2023年上海市高中學(xué)業(yè)水平考試之物理實(shí)驗(yàn)操作考試

2023年學(xué)業(yè)水平考試

物理實(shí)驗(yàn)操作考試

一、操作實(shí)驗(yàn)

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)：DIS實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)1:互成角度的共點(diǎn)力的合成實(shí)驗(yàn)4:用D1S研究勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。

實(shí)驗(yàn)2:多用表的使用實(shí)驗(yàn)5:用DIS測(cè)平均速度

實(shí)驗(yàn)3:研究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件實(shí)驗(yàn)6：用DIS測(cè)加速度

實(shí)驗(yàn)8:用DIS研究通電螺線(xiàn)管內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度

實(shí)驗(yàn)7：用D1S研究氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系

二:分組:

小組實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備和材料實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的初設(shè)狀態(tài)

實(shí)驗(yàn)一：長(zhǎng)螺線(xiàn)管1個(gè)，穩(wěn)壓電源1個(gè)，(1)計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)采集器、磁傳感器三者已

用DIS研究滑動(dòng)變阻器1個(gè)，導(dǎo)線(xiàn)3根，計(jì)算連接；

通電螺線(xiàn)管機(jī)1臺(tái)，數(shù)據(jù)采集器1個(gè),磁傳感器(2)計(jì)算機(jī)顯示本實(shí)驗(yàn)的界面；

內(nèi)的磁感應(yīng)(整個(gè)探管上至少標(biāo)有10個(gè)等間(3)長(zhǎng)螺線(xiàn)管、穩(wěn)壓電源、滑動(dòng)變阻器三者

強(qiáng)度已連接。

A組距刻度)1個(gè)，相應(yīng)的連接線(xiàn)。

(1)在圖板上固定實(shí)驗(yàn)用紙；

實(shí)驗(yàn)二：

圖板1塊，圖釘4只,橡皮筋1根(附(2)橡皮筋的一端已用圖釘固定在“參考固

互成角度的

有2個(gè)小繩圈)，彈簧測(cè)力計(jì)2個(gè)，定點(diǎn)”上(根據(jù)橡皮筋的長(zhǎng)度可適當(dāng)調(diào)整固

共點(diǎn)力的合

帶刻度的三角板1副。定點(diǎn)的位置)；

成

(3)一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)指針設(shè)立于非零位置。

(1)在大氣壓下，將注射器的活塞定在約1

2mL的位置；

實(shí)驗(yàn)一：(2)計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)采集器、壓強(qiáng)傳感器與注

用DIS研究注射器1個(gè)，計(jì)算機(jī)1臺(tái)，數(shù)據(jù)采射器四者己連接；

氣體的壓強(qiáng)集器1個(gè)，壓強(qiáng)傳感器1個(gè),相應(yīng)的(3)監(jiān)考教師依次輸入12mL、11mL、1

與體積的關(guān)連接線(xiàn)。0mL、9mL四個(gè)體積值，并采集相應(yīng)的壓強(qiáng)

系值；

(4)計(jì)算機(jī)顯示本實(shí)驗(yàn)界面(己含四組數(shù)

B組

據(jù))。

多用表(建議用MF30型)1個(gè)，

1號(hào)堿性干電池2節(jié)(裝在電池盒

實(shí)驗(yàn)二：內(nèi)組成串聯(lián)電池組)，定值電阻(10(1)電池、電鍵和定值電阻已按圖連接；

多用表的使歐，電阻值用橡皮膠布貼蓋)1個(gè)，(2)斷口處的導(dǎo)線(xiàn)均帶鱷魚(yú)夾(便于和多用

用導(dǎo)線(xiàn)4根(其中2根導(dǎo)線(xiàn)帶鱷魚(yú)表表筆連接)，并夾在一起。

夾)。

帶滑輪的軌道1個(gè)，小車(chē)（質(zhì)量

已知）1輛，鉤碼1組（或用其他類(lèi)

似器材替代），配重片2個(gè)，細(xì)繩1

實(shí)驗(yàn)一：

根,計(jì)算機(jī)1臺(tái)，數(shù)據(jù)采集器1個(gè)，位（1）計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)采集器、位移傳感器三者

用DIS研究

已連接，小車(chē)與軌道安裝完畢；

加速度與力、移傳感器1個(gè)，相應(yīng)的連接線(xiàn)。

注：若實(shí)驗(yàn)需要將位移傳感（2）計(jì)算機(jī)顯示本實(shí)驗(yàn)界面。

質(zhì)量的關(guān)系

器放置在小車(chē)上，則小車(chē)質(zhì)量中應(yīng)

C組

包含位移傳感器質(zhì)量。

靈敏電流計(jì)1個(gè)，1號(hào)堿性干電池

實(shí)驗(yàn)二：（1）靈敏電流計(jì)與線(xiàn)圈B連接成串聯(lián)電路，

2節(jié)（裝在電池盒內(nèi)組成串聯(lián)電池

研究感應(yīng)電其他元件、導(dǎo)線(xiàn)等均不連接；

組），線(xiàn)圈A（附鐵芯）1個(gè)，線(xiàn)圈B

流的產(chǎn)生條（2）電鍵處在閉合狀態(tài)，滑動(dòng)變阻器滑片居

1個(gè)，滑動(dòng)變阻器1個(gè)，電鍵1個(gè)，

件中。

條形磁鐵1根，導(dǎo)線(xiàn)6根。

實(shí)驗(yàn)一:研究共點(diǎn)力的合成

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

研究合力與兩個(gè)分力的關(guān)系

實(shí)驗(yàn)器材：

圖板、圖釘、白紙、帶繩套的橡皮筋、彈簧測(cè)力計(jì)（2個(gè)）、刻度尺、量角器

實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)：

1.固定:如圖a所示，根據(jù)給定的器材，現(xiàn)在圖板上固定一張白紙，將橡皮筋的一端固

定在紙邊，將帶有兩個(gè)繩套的另一端放在紙面上，測(cè)力計(jì)可以拉住繩套使橡皮筋伸

長(zhǎng)。

2.第一次拉：如圖b所示,先用一個(gè)彈簧秤拉住繩套將橡皮筋拉長(zhǎng)至某位置，標(biāo)記此時(shí)

橡皮筋末端位置為0點(diǎn)，記下此時(shí)彈簧秤的讀數(shù)和拉力的方向F（即合力的大小和方

向）

A

3.第二次拉：如圖c所示,再用兩個(gè)彈簧秤分別同時(shí)拉住兩個(gè)繩套將橡皮筋拉長(zhǎng)至0

點(diǎn)，記下此時(shí)兩個(gè)彈簧秤的讀數(shù)和拉力方向F,、F2（即兩個(gè)分離的大小和方向）。

4.作圖：取下白紙，用力的圖示法分別畫(huà)出表達(dá)分力R、F2和合力F矢量的有向線(xiàn)段,

以分力R、F2的有向線(xiàn)段為鄰邊作出平行四邊形以及它的對(duì)角線(xiàn)F，，如圖d所示。

最后比較F和F。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出，假如用表達(dá)兩個(gè)共點(diǎn)力R和F2的線(xiàn)段為鄰邊做平行四邊形，那么合力

F的大小和方向就可以用R和F2所夾的對(duì)角線(xiàn)表達(dá)。

注意事項(xiàng)：

1.彈簧使用前要調(diào)零，明確量程和最小分度。

2.彈簧秤在拉力時(shí)，彈簧秤、橡皮筋、細(xì)繩應(yīng)在與紙面平行的平面內(nèi)。

3.拉力應(yīng)適當(dāng)?shù)拇笮?，?dāng)不要超過(guò)量程。

4.畫(huà)力的圖示，要選用恰當(dāng)?shù)膯挝婚L(zhǎng)度，做力的合成圖時(shí)，應(yīng)將圖精良畫(huà)大些。

5.實(shí)驗(yàn)總有誤差。直接測(cè)出的力F和用平行四邊形法則求出的合力F，不也許重合，

但在誤差范圍內(nèi)可認(rèn)為重合。

實(shí)驗(yàn)二:多用電表的使用

一.多用表測(cè)電阻

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?運(yùn)用多用表測(cè)量電阻值

實(shí)驗(yàn)原理：歐姆表電路中，電流與電阻值一一相應(yīng)。

實(shí)驗(yàn)器材：多用表、待測(cè)電阻

實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)：

1）選擋：根據(jù)待測(cè)電阻的估計(jì)值，用選擇開(kāi)關(guān)選好適當(dāng)?shù)谋堵省?/p>

2）調(diào)零：將紅黑表筆互相接觸，進(jìn)行歐姆表調(diào)零。通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕,使指針對(duì)準(zhǔn)滿(mǎn)

偏電流處，此即為歐姆表零刻度處。

3）測(cè)量、讀數(shù):用兩表筆分別接觸待測(cè)電阻兩端，將從刻度盤(pán)上讀數(shù)，得到的待測(cè)電

阻的阻值：Rx=讀數(shù)X倍率。如指針偏轉(zhuǎn)角度太大或太小，則需要改變倍率后，

重新調(diào)零再次測(cè)量。

4）復(fù)位濯U量結(jié)束后，拔出表筆，并將選擇開(kāi)關(guān)旋至“OFF”或交流電壓最大處。

注意事項(xiàng)：

1）測(cè)量電阻時(shí)，要注意當(dāng)待測(cè)電阻與電路斷開(kāi)。

2）測(cè)量時(shí)量表筆不要與手接觸。

二.多用表測(cè)電流、電壓

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?運(yùn)用多用表測(cè)量電路中的電流和用電器兩端的電壓。

實(shí)驗(yàn)原理：運(yùn)用串聯(lián)電路中電流處處相等,個(gè)并聯(lián)支路兩端電壓相等。

實(shí)驗(yàn)器材：多用表、電源、電阻R、導(dǎo)線(xiàn)。

實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)：

1）按右圖連接電路，

2）測(cè)電壓

①選擋、調(diào)零:將多用表的紅黑表筆分別插入“+

旋至直流電壓5V檔（測(cè)前要調(diào)零）。

②測(cè)量、讀數(shù):，運(yùn)用紅黑表筆將多用表與待測(cè)電阻并聯(lián)，讀出此時(shí)的電壓值。

3）測(cè)電流：

①選擋、調(diào)零:斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，并將電阻R與開(kāi)關(guān)間導(dǎo)線(xiàn)拆開(kāi);將多用表選擇開(kāi)關(guān)調(diào)至直流

電壓500mA檔（換擋要調(diào)零）。

②測(cè)量、讀數(shù)：運(yùn)用紅黑表筆將多用表串聯(lián)在電路，閉合開(kāi)關(guān)，讀出電路中的電

流值。

4）復(fù)位：

注意事項(xiàng)：

1）開(kāi)始實(shí)驗(yàn)前，滑動(dòng)變阻器阻值應(yīng)調(diào)至最大，實(shí)驗(yàn)中再慢慢減小，但要注意不要讓小

燈泡兩端的電壓超過(guò)小燈泡的額定電壓，以免照成器材損壞。

2）在測(cè)量電流或電壓時(shí)，要讓電流從多用表的紅表筆流入，黑表筆流出。

3）測(cè)量電流時(shí)若讀數(shù)太小，則應(yīng)適當(dāng)改變量程，使指針發(fā)生叫明顯偏轉(zhuǎn)，以減小讀數(shù)誤

差。

實(shí)驗(yàn)三：研究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?

探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件

實(shí)驗(yàn)器材:

條形磁鐵、靈敏電流計(jì)、線(xiàn)圈A和線(xiàn)圈B、滑動(dòng)變阻器、電源、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)等。

實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)：

1）將靈敏電流計(jì)和線(xiàn)圈B按右圖1連接成閉合回路。用條

形磁鐵在線(xiàn)圈插入或拔出，觀(guān)測(cè)靈敏電流計(jì)指針是否偏轉(zhuǎn)

及其規(guī)律。

圖1

2）按右圖2連接電路,用線(xiàn)圈A代替條形磁鐵，閉合開(kāi)關(guān)后A

在線(xiàn)圈B中插入或拔出，觀(guān)測(cè)靈敏電流計(jì)的指針是否偏轉(zhuǎn)及其規(guī)律。

3）在圖2電路中，線(xiàn)圈A放在線(xiàn)圈B中不動(dòng)，閉合或斷開(kāi)電建，觀(guān)測(cè)靈敏電流計(jì)的指

針是否偏轉(zhuǎn)及其規(guī)律。

4）在圖2中，線(xiàn)圈A仍放入線(xiàn)圈B中不動(dòng)，改變

圖2

滑動(dòng)變阻器的電阻大小，再觀(guān)測(cè)靈敏電流計(jì)指針是否偏轉(zhuǎn)及其規(guī)律。

5）得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論:

實(shí)驗(yàn)結(jié)論:

當(dāng)穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，回路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。

實(shí)驗(yàn)四:用DIS研究加速度與力的關(guān)系、加速度與質(zhì)量的關(guān)系

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?

（1）研究物體在質(zhì)量一定的情況下，加速度與所受力之間的聯(lián)系

⑵研究物體在所受力一定的情況下，加速度與質(zhì)量之間的關(guān)系

實(shí)驗(yàn)器材:

DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)等）、帶滑輪的力學(xué)軌道、細(xì)繩、小車(chē)、鉤碼、

小車(chē)配重片、天平、支架等。A實(shí)驗(yàn)裝置:位移傳慝器

實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)：A實(shí)驗(yàn)1：研究小車(chē)在質(zhì)量一定的情況下,加速度與受力的關(guān)系

⑴DIS連接:將位移傳感器的發(fā)射器固定在小車(chē)上，接受器固定在力學(xué)軌道的高端。調(diào)整

接受器、發(fā)射器的位置，使其基本正對(duì)。將接受器與數(shù)據(jù)采集器相連，數(shù)據(jù)采集器與計(jì)算機(jī)

相連，構(gòu)成DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。

⑵進(jìn)行摩擦力平衡調(diào)整。環(huán)節(jié)如下:

a、雙擊圖標(biāo)，打開(kāi)DAS程序，等待傳感器自動(dòng)連接，待變成

傳

練習(xí)使用DIS

用DIS測(cè)定位移和速度

用DIS測(cè)變速運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度

用DIS測(cè)定加速度

用DIS研究自由落體

用D母驗(yàn)證料面上力的細(xì)_

用Dis研兗加速度與力的關(guān)系.

用DIS研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系

用DIS驗(yàn)證牛頓第三定律

用DIS研究物體的動(dòng)能大小

用DIS研究機(jī)械能守恒定律

用DIS探究氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系

用DIS探兗?xì)怏w壓強(qiáng)與溫度的關(guān)系

用DIS研究摩擦生熱

用DIS描述小燈泡U-I曲線(xiàn)

用DIS研究微弱磁通量變化時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流

用crcifWU士；福田二，卻而rt>RR

「數(shù)字模式「曲線(xiàn)模式6默認(rèn)模式

。單擊“新課改實(shí)驗(yàn)”，雙擊實(shí)驗(yàn)條目“用DIS求加速度”，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)界面。

b、將小車(chē)放到斜面上,

打開(kāi)位移傳感器發(fā)射器

電源開(kāi)關(guān),點(diǎn)擊

“開(kāi)始記錄I”,輕推小

車(chē)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，測(cè)量小車(chē)

的加速度。當(dāng)加速度接

時(shí)間是At=|2.600|(?)加速度s=[0.007|(■/屋2)

開(kāi)始記錄Itu-a-agffiI

近零時(shí),可以認(rèn)為小車(chē)重力沿斜面的分力已與小車(chē)和軌道之間的摩擦力平衡,見(jiàn)

（圖）。

c、假如加速度與0相差較大,則調(diào)節(jié)軌道的傾角，再次測(cè)量，直至達(dá)成規(guī)定。

d、點(diǎn)擊退出，退出“用DIS求加速度”。

⑶返回軟件主界面，點(diǎn)擊實(shí)驗(yàn)條目“研究加速度與力的關(guān)系”。

⑷將細(xì)繩的一段栓在小車(chē)上，另一段通過(guò)滑輪拴在鉤碼上。

⑸在窗口下方的表格內(nèi)輸入小車(chē)的質(zhì)量及拉力數(shù)值（等于鉤碼的重力）。

⑹將小車(chē)放到軌道上，點(diǎn)擊“開(kāi)始記錄”，釋放小車(chē)，數(shù)據(jù)采集完，點(diǎn)擊“停止記錄”

⑺點(diǎn)擊“選擇區(qū)域”，選擇需要研究的一段v—t圖線(xiàn)。此時(shí)軟件窗口下方的表格中將

自動(dòng)顯示該段v-t圖線(xiàn)相應(yīng)的加速度。

⑻保持小車(chē)質(zhì)量不變,改變拉力,重做實(shí)驗(yàn)，可得到另幾組數(shù)據(jù),記錄在表格中。

F/N

a/m?s~2

⑼解決實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫(huà)出a-F圖線(xiàn)，歸納得出結(jié)論。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論;

實(shí)驗(yàn)五：用DIS研究氣體的壓強(qiáng)和體積的關(guān)系

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

研究一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變時(shí)，壓強(qiáng)與體積的關(guān)系

實(shí)驗(yàn)原理：

玻意耳定律

實(shí)驗(yàn)器材：

數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)、壓強(qiáng)傳感器，注射器

實(shí)驗(yàn)裝置；

實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié):

⑴雙擊回咳圖標(biāo)，打開(kāi)DAS程序，等待傳感器自動(dòng)連接，待5**變成傳

感器就連接成功了。單擊“新課改實(shí)驗(yàn)”,雙擊實(shí)驗(yàn)條目“用DIS研究氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系”,

進(jìn)入實(shí)驗(yàn)界面。

⑵將壓強(qiáng)傳感器接入數(shù)據(jù)采集器。

把注射器活塞置于初始位置（一般選30-40nli處，這樣氣體體積變化可以較大，并將

注射器與壓強(qiáng)傳感器前端軟管緊密連接，保證其氣密性。

（3）點(diǎn)擊”開(kāi)始記錄,觀(guān)測(cè)壓強(qiáng)傳感器實(shí)時(shí)測(cè)得的大氣壓強(qiáng)值

（4）在軟件窗口下方的表格中輸入活塞初始位置相應(yīng)的氣體體積值。點(diǎn)擊“記錄數(shù)據(jù)”，

記錄下此刻的壓強(qiáng)值。

(5)改變注射器活塞的位置使氣體體積發(fā)生變化，將變化后的體積值輸入到表格中,

當(dāng)氣壓值穩(wěn)定期，點(diǎn)擊“記錄數(shù)據(jù)”，記錄下此刻的壓強(qiáng)值。

(6)反復(fù)環(huán)節(jié)5,得到多組數(shù)據(jù)。點(diǎn)擊“停止記錄I”按鈕。

(7)點(diǎn)擊繪圖”，根據(jù)

己有數(shù)據(jù)在P-V坐標(biāo)系中描點(diǎn)。點(diǎn)

擊“圖形擬合”，得到P、。有反

比關(guān)系(圖1)。

(8)點(diǎn)擊UP~1/V繪圖”，繪出“壓強(qiáng)-體積倒數(shù)”關(guān)系圖線(xiàn)。點(diǎn)擊“圖形擬合”，得到小

1〃有正比關(guān)系