实验题专练 专练14

二、实验题专练

专练定位 本专练主要是解决高考热考的几种实验题．高考对实验题的考查方式为 “一力一电”的组合方式，对力学实验的考查一般比较简单，侧重实验原理、实验注意事项和简单的数据处理；而电学实验则侧重考查电路设计、实物连接、数据处理和误差分析．从命题趋势看，实验题的考查向着拓展实验和创新实验的方向发展，来考查学生的迁移能力和解决实际问题的能力．

应考策略 实验题无论如何考，其原理和方法都离不开课本中的实验，复习中应该根据考题，找准我们学习过的类似且相应的实验，从原理迁移中找突破．

专练14 力学实验的设计与探究

(限时：45分钟)

1．(2013·山东·21(1))图1甲为一游标卡尺的结构示意图，当测量一钢笔帽的内径时，应该用游标卡尺的________(填“A”“B”或“C”)进行测量；示数如图乙所示，该钢笔帽的内径为________mm.

图1

答案 A 11.30

解析 游标卡尺测量钢笔帽的内径时，使用内测脚，故填“A”，该游标卡尺的最小分度为0.05 mm，游标尺的第6个刻度线与主尺上的某刻线对齐，所以读数为11 mm＋0.05 mm×6＝11.30 mm.

2．(2013·浙江·21)如图2所示，装置甲中挂有小桶的细线绕过定滑轮，固定在小车上；装置乙中橡皮筋的一端固定在导轨的左端，另一端系在小车上．一同学用装置甲和乙分别进行实验，经正确操作获得两条纸带①和②，纸带上的a、b、c??均为打点计时器打出的点．

图2

(1)任选一条纸带读出b、c两点间距离为________；

(2)任选一条纸带求出c、e两点间的平均速度大小为____，纸带①和②上c、e两点间的平均速度v①________v②(填“大于”、“等于”或“小于”)； (3)图中________(填选项)． A．两条纸带均为用装置甲实验所得 B．两条纸带均为用装置乙实验所得

C．纸带①为用装置甲实验所得，纸带②为用装置乙实验所得 D．纸带①为用装置乙实验所得，纸带②为用装置甲实验所得 答案 (1)2.10 cm或2.40 cm(±0.05 cm，有效数字位数要正确) (2)1.125 m/s或1.25 m/s(±0.05 m/s，有效数字位数不作要求) 小于 (3)C

解析 (1)纸带①中b、c间距为6.00 cm－3.90 cm＝2.10 cm；纸带②中b、c间距为6.50 cm－4.10 cm＝2.40 cm；

?10.50－6.00?×102 m(2)纸带①中c、e两点间的平均速度为v①＝＝1.125 m/s；纸带②

2×0.02 s

－

?11.50－6.50?×102 m

中c、e两点间的平均速度为v②＝＝1.25 m/s；可知纸带①、②

2×0.02 s

－

上c、e两点间的平均速度v①小于v②；

(3)由纸带数据可知，纸带①的加速度几乎恒定，纸带②的加速度不恒定，故选项C正确．

3．(2013·江苏·11)某兴趣小组利用自由落体运动测定重力加速度，实验装置如图3所示．倾斜的球槽中放有若干个小铁球，闭合开关K，电磁铁吸住第1个小球．手动敲击弹性金属片M，M与触头瞬间分开，第1个小球开始下落，M迅速恢复，电磁铁又吸住第2个

小球．当第1个小球撞击M时，M与触头分开，第2个小球开始下落??这样，就可测出多个小球下落的总时间．

图3

(1)在实验中，下列做法正确的有________． A．电路中的电源只能选用交流电源 B．实验前应将M调整到电磁铁的正下方

C．用直尺测量电磁铁下端到M的竖直距离作为小球下落的高度 D．手动敲击M的同时按下秒表开始计时

(2)实验测得小球下落的高度H＝1.980 m,10个小球下落的总时间T＝6.5 s．可求出重力加速度g＝________m/s2.(结果保留两位有效数字)

(3)在不增加实验器材的情况下，请提出减小实验误差的两个办法．

(4)某同学考虑到电磁铁在每次断电后需要时间Δt磁性才消失，因此，每个小球的实际下落时间与它的测量时间相差Δt，这导致实验误差．为此，他分别取高度H1和H2，测量n个小球下落的总时间T1和T2.他是否可以利用这两组数据消除Δt对实验结果的影响？请推导说明．

答案 (1)BD (2)9.4 (3)增加小球下落的高度；多次重复实验，结果取平均值 (4)见解析

解析 (1)无论是交流电还是直流电，电磁铁都可以具有磁性而正常工作，A错；要满足实验条件，M必须在电磁铁的正下方，B正确；考虑到实验实际情况，应从小球下边缘到M点的距离作为小球下落的高度，则C错；敲击M的同时开始计时是准确的，D1T

正确．(2)由公式H＝gt2、t＝，计算得g＝9.4 m/s2.(3)本题关键是准确计时，因此采

210用累加法计时，同时适当增加小球下落的高度可以减小误差，多次测量求平均值是减小1T11T2－Δt?2和H2＝g?－Δt?2，可解得g＝偶然误差常用的方法．(4)由H1＝g???2?n2?n2n2? H1－ H2?2

从而消除Δt对实验结果的影响．

?T1－T2?24． 根据要求，完成“验证力的平行四边形定则”实验．

图4

(1)如图4甲所示，把白纸固定在木板上后，再把木板竖立在桌面上，用图钉把橡皮筋的一端固定在A点，另一端B连接两条轻绳，跨过定滑轮后各拴一细绳套，分别挂上3个钩码和4个钩码(每个钩码重1 N)，调整滑轮的位置，稳定后结点B位于O处，记下________和两条轻绳的方向，取下滑轮及钩码．

(2)如图乙所示，取某单位长度表示1 N，用力的图示作出两条轻绳的拉力F1和F2；再用一个弹簧测力计把结点B也拉至O处，记下测力计的读数F′＝________ N，取下测力计．

(3)在图丙中作出F1和F2的合力F及拉力F′的图示．

(4)对比F和F′的大小和方向，发现它们不是完全一致的，其可能的原因是______ ______________________________________________________________.(填一个原因) 答案 (1)O的位置 (2)5.0 (3)如图所示

(4)测量存在误差；作图不准确；弹簧测力计自身重力的影响；滑轮与绳之间的摩擦力等．

解析 (2)弹簧测力计的读数为5.0 N；(3)作出F1、F2两个力的图示，以F1、F2为两邻边作出平行四边形，对角线即为合力F，然后作出F′的图示即可．

5． 某实验小组在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”实验中，设计出如下的实验

方案，其实验装置如图5所示．已知小车质量M＝214.6 g，砝码盘质量m0＝7.8 g，打点计时器所使用的交流电频率为f＝50 Hz.其实验步骤是

图5

A．按图所示安装好实验装置；

B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动； C．取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m；

D．将小车置于打点计时器旁，先接通电源，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求得小车的加速度a；

E．重新挂上细绳和砝码盘，改变砝码盘中砝码的质量，重复A、B、C、D步骤，求得小车在不同合外力F作用下的加速度． 回答下列问题：

(1)按上述方案做实验，是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？________(填“是”或“否”)．

(2)实验中打出的其中一条纸带如图6所示，由该纸带可求得小车的加速度a＝________ m/s2.

图6

(3)某同学将有关测量数据填入他所设计的表格中，如下表：

次数 砝码盘中砝码 的重力F/N 小车的加速度 a/(m·s) －21 0.10 2 0.20 3 0.29 4 0.39 5 0.49 0.88 1.44 1.84 2.38 2.89 他根据表中的数据画出a－F图象(如图7)．造成图线不过坐标原点的最 …… 此处隐藏：1760字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……