2019-2020年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第十四章 實(shí)驗(yàn)與探究 第5講 加試實(shí)驗(yàn)學(xué)案.doc

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2019-2020年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第十四章 實(shí)驗(yàn)與探究 第5講 加試實(shí)驗(yàn)學(xué)案一、實(shí)驗(yàn)原理改變閉合回路中的磁通量，閉合回路中就可以產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的有無可以通過連在電路中的電流表指針是否偏轉(zhuǎn)來判定.二、實(shí)驗(yàn)器材蹄形磁鐵、條形磁鐵、導(dǎo)體棒、線圈(正、副各一個)、靈敏電流計(jì)、直流電源、滑動變阻器、導(dǎo)線、開關(guān).三、實(shí)驗(yàn)過程1.觀察導(dǎo)體棒在磁場中是否產(chǎn)生感應(yīng)電流：如圖1所示，導(dǎo)體棒靜止、左右平動、前后運(yùn)動、上下運(yùn)動，觀察電流表指針是否偏轉(zhuǎn)，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象.圖12.觀察條形磁鐵在線圈中運(yùn)動是否產(chǎn)生感應(yīng)電流：如圖2所示，N、S極分別向線圈中插入、靜止、拔出，觀察電流表指針是否偏轉(zhuǎn)，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象.圖23.模仿法拉第的實(shí)驗(yàn)：如圖3所示，觀察開關(guān)閉合瞬間、開關(guān)斷開瞬間、開關(guān)閉合滑動變阻器滑片不動、開關(guān)閉合滑動變阻器滑片迅速移動時，電流表指針是否偏轉(zhuǎn)，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象.圖3例1(多選)用如圖4所示的裝置做“探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件”實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是()圖4A.甲圖中當(dāng)磁鐵靜止在線圈中時，電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)B.甲圖中N極或S極插入線圈時，電流表的指針偏轉(zhuǎn)方向不同C.乙圖中開關(guān)處于閉合狀態(tài)，移動變阻器的滑片時指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)D.乙圖中開關(guān)處于斷開狀態(tài)，拔出線圈A時電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)答案BC解析題圖甲中當(dāng)磁鐵靜止在線圈中時，螺線管內(nèi)磁通量不發(fā)生變化，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流表的指針不偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)A錯誤；題圖甲中N極或S極插入線圈時，電流表的指針偏轉(zhuǎn)方向不同，選項(xiàng)B正確；題圖乙中開關(guān)處于閉合狀態(tài)，移動變阻器的滑片時螺線管內(nèi)磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)C正確；題圖乙中開關(guān)處于斷開狀態(tài)，沒有構(gòu)成回路，所以不會有電流通過電流表，選項(xiàng)D錯誤.變式1在“探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件”的實(shí)驗(yàn)中，現(xiàn)將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流表及開關(guān)S按如圖5所示連接，當(dāng)開關(guān)S閉合瞬間，電流表指針左偏，說明B線圈產(chǎn)生了感應(yīng)電流，開關(guān)S斷開瞬間，電流表指針_(選填“會”或“不會”)偏轉(zhuǎn)；當(dāng)開關(guān)S閉合后，要使電流表的指針左偏，可采取的操作為_.圖5答案會滑動變阻器的滑片P向右滑動變式2(xx溫州市九校高三上學(xué)期期末)在“探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)的電路連線如圖6所示，老師指出圖中標(biāo)示的1、2、3、4、5、6六根連線中有兩處錯誤， 若要求實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象盡可能明顯，則錯誤的連線是_與_(選填“1”、“2”、“3”、“4”、“5”或“6”)圖6答案23解析探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)電路分兩部分，電源、開關(guān)、滑動變阻器、原線圈組成閉合電路，電流計(jì)與副線圈組成另一個閉合電路，則錯誤的連線是2與3.實(shí)驗(yàn)14：探究感應(yīng)電流方向的規(guī)律一、實(shí)驗(yàn)原理楞次定律.二、實(shí)驗(yàn)器材條形磁鐵、靈敏電流計(jì)、線圈、導(dǎo)線、一節(jié)干電池(用來查明線圈中電流的流向與電流表指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系).三、實(shí)驗(yàn)過程1.按圖7連接電路，閉合開關(guān)，記錄G中流入的電流方向與指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系.2.記下線圈繞向，將線圈與靈敏電流計(jì)構(gòu)成電路.3.把條形磁鐵N極(S極)向下插入線圈中，并從線圈中拔出，每次記錄電流計(jì)中指針偏轉(zhuǎn)方向，并確定電流方向，從而確定磁場方向.圖74.總結(jié)，形成結(jié)論.例2(xx浙江4月選考21(2)用如圖8所示的裝置做“探究感應(yīng)電流方向的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)，磁體從靠近線圈的上方靜止下落.當(dāng)磁體運(yùn)動到如圖所示的位置時，流過線圈的感應(yīng)電流方向從_(選填“a到b”或“b到a”).在磁體穿過整個線圈的過程中，傳感器顯示的電流i隨時間t的圖象應(yīng)該是_.圖8答案b到aA解析根據(jù)楞次定律可知，流過線圈的感應(yīng)電流方向從b到a，在磁體穿過整個線圈的過程中，進(jìn)入時電流方向與離開時電流方向相反，排除C選項(xiàng).由于離開時速度比進(jìn)入時速度大，即切割磁感線的感應(yīng)電流要大，故選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B、D錯誤.變式3如圖9甲所示，開關(guān)S閉合后電流表指針由中央向左偏，當(dāng)把一個線圈A和這個電流表串聯(lián)起來(圖乙)后，將一個條形磁鐵B插入或拔出線圈時，線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)，電流表指針由中央位置向右偏，這說明_.圖9A.如果磁鐵的下端是N極，則磁鐵正在遠(yuǎn)離線圈B.如果磁鐵的下端是S極，則磁鐵正在遠(yuǎn)離線圈C.如果磁鐵的下端是N極，則磁鐵正在靠近線圈D.如果磁鐵的下端是S極，則磁鐵正在靠近線圈答案AD變式4小李同學(xué)在用實(shí)驗(yàn)探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電流方向所遵循的規(guī)律時，準(zhǔn)備了下列器材：多匝線圈、磁電式演示電表、條形磁鐵、導(dǎo)線若干.(1)該同學(xué)把兩只相同的磁電式演示電表用導(dǎo)線連接起來，然后抽去刻度面板，用手指迅速輕撥其中一只表的指針，同時觀察另一只電表的指針，圖10甲中與事實(shí)相符的是_(選填“a”和“b”).圖10(2)該同學(xué)將電流表、線圈A和B、蓄電池、開關(guān)用導(dǎo)線連接成如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)電路，當(dāng)她在閉合、斷開開關(guān)的瞬間，電流表的指針都沒有偏轉(zhuǎn)，其原因_.A.電流表正負(fù)極接反了B.電流表接錯了，應(yīng)該接在蓄電池上C.蓄電池的正負(fù)極接反了D.開關(guān)接錯了，應(yīng)該接在B線圈上答案(1)b(2)D解析(1)由于兩磁電式演示電表電流方向相同，而其中一個是發(fā)電，用右手定則判斷，另一個是受安培力而轉(zhuǎn)動，用左手定則判定，兩者指針偏轉(zhuǎn)方向相反，故填b.(2)由于A線圈回路沒有電源，所以不會發(fā)生電磁感應(yīng).實(shí)驗(yàn)15：探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系一、實(shí)驗(yàn)原理原線圈通過電流時，鐵芯中產(chǎn)生磁場，由于交變電流的大小和方向都在不斷變化，鐵芯中的磁場也在不斷的變化，變化的磁場在副線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，副線圈中就存在輸出電壓.本實(shí)驗(yàn)通過改變原、副線圈匝數(shù)，探究原、副線圈的電壓與匝數(shù)的關(guān)系.二、實(shí)驗(yàn)器材兩只多用電表(或兩只交直流數(shù)字電壓表)、學(xué)生電源(低壓交流電源)、開關(guān)、可拆變壓器、導(dǎo)線若干.三、實(shí)驗(yàn)過程1.按如圖11所示連接好電路圖，將兩個多用電表調(diào)到交流電壓擋，并記錄兩個線圈的匝數(shù).圖112.打開學(xué)生電源，讀出電壓值，并記錄在表格中.3.保持匝數(shù)不變多次改變輸入電壓，記錄下每次的兩個電壓值.4.保持電壓、原線圈的匝數(shù)不變，多次改變副線圈的匝數(shù)，記錄下每次的副線圈匝數(shù)和對應(yīng)的電壓值.5.數(shù)據(jù)記錄與處理次序n1(匝)n2(匝)n1n2U1(V)U2(V)U1U21234四、注意事項(xiàng)1.在改變學(xué)生電源電壓、線圈匝數(shù)前均要先斷開開關(guān)，再進(jìn)行操作.2.為了人身安全學(xué)生電源的電壓不能超過12 V，不能用手接觸裸露的導(dǎo)線和接線柱.3.為了多用電表的安全，使用交流電壓擋測電壓時，先用最大量程擋試測，大致確定被測電壓后再選用適當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測量.例3(xx浙江4月選考21(1)為完成“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，必須要選用的是_.A.有閉合鐵芯的原、副線圈B.無鐵芯的原、副線圈C.交流電源D.直流電源E.多用電表(交流電壓擋)F.多用電表(交流電流擋)用匝數(shù)na60匝和nb120匝的變壓器，實(shí)驗(yàn)測量數(shù)據(jù)如下表Ua/V1.802.803.804.90Ub/V4.006.018.029.98根據(jù)測量數(shù)據(jù)可判斷連接電源的線圈是_(選填na或nb)答案ACEnb解析為了完成變壓器的探究，需要使用交流電源變壓，故選用多用電表的交流電壓擋.為了讓變壓效果明顯需要含有閉合鐵芯的原、副線圈.由于有漏磁，所以副線圈測量電壓應(yīng)該小于理論變壓值，即nb為輸入端，na為輸出端.變式5(xx浙江10月選考21(2)如圖12所示，在用可拆變壓器“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是_(填字母).圖12A.用可拆變壓器，能方便地從不同接線柱上選取不同匝數(shù)的線圈B.測量原、副線圈的電壓，可用“測定電池的電動勢和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn)中的直流電壓表C.原線圈接0、8接線柱，副線圈接0、4接線柱，副線圈電壓大于原線圈電壓D.為便于探究，先保持原線圈匝數(shù)和電壓不變，改變副線圈的匝數(shù)，研究其對副線圈電壓的影響答案AD變式6在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，操作步驟如下：將兩個線圈套到可拆變壓器的鐵芯上；閉合電源開關(guān)，用多用電表的交流電壓擋分別測量原線圈和副線圈兩端的電壓；將匝數(shù)較多的一組線圈接到學(xué)生電源的交流電源輸出端上，另一個作為副線圈，接上小燈泡；將原線圈與副線圈對調(diào)，重復(fù)以上步驟.(1)以上操作的合理順序是_(只填步驟前數(shù)字序號)；(2)如圖13所示，在實(shí)驗(yàn)中，兩線圈的匝數(shù)n11 600，n2400，當(dāng)將n1做原線圈時，U116 V，副線圈兩端電壓U24 V；原線圈與副線圈對調(diào)后，當(dāng)U18 V時，U232 V，那么可初步確定，變壓器兩個線圈的電壓U1、U2與線圈匝數(shù)n1、n2的關(guān)系是_.圖13答案(1)(2) 解析(1)在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，首先將兩個線圈套到可拆變壓器的鐵芯上；再將匝數(shù)較多的一組線圈接到學(xué)生電源的交流電源輸出端上，另一個作為副線圈，接上小燈泡；閉合電源開關(guān)，用多用電表的交流電壓擋分別測量原線圈和副線圈兩端的電壓；最后將原線圈與副線圈對調(diào)，重復(fù)以上步驟.故合理的順序是.(2) 兩線圈的匝數(shù)n11 600，n2400，當(dāng)將n1做原線圈時，U116 V，副線圈兩端電壓U24 V；當(dāng)原線圈與副線圈對調(diào)后，U18 V時，U232 V，此時U2為原線圈的電壓，而U1為副線圈的電壓；由以上數(shù)據(jù)可得： .實(shí)驗(yàn)16：探究單擺周期與擺長的關(guān)系一、實(shí)驗(yàn)原理單擺在偏角5時，擺球的運(yùn)動可看做簡諧運(yùn)動，用累積法測出n次全振動的時間t，則算得T，同時量得擺線長l和小球直徑d，則單擺的擺長ll，然后用圖象法尋找周期T與擺長l的定量關(guān)系.二、實(shí)驗(yàn)裝置圖及器材圖14帶有鐵夾的鐵架臺、中心有小孔的金屬小球，不易伸長的細(xì)線(約1米)、停表、毫米刻度尺和游標(biāo)卡尺.三、實(shí)驗(yàn)步驟1.讓細(xì)線的一端穿過金屬小球的小孔，然后打一個比小孔大一些的線結(jié)，做成單擺.2.把細(xì)線的上端用鐵夾固定在鐵架臺上，把鐵架臺放在實(shí)驗(yàn)桌邊，使鐵夾伸到桌面以外，讓擺球自然下垂，在單擺平衡位置處作上標(biāo)記，如圖14所示.3.用毫米刻度尺量出擺線長度l，用游標(biāo)卡尺測出擺球的直徑，即得出金屬小球半徑r，計(jì)算出擺長llr.4.把單擺從平衡位置處拉開一個很小的角度(不超過5)，然后放開金屬小球，讓金屬小球擺動，待擺動平穩(wěn)后測出單擺完成3050次全振動所用的時間t，計(jì)算出金屬小球完成一次全振動所用時間，這個時間就是單擺的振動周期，即T(N為全振動的次數(shù))，反復(fù)測3次，再計(jì)算出周期的平均值.5.根據(jù)單擺振動周期公式T2計(jì)算重力加速度g.6.改變擺長，重做幾次實(shí)驗(yàn)，計(jì)算出每次實(shí)驗(yàn)的重力加速度值，求出它們的平均值，該平均值即為測得的重力加速度值.7.將測得的重力加速度值與當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎迪啾容^，分析產(chǎn)生誤差的可能原因.四、數(shù)據(jù)處理處理數(shù)據(jù)有兩種方法：1.公式法：測出30次或50次全振動的時間t，利用T求出周期；不改變擺長，反復(fù)測量三次，算出三次測得的周期的平均值，然后代入公式g求重力加速度.2.圖象法：圖15由單擺周期公式不難推出：lT2，因此，分別測出一系列擺長l對應(yīng)的周期T，作lT2圖象，圖象應(yīng)是一條通過原點(diǎn)的直線，如圖15所示，求出圖線的斜率k，即可利用g42k求得重力加速度值.五、注意事項(xiàng)1.選擇材料時擺線應(yīng)選擇細(xì)而不易伸長的線，比如用單根尼龍線、胡琴絲弦或蠟線等，長度一般不應(yīng)短于1 m.小球應(yīng)選用密度較大的金屬球，直徑應(yīng)較小，最好不超過2 cm.2.單擺懸線的上端不可隨意卷在鐵夾的桿上，應(yīng)夾緊在鐵夾中，以免擺動時發(fā)生擺線下滑、擺長改變的現(xiàn)象.3.擺動時控制擺線偏離豎直方向不超過5.4.擺動時，要使之保持在同一個運(yùn)動平面內(nèi)，不要形成圓錐擺.5.計(jì)算單擺的振動次數(shù)時，應(yīng)以擺球通過平衡位置時開始計(jì)時，以擺球從同一方向通過平衡位置時進(jìn)行讀數(shù)，且在數(shù)“零”的同時按下停表，開始計(jì)時計(jì)數(shù).例4(1)在“探究單擺周期與擺長的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，小鑫同學(xué)用如圖16甲、乙所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，兩圖是從不同角度對該裝置拍攝所得的效果圖，甲圖為擺球靜止在平衡位置的情景，乙圖為擺球振動過程中某一時刻的情景.請指出該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置或?qū)嶒?yàn)操作中不當(dāng)之處：_(寫出一點(diǎn)即可).圖16(2)在該實(shí)驗(yàn)中，正確測得單擺的擺線長為L，振動的周期為T，擺球直徑為d，可由g_計(jì)算出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎?(3)在下列所給的器材中，選出本實(shí)驗(yàn)不需要的器材(填寫器材前的編號即可)_.A.帶夾子的鐵架臺B.打點(diǎn)計(jì)時器C.帶小孔的實(shí)心鐵球 D.停表E.長約1 m的細(xì)線 F.規(guī)格完全相同的橡皮條G.帶毫米刻度的米尺 H.天平答案(1)擺線繞在鐵桿上導(dǎo)致懸掛不固定、擺角太大、擺線太短(寫出一點(diǎn)即可) (2)(3)BFH解析(1)由題圖知，題中實(shí)驗(yàn)操作時擺線繞在鐵桿上導(dǎo)致懸掛不固定，且擺角太大、擺線太短；(2)由單擺的周期公式T2知，g；(3)本實(shí)驗(yàn)利用停表測時間，不需要打點(diǎn)計(jì)時器；擺線為長約1 m的不可伸長的細(xì)線，不能使用橡皮條；不需要天平測質(zhì)量.故不需要的器材為BFH.變式7(xx浙江10月選考21)在“探究單擺周期與擺長的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，測量單擺的周期時，圖17中_(選填“甲”“乙”或“丙”)作為計(jì)時開始與終止的位置更好些.圖17答案乙解析單擺周期的開始和終止計(jì)時位置，一般選取擺球經(jīng)過平衡位置時記錄，所以選擇圖乙.變式8某實(shí)驗(yàn)小組在“探究單擺周期與擺長的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中：(1)用游標(biāo)卡尺測定擺球的直徑，測量結(jié)果如圖18所示，則該擺球的直徑為_cm.圖18(2)小組成員在實(shí)驗(yàn)過程中有如下說法，其中正確的是_(填選項(xiàng)前的字母).A.把單擺從平衡位置拉開30的擺角，并在釋放擺球的同時開始計(jì)時B.測量擺球通過最低點(diǎn)100次的時間t，則單擺周期為C.用懸線的長度加擺球的直徑作為擺長，代入單擺周期公式計(jì)算得到的重力加速度值偏大D.選擇密度較小、直徑較大的擺球答案(1)0.97(2)C解析(1)主尺刻度加游標(biāo)尺刻度的總和等于最后讀數(shù)，0.9 cm7 mm0.97 cm.(2)單擺在擺角較小時才能看做簡諧運(yùn)動，其周期公式才成立，為減小計(jì)時誤差，應(yīng)從擺球速度最大的最低點(diǎn)瞬間計(jì)時，A錯；通過最低點(diǎn)100次的過程中，經(jīng)過的時間是50個周期，B錯；應(yīng)選用密度較大、直徑較小的球以減小空氣阻力的影響，D錯；擺長等于懸線的長度加擺球的半徑，由單擺周期公式T2可知，若擺長記錄值偏大，則測定的重力加速度也偏大，C正確.實(shí)驗(yàn)17：測定玻璃的折射率一、實(shí)驗(yàn)原理用插針法確定光路，找出跟入射光線相對應(yīng)的折射光線；用量角器測出入射角1和折射角2；根據(jù)折射定律計(jì)算出玻璃的折射率n.二、實(shí)驗(yàn)器材兩面平行的玻璃磚、白紙、木板、大頭針、量角器、刻度尺、鉛筆、圖釘.三、實(shí)驗(yàn)步驟圖191.將白紙用圖釘釘在木板上.2.如圖19所示，在白紙上畫出一條直線aa作為界面(線)，過aa上的一點(diǎn)O畫出界面的法線NN，并畫一條線段AO作為入射光線.3.把長方形玻璃磚放在白紙上，使它的長邊跟aa對齊，畫出玻璃磚的另一邊bb.4.在直線AO上豎直插上兩枚大頭針P1、P2，透過玻璃磚觀察大頭針P1、P2的像，調(diào)整視線方向，直到P2擋住P1的像.再在觀察的這一側(cè)插兩枚大頭針P3、P4，使P3擋住P1、P2的像，P4擋住P3及P1、P2的像，記下P3、P4的位置.5.移去大頭針和玻璃磚，過P3、P4所在處作直線OB，與bb交于O，直線OB就代表了沿AO方向入射的光線通過玻璃磚后的傳播方向.6.連接OO，入射角1AON，折射角2OON.用量角器量出入射角和折射角，從三角函數(shù)表中查出它們的正弦值，把這些數(shù)據(jù)記錄在自己設(shè)計(jì)的表格中.7.用上述方法分別求出入射角分別為30、45、60時的折射角，查出它們的正弦值，填入表格中.8.算出不同入射角時的比值，最后求出在幾次實(shí)驗(yàn)中所測的平均值，即為玻璃磚折射率的測量值.四、數(shù)據(jù)處理此實(shí)驗(yàn)是通過測量入射角和折射角，然后查數(shù)學(xué)用表，找出入射角和折射角的正弦值，再代入n中求玻璃的折射率.除運(yùn)用此方法之外，還有以下處理數(shù)據(jù)的方法：1.在找到入射光線和折射光線以后，以入射點(diǎn)O為圓心，以任意長為半徑畫圓，分別與AO交于C點(diǎn)，與OO(或OO的延長線)交于D點(diǎn)，過C、D兩點(diǎn)分別向NN作垂線，交NN于C、D點(diǎn)，用刻度尺量出CC和DD的長，如圖20所示.圖20由于sin 1，sin 2，而CODO，所以折射率n.重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)，求得各次折射率計(jì)算值，然后求其平均值即為玻璃磚折射率的測量值.2.根據(jù)折射定律可得n，因此有sin 2.在多次改變?nèi)肷浣?、測量相對應(yīng)的入射角和折射角正弦值基礎(chǔ)上，以sin 1值為橫坐標(biāo)、以sin 2值為縱坐標(biāo)，建立直角坐標(biāo)系，如圖21所示.描數(shù)據(jù)點(diǎn)，過數(shù)據(jù)點(diǎn)連線得一條過原點(diǎn)的直線.求解圖線斜率，設(shè)斜率為k，則k，故玻璃磚折射率n.圖21五、注意事項(xiàng)1.玻璃磚要厚，用手拿玻璃磚時，只能接觸玻璃磚毛面或棱，嚴(yán)禁用玻璃磚當(dāng)尺子畫界面.2.入射角應(yīng)在30到60之間.3.大頭針要豎直插在白紙上，且玻璃磚每一側(cè)兩枚大頭針P1與P2間、P3與P4間的距離應(yīng)盡量大一些，以減小確定光路方向時造成的誤差.4.玻璃磚的折射光線要畫準(zhǔn).5.由于要多次改變?nèi)肷浣侵貜?fù)實(shí)驗(yàn)，所以入射光線與出射光線要一一對應(yīng)編號以免混亂.例5在“測定玻璃的折射率”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)經(jīng)正確操作插好了4枚大頭針，如圖22甲所示.圖22(1)在圖乙中畫出完整的光路圖.(2)對你畫出的光路圖進(jìn)行測量和計(jì)算，求得該玻璃磚的折射率n_(保留三位有效數(shù)字).(3)為了觀測光在玻璃磚不同表面的折射現(xiàn)象，某同學(xué)做了兩次實(shí)驗(yàn)，經(jīng)正確操作插好了8枚大頭針，如圖23所示.圖中P1和P2是同一入射光線上的2枚大頭針，其對應(yīng)出射光線上的2枚大頭針是P3和_(選填“A”或“B”).圖23答案(1)見解析圖 (2)1.52(說明：0.03范圍內(nèi)都可) (3)A解析(1)分別連接玻璃磚兩側(cè)的大頭針?biāo)诘狞c(diǎn)并延長，與玻璃磚兩平行邊分別相交，標(biāo)出傳播方向，然后連接玻璃磚邊界的兩交點(diǎn)，即為光線在玻璃磚中的傳播方向.光路圖如圖所示.(2)設(shè)方格紙上正方形的邊長為1，光線的入射角為1，折射角為2，則sin 10.793，sin 20.521，所以該玻璃磚的折射率n1.52.(3)由題圖可知，光線P1P2入射到玻璃磚上時，相當(dāng)于光線射到了一個三棱鏡上，因此出射光線將向底邊偏折，所以出射光線過P3和A.變式9(xx湖州市期末考試)(1)在“測定玻璃的折射率”實(shí)驗(yàn)中，小朱同學(xué)在實(shí)驗(yàn)桌上看到方木板上有一張白紙，白紙上有如圖24甲所示的實(shí)驗(yàn)器材，他認(rèn)為缺少一種器材，請你寫出所缺器材的名稱：_.老師將器材配齊后，他進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，圖乙是他在操作過程中的一個狀態(tài)，請你指出第四枚大頭針應(yīng)在圖乙中的位置_(選填“A”“B”或“C”).圖24(2)小紅利用方格坐標(biāo)紙測定玻璃的折射率，如圖25所示，AO是畫在紙上的直線，她在直線AO適當(dāng)位置豎直插上P1、P2兩枚大頭針，放上半圓形玻璃磚(圖中粗黑線所示)，然后插上P3、P4兩枚大頭針，以確定折射光線.其中她確定P3大頭針位置的方法應(yīng)當(dāng)是：_.操作完成后，她用圓規(guī)作了一個以O(shè)為圓心，半徑與玻璃磚半徑相同的半圓(如圖中虛線所示 )，則她測出玻璃的折射率n_.圖25答案(1)刻度尺B (2)透過玻璃磚看，P3大頭針擋住P1、P2兩枚大頭針的像1.5解析(1)本實(shí)驗(yàn)需要用刻度尺測量相應(yīng)長度以計(jì)算入射角、折射角的正弦值，通過平行介質(zhì)的入射光線和折射光線是平行的，所以第四枚大頭針的位置應(yīng)該在B處.(2)正確的操作是透過玻璃磚看，P3大頭針擋住P1、P2兩枚大頭針的像.設(shè)入射光線與圓的交點(diǎn)為C，出射光線與圓的交點(diǎn)為D，過C、D分別作豎直對稱軸的垂線，交點(diǎn)分別為M、N，則n1.5.變式10(xx臺州中學(xué)高二統(tǒng)練)同學(xué)們用兩面平行的玻璃磚做“測玻璃的折射率”實(shí)驗(yàn).(1)甲同學(xué)由于沒有量角器，他在完成了光路圖以后，以O(shè)點(diǎn)為圓心，10.00 cm長為半徑畫圓，分別交線段OA于A點(diǎn)，交OO連線延長線于C點(diǎn).過A點(diǎn)作法線NN的垂線AB交NN于B點(diǎn)，過C點(diǎn)作法線NN的垂線CD交NN于D點(diǎn)，如圖26所示，用刻度尺量得OB8.00 cm，CD4.00 cm.由此可得出玻璃的折射率n_.圖26(2)乙同學(xué)在畫界面時，不小心將兩界面ab和cd間距畫得比玻璃磚寬度大些，下界面與實(shí)際相同，如圖27所示，若其他操作無誤，則他測得的折射率比真實(shí)值_(選填“偏大”“偏小”或“不變”).圖27答案(1)1.5(2)偏小解析(1)題圖中P1P2作為入射光線，OO是折射光線，設(shè)光線在玻璃磚上表面的入射角為i，折射角為r，則由幾何知識得sin r，sin i，又AOOC，則折射率n1.5.(2)入射角沒有變化，折射角的測量值偏大，則由n，得折射率測得值偏小.實(shí)驗(yàn)18：用雙縫干涉測量光的波長一、實(shí)驗(yàn)原理單色光通過單縫后，經(jīng)雙縫產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣，圖樣中相鄰兩條亮(暗)條紋間距x與雙縫間距d、雙縫到屏的距離l、單色光波長之間滿足x.圖28雙縫間的距離d是已知的，雙縫到屏的距離l可以用米尺測出，相鄰兩條亮(暗)條紋間的距離x用測量頭(如圖28甲)測出.測量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成.轉(zhuǎn)動手輪，分劃板會左右移動.測量時，應(yīng)使分劃板中心刻線對齊某條紋的中心(如圖乙所示)，記下此時手輪上的示數(shù).轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線對齊另一條紋的中心，記下此時手輪上的示數(shù).兩次讀數(shù)之差就表示這兩條條紋間的距離.二、實(shí)驗(yàn)器材雙縫干涉儀(由光具座、光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、毛玻璃屏、測量頭組成)、學(xué)生電源、導(dǎo)線、米尺.三、實(shí)驗(yàn)步驟1.取下遮光筒左側(cè)的元件，調(diào)節(jié)光源高度，使光束能直接沿遮光筒軸線把屏照亮.2.按合理順序在光具座上放置各光學(xué)元件，并使各元件的中心位于遮光筒的軸線上.3.用米尺測量雙縫到屏的距離.4.用測量頭(其讀數(shù)方法同螺旋測微器)測量數(shù)條亮條紋間的距離.四、注意事項(xiàng)1.單縫和雙縫應(yīng)相互平行，其中心位于遮光筒的軸線上，雙縫到屏的距離應(yīng)相等.2.測雙縫到屏的距離l可用米尺測多次，取平均值.3.測條紋間距x時，用測量頭測出n條亮(暗)條紋間的距離a，求出相鄰的兩條亮(暗)條紋間的距離x.例6(xx浙江4月選考21)在“用雙縫干涉測量光的波長”實(shí)驗(yàn)中，選用紅色濾光片和間距為0.20 mm的雙縫，雙縫與屏的距離為600 mm.某同學(xué)正確操作后，在目鏡中看到如圖29甲所示的干涉條紋.換成紫色濾光片正確操作后，使測量頭分劃板刻線與第k級暗條紋中心對齊，在目鏡中觀測到的是圖乙中的_(填字母)，此時測量頭的讀數(shù)為25.70 mm.沿同一方向繼續(xù)移動測量頭使分劃板刻線與第k5級暗條紋中心對齊，此時測量頭標(biāo)尺如圖丙所示，其讀數(shù)是_mm.紫光的波長等于_nm.圖29答案D19.40420解析換成紫色濾光片后，光的波長變小，條紋間距變小，B錯，條紋方向不變，C錯，分劃板中心刻線的位置是不變的，A錯，D對；標(biāo)尺的讀數(shù)為19 mm80.05 mm19.40 mm；根據(jù)波長計(jì)算公式x，可得420 nm.變式11(xx諸暨市期末考試)在“用雙縫干涉測量光的波長”實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖30所示.圖30(1)圖中P位置放的是單縫還是雙縫？_(選填“單縫”或“雙縫”).(2)經(jīng)過一系列的調(diào)試，得到了亮度較好，但不夠清晰的干涉圖樣.為了得到更加清晰的干涉圖樣，應(yīng)該_(選填“左右”或“上下”)調(diào)節(jié)撥桿.答案(1)單縫(2)左右解析(1)根據(jù)雙縫干涉的條件，需要通過單縫獲得相干光源，所以P處為單縫；(2)為了產(chǎn)生清晰的雙縫干涉條紋，撥桿左右調(diào)節(jié)，直到雙縫與單縫平行.變式12在觀察光的雙縫干涉現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中：(1)將激光束照在如圖31乙所示的雙縫上，在光屏上觀察到的現(xiàn)象是圖甲中的_.圖31(2)換用間隙更小的雙縫，保持雙縫到光屏的距離不變，在光屏上觀察到的條紋寬度將_；保持雙縫間隙不變，減小光屏到雙縫的距離，在光屏上觀察到的條紋寬度將_(以上均選填“變寬”“變窄”或“不變”).答案(1)A(2)變寬變窄解析(1)雙縫干涉圖樣是平行且等寬的明暗相間的條紋，A圖正確；(2)根據(jù)x知，雙縫間的距離d減小時，條紋間距變寬，當(dāng)雙縫到屏的距離l減小時，條紋間距變窄.變式13(xx湖州三縣期中考試)在“用雙縫干涉測量光的波長”實(shí)驗(yàn)中：圖32(1)在如圖32甲所示的光具座上，將白光光源放于光具座位置A，紅色濾光片放于光具座位置B，位置C應(yīng)放光學(xué)元件_(選填“單縫片”或“雙縫片”).(2)用某種單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時，已知雙縫間距為d，雙縫到毛玻璃屏間距離為l，實(shí)驗(yàn)時先移動測量頭上的手輪，把分劃板中心刻線對準(zhǔn)靠近最左邊的一條亮條紋(如圖乙所示)，并記下手輪的讀數(shù)x1，然后轉(zhuǎn)動手輪，把分劃線向右邊移動，直到對準(zhǔn)第7條亮條紋并記下手輪讀數(shù)x7，請用以上測量的符號表示出該單色光波長的表達(dá)式_.答案(1)單縫片(2)解析(1)A、B、C、D處依次是：光源、濾光片、單縫片、雙縫片，因此位置C處應(yīng)該放單縫片.(2)由題意可知x，又由x可得.實(shí)驗(yàn)19：探究碰撞中的不變量用實(shí)驗(yàn)法探究碰撞中的不變量，要測量物體的質(zhì)量和碰撞前后的速度.可以用很多的實(shí)驗(yàn)方案來探究.實(shí)驗(yàn)方案一：圖33如圖33，光滑的水平木板上，一輛小車A拖著一條紙帶勻速運(yùn)動，碰上了靜止在前方的小車B，碰后兩車一起向右勻速運(yùn)動.為了減少摩擦力的影響，我們的做法是將木板一端墊高，其實(shí)也可以使用氣墊導(dǎo)軌.探究需要確定質(zhì)量和速度，用天平測質(zhì)量.中心任務(wù)是要得出速度，如圖34是一條實(shí)驗(yàn)室打出的紙帶：紙帶的左端代表A車碰前的運(yùn)動.圖34實(shí)驗(yàn)方案二：圖35如圖35，數(shù)字計(jì)時器上可以得到遮光板通過光電門的時間t，如果要計(jì)算勻速運(yùn)動的速度，還需知道遮光板寬度d，這樣速度v.在勻速運(yùn)動中，遮光板寬一點(diǎn)或窄一點(diǎn)，對物體速度的計(jì)算不會有影響.在變速運(yùn)動中，選取的遮光板要窄一點(diǎn).實(shí)驗(yàn)方案三：如圖36所示，通過小球擺起的角度可以知道碰撞的速度.圖36上述看到的三個實(shí)驗(yàn)方案，區(qū)別在于測速度的方法不同.實(shí)驗(yàn)方案四：如圖37所示，先用重垂線確定O點(diǎn).讓兩個球碰撞(入射小球的質(zhì)量m1大于被撞小球的質(zhì)量m2)，兩球碰撞前后速度用平拋運(yùn)動測量，因下落時間相同，可以用水平位移替代速度.多次實(shí)驗(yàn)，小球落點(diǎn)如圖38所示.圖37圖38小球落點(diǎn)有很多，畫圓，圓心表示平均落點(diǎn)位置.量出水平距離OP、OM、ON，則碰撞中的不變量可表示為：m1OPm1OMm2ON.例7(xx諸暨中學(xué)期中考試)某同學(xué)用如圖39所示裝置探究A、B兩球在碰撞中動量是否守恒.該同學(xué)利用平拋運(yùn)動測量兩球碰撞前后的速度，實(shí)驗(yàn)裝置和具體做法如下，圖中PQ是斜槽，QR為水平槽.實(shí)驗(yàn)時先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滑下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡.重復(fù)上述操作10次，得到10個落點(diǎn)痕跡.再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓A球仍從位置G由靜止開始滑下，和B球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡.重復(fù)這種操作10次，并畫出實(shí)驗(yàn)中A、B兩小球落點(diǎn)的平均位置，圖中F、E點(diǎn)是A碰B球前后A球的平均落點(diǎn)，J是B球的平均落點(diǎn)，O點(diǎn)是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點(diǎn).其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的豎直平面，米尺的零點(diǎn)與O點(diǎn)對齊.圖39(1)現(xiàn)有下列器材，為完成本實(shí)驗(yàn)，哪些是必需的？請將這些器材前面的字母填在橫線上_.A.停表 B.刻度尺 C.天平 D.圓規(guī)(2)在以下選項(xiàng)中，哪些是本次實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行的測量_.A.水平槽上未放B球時，測量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離OFB.A球與B球碰撞后，測量A球、B球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離OE、OJC.A球和B球在空中飛行的時間D.測量G點(diǎn)相對于水平槽面的高度(3)如果碰撞中動量守恒，根據(jù)圖中各點(diǎn)間的距離，則下列式子正確的是()A.mAmAmBB.mAmAmBC.mAmAmBD.mAmAmB答案(1)BCD(2)AB(3)C解析(1)要驗(yàn)證動量守恒，就需要知道碰撞前后的動量，所以要測量兩個小球的質(zhì)量及碰撞前后小球的速度，碰撞前后小球都做平拋運(yùn)動，速度可以用水平位移代替，所以需要測量的物理量為：小球A、B的質(zhì)量mA、mB，記錄紙上O點(diǎn)到E、F、J各點(diǎn)的距離，故必需的器材為刻度尺、天平、圓規(guī)(確定落點(diǎn))，選項(xiàng)B、C、D正確.(2)由(1)分析知，選項(xiàng)A、B正確.(3)F為碰前入射小球落點(diǎn)的位置，E為碰后入射小球的位置，J為碰后被碰小球的位置，碰撞前入射小球的速度v1，碰撞后入射小球的速度v2，碰撞后被碰小球的速度v3，若mAv1mAv2mBv3，則表明通過該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了兩球碰撞過程中動量守恒，代入數(shù)據(jù)得mAmAmB，選項(xiàng)C正確.變式14(xx紹興第一中學(xué)期末)某物理興趣小組的同學(xué)，在利用氣墊導(dǎo)軌“探究碰撞中的不變量”實(shí)驗(yàn)中，測得左側(cè)滑塊質(zhì)量m1150 g，右側(cè)滑塊質(zhì)量m2121 g，擋光片寬度為2.00 cm，兩滑塊之間有一壓縮的彈簧片，并用細(xì)線連在一起，如圖40所示.開始時兩滑塊都靜止，燒斷細(xì)線后，兩滑塊分別向左、向右方向運(yùn)動.擋光片通過左、右光電門(圖中未畫出)的時間分別為t10.20 s，t20.16 s.取向右為正方向，則燒斷細(xì)線前系統(tǒng)的總動量為_ kgm/s，燒斷細(xì)線后系統(tǒng)的總動量為_ kgm/s.圖40答案01.25104解析燒斷細(xì)線前系統(tǒng)靜止，總動量為0 kgm/s；燒斷細(xì)線后，左邊滑塊的動量：p1m1150103 kgm/s1.5102 kgm/s，右邊滑塊的動量：p2m2121103 kgm/s1.512 5102 kgm/s，兩滑塊動量方向相反，燒斷細(xì)線后系統(tǒng)的總動量為：pp2p11.25104 kgm/s，方向與右邊的滑塊動量方向相同.變式15(1)用20分度的游標(biāo)卡尺測量鋼球的直徑，示數(shù)如圖41所示，則鋼球直徑為_ mm.圖41(2)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個用打點(diǎn)計(jì)時器探究碰撞中不變量的實(shí)驗(yàn)：在小車A的前端粘有橡皮泥，推動小車A使之做勻速運(yùn)動，然后與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速運(yùn)動，他設(shè)計(jì)的具體裝置如圖42所示，在小車A后連著紙帶，電磁打點(diǎn)計(jì)時器所用電源頻率為50 Hz，長木板下墊著小木片用以平衡摩擦力.若已得到打點(diǎn)紙帶如圖43所示，并將測得的各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離標(biāo)在圖上，A點(diǎn)是運(yùn)動起始的第一點(diǎn)，則應(yīng)選_段來計(jì)算A的碰前速度，應(yīng)選_段來計(jì)算A和B碰后的共同速度v(以上兩格選填“AB”“BC”“CD”或“DE”).已測得小車A的質(zhì)量mA0.40 kg，小車B的質(zhì)量mB0.20 kg，由以上測量結(jié)果可得：碰后(mAmB)v_ kgm/s. (保留三位有效數(shù)字)圖42圖43答案(1)12.25(2)BCDE0.417解析(1)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為主尺讀數(shù)加游標(biāo)尺讀數(shù)，主尺讀數(shù)為12 mm，游標(biāo)尺讀數(shù)為50.05 mm0.25 mm，即鋼球直徑為12.25 mm.(2)小車碰撞前做勻速直線運(yùn)動，則題圖的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間應(yīng)是等距離的，所以應(yīng)該在BC段確定小車A的碰前速度；碰撞后小車A、B共同做勻速直線運(yùn)動，所以應(yīng)該在DE段求碰后共同速度.碰后的總動量p(mAmB)v0.6 kgm/s0.417 kgm/s.1.(xx寧波市十校聯(lián)考)如圖1所示為“探究電磁感應(yīng)產(chǎn)生條件”的實(shí)驗(yàn)電路之一，圖中還有、兩條導(dǎo)線沒有接好，為了能順利完成這個實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)線應(yīng)接在_(選填“a”或“b”)，再接好導(dǎo)線.在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，開關(guān)閉合瞬間，電流計(jì)指針向右偏.現(xiàn)保持開關(guān)閉合，滑動變阻器滑動觸頭P迅速向右滑動時，電流計(jì)指針應(yīng)向_偏(選填“左”或“右”).圖1答案a左解析電源、開關(guān)、滑動變阻器與線圈A構(gòu)成閉合回路，導(dǎo)線應(yīng)該連接a；開關(guān)閉合后，電流變大，電流計(jì)指針向右偏，滑動變阻器滑動觸頭P迅速向右滑動，滑動變阻器接入電路阻值變大，電流變小，電流計(jì)指針向左偏.2.某同學(xué)在“探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件”實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了如圖2所示的裝置.線圈A通過電流表甲、高阻值的電阻R、滑動變阻器R和開關(guān)S連接到電源上，線圈B的兩端接到另一個電流表乙上，兩個電流表完全相同，零刻度居中.閉合開關(guān)后，當(dāng)滑動變阻器R的滑片P不動時，甲、乙兩個電流表指針的位置如圖所示.圖2 (1)當(dāng)滑片P較快地向左滑動時，電流表甲的指針偏轉(zhuǎn)情況是_，電流表乙的指針偏轉(zhuǎn)情況是_.(選填“向左偏”“向右偏”或“不偏轉(zhuǎn)”)(2)斷開開關(guān)，待電路穩(wěn)定后后再迅速閉合開關(guān)，電流表乙的指針偏轉(zhuǎn)情況是_.(選填“向左偏”“向右偏”或“不偏轉(zhuǎn)”)(3)從上述實(shí)驗(yàn)可以初步得出結(jié)論：_.答案(1)向右偏向左偏(2)向左偏(3)穿過閉合回路的磁通量變化而產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化解析由題圖可知，電流由哪一接線柱流出，電流表的指針就向哪一側(cè)偏轉(zhuǎn).(1)當(dāng)滑片P較快地向左滑動時，通電回路中的電流增大，電流表甲的指針向右偏，穿過線圈B的磁通量增大且原磁場方向向下，由楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場方向向上，由安培定則得，電流表乙的指針向左偏.(2)斷開開關(guān)，待電路穩(wěn)定后再迅速閉合開關(guān)，左側(cè)(通電)回路中的電流增大，穿過線圈B的磁通量增大且原磁場方向向下，故電流表乙的指針向左偏.(3)通過實(shí)驗(yàn)可以初步得出結(jié)論：穿過閉合回路的磁通量變化而產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化.3.(xx浙江10月選考21(1)如圖3所示，在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，電源輸出端與變壓器線圈連接方式正確的是_(選填“甲”或“乙”).變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為120匝和60匝，測得的電壓分別為8.2 V和3.6 V，據(jù)此可知電壓比與匝數(shù)比不相等，主要原因是_.圖3答案乙漏磁、鐵芯發(fā)熱、導(dǎo)線發(fā)熱解析變壓器是靠電磁感應(yīng)原理工作的，必須接交流電，故正確的是題圖乙；理想變壓器電壓與匝數(shù)成正比，實(shí)際變壓器不成正比是由漏磁、鐵芯發(fā)熱、導(dǎo)線發(fā)熱等電能損失造成的.4.某學(xué)生選用匝數(shù)可調(diào)的可拆變壓器來做“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時，原線圈接在學(xué)生電源上，用多用電表測量副線圈的電壓.(1)下列操作正確的是_.A.原線圈接直流電壓，電表用直流電壓擋B.原線圈接交流電壓，電表用直流電壓擋C.原線圈接直流電壓，電表用交流電壓擋D.原線圈接交流電壓，電表用交流電壓擋(2)該學(xué)生繼續(xù)做實(shí)驗(yàn)，先保持原線圈的匝數(shù)不變，增加副線圈的匝數(shù)，觀察到副線圈兩端的電壓增大；然后再保持副線圈的匝數(shù)不變，增加原線圈的匝數(shù)，觀察到副線圈兩端的電壓_(選填“增大”“減小”或“不變”).答案(1)D(2)減小解析(1)變壓器的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故其只對交流電起變壓作用，選項(xiàng)D正確，A、B、C錯誤；(2)保持原線圈的匝數(shù)不變，增加副線圈的匝數(shù)，副線圈兩端的電壓增大，說明副線圈匝數(shù)與原線圈匝數(shù)比值越大，副線圈兩端的電壓越大；保持副線圈的匝數(shù)不變，增加原線圈的匝數(shù)，則副線圈匝數(shù)與原線圈匝數(shù)比值變小，故副線圈兩端的電壓減小.5.在“探究單擺周期與擺長的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中：(1)實(shí)驗(yàn)時用20分度的游標(biāo)卡尺測量擺球直徑，示數(shù)如圖4甲所示，則該擺球的直徑d_cm.圖4(2)接著測量擺線的長度為l0，實(shí)驗(yàn)時用拉力傳感器測得擺線的拉力F隨時間t變化的圖象如圖乙所示，t0已知，則通過計(jì)算，求得重力加速度的表達(dá)式為g_.答案(1)1.410(2)解析(1)游標(biāo)尺為20等份，每等份為0.05 mm，故游標(biāo)卡尺讀數(shù)為(1420.05) mm14.10 mm1.410 cm.(2)由題圖乙知，周期T4t0，而擺長ll0，由T2，得gl.6.如圖5甲所示，是用雙縫干涉測量光波長的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，其中A、B、C、D分別表示濾光片、單縫、雙縫、光屏.圖乙a是實(shí)驗(yàn)時用紅色濾光片和縫間距d0.36 mm的雙縫在光屏上得到的圖樣；圖b是實(shí)驗(yàn)時用紅色濾光片和縫間距d0.18 mm的雙縫在光屏上得到的圖樣；圖c是實(shí)驗(yàn)時用藍(lán)色濾光片和雙縫間距d0.36 mm的雙縫在光屏上得到的圖樣，則：圖5(1)比較題圖a和題圖b，可以說明_.(2)比較題圖a和題圖c，可以說明_.(3)能進(jìn)行上述比較的前提是做這三次實(shí)驗(yàn)時不改變_和_的位置(選填“A”“B”“C”“D”).答案(1)對相同色光，雙縫間距減小，相鄰條紋間距增大(2)對相同雙縫，光波長變短，相鄰條紋間距減小(3)CD解析(1)比較圖a和圖b可知，對相同色光，雙縫間的距離減小，相鄰條紋間距增大；(2)比較圖a和圖c可知，對相同雙縫，光波長變短，相鄰條紋間距減小；(3)能進(jìn)行上述比較的前提是做這三次實(shí)驗(yàn)時保證雙縫到光屏的距離不變即不改變C、D的位置.7.(xx浙江11月選考21)在“測定玻璃的折射率”實(shí)驗(yàn)時，(1)下列做法正確的是_.A.入射角越大，誤差越小B.在白紙上放好玻璃磚后，用鉛筆貼著光學(xué)面畫出界面C.實(shí)驗(yàn)時既可用量角器，也可用圓規(guī)和直尺等工具進(jìn)行測量D.判斷像與針是否在同一直線時，應(yīng)該觀察大頭針的頭部(2)小明同學(xué)在插針時玻璃磚的位置如圖6所示，根據(jù)插針與紙上已畫的界面確定入射點(diǎn)與出射點(diǎn)，依據(jù)上述操作所測得的折射率_(填“偏大”“偏小”或“不變”).圖6(3)小明同學(xué)經(jīng)正確操作后，在紙上留下四枚大頭針的位置P1、P2、P3和P4，AB和CD是描出的玻璃磚的兩個邊，如圖7所示，請?jiān)谔摼€框中畫出光路圖.圖7答案(1)C(2)偏小(3)光路圖見解析解析(1)本實(shí)驗(yàn)在用插針法時，角度不宜過大，否則很難確定折射角，選項(xiàng)A錯；不能用鉛筆貼著光學(xué)面畫界面，所以選項(xiàng)B錯誤；本實(shí)驗(yàn)通過n求折射率，也可以通過畫出兩個半徑一樣的圓，通過sin 將角度轉(zhuǎn)化為角度對邊之比求折射率，所以選項(xiàng)C正確；在觀察像與針是否在一條直線時，應(yīng)該觀察大頭針底部，所以D錯誤.(2)由圖可知，此次測量的折射角偏大，導(dǎo)致測得的折射率偏小.(3)光路圖如圖所示.8.(xx溫州市3月選考模擬)某同學(xué)在“探究碰撞中的不變量”實(shí)驗(yàn)中，采用如圖8所示的實(shí)驗(yàn)裝置，在光滑的水平軌道上，停著甲、乙兩輛小車，甲車系一穿過打點(diǎn)計(jì)時器的紙帶.在啟動打點(diǎn)計(jì)時器的同時，給甲車沿軌道方向的沖量，甲車運(yùn)動一段距離后，與靜止的乙車發(fā)生正碰，由于兩車相撞處裝有尼龍拉扣，兩車立即粘在一起繼續(xù)運(yùn)動.紙帶記錄下碰撞前甲車和碰撞后兩車的運(yùn)動情況，如圖9所示，紙帶上A、B兩點(diǎn)的距離為_ cm；為完成實(shí)驗(yàn)，同學(xué)已經(jīng)測出碰撞前后小車甲的速度，他還需要測量_.圖8圖9答案1.20(0.02)小車甲和小車乙的質(zhì)量解析A、B兩點(diǎn)之間的距離為2.20 cm1.00 cm1.20 cm.根據(jù)動量守恒定律知，要探究碰撞中的不變量還需要測量小車甲和小車乙的質(zhì)量.9.某同學(xué)利用電火花計(jì)時器和氣墊導(dǎo)軌做探究碰撞中不變量的實(shí)驗(yàn).氣墊導(dǎo)軌裝置如圖10甲所示，所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成.在空腔導(dǎo)軌的兩個工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔，向?qū)к壙涨粌?nèi)不斷通入壓縮空氣，空氣會從小孔中噴出，使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導(dǎo)軌上，這樣就大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差.圖10(1)下面是實(shí)驗(yàn)的主要步驟：安裝好氣墊導(dǎo)軌，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕，使導(dǎo)軌水平；向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣；把電火花計(jì)時器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的外側(cè)，將紙帶穿過電火花計(jì)時器與彈射架并固定在滑塊1的左端，調(diào)節(jié)電火花計(jì)時器的高度，直至滑塊拖著紙帶移動時，紙帶始終在水平方向；使滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮繩；把滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌的中間；先_，然后_，讓滑塊帶動紙帶一起運(yùn)動；取下紙帶，重復(fù)步驟，選出理想的紙帶如圖乙所示；測得滑塊1的質(zhì)量為310 g，滑塊2(包括橡皮泥)的質(zhì)量為205 g.完善實(shí)驗(yàn)步驟的內(nèi)容.(2)已知電火花計(jì)時器每隔0.02 s打一個點(diǎn)，計(jì)算可知兩滑塊相互作用以前系統(tǒng)的總動量為_ kgm/s；兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動量為_ kgm/s.(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)(3)試說明(2)中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是_.答案(1)接通電火花計(jì)時器的電源釋放滑塊1 (2)0.6200.618(3)紙帶和電火花計(jì)時器限位孔之間有摩擦力的作用解析(1)使用電火花計(jì)時器時，先接通電源后釋放紙帶，所以先接通電火花計(jì)時器的電源，后釋放滑塊1.(2)放開滑塊1后，滑塊1做勻速運(yùn)動，跟滑塊2發(fā)生碰撞后二者一起做勻速運(yùn)動，根據(jù)紙帶的數(shù)據(jù)得：碰撞前滑塊1的動量為：p1m1v10.310 kgm/s0.620 kgm/s，滑塊2的動量為零，所以碰撞前的總動量為0.620 kgm/s；碰撞后滑塊1、2速度相等，所以碰撞后總動量為：(m1m2)v2(0.3100.205) kgm/s0.618 kgm/s(3)主要原因是紙帶與電火花計(jì)時器限位孔之間有摩擦力的作用.