡的电阻_________(填“增大”“不变”或“减小”),灯丝的电阻率__________(填“增大”“不变”或“减小”)。 (3)用另一电源E0(电动势4 V,阻1.00 Ω)和题给器材连接成图(b)所示的电路,调 节滑动变阻器R的阻值,可以改变小灯泡的实际功率。闭合开关S,在R的变化围,小灯泡 的最小功率为____________W,最大功率为___________W。(结果均保留2位小数) 【答案】(1)如图所示(2)增大增大(3)0.39 1.17 【解析】(1)要求能够实现在0~3.8 V的围对小灯泡的电压进行测量,故滑动变阻器用分压

高中物理电学实验专题知识讲解

物理电学实验专题 一、伏安法测电阻及拓展 1.下表中选出适当的器材,试设计一个测量阻值约为15k Ω的电阻的电路。要求方法简捷,R X 两端电压能从0开始变化,要求有尽可能高的精确度。 电流表A 1:量程1mA 内阻约50Ω; 电流表A 2:量程300A μ 内阻约300Ω 电流表A 3:量程100A μ 内阻约500Ω;电压表V 1:量程10V 内阻约15K Ω 固定电阻:R 0=9990Ω; 电流表G :I g =300A μ、R g =10Ω。 滑动变阻器R 1: 阻值约50Ω;额定电流为1A 滑动变阻器R 2: 阻值约100K Ω 额定电流为0.001A 电池组:E=3V ;内阻小但不可忽略; 开关,导线若干 2. 两块电压表测电阻 用以下器材测量一待测电阻R x 的阻值(900~1000Ω): 电源E ,具有一定内阻,电动势约为9.0V ; 电压表V 1,量程为1.5V ,内阻r 1=750Ω; 电压表V 2,量程为5V ,内阻r 2=2500Ω; 滑线变阻器R ,最大阻值约为100Ω; 单刀单掷开关K ,导线若干。 (1)测量中要求电压表的读数不小于其量程的3 1 ,试画出测量电阻R x 的 一种实验电路原理图(原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注)。 (2)根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出连线。 (3)若电压表V 1的读数用U 1表示,电压表V 2的读数用U 2表示,则由已知量和测得量表示R x 的公式为R x =_________________。 3. 两块电流表测电阻 从下表中选出适当的实验器材,设计一电路来测量电流表A 1的内阻r 1。要求方法简捷,有尽可能高的测量精度,器材代号 规格 电流表(A 1) 量程100mA ,内阻r 1待测(约40Ω) 电流表(A 2) 量程500uA ,内阻r 2=750Ω 电压表(V ) 量程10V ,内阻r 3=10k Ω 电阻(R 1) 阻值约100Ω,作保护电阻用 滑动变阻器(R 2) 总阻值约50Ω 电池(E ) 电动势1.5V ,内阻很小 开关(K ) 导线若干 (2)若选测量数据中的一组来计算r 1,则所用的表达式r 1=________________,式中各符号的意义是____________________________________。 4.现有实验器材如下: 电池E ,电动势约10V ,内阻约1Ω 电流表A 1,量程300mA ,内阻r 1约为5Ω 电流表A 2,量程10A ,内阻r 2约为0.2Ω 电流表A 3,量程250mA ,内阻r 3约为5Ω 电阻箱R 0,最大阻值999.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ω 滑动变阻器R 1,最大阻值100Ω,开关及导线若干 要求用图1所示电路测定图中电流表A 的内阻 (1)在所给的三个电流表中,哪几个可用此电路精确测定其电阻? (2)在可测的电流表中任选一个作为测量对象,简要写出按电路图的主要连接方法. A A ′ R 1 R 0

高考物理选择题专题突破--第三套(共五套)

选择题突破—专项训练(三) 训练重点:利用牛顿运动定律或功能关系分析实际问题 1.某学校物理兴趣小组用 空心透明塑料管制作了如图所示的竖直“60”造型。两个“0”字型的半径均为R 。让一质量为m 、直径略小于管径的光滑小从入口A 处射入,依次经过图中的B 、C 、D 三点,最后从E 点飞出。已知BC 是“0”字型的一条直径,D 点是该造型最左侧的一点,当地的重力加速度为g ,不 计一切阻力,则小球在整个运动过程中:( ) A.在B 、C 、D 三点中,距A 点位移最大的是B 点,路程最大的是D 点 B.若小球在C 点对管壁的作用力恰好为零,则在B 点小球对管壁的压力大小为6mg C.在B 、C 、D 三点中,瞬时速率最大的是D 点,最小的是C 点 D.小球从E 点飞出后将做匀变速运动 2.静止在地面上的一小物体,在竖直向上的拉力作用下开始运动,在向上运动的过程中,物体的机械能与位移的关系图象如图所示,其中0~s 1,过程的图线是曲线,s 1~s 2:过程的图线为平行于横轴的直线.关于物体上升过程(不计空气阻力)的下列说法正确的是( ) A .0~s 1过程中物体所受的拉力是变力,且不断减小 B .s 1~s 2过程中物体做匀速直线运动 C .0~s 2过程中物体的动能先增大后减小 D .0~s 2过程中物体的加速度先减小再反向增大,最后 保持不变且等于重力加速度 3.如图所示,重1 0N 的滑块在倾角为30 o 的斜面上,从a 点由静止开始下滑,到b 点开始压缩轻弹簧,到c 点时达到最大速度,到d 点(图中未画出)开始弹回,返回b 点离开弹簧,恰能再回到口点.若bc=0.1 m ,弹簧弹性势能的最大值为8J ,则 A .轻弹簧的劲度系数是50N /m B .从d 到c 滑块克服重力做功8J C .滑块动能的最大值为8J D .从d 到c 弹簧的弹力做功8J 4.DIS 是由传感器、数据采集器、计算机组成的信息采集处理系统.某课外实验小组利用DIS 系统研究电梯的运动规律,他们在电梯内做实验,在电梯天花板上固定一个力传感器,传感器的测量挂钩向下,在挂钩上悬挂一个质量为1.0kg 的钩码.在电梯由静止开始上升的过程中,计算机屏上显示如图所示的图象, 则 (g 取10m /s 2) ( ) A .t 1到t 2时间内,电梯匀速上升 B .t 2到t 3时间内,电梯处于静止状态 C .t 3到t 4时间内,电梯处于失重状态 D .t 1到t 2时间内,电梯的加速度大小为5m /S 2 8.有关超重和失重的说法,正确的是( ) A .物体处于超重状态时,所受重力增大;处于失重状态时,所受重力减少 B .竖直上抛运动的物体处于完全失重状态 C .在沿竖直方向运动的升降机中出现失重现象时,升降机一定处于上升过程 D .在沿竖直方向运动的升降机中出现失重现象时,升降机一定处于下降过程

2020年高考物理试题分类汇编电学实验.docx

2020 年高考物理试题分类汇编:电学实验 1.(2020 全国新课标 ). (10 分) 图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。 (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 ①按图接线。 ②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质量 m1。 ③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细沙,使 D________;然后读出 ___________________,并用天平称出 ____________。 ④用米尺测量_______________。 ( 3)用测量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。 [ 答案 ] ③重新处于平衡状态 , 电流表的示数 I, 此时细沙 的质量 m2

④D的底边长 L m1m2g (3)B IL( 4)m2m1 2.(2020 全国理综 ). ( 6 分) 在黑箱内有一由四个阻值相同的电阻构成的串并联电路,黑箱面板上有三个接 线柱 1、2、3. 用欧姆表测得 1、 2 接线柱之间的电阻为 1Ω, 2、3 接线柱之间的电阻为 1.5 Ω, 1、 3 接线柱之间的电阻为 2.5 Ω。 (1)在虚线框中画出黑箱中的电阻连接方式; (2)如果将 1、3 接线柱用导线连接起来, 1、2 接线柱之间的电阻为 ______Ω。 【解析与答案】 (1)如下图 (2)两电阻并联为 0.6。 3(1)( 2020 广东卷)某同学测量一个圆柱体的电阻率,需要测量圆柱体的尺寸和 电阻。 ①分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径,某次测量的示数如 图 15(a)和图 15(b)所示,长度为 _____cm,直径为 _____mm。

高中物理经典电学实验题(全)

八、电学实验题集粹(33个) 1.给你一只内阻不计的恒压电源,但电压未知,一只已知电阻R,一只未知电阻Rx,一只内阻不计的电流表但量程符合要求,以及开关、导线等,用来测Rx接在该恒压电源上时的消耗功率Px,画出测量线路图并写出简要测量步骤,以及Px的表达式. 2.如图3-94所示是研究闭合电路的内电压、外电压和电源电动势间关系的电路.(1)电压表V的(填“正”或“负”)接线柱应接在电源正极A上,电压表V′的(填“正”或“负”)接线柱应接在探针D上.(2)当滑片P向右移动时,V′的示数将(填“变大”、“变小”或“不变”). 图3-94 图3-95 3.有一只电压表,量程已知,内阻为RV,另有一电池(电动势未知,但不超过电压表的量程,内阻可忽略).请用这只电压表和电池,再用一个开关和一些连接导线,设计测量某一高值电阻Rx的实验方法.(已知Rx的阻值和RV相差不大) (1)在如图3-95线框内画出实验电路. (2)简要写出测量步骤和需记录的数据,导出高值电阻Rx的计算式. 4.在“测定金属的电阻率”的实验中,用电压表测得金属丝两端的电压U,用电流表测得通过金属丝中的电流I,用螺旋测微器测得金属的直径d,测得数据如图3-96(1)、(2)、(3)所示.请从图中读出U=V,I=A,d=mm. 图3-96 5.如图3-97所示,是一根表面均匀地镀有很薄的发热电阻膜的长陶瓷管,管长L约40cm,直径D约8cm.已知镀膜材料的电阻率为ρ,管的两端有导电箍M、N,现有实验器材:米尺、游标卡尺、电压表、电流表、直流电源、滑动变阻器、开关、导线若干根,请你设计一个测定电阻膜膜层厚度d的实验,实验中应该测定的物理量是,计算镀膜膜层厚度的公式是. 图3-97 6.用万用表的欧姆挡测电阻时,下列说法中正确的是.(填字母代号) A.万用电表的指针达满偏时,被测电阻值最大 B.万用电表的指针指示零时,说明通过被测电阻的电流最大

高考物理重点专题突破 (50)

第1节光的干涉 1.杨氏双缝干涉实验证明光是一种波。 2.要使两列光波相遇时产生干涉现象,两光源必须具有相同的频率和振动方向。 3.在双缝干涉实验中,相邻两条亮纹或暗纹间的距离Δy=l d λ,可利用λ= d l Δy测定 光的波长。 4.由薄膜两个面反射的光波相遇而产生的干涉现象叫薄膜干涉。 [自读教材·抓基础] 1.实验现象 在屏上出现明暗相间的条纹。相邻两条亮纹或暗纹间的距离Δy=l dλ,式中的d表示两缝间距,l表示两缝到光屏的距离,λ为光波的波长。 2.实验结论 证明光是一种波。 3.光的相干条件 相同的频率和振动方向。 [跟随名师·解疑难] 1.杨氏双缝干涉实验原理透析 (1)双缝干涉的装置示意图:实验装置如图所示,有光源、单缝、双缝和光屏。

(2)单缝的作用:获得一个线光源,使光源有唯一的频率和振动情况,如果用激光直接照射双缝,可省去单缝,杨氏那时没有激光,因此他用强光照亮一条狭缝,通过这条狭缝的光再通过双缝发生干涉。 (3)双缝的作用:平行光照射到单缝S 上,又照到双缝S 1、S 2上,这样一束光被分成两束频率相同和振动情况完全一致的相干光。 2.光屏上某处出现亮、暗条纹的条件 频率相同的两列波在同一点引起的振动发生叠加,如亮条纹处某点同时参与的两个振动步调总是一致,即振动方向总是相同,总是同时过最高点、最低点、平衡位置;暗条纹处振动步调总相反,具体产生亮、暗条纹的条件为: (1)亮条纹的条件:光屏上某点P 到两缝S 1和S 2的路程差正好是波长的整数倍或半波长的偶数倍。 即|PS 1-PS 2|=kλ=2k ·λ2 (k =0,1,2,3,…) (2)暗条纹的条件:光屏上某点P 到两缝S 1和S 2的路程差正好是半波长的奇数倍。 即|PS 1-PS 2|=(2k +1)λ2 (k =0,1,2,3,…) 3.双缝干涉图样的特点 (1)单色光的干涉图样:若用单色光作光源,则干涉条纹是明暗相间的 条纹,且条纹间距相等。如图所示中央为亮条纹,两相邻亮纹(或暗纹)间 距离与光的波长有关,波长越大,条纹间距越大。 (2)白光的干涉图样:若用白光作光源,则干涉条纹是彩色条纹,且中 央条纹是白色的,这是因为: ①从双缝射出的两列光波中,各种色光都能形成明暗相间的条纹,各种色光都在中央条纹处形成亮条纹,从而复合成白色条纹。 ②两相邻亮(或暗)条纹间距与各色光的波长成正比,即红光的亮条纹间距宽度最大,紫光的亮条纹间距宽度最小,即除中央条纹以外的其他条纹不能完全重合,这样便形成了彩色干涉条纹。 [特别提醒] (1)双缝干涉实验的双缝必须很窄,且双缝间的距离必须很小。 (2)双缝干涉中,双缝的作用主要就是用双缝获得相干光源。 [学后自检]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(小试身手)

2019年高考物理专题复习:力学题专题(含答案)

力学题的深入研究 最近辅导学生的过程中,发现几道力学题虽然不是特别难,但容易错,并且辅导书对这几道题或语焉不详,或似是而非,或浅尝辄止,本文对其深入研究,以飨读者。 【题1】(1)某同学利用图甲所示的实验装置,探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)。从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图1所示。打点计时器电源的频率为50Hz 。 通过分析纸带数据,可判断物块在相邻计数点 和 之间○1某时刻开始减速。 计数点5对应的速度大小为 m/s ,计数点6对应的速度大小○2为 m/s 。(保留三位有效数字)。 物块减速运动过程中加速度的大小为= m/s 2,若用来计算物○3a a g 块与桌面间的动摩擦因数(g 为重力加速度),则计算结果比动摩擦 因数的真实值 (填“偏大”或“偏小”)。【原解析】一般的辅导书是这样解的: ①和②一起研究:根据,其中,得T s s v n n n 21++=s T 1.05015=?=

=,=, 1.0210)01.1100.9(25??+=-v s m /00.11 .0210)28.1201.11(2 6??+=-v s m /16.1=,因为,,所以可判断物1 .0210)06.1028.12(2 7??+=-v s m /14.156v v >67v v <块在两相邻计数点6和7之间某时刻开始减速。 这样解是有错误的。其中是正确的,、是错误的。因为公式 5v 6v 7v 是匀变速运动的公式,而在6、7之间不是匀变速运动了。T s s v n n n 21++=第一问应该这样解析: ①物块在两相邻计数点6和7之间某时刻开始减速。 根据1到6之间的,如果继续做匀加速运动的话,则6、7之cm 00.2s =?间的距离应该为,但图中,01.1300.201.11s 5667=+=?+=s s cm s 28.1267=所以是在6和7之间开始减速。 第二问应该这样解析: ②根据1到6之间的,加速度 cm 00.2s =?s m s m T s a /00.2/1 .01000.222 2=?=?=-所以。 s m aT v v /20.11.000.200.156=?+=+=因为s m T s s v /964.01 .0210)61.866.10(22 988=??+=+=-=。 aT v v -=87s m /16.11.0)2(964.0=?--③ 首先求相邻两个相等时间间隔的位移差,从第7点开始依次为,,, cm s 99.161.860.101=-=?cm s 01.260.661.82=-=?,求平均值,所cm s 00.260.460.63=-=?cm s s s s 00.2)(3 1321=?+?+?=?以加速度=222 2/.1 .01000.2s m T s a -?=?=2/00.2s m 根据,得这是加速度的理论值,实际上 ma =mg μg a μ=(此式中为纸带与打点计时器的摩擦力),得,'ma f mg =+μf m f g a +=μ'这是加速度的理论值。因为所以的测量值偏大。a a >'g a =μ

高考物理-计算题专题突破

计算题专题突破 计算题题型练3-4 1.一列横波在x轴上传播,t1=0和t2=0.005 s时的波形如图中的实线和虚线所示. (1)设周期大于(t2-t1),求波速; (2)设周期小于(t2-t1),并且波速为6 000 m/s,求波的传播方向. 解析:当波传播时间小于周期时,波沿传播方向前进的距离小于一个波长;当波传播时间大于周期时,波沿传播方向前进的距离大于一个波长,这时从波形的变化上看出的传播距离加上n个波长才是波实际传播的距离. (1)因Δt=t2-t1T,所以波传播的距离大于一个波长,在0.005 s内传播的距离为 Δx=vΔt=6 000×0.005 m=30 m. 而Δx λ= 30 m 8 m=3 3 4,即Δx=3λ+ 3 4λ.

因此可得波的传播方向沿x轴负方向. 答案:(1)波向右传播时v=400 m/s;波向左传播时v=1 200 m/s(2)x轴负方向 2. (厦门一中高三检测)如图所示,上下表面平行的玻璃砖折射率为n=2,下表面镶有银反射面,一束单色光与界面的夹角θ=45°射到玻璃表面上,结果在玻璃砖右边竖直光屏上出现相距h=2.0 cm的光点A和B(图中未画出). (1)请在图中画出光路示意图(请使用刻度尺); (2)求玻璃砖的厚度d. 解析:(1)画出光路图如图所示. (2)设第一次折射时折射角为θ1,

2019年高考物理真题同步分类解析专题06 磁场(解析版)

2019年高考物理试题分类解析 专题06 磁场 1. (2019全国1卷17)如图,等边三角形线框LMN 由三根相同的导体棒连接而成,固定于匀强磁场中,线框平面与磁感应强度方向垂直,线框顶点M 、N 与直流电源两端相接,已如导体棒MN 受到的安培力大小为F ,则线框LMN 受到的安培力的大小为( ) A .2F B .1.5F C .0.5F D .0 【答案】B 【解析】设导体棒MN 的电流为I ,则MLN 的电流为 2I ,根据BIL F =,所以ML 和LN 受安培力为2F ,根据力的合成,线框LMN 受到的安培力的大小为F +F F 5.130sin 2 20 =? 2. (2019全国1卷24)(12分)如图,在直角三角形OPN 区域内存在匀强磁场,磁感应强度大小为B 、方向垂直于纸面向外。一带正电的粒子从静止开始经电压U 加速后,沿平行于x 轴的方向射入磁场;一段时间后,该粒子在OP 边上某点以垂直于x 轴的方向射出。已知O 点为坐标原点,N 点在y 轴上,OP 与x 轴的夹角为30°,粒子进入磁场的入射点与离开磁场的出射点之间的距离为d ,不计重力。求 (1)带电粒子的比荷; (2)带电粒子从射入磁场到运动至x 轴的时间。 【答案】 (1)设带电粒子的质量为m ,电荷量为q ,加速后的速度大小为v 。由动能定理有2 12 qU mv =① 设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r ,由洛伦兹力公式和牛领第二定律有2 v qvB m r =②

由几何关系知d ③ 联立①②③式得 224q U m B d =④ (2)由几何关系知,带电粒子射入磁场后运动到x 轴所经过的路程为 πtan302 r s r = +?⑤ 带电粒子从射入磁场到运动至x 轴的时间为 s t v = ⑥ 联立②④⑤⑥式得 2π(42Bd t U =⑦ 【解析】另外解法(2)设粒子在磁场中运动时间为t 1,则U Bd qB m T t 8241412 1ππ=? ==(将比荷代入) 设粒子在磁场外运动时间为t 2,则U Bd qU md qU m d v t 1236326y 2 22= ?=?== 带电粒子从射入磁场到运动至x 轴的时间为21t t t +=,代入t 1和t 2得2π(42Bd t U =. 3. (全国2卷17)如图,边长为l 的正方形abcd 内存在匀强磁场,磁感应强度大小为B ,方向垂直于纸面(abcd 所在平面)向外。ab 边中点有一电子源O ,可向磁场内沿垂直于ab 边的方向发射电子。已知电子的比荷为k 。则从a 、d 两点射出的电子的速度大小分别为( ) A .14kBl B .14kBl ,5 4 kBl

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