高中物理物理实验创新题集锦

高中物理物理实验创新题集锦 高中物理物理实验创新题集锦 1、如图是《练习使用示波器》实验的示意图，图中“X输入”、“Y输入”、“地”为信号输入接线柱。实验要求用示波器测右图b、c间的直流电压。把b 接“地”接线柱，欲使P滑动时，亮斑在竖直方向移动，则 c端应接 Y输入 接线柱。实验发现，当P滑到 最左端时，亮斑恰好在荧光屏的中心;当P滑到最右端时， 亮斑向下偏离中心3.0格。当P滑到某点时，亮斑向下偏离 中心2.5格，则此时b、c间的电压为 1.25 V。(图 中电源是电动势为1.5V，内阻不计的一节干电池) 2、学过单摆的周期以后，物理兴趣小组的同学们对钟摆产生了兴趣，老师建议他们先研究用厚度和质量分布均匀的方木块(如一把米尺)做成的摆(这种摆被称为复摆)，如图所示。让其在竖直平面内做小角度摆动，C点为重心，板长为L，周期用T表示。 甲同学猜想:复摆的周期应该与板的质量有关。 乙同学猜想:复摆的摆长应该是悬点到重心的距离L/2。 丙同学猜想:复摆的摆长应该大于L/2。理由是:若OC段看成细线，线栓在C处，C点以下部分的重心离O点的距离显然大于L/2。 为了研究以上猜想是否正确，同学们进行了下面的实验探索: (1)把两个相同的木板完全重叠在一起，用透明胶(质量不计)粘好，测量其摆动周期，发现与单个木板摆动时的周期相同，重做多次仍有这样的特点。则证明了甲同学的猜想是_______错误______ 的(选填“正确”或“错误”)。 L/2,(2)用T表示板长为L的复摆看成摆长为L/2单摆的周期计算值(T=2)，用T表示00g板长为L复摆的实际周期测量值。计算与测量的数据如下表: 板长L/cm 25 50 80 100 120 150 周期计算值T/s 0.70 1.00 1.27 1.41 1.55 1.73 0 周期测量值T/s 0.81 1.16 1.47 1.64 1.80 2.01 由上表可知，复摆的等效摆长 大于 L/2(选填“大 于”、“小于”或“等于”)。 (3)为了进一步定量研究，同学们用描点作图法对数据进行处 理，所选坐标如图。请在坐标纸上作出T-T图，并根据图象0 L等中反映出的规律求出=_________1.16_(结果保留三位 L/2 L等有效数字，其中L是板长为L时的等效摆长T=2,)。 等g 3、在液体中下落的物体最终会达到一个恒定的速度，称之为收尾速度。一个半径为 g2//r的球体在液体中下落的收尾速度为v = r(ρ,ρ)，其中η、g、ρ、ρ分别为液3η 体的粘滞系数(与液体种类相关的常数)、重力加速度(本题中为已知量)、球体的密度、液体的密度。某同学为了测定某已知密度的液体的粘滞系数，选定了下列器材:一只 1000mL的量筒;一块秒表;一把刻度尺;直径不同的铝球若干个(最大直径约10.00mm)。 ?请列出该同学漏选的器材: 。 ?实验时，该同学首先将直径约10.00mm的铝球重复从装满被测液体的量筒液面上自由落下测定它通过量筒刻线750mL到500mL和450mL到200mL的两段时间，列表如下: 距离L时间t(s) 平均时 /(s) (mL) 间t 750,1.74 1.72 1.73 500 1.72 由以上测量数据得到的450,1.73 1.72 1.73 结论 200 1.73 是 。 ?若测出了不同半径的铝球的收尾速度，要求出液体的粘滞系数，对以上数据应如何处理, 答案:?螺旋测微器(或游标卡尺) ?在750mm刻度线以内，铝球做匀速运动。 ((((2?作出v—r的图象，由图线的斜率求粘滞系数(或先由不同直径铝球对应的收尾速(( 度用公式求出粘滞系数，再求平均值)。 (((( 4、(8分)某同学在做“用双缝干涉测光的波长”实验时，第一次分划板中心刻度线对齐A条纹中心时，游标卡尺的示数如图(3)所示，第二次分划板中心刻度线对齐B条纹中心时，游标卡尺的示数如图(4)所示，已知双缝间距为0.5mm，从双缝到屏的距离为1m，则图(3)中游标卡尺的示数为 mm(图(4)游标卡尺的示数为 mm(实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是 ，所测光波的波长为 m ((保留两位有效数字) 312 cm 010 ,,(3)(1) 312 cm 010 (4),, (2) 答案:11.4 16.7 减小测量的绝对误差(或提高测量的精确度) 5、在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图 所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G等7个计数点，每相邻两个计数点间还有 4个点，图中没有画出，打点计时器接周期为T=0.02s的交流电源(他经过测量并计算 得到打点计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度如下表: - 2 - (1)计算v的公式为v=,,,,; FF 2)根据(1)中得到的数据，以A点对应的时刻为t=0， ( 试在图中所给的坐标系中，作出v,t图象，并求物体的 2加速度a=,,,,m/s; (3)如果当时电网中交变电流的频率是f=51Hz， 而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与 实际值相比,,,,(选填:偏大、偏小或不变)( ,dd2 64,v答案:(2)a=0.425?0.005m/s 图略(3)偏小 F10T 6、 下列三张图片分别反映了飞机以三种不同速度在空中(不考虑空气的流动)水平飞行时，产生声波的情况。图中一系列圆表示声波的传播情况，A点表示飞机的位置。请你利用给出的图，确定飞机飞行速度最大的是___ C ______(填a、b、c)，并用刻度尺等工具估测c图中飞机的速度为____v=710-750m/s _____ m/s。已知声波在空气中的速度为340m/s。 c 7、如图甲所示是一种测量电容器电容的实验电路图，实验是通过对高阻值电阻放电的，测出电容器充电至电压U时所带电荷量Q，从而再求出待测电容器的电容C。某同学在一次实验时的情况如下: A(按如图甲所示的电路图接好电路; B(接通开关S，调节电阻箱R的阻值，使电流表的指针偏转接近满刻度，记下此时电流表的示数是I = 490μA，电压表的示数U= 8.0V。 00 C(断开开关S，同时开始计时，每隔5s测读一次电流i的值，将测得数据填入，并标示在图乙的坐标纸上(时间t为横坐标，电 流i为纵坐标)，如图乙中小黑点所示。 (1) 在图乙中画出i— t图线; (2) 图乙中图线与坐标轴所围成面积的物 理意义是_______________; (3) 该电容器电容为________F(结果保留 两位有效数字); (4) 若某同学实验时把电压表接在E、D两 - 3 - 端，则电容的测量值比它的真实值_____ (填“大”、“小”或相等)。 答案:. (1) 如图所示 (2) 在开始时电容器所带的电量 -3 (3) 1.0×10F (4) 小 8、?已知电动玩具小车在水平面上运动过程所受阻力与速度成正比。接通电源后小车的电动机以额定功率运转。为测定该电动机的额定功率，首先用弹簧秤以2.0N的水平恒力，拉动小车沿水平面运动，小车尾部夹有纸带，运动过程中打点计时器打出的部分纸带如右上图所示;然后换掉纸带，接通小车的电动机，电动机以额定功率工作，让小车仍在该水平面上运动，打点计时器打出的部分纸带如右下图所示。(两图中每相邻两个计数点之间都还有打点计时器打下的4个点未画出，电源频率为50Hz。相 A B C D E F G H 邻计数点间的距离已标在图上，单位mm。)由以上两步30 34 37 39 40 40 40 mm 操作可知:小车所受阻力大小与速度大小的比例系数为 / / ////// __ ;小车上电动机的额定功率为 。 A BC D E F G H 23 27 29 30 30 30 30 mm mA V V RmA mA 2 热敏电阻 热敏电阻 U R热1 敏电 阻 图4 甲 乙 图3 ?如图2所示为一热敏电阻(阻值随温度的改变而变化)的I-U关系曲线。 ?为了通过测量得到如图2所示的I-U关系的完整曲线，在图3甲、乙两个电路中，已知 电源电动势均为9.0V，内阻不计，滑动变阻器的最大阻值均为100Ω。应选择的是_____ 图所示的电路。 ?在图4所示的电路中，电源两端的电压U恒为9.0V，理想毫安表示数为70mA，定值电 阻R=250Ω。根据图2所示热敏电阻的I-U曲线及相关知识，可得电阻R的阻值为_____12 Ω。(结果保留2位有效数字) ?若将该热敏电阻接在电动势6.0V，内电阻100Ω的电源两端，则通过热敏电阻的电流将 是_______mA。 2答案:(?5N,s/m 0.45W。??甲 ?1.1×10Ω?19mA 9、某同学用如图8甲所示的实验装置，做《用双缝干涉测光的波长》的实验，他用带有游标尺的测量头(如图8乙所示)测量相邻两条亮条纹间的距离?x.转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐某一条亮条纹(将这一条纹确定为第一亮条纹)的中心，此时游标尺上的示数情况如图8丙所示;转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐第6亮条纹的中心，此时游标尺上的示数情况如图8丁所示，则图8丙的示数x=______________mm;图8丁的1 示数x=__________mm.如果实验中所用的双缝间的距离d=0.20mm，双缝到屏的距离2 L=60cm，则计算波长的表达式λ=_______(用已知量和直接测量量的符号表示).根据以上数据，可得实验中测出的光的波长λ=_______m. - 4 - d,7答案: 0.15; 8.95; ()xx,; ; 5.9，10215L210、某校物理兴趣小组设计一个玻璃管测力计:横截面积S=1)00cm的一端封闭、一端开口的玻璃管内，一个很薄的轻质活塞封闭了一定量的空气，活塞连结一个秤钩。将测力计开口向下竖直悬挂，下端秤钩挂上砝码，如图所示。现将不同质量的砝码m挂在秤钩上，稳定后用刻度尺测量出活塞与管顶之间的距离L，在实验过程中，气体的温度保持不变，四次实验部分数据在下面的表格上: 次数 1 2 3 4 m/ Kg 0.000 0.100 0.250 L / cm 2.00 2.22 3.36 (1) 通过计算，将数据填入表内两个空白处。实验时大气压强P= 帕。0 (用科学计数法表示，保留三位有效数字，即其系数计算到小数点后两位) (2) 在玻璃管测力计上L=4.00cm处应标上所测作用力大小F= N.空气柱 长度L随加在秤钩上作用力F变化而 (填:均匀，不均匀)变化。 (3) 通过实验，同学们发现用玻璃管测力计来测力，还存在一些不足之处，其中主 要的不足之处? ; ? 。 5答案:? m,0.409kg L,2.66cm P,1.01×10Pa 430 ? 5.05牛; 不均匀 。 ? ?测量力的大小随环境温度的变化而变化; ?测量力的大小随外界大气压强的变化而变化。 11、.某位同学自制了一个螺旋测微计.由于没有车床加工精密螺纹,就找了一段细钢丝(直径为0.8 mm),又找了一个细圆柱,在细圆柱上均匀涂上万能胶,然后在细圆柱上紧密绕排细钢丝作为螺栓.在螺栓上再紧密绕排细钢丝和牛皮纸组成一个螺母.再通过其他工作,一个螺旋测微计终于成功了.问该螺旋测微计的固定刻度最小长度为____0.8____mm,若可动刻度分成20等份,则刻螺旋测微可准确到___0.04_____mm. - 5 - 11、如果用F表示滑动摩擦力的大小，用F表示正压力的大小，则有F,µF，式中µ叫做NN 动摩擦因数(为了测量两张纸之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验(如图所示， 在木块A和木板B上贴上待测的纸，B板水平固定，用测力计拉A，使A匀速向左运动， F读出并记下测力计的读数F，测出木块A的质量m，则( ,,mg (1)该同学为什么要把纸贴在木块上而不直接测量两张纸间的 滑动摩擦力, A B (2)在实际操作中，发现要保证木块A做匀速运动比较困难， 实验误差较大(你能对这个实验作一改进来解决这一困难 从而减小误差吗, 答案:(1)可增大正压力，从而增大滑动摩擦力，便于测量( (2)参考:只要将测力计的一端与木块A相连接，测力计的另一端与墙壁或竖直挡板 之类的固定物相连(用手通过轻绳拉动木板B，读出并记下测力计的读数F，测出木块 FA的质量m，同样有( ,,mg - 6 -