2019届二轮复习22加试实验课件（27张） 27页

第 22 讲　加试实验 - 2 - 电磁感应相关实验 【典题 1 】 (2017 浙江镇海联盟 )(1) 如图甲所示为探究感应电流方向的规律实验装置 , 下列电表中最适合该实验的是 　　　　 ( 填字母 ) 。   - 3 - - 4 - (2) 某同学用如图乙所示可拆变压器 , 探究线圈两端电压与匝数的关系 , 输入输出如图丙所示。将单刀双掷开关打到 1, 增大副线圈匝数 , 小灯泡的亮度 将 　 　 ( 选填 “ 变亮 ”“ 变暗 ” 或 “ 不变 ”) 。该同学利用该装置进一步探究电容器对交变电流的影响 , 他将开关打到 2, 小灯泡发光 , 现增大输入端的交流电源频率 , 小灯泡的亮度将 　　 ( 选填 “ 变亮 ”“ 变暗 ” 或 “ 不变 ”) 。   答案 : (1)B 　 (2) 变亮 　 变 亮 - 5 - 解析 : (1) 本实验是探究感应电流方向的规律的实验 , 结合感应电流产生的条件 , 当条形磁铁运动时 , 会导致闭合线圈磁通量变化 , 从而产生较小的感应电流 , 因此要灵敏电流计。 (2) 将单刀双掷开关打到 1, 增大副线圈的匝数 , 小灯泡电压增大 , 小灯泡亮度将变亮。交变电流能够通过电容器 , 交流的频率越高 , 电容器对交流的阻碍作用越小。 - 6 - 当堂练 1 　 (2017 浙江桐乡模拟 ) 一同学在做探究感应电流方向的实验时 , 用电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈 A 、线圈 B 、检测电流计及开关组成如图所示的电路。在开关闭合、线圈 A 放在线圈 B 中的情况下 , 该同学发现 : 将滑动变阻器的滑片 P 向右加速滑动时 , 电流计指针向右偏转 , 电流计指针偏转的原因是 　　　　　　 ; 当将线圈 A 向上移出 B 线圈的过程中 , 电流计指针 　　　　 ( 选填 “ 向左 ” 或 “ 向右 ”) 偏转。除了以上两种方法外 , 操作现有仪器 , 还 可以 　　　 ( 填写具体操作现有仪器的方法 ) 使电流计指针发生偏转。   答案 答案 关闭 随着滑片 P 向右滑动 , 电流变大 , 使得穿过线圈 A 的磁通量变大 , 线圈 B 中产生阻碍线圈 A 中磁通量变大的感应电流 　 向左 　 断开开关或拔出线圈 A 中的铁芯 - 7 - 探究单摆周期与摆长的关系 【典题 2 】 实验课上正在做探究单摆周期与摆长的关系实验 : (1) 某同学用如图甲所示的游标卡尺测量出单摆小球的直径如图所示 , 则单摆小球的直径是 　　　　 厘米。   - 8 - (2) 通过多次实验的数据 , 把单摆周期 T 与单摆摆长 L , 和单摆周期 T 与摆球质量 m 的关系描绘成以下图象 , 你认为下列图象比较合理的是 ( 　　 ) 答案 : (1)1 . 912 　 ( 2)B - 9 - 解析 : (1) 游标卡尺的读数 = 主尺读数 (1 . 9 cm) + 游标尺对齐格数 (6) × 精确度 (0 . 02 mm)=1.912 cm 。 (2) 单摆周期与摆球质量无关 , 因此 C 和 D 错误 ; 根据单摆周期公式可知 , 单摆周期二次方与摆长成正比 , 因此 B 正确。 - 10 - 当堂练 2 　 (2017 宁波模拟 ) 某同学用实验的方法探究单摆的周期与摆长的关系。   (1) 为测量摆线长 , 必须使单摆处于 　　　　 ( 选填字母代码 ) 状态。   A. 水平拉 直 　 B. 自然 悬垂 C . 悬挂拉紧 (2) 他用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最高端的长度 L 0 = 98 . 80 cm, 然后分别用两种仪器甲、乙来测量摆球直径 , 操作如图 , 得到摆球的直径为 d= 2 . 266 cm, 此测量数据是选用了仪器 　　　　　 ( 选填 “ 甲 ” 或 “ 乙 ”) 测量得到的。   答案 解析 解析 关闭 (1) 为测量摆线长 , 必须使单摆处于自然悬垂状态 , 水平拉直或拉紧都会增大测量的误差 , 故 B 正确 ,A 、 C 错误。 (2) 图甲是 50 分度的游标卡尺 , 最小分度是 0 . 02 mm, 而螺旋测微器的最小分度是 0 . 01 mm, 小球的读数是 d= 2 . 266 cm = 22 . 66 mm, 符合游标卡尺的读数 , 不符合螺旋测微器的读数的精确度。故此测量数据是选用了仪器甲。 答案 解析 关闭 (1)B 　 (2) 甲 - 11 - 测定玻璃的折射率 【典题 3 】 两位同学用两面平行的玻璃砖做测玻璃的折射率实验。 (1) 甲同学由于没有量角器 , 他在完成了光路图以后 , 以 O 点为圆心 ,10 . 00 cm 长为半径画圆 , 分别交 P 1 、 P 2 连线于 A 点 , 交 O 、 O' 连线延长线于 C 点。过 A 点作法线 NN' 的垂线 AB 交 NN' 于 B 点 , 过 C 点作法线 NN' 的垂线 CD 交 NN' 于 D 点 , 如图甲所示 , 用刻度尺量得 OB= 8 . 00 cm, CD= 4 . 00 cm 。由此可得出玻璃的折射率 n= 　　　　 。   - 12 - (2 ) 乙 同学在画界面时 , 不小心将两界面 ab 和 cd 间距画得比玻璃砖宽度大些 , 下界面与实际相同 , 如图乙所示。若其他操作无误 , 则他测得的折射率比真实值 　　　　 ( 选填 “ 偏大 ”“ 偏小 ” 或 “ 不变 ”) 。   答案 : (1)1 . 5 　 (2) 偏小 解析 : (1) 题图中 P 1 P 2 作为入射光线 , OO' 是折射光线 , 设光线在玻璃砖上表面的入射角为 i , 折射角为 r , 则由几何知识得到 (2) 入射角没有变化 , 折射角的测量值偏大 , 则由 n = 得 , 折射率测量值偏小。 - 13 - 当堂练 3 　 (2017 浙江温州月考 ) 在 “ 测定玻璃的折射率 ” 实验中 , 某同学经正确操作已插好了前 3 枚大头针 , 如图甲所示。   (1) 在插第 4 枚大头针时 , 正确操作是 　　　　　　　 。   (2) 在图乙中画出完整的光路图。 (3) 对你画出的光路图进行计算 , 求得该玻璃砖的折射率 n= 　　 。 ( 保留 3 位有效数字 )   - 14 - 答案 : (1) 让第 4 枚大头针同时挡住第 1 、 2 枚大头针的像和第 3 枚大头针 　 ( 2) 光路图见解析 　 ( 3)1 . 53 - 15 - 解析 : (1) 在插第 4 枚大头针时 , 正确操作是让第 4 枚大头针同时挡住第 1 、 2 枚大头针的像和第 3 枚大头针。 (2) 光路图如图所示。 - 16 - 用双缝干涉测量光的波长 【典题 4 】 在用双缝干涉测量光的波长实验中 , 实验装置如图所示。 (1) 令单缝宽度为 h , 双缝距离为 d , 双缝与屏距离为 l , 当采取下列四组数据中的哪一组时 , 可能在光屏上观察到清晰可辨的干涉条纹 ( 　　 ) A. h= 10 mm 　 d= 0 . 1 mm 　 l= 100 cm B. h= 1 mm 　 d= 0 . 1 mm 　 l= 100 cm C. h= 1 mm 　 d= 10 mm 　 l= 10 cm D. h= 10 mm 　 d= 10 mm 　 l= 100 cm - 17 - (2) 用某种单色光照射双缝得到如图甲所示的干涉条纹 , 则分划板在图甲中 A 、 B 位置时 , 游标卡尺读数分别为 x A = 　　　　 mm, x B = 　　　　 mm, 相邻两条纹间距 Δ x= 　　　　 mm 。   答案 : (1)B 　 (2)11 . 1 　 15 . 6 　 0 . 75 - 18 - 解析 : (1) 单缝宽度相对来说小一点要好 , 双缝距离要选 0 . 1 mm, 双缝与屏距离要选这几个数据中最大的。 (2) 游标卡尺是十分度的 , 最小刻度代表 0.1 mm, 主尺读数为 11 mm, 游标尺的第一个刻度对齐 , 所以读数为 11.1 mm, 同理 B 的读数为 15.6 mm, 由两者做差 , 除以 6 即为相邻两条纹间距。 - 19 - 当堂练 4 　 (2017 浙江省 “ 七彩阳光 ” 联盟联考 )“ 用双缝干涉测光的波长 ” 实验装置如图所示。   (1) 下列说法正确的是 　　　　 。   A. 调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时 , 应放上单缝和双缝 B. 通过调节拨杆 ( 图中没有画出 ), 使单缝与双缝平行 , 且通过目镜能观察到干涉图样 C. 为了减小测量误差 , 可用测微目镜测出 n 条亮条纹间的距离 a , 求出相邻两条亮条纹间距 - 20 - (2) 在本实验中 , 小李同学用黄光作为入射光 , 发现干涉条纹间距太小。为了增大干涉条纹的间距 , 该同学可以采用的方法有 　　　 。 A. 改用红光作为入射光 B. 改用蓝光作为入射光 C. 增大双缝到屏的距离 D. 更换间距更大的双缝 答案 : (1)B 　 ( 2)AC - 21 - - 22 - 探究碰撞中的不变量 【典题 5 】 (2016 浙江余姚选考模拟 ) 某同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验 : 在小车 A 的前端粘有橡皮泥 , 推动小车 A 使之做匀速直线运动 , 然后与原来静止在前方的小车 B 相碰并粘合成一体 , 继续做匀速直线运动。他设计的装置如图甲所示。在小车 A 后连着纸带 , 电磁打点计时器所用电源频率为 50 Hz, 长木板下垫着薄木片以平衡摩擦力。 甲 乙 - 23 - (1) 若已测得打点纸带如图乙所示 , 并测得各计数点间距 ( 已标在图上 ) 。点 A 为运动的起点 , 则应选 　　　　 段来计算小车 A 碰前的速度。应选 　　　　 段来计算 A 和 B 碰后的共同速度 ( 以上两空选填 “ AB ”“ BC ”“ CD ” 或 “ DE ”) 。   (2) 已测得小车 A 的质量 m 1 = 0 . 4 kg, 小车 B 的质量为 m 2 = 0 . 2 kg, 则碰前两小车的总动量为 　　　　 kg·m/s, 碰后两小车的总动量为 　　　　 kg·m/s 。   答案 : (1) BC 　 DE 　 (2)0 . 420 　 0 . 417 解析 : (1) 分析纸带上的打点情况 , BC 段既表示小车做匀速运动 , 又表示小车有较大速度 , 因此 BC 段能较准确地描述小车 A 在碰撞前的运动情况 , 应选用 BC 段计算小车 A 碰前的速度。从 CD 段打点的情况看 , 小车的运动情况还没稳定 , 而在 DE 段内小车运动稳定 , 故应选用 DE 段计算 A 和 B 碰后的共同速度。 - 24 - (2) 小车 A 在碰撞前 速度 小车 A 在碰撞前的动量 p 0 =m 1 v 0 = 0 . 4 × 1 . 050 kg·m/s=0.420 kg·m/s 碰撞后 A 、 B 的共同速度 碰撞后 A 、 B 的总动量 p= ( m 1 +m 2 ) v= (0 . 2 + 0 . 4) × 0 . 695 kg·m/s=0.417 kg·m/s - 25 - 当堂练 5 　 某同学采用如图所示的装置 , 利用两个大小相同的小球做对心碰撞来探究碰撞中的不变量 , 图中 AB 是斜槽 , BC 是水平槽 , 它们平滑连接 , O 点为重垂线所指的位置。实验时先不放置球 2, 让球 1 从斜槽上的某一固定位置 G 由静止开始滚下 , 其落到位于水平地面的记录纸上 , 留下痕迹 , 重复 10 次 , 然后将球 2 置于水平槽末端 , 让球 1 仍从位置 G 由静止滚下 , 和球 2 碰撞 , 碰撞后两球分别在记录纸上留下各自的痕迹 , 重复 10 次。实验得到小球的落点的平均位置分别为 M 、 N 、 P 。   - 26 - (1) 在此实验中 , 球 1 的质量为 m 1 , 球 2 的质量为 m 2 , 需满足 m 1 　　 ( 选填 “ 大于 ”“ 小于 ” 或 “ 等于 ”) m 2 。   (2) 球 2 飞行的水平距离可由图中线段 　　　　 表示。   (3) 若实验结果满足 m 1 · ON= 　　　　　　　　　 , 就可以验证碰撞过程中动量守恒。   答案 : (1) 大于 　 (2) OP 　 ( 3) m 1 · OM+m 2 · OP - 27 -