9.设计思路 实验设计可用下面的框图表示 特别提示: 中学的设计型实验一般要求考生根据题目提出的目的要求和给出的器材.设计出实验方案.这类题对考生的要求较高.要求考生能将课本中分组实验和演示实验的实验原理.实验方法迁移到新的背景中.要求考生深刻理解物理概念和规律.并能灵活运用.要求考生有较强的创新能力. 解决设计型实验问题的关键是确定实验原理.它是进行实验设计的根本依据和起点.它决定应当测量那些物理量.如何安排实验步骤.如何处理数据等.实验原理的确定.要根据问题的要求和给出的条件.回顾分组实验和演示实验.寻找能够迁移应用的实验原理.或者回顾物理原理.寻找有关的物理规律.设法创设相关的物理情景.并根据已掌握的基本仪器核对是否能够测出必须测定的物理量.因此.掌握基本仪器的使用方法.基本的实验方法和基本物理原理是解答设计型实验题的基础. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

小宁同学尝试用新鲜的马铃薯来当“电池”,并想测定该“电池”的电动势。
实验室提供:灵敏电流计G(内阻未知,量程为300μA) ,电阻箱(0—9999.9Ω),锌板、铅板各一块,开关一只,导线若干。按照图1连好电路来测量该“马铃薯电池”的电动势,调节电阻箱,得到了多组数据,可求出该电池的电动势E。利用该电路求得的电池的电动势E与真实值E之间的关系为E    E(填“大于”、“小于”或 “等于”)

(2)小华认为利用第(1)题的电路也可以求得电池的内电阻,但是由于G表内阻未知,不是很精确,为了精确测量出电池的内电阻应先测出G表内阻Rg。他按照图2连好电路(其中电位器相当于阻值极大的滑动变阻器,G1、G2为与G完全相同的电表),请在下面的方框图中画出图2中的电路原理图。实验中的具体操作如下:

①S1闭合前,调节电位器阻值达到最大,闭合S1、S2,断开S3
②调节电位器使G1、G2示数均为I=200μA;
③保持电位器阻值不变,闭合S1、S3,断开S2
④调节电阻箱阻值,使G1示数μA;
⑤读出电阻箱的数值R。
通过上面的实验过程可以求得电流表G1的内阻为                   ,本实验采是的是             的物理思想。
(3)小明想利用图像法处理(1)中的实验数据,更为精确地测量该“马铃薯电池”电动势和内阻,请在下列方框里设计实验数据记录表格。

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小宁同学尝试用新鲜的马铃薯来当“电池”,并想测定该“电池”的电动势。
实验室提供:灵敏电流计G(内阻未知,量程为300μA) ,电阻箱(0—9999.9Ω),锌板、铅板各一块,开关一只,导线若干。按照图1连好电路来测量该“马铃薯电池”的电动势,调节电阻箱,得到了多组数据,可求出该电池的电动势E。利用该电路求得的电池的电动势E与真实值E之间的关系为E    E(填“大于”、“小于”或 “等于”)

(2)小华认为利用第(1)题的电路也可以求得电池的内电阻,但是由于G表内阻未知,不是很精确,为了精确测量出电池的内电阻应先测出G表内阻Rg。他按照图2连好电路(其中电位器相当于阻值极大的滑动变阻器,G1、G2为与G完全相同的电表),请在下面的方框图中画出图2中的电路原理图。实验中的具体操作如下:

①S1闭合前,调节电位器阻值达到最大,闭合S1、S2,断开S3
②调节电位器使G1、G2示数均为I=200μA;
③保持电位器阻值不变,闭合S1、S3,断开S2
④调节电阻箱阻值,使G1示数μA;
⑤读出电阻箱的数值R。
通过上面的实验过程可以求得电流表G1的内阻为                   ,本实验采是的是             的物理思想。
(3)小明想利用图像法处理(1)中的实验数据,更为精确地测量该“马铃薯电池”电动势和内阻,请在下列方框里设计实验数据记录表格。

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(12分)电学实验涉及最多的是电阻的测量,电阻的测量方法常用的有:欧姆表测量,粗测;替代法,思路是等效思想,电流或电压等效,高精度,方法简单不需计算,但要有可调的标准电阻(如电阻箱);伏安法,测量依据是欧姆定律;比例法,若有标准的已知内电阻的电表,可采用此法测量表的电阻,仪器有电阻箱和电表,两电流表一般并联(分流),两电压表一般串联(分压);半偏法(或1/3偏法等)。

(1)设计一个用替代法测量未知电阻Rx(阻值约为几十欧)的电路,提供的器材有:电源E,电流表A,电阻箱R0,滑动变阻器R,开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干。要求画出电路图,请画在下面的虚线框中。

(2)如图甲、乙所示是测量电流表A2的内阻r10和电压表V2的内阻r20的电路图。已知电流表A1的内阻为r1,电压表V1的内阻为r2,还提供了电源E,开关S,滑动变阻器R1R2,测量时记录下两电流表的示数I1I2,两电压表的示数U1U2. 则甲、乙两图中测电表内阻使用的方法是                    ,用已知量和测得的量表示内阻r10=          r20=         

(3)如图丙是用半偏法测电流表内阻的电路图。请你填空,以完成下列实验操作过程:实验时先断开开关S2,闭合S1,调整R2,使电流表A的指针指到满刻度处;再闭合S2,调整电阻箱R1,使电流表A的指针恰好指到半满刻度处,读出此时电阻箱的阻值R,则电流表A的内阻rA=              。测量结果          (填“偏大”、“偏小”或“不变”) 

 

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(2010?成都二模)(1)在验证“机械能守恒定率”的试验中:
①下面叙述正确的是
AB
AB
(填序号字母)
A.选用的重物的体积应当小一些
B.操作时应先通电再释放纸带
C.应该选用点迹清晰,且第一、二两点间的距离接近2mm的纸带进行分析
D.电磁打点计时器都应接在电压为20V的交流电源上
②实验室有下列器材可供选用:铁架台,电磁打点计时器(包括复写纸),纸带,停表,低压交流电源(带开关),导线,天平,刻度尺.
其中不必要的器材有
停表,天平
停表,天平
;缺少的器材是
重物
重物

(2)某同学想测某个电阻的电阻值Rx(约为130Ω),为此他找来下列器材:
A.电流E:电动势约为1.5V,内阻可忽略不计
B.电流表A1:量程为0~10mA,内电阻r1=10Ω
C.电流表A2:量程为0~20mA电阻r2约为5Ω
D.定值电阻R0:阻值R0=90Ω
E.滑动变阻器R1:最大阻值为20Ω
F.滑动变阻器R2:最大阻值为1000Ω
G.单刀单掷开关S,导线若干
①该同学的设计思路是:先将其中一只电流表改装成电压表,然后利用伏安法测出Rx.为了尽量准确的测出Rx的阻值,请你根据找到的器材和该同学的设计思路,在虚线框内画出实验电路图,并标出器材符号.
②你所选用的滑动变阻器是
R1
R1
(填器材序号字母或器材符号).
③若某次测量中电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2,则Rx的表达式为:Rx=
I1(R0+r1)
I2-I1
I1(R0+r1)
I2-I1

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