实验_葛根物理高三22-51G_讲义

22高考物理冲刺-实验 高考电路实验题考点分布 2021 伏安法测源电动势内阻 2004 半偏法测电流表内阻 2006 多用电表读数，安阻法测电源电动势内阻 2008 伏安法测电阻 2009 多用电表内部计算 2010 伏伏法测电表内阻 2011 伏安法测电阻 2012 半偏法测电流表内阻 2013 伏安法测电阻 2014 多用电表读数+伏安法测电阻+电表改装 2015 伏安法+伏阻法测电源电动势内阻 2016 伏安法测电阻+电表改装 2017 伏安法测电源电动势和内阻 2018 伏安法测电阻 2019 安安法测电阻 2020 伏安法测源电动势内阻 --1 测电表内阻 半偏法测电流表内阻 仪表选用标准： A R1越大越好； R E略小于A表量程乘以R1的最大值 1 s R 2 R2大于A表内阻且越精确越好 2 s 1 当系统误差忽略时： R 1 R 1 1 I +I A = I → + A = R g I I R I 2 g g 2 误差分析：测得值偏小 1 R2并入前，干路电流为A表满偏电流I ， I R g k = A R 并入以后，总电阻变小，总电流也 I 2 g 变大I=I +△I，A表电流为 0.5I ，R2上 g g 电流为 0.5I +△I ，根据并联电路电流 1 g 和电阻成反比，R 小于R R 2 A 2 --222高考物理冲刺-实验 半偏法测电压表内阻 R 2 A V B 仪表选用标准：R2：比 V表内阻稍大且越精确越 s 好。 2 R1：越小越好，同时RV R 1 越大测量越精确 E：约大于或等于V表量 程 s 1 当系统误差忽略时： U 1 1 1 误差分析：测得值偏大 U +R =U → + R = 2 R g U R U 2 U R2串入前，AB间电压为V表满偏电压 V g V g U ，R 串入以后，AB间电阻变大，电 1 g 2 压也变大U =U +△U ，而V表电压为 U 1 AB g k = 0.5U ，R2上电压为 0.5U +△U ，根 g g R U V g 据串联电路电压和电阻成正比， R >R 2 v R 2 --3 单量程电流表改装 R G I g R I = R(I−I ) R = R g I g R = g I I g g g (I−I ) ( −1) g I g R I −I R g R = g n−1 双量程电流表改装 G R R R +R = g →n = g +1 1 2 n −1 2 R +R 2 1 2 R R 1 2 R +R R +R R = g 2 →n = g 2 +1 1 n −1 1 R 1 2 1 1 --422高考物理冲刺-实验 二重改装 单量程电压表改装 R G R U g U −U g G 2 U R 1 U U −U U −U RR g = g R = g R R = 1 g R R U q A R +R g g g 1 U = I R R =( U −1)R R =(m−1)R g g g U g g U g R = R ( −1) 2 A U g --5 普通伏安法测电阻 和电源电压大致相当 和电源电压除以待测电阻大致相当 V V A A Rx Rx R R 测得值偏大 测得值偏小 1 需要电表从零变化 2 Rx比R大2倍以上 3 用限流电流仍过大 --622高考物理冲刺-实验 测元件的伏安特性曲线 选取合适的量程 1.题中有“铭牌”，则量程一定要大于等于额定电流额定电压，假如略有不够，找定值电阻扩量程 2.题中有测得值表格或坐标纸，则量程一定要大于图标中的电流电压最大值 3.题中没有要求，则电压表和电源电压大致相当，电流表和电源电压除以待测电阻大致相当 选电流表内外接 V V 内接 外接 A A 如果测普通电阻，电流表电压表都是内阻大致已知的“约为多少Ω”，用“大内偏大、小外偏小” 大 小 大 小 如果内接外接各读一组数，则电流表变化率 大的用内接，电压表变化率 大的用外接 I 小−I U −小U 如果电表是前期自己改的，那么内阻已经已知，I 这样只需考虑两个表都不超量程即U可 --7 Ps：电表如果是改装的，不能用大内小外 电压表是0-3V，内阻3kΩ加一个1kΩ的定值电阻改成 如：灯泡“3.8V,0.3A” 电流表是0-200mA，内阻10Ω并一个10Ω的定值电阻改成 约1mA 4V量程 V V 0.301A小于量程0.4A × × A A 1.5V 0.3A,3.8V 0.3A,3.8V 5Ω总电阻 --822高考物理冲刺-实验 有一个小灯泡上标有“ 的字样，现测定小灯泡在不同电压下的电功率，有下列器材可供选用： 5V6W R 2 V 1 × A 除了待测小灯泡、电流表、学生电源及开关、导线外，本实验必需的器材还有AEF 填写器材 前的序号字母 ． (1)为尽量减小实验误差，并要求从零开始多取几组数据，请在图甲虚线框中画出满足(实验要求 的电路图，并标) 明相应器材字母． (2)利用上述实验电路测出的电压表示数U，电流表读数为I，则灯泡的功率为2UI-I2 (3) --9 两A一V猜AA，两V一A猜VV 两个电流表一个电压表时，一定先检查V表量程是否过大，如果过大，果断舍弃V表 小量程，内阻已知 A I R 1 大量程，内阻可以未知 R= 1 A1 I -I A 2 1 2 两个电压表一个电流表时，一定先检查A表量程是否过大，如果过大，果断舍弃A表 大量程，内阻可以未知 V 2 (V -V)R R= 2 1 V1 V 1 V 1 小量程，内阻已知 --1022高考物理冲刺-实验 求元件L的功率 U E R L × U P =UI L I E,r I E U R+r × × 2U +Ir =E→ E P L =UI 2 U =− 1 rI+ E 2 2 U I E,r E I U r × E U +2Ir =E→ × U =−2rI+E U E I 2r E,r --11 I V-R法测电源电动势内阻 不计电压表内阻 V U V U+ (R +r )=E U R 0 测 测 (R+R +r )=E R R R 0 测 测 0 0 0 1 1 1 R+ R 0 +r 测 = 1 E 测 U −(R 0 +r 测 ) R =1 E R E R U 测 0 测 0 1 1 1 1 =k → E = U 测 E R kR U k 测 0 0 R +r b 1 1 0 测 =b→r = −R ER 测 k 0 E R 测 0 b 1 R +r 0 测 R --1222高考物理冲刺-实验 为测定某旧干电池的电动势和内阻，实验室提供了如下器材： A旧干电池2节（假设两节电池完全一样） B.电压表（视为理想电压表，量程0~3V） C.电阻箱R（0~999.9Ω D.定值电阻R =10Ω 0 E．多用电表 F.开关、导线若干 （1）同学甲直接使用多用电表的直流2.5V档测量一节电池的 电动势，读数如图甲所示，则该同学测得的电动势E=1.4 V， 此测量值比旧干电池电动势的真实值 偏小 （填偏大或者偏 小）。 （2）同学乙将两节干电池串联接入如图乙所示的电路，规范 操作得到如图丙所示的图象，该同学所描绘的图象中，横坐 标是B （3）按照（2）问中所选的横坐标，已知图像的斜率为k，纵坐标的截距为b，则一节干电池的 电动势E= ，内阻r= (用k、b、R 表示)。 0 1 b E = r = −R kR k 0 --13 0 I-R法测电源电动势及内阻 R R R 0 I(R+R +r)=E A A E 1 R =E −(R +r) I A 1 R +r IR A I I =I+ A 总 R R R R I(1+ A)(R+ 0 A +r)=E 0 R R +R R R 0 A 0 R = 0 A 并 R +R A 0 R 1 R R R =E 0 −( 0 A +r) R +R I R +R A 0 A 0 --1422高考物理冲刺-实验 多用电表 1.读数 欧姆表 直流电流电压表 交流电流表 --15 2.红黑笔 红进黑出多用表 欧姆表红黑可反； 电流电压红黑不可反 红表笔 黑表笔 --1622高考物理冲刺-实验 3.调零 电流电压偏转角太小换小量程 欧姆档偏转角太小换大量程 欧姆表在表盘中央附近最好 机械调零 欧姆调零 每换一次量程重新调零一次 --17 4.欧姆表计算 E E 中值电阻等于内阻 I = = g r + R + R R A 0 内 E I g ，R g I = R = E −R R +R 外 I 内 内 外 欧姆调零钮 R 外 I(θ) I (偏满) g 1 当I = I R = R 中值电阻等于内阻 2 g 外 内 --1822高考物理冲刺-实验 E=1.5V 1.5 U = 1500+3000 3000 U =1.0V − V + --19 如图所示欧姆表，测cd间总电阻时。 红 黑 d c ①a表笔 色，b表笔 色；，a接 端；b接 端； ②如电阻箱阻值为10k Ω ，应将欧姆表选择开关调节到 × 100档位，指针 偏转角会过 小 ；应换到 ×k 档位，再欧姆调零后，将表笔连到待测电 路两端。 ③测量时欧姆表表盘表盘示数为下图 ，A表示数为520 µ A ，则电源电动势 E=15.1V V；假如将表笔短接，则短路电流为 1mA 。 ④ 欧姆表长时间使用，内部电源内阻偏大，电动势偏小，仍按照正确方法 大 使用，测电阻的测得值将偏 。 E 520×10−6 = G (15+14)×103 15.1 I = g 15×103 a b c + A − d --2022高考物理冲刺-实验 E Ig = R 内 E IgR Ig I = = 内 = R + R R + R R 内 内 1+ R 内 E小→ R 小→ I小→θ小→ Ω大 内 --21 如图所示欧姆表，内部电源电动势为E=1.5V，内阻r=0.5Ω，表头的 满偏电流I =0.5mA，表头内阻为300Ω。滑动变阻器阻的最大阻值为 g 4kΩ。当使用一段时间后，电源电动势略微减小为E'=1.45V,电源内 阻为r'=1.5Ω，仍按照正确的步骤测量某个外电阻R， 发现表盘示数 为300Ω，则实际的R的阻值为 Ω。 1.5V 1.45V R = =3000Ω R '= =2900Ω g 0.5mA g 0.5mA G 1.45 1.5V I = = 2900+x 3000Ω+300 x = 290Ω --2222高考物理冲刺-实验 高考力学光学实验题考点分布 2018平行四边形定则 2006 动量守恒 2019插针法测折射率 2007 打点计时器测加速度和瞬时速度 2020平抛 2008 单摆 2021测加速度和瞬时速度 2009 打点计时器验证机械能守恒 2010 平行四边形定则 2012 单摆 2013 打点计时器验证牛二定律 2014 打点计时器验证动能定理 2015 单摆 2016 打点计时器测加速度和瞬时速度 2017 打点计时器验证机械能守恒 --23 测速度的两种方法 1. 光电门：挡光宽度d，除以挡光时间间隔△t 2. 打点计时器：某点前一个点后一个点的距离，除以二倍时间间隔 s + s  1 2   3 4  5   6 7  8  如：v = 3 4 4 2T s s 3 4 --2422高考物理冲刺-实验 测加速度的两种方法 1. 逐差法 （s + s +s）-（s + s +s）  1 2   3 4  5   6 7  a = 3 4 5 1 2 3 9T2 s s s s s s （s + s）-（s + s） 1 2 3 4 5 6 a = 3 4 1 2 4T2 2. 斜率法 s  1 2   3 4  5   6 7  t a s，t k= 1 1 2 s，t 2 2 s，t 3 3 s，t b=v 1 s 1 4 4 s，t 1 s =vt+ at2 → =v + at 5 5 1 2 t 1 2 s，t 6 6 t --25 M 1.平衡摩擦力 不挂m，连接纸带，调节滑轮高度使细线 和木板平行，换M不用重新平衡 a a m F F 过度平衡 平衡不足，或忘记平衡 2.m  M 当且仅当需要将mg近似为M受到拉力时才需要 此时仅以M为分析对象 a a mg −T = ma T < mg 1 mg M 有弹秤，和力传感器的不要 m  M --2622高考物理冲刺-实验 2.不满足m  M M xmg −T = xma T =[(n − x)m + M ]a mg xmg =[nm+ M]a → a = x xm M + nm xmg −T = xma T −µ[(n − x)m + M ]g =[(n − x)m + M ]a x(1+µ)mg −µ[nm+ M]g =[nm+ M]a (1+µ)mg → a = x −µg 保持M+nm不变 M + nm --27 mgh = 1 M(v2 −v2) 需要满足m  M 2 t 0 1 mgh = （M+m）(v2 −v2) 不需要满足m  M 2 t 0 有弹簧秤，和力传感器的也不要 m  M M连着钩码匀速下滑，取下mg，M合外力F就为 mg，不用 m  M 难点：反挂m，纸带在上面 --2822高考物理冲刺-实验 平行四边形定则 1.细绳要尽量长，标记方向的两个点距离要远 2.细绳皮筋拉伸需要平行于木板 3.一个弹簧秤拉伸和两个弹簧秤拉伸时皮筋的拉伸程度和方向要相同 表现为一个力和两个力的结点在同一个点 4. 弹簧秤使用也需要调零 Ps：假如一次性把一个力和两个力在一次实验中呈现，那么下次的结点O位置可以改变 O --29 动量守恒定律 每次从同一高度释放 m 1 两个球等大，m >m 1 2 不用光滑 不放m ，时m 平均落点是P 2 1 不用测 末端水平，保证平抛 放上m 2 ，m 1 平均落点是M，m 2 平均落点N m 2 时间不用测 动量是否守恒： m OP=m OM+m ON 1 1 2 能量是否守恒：ON=OM+OP 不用测 弹性恢复系数 v −v ON−OM e= 2 1 = ≤1 铅垂线延迟到地O M P N v OP 0 复写纸，白纸，圆规 多次砸出痕迹，用尽可能小的圆圈出痕迹，圆心为平均落点 --3022高考物理冲刺-实验 m 每次从同一高度释放 1 O m M P N 2 两个球等大，m >m 1 2 不放m ，时m 平均静止点是P 2 1 放上m ，m 平均静止点是M，m 平均静止点N 2 1 2 v2 = 2µgL 动量是否守恒：m OP = m OM +m ON 1 1 2 --31 单摆测重力加速度 1.绳子为不可伸长的轻质绳子，尽可能长一点 2.小球要质量大体积小 3.摆长为悬点到球重心的距离 4.从最低点开始计时，多个全振动后停止计时，连续n次过最低点时间为t，则周期为T=2t/（n-1） 5.摆角小于5度 难点：作差法消除摆长测不全的问题 4π2 T2= (l +r ) T2= 4π2 (l +r )→ 1 g 线1 球 →∆T2= 4π2 ∆l g 线 球 4π2 g 线 T2 T 2 2= g (l 线2 +r 球 ) 4π2 k= g l 线 --3222高考物理冲刺-实验 测玻璃砖折射率 1. 玻璃砖光学面不能手摸，只能拿毛玻璃面 2. 只要光路图正确，玻璃砖不一定是矩形的，折射率和玻璃砖形状无关 3. 标记光线的大头针距离适当远一点，玻璃砖光学面之间的厚度尽可能大一点 4. 矩形玻璃砖，入射线和出射线平行 5. 画两个边界前，不小心把玻璃砖平移，测得折射率无误差 6. 把边界画厚了，测得的折射率偏小 A A' sinα n= α sinβ α α α β β β β B' B AA' n= BB' --33 杨氏双缝测光的波长 器材顺序：白光源，滤光片，单缝，双缝，遮光筒+毛玻璃屏 注意点：1.调直光路时，先只放光源和遮光筒+屏，使光束照亮屏中心 2. 单缝双缝要平行，单缝放在双缝中间，且相聚5-10cm 3. 观测头的分划目镜十字中心对准一条亮纹中心读数，隔n条亮纹再读读数，差值除以（n-1）为Δx 4. 双缝到屏距离为l，双缝间距为d。则Δx=l λ/d求波长 5. 垂直光路移动单缝，条纹反向移动，沿着光路前后移动单缝，条纹不动 --34