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实验创新思维0312334356378394110431214451647184920512253242655572859012678910113451213143分41秒1例题一用游标为50分度的卡尺（测量值可准确到0.02mm）测定某圆筒的内径时，卡尺上的示数如图，可读出圆筒的内径是mm。主尺读数：52mm游标读数:0.12mm52.12mm52.12例题二某同学按如图所示电路进行实验，实验时该同学将变阻器的触片P移到不同位置时测得各电表的示数如下表所示序号A1示数(安)A2示数(安)V1示数(伏)V2示数(伏)10.600.302.401.2020.440.322.560.48将电压表内阻看作无限大，电流表内阻看作零。（1）电路中，E、r分别为电源的电动势和内阻，R1、R2、R3为定值电阻，在这五个物理量中，可根据上表中的数据求得的物理量是（不要求具体计算）。（2）由于电路发生故障，发现两电压表示数相同了（但不为零），若这种情况的发生是由用电器引起的，则可能的故障原因是。(2000年上海)（8分）分析R3的电流与电压分别由V1和A2读得，R3可测。R2的电流是（A1-A2）的读数，电压是V2的读数R2可测电动势E可测。E=U1+I1（R1+r）E=U2+I2(R1+r)r是否可测量出来？两电压表读数相等时Rp两端的电压等于零1、R2断了。2、Rp短路。3、R3短路时。两电压表读数均为零。例题三从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表Ａ１的内阻ｒ１要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据。（2000全国８分）规格器材（代号）电流表（A1）电流表（A2）电压表（V）电阻（R1）滑动变阻器（R2）电池（E）电键（K）导线若干量程10mA，内阻r待测（约40Ω）量程500μA，内阻r2=750Ω量程10V，内阻r3=10KΩ阻值约100Ω，作保护电阻用总阻值约50Ω电动势1.5V，内阻很小（１）在虚线方框中画出电路图，标明所用器材的代号。（２）若选测量数据中的一组来计算ｒ１，则所用的表达式为ｒ１＝__________，式中各符号的意义是：___________________。分析测电流表的内电阻，因自身电流可测出，所以可用电压表测它的电压。但本题中的电压表量程太大，此法不妥。因A2的电阻已知，可将A1A2并联，利用分流原理求A1的内电阻。保护电阻与变阻器有两种接法，请比较哪一接法好。r1=例题四用图示的电路测定未知电阻Rx的值。图中电源电动势未知，电源内阻与电流表的内阻均可忽略不计，R为电阻箱。（1）若要测得Rx的值，R至少需要取_____个不同的数值。（2）若电流表每个分度表示的电流值未知，但指针偏转角度与通过的电流成正比，则在用此电路测Rx时，R至少需取_____个不同的数值。（3）若电源内阻不可忽略，能否应用此电路测量Rx？（1998年全国）答：_____。分析（1）、因电源无内阻，故两电阻的总电压不变。I1（R1+RX）=U总I2（R2+RX）=U总。至少测两次RX=（2）只要用I1=Kθ1、I2=Kθ2代入即可。同样至少测两次（3）电源内阻不可忽略，则I1（R1+RX+r）=I2（R2+RX+r）无法测出RX例题五某学生为了测量一物体的质量，找到一个力电转换器，该转换器的输出电压正比于受压面的压力（比例系数为k），如图所示．测量时先调节输入端的电压。使转换器空载时的输出电压为0；而后在其受压面上放一物体，即可测得与物体的质量成正比的输出电压U。现有下列器材：力电转换器、质量为m0的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个、电键及导线若干、待测物体（可置于力电转换器的受压面上）。请完成对该物体质量的测量。（l）设计一个电路，要求力电转换器的输入电压可调，并且使电压的调节范围尽可能大，在方框中画出完整的测量电路图。（2）简要说明测量步骤，求出比例系数k，并测出待测物体的质量m．（3）请设想实验中可能会出现的一个问题（2001年上海）（7分）分析（1）设计的电路图如图所示。（2）测量步骤与结果：①调节滑动变阻器，使转换器的输出电压为零；②将砝码放在转换器上，记下输出电压U0；③将待测物放在转换器上，记下输出电压U1；由U0＝km0g，得k＝U0/m0g测得U＝kmg，所以m＝m0U/U0。（3）①因电源电压不够而输出电压调不到零；②待测物体质量超出转换器量程例题六右图为用频闪摄影方法拍摄的研究物体作平抛运动规律的照片，图中A、B、C为三个同时由同一点出发的小球，为A球在光滑水平面上以速度运动的轨迹；为B球以速度被水平抛出后的运动轨迹；为C球自由下落的运动轨迹，通过分析上述三条轨迹可得出结论。（2000沪）（4分）答16．作平抛运动的物体在水平方向作匀速直线运动，在竖直方向作自由落体运动（或平抛运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合成）。例题七一、单色光源发出的光经一狭缝，照射到光屏上，可观察到的图象是二A、B两幅图是由单色光分别射到圆孔而形成的图象，其中图A是光的（填干涉或衍射）图象。由此可以判断出图A所对应的圆孔的孔径（填大于或小于）图B所对应的圆孔的孔径。（2000沪）（C）衍射小于例题八、利用打点计时器研究一个约1.4m高的商店卷帘窗的运动。将纸带粘在卷帘底部，纸带通过打点计时器随帘在竖直面内向上运动。打印后的纸带如图所示，数据如表格所示。纸带中AB、BC、CD……每两点之间的时间间隔为0.10s，根据各间距的长度，可计算出卷帘窗在各间距内的平均速度V平均。可以将V平均近似地作为该间距中间时刻的即时速度V。（1）请根据所提供的纸带和数据，绘出卷帘窗运动的V-t图线。（2）AD段的加速度为m/s2，AK段的平均速度为m/s。速度m/s0.501.001.502.002.002.002.001.700.800.40（2）aAD＝5.0m/s2，vax＝1.39m/s练习一3.4mm练习一3.70mm练习二右示螺旋测微器的读数是(9.5+0.16+0.006)mm=9.666mm练习三（２）在以下选项中哪些是本次实验必须进行的测量？答：________（填选项号）。（Ａ）水平槽上未放Ｂ球时，测量Ａ球落点位置到Ｏ点的距离（Ｂ）Ａ球与Ｂ球碰撞后，测量Ａ球落点位置到Ｏ点的距离（Ｃ）测量Ａ球或Ｂ球的直径（Ｄ）测量Ａ球和Ｂ球的质量（或两球质量之比）(E)测量Ｇ点相对于水平槽面的高度（2000全国）某同学用图１所示装置通过半径相同的Ａ、Ｂ两球的碰撞来验证动量守恒定律，图中ＰＱ是斜槽，ＱＲ为水平槽。实验时先使Ａ球从斜槽上某一固定位置Ｇ由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。重复上述操作１０次，得到１０个落点痕迹。再把Ｂ球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让Ａ球仍从位置Ｇ由静止开始滚下，和Ｂ球碰撞后，Ａ、Ｂ球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。重复这种操作１０次。图１中Ｏ点是水平槽末端Ｒ在记录纸上的垂直投影点。Ｂ球落点痕迹如图２所示，其中米尺水平放置，且平行于Ｇ、Ｒ、Ｏ所在的平面，米尺的零点与Ｏ点对齐（１）碰撞后Ｂ球的水平射程应取为多少?(1)64.6cm(2)ABD练习四4、有一未知电阻Rx，为了较准确地测出电阻值，先后用如图15-6所示的甲、乙两种电路进行测试，利用甲电路测得的数据为2.8V、5.0mA，利用乙电路测得数据为2.8V、4.0mA，那么该电阻测量值较准确的数值等于Ω，测量值与真实值的偏差情况是。(恒定电流)700测量值略大于真实值.练习五5、（2002年上海）如图所示器材可用来研究电磁感应现象及到定感应电流方向。（1）在给出的实物图中，用实线作为导线将实验仪器连成实验电路。（2）将线圈L1插入L2中，合上开关。能使感应电流与原电流的绕行方向相同的实验操作是A插入软铁棒。B拔出线圈L1。C使变阻器阻值变大。D断开开关。BCD练习六（1999年全国）图1为测量电阻的电路，Rx为待测电阻，R的阻值己知，R为保护电阻，阻值未知。电源E的电动势未知，K1、K2均为单刀双掷开关。A为申流表，其内阻不计，(1)按左图所示的电路，在右图的实物图上连线(2)测量Rx的步骤为：将K2向d闭合，K1向__________闭合，记下电流表读数l1，再将K2向c闭合，K1________向闭合，记电流表读数I2。计算Rx的公式是Rx=__________图acbd•(2)测量Rx的步骤为：将K2向d闭合，K1向__________闭合，记下电流表读数l1，再将K2向c闭合，K1________向闭合，记电流表读数I2。计算Rx的公式是Rx=__________abI2R/I1练习七7、（2001年上海）要求测量由2节干电池串联而成的电池组的电动势E和内阻r（约几欧），提供下列器材：电压表V（量程3V，内阻1kΩ）、电压表V2（量程15V，内阻2kΩ）、电阻箱（0～9999Ω）、电键、导线若干。某同学用量程为15V的电压表连接成如图所示的电路，实验步骤如下：（l）合上电键S，将电阻箱R阻值调到R1＝10Ω，读得电压表的读数为U1（2）将电阻箱R阻值调到R2＝20Ω，读得电压表的读数为U2，由方程组U1＝E－U1r/R1、U2＝E－U2/R2解出E、r为了减少实验误差，上述实验在选择器材和实验步骤中，应做哪些改进？应选用量程为3V的电压表．改变电阻箱阻值R，读取若干个U的值，由I＝U/R计算出电流的值，然后作出U－I图线，得到E、r。练习八8、（2002年上海）如图所示为一实验小车中利用光脉冲测量车速和行程的装置的示意图，A为光源，B为光电接收器，A、B均固定在车身上，C为小车的车轮，D为与C同轴相连的齿轮。车轮转动时，A发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后变成脉冲光信号，被B接收并转换成电信号，由电子电路记录和显示。若实验显示单位时间内的脉冲数为n，累计脉冲数为N，则要测出小车的速度和行程还必须测量的物理量或数据是；小车速度的表达式为v＝；行程的表达式为s＝。车轮半径R和齿轮的齿数P2πRn/p2πRN/P练习九如图所示为一显示薄膜干涉现象的实验装置，P是附有肥皂膜的铁丝圈，S是一点燃的酒精灯。往火焰上洒些盐后，在肥皂膜上观察到的干涉图象应是下图中的(D)练习十（2001沪）光电效应实验的装置如图所示，则下面说法中正确的是（A）用紫外光照射锌板，验电器指针会发生偏转（B）用红色光照射锌板，验电器指针会发生偏转（C）锌板带的是负电荷（D）使验电器指针发生偏转的是正电荷AD