中學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽試題(初中組)案例 目 錄 [實(shí)驗(yàn)題目]:伏安法測(cè)電阻... 1 [實(shí)驗(yàn)題目]:測(cè)定小燈泡的功率... 7 [實(shí)驗(yàn)題目]:研究黑盒子中電阻的連接方式... 12 [實(shí)驗(yàn)題目]:磁電式直流電表的改裝... 17 [實(shí)驗(yàn)題目]:測(cè)量直流穩(wěn)壓電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻... 22 [實(shí)驗(yàn)題目]:分壓電路的研究... 28 [實(shí)驗(yàn)題目]:測(cè)量銅塊和石蠟的密度... 34 [實(shí)驗(yàn)題目]:測(cè)量勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度... 39
中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽試題(初中組)
[實(shí)驗(yàn)題目]:伏安法測(cè)電阻 [實(shí)驗(yàn)器材]: 1.電池組(由1.5伏的兩節(jié)干電池組成)1個(gè) 2.電流表(量程:1A)1只 3.電壓表(量程:3V)1只 4.滑動(dòng)變阻器(1000Ω,0.5A)1只 5.單刀開(kāi)關(guān)1個(gè) 6.待測(cè)電阻1個(gè) 7.導(dǎo)線若干 [實(shí)驗(yàn)要求]:用伏安法測(cè)量待測(cè)電阻的阻值,要求進(jìn)行多次測(cè)量 [注意事項(xiàng)]: 1、每測(cè)量一組數(shù)據(jù)完畢,應(yīng)將單刀開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。 2.按答題紙的要求答題。
中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽試題(初中組) 實(shí)驗(yàn)題目:伏安法測(cè)電阻 (答題紙) 一、簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)原理,畫(huà)出設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖。(20分)
二、簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)步驟(10分)
三、列表記錄測(cè)量數(shù)據(jù)(15分)
四、繪出 圖,求出待測(cè)電阻的阻值(15分)
五、回答思考題(10分) 1.你所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路中,滑動(dòng)變阻器所起的作用是什么?(5分)
2.在用伏安法測(cè)待測(cè)電阻Rx的實(shí)驗(yàn)中,若電源電壓為3伏,Rx的值約為3歐姆?;瑒?dòng)變阻器有兩只(規(guī)格分別是“0.2A,50Ω”和“1A,20Ω”),測(cè)量時(shí),滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選擇哪一只?(5分)
參考答案 一、簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)原理,畫(huà)出設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖。(20分) 1.根據(jù)歐姆定律 ,可變形得 ,因而只要用電壓表、電流表測(cè)出被測(cè)電阻兩端的電壓 和通過(guò)它的電流 ,就可以計(jì)算出電阻值R。這種測(cè)定電阻的方法叫伏安法。(10分) 2.(10分)
二、簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)步驟(10分) 1.根據(jù)設(shè)計(jì)的電路圖連接電路; 2.將滑動(dòng)變阻器滑片移到使阻值最大點(diǎn),檢查無(wú)誤后閉合開(kāi)關(guān); 3.移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,以改變待測(cè)電阻兩端的電壓,測(cè)量對(duì)應(yīng)的電流值,測(cè)量三次,記錄兩電表三次對(duì)應(yīng)的讀數(shù); 4.?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān),整理儀器; 5.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別求出三次實(shí)驗(yàn)對(duì)應(yīng)的電阻值,并計(jì)算出它們的平均值。
三、列表記錄測(cè)量數(shù)據(jù)(15分)
四、繪出 圖,求出待測(cè)電阻的阻值(15分) 1.繪 圖(7分)
2.求待測(cè)電阻的阻值可采用兩種方法(8分) (1)由 圖的斜率求出 在曲線上選取兩點(diǎn)A(101mA,1.00V),B(153mA,1.50V),則斜率為
所以,待測(cè)電阻的阻值約為 。 (2)由表格中的測(cè)量數(shù)據(jù)求出,由 ,得
所以, 五、回答思考題(10分) 1.你所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路中,滑動(dòng)變阻器所起的作用是什么?(5分) 一是對(duì)電路起保護(hù)作用(限制電流過(guò)大);二是改變被測(cè)電阻兩端的電壓和通過(guò)的電阻的電流(可以獲得多組數(shù)據(jù),求平均值)。
2.在用伏安法測(cè)待測(cè)電阻Rx的實(shí)驗(yàn)中,若電源電壓為3伏,Rx的值約為3歐姆。滑動(dòng)變阻器有兩只(規(guī)格分別是“0.2A,50Ω”和“1A,20Ω”),測(cè)量時(shí),滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選擇哪一只,為什么?(5分) 應(yīng)該選擇規(guī)格是“1A,20Ω”的滑動(dòng)變阻器;因?yàn)楫?dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值無(wú)限小的時(shí)候,電路中的電流約為3伏/3歐=1安,如果選擇規(guī)格是“0.2A,50Ω”的滑動(dòng)變阻器,它將被燒毀。
中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽試題(初中組)
[實(shí)驗(yàn)題目]:測(cè)定小燈泡的功率 [實(shí)驗(yàn)器材]: 1.直流穩(wěn)壓電源(量程:10V)1個(gè) 2.電壓表(量程:3V、15V兩檔)1只 3.電流表(量程:0.6A、3A兩檔)1只 4.滑動(dòng)變阻器(10Ω,1.5A)1只 5.滑動(dòng)變阻器(20Ω,1A)1只 6.單刀開(kāi)關(guān)1個(gè) 7.待測(cè)小燈泡(2.5V,0.3A)1個(gè) 8.導(dǎo)線若干 [實(shí)驗(yàn)要求]:設(shè)計(jì)測(cè)量電路圖,測(cè)定小燈泡的額定功率 [注意事項(xiàng)]: 1.按答題紙的要求答題; 2.電源電壓最大不得超過(guò)6V; 3.注意保護(hù)小燈泡,謹(jǐn)防燒毀。
中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽試題(初中組) 實(shí)驗(yàn)題目:測(cè)定小燈泡的功率 (答題紙) 一、畫(huà)出設(shè)計(jì)的測(cè)量電路圖,寫出實(shí)驗(yàn)原理。(20分)
二、說(shuō)明電壓表和電流表量程以及滑動(dòng)變阻器規(guī)格選擇的理由。(10分)
三、調(diào)節(jié)電源電壓為6V,若電流表的示數(shù)達(dá)到小燈泡的額定電流值時(shí)小燈泡正常發(fā)光,計(jì)算小燈泡的額定功率和此時(shí)的實(shí)際功率。(20分)
四、思考題(20分) 1.在本實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)連接電路完畢后發(fā)現(xiàn)開(kāi)關(guān)沒(méi)有閉合時(shí)小燈泡已發(fā)光,而電壓表和電流表的示數(shù)情況正常,開(kāi)關(guān)閉合后小燈泡反而熄滅,電壓表的示數(shù)減小為零,電流表的示數(shù)變大,但沒(méi)有超過(guò)量程,造成這種現(xiàn)象的原因是什么?畫(huà)出相應(yīng)的電路圖。(10分)
2.在本實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)連接電路完畢并閉合開(kāi)關(guān),當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí),發(fā)現(xiàn)小燈泡變亮?xí)r電壓表的示數(shù)減小,小燈泡變暗時(shí)電壓表的示數(shù)增大(器材是完好的),造成這種現(xiàn)象的原因是什么?畫(huà)出相應(yīng)的電路圖。(10分)
參考答案 一、畫(huà)出設(shè)計(jì)的測(cè)量電路圖,寫出實(shí)驗(yàn)原理。(20分) 1.測(cè)量電路圖(15分)
2.測(cè)定小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)原理:伏安法測(cè)定小燈泡功率的原理是利用電壓表測(cè)電壓,利用電流表測(cè)電流,利用公式P=UI計(jì)算功率,在額定電壓下測(cè)出的功率就是額定功率。(5分) 二、說(shuō)明電壓表和電流表量程以及滑動(dòng)變阻器規(guī)格選擇的理由。(10分) 1.因?yàn)榇郎y(cè)小燈泡的額定電壓和額定電流分別為2.5V、0.3A,所以電壓表量程選擇3V這一檔,電流表量程選擇0.6A這一檔。 2.答:若電源電壓為6V,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)節(jié)到阻值最大的一端時(shí),兩種滑動(dòng)變阻器的最大電阻值為10Ω和20Ω,電路對(duì)應(yīng)的最小電流值為別為: (1) (2) ,由于小燈泡的額定電流值為0.3A,為保護(hù)小燈泡不受燒毀,應(yīng)選擇“20Ω,1A”這種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器。 三、調(diào)節(jié)電源電壓為6V,若電流表的示數(shù)達(dá)到小燈泡的額定電流值時(shí)小燈泡正常發(fā)光,計(jì)算小燈泡的額定功率和此時(shí)的實(shí)際功率。(20分) 1.額定功率: 2.實(shí)際功率:小燈泡的額定電流值為0.30A,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電流表的示數(shù)達(dá)到0.3A時(shí),電壓表的示數(shù)為2.00V,所以實(shí)際功率為
四、思考題(30分) 1.在本實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)連接電路完畢后發(fā)現(xiàn)開(kāi)關(guān)沒(méi)有閉合時(shí)小燈泡已發(fā)光,而電壓表和電流表的示數(shù)情況正常,開(kāi)關(guān)閉合后小燈泡反而熄滅,電壓表的示數(shù)減小為零,電流表的示數(shù)變大,但沒(méi)有超過(guò)量程,造成這種現(xiàn)象的原因是什么?畫(huà)出相應(yīng)的電路圖。(10分) (1)原因:該同學(xué)將開(kāi)關(guān)錯(cuò)接在小燈泡兩端。 (2)電路圖
2.在本實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)連接電路完畢并閉合開(kāi)關(guān),當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí),發(fā)現(xiàn)小燈泡變亮?xí)r電壓表的示數(shù)減小,小燈泡變暗時(shí)電壓表的示數(shù)增大(器材是完好的),造成這種現(xiàn)象的原因是什么?畫(huà)出相應(yīng)的電路圖。(10分) (1)原因:該同學(xué)將電壓表錯(cuò)接在滑動(dòng)變阻器的兩端。 (2)電路圖
中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽試題(初中組)
[實(shí)驗(yàn)題目]:研究黑盒子中電阻的連接方式 [實(shí)驗(yàn)器材]: 1.直流穩(wěn)壓電源(量程:10V)1個(gè) 2.電流表(量程:0.6A、3A兩檔)1只 3.單刀開(kāi)關(guān)1個(gè) 4.導(dǎo)線若干 [實(shí)驗(yàn)要求]:畫(huà)出黑盒子中電阻的連接方式 [注意事項(xiàng)]: 1.按答題紙的要求答題; 2.電源電壓連續(xù)可調(diào)。
中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽試題(初中組) 實(shí)驗(yàn)題目:研究黑盒子中電阻的連接方式 (答題紙) 一、如果黑盒子內(nèi)有兩個(gè)相同的電阻組成的簡(jiǎn)單電路。A、B、C表示從盒內(nèi)電路引出的三個(gè)接線柱,已查明任意兩個(gè)接線柱之間都有一定的電阻,畫(huà)出盒內(nèi)可能存在的三種電路。(20分)
二、為進(jìn)一步探究盒內(nèi)電路結(jié)構(gòu)和電阻值,請(qǐng)使用提供的實(shí)驗(yàn)器材檢測(cè)電路,寫出檢測(cè)過(guò)程與現(xiàn)象,并畫(huà)出黑盒子內(nèi)電阻正確的連接方式。(20分)
三、若給你一根導(dǎo)線,要求進(jìn)一步驗(yàn)證你的推斷,你還可以利用試探電路進(jìn)行哪些測(cè)量?寫出可能的測(cè)量結(jié)果。(20分)
四、思考題(10分) 下圖是一只直流電壓表,量程有3V和15V兩檔,假如把它當(dāng)成黑盒子,請(qǐng)畫(huà)出直流電壓表內(nèi)部電路圖,并標(biāo)出元件的主要參數(shù)。
參考答案 一、如果黑盒子內(nèi)有兩個(gè)相同的電阻組成的簡(jiǎn)單電路。A、B、C表示從盒內(nèi)電路引出的三個(gè)接線柱,已查明任意兩個(gè)接線柱之間都有一定的電阻,畫(huà)出盒內(nèi)可能存在的三種電路。(20分) 二、為進(jìn)一步探究盒內(nèi)電路結(jié)構(gòu)和電阻值,請(qǐng)使用提供的實(shí)驗(yàn)器材檢測(cè)電路,寫出檢測(cè)過(guò)程與現(xiàn)象,并畫(huà)出黑盒子內(nèi)電阻正確的連接方式。(20分) 圖一 圖二 假如黑盒子中電阻連接方式如上圖一,那么,將直流穩(wěn)壓電源調(diào)節(jié)到6V,與電流表、單刀開(kāi)關(guān)串聯(lián)接成圖二的測(cè)量電路。 (1)將A、B分別接到圖二的1、2端,記錄電流表的示數(shù); (2)將A、C分別接到圖二的1、2端,記錄電流表的示數(shù); (3)將B、C分別接到圖二的1、2端,記錄電流表的示數(shù)。 由 可判斷出黑盒子中的電阻連接方式及阻值。 三、若給你一根導(dǎo)線,要求進(jìn)一步驗(yàn)證你的推斷,你還可以利用試探電路進(jìn)行哪些測(cè)量?寫出可能的測(cè)量結(jié)果。(20分) 可將導(dǎo)線將A、B、C三個(gè)接線柱任意兩端短接,再用圖二的測(cè)量電路測(cè)量第三端與短接端的電流,即可判斷電阻的連接方式及阻值。
四、思考題(10分) 1.下圖是一只直流電壓表,量程有3V和15V兩檔,假如把它當(dāng)成黑盒子,請(qǐng)畫(huà)出直流電壓表內(nèi)部電路圖,并標(biāo)出元件的主要參數(shù)。 (1)量程為 時(shí),由 ,可求得 (2)量程為 時(shí),由 ,可求得
中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽試題(初中組)
[實(shí)驗(yàn)題目]:磁電式直流電表的改裝 [實(shí)驗(yàn)器材]: 1.待改裝的磁電式電表的表頭(量程:50μA)1只、 2.電阻箱(0~99999.9Ω)1只 3.電阻箱(0~9999.9)1只 4.滑動(dòng)變阻器(1000Ω,0.5A)1個(gè) 5.標(biāo)準(zhǔn)直流電壓表(量程:3V)1只 6.直流穩(wěn)壓電源(量程:10V)1臺(tái) 7.單刀開(kāi)關(guān)2個(gè) [實(shí)驗(yàn)要求]:將量程為50μA的表頭改裝為量程為2V的直流電壓表 [注意事項(xiàng)]: 1、直流穩(wěn)壓電源電動(dòng)勢(shì)可調(diào)范圍約為1.5V¬10V。 2.按答題紙的要求答題。
中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽試題(初中組) 實(shí)驗(yàn)題目:磁電式直流電表的改裝 (答題紙) 一、用半偏法測(cè)量表頭的內(nèi)阻。(20分) 1、畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖(10分)
2、寫出實(shí)驗(yàn)步驟,記錄表頭內(nèi)阻的測(cè)量值(10分)
二、將量程為50μA的表頭改裝為量程為2V的直流電壓表(45分) 1、實(shí)驗(yàn)原理(15分)
2、畫(huà)出校準(zhǔn)直流電壓表的實(shí)驗(yàn)電路(10分)
3、數(shù)據(jù)記錄及處理(10分)
4、對(duì)改裝后的電表進(jìn)行校準(zhǔn),畫(huà)出校準(zhǔn)曲線(10分)
三、思考題(5分) 校正電壓表時(shí),如果發(fā)現(xiàn)改裝表的讀數(shù)相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)表的讀數(shù)都偏低,其原因是什么?應(yīng)如何調(diào)節(jié)才能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)表的數(shù)值?
參考答案 一、用半偏法測(cè)量表頭的內(nèi)阻。(20分) 1、畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖(10分) 2、寫出實(shí)驗(yàn)步驟,記錄表頭內(nèi)阻的測(cè)量值(10分) (1)先斷開(kāi)天關(guān)K2,將電阻箱R2(0~99999.9Ω)阻值調(diào)至最大,并調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器觸頭到a端; (2)接通開(kāi)關(guān)K1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器觸頭使表頭滿偏; (3)再接通開(kāi)關(guān)K2,使電阻箱R0(0~9999.9Ω)與表頭并聯(lián),并調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,直到表頭示值為滿量程的1/2,因?yàn)镽2>>Rg,故可認(rèn)為R0≈Rg; (4)記錄表頭內(nèi)阻的測(cè)量值Rg。(該表頭的內(nèi)阻約為2650Ω,在范圍為2500~2800Ω均給分) 二、將量程為50μA的表頭改裝為量程為2V的直流電壓表(45分) 1、實(shí)驗(yàn)原理(15分) (1)原理圖(7分) (2)公式推導(dǎo)(8分) 由上圖可知, ,所以
將 代入上式,可得 (此值隨表頭內(nèi)阻的測(cè)量值而改變)
2、畫(huà)出校準(zhǔn)直流電壓表的實(shí)驗(yàn)電路(10分) 3、數(shù)據(jù)記錄及處理(10分)
4、對(duì)改裝后的電表進(jìn)行校準(zhǔn),在計(jì)算紙上畫(huà)出校準(zhǔn)曲線(10分)
三、思考題(5分) 校正電壓表時(shí),如果發(fā)現(xiàn)改裝表的讀數(shù)相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)表的讀數(shù)都偏低,其原因是什么?應(yīng)如何調(diào)節(jié)才能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)表的數(shù)值? 答:這是因?yàn)榇?lián)分壓的電阻阻值與理論值相比偏大,導(dǎo)致該支路的電流減小,因而改裝表的讀數(shù)相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)表的讀數(shù)都偏低。應(yīng)將串聯(lián)分壓的電阻阻值調(diào)小。
中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽試題
[實(shí)驗(yàn)題目]:測(cè)量直流穩(wěn)壓電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 [實(shí)驗(yàn)器材]: 1.直流穩(wěn)壓電源(量程:10V連續(xù)可調(diào))1個(gè) 2.電壓表(量程:3V)1只 3.電流表(量程:0.5A)1只 4.滑動(dòng)變阻器(50Ω,1.5A)1只 5.電阻箱(0-99999.9Ω)一個(gè) 6.單刀開(kāi)關(guān)1個(gè) 7.定值電阻(2.40Ω)1個(gè) 8.導(dǎo)線若干 [實(shí)驗(yàn)要求]:設(shè)計(jì)測(cè)量電路圖,利用作圖法求出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 [注意事項(xiàng)]: 1.按答題紙的要求答題; 2.直流穩(wěn)壓電源電壓已調(diào)節(jié)好,考生不得另行調(diào)節(jié),僅需從正負(fù)極輸出端接線即可; 3.定值電阻(2.40Ω)可用于輔助測(cè)量; 4.測(cè)量數(shù)據(jù)不得少于6組。
中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽試題 實(shí)驗(yàn)題目:測(cè)量直流穩(wěn)壓電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 (答題紙) 一、畫(huà)出設(shè)計(jì)的測(cè)量電路圖。(15分)
二、說(shuō)明電路圖的測(cè)量原理。(10分)
三、列表記錄測(cè)量數(shù)據(jù)(10分)
四、利用作圖法求出直流穩(wěn)壓電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻(20分)
五、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生誤差的原因。(5分)
六、思考題(10分) 1.本實(shí)驗(yàn)中,滑動(dòng)變阻器采用何種接法?其作用是什么?(5分)
2.本實(shí)驗(yàn)中,除了你采用的測(cè)量方法外,還有哪些測(cè)量方法?(5分)
參考答案 一、畫(huà)出設(shè)計(jì)的測(cè)量電路圖。(15分)
二、說(shuō)明電路圖的測(cè)量原理。(10分) 答:采用伏安法進(jìn)行測(cè)量,在閉合電路中,根據(jù)全電路歐姆定律,有 (1) 其中 表示電源的電動(dòng)勢(shì), 表示電路的路端電壓, 表示閉合電路中的電流, 表示電源的內(nèi)阻。 由(1)式可變?yōu)?/p> (2) 改變電路的外電阻 ,測(cè)出一系列的 和 值,繪出 圖象。圖象在 軸上的截距即為電源的電動(dòng)勢(shì) ,直線的斜率即為內(nèi)阻 的負(fù)值。 由于直流穩(wěn)壓電源的內(nèi)阻較小,約為0.3Ω,在改變外電阻 時(shí)路端電壓 變化不明顯,為了測(cè)量方便,將定值電阻 與電源正極串聯(lián),此時(shí)可將 (3) 視為電源新的內(nèi)阻,待測(cè)量出結(jié)果后,再由 求出 。 三、列表記錄測(cè)量數(shù)據(jù)(10分)
四、利用作圖法求出直流穩(wěn)壓電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻(20分) 1.電源電動(dòng)勢(shì): 由上圖可知, 圖象是一條直線,在 軸上的截距為 ,即電源的電動(dòng)勢(shì) ; 2.電源的內(nèi)阻: 在直線上任取兩點(diǎn) , ,則直線的斜率的絕對(duì)值為: ,故 五、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生誤差的原因。(5分) 1.電壓表、電流表的讀數(shù)不準(zhǔn)確; 2.滑動(dòng)變阻器的阻值變化不連續(xù),導(dǎo)致引起調(diào)節(jié)電壓或電流的精度不高,易引起讀數(shù)誤差; 3.電壓表、電流表的系統(tǒng)誤差; 4.定值電阻有誤差; 5.由作圖法描點(diǎn)不準(zhǔn)確引起誤差。 六、思考題(10分) 1.本實(shí)驗(yàn)中,滑動(dòng)變阻器采用何種接法?其作用是什么? 滑動(dòng)變阻器采用限流接法,其作用是改變外阻值以改變電路中的電流。 2.本實(shí)驗(yàn)中,除了你采用的測(cè)量方法外,還有哪些測(cè)量方法? 答:除了采用伏安法外,還有 (1)安阻法 :由(1)式可變?yōu)?,或 ,改變電路的外電阻 ,測(cè)出一系列的 和 值,作出 - 圖象。圖象在 軸上的截距即為電源的內(nèi)阻,直線的斜率即電源的電動(dòng)勢(shì) 。用安培表和電阻箱。 (2)伏阻法:(1)式可變?yōu)?,或 ,改變電路的外電阻 ,測(cè)出一系列的 值,作出 圖象。圖象在 軸上的截距的倒數(shù)即為電源電動(dòng)勢(shì),直線的斜率與截距的倒數(shù)乘積即為電源的內(nèi)阻。用伏特表和電阻箱?!?/p>
中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽試題
[實(shí)驗(yàn)題目]:分壓電路的研究 [實(shí)驗(yàn)儀器]:電壓表1只、滑線變阻器(300Ω)、電阻箱RX、直流電源(E=2.0V)、單刀開(kāi)關(guān)1個(gè)、導(dǎo)線若干根。 [實(shí)驗(yàn)要求]: 1.畫(huà)出分壓電路圖。 2.測(cè)量并畫(huà)出負(fù)載電阻RL=3000Ω和RL=30Ω時(shí)的分壓電路特性曲線圖(即分壓電路中Y與β和K(X)的關(guān)系圖)。 3.按答題紙要求答題。 [提 示]:分壓比Y為負(fù)載電路上的電壓UL與電源電壓E之比,即Y=UL/E;β為負(fù)載電阻與變阻器全電阻之比,即β=RL/RO;K(X)為滑線變阻器上的電阻比,即K(X)= RAC/RAB=RX/RO, X為從滑線變阻器的接頭C到接線端A的幾何長(zhǎng)度與全長(zhǎng)AB的比值。
中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽試題 實(shí)驗(yàn)題目:分壓電路的研究 (答題紙) 一、畫(huà)出分壓電路圖。(10分)
二、測(cè)量負(fù)載電阻RL=3000Ω和RL=30Ω時(shí)的Y、K(X)。(30分) 1、RL=3000Ω, β=RL/RO=3000/300=10時(shí)
2、RL=30Ω, β=RL/RO=30/300=0.1時(shí)
三、在同一坐標(biāo)上畫(huà)出負(fù)載電阻RL=3000Ω和RL=30Ω時(shí)的分壓電路特性曲線圖(即分壓電路中Y與K(X)的關(guān)系圖)。(20分)請(qǐng)把曲線圖畫(huà)在提供的坐標(biāo)紙上,并寫上實(shí)驗(yàn)編號(hào),貼在答題紙上。
四、對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行理論分析。(10分)
參考答案 一、畫(huà)出分壓電路圖(10分)
二、測(cè)量負(fù)載電阻RL=3000Ω和RL=30Ω時(shí)的Y、K(X)。(30分) 1、RL=3000Ω, β=RL/RO=3000/300=10時(shí)
2、RL=30Ω, β=RL/RO=30/300=0.1時(shí)
三、在同一坐標(biāo)上畫(huà)出負(fù)載電阻RL=3000Ω和RL=30Ω時(shí)的分壓電路特性曲線圖(即分壓電路中Y與K(X)的關(guān)系圖)。(20分)請(qǐng)把曲線圖畫(huà)在提供的坐標(biāo)紙上,并寫上實(shí)驗(yàn)編號(hào),貼在答題紙上。
關(guān)系圖見(jiàn)第3頁(yè)
四、對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行理論分析。(10分) 1、當(dāng)β=10時(shí),圖線是直線,電壓UL在0-E整個(gè)區(qū)間內(nèi)均勻變化,這時(shí)滑線變阻器阻值RO小于負(fù)載電阻RL。 理論分析: 從分壓電路可知 當(dāng) 時(shí), (1) 有 (2) 從(1)、(2)兩式可知,當(dāng)取 時(shí),在整個(gè)調(diào)節(jié)范圍內(nèi)負(fù)載電阻上電壓UL隨滑線變阻器上的分壓電阻RAC成線性變化,而且調(diào)節(jié)的粗細(xì)程度處處相同,即均勻調(diào)節(jié)。 2、從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看,當(dāng)β=0.1時(shí),圖線是非線性的,在K(X)較小時(shí)曲線較平坦,UL增長(zhǎng)緩慢,可以進(jìn)行精細(xì)調(diào)節(jié),在K(X)較大時(shí),曲線較陡,UL變化大,難以調(diào)節(jié)。 理論分析: 當(dāng) 時(shí), (3) 有 (4) 從(3)、(4)兩式可知,整個(gè)調(diào)節(jié)范圍內(nèi)負(fù)載電表上的電壓UL是非線性變化的。它不僅與滑線變阻器上的改變量 有關(guān),還與負(fù)載電阻上的電壓UL有關(guān)。 由此可見(jiàn),RO越小,分壓越均勻,但對(duì)一定的RL和E,RO越小,流經(jīng)變阻器的電流越大,即電源消耗的功率越大,顯然不經(jīng)濟(jì),因此在選擇變阻器時(shí),需權(quán)衡考慮。
中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽試題(初中組)
[實(shí)驗(yàn)題目]:測(cè)量銅塊和石蠟的密度 [實(shí)驗(yàn)器材]: 1.物理天平(含砝碼))1架 2.燒杯1個(gè) 3.細(xì)線 4.銅塊1塊 5.石蠟1段 6.蒸餾水(密度為 0=1克/厘米3) [實(shí)驗(yàn)要求]:1、寫出測(cè)量公式和測(cè)量方法。 2、測(cè)出銅塊的密度。 3、測(cè)出石蠟的密度。 4、每個(gè)物理量測(cè)三次,列表記錄測(cè)量數(shù)據(jù),求出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 [說(shuō) 明]:1、細(xì)線的質(zhì)量不計(jì)。 2、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)報(bào)告共50分鐘。
中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽試題(初中組) (答題紙) 一、簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)原理:
二、簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)步驟:
三、數(shù)據(jù)記錄及處理:
參考答案 一、簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)原理: 根據(jù)阿基米德定律:浸在液體中的物體要受到向上的浮力,浮力的大小等于它排開(kāi)的同體積液體的重力。 如果不計(jì)空氣浮力,物體在空氣中時(shí)重 ,全部浸人水中時(shí)重 ,其所受浮力為 ,應(yīng)等于同體積水的重力 ,由此可得 ,所以: (1) 其中 、 分別為在空氣和水中用天平測(cè)量的質(zhì)量。 若甲物體的密度大于水的密度,乙物體的密度小于水的密度,乙物體在空氣中受到的重力 ,測(cè)出甲、乙兩物體用細(xì)線捆在一起浸沒(méi)在水中的視重 (如圖所示)。 設(shè) ,則 (3) (4) 則: ,
(5) 二、簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)步驟: 1、測(cè)量銅塊的密度 (1)用天平測(cè)銅塊在空氣的質(zhì)量 。 (2)用細(xì)線將銅塊吊起,用天平測(cè)銅塊在水中的質(zhì)量 。 (3)由(1)式算出銅塊密度 2、測(cè)量石蠟的密度 (1)用天平測(cè)石蠟在空氣中的質(zhì)量 。 (2)用天平測(cè)出銅塊和石蠟兩物體用細(xì)線捆在一起浸人水中時(shí)質(zhì)量 。 (3)由(5)式算出石蠟密度
三、數(shù)據(jù)記錄及處理: 表一:測(cè)量銅塊的密度數(shù)據(jù)記錄
表二: 測(cè)量石蠟的密度數(shù)據(jù)記錄
銅塊的密度: =8.93g/cm3 石蠟的密度: =0.77 g/cm3
中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽試題(初中組) [實(shí)驗(yàn)題目]:測(cè)量勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度 [實(shí)驗(yàn)器材]: 1.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(頻率50HZ)1個(gè) 2.物理小車1輛 3.學(xué)生交直流電源1臺(tái) 4.紙帶 5.米尺1把 6.坐標(biāo)紙 7.木板1塊 8.復(fù)寫紙 [實(shí)驗(yàn)要求]:要求用做圖法處理數(shù)據(jù)(至少測(cè)量5組數(shù)據(jù)進(jìn)行描點(diǎn)作圖),求出小車運(yùn)動(dòng)的加速度。 [說(shuō) 明]: 1、自己連接和安裝相關(guān)的儀器設(shè)備。 2、50分鐘內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)操作及相關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)處理。
中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽試題(初中組) (答題紙) 一、簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)原理(15分):
二、簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)步驟(20分):
三、數(shù)據(jù)記錄及處理(30分):
四、結(jié)論(5分)
參考答案 一、簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)原理: 電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以記錄運(yùn)動(dòng)物體的的時(shí)間和位移。本實(shí)驗(yàn)所用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓6-9V,頻率50 Hz。接通電源后,振片和振針就會(huì)以點(diǎn)1/50s(即0.02s)的周期振動(dòng)起來(lái)。當(dāng)紙帶在運(yùn)動(dòng)物體的帶動(dòng)下運(yùn)動(dòng)時(shí),振針的上下振動(dòng)便會(huì)通過(guò)復(fù)寫紙?jiān)诩垘狭粝乱幌盗行↑c(diǎn),相鄰兩點(diǎn)之間對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔為0.02S,相鄰兩點(diǎn)之間的距離可以用尺子測(cè)量。這樣,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器既記錄了時(shí)間,又記錄了相應(yīng)的位移。我們便可利用這些時(shí)間和位移信息,通過(guò)公式 來(lái)求小車體運(yùn)動(dòng)的加速度。 二、簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)步驟: 1.把木板放上實(shí)驗(yàn)桌,讓木板形成斜面,把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在木板上。 2.連接好打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源,選擇交流、工作電壓為6~9伏。 3.打點(diǎn)器的位置放正,紙帶在移動(dòng)過(guò)程中不要與紙帶限位框位孔的耳壁相碰。調(diào)整小車夾持紙帶的位置,應(yīng)與打點(diǎn)墊板處于同一高度,使紙帶能夠貼著打點(diǎn)墊板移動(dòng)。 4.待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作時(shí),釋放小車讓小車拖著紙帶一起運(yùn)動(dòng),這樣打出一條帶點(diǎn)跡的紙帶。 5.用尺量出若干點(diǎn)的位移s,記錄各點(diǎn)位移所用的時(shí)間t,每相鄰兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔為0.02s. 6.在坐標(biāo)紙上,用 表示縱坐標(biāo),用 表示橫坐標(biāo),進(jìn)行描點(diǎn),如果這些點(diǎn)在一條直線上,就說(shuō)明運(yùn)動(dòng)是勻加速度,加速度的大小為直線斜率的兩倍。 三、數(shù)據(jù)記錄及處理: 1、方法一:測(cè)各點(diǎn)跡的位移 和時(shí)間 由 令 , ,則上述方程變?yōu)?/p>
畫(huà) 圖,直線的斜率 ∴ ∴ 例如:下圖為打出來(lái)的紙袋,在紙帶上,以6個(gè)點(diǎn)為一段劃分紙帶,用尺子量出每段的長(zhǎng)度,每段的時(shí)間間隔就是6個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔,即5×O.02s=0.1s。將時(shí)間和位移數(shù)據(jù)填人下表。
畫(huà)圖: 或: 2、方法二: 也可以計(jì)算各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度,通過(guò)做v-t圖求加速度。 四、結(jié)論 從圖象中可以看出,這些點(diǎn)在一條直線上,說(shuō)明了運(yùn)動(dòng)是勻加速度,加速度的大小為直線斜率的兩倍。 |
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來(lái)自: 酒壇新鬼 > 《物理競(jìng)賽》