3．在對實驗數(shù)據(jù)的猜測過程中.提高學生合作探究能力． 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

（1）在科學探究活動中，對實驗數(shù)據(jù)進行分析歸納得出結論是非常重要的環(huán)節(jié)．下面表格中記錄的是物體作直線運動中測得的位移x和對應時刻t的數(shù)據(jù)．
時刻t/s 0 0.89 1.24 1.52 1.76 1.97
位移x/m 0 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25
T2/s2 0 0.79 1.54 2.31 3.10 3.88
將上表中時刻與位移數(shù)據(jù)對比分析，發(fā)現(xiàn)位移成倍增加但所甩時間不是成倍增加的，即x與t不是正比關系，于是他猜想x與t2可能是正比關系．為驗證他猜想的正確性，請在坐標紙（圖一）上作出x-t2圖線；如果他的猜想正確，請由圖線求出x與t2間的關系式，并寫在橫線上：
0.32t2
0.32t2
《斜率取2位有效數(shù)字》
（2）某課外興趣小組在研究“恒力做功和物體動能變化之間的關系”的實驗中使用了如下實驗裝置（圖二）：
①該小組同學實驗時在安裝正確，操作規(guī)范的前提下（已平衡摩擦力），用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，為減小由此帶來的系統(tǒng)誤差，鉤碼的質量和小車的總質量之間需滿足的條件是：
鉤碼的質量遠小于小車的總質量
鉤碼的質量遠小于小車的總質量
；
②實驗時，小車由靜止開始釋放，已知釋放時鉤碼底端離地高度為H，現(xiàn)測出的物理量還有：小車由靜止開始起發(fā)生的位移s（s＜H）、小車發(fā)生位移s時的速度大小v，鉤碼的質量m，小車的總質量M，設重力加速度為g，則實際測量出的恒力的功mgs將
大于
大于
（選填“大于”、“小于”或“等于”） 小車動能的
變化；若用該實驗裝置驗證系統(tǒng)機械能守恒定律，即需驗證關系式
mgs=
1
2
(m+M)v2
mgs=
1
2
(m+M)v2

成立；

（3）要測量電壓表V1的內阻r．現(xiàn)有如下器材：
A．待測電壓表V1（量程3V，內阻約幾千歐）    B．電壓表V2（量程15V，內阻約30kΩ）
C．定值電阻R（3.0kΩ）                      D．滑動變阻器R1（O～10Ω）
E．直流電源E（約9V，內阻約2Ω）           F．開關S及導線若干．
①因為所給V1、V2、R都很大，即使它們并聯(lián)所得電阻也很大，故最大值為10Ω的滑動變阻器在電路中必須使用
分壓
分壓
接法（“分壓”或“限流”）才能對電路起到控制作用；
②待測電壓表V1兩端的電壓值可以由V1的示數(shù)直接讀出，通過V1的電流因缺少電流表而不能直接測量，但可以借助題中給出的定值電阻R、電壓表V2間接的測出．為了測出通過V1的電流，甲、乙、丙三位同學分別設計了
三種電路（如圖三），其中合理的是
丙
丙
同學設計的電路．
③在圖三方框內畫出測量電壓表V1的內阻r的完整的實驗電路圖．

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（1）“探究動能定理”的實驗裝置如圖所示，當小車在兩條橡皮筋作用下彈出時，橡皮筋對小車做的功記為W．當用4條、6條、8條…完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次、第4次…實驗時，橡皮筋對小車做的功記為2W、3W、4W…，每次實驗中由靜止彈出的小車獲得的最大速度可由打點計時器所打的紙帶測出．關于該實驗，下列說法正確的是______
    A．某同學在一次實驗中，得到一條記錄紙帶．紙帶上打出的點，兩端密、中間疏．出現(xiàn)這種情況的原因，可能是沒有使木板傾斜或傾角太小．
    B．當小車速度達到最大時，橡皮筋處于伸長狀態(tài)，小車在兩個鐵釘?shù)倪B線處
    C．應選擇紙帶上點距均勻的一段計算小車的最大速度
    D．應選擇紙帶上第一點到最后一點的一段計算小車的最大速度．
（2）某興趣小組在做“探究做功和物體速度變化關系”的實驗前，提出了以下幾種猜想：①W∝v，②W∝v2，③W∝．他們的實驗裝置如圖甲所示，PQ為一塊傾斜放置的木板，在Q處固定一個速度傳感器（用來測量物體每次通過Q點的速度）．在剛開始實驗時，有位同學提出，不需要測出物體質量，只要測出物體初始位置到速度傳感器的距離和讀出速度傳感器的讀數(shù)就行了，大家經(jīng)過討論采納了該同學的建議．

①請你簡要說明為什么不需要測出物體的質量？
②讓小球分別從不同高度無初速釋放，測出物體初始位置到速度傳感器的距離L1、L2、L3、L4…，讀出小球每次通過Q點的速度v1、v2、v3、v4、…，并繪制了如圖乙所示的L-v圖象．若為了更直觀地看出L和v的變化關系，他們下一步應怎么做？
（3）某同學要測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ．步驟如下：
①用游標為20分度的卡尺測量其長度如圖，由圖可知其長度為______mm；
②用螺旋測微器測量其直徑如右上圖，由圖可知其直徑為______mm；
③用多用電表的電阻“×10”擋，按正確的操作步驟測此圓柱體的電阻，表盤的示數(shù)如圖，則該電阻的阻值約為______Ω．
④該同學想用伏安法更精確地測量其電阻R，現(xiàn)有的器材及其代號和規(guī)格如下：
待測圓柱體電阻R
電流表A1（量程0～4mA，內阻約50Ω）
電流表A2（量程0～10mA，內阻約30Ω）
電壓表V1（量程0～3V，內阻約10kΩ）
電壓表V2（量程0～15V，內阻約25kΩ）
直流電源E（電動勢4V，內阻不計）
滑動變阻器R1（阻值范圍0～15Ω，允許通過的最大電流2.0A）
滑動變阻器R2（阻值范圍0～2kΩ，允許通過的最大電流0.5A）
開關S
導線若干
為使實驗誤差較小，要求測得多組數(shù)據(jù)進行分析，請在右框中畫出測量的電路圖，并標明所用器材的代號．
⑤若該同學用伏安法跟用多用電表測量得到的R測量值幾乎相等，由此可估算此圓柱體材料的電阻率約為ρ=______Ω?m．（保留2位有效數(shù)字）

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（2011?海淀區(qū)一模）（1）“探究動能定理”的實驗裝置如圖所示，當小車在兩條橡皮筋作用下彈出時，橡皮筋對小車做的功記為W0．當用4條、6條、8條…完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次、第4次…實驗時，橡皮筋對小車做的功記為2W0、3W0、4W0…，每次實驗中由靜止彈出的小車獲得的最大速度可由打點計時器所打的紙帶測出．關于該實驗，下列說法正確的是
AC
AC

    A．某同學在一次實驗中，得到一條記錄紙帶．紙帶上打出的點，兩端密、中間疏．出現(xiàn)這種情況的原因，可能是沒有使木板傾斜或傾角太小．
    B．當小車速度達到最大時，橡皮筋處于伸長狀態(tài)，小車在兩個鐵釘?shù)倪B線處
    C．應選擇紙帶上點距均勻的一段計算小車的最大速度
    D．應選擇紙帶上第一點到最后一點的一段計算小車的最大速度．
（2）某興趣小組在做“探究做功和物體速度變化關系”的實驗前，提出了以下幾種猜想：①W∝v，②W∝v2，③W∝
v
．他們的實驗裝置如圖甲所示，PQ為一塊傾斜放置的木板，在Q處固定一個速度傳感器（用來測量物體每次通過Q點的速度）．在剛開始實驗時，有位同學提出，不需要測出物體質量，只要測出物體初始位置到速度傳感器的距離和讀出速度傳感器的讀數(shù)就行了，大家經(jīng)過討論采納了該同學的建議．

①請你簡要說明為什么不需要測出物體的質量？
②讓小球分別從不同高度無初速釋放，測出物體初始位置到速度傳感器的距離L1、L2、L3、L4…，讀出小球每次通過Q點的速度v1、v2、v3、v4、…，并繪制了如圖乙所示的L-v圖象．若為了更直觀地看出L和v的變化關系，他們下一步應怎么做？
（3）某同學要測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ．步驟如下：
①用游標為20分度的卡尺測量其長度如圖，由圖可知其長度為
50.15
50.15
mm；
②用螺旋測微器測量其直徑如右上圖，由圖可知其直徑為
4.700
4.700
mm；
③用多用電表的電阻“×10”擋，按正確的操作步驟測此圓柱體的電阻，表盤的示數(shù)如圖，則該電阻的阻值約為
220
220
Ω．
④該同學想用伏安法更精確地測量其電阻R，現(xiàn)有的器材及其代號和規(guī)格如下：
待測圓柱體電阻R
電流表A1（量程0～4mA，內阻約50Ω）
電流表A2（量程0～10mA，內阻約30Ω）
電壓表V1（量程0～3V，內阻約10kΩ）
電壓表V2（量程0～15V，內阻約25kΩ）
直流電源E（電動勢4V，內阻不計）
滑動變阻器R1（阻值范圍0～15Ω，允許通過的最大電流2.0A）
滑動變阻器R2（阻值范圍0～2kΩ，允許通過的最大電流0.5A）
開關S
導線若干
為使實驗誤差較小，要求測得多組數(shù)據(jù)進行分析，請在右框中畫出測量的電路圖，并標明所用器材的代號．
⑤若該同學用伏安法跟用多用電表測量得到的R測量值幾乎相等，由此可估算此圓柱體材料的電阻率約為ρ=
7.6×10-2
7.6×10-2
Ω?m．（保留2位有效數(shù)字）

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I、伽利略在《兩種新科學的對話》一書中，討論了自由落體運動和物體沿斜面運動的問題，提出了這樣的猜想：物體沿斜面下滑是一種勻變速直線運動，同時他還運用實驗驗證了他的猜想．某校物理興趣小組的同學依據(jù)伽利略描述的實驗方案，設計了如下實驗，探究物體沿斜面下滑的運動．
①實驗時，讓滑塊從不同的高度由靜止沿斜面下滑，并同時打開裝置中的閥門，使水箱中的水流到量筒中，當滑塊碰到擋板時同時關閉閥門（整個過程中水流可視為均勻穩(wěn)定的）．該實驗方案是利用量筒中收集的水量來測量
時間
時間
的．
②下表是該小組同學測得的有關數(shù)據(jù)，其中s為滑塊從斜面的不同高度由靜止釋放后沿斜面下滑的距離，V為相應過程中量筒收集的水量．分析表中數(shù)據(jù)，根據(jù)
在實驗誤差范圍內，
s
V2
是一常數(shù)
在實驗誤差范圍內，
s
V2
是一常數(shù)
，可以得出滑塊沿斜面下滑的運動是勻變速直線運動．
次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7
s/m 4.5 3.9 3.0 2.1 1.5 0.9 0.3
V/mL 90 84 72 62 52 40 23.5
s
V2
/(m?mL-2)		 5.6×10-4 5.5×10-4 5.8×10-4 5.5×10-4 5.6×10-4 5.6×10-4 5.4×10-4
③本實驗的誤差主要來源有：距離測量的不準確，水從水箱中流出不夠穩(wěn)定，還可能來源于：
斜面摩擦不均勻，水量測量不準確，滑塊開始下滑和開始流水不同步，滑塊停止下滑和停止流水不同步等
斜面摩擦不均勻，水量測量不準確，滑塊開始下滑和開始流水不同步，滑塊停止下滑和停止流水不同步等
（只要求寫出一種）．

II、從下表中選出適當?shù)膶嶒炂鞑�，設計一電路來測量“金屬絲的電阻率”．要求方法簡捷，有盡可能高的測量精度，并能得到多組數(shù)據(jù)．
金屬絲（L）長度為L0直徑為D
電流表（A1）量程10mA內阻r1=40Ω
電流表（A2）量程500μA內阻r2=750Ω
電壓表（V）量程10V內阻10kΩ
電阻（R1）阻值為100Ω起保護作用
滑動變阻器（R2）總阻值約20Ω
電池（E）電動勢1.5V內阻很小
開關（S）
導線若干
（1）在圖2 所示的方框中畫出電路圖，并標明所用器材的代號．
（2）若選測量數(shù)據(jù)中的一組數(shù)據(jù)計算電阻率ρ，則所用的表達式ρ=
πD2(I2r2-I1r1)
4L0I1
πD2(I2r2-I1r1)
4L0I1
，式中各符號的意義是
I1為A1的讀數(shù)，I2為A2的讀數(shù)，r1為A1的內阻，r2為A2的內阻，L0為金屬絲的長度，D為金屬絲的直徑
I1為A1的讀數(shù)，I2為A2的讀數(shù)，r1為A1的內阻，r2為A2的內阻，L0為金屬絲的長度，D為金屬絲的直徑
．

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I、伽利略在《兩種新科學的對話》一書中，討論了自由落體運動和物體沿斜面運動的問題，提出了這樣的猜想：物體沿斜面下滑是一種勻變速直線運動，同時他還運用實驗驗證了他的猜想．某校物理興趣小組的同學依據(jù)伽利略描述的實驗方案，設計了如下實驗，探究物體沿斜面下滑的運動．
①實驗時，讓滑塊從不同的高度由靜止沿斜面下滑，并同時打開裝置中的閥門，使水箱中的水流到量筒中，當滑塊碰到擋板時同時關閉閥門（整個過程中水流可視為均勻穩(wěn)定的）．該實驗方案是利用量筒中收集的水量來測量______的．
②下表是該小組同學測得的有關數(shù)據(jù)，其中s為滑塊從斜面的不同高度由靜止釋放后沿斜面下滑的距離，V為相應過程中量筒收集的水量．分析表中數(shù)據(jù)，根據(jù)______，可以得出滑塊沿斜面下滑的運動是勻變速直線運動．
次數(shù)1234567
s/m4.53.93.02.11.50.90.3
V/mL90847262524023.5
5.6×10-45.5×10-45.8×10-45.5×10-45.6×10-45.6×10-45.4×10-4
③本實驗的誤差主要來源有：距離測量的不準確，水從水箱中流出不夠穩(wěn)定，還可能來源于：______（只要求寫出一種）．

II、從下表中選出適當?shù)膶嶒炂鞑�，設計一電路來測量“金屬絲的電阻率”．要求方法簡捷，有盡可能高的測量精度，并能得到多組數(shù)據(jù)．
金屬絲（L）長度為L直徑為D
電流表（A1）量程10mA內阻r1=40Ω
電流表（A2）量程500μA內阻r2=750Ω
電壓表（V）量程10V內阻10kΩ
電阻（R1）阻值為100Ω起保護作用
滑動變阻器（R2）總阻值約20Ω
電池（E）電動勢1.5V內阻很小
開關（S）
導線若干
（1）在圖2 所示的方框中畫出電路圖，并標明所用器材的代號．
（2）若選測量數(shù)據(jù)中的一組數(shù)據(jù)計算電阻率ρ，則所用的表達式ρ=______，式中各符號的意義是______．

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