特選2023高考物理總復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)專題教案實(shí)驗(yàn)方法與設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)-(精)

1、2023高考物理總復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)專題教案實(shí)驗(yàn)方法與設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)重要實(shí)驗(yàn)方法與思路1、 安培表內(nèi)接法與外接法:要想精確測量電阻,選用好的實(shí)驗(yàn)方法很重要,如果電壓表或電流表都是理想化電表,兩種方法都能準(zhǔn)確地測量出電阻的大小,但如果電壓表和電流表都有電阻,選擇好的方法能大大減少誤差。下面我們以伏特表內(nèi)阻為R V ,安培表內(nèi)阻為R A ,待測電阻為R X 。待測電阻R X 的測量值為R 測=U 測/I 測。準(zhǔn)確度取決于電壓表與電流表讀數(shù)。 2、 分壓法與限流法:為保證用電器的平安以及讀數(shù)的精確性,滑動變阻器有兩種接法,它們各有優(yōu)缺點(diǎn),選用哪種接法很有講究,以平安第一、準(zhǔn)確第二、能耗小第三的順序考慮問題,這是高

2、考實(shí)驗(yàn)考察的重點(diǎn)內(nèi)容。下面我們假設(shè)用電器電阻為RX ,滑動變阻器 3、電學(xué)儀器(和電路選擇法:以“平安性、“精確性、“方便性為前提,綜合考慮。選擇電學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器主要是選擇電表、滑動變阻器、電源等器件。(1選擇電表以不使電表受損和盡量減少誤差的原那么,即加在電表上的最小電壓或電流不得超過最大量程,實(shí)驗(yàn)過程中指針可移動范圍最好在三分之一至三分之二量程這一段。(2選擇滑動變阻器要考慮它的額定電流,然后對采用分壓法的選小阻值,對采用限流法的滑動變阻器的阻值選比電路中的電阻稍大些為好。對于滑動頭稍有移動,使電流電壓有很大變化的,不宜采用。(3對器材的選擇的一般步驟是:找出唯一性的器材;草畫電路圖(暫不把電

3、表接入;估算電流最大值和最小值考慮電表平安否,(及該用分壓法還是限流法,以及能否使電表到達(dá)滿偏的1/3以上。(4在“伏安法測電阻和“伏安法測電池電動勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中,一般選用總阻值較小的滑動變阻器,前者可方便調(diào)節(jié),因?yàn)殡娮杞z的電阻很小;后者可減少誤差。因?yàn)樗c大阻值的電壓表并列,使流過電壓表的電流較小,電流表測的值更接近干路上的總電流。另處這兩個實(shí)驗(yàn)的電壓與電流都不大,電表量程一般取3V與0.6A的量程。4、作圖法:用平均值法或列表格法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時,對有些有較大偶然誤差引起的數(shù)據(jù)難以有效甄別,不太理想,而用作圖法就不一樣Array了,如果有一組數(shù)據(jù)有明顯問題,它所描繪的點(diǎn)與其它點(diǎn)就有明顯區(qū)

4、別,從而及時排除,所以用作圖法處理數(shù)據(jù)有優(yōu)勢。不過也只有直線是最簡單直觀的,所以在處理反比關(guān)系上時,要把其中一個量的坐標(biāo)軸用該量的倒數(shù)表示,這樣反比關(guān)系畫出的線也是直線了。在做過的學(xué)生實(shí)驗(yàn)中,可以用作圖法處理數(shù)據(jù)的有很多,比方:驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)的a-F、a-1/m圖、求重力加速度的42L-T2圖(斜率是重力加速度、測電動勢和內(nèi)電阻的I-U圖、測電阻的I-U圖。5、等效法:有些實(shí)驗(yàn)要求較高,實(shí)驗(yàn)設(shè)備難以到達(dá),或者有些數(shù)據(jù)測量麻煩,但如果可以用一些簡單的設(shè)備和簡單的方法來代替,而且理論上也行得通的話,這樣的處理方法叫等效替代法。比方我們在驗(yàn)證動量守恒實(shí)驗(yàn)中用平拋的水平射程代替速度;在驗(yàn)證牛頓

5、第二定律的實(shí)驗(yàn)中用砂與砂桶的重力大小代替拉力大小、用平衡摩擦力方法等效小車不受重力;用穩(wěn)恒電流場代替靜電場等等都是等效法的具體應(yīng)用。設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)1、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的一般性原那么(1原理科學(xué):這包括有科學(xué)依據(jù)和正確公式,設(shè)計(jì)的方案實(shí)行時要平安,不會對實(shí)驗(yàn)者和儀器設(shè)備有危害。(2儀器尋常:儀器的常用的易得到的,可以從一般性中學(xué)實(shí)驗(yàn)室取得或普通商店買到。(3操作方便:易操作,易讀數(shù),無須技巧。2、實(shí)驗(yàn)常用方法(1常用思維方法:等效法、控制變量法、累積法、留跡法、平均值法、列表法、作圖法(2常用儀器:測量質(zhì)量有天平(測小質(zhì)量、桿秤、磅秤(測大質(zhì)量。測時間有秒表、手表。測長度有螺旋測微器、游標(biāo)卡尺(以上兩個為

6、實(shí)驗(yàn)室中量小長度的、米尺、卷尺(量大距離。量電流有靈敏電流計(jì)(小電流、安培表。量電壓有伏特表。(3常被引用的分組實(shí)驗(yàn):物體的速度一般很難測,平拋運(yùn)動測物體的初速度的方案簡單有效,在涉及求速度的實(shí)驗(yàn)中常被引用。當(dāng)然使用打點(diǎn)計(jì)時器也可測速度,但難以判定紙帶上的某一點(diǎn)對應(yīng)的是實(shí)際運(yùn)動過程中的哪一點(diǎn)。3、開放型的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如果不加限制,讓我們設(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn)方案測某一個量,答案將不是唯一的。比方讓我們測量電阻,有許多種一些方法,當(dāng)然伏安法是最重要方法,下面我們看一看其它一些較典型的方法: 同學(xué)們可以自己找找看,測重力加速度還有多少種方法、測滑動摩擦系數(shù)又有多少種方法,而測電源電動勢和內(nèi)電阻又有多少種方法。4

7、、探索型實(shí)驗(yàn)這是一種新的實(shí)驗(yàn)方式,以摸索找出規(guī)律為目的,新教材中實(shí)驗(yàn)探索彈力與彈簧伸長的關(guān)系就是一種,它是利用實(shí)驗(yàn)先列表得出彈力與彈簧長度、彈簧伸長的長度,再找出它們之 12(電動勢V 12,內(nèi)阻不計(jì),電鍵一只,導(dǎo)線假設(shè)干,試設(shè)計(jì)一電路,使1L 和2L 都能正常發(fā)光。 直方向離開平衡位置放手后,小球在豎直方向做簡諧運(yùn)動(此裝置也稱為豎直彈簧振子。一位同學(xué)用此裝置研究豎直彈簧振子的周期T 與小球質(zhì)量m 的關(guān)系,為了探索出周期T 與小球質(zhì)量m 的關(guān)系,需屢次換上不同質(zhì)量m 的小球并測得相應(yīng)的周期?，F(xiàn)將測得的六組數(shù)據(jù)標(biāo)在以m 為橫坐標(biāo),2T 為縱坐標(biāo)的坐標(biāo)紙上,即圖1878中用“表示的點(diǎn)。 (1根據(jù)

8、圖1878中給出的數(shù)據(jù)點(diǎn)作出2T 與m 的關(guān)系圖線。(2假設(shè)圖1878中圖線的斜率為b ,寫出T 與m 的關(guān)系式為_。 例4:一只小燈泡,標(biāo)有“3V ,0.6W 字樣。用右圖給出的器材(滑動變阻器最大阻值為10;電源電動勢為6V ,內(nèi)阻為1;電流表有0.6A 、3A 兩個量程;電壓表有3V 、15V 兩個量程。要求測量小燈泡正常發(fā)光時的電阻R 1和不發(fā)光時的電阻R 2。 將實(shí)驗(yàn)電路圖畫在方框中。 電壓表應(yīng)選用_量程;電流表應(yīng)選用_量程。 用筆畫線當(dāng)導(dǎo)線,將右圖的實(shí)物連成所需電路(有三根導(dǎo)線已經(jīng)接好。開始時,滑動變阻器的滑動觸頭應(yīng)該移到最_端(左或右。 分析與解:電泡正常發(fā)光電阻15,不發(fā)光時更

9、小,電壓表電阻約幾千歐,電流表電阻約幾歐,所以要用安培表外接法。燈不發(fā)光時電壓必是0,所以滑動變阻器不可用限流法,而要用分壓法。至于量程,考慮它的額定電流為0.2A ,0. 6A 量程也太大,但只有這個選擇了,電壓表選3V 恰好。 例5:粗略測定玩具手槍子彈射出時的初速度。除玩具 手槍外,所給的測量儀器為:只有秒表;只有米尺。分析與解:假設(shè)只有秒表,可如圖(a ,將玩具手槍從地面豎直向上發(fā)射子彈,用秒表記下從發(fā)射到子彈落會地面所用的時間t ,那么子彈上升的時間為t/2,故子彈初速度v 0=gt /2。假設(shè)只有米尺,可如圖(b ,將玩具手槍子彈從某一高度處水平射出,用米尺測量射出時離地面的高度h

10、 和水平射程s ,那么子彈初速度h gs t sv 20=。配套練習(xí)1、 (1在下邊方框中畫出原理電路。(2為了使實(shí)驗(yàn)?zāi)苷＿M(jìn)行和便于調(diào)節(jié)電壓,應(yīng)選用代號是_的滑動變阻器。(3按實(shí)驗(yàn)要求,將圖所示器材用線(表示導(dǎo)線連接起來(導(dǎo)線不得交叉 2、. 如圖小燈泡6.14(1W V L ,5.13(2W V L ,滑動變阻器,5.1100(1A R ,500(2R 5.1A ,以及電源(E 00.9=r V ,和開關(guān)S 各一只,導(dǎo)線假設(shè)干。 (1設(shè)計(jì)一個電路,要求在電路中,1L 和2L 均正常發(fā)光,且電路中消耗的功率最小,把設(shè)計(jì)的電路圖畫在方框內(nèi)。(2按設(shè)計(jì)要求在圖所示的實(shí)物上連線。3、從下表中選出適

11、當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)器材,設(shè)計(jì)一電路來測量電流表A 1的內(nèi)阻r 1,要求方法簡捷,有盡可能高的測量精度,并能測得多組數(shù)據(jù)。 在虛線方框中畫出電路圖,標(biāo)明所用器材的代號。假設(shè)選測量數(shù)據(jù)中的一組來計(jì)算r 1,那么所用的表達(dá)式為r 1=式中各符號的意義是 4、圖是“用單擺測重力加速度實(shí)驗(yàn)中,測定不同擺長時單擺的周期所得到的T -l 圖線,由此圖可求出重力加速度g =_m /s 2。5、一位學(xué)生為了正確地設(shè)計(jì)測量電路,減少測量誤差,先把電壓表、電流表和待測電阻R x 接成如下圖電路,用電壓表的另一端線頭分別接觸電流表的兩個接線柱a 、b ,發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)無明顯變化,而電流表示數(shù)有較顯著變化,根據(jù)一這現(xiàn)象,以下判斷

12、正確的選項(xiàng)是(A R x 是高電阻,應(yīng)采用電流表內(nèi)接為宜 (B R x 是低電阻,應(yīng)采用電流表內(nèi)接為宜(C R x 是高電阻,應(yīng)采用電流表外接為宜(D R x 是低電阻,應(yīng)采用電流表外接為宜6、用伏安法測量未知電阻R x 的數(shù)值,R x 約為幾百歐,電壓表內(nèi)阻為5k ,電流表內(nèi)阻為0.05,為減少測量值R x 的誤差,應(yīng)選擇的電路是圖中的哪一個?( 7、將電流表改裝成伏特表的實(shí)驗(yàn)中,首先應(yīng)測出電流表的內(nèi)阻,一般用半偏法測定,電路如下圖,R 1是阻值很大的變阻器,R 2是電 阻箱(阻值范圍0999歐或09999歐。測量步驟為:(1把_調(diào)到最大值,斷開_,合上_,調(diào)節(jié)_使G 的指針偏轉(zhuǎn)為_。(2再

13、合上_,調(diào)節(jié)_,使指針正好停在滿刻度的_,那么電流表的內(nèi)阻R g =_8、如下圖的四塊玻璃磚,可用來測定玻璃折射率的為( 9、試用插針法測出圖所示半圓形玻璃磚的折射率。要求(1畫出實(shí)驗(yàn)光路示意圖。 (2寫出主要的實(shí)驗(yàn)步驟10、有A 、B 、C 三個接線柱,A 、B 之間接有內(nèi)阻不計(jì)的10伏電源,手頭有四個阻值完全相同的電阻,將它們適當(dāng)阻合,接在A 、C和C 、B 之間,構(gòu)成一個電路,使A 、C 間 個電學(xué)黑盒有A 、B 、C 、D 三次測量,其結(jié)果如下:U AB =U AC =U ,R CD =5. 12、如下圖。長陶瓷管,管長L 約cm 40。直徑的電阻率為,管的兩端有導(dǎo)電箍實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該

14、測定的物理量是 是13、要測量一塊多用電表直流10mA檔的內(nèi)阻R A(約為40,除此多用電表外,還有以下器材:直流電源一個(電動勢E約為1.5V,內(nèi)阻可忽略不計(jì),電阻一個(阻值R約為150,電鍵一個,導(dǎo)線假設(shè)干。要求(1寫出實(shí)驗(yàn)步驟;(2給出R A的表達(dá)式. 14、實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示;一木塊放在水平長木板上,左側(cè)拴有一細(xì)軟線,跨過固定在木板邊緣的滑輪與一重物相連,木塊右側(cè)與打點(diǎn)計(jì)時器的紙帶相連,在重物牽引下,木塊在木板上向左運(yùn)動,重物落地后,木塊繼續(xù)向左做勻減速運(yùn)動,圖2給出了重物落地后,打點(diǎn)計(jì)時器在紙帶上打出的一些點(diǎn),試根據(jù)給出的數(shù)據(jù),求木塊與木板間的摩擦因數(shù)。要求寫出主要的運(yùn)算過程,結(jié)果保

15、存2位有效數(shù)字。(打點(diǎn)計(jì)時器所用交流電頻率為50Hz,不計(jì)紙帶與木塊間的拉力。取重力加速度g=10m/s2 15、用右圖所示裝置做“研究有固定轉(zhuǎn)動軸物體平衡條件的實(shí)驗(yàn),力矩盤上各同心圓的間距相等。(1在用細(xì)線懸掛鉤碼前,以下哪些措施是必要的 (A判斷力矩盤是否處在豎直平面。(B判斷橫桿MN是否嚴(yán)格保持水平。(C判斷力矩盤與轉(zhuǎn)軸間的摩擦是否足夠小。(D判斷力矩盤的重心是否位于盤中心。 (2在A、B、C三點(diǎn)分別用細(xì)線懸掛鉤碼后,力矩盤平衡,如下圖,每個鉤碼所受的重力為1牛,那么此時彈簧秤示數(shù)為牛。(3現(xiàn)同時撤去B、C兩處的鉤碼,而改用一根細(xì)線懸掛5牛的鉤碼,為使力矩盤仍然保持原平衡狀態(tài),且彈簧秤示

16、數(shù)不變,試在圖中用直線畫出該細(xì)線在力矩盤上的懸掛位置。 16、某同學(xué)按如下圖電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)時該同學(xué)將變阻器的觸片P移到不同位置時測得各電表的示數(shù)如下表所示 將電壓表內(nèi)阻看作無限大,電流表內(nèi)阻看作零。(1電路中,分別為電源的電動勢和內(nèi)阻,為定值電阻,在這五個物理量中,可根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)求得的物理量是(不要求具體計(jì)算。(2由于電路發(fā)生故障,發(fā)現(xiàn)兩電壓表示數(shù)相同了(但不為零,假設(shè)這種情況的發(fā)生是由用電器引起的,那么可能的故障原因是。17、現(xiàn)有一根粗細(xì)均勻長約40厘米,兩端開口的玻璃管,內(nèi)有一小段水柱,一個彈簧秤,一把毫米刻度尺,一小塊橡皮泥,一個足夠高的玻璃容器,內(nèi)盛有冰和水的混合物,選用適宜的

17、器材,設(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn),估測當(dāng)時的室內(nèi)溫度,要求:(1在右邊方框中畫出實(shí)驗(yàn)示意圖;(2寫出要測定的物理量,寫出可直接應(yīng)用的物理量,(3寫出計(jì)算室溫的表達(dá)式。 18、一打點(diǎn)計(jì)時器固定在斜面上某處,一小車拖著穿過打點(diǎn)計(jì)時器的紙帶從斜面上滑動下,如圖1所示.圖2是打出的紙帶的一段.(1打點(diǎn)計(jì)時器使用的交流電頻率為50Hz,利用圖2給出的數(shù)據(jù)可求出小車下滑的加速度a =_ 網(wǎng)絡(luò)文檔便捷效勞、腳本、軟件定制，提供各類文檔批量下載、上傳、處理、腳本和軟件定制。另有百度 積分財(cái)富值贈送，相關(guān)營銷工具以及論文代查代檢效勞 2、1 R2 電路圖如下：2實(shí)物圖略 R1 . L1 . L2 S ABCD 3、 1 如右

18、圖 2I22I1 I1 表示通過電流表 A1 的電流，I2 表示通過電流 表 A2 的電流，r2 表示電流表 A2 的內(nèi)阻。 4、9.87 5、A 6、B 7、(1R1 K2 K1 R1 滿刻度(2K2 R2 一半 R2 8、 9、 1見圖 2 在白紙上畫直線 aa 作為界面；過 aa 上一點(diǎn) O 作法線 NN ，畫線段 AO 作為入射光線。 把半圓形玻璃磚的直徑與 aa 對齊，圓心與 O 點(diǎn)對齊。 在 AO 上插兩根大頭針 P1，P2 透過玻璃磚,觀察 P1、P2 的像，插下大頭針 P3、P4，使 P3、P4 與 P1、P2 的像在一條直線上。 過 P3、P4 畫線段 O A ，與半圓交于 O 點(diǎn)。 拿開玻璃磚，連結(jié) OO ，用量角器量出入射角 i 和折射角 r 根據(jù) nsinisinr 計(jì)算玻璃的折射率。 10、 11、 12、用分壓法，安培 表外接法測電阻。 管 長 L，管直徑 D，MN 兩端電壓 U 及通過 MN 的 電 流 ， d = IL / DU 13、 1實(shí)驗(yàn)步驟： 用 多