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    (1)在物理实验中体现了很多的物理研究方法,如理想实验法、控制变量法、极限思维法、图象法、类比法、科学假说法、微小量放大法与等效替代法等.请把合适的方法或正确的答案填在相应的空格内.

    魔方格

    ①在“利用打点计时器测速度”的实验中,运用______法,可以利用打点计时器打出的纸带测算出某点的瞬时速度:在“探究互成角度的两个力的合成”的实验中,分别用一个力F或两个互成角度的F1、F2,把一个一端固定的橡皮筋拉伸到同一位置,则F就是F1和F2的合力,实验原理采用的是______法.在“探究平抛运动的规律”的实验中,如图1所示,用小锤打击弹性金属片,金属片把A球沿水平方向抛出,同时B球松开,自由下落,A、B两球同时开始运动,观察到两球同时落地.运用______法,可以判定平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动.
    ②图象法是物理实验中一种重要的研究方法.在研究加速度与外力(质量m一定)的关系、验证机械能守恒定律、探究弹
    力大小与弹簧伸长量之间的关系三个实验中,某同学正确作出了三个实验的相关图象,如图2中A、B、C所示.根据坐标轴代表的物理量判断,A实验的图象“斜率”表示______;B实验图象的“斜率”表示______;C实验图象的“斜率”表示______.
    (2)某一小型电风扇额定电压为4.0V,额定功率为2.4W.某实验小组想通过实验描绘出小电风扇的伏安特性曲线.实验中除导线和开关外,还有以下器材可供选择:
    A.电源E(电动势为4.5V)
    B.电压表V(量程为0~5V,内阻约为4kΩ)
    C.电流表A1(量程为0~0.6A,内阻约为0.2Ω)
    D.电流表A2(量程3A,内阻约0.05Ω);
    E.滑动变阻器R1(最大阻值10Ω,额定电流1A)
    F.滑动变阻器R2(最大阻值2kΩ,额定电流100mA)
    ①为了便于调节,减小读数误差和系统误差,实验中所用电流表应选用______,滑动变阻器应选用______.(填所选仪器前的字母序号).
    ②请你为该小组设计实验电路,并把电路图画在虚线内(小电风扇的电路符号如图3所示).
    ③操作过程中发现,小电风扇通电后受阻力作用,电压表读数小于0.5V时电风扇没启动.该小组测绘出的小电风扇的伏安特性曲线如图4所示,由此可以判定,小电风扇的电阻为______,正常工作时的发热功率为______,机械功率为______.
    本题信息:2013年菏泽二模物理问答题难度较难 来源:未知
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本试题 “(1)在物理实验中体现了很多的物理研究方法,如理想实验法、控制变量法、极限思维法、图象法、类比法、科学假说法、微小量放大法与等效替代法等.请把合适的...” 主要考查您对

实验:探究小车速度随时间变化的规律

实验:验证力的平行四边形定则

实验:测绘小灯泡的伏安特性曲线

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  • 实验:探究小车速度随时间变化的规律
  • 实验:验证力的平行四边形定则
  • 实验:测绘小灯泡的伏安特性曲线

实验目的:
1、练习使用打点计时器,学习利用打上点的纸带研究物体的运动。
2、学习用打点计时器测定即时速度和加速度。

实验原理:
1、打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,它每隔0.02s打一次点(由于电源频率是50Hz),因此纸带上的点就表示了和纸带相连的运动物体在不同时刻的位置,研究纸带上点之间的间隔,就可以了解物体运动的情况。
2、由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法:如图所示,0、1、2……为时间间隔相等的各计数点,s1、s2、s3、……为相邻两计数点间的距离,若△s=s2-s1=s3-s2=……=恒量,即若连续相等的时间间隔内的位移之差为恒量,则与纸带相连的物体的运动为匀变速直线运动。


3、由纸带求物体运动加速度的方法:
①用“逐差法”求加速度:即根据s4-s1=s5-s2=s6-s3=3aT2(T为相邻两计数点间的时间间隔)求出a1=、a2=、a3=,再算出a1、a2、a3
②用v-t图法:即先根据vn=求出打第n点时纸带的瞬时速度,后作出v-t图线,图线的斜率即为物体运动的加速度。

实验器材:
小车,细绳,钩码,一端附有定滑轮的长木板,打点计时器,低压交流电源,导线两根,纸带,米尺。

实验步骤:
1、把一端附有定滑轮的长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路,如图所示;


2、把一条细绳拴在小车上,细绳跨过滑轮,并在细绳的另一端挂上合适的钩码,试放手后,小车能在长木板上平稳地加速滑行一段距离,把纸带穿过打点计时器,并把它的一端固定在小车的后面;
3、把小车停在靠近打点计时器处,先接通电源,再放开小车,让小车运动,打点计时器就在纸带上打下一系列的点,取下纸带,换上新纸带,重复实验三次;
4、选择一条比较理想的纸带,舍掉开头的比较密集的点子,确定好计数始点0,标明计数点,正确使用毫米刻度尺测量两点间的距离,用逐差法求出加速度值,最后求其平均值。也可求出各计数点对应的速度,作v-t图线,求得直线的斜率即为物体运动的加速度。

注意事项:
1、开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器。
2、应该先接通电源,再释放小车,当小车到达滑轮前及时用手按住。
3、先断开电源,再取下纸带。
4、对于电磁打点计时器,如打出的点较轻或是短线时,应调整振针距复写纸的高度。
5、选择一条理想的纸带,是指纸带上的点迹清晰,适当舍弃点密集部分,适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别),弄清楚所选的时间间隔T等于(n-1)t。
6、每打好一条纸带,将定位轴上的复写纸换个位置,以保证打点清晰(注意此项只对于电磁打点计时器才适用)。
7、不要分段测量各段位移,应一次测出各计数点与0计数点的距离,再逐个计算x1、x2、x3…,读数时应估读到0.1mm。
8、尽可能保证小车做匀加速直线运动的方法是:
      ①细绳尽可能与板面保持平行;
      ②滑轮和车轮灵活;
      ③长木板表面粗糙程度、纸带与打点计时器之间的摩擦基本保持一致。


验证力的平行四边形定则:

实验目的:

验证平行四边形定则
实验器材:
方木板一块,测力计两个,细绳两段,橡皮条一段,白纸,铅笔,刻度尺,量角器,图钉。
实验原理:
此实验是要用互成角度的两个力与一个力产生相同的效果(即:使橡皮条在某一方向伸长一定的长度),看其用平行四边形定则求出的合力与这一个力是否在实验误差允许范围内相等,如果在实验误差允许范围内相等,就验证了力的平行四边形定则。
实验步骤:
1、把橡皮条的一端固定在板上的A点;
2、用两条细绳结在橡皮条的另一端,通过细绳用两个弹簧秤互成角度拉橡皮条,橡皮条伸长,使结点伸长到O点(如图);

3、用铅笔记下O点的位置,画下两条细绳的方向,并记下两个测力计的读数;
4、在纸上按比例作出两个力F1、F2的图示,用平行四边形定则求出合力F;
5、只用一个测力计,通过细绳把橡皮条上的结点拉到同样的位置O点,记下测力计的读数和细绳的方向,按同样的比例作出这个力F′的图示,比较F′与用平行四边形定则求得的合力F,比较合力大小是否相等,方向是否相同;
6、改变F1和F2的夹角和大小,再做两次。
注意事项:
1、用弹簧秤测拉力时,应使拉力沿弹簧秤的轴线方向,橡皮条、弹簧秤和细绳套应位于与纸面平行的同一平面内。
2、同一次实验中,橡皮条拉长后的结点位置O必须保持不变。
实验目的:
1、描绘小灯泡的伏安特性曲线。
2、理解并检验灯丝电阻随温度升高而增大。
3、掌握仪器的选择和电路连接。
实验原理:
1、根据部分电路欧姆定律,一纯电阻R两端电压U与电流I总有U=I?R,若R为定值时,U—I图线为一过原点的直线。小灯泡的灯丝的电阻率随温度的升高而增大,其电阻也就随温度的升高而增大。而通过小灯泡灯丝的电流越大,灯丝的温度也越高,故小灯泡的伏安特性曲线(U—I曲线)应为曲线。
2、小灯泡(3.8V,0.3A)电阻很小,当它与电流表(0.6A)串联时,电流表的分压影响很大,为了准确测出小灯泡的伏安特性曲线,即U、I的值,电流表应采用外接法,为使小灯泡上的电压能从0开始连续变化,滑动变阻器应采用分压式连接。
3、实验电路如图所示,改变滑动变阻器的滑片的位置,从电压表和电流表中读出几组I、U值, 在坐标纸上以I为横坐标,U为纵坐标,用测出的几组I、U值画出U-I图象。 
            
实验器材:
小灯泡(3.8V,0.3A),电压表(0-3V-15V),电流表(0-0.6A-3A),滑动变阻器(20Ω),学生低压直流电源,电键,导线若干,坐标纸、铅笔。
实验步骤:
1、如图所示连结电路安培表外接,滑线变阻器接成分压式。电流表采用0.6A量程,电压表先用0~3V的量程,当电压超过3V时采用15V量程。
2、把变阻器的滑动片移动到一端使小灯泡两端电压为零
3、移动滑动变阻触头位置,测出15组不同的电压值u和电流值I,并将测量数据填入表格。
4、在坐标纸上以u为横轴,以I为纵轴,建立坐标系,在坐标纸上描出各组数据所对应的点。(坐标系纵轴和横轴的标度要适中,以所描图线充分占据整个坐标纸为宜。)将描出的点用平滑的曲线连结起来,就得小灯泡的伏安特性曲线。
4、拆除电路、整理仪器。
注意事项:
1、实验过程中,电压表量程要变更:U<3V时采用0—3V量程,当U>3V时采用0—15V量程。
2、读数时,视线要与刻度盘垂直,力求读数准确。
3、实验中在图线拐弯处要尽量多测几组数据(U/I值发生明显变化处,即曲线拐弯处。此时小灯泡开始发红,也可以先由测绘出的U—I图线,电压为多大时发生拐弯,然后再在这一范围加测几组数据)。
4、在电压接近灯泡额定电压值时,一定要慢慢移动滑动触头。当电压指在额定电压处时,测出电流电压值后,要马上断开电键。
5、画u—I曲线时不要画成折线,而应画成平滑的曲线,对误差较大的点应当舍弃。
实验数据记录和处理:

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