2021年高考物理总复习实验专题复习讲义课件.ppt

1、实验4:研究匀变速直线运动【实验目的】1.练习使用电磁打点计时器或电火花计时器,学会用 打上点的纸带研究物体的运动情况.2.测出匀变速直线运动的加速度.【实验原理】1.电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源 的计时仪器,电磁打点计时器的工作电压是46 V,电火花打点计时器的工作电压是220 V.当电源频率 是50 Hz时,它每隔0.02 s打一次点.2.若纸带上相邻点间的位移差sn+1-sn=0,则物体做匀速运 动.若sn+1-sn=C(非零常数),则物体做匀变速直线运动.3.根据纸带求加速度的方法 用“逐差法”求加速度.设相邻计数点间的距离分别为 s1、s2、s3、s4、s5、s6,根

2、据s4-s1=s5-s2=s6-s3=3aT2(T为 相邻计数点间的时间间隔)求出a1=、a2=、a3=,再算出a1、a2、a3的平均值,就是物体运动的 加速度.2134Tss 2235Tss 2363Tss 【实验器材】电火花计时器(或电磁打点计时器)、一端附有滑轮的 长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片.【实验步骤】1.安装实验装置(如右图所示).2.接通电源,释放小车,重复打纸 带三条.3.挑选纸带,确定计数点,测相邻间距.4.用逐差法求加速度.【注意事项】1.计时器打出的点子不清晰,可能因为是电压偏低或 振针位置不合适.2.打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆

3、点,如 果打出的是短横线,应调整一下振针距复写纸的高 度,使之增大一些.3.计时器打点时,应先接通电源,待打点稳定后,再拉 动纸带.4.拉动纸带前,应使拉动端停靠在靠近打点计时器的 位置.5.小车的加速度宜适当大些,可以减小长度的测量误 差,加速度大小以能在约50 cm的纸带上清楚地取出 78个计数点为宜.【例1】根据打点计时器打出的纸带,我们可以不利用公 式计算就能直接得到的物理量是 ()A.时间间隔B.位移C.加速度D.平均速度【思路剖析】(1)纸带的运动时间如何确定?答 纸带的运动时间由打点时间间隔确定.如纸带从某 时刻开始运动,同时打下第一个点,经一定时间后,若打 点计时器在纸带上打下

4、了6个点,则纸带的运动时间为 (6-1)0.02 s=0.1 s.(2)纸带的运动位移如何确定?答 纸带的运动位移由纸带上打下的点间距离确定.如 纸带从某时刻开始运动,经一定时间后,若打点计时器在 纸带上打下了6个点,则纸 带运动的位移是第1点到 第6点间的距离,可用毫米 刻度尺直接测量,测量方法如图所示.(3)根据打点计时器打出的纸带,我们可以不利用公式计 算就能直接得到的物理量是物体运动的时间间隔和位移.试问还可以间接知道哪些物理量?答 还可以间接计算出运动物体某段时间内的平均速度.若物体做匀变速直线运动还可进一步算出某时刻物体的 瞬时速度和物体运动的加速度.答案 AB【例2】一打点计时器

5、固定在斜面上某处,一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜 面上滑下,如右图所示.下图是打出纸带 的一段.(1)已知打点计时器使用的交变电流频率为50 Hz,利用 上图给出的数据可求出小车下滑的加速度a=.(2)为了求出小车在下滑过程中所受的阻力,还需测量的 物理量有 ,用测得的量及加速 度a表示阻力的计算式为f=.【思路剖析】(1)用什么方法求解小车下滑的加速度?答 用逐差法求解加速度.(2)相邻两记数点间的时间间隔是多少?答 T=0.02 s2=0.04 s (3)写出加速度的计算过程.答 s5-s1=4a1T2,s6-s2=4a2T2,s7-s3=4a3T2,s8-s4=4a4T2,s9-s5

6、=4a5T2 554321aaaaaa24321987620)()(Tssssssss22-2m/s0.0420107.05)+6.41+5.74+(5.1210.26)+9.61+8.95+(8.33 (4)小车在下滑过程中受几个力的作用?各是什么性质的 力?答 小车下滑过程中受三个力的作用,它们分别是:竖直 向下的重力mg,垂直斜面向上的弹力N,沿斜面向上的摩 擦力f.(5)用什么规律求出小车在下滑过程中所受的阻力f?答 牛顿第二定律.(6)具体怎样求解小车在下滑过程中所受的阻力f?答 用直尺测出斜面上任意两点间的距离L及这两点的 高度差h,就可算出斜面倾角的正弦sin=,再用天 平测出小

7、车质量m,由牛顿第二定律列方程:mgsin-f =ma,f=mgsin-ma=mg -ma.答案 (1)4 m/s2 (2)测出斜面上任意两点间的距离L 及这两点的高度差h和小车质量m mg -maLhLhLh【例3】一个有一定厚度的圆盘,可以绕通过中心垂直于 盘面的水平轴转动.用下面的方法测量它匀速转动时的 角速度.实验器材:电磁打点计时器、米尺、纸带、复写纸片.实验步骤:(1)如右图所示,将电磁打点计时器 固定在桌面上,将纸带的一端穿过 打点计时器的限位孔后,固定在待 测圆盘的侧面上,使得圆盘转动时,纸带可以卷在圆盘侧面上.(2)启动控制装置使圆盘转动,同时接通电源,打点计时 器开始打点.

8、(3)经过一段时间,停止转动和打点,取下纸带,进行测量.由已知量和测得量表示的角速度的表达式为=,式中各量的意义是:.某次实验测得圆盘半径r=5.5010-2 m,得到的纸带的 一段如下图所示,求得角速度为 .解析 这个实验不是教材中的学生实验,是一个新颖的 实验,但本实验涉及的理论是我们都知道的.类似的实验 方法和数据处理在已做过的实验中都遇到过,这就要求 我们“迁移”所学的知识来解决这一新问题.圆盘转动时,其转动角速度与圆盘边缘的线速度v、圆 盘的半径r之间有以下关系:v=r.在本实验中,圆盘边缘的线速度就是卷在圆盘上的纸带 的速度.通过打点计时器测量出纸带的速度,再测出圆盘 的半径后就可

9、以求出圆盘的角速度.当圆盘匀速转动时,固定在待测圆盘侧面上的纸带将沿 水平桌面做匀速运动,因而固定在桌面上的打点计时器 将在纸带上打出一系列间隔均匀的点.在停止转动和打 点后取下纸带,根据测定加速度中的实验方法,选择一段 打点清晰且间隔比较均匀的纸带,在这段纸带上任意选 取两个距离尽可能大的点,用米尺测量出这两个点之间 的距离L,再数出这两个点之间的打点间隔数n.由于打点 计时器打点的时间间隔为T=0.02 s,所以所选取的两点 之间的时间为nT.根据运动学公式可求出纸带在桌面上 做匀速运动的速度v=.再根据圆周运动中角速度、线 速度和半径的关系,就可以求得圆盘转动的角速度=把数据代入就可得到

10、结果.答案 式中T为电磁打点计时器打点的周期,r为 圆盘的半径,L是用米尺测量的纸带上选定的两点间的长 度,n为选定的两点间的打点周期数 6.97 rad/snTLnTrLnTrL1.在研究匀变速直线运动的实验中,算出小车经过各计数 点的瞬时速度如以下表格所示,为了算出加速度,合理的 方法是 ()A.根据任意两计数点的速度公式a=算出加速度B.根据实验数据,画出v-t图象,量出其倾角,由公式a=tan算出加速度计数点序号123456计数点对应时刻/s0.10.20.30.40.50.6通过计数点的速度/cms-144.062.081.0100.0110.0168.0tv C.根据实验数据,画出

11、v-t图象,由图线上任意两点所对应 的速度,用公式a=算出加速度 D.依次算出通过连续两计数点间的加速度,算出平均值 作为小车的加速度 解析 方法A偶然误差较大,方法D实际上也仅由始末两 段位移决定,偶然误差也较大,只有C充分利用画出的v-t 图象的各个数据,减少了偶然误差.而B找v-t图象的倾角 tan是不妥的,因为物理学计算图象中纵横坐标的标度 选取往往是不相同的,是由我们自己随意定大小的,况且 纵横坐标表示不同的物理量,不像数学中的纯数坐标.答案 Ctv2.在使用打点计时器时,发现打点计时器打点周期不稳定,其原因可能是 ()A.交流电压不稳定 B.永久磁铁磁性太弱 C.电源的频率不稳定

12、D.振动片的固有频率与交流电源的频率有偏差 解析 打点计时器的打点周期跟电源频率和振动片的固 有频率有关.一个性能良好的打点计时器振动片的固有 频率和使用的交流电频率相等,这样振动片发生共振,振 幅较大,打点清晰,等时性好.而电压的高低直接影响振 动片的振动强弱,即振幅的大小,而不影响振动片的振动 周期,故也不影响打点计时器的打点周期.永久磁铁的磁 性能影响打点痕迹的轻重,即点迹的清晰度,并不影响打 点的周期.综上所述,引起打点周期不稳定的原因是C、D 两选项所述,故答案应为C、D两选项.CD3.如图所示为同一打点计时器打出的两 条纸带,由纸带可知 ()A.在打下计数点“0”至“5”的过程 中

13、,纸带甲的平均速度比乙的大B.在打下计数点“0”至“5”的过程中,纸带甲的平均 速度比乙的小C.纸带甲的加速度比乙的大D.纸带甲的加速度比乙的小 解析 在打下计数点“0”至“5”的过程中,两纸带所 用时间相同,但甲纸带位移小于乙纸带位移,故 ,选项A错,B对;相邻计数点间所用时间相等,但乙的速度 变化得更快,故a甲a乙,选项C错,D对.乙甲vv BD4.在“研究匀变速直线运动”的实验中,打点计时器使用 的交流电源的频率为50 Hz,记录小车运动的纸带如图所 示,在纸带上选择6个计数点A、B、C、D、E、F,相邻两 计数点之间还有四个点未画出,各点到A点的距离依次是 2.0 cm、5.0 cm、

14、9.0 cm、14.0 cm、20.0 cm.(1)根据学过的知识可以求出小车在B点的速度为vB=m/s,CE间的平均速度为 m/s;(2)以打B点时为计时起点,建立v-t坐标 系如图所示,请在图中作出小车运动的 速度与时间的关系图线;(3)根据图线可得小车运动的加速度为 m/s2.解析 (1)相邻两个计数点间的时间间隔为0.1 s,所以 vB=m/s=0.25 m/s m/s=0.45 m/s (2)v-t图象如下图所示 (3)在v-t图象中,图线的斜率表示加速度,即 a=m/s2=1 m/s2 答案 (1)0.25 0.45 (2)见解析图 (3)12.005.01.02ACs2.005.

15、014.01.02CEsCEv3.025.055.05.某同学用如右图所示装置测量 重力加速度g,所用交流电频率 为50 Hz.在所选纸带上取某点 为0计数点,然后每3个点取一个 计数点,所有测量数据及其标 记符号如下图所示.该同学用两种方法处理数据(T为相邻两计数点的时间间 隔):方法A:由g1=,g2=,g5=,取平均值 =8.667 m/s2;方法B:由g1=,g2=,g3=,取平均值 =8.673 m/s2.从数据处理方法看,在s1、s2、s3、s4、s5、s6中,对实验结 果起作用的,方法A中有 ;方法B中有 .因此,选择方法 (A或B)更合理,这样可以减少实验 的 (系统或偶然)误

16、差.本实验误差的主要来 源有 (试 举出两条).221Tss 223Tss 256Tss g241Tss 225Tss 236Tss g 解析 方法A:=所以,方法A中只有s1和s6起作用.方法B中s1、s2、s3、s4、s5、s6均起作用.因此,选择方法B更合理,更易减小偶然误差.本题中误差 来源很多,例如:阻力、交流电频率不稳定、长度测量不 准确、数据处理方法等.答案 s1、s6 s1、s2、s3、s4、s5、s6 B 偶然 阻力(空气阻力,振针的阻力,限位孔的阻力,复写纸的阻 力等),交流电频率,长度测量,数据处理方法等554321gggggg21625624523422321255Ts

17、sTssTssTssTssTss23216542362252143219)(33333：BTssssssTssTssTssgggg方法6.某同学用图所示的实验装置研究小 车在斜面上的运动.实验步骤如下:a.安装好实验器材.b.接通电源后,让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动,重复几次.选出一条点迹比较清晰的纸带,舍去开始密 集的点迹,从便于测量的点开始,每两个打点间隔取一 个计数点,如下图中0、1、26点所示.c.测量1、2、36计数点到0计数点的距离,分别记 作:s1、s2、s3s6.d.通过测量和计算,该同学判断出小车沿平板做匀加 速直线运动.e.分别计算出s1、s2、s3s6与对应时间的比

18、值 f.以 为纵坐标、t为横坐标,标出 与对应时间t的坐标 点,画出 -t图线.结合上述实验步骤,请你完成下列任务:(1)实验中,除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、平 板、铁架台、导线及开关外,在下面的仪器和器材中,必 须使用的有 和 .(填选项代号)A.电压合适的50 Hz交流电源 B.电压可调的直流电源 C.刻度尺 D.秒表 E.天平 F.重锤.66332211tsts、ts、tstststs (2)将最小刻度为1 mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐,0、1、2、5计数点所在位置如图所示,则s2=cm,s5=cm.(3)该同学在右图中已标出1、3、4、6 计数点对应的坐标点,请你在该图

19、中标 出与2、5两个计数点对应的坐标点,并 画出 -t图线.根据 -t图线判断,在打0计数点时,小车的速度v0=m/s,它在斜面上运动的加速度a=m/s2.tsts 解析 (1)还需要的实验器材有电压合适的50 Hz交流电 源和刻度尺.(2)用毫米刻度读数,注意要估读一位,则s2=2.98 cm,s5=13.20 cm (3)描点连线如右图所示 (4)设打O点时速度为v0 则s=v0t+at2,即:=v0+at 由图可读出v0=0.18 m/s 图线的斜率k=a=2.4,a=4.8 m/s2 答案 (1)A C (2)2.98(2.972.99)13.20(13.1913.21)(3)见解析图

20、 (4)0.18(0.160.20)4.80(4.505.10)212121ts返回tvx0 2gt21y y2gxv0 y2gxv0 y2gxv0 2.在“探究平抛运动的规律”的实验中，某同学在建立直角坐标系时，有一处失误，假设他在安装实验装置和进行其他操作时准确无误(1)观察图455可知，他的失误之处是_.(2)他根据记录建立坐标系，运用教学实验原理测得的平抛初速度值与其真实值相比_(选填“偏大”、“相等”或“偏小”)解析：(1)由图可以看出该同学错误地将坐标原点取在槽口处坐标原点应建立在小球飞离斜槽口时的小球重心处，即在槽口上方r(r为小球半径)处(2)由于坐标原点偏下，所以计算出的飞行

21、时间t偏小，而v0应比真实值偏大答案：(1)见解析(2)偏大3在做“探究平抛运动的规律”的实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是_A游标卡尺B秒表C坐标纸D天平E.弹簧测力计F重垂线实验中，下列说法正确的是_A应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下B斜槽轨道必须光滑C斜槽轨道末端可以不水平D要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些E为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把所有的点连接起来解析：实验中需确定竖直方向，故选重垂线，而准确确定平抛小球的竖直位移和水平位移需选用坐标纸为确定平抛抛出点，应用游标卡尺测出小球直径，斜槽末端上方小球半径处即

22、为抛出点故还需A、C、F.为保证小球每次做平抛运动初速度相同，故A正确；而轨道是否光滑只影响平抛初速度大小，不影响每次平抛初速度都相同，故B错误；轨道末端只有水平才能使抛体运动时初速度方向水平，故C错误；记录的点多一些，用平滑曲线连接各点而得到运动轨迹时误差就小一些，故D正确，E错综上可知选A、D.答案：ACFADgL2s/m7.05.在“探究平抛运动的规律”的实验中，某同学只记录了A、B、C三点，各点的坐标如图456所示，则物体运动的初速度为_m/s，开始平抛的初始位置的坐标为_(单位为cm)答案：1.0(10，5)4.如图457所示为研究小球的平抛运动时拍摄的闪光照片的一部分，其背景是边长

23、为5cm的小方格，重力加速度g取10m/s2.由图可知：小球从A点运动到B点经历的时间_(填“小于”、“等于”或“大于”)从B点运动到C点经历的时间；照相机的闪光频率为_Hz；小球抛出时的初速度大小为_m/s.答案：等于102.5y2gxv0 1y3y2y2x1x3xxx1d2d212gTdd Txv0 120ddgxv 注意事项注意事项实验中必须保持斜槽末端水平实验中必须保持斜槽末端水平要用重垂线检查木板、坐标纸上的竖直线是否竖直要用重垂线检查木板、坐标纸上的竖直线是否竖直小球必须每次从斜槽上相同的位置自由滚下小球必须每次从斜槽上相同的位置自由滚下实验时，眼睛应平视运动小球，并较准确地确定小

24、球通实验时，眼睛应平视运动小球，并较准确地确定小球通过的位置过的位置要在斜槽上较大的高度释放小球，使其以较大的水平速要在斜槽上较大的高度释放小球，使其以较大的水平速度运动，从而减小相对误差度运动，从而减小相对误差要用平滑的曲线画出轨迹，舍弃个别偏差较大的点要用平滑的曲线画出轨迹，舍弃个别偏差较大的点在轨迹上选点时，不要离抛出点过近，并且使所选取的点之间尽量远些第五讲实验六：验证机械能守恒定律 铁架台(含铁夹)、打点计时器、学生电源、纸带、复写纸、导线、毫米刻度尺、重物(带纸带夹)一、实验步骤 1按图所示将检查、调整好的打点计时器竖直固定在铁架台上，接好电路 2打纸带：将纸带的一端用夹子固定在重

25、物上，另一端穿过打点计时器的限位孔用手提着纸带使重物静止在靠近打点计时器的地方先接通电源，后松开纸带，让重物带着纸带自由下落 更换纸带重复做35次实验 1安装打点计时器时要竖直架稳，使其两限位孔在同一竖直平面内以减少摩擦阻力 2重物应选用质量大、体积小、密度大的材料 3应先接通电源，让打点计时器正常工作后，再松开纸带让重物下落 用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律重锤由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点进行测量，即可验证机械能守恒定律(1)下面列举了该实验的几个操作步骤：()A按照图示装置安装好器材 B将打点计时器接到直流电源上 C先松开悬挂纸带的夹子

26、，后接通电源打出一条纸带 D根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能 指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤，填写选项对应的字母_(2)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度的数值如图乙所示，根据打出的纸带，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E.测量出A点距打下的第一个点O距离为x0，点A、C间的距离为x1，点C、E间的距离为x2，使用交流电的频率为f，则根据这些条件计算重锤下落的加速度的表达式为a_，打点C时重锤的速度v_.某同学利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律该同学经正确操作得到打点纸带，在纸带后段每两个计时间隔取一个计数点，依次为1、2、3、

27、4、5、6、7，测量各计数点到第一个点的距离h，并正确求出打相应点时的速度v.各计数点对应的数据见下表：请在图乙坐标中，描点作出v2h图线；由图线可知，重锤下落的加速度g_m/s2(保留三位有效数字)；若当地的重力加速度g9.80m/s2，根据作出的图线，能粗略验证自由下落的重锤机械能守恒的依据是_计数点计数点1234567h(m)0.124 0.194 0.279 0.380 0.497 0.630 0.777v(m/s)1.942.332.733.133.50v2(m2/s2)3.765.437.459.8012.3 解析：若机械能守恒，则满足v22gh则v2h图线的斜率表示当地的重力加速

28、度的2倍，所作的图线可求出斜率为19.5，故g9.75m/s2，误差允许的范围内gg，故机械能守恒 答案：如图所示9.75(9.699.79均可)图线为通过坐标原点的一条直线，所求g与g基本相等(不说明“通过坐标原点”也给分)某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律弧形轨道末端水平，离地面的高度为H.将钢球从轨道的不同高度h处静止释放，钢球的落点距轨道末端的水平距离为x.(1)若轨道完全光滑，x2与h的理论关系应满足x2_(用H、h表示)(2)该同学经实验测量得到一组数据，如下表所示：请在坐标系上作出x2h关系图(3)对比实验结果与理论计算得到的x2h关系图线(如图所示)，自同一高度静止

29、释放的钢球，水平抛出的速率_(填“小于”或“大于”)理论值h(101m)2.003.004.005.006.00 x2(101m2)2.623.895.206.537.78(4)从x2h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著，你认为造成上述偏差的可能原因是_(3)由于阻力的影响，实际抛出速率小于理论值(4)主要是摩擦力的影响，还有转动的因素4(2010阳江模拟)为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进行实验其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间t1、t2都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量

30、为M，挡光片宽度为D，光电门间距离为x，牵引砝码的质量为m.回答下列问题：(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增加其他仪器的情况下，如何判定调节是否到位？_(2)若取M0.4kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是_Am15gBm215gCm340gDm4400g(3)在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，求得的加速度的表达式为_(用t1、t2、D、x表示)5(2010广州联考)某同学在做加速度和力、质量的关系的实验中，测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示：(1)根据表中的数据在图示的坐标中作出aF图象；(2)根据图象判定：当m一定时，

31、a与F的关系为_(3)图象的斜率的物理意义是_；(4)图象(或延长线)与F轴的截距的物理意义是_；(5)小车和砝码的总质量为_kg.(6)若甲、乙两同学在实验过程中，由于没有按照正确步骤进行实验，处理数据后得出如图所示的aF图象试分析甲、乙两同学可能存在的问题：甲：_；乙：_.2008年宁夏卷）.物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数.实验装置如图，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接.打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz.开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运

32、动，在纸带上打出一系列小点.（1）上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图所示.根据图中数据计算的加速度a=(保留三位有效数字)(2)回答下列两个问题：为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有.（填入所选物理量前的字母）A.木板的长度lB.木板的质量m1C.滑块的质量m2D.托盘和砝码的总质量m3E.滑块运动的时间t测量中所选定的物理量时需要的实验器材是.（3）滑块与木板间的动摩擦因数（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）.与真实值相比，测量的动摩擦因数（填“偏大”或“偏小”）.写出支

33、持你的看法的一个论据：解析：(1)去掉最开始的一个数据用分组法求加速度(0.4950.497m/s2均可)(2)CD，天平(3).第三讲实验八：测定金属的第三讲实验八：测定金属的 电阻率电阻率2伏安法测电阻伏安法测电阻(1)电流表、电压表的应用电流表、电压表的应用电流表内接法电流表内接法电流表外接法电流表外接法电路图电路图适用条件适用条件RARxRVRx口诀口诀大内偏大大内偏大(大电大电阻用电流表内阻用电流表内接法测量，测接法测量，测量值偏大量值偏大)小外偏小小外偏小(小电小电阻用电流表外阻用电流表外接法测量，测接法测量，测量值偏小量值偏小)实验试探法：按右图所示接好电路，让电实验试探法：按右

34、图所示接好电路，让电压表接线柱压表接线柱P先后与先后与a、b处接触一下，如果处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，则可采用电流表外接法；如果数变化不大，则可采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法数变化不大，则可采用电流表内接法被测金属丝、螺旋测微器、毫米刻度尺、电压表、被测金属丝、螺旋测微器、毫米刻度尺、电压表、电流表、直流电源、开关、滑动变阻器、导线若电流表、直流电源、开关、滑动变阻器、导线若干干一、实验步骤一、实验步骤1用螺旋测微器在

35、被测金属导线上三个不同的位置用螺旋测微器在被测金属导线上三个不同的位置各测一次直径，求出其平均值各测一次直径，求出其平均值d.2按右图所示电路图连接好用伏安法测电阻的实验按右图所示电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路电路3用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度，反复测量有效长度，反复测量3次，求出其平均值次，求出其平均值l.4把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合开关值最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合开关S.改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电

36、改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数流表、电压表的示数I和和U的值，填入记录表格的值，填入记录表格内断开开关内断开开关S.1为了方便，测量直径时应在金属丝连入为了方便，测量直径时应在金属丝连入电路之前测量；电路之前测量；2本实验中被测金属丝的阻值较小，故采本实验中被测金属丝的阻值较小，故采用电流表外接法；用电流表外接法；3电流不宜过大，通电时间不宜过长，以电流不宜过大，通电时间不宜过长，以免金属丝温度过高，导致电阻率在实验过程免金属丝温度过高，导致电阻率在实验过程中变大中变大1测量误差：测量金属丝的直径、长度以及测量误差：测量金属丝的直径、长度以及电流、电压时出现读数误

37、差电流、电压时出现读数误差2由于采用电流表外接法，电压表的分流，由于采用电流表外接法，电压表的分流，造成电阻测量值偏小造成电阻测量值偏小(若误用内接法，则电流若误用内接法，则电流表分压影响更大表分压影响更大)3通电电流太大，或时间太长，致使电阻丝通电电流太大，或时间太长，致使电阻丝发热电阻率随之变化发热电阻率随之变化 例一：例一：据据2004年年11月月4日新闻联播报道：河南洛玻集团今日新闻联播报道：河南洛玻集团今年成功生产出了超薄玻璃，这种几乎像纸一样薄的玻璃批量生年成功生产出了超薄玻璃，这种几乎像纸一样薄的玻璃批量生产，打破了此前的电脑、手机等液晶显示器所需微电子玻璃完产，打破了此前的电脑

38、、手机等液晶显示器所需微电子玻璃完全依靠进口的局面全依靠进口的局面.用螺旋测微器测其厚度如图所示，此种玻用螺旋测微器测其厚度如图所示，此种玻璃的厚度为璃的厚度为 mm.答案 0.700 例例2 2 在在“测定金属的电阻率测定金属的电阻率”的实验中，如提供的电源的实验中，如提供的电源是一节内阻可不计的干电池，被测金属丝的直径小于是一节内阻可不计的干电池，被测金属丝的直径小于1 mm，长，长度约为度约为80 cm，阻值约为，阻值约为3.使用的电压表有使用的电压表有3 V(内阻约为内阻约为3 k)和和 15 V(内阻约为内阻约为15 k)两个量程，电流表有两个量程，电流表有0.6 A(内阻约为内阻约

39、为0.1)和和3 A(内阻约为内阻约为0.02)两个量程两个量程.供限流用的滑动变阻器有供限流用的滑动变阻器有A:010;B:0100;C:01500 三种三种.可供选择的实验电路有可供选择的实验电路有图甲图甲(a)(b)两种两种.用螺旋测微器测金属丝的直径如图用螺旋测微器测金属丝的直径如图(乙乙)所示，则所示，则 (1)螺旋测微器的示数是螺旋测微器的示数是 mm.(2)为减小电阻的测量误差，应选用为减小电阻的测量误差，应选用 图所示的电路图所示的电路.(3)为了测量便于调节，应选用编号为为了测量便于调节，应选用编号为 的滑动变阻器的滑动变阻器.(4)电压表的量程应选用电压表的量程应选用 V.

40、(5)电流表的量程应选用电流表的量程应选用 A.典型例题剖析典型例题剖析 解析 (1)固定刻度上的读数为0.5 mm，可动刻度上的读数为30.60.01 mm，所以螺旋测微器的示数=0.5 mm+30.60.01 mm=0.806 mm (2)由于金属丝的电阻是小电阻，所以应采用电流表外接法，即选用图b所示电路.(3)由于实验所用电源是一节干电池，其电动势E=1.5 V，所以用编号为A的滑动变阻器做限流电阻，就能使电路中的电流有明显变化.(4)加在电压表两端的电压不超过1.5 V，所以电压表量程应选为3 V.(5)当滑动变阻器连入电路的电阻为零时，电路中的电流最大，Imax=A=0.5 A，故

41、电流表应选量程为0.6 A的档.35.1答案 (1)0.806 (2)(b)(3)A (4)3 (5)0.6 例例3 3 某同学用图甲所示电路，测标有某同学用图甲所示电路，测标有“3.8 V，0.3 A”的小的小灯泡的灯丝电阻灯泡的灯丝电阻R随电压随电压U变化的图象变化的图象.(1)除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择：除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择：电流表：电流表：A1(量程量程100 mA，内阻约，内阻约2),A2(量程量程0.6 A，内阻约，内阻约0.3)；电压表：电压表：V1(量程量程5 V，内阻约，内阻约5 k),V2(量程量程15 V，内阻约，内阻约15 k)；滑动变

42、阻器：滑动变阻器：R1(阻值范围阻值范围010),R2(阻值范围阻值范围02 k)；电源：电源：E1(电动势为电动势为1.5 V，内阻约为，内阻约为0.2)、E2(电动势为电动势为4 V，内阻约为，内阻约为0.4).为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表 ，电，电压表压表 ，滑动变阻器，滑动变阻器 ，电源，电源 .(填器材的符号填器材的符号)典型例题剖析典型例题剖析 (2)根据实验数据，计算根据实验数据，计算并描绘出并描绘出RU的图象如图乙的图象如图乙所示，由图象可知，此灯泡在所示，由图象可知，此灯泡在不工作时，灯丝电阻为不工作时，灯丝电阻为 ，当

43、所加压为当所加压为3.0 V时，灯丝电阻时，灯丝电阻为为 ，灯泡实际消耗的电功，灯泡实际消耗的电功率为率为 W.(3)根据根据RU图象，可确定小灯泡耗电功率图象，可确定小灯泡耗电功率P与外加电压与外加电压U的的关系关系.符合该关系的示意图是图丙中的符合该关系的示意图是图丙中的 .典型例题剖析典型例题剖析 解析 (1)对器材的选用应以安全、实用为原则.小灯泡的额定电压和额定电流分别为3.8 V和0.3 A，故电压表应选V1，电流表应选A2；由于是分压接法，故滑动变阻器应选R1，便于调节，电源应选E2.(2)由图象可看出，U=0时，小灯泡不工作，对应电阻为1.5，当U=3.0 V时，对应的电阻为1

44、1.5.此时，灯泡实际消耗的功率 (3)由R-U图线可看出,随I的增大，电阻的变化越来越小，而 ，随U的变化，功率P的变化将更加明显，故选A.答案 (1)A2 V1 R1 E2 (2)1.5 11.5 0.78 (3)AW78.02RUPRUP2 实验原理及电路选择问题实验原理及电路选择问题用伏安法测量电阻阻值用伏安法测量电阻阻值R，并求出电阻率，并求出电阻率.给定电压表给定电压表(内阻约为内阻约为50 k)、电流表、电流表(内阻内阻约为约为40)、滑动变阻器、电源、开关、待测、滑动变阻器、电源、开关、待测电阻电阻(约为约为250)及导线若干及导线若干(1)画出测量画出测量R的电路图的电路图(

45、2)如右图所示中的如右图所示中的6个点表示实验中测得的个点表示实验中测得的6组电流组电流I、电压、电压U的值，试写出根据此图求的值，试写出根据此图求R值的步骤：值的步骤：_.求出的电阻值求出的电阻值R_.(保留三位有效数字保留三位有效数字)(3)待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体，用游标为待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体，用游标为50分度的卡尺测量其长度与直径，结果分别如甲、分度的卡尺测量其长度与直径，结果分别如甲、乙图所示由图可知其长度为乙图所示由图可知其长度为_，直径，直径为为_(4)由以上数据可求出由以上数据可求出_.(保留三位保留三位有效数字有效数字)(2)实验的主要步骤如下：实验的主要

46、步骤如下：正确连接电路，设定电阻箱的阻值，开启电正确连接电路，设定电阻箱的阻值，开启电源，合上开关；源，合上开关；读出电流表的示数，记录金属夹的位置；读出电流表的示数，记录金属夹的位置；断开开关，断开开关，_合上开关，重复的操合上开关，重复的操作作(3)该小组测得电流与金属丝接入长度关系的数该小组测得电流与金属丝接入长度关系的数据，并据此绘出了图乙的关系图线，其斜率为据，并据此绘出了图乙的关系图线，其斜率为_A1m1(保留三位有效数字保留三位有效数字)；图线；图线纵轴截距与电源电动势的乘积代表了纵轴截距与电源电动势的乘积代表了_的电阻之和的电阻之和(4)他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示他

47、们使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如右图所示金属丝的直径是数如右图所示金属丝的直径是_上图乙中图线的斜率、电源电动势和金属丝横上图乙中图线的斜率、电源电动势和金属丝横截面积的乘积代表的物理量是截面积的乘积代表的物理量是_其其数值和单位为数值和单位为_(保留三位有效数字保留三位有效数字)拓展创新实验拓展创新实验(2010新课标全国卷新课标全国卷)用对温度敏感的半导体材用对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻料制成的某热敏电阻RT，在给定温度范围内，在给定温度范围内，其阻值随温度的变化是非线性的某同学将其阻值随温度的变化是非线性的某同学将RT和两个适当的固定电阻和两个适当的固定电阻R1、R2连

48、成图连成图1虚线框内虚线框内所示的电路，以使该电路的等效电阻所示的电路，以使该电路的等效电阻RL的阻值的阻值随随RT所处环境温度的变化近似为线性的，且具所处环境温度的变化近似为线性的，且具有合适的阻值范围为了验证这个设计，他采有合适的阻值范围为了验证这个设计，他采用伏安法测量在不同温度下用伏安法测量在不同温度下RL的阻值，测量电的阻值，测量电路如图路如图1所示，图中的电压表内阻很大所示，图中的电压表内阻很大RL的测的测量结果如表量结果如表1所示所示图图1表表1问题：问题：(1)根据图根据图1所示的电路，在图所示的电路，在图2所示的实物图所示的实物图上连线上连线温度温度t()30.0 40.0

49、50.0 60.0 70.0 80.0 90.0RL阻值阻值()54.3 51.5 48.3 44.7 41.4 37.9 34.7图图2(2)为了检验为了检验RL与与t之间近似为线性关系，在坐标纸之间近似为线性关系，在坐标纸上作上作RLt关系图线关系图线(3)在某一温度下，电路中的电流表、电压表的示数在某一温度下，电路中的电流表、电压表的示数如图如图3、4所示电流表的读数为所示电流表的读数为_，电压表，电压表的读数为的读数为_此时等效电阻此时等效电阻RL的阻值为的阻值为_；热敏电阻所处环境的温度约为；热敏电阻所处环境的温度约为_(2)RLt关系曲线如图所示关系曲线如图所示(3)115 mA5

50、.00 V43.5 64.0(6266)第四讲实验九：描绘小灯泡第四讲实验九：描绘小灯泡 的伏安特性曲线的伏安特性曲线1用电流表测出流过小灯泡的电流，用电压用电流表测出流过小灯泡的电流，用电压表测出小灯泡两端的电压，测出多组表测出小灯泡两端的电压，测出多组(U，I)值，在值，在UI坐标系中描出各对应点，用一条坐标系中描出各对应点，用一条平滑的曲线将这些点连结起来平滑的曲线将这些点连结起来2电流表外接：因为小灯泡电阻很小，如果电流表外接：因为小灯泡电阻很小，如果内接电流表，分压明显滑动变阻器采用分内接电流表，分压明显滑动变阻器采用分压式：使电压能从压式：使电压能从0开始连续变化开始连续变化3滑动