电学实验复习讲义
一.基础实验:
1、测量金属的电阻率实验原理 由R =ρl S 得ρ=RS
l
2、描绘小电珠的伏安特性曲线:U-I 曲线
3、测定电源的电动势和内阻:E 和r 的求解:由U =E -Ir
4、多用电表测电阻原理:闭合电路的欧姆定律I =E
R g +R +r +R x
R x =R g +R +r ,此电阻是欧姆表的内阻,也叫中值电阻 二、实验考察:
1、电学设计性实验的处理
掌握设计性实验器材的选取和实验方法;学会运用原理迁移的方法处理电学设计性实验. 例一 某同学使用了如下器材:电源E (电动势15 V);电压表V(量程为15 V ,内阻约15 kΩ);
电流表A(量程100 mA ,内阻约10 Ω);滑动变阻器(最大电阻为50 Ω);单刀单掷开关;导线若干.测出了一个小灯泡的伏安特性曲线如图1所示,已知小灯泡的额定电压为12 V .
图1
(1)请在虚线框中画出此实验电路.
(2)根据设计的电路图在图2中的实物上连线.
图2
(3)由小灯泡的伏安特性曲线可知小灯泡的额定功率为P额=________W.
例二、某同学想利用所学知识测量某种圆柱形材料的电阻率,实验要求必须精确测出该段材
料的阻值.除了导线和开关外,实验室还备有以下器材可供选用:
电流表A1,量程1 A,内阻r1约0.5 Ω
电流表A2,量程30 mA,内阻r2约200 Ω
电压表V1,量程6 V,内阻R V1等于20 kΩ
电压表V2,量程10 V,内阻R V2约30 kΩ
滑动变阻器R1,0~20 Ω,额定电流2 A
滑动变阻器R2,0~2 000 Ω,额定电流1 mA
电源E(电动势为12 V,内阻r约2 Ω)
(1)请选择合适的器材,设计出便于精确测量的电路图画在虚线框中,其中滑动变阻器
应选________.
(2)若选用其中一组电表的数据,设该段圆柱形材料的长为L,直径为d,由以上实验得
出这种材料电阻率的表达式为________________,式中符号的含义为__________.
2、实验创新处理
(1)测量电源的电动势及内阻
为测量一电源的电动势及内阻
(1)在下列三个电压表中选一个改装成量程为9 V的电压表
A.量程为1 V、内阻大约为1 kΩ的电压表
B.量程为2 V、内阻大约为2 kΩ的电压表
C.量程为3 V、内阻为3 kΩ的电压表
选择电压表________串联________kΩ的电阻可以改装成量程为9 V的电压表.
(2)利用一个电阻箱、一只开关、若干导线和改装好的电压表(此表用符号、或与
一个电阻串联来表示,且可视为理想电压表),在虚线框内画出测量电源电动势及内阻的实验原理电路图.
(3)根据以上实验原理电路图进行实验,读出电压表示数为1.50 V时,电阻箱的阻值为
15.0 Ω;电压表示数为2.00 V时,电阻箱的阻值为40.0 Ω,则电源的电动势E=____ V,
内阻r=________Ω.
(2)、多用电表读数及实验创新
使用多用电表测量电阻时,多用电表内部的电路可以等效为一个直流电
源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联,两个表笔分别位于此串联电路的两端.现需要测量多用电表内电池的电动势,给定的器材有:待测多用电表,量程为60 mA的电流表,电阻箱,导线若干.实验时,将多用电表调至×1 Ω挡,调好零点;电阻箱置于适当数值,完成下列填空:
图2
(1)仪器连线如图2所示(a和b是多用电表的两个表笔).若两电表均正常工作,则表笔
a为____(填“红”或“黑”)色;
(2)若适当调节电阻箱后,图2中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图3(a),(b),
(c)所示,则多用电表的读数为________ Ω,电流表的读数为________mA,电阻箱的读
数为________Ω.
(a)(b)
(c)
图3
(3)将图2中多用电表的两表笔短接,此时流过多用电表的电流为________mA;(保留3
位有效数字)
(4)计算得到多用电表内电池的电动势为________V.(保留3位有效数字)
(3)电路故障判断及小灯泡伏安特性曲线的描绘
某同学在探究规格为“6 V,3 W”的小电珠伏安特性曲线实验中:
(1)在小电珠接入电路前,使用多用电表直接测量小电珠的电阻,则应将选择开关旋至
________挡进行测量.(填选项前的字母)
A.直流电压10 V B.直流电流5 mA
C.欧姆×100 D.欧姆×1
(2)该同学采用图4所示的电路进行测量.图中R为滑动变阻器(阻值范围0~20 Ω,额
定电流1.0 A),L为待测小电珠,为电压表(量程6 V,电阻20 kΩ),为电流表(量程
0.6 A,内阻1 Ω),E为电源(电动势8 V,内阻不计),S为开关.
图4
Ⅰ.在实验过程中,开关S闭合前,滑动变阻器的滑片P应置于最______端;(填“左”
或“右”)
Ⅱ.在实验过程中,已知各元件均无故障,但闭合开关S后,无论如何调节滑片P,电压表和电流表的示数总是调不到零,其原因是________点至________点的导线没有连接好;(图中的黑色小圆点表示接线点,并用数字标
图5
记,空格中请填写图4中的数字)
Ⅲ.该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图5所示,则小电珠的电阻值随工作电压的增大而________.(填“不变”、“增大”或“减小”)
(4)、测量电源的输出功率
某同学利用图6所示电路,探究了电源在不同负载下的输出功率.
①所得实验数据如下表,请在给出的直角坐标系图7上画出U-I图象.
图6图7
.(保留两位有效数字)
③实验完成后,该同学对实验方案进行了反思,认为按图6电路进行实验操作的过程中
存在安全隐患,并对电路重新设计.在图8所示的电路中,你认为既能测出电源在不同负载下的输出功率,又能消除安全隐患的是________________.(R x阻值未知)
《电学实验专题复习一》教学设计 一、学情分析: 电学实验在中考的实验题中每年必考,值得老师和学生重视。而电学实验中比较典型的几个实验,如“电流与电压、电阻关系”“测小灯泡的电阻”测小灯泡功率”等之所以成为中考热点,是因为在题中几乎集中了初中电学的所有重点知识。尤其是“测小灯泡功率”实验,集中了串联电路的电流、电压特点,电流表、电压表的使用及读数,电学实验的操作步骤,实验故障,滑动变阻器的使用,欧姆定律,电功率的计算,电源的合理选择、表格的设计等,综合性非常强。 分析近几年中考,高频考点通常有:测量小灯泡的电功率(或电阻)、探究电流与电阻(或电压)的关系等。 二、复习目标: (一)知识与技能 1.熟悉五个实验的共同点和不同点。 2.能够熟练电学实验的操作步骤以及注意事项,欧姆定律、电功率的计算。 3.能够理解滑动变阻器在不同的实验中改变电压的不同目的。(二)过程与方法 1.通过对比的方法复习第一个实验可以做到举一反三,灵活应变。 2.灵活使用控制变量法进行实验。 3.对五个实验反复的对比,学会对比并举一反三从而概括五个实验的异同点。
(三)情感、态度与价值观 对比的方法,学会举一反三,迁移到学习生活中去,体会物理并不难,体会到学习的快乐。 三、教学重点: 对比实验的异同点,并分析归纳概括。 教学难点: 充分理解滑动变阻器多次改变被测电阻两端电压的目的。 四、教学方法: 交流讨论法、启发讲授法、归纳总结法 五、复习教学过程: (一)导疑: 1. 请学生将下列电路元件连接成完整的电路(要求:当滑片P 向右移动时,电流表和电压表的示数都增大),并在方框内画出相应的电路图。 2.学生思考:利用上述电路可以进行哪些实验探究?如果将定值电阻换成小灯泡,还可以进行哪些实验探究? 3.学生代表交流展示。
据可得到什么结论?写出简要的分析过程。 4 )本实验操作完成后,如果将电阻R 1 换成一只小灯泡, 学习必备 欢迎下载 电学实验题 1、刘阳同学想利用图 8 所给实验器材,探究电流与电压和电阻的关 系。 实验次数 1 2 3 4 5 电压/V l.0 1.5 2.0 2.5 2.8 电流/A 0.10 0.l5 0.20 0.25 0.28 (1)在电压表尚未接入电路之前,已存在两处明显的连接错误,请 你指出。 (2)假如错误已纠正,且原电流方向不变,则电压表将接在电路中 a 、b 、c 、d 四点中的哪两点才能测量 R 1 两端的电压。 (3)上表是刘阳同学用 R 1 实验得出的几组实验数据,分析表中数 ( 还能测量小灯泡的什么物理量? 2.在“测量小灯泡工作时的电阻”实验中 (1)如图乙是张亮同学根据甲图尚未完成的实物图,请你用笔线代替导线帮他将电路图连接完整。 (2)连接电路时,应将开关__________,经检查电路连接无误,闭合开关做实验前,应先将滑动变 阻器连入电路的阻值调到___________,目的是__________。 (3)闭合开关 S 后发现电压表有示数,而电流表无示数,可能是以下原因的________造成的(填代 号)。 A.灯泡 L 短路 B.灯泡 L 断路 C.滑动变阻器某处开路 D.开关 S 接触不良 (4)故障排除后,张亮同学测出了四组数据,如下表所示,表中 U 、I 、R 分别表示灯泡的电压,电 流和电阻,请你计算出四次实验对应的灯泡电阻并填入表中的空格内: 实验次数 1 2 3 4 U/V 1.40 1.60 1.80 2.0 I/A 0.45 0.47 0.49 0.50 R/Ω 3.11 3.40 3.67 亮度 暗→亮 3.如图18所示是探究电磁感应现象的实验装置,装置中的直铜线ab 通过导线 接 在 灵 敏 电 流 计 的 两 接线 柱 上 , 当 让 ab 迅 速 向上 运 动 时 , 电 流 表 指 针 ;将ab 改为向左运动时,电流表指针 (填“偏转”或“不偏 转”) ;实验时开关应该 ,实验结果表明 。 4. 某实验小组利用图 19 甲所示电路进行如下的实验研究。 ( 1 )断 开 S 3,
电化学实验讲义 浙江树人大学生物与环境工程学院二O 一二年九月编写:李成平实验一皮 蛋的pH 值测定一、实验目的 1. 了解电位法测定pH 的原理 2. 了解pH 计的 使用方法及性能 3. 掌握电位法测定pH 值的实验技术二、实验原理制做皮蛋(松花蛋)的主要原料为:鸭蛋、纯碱、石灰等。在一定条件下 ,经过一定周期即制得皮蛋。此时由于碱的作用,形成了蛋白及蛋清凝胶。测定皮蛋水溶液的pH 值时,由玻璃电极作为氢离子活度的指示电极, 饱和甘汞电极作为参比电极,它们与待测液(皮蛋水溶液)组成工作电池, 其电池可表示为: Ag,AgCl?HCl(0.1mol/L)?玻璃膜?试液?KCl(饱和)?Hg 2 Cl 2 ,Hg 电池电动势在不考虑液体接界电位及不对称电位时,可表示为: E 电池 = E SCE - E G 而E G = E AgCl/Ag + K - 0.0592pH ? E 电池 = E SCE - K - E AgCl/Ag + 0.0592pH令E SCE - K - E AgCl/Ag = K , ,则上式为: E 电池 = K , + 0.0592pH K , 为常数,包括不对称电位,液接电位及内外参比电极电位。这样通过测定电池的电位即可确定溶液的 pH。本实验测定步骤为:先用 pH 已知的标准缓冲溶液定位,使酸度计指示该溶液的pH 值。经过校正定位后的酸度计,即可用来直接测定水样的pH 值。其测定方法可用标准曲线法或 标准加入法。在测试中,pH 范围应用pH 缓冲液定值在5~8。对于干扰元素(Al、Fe、Zr、Th、Mg、Ca、Ti 及稀土)通常可用柠檬酸,EDTA, DCTA,磺基水扬酸等掩蔽。阴离子一般不干扰测定。加入总离子强度调节缓冲剂能控制酸度,掩蔽干扰,调节离子强度。三、仪器与试剂 1. 仪器 pHS-4 型酸度计;甘汞电极、pH 玻璃电极;磁力搅拌器; 组织捣碎机。 2. 试剂 pH 标准缓冲溶液。四、实验操作 1. 试样处理:将皮蛋洗净、去壳。按皮蛋?水的比例2?1 加入水, 在组织捣碎机中捣 成均浆。 2. 测定:称取匀浆样15g(相当于样品10g),加水搅匀,稀释至150ml, 用双层纱布过滤,取此滤液50ml 放到酸度计上测取读数。五、数据处理平均值
电学实验 一、难点形成的原因 1、对电流表、电压表的读数规则认识模糊,导致读数的有效数字错误 2、对滑动变阻器的限流、分压两种控制电路的原理把握不准,导致控制电路选用不当 3、对实验测量电路、电学仪器的选用原则把握不准,导致电路、仪器选用错误 4、对电学实验的重点内容“电阻的测量”方法无明确的归类,导致思路混乱 5、对于创新型实验设计平时缺乏对实验思想方法(如模拟法,转换法,放大法,比较法,替代法等)进行归纳,在全新的实验情景下,找不到实验设计的原理,无法设计合理可行的方案。受思维定势影响,缺乏对已掌握的实验原理,仪器的使用进行新情境下的迁移利用,缺乏创新意识。 二、难点突破 1、电流表、电压表的读数规则: 图10-1 电流表量程一般有两种——0.1~0.6A,0~3A;电压表量程一般有两种——0~3V,0~15V。如图10-1所示: 因为同一个电流表、电压表有不同的量程,因此,对应不同的量程,每个小格所代表的电流、电压值不相同,所以电流表、电压表的读数比较复杂,测量值的有效数字位数比较容易出错。下面是不同表,不同量程下的读数规则: 电压表、电流表若用0~3V、0~3A量程,其最小刻度(精确度)分别为0.1V、0.1A,为10分度仪表读数,读数规则较为简单,只需在精确度后加一估读数即可。 如图所示,电压表读数为1.88V,电流表读数为0.83A。若指针恰好指在2上,则读数为2.00V(或A)。 电压表若用0~15V量程,则其最小刻度为0.5V,为2分度仪表读数,所读数值小数点后只能有一位小数,也必须有一位小数。 如图所示,若指针指在整刻度线上,如指在10上应读做10.0V,指在紧靠10刻度线右侧的刻度线上(即表盘上的第21条小刻度线)读数为10.5V,若指在这两条刻度线间的中间某个位置,则可根据指针靠近两刻度线的程度,分别读做10.1V,或10.2V,或10.3V,或10.4V,即使是指在正中央,也不能读做10.25V,若这样,则会出现两位不准确的数,即小数点后的2和5,不符合读数规则,如上图中所示,读数应为9.3V。 电流表若用0-0.6A量程,则其最小刻度为0.02A,为5分度仪表读数,其读数规则与0—15V电压表相似,所读数值小数点后只能有两位小数,也必须有两位小数。 如上图所示,电流表读数为0.17A,若指针指在第11条刻度线上,则读数为0.22A,指在第10条刻度线上,读数为0.20A,指在第12条刻度线上,读数为0.24A。
九年级物理总复习——电学实验专题 【专题概述】 本套专题包括以下重点实验:探究串、并联电路的电流规律,探究串、并联电路的电压规律,探究影响电阻大小的因素,探究电流与电压、电阻的关系,伏安法测电阻,测量小灯泡的电功率,探究电热多少与哪些因素有关,电流的磁效应,探究影响电磁铁磁性强弱的因素,磁场对电流的作用和电动机,电磁感应和发电机其中特殊方法测量电阻是中考的重点和热点 【聚焦考点】 考点一探究串、并联电路的电流规律 例1.(2015·衢州)甲为探究并联电路电流规律的实验电路图 (1)若要测量干路电流,则电流表应串联在甲图中的处(选填“A”、“B”或“C”)。(2)若要测量A处的电流,在连接电路闭合开关前,发现电流表指针位置如图乙所示,调整正确后闭合开关,发现指针又偏向图乙位置,其原因是。 位置AB C 电流(A)0.18 0.18 0.36 (3)纠正(2)中错误后,测出A、B、C三处的电流值如上表,由此得出结论:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,且各支路的电流相等,这个实验在设计方案上还存在的不足之处是。 点拨:1.连接电路时要注意电流表正负接线柱不能接反;为得出普遍结论,应使用不同规格的小灯泡进行多次实验。 2.实验结论:串联电路中电流处处相等;并联电路中,干路中的电流等于各支路电流之和。 跟踪练习1.在“探究串联电路中各点的电流有什么关系”时,小明设计实验如图。把两个灯泡L1、L2串联起来接到如图所示电路中。
(1)实验中两个小灯泡的规格应该是 (选填“相同”或“不相同”)。(2)在拆接电路时,开关必须。若无法估计电路电路中电流的大小,应用 方法选择合适的量程。 (3)实验中改变电流表的位置,发现电流表的示数。这说明 。 考点二探究串、并联电路的电压规律 例2. (2015?莆田)小希用如图所示电路来探究串联电路的电压特 点。 (1)电压表必须联在被测电路两端。 (2)实验中最好选择规格 (填“相同”或“不相同”) 的小灯泡。 (3)用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压为UAB、U BC、U AC。经过多次实验,得到的数据记录在图表中。分析实验数据,你可得到串联电路的电压特点是 (用公式表示)。 实验次数 U A B/ V U BC/V U A C/V 1 0.8 2. 2 3.0 21.0 2.0 3.0 3 1.2 1.8 3.0 (4)小希进行多次实验的主要目的是 (填序号) ①寻找普遍规律②减小实验误差。 点拨:(1)任何电学实验,在拆接电路时开关都应断开,并将滑动变 阻器的滑片移到最大阻值处。 (2)为得出普遍规律,应使用不同规格的器材进行实验。?(3)串联电路中总 电压等于串联电路中部分电压之和,即:U=U 1+U 2 …… 并联电路中各支路两端的电压都等于电源电压,即:U=U 1=U 2 =U 3 =……
。 专题四 电学实验 电学实验是高考实验考查的重点、热点内容。试题注重联系实 验操作的考查,如测量仪器的读数问题、实验线路的连线问题、电 表和其他用电器的选择问题都是实验操作的仿真模拟,需要考生具 备良好的动手实践经验。试题还注重实验数据的处理分析,如根据 实验数据画出图线,根据图线分析得出结论。“设计和完成实验的能 力”在理科综合《考试说明》中指出的五个考试目标之一。是近几年 高考物理实验题的命题趋向。 完整的设计一个实验,要经历多个环节,在实际考查中,一般 不会考查全部环节,而是只考查其中的几个环节,有的题目给出条 件和实验器材,要求阐述实验原理;有的给出实验电路图,要求领 会实验原理,确定需测物理量及计算公式;有的则要求考生根据操 作步骤及测定的物理量判断出实验原理……虽然考查方式不尽相 同,但目前高考中几乎所有的设计型实验题都有一个共同点,都以 不同方式或多或少的对实验原理作一定的提示,在给出实验器材的 前提下进行考查。 由于考查环节和要求的不同,题型也不尽相同,但较多的是选择、 填空、作图题。 在复习过程中,应对所学电学实验逐个理解实验原理、实验方 法,比较不同实验的异同(如电路图、滑动变阻器和电表的连接) 不断充实自己的经验和方法,逐步达到能灵活运用已学知识解答新 的问题。对于设计型实验题目要明确实验设计的关键在于实验原理 的设计,它是进行实验的依据和起点,它决定了应选用(或还需)
哪些实验器材,应测量哪些物理量,如何编排实验步骤。而实验原理的设计又往往依赖于所提供的实验器材(条件)和实验要求,它们相辅相成,互为条件。 (一)电学实验中所用到的基本知识 在近年的电学实验中,电阻的测量(包括变形如电表内阻的测量)、测电源的电动势与内电阻是考查频率较高的实验。它们所用 到的原理公式为:R=U,E=U+Ir。由此可见,对于电路中电压U I 及电流I的测量是实验的关键所在,但这两个量的直接测量和间接测量的方法却多种多样,在此往往也是高考试题的着力点之处。因此复习中应熟练掌握基本实验知识及方法,做到以不变应万变。1.电路设计原则:正确地选择仪器和设计电路的问题,有一定的灵活性,解决时应掌握和遵循一些基本的原则,即“安全性”、“方便性”、“精确性”原则,兼顾“误差小”、“仪器少”、“耗电少”等各方面因素综合考虑,灵活运用。 ⑴正确性:实验原理所依据的原理应当符合物理学的基本原理。 ⑵安全性:实验方案的实施要安全可靠,实施过程中不应对仪器及人身造成危害。要注意到各种电表均有量程、电阻均有最大允许电流和最大功率,电源也有最大允许电流,不能烧坏仪器。 ⑶方便性:实验应当便于操作,便于读数,便于进行数据处理。 ⑷精确性:在实验方案、仪器、仪器量程的选择上,应使实验误差尽可能的小。 2.电学实验仪器的选择: ⑴根据不使电表受损和尽量减少误差的原则选择电表。首先保证流
电学实验 一.万用表测电阻 1..欲测量一只量程已知的电压表内阻,提供的器材如下: A.待测电压表错误!(量程3V ,内阻未知); B.电流表错误!(量程3A,内阻0.01Ω); C .定值电阻R 0(阻值2k Ω,额定电流50mA) D .电池组E(电动势小于3V ,内阻可忽略)。 E.多用电表; F.开关S1、S2; G.导线若干。 有一同学利用上述所给的器材,进行如下实验操作。 (1)用多用电表进行粗测,多用电表电阻挡有三个倍率,分别是“×100Ω”、“×10Ω”和“×1Ω”。该同学选择“×10Ω”倍率,用正确的操作方法测量,发现指针偏转角度太小。为了较准确地进行测量,应选用_______倍率,若这时刻度盘上的指针位置如图所示,那么测量结果大约是________k Ω. (2)为了更准确地测出此电压表内阻的大小,该同学设计了如图乙、丙所示的两实验电路,你认为其中较为合理的是__________电路,其理由是:____________________。 (3)用你选择的电路进行实验时,需要直接测量的物理量是______________________。用上面所测各量表示电压表内阻,其表达式为R v=____________。 2.(1)(6分)某同学利用多用电表测量一个未知电阻的阻值,由于第一次选择的欧姆挡(×10),指针位置如图线①所示。现将旋钮调至另外一档,进行第二次测量时多用电表指针指所指位置如图线②所示。下面列出第二次测量的可能进行的操作: A.将两表笔短接,并调零 B .将两表笔分别跟被测电阻的两端接触,观察指针的位置,记下电阻值 C.将多用电表在板上旋钮调到×100档 D.将多用电表面板上旋钮调到×1档 E.将多用电表面板上旋钮调到OFF 位置根据上述有关操作,请选择合理实验步 骤并按操作顺序写出 。 (2)使用多用电表进行了两次测量,指针所指的位置分别如图 中a 、b 所示。若选择开关处在“×10Ω”的电阻档时指针位于a,则被测电阻的阻值是 Ω.若选择开关处在“直流电压2.5V ”档时指针位于b,则被测电压是 V; (3)两位同学使用完多用电表后,分别把选择开关置于图丙和图丁位置,你认为图 的位置比较好. 二.伏安法测电阻 3.有一额定电压是3V ,额定电流0.5A 的小灯泡,为测其正常工作的电阻,可提供的器材有: A.电流表A1(3A ,内阻0.01Ω) B.电流表A 2(0.6A ,内阻0.2Ω)? C.电压表V 1(量程3V ,内阻10k Ω)? D .电压表V 2(量程15V,内阻50kΩ) E.电键S 及导线若干? F.滑动变阻器R (阻值0~10Ω) G.电源E(电动势9V ,内阻1Ω) (1)假设用限流式接法,计算通过灯泡的最小电流约 A 。 (2)请根据上面的计算,在方框中画出用伏安法测小灯泡正常工作时电阻的电路图。 4.某同学在实验室采用两种方法测量一只未知电阻R x 的值. (1)他先用多用电表欧姆档进行测量,按照正确的步骤操作后,表针指示情况如图①所示,根据学过的物理知识可知,这种情况误差较大,为了使多用电表测量的结果更准确,应将选择开关旋至欧姆档的 位置。 (2)若采用“伏安法”测量该电阻,所采用的器材及电路图如 图②所示。测量电阻两端电压时,开关S应 ,将多用电表选择开关置于直流电压档,红表笔接 (填“a ”、“b ”或“c ”,下同),黑表笔接 ,记下电阻两端电压值U 1;测量通过电阻的电流时,开关S应 ,将多用电表选择开关置于直流电流挡,红表笔接 ,黑表笔接 记下通过电阻的电流I 1,调节滑动变阻器触头的位置,重复上述方法再测出两组数据U 2、I 2和U 3、I 3,利用上述三组数据可求出被测电阻的阻值R x = . 三.全电路欧姆定律测电阻 5.量程为3V 的电压表,内阻约为3K Ω。现要对该电压表的内阻进一步精测,提供的器材有:电阻箱R 0(0.1Ω—9999.9Ω);滑动变阻器R(0—1000Ω);直流电源E(电动势约为5V ,内电阻很小忽略不计);电键S 及导线若干。 ①选用上述器材,设计一个测量电路,在下面的方框中画出电路图。(器材要用题目规 定的字母标明) ②说明测量步骤,并写出计算电压表内阻的最后公式。 四.电桥法测电阻 若把伏特表或安培表以跨接的方式接入电路中,当电表的读数为零时,跟电表连接的这两点电势相等。电桥平衡法法是基于这一原理来设计电路的。 6.如图为测量电阻的电路,R x 为待测电阻,R `/ 为保护电阻,阻值未知,定值电阻R 1、R 2的阻值及电源电动势和内阻未知,R 为电阻箱,G 是零刻度在中央的电流表。测量R x 的步骤是:(1)连接如图9所示电路,合上电键S ,调节电阻箱的阻值,
电学实验 一.万用表测电阻 1..欲测量一只量程已知的电压表内阻,提供的器材如下: A.待测电压表(量程3V,内阻未知); B.电流表(量程3A,内阻0.01Ω); C.定值电阻R0(阻值2kΩ,额 定电流50) D.电池组E(电动势小于3V, 内阻可忽略)。 E.多用电表; F.开关S1、S2; G.导线若干。 有一同学利用上述所给的器材,进行如下实验操作。 (1)用多用电表进行粗测,多用电表电阻挡有三个倍率,分别是 “×100Ω”、“×10Ω”和“×1Ω”。该同学选择“×10Ω”倍率,用正确的操作方法测量,发现指针偏转角度太小。为了较准确地进行测量,应选用倍率,若这时刻度盘上的指针位置如图所示,那么测量结果大约是Ω. (2)为了更准确地测出此电压表内阻的大小,该同学设计了如图乙、丙所示的两实验电路,你认为其中较为合理的是电路,其理由是:。(3)用你选择的电路进行实验时,需要直接测量的 物理量是。用上面所测各量表示电压表内阻,其表达式为。 2.(1)(6分)某同学利用多用电表测量一个未知电阻的阻值,由于第一次选择的欧姆挡(×10),指针位置如图线①所示。现将旋钮调至另外一档,进行第二次测量时多用电表指针指所指位置如图线②所示。下面列出第二次测量的可能进行的操作: A.将两表笔短接,并调零 B.将两表笔分别跟被测电阻的两端接触,观察 指针的位置,记下电阻值 C.将多用电表在板上旋钮调到×100档 D.将多用电表面板上旋钮调到×1档 E.将多用电表面板上旋钮调到位置根据上述有关操作,请选择合理实验步骤并按操作顺序写出。 (2)使用多用电表进行了两次测量,指针所指的位置分别如图 中a、b所示。若选择开关处在“×10Ω”的电阻 档时指针位于a,则被测电阻的阻值是 Ω.若选择开关处在“直流电压2.5V”档时指针位 于b,则被测电压是 V; (3)两位同学使用完多用电表后,分别把选择开关置于图丙和图丁位置,你认为图的位置比较好. 二.伏安法测电阻 3.有一额定电压是3V,额定电流0.5A的小灯泡,为测其正常工作的电阻,可提供的器材有: A.电流表A1(3A,内阻0.01Ω) B.电流表A2(0.6A,内阻0.2Ω) C.电压表V1(量程3V,内阻10kΩ) D.电压表V2(量程15V,内阻50kΩ)
电学实验 一、基本仪器的使用与读数 1、试读出下列螺旋测微器的读数(工作原理及读数方法与双缝干涉测波长中的测微目镜 手轮的读数相同) cm mm m cm 2、按照有效数字规则读出以下各游标尺的测量值. ⑴⑵ 读数为_____________cm. 读数为_____________mm. (3) 读数为_____________cm. 3、多用电表表头的示意图如右。 ⑴当指针位置如图中灰三角箭头所示,则测量的是 ______,测量结果为___________. ⑵当指针位置如图中白三角箭头所示,则测量的是 ______,测量结果为___________. ⑶当指针位置如图中黑三角箭头所示,则测量的是 ______,测量结果为___________. ⑷当指针位置如图中黑三角箭头所示,正确操作后 发现指针的偏转角很小,那么接下来的操作步骤应该 依次为:①_________________,② _________________,③__________________. 测量结束后应将选择开关拨到__________或者 ____________. ⑸无论用多用电表进行何种(直流)测量,电流都应 该从______表笔经______插孔流入电表。 + ─ 灰 白 黑
二、仪器的选择 4、一电阻R ,其阻值大约在40至50之问,需进一步测定其阻值, 现有下列器材:电池组,电动势为9V,内阻忽略不计;电压表V1, 量程为0至10V,内阻约20KΩ;电流表A1,量程为0至50mA, 内阻约20Ω;电流表A2,量程为0至300mA,内阻约4Ω;滑动 变阻器R1,阻值范围为0至100Ω,额定电流1A;滑动变阻器R2, 阻值范围为0至1700Ω,额定电流0.3A,开关S及导线若干.实 验电路图如图1所示,实验中要求多测几组电流、电压厦.在实验 中应选_________电流表和__________滑动变阻器. 仪器选择的原则:(1)(2)(3)。 5、测量一个电阻Rx,其阻值大约是25 kΩ,可供选择的器材是: 1.电流表A1 (0----100μA, 2 kΩ) 2.电流表A2 (0----500μA, 300Ω) 3.电压表V1 (0----10V, 100 kΩ) 4.电压表V2 (0----50V, 500 K Ω) 5.直流稳压电源E (15V,1A) 6.滑动变阻器 R (1 kΩ, 1W) 7.电键K和若干根导线. 试选择适当的器材,选取适当的电路,使测量尽可能准确,并画出电路图,并将实物图连线三、基本电学实验 伏安法测电阻 6、学查阅资料发现自动铅笔笔芯的电阻随温度升高而变小.在实验室里,他取一段长为16 cm的自动铅笔笔芯,用多用电表测量其电阻大约为4 Ω.该同学要较精确测量铅笔芯的电阻,现有下述器材可供选择: A.直流电源3 V,内阻不计; B.直流电流表0~3 A(内阻0.1 Ω) C.直流电流表0~600 mA(内阻0.5 Ω) D.直流电压表0~3 V(内阻3 kΩ) E.直流电压表0~15 V(内阻200 kΩ) F.滑动变阻器(10 Ω,1 A) G.滑动变阻器(1 kΩ,300 mA) (1)除开关、导线外,实验中能够在电压表上从零开 始读取若干组数据,需要选用的器材有:______(填写字母 代号); (2)用线条代替导线,连接实验电路图; (3)该同学在下表中记录了实验数据,请你根据实验数据,在图9的坐标纸上画出该铅笔芯U/V00.30.50.71 1.2 1.5 1.72 2.2 I/A00.080.130.180.250.300.360.390.430.45 1.2 W”的小灯泡与一段适当长度的该铅笔芯串联,接到 一节电动势为1.5 V、内阻为0.2 Ω的纽扣电池两端,若 铅笔芯长度合适,小灯泡的电压低于0.8 V时,灯泡基本 不发光;点燃火柴给铅笔芯加热,就会发现小灯泡亮起来, 火柴熄灭,灯泡随之熄灭.请你给他一个建议,应当取用 长为__________ cm的铅笔芯串接在电路中,才能发生上
.. 电学综合测试题及答案 学校 :___________ 姓名: ___________班级: ___________考号: ___________ 一、选择题(题型注释) 1.下列各组材料中,都是导体的一组是:() A. 铜、陶瓷、大地 B.油、橡胶、石墨 C. 铁、塑料、玻璃 D.铝、人体、盐水 2.已知通过灯 L1 与 L2 的电流之比为 1∶ 1,则 L1 与 L2 () A. 一定是串联 B.一定是并联 C. 串、并联都可能 D.无法测知 3.期末考试期间某考场保密室有两把不同的钥匙,分别由两名保密工作人员保管,只有 当两把钥匙都插入钥匙孔(相当于闭合开关)电动门才会打开,单独使用某一把钥匙 不能使门打开,图中符合要求的电路是(▲) 4.一根粗细均匀的细导线,其电阻为 1. 6Ω,将它对折起来作为一根新导线,则这根 新导线的电阻为() A. 3.2 ΩB. 1.6 ΩC. 0.8 ΩD. 0.4 Ω 5.对欧姆定律的理解,下列说法中错误的是( ) A.对某一段导体来说,导体中的电流跟两端的电压成正比 B.在电压一定条件下,导体中的电流跟导体电阻成反比 C.导体中电流的大小由两端电压和电阻共同决定其大小 D.导体中电流跟两端电压和电阻无关 6.某同学在做电学实验时,不慎将电压表和电流表的位置对换,连接成右图所示电路.若开关闭合,其后果是() A.电压表不会烧坏,电流表可能烧坏B.两表不会被烧坏 C.电压表不会被烧坏,但无示数D.两表会被烧坏 7.如图所示电路中,电源电压不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P 向左移动时,下列判断正确的是() A.电压表的示数变小 B.电流表的示数不变
数字电子技术实验 简要讲义 适用专业:电气专业 编写人:于云华、何进 中国石油大学胜利学院机械与控制工程学院 2015.3
目录 实验一:基本仪器熟悉使用和基本逻辑门电路功能测试 (3) 实验二:小规模组合逻辑电路设计 (4) 实验三:中规模组合逻辑电路设计 (5) 实验四:触发器的功能测试及其应用 (7) 实验五:计数器的功能测试及其应用 (8) 实验六:计数、译码与显示综合电路的设计 (9)
实验一:基本仪器熟悉使用和常用门电路逻辑功能测试 (建议实验学时:2学时) 一、实验目的: 1、熟悉实验仪器与设备,学会识别常用数字集成芯片的引脚分配; 2、掌握门电路的逻辑功能测试方法; 3、掌握简单组合逻辑电路的设计。 二、实验内容: 1、测试常用数字集成逻辑芯片的逻辑功能:74LS00,74LS02,74LS04,74LS08,74LS20,74LS32,74LS86等(预习时查出每个芯片的逻辑功能、内部结构以及管脚分配)。 2、采用两输入端与非门74LS00实现以下逻辑功能: ① F=ABC ② F=ABC③ F=A+B ④ F=A B+A B 三、实验步骤:(学生根据自己实验情况简要总结步骤和内容)主要包括: 1、实验电路设计原理图;如:实现F=A+B的电路原理图: 2、实验真值表; 3、实验测试结果记录。如: 输入输出 A B F3 00灭
四、实验总结: (学生根据自己实验情况,简要总结实验中遇到的问题及其解决办法)注:本实验室提供的数字集成芯片有: 74LS00, 74LS02,74LS04,74LS08,74LS20,74LS32,74LS74,74LS90,74LS112, 74LS138,74LS153, 74LS161 实验二:小规模组合逻辑电路设计 (建议实验学时:3学时) 一、实验目的: 1、学习使用基本门电路设计、实现小规模组合逻辑电路。 2、学会测试、调试小规模组合逻辑电路的输入、输出逻辑关系。 二、实验内容: 1、用最少的门电路设计三输入变量的奇偶校验电路:当三个输入端有奇数个1时,输出为高,否则为低。(预习时画出电路原理图,注明所用芯片型号) 2、用最少的门电路实现1位二进制全加器电路。(预习时画出电路原理图,注明所用芯片型号) 3、用门电路实现“判断输入者与受血者的血型符合规定的电路”,测试其功能。要求如下:人类由四种基本血型:A、B、AB、O 型。输血者与受血者的血型必须符合下述原则: O型血可以输给任意血型的人,但O型血的人只能接受O型血; AB型血只能输给AB型血的人,但AB血型的人能够接受所有血型的血; A 型血能给A型与AB型血的人;但A型血的人能够接受A型与O型血; B型血能给B型与AB型血的人,而B型血的人能够接受B型与O型血。 试设计一个检验输血者与受血者血型是否符合上述规定的逻辑电路,如果符合规定电路,输出高电平(提示:电路只需要四个输入端,它们组成一组二进制数码,每组数码代表一对输血与受血的血型对)。 约定“00”代表“O”型 “01”代表“A”型 “10”代表“B”型 “11”代表“AB”型(预习时画出电路原理图,注明所用芯片型号) 三、实验步骤:(学生根据自己实验情况简要总结步骤和内容),与实验一说明类似。
高桥初中九年级物理公开课:电学实验专题复习 学情分析: 电学实验在中考的实验题中每年必考,值得老师和学生非常重视。而电学实验中比较典型的几个实验,如“电流与电压、电阻关系”“测小灯泡的电阻”测小灯泡功率”等之所以成为中考热点,是因为在题中几乎集中了初中电学的所有重点知识。尤其是“测小灯泡功率”实验,集中了串联电路的电流、电压特点,电流表、电压表的使用及读数,电学实验的操作步骤,实验故障,滑动变阻器的使用,欧姆定律,电功率的计算,电源的合理选择、表格的设计等,综合性非常强。 分析近几年中考,高频考点通常有:测量小灯泡的电功率(或电阻)、探究电流与电阻(或电压)的关系、电磁铁的磁性强弱的问题以及电磁感应现象等。 教学目标: 一.知识与技能 1.熟悉三个实验的共同点和不同点; 2.能够熟练电学实验的操作步骤以及注意事项,欧姆定律、电功率的计算 3.能够理解滑动变阻器在不同的实验中改变电压的不同目的。 二.过程与方法 " 1.通过对比的方法复习第一个实验可以做到举一反三,灵活应变。 2.灵活使用控制变量法进行实验 3.对三个实验反复的对比,学会对比并举一反三从而概括三个实验的异同点。 三.情感、态度与价值观 对比的方法,学会举一反三,迁移到学习生活中去,体会物理并不难,体会到学习的快乐。教学重点: 对比实验的异同点,并分析归纳概括。 教学难点: { 充分理解滑动变阻器多次改变被测电阻两端电压的目的。 教学方法: 交流讨论法、启发讲授法、归纳总结法 教学器材准备: 电子白板,PPT(电路图以及图像的对比)、磁性黑板(可动的模型实物图)、投影仪(探究性实验的数据分析) 复习教学过程: 一.复习引入: 今天这一节课我们对电学实验进行第二轮专题复习,这节课将通过对比的方法对三个实验加以回顾,(PPT展示)一个“探究性实验—探究:电流与电压、电阻关系”、另两个“测定性实验---测定值电阻及测小灯泡电功率的大小”,经在第一轮电学实验复习的基础上,经过第一轮复习后,我们再一次加以对比分析这三个实验。
高三物理二轮复习指导 电学实验部分 一、考纲要求 实验、探究:决定导线电阻的因素 实验、探究:描绘小灯泡的伏安特性曲线 实验、探究:测量电源的电动势和内阻 实验、探究:练习使用多用电表 二、高考题回顾 1.【2013·全国Ⅰ·23】某学生实验小组利用图(a)所示电路,测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1k”挡内部电路的总电阻。使用的器材有: 多用电表; 电压表:量程5V,内阻十几千欧; 滑动变阻器:最大阻值5kΩ; 导线若干。 回答下列问题: (1)将多用电表挡位调到电阻“×1k”挡,再将红表笔和黑表笔,调零点。(2)将图((a)中多用电表的红表笔和(填“1”或“2”)端相连,黑表笔连接另一端。 (3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使多用电表的示数如图(b)所示,这时电压表的示数如图(c)所示。多用电表和电压表的读数分别为kΩ和V。(4)调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为零。此时多用电表和电压表的读数分别为12.0kΩ和4.00 V。从测量数据可知,电压表的内阻为____ kΩ。 (5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路,如图(d)所示。根据前面的实验数据计算可得,此多用电表内电池的电动势为___ V,电阻“×1k”挡内部电路的总电阻为___ kΩ。
2.【2013·天津·9】要测绘一个标有“3V 0.6W”小灯泡的伏安特性曲线,灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V,并便于操作。已选用的器材有: 电池组(电动势为4.5V,内阻约1Ω); 电流表(量程为0250mA,内阻约5Ω); 电压表(量程为03V,内阻约3kΩ); 电键一个、导线若干。 ①实验中所用的滑动变阻器应选下列中的(填字母代号)。 A.滑动变阻器(最大阻值20Ω,额定电流1A) B.滑动变阻器(最大阻值1750Ω,额定电流0.3A) ②实验的电路图应选用下列的图(填字母代号)。 ③实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示。如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V,内阻为5Ω的电源两端,小灯泡消耗的功率是W。
初中物理电学实验专题 一、电学考查实验: 1. 串、并联电路电流的规律 2. 串、并联电路电压的规律 3. 怎样用变阻器改变灯泡的亮度 4. 电流跟电压、电阻关系(探究欧姆定律) 5. 电阻跟材料、长度、横截面积关系 6. 测量小灯泡(定值电阻)的电阻 7. 测量小灯泡的电功率 8. 电热与哪些因素有关 二、电学实验专题复习目标: 1. 会画探究欧姆定律、伏安法测电阻、测量电功率的电路图及会连实物图。 2. 回忆探究欧姆定律、伏安法测电阻、测小灯泡的电功率的原理及实验步骤。 3. 会根据实验数据分析归纳得出结论。 重点:1. 画电路图、连实物电路;2.分析数据的过程及方法 三、电学实验: 实验一:探究欧姆定律: 1.探究电阻一定,电流与电压的关系 2.探究电压一定,电流与电阻的关系 电路图:实物图: 方法与步骤: 1、连好电路,移动滑动变阻器,并记下几组电压和电流的值: 2、换接其他电阻,移动滑动变阻器,记录电流表的示数:
3、根据两个表格的实验数据, 分析得出结论 4、从以上实验进一步分析可以得出,电流、电压、电阻的关系为:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。(欧姆定律) 5、实验中滑动变阻器的主要作用分别是: 在研究电流跟电压的关系中,改变电阻两端的电压。 在研究电流跟电阻的关系时,保持电阻两端的电压不变。 实验二:伏安法测电阻(实验原理:) 1、测定值电阻: 电路图:实物图: 2、测灯泡电阻: 电路图:实物图: I U R
根据以下两个表格的实验数据,分析实验结论 实验中滑动变阻器的作用分别是: 1、在测定值电阻时:改变电阻两端的电压 2、在测灯泡电阻时:改变灯泡两端的电压 序号现象故障原因 1 电表指针反偏电表正负接线柱接反了 2 电表指针偏转太小电表量程选择太大了 3 电表指针偏转太大电表量程选择太小了 4 滑片滑动时,灯泡亮度及示数都不改变滑动变阻器接在了下面两个接线柱上了 5 灯泡不亮,电流表无示数,电压表有较大示数灯泡断路了 6 灯泡不亮,电压表无示数,电流表有较大示数灯泡短路了 电路图:实物图:
枣庄三中2013——2014学年度高二物理学案 使用日期:2014年_月__日 学号_______ 姓名___________ 第 1 页 共 4 页 23.《电学实验》能力提升训练 1. 某同学用量程为1 mA 、内阻为120 Ω的表头按图(a)所示电路改 装成量程分别为1 V 和1 A 的多用电表。图中R 1和R 2为定值电阻,S 为开关。回答下列问题: (1)根据图(a)所示的电路,在图(b)所示的实物图上连线。 (2)开关S 闭合时,多用电表用于测量_________(填“电流”、“电压”或“电阻”);开关S 断开时,多用电表用于测量_________(填“电流”、“电压”或“电阻”)。 (3)表笔A 应为________色(填“红”或“黑”)。 (4)定值电阻的阻值R 1=_______Ω,R 2=_______Ω。(结果取3位有效数字) 2. 要测绘一个标有“3 V 0.6 W”小灯泡的伏安特性曲线,灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3 V ,并便于操作。 已选用的器材有: 电池组(电动势为4.5 V,内阻约1 Ω); 电流表(量程为0~250 mA,内阻约5 Ω); 电压表(量程为0~3 V,内阻约3 kΩ); 电键一个、导线若干。 ①实验中所用的滑动变阻器应选下列中的_____(填字母代号)。 A.滑动变阻器(最大阻值20 Ω,额定电流1 A) B.滑动变阻器(最大阻值1 750 Ω,额定电流0.3 A) ②实验的电路图应选用下列的图_____(填字母代号)。 ③实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示。如果将这个小灯泡接到 电动势为1.5 V,内阻为5 Ω的电源两端,小灯泡消耗的功率是________W 。 3. 某同学通过实验测定一个阻值约为5 Ω的电阻R X 的阻值。 (1)现有电源(4 V,内阻可不计)、滑动变阻器(0~50 Ω,额定电流2 A)、开关和导线若干,以及下列电表: A.电流表(0~3 A,内阻约0.025 Ω) B.电流表(0~0.6 A,内阻约0.125 Ω) C.电压表(0~3 V,内阻约3 kΩ) D.电压表(0~15 V ,内阻约15 kΩ) 为减小测量误差,在实验中,电流表应选用_____,电压表应选用_____(选填器材前的字母); 实验电路应采用图1中的_____(选填“甲”或“乙”)。 图1 图2 (2)图2是测量R X 的实验器材实物图,图中已连接了部分导线。请根据在(1)问中所选的电路图,补充完成图2中实物间的连线。 (3)接通开关,改变滑动变阻器滑片P 的位置,并记录对应的电流表示数I 、电压表示数U 。某次电表示数如图3所示,可得该电阻的测量值R X =_____Ω(保留两位有效数字)。
电表的改装 一、电流表量程的扩大——并联一个小电阻 由 (I-I g ) R= I g R g R= I g R g /(I-I g ) 若I =n I g 则 R= I g R g /(I-I g ) = R g /(n-1) 例. 若电流表的内阻R g =1000Ω, 满偏电流I g =100μA, 怎样把它改装成量程为10mA 的电流表? 解:R= I g R g /(I-I g ) =0.1×1000 /9.9=10.1Ω 或 R=R g /(n-1)=1000 /99=10.1Ω 二、双量程电流表、 如图示是一个双量程电流表,I g =0.5mA ,R g =200 和R 的阻值。 解: (R 1+R 2 ) (I 1-I g ) = I g R g ① R 1+R 2= I g R g /(I 1-I g ) = 100÷0.5=200 Ω I g (R g + R 2 )=(I 2-I g ) R 1 ② (R g + R 2 )=(I 2-I g ) R 1 / Ig = 19R 1 ∴ R 1=20Ω R 2=180Ω 三、电压表量程的扩大——串联一个大电阻 若U =nU g 则有 R U U R U g g g -= g g g g R )n (R U U U R 1-=-= 例. 若电流表的内阻R g =1000Ω,满偏电流I g =100μA ,怎样把它改装成量程为U =3V 的电压表? 解:U g =I g R g =0.1V n=U/U g =30 ∴R=(n-1)R g 四、双量程电压表、 如甲、乙图示是一个双量程电压表, I g =1mA , R g =100 Ω,计算R 1和R 2的阻值。 解:甲图, U g = I g R g =0.1V , n 1=30 n 2=150 R 1=( n 1 -1)R g =2900 Ω R 2=( n 2 -1)R g =14900 Ω 乙图, 同样求出R 1 R 1=( n 1 - 1)R g =2900 Ω R g +R 1+R 2=15V ÷1mA=15 K Ω R 2= 12 K Ω 五、改装电压表的校对 电路图如图示 I 10mA 1mA - 2 15V 3V 甲 3V 15V
力学实验 考点 纸带类实验 新课标《考试大纲》规定的力学实验中有五个涉及打点计时器:研究匀变速直线运动、探究加速度与力、质量的关系、探究做功和物体速度变化的关系、验证机械能守恒定律和验证动量守恒定律.这类实验的关键是要掌握纸带的分析处理方法. 1.纸带的三大应用 (1)由纸带确定时间与位移 要区别打点计时器打出的点与人为选取的计数点之间的区别与联系,便于测量和计算. (2)求解瞬时速度 利用做匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度.如图1所 示,打n 点时的瞬时速度v n =x n +x n +12T . 图1 (3)用“逐差法”求加速度 如图2所示,a =(x 4+x 5+x 6)-(x 1+x 2+x 3)9T 2 . 图2 2.光电门的两大应用 有些实验用光电门代替打点计时器来完成瞬时速度和加速度的测量,具体做法如下: ①求瞬时速度:把遮光条(宽度为d )通过光电门的时间Δt 内的平均速度看作遮光条经过光电 门的瞬时速度,即v =d Δt . ②求加速度:若两个光电门之间的距离为L ,则利用速度与位移的关系可求加速度,即a =v 22-v 12 2L . 例1 (2020年·贵州贵阳市一模)如图3所示,为探究“质量一定时,物体的加速度与所受合外力的关系”的实验装置.
图3 图4 图5 某同学的实验步骤如下: ①用天平测量并记录滑块和拉力传感器的总质量M ; ②调整长木板和滑轮,使长木板水平,细线与长木板平行; ③在托盘中放入适当的砝码,接通电源,释放滑块,记录拉力传感器的读数F ,根据相对应的纸带,求出滑块的加速度a ; ④多次改变托盘中砝码的质量,重复步骤③. 请按要求回答下列问题: (1)图4是该同学实验得到的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出),已知打点计时器用的是频率为50 Hz 的交流电,根据纸带求出滑块的加速度大小为________ m/s 2(结果保留三位有效数字). (2)该同学由实验得到的数据,画出如图5所示的F -a 图线,图线不通过原点的原因是________; (3)该实验还可测量滑块与长木板之间的动摩擦因数,其值可用M 、F 0、g 表示为μ=________(其中M 为滑块和拉力传感器的总质量,F 0为图中的纵截距,g 为重力加速度),与真实值相比,测得的动摩擦因数________(选填“偏大”或“偏小”). 答案 (1)2.00 (2)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足 (3)F 0Mg 偏大 解析 (1)利用逐差法处理实验数据可得: a =(x 6+x 5+x 4)-(x 1+x 2+x 3)(3T )2 , 代入数据可得a ≈2.00 m/s 2. (2)由题图可知,当细线上有拉力时,滑块的加速度却为零,由此可知实验之前该同学未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足.