專題05 實(shí)驗(yàn)專題十三 實(shí)驗(yàn)考綱原文再現(xiàn)內(nèi)容要求實(shí)驗(yàn)一：研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)二：探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系實(shí)驗(yàn)三：驗(yàn)證力的平行四邊形定則實(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：驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)八：測(cè)定金屬的電阻率(同時(shí)練習(xí)使用螺旋測(cè)微器)實(shí)驗(yàn)九：描繪小電珠的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)十：測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)十一：練習(xí)使用多用電表實(shí)驗(yàn)十二：傳感器的簡(jiǎn)單使用1.要求會(huì)正確使用的儀器主要有：刻度尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器、天平、秒表、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.要求認(rèn)識(shí)誤差問題在實(shí)驗(yàn)中的重要性，了解誤差的概念，知道系統(tǒng)誤差和偶然誤差；知道用多次測(cè)量求平均值的方法減小偶然誤差；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.要求知道有效數(shù)字的概念，會(huì)用有效數(shù)字表達(dá)直接測(cè)量的結(jié)果。間接測(cè)量的有效數(shù)字運(yùn)算不作要求考查方向展示考向1 以彈簧或橡皮筋為紐帶的力學(xué)實(shí)驗(yàn)【樣題1】 （2018新課標(biāo)全國(guó)I卷）如圖（a），一彈簧上端固定在支架頂端，下端懸掛一托盤：一標(biāo)尺由游標(biāo)和主尺構(gòu)成，主尺豎直固定在彈簧左邊；托盤上方固定有一能與游標(biāo)刻度線準(zhǔn)確對(duì)齊的裝置，簡(jiǎn)化為圖中的指針。現(xiàn)要測(cè)量圖（a）中彈簧的勁度系數(shù)，當(dāng)托盤內(nèi)沒有砝碼時(shí)，移動(dòng)游標(biāo)，使其零刻度線對(duì)準(zhǔn)指針，此時(shí)標(biāo)尺讀數(shù)為1.950 cm；當(dāng)托盤內(nèi)放有質(zhì)量為0.100 kg的砝碼時(shí)，移動(dòng)游標(biāo)，再次使其零刻度線對(duì)準(zhǔn)指針，標(biāo)尺示數(shù)如圖（b）所示，其讀數(shù)為_cm。當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?.80 m/s2，此彈簧的勁度系數(shù)為_N/m（保留3位有效數(shù)字）?！敬鸢浮?.775 53.7【解析】本題主要考查游標(biāo)卡尺的讀數(shù)，彈簧勁度系數(shù)的測(cè)量、胡克定律及其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，意在考查考生靈活運(yùn)用教材上游標(biāo)卡尺的使用和探究彈簧的伸長(zhǎng)與形變量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)知識(shí)的能力。 （3）小車拖動(dòng)紙帶移動(dòng)的距離等于重物下落的距離，又小車所受拉力約等于重物重力，因此W=mgx2；小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，因此打B點(diǎn)時(shí)小車的速度為打AC段的平均速度，則?？枷? 以平拋運(yùn)動(dòng)為基礎(chǔ)研究彈性勢(shì)能及動(dòng)量守恒【樣題6】 （2011北京卷）如圖甲，用"碰撞實(shí)驗(yàn)器"可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究?jī)蓚€(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系。（1）實(shí)驗(yàn)中，直接測(cè)定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通過僅測(cè)量_（填選項(xiàng)前的符號(hào)），間接地解決這個(gè)問題。A小球開始釋放高度hB小球拋出點(diǎn)距地面的高度HC小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程（2）圖甲中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測(cè)量平拋射程OP。然后，把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，再將入射球m1從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相碰，并多次重復(fù)接下來要完成的必要步驟是_（填選項(xiàng)前的符號(hào)）A用天平測(cè)量?jī)蓚€(gè)小球的質(zhì)量m1、m2B測(cè)量小球m1開始釋放高度h C測(cè)量拋出點(diǎn)距地面的高度HD分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、NE測(cè)量平拋射程OM、ON（3）若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為_（用（2）中測(cè)量的量表示）；若碰撞是彈性碰撞，那么還應(yīng)滿足的表達(dá)式為_（用（2）中測(cè)量的量表示）。（4）經(jīng)測(cè)定，m1=45.0 g，m2=7.5 g，小球落地點(diǎn)的平均位置距O點(diǎn)的距離如圖乙所示碰撞前、后m1的動(dòng)量分別為與，則:=_:11；若碰撞結(jié)束時(shí)m2的動(dòng)量為，則:=11:_。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，碰撞前、后總動(dòng)量的比值為_。（5）有同學(xué)認(rèn)為，在上述實(shí)驗(yàn)中僅更換兩個(gè)小球的材質(zhì)，其他條件不變，可以使被碰小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程增大。請(qǐng)你用（4）中已知的數(shù)據(jù)，分析和計(jì)算出被碰小球m2平拋運(yùn)動(dòng)射程ON的最大值為_cm。【答案】（1）C （2）ADE （3）m1OP=m1OM+m2ON m1OP2=m1OM2+m2ON2 （4）14 2.9 1.01（5）76.8（3）設(shè)落地時(shí)間為t，則，若動(dòng)量守恒，則有，若碰撞為彈性碰撞，即動(dòng)能守恒，則有。故m1OP=m1OM+m2ON成立，則動(dòng)量守恒；m1OP2=m1OM2+m2ON2成立，則為彈性碰撞。（4）碰撞前后m1動(dòng)量之比為，碰后m1、m2動(dòng)量之比為，碰撞前后總動(dòng)量的比值?？枷? 以測(cè)量電阻或電動(dòng)勢(shì)為核心的電學(xué)實(shí)驗(yàn)【樣題7】 （2018江蘇卷）一同學(xué)測(cè)量某干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻（1）如圖所示是該同學(xué)正準(zhǔn)備接入最后一根導(dǎo)線（圖中虛線所示）時(shí)的實(shí)驗(yàn)電路請(qǐng)指出圖中在器材操作上存在的兩個(gè)不妥之處_；_（2）實(shí)驗(yàn)測(cè)得的電阻箱阻值R和電流表示數(shù)I，以及計(jì)算的數(shù)據(jù)見下表:根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在答題卡的方格紙上作出關(guān)系圖像_由圖像可計(jì)算出該干電池的電動(dòng)勢(shì)為_V；內(nèi)阻為_R/8.07.06.05.04.0I/A0.150.170.190.220.26/A16.76.05.34.53.8（3）為了得到更準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果，在測(cè)出上述數(shù)據(jù)后，該同學(xué)將一只量程為100 mV的電壓表并聯(lián)在電流表的兩端調(diào)節(jié)電阻箱，當(dāng)電流表的示數(shù)為0.33 A時(shí)，電壓表的指針位置如圖所示，則該干電池的電動(dòng)勢(shì)應(yīng)為_V；內(nèi)阻應(yīng)為_【答案】（1）開關(guān)未斷開 電阻箱阻值為零 （2）圖象如圖所示 1.4（1.301.44都算對(duì)） 1.2（1.01.4都算對(duì)） （3）1.4（結(jié)果與（2）問第一個(gè)空格一致） 1.0（結(jié)果比（2）問第二個(gè)空格小0.2）【解析】本題考查測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻實(shí)驗(yàn)，意在考查考生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理能力和誤差分析能力。（3）用電壓表與電流表并聯(lián)，可測(cè)得電流表的內(nèi)阻，考慮電表內(nèi)阻對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，則E=I(R+RA+r)，得，所以圖線的斜率仍表示電動(dòng)勢(shì)，電動(dòng)勢(shì)的準(zhǔn)確值為1.4 V，圖線的截距表示（RA+r），所以內(nèi)阻精確值為r=（1.200.20）=1.00 。 【樣題8】 （2017天津卷）某探究性學(xué)習(xí)小組利用如圖所示的電路測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。其中電流表A1的內(nèi)阻r1=1.0 k，電阻R1=9.0 k，為了方便讀數(shù)和作圖，給電池串聯(lián)一個(gè)R0=3.0 的電阻。（1）按圖示電路進(jìn)行連接后，發(fā)現(xiàn)、和三條導(dǎo)線中，混進(jìn)了一條內(nèi)部斷開的導(dǎo)線。為了確定哪一條導(dǎo)線內(nèi)部是斷開的，將電建S閉合，用多用電表的電壓擋先測(cè)量a、間電壓，讀數(shù)不為零，再測(cè)量、間電壓，若讀數(shù)不為零，則一定是_導(dǎo)線斷開；若讀數(shù)為零，則一定是_導(dǎo)線斷開。 （2）排除故障后，該小組順利完成實(shí)驗(yàn)。通過多次改變滑動(dòng)變阻器觸頭位置，得到電流表A1和A2的多組I1、I2數(shù)據(jù)，作出圖象如右圖。由I1I2圖象得到電池的電動(dòng)勢(shì)E=_V，內(nèi)阻r=_?！敬鸢浮浚?） （2）1.41（1.361.44均可） 0.5（0.40.6均可）（2）根據(jù)閉合電路的歐姆定律有，由于，上式可簡(jiǎn)化為，即，圖線斜率，解得內(nèi)阻r=0.5 ，代入橫截距(260 mA，0.05 mA)，解得電動(dòng)勢(shì)E=1.41 V?？枷? 以多用電表為核心的電學(xué)實(shí)驗(yàn)【樣題9】 （2018新課標(biāo)全國(guó)II卷）某同學(xué)組裝一個(gè)多用電表?？捎玫钠鞑挠校何脖眍^（量程100內(nèi)阻900）；電阻箱R1 （阻值范圍0999.9）；電阻箱R2 （阻值范圍099 999.9）；導(dǎo)線若干。要求利用所給器材先組裝一個(gè)量程為1 mA的直流電流表，在此基礎(chǔ)上再將它改裝成量程為3 V的直流電壓表。組裝好的多用電表有電流1 mA和電壓3 V兩擋?；卮鹣铝袉栴}：（1）在虛線框內(nèi)畫出電路圖并標(biāo)出R1和R2，其中*為公共接線柱，a和b分別是電流擋和電壓擋的接線柱_。（2）電阻箱的阻值 _;R2=_ （保留到個(gè)位）【答案】（1）如圖所示 （2）100 2 910【解析】（1）R1的電阻比較小，所以R1與表頭并聯(lián)構(gòu)成大量程的的電流表，R2的阻值比較大，與改裝后的電流表串聯(lián)可充當(dāng)大量程的電壓表，設(shè)計(jì)電路圖如圖所示;考向6 以考查伏安特性曲線為核心的電學(xué)實(shí)驗(yàn)【樣題10】 （2018新課標(biāo)全國(guó)I卷）某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖（a）所示的電路探究在2580范圍內(nèi)某熱敏電阻的溫度特性，所用器材有：置于溫控室（圖中虛線區(qū)域）中的熱敏電阻RT，其標(biāo)稱值（25時(shí)的阻值）為900.0 ：電源E（6V，內(nèi)阻可忽略）：電壓表 （量程150 mV）：定值電阻R0（阻值20.0 ），滑動(dòng)變阻器R1（最大阻值為1 000 ）：電阻箱R2（阻值范圍0-999.9 ）：?jiǎn)蔚堕_關(guān)S1，單刀雙擲開關(guān)S2。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先按圖（a）連接好電路，再將溫控室的溫度t升至80.0，將S2與1端接通，閉合S1，調(diào)節(jié)R1的滑片位置，使電壓表讀數(shù)為某一值U0：保持R1的滑片位置不變，將R2置于最大值，將S2與2端接通，調(diào)節(jié)R2，使電壓表讀數(shù)仍為U0：斷開S1，記下此時(shí)R2的讀數(shù)，逐步降低溫控室的溫度t，得到相應(yīng)溫度下R2的阻值，直至溫度降到25.0C，實(shí)驗(yàn)得到的R2-t數(shù)據(jù)見下表。t/25.030.040.050.060.070.080.0R2/900.0680.0500.0390.0320.0270.0240.0回答下列問題：（1）在閉合S1前，圖（a）中R1的滑片應(yīng)移動(dòng)到_填“a”或“b”）端；（2）在圖（b）的坐標(biāo)紙上補(bǔ)齊數(shù)據(jù)表中所給數(shù)據(jù)點(diǎn)，并做出R2-t曲線：_（3）由圖（b）可得到R1，在25-80C范圍內(nèi)的溫度特性，當(dāng)t=44.0時(shí)，可得R1=_；（4）將Rt握于手心，手心溫度下R2的相應(yīng)讀數(shù)如圖（c）所示，該讀數(shù)為_，則手心溫度為_?！敬鸢浮浚?）b （2）如圖所示 （3）450 （4）620.0 33.0