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考前第4天　物理實(shí)驗(yàn) [回顧知識] 1．游標(biāo)卡尺和螺旋測微器讀數(shù)時(shí)應(yīng)注意的問題 (1)10分度的游標(biāo)卡尺，以mm為單位，小數(shù)點(diǎn)后只有1位，20分度和50分度的游標(biāo)卡尺以mm為單位，小數(shù)點(diǎn)后有2位，且對齊格數(shù)不估讀． (2)螺旋測微器以mm為單位，小數(shù)點(diǎn)后必須有3位，對齊格數(shù)要估讀，同時(shí)還要注意半毫米刻度線是否露出． 2．探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系應(yīng)注意的問題 (1)懸掛彈簧時(shí)應(yīng)讓它自然下垂，另外要記住測量彈簧的原長L0. (2)每改變一次拉力的大小就需要做一次測量記錄．為了探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系，要盡可能多測幾組數(shù)據(jù)，以便在坐標(biāo)紙上能描出更多的點(diǎn)． (3)實(shí)驗(yàn)時(shí)拉力不要太大，以免彈簧被過分拉伸，超出它的彈性限度． (4)在坐標(biāo)紙上嘗試描畫一條直線時(shí)，描出的點(diǎn)不一定正好在直線上，但要注意使描出的點(diǎn)均勻分布在直線兩側(cè)． 3．驗(yàn)證力的平行四邊形定則應(yīng)注意的問題 (1)在同一實(shí)驗(yàn)中的兩只彈簧測力計(jì)的選取方法：將兩只彈簧測力計(jì)鉤好對拉，若兩只彈簧測力計(jì)在拉的過程中讀數(shù)相同，則可選，否則不可選； (2)在滿足合力不超過彈簧測力計(jì)量程及橡皮條形變不超過彈性限度的條件下，應(yīng)使拉力盡量大一些，以減少誤差； (3)畫力的圖示時(shí)，應(yīng)選定恰當(dāng)?shù)臉?biāo)度，盡量使圖畫得大一些，同時(shí)嚴(yán)格按照力的圖示要求和幾何作圖法作出合力； (4)在同一次實(shí)驗(yàn)中，橡皮條拉長的結(jié)點(diǎn)O位置一定相同； (5)本實(shí)驗(yàn)誤差的主要來源除了彈簧測力計(jì)外，還可能來源于讀數(shù)誤差、作圖誤差，因此讀數(shù)時(shí)眼睛一定要正視，按有效數(shù)字正確讀數(shù)和記錄，作圖時(shí)須保證兩力的對邊一定要平行． 4．探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 (1)實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法 先保持m不變，研究a與F的關(guān)系．再保持F不變，研究a與m的關(guān)系． (2)小車所受外力F的確定方法：用砂和砂桶的總重力代替小車受到的拉力． 實(shí)際上，由牛頓第二定律可知，砂桶在做加速運(yùn)動，砂和砂桶的總重力大于小車受到的拉力，在砂和砂桶的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M的情況下，兩者近似相等． 5．探究功和速度變化的關(guān)系應(yīng)注意的問題 (1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋拉伸的長度都保持一致，如果把第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)橡皮筋做的功記為W，以后各次做的功就是2W、3W、…. (2)由于小車在運(yùn)動中會受到阻力，平衡阻力的方法是將木板固定有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨?，使小車能夠緩慢勻速下滑? (3)在處理數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)先對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行估計(jì)，大致判斷兩個(gè)量可能的關(guān)系，然后以W為縱坐標(biāo)，v2(或v、v3、)為橫坐標(biāo)作圖． 6．驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律應(yīng)注意的問題 (1)實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的安裝，重物與紙帶限位孔必須在同一豎直線上，以減小摩擦阻力． (2)實(shí)驗(yàn)時(shí)必須先接通電源，讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作后才能釋放開紙帶． (3)要多做幾次實(shí)驗(yàn)，選點(diǎn)跡清晰且第一、二兩點(diǎn)間距離接近2 mm的紙帶進(jìn)行測量． (4)測量下落高度時(shí)，必須從起始點(diǎn)算起．為了減小測量值h的相對誤差，選取的各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)要離起始點(diǎn)遠(yuǎn)些，但紙帶也不宜過長，有效長度可在60 cm～80 cm. (5)因不需要知道動能的具體數(shù)值，因此不需要測出重物的質(zhì)量m. (6)由于摩擦力和空氣阻力的影響，mgh總是稍大于mv2. 7．練習(xí)使用多用電表應(yīng)注意的問題 (1)在使用前，應(yīng)觀察指針是否指向電流表的零刻度線，若有偏差，應(yīng)用螺絲刀調(diào)節(jié)多用電表中間的定位螺絲，使之歸零． (2)測電阻時(shí)，待測電阻須與其他元件和電源斷開，不能用手接觸表筆的金屬桿． (3)合理選擇歐姆擋的量程，使指針盡量指在表盤中央位置附近． (4)換用歐姆擋的另一量程時(shí)，一定要先重新進(jìn)行歐姆調(diào)零． (5)讀數(shù)時(shí)，應(yīng)將表針示數(shù)乘以選擇開關(guān)所指的倍率． (6)測量完畢時(shí)，要把表筆從測試孔中拔出，選擇開關(guān)應(yīng)置于交流電壓最高擋或OFF擋，若長時(shí)間不用時(shí)，還應(yīng)把電池取出． 8．測定金屬電阻率應(yīng)注意的問題 (1)測量待測金屬絲的有效長度，是指測量待測金屬絲接入電路的兩個(gè)端點(diǎn)之間的長度，測量時(shí)應(yīng)將金屬絲拉直． (2)待測金屬絲的電阻值較小，因此實(shí)驗(yàn)電路采用電流表外接法． (3)實(shí)驗(yàn)中連線時(shí)，應(yīng)先從電源的正極出發(fā)，依次將電源、電鍵、電流表、待測金屬絲、滑動變阻器連成主干線路，然后再把電壓表并聯(lián)在待測金屬絲的兩端． (4)閉合電鍵S之前，一定要使滑動變阻器的滑片處在有效電阻值最大的位置． (5)在用伏安法測電阻時(shí)，通過待測金屬絲的電流I的值不宜過大(電流表宜用0～0.6 A量程)，通電時(shí)間不宜過長，以免金屬絲的溫度明顯升高，導(dǎo)致其電阻率在實(shí)驗(yàn)過程中變化． 9．描繪小燈泡的伏安特性曲線應(yīng)注意的問題 (1)因本實(shí)驗(yàn)要作I－U圖線，要求測出幾組包括零在內(nèi)的電壓、電流值，因此滑動變阻器要采用分壓式接法． (2)本實(shí)驗(yàn)中被測小燈泡燈絲的電阻較小，因此測量電路應(yīng)采用電流表外接法． (3)開關(guān)閉合前滑動變阻器滑片移到使小燈泡兩端電壓為零的一端． (4)實(shí)驗(yàn)過程中，電壓表量程變更：U<3 V時(shí)，采用0～3 V量程；U>3 V時(shí)，采用0～15 V量程． (5)在坐標(biāo)紙上建立直角坐標(biāo)系，兩坐標(biāo)軸選取的分度比例要合理，盡量使根據(jù)測量數(shù)據(jù)畫出的圖線占滿坐標(biāo)紙，連線一定要用平滑的曲線，不要畫成折線． 10．測量電源的電動勢和內(nèi)阻應(yīng)注意的問題 (1)為了使路端電壓變化明顯，電源的電阻宜大一些． (2)實(shí)驗(yàn)中不要將I調(diào)得過大，讀電表時(shí)要快，每次讀完后應(yīng)立即斷電． (3)測出不少于6組I、U數(shù)據(jù)，且變化范圍要大，用方程組求解，分別求出E、r值再求平均值． (4)畫出U－I圖象，使較多的點(diǎn)落在這條直線上或使各點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)，個(gè)別偏離直線太遠(yuǎn)的點(diǎn)可不予考慮． (5)計(jì)算內(nèi)阻要在直線上任取兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的點(diǎn)，用r＝算出電源的內(nèi)阻r. [回顧方法] 1．研究勻變速直線運(yùn)動實(shí)驗(yàn)中加速度的求解方法 (1)用“逐差法”求加速度 根據(jù)x4－x1＝x5－x2＝x6－x3＝3aT2(T為相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔)求得 a1＝、a2＝、a3＝，再算出a1、a2、a3的平均值即可得到物體運(yùn)動的加速度． (2)用v－t圖象法求加速度 先根據(jù)vn＝求出打第n點(diǎn)時(shí)紙帶的瞬時(shí)速度，然后作出v－t圖象，圖線的斜率即為物體運(yùn)動的加速度． 2．控制電路的選擇方法 如果滑動變阻器的額定電流夠用，在下列三種情況下必須采用分壓接法(如圖所示)： (1)用電器的電壓或電流要求從零開始連續(xù)可調(diào)． (2)要求用電器的電壓或電流變化范圍大，但滑動變阻器的阻值?。? (3)采用限流接法時(shí)限制不住，電表總超量程，用電器總超額定值． 在安全(I滑額夠大，儀表不超量程，用電器上的電流、電壓不超額定值，電源不過載)、有效(調(diào)節(jié)范圍夠用)的前提下，若Rx>R0，則只能采用分壓電路． [回顧易錯點(diǎn)] 1．區(qū)分相對誤差、絕對誤差． 2．區(qū)分系統(tǒng)誤差、偶然誤差． 3．區(qū)分“保留幾位有效數(shù)字”和“保留幾位小數(shù)”． 4．區(qū)分內(nèi)接法與外接法． 5．區(qū)分分壓式與限流式． [保溫精練] 1．某同學(xué)用頻閃照相法來研究小球的落體運(yùn)動，用頻閃照相機(jī)在同一底片上多次曝光，得到了圖(a)中1、2、3、4…所示的小球運(yùn)動過程中每次曝光的位置，頻閃照相機(jī)的頻閃周期為T.其中小球位于位置2、3、4時(shí)球心到小球位于位置1時(shí)球心的距離分別為x1、x2、x3. (1)用游標(biāo)卡尺(主尺的最小分度為1 mm)測量小球的直徑，示數(shù)如圖(b)所示，其讀數(shù)為________cm. (2)小球位于位置2時(shí)的速度為________；小球下落時(shí)的加速度大小為________． (3)如果計(jì)算出小球的加速度小于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，則可能的原因是_______________________________________________________ ________________． [解析]　(1)主尺讀數(shù)為0.9 cm，游標(biāo)尺讀數(shù)為0.0510 mm，因而小球的直徑為0.950 cm.(2)小球位于位置2時(shí)的速度大小為v＝；根據(jù)(x2－x1)－x1＝aT2可得小球下落時(shí)的加速度大小為a＝，或者根據(jù)(x3－x2)－(x2－x1)＝aT2可得小球下落時(shí)的加速度大小為a＝.(3)由于存在空氣阻力，小球下落的加速度小于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋? [答案]　(1)0.950 (2)　　(3)存在空氣阻力 2．某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”．三條細(xì)繩結(jié)于O點(diǎn)分別與兩彈簧測力計(jì)和鉤碼相接． (1)實(shí)驗(yàn)步驟如下： A．彈簧測力計(jì)A掛于固定在豎直木板上的P點(diǎn)； B．結(jié)點(diǎn)O下的細(xì)繩掛鉤碼C； C．手持彈簧測力計(jì)B緩慢向左拉，使結(jié)點(diǎn)O靜止在某位置； D．記下鉤碼的質(zhì)量、結(jié)點(diǎn)O的位置、讀出并記錄彈簧測力計(jì)A和B的示數(shù)、記錄_______________________________________ _________________________________． (2)在實(shí)驗(yàn)過程中，下列哪些情況會對實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生誤差________(選填選項(xiàng)前的字母)． A．木板不豎直 B．A彈簧測力計(jì)外殼的重力 C．B彈簧測力計(jì)的拉力方向沒有保持水平 D．改變彈簧測力計(jì)B的拉力進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)時(shí)，結(jié)點(diǎn)O的位置發(fā)生變化 (3)某次實(shí)驗(yàn)中．該同學(xué)發(fā)現(xiàn)彈簧測力計(jì)A的指針稍稍超出量程，請你提出解決問題的一個(gè)辦法___________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________. [解析]　(1)矢量和不僅與大小有關(guān)，與方向也有關(guān)，所以得記下鉤碼的質(zhì)量、結(jié)點(diǎn)O的位置、讀出并記錄彈簧測力計(jì)A和B的示數(shù)、還有記錄三條細(xì)繩(拉力)的方向． (2)木板不豎直時(shí)，鉤碼和木板間有摩擦力會產(chǎn)生誤差；B、C對實(shí)驗(yàn)無影響；結(jié)點(diǎn)O的位置發(fā)生變化是一種錯誤操作． [答案]　(1)三條細(xì)線(拉力)的方向　(2)A (3)減小彈簧測力計(jì)B的拉力；或減小鉤碼C的質(zhì)量；或減小AO與BO之間的夾角 3．在練習(xí)使用多用電表的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)將選擇開關(guān)置于直流“50 V”擋，多用電表示數(shù)如圖甲所示： (1)多用電表的讀數(shù)為________V. (2)多用電表電阻擋內(nèi)部簡單原理示意圖如圖乙所示，其中電流表的滿偏電流Ig＝300μA，內(nèi)阻Rg＝100 Ω，可變電阻R的最大阻值為10 kΩ，電池的電動勢E＝1.5 V，內(nèi)阻r＝0.5 Ω，圖中與接線柱A相連的表筆顏色應(yīng)是________色，按正確使用方法測量電阻Rx的阻值時(shí)，指針指在刻度盤的正中央，則Rx＝________kΩ.若該歐姆表使用一段時(shí)間后，電池電動勢變小，內(nèi)阻變大，但此表仍能調(diào)零，按正確使用方法再測上述Rx其測量結(jié)果與原結(jié)果相比________．(填“變大”、“變小”或“不變”) [解析]　(1)多用電表的讀數(shù)是32.0 V．(2)與接線柱A相連的表筆顏色應(yīng)是紅色；由閉合電路歐姆定律有：Ig＝和＝，聯(lián)立易得：R＋Rg＋r＝＝＝5 kΩ，Rx＝5 kΩ；若該歐姆表使用一段時(shí)間后，電池的電動勢變小，內(nèi)阻變大，可知電流變小了，Rx的測量結(jié)果與原結(jié)果相比變大． [答案]　(1)32.0　(2)紅　5　變大 4．(2018貴陽市期末)某同學(xué)為了測量Rx的阻值，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路．用到的器材有：電源(電動勢E未知，內(nèi)阻為r)，理想電流表，理想電壓表，單刀雙擲開關(guān)S.實(shí)驗(yàn)時(shí)他進(jìn)行了如下操作： (1)在開關(guān)斷開的狀態(tài)下連接好電路． (2)將開關(guān)S向電壓表一側(cè)閉合，記錄下電壓表讀數(shù)U1；將開關(guān)S向Rx一側(cè)閉合，記錄下電流表讀數(shù)I2. (3)根據(jù)已知條件和(2)中測量數(shù)據(jù)，可得電源電動勢E＝________，待測電阻的表達(dá)式Rx＝________. (4)根據(jù)圖甲電路，完成圖乙中各實(shí)物器材之間的連線． [解析]　(3)由于電表為理想電表，電源路端電壓等于電源電動勢，所以E＝U1.電阻兩端電壓U＝E－I2r＝U1－I2r，根據(jù)歐姆定律，Rx＝＝.(4)用筆畫線代替導(dǎo)線在圖中畫出連線，完成實(shí)物圖器材間的連接． [答案]　(3)U1　　(4)如圖所示