电学实验专题

一、伏安法测电阻

1、用伏安法测某一电阻时,如果采用如图12所示的甲电路,测量值为R 1 ,

如果采用乙电路,测量值为R 2 ,那么R 1 、R 2与真实值R 之间的大小关系为 。

12

二、测电阻率

2、“测定某电阻丝的电阻率”实验

①实验中,用螺旋测微器测量一种电阻值很大的电阻丝直径,刻度位置如图所示,则电阻丝的直径是 _ mm 。

②用多用电表的欧姆档粗测这种电阻丝的阻值:

已知此电阻丝的阻值约为几十k Ω,下面给出的操作步骤中,合理的实验步骤顺序是:__ (填写相应的字母)。旋转选择开关其尖端应对准的欧姆档位是 ;根据表中指针所示位置,电阻丝的阻值约为__________Ω。

a .将两表笔短接,调节欧姆档调零旋钮使指针对准刻度盘上欧姆档的

零刻度,而后断开两表笔

b .将两表笔分别连接到被测电阻丝的两端,读出阻值后,断开两表笔 c .旋转选择开关S ,使其尖端对准欧姆档的某一档位

d .旋转选择开关S ,使其尖端对准交流500V 档,并拔出两表笔

③用电流表和电压表精确测定此电阻丝的阻值,实验室提供下列可选用的器材:

电压表V(量程3V ,内阻50k Ω) 电流表A 1(量程200μA,内阻200Ω) 电流表A 2(量程5mA ,内阻20Ω) 电流表A 3(量程0.6A ,内阻1Ω) 滑动变阻器R (最大阻值1kΩ) 电源E (电源电压为4V) 开关S 、导线

a .在所提供的电流表中应选用 (填字母代号) ;

b .在虚线框中画出测电阻的实验电路;

④分别用L 、d 、R X 表示电阻丝的长度、直径和阻值,则电阻率表达式为ρ= 。

3、某同学要测量一段未知材料电阻丝的电阻率,已知电阻丝长度为L ,电阻约为20Ω,可提供的实验仪

器有:

A :电流表G ,内阻R g =120Ω,满偏电流I g=3mA B :电流表A ,内阻约为0.2Ω,量程为0~0.6A ; C :螺旋测微器

D :变阻箱(0~9999Ω,0.5A ) E :滑动变阻器R W (5Ω,1A ) F :电池组(3V ,0.05Ω) G :一个开关和导线若干 他进行了以下操作:

①用螺旋测微器测量这段电阻丝的直径。如图所示为螺旋测微器的示数部分,则该次测量测得电阻丝的直径d = mm 。

②把电流表G 与电阻箱串联当作电压表用。这块“电压表”最大能测量3V 的电压,则电阻箱的阻值应调为R 0= Ω。

③设计实验电路图。图虚线框中只是他设计的实验电路图的一部分,请将电路图补画完整。 ④实验电路连接。请根据设计的合理的电路图进行正确的电路连线。

⑤测量并计算电阻率。闭合开关,调节滑动变阻器的滑片到某确定位置,电流表G 的示数为I 1,电流表A 的示数为I 2。

请用测得的物理量和已知量写出计算电阻率的表达式ρ= 。

三、测伏安特性曲线

4、某实验小组研究一白炽灯两端电压与电流的关系,得到了如下表所示的一组数据,并描绘出其I -U 图线如图16中(a ) 所示。

①由图线可看出该白炽灯的电阻随电压的增大而_________(选填“增大”或“减小”)

②实验还用到了下列器材:直流电源、滑动变阻器、电压表、电流表、开关及导线若干。请在图(b )中以笔划线代替导线按实验要求将实物图补充完整。

四、测电源电动势和内阻

5、某同学采用如图甲所示的电路测定电源的电动势和内电阻。已知干电池的电动势约为1.5V ,内阻约为1Ω;电压表(量程0~3V,内阻3k Ω),电流表(量程0~0.6A,内阻1.0Ω),滑动变阻器有R 1(最大阻值10Ω,额定电流2A )和R 2(最大阻值100Ω,额定电流0.1A )各一只。

①实验中滑动变阻器应选用 。(选填“R 1”或“R 2”) ②根据图甲在实物图乙中连线使之为实验电路。

③在实验中测得多组电压和电流值,得到如图丙所示的电压与电流关系图线,根据图线

求出的电源电动势E= V ,内阻r= Ω。

五、将电流表改装成电压表

6. (2)在把电流表改装成电压表的实验中,要将量程为200μA 的电流表G 改装成量程为5V 的电压表。 ①先利用如图甲所示的电路,采用“半偏法”测出电流表G 的内电阻Rg 。在测量Rg 的实验中,有如下的主要实验器材供选择:

A. 滑动变阻器(阻值范围0—200Ω) B .滑动变阻器(阻值范围0一1750Ω) C .电阻箱(阻值范围O 一999.9Ω) D .电阻箱(阻值范围O 一99999.9Ω) E .电源(电动势6V ,内阻0.3Ω) F .电源(电动势12V ,内阻0. 6Ω)

在上述可供选择的器材中,可变电阻R ,应选择 ,为提高测量精度,可变电阻R 2应选用 ,电源E 最好选用 。(填字母代号)实验步骤排序: A. 闭合S B. 闭合S 2

C. 调节R 2的阻值,使电流计指针偏转到满刻度 D. 调节R 2的阻值,使电流计指针偏转到满刻度的一半 E. 调节R 1的阻值,使电流计指针偏转到满刻度的一半 F. 调节R 1的阻值,使电流计指针偏转到满刻度

②用“半偏法”测出的电流表G 的内电阻R g 与真实值相比 (填“偏大”、“偏小”或“相等”) ③若测得Rg=500Ω,为完成上述改装,需要用一个 Ω的电阻与电流表串联。

④用改装并校对后的电压表,按图乙所示的电路测量未知电阻R x 。若测量未知电阻R x 时,电流表的读数为0.20A ,而改装后的电压表的表头(刻度盘仍为原电流表的刻度)示数如图丙所示,那么R x 的测量值为

.

六、其他电学实验

15、下图所示,A .B .C 是多用表在进行不同测量时转换开关分别指示的位置,D 是多用表表盘指针在测量时的偏转位置.

A B C D

①A 是________档,若用此档测量,指针偏转如D ,则读数是________; ②B 是________档,若用此档测量,指针偏转如D ,则读数是________; ③C 是________ 档,若用此档测量,指针偏转如D ,则读数是________

七、验证动量守恒

某实验小组在进行“验证动量守恒定律”的实验。入射球与被碰球半径相同。

① 实验装置如下图所示。先不放B 球,使A 球从斜槽上某一固定点C 由静止滚下,落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。再把B 球静置于水平槽前端边缘处,让A 球仍从 C 处由静止滚下,A 球和B 球碰撞后分别落在记录纸上留下各自落点的痕迹。记录纸上的O 点是重锤所指的位置,M 、P 、N 分别为落点的痕迹。未放B 球时,A 球落地点是记录纸上的 点。

入射小球A

被碰小球B

O M P N

② 释放多次后,取各落点位置的平均值,测得各落点痕迹到O 点的距离:OM =13.10cm,

OP =21.90cm,ON =26.04cm。用天平称得入射小球A 的质量m 1=16.8g,被碰小球B 的质量m 2 = 5.6

g

根据上面表格中的数据处理数据,你认为能得到的结论是: 。

③ 实验中可以将表达式m 1 v1 = m1 v1′+ m 2 v2′转化为m 1 s1 = m1 s1′+ m 2 s2′来进行验证,其中s 1、

s 1′、s 2′为小球平抛的水平位移。可以进行这种转化的依据是 。(请选择一个最合适的答

案)

A .小球飞出后的加速度相同

B .小球飞出后,水平方向的速度相同

C .小球在空中水平方向都做匀速直线运动,水平位移与时间成正比

D .小球在空中水平方向都做匀速直线运动,又因为从同一高度平抛,运动时间相同,所以水平位移与初速度成正比

④ 完成实验后,实验小组对上述装置进行了如下图所示的改变:(I )在木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将木板竖直立于靠近槽口处,使小球A 从斜槽轨道上某固定点C 由静止释放,撞到木板并在白纸上留下痕迹O ;(II )将木板向右平移适当的距离固定,再使小球A 从原固定点C 由静止释放,撞到木板上得到痕迹P ;(III )把半径相同的小球B 静止放在斜槽轨道水平段的最右端,让小球A 仍从原固定点由静止开始滚下, 与小球B 相碰后,两球撞在木板上得到痕迹 M 和 N ;(IV )用刻度尺测量纸上O 点到

M 、P 、N 三点的距离分别为y 1、y 2、y 3。请你写出用直接测量的物理量来验证两球碰撞过程中动量守恒

的表达式: 。(小球A 、B 的质量分别为m 1、m 2)

八、探究外力做功与物体动能变化的关系

为了“探究外力做功与物体动能变化的关系”, 查资料得知, 弹簧的弹性势能E p

=1kx 2, 其中k

2

是弹簧的劲度系数,x 是弹簧长度的变化量.

某同学就设想用压缩的弹簧推静止的小球(质量为m )运动来探究这一问题.

为了研究方便, 把小铁球O 放在水平桌面上做实验, 让小铁球O 在弹力作用下运动, 即只有弹簧推

力做功.

该同学设计实验如下:首先进行如图实甲所示的实验:将轻质弹簧竖直挂起来, 在弹簧的另一端挂上小铁球O, 静止时测得弹簧的伸长量为d.

在此步骤中, 目的是要确定物理量 ,用m 、d 、g 表示为 .

接着进行如图乙所示的实验:将这根弹簧水平放在桌面上, 一端

固定, 另一端被小铁球O 压缩, 测得压缩量为x, 释放弹簧后, 小铁球O 被推出去, 从高为h 的水平桌面上抛出, 小铁球O 在空中运动的水平距离为L.

小铁球的初动能E k1= .小铁球的末动能E k2= .(m 、h 、L 、g ) 弹簧对小铁球O 做的功W= .(用m 、x 、d 、g 表示)

对比W 和E k2-E k1就可以得出“外力做功与物体动能变化的关系”, 即在实验误差允许范围内, 外力所做的功等于物体动能的变化.

九、探究物体在下落过程中机械能是否守恒

(1)为探究物体在下落过程中机械能是否守恒,某同学设计的实验装置如图甲所示。 ①其设计方案如下:让质量为m 的立方体小铁块从电磁铁下端自由下落,测出电磁铁下端至光电门的高度差h ,则此过程中小铁块重力势能的减少量为 ;测出小铁块通过光电门时的速度v ,则此过程中小铁块动能增加量为 ;比较这两个量之间的关系就可得出此过程中小铁块的机械能是否守恒。(已知当地重力加速度大小为g ) ②具体操作步骤如下:

A .用天平测定小铁块的质量m ;

B .用游标卡尺测出立方体小铁块的边长d ;

C .用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离h (h >>d ); D .电磁铁先通电(电源未画出),让小铁块吸在电磁铁下端; E .断开电源,让小铁块自由下落;

F .计时装置记录小铁块经过光电门所用时间t ,计算出相应速度v ;

G .改变光电门的位置,重复C 、D 、E 、F 等步骤,得到七组(h i ,v i 2)数据; H .将七组数据在v 2-h 坐标系中找到对应的坐标点,拟合得到如图乙所示直线.

上述操作中有一步骤可以省略,你认为是______ (填步骤前的字母)。计算小铁块经过光电门的速度表达式v = 。

③根据v 2-h 图线计算出直线斜率k 的值与________比较,在误差允许的范围内二者相等,则可得出小铁块在下落过程中机械能守恒。

(2)利用图1

装置做“验证机械能守恒定律”的实验。

①除打点计时器(含纸带、复写纸)、交流电源、铁架台、导线及开关外,在下面的器材中,必须使用的还有________。(选填器材前的字母) A. 大小合适的铁质重锤 B. 体积较大的木质重锤 C. 刻度尺 D. 游标卡尺 E. 秒表

图1

②图2是实验中得到的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A 、B 、C ,测得它们到起始点O 的距离分别为h A 、h B 、h C 。

重锤质量用m 表示,已知当地重力加速度为g ,打点计时器打点的周期为T 。从打下O 点到打下B 点的过程中,重锤重力势能的减少量∣ΔE p ∣=________,动能的增加量ΔE k =________。

2

③实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量,关于这个误差下列说法正确的是________

A .该误差属于偶然误差 B .该误差属于系统误差

C .可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差

D .可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差 ④在实验过程中,下列实验操作和数据处理正确的是________ A. 释放重锤前,使纸带保持竖直

B. 做实验时,先接通打点计时器的电源,再释放重锤

C. 为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v ,可测量该点到O 点的距离h

,再根据公式v 其中g 应取当地的重力加速度

D .用刻度尺测量某点到O 点的距离h ,利用公式mgh 计算重力势能的减少量,其中g 应取当地的重力加

速度

⑤某同学在纸带上选取计数点后,测量它们到起始点O 的距离h ,并计算出打相应计数点时重锤的速度v ,通过描绘v 2-h 图像去研究机械能是否守恒。

若实验中重锤所受阻力不可忽略,且阻力大小保持不变,从理论上分析,合理的v 2-h 图像是图3中的哪一个________

十、验证力的平行四边形定则

“验证力的平行四边形定则”的实验如图甲所示,其中A 为固定橡皮筋的图钉,O 为橡皮筋与细线的结点,OB 和

OC 为细绳,图乙所示是

在白纸上根据实验结果画出的图。

示力F 1和F 2合力的理论值; 表示力F 1和F 2合力的实际测量值。(填

“F ”或“F ”)

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 ③同学们在操作过

程中有如下议论,其中对减小实验A .两根细绳必须等长

B .橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上 C .在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行

D .拉橡皮筋的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些

十一、读数

①用游标为20分度的卡尺测量其长度如图,由图可知其长度为 mm ; ②用螺旋测微器测量其直径如右上图,由图可知其直径为 mm ;

十二、测玻璃砖折射率

如图所示,某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率.在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P 1、P 2确定入射光线,并让入射光线过圆心O ,在玻璃砖(图中实线部分)另一侧垂直纸面插大头针P 3,使P 3挡住P 1、P 2的像,连接O P3.图中MN 为分界面,虚线半圆与玻璃砖对称,B 、C 分别是入射光线、折射光线与圆的交点,AB 、CD 均垂直于法线并分别交法线于A 、D 点. 设AB 的长度为l 1,AO 的长度为l 2,CD 的长度为l 3,DO 的长度为l 4,为较方便地表示出玻璃砖的折射率,需用刻度尺测量

用上述所给物理量的字母表示),则玻璃砖的折射率可表示为

十三、用双缝干涉测量光的波长

已知双缝与屏的距离为L ,双缝间距为d 。

1条亮纹的中心,记下此时手轮上螺旋测微器的读数x 1。转动测量头,使分划板的中心刻线向右移动对准第4条亮纹的中心,此时手轮上螺旋测微器的读数x 2如图丙所示,则读数x 2=________mm;

②已知双缝与屏的距离为L ,双缝间距为d 。计算波长的公式λ=_________; (用题目中给出的字母表示)

③对于某种单色光,为增加相邻亮纹间的距离,_________________或_________________的方法。

十四、用油膜法估测分子大小

在做“用油膜法估测分子大小”的实验中,已知实验室中使用的酒精油酸溶液的浓度为A ,N 滴溶液的总体积为V 。在浅盘中的水面上均匀撒上痱子粉,将一滴溶液滴在水面上,待油膜稳定后,在带有边长为a 的正方形小格的玻璃板上描出油膜的轮廓(如图所示) ,测得油膜占有的正方形小格个数为X 。

①用以上字母表示油酸分子的大小d =_____________。 ②从图中数得X =____________。

(朝阳二) 21.

(1)在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中,有下列实验步骤:

a .用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待油膜形状稳定。

b .将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面积,根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。

c .往浅盘里倒入约2 cm深的水,待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。 d .将玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。 完成下列填空:

①上述步骤中,正确的操作顺序是__________。(填写步骤前面的字母)

②将1 cm的油酸溶于酒精,制成200 cm的油酸酒精溶液;测得l cm的油酸酒精溶液有50滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上,测得所形成的油膜面积是0.16 m。由此估算出油酸分子的直径为_________m。(结果保留一位有效数字)

2

3

3

3

一、伏安法测电阻

1、用伏安法测某一电阻时,如果采用如图12所示的甲电路,测量值为R 1 ,

如果采用乙电路,测量值为R 2 ,那么R 1 、R 2与真实值R 之间的大小关系为 。

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二、测电阻率

2、“测定某电阻丝的电阻率”实验

①实验中,用螺旋测微器测量一种电阻值很大的电阻丝直径,刻度位置如图所示,则电阻丝的直径是 _ mm 。

②用多用电表的欧姆档粗测这种电阻丝的阻值:

已知此电阻丝的阻值约为几十k Ω,下面给出的操作步骤中,合理的实验步骤顺序是:__ (填写相应的字母)。旋转选择开关其尖端应对准的欧姆档位是 ;根据表中指针所示位置,电阻丝的阻值约为__________Ω。

a .将两表笔短接,调节欧姆档调零旋钮使指针对准刻度盘上欧姆档的

零刻度,而后断开两表笔

b .将两表笔分别连接到被测电阻丝的两端,读出阻值后,断开两表笔 c .旋转选择开关S ,使其尖端对准欧姆档的某一档位

d .旋转选择开关S ,使其尖端对准交流500V 档,并拔出两表笔

③用电流表和电压表精确测定此电阻丝的阻值,实验室提供下列可选用的器材:

电压表V(量程3V ,内阻50k Ω) 电流表A 1(量程200μA,内阻200Ω) 电流表A 2(量程5mA ,内阻20Ω) 电流表A 3(量程0.6A ,内阻1Ω) 滑动变阻器R (最大阻值1kΩ) 电源E (电源电压为4V) 开关S 、导线

a .在所提供的电流表中应选用 (填字母代号) ;

b .在虚线框中画出测电阻的实验电路;

④分别用L 、d 、R X 表示电阻丝的长度、直径和阻值,则电阻率表达式为ρ= 。

3、某同学要测量一段未知材料电阻丝的电阻率,已知电阻丝长度为L ,电阻约为20Ω,可提供的实验仪

器有:

A :电流表G ,内阻R g =120Ω,满偏电流I g=3mA B :电流表A ,内阻约为0.2Ω,量程为0~0.6A ; C :螺旋测微器

D :变阻箱(0~9999Ω,0.5A ) E :滑动变阻器R W (5Ω,1A ) F :电池组(3V ,0.05Ω) G :一个开关和导线若干 他进行了以下操作:

①用螺旋测微器测量这段电阻丝的直径。如图所示为螺旋测微器的示数部分,则该次测量测得电阻丝的直径d = mm 。

②把电流表G 与电阻箱串联当作电压表用。这块“电压表”最大能测量3V 的电压,则电阻箱的阻值应调为R 0= Ω。

③设计实验电路图。图虚线框中只是他设计的实验电路图的一部分,请将电路图补画完整。 ④实验电路连接。请根据设计的合理的电路图进行正确的电路连线。

⑤测量并计算电阻率。闭合开关,调节滑动变阻器的滑片到某确定位置,电流表G 的示数为I 1,电流表A 的示数为I 2。

请用测得的物理量和已知量写出计算电阻率的表达式ρ= 。

三、测伏安特性曲线

4、某实验小组研究一白炽灯两端电压与电流的关系,得到了如下表所示的一组数据,并描绘出其I -U 图线如图16中(a ) 所示。

①由图线可看出该白炽灯的电阻随电压的增大而_________(选填“增大”或“减小”)

②实验还用到了下列器材:直流电源、滑动变阻器、电压表、电流表、开关及导线若干。请在图(b )中以笔划线代替导线按实验要求将实物图补充完整。

四、测电源电动势和内阻

5、某同学采用如图甲所示的电路测定电源的电动势和内电阻。已知干电池的电动势约为1.5V ,内阻约为1Ω;电压表(量程0~3V,内阻3k Ω),电流表(量程0~0.6A,内阻1.0Ω),滑动变阻器有R 1(最大阻值10Ω,额定电流2A )和R 2(最大阻值100Ω,额定电流0.1A )各一只。

①实验中滑动变阻器应选用 。(选填“R 1”或“R 2”) ②根据图甲在实物图乙中连线使之为实验电路。

③在实验中测得多组电压和电流值,得到如图丙所示的电压与电流关系图线,根据图线

求出的电源电动势E= V ,内阻r= Ω。

五、将电流表改装成电压表

6. (2)在把电流表改装成电压表的实验中,要将量程为200μA 的电流表G 改装成量程为5V 的电压表。 ①先利用如图甲所示的电路,采用“半偏法”测出电流表G 的内电阻Rg 。在测量Rg 的实验中,有如下的主要实验器材供选择:

A. 滑动变阻器(阻值范围0—200Ω) B .滑动变阻器(阻值范围0一1750Ω) C .电阻箱(阻值范围O 一999.9Ω) D .电阻箱(阻值范围O 一99999.9Ω) E .电源(电动势6V ,内阻0.3Ω) F .电源(电动势12V ,内阻0. 6Ω)

在上述可供选择的器材中,可变电阻R ,应选择 ,为提高测量精度,可变电阻R 2应选用 ,电源E 最好选用 。(填字母代号)实验步骤排序: A. 闭合S B. 闭合S 2

C. 调节R 2的阻值,使电流计指针偏转到满刻度 D. 调节R 2的阻值,使电流计指针偏转到满刻度的一半 E. 调节R 1的阻值,使电流计指针偏转到满刻度的一半 F. 调节R 1的阻值,使电流计指针偏转到满刻度

②用“半偏法”测出的电流表G 的内电阻R g 与真实值相比 (填“偏大”、“偏小”或“相等”) ③若测得Rg=500Ω,为完成上述改装,需要用一个 Ω的电阻与电流表串联。

④用改装并校对后的电压表,按图乙所示的电路测量未知电阻R x 。若测量未知电阻R x 时,电流表的读数为0.20A ,而改装后的电压表的表头(刻度盘仍为原电流表的刻度)示数如图丙所示,那么R x 的测量值为

.

六、其他电学实验

15、下图所示,A .B .C 是多用表在进行不同测量时转换开关分别指示的位置,D 是多用表表盘指针在测量时的偏转位置.

A B C D

①A 是________档,若用此档测量,指针偏转如D ,则读数是________; ②B 是________档,若用此档测量,指针偏转如D ,则读数是________; ③C 是________ 档,若用此档测量,指针偏转如D ,则读数是________

七、验证动量守恒

某实验小组在进行“验证动量守恒定律”的实验。入射球与被碰球半径相同。

① 实验装置如下图所示。先不放B 球,使A 球从斜槽上某一固定点C 由静止滚下,落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。再把B 球静置于水平槽前端边缘处,让A 球仍从 C 处由静止滚下,A 球和B 球碰撞后分别落在记录纸上留下各自落点的痕迹。记录纸上的O 点是重锤所指的位置,M 、P 、N 分别为落点的痕迹。未放B 球时,A 球落地点是记录纸上的 点。

入射小球A

被碰小球B

O M P N

② 释放多次后,取各落点位置的平均值,测得各落点痕迹到O 点的距离:OM =13.10cm,

OP =21.90cm,ON =26.04cm。用天平称得入射小球A 的质量m 1=16.8g,被碰小球B 的质量m 2 = 5.6

g

根据上面表格中的数据处理数据,你认为能得到的结论是: 。

③ 实验中可以将表达式m 1 v1 = m1 v1′+ m 2 v2′转化为m 1 s1 = m1 s1′+ m 2 s2′来进行验证,其中s 1、

s 1′、s 2′为小球平抛的水平位移。可以进行这种转化的依据是 。(请选择一个最合适的答

案)

A .小球飞出后的加速度相同

B .小球飞出后,水平方向的速度相同

C .小球在空中水平方向都做匀速直线运动,水平位移与时间成正比

D .小球在空中水平方向都做匀速直线运动,又因为从同一高度平抛,运动时间相同,所以水平位移与初速度成正比

④ 完成实验后,实验小组对上述装置进行了如下图所示的改变:(I )在木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将木板竖直立于靠近槽口处,使小球A 从斜槽轨道上某固定点C 由静止释放,撞到木板并在白纸上留下痕迹O ;(II )将木板向右平移适当的距离固定,再使小球A 从原固定点C 由静止释放,撞到木板上得到痕迹P ;(III )把半径相同的小球B 静止放在斜槽轨道水平段的最右端,让小球A 仍从原固定点由静止开始滚下, 与小球B 相碰后,两球撞在木板上得到痕迹 M 和 N ;(IV )用刻度尺测量纸上O 点到

M 、P 、N 三点的距离分别为y 1、y 2、y 3。请你写出用直接测量的物理量来验证两球碰撞过程中动量守恒

的表达式: 。(小球A 、B 的质量分别为m 1、m 2)

八、探究外力做功与物体动能变化的关系

为了“探究外力做功与物体动能变化的关系”, 查资料得知, 弹簧的弹性势能E p

=1kx 2, 其中k

2

是弹簧的劲度系数,x 是弹簧长度的变化量.

某同学就设想用压缩的弹簧推静止的小球(质量为m )运动来探究这一问题.

为了研究方便, 把小铁球O 放在水平桌面上做实验, 让小铁球O 在弹力作用下运动, 即只有弹簧推

力做功.

该同学设计实验如下:首先进行如图实甲所示的实验:将轻质弹簧竖直挂起来, 在弹簧的另一端挂上小铁球O, 静止时测得弹簧的伸长量为d.

在此步骤中, 目的是要确定物理量 ,用m 、d 、g 表示为 .

接着进行如图乙所示的实验:将这根弹簧水平放在桌面上, 一端

固定, 另一端被小铁球O 压缩, 测得压缩量为x, 释放弹簧后, 小铁球O 被推出去, 从高为h 的水平桌面上抛出, 小铁球O 在空中运动的水平距离为L.

小铁球的初动能E k1= .小铁球的末动能E k2= .(m 、h 、L 、g ) 弹簧对小铁球O 做的功W= .(用m 、x 、d 、g 表示)

对比W 和E k2-E k1就可以得出“外力做功与物体动能变化的关系”, 即在实验误差允许范围内, 外力所做的功等于物体动能的变化.

九、探究物体在下落过程中机械能是否守恒

(1)为探究物体在下落过程中机械能是否守恒,某同学设计的实验装置如图甲所示。 ①其设计方案如下:让质量为m 的立方体小铁块从电磁铁下端自由下落,测出电磁铁下端至光电门的高度差h ,则此过程中小铁块重力势能的减少量为 ;测出小铁块通过光电门时的速度v ,则此过程中小铁块动能增加量为 ;比较这两个量之间的关系就可得出此过程中小铁块的机械能是否守恒。(已知当地重力加速度大小为g ) ②具体操作步骤如下:

A .用天平测定小铁块的质量m ;

B .用游标卡尺测出立方体小铁块的边长d ;

C .用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离h (h >>d ); D .电磁铁先通电(电源未画出),让小铁块吸在电磁铁下端; E .断开电源,让小铁块自由下落;

F .计时装置记录小铁块经过光电门所用时间t ,计算出相应速度v ;

G .改变光电门的位置,重复C 、D 、E 、F 等步骤,得到七组(h i ,v i 2)数据; H .将七组数据在v 2-h 坐标系中找到对应的坐标点,拟合得到如图乙所示直线.

上述操作中有一步骤可以省略,你认为是______ (填步骤前的字母)。计算小铁块经过光电门的速度表达式v = 。

③根据v 2-h 图线计算出直线斜率k 的值与________比较,在误差允许的范围内二者相等,则可得出小铁块在下落过程中机械能守恒。

(2)利用图1

装置做“验证机械能守恒定律”的实验。

①除打点计时器(含纸带、复写纸)、交流电源、铁架台、导线及开关外,在下面的器材中,必须使用的还有________。(选填器材前的字母) A. 大小合适的铁质重锤 B. 体积较大的木质重锤 C. 刻度尺 D. 游标卡尺 E. 秒表

图1

②图2是实验中得到的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A 、B 、C ,测得它们到起始点O 的距离分别为h A 、h B 、h C 。

重锤质量用m 表示,已知当地重力加速度为g ,打点计时器打点的周期为T 。从打下O 点到打下B 点的过程中,重锤重力势能的减少量∣ΔE p ∣=________,动能的增加量ΔE k =________。

2

③实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量,关于这个误差下列说法正确的是________

A .该误差属于偶然误差 B .该误差属于系统误差

C .可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差

D .可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差 ④在实验过程中,下列实验操作和数据处理正确的是________ A. 释放重锤前,使纸带保持竖直

B. 做实验时,先接通打点计时器的电源,再释放重锤

C. 为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v ,可测量该点到O 点的距离h

,再根据公式v 其中g 应取当地的重力加速度

D .用刻度尺测量某点到O 点的距离h ,利用公式mgh 计算重力势能的减少量,其中g 应取当地的重力加

速度

⑤某同学在纸带上选取计数点后,测量它们到起始点O 的距离h ,并计算出打相应计数点时重锤的速度v ,通过描绘v 2-h 图像去研究机械能是否守恒。

若实验中重锤所受阻力不可忽略,且阻力大小保持不变,从理论上分析,合理的v 2-h 图像是图3中的哪一个________

十、验证力的平行四边形定则

“验证力的平行四边形定则”的实验如图甲所示,其中A 为固定橡皮筋的图钉,O 为橡皮筋与细线的结点,OB 和

OC 为细绳,图乙所示是

在白纸上根据实验结果画出的图。

示力F 1和F 2合力的理论值; 表示力F 1和F 2合力的实际测量值。(填

“F ”或“F ”)

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 ③同学们在操作过

程中有如下议论,其中对减小实验A .两根细绳必须等长

B .橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上 C .在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行

D .拉橡皮筋的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些

十一、读数

①用游标为20分度的卡尺测量其长度如图,由图可知其长度为 mm ; ②用螺旋测微器测量其直径如右上图,由图可知其直径为 mm ;

十二、测玻璃砖折射率

如图所示,某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率.在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P 1、P 2确定入射光线,并让入射光线过圆心O ,在玻璃砖(图中实线部分)另一侧垂直纸面插大头针P 3,使P 3挡住P 1、P 2的像,连接O P3.图中MN 为分界面,虚线半圆与玻璃砖对称,B 、C 分别是入射光线、折射光线与圆的交点,AB 、CD 均垂直于法线并分别交法线于A 、D 点. 设AB 的长度为l 1,AO 的长度为l 2,CD 的长度为l 3,DO 的长度为l 4,为较方便地表示出玻璃砖的折射率,需用刻度尺测量

用上述所给物理量的字母表示),则玻璃砖的折射率可表示为

十三、用双缝干涉测量光的波长

已知双缝与屏的距离为L ,双缝间距为d 。

1条亮纹的中心,记下此时手轮上螺旋测微器的读数x 1。转动测量头,使分划板的中心刻线向右移动对准第4条亮纹的中心,此时手轮上螺旋测微器的读数x 2如图丙所示,则读数x 2=________mm;

②已知双缝与屏的距离为L ,双缝间距为d 。计算波长的公式λ=_________; (用题目中给出的字母表示)

③对于某种单色光,为增加相邻亮纹间的距离,_________________或_________________的方法。

十四、用油膜法估测分子大小

在做“用油膜法估测分子大小”的实验中,已知实验室中使用的酒精油酸溶液的浓度为A ,N 滴溶液的总体积为V 。在浅盘中的水面上均匀撒上痱子粉,将一滴溶液滴在水面上,待油膜稳定后,在带有边长为a 的正方形小格的玻璃板上描出油膜的轮廓(如图所示) ,测得油膜占有的正方形小格个数为X 。

①用以上字母表示油酸分子的大小d =_____________。 ②从图中数得X =____________。

(朝阳二) 21.

(1)在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中,有下列实验步骤:

a .用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待油膜形状稳定。

b .将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面积,根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。

c .往浅盘里倒入约2 cm深的水,待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。 d .将玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。 完成下列填空:

①上述步骤中,正确的操作顺序是__________。(填写步骤前面的字母)

②将1 cm的油酸溶于酒精,制成200 cm的油酸酒精溶液;测得l cm的油酸酒精溶液有50滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上,测得所形成的油膜面积是0.16 m。由此估算出油酸分子的直径为_________m。(结果保留一位有效数字)

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