推广 热搜: 学习方法  各学科学习方法  学科学习方法  脑力开发  演讲与口才  小学学习方法  记忆力  初中学习方法  资讯  英语 

「高中三年级物理教材」2、轮专题备课复习教材

   日期:2021-01-30     来源:www.vqunkong.com    作者:智学网    浏览:487    评论:0    
核心提示:以下是智学网为大伙收拾的关于《高中三年级物理教材:2、轮专题备课复习教材》,供大伙学习参考!本文题目:高中三年级物理教材


以下是智学网为大伙收拾的关于《高中三年级物理教材:2、轮专题备课复习教材》,供大伙学习参考!


本文题目:高中三年级物理教材:2、轮专题备课复习教材

〓专题〓 高考考试物理实验全策略

常识结构:

自然科学是实验性科学,物理实验是物理学的要紧组成部分.理科综合对实验能力提出了明确的需要,即是“设计和完成实验的能力”,它包含两个方面:

Ⅰ.独立完成实验的能力.

理解实验原理、实验目的及需要;

实验原理

中学需要必做的实验可以分为4个种类:训练型、测量型、验证型、探索型.对每一类型型都要把原理弄了解.

应特别注意的问题:验证机械能守恒定律中无需选择1、个间距等于2mm的纸带.这个实验的正确实验步骤是先闭合电源开关,启动打点计时器,待打点计时器的工作稳定后,再释放重锤,使它自由落下,同时纸带打出一系列点迹.按这种办法操作,在未释放纸带前,打点计时器已经在纸带上打出点迹,但都打在同一点上,这就是1、点.因为开始释放的时刻是不确定的,从开始释放到打2、个点的时间肯定小于0.02s,但具体时间不确定,因此1、点与2、点的距离只能知晓肯定小于2mmm=2×10-3m=2mm),但不可以知晓它的确切数值,也无需知晓它的确切数值.不论1、点与2、点的间距是不是等于2mm,它都是从打1、点处开始作自由落体运动的,因此只须测量出1、点O与后面某一点P间的距离h,再测出打P点时的速度v,假如:

gh≈ ,

即使验证了这个过程中机械能守恒.

学会实验办法步骤;

会控制实验条件和用实验仪器,会处置实验安全问题;

实验仪器

需要学会的实验仪器主要有:刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、停表、打点计时器、弹簧秤、温度表、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱,等等。对于用新教程的省市,还要加上示波器等。对这部分仪器,都要弄清其原理、会正确用它们,包括测量仪器的正确读数。

实验装置

对电学实验主要指电路图。

下面几个是应特别注意的:

①验证牛顿2、定律的实验,怎么样平衡摩擦力是重要。

②研究平抛物体的运动及碰撞中的动量守恒的实验,这两个实验都要用斜槽轨道,让小球从轨道上端无初速滚下,然后平抛出去,在安装装置时应该注意保证轨道末端需要水平,假如实验要进行多次,每次小球应从同一高度处下落,因此应有一个挡板。

③验证机械能守恒定律的实验,要用铁架台并用夹子固定纸带,如此在开启打点计时器而未释放重锤前,能保证打出的点迹在同一点上,若像课本上的实验装置图那样,用手握住纸带,开启打点计时器而未释放纸带前,会因为手的抖动而打出一“堆”点,从而没办法准确找出1、个点。

④用单摆测重力加速度的实验,在安装单摆时应该注意悬点的固定,随便拴一个结系在铁架台的横梁上是不可取的,由于悬点不确定,就不是单摆,并且摆长值也没办法准确测量。

⑤有关电路的电学实验应该注意安培表的外接与内接,制流与分压电路的选择,电表内阻的影响,等等。

会观察、讲解实验现象,会剖析、处置实验数据;

会剖析和评价实验结果,并得出适当的实验结论.

实验数据的处置

要紧的有打点计时器纸带的处置办法;解方程求解未知量、用图像处置数据。

实验误差的定性剖析

中学阶段不需要进行定量的误差剖析,但对主要误差的产生缘由、系统误差是偏大还是偏小等,应能理解。在电路的实验中,粗略地看,觉得电流表是短路、电压表是断路,但精确一点看,电流表和电压表的内阻的影响都不可以忽视,定性地讨论电表电阻对测量结果的影响是大家应该学会。

2课本重点实验

3、设计实验的能力.

能依据需要灵活运用已学过的物理理论、实验办法和仪器,设计容易的实验策略并处置有关的实验问题.

几种要紧的实验办法

下面几种实验办法是大家中学阶段物理实验中用过的,从办法的角度整理、复习一下,能够帮助大家提升认识水平和能力。

累积法:在“用单摆测重力加速度”测周期时大家用的是累积法,即大家不直接测一个周期的时间,而是测30~50个周期的总时间,再除以周期数即得周期T的值.用累积法有哪些好处是:①等于进行多次测量而后取平均值,如此可以降低偶然误差;②增加有效数字的位数.以测单摆的周期为例,大家实验时单摆的摆长大约是1m或不到1m,用停表直接测1个周期的值,只能读出两位有效数字,如1.8s、2.0s等,而测30个周期总时间,则可读出至少3位有效数字。

用累积法的实验还有不少,如测一张纸的厚度、用刻度尺测金属丝的直径…

替代法:在“互成角度两个共点力的合成”的实验中大家就用到了替代法,首次大家用两个弹簧秤成角度地拉橡皮筋,把结点拉到某一地方,再换成一个弹簧秤,同样拉这个橡皮筋,也把结点拉到同样地方,这说明后一个弹簧秤的拉力与前面两个弹簧秤的拉力成效相等因此右以互相替代.对于“等效”这个问题,应正确理解:所谓成效相等,是对某一方面说的,并非在所有方面都等效,仍以合力与分力来讲,它们只是在改变物体的运动状况上等效,而在其他方面,比如在产生形变上,二者并不等效。

用替代法的例子还有不少,如用天平称物物体的水平,电阻测量等都可以用替代法,大家古时候三国时期曹冲称象的故事就是替代法的典型实例。

测量量的转换:比如在“碰撞中的动量守恒”的实验中,把测物体的速度转换为测物体平抛运动的水平位移,即把测速度转换为测长度。

又如在“测定玻璃的折射率”的实验中,本应测量入射角和折射角,再依据折射率n=sini/sinr求出折射率,但角度困难测准确,而通过做辅助线的办法可以把测角度转换为测线段的长度,从而增加了有效数字的位数,即提升了测量的准确度。

比较法:用天平称物体的水平,就是把物体与砝码进行比较,砝码的水平是标准的,把被测量与标准的量进行比较,就是比较法.天平是等臂杠杆,因此用天平测物体水平时,不需要再进行计算,而是直接读出砝码的水平,它就等于物体的水平。通常情况下,被测物跟标准量并不相等,而是要依据某种关系进行计算,最常见的是二者间满足肯定的比率关系,通过肯定的比率计算即可得出结果,因此常常称为比率法。用比率法测电阻是容易见到的,当两个电阻串联时,通过的电流相等,因此两电阻两端的电压跟它们的电阻成正比,假如其中的一个电阻是标准电阻,另一个电阻的阻值就可测出.同样,两电阻并联时,因为两端电压相等,通过两支路的电流跟电阻成反比,只须一个是标准电阻,另一个电阻的阻可测出。

Ⅰ-1、基本仪器的用

[办法总结]

1.需要会正确用的仪器

刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、打点计时器、弹簧秤、温度表、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱、示波器.

2.在力学和电学实验中,常需要借助测量工具直接测量基本物理量.

基本物理量 测量仪器

力学 长度 刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器

时间 秒表、打点计时器

水平 天平

电学 电阻 欧姆表、电阻箱

电流 电流表

电压 电压表

①刻度尺、秒表、弹簧秤、温度表、电流表、电压表的读数

用以上仪器时,但凡最小刻度是10分度的,需要读到最小刻度后再往下估读一位。但凡最小刻度不是10分度的,只须求读到最小刻度所在的这一位,不再往下估读。

比如

⑴读出上左图中被测物体的长度。

⑵上右图用3V量程时电压表读数为多少?用15V量程时电压表度数又为多少?

⑶右图中秒表的示数是多少分多少秒?

凡仪器的最小刻度是10分度的,在读到最小刻度后还要再往下估读一位。⑴6.50cm。⑵1.14V。15V量程时最小刻度为0.5V,只读到0.1V这一位,应为5.7V。⑶秒表的读数分两部分:小圈内表示分,每小格表示0.5分钟;大圈内表示秒,最小刻度为0.1秒。当分针在前0.5分内时,秒针在0~30秒内读数;当分针在后0.5分内时,秒针在30~60秒内读数。因此图中秒表读数应为3分48.75秒。

②游标卡尺

⑴10分度的游标卡尺。游标上相邻两个刻度间的距离为0.9mm,比主尺上相邻两个刻度间距离小0.1mm。读数时先从主尺上读出厘米数和毫米数,然后用游标读出0.1毫米位的数值:游标的第几条刻线跟主尺上某一条刻线对齐,0.1毫米位就读几。其读数准确到0.1mm。

⑵20分度的游标卡尺。游标上相邻两个刻度间的距离为0.95mm,比主尺上相邻两个刻度间距离小0.05mm。读数时先从主尺上读出厘米数和毫米数,然后用游标读出毫米以下的数值:游标的第几条刻线跟主尺上某一条刻线对齐,毫米以下的读数就是几乘0.05毫米。其读数准确到0.05mm。

⑶50分度的游标卡尺。游标上相邻两个刻度间的距离为0.98mm,比主尺上相邻两个刻度间距离小0.02mm。这种卡尺的刻度是特殊的,游标上的刻度值,就是毫米以下的读数。这种卡尺的读数可以准确到0.02mm。如右图中被测圆柱体的直径为2.250cm。

应该注意:游标卡尺都是依据刻线对齐来读数的, 所以都不再往下一位估读。

③螺旋测微器

固定刻度上的最小刻度为0.5mm;可动刻度每旋转一圈前进0.5mm。在可动刻度的一周上平均刻有50条刻线,所以相邻两条刻线间代表0.01mm。读数时,从固定刻度上读取整、半毫米数,然后从可动刻度上读取剩余部分,再把两部分读数相加,得测量值。右图中的读数应该是6.702mm。

④天平

天平用前第一要进行调节。调节分两步:调底座水平和横梁水平。测量读数由右盘中砝码和游标一同读出。横梁上的刻度单位是毫克。若天平平衡时,右盘中有26g砝码,游码在图中所示地方,则被测物体水平为26.32g。

⑤多用电表

用多用电表时第一应该依据被测物理量将选择开关旋到相应的地方。用前应先进行机械调零,用小螺丝刀轻旋调零螺丝,使指针指左端零刻线。用欧姆挡时,还应进行欧姆调零,马上红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指右端零刻线处。欧姆挡的用:⑴选挡。一般比被测电阻的估计值低一个数目级,如估计值为200Ω就应该选×10的倍率。⑵调零。⑶将红黑表笔接被测电阻两端进行测量。⑷将指针示数乘以倍率,得测量值。⑸将选择开关扳到OFF或交流电压挡。用欧姆挡测电阻,假如指针偏转角度太小,应增大倍率;假如指针偏转角度太大,应减小倍率。

⑥电阻箱

右图中的电阻箱有6个旋钮,每一个旋钮上方都标有倍率,将每一个旋钮上指针所指的数值乘以各自的倍率,从位依次往下读,即可得到这个时候电阻箱的实质阻值。图中最左侧的两个黑点是接线柱。若指针所示如图,则阻值为84580.2Ω。

一般来讲,除游标卡尺、秒表、电阻箱外,其他测量仪器的读数都需要估读,即读到精度的下一位.

Ⅰ-2.独立完成实验

[办法总结]

1.容易见到间接测量的物理量及其测量办法

有的物理量不可以由测量仪器直接测量,这个时候,可借助待测量和可直接测量的基本物理量之间的关系,将待测物理量的测量转化为基本物理量的测量.

待测物理量 基本测量办法

力学 速度 ①借助纸带, ;②借助平抛,

加速度 ①借助纸带,逐差法 ;②借助单摆

力 依据F=ma转化为测量m、a

功 依据 转化为测量m、S、v

电学 电阻 ①依据 转化为测量U、I;②电阻箱

电功率 依据P=IU转化为测量U、I

电源电动势 依据E=U+Ir转化为测量U、I

2.处置实验数据的常用办法

为了减小因为实验数据而引起的偶然误差,常需要使用以下办法进行处置.

多次测量求平均值;图象法

3.实验误差的剖析

中学习物理中只须求初步知道系统误差和偶然误差、绝对误差和相对误差的定义;能定性剖析某些实验中产生误差的重要原因;知晓用平均值法、图象法减小偶然误差;但不需要计算误差.

系统误差和偶然误差:测量值一直有规律的朝着某一方向偏离真值的误差,称为系统误差.系统误差的主要出处是仪器本身不够精确,或实验原理、办法不够健全.因为偶然原因的影响,导致测量值的无规则起伏称为偶然误差.偶然误差是因为各种偶然原因对实验者、测量仪器,被测物理量的影响而产生的,多次测量偏大和偏小的机会相同,因此,多次测量求平均值可减小偶然误差.

绝对误差和相对误差:设某物理量的真值为A0,测量值为A,则绝对误差 ,相对误差为 .真值A0常以公认值、理论值或多次测量的平均值代替.

有效数字带有一位不靠谱数字的近似数字,叫做有效数字。⑴有效数字是指近似数字而言。⑵只能带有一位不靠谱数字,不是位数越多越好。

但凡用测量仪器直接测量的结果,读数一般需要在读出仪器最小刻度所在位的数值后,再向下估读一位,这里不受有效数字位数的限制。

间接测量的有效数字运算不作需要,运算结果一般可用2~3位有效数字表示。

Ⅱ、重点的学生实验

1.研究匀变速直线运动

右图为打点计时器打下的纸带。选点迹了解的一条,舍掉开始比较密集的点迹,从便于测量的地方取一个开始点O,然后每5个点取一个计数点A、B、C、D …。测出相邻计数点间的距离s1、s2、s3 … 借助打下的纸带可以:

⑴求任一计数点对应的即时速度v:如

⑵借助“逐差法”求a:

⑶借助上图中任意相邻的两段位移求a:如

⑷借助v-t图象求a:求出A、B、C、D、E、F各点的即时速度,画出如右的v-t图线,图线的斜率就是加速度a。

2.探究弹力和弹簧伸长的关系

借助右图装置,改变钩码个数,测出弹簧总长度和所受拉力的多组对应值,填入表中。算出对应的弹簧的伸长量。在坐标系中描点,依据点的分布作出弹力F随伸长量x而变的图象,从而发确定F-x间的函数关系。讲解函数表达式中常数的物理意义及其单位。

该实验应该注意区分弹簧总长度和弹簧伸长量。对探索性实验,要依据描出的点的走向,尝试判定函数关系。

3.互成角度度两个力的合成

该实验是要用互成角度的两个力和另一个力产生相同的成效,看其用平行四边形定则求出的合力与这一个力是不是在实验误差允许范围内相等,假如在实验误差允许范围内相等,就验证了力的合成的平行四边形定则。

4.研究平抛物体的运动

该实验的实验原理:平抛运动可以看成是两个分运动的合成:一个是水平方向的匀速直线运动,其速度等于平抛物体的初速度;另一个是竖直方向的自由落体运动。借助有孔的卡片确订做平抛运动的小球运动时的若干不一样地方,然后描出运动轨迹,测出曲线任一点的坐标x和y,借助

、 就可求出小球的水平分速度,即平抛物体的初速度。

需要注意的地方:

⑴斜槽末端的切线需要水平。

⑵用重锤线检验坐标纸上的竖直线是不是竖直。

⑶以斜槽末端所在的点为坐标原点。

⑷若是用白纸,则应以斜槽末端所在的点为坐标原点,在斜槽末端悬挂重锤线,先以重锤线方向确定y轴方向,再用直角三角板画出水平线作为x轴,打造直角坐标系。

⑸每次小球应从斜槽上的同一地方由静止开始下滑。

5.验证动量守恒定律

因为v1、v1/、v2/均为水平方向,且它们的竖直下落高度都相等,所以它们飞行时间相等,若以该时间为时间单位,那样小球的水平射程的数值就等于它们的水平速度。在右图中分别用OP、OM和O /N表示。因此仅需验证:m1OP=m1OM+m2即可。

需要注意的地方:

⑴需要以水平较大的小球作为入射小球。

⑵小球落地址的平均地方要用圆规来确定:用尽量小的圆把所有落点都圈在里面,圆心就是落点的平均地方。

⑶所用的仪器有:天平、刻度尺、游标卡尺、碰撞实验器、复写纸、白纸、重锤、两个直径相同水平不一样的小球、圆规。

⑷若被碰小球放在斜槽末端,而不需要支柱,那样两小球将不再同时落地,但两个小球都将从斜槽末端开始做平抛运动,于是验证式就变为:m1OP=m1OM+m2ON,两个小球的直径也不需测量了。

6.验证机械能守恒定律

验证自由下落过程中机械能守恒,图示纸带的左端是用夹子夹重物的一端。

需要注意的地方:

⑴要多做几次实验,选点迹了解,且1、、二两点间距离接近2mm的纸带进行测量。

⑵用刻度尺量出从0点到1、2、3、4、5各点的距离h1、h2、h3、h4、h5,借助“匀变速直线运动中间时刻的即时速度等于该段位移内的平均速度”,算出2、3、4各点对应的即时速度v2、v3、v4,验证与2、3、4各点对应的重力势能降低量mgh和动能增加量 是不是相等。

⑶因为摩擦和空气阻力的影响,本实验的系统误差一直使

⑷本实验无需在打下的点中取计数点。也无需测重物的水平。

7.用单摆测定重力加速度

摆长的测量:让单摆自由下垂,用米尺量出摆线长L/,用游标卡尺量出摆球直径算出半径r,则摆长L=L/+r

需要注意的地方:

开始摆动时应该注意:摆角要小于5°;不要使摆动成为圆锥摆。

需要从摆球通过最低点时开始计时,测出单摆做50次全振动所用时间,算出周期的平均值T。

改变摆长重做几次实验,计算每次实验得到的重力加速度,再求这部分重力加速度的平均值。

8用描迹法画出电场中平面上等势线

实验所用的电流表是零刻度在中央的电流表,在实验前应先测定电流方向与指针偏转方向的关系:将电流表、电池、电阻、导线按图1或图2 连接,其中R是阻值大的电阻,r是阻值小的电阻,用导线的a端试触电流表另一端,就可判定电流方向和指针偏转方向的关系。

该实验是用恒定电流的电流场模拟静电场。与电池正极相连的A电极等于正点电荷,与电池负极相连的B等于负点电荷。白纸应放在最下面,导电纸应放在最上面,复写纸则放在中间。

9.测定玻璃折射率

实验原理:如图所示,入射光线AO由空气射入玻璃砖,经OO1后由O1B方向射出。作出法线NN1,则折射率

n=Sinα/Sinγ

需要注意的地方:手拿玻璃砖时,不准触摸光洁的光学面,只能接触毛面或棱,严禁把玻璃砖当尺画玻璃砖的界面;实验过程中,玻璃砖与白纸的相对地方不可以改变;大头针应垂直地插在白纸上,且玻璃砖每一侧的两个大头针距离应大一些,以减小确定光路方向导致的误差;入射角应适合大一些,以降低测量角度的误差。

10.伏安法测电阻

1伏安法测电阻有a、b两种接法,a叫外接法,b叫内接法。外接法的系统误差是由电压表的分流引起的,测量值总小于真实值,小电阻应使用外接法;内接法的系统误差是由电流表的分压引起的,测量值总大于真实值,大电阻应使用内接法。假如没办法估计被测电阻的阻值大小,可以借助试触法:如图将电压表的左端接a点,而将右端首次接b点,2、次接c点,观察电流表和电压表的变化,若电流表读数变化大,说明被测电阻是大电阻,应该用内接法测量;若电压表读数变化大,说明被测电阻是小电阻,应该用外接法测量。。

滑动变阻器的连接

滑动变阻器在电路中也有a、b两种常见的接法:a叫限流接法,b叫分压接法。分压接法被测电阻上电压的调节范围大。当需要电压从零开始调节,或需要电压调节范围尽可能大时应该用分压接法。用分压接法时,滑动变阻器应该使用阻值小的;用限流接法时,滑动变阻器应该使用阻值和被测电阻接近的。

实物图连线技术

无论是分压接法还是限流接法都要先把伏安法部分接好;对限流电路,仅需用笔画线当作导线,从电源正极开始,把电源、电键、滑动变阻器、伏安法四部分依次串联起来即可。

对分压电路,应该先把电源、电键和滑动变阻器的全部电阻丝三部分用导线连接起来,然后在滑动变阻器电阻丝两端之中任选一个接头,比较该接头和滑动触头两点的电势高低,依据伏安法部分电表正负接线柱的状况,将伏安法部分接入该两点间。

描绘小电珠的伏安特质曲线

由于小电珠的电阻较小所以应该使用安培表外接法。

小灯泡的电阻会伴随电压的升高,灯丝温度的升高而增大,所以U-I曲线不是直线。为了反映这一变化过程,灯泡两端的电压应该由零渐渐增大到额定电压。所以滑动变阻器需要使用分压接法。在上面实物图中应该使用右面的那个图,开始时滑动触头应该坐落于左端。

由实验数据作出的I-U曲线如右,说明灯丝的电阻随温度升高而增大,也就说明金属电阻率随温度升高而增大。

若使用的是标有“3.8V 0.3A”的小灯泡,电流表应使用0-0.6A量程;电压表开始时应使用0-3V量程,当电压调到接近3V时,再改用0-15V量程。

11.把电流表改装为电压表

⑴、用图测定电流表内阻rg,办法是:先断开S2,闭合S1,调节R,使电流表满偏;然后闭合S2,调节R/,使电流表达到半满偏。当R比R/大不少时,可以觉得rg=R/。。事实上,S2闭合后,总电阻略有减小,总电流略有增大,当电流表半满偏时,通过R/的电流比通过电流表的电流稍大,即R/比rg稍小,因此此步测量的系统误差,一直使rg的测量值偏小。其中R不必读数,可以用电位器,R/需要读数,所以需要用电阻箱。

依据rg、Ig和扩大后的量程,计算出需要给电流表串联的电阻R1的值。

⑵、用图把改装的电压表和标准电压表进行校对。校对要每0.5V校对一次,所以电压要从零开始渐渐增大,因此需要使用分压电路。

百分误差的计算:

假如当改装电压表示数为U时,标准电压表示数为U / ,则这个时候的百分误差为|U-U / | / U /。

假如校对时发现改装电压表的示数一直偏大,则应该适合增大R1的阻值,然后第三重新进行校对。

12.测定金属的电阻率

被测电阻丝的电阻较小,所以使用电流表外接法;本实验不需要电压调节范围,可使用限流电路。因此使用上面左图的电路。开始时滑动变阻器的滑动触头应该在右端。本实验通过的电流不适合太大,通电时间不可以太长,以免电阻丝发热后电阻率发生明显变化。

13用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻

依据闭合电路欧姆定律:E=U+Ir,本实验电路中电压表的示数是准确的,电流表的示数比通过电源的实质电流小,所以本实验的系统误差是由电压表的分流引起的。为了减小这个系统误差, 电阻R的取值应该小一些,所使用的电压表的内阻应该大一些。

为了减小偶然误差,要多做几次实验,多取几组数据,然后借助U-I图象处置实验数据:将点描好后,用直尺画一条直线,使尽可能多的点在这条直线上,而且在直线两侧的点数大致相等。这条直线代表的U-I关系的误差是非常小的。它在U轴上的截距就是电动势E,它的斜率的绝对值就是内阻r。。

为了使电池的路端电压变化明显,电池的内阻宜大些。

14.用多用电表探索黑箱内的电学元件

设定黑箱上有三个接点,两个接点间最多只能接一个元件;黑箱内所接的元件不超越两个。

测量步骤和判定:

⑴用直流电压挡测量,A、B、C三点间均无电压;说明箱内无电源。

⑵用欧姆挡测量,A、C间正、反接阻值不变,说明A、C间有一个电阻。⑶用欧姆挡测量,黑表笔接A红表笔接B时测得的阻值较小,反接时测得的阻值较大,说明箱内有一个二极管,可能在AB间,也会在BC间,如右图中两种可能。

⑷用欧姆挡测量,黑表笔接C红表笔接B测得阻值比黑表笔A红表笔接B时测得的阻值大,说明二极管在AB间。所以黑箱内的两个元件的接法一定是右图中的上图。

4、要紧的演示实验

1.用油膜法估测试打分子的大小

实验前应预先计算出每滴油酸溶液中纯油酸的实质体积:先知道配好的油酸溶液的浓度,再用量筒和滴管测出每滴溶液的体积,由此算出每滴溶液中纯油酸的体积V。

油膜面积的测量:油膜形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,将油膜的形状用彩笔画在玻璃板上;将玻璃板放在坐标纸上,以1cm边长的正方形为单位,用四舍五入的办法数出油膜面积的数值S。

由d=V/S算出油膜的厚度,即分子直径的大小。

2加速度和力的关系 加速度和水平的关系

两个相同的小车并排放在光滑水平桌面上,小车前端系上细线,线的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘里分别放有不一样水平的砝码。小车所受的水平拉力F的大小可以觉得等于砝码的重力大小。小车后端也系有细线,用一只夹子夹住两根细线,控制两辆小车同时开始运动和结束运动。

因为两个小车初速度都是零,运动时间又相同, s= at2∝a,只须测出两小车位移s之比就等于它们的加速度a之比。

实验结果是:当小车水平相同时,a∝F,当拉力F相等时,a∝1/m。

实验中用砝码的重力G的大小作为小车所受拉力F的大小,如此做会引起哪种系统误差?如何减小这个系统误差?

4.描绘单摆的振动图象

对同一个单摆,假如两次拉出木板得到的图形分别如a、b所示,说明两次拉木板的速度之比为3∶2。

对摆长不一样的单摆,假如两次拉木板速度相同,说明摆的周期之比为3∶2,摆长之比为9∶4。

在同一根绳子上,各种频率的波传播速度都是相同的。

8.平行板电容器的电容

静电计是测量电势差的仪器。指针偏转角度越大,金属外壳和上方金属小球间的电势差越大。在本实验中,静电计指针和A板等电势,静电计金属壳和B板等电势,因此指针偏转角越大表示A、B两极板间的电压越高。

本实验中,极板带电量不变。三个图依次表示:正对面积减小时电压增大;板间距离增大时电压增大;插入电介质时电压减小。由 知,这三种状况下电容分别减小、减小、增大。因此可以确定C和S、d、ε的关系是 。

考虑:怎么样测量电容器两极板间的电压?

[典型剖析]

多用电表表头的示意图如右。

⑴当指针地方如图中灰三角箭头所示,则测量的是______,测量结果为___________.

⑵当指针地方如图中白三角箭头所示,则测量的是______,测量结果为___________.

⑶当指针地方如图中黑三角箭头所示,则测量的是______,测量结果为___________.

⑷当指针地方如图中黑三角箭头所示,正确操作后发现指针的偏转角非常小,那样下面的操作步骤应该依次为:①_________________,②_________________,③__________________.

测量结束后应将选择开关拨到__________或者____________.

⑸无论用多用电表进行何种测量,电流都要从______表笔经______插孔流入电表。

分析:.⑴电流,3.2mA ⑵电压,16.0V ⑶电阻,3.4×103Ω ⑷①该用×1kΩ倍率;②重新调零;

③将红、黑表笔分别接被测电阻两根引线,从表盘读数乘以倍率;OFF,交流电压挡;⑸红,正。

[典型剖析]

一打点计时器固定在斜面上某处,一小车拖着穿过打点计器的纸带从斜面上滑下,如图5-1甲所示,图5—1乙是打出的纸带的一段.

图5—1

已知打点计时器用的交流电频率为50Hz,借助图乙给出的数据可求出小车下滑的加速度a=____________.

为了求出小车在下滑过程中所受的阻力,还需要测量的物理量有___________,用测得的量及加速度a表示阻力的计算式为f =_________________.

分析: 借助逐差法求小车的加速度.由纸带可知,任意两相邻记数点间的时间间隔T=0.04s,

由逐差法可得

=4.00m/s2

为了求出小车下滑过程中所受到的阻力,还需要测量小车的水平m,斜面上任意两点间距离l和这两点间的高度差h.

小车的受力状况如图5—2所示.依据牛顿2、定律, 而

所以, .

逐差法充分借助了纸带的实验数据,从而减小了数据测量引起的偶然误差.本题中所给出的实验数据个数为奇数,处置时常舍掉正中间的一个数据.

小车下滑过程中所受到的阻力没办法直接测量,但依据牛顿2、定律可转化为测量m,a,h和l.与此相类似,你能求出打点计时器打纸带上的两记数点的过程中小车克服阻力所做的功吗?

一个有肯定厚度的圆盘,可以绕通过中心且垂直于盘面的水平轴转动.用下面的办法测量它匀速转动时的角速度.

实验器材:电磁打点计时器,米尺,纸带,复写纸.

实验步骤:

如图5—3所示,将电磁打点计时器固定在桌面上,将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后,固定在待测圆盘的侧面上,使圆盘转动时,纸带可以卷在圆盘侧面上.

启动控制装置使圆盘转动,同时接通电源,打点计时器开始打点.

经过一段时间,停止转动和打点,取下纸带,进行测量.

①由已知量和测得量表示角速度的表达式为ω=________________,式中各量的意义是___________.

②某次实验测得圆盘半径r =5.50×10-2m,得到的纸带的一段如图5—4所示,求得角速度为________.

分析: ①本实验测量角速度的原理是:圆盘匀速转动时,其线速度 ,又角速度 ,所以,其原理式为 .

在纸带上选定两点,设它们在米尺上对应的刻度值分别为x1、x2,数出这两点间的打点数n,打点计时器打点的周期为T,则打这两点的时间间隔t=T,这期间内圆盘转过的弧长S=x2-x1,若测得圆盘的半径为r,由已知量和测得量表示的角速度的表达式为 .

②若取 cm,则n=9,又 cm.

代入可得

实验原理是完成实验的依据和重要.虽然该实验没做过,但所用到的实验办法并很熟悉,要结合题给实验器材和实验步骤通过联想和迁移,弄清实验原理和所需测量的物理量,进而得出待测量的表达式.

小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大.某同学为研究这一现象,用实验得到如下数据:

I/ 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50

U 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00

在左下框中画出实验电路图.可用的器材有:电压表、电流表、滑线变阻器、电源、小灯泡、电键、导线若于.

在图5—5中画出小灯泡的U—I曲线.

图5—5

若将该小灯泡接在电动势是1.5V,内阻是2.0Ω的电池两端,小灯泡的实质功率是多少?

分析: 因为小灯泡灯丝的电阻值远小于电压表的内阻,为降低因为电表接入电路引起的系统误差,应使用电流表外接法.为使小灯泡两端的电压的变化范围尽量大,滑线变阻器应连接成分压电路,实验电路如图5—6所示.

图5—6 图5—7

依据实验得到的数据在U—I坐标系中描点,并将这部分数据点连接成一条平滑的曲线,如图5—7所示.

依据 作出电源的U—I图线,它与小灯泡的伏安特质曲线的交点坐标就是小灯泡的工作点,即工作电流I=0.35A,工作电压U=0.08V,故小灯泡的实质功率P=IU=0.28W.

本题主要考查独立完成实验的能力.主要包括①实验原理及电路;②用图象法处置实验数据,并得出实验结论.其中借助图线确定小灯泡与电源连接后的工作点是解答本题第问的重要.

Ⅲ、实验设计

[专题精讲]

实验设计应把重点放在力学和电学实验上,力学以打点计时器为中心展开,电学以电阻测量为中心展开.

1.进行实验设计的总体原则

精确性:在实验误差允许的范围内,应尽量选择误差较小的策略.

安全性:实验策略的推行要安全靠谱,不会对器材导致损害,且成功率高.

可操作性:实验应便于操作和读数,便于进行数据处置.

2.实验设计的基本思路

.

实验设计的重要在于实验原理的设计,它是进行实验的依据和起点,它决定了应使用哪些实验器材,应测量哪些物理量,怎么样编排实验步骤.而实验原理的设计又往往依靠于所提供的实验器材和实验需要,它们相辅相成,互为条件.

以测量电表的内阻为例:

纵向:伏安法及变式

①电流表、电压表各一只,可以测量它们的内阻

②两只同种电表,若知晓一只的内阻,就可以测另一只的内阻

③两只同种电表内阻都未知,则需要一只电阻箱才能测定电表的内阻

横向:除伏安法外,还常用替代法、半偏法和闭合电路欧姆定律

①替代法

②半偏法

③闭合电路欧姆定律

3.电学实验的器材选择和电路设计

电路结构

完整的实验电路包括三个部分:①测量电路,②控制电路,③电源.

思路

办法

①电表选择:为了减小电表读数引起的偶然误差,选择电表时应先估算待测电流或电压的值,同时要分析电表间、电表与电源间的配置是不是合理,测量时各电表的偏转量都应接近量程.

②分压、限流电路选择

在下列状况下应选择分压电路

①实验需要待测电阻两端电压从零开始连续变化。

②限流不可以保证安全,即限流电路中的最小电流超越电表量程或用电器的额定电流.容易见到于变阻器全电阻远小于测量部分电阻的状况.

③限流能保证安全,但变阻器调节过程中,电表读数变化不明显,不满足实验测量多组数据的需要.容易见到于变阻器全电阻远小于测量部分电阻的状况.

④在限流、分压两种电路都满足实验需要时,因为限流电路结构容易,损耗的电功率小,应优先使用.

⑸滑动变阻器的粗调和微调.

在限流电路中,对测量电路而言,全电阻较大的变阻器起粗调用途,全电阻较小的变阻器起微调用途;在分压电路中,变阻器的粗、微调用途正好与限流电路相反.

[典型剖析]

如图5—8所示,水平桌面上固定着斜面体A,有小铁块B.斜面体的斜面是曲面,由其截面图可以看出曲线下端的切线是水平的.现提供的实验测量工具备:天平、直尺. 其它的实验器材可依据实验需要自选.现要设计一个实验,测出小铁块B自斜面顶端由静止下滑到底端的过程中,小铁块B克服摩擦力做的功.请回答下列问题:

除题中供给的器材处,还需要使用的器材是:

____________________________________________________________.

简要说明实验中需要测量的物理量:

_____________________________________________________________.

写出实验结果的表达式:

____________________________________________________________.

分析:本实验测定小铁块克服摩擦力所做功的原理是动能定理和平抛运动的规律。

小铁块自斜面顶端由静止下滑到底端的过程中,依据动能定理 …………①

离开曲面后,小铁块做平抛运动,直到落地,

所以, …………②

将②代入①得

显然,实验中需要测量的物理量是:斜面高度H、桌面高度h,小铁块平抛的水平距离S、小铁块水平m.如图5—9所示,其中S需用重锤线和白纸、复写纸来确定.

重锤线、铺在地面上的白纸和复写纸 斜面高度H、桌面高度h,小铁块平抛的水平距离S,小铁块水平m

题给实验器材对实验原理的设计有肯定的限制用途.本题没给足实验器材,第一要依据题给实验条件和需要,构思有关的物理情景,从而确定实验原理,然后依据原理式确定需要测量的物理量和还需使用的实验器材.

用伏安法测量一个定值电阻的阻值,备用器材如下 :

待测电阻Rx

电流表A1:

电流表A2:

电压表V1:

电流表V2:

电源E:

滑动变阻器R:

电键S,导线若干

为了尽可能减小实验误差,需要测多组数据.

电流表应选________________,电压表应选__________________.

画出实验电路图.

分析:器材选择

从减小电表读数引起的偶然误差的角度分析,两电表及电表与电源间的配置要合理.注意到电源电动势远小于电压表V2的量程,而跟电压表V1的量程较接近,若使用电压表V2来测量电压,其偏转量达不到量程的 ,读数时偶然误差太大,所以使用V1较恰当; 而此时通过电流表的电流 ,因此,电流表A2与V1配置较好.

电路选择

电路选择主要从滑动变阻器对电路的控制和调节的角度分析.若使用限流电路控制,注意到测量部分的总电阻约为20kΩ,远大于滑动变阻器的总电阻,要保证电表安全,变阻器分得的电压至少为5V,阻值应调到10kΩ,显然,限流不可以起到保证电表安全有哪些用途,更不可以进行有效调节,所以,只能使用分压电路控制,实验电路如图5—10所示.

伏安法是测量电阻的一种最基本办法,其原理是部分电路欧姆定律,原理式为 .剖析这种问题的重要是从电表配置要合理选择器材,从对电路的控制和调节选择控制电路.并联分流和串联分压原理是伏安法测电阻原理的迁移和延伸,下例是这种问题的变式.

用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值:

电源E,具备肯定内阻,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,阻值约为100Ω;

单刀单掷开关S,导线若干.

测量中需要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.

依据你所画的电路原理图在题给的实物图5—11上画出连线.

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=____________________.

变式: 本题中测量电阻的原理是并联分流或串联分压.因为滑动变阻器的阻值远小于测量部分的阻值,且电源电动势大于两电压表的量程,在调节滑动变阻器的过程中,为保证电压表的安全,且其读数有明显的改变,滑动变阻器应使用分压式控制电路,电路原理图如图5—12甲或乙所示.

图5—12

实物连线如图5—13甲或乙所示

图5—13

若使用甲电路,依据并联电路的电流分配关系,

解得 .

若使用乙电路,依据串联电路的电压分配关系,

解得 .

本题主要考查电阻测量的原理、电路设计、实物连线等常识,测试设计容易实验策略的能力.①对于内阻已知的电压表,可作电流表用.用电表时,需要分析电表间的量程配置,本题需要电压表读数不小于量程的 ,因此,电压表V2与V1的地方不可以互换.②进行实物连线时,应注意以下几个问题:a.直流电表的正、负接线柱;b.电表的内外接法;c.滑动变阻器的接法;d.开关的连接.

为了测定电流表A1的内阻,使用如图5—14所示的电路.其中:A1是待测电流表,量程为300 A,内阻约为100Ω;A2是标准电流表,量程为200 A;R1是电阻箱,阻值范围是0~999.9Ω;R2是滑动变阻器;R3是保护电阻;E是电池组,电动势为4V,内阻不计;S1是单刀掷开关.S2是单刀双掷开关.

图5—14 图5—15

依据电路图,请在图5—15中画出连线,将器材连接成实验电路.

连接好电路,将开关S2扳到接点a处,接通开关S1,调整滑动变阻器R2使电表A2的读数是150 A;然后将开关S2扳到接点b处,保护R2不变,调节电阻R1,使A2的读数仍为150 A.若此时电阻箱各旋钮的地方如图5—16所示,电阻箱的阻值是_______Ω,则待测电流表A1的内阻R1=______Ω.

上述实验中,无论如何调整滑动变阻器R2的滑动端地方,都要保证两块电流表的安全.在下面提供的四个电阻中,保护电阻R3应使用:_____________________.

A.200kΩ B.20kΩ C.15k D.20Ω

下面提供阻值不一样的四个滑动变阻器供使用.既要满足上述实验需要,又要调整便捷,滑动变阻器___________________是选择.

A.1kΩ B.5kΩ C.10kΩ D.25kΩ

分析: 实物连线如图5—17所示.

电阻箱的阻值R1=0×100Ω+8×10Ω+6×1Ω+3×0.1Ω=86.3Ω.

本题测量电流表的内阻的办法是“替代法”.即用电阻箱的阻值替代电流表A1的内阻值,其条件是:开关S2分别扳到a处和b处时,维持滑动变阻器R2不变,且使电流表A2读数相同.所以,待测电流表A1的内阻 Ω.

图5—17

当R2调为零时,要使电路中的电流I不超越电流表A2的量程,依据闭合电路欧姆定律可知,电路总电阻R总至少为: Ω=20kΩ.因为电流表A1、A2的内阻远小于R总,故保护电阻R3应使用20kΩ的电阻,但若使用200kΩ的电阻,则电路中电流太小,电流表A1、A2指针偏转量太小,读数不明显,实验误差太大.所以,正确的选项为B.

因为R3=20kΩ,调整滑动变阻器R2时,要使电流表A2的读数为150 ,则 -R3= Ω-2×104Ω≈7kΩ.若使用1kΩ或5kΩ滑动变阻器,则难以满足实验需要;若使用25kΩ的滑动变阻器,则调节范围太小,所以,使用10kΩ的滑动变阻器较适合,正确的选项为C.

实验条件的控制是高考考试考查的重点之1、保护电阻和滑动变阻器在电路中起着控制和调节有哪些用途,使用时应依据实验条件和需要进行优选,既要保证电表安全,又要便捷调节.

现有一块59C2型的小量程电流表G,满偏电流为50 ,内阻约为800~850Ω,把它改装成1mA、10mA的两量程电流表,可供选择的器材有:

滑动变阻器R1,阻值20Ω;滑动变阻器R2,阻值100kΩ;

电阻箱R′,阻值9999Ω;定值电阻R0,阻值1kΩ;

电池E1,电动势1.5V;电池E2,电动势3V;电池E3,电动势4.5V;,标准电流表A,满偏电流1.5mA;

单刀单掷开关S1和S2;单刀双掷开关S3;电阻丝及导线若干.

使用如图5—18所示电路测量表头的内阻,为提升测量精确度,使用的滑动变阻器为____

______________,使用的电池为_______________.

甲 乙 丙

图5—18

将G改装成两量程电流表,现有两种备选电路,如图5—18、所示.图_________为合理电路,另一电路不适当的理由是_______________________________.

将改装后的电流表与标准电流表逐格进行核对,画出所用电路图,图中待核对的电流表符号用 来表示.

分析: 用此电路测量表头内阻的办法是半偏法. S2断开和S2闭合的两次操作中需要干路电流近似不变,而满足这个条件需要使滑动变阻器R的阻值远大于Rg,因此滑动变阻器应使用R2.而 ,显然E越大,R2越大,实验条件满足得越好,误差越小,所以,电池应使用E3.

图5—18所示的电路较合理,由于图电路在通电状况下,更换量程时会导致两个分流电阻都未并联在表头两端,以致通过表头的电流超越其满偏电流而损毁.

核对电路如图5—19所示.为使改装后的电流表与标准表在0~1mA之间逐格核对,应使用分压电路.因为○A和 满偏电流和满偏电压都非常小,为使滑动变阻器便于调节,即有较大的调节范围,滑动变阻器应使用R1,电池应使用E1,且在电流表所在的支路上串联定值电阻R0,起保护用途.

测量电阻的办法不少,但其原理一直部分电路欧姆定律或闭合电路欧姆定律.在具体问题中,使用哪种测量办法应依据所提供的实验器材和实验需要来确定.

1.半偏法测电阻的实验中,实验条件的控制直接影响测量精确度.

 
标签: 高三
打赏
 
更多>大智教育相关文章
0相关评论

推荐图文
推荐大智教育
点击排行
网站首页  |  关于我们  |  联系方式  |  使用协议  |  版权隐私  |  网站地图  |  排名推广  |  广告服务  |  网站留言  |  RSS订阅  |  违规举报
智学网-大智教育,好的学习方法与技巧指导,我要自学网站