2022年上海市高中学业水平考试之物理实验操作考试完整版.pdf

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1、上海市高中学业水平考试之物理实验操作考试完整版2012 年学业水平考试物理实验操作考试一、操作实验传统实验 : DIS 实验 : 实验 1:互成角度的共点力的合成实验 4:用 DIS 研究匀速直线运动。实验 2:多用表的使用实验 5:用 DIS 测平均速度实验 3:研究感应电流的产生条件实验 6:用 DIS 测加速度实验 8:用 DIS 研究通电螺线管内磁感应强度实验 7:用 DIS 研究气体压强与体积的关系二:分组 : 小组实验实验仪器设备与材料实验仪器设备的初设状态A 组实验一 : 用 DIS 研究通电螺线管内的磁感应强度长螺线管 1 个,稳压电源 1 个,滑动变阻器 1个,导线 3根,计

2、算机 1台,数据采集器1 个,磁传感器 (整个探管上至少标有10 个等间距刻度)1 个,相应的连接线。(1)计算机、数据采集器、磁传感器三者已连接 ; (2)计算机显示本实验的界面; (3)长螺线管、稳压电源、滑动变阻器三者已连接。实验二 : 互成角度的共点力的合成图板 1 块,图钉 4 只,橡皮筋 1 根(附有 2 个小绳圈 ),弹簧测力计2 个,带刻度的三角板1 副。(1)在图板上固定实验用纸; (2)橡皮筋的一端已用图钉固定在“参考固定点”上 (根据橡皮筋的长度可适当调整固定点的位置 ); (3)一个弹簧测力计指针设置于非零位置。B 组实验一 : 用 DIS 研究气体的压强与体积的关系注

3、射器 1 个,计算机 1 台,数据采集器 1 个,压强传感器1 个,相应的连接线。(1) 在 大 气 压 下 , 将 注 射 器 的活 塞 定 在 约12mL 的位置 ; (2)计算机、数据采集器、压强传感器与注射器四者已连接; (3)监考教师依次输入12mL、11mL、10mL、9mL 四个体积值 ,并采集对应的压强值; (4)计算机显示本实验界面(已含四组数据 )。实验二 : 多用表的使用多用表 (建议用 MF30 型)1 个, 1 号碱性干电池2 节(装在电池盒内组成串联电池组 ),定值电阻 (10 欧,电阻值用橡皮胶布贴盖)1 个,导线4根(其中 2 根导线带鳄鱼夹 )。(1)电池、电

4、键与定值电阻已按图连接; (2)断口处的导线均带鳄鱼夹(便于与多用表表笔连接 ),并夹在一起。C 组实验一 : 用 DIS 研究加速度与力、质量的关系带滑轮的轨道1 个,小车 (质量已知 )1 辆,钩码 1 组(或用其她类似器材替代 ),配重片2 个,细绳 1 根,计算机 1 台,数据采集器1 个,位移传感器 1 个,相应的连接线。注:若实验需要将位移传感器放置在小车上,则小车质量中应包含位移传感器质量。(1)计算机、数据采集器、位移传感器三者已连接 ,小车与轨道安装完毕; (2)计算机显示本实验界面。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归

5、纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 上海市高中学业水平考试之物理实验操作考试完整版实验二 : 研 究 感 应 电流 的 产 生 条件灵敏电流计 1 个,1 号碱性干电池2节(装在电池盒内组成串联电池组),线圈 A(附铁芯 )1 个,线圈 B 1个,滑动变阻器1 个,电键 1 个,条形磁铁 1 根,导线 6 根。(1)灵敏电流计与线圈B 连接成串联电路 ,其她元件、导线等均不连接; (2) 电键处于闭合状态,滑动变阻器滑片居中。实验一 :研究共点力的合成实验目的 : 研究合力与两个分力的关系实验器材 : 图板、图钉、白纸、带绳

6、套的橡皮筋、弹簧测力计(2 个)、刻度尺、量角器实验步骤 : 1 固定 :如图 a所示 ,根据给定的器材,现在图板上固定一张白纸,将橡皮筋的一端固定在纸边 ,将带有两个绳套的另一端放在纸面上,测力计可以拉住绳套使橡皮筋伸长。2 第一次拉 :如图 b 所示,先用一个弹簧秤拉住绳套将橡皮筋拉长至某位置,标记此时橡皮筋末端位置为O 点,记下此时弹簧秤的读数与拉力的方向F(即合力的大小与方向) 3 第二次拉 :如图 c 所示,再用两个弹簧秤分别同时拉住两个绳套将橡皮筋拉长至O 点,记下此时两个弹簧秤的读数与拉力方向F1、 F2(即两个分离的大小与方向)。4 作图 :取下白纸 ,用力的图示法分别画出表示

7、分力F1、F2与合力F 矢量的有向线段,以分力 F1、F2的有向线段为邻边作出平行四边形以及它的对角线F ,如图 d 所示。最后比较 F 与 F。实验结论 : 通过实验得出 ,如果用表示两个共点力F1与 F2的线段为邻边做平行四边形,那么合力F的大小与方向就可以用F1与 F2所夹的对角线表示。注意事项 : 1 弹簧使用前要调零,明确量程与最小分度。2 弹簧秤在拉力时,弹簧秤、橡皮筋、细绳应在与纸面平行的平面内。3 拉力应适当的大些,当不要超过量程。4 画力的图示 ,要选用恰当的单位长度,做力的合成图时,应将图精良画大些。5 实验总有误差。直接测出的力F 与用平行四边形法则求出的合力F 不可能重

8、合 ,但在误差范围内可认为重合。实验二 :多用电表的使用一多用表测电阻实验目的 :利用多用表测量电阻值精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 上海市高中学业水平考试之物理实验操作考试完整版实验原理 :欧姆表电路中 ,电流与电阻值一一对应。实验器材 :多用表、待测电阻实验步骤 : 1)选挡 :根据待测电阻的估计值,用选择开关选好适当的倍率。2)调零 :将红黑表笔相互接触,进行欧姆表调零。通过调节调零旋钮,使指针对准满偏电流处 ,此即为欧姆表

9、零刻度处。3)测量、读数 :用两表笔分别接触待测电阻两端,将从刻度盘上读数,得到的待测电阻的阻值 :读数倍率。如指针偏转角度太大或太小,则需要改变倍率后,重新调零再次测量。4)复位 :测量结束后 ,拔出表笔 ,并将选择开关旋至“”或交流电压最大处。注意事项 : 1)测量电阻时 ,要注意当待测电阻与电路断开。2)测量时量表笔不要与手接触。二多用表测电流、电压实验目的 :利用多用表测量电路中的电流与用电器两端的电压。实验原理 :利用串联电路中电流处处相等,个并联支路两端电压相等。实验器材 :多用表、电源、电阻R、导线。实验步骤 : 1)按右图连接电路, 2)测电压选挡、调零:将多用表的红黑表笔分别

10、插入“”、 “”插孔 ,选择开关旋至直流电压档(测前要调零 )。测量、读数 :,利用红黑表笔将多用表与待测电阻并联,读出此时的电压值。3)测电流 :选挡、调零 :断开开关 ,并将电阻 R 与开关间导线拆开;将多用表选择开关调至直流电压档(换挡要调零 )。测量、读数 :利用红黑表笔将多用表串联 在电路 ,闭合开关 ,读出电路中的电流值。4)复位 : 注意事项 : 1)开始实验前 ,滑动变阻器阻值应调至最大,实验中再慢慢减小,但要注意不要让小灯泡两端的电压超过小灯泡的额定电压,以免照成器材损坏。2)在测量电流或电压时,要让电流从多用表的红表笔流入,黑表笔流出。3)测量电流时若读数太小,则应适当改变

11、量程,使指针发生叫明显偏转,以减小读数误差。实验三 :研究感应电流产生的条件实验目的 : 探究感应电流的产生条件实验器材 : 条形磁铁、灵敏电流计、线圈A 与线圈 B、滑动变阻器、电源、开关、导线等。实验步骤 : 1)将灵敏电流计与线圈B 按右图 1 连接成闭合回路。用条形磁铁在线圈插入或拔出,观察灵敏电流计指针就是否偏转及其规律。2)按右图 2 连接电路 ,用线圈 A 代替条形磁铁 ,闭合开关后A精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 7 页 - - - - - - - - - -

12、上海市高中学业水平考试之物理实验操作考试完整版在线圈 B 中插入或拔出 ,观察灵敏电流计的指针就是否偏转及其规律。3)在图 2 电路中 ,线圈 A 放在线圈B 中不动 ,闭合或断开电建,观察灵敏电流计的指针就是否偏转及其规律。4)在图 2 中,线圈 A 仍放入线圈B 中不动 ,改变滑动变阻器的电阻大小,再观察灵敏电流计指针就是否偏转及其规律。5)得出实验结论 : 实验结论 : 当穿过闭合回路的磁通量发生变化时,回路中就会产生感应电流。实验四 :用 DIS 研究加速度与力的关系、加速度与质量的关系实验目的 : 研究物体在质量一定的情况下,加速度与所受力之间的联系 研究物体在所受力一定的情况下,加

13、速度与质量之间的关系实验器材 : DIS(位移传感器、数据采集器、计算机等)、带滑轮的力学轨道、细绳、小车、钩码、小车配重片、天平、支架等。实验装置 : 实验步骤 : 实验 1:研究小车在质量一定的情况下,加速度与受力的关系DIS 连接 :将位移传感器的发射器固定在小车上,接收器固定在力学轨道的高端。调整接收器、发射器的位置,使其基本正对。将接收器与数据采集器相连,数据采集器与计算机相连,构成 DIS 实验系统。进行摩擦力平衡调整。步骤如下: a、双击图标 , 打开 DAS 程序 , 等待传感器自动连接, 待变成, 传感器就连接成功了。单击“新课改实验”, 双击实验条目“用DIS求加速度” ,

14、进入实验界面。b、将小车放到斜面上, 打开位移传感器发射器电源开关 , 点击精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 上海市高中学业水平考试之物理实验操作考试完整版“”, 轻推小车开始运动,测量小车的加速度。当加速度接近零时 , 可以认为小车重力沿斜面的分力已与小车与轨道之间的摩擦力平衡, 见( 图) 。c、如果加速度与 0 相差较大 , 则调节轨道的倾角,再次测量 , 直至达到要求。d、点击退出 , 退出“用 DIS求加速度”。返回软件主

15、界面, 点击实验条目“研究加速度与力的关系”。将细绳的一段栓在小车上, 另一段通过滑轮拴在钩码上。在窗口下方的表格内输入小车的质量及拉力数值( 等于钩码的重力) 。将小车放到轨道上, 点击“开始记录”, 释放小车 , 数据采集完 , 点击“停止记录”点击“选择区域”, 选择需要研究的一段v-t图线。此时软件窗口下方的表格中将自动显示该段v-t图线对应的加速度。保持小车质量不变, 改变拉力 , 重做实验 , 可得到另几组数据, 记录在表格中。F/N a/ms-2处理实验数据,画出 a-F 图线 ,归纳得出结论。实验结论 ;_ 、实验五 :用 DIS 研究气体的压强与体积的关系实验目的 : 研究一

16、定质量的气体, 在温度不变时 ,压强与体积的关系实验原理 : 玻意耳定律实验器材 : 数据采集器、计算机、压强传感器,注射器实验装置 ; 实验步骤 : 双击图标 , 打开 DAS 程序, 等待传感器自动连接, 待变成, 传感器就连接成功了。 单击“新课改实验” , 双击实验条目 “用 DIS研究气体压强与体积的关系”,进入实验界面。 将压强传感器接入数据采集器。把注射器活塞置于初始位置( 一般选 30-40ml 处, 这样气体体积变化可以较大, 并将注射器与压强传感器前端软管紧密连接, 确保其气密性。( 3) 点击“” , 观察压强传感器实时测得的大气压强值( 4) 在软件窗口下方的表格中输入

17、活塞初始位置对应的气体体积值。点击“记录数据”,精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 上海市高中学业水平考试之物理实验操作考试完整版记录下此刻的压强值。 (5) 改变注射器活塞的位置使气体体积发生变化, 将变化后的体积值输入到表格中, 当气压值稳定时 , 点击“记录数据”,记录下此刻的压强值。( 6) 重复步骤 5, 得到多组数据。点击“”按钮。( 7) 点击“P-V 绘图” , 根据已有数据在 P-V坐标系中描点。点击“图形拟合” ,

18、 得到p、V 有反比关系( 图1) 。( 8) 点击“P-1/V 绘图” , 绘出“压强 -体积倒数”关系图线。点击“图形拟合” , 得到p、1/V 有正比关系 ( 图2) 注意事项 : 实验时要求气体的质量保持不变 , 要注意注射器与压强传感器连接时的密闭性, 实验过程中不能拔出针筒。实验前, 先把针筒拉到一定体积再接上压强传感器; 为保持气体的温度不变,不能用手握住注射器, 同时拉动活塞时应缓慢。实验六 :用 DIS 研究通电螺线管的磁感应强度实验目的 : 测定通电螺线管内部的磁感应强度实验器材 : 长螺线管、直尺、导线、滑动变阻器、电源、DIS( 磁传感器、数据采集器、计算机等)。实验装

19、置 : 实验步骤 : 1)将磁传感器接入数据采集器。将磁传感器探管前沿置于距离螺线管中心为4cm 处,点按传感器置零按钮, 进行较零。把线圈接入3V直流电源 (不要接通 ) 。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 上海市高中学业水平考试之物理实验操作考试完整版2)双击图标 , 打开 DAS程序 , 等待传感器自动连接, 待变成, 传感器就连接成功了。单击“新课改实验”, 双击实验条目“用DIS 研究通电螺线管的磁感应强度”, 进入实验界

20、面。3)接通 3V 直流电源 ( 或电池组 ) 。4)点击“”, 输入距离 d 为“4”, 点击“记录数据”, 在表格中会记录下一组实验数据。5)将磁传感器向螺线管方向靠近,每次移动 0、5cm, 相应输入距离d的数值 , 点击“记录数据” , 记录对应的磁感强度值。直到磁传感器探管伸出到螺线管另一端, 得到多组数据。6)点击“”按钮 , 结束实验。7)点击“绘图” , 绘出基于实验数据的螺线管轴线上的磁感应强度分布图( 图 1)精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 7 页 - - - - - - - - - -