5.设计实验原理 (1)控制变量法.如:在“验证牛顿第二定律的实验 中.加速度.力和质量的关系控制.在“研究单摆的周期 中.摆长.偏角和摆球质量的关系控制. (2)近似替代法.用伏安法测电阻时.选择了合适的内外接方法.一般就忽略电表的非理想性. (3)等效替代法.某些量不易测量.可以用较易测量的量替代.从而简化实验.在“验证碰撞中的动量守恒 的实验中.两球碰撞后的速度不易直接测量.在将整个平抛时间定为时间单位后.速度的测量就转化为对水平位移的测量了. (4)模拟法.当实验情景不易或根本无法创设时.可以用物理模型或数学模型等效的情景代替.尽管两个情景的本质可能根本不同.“描绘电场中的等势线 的实验就是用电流场模拟静电场. (5)微小量放大法.微小量不易测量.勉强测量误差也较大.实验时常采用各种方法加以放大.卡文迪许测定万有引力恒量.采用光路放大了金属丝的微小扭转,在观察玻璃瓶受力后的微小形变时.使液体沿细玻璃管上升来放大瓶内液面的上升. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(1)(8分)①在“测金属电阻率”实验中,螺旋测微器测金属丝的直径的读数如图,则直径d=  ___________  mm。

    ②测得接入电路的金属丝的长度为L,已知其电阻大约为25Ω.

    在用伏安法准确测其电阻时,有下列器材供选择,除必选电源(电动势1.5V,内阻很小)、导线、开关外,电流表应选         ,电压表应选        。(填代号)并将设计好的测量电路原理图画在虚框内。

    A1电流表(量程40mA,内阻约0.5Ω) 

    A2电流表(量程10mA,内阻约0.6Ω)

    V1电压表(量程6V,内阻约30kΩ)   

    V2电压表(量程1.2V,内阻约的20kΩ)

R1滑动变阻器(范围0-10Ω)

③若电压表、电流表读数用U、I表示,用上述测得的物理量计算金属丝的电阻率的表示式为ρ=                      。   

(2)(6分)传感器担负着信息的采集任务,在自动控制中发挥着重要作用,传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(通常是电学量),例如热敏传感器,主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻,热敏电阻随温度变化的图线如图甲所示,图乙是由热敏电阻Rt作为传感器制作的简单自动报警器线路图.问:

①为了使温度过高时报警器铃响,c应接在     (填a或b).

②若使启动报警的温度提高些,应将滑动变阻器滑片P点向     移动(填左或右).

③如果在调试报警器达最低报警温度时,无论如何调节滑动变阻器滑片P都不能使报警器工作,且电路连接完好,各电路元件都能处于工作状态,则造成工作电路实际不能工作的原因可能是       _______________________________________________________

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 (1)在“用单摆测定重力加速度”的实验中


1如图所示是某同学用游标卡尺测量摆球直径的结果。该球的直径为__________cm。

2关于摆长和周期的测量,下列说法正确的是_____

A.摆长等于摆线长度加球的直径

B.测量周期时只需要测量一次全振动的时间

C.测量时间应从摆球经过平衡位置开始计时

D.测量时间应从摆球经过最高点开始计时

(2)为了节能和环保,一些公共场所使用光控开关控制照明系统。光控开关可采用光敏电阻来控制,光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱,光越强照度越大,照度单位为Lx)。某光敏电阻Rp在不同照度下的阻值如下表:

照度(lx)

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

电阻(k)

75

40

28

23

20

18

①根据表中数据,请在给定的坐标系(见答题卡)中描绘出阻值随照度变化的曲线,并说明阻值随照度变化的特点。

②如图所示,当1、2两端所加电压上升至2V时,控制开关自动启动照明系统,请利用下列器材设计一个简单电路。给1、2两端提供电压,要求当天色渐暗照度降低至1.0(1x)时启动照明系统,在虚线框内完成电路原理图。

(不考虑控制开关对所设计电路的影响)

提供的器材如下:

光敏电源E(电动势3V,内阻不计);


定值电阻:R1=10k,R2=20k,R3=30k(限选其中之一并在图中标出)开关S及导线若干。

 

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 (1)在“用单摆测定重力加速度”的实验中


1如图所示是某同学用游标卡尺测量摆球直径的结果。该球的直径为__________cm。

2关于摆长和周期的测量,下列说法正确的是_____

A.摆长等于摆线长度加球的直径

B.测量周期时只需要测量一次全振动的时间

C.测量时间应从摆球经过平衡位置开始计时

D.测量时间应从摆球经过最高点开始计时

(2)为了节能和环保,一些公共场所使用光控开关控制照明系统。光控开关可采用光敏电阻来控制,光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱,光越强照度越大,照度单位为Lx)。某光敏电阻Rp在不同照度下的阻值如下表:

照度(lx)

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

电阻(k)

75

40

28

23

20

18

①根据表中数据,请在给定的坐标系(见答题卡)中描绘出阻值随照度变化的曲线,并说明阻值随照度变化的特点。

②如图所示,当1、2两端所加电压上升至2V时,控制开关自动启动照明系统,请利用下列器材设计一个简单电路。给1、2两端提供电压,要求当天色渐暗照度降低至1.0(1x)时启动照明系统,在虚线框内完成电路原理图。

(不考虑控制开关对所设计电路的影响)

提供的器材如下:

光敏电源E(电动势3V,内阻不计);


定值电阻:R1=10k,R2=20k,R3=30k(限选其中之一并在图中标出)开关S及导线若干。

 

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在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,采用下图所示的装置.

(1)本实验应用的实验方法是   

A.控制变量法       B.假设法

C.理想实验法       D.等效替代法

(2)下列说法中正确的是    

A.平衡摩擦力时,应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上

B.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力

C.实验时,先放开小车,再接通打点计时器电源

D.小车运动的加速度可用天平测出砝码质量m以及小车质量M,直接用公式amgM求出

(3)该同学在实验中保持拉力不变,得到了小车加速度随质量变化的一组数据,如下表所示请你在方格纸中建立合适坐标并画出能直观反映出加速度与质量关系的图线。

(4)在“探究加速度与力的关系”时,保持小车的质量不变,改变小桶中砝码的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图所示,该图线不通过坐标原点的原因:         .图线中斜率的倒数的物理含义是      

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(13分)(1)在物理实验中体现了很多的物理研究方法,如理想实验法、控制变量法、极限思维法、图像法、类比法、科学假说法、微小量放大法与等效替代法等。请把合适的方法或正确的答案填在相应的空格内。

①在“利用打点计时器测速度”的实验中,运用      法,可以利用打点计时器打出的纸带测算出某点的瞬时速度:在“探究互成角度的两个力的合成”的实验中,分别用一个力F或两个互成角度的F1、F2,把一个一端固定的橡皮筋拉伸到同一位置,则F就是F1和F2的合力,实验原理采用的是        法。在“探究平抛运动的规律”的实验中,如图所示,用小锤打击弹性金属片,金属片把A球沿水平方向抛出,同时B球松开,自由下落,A、B两球同时开始运动,观察到两球同时落地。运用      法,可以判定平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动。

②图象法是物理实验中一种重要的研究方法。在研究加速度与外力(质量m一定)的关系、验证机械能守恒定律、探究弹力大小与弹簧伸长量之间的关系三个实验中,某同学正确作出了三个实验的相关图象,如图中A、B、C所示。根据坐标轴代表的物理量判断,A实验的图象“斜率”表示          ;B实验图象的“斜率”表示           ;C实验图象的“斜率”表示           

(2)某一小型电风扇额定电压为4.0V,额定功率为2.4W。某实验小组想通过实验描绘出小电风扇的伏安特性曲线。实验中除导线和开关外,还有以下器材可供选择:

A.电源E(电动势为4.5V)                             

B.电压表V(量程为0~5V,内阻约为4k

C.电流表A1(量程为0~0.6A,内阻约为0.2

D.电流表A2(量程3A,内阻约0.05);

E.滑动变阻器R1(最大阻值10,额定电流1A)

F.滑动变阻器R2(最大阻值2k,额定电流100mA)

①为了便于调节,减小读数误差和系统误差,实验中所用电流表应选用   ,滑动变阻器应选用     。(填所选仪器前的字母序号)。

②请你为该小组设计实验电路,并把电路图画在虚线内(小电风扇的电路符号如图所示)。

③操作过程中发现,小电风扇通电后受阻力作用,电压表读数小于0.5V时电风扇没启动。该小组测绘出的小电风扇的伏安特性曲线如图所示,由此可以判定,小电风扇的电阻为     ,正常工作时的发热功率为    ,机械功率为   

 

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同步练习册答案