专题11 学考实验（讲义，浙江专用）物理学业水平考试合格考总复习

专题11 学考实验 目录 学考要求速览 必备知识梳理 高频考点精讲 考点一、力学实验 考点二、电学实验 实战能力训练 知道常见仪器的使用，尤其是打点计时器。 知道几个常见实验的操作。 掌握实验数据处理方法。 掌握游标卡尺、螺旋测微器的使用和读数方法。 体验运用控制变量思想研究物理问题的科学方法，提高科学探究意识及分析问题、解决问题的综合能力，促进交流与合作的意愿与能力。通过实验，探究并了解金属导体的电阻与材料、长度和横截面积的定量关系。会测量金属丝的电阻率。 通过探究电源两端电压与电流的关系，体会图像法在研究物理问题中的作用。 激发学生探究欲望的问题情境，引导学生进行科学探究，培养学生实验设计、分析论证、反思评估等能力。 知识点1 探究小车速度随时间变化的规律 1．实验器材 电火花计时器(或电磁打点计时器)、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、学生电源、复写纸等． 2．实验步骤 (1)按照图14所示实验装置，把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端，接好电源； (2)把一细绳系在小车上，细绳绕过滑轮，下端挂合适的钩码，纸带穿过打点计时器，固定在小车后面； (3)把小车停靠在打点计时器处，接通电源，放开小车； (4)小车运动一段时间后，断开电源，取下纸带； (5)换纸带重复三次实验，选择一条比较理想的纸带进行测量分析． 3．数据处理 (1)瞬时速度的计算方法：匀变速直线运动某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，即vn＝，求出打第n个计数点时纸带的瞬时速度． (2)实验所得纸带如图所示，计算各测量点的瞬时速度： v1＝；v2＝；v3＝……vn＝. (3)用图象法研究速度随时间变化的规律 ①在坐标纸上建立直角坐标系，横轴表示时间，纵轴表示速度，并根据表格中的数据在坐标系中描点． ②画一条直线，让这条直线通过尽可能多的点，不在线上的点均匀分布在直线的两侧，偏差比较大的点忽略不计，如图所示． ③观察所得到的直线，分析物体的速度随时间的变化规律． (4)利用v－t图象求物体的加速度，如图17所示． a＝＝ 知识点2 探究求合力的方法 1．实验器材 木板、白纸、图钉若干、两根细绳、橡皮条、弹簧测力计2个、刻度尺等． 2．实验步骤 (1)把木板平放在桌面上，用图钉把一张白纸钉在木板上． (2)用图钉把橡皮条的一端固定在木板上的A点，橡皮条的另一端B拴上两根细绳． (3)用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O.如图24所示．用铅笔描下结点O的位置和两个细绳套的方向，并记录弹簧测力计的读数F1、F2. (4)只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面相同的位置O，记下弹簧测力计的读数F和细绳的方向． (5)选定一个合适的标度，用力的图示法作出F1、F2和F的图示． (6)用虚线把F的箭头端分别与F1、F2的箭头端连接，分析F1、F2和F之间可能存在的关系． (7)改变两个力F1、F2的大小和方向，重复上述实验，看看是否与第一次得出的结果一致． 3．实验注意事项 (1)正确使用弹簧测力计，不能超量程，正确读数． (2)在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同． (3)用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时，其夹角不宜太小，也不宜太大． (4)在同一次实验中，画力的图示选定的标度要相同，并且要恰当选定标度，使力的图示稍大一些． 4．实验结论：在误差允许的范围内合力的大小和方向可以用两分力为邻边的平行四边形的对角线表示． 知识点3 探究加速度与力、质量的关系 1．实验目的 (1)通过实验探究物体的加速度与它所受的合力、质量的定量关系． (2)学会用控制变量法研究物理规律． (3)学会灵活运用图象法处理物理问题的方法(化曲为直)． 2．实验原理 在探究加速度a与合力F及质量m的定量关系时，用到的基本方法是控制变量法，即： (1)保持m一定时，改变物体受力F测出加速度a，用图象法研究a与F的关系； (2)保持F一定时，改变物体质量m测出加速度a，用图象法研究a与m的关系． 3．实验器材 小车、砝码、小盘、细绳、夹子、一端附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、低压交流电源、复写纸、导线两根、纸带、天平、刻度尺等． 4．实验步骤 (1)用天平测出小车和盛有砝码的小盘的质量m和m′，把数据记录在表格中． (2)按实验装置图把实验器材安装好，使长木板有滑轮的一端伸出桌面．如图. (3)在长木板不带定滑轮的一端下面垫上垫木，通过前后移动，来平衡小车的摩擦力． (4)把细线系在小车上并跨过定滑轮，此时要调节定滑轮的高度使细线与木板平行． (5)将小车放于靠近打点计时器处，在小盘里放入适量的砝码，接通电源，放开小车得到一打好点的纸带(注意不要让小车撞到定滑轮，打好的纸带要标明条件m＝？m′＝？)． (6)保持小车的质量不变，改变砝码的质量，按上面步骤再做5次实验． (7)在每条纸带上都要选取一段比较理想的部分，算出每条纸带加速度的值并记录在表格中． (8)保持小盘内砝码质量不变，在小车上放钩码改变小车的质量，重复上面的实验．把各次实验中的数据填入表内． 5．用图象处理数据的方法 (1)加速度通过分析纸带得出．如可以用刻度尺在纸带上测出位移，通过打点计时器打的点得到时间，然后用a＝求得加速度；也可以通过v－t图象得出． (2)研究加速度a和力F的关系． 以加速度a为纵坐标，以力F为横坐标，根据测量数据描点，然后作出图象，若图象是一条通过原点的直线，就能说明a与F成正比． (3)研究加速度a与质量m的关系．如图32甲所示，因为a－m图象是曲线，检查a－m图象是不是双曲线，就能判断它们之间是不是反比例关系，但检查这条曲线是不是双曲线，相当困难．若a和m成反比，则a与必成正比．我们采取“化曲为直”的方法，以a为纵坐标，以为横坐标，作出a－图象，如图乙所示，若a－图象是一条能够过原点的直线，说明a与成正比，即a与m成反比． 6．注意事项 (1)平衡摩擦力 适当垫高木板不带定滑轮的一端，让小车拉着穿过打点计时器的纸带匀速运动(即使小车的重力沿斜面方向的分力正好平衡小车和纸带受到的阻力)． (2)为使拉小车的力近似等于小盘及盘中砝码的重力，要求小盘及盘中砝码的质量远小于小车的质量． 知识点4 探究作用力与反作用力的关系 1．实验器材 弹簧测力计3个、包装用泡沫塑料若干、小刀1把、木块1块、力传感器2只、数据采集器1台及计算机1台等． 2．实验原理 (1)弹簧测力计的使用方法 ①先调零； ②测力计力的作用线与弹簧伸缩方向在同一直线上(如图所示)； ③待指针稳定后读数． (2)研究静止状态、匀速直线运动状态和加速运动状态下作用力与反作用力之间的关系，并得出结论． (3)用力传感器研究作用力与反作用力之间的关系(如图39所示)． 3．注意事项 (1)使用弹簧测力计前，应先调节零刻度． (2)弹簧测力计对拉时作用力要在同一直线上． (3)实际的弹簧测力计往往存在一定的示值误差．发现两弹簧测力计示数不等既不能“视而不见”也不能“武断定论”． (4)将弹簧测力计A和B分别与弹簧测力计C互拉，通过与C的示数进行比较确定两弹簧测力计的拉力是否相等，是一种“等效替代”的方法． (5)用传感器进行实验时，也需要调零． (6)用传感器对拉时要使作用力在同一直线上． 4．实验结论 无论两物体处于静止、匀速运动、加速运动或减速运动，作用力与反作用力总是大小相等、方向相反，作用在同一直线上． 知识点5 研究平拋运动 1．实验目的 (1)用实验的方法描出平拋物体的运动轨迹； (2)由运动轨迹求平拋物体的初速度． 2．实验原理 平拋运动可以看做水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动．使小球做平拋运动，建立坐标系，利用描迹法描出小球的运动轨迹，测出轨迹曲线上某一点的坐标x和y，根据公式：x＝v0t和y＝gt2，就可求得v0＝x，即小球做平拋运动的初速度． 3．实验器材 斜槽(带小球)、木板及竖直固定支架、白纸(坐标纸)、图钉、重垂线、三角板、铅笔、刻度尺． 4．实验步骤 (1)实验装置如图所示，安装调整斜槽：将带有斜槽轨道的木板固定在实验桌上，使其末端伸出桌面，切线沿水平方向． (2)用图钉将坐标纸固定于竖直木板的左上角，把木板调整到竖直位置，使板面与小球的运动轨迹所在平面平行且靠近，把小球放在槽口处，用铅笔记下小球在槽口(轨道末端)时球心在木板上的投影点O，O点即为坐标原点，用重垂线画出过坐标原点的竖直线，作为y轴，画出水平方向的x轴． (3)将小球从斜槽上某一位置由静止滑下，小球从轨道末端射出，先用眼睛粗略确定做平拋运动的小球在某一x值处的y值，然后让小球由同一位置自由滚下，在粗略确定的位置附近用铅笔较准确地描出小球通过的位置，并在坐标纸上记下该点，用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置．(不同的器材方法有所不同) (4)取下坐标纸，将坐标纸上记下的一系列点，用平滑曲线连接起来，即得到小球平拋运动的轨迹． (5)从曲线上选取六个不同点，测出它们的坐标值． (6)根据坐标，结合公式x＝v0t、y＝gt2求出小球平拋运动的初速度，并计算其平均值． (7)整理实验器材． 5．注意事项 (1)利用描迹法做实验时必须调整斜槽末端使其切线水平，检验是否水平的方法：将小球放在斜槽末端，看其是否滚动(或用水平仪检查斜槽末端是否水平)． (2)坐标纸必须处于竖直平面内，固定时要用重垂线检查坐标纸是否竖直． (3)小球每次必须从斜槽上同一位置自由滚下． (4)坐标原点不是槽口的端点，应是小球出槽口时球心在坐标纸上的投影点． (5)小球开始滚下时的位置高度要适中，以使小球做平拋运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角． (6)在轨迹上选取离坐标原点O点较远的一些点来计算初速度． 知识点6 验证机械能守恒定律 1．实验目的 利用自由落体验证机械能守恒定律． 2．实验原理 (1)在只有重力做功的条件下，物体的重力势能和动能可以相互转化，但总的机械能守恒． (2)物体做自由落体运动，设物体的质量为m，下落h高度时的速度为v，则势能的减少量为mgh，动能的增加量为mv2.如果mgh＝mv2，即gh＝v2，就验证了机械能守恒定律． (3)速度的测量：做匀变速运动的纸带上某点的瞬时速度等于相邻的两点间的平均速度． 计算打第n个点的瞬时速度的方法是测出第n个点的相邻前后两段相等时间T内的距离xn和xn＋1，由公式vn＝或vn＝算出，如图所示． 3．实验器材 铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、学生电源、纸带、复写纸、导线、毫米刻度尺、重物(带纸带夹)． 4．实验步骤 (1)将实验装置按要求装好(如图所示)，将纸带固定在重物上，让纸带穿过打点计时器． (2)先用手提起纸带，使重物静止在靠近打点计时器的地方． (3)接通电源，松开纸带，让重物自由下落，这样打点计时器就在纸带上打下一系列点． (4)重复以上步骤，多做几次． 5．数据处理 (1)纸带的选取：选用纸带时应尽量挑选第1点点迹清晰且1、2两点之间距离接近2 mm的纸带，这样的一条纸带记录的运动才接近自由落体运动． (2)纸带的处理：在第1点上标O，并从稍靠后的某一点开始，依次标1、2、3、4…并量出各点到O点的距离h1、h2、h3、h4…，再利用公式vn＝计算出各点对应的瞬时速度v1、v2、v3、v4…，计算各点对应的重力势能的减少量mghn和动能的增加量mv，并进行比较看是否相等．也可以为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出－h图象，若图象是过原点的直线，则可验证机械能守恒定律，其斜率等于g. 发展提升 数据处理的方法2 选取点迹清晰的一条纸带，如图所示，选取B、M两个位置作为过程的开始和终止位置，量出B、M之间的距离hBM，求出B点的速度vB＝，M点的速度vM＝，比较重力势能的减少量(mghBM)与动能的增加量(mv－mv)是否相等，从而验证机械能是否守恒． 6．注意事项 (1)安装打点计时器时，必须使两限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力． (2)实验时必须保持提起的纸带竖直，手不动，待接通电源，让打点计时器工作稳定后再松开纸带． (3)为了增加实验的可靠性，可重复实验，还可以在一次下落中测量多个位置的速度，比较重物在这些位置上的动能与势能之和． (4)因通过比较mgh与mv2是否相等来验证机械能是否守恒，故不需测重物质量． (5)速度不能用自由落体运动规律公式计算得到． 知识点7 游标卡尺的原理及读数 1．构造：主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪)、游标卡尺上还有一个深度尺．(如图所示) 2．原理：利用主尺的单位刻度与游标尺的单位刻度之间固定的微量差值来提高测量精度． 不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1 mm.常见的游标尺上小等分刻度有10个、20个、50个的，其规格见下表： 刻度格数(分度) 刻度总长度 1 mm与每小格的差值 精确度(可精确到) 10 9 mm 0.1 mm 0.1 mm 20 19 mm 0.05 mm 0.05 mm 50 49 mm 0.02 mm 0.02 mm 3.用途：测量厚度、长度、深度、内径 、外径． 4．读数 若用x表示由主尺上读出的整毫米数，K表示从游标尺上读出与主尺上某一刻度线对齐的游标尺的格数，则记录结果表示为(x＋K×精确度)mm. 5．注意事项 (1)游标卡尺是根据刻度线对齐来读数的，所以不需要估读，但读数要注意最小精确度所在的位数，如果读数最后一位是零，该零不能去掉． (2)读数时，要注意游标尺第几条刻度线(不含零刻度线)与主尺对齐． 知识点8 螺旋测微器的原理及读数 1．构造 如图所示，它的测砧A和固定刻度B固定在尺架C上，可动刻度E、旋钮D和微调旋钮D′是与测微螺杆F连在一起的，并通过精密螺纹套在B上． 2．原理 测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm，即旋钮D每旋转一周，F前进或后退0.5 mm，而可动刻度E上有50个等分刻度，可动刻度每旋转一格，F前进或后退0.01 mm，即螺旋测微器的精确度为0.01 mm.读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺． 3．读数方法 L＝固定刻度示数＋可动刻度示数(估读一位)×0.01 mm. 4．注意事项 (1)读数时准确到0.01 mm，要估读到0.001 mm，测量结果若用毫米做单位，则小数点后面必须保留三位． (2)读数时，要注意固定刻度上半毫米刻度线是否露出． 知识点9 导体电阻的测量 设计实验电路，如图，取一段金属电阻丝连接到电路中，测出电阻丝的电阻R、长度l和直径d(S＝)，由R＝ρ得：ρ＝(用R、S、l表示)＝(用R、d、l表示)，从而计算出该电阻丝所用材料的电阻率． 1．数据处理 (1)公式法求电阻：测量多组电流、电压值，求出对应的电阻后取平均值，不能对电流、电压取平均值． (2)图像法求电阻：作出U－I图像，由图像的斜率求出电阻值，在设定标度时要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要让各点均匀分布在直线的两侧，个别偏离较远的点可以不予考虑． (3)计算导体的电阻率：将三个测量值代入公式ρ＝＝即可求电阻丝的电阻率． 2．误差分析 (1)电阻丝通电时温度升高，使所测电阻率比常温下电阻率略大． (2)电阻丝长度及电阻丝直径测量不准确． 知识点10 练习使用多用电表 1．机械调零 检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置．若不指零，则可用小螺丝刀进行机械调零． 2．多用电表测电压或电流的方法及读数 (1)将多用电表的选择开关旋至直流电压或电流挡，其量程应大于用电器两端电压或电流的估值． (2)根据表盘上相应量程的直流电压或电流刻度读数． 3．多用电表测电阻的方法及读数 (1)选挡：估计待测电阻的大小，旋转选择开关，使其尖端对准欧姆挡的合适挡位． (2)欧姆调零：将红、黑表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”使指针指向“0 Ω”． (3)测量读数：将两表笔分别与待测电阻的两端接触，指针示数乘以量程倍率即为待测电阻阻值． (4)实验完毕，应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡． 4．研究二极管的单向导电性 (1)认识二极管 如图所示，它由半导体材料制成，左端为　正　极，右端为负　极．特点：电流从正极流入时电阻很小　 (填“很大”或“很小”)，而从正极流出时电阻很大(填“很大”或“很小”)． (2)多用电表测二极管的正反向电阻 ①测二极管正向电阻：将多用电表的选择开关旋至低　_(填“低”或“高”)倍率的欧姆挡，调整欧姆零点之后将黑　表笔接触二极管的正极，红　表笔接触二极管的负极． ②测二极管反向电阻：将多用电表的选择开关旋至高　 (填“低”或“高”)倍率的欧姆挡，调整欧姆零点之后将黑　表笔接触二极管的负极，红表笔接触二极管的正极． 5．注意事项 (1)电流从红表笔流入多用电表，从黑表笔流出． (2)电压、电流的读数要看清选择开关所选择的量程，搞清楚每一小格表示多少及应读到的有效数字位数． (3)测电阻时注意： ①必须把待测电阻隔离． ②合理选择量程，使指针尽可能指在中值附近． ③欧姆表的表盘刻度不均匀，不用估读． 知识点11 测定电池的电动势和内阻 1．实验原理和实验电路图 伏安法：由E＝U＋Ir知，只要测出U、I的两组　 数据，就可以列出两个关于E、r的方程，从而解出E、r，用到的器材有电池　开关　滑动变阻器　电压表　电流表等，电路图如图所示 . 2．选择实验器材，连接实物图 (1)实验器材：电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线． (2)基本操作 ①连接电路； ②电流表用0.6 A的量程，电压表用3 V的量程； ③把滑动变阻器调到最大阻值处； ④闭合开关，调节滑动变阻器，使表有明显的示数，记下一组数据，如此记录多组数据． 3．设计实验数据记录表 次数 1 2 3 4 5 6 7 8 电压U/V 电流I/A 4.测量并记录多组U、I的数据 将读取的电压表和对应的电流表示数填到记录表中． 5．用U－I图象处理实验数据 以端电压U为纵轴，干路电流I为横轴，建系、描点、连线． 6．由图象法求出电源的电动势和内电阻 纵轴截距为电动势E，图线斜率k的绝对值为内阻r. 知识点12 产生感应电流的条件 1．实验：探究感应电流产生的条件 探究一：如图甲实验中，让导体棒在磁场中保持相对静止时或者平行于磁场运动时，无论磁场多强，闭合回路中都没有电流，当导体ab做切割磁感线运动时，闭合回路中有电流产生． 探究二：如图乙，当线圈A的电流不变时，线圈B所在的回路中没有电流产生；当线圈A的电流变化时，线圈B所在回路中就有了电流． 2．产生感应电流的条件：当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中就产生感应电流． 3．磁通量的变化 磁通量的变化大致可分为以下几种情况： (1)磁感应强度B不变，有效面积S发生变化．如图(a)所示． (2)面积S不变，磁感应强度B发生变化．如图(b)所示． (3)磁感应强度B和面积S都不变，它们之间的夹角发生变化．如图(c)所示． 考点精讲讲练 考点一、力学实验 例1、某实验小组用如图甲所示的装置进行“验证力的平行四边形定则”实验，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。 (1)为了完成实验，需要______（多选）。 A．测量橡皮条的原长 B．记录结点O的位置 C．始终确保OB和OC细绳之间的夹角为90° D．通过细绳记录拉力的方向 (2)某次实验时弹簧测力计的示数如图乙所示，则此时的示数为 N。 例2、在如图1所示的“探究小车速度随时间变化的规律”实验中： (1)除打点计时器（含交流电源、纸带、复写纸）、小车、带有定滑轮的长木板、细线和槽码外，在下面的器材中，必须使用的是______。 A．天平 B．刻度尺 C．秒表 (2)实验过程中，下列说法中正确的是______。 A．实验时必须调节定滑轮的高度，使细线与长木板平行 B．实验时必须倾斜长木板以平衡小车的摩擦力 C．实验时可以先释放小车，再接通电源 (3)打点计时器打出的一条纸带如图2所示A、B、C、D、E为我们在纸带上所选的计数点。每相邻的两个计数点之间有四个小点未画出（已知打点计时器打点频率为50Hz）。试求：图中打点计时器打下D点时小车的瞬时速度= m/s；小车的加速度a= 。（计算结果均保留3位有效数字） 练习1、在验证牛顿第二定律的实验中： (1)某同学根据实验要求安装实验装置，图丙为已接通电源、刚要释放纸带的情况，请指出该同学的三个操作错误。小车和电磁打点计时器的位置 ；滑轮的位置 ；长木板 。 (2)正确安装实验装置后，保持托盘和托盘中砝码的总质量m不变，研究小车和小车中砝码的总质量M与其加速度a的关弥系，完成实验操作后，用图像法处理数据，下列关于小车加速度的倒数与小车和小车中砝码的总质量M的关系图像正确的是（　　） A． B． C． D． 练习2、某实验小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验，他们实验时的部分操作过程如下：用两个弹簧测力计共同将橡皮筋的结点拉到点，此时两个弹簧测力计的拉力分别为、，如图甲所示；之后只用一个弹簧测力计将橡皮筋的结点拉到点，弹簧测力计的拉力为，由力的图示法用有向线段、、分别表示力、、，连接、，如图乙所示。 根据上述信息，回答小题。 1．此实验中采用的科学方法是（    ） A．等效替代法 B．极限法 C．控制变量法 D．理想化的方法 2．关于此实验，下列说法正确的是（    ） A．只用一个弹簧测力计拉橡皮筋时，结点可以不拉到点 B．和的大小之和一定等于 C．实验时和必须相互垂直 D．该小组由图乙猜想四边形为平行四边形 3．根据该实验得出的结论，互成角、大小分别为3N和4N的两个力的合力大小是（    ） A．3N B．4N C．5N D．7N 考点二、电学实验 例3、某实验小组的同学利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻，实验电路如图甲所示。 现有开关和导线若干，以及如下器材： A、电流表A：量程0~0.6A，内阻约为 B、电压表V：量程0~3V，内阻约为 C、滑动变阻器 D、滑动变阻器 (1)为了操作方便，尽量减小实验误差，滑动变阻器应选用 。（填器材前的字母） (2)根据所画图线可得出干电池的电动势 V。 例4、某兴趣小组设计实验来测量一块电池的电动势和内阻。 (1)先用多用电表的“50 V”电压挡粗测电动势，指针位置如图甲所示，示数为 V。 (2)实验室提供的器材有∶电流表A1（量程为50 mA，内阻为10 Ω），电流表A2（量程为0.6 A，内阻为1 Ω），定值电阻R1（90 Ω），定值电阻R2（290 Ω），滑动变阻器R（0~100 Ω，1 A），待测电池，开关，导线。为了尽可能精确测量电池的电动势和内阻，小组设计了图乙所示的电路进行实验。 ①实验时，需先将电流表 （选填“A1”或“A2”）与定值电阻R定串联后改装为电压表，图乙中定值电阻R定应选 （选填“R1”或“R2”）。 ②实验测得多组电流表A1的示数I1和电流表A2的示数I2，绘制出I1-I2图像如图丙所示，依据图像可得电池的电动势为 V，内阻为 Ω。（结果均保留一位小数） 练习3、某同学在某实验中利用螺旋测微器和游标卡尺测量一枚硬币的厚度和直径，螺旋测微器和游标卡尺的示数分别如图甲、乙所示，则硬币的厚度 mm，直径 cm。 练习4、多用电表又叫万用表，它是一种可以测量电压、电流和电阻的电表。 (1)在“探究晶体二极管的性能”实验中，测得电阻较小的一次电路图如图甲所示，电路中二极管的A端应与多用电表 （选填“红表笔”或“黑表笔”）连接。 (2)多用电表长时间使用后，欧姆挡内部电源的电动势几乎不变但内阻发生变化，为了测量该电源的电动势与欧姆“×1”挡内部电路的电阻r，小组成员设计了如图乙所示的电路。 实验操作步骤如下： ①将多用电表选择开关旋至欧姆“×1”挡，进行欧姆调零； ②按图乙安装好实验器材； ③闭合开关K，调节电阻箱R0，读取电流表示数I、电阻箱示数R0与多用电表的示数R； ④重复步骤③，得到多组I、R0、R的数据。 Ⅰ．小组成员分析所获得的数据后，以为纵坐标，分别以R0、R为横坐标，在同一坐标系中作出（R）图像如下所示，则其中可能正确的是 。 A．B．C． D． Ⅱ．小组成员正确描绘出（R）图像后，得到图线的斜率为k，图线与纵轴的截距为a，图线与纵轴的截距为b，则多用电表欧姆“×1”挡内部电源的电动势E= ，欧姆“×1”挡内部电路的电阻r= ，图乙中电流表的内阻rA= 。 1. 如图1所示是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。 (1)该实验中同时研究三个物理量间关系是很困难的，因此我们采用的研究方法是 A．放大法 B．控制变量法 C．补偿法 (2)该实验过程中操作正确的是 A．先接通打点计时器电源，后释放小车 B．补偿阻力时未连接纸带 C．调节滑轮高度使细绳与水平桌面平行 (3)在小车质量 （选填“远大于”或“远小于”）槽码质量时，可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力。上述处理引起的误差为 （选填“偶然误差”或“系统误差”）。 (4)经正确操作后获得一条纸带，截取其中一段如图2 所示。计数点5 的读数为 cm。已知打点计时器所用交流电源的频率为 50Hz，则打计数点 4 时小车的速度大小为 m/s（计算结果保留两位有效数字）。 2. 在探究“加速度与力、质量的关系”实验中，某同学组装了如图甲所示的装置。保持小车质量不变，该同学通过实验数据画出图乙所示的图像。为了使图线通过坐标原点，图甲中垫木应向 （选填“左”或“右”）移一些。 3. 在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，小明同学利用如图甲所示的实验装置，将一端带滑轮的长木板固定在水平桌面上，小车置于长木板上，并用细绳跨过定滑轮与钩码相连，小车右端连一条纸带，通过电火花打点计时器记录其运动情况。已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz。 (1)本实验的器材有钩码、细线、带滑轮的长木板、小车、电火花计时器、纸带、垫块、导线外，还必须使用的器材有______。（填正确选项前的标号） A．刻度尺 B．秒表 C．天平 D．8V的低压交流电源 (2)下列做法正确的是______。（填正确选项前的标号） A．作a—F图像应该用折线将所描的点依次连接 B．应调节滑轮，使牵引小车的细绳与长木板平行 C．实验时，应先释放小车再给打点计时器通电 (3)如图乙所示，O、A、B、C、D为计数点，相邻计数点间还有四个点未画出，打纸带上B点时小车的瞬时速度vB= m/s，小车的加速度a= m/s2。（结果均保留2位有效数字） 4. 如图是“验证机械能守恒定律”的实验装置。 (1)释放纸带时，重物应 打点计时器。（选填“靠近”或“远离”） (2)由于重物在下落过程中受到阻力作用，则重物增加的动能 （选填“大于”“小于”或“等于”）减小的重力势能。 5. 某同学用如题图甲所示的实验装置来验证平抛运动的特征：现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小铁球能同时分别从轨道M、N的顶端滑下。 (1)本实验验证平抛运动 （填“水平”或“竖直”）方向的特征。 (2)为完成本实验，两铁球 （填“需要”或“不需要”）从同一高度下落。 (3)另一同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图甲所示的“小球做平抛运动”的照片，图中每个小方格的边长为10cm，则由图甲可求得该小球平抛的初速度大小为 m/s。（g取10m/s2） 6. 在“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”实验中，两个相同的钢球放置位置如图甲所示，传动皮带调至塔轮的第一层如图乙所示，摇动手柄，探究向心力大小与 的关系。       7. 某班同学分成两组来进行“验证机械能守恒定律”的实验。甲组同学采用让重锤自由下落的方法验证机械能守恒，实验装置如图所示。 试回答以下问题： (1)实验过程中他们进行了如下操作，其中操作不当的步骤是（　　） A．将打点计时器竖直固定在铁架台上 B．先释放纸带，后接通电源 C．在纸带上选取适当的数据点，并测量数据点间的距离 D．根据测量结果分别计算重锤下落过程中减少的重力势能及增加的动能 (2)在实验中，质量为m的重锤自由下落，带动纸带，纸带上打出的一系列点，如图所示，O是重锤刚下落时打下的点．已知打点计时器打点的频率为f，则从打点计时器打下O点到打下B点的过程中，若在实验误差允许的范围内满足等式 ，则机械能守恒定律得到验证。 (3)在上图所示纸带上，某同学选取了多个计数点，并测出了各计数点到O点的距离h，算出打点计时器打下各计数点时重锤对应的速度大小v，以为纵轴，以h为横轴若图线为直线，且其斜率为 ，则可验证机械能守恒定律。 8. 实验桌上备有下列器材：一节干电池、阻值未知的定值电阻R、电流表（量程0~300μA）、电压表、多用电表、电容器C （2200μF）、单刀双掷开关和导线若干。 (1)用多用电表测量定值电阻 R 的阻值。将选择开关置于“×10”挡，测量时发现指针靠近表盘左端，则应将选择开关置于 （选填“×1”或“×100”）挡。换挡后两表笔短接，调节 （选填“欧姆调零旋钮”或“指针定位螺丝”），经正确操作后表盘指针位置如图1所示，则待测电阻阻值为 Ω。 (2)用上述器材做“观察电容器的充、放电现象”实验。 ①按图2所示电路，先把开关S接1，一段时间后再接2，此时可以观察到电流表指针迅速偏转到最大后，再   返回到零（选填“先快后慢”、“先慢后快”或“快慢均匀”）。 ②把电压表并联在图2电路的电容器两端。开关S接1，电流表示数减小到170μA后保持不变，此时电压表指针稳定在图3所示位置，则电压表示数为 V。电压表可以看作一个电压可读的“大电阻”，则此“大电阻”的阻值为 kΩ（计算结果保留两位有效数字）。 9. 某高科技公司积极整合科技资源，加快形成新质生产力，开发了一种在低压真空环境中的化学气相沉积技术（LPCVD）。LPCVD技术能够利用气态化学反应在绝缘体表面形成一层均匀且薄薄的固态导电薄膜，能广泛的应用在半导体制造、异形物体表面耐磨涂层镀膜、超精密光学元件抗反射膜等。在某长方形绝缘基底上镀上一层薄薄的导电膜，科研小组采用如下的方式测量其薄膜厚度（涂层的截面如图1，待测材料形状如图2）： (1)用游标卡尺测量了该镀膜导电材料的截面，则 mm， mm。 (2)查阅该材料的技术资料得知，样品的电阻大约为，该研究小组利用现有如下器材可用于精确测量涂层阻值： ①电源（电动势为1.5V、内阻约为 ②学生电压表V（量程0~3V~15V、内阻约为 ③电流表头G（量程0~10mA、内阻 ④滑动变阻器（阻值范围，滑动变阻器（阻值范围，定值电阻，定值电阻 ⑤导线若干，开关一只 Ⅰ.为了将电流表头改装为满偏电流为的电流表A，需要 （“串联”或“并联”） （“”或者“”）的定值电阻，改装后电流表A的内阻为 。 Ⅱ.为了比较准确的测量出该导电材料电阻，研究小组最终决定使用如下电路图进行测量，其中滑动变阻器为 （“”或者“”）。某次测量时，改装之后的电流表A折算数据为，电压表读数如图，则电压表读数为 V， （保留三位有效数字）。 Ⅲ.设该段样品的长度为，金属薄膜的电阻率为，样品横截面为长方形，边长为，金属膜的电阻为，则横截面上薄膜横截面积 （用表示）。 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题11 学考实验 目录 学考要求速览 必备知识梳理 高频考点精讲 考点一、力学实验 考点二、电学实验 实战能力训练 知道常见仪器的使用，尤其是打点计时器。 知道几个常见实验的操作。 掌握实验数据处理方法。 掌握游标卡尺、螺旋测微器的使用和读数方法。 体验运用控制变量思想研究物理问题的科学方法，提高科学探究意识及分析问题、解决问题的综合能力，促进交流与合作的意愿与能力。通过实验，探究并了解金属导体的电阻与材料、长度和横截面积的定量关系。会测量金属丝的电阻率。 通过探究电源两端电压与电流的关系，体会图像法在研究物理问题中的作用。 激发学生探究欲望的问题情境，引导学生进行科学探究，培养学生实验设计、分析论证、反思评估等能力。 知识点1 探究小车速度随时间变化的规律 1．实验器材 电火花计时器(或电磁打点计时器)、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、学生电源、复写纸等． 2．实验步骤 (1)按照图14所示实验装置，把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端，接好电源； (2)把一细绳系在小车上，细绳绕过滑轮，下端挂合适的钩码，纸带穿过打点计时器，固定在小车后面； (3)把小车停靠在打点计时器处，接通电源，放开小车； (4)小车运动一段时间后，断开电源，取下纸带； (5)换纸带重复三次实验，选择一条比较理想的纸带进行测量分析． 3．数据处理 (1)瞬时速度的计算方法：匀变速直线运动某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，即vn＝，求出打第n个计数点时纸带的瞬时速度． (2)实验所得纸带如图所示，计算各测量点的瞬时速度： v1＝；v2＝；v3＝……vn＝. (3)用图象法研究速度随时间变化的规律 ①在坐标纸上建立直角坐标系，横轴表示时间，纵轴表示速度，并根据表格中的数据在坐标系中描点． ②画一条直线，让这条直线通过尽可能多的点，不在线上的点均匀分布在直线的两侧，偏差比较大的点忽略不计，如图所示． ③观察所得到的直线，分析物体的速度随时间的变化规律． (4)利用v－t图象求物体的加速度，如图17所示． a＝＝ 知识点2 探究求合力的方法 1．实验器材 木板、白纸、图钉若干、两根细绳、橡皮条、弹簧测力计2个、刻度尺等． 2．实验步骤 (1)把木板平放在桌面上，用图钉把一张白纸钉在木板上． (2)用图钉把橡皮条的一端固定在木板上的A点，橡皮条的另一端B拴上两根细绳． (3)用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O.如图24所示．用铅笔描下结点O的位置和两个细绳套的方向，并记录弹簧测力计的读数F1、F2. (4)只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面相同的位置O，记下弹簧测力计的读数F和细绳的方向． (5)选定一个合适的标度，用力的图示法作出F1、F2和F的图示． (6)用虚线把F的箭头端分别与F1、F2的箭头端连接，分析F1、F2和F之间可能存在的关系． (7)改变两个力F1、F2的大小和方向，重复上述实验，看看是否与第一次得出的结果一致． 3．实验注意事项 (1)正确使用弹簧测力计，不能超量程，正确读数． (2)在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同． (3)用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时，其夹角不宜太小，也不宜太大． (4)在同一次实验中，画力的图示选定的标度要相同，并且要恰当选定标度，使力的图示稍大一些． 4．实验结论：在误差允许的范围内合力的大小和方向可以用两分力为邻边的平行四边形的对角线表示． 知识点3 探究加速度与力、质量的关系 1．实验目的 (1)通过实验探究物体的加速度与它所受的合力、质量的定量关系． (2)学会用控制变量法研究物理规律． (3)学会灵活运用图象法处理物理问题的方法(化曲为直)． 2．实验原理 在探究加速度a与合力F及质量m的定量关系时，用到的基本方法是控制变量法，即： (1)保持m一定时，改变物体受力F测出加速度a，用图象法研究a与F的关系； (2)保持F一定时，改变物体质量m测出加速度a，用图象法研究a与m的关系． 3．实验器材 小车、砝码、小盘、细绳、夹子、一端附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、低压交流电源、复写纸、导线两根、纸带、天平、刻度尺等． 4．实验步骤 (1)用天平测出小车和盛有砝码的小盘的质量m和m′，把数据记录在表格中． (2)按实验装置图把实验器材安装好，使长木板有滑轮的一端伸出桌面．如图. (3)在长木板不带定滑轮的一端下面垫上垫木，通过前后移动，来平衡小车的摩擦力． (4)把细线系在小车上并跨过定滑轮，此时要调节定滑轮的高度使细线与木板平行． (5)将小车放于靠近打点计时器处，在小盘里放入适量的砝码，接通电源，放开小车得到一打好点的纸带(注意不要让小车撞到定滑轮，打好的纸带要标明条件m＝？m′＝？)． (6)保持小车的质量不变，改变砝码的质量，按上面步骤再做5次实验． (7)在每条纸带上都要选取一段比较理想的部分，算出每条纸带加速度的值并记录在表格中． (8)保持小盘内砝码质量不变，在小车上放钩码改变小车的质量，重复上面的实验．把各次实验中的数据填入表内． 5．用图象处理数据的方法 (1)加速度通过分析纸带得出．如可以用刻度尺在纸带上测出位移，通过打点计时器打的点得到时间，然后用a＝求得加速度；也可以通过v－t图象得出． (2)研究加速度a和力F的关系． 以加速度a为纵坐标，以力F为横坐标，根据测量数据描点，然后作出图象，若图象是一条通过原点的直线，就能说明a与F成正比． (3)研究加速度a与质量m的关系．如图32甲所示，因为a－m图象是曲线，检查a－m图象是不是双曲线，就能判断它们之间是不是反比例关系，但检查这条曲线是不是双曲线，相当困难．若a和m成反比，则a与必成正比．我们采取“化曲为直”的方法，以a为纵坐标，以为横坐标，作出a－图象，如图乙所示，若a－图象是一条能够过原点的直线，说明a与成正比，即a与m成反比． 6．注意事项 (1)平衡摩擦力 适当垫高木板不带定滑轮的一端，让小车拉着穿过打点计时器的纸带匀速运动(即使小车的重力沿斜面方向的分力正好平衡小车和纸带受到的阻力)． (2)为使拉小车的力近似等于小盘及盘中砝码的重力，要求小盘及盘中砝码的质量远小于小车的质量． 知识点4 探究作用力与反作用力的关系 1．实验器材 弹簧测力计3个、包装用泡沫塑料若干、小刀1把、木块1块、力传感器2只、数据采集器1台及计算机1台等． 2．实验原理 (1)弹簧测力计的使用方法 ①先调零； ②测力计力的作用线与弹簧伸缩方向在同一直线上(如图所示)； ③待指针稳定后读数． (2)研究静止状态、匀速直线运动状态和加速运动状态下作用力与反作用力之间的关系，并得出结论． (3)用力传感器研究作用力与反作用力之间的关系(如图39所示)． 3．注意事项 (1)使用弹簧测力计前，应先调节零刻度． (2)弹簧测力计对拉时作用力要在同一直线上． (3)实际的弹簧测力计往往存在一定的示值误差．发现两弹簧测力计示数不等既不能“视而不见”也不能“武断定论”． (4)将弹簧测力计A和B分别与弹簧测力计C互拉，通过与C的示数进行比较确定两弹簧测力计的拉力是否相等，是一种“等效替代”的方法． (5)用传感器进行实验时，也需要调零． (6)用传感器对拉时要使作用力在同一直线上． 4．实验结论 无论两物体处于静止、匀速运动、加速运动或减速运动，作用力与反作用力总是大小相等、方向相反，作用在同一直线上． 知识点5 研究平拋运动 1．实验目的 (1)用实验的方法描出平拋物体的运动轨迹； (2)由运动轨迹求平拋物体的初速度． 2．实验原理 平拋运动可以看做水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动．使小球做平拋运动，建立坐标系，利用描迹法描出小球的运动轨迹，测出轨迹曲线上某一点的坐标x和y，根据公式：x＝v0t和y＝gt2，就可求得v0＝x，即小球做平拋运动的初速度． 3．实验器材 斜槽(带小球)、木板及竖直固定支架、白纸(坐标纸)、图钉、重垂线、三角板、铅笔、刻度尺． 4．实验步骤 (1)实验装置如图所示，安装调整斜槽：将带有斜槽轨道的木板固定在实验桌上，使其末端伸出桌面，切线沿水平方向． (2)用图钉将坐标纸固定于竖直木板的左上角，把木板调整到竖直位置，使板面与小球的运动轨迹所在平面平行且靠近，把小球放在槽口处，用铅笔记下小球在槽口(轨道末端)时球心在木板上的投影点O，O点即为坐标原点，用重垂线画出过坐标原点的竖直线，作为y轴，画出水平方向的x轴． (3)将小球从斜槽上某一位置由静止滑下，小球从轨道末端射出，先用眼睛粗略确定做平拋运动的小球在某一x值处的y值，然后让小球由同一位置自由滚下，在粗略确定的位置附近用铅笔较准确地描出小球通过的位置，并在坐标纸上记下该点，用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置．(不同的器材方法有所不同) (4)取下坐标纸，将坐标纸上记下的一系列点，用平滑曲线连接起来，即得到小球平拋运动的轨迹． (5)从曲线上选取六个不同点，测出它们的坐标值． (6)根据坐标，结合公式x＝v0t、y＝gt2求出小球平拋运动的初速度，并计算其平均值． (7)整理实验器材． 5．注意事项 (1)利用描迹法做实验时必须调整斜槽末端使其切线水平，检验是否水平的方法：将小球放在斜槽末端，看其是否滚动(或用水平仪检查斜槽末端是否水平)． (2)坐标纸必须处于竖直平面内，固定时要用重垂线检查坐标纸是否竖直． (3)小球每次必须从斜槽上同一位置自由滚下． (4)坐标原点不是槽口的端点，应是小球出槽口时球心在坐标纸上的投影点． (5)小球开始滚下时的位置高度要适中，以使小球做平拋运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角． (6)在轨迹上选取离坐标原点O点较远的一些点来计算初速度． 知识点6 验证机械能守恒定律 1．实验目的 利用自由落体验证机械能守恒定律． 2．实验原理 (1)在只有重力做功的条件下，物体的重力势能和动能可以相互转化，但总的机械能守恒． (2)物体做自由落体运动，设物体的质量为m，下落h高度时的速度为v，则势能的减少量为mgh，动能的增加量为mv2.如果mgh＝mv2，即gh＝v2，就验证了机械能守恒定律． (3)速度的测量：做匀变速运动的纸带上某点的瞬时速度等于相邻的两点间的平均速度． 计算打第n个点的瞬时速度的方法是测出第n个点的相邻前后两段相等时间T内的距离xn和xn＋1，由公式vn＝或vn＝算出，如图所示． 3．实验器材 铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、学生电源、纸带、复写纸、导线、毫米刻度尺、重物(带纸带夹)． 4．实验步骤 (1)将实验装置按要求装好(如图所示)，将纸带固定在重物上，让纸带穿过打点计时器． (2)先用手提起纸带，使重物静止在靠近打点计时器的地方． (3)接通电源，松开纸带，让重物自由下落，这样打点计时器就在纸带上打下一系列点． (4)重复以上步骤，多做几次． 5．数据处理 (1)纸带的选取：选用纸带时应尽量挑选第1点点迹清晰且1、2两点之间距离接近2 mm的纸带，这样的一条纸带记录的运动才接近自由落体运动． (2)纸带的处理：在第1点上标O，并从稍靠后的某一点开始，依次标1、2、3、4…并量出各点到O点的距离h1、h2、h3、h4…，再利用公式vn＝计算出各点对应的瞬时速度v1、v2、v3、v4…，计算各点对应的重力势能的减少量mghn和动能的增加量mv，并进行比较看是否相等．也可以为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出－h图象，若图象是过原点的直线，则可验证机械能守恒定律，其斜率等于g. 发展提升 数据处理的方法2 选取点迹清晰的一条纸带，如图所示，选取B、M两个位置作为过程的开始和终止位置，量出B、M之间的距离hBM，求出B点的速度vB＝，M点的速度vM＝，比较重力势能的减少量(mghBM)与动能的增加量(mv－mv)是否相等，从而验证机械能是否守恒． 6．注意事项 (1)安装打点计时器时，必须使两限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力． (2)实验时必须保持提起的纸带竖直，手不动，待接通电源，让打点计时器工作稳定后再松开纸带． (3)为了增加实验的可靠性，可重复实验，还可以在一次下落中测量多个位置的速度，比较重物在这些位置上的动能与势能之和． (4)因通过比较mgh与mv2是否相等来验证机械能是否守恒，故不需测重物质量． (5)速度不能用自由落体运动规律公式计算得到． 知识点7 游标卡尺的原理及读数 1．构造：主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪)、游标卡尺上还有一个深度尺．(如图所示) 2．原理：利用主尺的单位刻度与游标尺的单位刻度之间固定的微量差值来提高测量精度． 不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1 mm.常见的游标尺上小等分刻度有10个、20个、50个的，其规格见下表： 刻度格数(分度) 刻度总长度 1 mm与每小格的差值 精确度(可精确到) 10 9 mm 0.1 mm 0.1 mm 20 19 mm 0.05 mm 0.05 mm 50 49 mm 0.02 mm 0.02 mm 3.用途：测量厚度、长度、深度、内径 、外径． 4．读数 若用x表示由主尺上读出的整毫米数，K表示从游标尺上读出与主尺上某一刻度线对齐的游标尺的格数，则记录结果表示为(x＋K×精确度)mm. 5．注意事项 (1)游标卡尺是根据刻度线对齐来读数的，所以不需要估读，但读数要注意最小精确度所在的位数，如果读数最后一位是零，该零不能去掉． (2)读数时，要注意游标尺第几条刻度线(不含零刻度线)与主尺对齐． 知识点8 螺旋测微器的原理及读数 1．构造 如图所示，它的测砧A和固定刻度B固定在尺架C上，可动刻度E、旋钮D和微调旋钮D′是与测微螺杆F连在一起的，并通过精密螺纹套在B上． 2．原理 测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm，即旋钮D每旋转一周，F前进或后退0.5 mm，而可动刻度E上有50个等分刻度，可动刻度每旋转一格，F前进或后退0.01 mm，即螺旋测微器的精确度为0.01 mm.读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺． 3．读数方法 L＝固定刻度示数＋可动刻度示数(估读一位)×0.01 mm. 4．注意事项 (1)读数时准确到0.01 mm，要估读到0.001 mm，测量结果若用毫米做单位，则小数点后面必须保留三位． (2)读数时，要注意固定刻度上半毫米刻度线是否露出． 知识点9 导体电阻的测量 设计实验电路，如图，取一段金属电阻丝连接到电路中，测出电阻丝的电阻R、长度l和直径d(S＝)，由R＝ρ得：ρ＝(用R、S、l表示)＝(用R、d、l表示)，从而计算出该电阻丝所用材料的电阻率． 1．数据处理 (1)公式法求电阻：测量多组电流、电压值，求出对应的电阻后取平均值，不能对电流、电压取平均值． (2)图像法求电阻：作出U－I图像，由图像的斜率求出电阻值，在设定标度时要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要让各点均匀分布在直线的两侧，个别偏离较远的点可以不予考虑． (3)计算导体的电阻率：将三个测量值代入公式ρ＝＝即可求电阻丝的电阻率． 2．误差分析 (1)电阻丝通电时温度升高，使所测电阻率比常温下电阻率略大． (2)电阻丝长度及电阻丝直径测量不准确． 知识点10 练习使用多用电表 1．机械调零 检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置．若不指零，则可用小螺丝刀进行机械调零． 2．多用电表测电压或电流的方法及读数 (1)将多用电表的选择开关旋至直流电压或电流挡，其量程应大于用电器两端电压或电流的估值． (2)根据表盘上相应量程的直流电压或电流刻度读数． 3．多用电表测电阻的方法及读数 (1)选挡：估计待测电阻的大小，旋转选择开关，使其尖端对准欧姆挡的合适挡位． (2)欧姆调零：将红、黑表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”使指针指向“0 Ω”． (3)测量读数：将两表笔分别与待测电阻的两端接触，指针示数乘以量程倍率即为待测电阻阻值． (4)实验完毕，应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡． 4．研究二极管的单向导电性 (1)认识二极管 如图所示，它由半导体材料制成，左端为　正　极，右端为负　极．特点：电流从正极流入时电阻很小　 (填“很大”或“很小”)，而从正极流出时电阻很大(填“很大”或“很小”)． (2)多用电表测二极管的正反向电阻 ①测二极管正向电阻：将多用电表的选择开关旋至低　_(填“低”或“高”)倍率的欧姆挡，调整欧姆零点之后将黑　表笔接触二极管的正极，红　表笔接触二极管的负极． ②测二极管反向电阻：将多用电表的选择开关旋至高　 (填“低”或“高”)倍率的欧姆挡，调整欧姆零点之后将黑　表笔接触二极管的负极，红表笔接触二极管的正极． 5．注意事项 (1)电流从红表笔流入多用电表，从黑表笔流出． (2)电压、电流的读数要看清选择开关所选择的量程，搞清楚每一小格表示多少及应读到的有效数字位数． (3)测电阻时注意： ①必须把待测电阻隔离． ②合理选择量程，使指针尽可能指在中值附近． ③欧姆表的表盘刻度不均匀，不用估读． 知识点11 测定电池的电动势和内阻 1．实验原理和实验电路图 伏安法：由E＝U＋Ir知，只要测出U、I的两组　 数据，就可以列出两个关于E、r的方程，从而解出E、r，用到的器材有电池　开关　滑动变阻器　电压表　电流表等，电路图如图所示 . 2．选择实验器材，连接实物图 (1)实验器材：电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线． (2)基本操作 ①连接电路； ②电流表用0.6 A的量程，电压表用3 V的量程； ③把滑动变阻器调到最大阻值处； ④闭合开关，调节滑动变阻器，使表有明显的示数，记下一组数据，如此记录多组数据． 3．设计实验数据记录表 次数 1 2 3 4 5 6 7 8 电压U/V 电流I/A 4.测量并记录多组U、I的数据 将读取的电压表和对应的电流表示数填到记录表中． 5．用U－I图象处理实验数据 以端电压U为纵轴，干路电流I为横轴，建系、描点、连线． 6．由图象法求出电源的电动势和内电阻 纵轴截距为电动势E，图线斜率k的绝对值为内阻r. 知识点12 产生感应电流的条件 1．实验：探究感应电流产生的条件 探究一：如图甲实验中，让导体棒在磁场中保持相对静止时或者平行于磁场运动时，无论磁场多强，闭合回路中都没有电流，当导体ab做切割磁感线运动时，闭合回路中有电流产生． 探究二：如图乙，当线圈A的电流不变时，线圈B所在的回路中没有电流产生；当线圈A的电流变化时，线圈B所在回路中就有了电流． 2．产生感应电流的条件：当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中就产生感应电流． 3．磁通量的变化 磁通量的变化大致可分为以下几种情况： (1)磁感应强度B不变，有效面积S发生变化．如图(a)所示． (2)面积S不变，磁感应强度B发生变化．如图(b)所示． (3)磁感应强度B和面积S都不变，它们之间的夹角发生变化．如图(c)所示． 考点精讲讲练 考点一、力学实验 例1、某实验小组用如图甲所示的装置进行“验证力的平行四边形定则”实验，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。 (1)为了完成实验，需要______（多选）。 A．测量橡皮条的原长 B．记录结点O的位置 C．始终确保OB和OC细绳之间的夹角为90° D．通过细绳记录拉力的方向 (2)某次实验时弹簧测力计的示数如图乙所示，则此时的示数为 N。 【答案】(1)BD (2)3.40/3.39/3.41 【详解】（1）ABD．每次实验必须将橡皮条的末端点拉至同一位置，需记录点的位置、和细绳的拉力大小及方向，不需要测量橡皮条的原长，故A错误，BD正确； C．实验时为避免实验结果的偶然性，应尽可能改变和细绳的拉力大小及方向，不需要始终保持夹角为，故C错误。 故选BD。 （2）弹簧测力计的分度值为，由图乙可知此时的示数为。 例2、在如图1所示的“探究小车速度随时间变化的规律”实验中： (1)除打点计时器（含交流电源、纸带、复写纸）、小车、带有定滑轮的长木板、细线和槽码外，在下面的器材中，必须使用的是______。 A．天平 B．刻度尺 C．秒表 (2)实验过程中，下列说法中正确的是______。 A．实验时必须调节定滑轮的高度，使细线与长木板平行 B．实验时必须倾斜长木板以平衡小车的摩擦力 C．实验时可以先释放小车，再接通电源 (3)打点计时器打出的一条纸带如图2所示A、B、C、D、E为我们在纸带上所选的计数点。每相邻的两个计数点之间有四个小点未画出（已知打点计时器打点频率为50Hz）。试求：图中打点计时器打下D点时小车的瞬时速度= m/s；小车的加速度a= 。（计算结果均保留3位有效数字） 【答案】(1)B (2)A (3) 0.340 0.400 【详解】（1）在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，不需要测量小车的质量，所以不需要天平；同时打点计时器可以直接记录的时间，所以也不需要秒表；需要用刻度尺来测量纸带上计数点之间的距离。 故选B。 （2）A．为了保证小车所受合力不变，使小车做匀变速直线运动，实验时必须调节定滑轮的高度，使细线与长木板平行，故A正确； B．本实验只需使小车做匀变速直线运动，不需要平衡小车的摩擦力，故B错误； C．为了充分利用纸带，实验时应接通电源，待打点稳定后，再释放小车，故C错误。 故选A。 （3）[1]每相邻的两个计数点之间有四个小点未画出，则相邻计数点之间的时间间隔为 图中打点计时器打下D点时小车的瞬时速度为 [2]根据逐差法可得小车的加速度为 练习1、在验证牛顿第二定律的实验中： (1)某同学根据实验要求安装实验装置，图丙为已接通电源、刚要释放纸带的情况，请指出该同学的三个操作错误。小车和电磁打点计时器的位置 ；滑轮的位置 ；长木板 。 (2)正确安装实验装置后，保持托盘和托盘中砝码的总质量m不变，研究小车和小车中砝码的总质量M与其加速度a的关弥系，完成实验操作后，用图像法处理数据，下列关于小车加速度的倒数与小车和小车中砝码的总质量M的关系图像正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】(1) 应靠近桌面右端 应适当提高，使细绳平行于长木板 应适当垫高右端以平衡摩擦力 (2)C 【详解】（1）[1]小车和电磁打点计时器要固定在长木板无滑轮的一端，即应靠近桌面右端，给小车留出一定的运动空间； [2]滑轮的位置应适当提高，使细绳平行于木板，确保绳的拉力是不变的接； [3]长木板应适当垫高右端以平衡摩擦力，以保证绳对小车的拉力为小车受到的合力。 （2）根据牛顿第二定律有 化简有 则以为纵坐标，以总质量为横坐标，做出的图像为一条倾斜的直线，且纵坐标不为零，C正确。 故选C。 练习2、某实验小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验，他们实验时的部分操作过程如下：用两个弹簧测力计共同将橡皮筋的结点拉到点，此时两个弹簧测力计的拉力分别为、，如图甲所示；之后只用一个弹簧测力计将橡皮筋的结点拉到点，弹簧测力计的拉力为，由力的图示法用有向线段、、分别表示力、、，连接、，如图乙所示。 根据上述信息，回答小题。 1．此实验中采用的科学方法是（    ） A．等效替代法 B．极限法 C．控制变量法 D．理想化的方法 2．关于此实验，下列说法正确的是（    ） A．只用一个弹簧测力计拉橡皮筋时，结点可以不拉到点 B．和的大小之和一定等于 C．实验时和必须相互垂直 D．该小组由图乙猜想四边形为平行四边形 3．根据该实验得出的结论，互成角、大小分别为3N和4N的两个力的合力大小是（    ） A．3N B．4N C．5N D．7N 【答案】1．A 2．D 3．C 【解析】1．此实验中两个力拉橡皮筋和一个力拉橡皮筋的作用效果相同，采用的科学方法是等效替代法。 故选A。 2．A．为了保证效果相同，只用一个弹簧测力计拉橡皮筋时，结点需要拉到点，故A错误； B．和的合力等于，但和的大小之和不等于，故B错误； C．实验通过作图探究两个互成角度的力的合成规律，所以和的夹角适当就好，和不需要相互垂直，故C错误； D．该小组由图乙猜想四边形为平行四边形，故D正确。 故选D。 3．互成角、大小分别为3N和4N的两个力的合力大小为 故选C。 考点二、电学实验 例3、某实验小组的同学利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻，实验电路如图甲所示。 现有开关和导线若干，以及如下器材： A、电流表A：量程0~0.6A，内阻约为 B、电压表V：量程0~3V，内阻约为 C、滑动变阻器 D、滑动变阻器 (1)为了操作方便，尽量减小实验误差，滑动变阻器应选用 。（填器材前的字母） (2)根据所画图线可得出干电池的电动势 V。 【答案】(1)C (2)1.5 【详解】（1）滑动变阻器D的阻值过大，为了操作方便，尽量减小实验误差，滑动变阻器应选用C； （2）根据U=E-Ir，可知图像在U轴上的截距等于电动势，则结合所画图线可得出干电池的电动势E=1.5V 例4、某兴趣小组设计实验来测量一块电池的电动势和内阻。 (1)先用多用电表的“50 V”电压挡粗测电动势，指针位置如图甲所示，示数为 V。 (2)实验室提供的器材有∶电流表A1（量程为50 mA，内阻为10 Ω），电流表A2（量程为0.6 A，内阻为1 Ω），定值电阻R1（90 Ω），定值电阻R2（290 Ω），滑动变阻器R（0~100 Ω，1 A），待测电池，开关，导线。为了尽可能精确测量电池的电动势和内阻，小组设计了图乙所示的电路进行实验。 ①实验时，需先将电流表 （选填“A1”或“A2”）与定值电阻R定串联后改装为电压表，图乙中定值电阻R定应选 （选填“R1”或“R2”）。 ②实验测得多组电流表A1的示数I1和电流表A2的示数I2，绘制出I1-I2图像如图丙所示，依据图像可得电池的电动势为 V，内阻为 Ω。（结果均保留一位小数） 【答案】(1)14.0 (2) A1 R2 14.1 12.5 【详解】（1）根据电压表的读数规律，该示数为14.0 V。 （2）①[1][2]该电池电动势粗测值为14.0 V，为了改装电压表的精度与使用安全，需要将电流表改装成量程超过14.0 V的电压表，根据器材的数据，可知需将电流表A1与定值电阻R2串联后改装为电压表，该改装表的量程为U=IA1(RA1+R2)=15 V ②[3][4]根据上述，结合电路图有I1(RA1+R2)=E-(I1+I2)r 变形有 结合题图丙可得， 解得E=14.1 V，r=12.5 Ω 练习3、某同学在某实验中利用螺旋测微器和游标卡尺测量一枚硬币的厚度和直径，螺旋测微器和游标卡尺的示数分别如图甲、乙所示，则硬币的厚度 mm，直径 cm。 【答案】 1.878 2.500 【详解】[1]用螺旋测微器测量硬币的厚度是 [2]用游标卡尺测量硬币的直径是 练习4、多用电表又叫万用表，它是一种可以测量电压、电流和电阻的电表。 (1)在“探究晶体二极管的性能”实验中，测得电阻较小的一次电路图如图甲所示，电路中二极管的A端应与多用电表 （选填“红表笔”或“黑表笔”）连接。 (2)多用电表长时间使用后，欧姆挡内部电源的电动势几乎不变但内阻发生变化，为了测量该电源的电动势与欧姆“×1”挡内部电路的电阻r，小组成员设计了如图乙所示的电路。 实验操作步骤如下： ①将多用电表选择开关旋至欧姆“×1”挡，进行欧姆调零； ②按图乙安装好实验器材； ③闭合开关K，调节电阻箱R0，读取电流表示数I、电阻箱示数R0与多用电表的示数R； ④重复步骤③，得到多组I、R0、R的数据。 Ⅰ．小组成员分析所获得的数据后，以为纵坐标，分别以R0、R为横坐标，在同一坐标系中作出（R）图像如下所示，则其中可能正确的是 。 A．B．C． D． Ⅱ．小组成员正确描绘出（R）图像后，得到图线的斜率为k，图线与纵轴的截距为a，图线与纵轴的截距为b，则多用电表欧姆“×1”挡内部电源的电动势E= ，欧姆“×1”挡内部电路的电阻r= ，图乙中电流表的内阻rA= 。 【答案】(1)红表笔 (2) B 【详解】（1）根据多用电表电流“红进黑出”的规律，电路中二极管的A端应与多用电表的红表笔连接。 （2）[1]根据闭合电路欧姆定律有， 则有， 可知，两图线的斜率均为正值且大小相等，即两图线平行，图线与纵轴的截距小一些。 故选B。 [2][3][4]根据上述有，， 解得，， 1. 如图1所示是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。 (1)该实验中同时研究三个物理量间关系是很困难的，因此我们采用的研究方法是 A．放大法 B．控制变量法 C．补偿法 (2)该实验过程中操作正确的是 A．先接通打点计时器电源，后释放小车 B．补偿阻力时未连接纸带 C．调节滑轮高度使细绳与水平桌面平行 (3)在小车质量 （选填“远大于”或“远小于”）槽码质量时，可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力。上述处理引起的误差为 （选填“偶然误差”或“系统误差”）。 (4)经正确操作后获得一条纸带，截取其中一段如图2 所示。计数点5 的读数为 cm。已知打点计时器所用交流电源的频率为 50Hz，则打计数点 4 时小车的速度大小为 m/s（计算结果保留两位有效数字）。 【答案】(1)B (2)A (3) 远大于 系统误差 (4) 16.45 0.42 【详解】（1）本实验变量太多，故采用的研究方法为控制变量法。 故选B。 （2）A．实验过程中，纸带有限，为了节约纸带，应先接通打点计时器电源，后释放小车，故A正确； B．补偿阻力时小车需要连接纸带，一方面是需要连同纸带所受的阻力一并平衡，另外一方面是通过纸带上的点间距判断小车是否在长木板上做匀速直线运动，故B错误； C．为使小车所受合力为绳子拉力，应调节滑轮高度使细绳与长木板平行，故C错误。 故选A。 （3）[1][2]小车质量为 M，槽码质量为m。设绳子拉力为F，对小车和槽码，根据牛顿第二定律分别有 联立解得 可知在小车质量远大于槽码质量时，可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力，上述做法引起的误差是由于实验原理不完善造成的，属于系统误差。 （4）[1]刻度尺最小分度值为0.1cm，故读数估读到0.01cm，所以计数点5 的读数为16.45cm； [2]纸带可知计数点间时间为，故打计数点 4 时小车的速度大小为 2. 在探究“加速度与力、质量的关系”实验中，某同学组装了如图甲所示的装置。保持小车质量不变，该同学通过实验数据画出图乙所示的图像。为了使图线通过坐标原点，图甲中垫木应向 （选填“左”或“右”）移一些。 【答案】右 【详解】由图像可知，时，加速度a不等于0，可知补偿阻力过度，木板右端垫的过高，需将图甲垫木向右移一些。 3. 在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，小明同学利用如图甲所示的实验装置，将一端带滑轮的长木板固定在水平桌面上，小车置于长木板上，并用细绳跨过定滑轮与钩码相连，小车右端连一条纸带，通过电火花打点计时器记录其运动情况。已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz。 (1)本实验的器材有钩码、细线、带滑轮的长木板、小车、电火花计时器、纸带、垫块、导线外，还必须使用的器材有______。（填正确选项前的标号） A．刻度尺 B．秒表 C．天平 D．8V的低压交流电源 (2)下列做法正确的是______。（填正确选项前的标号） A．作a—F图像应该用折线将所描的点依次连接 B．应调节滑轮，使牵引小车的细绳与长木板平行 C．实验时，应先释放小车再给打点计时器通电 (3)如图乙所示，O、A、B、C、D为计数点，相邻计数点间还有四个点未画出，打纸带上B点时小车的瞬时速度vB= m/s，小车的加速度a= m/s2。（结果均保留2位有效数字） 【答案】(1)AC (2)B (3) 0.63 0.88 【详解】（1）因需要测量计数点的间距和知道小车的质量，故还需要刻度尺和天平。 故选AC。 （2）A．作a-F图像应该用直线将尽可能多的点连接起来，误差较大的点不需要，故A错误； B．平衡好摩擦阻力后，为了减小误差，调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，让细绳拉力等于小车受到的合力，故B正确； C．实验时，应先给打点计时器通电，再释放小车，故C错误。 故选B。 （3）[1]由题可知，相邻计数点间还有四个点未画出，则相邻计数点之间的时间间隔为 根据匀变直线运动推论，可知时间中点的瞬时速度等于这段时间的平均速度，则打纸带上B点时小车的瞬时速度 [2]根据逐渐差法，可得加速度的大小为 4. 如图是“验证机械能守恒定律”的实验装置。 (1)释放纸带时，重物应 打点计时器。（选填“靠近”或“远离”） (2)由于重物在下落过程中受到阻力作用，则重物增加的动能 （选填“大于”“小于”或“等于”）减小的重力势能。 【答案】(1)靠近 (2)小于 【详解】（1）释放纸带时，重物应靠近打点计时器，以充分利用纸带。 （2）由于重物在下落过程中受到阻力作用，则重物增加的动能小于减小的重力势能。 5. 某同学用如题图甲所示的实验装置来验证平抛运动的特征：现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小铁球能同时分别从轨道M、N的顶端滑下。 (1)本实验验证平抛运动 （填“水平”或“竖直”）方向的特征。 (2)为完成本实验，两铁球 （填“需要”或“不需要”）从同一高度下落。 (3)另一同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图甲所示的“小球做平抛运动”的照片，图中每个小方格的边长为10cm，则由图甲可求得该小球平抛的初速度大小为 m/s。（g取10m/s2） 【答案】(1)水平 (2)需要 (3)2 【详解】（1）让两小球从相同的弧形轨道上相同高度滚下，从而使两小球同时滚离轨道并具有相同的速度，小球P做平抛运动，小球Q做匀速直线运动，当两小球相遇时则说明小球平抛运动水平方向是匀速直线运动；当仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能相碰，则说明平抛运动水平方向总是匀速直线运动。 （2）由（1）分析可知，为完成本实验，两铁球需要从同一高度下落。 （3）平抛运动可看成竖直方向自由落体运动与水平方向匀速直线运动，用频闪照相仪得到的图片，它们间的时间是相等，因此在竖直方向有 解得s 水平方向有 解得 6. 在“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”实验中，两个相同的钢球放置位置如图甲所示，传动皮带调至塔轮的第一层如图乙所示，摇动手柄，探究向心力大小与 的关系。       【答案】半径 【详解】两个相同的钢球放置位置如图甲所示，传动皮带调至塔轮的第一层如图乙所示，可知此时两球做圆周运动角速度相等，摇动手柄，探究向心力大小与半径的关系。 7. 某班同学分成两组来进行“验证机械能守恒定律”的实验。甲组同学采用让重锤自由下落的方法验证机械能守恒，实验装置如图所示。 试回答以下问题： (1)实验过程中他们进行了如下操作，其中操作不当的步骤是（　　） A．将打点计时器竖直固定在铁架台上 B．先释放纸带，后接通电源 C．在纸带上选取适当的数据点，并测量数据点间的距离 D．根据测量结果分别计算重锤下落过程中减少的重力势能及增加的动能 (2)在实验中，质量为m的重锤自由下落，带动纸带，纸带上打出的一系列点，如图所示，O是重锤刚下落时打下的点．已知打点计时器打点的频率为f，则从打点计时器打下O点到打下B点的过程中，若在实验误差允许的范围内满足等式 ，则机械能守恒定律得到验证。 (3)在上图所示纸带上，某同学选取了多个计数点，并测出了各计数点到O点的距离h，算出打点计时器打下各计数点时重锤对应的速度大小v，以为纵轴，以h为横轴若图线为直线，且其斜率为 ，则可验证机械能守恒定律。 【答案】(1)B (2) (3)2g 【详解】（1）A．将打点计时器竖直固定在铁架台上，选项A正确，不符合题意； B．先接通电源，后释放纸带，选项B错误，符合题意； C．在纸带上选取适当的数据点，并测量数据点间的距离，选项C正确，不符合题意； D．根据测量结果分别计算重锤下落过程中减少的重力势能及增加的动能进行比较来验证机械能是否守恒，选项D正确，不符合题意。 故选B。 （2）打B点时的速度 则要验证的关系是 即在实验误差允许的范围内满足等式 则机械能守恒定律得到验证。 （3）若机械能守恒则 即 以为纵轴，以h为横轴若图线为直线，且其斜率为2g，则可验证机械能守恒定律 8. 实验桌上备有下列器材：一节干电池、阻值未知的定值电阻R、电流表（量程0~300μA）、电压表、多用电表、电容器C （2200μF）、单刀双掷开关和导线若干。 (1)用多用电表测量定值电阻 R 的阻值。将选择开关置于“×10”挡，测量时发现指针靠近表盘左端，则应将选择开关置于 （选填“×1”或“×100”）挡。换挡后两表笔短接，调节 （选填“欧姆调零旋钮”或“指针定位螺丝”），经正确操作后表盘指针位置如图1所示，则待测电阻阻值为 Ω。 (2)用上述器材做“观察电容器的充、放电现象”实验。 ①按图2所示电路，先把开关S接1，一段时间后再接2，此时可以观察到电流表指针迅速偏转到最大后，再   返回到零（选填“先快后慢”、“先慢后快”或“快慢均匀”）。 ②把电压表并联在图2电路的电容器两端。开关S接1，电流表示数减小到170μA后保持不变，此时电压表指针稳定在图3所示位置，则电压表示数为 V。电压表可以看作一个电压可读的“大电阻”，则此“大电阻”的阻值为 kΩ（计算结果保留两位有效数字）。 【答案】(1) ×100 欧姆调零旋钮 3000 (2) 先快后慢 0.53 3.1 【详解】（1）[1]将选择开关置于“×10”挡，测量时发现指针靠近表盘左端，说明待测电阻较大，应采用大倍率“×100”挡测量； [2]换挡后两表笔短接，需要重新欧姆调零旋钮，故调节欧姆调零旋钮； [3]欧姆挡测电阻时，电阻为倍率乘以刻度数，结合图1可知电阻阻值为 （2）[1]把开关S接1，电容器充电，电流从左向右流过微安表，微安表指针迅速向左偏转后示数逐渐减小到0，把开关S接2，电容器放电，电流从右向左流过微安表，微安表指针迅速向右偏转后示数逐渐减小，故先把开关S接1，一段时间后再接2，此时可以观察到电流表指针迅速偏转到最大后，再先快后慢返回到零； [2]图1可知电压表最小分度值为0.1V，故读数估读到0.01V，故读数为0.53V； [3]当微安表示数稳定时，电容器中不再有电流通过，此时构成回路，根据欧姆定律，电压表内阻为 9. 某高科技公司积极整合科技资源，加快形成新质生产力，开发了一种在低压真空环境中的化学气相沉积技术（LPCVD）。LPCVD技术能够利用气态化学反应在绝缘体表面形成一层均匀且薄薄的固态导电薄膜，能广泛的应用在半导体制造、异形物体表面耐磨涂层镀膜、超精密光学元件抗反射膜等。在某长方形绝缘基底上镀上一层薄薄的导电膜，科研小组采用如下的方式测量其薄膜厚度（涂层的截面如图1，待测材料形状如图2）： (1)用游标卡尺测量了该镀膜导电材料的截面，则 mm， mm。 (2)查阅该材料的技术资料得知，样品的电阻大约为，该研究小组利用现有如下器材可用于精确测量涂层阻值： ①电源（电动势为1.5V、内阻约为 ②学生电压表V（量程0~3V~15V、内阻约为 ③电流表头G（量程0~10mA、内阻 ④滑动变阻器（阻值范围，滑动变阻器（阻值范围，定值电阻，定值电阻 ⑤导线若干，开关一只 Ⅰ.为了将电流表头改装为满偏电流为的电流表A，需要 （“串联”或“并联”） （“”或者“”）的定值电阻，改装后电流表A的内阻为 。 Ⅱ.为了比较准确的测量出该导电材料电阻，研究小组最终决定使用如下电路图进行测量，其中滑动变阻器为 （“”或者“”）。某次测量时，改装之后的电流表A折算数据为，电压表读数如图，则电压表读数为 V， （保留三位有效数字）。 Ⅲ.设该段样品的长度为，金属薄膜的电阻率为，样品横截面为长方形，边长为，金属膜的电阻为，则横截面上薄膜横截面积 （用表示）。 【答案】(1) 3.30 9.40 (2) 并联 8.1 1.15 4.68 【详解】（1）[1][2]20分度的游标卡尺分度值为0.05mm，则 （2）[1][2]为了将电流表头改装为满偏电流为的电流表，需要并联一个定值电阻，根据欧姆定律可知 解得 故并联的定值电阻选择； [3]改装后电流表A的内阻为 [4]分压式电路图中宜采用最大电阻较小的滑动变阻器，因此选择； [5]电压表读数为； [6]根据欧姆定律可知 [7]根据电阻定律 则横截面上薄膜横截面积 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $