熱點題型?實驗題攻略

專題08實驗題的解題技巧

目錄

01.題型綜述..................................................................

02.解題攻略..................................................................

題組01理解儀器原理，掌握讀數(shù)規(guī)則，正確解答讀數(shù)類實驗題............................2

題組02明確實驗?zāi)康模莆諏嶒炘恚焖俳獯鸪Ｒ?guī)實驗題..............................5

題組03活用物理規(guī)律、巧妙遷移應(yīng)用，快速解答創(chuàng)新型實驗題...........................11

03.高考練場.................................................................................16

01題型綜述

物理實驗題是高考的重點和難點，由于該題型多與實際問題相結(jié)合，造成干擾因素很多，考查的角度

也多，考生往往不知如何下手，失分現(xiàn)象非常嚴(yán)重。高考實驗題雖然不是課本上的原有實驗，但其實驗原

理、方法、用的器材往往是學(xué)生學(xué)過的或用過的，是利用學(xué)生熟知的原理、方法和器材，經(jīng)過遷移，解決

一些新問題。

策略一用好“1明2看3提"一又快又準(zhǔn)破解力學(xué)實驗題

1.明——明確考查的知識范圍

現(xiàn)在的物理力學(xué)實驗題，盡管題目千變?nèi)f化，但通過仔細(xì)審題，都能直接地判斷出命題人想要考查的

知識點和意圖。

2.看看清實驗題圖

實驗題一般配有相應(yīng)的示意圖，目的是告知實驗儀器（或部分實驗儀器）及其組裝情況，讓考生探究考查

意圖。認(rèn)識這些器材在實驗中所起的作用，便能初步勾畫實驗過程。

3.提一提取信息

試題總是提供諸多信息再現(xiàn)實驗情境，因此，解答時必須捕捉并提取有價值的信息，使問題迎刃而解。

策略二用好”1明2選3畫”一逐步攻克電學(xué)實驗題

1.明——明確實驗?zāi)康摹?/p>

2.選一通過實驗?zāi)康呐c實驗器材的結(jié)合，選擇合適的實驗原理。

3.畫一畫出可能的實驗原理圖，結(jié)合題設(shè)條件確定最優(yōu)的電路原理圖。

02解題攻略

題組01理解儀器原理，掌握讀數(shù)規(guī)則，正確解答讀數(shù)類實驗題

【提分秘籍】

刻度尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測微器、打點計時器、電流表、電壓表、多用電表等都是基本儀器，要熟練

掌握它們的使用方法、操作規(guī)程和讀數(shù)規(guī)則，在高考前要進(jìn)行系統(tǒng)的實際測量和讀數(shù)練習(xí)，特別是游標(biāo)卡

尺、螺旋測微器、電學(xué)實驗儀器的讀數(shù)。此類試題難度不大，要防止在讀數(shù)的估讀、結(jié)果的有效數(shù)字和單

位上出錯。

【典例剖析】

【例1-1］（1）請讀出螺旋測微器和游標(biāo)卡尺的示數(shù)。甲：cm；乙：emo

（2）某照明電路出現(xiàn)故障，其電路如圖丙所示，該電路用標(biāo)稱值12V的蓄電池作電源，導(dǎo)線與其接觸完好。

維修人員使用已調(diào)好的多用電表直流50V擋檢測故障。他將黑表筆接在c點，用紅表筆分別探測電路的小

。點。

①斷開開關(guān)，紅表筆接。點時多用電表指示如圖丁所示，讀數(shù)為V,說明.（選填“蓄電池”“保

險絲，，，，開關(guān)，或，，小燈，，）正常。

②紅表筆接b點，斷開開關(guān)時，表針不偏轉(zhuǎn)，閉合開關(guān)后，多用電表指示仍然和圖丁相同，可判定發(fā)生故

障的器件是(選填“蓄電池”“保險絲”“開關(guān)”或“小燈”)。

【答案】(1)0.061710.04⑵①11.5蓄電池②小燈

【解析】(1)螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為0.5mm,可動刻度讀數(shù)為0.01x11.7mm=0.117nun,所以最終

讀數(shù)為0.617mm=0.0617cm。游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為100mm,游標(biāo)尺讀數(shù)為0」x

4mni=0.4mm,所以最終讀數(shù)為100mm+0.4mm=100.4mm=10.04cm?

⑵①用多用電表直流50V擋檢測，每一小格是IV,要估讀到0.1V,故讀數(shù)是11.5V,斷開開關(guān)，多用電

表直接測量電源兩端電壓，多用電表有示數(shù)且接近電源電動勢，說明蓄電池正常。

②紅表筆接b點，閉合開關(guān)，多用電表示數(shù)與①中相同，說明。、6之間是通路，氏c之間是斷路，因此可

以確定是小燈發(fā)生故障。

【變式演練】

【變式1-11某學(xué)習(xí)小組測量一段粗細(xì)均勻金屬絲的電阻率。

(

二5

二

二

111213cm-O

三

-

/二4J5

乙

甲

(1)首先用游標(biāo)卡尺測量該金屬絲的長度，結(jié)果如圖甲所示，其長度上=cm；再用螺旋測微器測金屬

絲直徑，結(jié)果如圖乙所示，其直徑d=mm。

(2)指針式用多用電表粗略測量金屬絲的電阻，下列實驗操作步驟，正確順序是o(填字母順序)

A.將紅、黑表筆分別插入“+”、“一”插孔，并將兩表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使電表指針對準(zhǔn)歐姆

零點

B.將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“。”擋的“xl”位置

C.將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“OFF”位置

D.將紅、黑表筆分別與待測電阻兩端接觸，測出金屬絲的電阻約200

【答案】(1)11.0501.995(2)BADC

【詳解】(1)口］由圖甲可知，游標(biāo)卡尺為20分度，且第10個小格與主尺對齊，則金屬絲的長度為

L=llcm+10x0.05mm=11.050cm

⑵由圖乙可知，金屬絲直徑為

d=1.5mm+49.5x0.01mm=1.995mm

(2)用多用電表粗略測量金屬絲的電阻，將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)合適的歐姆擋位、將紅、黑表筆分別插入“+”“一”

插孔，并將兩表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使電表指針對準(zhǔn)歐姆零點，將紅、黑表筆分別與待測電阻兩

端接觸，測出金屬絲的電阻，最后選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到OFF位置，故正確的順序為BADC。

【變式1-2】請按要求填寫：

(1)某同學(xué)用游標(biāo)卡尺的深度尺測得一玻璃杯的內(nèi)高，如圖甲所示，則其內(nèi)高為cm；

(2)又用螺旋測微器測得其玻璃厚度如圖乙所示，則厚度為mm。

【答案】⑴10.03(2)2.760

【詳解】(1)游標(biāo)卡尺的精確度為0」mm,游標(biāo)尺上第3條刻度線(不計0刻度線)與主尺上的刻度線對

齊，則玻璃杯的內(nèi)高為

100mm+0.1mmx3=100.3mm=10.03cm

(2)螺旋測微器的讀數(shù)規(guī)則：測量值=固定刻度讀數(shù)(注意半毫米刻度線是否露出)+精確度(0.01mm)

x可動刻度讀數(shù)(一定要估讀)，由圖乙可知玻璃厚度為

2.5mm+0.01mmx26.0=2.760mm

【變式1-3］某同學(xué)設(shè)計了測量一元硬幣電阻率的實驗。

(1)先用螺旋測微器測量硬幣的厚度，然后用游標(biāo)卡尺測量硬幣的直徑，螺旋測微器和游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖

(a)和圖(b)所示，則硬幣的厚度d=mm,直徑￡)=cm；

(2)將硬幣的正反兩面連入電路，并與一阻值為4的定值電阻串聯(lián)，利用伏安法測量電阻，若測得流經(jīng)硬幣

的電流為/,硬幣和凡兩端的總電壓為U,則硬幣材料的電阻率夕=(結(jié)果用d、。、I、U、凡表示)。

【答案】⑴1,8402.500(2)2"一風(fēng))

4dl

【詳解】(1)［1］螺旋測微器讀數(shù)為

d=1.5mm+34.0x0.01mm=1.840mm

⑵游標(biāo)卡尺讀數(shù)為

D=2.5cm+0x0.05mm=2.500cm

(2)由歐姆定律得

根據(jù)電阻定律有

dd

氏

=P飛=P^吟~5~

解得

7rD2（U-lR）

p=--------------n

4dl

【變式1-4]現(xiàn)有一合金制成的圓柱體。為測量該合金的電阻率，現(xiàn)用螺旋測微器和游標(biāo)卡尺測量圓柱體的

直徑和長度，示數(shù)如圖（甲）和圖（乙）所示。

1011

liii?I???1I????I

???1I[????J

0510

甲乙

由上圖讀得圓柱體的直徑為mm,長度為emo

【答案】4.62010.14

【詳解】川⑵圓柱體直徑為

（7=4Jmm+0.01rnmxl2.0=4.620mm

長度為

I=101mm+0.Immx4=101.4mm=10.14cm

題組02明確實驗?zāi)康模莆諏嶒炘恚焖俳獯鸪Ｒ?guī)實驗題

【提分秘籍】

（1）解答實驗題要認(rèn)真審題，明確該題的實驗?zāi)康氖鞘裁矗倬褪敲鞔_出題人想用怎樣的實驗方案或?qū)嶒炘?/p>

理來達(dá)到這個目的。

（2）掌握常規(guī)實驗的實驗原理、實驗的操作過程、實驗數(shù)據(jù)的處理方法，對每個實驗都做到心中有數(shù)，以不

變應(yīng)萬變。

【典例剖析】

【例2-1】用如圖所示裝置“驗證牛頓第二定律”，保持小車質(zhì)量一定，驗證小車加速度a與合力廠的關(guān)系。

電火花

（1）除了電火花計時器、小車、祛碼、祛碼盤、細(xì)線、附有定滑輪的長木板、墊木、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列

器材中必須使用的有（選填選項前的字母）。

A.220V、50Hz的交流電源

B.電壓可調(diào)的直流電源

C.刻度尺

D.秒表

E.天平(附祛碼)

(2)為使細(xì)線對小車的拉力等于小車所受的合力，以下操作正確的是0

A.調(diào)整長木板上滑輪的高度使細(xì)線與長木板平行

B.在調(diào)整長木板的傾斜度補(bǔ)償阻力時，應(yīng)當(dāng)將祛碼和祛碼盤通過細(xì)線掛在小車上

C.在調(diào)整長木板的傾斜度補(bǔ)償阻力時，應(yīng)當(dāng)將穿過打點計時器的紙帶連在小車上

(3)某同學(xué)得到如圖所示的紙帶，每5個點取一個計數(shù)點，測得相鄰計數(shù)點間的距離如圖所示(單位cm)。由

此可得小車加速度的大小“=m/s2(保留三位有效數(shù)字)。

????????????????

H-------+-------------?+?-----------------H

1.702.914.12

(4)在本實驗中認(rèn)為細(xì)線的拉力F等于祛碼和祛碼盤的總重力mg,已知三位同學(xué)利用實驗數(shù)據(jù)作出的a-F

圖像如圖中的1、2、3所示。下列分析正確的是(選填選項前的字母)。

A.出現(xiàn)圖線1的原因可能是沒有補(bǔ)償阻力

B.出現(xiàn)圖線2的原因可能是祛碼和祛碼盤的質(zhì)量不合適

C.出現(xiàn)圖線3的原因可能是在補(bǔ)償阻力時長木板的傾斜度過大

(5)在本實驗中認(rèn)為細(xì)線的拉力尸等于祛碼和祛碼盤的總重力mg,由此造成的誤差是(選填“系

統(tǒng)誤差”或“偶然誤差”)。設(shè)拉力的真實值為尸真，小車的質(zhì)量為為了使號&5%,應(yīng)當(dāng)滿足的條件是

r真

方--------0

【答案】⑴ACE(2)AC(3)1.21(4)B(5)系統(tǒng)誤差5%

【解析】(1)電火花計時器需要220V、50Hz的交流電源，故A正確，B錯誤；用刻度尺測量紙帶上點跡

間的距離，故C正確；紙帶上點跡間的時間可以由打點間隔計算不需要秒表，故D錯誤；實驗中需要用天

平測量祛碼和祛碼盤的質(zhì)量，故E正確。

(2)為了使細(xì)線對小車的拉力等于小車所受的合外力，需要補(bǔ)償阻力，補(bǔ)償阻力時應(yīng)當(dāng)將穿過打點計時器的

紙帶連在小車上，調(diào)整長木板的傾斜度，讓小車拖著紙帶做勻速直線運動，同時要調(diào)整長木板上滑輪的高

度使細(xì)線與長木板平行，故A、C正確，B錯誤。

(3)相鄰計數(shù)點間的時間間隔為

T=5x0.02s=0.10s

根據(jù)逐差法，可得

412—291

a—g|Q2-xlO2m/s2=1.21m/s2

（4）根據(jù)圖線1可知，當(dāng)沒有掛祛碼、祛碼盤時，小車產(chǎn)生了加速度，因此說明補(bǔ)償阻力時木板傾角太大，

故A錯誤；

根據(jù)圖線2可知，隨著尸的增大，即祛碼、祛碼盤的質(zhì)量增大，不再滿足祛碼、祛碼盤質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的

質(zhì)量，因此曲線上部出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象，故B正確；

根據(jù)圖線3可知，當(dāng)掛上祛碼、祛碼盤時，小車的加速度還是為零，說明沒有補(bǔ)償阻力或補(bǔ)償?shù)牟粔颍蔆

錯誤。

（5）在本實驗中認(rèn)為細(xì)線的拉力尸等于祛碼和祛碼盤的總重力mg,由此造成的誤差是系統(tǒng)誤差。

對小車，根據(jù)牛頓第二定律得

對整體，根據(jù)牛頓第二定律得。=譚一

又籠@<5%,解得票5%。

【例2-2】選用合適的電學(xué)元件設(shè)計合理的電路，能較準(zhǔn)確的測量同一電池組的電動勢及其內(nèi)阻。提供的器

材如下：

A.電流表G（滿偏電流10mA,內(nèi)阻10。）

B.電流表A（0?0.6A?3A,內(nèi)阻未知）

C.電壓表V（0?5V?10V,內(nèi)阻未知）

D.滑動變阻器R（0?100。，1A）

E.定值電阻R）（阻值990。）

F.開關(guān)與導(dǎo)線若干

0.10.20.30.40.5Z2/A

(b)

u

(1)圖⑶是小宇同學(xué)根據(jù)選用的儀器設(shè)計測量該電池組電動勢和內(nèi)阻的電路圖。根據(jù)該實驗電路測出的數(shù)據(jù)

繪制的/1—/2圖線如圖(b)所示(/1為電流表G的示數(shù)，/2為電流表A的示數(shù))，則由圖線可以得到被測電池組

的電動勢E=V(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)；

⑵另一位小張同學(xué)則設(shè)計了圖(c)所示的實驗電路對電池組進(jìn)行測量，記錄了單刀雙擲開關(guān)S2分別接1、2

對應(yīng)電壓表的示數(shù)U和電流表的示數(shù)/；根據(jù)實驗記錄的數(shù)據(jù)繪制U—/圖線如圖(d)中所示的A、B兩條圖

線。可以判斷圖線A是利用單刀雙擲開關(guān)S2接(選填“1”或"2”)中的實驗數(shù)據(jù)描出的；分析A、8兩

條圖線可知，此電池組的電動勢為E=,內(nèi)阻r=-(均用圖中&、EB、/A、/B表示)。

【答案】(1)7.5(2)1E球

A

【解析】⑴電流表G和定值電阻串聯(lián)，其可看成一個電壓表，則有E=/I(&+R))+(/I+/2)r

rF

整理可得/尸一而有”+而而7

F

根據(jù)題圖(b)可知’圖線與縱軸會相交于(0,7.5mA)的位置’則有加而有=7.5義10一3人

口右心『/IO、

且有-0.5-0.1

RG+RO+R

聯(lián)立可得砍7.5V

(2)若單刀雙擲開關(guān)接1,則電流表相對于電源內(nèi)接，則因電流表分壓作用，會導(dǎo)致石真=石測，/短真〉/短測

若單刀雙擲開關(guān)接2,則電流表相對于電源外接，因電壓表分流作用，會導(dǎo)致EQE測，/短真=/短測

結(jié)合所給圖像，可以判斷出A圖線是利用單刀雙擲開關(guān)S2接1,同樣也可以判斷出E=&,/短真=/B，則內(nèi)

【變式演練】

【變式2-1】利用電火花計時器探究小車的速度隨時間變化的規(guī)律。其中交流電源的頻率為50Hz,如圖給

出了該次實驗中，從A點開始，每5個點取一個計數(shù)點的紙帶，其中A、B、C、D、E、F、G都為計數(shù)點。

測得各計數(shù)點到A點的距離分別為：4=L40cm,d2=3.29cm,d3=5.69cm,d4=8.59cm,d5=12.00cm,

=15.90cmo

r

:LJLr17(

)<■<■1■<

當(dāng)

-------

(1)電火花計時器使用的是(選填“直流電”或“交流電”)，它是每隔S打一個點。

(2)實驗過程中，下列做法正確的是o

A.先釋放小車，再接通電源

B.先接通電源，再釋放小車

C.將接好紙帶的小車停在靠近滑輪處

D.將接好紙帶的小車停在靠近打點計時器處

(3)如果該紙帶A端與小車相連，則小車的運動方向為(選填"A一中或“2-4”)，且小車做(選

填“勻加速”“勻減速”或“變加速”)直線運動，判斷的依據(jù)是o

(4)在打計數(shù)點尸時，小車運動的瞬時速度為味=m/s,小車的加速度大小為。=m/s2(均保

留2位有效數(shù)字)。

(5)如果當(dāng)時該交流電源的電壓略偏小，但仍然穩(wěn)定。而做實驗的同學(xué)并不知道，那么加速度的測量值與實

際值相比(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。

【答案】⑴交流電0.02(2)BD

⑶B—A勻加速相鄰相等時間內(nèi)的位移差均為0.50cm(4)0.370.50(5)不變

【詳解】(1)口][2]電火花計時器使用的是交流電，由于交流電源頻率為50Hz,則它每隔0.02s打一個點。

(2)AB.為避免紙帶上出現(xiàn)大量的空白段落，實驗時應(yīng)先接通電源，再釋放小車，故A錯誤，B正確；

C.為避免小車與滑輪發(fā)生碰撞，能夠打出足夠多的點跡，實驗時將接好紙帶的小車停在沒有滑輪的一端，

故c錯誤；

D.為避免紙帶上出現(xiàn)大量的空白段落，實驗中應(yīng)將接好紙帶的小車停在靠近打點計時器處，故D正確。

故選BD。

(3)[1]紙帶做加速運動，相等時間內(nèi)運動的位移越來越大，可知紙帶的左端與小車相連，則小車的運動方

向由B-?

[2][3]根據(jù)給出的數(shù)據(jù)可知，相鄰相等時間內(nèi)的位移差

Ax=0.50cm

該差值為定值，故小車做勻加速直線運動。

(4)[1]相鄰兩計數(shù)點的時間間隔為

T=5x—=5x—s=0.1s

f50

根據(jù)勻變速直線運動中間時刻的瞬時速度等于該過程平均速度，在打計數(shù)點尸時，小車運動的瞬時速度為

15.90—8.59

xl0-2m/s?0.37m/s

2T2x0.1

⑵根據(jù)逐差法求出小車的加速度大小為

2

a=%c=1.90-5.69-5.69'J0vm7s2?0.50m/s

(37)29x0.12

(5)如果當(dāng)時該交流電源的電壓略偏小，打點計時器的打點時間間隔不變，利用逐差法求加速度時的測量

值不變，故加速度的測量值與實際值相比不變。

【變式2-2］某物理探究小組的同學(xué)測量均勻金屬實心圓柱體電阻的電阻率。

(1)使用螺旋測微器測定金屬實心圓柱體直徑d,某次測量結(jié)果如圖甲所示，讀數(shù)為mm,然后用

游標(biāo)卡尺測量其長度L為22.7mm。

10

523(cm)

11111111=

|lITI|I

05=o2MMM川(小

450510

甲乙

(2)用伏安法測圓柱體電阻尺的阻值，提供如下器材：

電池組E：電動勢3V,內(nèi)阻不計；

電流表Ai：量程0~15mA,內(nèi)阻約100。；

電流表A2：量程0?300uA,內(nèi)阻為1000。；

滑動變阻器R/：阻值范圍070。，額定電流為2A；

電阻箱&：阻值范圍0-9999。，額定電流為1A；

待測電阻R(約180Q)；

開關(guān)S,導(dǎo)線若干。

要求實驗中盡可能準(zhǔn)確地測量尺的阻值，請回答下列問題：

①為了測量待測電阻兩端的電壓，將電流表(填寫器材字母代號)與電阻箱串聯(lián)，并將電阻箱阻

值調(diào)到d改裝成一個量程為0~3.0V的電壓表。

②在方框中畫出測量A阻值的電路圖，并在圖中標(biāo)明器材字母代號。

【答案】（1）7.520

⑵A29000

【詳解】（1）金屬實心圓柱體直徑

d=7.5mm+2.0x0.01mm=7.520mm；

（2）口］⑵⑶根據(jù)電表的改裝原理可知，應(yīng)將電流表A2與電阻箱串聯(lián)，改裝成一個量程為0~3.0V的電壓

表，根據(jù)歐姆定律有

1A2

因為改裝電表內(nèi)阻已知，電流表采用外接法，滑動變阻器最大阻值較小，采用分壓式接法，如圖

題組03活用物理規(guī)律、巧妙遷移應(yīng)用，快速解答創(chuàng)新型實驗題

【提分秘籍】

所謂設(shè)計型實驗，就是題目要求考生運用學(xué)過的實驗原理和實驗方法，自行設(shè)計一個新的實驗方案，

主要考查考生是否真正理解實驗原理和實驗儀器的工作原理，是否具有靈活運用實驗知識解決新問題的能

力。是否具有在不同情況下遷移知識的能力。它要求考生設(shè)計實驗原理，選擇實驗器材，安排實驗步驟，

設(shè)計數(shù)據(jù)處理的方法及分析實驗誤差。解決設(shè)計型實驗題的關(guān)鍵在于選擇實驗原理，這就要求考生能審清

題意，明確實驗?zāi)康模瑧?yīng)用遷移能力，聯(lián)想相關(guān)實驗原理，堅持科學(xué)性、安全性、準(zhǔn)確性、簡便性的原則

進(jìn)行設(shè)計。

【典例剖析】

【例3-1］如圖（a）所示為驗證機(jī)械能守恒定律的實驗裝置，輕繩跨過光滑輕質(zhì)的定滑輪，其兩端系著質(zhì)量均

為M的物塊A（含擋光片）、B,物塊B上放一質(zhì)量為根的金屬片C,系統(tǒng)由靜止釋放。重力加速度為g。

光電門

1cm

擋光片

(1)用游標(biāo)卡尺測量擋光片的寬度d,如圖(b)所示，則1=.mm。

(2)為驗證機(jī)械能守恒定律，多次改變物塊A的初始位置，進(jìn)行實驗，使物塊A從不同的位置由靜止釋放,

記錄每次擋光片到光電門的豎直距離場以及擋光片穿過光電門的時間加。通過描點作圖，為了得到一條過

.(選填“h—At”或?一志”)，該直線的斜率k為

原點的直線，則應(yīng)該繪制的圖像是

.(用字母相、g、M、d表示)。

](2加+加)解

【答案】(1)10.60(2)/2

(Az)22mg

【解析】(1)由題圖(b)可知d=10mm+12X0.05mm=10.60mm

(2)由機(jī)械能守恒定律有

mgh=g(2M+m)電2

整理得h=

2mg(Az)2

故應(yīng)繪制力一盤圖像，且圖像的斜率為k=QM螳冷。

【例3-2】《道路交通安全法》規(guī)定駕駛員的血液酒精含量達(dá)到20mg/100mL以上屬于酒駕，達(dá)到80mg/100

mL以上屬于醉駕，酒駕與醉駕都屬于違法行為。半導(dǎo)體型呼氣酒精測試儀采用氧化錫半導(dǎo)體作為傳感器,

實驗測得酒精氣體傳感器R的阻值隨酒精氣體濃度變化的關(guān)系曲線如圖甲所示。在圖乙電路中，定值電阻

&=30Q,電源電動勢為3.0V,內(nèi)阻可忽略，電壓表的量程為。?3V,回答以下問題：

乙

⑴將電壓表并聯(lián)在__________(選填“ab”“be”或“ac")之間，則酒精氣體濃度越高，電壓表的示數(shù)越大,

便于進(jìn)行測量；

(2)按(1)中設(shè)計接好電壓表，酒精氣體濃度為零時，電壓表指針位于V處；當(dāng)電壓表示數(shù)超過

V時表示達(dá)到醉駕；(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

(3)如果不用電壓表，在電路中串聯(lián)一個量程100mA的電流表，則酒精氣體濃度越高，電流表的示數(shù)

(選填“越大”或“越小”)。

【答案】⑴be(2)1.01.5⑶越大

【解析】(1)酒精氣體濃度越高，Ri阻值越小，電流越大，定值電阻&兩端電壓越大，故電壓表應(yīng)并聯(lián)在

be之間。

ER

⑵酒精氣體濃度為零時，酒精氣體傳感器凡為60Q,UR2=2=1.0V,故此時電壓表指針位于1.0V

R1+R2

處；

FR,

醉駕時，酒精濃度達(dá)到80mg/100mL,以為30。，1｝垠=?~=1.5V,所以電壓表示數(shù)超過1.5V時表示

m十/<2

達(dá)到醉駕。

(3)酒精氣體濃度越高，尺阻值越小，電流越大，電流表的示數(shù)越大。

【變式演練】

【變式2-1】線加速度計是一種測量物體加速度的裝置，其利用驅(qū)動電流/產(chǎn)生的安培力(心=狂)帶動其自

身配重物運動，然后根據(jù)物體加速度與其所受合外力的關(guān)系，得到物體的加速度和驅(qū)動電流/的關(guān)系。某實

驗小組為了得到某線加速度計的安培力比例系數(shù)3從而標(biāo)定電流與加速度的對應(yīng)關(guān)系，使用如圖甲所示裝

置進(jìn)行實驗。

(1)實驗時小組成員認(rèn)為無須通過傾斜木板平衡摩擦力也可以完成實驗，安裝好實驗裝置后，調(diào)整鉤碼質(zhì)量，

釋放鉤碼，當(dāng)_____時，可認(rèn)為已經(jīng)平衡摩擦力。記錄此時線加速度計的驅(qū)動電流值4。

(2)實驗中，僅調(diào)節(jié)鉤碼質(zhì)量，釋放鉤碼，記錄線加速度計的驅(qū)動電流大小和對應(yīng)紙帶數(shù)據(jù)，如圖乙所示為

打點計時器某次打出的紙帶，計時器打點的時間間隔為0.02s,每隔4個計時點取1個計數(shù)點，依次得到了

O、A、B、C、。幾個計數(shù)點；用刻度尺量得Q4=l.20cm、O3=2.80cm、OC=4.80cm>=7.20cm,

則打B點時紙帶的速度大小為m/s，紙帶運動的加速度大小為m/s20(小數(shù)點后保留2位數(shù)字)

OABC.F\

⑶實驗中所使用重物的質(zhì)量為M,當(dāng)電流為，時，測得重物的加速度為4,線加速度計安培力比例系數(shù)％可

表示為，線加速度計的最大驅(qū)動電流為小，其可測得的最大加速度值為。

(4)實驗中若未滿足鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于重物質(zhì)量，則會使得左值_____(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。

Main

【答案】⑴紙帶上打出均勻的點(2)0.180.40(3)x廠G(4)無影響

A-4

【詳解】(1)當(dāng)紙帶上打出均勻的點時，重物做勻速直線運動，線加速度計的拉力等于摩擦力。

(2)打點計時器打點的時間間隔為0.02s,每隔4個計時點取1個計數(shù)點，則

T=0.1s

打8點時紙帶的速度大小

由逐差法得加速度大小

BD-OB(7.20-2.80)-2.80

(1----------------------------------------

4T24x0.12

(3)根據(jù)題意可知，(1)過程中對重物受力分析有

kio-f=O

當(dāng)電流為4時，對重物受力分析有

klx-f=Ma{

當(dāng)電流最大時，對重物受力分析有

kIm-f=Max

(4)實驗中直接通過線加速度計的驅(qū)動電流表示繩子對重物的拉力，無須用鉤碼重力代替繩子對重物的拉

力，因此未滿足鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于重物質(zhì)量，對左值的測量無影響。

【變式2-2】某科技小組想通過實驗探究熱敏電阻的溫度特性。如圖甲所示，用為滑動變阻器，&為電阻

箱，熱敏電阻七處在虛線所示的溫控室中。

甲

⑴實驗前，開關(guān)S］、s?先斷開，將滑動變阻器飛的滑片移到(填“。”或“6”端；實驗時，記錄溫

控室的溫度片,將也打到1,閉合S―調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P,使電流表的示數(shù)為/。；然后保持滑動變阻

器的滑片P位置不變，再將邑打到2,調(diào)節(jié)電阻箱與，使電流表的示數(shù)為,記錄此時電阻箱的示

數(shù)R,即為熱敏電阻的阻值；

(2)多次改變溫控室的溫度,重復(fù)上述實驗過程,測得多組熱敏電阻在不同溫度/下對應(yīng)的電阻值R,作出RT

圖像，如圖乙所示，由圖像可知，該熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而(填“增大”或“減小”)；

(3)上述實驗過程中，若電流表內(nèi)阻不可忽略，則熱敏電阻的測量值________(填“大于”、“等于”或“小于”)

真實值；

(4)現(xiàn)將此熱敏電阻接在電流恒定的電路中，當(dāng)它產(chǎn)生的熱量與向周圍環(huán)境散熱達(dá)到平衡時，熱敏電阻的溫

度穩(wěn)定在某一值3且滿足關(guān)系式/2/?=%々-務(wù))，其中％是散熱系數(shù)，/是電阻的溫度，％是周圍環(huán)境溫度，

/為電流。已知/=40mA,f°=25C,左=0.16W/C,結(jié)合乙圖可知該熱敏電阻的溫度穩(wěn)定在_______℃?

(保留兩位有效數(shù)字)

【答案】⑴b10(2)減小(3)等于(4)50

【詳解】(1)口］閉合電鍵前，應(yīng)將滑動變阻器用的滑片移動6端，使滑動變阻器接入電路的電阻最大。

⑵電流表前后兩次一致，保證電路前后兩次等效，所以調(diào)整電阻箱，使電流表的示數(shù)也為4。

(2)從圖像可以看出，該熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小。

(3)電流表內(nèi)阻即使不可忽略，只要保證開關(guān)S?打到1或2時電流表的讀數(shù)一致，則熱敏電阻的測量值等

于真實值。

(4)由題意可知，電阻的散熱功率表示為

場=—利=/次

其中

/=40mA=0.04A

則可解得

R=1009-25C)Q

在RT圖像中做出如圖所示的圖線。

據(jù)其與理論圖線的交點即可求得：該電阻的溫度大約穩(wěn)定在50Co

03高考練場

1.（2024.天津?高考真題）某同學(xué)研究閉合電路的規(guī)律。

（1）根據(jù)閉合電路的歐姆定律得出了電源輸出功率P與外電路電阻關(guān)系圖像，如圖所示，則尸的峰值對應(yīng)的

外電路電阻值R應(yīng)_________電源內(nèi)阻廠（填“大于”、“小于”或“等于”）；

（2）測定電源的電動勢和內(nèi)阻，可供選用的器材有：

A.電壓表：（量程0~3V,內(nèi)阻約為319）

B.電流表：（量程0~0.6A,內(nèi)阻約為1。）

C.滑動變阻器：（最大阻值20。，額定電流1A）

D.滑動變阻器：（最大阻值1000。，額定電流0.5A）

E.待測電源：（電動勢約為3V,內(nèi)阻約為1Q）

F.開關(guān)、導(dǎo)線若干

（i）實驗中所用的滑動變阻器應(yīng)選（填器材前字母代號）；

（ii）實物電路如圖所示，單刀雙擲開關(guān)5可分別與1、2端閉合，為使電源內(nèi)阻的測量結(jié)果更接近真實值，

S2應(yīng)與端閉合。

S2

【答案】⑴等于(2)C2

E-RE2

P=

【詳解】(1)電源輸出功率(R+r)2_(尺_(dá)萬_價則當(dāng)時電源輸出功率P最大;

R1

(2)(i)［1］實驗中所用的滑動變阻器應(yīng)選阻值較小的C即可;

(ii)［2］電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于電源內(nèi)阻，應(yīng)采用相對電源的電流表外接法，使電源內(nèi)阻的測量結(jié)果更接近真實

值，S?應(yīng)與2端閉合。

2.(2024.重慶.高考真題)探究電容器充放電規(guī)律，實驗裝置如圖甲所示，有電源E,定值電阻電容器

C,單刀雙置開關(guān)S。

'UN

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jiiDDopaaaIiDDDC□aa!i

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01234

甲乙丙

(1)為測量電容器充放電過程電壓u和電流/變化，需在①、②處接入測量儀器，位置②應(yīng)該接入測.(電

流、電壓)儀器。

(2)接通電路并接通開關(guān)，當(dāng)電壓表示數(shù)最大時，電流表示數(shù)為

(3)根據(jù)測到數(shù)據(jù)，某過程中電容器兩端電壓U與電流/的關(guān)系圖如圖乙所示。該過程為(充電，放電)。

放電過程中電容器兩端電壓U隨時間t變化關(guān)系如圖丙所示。0.2s時Ro消耗的功率Wo

【答案】⑴電壓(2)0(3)放電0.32

【詳解】(1)位置②與電容器并聯(lián)，為測電壓儀器。

(2)電壓表示數(shù)最大時，電容器充電完畢，電流表示數(shù)為零。

(3)口］電容器放電時電壓和電流都減小，圖像逆向分析，該過程為電容器放電過程。

⑵電容器充電完畢后的電壓等于電源電動勢，大小為12V,由題圖丙可知f=0.2s時電容器兩端電壓為U=

8V,由題圖乙可知當(dāng)U=8V時，電流/=40mA,則電阻凡消耗的功率為P=8x40義lO=W=0.32W

3.(2024?海南?高考真題)用如圖a所示的電路觀察電容器的充放電現(xiàn)象，實驗器材有電源及電容器C、

電壓表、電流表、電流傳感器、計算機(jī)、定值電阻R、單刀雙擲開關(guān)和、開關(guān)S?、導(dǎo)線若干

（1）閉合開關(guān)S?,將乞接1,電壓表示數(shù)增大，最后穩(wěn)定在12.3V。在此過程中，電流表的示數(shù)（填選

項標(biāo)號）

A.一直穩(wěn)定在某一數(shù)值

B.先增大，后逐漸減小為零

C.先增大，后穩(wěn)定在某一非零數(shù)值

⑵先后斷開開關(guān)s?、,將電流表更換成電流傳感器,再將加接2,此時通過定值電阻R的電流方向（選

填“af。”或“。今a”）,通過傳感器將電流信息傳入計算機(jī)，畫出電流隨時間變化的/T圖像，如圖b,r=2s

時/=1.10mA,圖中M、N區(qū)域面積比為8：7,可求出R=kQ（保留2位有效數(shù)字）。

【答案】（1）B（2）alb5.2

【詳解】（1）電容器充電過程中，當(dāng)電路剛接通后，電流表示數(shù)從0增大某一最大值，后隨著電容器的不

斷充電，電路中的充電電流在減小，當(dāng)充電結(jié)束電路穩(wěn)定后，此時電路相當(dāng)于開路，電流為0。

故選B。

（2）[1]根據(jù)電路圖可知充電結(jié)束后電容器上極板帶正電，將加接2,電容器放電，此時通過定值電阻R的

電流方向a—b;

⑵t=2s時/=L10mA可知此時電容器兩端的電壓為。2=笈

電容器開始放電前兩端電壓為12.3V,根據(jù)/T圖像與橫軸圍成的面積表示放電量可得0-2s間的放電量為

Q=AUC=（12.3-L10xl（T3xR）C2s后到放電結(jié)束間放電量為。2=AU'-C=L10X1（T3-RC

Q8

根據(jù)題意詈=亍，解得R=5.2kQ

4.（2024?北京?高考真題）某興趣小組利用銅片、鋅片和橘子制作了水果電池，并用數(shù)字電壓表（可視為理

想電壓表）和電阻箱測量水果電池的電動勢E和內(nèi)阻r,實驗電路如圖1所示。連接電路后，閉合開關(guān)S,

多次調(diào)節(jié)電阻箱的阻值R,記錄電壓表的讀數(shù)。，繪出圖像，如圖2所示，可得:該電池的電動勢E=V,

內(nèi)阻r=kQo（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

【答案】L03.3

【詳解】[1]⑵由閉合電路歐姆定律得E=U+gr，解得￡

RR

10-04

結(jié)合題圖2可得E=1.0V,r=|止；：二八3.3k.

1oUX1U

5.（2024.天津.高考真題）某同學(xué)用圖示裝置探究加速度與力的關(guān)系。

（1）為補(bǔ)償打點計時器對小車的阻力及其他阻力，調(diào)節(jié)木板傾角，使小車在不掛槽碼時運動，并打出紙帶進(jìn)

行檢驗，下圖中能表明補(bǔ)償阻力恰當(dāng)?shù)氖?/p>

A.

（2）某次實驗得到一條紙帶，部分計數(shù)點如下圖所示（每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點，圖中未畫出），測得

心=6.20cm,$2=6.70cm,S3=7.21cm,$4=7.73cm。已知打點計時器所接交流電源頻率為50Hz,則小車的加速

度〃=m/s2（要求充分利用測量數(shù)據(jù)，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；

g4號；,§;

--~——--------------?]

ISiIS21s3!$4!

（3）該同學(xué)將一個可以直接測出繩子拉力的傳感器安裝在小車上，小車和傳感器總質(zhì)量為210g。按要求補(bǔ)償

阻力后，該同學(xué)共進(jìn)行了四次實驗，懸掛的槽碼質(zhì)量依次為5g、10g、20g、40g處理數(shù)據(jù)時，用兩種方式得到

小車（含傳感器）受到的合力，一種將槽碼所受重力當(dāng)作合力、另一種將傳感器示數(shù)當(dāng)作合力，則這兩種

方式得到的合力差異最大時，槽碼質(zhì)量為go

【答案】⑴B⑵0.51(3)40

【詳解】(1)若補(bǔ)償摩擦力恰當(dāng)，則小車應(yīng)該勻速運動，打出的紙帶應(yīng)該點跡均勻分布，故選B。

(2)每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點未畫出，可知T=0.1s；小車的加速度

§4+邑一”-M(7.73+7.21-6.70-6.20)x在以

a=m/s2=0.51m/s2

4T24x0.12

(3)根據(jù)牛頓第二定律，對祛碼

mg-T=ma

對/J、車T=Ma

Mmg1

r4曰T=--------=--------mg

可得M+m

M

則當(dāng)相較小時傳感器的示數(shù)越接近與祛碼的重力施g；機(jī)越大，則傳感器的示數(shù)與祛碼重力的差異越大，即

這兩種方式得到的合力差異最大時，槽碼質(zhì)量為40g。

6.(2024.浙江.高考真題)在“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗中

(1)下列操作正確的是一。

(2)實驗獲得一條紙帶，截取點跡清晰的一段并測得數(shù)據(jù)如圖所示已知打點的頻率為50Hz,則打點“13”時,

重錘下落的速度大小為m/s(保留三位有效數(shù)字)。

(3)某同學(xué)用紙帶的數(shù)據(jù)求出重力加速度g=9.77m/s2,并用此g值計算得出打點“1”到“13”過程重錘的重力勢

能減小值為5.09利，另計算得動能增加值為5.08加(機(jī)為重錘質(zhì)量)則該結(jié)果(選填“能”或“不能”驗

證機(jī)械能守恒定律，理由是()

A.在誤差允許范圍內(nèi)

B.沒有用當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭

【答案】(1)B(2)3.34(3)不能B

【詳解】(1)應(yīng)手提紙帶上端使紙帶豎直，同時使重物靠近打點計時器，由靜止釋放。

故選Bo

(2)根據(jù)勻