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专题二考前知能回扣回扣7物理实验1．游标卡尺和螺旋测微器的读数(1)游标卡尺测量大于1mm长度时，整的毫米数由主尺上读出，毫米以下的部分从游标尺上读出．即读数＝主尺读数＋游标尺读数，其中“游标尺读数”就是与主尺某刻度线对齐的游标刻度的序数乘以精确度．注意游标卡尺不估读．(2)螺旋测微器螺旋测微器又叫千分尺，“千分”就是千分之一毫米，即0.001mm.具体来说螺旋测微器的读数应是0.5mm以上的部分从固定刻度上读，并且要看其“半毫米”刻度线是否露出；0.5mm以下的部分从可动刻度(螺旋)上读出，要估读一位，再把两部分读数相加即得测量值．如图所示的读数应该是6.700mm.2．纸带问题的处理方法(1)利用x1、x2、x3…可以计算相邻相等时间内的位移差x2－x1、x3－x2、x4－x3、…，如果它们在允许的误差范围内相等，则可以判定被测物体的运动是匀变速直线运动．甲(2)利用纸带可以求被测物体在任一计数点对应时刻的瞬时速度v.如图甲所示，B点的速度大小为vB＝x2＋x32T.(3)利用纸带求被测物体的加速度a.具体来说又有两种方法：①“逐差法”：从纸带上得到6个相邻相等时间内的位移，则a＝x4＋x5＋x6－x1＋x2＋x39T2.②利用v－t图象求a：求出A、B、C、D、E、F各点的瞬时速度画出如图乙所示的v－t图线，图线的斜率就等于加速度a.乙3．电流表的内外接法在伏安法测电阻的实验中，若RVRx＞RxRA，选用电流表外接电路；若RVRx＜RxRA，选用电流表内接电路．4．控制电路的选择方法如果滑动变阻器的额定电流够用，在下列三种情况下必须采用分压接法(如图所示)：(1)用电器的电压或电流要求从零开始连续可调．(2)要求用电器的电压或电流变化范围足够大，但滑动变阻器的阻值很小．(3)采用限流接法时，电表超量程，用电器超额定值．在限流、分压两种接法都可采用时，考虑省电、电路结构简单，应优先采用限流接法．1．若电表内阻已知，电压表是可读出电压值的电阻，电流表是可读出电流值的电阻．2．电表选用测量值不许超过量程；测量值越接近满偏值(表针的偏转角度尽量大)误差越小，一般应大于13满偏值．3．相同电流计改装后的电压表量程：Ug∝RV，并联测同一电压，量程大的指针摆角小．相同电流计改装后的电流表量程：Ig∝1RA，串联测同一电流，量程大的指针摆角小．4．电压测量值偏大，给电压表串联一比电压表内阻小得多的电阻．电流测量值偏大，给电流表并联一比电流表内阻大得多的电阻．5．分压电路：一般选择电阻较小而额定电流较大的电阻，以下情况应采用分压电路：(1)若采用限流电路，电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流时．(2)当用电器电阻远大于滑动变阻器的全值电阻，且实验要求的电压变化范围大(或要求多组实验数据)时；(3)电压、电流要求从零开始可连续变化时．分流电路：变阻器的阻值应与电路中其他电阻的阻值比较接近．分压和限流电路都可以用时，限流电路优先，限流电路能耗小．6．变阻器：并联时，小阻值的用来粗调，大阻值的用来细调；串联时，大阻值的用来粗调，小阻值的用来细调．7．电流表的内、外接法：内接时，R测＞R真；外接时，R测＜R真．(1)Rx≫RA或RxRA＞RVRx时内接；Rx≪RV或RxRA＜RVRx时外接．(2)如Rx既不很大又不很小时，先算出临界电阻R0≈RARV，若Rx＞R0时内接；Rx＜R0时外接．(3)如RA、RV均不知的情况时，用试触法判定：电流表变化大内接，电压表变化大外接．8．欧姆表：(1)指针越接近R中误差越小，一般应在R中10至10R中范围内，R中＝R0＋Rg＋r＝EIg；(2)Rx＝EIx－EIg；(3)选挡、换挡后均必须欧姆调零后才可测量，测量完毕，选择开关旋钮置于OFF挡或交流电压最高挡．9．故障分析：串联电路中断路点两端有电压，通路两端无电压(电压表并联测量)．断开电源，用欧姆表测量：断路点两端电阻无穷大，短路处电阻为零．1．读数类题目中易在最小单位、有效数字、单位间的换算上出现错误．2．纸带问题中易将计时点和计数点混淆，计算时易漏掉单位的换算．3．验证平行四边形的实验中误认为两弹簧秤夹角为90°.4．多用电表欧姆挡使用时易出现换挡不调零的现象．5．电流表的内、外接法，滑动变阻器的分压和限流在具体应用中易混淆．6．用U－I图象分析电源电动势和内电阻时，易漏掉坐标原点的物理意义，误认为都是零．7．实物连图时，易出现电源正、负极和用电器正、负极不对应的现象．8．设计性实验中，不能很好地将基本实验原理进行转换．1．用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系．(1)下列操作中正确的有()A．调节滑轮的高度，使拉小车的细线与长木板保持平行B．实验时，先放开小车后再接通打点计时器的电源C．增减小车上的砝码后不需要重新调节长木板的倾角D．小车撞击到滑轮后立即关闭电源答案：(1)AC(2)若沙和沙桶的质量为m，小车和砝码的质量为M，此实验________(填“需要”或“不需要”)满足M≫m的条件．(3)图乙是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未标出．量出相邻的计数点之间的距离分别为：xAB＝3.20cm、xBC＝3.63cm、xCD＝4.06cm、xDE＝4.47cm、xEF＝4.89cm、xFG＝5.33cm.已知打点计时器的工作频率为50Hz，则小车的加速度a＝________m/s2(结果保留两位有效数字)．答案：(2)不需要(3)0.42(4)某同学利用图示装置，将小车更换为木块，在长木板保持水平的情况下，测定木块与木板间的动摩擦因数μ.某次实验中沙和沙桶的质量为m，木块的质量为M，利用纸带测出的加速度为a，力传感器的读数为F，重力加速度为g.则μ＝__________(试用上述字母表示)．答案：(4)F－MaMg2．用如图甲所示的电路测量一节蓄电池的电动势和内电阻．蓄电池的电动势约为2V，内电阻很小，除蓄电池、开关、导线外，可供使用的实验器材还有：________.A．电压表(量程0～3V)B．电流表(量程0～0.6A)C．电流表(量程0～3A)D．定值电阻R0(阻值为4Ω，额定功率为4W)E．滑动变阻器R(阻值0～20Ω，额定电流为1A)(1)电流表应选__________(填器材前的字母代号)；(2)根据实验数据作出U－I图象，如图乙所示，则蓄电池的电动势E＝______V，蓄电池的内阻r＝______Ω.答案：(1)B(2)2.100.203．导电玻璃是制造LCD的主要材料之一．为测量导电玻璃的电阻率，某小组同学选取长度L＝25.00cm的圆柱体导电玻璃进行实验，主要步骤如下，完成下列填空：(1)首先用螺旋测微器测量导电玻璃的直径，示数如图(a)所示，则直径d＝________mm.(2)然后用欧姆表粗测该导电玻璃的电阻R，发现其电阻约12.0Ω.答案：(1)2.500(3)为精确测量Rx的阻值，该小组设计了图(b)的实验电路．可供使用的主要器材有：器材规格电源电动势为4.5V，内阻约1Ω定值电阻R0阻值为20Ω电压表V1量程0～3V，内阻约3kΩ电压表V2量程0～15V，内阻约15kΩ电流表A1量程0～200mA，内阻约1.5Ω电流表A2量程0～0.6A，内阻约0.5Ω滑动变阻器R1阻值0～1kΩ滑动变阻器R2阻值0～20Ω①图中电压表应选用________：电流表应选用________；滑动变阻器应选用________(填器材代号)②该小组进行了如下操作：a．将滑动变阻器的滑片移到最右端，将S1拨到位置1，闭合S2，调节变阻器使电流表和电压表的示数尽可能大，稳定后读出电流表和电压表的示数分别为0.185A和2.59V；答案：(3)①V1A1R2b．将滑动变阻器的滑片移到最右端，将S1拨到位置2，调整滑动变阻器使电流表和电压表的示数尽可能大，稳定后读出电流表和电压表的示数分别为0.125A和2.65V；c．将滑动变阻器的滑片移到最右端，断开S2.可求得Rx＝________Ω；(4)由以上实验可求得．该导电玻璃电阻率的值ρ＝________Ω·m.答案：②12.8(4)2.51×10－44．(2019·河北模拟)图甲的光电门传感器由发射器和接收器组成，当光路被物体挡住的时候，它就开始计时，当光路再次恢复的时候，它就停止计时，这样就可以测出挡光片挡光的时间．某同学利用光电门传感器设计了一个验证小球下落过程中机械能守恒的实验，实验装置如图乙所示，图中A、B为固定在同一竖直线上的两个光电门传感器，实验时让直径为d的小球从某一高度处(O点)由静止释放，让小球依次从A、B两个光电门传感器的发射器和接收器之间通过，测得挡光时间分别为t1、t2.(1)实验中，还需要测量的一个物理量是________．(2)小球通过光电门A时的速度大小为________(用对应物理量的符号表示)．(3)如果能满足关系式________(用对应物理量的符号表示)，即能证明小球下落过程中机械能守恒．答案：(1)两光电门之间的高度差h(2)dt1(3)gh＝12d2t22－12d2t21解析：(1)由于是验证机械能守恒定律，即验证减小的势能等于增加的动能，所以除了测量小球通过两光电门的速度外，还要测量两光电门之间的高度差．(2)用通过光电门的平均速度代替瞬时速度，所以小球通过光电门的瞬时速度vA＝dt1.(3)小球从A光电门到B光电门，若机械能守恒，则减小的重力势能mgh等于增加的动能12mv2B－12mv2A，消去质量将速度代入有：gh＝12v2B－12v2A＝12d2t22－12d2t21.5．某实验小组为了测定某一标准圆柱形导体的电阻率，进行如下实验：(1)首先用多用电表进行了电阻测量，主要实验步骤如下：A．把选择开关扳到“×10”的欧姆挡上；B．把表笔插入测试插孔中，先把两根表笔相接触，旋转欧姆调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零位上；C．把两根表笔分别与圆柱形导体的两端相接，发现这时指针偏转较大；D．换用“×100”的欧姆挡进行测量，随即记下欧姆数值；E．把表笔从测试笔插孔中拔出后，将选择开关旋至OFF，把多用电表放回原处．上述实验中有二处操作错误：错误一：___________________________________________________________.错误二：___________________________________________________________.答案：(1)换用“×1”的欧姆挡没有重新欧姆调零(2)分别用游标卡尺和螺旋测微器对圆柱形导体的长度L和直径d进行测量，结果如图所示，其读数分别是L＝________mm，d＝________mm.答案：(2)23.72.797(2.795～2.799)(3)为使实验更准确，又采用伏安法进行了电阻测量，下图两个电路方案中，应选择图__________．用实验中读取电压表和电流表的示数U、I和(2)中读取的L、d，计算电阻率的表达式为ρ＝__________.答案：(3)乙πd2U4LI6．(2019·北京市通州区高考物理二模)．为测定电流表的内阻Rg，实验中备用的器件有：A．电流表(量程0～100μA)B．标准伏特表(量程0～5V)C．电阻箱(阻值0～999Ω)D．电阻箱(阻值0～99999Ω)E．电源(电动势为2V)F．电源(电动势为6V)G．滑动变阻器(阻值0～50Ω，额定电流为1.5A)还有若干开关和导线．(1)如果采用如图所示的电路测定电流表A的内电阻并且想得到较高的精确度，那么从以上备用器件中，可变电阻R1应选用________，可变电阻R2应选用________，电源应选用________(用字母代号填写)．答案：(1)DCF(2)如果实验时要进行的步骤有：a．合上开关K1；b．合上开关K2；c．观察R1的阻值是否最大，如果不是，将R1的阻值调到最大；d．调节R1的阻值，使电流表指针偏转到满刻度；e．调节R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的一半；f．记下R2的阻值