实验创新思维(教育精品).ppt

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1、 实验创新思维0312334356378394110431214451647184920512253242655572859012678910113451213143分41秒1例题一用游标为50分度的卡尺（测量值可准确到0.02mm）测定某圆筒的内径时，卡尺上的示数如图，可读出圆筒的内径是 mm。主尺读数：52mm游标读数:0.12mm52.12mm52.12例题二某同学按如图所示电路进行实验，实验时该同学将变阻器的触片P移到不同位置时测得各电表的示数如下表所示序号A1示数(安)A2示数(安)V1示数(伏)V2示数(伏)1 0.60 0.30 2.40 1.202 0.44 0.32 2.56

2、 0.48将电压表内阻看作无限大，电流表内阻看作零。（1）电路中，E、r分别为电源的电动势和内阻，R1、R2、R3为定值电阻，在这五个物理量中，可根据上表中的数据求得的物理量是（不要求具体计算）。（2）由于电路发生故障，发现两电压表示数相同了（但不为零），若这种情况的发生是由用电器引起的，则可能的故障原因是 。(2000年上海)（8分）分析R3的电流与电压分别由的电流与电压分别由V1和和A2读读得，得，R3可可测。测。R2的电流是（的电流是（A1-A2）的读数，电压是的读数，电压是V2的读数的读数R2可测可测电动势电动势E可测。可测。E=U1+I1（R1+r）E=U2+I2(R1+r)r是否可

3、测量出来？是否可测量出来？两电压表读数相等时两电压表读数相等时Rp两端的电压等于零两端的电压等于零1、R2断了。2、Rp短路。3、R3短路时。两电压表读数均为零。两电压表读数均为零。例题三从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表的内阻要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据。（2000全国 分）规格 器材（代号）电流表（A1）电流表（A2）电压表（V）电阻（R1）滑动变阻器（R2）电池（E）电键（K）导线若干 量程10mA，内阻r待测（约40）量程500A，内阻r2=750量程10V，内阻r3=10K阻值约100，作保护电阻用总阻值约50电动势1.5V，内阻很小（）在虚线

4、方框中画出电路图，标明所用器材的代号。（）若选测量数据中的一组来计算，则所用的表达式为_，式中各符号的意义是：_ _。分析测电流表的内电阻，因自身电流可测出，所以可用电压表测它的电压。但本题测电流表的内电阻，因自身电流可测出，所以可用电压表测它的电压。但本题中的电压表量程太大，此法不妥。中的电压表量程太大，此法不妥。因因A2的电阻已知，可将的电阻已知，可将A1A2并联，利用分流原理求并联，利用分流原理求A1的内电阻。的内电阻。保护电阻与变阻器有两种接法，请比较哪一接法好保护电阻与变阻器有两种接法，请比较哪一接法好。r1=例题四用图示的电路测定未知电阻用图示的电路测定未知电阻R Rx x的值。图

5、中电源电动势未知，电源的值。图中电源电动势未知，电源内阻与电流表的内阻均可忽略不计，内阻与电流表的内阻均可忽略不计，R R为电阻箱。（为电阻箱。（1 1）若要测得）若要测得R Rx x的值，的值，R R至少需要取至少需要取_个不同的数值。（个不同的数值。（2 2）若电流表每个分）若电流表每个分度表示的电流值未知，但指针偏转角度与通过的电流成正比，则度表示的电流值未知，但指针偏转角度与通过的电流成正比，则在用此电路测在用此电路测R Rx x时，时，R R至少需取至少需取_个不同的数值。（个不同的数值。（3 3）若电源）若电源内阻不可忽略，能否应用此电路测量内阻不可忽略，能否应用此电路测量R Rx

6、 x？（19981998年全国）答：年全国）答：_。分析分析（1）、因电源无内阻，故两电阻的总电压不变。）、因电源无内阻，故两电阻的总电压不变。I1（R1+RX）=U总总I2（R2+RX）=U总。总。至少测两至少测两 次次 RX=（2）只要用）只要用I1=K1、I2=K2代入即可。同样至少测两次代入即可。同样至少测两次（3）电源内阻不可忽略，则）电源内阻不可忽略，则I1（R1+RX+r）=I2（R2+RX+r）无法测出无法测出RX例题五例题五某某学学生生为为了了测测量量一一物物体体的的质质量量，找找到到一一个个力力电电转转换换器器，该该转转换换器器的的输输出出电电压压正正比比于于受受压压面面的

7、的压压力力（比比例例系系数数为为k），如如图图所所示示测测量量时时先先调调节节输输入入端端的的电电压压。使使转转换换器器空空载载时时的的输输出出电电压压为为0；而而后后在在其其受受压压面面上上放放一一物物体体，即即可可测测得得与与物物体体的的质质量量成成正正比比的的输输出出电电压压U。现现有有下下列列器器材材：力力电电转转换换器器、质质量量为为m0的的砝砝码码、电电压压表表、滑滑动动变变阻阻器器、干干电电池池各各一一个个、电键及导线若干、待测物体（可置于力电转换器的受压面上）。电键及导线若干、待测物体（可置于力电转换器的受压面上）。请完成对该物体质量的测量。请完成对该物体质量的测量。（l）设设

8、计计一一个个电电路路，要要求求力力电电转转换换器器的的输输入入电电压压可可调调，并并且且使使电电压压的的调调节节范范围围尽尽可可能能大大，在方框中画出完整的测量电路图。在方框中画出完整的测量电路图。（2）简要说明测量步骤，求出比例系数）简要说明测量步骤，求出比例系数k，并测出待测物体的质量并测出待测物体的质量m（3）请设想实验中可能会出现的一个问题请设想实验中可能会出现的一个问题 （2001年上海）（年上海）（7分）分）分析 （1）设计的电路图如图所示。）设计的电路图如图所示。（2）测量步骤与结果：）测量步骤与结果：调节滑动变阻器，使转换器的输出电压为零；调节滑动变阻器，使转换器的输出电压为零

9、；将砝码放在转换器上，记下输出电压将砝码放在转换器上，记下输出电压U0；将待测物放在转换器上，记下输出电压将待测物放在转换器上，记下输出电压U1；由由 U0km0g，得，得kU0/m0g 测得测得 Ukmg，所以所以mm0U/U0。（3）因电源电压不够而输出电压调不到零；因电源电压不够而输出电压调不到零；待测物体质量超出转换器量程待测物体质量超出转换器量程 例题六右图为用频闪摄影方法拍摄的研究物体作平抛运动规律的照片，图中A、B、C为三个同时由同一点出发的小球，为A球在光滑水平面上以速度运动的轨迹；为B球以速度被水平抛出后的运动轨迹；为C球自由下落的运动轨迹，通过分析上述三条轨迹可得出结论 。

10、（2000沪）（4分）答16作平抛运动的物体在水平方向作匀速直线作平抛运动的物体在水平方向作匀速直线运动，在竖直方向作自由落体运动（或平抛运运动，在竖直方向作自由落体运动（或平抛运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合成）。由落体运动的合成）。例题七例题七一、单色光源发出的光经一狭缝，照射到光屏上，可观察到的图象是一、单色光源发出的光经一狭缝，照射到光屏上，可观察到的图象是 二二A、B两两幅幅图图是是由由单单色色光光分分别别射射到到圆圆孔孔而而形形成成的的图图象象，其其中中图图A是是光光的的 （填填干干涉涉或或衍衍射射）图图象象。由由此此

11、可可以以判判断断出出图图A所所对对应应的的圆圆孔孔的的孔孔径径 （填大于或小于）图（填大于或小于）图B所对应的圆孔的孔径。所对应的圆孔的孔径。（2000沪）沪）（C）衍射衍射小于小于例题八、例题八、利利用用打打点点计计时时器器研研究究一一个个约约1.4m高高的的商商店店卷卷帘帘窗窗的的运运动动。将将纸纸带带粘粘在在卷卷帘帘底底部部，纸纸带带通通过过打打点点计计时时器器随随帘帘在在竖竖直直面面内内向向上上运运动动。打打印印后后的的纸纸带带如如图图所所示示，数数据据如如表表格格所所示示。纸纸带带中中AB、BC、CD每每两两点点之之间间的的时时间间间间隔隔为为0.10s，根根据据各各间间距距的的长长

12、度度，可可计计算算出出卷卷帘帘窗窗在在各各间间距距内内的的平平均均速速度度V平平均均。可可以以将将V平平均均近近似似地地作作为为该该间间距距中中间间时时刻的即时速度刻的即时速度V。（1）请请根根据据所所提提供供的的纸纸带带和和数数据据，绘绘出卷帘窗运动的出卷帘窗运动的V-t图线。图线。（2）AD段段的的加加速速度度为为 m/s2，AK段的平均速度为段的平均速度为 m/s。速度速度m/s0.501.001.502.002.002.002.001.700.800.40（2）aAD5.0m/s2，vax1.39m/s练习一3.4mm练习一3.70mm练习二右示螺旋测微器的读数是(9.5+0.16+0

13、.006)mm=9.666mm练习三（）在以下选项中哪些是本次实验必须进行的测量？答：（）在以下选项中哪些是本次实验必须进行的测量？答：_（填选项号）。（填选项号）。（）水平槽上未放球时，测量球落点位置到点的距离（）水平槽上未放球时，测量球落点位置到点的距离 （）球与球碰撞后，测量球落点位置到点的距离（）球与球碰撞后，测量球落点位置到点的距离 （）测量球或球的直径（）测量球或球的直径 （）测量球和球的质量（或两球质量之比）（）测量球和球的质量（或两球质量之比）(E)测量点相对于水平槽面的高度测量点相对于水平槽面的高度 （20002000全国）某同学用图所示装置通过半径相同的、两球的碰撞来全国）

14、某同学用图所示装置通过半径相同的、两球的碰撞来验证动量守恒定律，图中是斜槽，为水平槽。实验时先使球从斜验证动量守恒定律，图中是斜槽，为水平槽。实验时先使球从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下槽上某一固定位置由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。重复上述操作次，得到个落点痕迹。再把球放在水平槽上痕迹。重复上述操作次，得到个落点痕迹。再把球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让球仍从位置由静止开始滚下，和球碰撞后，、靠近槽末端的地方，让球仍从位置由静止开始滚下，和球碰撞后，、球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。重复这种操作次。图中球分别在记录纸上留下各自的

15、落点痕迹。重复这种操作次。图中点是水平槽末端在记录纸上的垂直投影点。球落点痕迹如图所示，其点是水平槽末端在记录纸上的垂直投影点。球落点痕迹如图所示，其中米尺水平放置，且平行于、所在中米尺水平放置，且平行于、所在的平面，米尺的零点与点对齐的平面，米尺的零点与点对齐（）碰撞后球的水平射程应取为多少（）碰撞后球的水平射程应取为多少?(1)64.6cm(2)ABD练习四4、有有一一未未知知电电阻阻Rx，为为了了较较准准确确地地测测出出电电阻阻值值，先先后后用用如如图图15-6所所示示的的甲甲、乙乙两两种种电电路路进进行行测测试试，利利用用甲甲电电路路测测得得的的数数据据为为2.8V、5.0mA，利利用

16、用乙乙电电路路测测得得数数据据为为2.8V、4.0mA，那那么么该该电电阻阻测测量量值值较准确的数值等于较准确的数值等于，测测量量值值与与真真实实值值的的偏偏差差情情况况是是 。(恒定电流恒定电流)700测量值略大于真实值.练习五5、（2002年年上上海海）如如图图所所示示器器材材可可用用来来研研究究电电磁磁感感应应现现象象及及到到定定感感应应电流方向。电流方向。（1）在给出的实物图中，用实线作为导线将实验仪器连成实验电路。）在给出的实物图中，用实线作为导线将实验仪器连成实验电路。（2）将将线线圈圈L1插插入入L2中中，合合上上开开关关。能能使使感感应应电电流流与与原原电电流流的的绕绕行行方方

17、向相同的实验操作是向相同的实验操作是A 插入软铁棒。插入软铁棒。B 拔出线圈拔出线圈L1。C 使变阻器阻值变大。使变阻器阻值变大。D 断开开关。断开开关。BCD练习六（19991999年全国）图年全国）图1 1为测量电阻的电路，为测量电阻的电路，RxRx为待测电阻，为待测电阻，R R的阻值己的阻值己知，知，R R为保护电阻，阻值未知。电源为保护电阻，阻值未知。电源E E的电动势未知，的电动势未知，K K1 1、K K2 2均为单均为单刀双掷开关。刀双掷开关。A A为申流表，其内阻不计，为申流表，其内阻不计，(1)(1)按左图所示的电路，在按左图所示的电路，在右图的实物图上连线右图的实物图上连线

18、(2)(2)测量测量RxRx的步骤为：将的步骤为：将K K2 2向向d d闭合，闭合，K K1 1向向_闭合，记下电流表读数闭合，记下电流表读数l l1 1，再将再将K K2 2向向c c闭合，闭合，K K1 1_向闭合，记电流表读数向闭合，记电流表读数I I2 2。计算计算RxRx的公式是的公式是Rx=_Rx=_图图acbd(2)(2)测量测量RxRx的步骤为：将的步骤为：将K K2 2向向d d闭合，闭合，K K1 1向向_闭合，记下电流表读数闭合，记下电流表读数l l1 1，再将再将K K2 2向向c c闭合，闭合，K K1 1_向闭合，记电流表读数向闭合，记电流表读数I I2 2。计算

19、计算RxRx的公式的公式是是Rx=_Rx=_abI2R/I1练习七7、（2001年年上上海海）要要求求测测量量由由2节节干干电电池池串串联联而而成成的的电电池池组组的的电电动动势势E E和和内内阻阻r（约约几几欧欧），提提供供下下列列器器材材：电电压压表表V（量量程程3V，内内阻阻1k）、电电压压表表V2（量量程程15V，内内阻阻2k）、电电阻阻箱（箱（09999）、）、电键、导线若干。电键、导线若干。某同学用量程为某同学用量程为15V的电压表连接成如图所示的电路，实验步骤如下：的电压表连接成如图所示的电路，实验步骤如下：（l）合上电键合上电键S，将电阻箱将电阻箱R阻值调到阻值调到R110，读

20、得电压表的读数为读得电压表的读数为U1（2）将将电电阻阻箱箱R阻阻值值调调到到R220，读读得得电电压压表表的的读读数数为为U2，由由方方程程组组U1E EU1r/R1、U2E EU2/R2 解出解出E E、r r为了减少实验误差，上述实验在选择器材和实验步骤中，应做哪些改进？为了减少实验误差，上述实验在选择器材和实验步骤中，应做哪些改进？应选用量程为应选用量程为3V的电压表的电压表改变电阻箱阻值改变电阻箱阻值R，读取若干个读取若干个U的值，由的值，由IU/R计算出电流的值，然后作出计算出电流的值，然后作出UI图图线，得到线，得到E E、r。练习八8、（2002年年上上海海）如如图图所所示示为

21、为一一实实验验小小车车中中利利用用光光脉脉冲冲测测量量车车速速和和行行程程的的装装置置的的示示意意图图，A为为光光源源，B为为光光电电接接收收器器，A、B均均固固定定在在车车身身上上，C为为小小车车的的车车轮轮，D为为与与C同同轴轴相相连连的的齿齿轮轮。车车轮轮转转动动时时，A发发出出的的光光束束通通过过旋旋转转齿齿轮轮上上齿齿的的间间隙隙后后变变成成脉脉冲冲光光信信号号，被被B接接收收并并转转换换成成电电信信号号，由由电电子子电电路路记记录录和和显显示示。若若实实验验显显示示单单位位时时间间内内的的脉脉冲冲数数为为n，累累 计计 脉脉 冲冲 数数 为为 N，则则 要要 测测 出出 小小 车车

22、 的的 速速 度度 和和 行行 程程 还还 必必 须须 测测 量量 的的 物物 理理 量量 或或 数数 据据 是是 ；小车速度的表达式为；小车速度的表达式为v ；行程的表达式为行程的表达式为s 。车轮半径车轮半径R和齿轮的齿数和齿轮的齿数P2Rn/p2RN/P练习九如如图图所所示示为为一一显显示示薄薄膜膜干干涉涉现现象象的的实实验验装装置置，P是是附附有有肥肥皂皂膜膜的的铁铁丝丝圈圈，S是是一一点点燃燃的的酒酒精精灯灯。往往火火焰焰上上洒洒些些盐盐后后，在在肥肥皂皂膜膜上上观观察察到到的干涉图象应是下图中的的干涉图象应是下图中的(D)练习十（2001沪）光电效应实验的装置如图所示，则下面说法中正确的是沪）光电效应实验的装置如图所示，则下面说法中正确的是（A）用紫外光照射锌板，验电器指针会发生偏转用紫外光照射锌板，验电器指针会发生偏转（B）用红色光照射锌板，验电器指针会发生偏转用红色光照射锌板，验电器指针会发生偏转（C）锌板带的是负电荷锌板带的是负电荷（D）使验电器指针发生偏转的是正电荷使验电器指针发生偏转的是正电荷AD