《（导与练）2013年高考物理专题提升二轮复习 第1部分 专题6 第3讲 改进型和设计型实验课件 新人教版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（导与练）2013年高考物理专题提升二轮复习 第1部分 专题6 第3讲 改进型和设计型实验课件 新人教版（33页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第 3讲 改进型和设计型实验 1 (2012 年新课标卷 )图 6 3 1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 图 6 3 1 (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： 按图接线 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的质量
2、 闭合开关 S，调节 R 的值使电流大小适当，在托盘内重 新加入适量的细沙，使 后读出 _，并 用天平称出 _ 用米尺测量 _ (3)用测量得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 图 49 答案： ( 1 ) 如图 49 所示 ( 2 ) 重新处于平衡状态 电流表的示数 I 此时细沙的质量 m 2 D 的底边长 L ( 3 ) B | m 1 m 2 | 4 ) m 2 m 1 2 (2012 年江苏卷 )为测定木块与桌面之间的动摩擦因数， 小亮设计了如
3、图 6 3 2 所示的装置进行实验实验中，当木 块 A 位于水平桌面上的 O 点时，重物 B 刚好接触地面，将 A 拉 到 P 点，待 B 稳定后静止释放， A 最终滑到 Q 点，分别测量 长度 h 和 s，重复上述实验，分别记录几组实验数 据 图 6 3 2 h/0.0 s/1)实验开始时，发现 A 释放后会撞到滑轮，请提出 两个解 决方案： _. (2)请根据下表的实验数据在 6 3 3 中作出 s h 关系图 象 . 图 6 3 3 (3)实验测得 A、 B 的质量分别为 m M 根据 s h 图象可计算出 A 木块与桌面间的动摩擦因数 _(结果保留一位有效数字 ) (4)实验中，滑轮轴
4、的摩擦会导致 的测量结果 _(填 “偏大”或“偏小” ) 解析： ( 3) 在 B 开始下落至落地时，根据动能定理有 M m 2( M m ) B 落地后， A 运动到 Q 点，根据动能定理有 m 0 12m 得 M m s 将 M 0.5 m 0.4 入得 5 h9 s 4 h59 4，从 s h 图象可得斜率 k 0. 93 ，即代入上式得 ( 4) 滑轮轴的 摩擦会导致 s 偏小，从而 偏大 答案： (1)减小 B 的质量，增加细线的长度，或增大 A 的质量， 降低 B 的起始高度 (2)如图 50 所示 图 50 (3)4)偏大 由于近两年广东实行理综考试，整个物理科平均用时只有 50
5、 分钟，物理实验难度大大降低，故这方面考题或所占分值较 少，广大考生可在这方面少花一些时间 改进型和设计型力学实验 【 例 1】 (2011 年佛山联考 )某研究性学习小组欲探究光滑斜 面 上物体下滑的加速度与物体质量及斜面倾角是否有关系实 验室提供如下器材： A表面光滑的长木板 (长度为 L)； m 的 钩码若干个； 备用于垫木板 )； (1)实验过程： 第一步，在保持斜面倾角不变时，探究加速度与质量的关 系实验中，通过向小车放入钩码来改变物体的质量，只要测 出小车由斜面顶端滑至底端所用的时间 t，就可以由公式 a _求出 a，某同学记录的数据如下表所示： 质量 时间 t/s 次数 M M
6、m M 2m 1 据以上信息，我们发现，在实验误差范围内质量改变之 后平均下滑时间 _(填“改变”或“不改变” )，经过分 析得出下滑的加速度与物体质量 _ L/m h/m 二步，在物体质量不变时，探究加速度与倾角的关系实验中通过改变方木块垫放位置来调整长木板倾 角，由于没有量角器，因此通过测量出木板顶端到水平面的高度 h ，求出倾角 的正弦值 si n 某同学记录了高度 h 和加速度 a 的对应值如下表： a /( m s 2 ) 请先在如图 6 3 4 所示的坐标纸上建立适当的坐标轴后 描点作图，然后根据所作的图线求出当地的重力加速度 g 滑斜面上物体下滑的加速度与倾 角的关系为 _ 图
7、6 3 4 (2)该探究小组所采用的探究方法是 _ 解析： ( 1 ) 由 L 12a 2 由表中可看出：在实验误差允许的范围内，小车下滑的时间是不变的，说明小车的加速度与小车的质量无关 以 a 为纵轴，以 s i n 为横轴，选取适当的标度作出图象如图 6 3 5所示 图 6 3 5 由 mg s i n 得 a g s i n ，故图线 a s i n 的斜率即为当地的重力加速度 由图可知， g k m / ( 2 ) 该探究小组采用的探究方法是控制变量法 图 51 答案： ( 1 )2 不改变 无关 如图 51 所示 9 8 0 m/ s 2 a g si n ( 2 ) 控制变量法 在
8、设计和改进实验时，一般遵循以下步骤和原 则： (1)由题意找出实验原理式，即带有 “所求的物理量”的公 式； (2)由公式确定还有哪些待测量 (不能太多 )； (3)由待测量确定实验器材； (4)由实验器材设计实验步骤； (5)将测量值代入原理式，求出所求的物理量 1 (2012 年海南卷 )现要通过实验验证机械能守恒定律实 验装置如图 6 3 6 所示：水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨； 导轨上 A 点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为 M，左 端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为 m 的砝码相连；遮 光片两条长边与导轨垂直；导轨上 B 点有一光电门，可以测试 遮光片经过光电门时的挡光时
9、间 t，用 d 表示 A 点到导轨低端 C 点的距离， h 表示 A 与 C 的高度差， b 表示遮光片的宽度， s 表 示 A、 B 两点的距离，将遮光片通过光电门的平均速度看做滑 块通过 B 点时的瞬时速度用 g 表示重力加速度，完成下列填 空和作图： 图 6 3 6 (1)若将滑块自 A 点由静止释放，则在滑块从 A 点运动至 B 点的过程中，滑块、遮光片与砝码组成的系统的重 力势能减小 量可表示为 _动能的增加量可表示为 _若在 运动过程中机械能守恒， 1t 2 与 s 的关系式为 1t 2 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ . 实验次数 1 2 3 4 5 s/m t/2)
10、多次改变光电门的位置，每次均令滑块自同一点 (A 点 ) 下滑，测量相应的 s 与 t 值，结果如下表所示： 以 s 为横坐标，1纵坐标，在 6 3 7 中描出第 1 个和第5 个数据点，根据 5 个数据点作直线，求得该直线的斜率 k _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 104m 1s 2( 保留三位有效数字 ) 1t 2 ( 10 4 s 2 ) 图 6 3 7 由测得的 h 、 d 、 b 、 M 和 m 数值可以计算出1t 2 s 直线的斜率 k 0 ，将 k 和 k 0 进行比较，若其差值在实验允许的范围内，则可认为此实验验证了机械能守恒定律 答案： ( 1 )hM m 12( m
11、 M )12 g M m s ( 2 ) 图略 2 . 4 0 改进型和设计型电学实验 【 例 2】 为了测量一个量程为 的电压 表的内阻 几千欧 )，某同学采用了如图 6 3 8 甲所示的电路，电路中电 阻箱 最大阻值为 9 ，滑动变阻器 R 的最大阻值为 50 . 甲 乙 图 6 3 8 (1)按图甲所示的电路在图乙所给出的实物图中画图连接 导线 (2) 该同学的部分实验步骤是： A断开电键 S，连接好电路 B把滑动变阻器 R 滑片 P 滑到 b 端 C将电阻箱 阻值调到零 D闭合电键 S. E调节滑动变阻器 R，使电压表的示数为 . 该同学再进行一步操作就可以比较精确地测量出电压表的 内阻 一步操作应该是 _. 用实验测得的物理量表示出电压表的内阻 表达式： _. 请你解释该同学所做的实验为什么可以比较精确地测量 出电压表的内阻 _. 实际上这种测量方法还是有系统误差的，其实际值与测量 值相比要 _(填“偏大”或“偏小” ) 答案： (1)如图 52 所示 图 52 (2) 调节电阻箱阻值，使电压表示数为 ，并读出此时 电阻箱的阻值 由于 增大电阻箱电阻 ，并联电阻 两端电压值几乎不变 偏小 n
