1、1专题 16 实验题解题方法与技巧1某实验小组欲测定一块电池的电动势 E 和内阻 r，现有以下器材：A待测电池：电动势约为 2 V，内阻约为 1 B电压表 V1：量程为 0500 mV，阻值为 1 kC电压表 V2：量 程为 05 V，阻值为 1 kD定值电阻 R23 kE定值电阻 R37 kF电阻箱 R(0999 )G开关一个、导线若干(1)为了消除电表内阻对实验的影响，作出图线的斜率更大，较准确测出此电池的电动势和内阻，设计了图甲所示的电路图，除已选定器材，电压表应选择_， R0应选择_(选填器材前的字母序号)(2)根据正确选择的电压表，实验中示数如图乙所示，则该电压表的读数为_(3)某同
2、学根据上述器材，得到一组电压表和电阻箱示数，并作出 图线如图丙所示，( R 为电阻箱1U 1R的示数， U 为电压表 V 的示数)，由该图 线可得被测电池的电动势 E_V，内阻 r_.(结果保留三位有效数字)【答案】(1)B(1 分) D(1 分) (2)440 mV(1 分) (3)1.6(1.581.62 V)(1 分) 1.04(1 分)【解析】(1)电压表 V2量程太大，电压表 V1量程太小，应将电压表 V1与定值电阻 R23 k，串联改装成一个量程为 02 V 的电压表22用图甲所示装置探究物体的加速度与力的关系实验时保持小车(含车中重物)的质量 M 不变，细线下端悬挂钩码的总重力作
3、为小车受到的合力 F，用打点计时器测出小车运动的加速度 a.(1)关于实验操作，下列说法正确的是_A 实验前应调节滑轮高度，使滑轮和小车间的细线与木板平行B平衡摩擦力时，在细线的下端悬挂钩码，使小车在线的拉力作用下能匀速下滑C每次改变小车所受的拉力后都要重新平衡摩擦力D实验时应先接通打点计时器电源，后释放小车(2)图乙为实验中打出纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出连续的 5 个计数点A、 B、 C、 D、 E，相邻两个计数点之间都有 4 个点迹未标出，测出各计数点到 A 点间的距离已知所用电源的频率为 50 Hz，打 B 点时小车的速度 v_ m/s，小车的加速度 a_m/s 2.
4、(3)改变细线下端钩码的个数，得到 a F 图象如图丙所示，造成图线上端弯曲的原因可能是_.【答案】(1)AD(2 分) (2)0.316(2 分) 0.93(2 分)(3)随着所挂钩码质量 m 的增大，不能满足 Mm(4 分)【解析】(1)在 调节木板倾斜度平衡小车受到的滑动摩擦力时，不应悬挂钩码，选项 B 错误；因为平衡摩擦力之后有 Mgsin Mg cos ，故 tan ，所以无论小车的质量是否改变，小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面方向的分力，改变小车所受的拉力，不需要重新平衡摩擦力，选项 C 错误3(3)随着力 F 的增大，即随所挂钩码质量 m 的增大，不能满足 Mm，因此图
5、线上部出现弯曲现象3某同学利用如图甲所示装置探究平抛运动中机械能是否守恒在斜槽轨道的末端安装一个光电门B，调节激光束与球心等高，斜槽末端水平地面上依次铺有白纸、复写纸，让小球从斜槽上固定位置 A点无初速释放，通过光电门后落在地面的复写纸上，在白纸上留下打击印重复实验多次，测得小球通过光电门的平均时间为 2.50 ms.(当地重力加速度 g9.8 m/s2)(1)用游标卡尺测得小球直径如图乙所示，则小球直径为 d_ mm，由此可知小球通过光电门的速度 vB_ m/s；(2)实验测得斜槽末端离地面的高度 h0.441 m，小球的平均落点 P 到斜槽末端正下方 O 点的距离x0.591 m，则由平抛
6、运动规律解得小球平抛的初速度 v0_ m/s；(结果保留三位有效数字)(3)在误差允许范围内，实验结果中小球通过光电门的速度 vB与由平抛运动规律求解的平抛初速度 v04满足_关系，就可以认为平抛运动过程中机械能是守恒的【答案】(1)5.00(1 分) 2(1 分) (2)1.97(2 分) (3) vB v0(1 分)4 (1)某同学选择多用电表的“1”挡测量一电阻的阻值正确操作后得到如图甲所示的指针情况则电阻的阻值约为_.(2)为了精确测量该电阻 Rx的阻值，该同学从实验室找来了下列器材：电流表 A1(040 mA，内阻 r111.5 )电流表 A2(0100 mA，内阻 r25 )滑动变
7、阻器 R(010 )电源 E(电动势 1.5 V，有内阻)开关、导线若干实验中要求调节范围尽可能大，在方框内画出符合要求的电路图，并在图中注明各元件的符号用 I1、 I2分别表示电流表 A1、A 2的示数，该同学通过描点得到了如图乙所示的 I1 I2图象，则电阻的阻值为_.【答案】(1)12 (2 分)5(2)如图所示(4 分) 11.5(4 分)5 (1)在“探究求合力的方法”实验中，下列器材中必须要用的是_、_。(2)下列两个学生实验中，必须要测量质量、时间和位移的是_。A用打点计时器测速度B探究加速度与力、质量的关系(3)电磁打点计时器用的电源为_，电火花打点计时器用的电源为_。A直流
8、46 V B直流 220 VC交流 46 V D交流 220 V【答案】(1)B D (2)B (3)C D【解析】(1)做共点力合成的规律实验需要的实验器材有：方木板、白纸、刻度尺、绳套、弹簧测力计、图钉、三角板、橡皮条，不需要秒表、打点计时器，选项 B、D 正确。(2)用打点计时器测速度不需要测量质量，探究速度与力、质量的关系的实验需要测量质量、时间和位移，选项 B 正确。(3)电磁打点计时器用的电源为交流电 46 V，选项 C 正确；电火花打点计时器用的电源为交流 220 V，选项 D 正确。66某物理兴趣小组利用如图 1 所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“1 k”挡内部电路的
9、总电阻。使用的器材有：多用电表、电压表：量程 5 V，内阻为 RV、滑动变阻器：最大阻值 5 k、导线若干。回答下列问题：(1)将多用电表挡位调到电阻“1 k”挡，再将红表笔和黑表笔短接，调零点。(2)将图 1 中多用电表的黑表笔和_(选填“1”或“2”)端相连，红表笔连接另一端。 图 1 图 2图 3(3)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图 2 所示，设此多用电表内电池的电动势为 E，电阻“1 k”挡内部电路的总内阻为 r。调节滑动变阻器，测得多组多用电表的读数 R 和电压表读数 U，由测得的数据，绘出如图 3 所示的 R 图线，已
10、1U知图中斜率为 k，纵轴截距为 b，则电源电动势 E_，电阻 r_(用 k， b， RV表示)。【答案】(2)2 (3) 1kRV bk7 探究碰撞中的不变量实验有多种实验方案，如图 4 所示的是一个常用方案。设入射球质量为mA，靶球质量为 mB，实验前两球质量最佳的配置是 mA_mB(填“大于” “小于”或“等于”)。在所记录的落点 M、 N、 P 中_段距离(填“ OM”“ON”或“ OP”)可用于测量入射球碰撞前的平抛速度；在误差允许的范围内，只要验证了某个关系式成立，便可确定在碰撞中存在守恒的物理量，需验证的关系7式是_(用题中所列物理量及图中所标的字母表示)。图 4【答案】大于 O
11、P mAOP mAOM mBON8某同学在进行“探究加速度与力和质量的关系”实验时，经历了以下过程：(1)在实验准备过程中，发现实验室有两种打点计时器，如图 1 甲所示。该同学决定使用电火花打点计时器，该打点计时器对电源的要求是_。A交流 220 V B直流 220 VC交流 46 V D直流 46 V(2)该同学欲通过图乙所示装置打出的纸带(图丙)来判断是否已经平衡摩擦力。根据纸带的点迹可以判断：为进一步平衡摩擦力，图乙中垫块应向_(选填“左”或“右”)移一些。(3)在利用此装置做实验时，实验中按规范操作打出的一条纸带的一部分如图丁。从比较清晰的点起，8每 5 个点取一个计数点，量出相邻计数
12、点之间的距离(单位 cm)。则打下计数点 3 时小车的瞬时速度为_m/s，小车的加速度为_m/s 2。(以上两空均保留两位有效数字)丁图 1【答案】( 1)A (2)左 (3)0.38 0.169小明同学在测定电源电动势 E 及内阻 r(E 约为 4.5 V， r 约为 1.5 )实验中， 实验室中的器材有：量程为 3 V 的理想电压表，量程为 0.6 A 的电流表 A(具有一定内阻)，固定电阻 R0，滑动变阻器 R1(最大阻值为 20 )，开关 K，导线若干。 (1)固定电阻 R0应选用_(填“A”或“B”)。A阻值 9 ，额定电流 3.6 AB阻值 1 ，额定电流 1.5 A(2)在虚线框
13、内画出实验电路原理图(图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出)。(3)图 2 是某次测量中的电压表示数为_ V。(4)实验中，当电流表读数为 I1时，电压表读数为 U1；当电流表读数为 I2时，电压表读数为 U2。则可求出 E_， r_。(用 I1、 I2、 U1、 U2 及 R0表示)图 2【答案】(1)A (2)见解析图 (3)1.00(1.000.01 都对) (4) R0I2U1 I1U2I2 I1 U1 U2I2 I19【解析】(1)因电源电动势 4.5 V，电压表量程为 3 V，则在电源内阻和定值电阻 R0上至少要分得 1.5 V 电压可知，定值电阻要选择 A。(2)电路图如图。
14、10(1)在“探究电磁感应的产生条件”实验中，如图 3 所示，线圈 A 通过变阻器和开关连接到电源上，线圈 B 的两端连到电流表上，把线圈 A 装在线圈 B 的里面。开关闭合的瞬间，发现电流表指针向右偏转，能使电流表指针向左偏转的实验操作是_。图 3A拔出线圈 AB迅速向右移动滑动变阻器的滑片C断开开关D在线圈 A 中插入铁芯(2)在 “插针法”测定玻璃折射率实验中，某同学在操作时不小心使玻璃砖向上平移如图 4 所示，则他测出的折射率将_(填“偏大” “偏小”或“不变”)；该同学发现问题后及时做出调整后实验，如图 5 所示，他插第四枚大头针的依据是_。10图 4 图 5【答案】(1)AC (2
15、)不变 眼睛在另一侧看大头针，第 4 枚大头针把 P1、 P2、 P3处的大头针都挡住(2)如图所示。实线表示将玻璃砖向上平移后实际的光路图，而虚线是未将玻璃砖向上平移时作图时所采用的光路图，通过比较发现，入射角和折射角没有变化，则由折射定律 n 可知，测得的折射率将不变。根据光sin isin 路的可逆性可知，他插第四枚大头针的依据是眼睛在另一侧看大头针，第 4 枚大头针把 P1、 P2、 P3处的大头针都挡住。 11某同学采用如图 1 甲所示的装置进行“验证机械能守恒定律”实验。图 1(1)除了图甲装置中的器材之外，还必须从图乙中选取实验器材，其名称是_；11(2)指出图甲装置中不合理的地
16、方(一处)_；(3)小明同学得到了如图丙的一条纸带，读出 0、4 两点间的距离为_cm；(4)已知打点计时器的电源频率为 50 Hz，打下计数点 5 时纸带速度的大小为_m/s(保留 2 位有效数字)。【 答案】(1)刻度尺 (2)重锤离打点计时器太远(3)3.10 (4)0.9112小明同学在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，为了更准确选取电压表和电流表的合适量程，决定先用多用电表测量小灯泡的阻值。(1)在使用前发现电表指针位置如图 2 甲所示，该同学应该调节哪个位置_(选“”或者“”)；(2)小明使用多用电表欧姆挡的“10”挡测量小灯泡电阻阻值，读数如图乙所示，为了更准确地进行测量，小明
17、应该旋转开关至欧姆挡_(填“100”挡或“1”挡)两表笔短接并调节_(选“”或者“”)。(3)按正确步骤测量时，指针指在如图丙位置，则小灯泡阻值的测量值为_。图 2【答案】(1) (2)1 (3)28 (2530 范围内都可)【解析】(1)使用前指针不指零 ，应调机械调零旋钮。12(2)示数太小，应换小倍率，所以小明应旋转开关至欧姆挡“1” ，两表笔短接，欧姆调零，应调欧姆调零旋钮。(3)电阻表读数规则是“示数倍率” ，读数应为 281 28 13 (1)某同学用如图 3 所示的实验装置“探究电磁感应的产生条件” ，发现将条形磁铁快速插入(或拔出)线圈时，甲图中的电流表发生明显偏转，乙图中的小
18、灯泡始终不发光(检查电路没有发现问题)，试分析小灯泡不发光的原因_。图 3(2)下列关于“用双缝干涉测量光的波长”实验的操作，正确的是_。A光具座上从光源开始依次摆放凸透镜、滤光片、双缝、单缝、遮光筒、测量头和目镜B将单缝向双缝靠近，相邻两亮条纹中心的距离减小C将滤光片从红色换成绿色，观察到的条纹间距增大D单缝与双缝的平行度可以通过拨杆来调节【答案】(1)感应电流太小 (2)D【解析】(1)根据感应电流产生条件，结合题意，将条形磁铁快速插入(或拔出)线圈时，甲图中的电流表发生明显偏转，乙图中仍有电流，而小灯泡始终不发光原因是电流的值太小。14(1)小王同学用如图 1 甲所示的装置做“探究合力做
19、功与物体速度变化关系”的实验，小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。13图 1在实验准备过程中，小王整理了一些实验器材(导线未画出) 如图乙所示，还缺少两种器材是_。实验中，该同学发现纸带有如图丙所示 的两种穿法，_(填“A”或“B”)的穿法更合理。(2)小张同学用如图 2 所示装置，尝试通过测得细绳拉力(悬挂重物重力近似等于拉力)做的功和小车获得的速度的值进行探究，则图 2下列说法正确的是_。A该方案需要平衡摩擦力B该方案需要重物的质量远小于小车的质量C该方案操作时细线应该与木板平行D该方案处理数据时应选择匀速时的速度某次获得的纸带如图 3 所示，小张根据点迹标上了计数点，计数点 2 在
20、刻度尺上的读数为_ cm，并求出计数点 2 的速度为_ m/s(计算结果保留 3 位有效数字)。图 3【答案】(1)低压交流电源(或学生电源) 刻度尺 B (2)ABC 4.36(4.354.39) 140.410(0.4050.415)【解析】(1)除了图中已有的实验器材以外，要计算小车的速度 v ，其中 t 由打点计时器给出，还xt需要刻度尺来测量长度，因此还缺少低压交流电源(或学生电源)和刻度尺。纸带应该放在复写纸下面，故选项 B 正确。15.(1)用如图 4 所示的电路，做测定电池的电动势和内阻实验并用图象法处理数据过程中，下列说法正确的是_。图 4A用旧电池比新电池效果好B实验中滑动
21、变阻器不能短路，若当滑动变阻器短路时，通过电源的短路电流无穷大，导致电源损坏C用图象法处理数据时选择坐标轴的标度，应使表 示实验数据的点尽可能地集中D选择坐标轴的标度时，应使表示实验数据的点尽可能地布满整个图纸(2)用多用电表测某一元件的物理量，指针偏转如图 5 所示，其示数为_。(3)在某次测量时电表欧姆挡示数如图 6 所示，为了更准确地测量阻值，应完成以下步骤：将选择开关旋转到“2”挡的_位置。(填“1” “10”“100”或“1 k”)将两表笔短接并调零，应使电表指针对准_的“0”刻线(填“电阻”或“电流”)。15图 5 图 6【答案】(1)AD (2)2.00 V (3)1 电阻(2)
22、从图中可知电表测量电压，所以读数为 2.00 V。(3)从图中可知指针偏转角度过大，被测电阻小，所以使用小挡位“1”挡；并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准电阻的“0”刻线。16小洁同学在做“探究单摆周期与摆长的关系”实验中：(1)在利用游标卡尺测量摆球直径时，测得示数如图 7 甲所示，则该摆球的直径 d_ mm。(2)在测摆长 L 时，她将刻度尺的零刻度线与悬点对齐，示数如图乙所示，由此可知该单摆的摆长为L_ cm。图 7(3)以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有_。A摆线要选择细些的，伸缩性小些的，并且尽可能长一些B摆球尽量选择质量大些，体积小些的C为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆线相距平衡位置有较大的角度D拉开摆球，使摆线偏离平衡位置小于 5 度，在释放摆球的同时开始计时，当摆球第 n 次回到开始位置时停止计时，若所用时间为 t，则单摆周期 T tn【答案】(1)14.3 (2)76.20(76.200.02) (3)AB
