實驗題18分強化練(一)(對應學生用書第160頁)(建議用時：10分鐘)1．(8分)如圖1所示是三個涉及紙帶和打點計時器的實驗裝置圖．圖1(1)如圖1三個實驗裝置中，摩擦力對實驗結果沒有影響的是________(選“A”或“B”或“C”)．A．甲B．乙C．丙(2)若某同學實驗時所用的電源如圖2甲所示，則打點計時器應選圖2乙中的________(選“A”或“B”)．甲乙圖2(3)如果操作都正確，則通過裝置________(選填“甲”、“乙”或者“丙”)可打出圖3中的紙帶________(選填“①”或者“②”)圖3【解析】(1)在勻變速直線運動的實驗中，受到的拉力恒定，摩擦力也恒定，那么物體受到的合力恒定，對實驗沒有影響，在研究功和速度的關系的實驗中，每次實驗時受到的拉力加倍，但是摩擦力不加倍，對實驗會產(chǎn)生影響，在研究加速度與力、質(zhì)量的關系的實驗中，改變車的拉力時，摩擦力不變，對實驗的計算會產(chǎn)生影響，所以沒有影響的是A．(2)由于電源是學生電源，電磁打點計時器的電壓為4～6V，所以要選擇電磁打點計時器，故選B；(3)分析紙帶可以得到，紙帶①中兩點間的距離逐漸增大，說明是加速運動，可能是甲圖、也可能是丙圖的實驗結果．紙帶②中后面兩點間的距離相等，說明是勻速運動，實驗紙帶②應該是研究功和速度的關系的實驗中得到的，即乙．所以通過裝置乙可以得到紙帶②．【答案】(1)A(2)B(3)乙②2．(10分)(1)某同學用多用電表的歐姆擋來測量電壓表的內(nèi)阻，如圖4甲所示．先將選擇開關旋至倍率“×100”擋，紅、黑表筆短接調(diào)零后進行測量，紅表筆應接電壓表的________接線柱(選填“＋”或“－”)，測量結果如圖乙所示，電壓表的電阻為________Ω甲乙圖4(2)該同學要測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，有以下器材可供選擇：A．電流表(0～0．6A～3A)B．電壓表(0～3V)C．滑動變阻器R(0～15Ω，5A)D．滑動變阻器R′(0～50Ω，1A)E．定值電阻R0為1ΩF．開關S及導線若干丙丁圖5本次實驗的原理圖如圖5丙，則滑動變阻器應選______(填器材前的字母序號)．按照原理圖連接好線路后進行測量，測得數(shù)據(jù)如下表所示．待測量12345I/A0．110．200．300．400．50U/V1．371．351．331．321．29由上表數(shù)據(jù)可看出，電壓表示數(shù)變化不明顯，試分析引起情況的原因是________．現(xiàn)將上述器材的連線略加改動就可使電壓表的示數(shù)變化更明顯，請在圖5丁中按改動后的原理圖完成連線．【解析】(1)用多用電表的歐姆擋時內(nèi)部電源被接通，且黑表筆接內(nèi)部電源的正極，即電流從歐姆表的黑表筆流出，從電壓表的正極流入，則紅表筆接電壓表的負極．歐姆表表盤示數(shù)為40，選擇開關旋到“×100”擋，即倍率為100，則最后讀數(shù)為：100×40Ω＝4000Ω(2)待測電阻的電阻值比較大，為了能有效控制電路，并且能方便實驗操作，滑動變阻器應選小電阻C；路端電壓隨電路電流的增大而減小，由表中實驗數(shù)據(jù)可知，實驗時電壓表示數(shù)變化太小，這是由于電源內(nèi)阻太小造成的；為使電壓表示數(shù)變化明顯，可以把定值電阻與電源串聯(lián)組成等效電源，這樣可以增大電源內(nèi)阻，使電壓表示數(shù)變化明顯，電路圖如圖所示：【答案】(1)－4000(2)C電源的內(nèi)阻太小電路圖如解析圖所示實驗題18分強化練(二)(對應學生用書第160頁)(建議用時：10分鐘)1．(8分)如圖1所示，某同學在做“探究功與速度變化的關系”的實驗．當小車在1條橡皮筋的作用下沿木板滑行時，橡皮筋對小車做的功記為W．當用2條、3條…橡皮筋重復實驗時，設法使每次實驗中橡皮筋所做的功分別為2W、3W…．圖1(1)圖中電火花計時器的工作電壓是________V的交流電．(2)實驗室提供的器材如下：長木板、小車、橡皮筋、打點計時器、紙帶、電源等，還缺少的測量工具是________．(3)圖中小車上有一固定小立柱，如圖1給出了4種橡皮筋與小立柱的套接方式，為減小實驗誤差，你認為最合理的套接方式是______________________．(4)在正確操作的情況下，某次所打的紙帶如圖2所示．打在紙帶上的點并不都是均勻的，為了測量橡皮筋做功后小車獲得的速度，應選用紙帶的________部分進行測量(根據(jù)紙帶中字母回答)，小車獲得的速度是________m/s．(結果保留兩位有效數(shù)字)圖2【解析】(1)電火花計時器的工作電壓是220V的交流電．(2)處理實驗數(shù)據(jù)時需要測量兩計數(shù)點間的距離，因此還需要的器材是：刻度尺．(3)由圖示可知，橡皮筋最合理的套接方式是A，以A的方式套接釋放小車后，橡皮筋不會影響小車的運動．(4)由圖示紙帶可知，GJ部分兩點間的距離相等，小車做勻速直線運動，應選用的紙帶是GJ部分；小車獲得的速度v＝eq\f(x,t)＝eq\f(0．0130,0．02)m/s＝0．65m/s．【答案】(1)220(2)刻度尺(3)A(4)GJ0．652．(10分)小王和小李兩同學分別用電阻箱、電壓表測量不同電源的電動勢和內(nèi)阻．(1)小王所測電源的內(nèi)電阻r1較小，因此他在電路中接入了一個阻值為2．0Ω的定值電阻R0，所用電路如圖3所示．圖3①請用筆畫線代替導線將圖4所示器材連接成完整的實驗電路圖4②閉合開關S，調(diào)整電阻箱的阻值R，讀出電壓表相應的示數(shù)U，得到了一組U、R數(shù)據(jù)．為了比較準確地得出實驗結論，小王同學準備用直線圖象來處理實驗數(shù)據(jù)，圖象的縱坐標表示電壓表讀數(shù)U，則圖象的橫坐標表示的物理量應該是________．(2)小李同學所測電源的電動勢E2約為9V，內(nèi)阻r2為35～55Ω，允許通過的最大電流為50mA．小李同學所用電路如圖5所示，圖中電阻箱R的阻值范圍為0～9999Ω．圖5①電路中R0為保護電阻．實驗室中備有以下幾種規(guī)格的定值電阻，本實驗中應選用________．A．20Ω，125mA B．50Ω，20mAC．150Ω，60mA D．1500Ω，5mA②實驗中通過調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，記錄電阻箱的阻值R及相應的電壓表的示數(shù)U，根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)，作出eq\f(1,U)-eq\f(1,R＋R0)圖線，圖線的縱軸截距為a，圖線的斜率為b，則電源的電動勢E2＝________，內(nèi)阻r2＝________．【解析】(1)①根據(jù)電路圖，實物圖連接如圖所示：②根據(jù)歐姆定律可知：E1＝U＋eq\f(U,R)(R0＋r1)，可得U＝E1－eq\f(U,R)(R0＋r1)，故橫坐標為eq\f(U,R)．(2)①電路最小總電阻約為Rmin＝eq\f(9,0．05)Ω＝180Ω，為保護電路安全，保護電阻應選C；②在閉合電路中，電源電動勢為E2＝U＋Ir2＝U＋eq\f(U,R0＋R)r2，則eq\f(1,U)＝eq\f(r2,E2)·eq\f(1,R＋R0)＋eq\f(1,E2)，則eq\f(1,U)-eq\f(1,R＋R0)圖象是直線，截距a＝eq\f(1,E2)，得E2＝eq\f(1,a)，斜率b＝eq\f(r2,E2)，得r2＝eq\f(b,a)．【答案】(1)①見解析②eq\f(U,R)(2)①C②eq\f(1,a)eq\f(b,a)實驗題18分強化練(三)(對應學生用書第161頁)(建議用時：10分鐘)1．(8分)在“測定電源電動勢和內(nèi)阻”的實驗中，實驗室僅提供下列實驗器材：A．兩節(jié)舊干電池，每節(jié)電動勢約1．5VB．直流電壓表Vl、V2，量程均為0～3V，內(nèi)阻約3kΩC．電流表，量程0～0．6A，內(nèi)阻小于1ΩD．定值電阻R0，阻值2ΩE．滑動變阻器R，最大阻值15ΩF．導線和開關若干甲乙丙丁圖1(1)請根據(jù)連接的實物圖1甲，在圖乙虛線框中畫出對應的電路圖；(2)根據(jù)圖甲電路進行實驗，測得多組U、I數(shù)據(jù)，作出U-I圖象，求出電動勢和內(nèi)阻的值均小于真實值，其產(chǎn)生誤差的原因是____________________．(3)實驗過程中，由于電流表發(fā)生了故障，某同學又設計了圖丙所示的電路測定電源的電動勢和內(nèi)阻，實驗中移動滑動變阻器觸頭，記錄V1和V2的值如表所示，用測出的數(shù)據(jù)在圖丁中繪出U1-U2圖線．組數(shù)123456電壓U1/V0．801．251．531．721．871．98電壓U2/V1．601．872．042．152．242．31(4)由圖線可得被測電池組的電動勢E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω．(結果保留兩位有效數(shù)字)【導學號：】【解析】(1)根據(jù)實物圖可得出對應的原理圖如圖所示；甲(2)由圖可知，電流表不是測干路電流，原因是電壓表的分流造成的；(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)采用描點法可得出對應的圖象如圖所示；丁(4)由閉合電路歐姆定律可知，E＝U2＋eq\f(U2－U1,R0)r，整理得：U1＝eq\f(R0＋r,r)U2－Eeq\f(R0,r)，當U2＝1．60V時，U1＝0．80V；當U2＝2．24V時，U1＝1．87V；代入解得：E＝3．0V，r＝3．0Ω．【答案】(1)見解析(2)電壓表分流(3)見解析(4)3．03．02．(10分)某高一同學寒假時，在教材中查到木質(zhì)材料與金屬材料間的動摩擦因數(shù)為0．2，為了驗證這個數(shù)據(jù)，他設計了一個實驗方案，如圖2所示，圖中長鋁合金板水平固定．【導學號：】圖2(1)下列哪些操作是必要的________．A．調(diào)整定滑輪高度，使細繩與水平鋁合金板平行B．將鋁合金板墊起一個角度C．選盡量光滑的滑輪D．砝碼的質(zhì)量遠小于木塊的質(zhì)量(2)圖3為木塊在水平鋁合金板上帶動紙帶運動時打出的一條紙帶，測量數(shù)據(jù)如圖所示，則木塊加速度大小a＝________m/s2(電火花計時器接在頻率為50Hz的交流電源，結果保留2位有效數(shù)字)．圖3(3)該同學在實驗報告中，將測量原理寫為：根據(jù)mg－μMg＝Ma，所以μ＝eq\f(mg－Ma,Mg)．其中M為木塊的質(zhì)量，m為砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量，a為木塊的加速度，重力加速度為g．判斷該同學的做法是否正確，如不正確，請說明原因：________________________．(4)若m＝70g，M＝100g，則可測得μ＝________(g取9．8m/s2，保留2位有效數(shù)字)．【解析】(1)實驗過程中，電火花計時器應接在頻率為50Hz的交流電源上，調(diào)整定滑輪高度，使細線與鋁合金板平行，同時選盡量光滑的滑輪，這樣摩擦阻力只有木塊與鋁合金板之間的摩擦力，故選項A、C正確．(2)據(jù)推論公式Δx＝aT2，得：a＝eq\f(x6＋x5＋x4－x3＋x2＋x1,9T2)＝eq\f(0．0666＋0．0618＋0．0569－0．0522－0．0473－0．0425,9×0．042)m/s2＝3．0m/s2．(3)不正確．因加速過程中細繩對木塊的拉力小于mg．正確的做法應是：對M、m組成的系統(tǒng)，由牛頓第二定律得：mg－μMg＝(M＋m)a，解得：μ＝eq\f(mg－m＋Ma,Mg)．(4)將m＝70g＝0．070kg，M＝100g＝0．1kg，a＝3．0m/s2帶入μ＝eq\f(mg－m＋Ma,Mg)，整理可以得到：μ＝0．18．【答案】(1)AC(2)3．0(3)見解析(4)0．18實驗題18分強化練(四)(對應學生用書第162頁)(建議用時：10分鐘)1．(8分)為了探究加速度與力的關系，使用如圖1所示的氣墊導軌裝置進行實驗．其中G1、G2為兩個光電門，當滑塊通過G1、G2光電門時，光束被遮擋的時間t1、t2都可以被測量并記錄，滑塊連同上面固定的條形擋光片的總質(zhì)量為M，擋光片寬度為D，光電門間距離為x，牽引砝碼的質(zhì)量為m．實驗開始應先調(diào)節(jié)氣墊導軌下面的螺釘，使氣墊導軌水平．回答下列問題：(1)若取細繩牽引滑塊的拉力T＝mg，測得滑塊質(zhì)量M＝0．2kg，改變m的值，進行多次實驗，以下m的取值不合適的一個是________．A．m1＝5g B．m2＝15gC．m3＝20g D．m4＝200g(2)在此實驗中，需要測得每一個牽引力對應的加速度，其中求得的加速度的表達式為a＝________(用t1、t2、D、x表示)．(3)以小車和牽引砝碼為研究對象，小車質(zhì)量M一定，改變牽引砝碼的質(zhì)量m，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描繪的小車加速度a與牽引砝碼的質(zhì)量m之間的實驗關系圖象．能正確反映eq\f(1,a)-eq\f(1,m)關系的是圖中的________．圖1ABCD【解析】(1)在實驗中，認為m的重力等于滑塊所受的合力，所以m的質(zhì)量應遠小于M的質(zhì)量，故D不合適．本題選不合適的，故選 D．(2)滑塊經(jīng)過光電門的速度v2＝eq\f(D,t2)，v1＝eq\f(D,t1)，則根據(jù)據(jù)veq\o\al(2,2)－veq\o\al(2,1)＝2ax，得a＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(D,t2)))2－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(D,t1)))2,2x)．(3)根據(jù)牛頓第二定律，則有a＝eq\f(mg,M＋m)，則eq\f(1,a)＝eq\f(M＋m,mg)＝eq\f(M,g)·eq\f(1,m)＋eq\f(1,g)，所以eq\f(1,a)-eq\f(1,m)圖象是一條傾斜的直線，且在縱軸上有截距，故C正確．【答案】(1)D(2)eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(D,t2)))2－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(D,t1)))2,2x)(3)C2．(10分)為了測量阻值范圍在200～300Ω之間的電阻Rx的阻值，實驗室提供了如下器材