易错点14 实验与探究 —备战2022年高考物理一轮复习易错题

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易错点14 实验与探究
易错题【01】力学实验分析不到位
一、测量读数类仪器使用
1．游标卡尺
(1)各种游标卡尺的有关参数如下表所示：
游标尺(mm)
精确度(mm)
刻度格数 [来源:学|科|网Z|X|X|K]
刻度总长度(mm)
每小格与1毫米差(mm) [来源:学科网][来源:Z_xx_k.Com]
10
9
0.1
0.1
20
19
0.05
0.05
50
49
0.02
0.02
(2)游标卡尺的读数方法:①以游标零刻度线位置为准,在主尺上读取整毫米数;②看游标上哪一条刻度线与主尺上的某一刻度线(此某一刻度线不需读出)对齐,由游标上对齐的刻度数(即格数)乘以游标卡尺的精确度得出毫米以下的小数;③总的读数为毫米整数加上毫米以下的小数.
特别提醒：(1)游标卡尺的精确度可根据游标尺刻度格数的倒数计算，单位为mm.如50分度的游标卡尺精确度为 mm＝0.02 mm.
(2)游标卡尺的读数不需要估读．
2．螺旋测微器(千分尺)
量程一般为0～25 mm,精确度是0.5 mm÷50＝0.01 mm.
螺旋测微器的读数方法:
①从固定标尺上读出整 毫米数,要注意半毫米刻度线是否露出,如果露出再加上0.5 mm.

图14－1
②0.5 mm以下的读数则等于与固定标尺上横线对准的可动圆周上的读数(要估读一位)乘以精度0.01 mm.③测量长度为上述二者之和.如图14－1中所示读数为6 mm＋0.5 mm＋20.2×0.01 mm＝6.702 mm.
特别提醒:螺旋测微器的使用要注意两点:(1)半毫米刻度线;(2)估读,末位估读的“0”不要漏掉.
二、力学实验
1．“纸带类”实验
(1)打点计时器
打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,它接在频率为50 Hz的交流电源上使用时,每隔0.02 s打一次点,因此,纸带上的点就表示了和纸带相连的运动物体在不同时刻的位置.通过研究纸带上点迹间的距离,就可以确定物体的运动情况.
(2)纸带的应用
①利用纸带计算瞬时速度
测出与n点相邻的前、后两段相等时间T内的距离sn和sn＋1,由公式vn＝算出.(如图14－3),在验证机械能守恒定律实验中,就是根据此法求得物体瞬时速度的.

图14－3
②当物体做匀速直线运动时，某段时间内的平均速度等于各个时刻的瞬时速度．在“探究动能定理”实验中，就是据此求得物体最终获得的速度大小．因此要选取纸带上打点间隔基本相等的部分进行测量．
③利用纸带计算加速度
a．利用a＝求解：在已经判断出物体做匀变速直线运动的情况下可利用Δs＝sn＋1－sn＝aT2求加速度a，为了减小实验误差可用“逐差法”，sn－sm＝(n－m)aT2.
b．图象法
利用vn＝算出相应时刻点的速度，画出v－t图象，根据图线的斜率计算加速度．
2．“胡克定律类”实验
(1)原理:利用橡皮条或弹簧在弹性限度内、力与形变量成正比,计算(测量)其长度的变化分析力的变化情况或建立F－x坐标系,描点画图研究力的变化规律.
(2)应用
①根据平行四边形定则验证力的合成与分解.
②探究弹力和弹簧伸长量的关系.
三、实验误差
1．偶然误差和系统误差
从性质和来源看,误差分为偶然误差和系统误差两种.
(1)偶然误差是由各种偶然因素对实验者、测量仪器、被测物理量的影响而产生的误差.减小偶然误差的方法就是通过多次测量求平均值.
(2)系统误差是由于仪器本身不精确,或实验方法粗略或实验原理不完善而产生的.要减小系统误差,必须校准仪器,或改进实验方法,或完善实验原理.
2．有效数字
(1)测量既然总有误差,测量的数值就只能是近似数,如“174.2 mm”最末的一位数字“2”是不可靠数字,但它仍有意义不能舍,因为它代表了一个大概数量关系,比如这里174.2与174.8相比是接近174还是175就显而易见了.像174.2 mm这种带一位不可靠数字的近似数字叫有效数字,有效数字的最后一位为误差所在位.在实验中,测量时要按有效数字的规则来读数.
(2)确定有效数字时，应注意以下问题：
①有效数字的位数与小数点的位置无关.有效数字的位数与单位无关.
②关于“0”在有效数字中的特殊性:0在前时,从左往右数第一个不为零的数字才是有效数字.0在后时,计入有效数字.
③乘方不算有效数字;比如3.020×10－3 m/s中的－3不是有效数字,10也不是.
3．减小实验误差的方法
(1)多次测量求平均值．
(2)累积法．
(3)图象法．
易错题【02】对电学实验分析不到位
一、测量读数类仪器使用
1．电流表、电压表
(1)电流表、电压表使用时量程选择的规则:
根据被测电流或电压值的大小选择量程.测量时最好使指针偏转超过所选量程的2/3,至少超过1/2.在不知道被测电流或电压大小的情况下,应选用电表的较大量程,然后再根据指针偏转情况选取合适的量程.
(2)读数方法:读数时应使视线垂直于刻度盘表面.凡仪器最小刻度是10分度的,要求读到最小刻度后再往下估读一位(估读的这位是不可靠数字);凡仪器最小刻度不是10分度的,只要求读到最小刻度所在的这一位,不再往下估读.
2．电阻箱
电阻箱是按照各个数量级上指针的对应数值读数的,指针必须指向某一个确定的数值,不能在两个数值之间,因此电阻箱测量结果的各位读数都是从电阻箱上指针所指位置直接读出的,不再向下估读．
如图14－2所示的电阻箱的阻值为84580.2 Ω.

图14－2
3．多用电表
(1)使用多用电表测电压、电流时，应根据选择的量程确定最小刻度值，然后读数．
(2)使用欧姆挡时，注意以下几个方面：
①用多用电表测电阻时,测量前应根据估计的阻值选用适当的挡位.由于欧姆挡刻度的非线性,使用欧姆挡测电阻时,表头指针偏转过大或过小都有较大误差,通常只使用表盘中间一段刻度范围为测量的有效范围,否则要变换倍率.
②每更换一次倍率，都要重新进行欧姆调零.
③由于欧姆挡表盘刻度不均匀,难于估读,测量结果只需取两位有效数字.计数时不要忘记乘上相应挡位的倍率.
④测量时待测电阻要跟其他元件和电源断开.
⑤多用电表使用完毕后,应将选择开关拨离欧姆挡,旋至OFF挡或交流电压最高挡上.
特别提醒：要区分开“机械零点”与“欧姆零点”：“机械零点”在表盘刻度左侧“0”位置．调整的是表盘下边中间的定位螺丝．“欧姆零点”在表盘刻度的右侧电阻刻度“0”位置，调整的是欧姆挡的调零旋钮．
二、电学实验
1．电路设计及仪器选取原则
正确地选择仪器和设计实验电路,有一定的灵活性,应遵循以下几个基本原则:
(1)正确性．
(2)安全性．
(3)方便性．
(4)精确性．
2．“伏安类”实验中电流表的内、外接法

比较项目
电流表内接法
电流表外接法
电路


误差
原因
由于电流表内阻的分压作用,电压表测量值偏大
由于电压表内阻的分流作用,电流表测量值偏大
比较
项目
电流表内接法
电流表外接法
测量
结果
R测＝
＝RA＋Rx>Rx
电阻的测量值大于真实值
R测＝
＝ 电阻的测量值小于真实值
适用
条件
Rx≫RA,大电阻
Rx≪RV,小电阻
特别提醒:在RV、RA均不知的情况下,可采用试触法.如图14－4所示,分别将a端与b、c接触,如果前后两次电流表示数比电压表示数变化明显,说明电压表分流作用大,应采用内接法;如果前后两次电压表示数比电流表示数变化明显,说明电流表分压作用大,应采用外接法.

图14－4
3．滑动变阻器的接法
(1)若符合下列情况之一,则滑动变阻器必须接成分压式.
①要求电表能从零开始读数;
②要求电表能有较大的调节范围;
③当待测电阻Rx≫R(滑动变阻器的最大阻值)时.
(2)当待测电阻Rx≪R(滑动变阻器的最大阻值)时,既可接成分压式、也可接成限流式.
三、实验误差
1．偶然误差和系统误差
从性质和来源看,误差分为偶然误差和系统误差两种.
(1)偶然误差是由各种偶然因素对实验者、测量仪器、被测物理量的影响而产生的误差.减小偶然误差的方法就是通过多次测量求平均值.
(2)系统误差是由于仪器本身不精确,或实验方法粗略或实验原理不完善而产生的.要减小系统误差,必须校准仪器,或改进实验方法,或完善实验原理.
2．有效数字
(1)测量既然总有误差,测量的数值就只能是近似数,如“174.2 mm”最末的一位数字“2”是不可靠数字,但它仍有意义不能舍,因为它代表了一个大概数量关系,比如这里174.2与174.8相比是接近174还是175就显而易见了.像174.2 mm这种带一位不可靠数字的近似数字叫有效数字,有效数字的最后一位为误差所在位.在实验中,测量时要按有效数字的规则来读数.
(2)确定有效数字时，应注意以下问题：
①有效数字的位数与小数点的位置无关.有效数字的位数与单位无关.
②关于“0”在有效数字中的特殊性:0在前时,从左往右数第一个不为零的数字才是有效数字.0在后时,计入有效数字.
③乘方不算有效数字;比如3.020×10－3 m/s中的－3不是有效数字,10也不是.
3．减小实验误差的方法
(1)多次测量求平均值．
(2)累积法．
(3)图象法．
四、创新实验
1.创新实验方案的设计,一般应遵循以下四条原则
(1)科学性原则．
(2)可靠性原则．
(3)方便性原则．
(4)准确性原则．
2．设计性实验的设计思路

五、控制电路的设计技巧
1．滑动变阻器控制电路的方式有分压式和限流式两种，下列几种情况必须选用分压式接法：
(1)要求被控制电路的电流(或电压)从零开始可连续调节时(如：测绘导体的伏安特性曲线等实验)；
(2)被控制电路的电阻RL远大于滑动变阻器的最大值R0时；
(3)实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组数据)时；
(4)若采用限流式接法，电路中实际电压(或电流)的最小值仍超过电表或电器的额定值时．
2．若测量电路电流或电压没有要求从零开始连续调节，只是小范围内测量，且被控制电路的电阻RL与滑动变阻器的最大值R0接近或RL略小于R0，则应该采用限流式接法．测定电源的电动势和内阻实验必须采用限流式接法．
六、电学仪器的选择技巧
电学实验器材和电路选择的原则是安全、精确和方便，器材的选择与实验所用的电路密切相关，因此在选择器材前首先要根据实验目的和实验原理设计测量精确、安全可靠、操作方便的实验电路，再根据实验电路的需要选择器材．具体如下：
1．电源的选择：一般可以根据待测电阻的额定电流或额定电压选择符合需要的直流电源．
2．电表的选择：一般根据电源的电动势或待测用电器的额定电压选择电压表；根据待测电流的最大电流选择电流表；选择的电表的量程应使电表的指针摆动的幅度较大，一般应使指针能达到半偏左右，以减小读数的偶然误差，提高精确度．
3．变阻器的选择：所选用的变阻器的额定电流应大于电路中通过变阻器的最大电流，以确保变阻器的安全；为满足实验中电流变化的需要和调节的方便，在分压式接法中，应选用电阻较小而额定电流较大的变阻器，在限流式接法中，变阻器的阻值不能太小．

01 对力学实验分析不到位
1、如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律。
①对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是______________。
A．重物选用质量和密度较大的金属锤
B．两限位孔在同一竖直面内上下对正
C．精确测量出重物的质量
D．用手托稳重物，接通电源后，撒手释放重物

②某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50 Hz的交流电源上，按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有____________。
A．OA、AD和EG的长度 B．OC、BC和CD的长度
C．BD、CF和EG的长度 D．AC、BD和EG的长度

【答案】①AB ②BC
【解析】重物选用质量和密度较大的金属锤，减小空气阻力，以减小误差，故A正确；两限位孔在同一竖直面内上下对正，减小纸带和打点计时器之间的阻力，以减小误差，故B正确；验证机械能守恒定律的原理是： ，重物质量可以消掉，无需精确测量出重物的质量，故C错误；用手拉稳纸带，而不是托住重物，接通电源后，撒手释放纸带，故D错误
由EG的长度长度可求出打F点的速度vF，打O点的速度v1=0，但求不出OF之间的距离h，故A错误；由BC和CD的长度长度可求出打C点的速度vC，打O点的速度v1=0，有OC之间的距离h，可以用来验证机械能守恒定律，故B正确；由BD和EG的长度可分别求出打C点的速度v1和打F点的速度v2，有CF之间的距离h，可以来验证机械能守恒定律，故C正确；AC、BD和EG的长度可分别求出打BCF三点的速度，但BC、CF、BF之间的距离都无法求出，无法验证机械能守恒定律，故D错误。

1．某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别 测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图(a)和(b)所示．该工件的直径 为________cm，高度为________mm.



【答案】　(1)1.220　6.861
【解析】游标卡尺读数为d＝12 mm＋4× mm＝12.20 mm＝1.220 cm
螺旋测微器的读数为h＝6.5 mm＋36.1×0.01 mm＝6.861 mm
2．某同学用图(a)所示的实验装置测 量物块与斜面之间的动摩擦因数．已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz， 物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图(b)所示，图中标出了五个连续点 之间的距离．

(1)物块下滑时的加速度a＝________ m/s2，打C点时物块的速度v＝ ________ m/s；
(2)已知重力加速度大小为g，为求出动摩擦因数，还必须测量的物理量是 ________(填正确答案标号)．
A．物块的质量
B．斜面的高度
C．斜面的倾角
解析　(1)根据纸带数据可知，加速度a＝＝
3.25 m/s2；打C点时物块的速度vC＝＝1.79 m/s
(2)由牛顿第二定律得加速度a＝gsin θ－μgcos θ，所以要求出动摩擦因数，还必须测量的物理量是斜面的倾角．
答案　(1)3.25　1.79　(2)C
02 对电学实验分析不到位
1、（9分）某同学利用如图（a）所示的电路测量一微安表（量程为100 μA，内阻大约为2 500 Ω）的内阻。可使用的器材有：两个滑动变阻器R1、R2（其中一个阻值为20 Ω，另一个阻值为2 000 Ω）；电阻箱Rz（最大阻值为99 999.9 Ω）；电源E（电动势约为1.5 V）；单刀开关S1和S2。C、D分别为两个滑动变阻器的滑片。

（1）按原理图（a）将图（b）中的实物连线。

（2）完成下列填空：
①R1的阻值为 Ω（填“20”或“2 000”）。
②为了保护微安表，开始时将R1的滑片C滑到接近图（a）中的滑动变阻器的 端（填“左”或“右”）对应的位置；将R2的滑片D置于中间位置附近。
③将电阻箱Rz的阻值置于2 500.0 Ω，接通S1。将R1的滑片置于适当位置，再反复调节R2的滑片D的位置。最终使得接通S2前后，微安表的示数保持不变，这说明S2接通前B与D所在位置的电势 （填“相等”或“不相等”）。
④将电阻箱Rz和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将Rz的阻值置于2 601.0 Ω时，在接通S2前后，微安表的示数也保持不变。待测微安表的内阻为 Ω（结果保留到个位）。
（3）写出一条提高测量微安表内阻精度的建议： 。
【答案】（1）连线见解析 （2）①20 ②左 ③相等 ④2 550 （3）调节R1上的分压，尽可能使微安表接近满量程
【解析】（1）实物连线如图：

（2）①滑动变阻器R1要接成分压电路，则要选择阻值较小的20 Ω的滑动变阻器；
④设滑片P两侧电阻分别为R21和R22，因B与D所在位置的电势相等，可知；；同理当Rz和微安表对调后，仍有：；联立两式解得：

1．某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻。其中电流表A1的内阻r1=1.0 kΩ，电阻R1=9.0 kΩ，为了方便读数和作图，给电池串联一个R0=3.0 Ω的电阻。
①按图示电路进行连接后，发现、和三条导线中，混进了一条内部断开的导线。为了确定哪一条导线内部是断开的，将电建S闭合，用多用电表的电压挡先测量a、间电压，读数不为零，再测量、间电压，若读数不为零，则一定是________导线断开；若读数为零，则一定是___________导线断开。
②排除故障后，该小组顺利完成实验。通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据，作出图象如右图。由I1–I2图象得到电池的电动势E=_________V，内阻r=__________Ω。[来源:学_科_网]

【答案】① ②1.41（1.36~1.44均可） 0.5（0.4~0.6均可）
【解析】①用电压挡检测电路故障，电压表的表头是电流计，原电路有断路，回路中无电流，将电压表接在间后有示数，说明电路被接通，即间有断路故障，再测量间电压，电压表读数不为零，说明断路故障的范围被缩小到间，则一定是导线断开；若读数为零，则说明电路仍未被接通，断路故障的范围被确定在间。
②根据闭合电路的欧姆定律： ， ，上式可简化为，读出两点坐标：（60，0.12）和（260，0.05），代入方程解得：电动势E=1.41 V，内阻r=0.5 Ω。
2．某同学利用图甲所示电路测量量程为2.5 V的电压表的内阻(内阻为数千欧姆)，可供选择的器材有：电阻箱R(最大阻值99 999.9 Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值50 Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值5 kΩ)，直流电源E(电动势3 V)，开关1个，导线若干．
实验步骤如下：

①按电路原理图甲连接线路；
②将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图甲中最左端所对应的位置，闭合开关S；
③调节滑动变阻器，使电压表满偏；
④保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00 V，记下电阻箱的阻值．
回答下列问题：
(1)实验中应选择滑动变阻器________(填“R1”或“R2”)．
(2)根据图甲所示电路将图乙中实物图连线．

(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0 Ω，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为________Ω(结果保留到个位)．
(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为________(填正确答案标号)．
A．100 μA B．250 μA C．500 μA D．1 mA
【解析】　(1)本实验原理是当变阻箱阻值为零时，电压表满偏，Umax＝2.5 V，而当电阻箱取某一阻值R0时，电压表示数变为U2，则电阻箱两端电压U1＝Umax－U2，即可求出通过电压表的电流，I＝，这个理论成立的前提是电阻箱阻值变化前后，电压表与电阻箱两端电压保持不变，这就要求滑动变阻器阻值较小，故选R1.
(2)如图所示．

(3)根据原理可知U2＝2 V，U1＝Umax－U2＝0.5 V，R0＝630.0 Ω，I＝，RV＝＝2 520 Ω.
(4)当电压表满偏时，满偏电流Imax＝＝≈1 mA，D正确．学￥科网
【答案】　(1)R1　(2)连线见解析图　(3)2 520　(4)D


1、（8分）利用如题10–1图所示的实验装置探究恒力做功与物体动能变化的关系．小车的质量为M=200.0 g，钩码的质量为m=10.0 g，打点计时器的电源为50 Hz的交流电．

（1）挂钩码前，为了消除摩擦力的影响，应调节木板右侧的高度，直至向左轻推小车观察到_____________________．
（2）挂上钩码，按实验要求打出的一条纸带如题10–2图所示．选择某一点为O，依次每隔4个计时点取一个计数点．用刻度尺量出相邻计数点间的距离，记录在纸带上．计算打出各计数点时小车的速度v，其中打出计数点“1”时小车的速度v1=______m/s．

（3）将钩码的重力视为小车受到的拉力，取g=9.80 m/s，利用W=mg算出拉力对小车做的功W．利用算出小车动能，并求出动能的变化量．计算结果见下表．

2.45
2.92
3.35
3.81
4.26

2.31
2.73
3.12
3.61
4.00
请根据表中的数据，在答题卡的方格纸上作出图象．

（4）实验结果表明，总是略小于W．某同学猜想是由于小车所受拉力小于钩码重力造成的．用题中小
2.]某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动．

(1)实验中，必要的措施是________．
A．细线必须与长木板平行
B．先接通电源再释放小车
C．小车的质量远大于钩码的质量
D．平衡小车与长木板间的摩擦力
(2)他实验时将打点计时器接到频率为50 Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图所示(每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出)．s1＝3.59 cm，s2＝4.41 cm，s3＝5.19 cm，s4＝5.97 cm，s5＝6.78 cm，s6＝7.64 cm.则小车的加
速度a＝__________m/s2(要求充分利用测量的数据)，打点计时器在打B点时小车的速度vB＝______m/s2(结果均保留2位有效数字)．

3、某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，测得图中弹簧OC的劲度系数为500 N/m.如图甲所示，用弹簧OC和弹簧秤a、b做“探究求合力的方法”实验．在保持弹簧伸长1.00 cm不变的条件下，

(1)若弹簧秤a、b间夹角为90°，弹簧秤a的读数是________N(图乙中所示)，则弹簧秤b的读数可能为________N.
(2)若弹簧秤a、b间夹角大于90°，保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变，减小弹簧秤b与弹簧OC的夹角，则弹簧秤a的读数、弹簧秤b的读数(填“变大”“变小”或“不变”)．
4、某同学用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有20 Hz、30 Hz和40 Hz.打出纸带的一部分如图乙所示．
该同学在实验中没有记录交流电的频率f，需要用实验数据和其他题给条件进行推算．

(1)若从打出的纸带可以判定重物匀加速下落，利用f和图乙中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为________，打出C点时重物下落的速度大小为________，重物下落的加速度大小为________．

(2)已测得s1＝8.89 cm，s2＝9.50 cm，s3＝10.10 cm，当地重力加速度大小为9.80 m/s2，实验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%.由此推算出f为________Hz.
5、图1是“研究平抛物体运动”的实验装置，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。
（1）以下实验过程的一些做法，其中合理的有________.
a.安装斜槽轨道，使其末端保持水平
b.每次小球释放的初始位置可以任意选择
c.每次小球应从同一高度由静止释放
d.为描出小球的运动轨迹描绘的点可以用折线连接

（2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图2中y-x图象能说明平抛小球的运动轨迹为抛物线的是_________.

（3）图3是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得A、B两点水平距离Δx为40.0cm，则平抛小球的初速度v0为______m/s，若C点的竖直坐标y3为60.0cm，则小球在C点的速度为vC=______m/s（结果保留两位有效数字，g取10m/s2）。

6、小明同学通过实验探究某一金属电阻的阻值R随温度t的变化关系．已知该金属电阻在常温下的阻值约10 Ω，R随t的升高而增大．实验电路如图所示，控温箱用以调节金属电阻的温度．实验时闭合S，先将开关K与1端闭合，调节金属电阻的温度，分别记下温度t1，t2，…和电流表的相应示数I1，I2，….然后将开关K与2端闭合，调节电阻箱使电流表的示数再次为I1，I2，…，分别记下电阻箱相应的示数R1，R2，….

(1)有以下两电流表，实验电路中应选用________．
A．量程0～100 mA，内阻约2 Ω
B．量程0～0.6 A，内阻可忽略
(2)实验过程中，要将电阻箱的阻值由9.9 Ω调节至10.0 Ω，需旋转图中电阻箱的旋钮“a”“b”“c”，正确的操作顺序是________．
①将旋钮a由“0”旋转至“1”　②将旋钮b由“9”旋转至“0”
③将旋钮c由“9”旋转至“0”
(3)实验记录的t和R的数据见下表：
温度t(℃)
20.0
40.0
60.0
80.0
100.0
阻值R(Ω)
9.6
10.4
11.1
12.1
12.8
请根据表中数据，在方格纸上作出R—t图象．

由图线求得R随t的变化关系为R＝________ Ω.
7、某同学想要描绘标有“3.8 V　0.3 A”字样小灯泡L的伏安特性曲线，要求测量数据尽量精确、绘制曲线完整．可供该同学选用的器材除开关、导线外，还有：
电压表V1(量程0～3 V，内阻等于3 kΩ)
电压表V2(量程0～15 V，内阻等于15 kΩ)
电流表A1(量程0～200 mA，内阻等于10 Ω)
电流表A2(量程0～3 A，内阻等于0.1 Ω)
滑动变阻器R1(0～10 Ω，额定电流2 A)
滑动变阻器R2(0～1 kΩ，额定电流0.5 A)
定值电阻R3(阻值等于1 Ω)
定值电阻R4(阻值等于10 Ω)
定值电阻R5(阻值等于1 kΩ)
电源E(E＝6 V，内阻不计)
(1)请在虚线框中画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁．

(2)该同学描绘出的I—U图象应是下图中的________．

8．用如图所示电路测量电源的电动势和内阻．实验器材：待测电源(电动势约3 V，内阻约2 Ω)，保护电阻R1(阻值10 Ω)和R2(阻值5 Ω)，滑动变阻器R，电流表A，电压表V，开关S，导线若干．

实验主要步骤：
①将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；
②逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相应电流表的示数I；
③以U为纵坐标，I为横坐标，作U—I图线(U、I都用国际单位)；
④求出U—I图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a.
回答下列问题：
(1)电压表最好选用________；电流表最好选用________．
A．电压表(0～3 V，内阻约15 kΩ)
B．电压表(0～3 V，内阻约3 kΩ)
C．电流表(0～200 mA，内阻约2 Ω)
D．电流表(0～30 mA，内阻约2 Ω)
(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大．两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是________．
A．两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱
B．两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱
C．一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱
D．一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端接线柱
(3)选用k、a、R1和R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E＝________，r＝________，代入数值可得E和r的测量值．
9、图1是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图．

图1

图2
(1)根据图1画出实验电路图；
(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图2中的①、②、③、 ④所示，电流表量程为0.6A，电压表量程为3V.所示读数为：①________、 ②________、③________、④________．两组数据得到的电阻分别为________ 和________．
10、某学习小组探究一小电珠在不同电压下的电功率大小，实验器材如图甲所示，现已完成部分导线的连接．
①实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始 逐渐增大，请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线 的连接；


②某次测量，电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的示数为________A；
③该小组描绘出的伏安特性曲线如图丙所示，根据图线判断，将________只 相同的小电珠并联后，直接与电动势为3 V、内阻为1 Ω的电源组成闭合回 路，可使小电珠的总功率最大，其总功率的值约为________W(保留两位小数)．











答案和解析
1、【答案】（1）小车做匀速运动 （2）0.228 （3）如图所示 （4）0.093

【解析】（1）小车能够做匀速运动，纸带上打出间距均匀的点，则表明已平衡摩擦；（2）相临计数点间时间间隔为T=0.1 s，；（3）描点画图，如图所示。学科@网
；
（4）对整体，根据牛顿第二定律有：mg=（m+M）a，钩码：mg–FT=ma，联立解得绳上的拉力：．
2、
(2)由题知，相邻计数点间时间间隔ΔT＝0.1 s，根据a＝，可求得a＝0.80 m/s2，根据vB＝，可求得vB＝0.40 m/s.
【答案】　(1)AB　(2)0.80　0.40
3、【解析】　(1)弹簧秤的读数应注意估读，由题图乙可知弹簧秤a的读数为3.00 N．由题意知弹簧OC的弹力大小FOC＝kx＝5 N，即弹簧秤a、b的合力大小应当等于5 N，因为它们之间的夹角为90°，当a的读数为3.00 N时，b的读数理论值应为4.00 N.

【答案】　(1)3.00～3.02　3.9～4.1(有效数不作要求)　(2)变大　变大
4、【解析】　(1)计算打出B点时重物下落的瞬时速度，可以计算AC段平均速度，即vB＝，且T＝，代入可求得vB＝；同样的方法可以求出vC＝.加速度可以用a＝的方法计算，解得a＝.
【答案】　(1)　　　(2)40
5.【答案】（1）a、c；（2）c（3）2.0；4.0
【解析】
（1）斜槽末端水平，才能保证小球离开斜槽末端时速度为水平方向，故a对；为保证小球多次运动是同一条轨迹，每次小球的释放点都应该相同，b错c对；小球的运动轨迹是平滑曲线，故连线时不能用折线，d错。
（2）平抛运动的水平位移与竖直位移分别满足的关系是：

联立可得
可知图象是直线时，说明小球运动轨迹是抛物线。
（3）由竖直方向的分运动可知，，，即
，
水平初速度为
C点的竖直分速度为
由运动合成可知
6、
【答案】　(1)A　(2)①③②(或①②③)　(3)图象见解析；0.04t＋8.8(0.04t＋8.6～0.04t＋9.0都算对)
7、【解析】　(1)题目要求绘制曲线完整应选用分压接法，又R灯＝≈13 Ω，所以滑动变阻器应选R1，由于灯泡额定电压为3.8 V，V2量程为15 V太大，不宜选用，V1量程略小，串联电阻R5改装成4 V量程正合适．由于灯泡额定电流为0.3 A，A2量程太大，不宜选用，A1量程略小．并联R4改装成0.4 A量程正合适．改装后RA′＝5 Ω，RV′＝4 kΩ，R灯<，应选用外接法，如图所示．学&科网

(2)小灯泡灯丝为金属，温度升高电阻增大，只有B正确．
【答案】　(1)见解析图　(2)B
8、 (2)滑动变阻器的滑片从左向右滑，电压变大，说明电阻变大，则一条导线接在电阻丝左端接线柱，另一根接在金属杆任意一个接线柱，C正确．
(3)由闭合电路欧姆定律得E＝U＋I(R2＋r)，则U＝E－I(R2＋r)．U—I图线纵轴截距为电动势，故E＝ka，图线斜率的绝对值为电源内阻与R2之和，所以r＝k－R2.
【答案】　(1)A　C　(2)C　(3)ka　k－R2
9.解析　(1)描绘小灯泡的伏安特性曲线需要测量电压范围大，变阻器用分压接 法，小灯泡电阻比较小，电流表要外接，电路图如图所示．

(2)电流表量程为0.6 A时,最小刻度为0.02 A，读数读到小数点后两位，所以 ①表示数为0.10 A,②表示数为0.24 A；电压表量程为3 V，最小刻度为0.1 V， 应估读到0.01 V，所以③表示数为2.00 V，④表示数为0.27 V，根据欧姆定 律R1＝＝＝8.3 Ω，R2＝＝ Ω＝2.7 Ω.
答案　(1)见解析　(2)①0.10 A(0.10±0.02均可)
②0.24 A(0.24±0.02均可)　③2.00 V(2.00±0.02均可)
④0.27 V(0.27±0.02均可)　8.3 Ω(8.3±0.2均可)　2.7 Ω(2.7±0.2均可)
10、 3.95 Ω≈4 Ω,并联后的总电阻为1 Ω，所以需要4个小电珠并联，小电珠 消耗的总功率约为P＝＝ W＝2.25 W.
答案　①连线如图　②0.44　③4　2.25