2011届高考物理二轮复习 第2讲 设计探究型实验（含实物连接）.doc

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1、第一篇专题知能突破专题六学生实验　第2讲设计探究型实验（含实物连接）图6－2－231.(2010·南通模拟)物体在空中下落的过程中，重力做正功，物体的动能越来越大，为了“探究重力做功和物体动能变化的定量关系”，我们提供了如图6－2－23所示的实验装置．(1)某同学根据所学的知识结合图6－2－23设计一个关于本实验情景的命题：质量为m的小球在重力mg作用下从开始端自由下落至光电门发生的①________，通过光电门时的②________，试探究重力做的功③________与小球动能变化量④________的定量关系．请在①②空格处填写物理量

2、的名称和对应符号；在③④空格处填写数学表达式．(2)某同学根据上述命题进行如下操作并测出如下数据．①用天平测定小球的质量为0.50kg；②用游标卡尺测出小球的直径为10.0mm；③用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为80.80cm；④电磁铁先通电，让小球吸在开始端；⑤电磁铁断电时，小球自由下落；⑥在小球经过光电门时间内，计时装置记下小球经过光电门所用时间为2.50×10－3s，由此可算得小球经过光电门的速度为________m/s；⑦计算得出重力做的功为________J，小球动能变化量为________J．(结果保留三位数字)(3)试

3、根据(2)对本实验下结论：______________________________________________.解析：(1)本题的实验原理是重力做的功等于物体增加的动能．所以测量小球下落的位移10用心爱心专心x和下落位移x时所对应的速度v，比较重力做的功W＝mgx和动能的增加量ΔEk＝mv2的关系即可验证命题的正确性．(2)小球经过光电门的速度可以用小球通过光电门这段很短时间内的平均速度来表示，v＝＝4.0m/s，W＝mgx＝4.04J，ΔEk＝mv2＝4.00J.答案：(1)位移x　瞬时速度v　mgx　mv2　(2)⑥4⑦4.0

4、4　4.00　(3)在误差允许范围内，重力做的功与物体动能的变化量相等2．在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：A．待测的干电池(电动势约为1.5V，内电阻小于1.0Ω)B．电流表G(量程0～3mA，内阻Rg1＝10Ω)C．电流表A(量程0～0.6A，内阻Rg2＝0.1Ω)D．滑动变阻器R1(0～20Ω，10A)E．滑动变阻器R2(0～200Ω，1A)F．定值电阻R3(990Ω)G．开关和导线若干(1)为方便且能较准确地进行测量，其中应选用的滑动变阻器是________(填写器材前的字母代号)．(2)请画出你利用本题提供

5、的器材所设计的测量电池电动势和内阻图6－2－24的电路图．(3)如图6－2－24所示为该同学根据他所设计的实验数据绘出的I1－I2图线(I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数，且I2的数值远大于I1的数值)，则由图线可得被测电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.解析：(1)R2的阻值太大，不方便调节，所以选用R1.(2)将已知内阻的电流表G与定值电阻R3串联，可改装成一个内阻为1kΩ、量程为310用心爱心专心V的电压表，电路图如答案图所示．(3)根据闭合电路和欧姆定律可得E＝I1(R3＋RG)＋I2r，变形可

6、得I1＝－I2，图象在纵轴上截距为＝1.5mA，解之得E＝1.5V，在图线上任取两点，读出其坐标，则直线的斜率等于两点纵坐标的差值除以横坐标的差值，解之可得r＝0.8Ω.答案：(1)R1(2)(3)1.5　0.8图6－2－253.硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件，某同学用图6－2－25所示电路探究影响硅光电池的内阻的因素，图中R0为已知阻值的定值电阻，电压表视为理想电压表．(1)请根据图用笔画线代替导线将图6－2－26中的实验器材连接成实验电路．图6－2－26图6－2－27(2)实验Ⅰ：用一定强度的光照射硅光电池，调节滑动变阻器，记

7、录两电压表的读数U1和U2，作出U1－U2图象如图6－2－27曲线1.(3)实验Ⅱ：减小实验Ⅰ中光的强度，重复实验，得到图中的曲线2.(4)根据实验过程及图象，你能得到的结论是：a．在光照强度一定的条件下，电池的内阻随电流的增大而________；b．在通过相同的电流时，电池的内阻因光照强度的减弱而________．10用心爱心专心答案：(1)(4)a.增大　b．增大4．某实验小组设计了如图6－2－28(a)所示的实验装置研究加速度和力的关系．图6－2－28(1)在该实验中必须采用控制变量法，应保持________不变，用钩码所受的重力作

8、为________，用DIS测小车的加速度．通过改变钩码的数量，多次重复测量，可得小车运动的加速度a和所受拉力F的关系图象．在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a－F图线，如图