部分专题六第3讲改进型和设计型实验

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1、第3讲改进型和设计型实验1．(2011年山东卷)某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案．如图6－3－1所示，将一个小球和一个滑块用细绳连接，跨在斜面上端．开始时小球和滑块均静止，剪断细绳后，小球自由下落，滑块沿斜面下滑，可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音．保持小球和滑块释放的位置不变，调整挡板位置，重复以上操作，直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音．用刻度尺测出小球下落的高度H、滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动的位移x.(空气阻力对本实验的影响可以忽略)图6－3－1(1)滑块沿斜面运动的

2、加速度与重力加速度的比值为________．(2)滑块与斜面间的动摩擦因数为________________．(3)以下能引起实验误差的是________．a．滑块的质量b．当地重力加速度的大小c．长度测量时的读数误差d．小球落地和滑块撞击挡板不同时x/Hcd2．(2011年上海卷)实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联．测量实际电流表G1内阻r1的电路如图6－3－2所示．供选择的仪器如下：图6－3－2①待测电流表G1(0～5mA，内阻约300Ω)，②电流表G2(0～10mA，内阻约100Ω)，③定值电阻R1(

3、300Ω)，④定值电阻R2(10Ω)，⑤滑动变阻器R3(0～1000Ω)，⑥滑动变阻器R4(0～20Ω)，⑦干电池(1.5V)，⑧电键S及导线若干．(1)定值电阻应选________，滑动变阻器应选_________．(在空格内填写序号)③⑥(2)用连线连接实物图．图48图6－3－3答案：如图48所示．(3)补全实验步骤：将滑动触头移至最左端①按电路图连接电路，__________________________；②闭合电键S，移动滑动触头至某一位置，记录G1，G2的读数I1、I2；③__________________

4、__________________________；多次移动滑动触头，记录相应的G1、G2读数I1、I2④以I2为纵坐标，I1为横坐标，作出相应图线，如图6－3－4所示．图6－3－4(4)根据I2－I1图线的斜率k及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式______________________．r1＝(k－1)R1由于近两年广东实行理综考试，整个物理科平均用时只有50分钟，物理实验难度大大降低，故这方面考题或所占分值较少，广大师生可在这方面少花一些时间．力学实验改进【例1】(2011年佛山联考)某研究性学习小组欲探究

5、光滑斜面上物体下滑的加速度与物体质量及斜面倾角是否有关系．实验室提供如下器材：A．表面光滑的长木板(长度为L)；B.小车；C.质量为m的钩码若干个；D.方木块(备用于垫木板)；E.米尺；F.秒表．时间质量t次数MM＋mM＋2m11.421.411.4221.401.421.3931.411.381.42(1)实验过程：第一步，在保持斜面倾角不变时，探究加速度与质量的关系．实验中，通过向小车放入钩码来改变物体的质量，只要测出小车由斜面顶端滑至底端所用的时间t，就可以由公式a＝________求出a，某同学记录了数据如下表所

6、示：根据以上信息，我们发现，在实验误差范围内质量改变之后平均下滑时间________(填“改变”或“不改变”)，经过分析得出加速度和质量的关系为________．第二步，在物体质量不变时，探究加速度与倾角的关系．实验中通过改变方木块垫放位置来调整长木板倾角，由于没有量角器，因此通过测量出木板顶端到水平面高度h，求出对应值如下表：无关不改变L(m)1.00h(m)0.100.200.300.400.500.100.200.300.400.50a(m/s2)0.971.9502.9253.9104.900请先在如图6－3－5

7、所示的坐标纸上建立适当的坐标轴后描点作图，然后根据所作的图线求出当地的重力加速度g＝________.进一步分析可知，光滑斜面上物体下滑的加速度与倾角的关系为_________________．9.80m/s2a＝gsinα图6－3－5图49答案：如图49所示控制变量法(2)该探究小组所采用的探究方法是_____________．由表中可看出：在实验误差允许的范围内，小车下滑的时间是不变的，说明小车的加速度与小车的质量无关．以a为纵轴，以sinα为横轴，选取适当的标度作出图象如图6－3－6所示．图6－3－6由mgsinα

8、＝ma可得：a＝gsinα，故图线a－sinα的斜率即为当地的重力加速度．由图可知，g＝k＝9.80m/s2.(2)该探究小组采用的探究方法是控制变量法．原则：(1)由题意找出实验原理式，即带有“所求的物理量”的公式；(2)由公式确定还有哪些待测量(不能太多)；(3)由待测量确定实验器材；(4)由实验器材设计实验步骤