轨间的宽度不变,安培力F不变,棒的质量变大,速度v=
2Fs
-2μgs变小,B错误。 m
答案 (1)见解析图 (2)AC
2.某些固体材料受到外力后除了产生形变,其电阻率也要发生变化,这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应”。现用如图16所示的电路研究某长薄板电阻Rx的压阻效应,已知Rx的阻值变化范围为几欧到几十欧,实验室中有下列器材: A.电源E(3 V,内阻约为1 Ω) B.电流表A1(0.6 A,内阻r1=5 Ω) C.电流表A2(0.6 A,内阻r2约为1 Ω) D.开关S,定值电阻R0
(1)为了比较准确测量电阻Rx,请完成虚线框内电路图的设计。
图16
(2)在电阻Rx上加一个竖直向下的力F(设竖直向下为正方向),闭合开关S,记下电表读数,A1读数为I1,A2读数为I2,得Rx=________(用字母表示);
(3)改变力的大小,得到不同的Rx值。然后让力反向从下向上挤压电阻,并改变力的大小,得到不同的Rx值,最后绘成图象如图17所示,
除观察到电阻Rx的阻值随压力F增大而均匀减小外,还可得到的结论是____________________。当F竖直向下时可得Rx与其所受压力F的数值关系是Rx=________。
图17
解析: (1)测电阻阻值需要测出电阻两端电压与通过电阻的电流,所给实验器材没有电压表,可以用已知内阻的电流表与待测电阻并联,测出电阻两端电压,另一个电流表串联在电路中测电路电流,实验电路图如图所示:
(2)电阻两端电压U=I1r1,通过电阻的电流I=I2-I1,电阻阻值RxUI1r1==。 II2-I1
(3)由题图所示图象可知,图象具有对称性,当正反向压力大小相等时,对应的电阻阻值相等;
由图象可知,电阻与压力是一次函数关系,设为Rx=R0+kF,由图象可知:R0=16 Ω,把Rx=14 Ω,F=1 N代入关系式解得:k=-2,则关系式为:Rx=16-2F。 答案 见解析 四、【解题策略】
近几年高考出现的实验题,虽然考查形式多种多样,但考查特点主要有两个,一是考查考生基本的实验知识和操作技能,二是考查实验思想、方法等综合实验素养和设计、创新等综合实验能力。
第一类题型——基本仪器的使用及读数
刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、打点计时器、电流表、电压表、多用电表都是基本仪器,要熟练掌握它们的使用方法、操作规程和读数规则,在高考前要进行系统的实际测量和读数练习,特别是游标卡尺、螺旋测微器、电学实验仪器的读数。此类试题难度不大,要防止在读数的估读、结果的有效数字和单位上出错。
【典例1】 小明同学在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,为了更准确地选取电压表和电流表的合适量程,决定先用多用电表测量小灯泡的阻值。
(1)在使用前发现电表指针位置如图18甲所示,该同学应该调节旋钮________(选“①”或者“②”)。
(2)小明使用多用电表欧姆挡的“×10”挡测量小灯泡电阻阻值,读数如图乙所示,为了更准确地进行测量,小明应该旋转开关至欧姆挡
__________(填“×100”或“×1”)挡,两表笔短接并调节旋钮__________(选“①”或者“②”)。
(3)按正确步骤测量时,指针指在如图丙位置,则小灯泡阻值的测量值为________Ω。
图18
解析: (1)多用电表使用前,指针没有指在零刻度,应该进行机械调零,应调节旋钮①。(2)偏角太大,说明被测电阻阻值小,应该换用小倍率的挡位,故选“×1”挡,两表笔短接并调节旋钮②。(3)换挡后要进行欧姆调零,示数乘以倍率即为小灯泡的阻值,即为28 Ω。
答案 (1)① (2)×1 ② (3)28
第二类题型——常规实验型
常规实验题主要考查教材上基本实验的实验原理、器材的选择、实验的操作、数据的处理和误差分析。复习时要从领会实验原理出发,全方位理解和掌握实验器材、实验操作、实验步骤、实验数据
的处理、误差分析和电学实验实物图的连接、电路图的设计等,对每一个实验都应做到心中有数。
【典例2】 某同学用如图19所示原理图测量一节干电池的电动势和内阻,有以下器材可供选择:
图19
A.电流表(0~0.6 A) B.电压表(0~3 V)
C.滑动变阻器R(0~15 Ω,5 A) D.滑动变阻器R′(0~50 Ω,1 A) E.定值电阻R0(阻值为1 Ω) F.开关S及导线若干
(1)滑动变阻器应选________(填器材前的字母序号)。 (2)按照原理图连接好线路后进行测量,测得数据如下表所示。
I/A 1 1.3U/V 7 5 3 2 9 由上表数据可看出,电压表示数变化不明显,试分析原因是____________________________________________________。
0 1.30 1.30 1.30 1.21 0.12 0.23 0.34 0.45 0.5