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2023 高考二轮复习二十五专题
专题十七、创新实验
第一部分 织网点睛,纲举目张
物理实验在高考中占据重要地位,是高考试题中最具活力和创造性的部分,物理实验
在注重对科学探究能力考查的同时,也注重对物理观念和科学思维等核心素养的考查,尤
其重视对学生的迁移创新能力的考查。
一、近五年高考物理实验题的特点
1.源于教材但不拘泥于教材
分析近五年全国卷实验题发现,全部实验题均“源于教材而不拘泥于教材,源于经典
实验而发展经典实验”,高度体现了2017年版课程标准提出的“注重体现物理学科本质,
培养学生物理学科核心素养”的理念和“科学探究”为主体的实验评价方式。
2.创设情境引导学生设计与创新
实验设计已成为高考题的亮点,这类试题以“某同学”“某小组”为主角创设一个新
的实验目的,但深入研究会发现,提供的实验器材和运用的基本原理都是学生熟悉的,只
是需要学生深入理解每一个器材的作用、每一个原理的意义,才能完成设计。这类试题要
求学生深入理解教材中实验所涉及的每一个知识、方法、原理,并能够在新的实验目的下
迁移、重组并应用。
总之,实验题的原理和方法均源于《课程标准》要求的实验,但试题更加注重在新情
境下的迁移与应用,在考查基础知识的基础上更加注重创新思维能力的考查。
二、指向深度探究的实验复习的必要性
传统的实验复习,学生大多缺少真实体验探究的机会,教师“说”、学生“背”实验
的现象普遍存在,即使做实验,也是学生根据教师提供的实验器材,按照规定的实验步骤
进行程式化操作,学生很少经历自主设计实验的机会。纸笔训练和测试成为常见的强化实
验复习的主要手段,显然,这样的复习方式不利于学生迁移与应用能力的提高,更不利于
学生创新思维能力的培养。
所以,实验复习应该以教材中的实验为抓手,引导学生经历深度探究,亲身体验物理
知识的应用价值,进而主动理解知识、掌握方法、形成观念。
三、指向深度探究的实验复习策略
教材中的每一个实验必然是基于观察和实验提出问题、形成猜想和假设(即实验目的),
并进一步设计实验与制订方案(即实验原理),最后基于证据得出结论并给出解释(实验步骤、
数据处理、误差分析)。高三的实验复习中,只有引导学生再次经历探究过程,才能引发学
生关于实验设计思想的深度思考,如果在高考中遇见新的实验题目,才能自主完善设计。
所以,对待每一个实验,都要引导学生深入研究实验目的、实验原理、综合考虑实验原则
来设计思路,完善实验方案。
1.深度探究实验目的明确实验目的,指的是明确测定什么物理量,验证、探究什么物理规律,只有深入理
解了实验目的,实验原理才会一步一步呈现出来,这是明确实验探究方向的必备前提。
2.深度探究实验原理
在实验目的的引导下,选择合适的实验原理,关键要清楚:实验目的与哪些物理量直
接相关?待测物理量要通过哪些规律、公式求出?在现有实验条件下用什么方法测定该物
理量?
3.深度探究测量电路
高中电学实验中的测量问题,重点是测电压、测电流、测电阻,核心问题是考虑电流
表、电压表有内阻的情况下如何提高测量精度。
4.深度探究控制电路
无论是测电阻还是测电源电动势和内电阻,都离不开滑动变阻器,它在电路中的作用
不仅是保障安全性,还起到调节电流和电压的作用,是控制电路的重要元器件。那么,在
电路设计中,选择多大的滑动变阻器?又如何连接(限流或分压)?关注教材的练习题,会
发现它在引导我们对比滑动变阻器在两种连接方式下的控制功能。
总之,在高考实验部分的复习备考中,引导学生经历对实验的深度探究,不仅能激发
学生的好奇心和求知欲,更有利于提高学生发现问题、提出问题、解决问题的能力,进而
培养学生的创新精神和实践能力,提升学生的科学素养。
第二部分 实战训练,高考真题演练
1. (2022山东物理)在天宫课堂中、我国航天员演示了利用牛顿第二定律测量物体质量的
实验。受此启发。某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、轻弹簧和待测物
体等器材设计了测量物体质量的实验,如图甲所示。主要步骤如下:
①将力传感器固定在气垫导轨左端支架上,加速度传感器固定在滑块上;
②接通气源。放上滑块。调平气垫导轨;
③将弹簧左端连接力传感器,右端连接滑块。弹簧处于原长时滑块左端位于O点。A点到
O点的距离为5.00cm,拉动滑块使其左端处于A点,由静止释放并开始计时;
④计算机采集获取数据,得到滑块所受弹力F、加速度a随时间t变化的图像,部分图像如
图乙所示。回答以下问题(结果均保留两位有效数字):
(1)弹簧的劲度系数为_____N/m。
(2)该同学从图乙中提取某些时刻F与a的数据,画出a—F图像如图丙中I所示,由此
可得滑块与加速度传感器的总质量为________kg。
(3)该同学在滑块上增加待测物体,重复上述实验步骤,在图丙中画出新的a—F图像Ⅱ,
则待测物体的质量为________kg。
2.(2022·高考广东物理)(7分)某实验小组为测量小球从某一高度释放,与某种橡胶材
料碰撞导致的机械能损失,设计了如图10(a)所示的装置,实验过程如下:
(1)让小球从某一高度由静止释放,与水平放置的橡胶材料碰撞后竖直反弹。调节光电门
位置,使小球从光电门正上方释放后,在下落和反弹过程中均可通过光电门。
(2)用螺旋测微器测量小球的直径,示数如图 10(b)所示,小球直径 __________
。
(3)测量时,应__________(选填“A”或“B”,其中A为“先释放小球,后接通数字计时器”,B为“先接通数字计时器,后释放小球”)。记录小球第一次和第二次通过光
电门的遮光时间 和 。
(4)计算小球通过光电门的速度,己知小球的质量为m,可得小球与橡胶材料碰撞导致的
机械能损失 __________(用字母m、d、 和 表示)。
(5)若适当调高光电门的高度,将会__________(选填“增大”或“减小”)因空气阻力
引起的测量误差。
3. (2022新高考江苏卷)小明利用手机测量当地的重力加速度,实验场景如图1所示,他
将一根木条平放在楼梯台阶边缘,小球放置在木条上,打开手机的“声学秒表”软件,用
钢尺水平击打木条使其转开后,小球下落撞击地面,手机接收到钢尺的击打声开始计时,
接收到小球落地的撞击声停止计时,记录下击打声与撞击声的时间间隔t,多次测量不同台
阶距离地面的高度h及对应的时间间隔t。
(1)现有以下材质的小球,实验中应当选用______。
A.钢球 B.乒乓球 C.橡胶球
(2)用分度值为 的刻度尺测量某级台阶高度h的示数如图2所示,则 ______ 。(3)作出 图线,如图3所示,则可得到重力加速度 ______ 。
(4)在图1中,将手机放在木条与地面间的中点附近进行测量,若将手机放在地面A点,
设声速为v,考虑击打声的传播时间,则小球下落时间可表示为 ______(用h、t和v表
示)。
(5)有同学认为,小明在实验中未考虑木条厚度,用图像法计算的重力加速度g必然有偏
差。请判断该观点是否正确,简要说明理由__ ____。
4.(2022·高考广东物理)(9分)弹性导电绳逐步成为智能控制系统中部分传感器的敏感
元件,某同学测量弹性导电绳的电阻与拉伸后绳长之间的关系,实验过程如下:
(1)装置安装和电路连接
如图11(a)所示,导电绳的一端固定,另一端作为拉伸端,两端分别用带有金属夹 A、B
的导线接入如图11(b)所示的电路中。(2)导电绳拉伸后的长度L及其电阻 的测量
①将导电绳拉伸后,用刻度尺测量并记录A、B间的距离,即为导电绳拉伸后的长度L。
②将滑动变阻器R的滑片滑到最右端。断开开关 ,闭合开关 ,调节R,使电压表和
电流表的指针偏转到合适位置。记录两表的示数U和 。
③闭合 ,电压表的示数__________(选填“变大”或“变小”)。调节R使电压表的示
数仍为U,记录电流表的示数 ,则此时导电绳的电阻 __________(用 、 和U表
示)。
④断开 ,增大导电绳拉伸量,测量并记录A、B间的距离,重复步骤②和③。
(3)该电压表内阻对导电绳电阻的测量值__________(选填“有”或“无”)影响。
(4)图11(c)是根据部分实验数据描绘的 图线。将该导电绳两端固定在某种机械
臂上,当机械臂弯曲后,测得导电绳的电阻 为 ,则由图线可读出导电绳拉伸后的
长度为__________ ,即为机械臂弯曲后的长度。
5. (2022·全国理综乙卷·22)用雷达探测一高速飞行器的位置。从某时刻( )开始的一段时间内,该飞行器可视为沿直线运动,每隔 测量一次其位置,坐标为x,结果如下
表所示:
0 1 2 3 4 5 6
0 507 1094 1759 2505 3329 4233
回答下列问题:
(1)根据表中数据可判断该飞行器在这段时间内近似做匀加速运动,判断的理由是:
______;
(2)当 时,该飞行器速度的大小 ______ ;
(3)这段时间内该飞行器加速度的大小 ______ (保留2位有效数字)。
6. (2022年1月浙江选考)小明同学根据图1的电路连接器材来“探究导体电阻与其影响
因素的定量关系”。实验时多次改变合金丝甲接入电路的长度 、调节滑动变阻器的阻值,
使电流表的读数 达到某一相同值时记录电压表的示数U,从而得到多个 的值,作出
图像,如图2中图线a所示。
(1)在实验中使用的是_______(选填“0~20 ”或“0~200 ”)的滑动变阻器。的
(2)在某次测量时,电压表 指针位置如图3所示,则读数U=_______V。
(3)已知合金丝甲的横截面积为7.0×10-8m2,则合金丝甲的电阻率为_______ ·m(结果
保留2位有效数字)。
(4)图2中图线b是另一根长度相同、材料相同的合金丝乙与合金丝甲并联后采用同样的
方法获得的 图像,由图可知合金丝甲的横截面积_______(选填“大于”、“等于”
或“小于”)合金丝乙的横截面积。
7.(2022年6月浙江选考)(7分)(1)探究滑动变阻器的分压特性,采用图1所示的
电路,探究滑片P从A移到B的过程中,负载电阻R两端的电压变化。
图2为实验器材部分连线图,还需要 ▲ (选填af、bf、fd、fc、ce或cg)连线(多
选)。
图3所示电压表的示数为 ▲ V。
、
已知滑动变阻器的最大阻值R=10Ω,额定电流I=1.0A。选择负载电阻R=10Ω,以R两
0
端电压U为纵轴,为 横轴(x为AP的长度,L为AB的长度),得到 分压特性曲线为图4中的“I”;当R=100Ω,分压特性曲线对应图4中的 ▲ (选填
“Ⅱ”或“Ⅲ”);则滑动变阻器最大阻值的选择依据是 ▲ 。、
(2)两个相同的电流表G 和G 如图5所示连接,晃动G 表,当指针向左偏转时,静
1 2 1
止的G 表的指针也向左偏转,原因是 ▲ (多选)。
2
A.两表都是“发电机”
B.G 表是“发电机”,G 表是“电动机”
1 2
C.G 表和G 表之间存在互感现象
1 2
D.G 表产生的电流流入G 表,产生的安培力使G 表指针偏转
1 2 2
8. (2021重庆高考)(9分)某兴趣小组使用如图1电路,探究太阳能电池的输出功率与
光照强度及外电路电阻的关系,其中P为电阻箱,R0是阻值为37.9kΩ的定值电阻,E是太
阳能电池, 是电流表(量程0~100μA,内阻2.10kΩ)
(1)实验中若电流表的指针位置如题图2所示,则电阻箱P两端的电压是 V。(保留
3位有效数字)(2)在某光照强度下,测得太阳能电池的输出电压U与电阻箱P的电阻R之间的关系如
图3中的曲线①所示。不考虑电流表和电阻R 消耗的功率,由该曲线可知,M点对应的太
0
阳能电池的输出功率是 mW。(保留3位有效数字)
(3)在另一更大光照强度下,测得U——R关系如图3中的曲线②所示。同样不考虑电流
表和电阻R 消耗的功率,与曲线①相比,在电阻R相同的情况下,曲线②中太阳能电池的
0
输出功率 (选填“较小”、“较大”),由图像估算曲线②中太阳能电池的最大输
出功率约为 mW。(保留3位有效数字)
9. (2022高考河北)某物理兴趣小组利用废弃电饭煲的部分器材自制简易电饭煲,设计电
路如图1所示。选用的器材有:限温开关S(手动将其按下,开始持续加热煮饭,当锅内
1
温度高于103℃时自动断开,之后不能自动闭合);保温开关S(当锅内温度高于80℃时
2
自动断开,温度低于70℃时自动闭合);电饭煲的框架(结构如图2所示)。自备元件有:
加热电阻丝R(阻值为60Ω,用于加热煮饭);限流电阻R 和R ,(阻值均为1kΩ):指
1 2
示灯L 和L(2.5V,0.6W,当电流低于30mA时可视为熄灭);保险丝T。
1 2(1)按照兴趣小组设计的电路,下列说法正确的是______ (多选)。
A.按下S,L 和L 均发光
1 1 2
B.当锅内温度高于103℃时,S 自动断开,L 和L 均发光
1 1 2
C.保温过程中,S 自动在闭合、断开状态之间交替切换
2
D.当锅内温度低于70℃时,S 自动闭合,L 发光,L 熄灭
2 1 2
(2)简易电饭煲制作完成后,试用时L 始终不亮,但加热和保温功能均正常。在不增加
1
元件的前提下,断开电源,使用多用电表判断发生故障的元件。下列操作步骤的正确顺序
是______(填写各步骤前的字母)。
A.将选择开关旋转到“ × 100”位置
B.将两支表笔直接接触,调节“欧姆调零旋钮”,使指针指向欧姆零点
C.调整“指针定位螺丝”,使指针指到零刻度
D.测量指示灯L 两端的阻值
1
E.将选择开关置于OFF位置或交流电压最高挡
(3)操作时,将多用电表两表笔与L 两端接触,若指针如图3所示,可判断是______断
1
路损坏;若指针如图4所示,可判断是______断路损坏。(用电路中的元件符号表示)
第三部分 思路归纳,内化方法
一、 动摩擦因数的测定
测定动摩擦因数实验一般结合在“测量做直线运动物体的瞬时速度”“探究加速度与
物体受力、物体质量的关系”或“探究平抛运动的特点”等实验中考查。实验的原理是:
利用打点计时器等器材测出物体做匀变速运动的加速度,再利用牛顿第二定律计算动摩擦
因数,或者利用平衡条件、动能定理或能量守恒定律等计算动摩擦因数。
实验方法 创新思维 实验原理将研究运动物体转化为研究
利用F =F=μF 求μ
弹 f N
静止物体
让物块先做加速直线运动, 匀减速运动中,利用逐差法
当重物掉到地面上之后物块 求加速度,利用 F=μmg=
做匀减速直线运动 ma进一步求μ
将动摩擦因数的测量转化为 利用 a=gsin θ-μgcos θ求
角度的测量 μ(a通过逐差法求解)
将动摩擦因数的测量转化为 利用v 2-v 2=2as和动力学
B A
加速度的测量 知识得到μ=
A→B过程中,机械能守恒;
将动摩擦因数转化为速度的 C→D 过程中,物块 Q 做平
测量,并营造多过程切入水 抛运动;B→C过程中,对物
平滑动情景 块Q只有摩擦力做功,利用
W=E -E ,进一步求μ
f kC kB
二、电阻的测定
电阻的测定是欧姆定律的重要应用,是整个电学实验的核心,是高考电学实验命题的
热点。以教材中伏安法测电阻为原形实验,变换出安安法、伏伏法、比较法、半偏法、替
代法等多种不同的测量方式,综合考查仪器选择、电路设计与分析、实验数据处理与误差
分析,从而全方位考查考生的实验能力。
R=
x
(内接法) 大电阻用内接法,测量结果偏大;小电阻用外接
伏安法
法,测量结果偏小,简记为“大内偏大,小外偏
小”
(外接法)
如果已知 的内阻R,则可测得 的内阻R=
1 2
安安法
串联一定值电阻R 后,同样可测得 的内阻
0
R=
2两电表的满偏电流接近时,若已知 的内阻R ,
1
则可测出 的内阻R=R
2 1
伏伏法
并联一定值电阻R 后,同样可得 的内阻R
0 2
=
测得电阻箱R 的阻值及 表、 表的示数I 、
1 1
比较法
I,可得R=(电表阻值不计)
2 x
电阻箱与电流表并联,然后与大电阻滑动变阻器
串联,R <R (测电流表内阻)
测 真
半偏法
电阻箱与电压表串联,滑动变阻器为小电阻的变
阻器,R >R (测电压表内阻)
测 真
调整R,使S、S 均闭合与S、S 均闭合时电流
0 1 3 1 2
替代法
表示数相等,则R=R
x 0
(电流等效替代)
调整R,使S、S 均闭合与S、S 均闭合时电压
0 1 3 1 2
表示数相等,则R=R
x 0
(电压等效替代)
三、 电表的改装与校准
实验室中通常使用的机械式电表有电流表、电压表及多用电表,这些电表都是由小量
程的电流表G(表头)经过改装再校准而制成的,是欧姆定律的具体应用,也是高考命题的
热点。
1.电流表的改装
(1)原理:部分电路欧姆定律。
(2)改装电路:(3)分流电阻R的大小:R==。
2.电流表的校准
(1)校准电路:
(2)校准过程:
①移动滑动变阻器的滑片,使电路中的标准电流表取不同数值,校对改装成的电流表
的示数是否相同。
②对分流电阻进行补偿
设改装电流表满偏时,标准电流表的示数为I ,改装电流表的量程为I,则I =I +。
A A g
若I >I,说明分流电阻偏小,应增大些,若I <I,说明分流电阻偏大,应减小些。
A A
1.电压表的改装
(1)原理:部分电路欧姆定律。
(2)改装电路:
(3)分压电阻的大小:R==。
2.电压表的校准
(1)校准电路:
(2)校准过程:
①移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数逐渐增大,核对改装电压表与标准电压表示
数是否相同。
②对分压电阻进行补偿
设改装电压表满偏时标准电压表的电压示数为 U ,改装电压表的量程为U,则U =
V V
I(R+R)。若U >U,则应使分压电阻R减小,若U <U,则应使分压电阻R增大。
g g V V1.欧姆表的改装
(1)原理:闭合电路欧姆定律。
(2)改装电路:如图所示。
(3)欧姆表内阻:
红、黑表笔短接,调节调零电阻R,使电流表满偏时,I = =,
g
可得:R ==R+r+R。
内 g
(4)待测电阻R 与电流表示数I 的对应关系:
x x
I==。
x
当I=0时,R→∞;当I=I 时,R=R ;当I=I 时,R=R ;当I=I 时,R=3R
x x x g x 内 x g x 内 x g x
;当I=I 时,R=7R ……最后,再将原表盘的电流刻度值按照上述规律标出其电阻值,
内 x g x 内
完成改装。
2.欧姆表的校准
先进行欧姆表调零,再将欧姆表红、黑表笔与电阻箱相接,校准时可采用两种方式:
①使指针指示不同的角度,使电流分别等于I ,I ,I ,I……直接将电阻箱阻值替换原标
g g g g
称电阻的值;②使电阻箱分别取不同的值,如1 Ω,5 Ω,10 Ω,15 Ω……在指针所指的位
置直接标出电阻箱上的示数。两种方法均不管电源电动势和满偏电流的数值是否正确。
第四部分 最新模拟集萃,提升应试能力
1.(4分)(2023江西红色十校第一次联考)如图所示为研究曲线运动的实验装置,在光
滑水平桌面中间O处有一转轴,转轴上安有力传感器,力传感器与一根不可伸长的轻绳连
接,轻绳另一端拴着一小物体,小物体可视为质点。现让小物体绕转轴O做匀速圆周运动,
小物体刚运动到A点时,绳子断裂,然后经过桌面边缘B点飞出做平抛运动,落到沙坑中
的D处,AB与桌面边缘垂直。不计空气阻力,重力加速度为g。
(1)研究小物体从离开桌面到落到沙坑的运动过程,运用的思想方法是______。
A.微元法 B.放大法 C.控制变量法 D.化曲为直法
(2)测出小物体质量为m,做匀速圆周运动时小物体到O点间的距离为r,沙坑平面到桌
面间的距离为h,D点到桌面边缘B点正下方的距离为x,读出小物体做匀速圆周运动时力
传感器的示数F,则上述所测的物理量间的关系是F=______。
(3)若桌面AB部分粗糙,保持力传感器F读数不变,则小物体落点到桌面边缘B点正下方的距离x将______(填“变大”“变小”或“不变”)。
2.(6分)(2023湖南长沙名校联合体联考)小李同学用如图所示的装置测量三角形支架
PQO的高度和倾角。三角形支架PQO固定在水平地面上,顶端处固定一弧形轨道,轨道
末端切线水平,小球从弧形轨道上不同位置下滑,从P处平抛,小球可落到装置中的不同
位置。在P处放一速度传感器(图中未画出),可测小球在P处的不同速度 ,改变小球
的释放位置,从而改变小球在P处的速度 ,测出小球平抛运动的水平射程x,记录的数
据如下表:(重力加速度g取 )
序号
(m/s)
x(m)
1 4 1.6
2 3 1.2
3 2 0.8
4 1 0.2
5 0.5 0.05
(1)当 时,小球落在______(填字母序号)。
A.斜面上 B.水平面上 C.Q点 D.无法判断
(2)三角形支架的高度为______m,斜面的倾角为______度。
3. (2023四川内江一中入学考试)(1)探究电磁感应现象应选用如图___________(选填
“甲”或“乙”)所示的装置进行实验。(2)在图甲中,当闭合S时,观察到电流表指针向左偏(不通电时指针停在正中央),则:
在图乙中,磁体N极插入线圈A过程中电流表的指针将___________偏转,(选填“向
左”、“向右”或“不发生”);在图丙中,导体棒ab向左移动过程中,电流表的指针将
___________偏转;(选填“向左”、“向右”或“不发生”)。
(3)在图丁中,R为光敏电阻,轻质金属环A用轻绳悬挂,与长直螺线管共轴(A线圈平
面与螺线管线圈平面平行),并位于螺线管左侧。当光照增强时,从左向右看,金属环A
中电流方向为___________(选填“顺时针”或“逆时针”),金属环A将___________
(选填“向左”或“向右”)运动。
4. (2023重庆八中高三质检)某同学设计了如图所示实验装置探究向心力与质量、半径的
关系。水平杆光滑,竖直杆与水平杆铰合在一起,互相垂直,绕过定滑轮的细线两端分别
与物块和力传感器连接。(忽略细线与定滑轮间的摩擦)(1)探究向心力与质量关系时,让物块1、2的质量不同,测出物块1、2的质量分别为
、 ,使物块到竖直轴距离______(填“相同”或“不同”),转动竖直杆,测出不
同角速度下两个力传感器的示数 、 。反复实验测出多组 、 ,作出 图像,
如果作出的图像是过原点的斜线,且图像的斜率等于______,则表明在此实验过程中向心
力与质量成正比。
(2)该实验过程中采用的实验方法是______。
A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法
5. (2023浙江舟山质检)(1)图1是一款可以直接接在手机上的电风扇,某同学拆下电
风扇,将多用电表选择开关置于欧姆“ ”挡,调零后按正确操作将表笔接在风扇的接线
柱上测量,一次叶片转动,另一次设法使叶片不转,两次电表读数如图2、3所示,则
__________(选填“图2”或“图3”)为叶片转动时的读数。根据测量得出电风扇的电阻大
约是__________ ;
(2)该同学想进一步探究在不同电压下风扇的电功率,按图4所示连接电路,闭合开关,调节滑动变阻器滑片,发现电压表和电流表均有示数但总是调不到零,其原因是图4中导
线__________没有连接好(选填图中导线序号);
(3)根据实验数据描绘电风扇的电流随电压的变化曲线如图6所示,某次测量时电压表的
示数如图5所示,则电压 __________V,此时该风扇的输入功率大约是__________W
(功率结果保留两位有效数字)。
的
6. (2023江苏如皋期初质检)小明设计了一个用拉力传感器验证机械能守恒定律 实验,
如图所示。
(1)现有以下材质的小球:①乒乓球;②橡胶球;③钢球,实验中应选用____________。
(2)固定好拉力传感器后,下列实验操作步骤,正确顺序是____________。
①改变小球的初始释放位置,重复上述过程
②记录小球摆动过程中拉力传感器示数的最大值 和最小值
③将一根轻绳穿过小圆环,一端连接传感器,另一端连接小球
④拉起小球至某一位置由静止释放,使小球在竖直平面内摆动
⑤在传感器正下方固定一个小圆环,圆环平面水平
(3)实验测得的数据见下表。0.047 0.080 0.110 0.170 0.200
1.660 1.580 1.522 1.409 1.350
(3)请根据表中的数据,在方格纸上作出 图像。( )
(4)由 图像得图线的斜率为_________(结果保留两位有效数字)。若小球摆
动过程中机械能守恒,图线斜率的理论值为____________。
(5)该实验系统误差的主要来源是___________。
A.小球摆动角度偏大 B.小球初始释放位置不同 C.小球摆动过程中有空气阻力
7.(13分) (2023江苏百校联考第一次考试)国家有关酒驾的裁量标准如下:
驾驶员血液酒精含量 ≥20mg/100mL,<80mg/100mL ≥80mg/100mL
行为定性 饮酒驾驶 醉酒驾驶
酒精检测仪是交警执法时通过让司机呼气来检测司机是否酒驾的检测工具。现有一个
酒精检测仪的主要元件“酒精气体传感器”,即气敏电阻,气敏电阻的阻值随酒精气体浓度的
变化而变化,下表显示了某气敏电阻R 的阻值随酒精气体浓度的变化情况。
x
酒精气体浓度/(mg/mL) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
阻值/Ω 100 70 55 45 39 35 33 31 30
(1) 为了较准确测量酒精气体浓度为0.35mg/mL时气敏电阻R 的阻值,实验室提供如下器材。
x
A.电流表 (0~100mA,内阻约为15Ω)B.电流表 (0~0.6A,内阻约为5Ω)
C.电压表 (0~5V,内阻约为5kΩ)
D.电压表 (0~15V,内阻约为20kΩ)
E.滑动变阻器R(阻值范围为0~20Ω,允许通过的最大电流为2A)
1
F.滑动变阻器R(阻值范围为0~5Ω,允许通过的最大电流为0.2A)
2
G.待测气敏电阻R
x
H.电源E(电动势为6V,内阻r约为2Ω)
I.开关和导线若干
J.恒温检测室
(2)在如图所示的虚线框中画出测量R 阻值的实验电路图。
x
(3)为使测量尽量准确,实验时滑动变阻器应选 ,电压表应选 ,电流表应选
。(填器材前面的序号)
(4)某同学用该气敏电阻R 设计了一个测定酒精气体浓度的电路用来检测是否酒驾,如图所
x
示,该电路使用一个电压表,正常工作时,若被测气体酒精浓度为0,电压表指针满偏。使用一
段时间后,电源电动势会稍变小,内阻会稍变大,保持滑动变阻器滑片不动,则酒精气体浓度的
测量值将 (选填“偏大”或“偏小”)。