高中物理实验复习

高中物理实验复习力学部分一.力的平行四边形定则1．在“探究合力的求法”实验中采用的科学方法是（）A.理想实验法B.等效替代法C.控制变量法D.建立物理模型法2．在探究求合力的方法的实验中，橡皮筋的一端固定在A点，另一端栓上两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为5N、最小刻度为0.1N的弹簧测力计，沿着两个不同的方向拉弹簧测力计。当橡皮筋的活动端拉到O点时，两根细绳相互垂直，如图所示。这时弹簧测力计的读数可从图中读出。34O⑴由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为N和N。（只须读到0.1N）⑵在右图的方格纸中按作图法的要求画出这两个力。（3）试说明要想探究求合力的方法，下面应该怎么做？34O二.探究加速度与物体质量，物体受力的关系3．某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图。（交流电的频率为50Hz）（1）图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为m/s2。（保留二位有效数字）（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的，数据如下表：请在方格坐标纸中画出图线，并从图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是。（3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如图（c）所示。该图线不通过原点，其主要原因是。4．现要验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律．给定的器材如下：一倾角可以调节的长斜面（如图）、小车、计时器一个、米尺．（１）填入适当的公式或文字，完善以下实验步骤（不考虑摩擦力的影响）：①小车自斜面上方一固定点Ａ1从静止开始下滑至斜面底端Ａ2，记下所用的时间②用米尺测量Ａ1与Ａ2之间的距离s，则小车的加速度____________．③用米尺量出Ａ1相对于Ａ2的高h．设小车所受重力为mg，则小车所受的合外力F＝________．④改变_________________，重复上述测量．⑤以h为横坐标，为纵坐标，根据实验数据作图．如能得到一条过原点的直线，则可以验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律．（２）在探究如何消除上述实验中摩擦阻力影响的过程中，某同学设计的方案是：①调节斜面倾角，使小车在斜面上匀速下滑．测量此时A1点相对于斜面底端A2的高度ho．②进行（1）中的各项测量．③计算与作图时用（h－ho）代替h．对此方案有以下几种评论意见：A．方案正确可行B．方案的理论依据正确，但利用所给的器材无法确定小车在斜面上是否做匀速运动．C．方案的理论依据有问题，小车所受摩擦力与斜面倾角有关．其中合理的意见是________．4.如图11（a）所示，小车放在斜面上，车前端栓有不可伸长的细线，跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连，小车后面与打点计时器的纸带相连。起初小车停在靠近打点计时器的位置，重物到地面的距离小于小车到滑轮的的距离。启动打点计时器，释放重物，小车在重物的牵引下，由静止开始沿斜面向上运动，重物落地后，小车会继续向上运动一段距离。打点计时器使用的交流电频率为50Hz。图11（b）中a、b、c是小车运动纸带上的三段，纸带运动方向如箭头所示。⑴根据所提供纸带上的数据，计算打c段纸带时小车的加速度大小为____m/s2。（结果保留两位有效数字）⑵打a段纸带时，小车的加速度是2.5m/s2。请根据加速度的情况，判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的_________。⑶如果取重力加速度10m/s2，由纸带数据可推算出重物与小车的质量比为_________。三.探究弹性势能的表达式5．一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系，它的实验如下：在离地面高度为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的一小钢球接触。当弹簧处于自然长度时，小钢球恰好在桌子边缘，如图所示。让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使钢球沿水平方向射出桌面，小球在空中飞行后落到水平地面，水平距离为S。（1）请你推导出弹簧的弹性势能EP与小钢球质量m、桌面离地面高度h，水平距离S等物理量的关系式：；（2）弹簧长度的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离S的实验数据如下表示：从上面的实验数据，请你猜测弹簧的弹性势能EP与弹簧长度的压缩量x之间的关系并说明理由。四．探究恒力做功与物体动能变化的关系6．某探究学习小组的同学要探究外力总功与物体动能变化的关系，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源一台，天平、导线、复写纸、纸带、细沙若干．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：（1）还需要补充的实验器材是．（2）某同学的实验步骤如下：用天平称量滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m．在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L，算出这两点的速度v1与v2．要完成本实验，还缺哪些实验步骤或应控制的实验条件？若用如上的字母代表实验中测量到的物理量，写出本实验最终要验证的数学表达式．（3）若挑选的一条点迹清晰的纸带如下，且已知滑块的质量为Ｍ，沙和沙桶的总质量为m，相邻两个点之间的时间间隔为T，从A点到B、C、D、E、F点的距离依次为S1、S2、S3、S4、S5（图中未标出S3、S4、S5），则由此可求得纸带上由Ｂ点到Ｅ点所对应的过程中，沙和沙桶的重力所做的功W＝；该滑块动能改变量的表达式为ΔEK＝．（结果用题中已知物理量的字母表示）五．验证机械能守恒定律8．与打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现利用图所示装置验证机械能守恒定律。图中AB是固定的光滑斜面，斜面的倾角为300，1和2是固定在斜面上适当位置的两个光电门，与它们连接的光电计时器都没有画出。让滑块从斜面的顶端滑下，光电门1、2各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为5.00×10－2s、2.00×10－2s。已知滑块质量为2.00kg，滑块沿斜面方向的宽度为5.00cm，光电门1和2之间的距离为0.540m，g＝9.80m/s2，取滑块经过光电门时的速度为其平均速度。①滑块通过光电门1时的速度v1＝m/s，通过光电门2时的速度v2＝m/s；②滑块通过光电门1、2之间的动能增加量为J，重力势能的减少量为J。7.某同学在做探索弹力和弹簧伸长的关系的实验中,组成了如图的装置．所用的钩码每只的质量都是30g,他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出相应的弹簧总长度,将数据填在了下面的表中.(弹力始终未超过弹性限度,取g=9.8m/s2)⑴试根据这些实验数据在右边给定的坐标纸上作出弹簧所受弹力大小跟弹簧总长之间的函数关系的图线．说明图线跟坐标轴交点的物理意义．⑵上一问所得图线的物理意义是什么?该弹簧的劲系数k是多大?电学部分一.测电阻的基本方法1.伏安法1、某同学用伏安法测量一个未知的电阻，他先将电压表接在a点，读得两个表的示数分别是U1=3.0V,I1=3.0mA，然后又将电压表改接在b点，读得两表的读数分别是U2=2.9V,I2=4.0mA，如图所示，由此可得电压表应接在点误差较小，测得Rx的值应为，若RA=1Ω则Rx的真实值应为。2、用伏安法测定一个阻值约1kΩ的电阻，要求测量结果尽量准确．（1）下列器材中应选用的是．（用字母表示）A．电池组（6V，内阻很小）B．电流表（0—10mA，内阻约10Ω）C．电流表（0—1mA，内阻约100Ω）D．电压表（0—3V，内阻约5kΩ）E．电压表（0—6V，内阻约10kΩ）F．滑动变阻器（0—20Ω，1A）G．滑动变阻器（0—200Ω，0.3A）H．开关、导线（2）在方框中画出实验电路图。（3）将实物连接成实验电路。总结:电学实验的选择:(1)接法选择:内外接法选择(大内小外)(2)供电电路的选择:(分压,限流选择)(3)仪器选择(安全性原则,精确性原则,方便性原则,电表匹配)3、电子技术兴趣小组为了研究某种二极管的特性，用如图所示的电路测定该元件的伏安特性曲线。实验发现当电源反接时，电路中无电流，当正向电压较小时也无电流，记录的部分数据如下表。电压/V1.41.51.71.92.02.12.22.32.42.5电流/mA002.04.012.022.032.042.052.060.01.52.02.51.0102030405060I/mAU/V(1)请根据以上实验数据用描点法在所给的坐标纸上作出这个二极管的U-I图线；(2)若加在该二极管两端的正向电压达到1.9V后才能正常工作，则从图线可以看出这种二极管正常工作前后的导电情况有何区别？。(3)若电源的电动势为6V,内阻不计。当电流表示数为12.0mA时,滑动变阻器接入电路的电阻为Ω。4.(2006年全国Ⅰ卷)现要测量某一电压表V的内阻。给定的器材有：待测电压表V（量程2V，内阻约为4kΩ）；电流表mA（量程1.2mA，内阻500Ω）；直流电源E（电动势约2.4V，内阻不计）；固定电阻3个：R1=4000Ω，R2=10000Ω，R3=15000Ω；电键S及导线若干。要求测量时两电表指针偏转均超过其量程的一半。（1）试从3个固定电阻中选用1个，与其它器材一起组成测量电路，并在虚线框内画出测量电路的原理图。（要求电路中各器材用题中给定的符号标出。）（2）电路接通后，若电压表读数为U，电流表读数为I，则电压表内阻Rv＝______________。变化1:如果实验中电表没有选择余地，而两表量程又不匹配时，应利用定值电阻加以协调。变化2:用已知内阻的电流表当小量程电压表，或用已知内阻的电压表当小量程电流表。5.（2004年全国高考试题）用以下器材测图5量一待测电阻Rx的阻值（900～1000Ω）：电源E，具有一定内阻，电动势约为9.0V；电压表V1，量程为1.5V，内阻r1＝750Ω；电压表V2，量程为5V，内阻r2＝2500Ω；滑线变阻器R，最大阻值约为100Ω；单刀单掷开关K，导线若干。(1)测量中要求电压表的读数不小于其量程的，试画出测量电阻Rx的一种实验电路原理图（原理图中的元件要用题图相应的英文字母标注）。(2)若电压表V1的读数用U1表示，电压表V2的读数用U2表示，则由已知量和测得量表示Rx的公式为Rx＝_____。图56.用以下器材测量一待测电阻的阻值。器材（代号）与规格如下：电流表A1（量程250mA,内阻r1为5Ω)；标准电流表A2（量程300mA,内阻r2约为5Ω）；待测电阻R1（阻值约为100Ω）；滑动变阻器R2（最大阻值10Ω）；电源E（电动势约为10V，内阻r约为1Ω）；单刀单掷开关S，导线若干。⑴要求方法简捷，并能测多组数据，画出实验电路原理图，并标明每个器材的代号.⑵需要直接测量的物理量是____,用测的量表示待测电阻R1的计算公式是R1＝________。（1）在所给的三个电流表中，哪几个可用此电路精确测出其内阻？7.实验室中现有器材如实物图12所示，有：电池E，电动势约10V，内阻约1Ω；电流表A1，量程10A，内阻r1约为0.2Ω；电流表A2，量程300mA，内阻r2约为5Ω；电流表A3，量程250mA，内阻r3约为5Ω；电阻箱R1，最大阻值999.9Ω，阻值最小改变量为0.1Ω；滑线变阻器R2，最大阻值100Ω；开关S；导线若干。要求用图示的电路测定图中电流表A的内阻。（2）你要读出的物理量是_______用这些物理量表示待测内阻的计算公式是_______。变化3:利用定值电阻或电阻箱当电流表或电压表用.拓展:还可利用两个非理想电压表分别测量两个串联电阻两端的电压。如图14。8.用以下器材测量待测电阻Rx的阻值：待测电阻Rx：阻值约为