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1、第第 5 讲 讲 32、34、35 实验实验 实验 11：探究电磁感应的产生条件 一、实验原理 改变闭合回路中的磁通量，闭合回路中就可以产生感应电流，感应电流的有无可以通过连在 电路中的电流表指针是否偏转来判定. 二、实验器材 蹄形磁铁、条形磁铁、导体棒、线圈(正、副各一个)、灵敏电流计、直流电源、滑动变阻器、 导线、开关. 三、实验过程 1.观察导体棒在磁场中是否产生感应电流：如图 1 所示，导体棒静止、左右平动、前后运动、 上下运动，观察电流表指针是否偏转，记录实验现象. 图 1 2.观察条形磁铁在线圈中运动是否产生感应电流：如图 2 所示，N、S 极分别向线圈中插入、 静止、拔出，观察电
2、流表指针是否偏转，记录实验现象. 图 2 3.模仿法拉第的实验：如图 3 所示，观察开关闭合瞬间、开关断开瞬间、开关闭合滑动变阻 器滑片不动、开关闭合滑动变阻器滑片迅速移动时，电流表指针是否偏转，记录实验现象. 图 3 例 1 如图 4 所示是研究电磁感应现象的实验所需的器材， 用实线代替导线将带有铁芯的小 螺线管 A、 电源、 滑动变阻器和开关连接成回路， 将灵敏电流计和大螺线管 B 连接成回路. 并列举出实验中改变回路的磁通量，使回路产生感应电流的三种方式： 图 4 (1)_； (2)_； (3)_. 答案 实物连接见解析图 (1)开关闭合(或断开)瞬间 (2)将小螺线管 A 插入大螺线管
3、 B 瞬间(或从大螺线管 B 中取出瞬间) (3)将小螺线管 A 插入大螺线管 B 中后移动滑动变阻器的滑片 解析 小螺线管 A、滑动变阻器、电源、开关组成一个回路；大螺线管 B 与灵敏电流计组成 一个闭合回路， 如图所示.小螺线管 A 放在大螺线管 B 内， 当小螺线管 A 中的电流发生变化时， 大螺线管 B 中的磁场也发生变化，进而使通过大螺线管 B 的磁通量发生变化，大螺线管 B 与 灵敏电流计组成的闭合回路中就产生了感应电流，所以采取的方式只要能够改变 A 中的电流 就可以了. 变式 1 在“探究感应电流的产生条件”的实验中，某同学的电路连线如图 5 所示，老师指 出图中标示的 1、2
4、、3、4、5、6 六根连线中有两处错误，若要求实验现象尽可能明显，则错 误的连线是_与_(选填“1” 、“2” 、“3” 、“4” 、“5”或“6”) 图 5 答案 2 3 解析 探究电磁感应现象的实验电路分两部分，电源、开关、滑动变阻器、原线圈组成闭合 电路，灵敏电流计与副线圈组成另一个闭合电路，则错误的连线是 2 与 3. 实验 12：探究感应电流方向的规律 一、实验原理 楞次定律. 二、实验器材 条形磁铁、灵敏电流计、线圈、导线、一节干电池(用来查明线圈中电流的流向与电流表指针 偏转方向的关系). 三、实验过程 1.按图 6 连接电路，闭合开关，记录 G 中流入的电流方向与指针偏转方向的
5、关系. 2.记下线圈绕向，将线圈与灵敏电流计连接成闭合电路. 3.把条形磁铁 N 极(S 极)向下插入线圈中， 并从线圈中拔出， 每次记录电流计中指针偏转方向， 并确定电流方向，从而确定磁场方向. 图 6 4.总结，得出结论. 例 2 (2017浙江 4 月选考21(2)用如图 7 所示的装置做“探究感应电流方向的规律”实验， 磁体从靠近线圈的上方静止下落.当磁体运动到如图所示的位置时， 流过线圈的感应电流方向 从_(选填“a 到 b”或“b 到 a”).在磁体穿过整个线圈的过程中，传感器显示的电 流 i 随时间 t 的图象应该是_. 图 7 答案 b 到 a A 解析 根据楞次定律可知， 流
6、过线圈的感应电流方向从b到a， 在磁体穿过整个线圈的过程中， 进入时电流方向与离开时电流方向相反， 排除 C 选项.由于离开时速度比进入时速度大， 即切 割磁感线产生的感应电流大，故选项 A 正确，选项 B、D 错误. 变式 2 (2018书生中学月考)在“研究电磁感应现象”的实验中，首先按图 8 甲接线，以查 明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系.当闭合 S1时，观察到电流表指针向左偏， 不通电时电流表指针停在正中央.然后按图乙所示将电流表与副线圈 B 连成一个闭合回路， 将 原线圈 A、电池、滑动变阻器和 S2串联成另一个闭合回路. 图 8 (1)S2闭合后，将螺线管 A(原线圈)插
7、入螺线管 B(副线圈)的过程中，电流表的指针将_ 偏转.(选填“向左”“向右”或“不”) (2)线圈 A 放在 B 中不动时，指针将_偏转.(选填“向左”“向右”或“不”) (3)线圈 A 放在 B 中不动，将滑动变阻器的滑片 P 向左滑动时，电流表指针将_偏 转.(选填“向左”“向右”或“不”) 答案 (1)向右 (2)不 (3)向右 解析 (1)线圈 A 中磁场方向向上，插入 B 线圈，线圈 B 中磁通量变大，感应电流的磁场方向 向下，电流从右向左流过电流表，故电流表指针向右偏转； (2)线圈不动，磁通量不变，无感应电流，故指针不动； (3)线圈 A 中磁场方向向上，滑片向左移动，电流变大
8、，线圈 B 中磁通量变大，感应电流的磁 场方向向下，电流从右向左流过电流表，故电流表指针向右偏转. 变式 3 如图 9 甲所示， 开关 S 闭合后电流表指针由中央向左偏， 当把一个线圈 A 和这个电 流表串联起来后(如图乙)，将一个条形磁铁 B 插入或拔出线圈时，线圈中会产生感应电流， 经观察发现，电流表指针由中央位置向右偏，这说明_. 图 9 A.如果磁铁的下端是 N 极，则磁铁正在远离线圈 B.如果磁铁的下端是 S 极，则磁铁正在远离线圈 C.如果磁铁的下端是 N 极，则磁铁正在靠近线圈 D.如果磁铁的下端是 S 极，则磁铁正在靠近线圈 答案 AD 变式 4 小李同学在用实验探究电磁感应现
9、象中感应电流方向所遵循的规律时， 准备了下列 器材：多匝线圈、磁电式演示电表、条形磁铁、导线若干. (1)该同学把两只相同的磁电式演示电表用导线连接起来，然后抽去刻度面板，用手指迅速轻 拨其中一只表的指针，同时观察另一只电表的指针，图 10 甲中与事实相符的是_(选 填“a”和“b”). 图 10 (2)该同学将电流表、线圈 A 和 B、蓄电池、开关用导线连接成如图乙所示的实验电路，当闭 合、断开开关的瞬间，电流表的指针都没有偏转，其原因_. A.电流表正负极接反了 B.电流表接错了，应该接在蓄电池所在回路上 C.蓄电池的正负极接反了 D.开关接错了，应该接在 B 线圈所在回路上 答案 (1)
10、b (2)D 解析 (1)由于两磁电式演示电表电流方向相同，而其中一个是发电，用右手定则判断，另一 个是受安培力而偏转，用左手定则判定，两者指针偏转方向相反，故填 b.(2)由于 A 线圈回路 没有电源，所以不会发生电磁感应. 实验 13：探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系 一、实验原理 原线圈通过电流时，铁芯中产生磁场，由于交变电流的大小和方向都在不断变化，铁芯中的 磁场也在不断的变化，变化的磁场在副线圈中产生感应电动势，副线圈中就存在输出电压.本 实验通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈两端的电压与匝数的关系. 二、实验器材 两只多用电表(或两只交直流数字电压表)、学生电源(低压交流电
11、源)、开关、可拆变压器、导 线若干. 三、实验过程 1.按如图 11 所示连接好电路图，将两个多用电表调到交流电压挡，并记录两个线圈的匝数. 图 11 2.打开学生电源，读出电压值，并记录在表格中. 3.保持匝数不变多次改变输入电压，记录下每次的两个电压值. 4.保持电压、原线圈的匝数不变，多次改变副线圈的匝数，记录下每次的副线圈匝数和对应 的电压值. 5.数据记录与处理 次序n1(匝)n2(匝)n1n2U1(V)U2(V)U1U2 1 2 3 4 四、注意事项 1.在改变学生电源电压、线圈匝数前均要先断开开关，再进行操作. 2.为了人身安全，学生电源的电压不能超过 12 V，不能用手接触裸露
12、的导线和接线柱. 3.为了多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，先用最大量程挡试测，大致确定被测电 压后再选用适当的挡位进行测量. 例 3 (2017浙江 4 月选考21(1)为完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验， 必须要选用的是_. A.有闭合铁芯的原、副线圈 B.无铁芯的原、副线圈 C.交流电源 D.直流电源 E.多用电表(交流电压挡) F.多用电表(交流电流挡) 用匝数 na60 匝和 nb120 匝的变压器，实验测量数据如下表 Ua/V1.802.803.804.90 Ub/V4.006.018.029.98 根据测量数据可判断连接电源的线圈是_(选填 na或 nb)
13、答案 ACE nb 解析 为了完成变压器的探究，需要使用交流电源变压，故选用多用电表的交流电压挡.为了 让变压效果明显需要含有闭合铁芯的原、副线圈.由于有漏磁，所以副线圈测量电压应该小于 理论变压值，即 nb为输入端，na为输出端. 变式 5 在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，操作步骤如下： 将两个线圈套到可拆变压器的铁芯上； 闭合电源开关，用多用电表的交流电压挡分别测量原线圈和副线圈两端的电压； 将匝数较多的一组线圈接到学生电源的交流电源输出端上，另一个作为副线圈，接上小灯泡； 将原线圈与副线圈对调，重复以上步骤. (1)以上操作的合理顺序是_(只填步骤前数字序号)； (2)
14、如图 12 所示，在实验中，两线圈的匝数 n11 600，n2400，当将 n1做原线圈时，U116 V，副线圈两端电压 U24 V；原线圈与副线圈对调后，当 U18 V 时，U232 V，那 么可初步确定，变压器两个线圈的电压 U1、U2与线圈匝数 n1、n2的关系是_. 图 12 答案 (1) (2) U1 U2 n1 n2 解析 (1)在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，首先将两个线圈套到可拆 变压器的铁芯上；再将匝数较多的一组线圈接到学生电源的交流电源输出端上，另一个作为 副线圈，接上小灯泡；闭合电源开关，用多用电表的交流电压挡分别测量原线圈和副线圈两 端的电压；最后将原
15、线圈与副线圈对调，重复以上步骤.故合理的顺序是. (2) 两线圈的匝数 n11 600， n2400， 当将 n1做原线圈时， U116 V， 副线圈两端电压 U24 V；当原线圈与副线圈对调后，U18 V 时，U232 V，此时 U2为原线圈的电压，而 U1为副线圈的电压； 由以上数据可得： . U1 U2 n1 n2 变式 6 (2018慈溪市期末)在用可拆变压器“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的 实验中： (1)若多用电表的选择开关及学生低压电源的面板如图 13 所示，则多用电表的选择开关转到 的位置和变压器原线圈应连接到学生低压电源的哪两个接线柱_. A.转到位置 a，接左边两
16、个接线柱(标有“”“”) B.转到位置 b，接左边两个接线柱(标有“”“”) C.转到位置 a，接右边两个接线柱(标有“”) D.转到位置 b，接右边两个接线柱(标有“”) 图 13 (2)如图 14 实验中，下列说法正确的是_. 图 14 A.实验用控制变量法，用可拆变压器，能方便地从不同接线柱上选取不同匝数的线圈 B.测量原、副线圈的电压，可用多用电表中的直流电压表 C.原线圈接 0、4 接线柱，副线圈接 0、8 接线柱，副线圈电压约为原线圈电压的 2 倍 D.若没有铁芯，变压器的输入电压与输出电压之比还是等于原、副线圈匝数之比 答案 (1)D (2)AC 实验 14：探究单摆周期与摆长的
17、关系 一、实验原理 单摆在偏角 0.605 mm，所以选 a. (2)由题意，单缝在平面镜中的镜像，与原来的单缝共同构成一组双缝(如图)，所以双缝间距 为 d2h，故 x. D 2h 不能，因为不符合相干光的条件，不能发生干涉. 变式 11 (201891 高中联盟期中)(1)在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，在观察白光 的干涉图样时，现有毛玻璃屏 A、双缝 B、白光光源 C、透镜 D、单缝 E 等光学元件，如图 35 甲所示将白光光源 C 放在光具座最右端，依次放置其他光学元件，由右至左，表示各光学元 件的字母排列顺序应为：C_A. 图 35 (2)一同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图
18、样时，发现里面的亮条纹与分划板竖线未对 齐，如图乙所示，若要使两者对齐，该同学应如何调节_. A.仅左右转动透镜 B.仅旋转单缝 C.仅旋转双缝 D.仅旋转测量头 (3)为了使测得的单色光的条纹间距增大，在其他条件不变的情况下，以下做法合适的是 _. A.增大单缝与双缝间距 B.增大双缝与毛玻璃屏间距 C.增大两双缝间距离 D.增强光源亮度 答案 (1)DEB (2)D (3)B 变式 12 (2016浙江 4 月选考21)在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，选用红色滤光片 和间距为 0.20 mm 的双缝，双缝与屏的距离为 600 mm.某同学正确操作后，在目镜中看到如 图 36 甲所示的干
19、涉条纹.换成紫色滤光片正确操作后，使测量头分划板刻线与第 k 级暗条纹 中心对齐，在目镜中观测到的是图乙中的_(填字母)，此时测量头的读数为 25.70 mm. 沿同一方向继续移动测量头使分划板刻线与第 k5 级暗条纹中心对齐， 此时测量头标尺如图 丙所示，其读数是_mm.紫光的波长等于_nm. 图 36 答案 D 19.40 420 解析 换成紫色滤光片后，光的波长变小，条纹间距变小，B 错，条纹方向不变，C 错，分 划板中心刻线的位置是不变的，A 错，D 对；标尺的读数为 19 mm80.05 mm19.40 mm；根据波长计算公式 x，可得 420 nm. d l 实验 17：探究碰撞中
20、的不变量 用实验法探究碰撞中的不变量， 要测量物体的质量和碰撞前后的速度.可以用很多的实验方案 来探究. 实验方案一： 图 37 如图 37， 光滑的水平木板上， 一辆小车 A 拖着一条纸带匀速运动， 碰上了静止在前方的小车 B， 碰后两车一起向右匀速运动. 为了减小摩擦力的影响，我们的做法是将木板一端垫高，其实也可以使用气垫导轨. 探究需要确定质量和速度，用天平测质量.中心任务是要得出速度，如图 38 是一条实验室打 出的纸带：纸带的左端代表 A 车碰前的运动. 图 38 实验方案二： 图 39 如图 39，数字计时器上可以得到遮光板通过光电门的时间 t，如果要计算匀速运动的速度， 还需知道
21、遮光板宽度 d，这样速度 v . d t 在匀速运动中，遮光板宽一点或窄一点，对物体速度的计算不会有影响.在变速运动中，选取 的遮光板要窄一点. 图 40 实验方案三： 如图 40 所示，通过小球摆起的角度可以知道碰撞的速度. 上述三个实验方案的区别在于测速度的方法不同. 实验方案四： 图 41 如图 41 所示，先用重垂线确定 O 点.让两个球碰撞(入射小球的质量 m1大于被撞小球的质量 m2)，两球碰撞前后速度用平抛运动测量，因下落时间相同，可以用水平位移替代速度.多次 实验，小球落点如图 42 所示. 图 42 小球落点有很多，画圆，圆心表示平均落点位置. 量出水平距离 OP、OM、ON
22、，则碰撞中的不变量可表示为：m1OPm1OMm2ON. 例 7 如图 43 为“碰撞实验器” ，它可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部 分碰撞前后的动量关系. 图 43 (1)实验中必须满足的条件是_. A.斜槽轨道尽量光滑以减小误差 B.斜槽轨道末端的切线必须水平 C.入射球和被碰球的质量必须相等，且大小相同 D.入射球每次必须从轨道的同一位置由静止释放 (2)图中 O 点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时，先让入射球 m1多次从斜轨上 S 位 置由静止释放，找到其平均落地点的位置 P，测出平抛射程 OP.然后把被碰小球 m2静置于轨 道的水平部分， 再将入射球 m1从斜轨上
23、 S 位置由静止释放， 与小球 m2相碰， 并多次重复操作. 本实验还需要完成的必要步骤是_(填选项前的字母). A.用天平测量两个小球的质量 m1、m2 B.测量抛出点距地面的高度 H C.分别找到 m1、m2相碰后平均落地点的位置 M、N D.测量平抛射程 OM、ON (3)某次实验中得出的落点情况如图 44 所示，假设碰撞过程中动量守恒，则入射小球质量 m1 和被碰小球质量 m2之比为_. 图 44 答案 (1)BD (2)ACD (3)41 解析 (1)小球碰撞前后的水平速度可以用水平位移的数值表示，小球与斜槽轨道间的摩擦对 实验没有影响，选项 A 错误；小球离开轨道后做平抛运动，斜槽
24、轨道末端切线必须水平，选 项 B 正确；为保证入射小球不反弹，入射小球的质量应大于被碰小球的质量，选项 C 错误； 为了使入射球每次到达斜槽轨道末端的速度均相等， 入射球必须从同一高度静止释放， 选项 D 正确. (2)实验需要验证 m1OPm1OMm2ON，因此本实验还要完成的步骤是找到 m1、m2相碰后 平均落地点的位置 M、N，测出平抛射程 OM、ON，用天平测出两个小球的质量 m1和 m2. (3)将数据代入 m1OPm1OMm2ON， 解得 m1m241. 变式 13 (2018台州市 3 月选考)某同学用如图 45 所示的装置探究碰撞中的不变量， 实验开 始前在水平放置的气垫导轨左
25、端装一个弹射装置，滑块碰到弹射装置时将被锁定，打开控制 开关，滑块可被弹射装置向右弹出.滑块甲和滑块乙上装有相同宽度的挡光片，在滑块甲的右 端和滑块乙的左端装上了弹性碰架(图中未画出)，可保证在滑块碰撞过程中能量损失极小.开 始时，滑块甲被弹射装置锁定，滑块乙静置于两个光电门之间. 图 45 (1)该同学用游标卡尺测量挡光片的宽度 d 如图 46 所示，则 d_ cm. 图 46 (2)为使碰撞后两个滑块能够先后通过光电门 2，则选用下列哪组滑块能使实验效果更好 _. A.M甲50 g，M乙50 g B.M甲100 g，M乙50 g C.M甲50 g，M乙100 g (3)某次实验时， 该同学
26、记录下滑块甲(质量为 m甲)通过光电门 1 的时间为 t1， 滑块乙(质量为 m 乙)通过光电门 2 的时间为 t2，滑块甲通过光电门 2 的时间为 t3，根据实验器材等测量条件确 定误差范围. 只要等式_成立，则可说明碰撞过程中动量守恒； 只要等式_成立，则可说明这次碰撞为弹性碰撞. (注：以上 2 个等式必须用题目中所给的字母表示) 答案 (1)2.145 (2)B (3)m甲m甲m乙 d t1 d t3 d t2 m甲( )2m甲( )2m乙( )2 d t1 d t3 d t2 变式 14 (2018浙江 11 月选考21)小明做“探究碰撞中的不变量”实验的装置如图 47 甲所 示，悬
27、挂在 O 点的单摆，由长为 l 的细线和直径为 d 的小球 A 组成，小球 A 与放置在光滑支 撑杆上的直径相同的小球 B 发生对心碰撞，碰撞后小球 A 继续摆动，小球 B 做平抛运动. 图 47 (1)小明用游标卡尺测小球 A 直径如图乙所示，则 d_ mm.又测得了小球 A 质量 m1， 细线长度 l， 碰撞前小球 A 拉起的角度 和碰撞后小球 B 做平抛运动的水平位移 x、 竖直下落 高度 h.为完成实验，还需要测量的物理量有：_. (2)若 A、 B 两球碰后粘在一起形成新单摆， 其周期_(选填 “小于” 、 “等于” 或 “大于” ) 粘合前单摆的周期(摆角小于 5). 答案 (1)
28、14.40 小球 B 的质量 m2，A 球碰撞后摆角的大小 (2)等于 解析 (1)游标卡尺的精确度为 0.05 mm，根据游标卡尺的读数方法可知， d14 mm80.05 mm14.40 mm. 碰撞过程中动量守恒，则有 m1v1m1v1m2v2， A 球碰前的速度可以由 m1gl(1cos ) m1v12得出，故还需要测 m2的值，以及碰后 A 球的 1 2 摆角从而来测定碰后的 A 球的速度. (2)若两球碰后粘在一起形成新单摆，根据单摆周期公式可知 T2，摆球质量变大不会改 l g 变单摆的周期. 1.(2018义乌市模拟)(1)如图 1 所示是“研究电磁感应现象”的实验装置. 图 1
29、 将图中所缺导线补接完整. 如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后把线圈 A 迅速从 线圈 B 中拔出时，电流计指针将_(选填“向右偏”“向左偏”或“不偏转”). (2)某学生选用匝数可调的可拆变压器来 “探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系” 实验时， 原线圈接在学生电源上，用多用电表测量副线圈的电压. 下列操作正确的是_. A.原线圈接直流电压，多用电表用直流电压挡 B.原线圈接直流电压，多用电表用交流电压挡 C.原线圈接交流电压，多用电表用直流电压挡 D.原线圈接交流电压，多用电表用交流电压挡 该学生继续做实验，在电源电压不变的情况下，先保持原线圈的匝数不变，增
30、加副线圈的 匝数，观察到副线圈两端的电压增大；然后再保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数， 观察到副线圈两端的电压_(选填“增大”“减小”或“不变”). 答案 (1)见解析图 向左偏 (2)D 减小 解析 (1)探究电磁感应现象实验电路分两部分，要使原线圈产生磁场必须对其通电，故电 源、开关、滑动变阻器、原线圈组成闭合电路，灵敏电流计与副线圈组成另一个闭合电路， 如图所示： 闭合开关瞬间，通过线圈 B 的磁通量增大，感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的增大，感 应电流方向和原电流方向相反， 灵敏电流计指针向右偏， 而把 A 从 B 中拔出来时， 通过线圈 B 的磁通量减小，感应电流的磁场要阻碍原
31、磁场磁通量的减小，感应电流方向与闭合开关瞬时 的感应电流方向相反， 故灵敏电流计指针向左偏.(2)变压器的工作原理是互感现象， 故原线 圈接交流电压，输出电压也是交流电压，故电表用交流电压挡，故 A、B、C 错误，D 正确 ； 根据变压比公式，保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，观察到副线圈两端的 U1 U2 n1 n2 电压减小. 2.(2018东阳中学期中)东阳中学创新班同学想用 220 V 交流电源作为小型收录机的电源.他先 制作了一个交流变为直流的整流器，但是这个整流器需要用 6 V 的交流电源，于是他又添置 了一台 220 V/6 V 的变压器，如图 2 所示.他看到这个变压器上
32、有 a、b、c、d 四个引出线头， 且 a、d 引线比 b、c 引线粗. 图 2 (1)他不知道如何接线，也没有相应的说明书.你能帮他判断正确的接法是 a、d 端接 _(填“220 V”或“6 V”). (2)这台 220 V/6 V 的理想变压器接 6 V 的线圈匝数是 300 匝，则接 220 V 的线圈匝数是 _匝. (3)为了进一步探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系，他又取匝数 Na80 匝和 Nb160 匝的一个变压器重新接在电源上， 测量结果记录如下， 则接电源的是_(填 “Na” 或 “Nb” ). Ua/V1.802.803.80 Ub/V4.006.018.02 答案 (1
33、)6 V (2)11 000 (3)Nb 解析 (1)因为理想变压器的输入功率等于输出功率， 采用的是降压变压器， 根据 PUI 可知， 副线圈中的电流大，为了减小输电线上功率的损失，副线圈电线电阻要小，由公式 R 知， l S 引线要粗，故 a、d 接 6 V. (2)根据变压器工作原理知：，若理想变压器接 6 V 的线圈匝数是 300 匝，则接 220 Ua Ub Na Nb V 的线圈匝数是 11 000 匝. 3.(1)在“测定玻璃的折射率”实验中，小朱同学在实验桌上看到方木板上有一张白纸，白纸 上有如图 3 甲所示的实验器材，他认为缺少一种器材，请你写出所缺器材的名称：_. 老师将器
34、材配齐后，他进行实验，图乙是他在操作过程中的一个状态，请你指出第四枚大头 针应在图乙中的位置_(选填“A”“B”或“C”). 图 3 (2)小红利用方格坐标纸测定玻璃的折射率， 如图 4 所示， AO 是画在纸上的直线， 她在直线 AO 适当位置竖直插上 P1、 P2两枚大头针， 放上半圆形玻璃砖(图中粗黑线所示)， 然后插上 P3、 P4 两 枚 大 头 针 ， 以 确 定 折 射 光 线 .其 中 她 确 定 P3大 头 针 位 置 的 方 法 应 当 是 ： _.操作完成后， 她用圆规作了一个以 O 为圆心， 半径与玻璃砖半径 相同的半圆(如图中虚线所示 )，则她测出玻璃的折射率 n_.
35、 图 4 答案 (1)刻度尺 B (2)透过玻璃砖看，P3大头针挡住 P1、P2两枚大头针的像 1.5 解析 (1)本实验需要用刻度尺测量相应长度以计算入射角、折射角的正弦值，通过平行介质 的入射光线和折射光线是平行的，所以第四枚大头针的位置应该在 B 处.(2)正确的操作是透 过玻璃砖看，P3大头针挡住 P1、P2两枚大头针的像.设入射光线与圆的交点为 C，出射光线 与圆的交点为 D，过 C、D 分别作竖直对称轴的垂线，交点分别为 M、N，则 n1.5. ND MC 4.(2018台州市外国语学校期末)(1)在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，备有下列仪器： A.白炽灯 B.双缝 C.单缝
36、D.滤光片 E.白色光屏 把以上仪器装在光具座上时，正确的排列顺序应该是：_(填写字母代号). (2)已知双缝到光屏之间的距离 L500 mm，双缝之间的距离 d0.50 mm，单缝到双缝之间 的距离 s100 mm，某同学在用测量头测量时，调整手轮，在测量头目镜中先看到分划板中 心刻线对准 A 条亮条纹的中心， 然后他继续转动， 使分划板中心刻线对准 B 条亮条纹的中心， 前后两次游标卡尺的读数如图 5 所示，则入射光的波长 _m(结果保留两位有效数字). 图 5 (3)实验中发现条纹太密，难以测量，可以采用的改善办法有_. A.改用波长较长的光(如红光)作为入射光 B.增大双缝到屏的距离
37、C.增大双缝到单缝的距离 D.增大双缝间距 答案 (1)ADCBE (2)6.4107 (3)AB 解析 (2)A 位置主尺读数为11 mm，游标尺读数为1，读数为x111 mm10.1 mm11.1 mm， 同理B位置读数为x215.6 mm， 则条纹间距x0.64 mm.利用 x6.4107 m.(3) x2x1 7 d L 由 x 可知，要增大条纹间距，可用波长更长的入射光、增大双缝到屏的距离或减小双 L d 缝间距，故选项 A、B 正确. 5.如图 6 甲所示，是用双缝干涉测量光波长的实验装置示意图，其中 A、B、C、D 分别表示 滤光片、单缝、双缝、光屏.图乙 a 是实验时用红色滤光
38、片和缝间距 d0.36 mm 的双缝在光 屏上得到的图样；图 b 是实验时用红色滤光片和缝间距 d0.18 mm 的双缝在光屏上得到的 图样；图 c 是实验时用蓝色滤光片和双缝间距 d0.36 mm 的双缝在光屏上得到的图样，则： 图 6 (1)比较图a和图b， 可以说明_ _. (2)比较图 a 和图 c， 可以说明_ _. (3)能进行上述比较的前提是做这三次实验时不改变_和_的位置(选填 “A”“B”“C”“D”). 答案 (1)对相同色光，双缝间距减小，相邻条纹间距增大 (2)对相同双缝，光波长变短，相 邻条纹间距减小 (3)C D 解析 (1)比较题图 a 和题图 b 可知， 对相同
39、色光， 双缝间的距离减小， 相邻条纹间距增大 ； (2) 比较题图 a 和题图 c 可知，对相同双缝，光波长变短，相邻条纹间距减小；(3)能进行上述比 较的前提是做这三次实验时保证双缝到光屏的距离不变即不改变 C、D 的位置. 6.(2018宁波市十校联考)在“用单摆测定重力加速度”的实验中 (1)以下关于本实验的措施中正确的是_. A.摆角应尽量大些 B.摆线应适当长些 C.摆球应选择密度较大的实心金属小球 D.用秒表测量周期时，应取摆球摆至最高点时开始计时 (2)用 50 分度游标卡尺测量小球的直径， 如图 7 所示的读数是_ mm， 用秒表记录了单 摆振动 50 次所用的时间如图 8 所
40、示，秒表读数为_ s. 图 7 图 8 (3)考虑到单摆振动时空气浮力的影响后，同学甲说：因为空气浮力与摆球重力方向相反，它 对球的作用相当于重力加速度变小，因此振动周期变大，乙同学说：浮力对摆球的影响好像 用一个轻一些的摆球做实验，因此振动周期不变，这两个同学说法中_. A.甲正确 B.乙正确 C.两同学的说法都错误 答案 (1)BC (2)17.50 100.2 (3)A 解析 (1)在最大偏角小于等于 5的情况下单摆的运动可以看做简谐运动， 实验时摆角不能太 大，不能超过 5，故 A 错误；实验中，摆线的长度应远远大于摆球的直径，适当增加摆线的 长度，可以减小实验误差，故 B 正确；为了
41、减小空气阻力的影响，应选择密度较大的实心金 属小球作为摆球，故 C 正确；用秒表测量周期时，应从摆球到达平衡位置开始计时，这样误 差小一些，故 D 错误. (2)由题图可看出，游标尺上的第 25 条刻度线与主尺上的 4.2 cm 刻度线对齐了，则游标尺的 零刻度线与此刻度线之间的距离为 25 mm24.5 mm，因 4.2 cm24.5 mm17.5 mm， 49 50 则游标尺的零刻度线应在 17 mm18 mm 之间， 游标尺读数为 250.02 mm0.50 mm， 则游 标卡尺读数为 17 mm0.50 mm17.50 mm；由题图秒表可知，分针示数超过了半刻线，秒 针示数为：60 s
42、40.2 s100.2 s. (3)考虑到单摆振动时空气浮力的影响后，摆球不只受重力，加速度也不是重力加速度，实际 加速度要减小，因此振动周期变大，甲同学说法正确，故 A 正确. 7.(2018嘉兴一中期末)(1)如图 9 所示为“探究感应电流方向的规律”的实验装置，第一次将 磁铁快速插入线圈中， 第二次将磁铁慢慢插入线圈中， 发现电流计的指针摆动幅度大小不同， 第一次比第二次的幅度_(填写“大”或“小”)，原因是两次实验中线圈中的 _(填写“磁通量”“磁通量的变化”或“磁通量的变化率”)不同. 图 9 (2)在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中， 下列操作正确的是_. A.先调节光源高度，观
43、察到光束沿遮光筒的轴线传播后再装上测量头 B.调节各器件共轴，使单缝和双缝的缝互相垂直 C.观察到条纹比较模糊，可以调节拨杆进行调整 D.测量某亮条纹位置时，目镜分划板中心刻度线与该亮条纹边缘重合 下列图示中条纹间距表示正确的是_. 答案 (1)大 磁通量的变化率 (2)AC C 8.某同学用如图 10 所示的装置，利用两个大小相同的小球做对心碰撞来验证动量守恒定律， 图中 AB 是斜槽，BC 是水平槽，它们连接处平滑，O 点为重垂线所指的位置.实验时先不放置 被碰球2， 让球1从斜槽上的某一固定位置G由静止开始滚下， 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
44、水平槽末端，让球 1 仍从位置 G 由静止滚下，和球 2 碰撞，碰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. 图 10 (1)在该实验中，应选用的器材是下列器材中的_. A.天平 B.游标卡尺 C.刻度尺 D.大小相同的钢球两个 E.大小相同的钢球和硬橡胶球各一个 (2)在此实验中，球 1 的质量为 m1，球 2 的质量为 m2，需满足 m1_m2(填“大于”“小 于”或“等于”). (3)被碰球 2 飞行的水平距离由图中线段_表示. (4)若实验结果满足 m1_，就可以验证碰撞过程中动量守恒.ON 答案 (1)ACE (2)大于 (
45、3)OP (4)m1m2OMOP 解析 (1)实验需要测量小球的质量、小球落地点的位移，测量质量需要天平，测量小球落地 点的位移需要刻度尺，还需要大小相同的钢球和硬橡胶球各一个，故选项 A、C、E 正确. (2)要碰后球 1 的速度还沿原来的方向，就要求球 1 的质量大于球 2 的质量. (3)球 1 和球 2 相撞后，球 2 的速度增大，球 1 的速度减小，都做平抛运动，竖直高度相同， 所以碰撞后球 2 的落地点是 P 点，所以被碰球 2 飞行的水平距离由图中线段表示.OP (4)N 为碰前球 1 落点的位置，M 为碰后球 1 落点的位置，P 为碰后被碰球 2 落点的位置. 碰撞前球 1 的速度 v1ON 2h g 碰撞后球 1 的速度 v2OM 2h g 碰撞后被碰球 2 的速度 v3OP 2h g 若 m1v1m1v2m2v3，则表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒，代入数据得：m1 m1m2.ONOMOP