高一物理實(shí)驗(yàn)題集.doc

高一物理實(shí)驗(yàn)題集一、儀器的使用 要求會(huì)正確使用的儀器主要有：刻度尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器、天平、秒表、電火花計(jì)時(shí)器或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、彈簧秤、電流表、電壓表、多用電表、滑動(dòng)變阻器、電阻箱等，掌握各種儀器的使用條件、讀數(shù)（有效數(shù)字）0510561、游標(biāo)卡尺（10分尺、20分尺、50分尺）（1）讀出游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為_(kāi)cm（2）一游標(biāo)卡尺的主尺最小分度是1 mm，游標(biāo)尺上有20個(gè)小的等分刻度，用它測(cè)量一工件的長(zhǎng)度，如下圖所示。這個(gè)工件的長(zhǎng)度是_mm。 2、螺旋測(cè)微器 用螺旋測(cè)微器測(cè)量一矩形小零件的長(zhǎng)和寬時(shí)，螺旋測(cè)微器上的示數(shù)如下圖所示，左圖的讀數(shù)是 _cm，右圖的讀數(shù)是 cm。二、驗(yàn)證力的平行四邊形定則1、在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩。圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫(huà)出的圖。(1)圖乙中的F與F兩力中，方向一定沿AO方向的是_(2)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是-（ ）A. 理想實(shí)驗(yàn)法 B. 等效替代法C. 控制變量法 D. 建立物理模型法(1) F； (2) B;三、探究彈簧彈力與伸長(zhǎng)量的關(guān)系：1、用金屬制成的線材（如綱絲、鋼筋）受到的拉力會(huì)伸長(zhǎng)，17世紀(jì)英國(guó)物理學(xué)家胡克發(fā)現(xiàn)，金屬絲或金屬桿在彈性限度內(nèi)的伸長(zhǎng)與拉力成正比，這就是著名的胡克定律這個(gè)發(fā)現(xiàn)為后人對(duì)材料的研究奠定了重要的基礎(chǔ)現(xiàn)有一根用新材料制成的金屬桿，長(zhǎng)為4m，橫截面積為0. 8 cm2，設(shè)計(jì)要求它受到拉力后的伸長(zhǎng)不超過(guò)原長(zhǎng)的1/1 000,由于這一拉力很大，桿又較長(zhǎng)，直接測(cè)試有困難，就選用同種材料制成樣品進(jìn)行測(cè)試，通過(guò)測(cè)試取得數(shù)據(jù)如下：(1)根據(jù)測(cè)試結(jié)果，推導(dǎo)出線材伸長(zhǎng)x與材料的長(zhǎng)度L、材料的橫截面積S及拉力F的函數(shù)關(guān)系為 。(2)在尋找上述關(guān)系中，你運(yùn)用哪種科學(xué)研究方法？ 。(3)通過(guò)對(duì)樣品的測(cè)試，求出新材料制成的金屬細(xì)桿能承受的最大拉力約 。答案：(1)（其中k為比例系數(shù)）；(2)控制條件法（或控制變量法、單因子法、歸納法）；(3)104 N2、在研究彈簧的形變與外力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，將彈簧水平放置測(cè)出其自然長(zhǎng)度，然后豎直懸掛讓其自然下垂，在其下端豎直向下施加外力F，實(shí)驗(yàn)過(guò)程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進(jìn)行的用記錄的外力F與彈簧的形變量x作出的Fx圖線如圖所示，由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為 圖線不過(guò)原點(diǎn)的原因是由于 。答案：200 N/m 彈簧有自重3、以下是一位同學(xué)做“探究形變與彈力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。（1）下列的實(shí)驗(yàn)步驟是這位同學(xué)準(zhǔn)備完成的，請(qǐng)你幫這位同學(xué)按操作的先后順序，用字母排列出來(lái)是： 。A、以彈簧伸長(zhǎng)量為橫坐標(biāo)，以彈力為縱坐標(biāo)，描出各組數(shù)據(jù)（x，F(xiàn)）對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，并用平滑的曲線連結(jié)起來(lái)。B、記下彈簧不掛鉤碼時(shí)，其下端在刻度尺上的刻度L0C、將鐵架臺(tái)固定于桌子上，并將彈簧的一端系于橫梁上，在彈簧附近豎直固定一刻度尺D、依次在彈簧下端掛上1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)鉤碼，并分別記下鉤碼靜止時(shí)，彈簧下端所對(duì)應(yīng)的刻度并記錄在表格內(nèi)，然后取下鉤碼E、以彈簧伸長(zhǎng)量為自變量，寫(xiě)出彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系式.F、解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義.（2）下表是這位同學(xué)探究彈力大小與彈簧伸長(zhǎng)量之間的關(guān)系所測(cè)的幾組數(shù)據(jù)：彈力（F/N）0.51.01.52.02.5彈簧原來(lái)長(zhǎng)度（L0/cm）1515151515彈簧后來(lái)長(zhǎng)度（L/cm）16.217.318.519.620.8彈簧伸長(zhǎng)量（x/cm）算出每一次彈簧伸長(zhǎng)量，并將結(jié)果填在上表的空格內(nèi)在圖6的坐標(biāo)上作出F-x圖線。寫(xiě)出曲線的函數(shù)表達(dá)式。（x用cm作單位）： 函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義： 圖6 3、（1）實(shí)驗(yàn)步驟排列： C B D A E F （2.1）請(qǐng)計(jì)算出每一次彈簧伸長(zhǎng)長(zhǎng)度并將結(jié)果填在上表的空格內(nèi)彈力（F/N）0.51.01.52.02.5彈簧伸長(zhǎng)量（x/cm）1.22.33.54.65.8（2.2）請(qǐng)你在下圖坐標(biāo)上作出F-x圖線。（2.3）曲線的函數(shù)式。（x用cm作單位）。 F = 0.43x （24） 函數(shù)表達(dá)式中的常數(shù)為彈簧的勁度系數(shù)，表示使彈簧每伸長(zhǎng)或壓縮0.01m（1cm）所需的拉力，大小為0.43N。四、研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)1、在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)得到一條用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶如圖所示，并在其上取A、 B、 C、 D、 E、F、G等7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)，圖中沒(méi)有畫(huà)出，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接周期為T=0.02 s的交流電源他經(jīng)過(guò)測(cè)量并計(jì)算得到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打B、 C、 D、 E、F各點(diǎn)時(shí)物體的瞬時(shí)速度如下表：(1)計(jì)算的公式為= ；(2)根據(jù)（1）中得到的數(shù)據(jù)，以A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻為t=0，作出vt圖象，并求物體的加速度a= m/s2 ;(3)如果當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的頻率是f=51 Hz，而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道，那么加速度的測(cè)量值與實(shí)際值相比 （選填：偏大、偏小或不變）答案：(1) (2) ，圖略 (3)偏小2、在“測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電的頻率為50 Hz，記錄小車做勻變速運(yùn)動(dòng)的紙帶如圖所示，在紙帶上選擇0、1、2、3、4、5的6個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，紙帶旁放著帶有最小分度毫米的刻度尺，零點(diǎn)跟 “0”計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)齊，由圖可以讀出三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)1、3、5跟0點(diǎn)的距離填入下列表格中計(jì)算小車通過(guò)計(jì)數(shù)點(diǎn)“2”的瞬時(shí)速度為v2 = m/s;小車的加速度是a= m/s2（保留兩位有效數(shù)字）答案：1.20 5.40 12.00 v2 =0.21 m/s a=0.60 m/s23、為了測(cè)量?jī)蓮埣堉g的動(dòng)摩擦因數(shù)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)：如圖所示，在木塊A和板B上貼上待測(cè)的紙，B木板水平固定，砂桶通過(guò)細(xì)線與木塊A相連，調(diào)節(jié)砂桶中砂的多少，使木塊A勻速向左運(yùn)動(dòng)測(cè)出砂桶和砂的總質(zhì)量m，以及貼紙木塊A的質(zhì)量M，則兩紙間的動(dòng)摩擦因數(shù).(1)該同學(xué)為什么要把紙貼在木塊A和木板B上，而不直接測(cè)量?jī)蓮埣堥g的滑動(dòng)摩擦力？(2)在實(shí)際操作中，發(fā)現(xiàn)要保證木塊A做勻速運(yùn)動(dòng)較困難，請(qǐng)你對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)作一改進(jìn)來(lái)克服這一困難你設(shè)計(jì)的改進(jìn)方案是 ；根據(jù)你的方案，結(jié)果動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式是 ；根據(jù)你的方案要添加的器材有 。答案：(1)通過(guò)增大壓力來(lái)增大摩擦力，便于測(cè)量；(2)使木塊A做勻加速運(yùn)動(dòng)，測(cè)出其加速度a;打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、低壓電源4、圖是運(yùn)用運(yùn)動(dòng)傳感器測(cè)定小車A剎車時(shí)加速度大小的實(shí)驗(yàn)中的簡(jiǎn)易裝置圖(1)若信號(hào)發(fā)射器向被測(cè)物體發(fā)出短暫的超聲波脈沖，脈沖被運(yùn)動(dòng)的物體反射后又被信號(hào)發(fā)射器接受到，從而可以測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的一些物理量下列說(shuō)法正確的是 。A超聲波是一種電磁波B超聲波是一種機(jī)械波(2)這組傳感器所測(cè)量的物理量是 。(3)圖是通過(guò)傳感器、數(shù)據(jù)采集器，再經(jīng)計(jì)算機(jī)所繪制的小車運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間關(guān)系vt圖線，根據(jù)圖線中的數(shù)據(jù)可求出小車的加速度的大小a= m/ s2.答案：(1)B (2）位移、時(shí)間 （3）1. 35 m/s2光電計(jì)時(shí)器 光電門顯示屏00.0ab圖9 N12LdPQM 105、像打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一樣，光電計(jì)時(shí)器也是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常用計(jì)時(shí)儀器，其結(jié)構(gòu)如圖9所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有物體從a、b間通過(guò)時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間。11567cm05101520現(xiàn)利用圖10所示裝置測(cè)量滑塊和長(zhǎng)lm左右的木塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)，圖中MN是水平桌面，Q是木板與桌面的接觸點(diǎn)，1和2是固定在木板上適當(dāng)位置的兩個(gè)光電門，與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器設(shè)有畫(huà)出。此外在木板頂端的P點(diǎn)還懸掛著一個(gè)鉛錘，讓滑塊從木板的頂端滑下，光電門l、2各自連接的計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為s和s。用游標(biāo)卡尺測(cè)量小滑塊的寬度d，卡尺數(shù)如圖圖11所示。 （1）讀出滑塊的寬度d cm。 （2）滑塊通過(guò)光電門1的速度v1 = m/s，滑塊通過(guò)光電門2的速度v2 = m/s。 （3）若僅提供一把米尺，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，為完成測(cè)量，除了研究v1、v2和兩個(gè)光電門之間的距離L外，還需測(cè)量的物理量是 （說(shuō)明各量的物理意義，同時(shí)指明代表物理量的字母）。 （4）用（3）中各量求解動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式= （用字母表示）。5、（1）5.015 （2）1.0 2.5（3）P點(diǎn)到桌面高度h；重錘在桌面上所指的點(diǎn)與Q點(diǎn)的距離a；斜面的長(zhǎng)度b （4）6、一位同學(xué)進(jìn)行“用打點(diǎn)器測(cè)量自由落體的加速度”實(shí)驗(yàn)。（1）現(xiàn)有下列器材可供選擇：鐵架臺(tái)、電火花計(jì)時(shí)器及碳粉紙、電磁打點(diǎn)器及復(fù)寫(xiě)紙、紙帶若干、220V交流電源，低壓直流電源、天平、秒表、導(dǎo)線、電鍵。其中不必要的器材是: ；缺少的器材是 .（2）這位同學(xué)從打出的幾條紙帶中，挑出較為理想的一條紙帶。把開(kāi)始打的第一個(gè)點(diǎn)標(biāo)為A，隨后連續(xù)的幾個(gè)點(diǎn)依次標(biāo)記為點(diǎn)B、C、D、E和F，測(cè)量出各點(diǎn)間的距離，如圖7所示。請(qǐng)你在這位同學(xué)工作的基礎(chǔ)上，思考求紙帶加速度的方法，寫(xiě)出你所依據(jù)的公式： （3）根據(jù)你的計(jì)算公式，設(shè)計(jì)表格記錄需要的數(shù)據(jù)，計(jì)算紙帶下落的加速度。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（4）估計(jì)你的計(jì)算結(jié)果的誤差有多大？試分析誤差的來(lái)源及其減少誤差的方法。6、答案1：其中不必要的器材是: 電火花計(jì)時(shí)器及碳粉紙、220V交流電源、低壓直流電源、天平、秒表；缺少的器材是: 低壓交流電源、毫米刻度尺、重錘 .答案2：其中不必要的器材是: 電磁打點(diǎn)器及復(fù)寫(xiě)紙、低壓直流電源、天平、秒表；缺少的器材是: 毫米刻度尺、重錘 .答案1：（2）依據(jù)的公式：第一組第二組第三組平均s(m)(AF)0.048(AE)0.0307(AD)0.0173/t(s)0.100.080.06/g(m/s2)9.6009.5949.6119.60（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)果紙帶的加速度9.60m/s2與重力加速度的標(biāo)準(zhǔn)值9.8 m/s2有偏差，誤差大小為g =|9.8-9.60| m/s2=0.20 m/s2。誤差的來(lái)源主要是空氣的阻力和紙帶的摩擦，可以用增大重錘重量的方法，減少摩擦的影響。答案2：（2）依據(jù)的公式：平均s(m)(EF)0.0173(DE)0.0134(CD)0.0096(BC)0.0058(AB)0.0019/s(m)/0.00390.00380.00380.00390.00385a(m/s2)/9.63（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)果紙帶的加速度9.63m/s2與重力加速度的標(biāo)準(zhǔn)值9.8 m/s2有偏差，誤差大小為a=|9.8-9.63| m/s2=0.17 m/s2。誤差的來(lái)源主要是空氣的阻力和紙帶的摩擦，可以用增大重錘重量的方法，減少摩擦的影響。五、驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律1、在驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)中得到的兩條曲線如圖15所示左圖的直線不過(guò)原點(diǎn)是由于_；右圖的直線發(fā)生彎曲是由于_造成的152、9. 某同學(xué)在探究牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)中，在物體受外力不變時(shí)，改變物體的質(zhì)量，得到數(shù)據(jù)如下表所示。實(shí)驗(yàn)次數(shù)物體質(zhì)量m（kg）物體的加速度a（m/s2）物體質(zhì)量的倒數(shù)1/m(1/kg)10.200.785.0020.400