專題五物理實(shí)驗(yàn) 考題·考點(diǎn)統(tǒng)計(jì)年份試卷題號和題型分值考查內(nèi)容2020新課標(biāo)全國卷22·填空6分讀數(shù)、牛頓第二定律的應(yīng)用23·填空、畫圖象9分電表的改裝新課標(biāo)全國卷22·填空6分測定動(dòng)摩擦因數(shù)22·填空、連圖9分半偏法測量電壓表的內(nèi)阻2020新課標(biāo)全國卷22·填空6分驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律23·填空、畫圖象9分測電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻新課標(biāo)全國卷22·填空6分伏安法測電阻23·填空、畫圖象9分探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系2020新課標(biāo)全國卷22·填空7分測動(dòng)摩擦因數(shù)23·填空8分測電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻新課標(biāo)全國卷22·填空8分探究彈簧的彈性勢能23·填空、連圖7分電表的改裝考綱·考點(diǎn)展示主題內(nèi)容要求實(shí)驗(yàn)與探究實(shí)驗(yàn)一：研究勻變速直線運(yùn)動(dòng) 1.會(huì)正確使用的儀器主要有：刻度尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測微器、天平、秒表、電火花計(jì)時(shí)器或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、彈簧秤、電流表、電壓表、多用電表、滑動(dòng)變阻器、電阻箱等。2了解誤差的概念，知道系統(tǒng)誤差、偶然誤差和用多次測量求平均值的方法減少偶然誤差；能在某些實(shí)驗(yàn)中分析誤差的主要來源；不要求計(jì)算誤差。3.知道有效數(shù)字的概念，會(huì)用有效數(shù)字表達(dá)直接測量的結(jié)果。間接測量的有效數(shù)字運(yùn)算不作要求。實(shí)驗(yàn)二：探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系實(shí)驗(yàn)三：驗(yàn)證力的平等四邊形定則實(shí)驗(yàn)四：驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律實(shí)驗(yàn)五：探究動(dòng)能定理實(shí)驗(yàn)六：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)七：測定金屬的電阻率(同時(shí)練習(xí)使用螺旋測微器)實(shí)驗(yàn)八：描繪小電珠的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)九：測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)十：練習(xí)使用多用電表實(shí)驗(yàn)十一：傳感器的簡單使用重點(diǎn)·規(guī)律闡釋通過對近3年高考試題的分析可以看出，高考對本專題的考查主要有以下3個(gè)方面：1實(shí)驗(yàn)基本能力：重點(diǎn)考查游標(biāo)卡尺、螺旋測微器、多用電表等的讀數(shù)、構(gòu)造、原理、重要實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)器材的選擇、電路實(shí)物連線和運(yùn)用圖象與表格分析處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)結(jié)論、誤差分析及電學(xué)實(shí)驗(yàn)中的故障分析等。2設(shè)計(jì)與創(chuàng)新能力：要求考生將教材中的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法遷移到新的背景中，以完成新的實(shí)驗(yàn)要求的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，將逐步取代對原教材中實(shí)驗(yàn)的考查。3實(shí)驗(yàn)題類型近年高考通常表現(xiàn)為“一力一電”的考查模式。備考·應(yīng)試指導(dǎo)命題預(yù)測2020年高考，可能在三個(gè)方面命題：一是儀器的原理和讀數(shù)(如游標(biāo)卡尺、螺旋測微器、多用電表等)；二是實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)器材的創(chuàng)新；三是實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法。考查的題型既有填空，又有連圖，難度中等或中等偏上。備考策略1重點(diǎn)關(guān)注游標(biāo)卡尺、螺旋測微器、多用電表、電阻箱等的讀數(shù)，電表量程、滑動(dòng)變阻器及實(shí)驗(yàn)電路的選取等。2“源于課本，不拘泥于課本”一直是高考實(shí)驗(yàn)題命題的理念，所以熟悉課本實(shí)驗(yàn)、抓住實(shí)驗(yàn)的靈魂原理，是我們復(fù)習(xí)的重中之重。3知識創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)。例如設(shè)計(jì)型、開放型、探討型實(shí)驗(yàn)等都有不同程度的創(chuàng)新，比如利用所學(xué)知識設(shè)計(jì)出很多測量重力加速度的實(shí)驗(yàn)方案。其中，力學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)在近年高考中有加強(qiáng)的趨勢，應(yīng)引起高度重視?？键c(diǎn)1游標(biāo)卡尺和螺旋測微器的讀數(shù)； 游標(biāo)卡尺和螺旋測微器的正確使用和讀數(shù)是高考考查的熱點(diǎn)，考查題型為填空題。1游標(biāo)卡尺的讀數(shù)游標(biāo)尺精確度(mm)測量結(jié)果(游標(biāo)尺上第n條刻度線與主尺上的某刻度線對齊時(shí))(mm)刻度格數(shù)刻度總長度(mm)每小格與1 mm差(mm)1090.10.1主尺上讀的毫米數(shù)0.1n20190.050.05主尺上讀的毫米數(shù)0.05n50490.020.02主尺上讀的毫米數(shù)0.02n2.螺旋測微器的讀數(shù)測量值固定刻度整毫米數(shù)半毫米數(shù)可動(dòng)刻度讀數(shù)(含估讀值)×0.01 mm。1(2020·東北三省模擬)(1)某同學(xué)用自己發(fā)明的新式游標(biāo)卡尺測量小鋼球的直徑，新式卡尺將主尺上39 mm在游標(biāo)尺上均分成20等份。如圖所示，則小鋼球的直徑為d_ cm。(2)該同學(xué)又用螺旋測微器測量某電阻絲的直徑，示數(shù)如圖，則該金屬絲的直徑為_ mm。解析(1)游標(biāo)卡尺上每個(gè)格的實(shí)際長度為 mm1.95 mm，所以d10 mm0.05 mm×710.35 mm1.035 cm。(2)金屬絲的直徑d1 mm0.01 mm×19.51.195 mm。答案(1)1.035(2)1.195(±0.002)2如圖甲所示游標(biāo)卡尺讀數(shù)為_ cm，圖乙中螺旋測微器讀數(shù)為_ mm。甲乙解析游標(biāo)卡尺的讀數(shù)4 mm10×0.02 mm4.20 mm0.420 cm；螺旋測微器的讀數(shù)9 mm20.0×0.01 mm9.200 mm。答案0.4209.200(9.1989.202均正確)3用游標(biāo)卡尺測得某樣品的長度如圖甲所示，其讀數(shù)L_ mm；用螺旋測微器測得該樣品的外邊長a如圖乙所示，其讀數(shù)a_ mm。解析根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法，樣品的長度L20 mm0×0.1 mm20.0 mm。根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)方法，樣品的邊長a1.5 mm23.0×0.01 mm1.730 mm。答案20.01.730(1.7291.731均正確)游標(biāo)卡尺和螺旋測微器讀數(shù)“3點(diǎn)注意”注意1：游標(biāo)卡尺在讀數(shù)時(shí)先確定各尺的分度，把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成以毫米為單位的數(shù)據(jù)，先讀主尺數(shù)據(jù)，再讀游標(biāo)尺數(shù)據(jù)，最后兩數(shù)相加。注意2：螺旋測微器在讀數(shù)時(shí)，注意區(qū)別整刻度線與半毫米刻度線，注意判斷半毫米刻度線是否露出。注意3：游標(biāo)卡尺讀數(shù)時(shí)不需估讀，而螺旋測微器讀數(shù)時(shí)需估讀。1(2020·福建高考)某同學(xué)測定一金屬桿的長度和直徑，示數(shù)如圖甲、乙所示，則該金屬桿的長度和直徑分別為_ cm和_ mm。解析：用毫米刻度尺測量時(shí)，讀數(shù)應(yīng)讀到mm的下一位，即長度測量值為60.10 cm；題圖乙中游標(biāo)卡尺為五十分度游標(biāo)卡尺，精確度為0.02 mm，主尺讀數(shù)為4 mm，游標(biāo)尺第10條刻度線與主尺刻度線對齊，故游標(biāo)尺讀數(shù)為10×0.02 mm0.20 mm，所以金屬桿直徑測量值為4.20 mm。答案：60.104.202(2020·海南高考)某同學(xué)利用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器分別測量一圓柱體工件的直徑和高度，測量結(jié)果如圖(a)和(b)所示。該工件的直徑為_ cm，高度為_ mm。解析：游標(biāo)卡尺讀數(shù)為d12 mm4× mm12.20 mm1.220 cm螺旋測微器的讀數(shù)為：h6.5 mm36.1×0.01 mm6.861 mm答案：1.2206.861考點(diǎn)2“紙帶類”實(shí)驗(yàn) ：研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律、驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律、驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律等實(shí)驗(yàn)用到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用和紙帶數(shù)據(jù)運(yùn)算是高考的熱點(diǎn)，考查題型為填空題。1計(jì)時(shí)儀器的測量方法計(jì)時(shí)儀器測量方法秒表秒表的讀數(shù)方法：測量值(t)短針讀數(shù)(t1)長針讀數(shù)(t2)，無估讀打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(1)tnT(n表示打點(diǎn)的時(shí)間間隔的個(gè)數(shù)，T表示打點(diǎn)周期)；(2)打點(diǎn)頻率(周期)與所接交流電的頻率(周期)相同光電計(jì)時(shí)器光電計(jì)時(shí)器能自動(dòng)記錄擋光時(shí)間，顯示在讀數(shù)窗口2.紙帶的三大應(yīng)用(1)由紙帶確定時(shí)間要區(qū)別打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(打點(diǎn)周期為0.02 s)打出的點(diǎn)與人為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的區(qū)別與聯(lián)系，若每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔t0.02×5 s0.10 s。(2)求解瞬時(shí)速度利用做勻變速運(yùn)動(dòng)的物體在一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求打某一點(diǎn)的瞬時(shí)速度。如圖甲所示，第n點(diǎn)的瞬時(shí)速度vn。甲(3)用“逐差法”求加速度乙如圖乙所示，因?yàn)閍1，a2，a3，所以a。1(2020·全國高考)現(xiàn)用頻閃照相方法來研究物塊的變速運(yùn)動(dòng)。在一小物塊沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的過程中，用頻閃相機(jī)拍攝的不同時(shí)刻物塊的位置如圖所示。拍攝時(shí)頻閃頻率是10 Hz；通過斜面上固定的刻度尺讀取的5個(gè)連續(xù)影像間的距離依次為x1、x2、x3、x4。已知斜面頂端的高度h和斜面的長度s。數(shù)據(jù)如下表所示(單位：cm)。重力加速度大小g9.80 m/s2。x1x2x3x4hs10.7615.0519.3423.6548.0080.00根據(jù)表中數(shù)據(jù)，完成下列填空：(1)物塊的加速度a_ m/s2(保留三位有效數(shù)字)。(2)因?yàn)開，可知斜面是粗糙的。解析(1)頻閃照相中相鄰影像點(diǎn)的時(shí)間間隔相等，利用逐差法求物塊的加速度a，又T，解得a4.30 m/s2。(2)若物塊沿光滑斜面下滑，對其受力分析，由牛頓第二定律可得加速度agsin g5.88 m/s2，由物塊加速度a小于物塊沿光滑斜面下滑的加速度a，可知斜面是粗糙的。答案(1)4.30(2)物塊加速度小于g5.88 m/s2(或：物塊加速度小于物塊沿光滑斜面下滑的加速度)2.(2020·吉林質(zhì)檢)測定木塊與長木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)時(shí)，采用如圖所示的裝置，圖中長木板水平固定。(1)實(shí)驗(yàn)過程中，電火花計(jì)時(shí)器應(yīng)接在交流電源上，調(diào)整定滑輪高度，使_。(2)已知重力加速度為g，測得木塊的質(zhì)量為M，砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為m，木塊的加速度為a，則木塊與長木板間動(dòng)摩擦因數(shù)_。(3)如圖所示為木塊在水平木板上帶動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)打出的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫出。從紙帶上測出s13.20 cm，s24.52 m，s58.42 cm，s69.70 cm。則木塊加速度大小a_ m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。解析(1)為了使細(xì)線的拉力方向與木塊運(yùn)動(dòng)方向相同，應(yīng)調(diào)整細(xì)線與長木板平行。(2)根據(jù)牛頓第二定律，對砝碼盤和砝碼整體有mgFma對木塊有FMgMa聯(lián)立兩方程得(3)利用逐差法得a m/s21.3 m/s2答案(1)細(xì)線與長木板平行(答“細(xì)線水平”同樣給分)(2)(3)1.33某同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動(dòng)，重物落地后，物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上(尚未到達(dá)滑輪處)。從紙帶上便于測量的點(diǎn)開始，每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50 Hz。甲乙(1)通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)_和_之間某時(shí)刻開始減速。(2)計(jì)數(shù)點(diǎn)5對應(yīng)的速度大小為_ m/s，計(jì)數(shù)點(diǎn)6對應(yīng)的速度大小為_ m/s。(保留三位有效數(shù)字)(3)物塊減速運(yùn)動(dòng)過程中加速度的大小為a_ m/s2，若用 來計(jì)算物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)(g為重力加速度)，則計(jì)算結(jié)果比動(dòng)摩擦因數(shù)的真實(shí)值_(填“偏大”或“偏小”)。解析(1)從計(jì)數(shù)點(diǎn)1到6相鄰的相等時(shí)間內(nèi)的位移差x2.00 cm,6、7計(jì)數(shù)點(diǎn)間的位移比5、6計(jì)數(shù)點(diǎn)之間增加了(12.2811.01)cm1.27 cm<2.00 cm，因此，開始減速的時(shí)刻在計(jì)數(shù)點(diǎn)6和7之間。(2)計(jì)數(shù)點(diǎn)5對應(yīng)的速度大小為v5 m/s1.00 m/s計(jì)數(shù)點(diǎn)4對應(yīng)的速度大小為v4 m/s0.80 m/s根據(jù)v5，得計(jì)數(shù)點(diǎn)6對應(yīng)的速度大小為v62v5v4(2×1.000.80)m/s1.20 m/s(3)物塊在計(jì)數(shù)點(diǎn)7到11之間做勻減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)xaT2得x9x72a1T2x10x82a2T2故a2.00 m/s2，負(fù)號表示紙帶的加速度方向和速度方向相反。物塊做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力包括水平桌面的摩擦阻力mg和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對紙帶的摩擦阻力Ff，因此根據(jù)牛頓第二定律，得mgFfma，即，因此用 計(jì)算出的動(dòng)摩擦因數(shù)比的真實(shí)值偏大。答案(1)67(或76)(2)1.001.20(3)2.00偏大1.(2020·天津高考)某同學(xué)把附有滑輪的長木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，將細(xì)繩一端拴在小車上，另一端繞過定滑輪，掛上適當(dāng)?shù)你^碼，使小車在鉤碼的牽引下運(yùn)動(dòng)，以此定量探究繩拉力做功與小車動(dòng)能變化的關(guān)系。此外還準(zhǔn)備了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及配套的電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊等。組裝的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。(1)若要完成該實(shí)驗(yàn)，必需的實(shí)驗(yàn)器材還有哪些_。(2)實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，他先調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與木板平行。他這樣做的目的是下列的哪個(gè)_(填字母代號)。A避免小車在運(yùn)動(dòng)過程中發(fā)生抖動(dòng)B可使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的點(diǎn)跡清晰C可以保證小車最終能夠?qū)崿F(xiàn)勻速直線運(yùn)動(dòng)D可在平衡摩擦力后使細(xì)繩拉力等于小車受的合力(3)平衡摩擦力后，當(dāng)他用多個(gè)鉤碼牽引小車時(shí)，發(fā)現(xiàn)小車運(yùn)動(dòng)過快，致使打出的紙帶上點(diǎn)數(shù)較少，難以選到合適的點(diǎn)計(jì)算小車速度。在保證所掛鉤碼數(shù)目不變的條件下，請你利用本實(shí)驗(yàn)的器材提出一個(gè)解決方法： _。(4)他將鉤碼重力做的功當(dāng)作細(xì)繩拉力做的功，經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)拉力做功總是要比小車動(dòng)能增量大一些。這一情況可能是下列哪些原因造成的_(填字母代號)。A在接通電源的同時(shí)釋放了小車B小車釋放時(shí)離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太近C阻力未完全被小車重力沿木板方向的分力平衡掉D鉤碼做勻加速運(yùn)動(dòng)，鉤碼重力大于細(xì)繩拉力解析：(1)實(shí)驗(yàn)要處理紙帶測速度，需要刻度尺，要分析動(dòng)能的變化，必須要測出小車的質(zhì)量，因此還需要天平。(2)實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)定滑輪高度，使細(xì)繩與木板平行，可在平衡摩擦力后使細(xì)繩的拉力等于小車所受的合力，如果不平行，細(xì)繩的拉力在垂直于木板的方向上就有分力，改變了摩擦力，就不能使細(xì)繩拉力等于小車所受的合力，D正確。(3)在所掛鉤碼個(gè)數(shù)不變的情況下，要減小小車運(yùn)動(dòng)的加速度，可以增大小車的質(zhì)量，即可在小車上加適量的砝碼(或鉤碼)。(4)如果用鉤碼重力做的功當(dāng)作細(xì)繩拉力做的功，發(fā)現(xiàn)拉力做的功總比小車動(dòng)能的增量大，原因可能是阻力未被完全平衡掉，因此拉力做功一部分用來增大小車動(dòng)能，一部分用來克服阻力做功；也可能是鉤碼做加速運(yùn)動(dòng)，因此細(xì)繩的拉力小于鉤碼的重力，鉤碼的重力做的功大于細(xì)繩的拉力做的功，即大于小車動(dòng)能的增量，C、D正確。答案：(1)刻度尺、天平(包括砝碼)(2)D(3)可在小車上加適量的砝碼(或鉤碼)(4)CD2(2020·全國新課標(biāo))某同學(xué)用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測量物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50 Hz，物塊下滑過程中所得到的紙帶的一部分如圖乙所示，圖中標(biāo)出了五個(gè)連續(xù)點(diǎn)之間的距離。(1)物塊下滑時(shí)的加速度a_ m/s2，打C點(diǎn)時(shí)物塊的速度v_ m/s；(2)已知重力加速度大小為g，為求出動(dòng)摩擦因數(shù)，還必須測量的物理量是_(填正確答案標(biāo)號)。A物塊的質(zhì)量B斜面的高度C斜面的傾角解析：(1)物塊沿斜面下滑做勻加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)紙帶可得連續(xù)兩段距離之差為0.13 cm，由a得a m/s23.25 m/s2，其中C點(diǎn)速度v m/s1.79 m/s。(2)對物塊進(jìn)行受力分析如圖，則物塊所受合力為F合mgsin mg cos ，即agsin gcos 得，所以還需測量的物理量是斜面的傾角。答案：(1)3.251.79(2)C考點(diǎn)3“橡皮條、彈簧類”實(shí)驗(yàn) ： 本考點(diǎn)是高考的重點(diǎn)，命題方向主要有：(1)探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系。(2)驗(yàn)證力的平行四邊形定則。(3)探究動(dòng)能定理。1探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系(1)實(shí)驗(yàn)原理要測出每次懸掛重物的重力大小G和彈簧伸長的長度x，建立Gx坐標(biāo)，描點(diǎn)作圖探究。(2)操作關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)中不能掛過多的鉤碼，使彈簧超過彈性限度。作圖象時(shí)，不要連成“折線”，而應(yīng)盡量讓坐標(biāo)點(diǎn)落在直線上或均勻分布在直線的兩側(cè)。2驗(yàn)證力的平行四邊形定則(1)實(shí)驗(yàn)原理：使一個(gè)力的作用效果跟兩個(gè)力的共同作用效果相同。(2)操作關(guān)鍵每次拉伸結(jié)點(diǎn)位置O必須保持不變；記下每次各力的大小和方向；畫力的圖示時(shí)應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)臉?biāo)度。1在“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)中，現(xiàn)有木板、白紙、圖釘、橡皮筋、細(xì)繩套和一把彈簧測力計(jì)。(1)為完成實(shí)驗(yàn)，某同學(xué)另找來一根彈簧，先測量其勁度系數(shù)，得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示：彈力F(N)0.501.001.502.002.503.003.50伸長量x(102 m)0.741.802.803.724.605.586.45作出Fx圖，并由Fx圖象求該彈簧的勁度系數(shù)k_ N/m。(2)某次實(shí)驗(yàn)中，彈簧測力計(jì)的指針位置如圖所示，其讀數(shù)為_ N，同時(shí)利用(1)中結(jié)果獲得彈簧上的彈力值為2.50 N，請畫出這兩個(gè)共點(diǎn)力的合力F合。(3)由圖得到F合_ N。解析(1)以水平方向?yàn)閤軸，豎直方向?yàn)镕軸，建立直角坐標(biāo)系，然后描點(diǎn)，選盡可能多的點(diǎn)連成一條線，如圖甲所示，圖線的斜率即為彈簧的勁度系數(shù)k，k N/m54 N/m。甲(2)彈簧測力計(jì)的讀數(shù)為2.10 N，選標(biāo)度，合力的圖示如圖乙所示。乙(3)經(jīng)測量，F(xiàn)合3.30 N。答案(1)見解析圖甲54(5255均正確)(2)2.10(2.082.12均正確)見解析圖乙(3)3.30(3.103.50均正確)2某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖所示裝置探究做功與動(dòng)能變化的關(guān)系。小車經(jīng)平衡摩擦力后，掛上橡皮筋，在橡皮筋的作用下小車彈出，脫離橡皮筋沿木板滑行。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與學(xué)生電源按下圖連接，正確的連接是_(填“A”或“B”)。(2)實(shí)驗(yàn)中，甲、乙兩同學(xué)用兩種不同的方法來改變橡皮筋對小車所做的功。甲同學(xué)：改變相同橡皮筋的條數(shù)，小車每次拉到同一位置釋放；乙同學(xué)：保持橡皮筋的條數(shù)不變，小車每次拉到不同位置釋放。你認(rèn)為_(填“甲”或“乙”)同學(xué)的方法更合理。(3)從釋放小車到剛脫離橡皮筋的過程，小車的運(yùn)動(dòng)可能是_。A勻加速運(yùn)動(dòng)B勻減速運(yùn)動(dòng)C加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)D加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)(4)實(shí)驗(yàn)中測得小車質(zhì)量為1.0 kg，某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶及測量數(shù)據(jù)如圖所示，測得小車獲得的動(dòng)能為_ J(保留兩位有效數(shù)字)。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作頻率為50 Hz。解析(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接低壓交流電源，故A正確。(2)改變相同的橡皮筋的條數(shù)，且拉到同一位置釋放，橡皮筋對小車做的功與橡皮筋條數(shù)成正比，故甲同學(xué)方法合理。(3)隨著橡皮筋的拉力減小，小車的加速度逐漸減小，D正確。(4)小車的末速度v m/s2 m/s，故小車獲得的動(dòng)能Ekmv22.0 J。答案(1)A(2)甲(3)D(4)2.0圖象法處理數(shù)據(jù)的“5要求2缺點(diǎn)”1用圖象法處理數(shù)據(jù)的5個(gè)要求(1)作圖一定要用坐標(biāo)紙，坐標(biāo)紙的大小要根據(jù)有效數(shù)字的位數(shù)和結(jié)果的需要來定。(2)要標(biāo)明軸名、單位，在軸上每隔一定的間距按有效數(shù)字的位數(shù)標(biāo)明數(shù)值。(3)圖上的連線不一定通過所有的數(shù)據(jù)點(diǎn)，應(yīng)盡量使數(shù)據(jù)點(diǎn)合理地分布在線的兩側(cè)。(4)作圖時(shí)常通過選取適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)軸使圖線線性化，即“變曲為直”。(5)有些時(shí)候，為了使坐標(biāo)紙有效使用范圍增大，坐標(biāo)原點(diǎn)可以不從“0”開始。2圖象法處理數(shù)據(jù)的2個(gè)缺點(diǎn)(1)在圖紙上連線時(shí)有較大的主觀任意性。(2)連線的粗細(xì)、圖紙的大小、圖紙本身的均勻程度等，都會(huì)影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。1.(2020·安徽高考)在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用圖釘把白紙固定在水平放置的木板上，將橡皮條的一端固定在板上一點(diǎn)，兩個(gè)細(xì)繩套系在橡皮條的另一端。用兩個(gè)彈簧測力計(jì)分別拉住兩個(gè)細(xì)繩套，互成角度地施加拉力，使橡皮條伸長，結(jié)點(diǎn)到達(dá)紙面上某一位置，如圖所示。請將以下的實(shí)驗(yàn)操作和處理補(bǔ)充完整：用鉛筆描下結(jié)點(diǎn)位置，記為O；記錄兩個(gè)彈簧測力計(jì)的示數(shù)F1和F2，沿每條細(xì)繩(套)的方向用鉛筆分別描出幾個(gè)點(diǎn)，用刻度尺把相應(yīng)的點(diǎn)連成線；只用一個(gè)彈簧測力計(jì)，通過細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點(diǎn)仍拉到位置O，記錄測力計(jì)的示數(shù)F3，_；按照力的圖示要求，作出拉力F1、F2、F3；根據(jù)力的平行四邊形定則作出F1和F2的合力F；比較_的一致程度，若有較大差異，對其原因進(jìn)行分析，并作出相應(yīng)的改進(jìn)后再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。解析：用鉛筆描出繩上的幾個(gè)點(diǎn)，用刻度尺把這些點(diǎn)連成直線(畫拉力的方向)，目的是畫出同兩分力產(chǎn)生相同效果的這個(gè)力的方向。F與F3作比較，即比較用平行四邊形作出的合力和產(chǎn)生相同效果的實(shí)際的力是否相同，即可驗(yàn)證力的平行四邊形定則的正確性。答案：見解析2(2020·全國新課標(biāo))某實(shí)驗(yàn)小組探究彈簧的勁度系數(shù)k與其長度(圈數(shù))的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示：一均勻長彈簧豎直懸掛，7個(gè)指針P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分別固定在彈簧上距懸點(diǎn)0、10、20、30、40、50、60圈處；通過旁邊豎直放置的刻度尺，可以讀出指針的位置，P0指向0刻度。設(shè)彈簧下端未掛重物時(shí)，各指針的位置記為x0；掛有質(zhì)量為0.100 kg的砝碼時(shí)，各指針的位置記為x。測量結(jié)果及部分計(jì)算結(jié)果如表所示(n為彈簧的圈數(shù)，取重力加速度為9.80 m/s2)。已知實(shí)驗(yàn)所用彈簧總?cè)?shù)為60，整個(gè)彈簧的自由長度為11.88 cm。P1P2P3P4P5P6x0(cm)2.044.066.068.0510.0312.01x(cm)2.645.267.8110.3012.9315.41n102030405060k(N/m)16356.043.633.828.8(m/N)0.006 10.017 90.022 90.029 60.034 7(1)將表中數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整：_，_。(2)以n為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)，在圖乙給出的坐標(biāo)紙上畫出 n圖象。乙(3)圖乙中畫出的直線可近似認(rèn)為通過原點(diǎn)。若從實(shí)驗(yàn)中所用的彈簧截取圈數(shù)為n的一段彈簧，該彈簧的勁度系數(shù)k與其圈數(shù)n的關(guān)系的表達(dá)式為k_ N/m；該彈簧的勁度系數(shù)k與其自由長度l0(單位為m)的關(guān)系的表達(dá)式為k_ N/m。解析：(1)根據(jù)胡克定律有mgk(xx0)，解得k N/m81.7 N/m，0.012 2。(2) n圖象如圖所示。(3)根據(jù)圖象可知直線的斜率為5.7×104，故直線方程滿足5.7×104n m/N，k與n的關(guān)系表達(dá)式為k；60圈彈簧的原長為11.88 cm，則n圈彈簧的原長l0滿足，可得k與l0的關(guān)系表達(dá)式為k N/m。答案：(1)81.70.012 2(2)見解析圖(3)均正確均正確交匯考點(diǎn) ：力學(xué)創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的分析技巧創(chuàng)新設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)主要考查是否理解實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)儀器的工作原理，是否具有靈活運(yùn)用實(shí)驗(yàn)知識的能力，是否具有在不同情況下遷移知識的能力，這些對學(xué)生的能力要求都較高，是近幾年高考命題的熱點(diǎn)。圖甲為測量物塊與水平桌面之間動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。實(shí)驗(yàn)步驟如下：用天平測量物塊和遮光片的總質(zhì)量M，重物的質(zhì)量m，用游標(biāo)卡尺測量遮光片的寬度d，用米尺測量兩光電門之間的距離s；調(diào)整輕滑輪，使細(xì)線水平；讓物塊從光電門A的左側(cè)由靜止釋放，用數(shù)字毫秒計(jì)時(shí)器分別測出遮光片經(jīng)過光電門A和光電門B所用的時(shí)間tA和tB，求出加速度a；多次重復(fù)步驟，求a的平均值 ；根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求出動(dòng)摩擦因數(shù)。回答下列問題：(1)測量d時(shí)，某次游標(biāo)卡尺(主尺的最小分度為1 mm)的示數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)為_ cm。乙(2)物塊的加速度a可用d、s、tA和tB表示為a_。(3)動(dòng)摩擦因數(shù)可用M、m、和重力加速度g表示為_。(4)如果細(xì)線沒有調(diào)整到水平，由此引起的誤差屬于_(填“偶然誤差”或“系統(tǒng)誤差”)。快速審題解析(1)9 mm12×0.05 mm0.960 cm。(2)因?yàn)関A，vB，又由2asvv，得a。(3)設(shè)細(xì)線上的拉力為FT，則mgFTm，F(xiàn)TMgM兩式聯(lián)立得。(4)細(xì)線沒有調(diào)整到水平，屬于實(shí)驗(yàn)方法粗略，這樣會(huì)引起系統(tǒng)誤差。答案(1)0.960(2)(3)(4)系統(tǒng)誤差力學(xué)創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)及解法1特點(diǎn)(1)以基本的力學(xué)模型為載體，依托運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律和力學(xué)定律設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。(2)將實(shí)驗(yàn)的基本方法控制變量法，處理數(shù)據(jù)的基本方法圖象法、逐差法，融入到實(shí)驗(yàn)的綜合分析之中。2解法(1)根據(jù)題目情境，提取相應(yīng)的力學(xué)模型，明確實(shí)驗(yàn)的理論依據(jù)和實(shí)驗(yàn)?zāi)康模O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。(2)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)，應(yīng)用原理公式或圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，結(jié)合物體實(shí)際受力情況和理論受力情況對結(jié)果進(jìn)行誤差分析。(2020·廣東高考)某同學(xué)根據(jù)機(jī)械能守恒定律，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究彈簧的彈性勢能與壓縮量的關(guān)系。(1)如圖甲所示，將輕質(zhì)彈簧下端固定于鐵架臺，在上端的托盤中依次增加砝碼，測量相應(yīng)的彈簧長度，部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表，由數(shù)據(jù)算得勁度系數(shù)k_ N/m(g取9.80 m/s2)。砝碼質(zhì)量/g50100150彈簧長度/cm8.627.636.66(2)取下彈簧，將其一端固定于氣墊導(dǎo)軌左側(cè)，如圖乙所示，調(diào)整導(dǎo)軌使滑塊自由滑動(dòng)時(shí)，通過兩個(gè)光電門的速度大小_。(3)用滑塊壓縮彈簧，記錄彈簧的壓縮量x；釋放滑塊，記錄滑塊脫離彈簧后的速度v。釋放滑塊過程中，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為_。(4)重復(fù)(3)中的操作，得到v與x的關(guān)系如圖丙所示，由圖可知，v與x成_關(guān)系。由上述實(shí)驗(yàn)可得結(jié)論：對同一根彈簧，彈性勢能與彈簧的_成正比。解析(1)由胡克定律知Fk·x當(dāng)掛1個(gè)鉤碼時(shí)有k1 N/m49.5 N/m當(dāng)掛第2個(gè)鉤碼時(shí)有k2 N/m50.5 N/m則彈簧的勁度系數(shù)k50 N。(2)要調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平使滑塊自由滑動(dòng)時(shí)，通過兩個(gè)光電門的速度相等。(3)根據(jù)機(jī)械能守恒定律，釋放滑塊后，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為滑塊的動(dòng)能。(4)由題圖可知，v與x成正比，即vkx，則EpEkmv2mk2x2，因此彈簧的彈性勢能與彈簧的壓縮量的平方成正比。答案(1)50(2)相等(3)滑塊的動(dòng)能(4)正比壓縮量的平方1(2020·廣州二模)(1)用游標(biāo)為20分度的卡尺測量某物體的長度如圖甲所示，由圖可知其長度為_ mm。(2)用螺旋測微器測量某物體的直徑如圖乙所示，由圖可知其直徑為_ mm。解析：(1)根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法，讀數(shù)為50 mm3×0.05 mm50.15 mm(2)根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)規(guī)則，讀數(shù)為45 mm20.0×0.01 mm4.700 mm答案：(1)50.15(2)4.7002(2020·萊蕪質(zhì)檢)在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。所用每個(gè)鉤碼的重力相當(dāng)于對彈簧提供了向右恒定的拉力。實(shí)驗(yàn)時(shí)先測出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長度L0，再將5個(gè)鉤碼逐個(gè)掛在繩子的下端，每次測出相應(yīng)的彈簧總長度L。(實(shí)驗(yàn)時(shí)彈簧沒有超出彈性限度)(1)某同學(xué)通過以上實(shí)驗(yàn)測量后把6組數(shù)據(jù)描點(diǎn)在坐標(biāo)圖中，請作出F L圖線。(2)由圖線可得該彈簧的勁度系數(shù)k_ N/m。解析：(1)做一條直線，使盡可能多的點(diǎn)在直線上，不在直線上的點(diǎn)均勻分布在兩側(cè)。如圖所示。(2)彈簧的勁度系數(shù)等于圖象的斜率，k40 N/m。答案：(1)見解析圖(2)40(±2)3圖甲是“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)操作如下：(1)彈簧測力計(jì)A掛于固定點(diǎn)P，下端用細(xì)線掛一重物M，測量_并記錄為F。(2)彈簧測力計(jì)B的一端用細(xì)線系于O點(diǎn)，手持另一端向左拉，使結(jié)點(diǎn)O靜止在某位置(如圖甲)，此時(shí)需記下結(jié)點(diǎn)O的位置和兩測力計(jì)的示數(shù)F1、F2以及_。(3)某同學(xué)已在圖乙紙上作出F1、F2的圖示，請根據(jù)力的平行四邊形定則作出F1、F2的合力F。(4)改變兩細(xì)線的夾角，重復(fù)做幾次實(shí)驗(yàn)。若F的方向近似在_方向上，且大小近似等于F，則平行四邊形定則得以驗(yàn)證。解析：(1)只掛重物M于測力計(jì)A上，測量重物M的重力。(2)用測力計(jì)B拉結(jié)點(diǎn)O，平衡后應(yīng)記錄O點(diǎn)的位置、兩測力計(jì)的示數(shù)F1、F2以及Oa、Ob、Oc三段細(xì)線的方向。(3)用作圖法求出F1、F2的合力如圖所示。(4)通過多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，只要F的方向近似在Oc方向上，且大小近似等于F，則力的平行四邊形定則得以驗(yàn)證。答案：(1)M的重力(2)細(xì)線Oa、Ob、Oc的方向(3)見解析圖(4)細(xì)線Oc4某探究小組借用“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的相關(guān)實(shí)驗(yàn)思想、原理及操作，來探究合力做功與動(dòng)能的變化關(guān)系：(1)多選下列做法正確的是_。(填字母代號)A調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與長木板保持平行B在調(diào)節(jié)木板傾斜度平衡小車受到的摩擦力時(shí)，應(yīng)將裝有砝碼的小桶通過定滑輪掛在小車上C實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源再放開小車D通過增減小桶里的砝碼改變小車的牽引力時(shí)，不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度(2)該探究小組通過實(shí)驗(yàn)得到了一條紙帶，在紙帶上選取O、A、B、C四個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)(如圖所示)。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50 Hz，則打B點(diǎn)時(shí)小車瞬時(shí)速度的大小為_ m/s(保留三位有效數(shù)字)。解析：(1)調(diào)節(jié)滑輪高度，使細(xì)繩與長木板平行，平衡摩擦力時(shí)，不應(yīng)懸掛小桶，但應(yīng)拖上紙帶，A正確，B錯(cuò)誤；小車摩擦力平衡以后，不必每次操作均平衡摩擦力，D正確；實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先通電再釋放小車，C正確。(2)由題意可知計(jì)時(shí)間隔T×50.1 s。vB0.653 m/s。答案：(1)ACD(2)0.6535(2020·山東高考)某實(shí)驗(yàn)小組利用彈簧秤和刻度尺，測量滑塊在木板上運(yùn)動(dòng)的最大速度。實(shí)驗(yàn)步驟：用彈簧秤測量橡皮泥和滑塊的總重力，記作G；將裝有橡皮泥的滑塊放在水平木板上，通過水平細(xì)繩和固定彈簧秤相連，如圖甲所示。在A端向右拉動(dòng)木板，待彈簧秤示數(shù)穩(wěn)定后，將讀數(shù)記作F；甲改變滑塊上橡皮泥的質(zhì)量，重復(fù)步驟；實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示：G/N1.502.002.503.003.504.00F/N0.590.830.991.221.371.61如圖乙所示，將木板固定在水平桌面上，滑塊置于木板上左端C處，細(xì)繩跨過定滑輪分別與滑塊和重物P連接，保持滑塊靜止，測量重物P離地面的高度h；乙滑塊由靜止釋放后開始運(yùn)動(dòng)并最終停在木板上的D點(diǎn)(未與滑輪碰撞)，測量C、D間的距離s。完成下列作圖和填空：(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在給定坐標(biāo)紙上作出F G圖線。丙(2)由圖線求得滑塊和木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)_(保留兩位有效數(shù)字)。(3)滑塊最大速度的大小v_(用h、s、和重力加速度g表示)。解析：(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)描點(diǎn)作出圖象如圖所示。(2)根據(jù)FG可知，圖象的斜率表示滑塊和木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，由圖可知?jiǎng)幽Σ烈驍?shù)為0.40。(3)根據(jù)滑塊在木板上滑動(dòng)的總距離為s，由于重物P離地面的高度為h，所以加速過程的距離也為h，在此后的過程中滑塊在滑動(dòng)摩擦力的作用下做勻減速運(yùn)動(dòng)，直到靜止。根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v2v2ax可得，v202g(sh)，解得v。答案：(1)見解析圖(2)0.40(0.380.42均正確)(3)6(2020·揚(yáng)州質(zhì)檢)用如圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。圖丙給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶：“0”是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖丙所示。已知m150 g、m2150 g，則(g取9.8 m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(1)在紙帶上打下記數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度v_ m/s。(2)在打點(diǎn)05過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量Ek_ J，系統(tǒng)勢能的減少量Ep_ J，由此得出的結(jié)論是_。(3)若某同學(xué)作出v2 h圖象如圖乙所示，則當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度g_ m/s2。解析：(1)在紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度v5 m/s2.4 m/s(2)在打點(diǎn)05過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量Ek(m1m2)v(0.050.15)×2.42 J0.58 J；系統(tǒng)勢能的減少量Ep(m2m1)gh(0.150.05)×9.8×(0.3840.216)J0.59 J；由此得出的結(jié)論是；在誤差允許的范圍內(nèi)，m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。(3)根據(jù)(m2m1)gh(m2m1)v2，則v2ghgh，故g m/s24.85 m/s2，即g9.7 m/s2答案：(1)2.4(2)0.580.59在誤差允許的范圍內(nèi)，m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒(3)9.77如圖甲所示的裝置叫做阿特伍德機(jī)，是英國數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家阿特伍德(G·Atwood17461807)創(chuàng)制的一種著名力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，用來研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。某同學(xué)對該裝置加以改進(jìn)后用來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，如圖乙所示。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，該同學(xué)進(jìn)行了如下操作：將質(zhì)量均為M(A的含擋光片、B的含掛鉤)的重物用繩連接后，跨放在定滑輪上，處于靜止?fàn)顟B(tài)。測量出_(填“A的上表面”、“A的下表面”或“擋光片中心”)到光電門中心的豎直距離h。在B的下端掛上質(zhì)量為m的物塊C，讓系統(tǒng)(重物A、B以及物塊C)中的物體由靜止開始運(yùn)動(dòng)，光電門記錄擋光片擋光的時(shí)間為t。測出擋光片的寬度d，計(jì)算有關(guān)物理量，驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。(2)如果系統(tǒng)(重物A、B以及物塊C)的機(jī)械能守恒，應(yīng)滿足的關(guān)系式為_(已知重力加速度為g)。(3)引起該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的原因有_(寫一條即可)。(4)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，該同學(xué)突發(fā)奇想：如果系統(tǒng)(重物A、B以及物塊C)的機(jī)械能守恒，不斷增大物塊C的質(zhì)量m，重物B的加速度a也將不斷增大，那么a與m之間有怎樣的定量關(guān)系？a隨m增大會(huì)趨于一個(gè)什么值？請你幫該同學(xué)解決：寫出a與m之間的關(guān)系式：_(還要用到M和g)。a的值會(huì)趨于_。解析：(1)、(2)需要測量系統(tǒng)重力勢能的變化量，則應(yīng)該測量出擋光片中心到光電門中心的豎直距離，系統(tǒng)的末速度為：v，則系統(tǒng)重力勢能的減少量Epmgh，系統(tǒng)動(dòng)能的增加量Ek(2Mm)v2(2Mm)2，若系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則有mgh(2Mm)2。(3)系統(tǒng)機(jī)械能守恒的條件是只有重力做功，引起實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的原因可能有：繩子有一定的質(zhì)量、滑輪與繩子之間有摩擦、重物運(yùn)動(dòng)受到空氣阻力等。(4)根據(jù)牛頓第二定律得，系統(tǒng)所受的合力為mg，則系統(tǒng)加速度為：a，當(dāng)m不斷增大，則a趨于g。答案：(1)擋光片中心(2)mgh(2Mm)2(3)繩子有一定的質(zhì)量、滑輪與繩子之間有摩擦、重物運(yùn)動(dòng)受到空氣阻力等(寫任意一條即可)(4)a重力加速度g8用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置測量滑塊A與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)。長木板水平固定，細(xì)線跨過定滑輪與滑塊A、重錘B相連。將細(xì)線拉直，測出B離地面的高度h，將重錘從h高處靜止釋放，B落地后，測出A在木板上滑動(dòng)的距離x；改變B釋放高度重復(fù)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456h/cm10.015.020.025.030.035.0x/cm14.722.430.337.644.952.4(1)若測得A的質(zhì)量mA3 kg，B的質(zhì)量mB1 kg，A和B間細(xì)線的長度L112.0 cm，木板的長度l98.0 cm，要達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，以上四個(gè)量中沒有必要測量的是_(用物理量的符號表示)。(2)作出x隨h變化的圖象。(3)由圖象并結(jié)合(1)中所測數(shù)值求得滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為_。解析：(1)由題意可知，B距地面的高度h，A在木板上滑行的距離x，A、B的質(zhì)量mA、mB。從靜止釋放讓它們運(yùn)動(dòng)到B著地，根據(jù)動(dòng)能定理得mBghmAgh(mAmB)v2從B著地到A停在木板上，根據(jù)動(dòng)能定理得mAv2mAg(xh)由解得可知沒有必要測量L和l。(2)作出x隨h變化的圖象如圖所示。(3)由得xh根據(jù)數(shù)學(xué)知識得到圖象中直線的斜率k由圖得k1.5代入數(shù)據(jù)得1.5解得0.2答案：(1)L、l(2)見解析圖(3)0.2考點(diǎn)1多用電表的使用和讀數(shù) ：多用電表是電學(xué)實(shí)驗(yàn)中的常用儀器，高考中要求正確使用儀器，會(huì)進(jìn)行正確讀數(shù)，高考考查頻率較高，是高三復(fù)習(xí)的重要知識點(diǎn)。1電流的流向電流從電表的“”插孔(紅表筆)流入，從“”插孔(黑表筆)流出，即“紅進(jìn)、黑出”。2“機(jī)械零點(diǎn)”與“歐姆零點(diǎn)”“機(jī)械零點(diǎn)”在表盤刻度左側(cè)“0”位置，調(diào)整的是表盤下邊中間的定位螺絲；“歐姆零點(diǎn)”在表盤刻度的右側(cè)電阻刻度“0”位置，調(diào)整的是歐姆擋的調(diào)零旋鈕。3歐姆表刻度不均勻的原因當(dāng)紅、黑表筆短接時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R0(即歐姆調(diào)零)，使靈敏電流計(jì)滿偏，Ig，此時(shí)中值電阻R中RgR0r，當(dāng)兩表筆接入電阻Rx時(shí)I，電阻Rx與電路中的電流相對應(yīng)，但不是線性關(guān)系，故歐姆表刻度不均勻。1圖甲為多用電表的示意圖，現(xiàn)用它測量一個(gè)阻值約為20 的電阻，測量步驟如下：(1)調(diào)節(jié)_，使電表指針對準(zhǔn)_(填“電阻”或“電流”)的“0”刻線。(2)將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“”擋的_位置(填“×1”、“×10”、“×100”或“×1 k”)。(3)將紅、黑表筆分別插入“”、“”插孔，并將兩表筆短接，調(diào)節(jié)_，使電表指針對準(zhǔn)_(填“電阻”或“電流”)的“0”刻線。(4)將紅、黑表筆分別與待測電阻兩端相接觸，若電表讀數(shù)如圖乙所示，該電阻的阻值為_ 。(5)測量完畢，將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“OFF”位置。解析(1)將選擇開關(guān)撥到歐姆擋前，先要進(jìn)行機(jī)械調(diào)零。方法是調(diào)節(jié)機(jī)械定位螺絲，使電表指針指在電流等于零的刻線位置。(2)用多用電表測20 的電阻時(shí)，要把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“”擋“×1”的位置。(3)將紅、黑表筆短接，進(jìn)行歐姆調(diào)零。調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕，使指針指在“”擋的零刻線上。(4)由乙圖讀出該電阻的阻值為19 。答案(1)定位螺絲電流(2)×1(3)調(diào)零旋鈕電阻(4)192.某學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組利用圖甲所示電路，測量多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢和電阻“×1 k”擋內(nèi)部電路的總電阻。使用的器材有：甲多用電表；電壓表：量程5 V，內(nèi)阻十幾千歐；滑動(dòng)變阻器：最大阻值5 k；導(dǎo)線若干?；卮鹣铝袉栴}：(1)將多用電表擋位調(diào)到電阻“×1 k”擋，再將紅表筆和黑表筆_，調(diào)零點(diǎn)。(2)將圖甲中多用電表的紅表筆和_(填“1”或“2”)端相連，黑表筆連接另一端。(3)將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到適當(dāng)位置，使多用電表的示數(shù)如圖乙所示，這時(shí)電壓表的示數(shù)如圖丙所示，多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為_ k和_ V。(4)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使其接入電路的阻值為零。此時(shí)多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為12.0 k和4.00 V。從測量數(shù)據(jù)可知，電壓表的內(nèi)阻為_ k。丁(5)多用電表電阻擋內(nèi)部電路可等效為由一個(gè)無內(nèi)阻的電池、一個(gè)理想電流表和一個(gè)電阻串聯(lián)而成的電路，如圖丁所示。根據(jù)前面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算可得，此多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢為_ V，電阻“×1 k”擋內(nèi)部電路的總電阻為_ k。解析(1)使用多用電表測電阻時(shí)，換擋后需重新進(jìn)行歐姆調(diào)零，故應(yīng)將兩表筆短接進(jìn)行調(diào)零。(2)電流應(yīng)從多用電表的紅表筆流入、黑表筆流出，故紅表筆應(yīng)接“1”。(3)從圖乙可以看出指針指向歐姆擋15.0位置，電阻擋為“×1 k”，故讀數(shù)為15.0 k；由于電壓表量程為5 V，由圖丙可以看出指針?biāo)肝恢脼?.60，故讀數(shù)為3.60 V。(4)當(dāng)滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻為零時(shí)，多用電表讀數(shù)即為電壓表內(nèi)阻，所以電壓表內(nèi)阻為12.0 k。(5)設(shè)多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢為E，多用電表內(nèi)阻為R，由第(3)、(4)問可知，兩式聯(lián)立解得E9.00 V，R15.0 k。答案(1)短接(2)1(3)15.03.60(4)12.0(5)9.0015.0“5步”使用多用電表測電阻步驟1：機(jī)械調(diào)零。步驟2：選倍率，一般要選擇比被測電阻的估計(jì)值低一個(gè)數(shù)量級的倍率，如估計(jì)值為200 就應(yīng)該選×10的倍率，使指針的偏轉(zhuǎn)角度在滿偏到滿偏之間為測量的有效范圍。步驟3：進(jìn)行歐姆調(diào)零。步驟4：將紅、黑表筆接在被測電阻的兩端進(jìn)行測量，將指針示數(shù)乘以倍率得測量值。步驟5：測量結(jié)束后，將選擇開關(guān)旋至OFF或交流電壓最高擋。1(2020·重慶高考)某照明電路出現(xiàn)故障，其電路如圖甲所示，該電路用標(biāo)稱值12 V的蓄電池為電源，導(dǎo)線及其接觸完好。甲維修人員使用已調(diào)好的多用表直流50 V擋檢測故障。他將黑表筆接在c點(diǎn)，用紅表筆分別探測電路的a、b點(diǎn)。(1)斷開開關(guān)，紅表筆接a點(diǎn)時(shí)多用表指示如圖乙所示，讀數(shù)為_ V，說明題中_正常(選填：蓄電池、保險(xiǎn)絲、開關(guān)、小燈)。乙(2)紅表筆接b點(diǎn)，斷開開關(guān)時(shí)，表針不偏轉(zhuǎn)，閉合開關(guān)后，多用表指示仍然和圖乙相同，可判定發(fā)生故障的器件是_(選填：蓄電池、保險(xiǎn)絲、開關(guān)、小燈)。解析：(1)斷開開關(guān)，電壓表直接測量電源兩端的電壓，有示數(shù)且接近電源電動(dòng)勢，說明電源正常。(2)紅表筆接b點(diǎn)，閉合開關(guān)，電壓表示數(shù)與(1)中相同，說明電路仍然處于斷路狀態(tài)，而開關(guān)是閉合的，因此可以確定是小燈發(fā)生斷路故障。答案：(1)11.5(11.211.8均正確)蓄電池(2)小燈2(2020·廣東高考)某實(shí)驗(yàn)小組研究兩個(gè)未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材包括電壓表(內(nèi)阻約為3 k)、電流表(內(nèi)阻約為1 )、定值電阻等。(1)使用多用電表粗測元件X的電阻，選擇“×1”歐姆擋測量，示數(shù)如圖(a)所示，讀數(shù)為_ ，據(jù)此應(yīng)選擇圖中的_(填“b”或“c”)電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(2)連接所選電路，閉合S，滑動(dòng)變阻器的滑片P從左向右滑動(dòng)，電流表的示數(shù)逐漸_(填“增大”或“減小”)；依次記錄電流及相應(yīng)的電壓；將元件X換成元件Y，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。(3)圖(e)是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的UI圖線，由圖可判斷元件_(填“X”或“Y”)是非線性元件。(4)該小組還借助X和Y中的線性元件和阻值R21 的定值電阻，測量待測電池的電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r，電路如圖(f)所示，閉合S1和S2，電壓表讀數(shù)為3.00 V；斷開S2，讀數(shù)為1.00 V。利用圖(e)可算得E_ V，r_ (結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字，視電壓表為理想電壓表)。解析：(1)用多用電表的歐姆擋測電阻時(shí)，電阻值示數(shù)×倍率，故X的讀數(shù)為10 ×110 ，由于，或RXRV，故用伏安法測元件X的電阻時(shí)，電流表應(yīng)外接，故選b電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(2)滑片P從左向右滑動(dòng)過程中，元件X兩端的電壓越來越大，電流越來越大，故電流表示數(shù)逐漸增大。(3)由UI圖線可知Y是非線性元件。(4)由(3)中的UI圖線，可知線性元件的電阻RX10 ，當(dāng)S1、S2都閉合時(shí)，回路中的電流I10.3 A，當(dāng)S1閉合，S2斷開時(shí)，回路中的電流I20.1