《備考高考物理一輪金牌訓(xùn)練 第二部分 專題八 第2講　實驗題突破課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《備考高考物理一輪金牌訓(xùn)練 第二部分 專題八 第2講　實驗題突破課件（109頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第2講實驗題突破物理實驗在高考中的地位很突出，它在理綜總分中占了18 分，是得分率較低的題型因此，物理實驗?zāi)芰δ芊裉岣呒案呷锢韺嶒瀼?fù)習(xí)的成功與否，是高考能否制勝的關(guān)鍵理綜試題中物理實驗題就只有一道大題，但它通常包括兩道小題，分別考查力學(xué)實驗和電學(xué)實驗從近兩年試題看，第(1)小題考力學(xué)實驗，題目難度較低，兩年的考點相對穩(wěn)定，都是考查“研究勻變速直線運(yùn)動”實驗，主要涉及了直尺的讀數(shù)、打點計時器的使用、利用紙帶處理數(shù)據(jù)(處理方法不同)等內(nèi)容；第(2)小題考電學(xué)實驗，題目難度中等或者稍稍偏難，2010 年考查了“利用電壓表和電阻箱測定干電池的電動勢和內(nèi)阻”，2011 年考查了“描繪小電珠的伏安特性曲

2、線”，但都屬于電阻的測量實驗，考點也比較穩(wěn)定，主要考查了實驗原理、電學(xué)實驗儀器的讀數(shù)、實驗操作與步驟、實物連線以及實驗誤差分析等內(nèi)容因此在實驗題型突破過程中，考生首先要會正確使用高考考試大綱要求的 13 種物理儀器，尤其要重點掌握“三尺三表”(刻度尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測微器；安培表、伏特表、多用電表)的使用與讀數(shù)；然后對力學(xué)實驗和電學(xué)實驗的復(fù)習(xí)各抓一個核心：力學(xué)實驗的核心是“紙帶”類實驗；電學(xué)實驗的核心是“測電阻”類實驗復(fù)習(xí)過程中要重視對實驗原理和實驗操作步驟的理解，會對實驗誤差進(jìn)行分析，由于連續(xù)兩年考查實物連線，考生一定要弄會實物連線因為這是二輪實驗專題復(fù)習(xí)后的實驗題型突破，因此復(fù)習(xí)模式要打破

3、一、二輪復(fù)習(xí)模式，最好采用“以點帶面”的復(fù)習(xí)方法復(fù)習(xí)以點帶面實驗復(fù)習(xí)法，就是在實驗復(fù)習(xí)中緊緊抓住與之相關(guān)的重難點，把握總體結(jié)構(gòu)，摸清各知識點的結(jié)構(gòu)體系，以點帶面，用面促點，使所掌握的知識相互關(guān)聯(lián)而不孤立零碎，通過這種方法可以讓同學(xué)們對知識進(jìn)行整體性、綜合性總結(jié)，使同學(xué)們能達(dá)到更高層次，使知識在頭腦中清晰化、網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化，從而提高解決問題的能力基本儀器的使用和讀數(shù)以點帶面：對于儀器使用類的實驗，多是以填空的形式出現(xiàn)綜觀近幾年的高考題，主要考查的儀器是：電流表、電壓表、多用電表和電阻箱的使用和讀數(shù)，刻度尺、螺旋測微器和游標(biāo)卡尺的讀數(shù)，示波器的使用重點掌握“三尺三表”的使用與讀數(shù)一、需要估讀的儀器

4、刻度尺、電流表、電壓表和螺旋測微器1刻度尺最小分度值：1 mm，量程不等，測量時要估讀到毫米的下一位使用時注意兩點：(1)讀數(shù)時眼睛應(yīng)正對刻度線讀數(shù)，以避免視差；(2)測量的長度等于被測物體的兩個端點在刻度尺上的讀數(shù)之差1如圖 821 所示的甲、乙分別表示兩位同學(xué)測同一物體長度時的不同用尺方法，其中用尺不太合理的是_( 填 “ 甲 ” 或 “ 乙 ”) ， 這 一 物 體 的 長 度 應(yīng) 為_厘米圖 821解析：讀數(shù)比較容易的是甲圖，因為甲圖的起始刻度線“3”容易記住且讀得快；而乙圖的測量方法就比較費(fèi)時還容易出現(xiàn)錯誤，沒有達(dá)到簡便易行的原則，所以不太合理讀數(shù)時要估讀到最小刻度值的下一位由于此刻

5、度尺的最小刻度值是 1 毫米，所以被測物體的長度是 1.90 厘米答案：乙 1.90量程最小刻度(精確度)讀數(shù)規(guī)則電流表03 A0.1 A與刻度尺一樣，采用 1/10 估讀，讀數(shù)規(guī)則較為簡單，只需在精確度后加一估讀數(shù)即可電壓表03 V0.1 V2電流表和電壓表(1)讀數(shù)規(guī)則量程最小刻度(精確度)讀數(shù)規(guī)則電流表00.6 A0.02 A誤差位與最小刻度在同一位，采用 1/2 估讀，即不足半小格舍去，超過半小格按半格估讀，接近滿格按滿格估讀電壓表015 V0.5 V誤差位與最小刻度在同一位，采用 1/5 估讀，即按五分之幾估讀續(xù)表(2)測量值最小刻度小格數(shù)估讀值2讀出下列電表的測量值圖 822(1)

6、接 03 V 量程時讀數(shù)為_V；接 015 V 量程時讀數(shù)為_V；(2)接 03 A 量程時讀數(shù)為_A；接 00.6 A 量程時讀數(shù)_A.2.1510.70.800.163螺旋測微器(1)刻度原理螺旋測微器又叫千分尺，它是一種比游標(biāo)卡尺更精密的測量長度的儀器用它測量長度可以準(zhǔn)確到 0.01 mm.螺旋測微器的螺距等于 0.5 mm，每轉(zhuǎn)一周長，螺桿前進(jìn)或后退 0.5mm.把周長分為 50 等份，每一小格表示 0.01 mm.螺旋測微器讀數(shù)時，準(zhǔn)確到 0.01 mm，但須估讀到 0.001 mm，即結(jié)果若用 mm 做單位，則小數(shù)點后必須保留三位圖 823(2)讀數(shù)方法測量時被測物體長度的整毫米數(shù)

7、由固定刻度讀出，小數(shù)部分由可動刻度讀出測量值固定刻度讀數(shù)可動刻度讀數(shù)0.01 mm.讀數(shù)時，要注意固定刻度上表示半毫米刻度線是否已經(jīng)露出3讀出下列螺旋測微器的測量值圖 824(1)圖(a)的讀數(shù)：_mm.(2)圖(b)的讀數(shù)：_cm.4.743(或 4.744)0.2043(或 0.2044)二、不需要估讀的儀器電阻箱、游標(biāo)卡尺和多用電表1電阻箱讀數(shù)方法：將每個旋鈕上指針?biāo)傅臄?shù)值(都為整數(shù))乘以各自的倍率，從最高位依次往下讀，即可得到電阻箱的實際阻值4讀出下列電阻箱的阻值圖 825(1)圖(a)的讀數(shù)：_.(2)圖(b)的讀數(shù)：_ .24580.2204002游標(biāo)卡尺(mm)精度(mm)測量

8、結(jié)果(游標(biāo)卡尺上第 n個格與主尺上的刻度線對正時)(mm)刻度格數(shù)刻度總長每小格與1 mm 差1090.10.1主尺上讀的毫米數(shù)0.1n20190.050.05 主尺上讀的毫米數(shù)0.05n50490.020.02 主尺上讀的毫米數(shù)0.02n2游標(biāo)卡尺三種游標(biāo)卡尺比較21.30.5023.465把圖 826 中游標(biāo)卡尺的讀數(shù)填在下劃線上圖 826(1)圖(a)的讀數(shù)：_mm；(2)圖(b)的讀數(shù)：_mm；(3)圖(c)的讀數(shù)：_mm.3多用電表(1)測電阻讀數(shù)方法：刻度值倍率由于是粗測，而且刻度不均勻，故可以不估讀，估讀也不會錯(2)測電流和電壓讀數(shù)方法分別同電流表和電壓表6讀出圖 827 中兩

9、歐姆表表頭總內(nèi)阻和指針讀數(shù)，所選的檔次是否正確，應(yīng)如何改變？圖 827137(136138)50(1)如圖(a)，表頭內(nèi)阻_，讀數(shù)_.如果兩表 筆 接 Rx 時 ， 指 針 指 到 電 流 刻 度 的 3/4 ， 則 Rx _.(2)如圖(b)，表頭內(nèi)阻_，讀數(shù)_為了能更精確的讀數(shù)，要把轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn) _擋15001.71021.9102101507多用電表是由一塊高靈敏度磁電式電流表、選擇開關(guān)和測量線路組成的，其外形如圖 828 所示在用多用電表測量電阻時，要用到圖中的選擇開關(guān) K 和 T、S 兩個部件請在下述實驗步驟中，根據(jù)題意要求填空圖 828A用小螺絲刀旋動部件_，使指針對準(zhǔn)電表左側(cè)的零刻

10、度線STB將“紅”、“黑”表筆分別插入_、_插孔C將 K 旋轉(zhuǎn)到擋“100”的位置D將兩表筆短接，旋動部件_，使指針對準(zhǔn)電阻的零刻度線E將兩表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩根引線相接，發(fā)現(xiàn)指針相對左邊偏轉(zhuǎn)角度過小為了得到比較準(zhǔn)確的測量結(jié)果，還應(yīng)該進(jìn)行哪些操作？請將實驗步驟補(bǔ)充完整答案：F將 K 旋轉(zhuǎn)到擋“1 k”的位置；G將兩表筆短接，旋動歐姆調(diào)零旋鈕 T 使指針對準(zhǔn)電阻的零刻度線；H將金屬表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩根引線相接，讀取電阻刻線上的指針示數(shù)，該電阻值為“讀數(shù)1 k”；I將 K 旋轉(zhuǎn)到“OFF”擋(或交流電壓最高擋)，并將表筆拔出“紙帶”類實驗以點帶面：高考考試大綱中要求掌握的

11、力學(xué)實驗一共有7 個，其中“研究勻變速直線運(yùn)動”、“驗證牛頓運(yùn)動定律”、“探究動能定理”、“驗證機(jī)械能守恒定律”4 個實驗都與紙帶有關(guān)，甚至有時“驗證動量守恒定律”也用紙帶來處理數(shù)據(jù)這些實驗基本上都是利用紙帶直接測量研究對象的時間和位移，可以間接計算出研究對象的速度和加速度，若結(jié)合其他物理量的測量，還可以測量與速度、加速度有聯(lián)系的相關(guān)量，如質(zhì)量、力、功率、功、動能、沖量、動量、重力勢能、動摩擦因數(shù)、轉(zhuǎn)速等一、利用紙帶測物體的速度和加速度【例 1】如圖 829 所示，某同學(xué)在做“研究勻變速直線運(yùn)動”實驗中，由打點計時器得到表示小車運(yùn)動過程的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計數(shù)點的時間間隔為 T0.10

12、s，其中 s17.05 cm、s27.68 cm、s38.33 cm、s48.95 cm、s5 9.61 cm 、s6 10.26 cm ，則 A 點處瞬時速度的大小是_m/s ， 小 車 運(yùn) 動 的 加 速 度 計 算 表 達(dá) 式 為_，加速度的大小是_m/s2(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)圖 829點評：紙帶處理方法：用平均速度計算瞬時速度，用逐差法計算加速度二、利用紙帶測小車的功率【例 2】興趣小組為測一遙控電動小車的額定功率，進(jìn)行了如下實驗：用天平測出電動小車的質(zhì)量為 0.40 kg；將電動小車、紙帶和打點計時器按圖 8210 所示安裝；圖 8210接通打點計時器(其打點時間間隔為 0.

13、02 s)；使電動小車以額定功率加速運(yùn)動，達(dá)到最大速度一段時間后關(guān)閉小車電源，待小車靜止時再關(guān)閉打點計時器(設(shè)小車在整個過程中所受的阻力恒定)在上述過程中，打點計時器在紙帶上所打的部分點跡記錄了小車停止之前的運(yùn)動情況，如圖 8211 所示圖 8211請你分析紙帶數(shù)據(jù)，回答下列問題：(1)該電動小車運(yùn)動的最大速度為_m/s；(2) 該 電 動 小 車 關(guān) 閉 電 源 后 的 加 速 度 大 小 為_m/s2；(3)該電動小車的額定功率為_W.2.00 m/s2(3)由牛頓第二定律得，小車做勻減速直線運(yùn)動時所受到的阻力為：fma0.402.00 N0.80 N小車勻速運(yùn)動時有牽引力 Ff，電動小車

14、的額定功率為PFvm0.801.50 W1.20 W.答案：(1)1.50 (2)2.00 (3)1.20點評：利用紙帶獲取實驗數(shù)據(jù)，利用逐差法求得加速度，根據(jù)牛頓第二定律求得小車所受到的阻力，然后再根據(jù)小車做勻速直線運(yùn)動的條件和功率的計算式求得小車的功率解此題的關(guān)鍵是判斷小車做勻減速運(yùn)動的時刻，由于難以確定，故求勻減速運(yùn)動的加速度時，不能利用紙帶上 5.78 cm的數(shù)據(jù)，而利用后面的五個數(shù)據(jù)求得加速度當(dāng)紙帶呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)是連續(xù)的五個時，一般是利用前四個或后四個數(shù)據(jù)求得加速度三、利用紙帶測動摩擦因數(shù)【例 3】物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)實驗裝置如圖 8212 所示，一表面

15、粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與電磁打點計時器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細(xì)線與托盤連接打點計時器使用的交流電源的頻率為 50 Hz.開始實驗時，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速運(yùn)動，在紙帶上打出一系列小點圖 8212(1)圖 8213 給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7 是計數(shù)點，每相鄰兩計數(shù)點間還有 4 個點(圖中未標(biāo)出)，計數(shù)點間的距離如圖所示根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算的加速度 a_(保留三位有效數(shù)字)圖 8213(2)回答下列兩個問題：為測量動摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測量的有_(填入所選物理量前的字母)A木板的長

16、度 lB木板的質(zhì)量 m1C滑塊的質(zhì)量 m2D托盤和砝碼的總質(zhì)量 m3E滑塊運(yùn)動的時間 t測量中所選定的物理量時需要的實驗器材是_(3)滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)_(用被測物理量的字母表示，重力加速度為 g)與真實值相比，測量的動摩擦因數(shù)_(填“偏大”或“偏小”)寫出支持你的看法的一個論據(jù)：_.答案：(1)0.497 m/s2 (2)CD天平偏大 紙帶與打點計時器之間有摩點評：本題利用逐差法求得加速度，利用牛頓第二定律求得動摩擦因數(shù)主要考查學(xué)生的理解、推理、處理數(shù)據(jù)和計算能力擦(或小車在運(yùn)動過程中還要受到空氣阻力)四、利用紙帶測重力加速度【例 4】如圖 8214 所示，將打點計時器固定在鐵架臺上，

17、使重物帶動紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置可以測定重力加速度圖 8214(1)所需器材有打點計時器(帶導(dǎo)線)、紙帶、復(fù)寫紙、帶鐵夾的鐵架臺和帶夾子的重物，此外還需_(填字母代號)中的器材DA直流電源、天平及砝碼B直流電源、毫米刻度尺C交流電源、天平及砝碼D交流電源、毫米刻度尺(2)通過作圖象的方法可以剔除偶然誤差較大的數(shù)據(jù)，提高實驗的準(zhǔn)確程度為使圖線的斜率等于重力加速度，除作v t 圖象外，還可作_ 圖 象 ， 其 縱 軸 表 示 的 是_，橫軸表示的是_點評：本題考查利用打點計時器測出速度，再作出速度圖象利用斜率求得重力加速度考查了學(xué)生的實驗器材的選取和用圖象處理數(shù)據(jù)的方法速度平方的二分之

18、一重錘下落的高度【例 5】某同學(xué)用電火花計時器(其打點周期 T0.02 s)來測定自由落體的加速度試回答：(1)下列器材中，不需要的是_(只需填選項字母)A直尺B紙帶C重錘D低壓交流電源(2)實驗中在紙帶上連續(xù)打出點 1、2、3、9，如圖8215 所示，由此測得加速度的大小為_m/s2.圖 8215(3)當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?9.8 m/s2，測量值與實際值有差異的主要原因是_解析：(1)本實驗用電火花計時器測加速度，用的是 220 V的交流電源，故不需要低壓交流電源，即選 D.答案：(1)D (2)9.4 (3)受摩擦阻力、空氣阻力的影響點評：利用紙帶獲取數(shù)據(jù)，利用逐差法求得重力加速度本題

19、考查了學(xué)生的實驗器材的使用和處理數(shù)據(jù)的方法、能力五、利用紙帶測電動機(jī)的轉(zhuǎn)速【例 6】一個有一定厚度的圓盤，可以繞通過中心垂直于盤面的水平軸轉(zhuǎn)動用下面的方法測量它勻速轉(zhuǎn)動的角速度實驗器材：電磁打點計時器，米尺，紙帶，復(fù)寫紙片實驗步驟：圖 8216(1)如圖 8216 所示，將電磁打點計時器固定在桌面上，將紙帶的一端穿過打點計時器的限位孔后，固定在待測圓盤的側(cè)面上，使得圓盤轉(zhuǎn)動時，紙帶可以卷在圓盤側(cè)面上(2)啟動控制裝置使圓盤轉(zhuǎn)動，同時接通電源，打點計時器開始打點(3)經(jīng)過一段時間，停止轉(zhuǎn)動和打點，取下紙帶，進(jìn)行測量由已知量和測得量表示的角速度的表達(dá)式為_，式中各量的意義是_；某次實驗測得圓盤半徑

20、 r5.50102 m，得到的紙帶的一段如圖 8217 所示求得角速度為_圖 82176.8 rad/s對應(yīng)的米尺上的刻度值，n 為選定的兩點間的打點數(shù)(含兩點)，x1、x2 是紙帶上選定的兩點分別r 為圓盤的半徑，T 為電磁打點計時器打點的時間間隔點評：利用紙帶獲取實驗數(shù)據(jù)，利用平均速度法求得速度，再結(jié)合勻速圓周運(yùn)動的規(guī)律求得角速度考查了學(xué)生的靈活處理實驗問題的能力和計算能力【例 7】如圖 8218 甲所示為測量電動機(jī)轉(zhuǎn)動角速度的實驗裝置，半徑不大的圓形卡紙固定在電動機(jī)轉(zhuǎn)軸上，在電動機(jī)的帶動下勻速轉(zhuǎn)動在圓形卡紙旁邊垂直安裝一個改裝了的電火花計時器圖 8218(1)請將下列實驗步驟按先后順序排

21、序：_.使電火花計時器與圓形卡紙保持良好接觸接通電火花計時器的電源，使它工作起來啟動電動機(jī)，使圓形卡紙轉(zhuǎn)動起來關(guān)閉電動機(jī)，拆除電火花計時器，研究卡紙上留下的一段痕跡(如圖乙所示)，寫出角速度的表達(dá)式，代入數(shù)據(jù)，得出的測量值(2)要得到角速度的測量值，還缺少一種必要的測量工)D具，它是(A秒表C圓規(guī)B毫米刻度尺D量角器(3)寫出的表達(dá)式，并指出表達(dá)式中各個物理量的意義計時點的個數(shù)，T 是計時器的打點周期_.(4)為了避免在卡紙連續(xù)轉(zhuǎn)動的過程中出現(xiàn)打點重疊，在電火花計時器與盤面保持良好接觸的同時，可以緩慢地將電火花計時器沿圓形卡紙半徑方向向卡紙中心移動則卡紙上打下的點分布曲線將不是一個圓，而是類似

22、一種螺旋線(如圖丙所示)這樣做測量結(jié)果將_(填“偏大”、“偏小”或“不變”)不變點評：利用紙帶獲取實驗數(shù)據(jù)，利用角速度的定義式分析所測量的物理量考查了學(xué)生的實驗方法的遷移能力、誤差分析能力和創(chuàng)新能力六、利用紙帶探究小車所受阻力與速度的關(guān)系【例 8】某物理課外小組想探究“帶風(fēng)帆的玩具小車所受阻力與運(yùn)動速度的關(guān)系”，他們進(jìn)行了以下實驗探究圖 8219(1)猜想：f 阻與車的速度 v 無關(guān)；f 阻v；f 阻v2.(2)探究步驟：將帶有風(fēng)帆的玩具小車、已連接好電源的打點計時器和紙帶按如圖 8219 甲所示安裝在光滑傾斜的長木板上；接通打點計時器電源(電源頻率 f50 Hz)，使玩具小車從靜止開始加速運(yùn)

23、動，足夠長的時間后關(guān)閉打點計時器；實驗次數(shù)木板傾角 sin小車勻速運(yùn)動時的速度 v(m/s)小車勻速運(yùn)動時速度的平方 v2 (m/s2)140.070.600.362100.183240.413.5112.324360.595.0625.605480.746.3440.206600.87改變長木板的傾角，重復(fù)以上實驗，記錄實驗數(shù)據(jù)如下表所示：請你根據(jù)該小組的探究完成下列的問題：()圖乙是傾角10的一條打點紙帶，通過計算完成表中對應(yīng)的空白項()通過觀察表中的實驗數(shù)據(jù)，試將60時小車勻速運(yùn)動的速度填在表中對應(yīng)的空白處()結(jié)論：在實驗誤差范圍內(nèi)，通過對數(shù)據(jù)的觀察分析，玩具小車所受的阻力與運(yùn)動速度的定

24、性關(guān)系是_也可以進(jìn)一步通過圖象法對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得到運(yùn)動小車所受到阻力與運(yùn)動速度的定量關(guān)系答案：()1.50 2.25 ()7.46 ()小車所受阻力與速度成正比點評：利用紙帶獲取實驗數(shù)據(jù)，利用列表法呈現(xiàn)數(shù)據(jù)，分析處理數(shù)據(jù)得出結(jié)論考查了學(xué)生獲取數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)的能力；同時也考查了學(xué)生的推理、分析綜合能力七、利用紙帶探究牛頓運(yùn)動定律【例 9】“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實驗裝置如圖 8220 甲所示圖 8220(1)在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中，打出了一條紙帶如圖乙所示計時器打點的時間間隔為 0.02 s從比較清晰的點起，每 5 個點取一個計數(shù)點，量出相鄰計數(shù)點之間的距離該小車的

25、加速度 a_m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)0.16(0.15 也算對)(2)平衡摩擦力后，將 5 個相同的砝碼都放在小車上掛上砝碼盤，然后每次從小車上取一個砝碼添加到砝碼盤中，測量小車的加速度小車的加速度 a 與砝碼盤中砝碼總重力F 的實驗數(shù)據(jù)如下表：砝碼盤中砝碼總重力 F(N)0.1960.3920.5880.7840.980加速度 a(ms2)0.691.181.662.182.70請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在圖 8221 中作出 aF 的關(guān)系圖象圖 8221答案：如圖 59 所示圖 59(3)根據(jù)提供的實驗數(shù)據(jù)作出的 aF 圖線不通過原點，請說明主要原因答案：未計入砝碼盤的重力點評：利用紙帶獲取

26、實驗數(shù)據(jù)，利用逐差法求得加速度；利用列表法呈現(xiàn)數(shù)據(jù)，利用圖象法分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論并分析誤差產(chǎn)生的原因考查了學(xué)生分析處理實驗數(shù)據(jù)的方法和能力八、利用紙帶探究動能定理【例 10】某實驗小組采用圖 8222 所示的裝置探究“動能定理”，圖中小車中可放置砝碼實驗中，小車碰到制動裝置時，鉤碼尚未到達(dá)地面打點計時器的工作頻率為50 Hz.圖 8222接通電源釋放小車斷開開關(guān)(1)實驗的部分步驟如下：在小車中放入砝碼，把紙帶穿過打點計時器，連在小車后端，用細(xì)線連接小車和鉤碼； 將 小 車 停 在 打 點 計 時 器 附 近 ， _ ，_，小車拖動紙帶，打點計時器上打下一列點，_；改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量，更

27、換紙帶，重復(fù)的操作(2)圖 8223 是鉤碼質(zhì)量為 0.03 kg，砝碼質(zhì)量為 0.02kg 時得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點 O 及 A、B、C、D 和 E 五個計數(shù)點，可獲得各計數(shù)點到 O 的距離 s 及對應(yīng)時刻小車的瞬時速度 v，請將 C 點的測量結(jié)果填在下表中的相應(yīng)位置圖 8223測量點s/cmv/(ms1)O0.000.35A1.510.40B3.200.45CD7.150.54E9.410.60(3)在小車的運(yùn)動過程中，對于鉤碼、砝碼和小車組成的系統(tǒng)，_做正功，_做負(fù)功鉤碼的重力小車受到的摩擦阻力5.060.49(4)實驗小組根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出了圖 8224 中的圖線 ( 其 中

28、 ) 根 據(jù) 圖 線 可 獲 得 的 結(jié) 論 是_.要驗證“動能定理”還需測量的物理量是摩擦力和_圖 8224小車初末速度的平方差與位移成正比小車的質(zhì)量(5)利用本實驗裝置及天平、刻度尺還可以進(jìn)行哪些物理規(guī)律探究？(至少寫出兩個)答案：探究滑動摩擦力與正壓力的關(guān)系；測定動摩擦因數(shù)；探究物體運(yùn)動速度隨時間變化規(guī)律；研究勻變速運(yùn)動規(guī)律；探究物體的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系；驗證機(jī)械能守恒定律點評：本題借助于研究勻變速直線運(yùn)動的實驗裝置來探究動能定理，進(jìn)行了實驗方法的遷移和創(chuàng)新，考查了實驗操作過程中的注意事項，刻度尺的讀數(shù)，利用紙帶獲取數(shù)據(jù)，利用平均速度法處理數(shù)據(jù)得出瞬時速度，分析了小車的受力及其做功情

29、況，利用列表法呈現(xiàn)數(shù)據(jù)，利用圖象處理數(shù)據(jù)并得出結(jié)論注重實驗方法的遷移和創(chuàng)新是此題最大的靚點，也是高考的熱點.09 年廣東省又考查了探究動能定理，將打點計時器替換為速度傳感器，利用速度傳感器獲得數(shù)據(jù)，利用列表法呈現(xiàn)數(shù)據(jù)，利用圖象法處理數(shù)據(jù)并得出結(jié)論從這兩年的命題方式和方法來看基本相同，可見認(rèn)真研究高考試題的變化，縱向?qū)Ρ瓤囱永m(xù)、找變化；橫向?qū)Ρ瓤磪^(qū)別、找共性，以指導(dǎo)高考有效復(fù)習(xí)【例 11】用圖 8225 甲所示的裝置進(jìn)行探究動能定理的實驗，實驗時測得小車的質(zhì)量為 m，木板的傾角為.實驗過程中，選出一條比較清晰的紙帶，用直尺測得各點與 A點間的距離如圖乙所示已知打點計時器打點的周期為 T，重力加速

30、度為 g，小車與斜面間的摩擦可忽略不計那么打D 點時小車的瞬時速度為_；取紙帶上的 BD 段進(jìn)行研究，合外力做的功為_，小車動能的改變量為 _.圖 8225點評：利用紙帶獲取數(shù)據(jù)，利用平均速度法求得瞬時速度，選取紙帶上的兩點求得合外力功和這兩點的小車動能的變化量，從而探究動能定理九、利用紙帶驗證機(jī)械能守恒定律【例 12】“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗可以采用如圖8226 所示的甲或乙方案來進(jìn)行圖 8226(1)比較這兩種方案_，(選填“甲”或“乙”)方案好些，理由是_.(2)圖 8227 是該實驗中得到的一條紙帶，測得每兩個計數(shù)點間的距離如圖中所示，已知每兩個計數(shù)點之間的時間間隔 T0.1 s物

31、體運(yùn)動的加速度 a_；該紙帶是采用_(選填“甲”或“乙”)實驗方案得到的簡要寫出判斷依據(jù)_.圖 8227甲甲方案摩擦阻力較小，誤差小，操作方便，4.83 m/s2實驗器材也少乙a 的值與重力加速度相差太大(3)如圖 8228 是采用甲方案時得到的一條紙帶，在計算圖中 N 點速度時，幾位同學(xué)分別用下列不同的方法進(jìn)行，)其中正確的是(圖 8228BC點評：本題考查了比較法，通過比較兩種實驗裝置的特點，以盡量減少實驗誤差選擇實驗裝置；利用紙帶獲取數(shù)據(jù)，利用逐差法求得加速度，進(jìn)一步比較選擇最佳實驗方案本題還考查了在驗證機(jī)械能守恒定律時，速度計算式的選擇方法觸類旁通：以上介紹了紙帶在力學(xué)實驗中的 9 種

32、作用，不論所給的器材如何變化，不論呈現(xiàn)數(shù)據(jù)的方式如何變化，其基本原理都是利用紙帶獲取數(shù)據(jù)，利用平均速度法求得瞬時速度，利用逐差法或圖象法求得加速度，然后根據(jù)所要測量的相關(guān)量、探究或驗證的物理規(guī)律，列出其數(shù)學(xué)表達(dá)式，根據(jù)表達(dá)式進(jìn)行相關(guān)的分析、選擇、判斷、計算，以達(dá)到設(shè)計和完成實驗的目的，培養(yǎng)學(xué)生分析綜合、實驗探究和實踐創(chuàng)新能力“測電阻”類實驗以點帶面：高考考試大綱中要求掌握的電學(xué)實驗一共有5 個，除“傳感器的簡單使用”不能確定跟“測電阻”有關(guān)外，“測定金屬的電阻率”、“描繪小電珠的伏安特性曲線”、“測定電源的電動勢和內(nèi)阻”、“練習(xí)使用多用電表”4 個實驗都屬于“測電阻”的實驗前 3 個可以說是伏

33、安法測量電阻(間接測、準(zhǔn)確測、“熱測”)，只不過第 3 個實驗除了測內(nèi)阻外還測量電源電動勢它們的實驗電路一般分為電源、控制電路和測量電路三部分，如圖 8229 所示；其中控制電路的核心元件為“滑動變阻器”，它的作用是保證測量電路的電流和電壓在一個合適的范圍變化，復(fù)習(xí)難點在于它在電路中的兩種接法：限流式和分壓式；測量電路中除了被測元件外，主要元件有電流表、電壓表和電阻箱，這三個元件一般是兩兩組合，連入電路可以有兩種方法：電流表外接法和電流表內(nèi)接法在“練習(xí)使用多用電表”中測量電阻屬于直接測量，而且是粗略測量，沒有伏安法測電阻準(zhǔn)確，由于測量時要求電阻與電源斷開，因此是“冷測”電阻，與熱測電阻有可能不

34、一致；多用電表還可以測電壓和電流電源部分圖 8229一、實驗器材的選擇根據(jù)教學(xué)大綱及高考的要求，選擇電學(xué)實驗器材主要是選擇電表、滑動變阻器、電源等器材選擇實驗器材一般要考慮四方面因素：(1)安全因素：通過電源、電阻和電表的電流不能超過其允許的最大電流(2)誤差因素：選用電表量程應(yīng)考慮盡可能減小測量值的相對誤差，電壓表、電流表在使用時盡可能使指針接近滿量程，其指針應(yīng)偏轉(zhuǎn)到滿偏度的 1/3 以上；使用歐姆表時宜先用指針盡可能在中間刻度附近的倍率擋位(3)便于操作：選用滑動變阻器時應(yīng)考慮對外供電電壓的變化范圍既能滿足實驗要求，又便于調(diào)節(jié)在調(diào)節(jié)滑動變阻器時，應(yīng)使其大部分電阻線都用到(4)實驗要求：除以

35、上三個因素外，還應(yīng)注重實驗實際如電壓從零開始起調(diào)，所給電源應(yīng)與用電器匹配等【例 13】在測量金屬絲的電阻率的實驗中：(1)用螺旋測微器測金屬絲的直徑如圖 8230，則該金屬絲的直徑為_mm.圖 8230(2)已知電阻絲的電阻約為 10 ，現(xiàn)備有下列器材供測量該電阻絲的電阻時選用，應(yīng)選用的器材有_(只填代號)A量程是 00.6 A，內(nèi)阻是 0.5 的電流表；B量程是 03 A，內(nèi)阻是 0.1 的電流表；C量程是 03 V，內(nèi)阻是 6 k的電壓表；D量程是 015 V，內(nèi)阻是 30 k的電壓表；E阻值為 01 k，額定電流為 0.5 A 的滑動變阻器；F阻值為 020 ，額定電流為 2 A 的滑動

36、變阻器；G蓄電池(6 V)；H開關(guān)一個，導(dǎo)線若干到滿刻度的一半若選電壓表 D，雖然電壓表指針能達(dá)到滿刻度 1/32/3，滿足實驗器材選擇的要求，但用 15 V 量程時，精確度太低，為了實現(xiàn)電壓表和電流表精確度的匹配，應(yīng)選用電壓表 C 而不選電壓表 D.選滑動變阻器：由于電阻絲阻值為 10 ，為了在 3 V、0.3 A 以下范圍內(nèi)調(diào)節(jié)滑動變阻器，讀取幾組測量值，滑動變阻器應(yīng)選 020 為宜，所以應(yīng)選 F.故選用器材為 A、C、F、G、H.答案：(1)0.350 (2)ACFGH【例 14】在“測定電池電動勢和內(nèi)阻”的實驗中：(1)第一組同學(xué)利用如圖 8231 甲所示實驗電路進(jìn)行測量，電壓表應(yīng)選擇

37、量程_(填“3 V”或“15 V”)，實驗后得到了如圖乙所示的 UI 圖象，則電池內(nèi)阻為_圖 82313V1.5 (2)第二組同學(xué)也利用圖甲所示的電路連接測量另一節(jié)干電池，初始時滑片 P 在最右端，但由于滑動變阻器某處發(fā)生斷路，合上電鍵后發(fā)現(xiàn)滑片 P 向左滑動一段距離 x 后電流表才有讀數(shù)，于是該組同學(xué)分別作出了電壓表讀數(shù) U 與 x、電流表讀數(shù) I 與 x 的關(guān)系圖，如圖 8232 所示，則根據(jù)圖象可知，電池的電動勢為_V，內(nèi)阻為_.圖 82321.51點評：本題考查了利用伏安法測電池電動勢和內(nèi)阻實驗原理和圖象法、公式法處理實驗數(shù)據(jù)，還考查了學(xué)生利用圖象分析實驗現(xiàn)象和處理數(shù)據(jù)的能力解本題的關(guān)

38、鍵是識別并利用圖象，明確圖象所反映的物理意義二、測量電路的選擇電壓表和電流表連入電路可以有兩種方法：一種是如圖8233 甲所示的電路叫做“電流表外接法”；一種是如圖乙所示的電路叫做“電流表內(nèi)接法”由于電流表、電壓表內(nèi)阻的影響，不管采用電流表內(nèi)接法還是外接法都會引起誤差為了減小誤差，常用以下三種方法來判定電流表的連接是選內(nèi)接法還是外接法圖 8233設(shè)開關(guān) A 接 a、b 時，電流表示數(shù)分別為 Ia、Ib，電壓表的示數(shù)為 Ua、Ub.圖 8234【例 15】某同學(xué)用伏安法測一個未知電阻的阻值，他先將電壓表按在 b 點，讀得兩表示數(shù)分別為 U1 3.0 V，I1 3.0 mA，然后將電壓表改接在 a

39、 點，讀得兩表示數(shù)分別為 U22.9 V，I24.0 mA，如圖 8235 所示由此可知電壓表應(yīng)接到_點誤差較小，測得 Rx 值為_.圖 8235答案：b 1 000三、控制電路的選擇控制電路即滑動變阻器在電路中的連接，常有兩種不同的形式，圖 8236 中，甲為限流式，乙為分壓式圖 8236在具體實驗中，滑動變阻器到底是采用分壓式還是限流式的判斷方法如下：(1)負(fù)載電阻的阻值 Rx 遠(yuǎn)大于變阻器總電阻 R，須用分壓式電路；(2)要求負(fù)載上電壓或電流變化范圍較大，且從零開始連續(xù)可調(diào)，須用分壓式電路；(3)負(fù)載電阻的阻值 Rx 小于變阻器的總電阻 R 或相差不多，并且電壓、電流表示數(shù)變化不要求從零

40、起調(diào)，可采用限流式；(4)兩種電路均可使用的情況下，應(yīng)優(yōu)先采用限流式接法，因為限流式接法總功率較小；(5)特殊問題中還要根據(jù)電壓表和電流表量程以及允許通過的最大電流值來反復(fù)推敲【例 16】在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，使用的小燈泡為“6 V,3 W”，其他選擇的器材有：A電壓表 V1(量程 6 V，內(nèi)阻 20 k)；B電壓表 V2(量程 20 V，內(nèi)阻 60 k)；C電流表 A1(量程 3 A，內(nèi)阻 0.2 )；D電流表 A2(量程 0.6 A，內(nèi)阻 1 )；E變阻器 R1(01 000 ，0.5 A)；F變阻器 R2(020 ，2 A)；G學(xué)生電源 E(68 V);H開關(guān) S 及導(dǎo)

41、線若干(1)實驗中要求電壓表在 06 V 范圍內(nèi)讀取并記錄下 12組左右不同的電壓值 U 和對應(yīng)的電流 I，以便作出伏安特性曲線，在上述器材中，電流表應(yīng)選用_，變阻器應(yīng)選用_DF(2)請在下面的虛線框內(nèi)畫出實驗原理圖答案：如圖 60 所示圖 60四、根據(jù)實驗電路連接實物圖根據(jù)電路圖連接實物圖是本節(jié)的難點首先要正確識別電路，弄清電路是串聯(lián)，還是并聯(lián)，電路中有幾個用電器和開關(guān)，若是串聯(lián)電路，則從電源正極開始，按電路圖中各元件的連接順序把實物圖中各元件逐個順次串聯(lián)起來，回到電源負(fù)極若是并聯(lián)電路，則從電源正極開始，先連干路，遇到并聯(lián)部分可以先連一條支路，一直連到電源負(fù)極，然后再將其他支路并聯(lián)接入電路連

42、接時注意以下幾點：(1)電路圖和實物圖的元件連接順序要“一一對應(yīng)”；(2)電路圖中各元件的連接，可以從電源正極開始連接，也可以從電源負(fù)極開始連接；(3)注意電表的正負(fù)接線柱，電流應(yīng)從正接線柱流進(jìn)，從負(fù)接線柱流出；(4)連接實物圖時，導(dǎo)線一定要接到元件的接線柱上，不能空接或者接錯地方；(5)連接實物圖時，要注意防止導(dǎo)線交叉【例 17】按電路圖連接實物電路(1)圖 8237答案：如圖 61 所示圖 61(2)圖 8238答案：如圖 62 所示圖 62高考物理實驗題答題技巧實驗題是高考物理的重點，也是難點，考生見了容易發(fā)慌，不知從何下手分析解答，失分現(xiàn)象十分嚴(yán)重其實解答物理實驗題并不難，下面為同學(xué)們

43、支招，肯定會增強(qiáng)自信心1要明確考查知識范圍大凡現(xiàn)在的物理實驗題主要涉及力學(xué)、電學(xué)等知識盡管題目千變?nèi)f化，但通過仔細(xì)審題，能直覺地作出判斷因為不同的知識點，實驗環(huán)節(jié)是不同的，只有切準(zhǔn)考什么才不至于茫然，不會張冠李戴2要看清實驗題圖實驗題一般配有相應(yīng)的示意圖、實物圖，實質(zhì)是告知實驗儀器(或部分)及其組裝情況，讓考生琢磨考查意圖只有看清了，才使你有身臨其境的感覺認(rèn)識這些器材在實驗中所起的作用，便能初步規(guī)劃實驗過程3要捕捉提取信息試題總是提供諸多信息再現(xiàn)實驗情境的，因此，正確解答時必須捕捉并提取有價值的信息，使問題迎刃而解一般需要關(guān)注如下信息：(1)新的概念、規(guī)律、公式一些新穎的非學(xué)生實驗題、陌生的新

44、知識(概念公式)應(yīng)用題、新規(guī)律驗證題，都為我們提供了信息(2)新的表式數(shù)據(jù)通過解讀表式，了解實驗測量的物理量，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，判斷相關(guān)物理量之間的關(guān)系如正比例，反比例關(guān)系，平方還是開方關(guān)系，或者是例數(shù)關(guān)系用數(shù)據(jù)描點作圖、直觀實驗反映的某種規(guī)律(3)新的物理圖象實驗題本身提供物理圖象，但這些圖象平時沒有接觸過，關(guān)鍵要明確圖象的物理意義，幫助正確分析實驗問題(4)儀器讀數(shù)和計算結(jié)果的有效數(shù)字要知道儀器讀數(shù)時是否需要估讀，結(jié)果應(yīng)該有幾位小數(shù)；注意計算結(jié)果要求保留幾位有效數(shù)字，有效數(shù)字弄錯，最后會一分不得4要應(yīng)用物理原理倘若上述幾個環(huán)節(jié)我們都基本做到位了，那么就開始用物理原理分析、判斷、探究，得出結(jié)論，作出解釋對照相關(guān)物理原理可知該測哪些物理量、不該測哪些物理量，伴隨著合理選擇實驗器材、連接實物圖；也能判斷實驗過程所漏步驟和操作不規(guī)范之處；也能對應(yīng)理解新的物理圖象，分析可能產(chǎn)生誤差的種種原因等；特別是幾個實驗的組合實驗，更需要用幾個物理原理聯(lián)系起來，最終看出明確結(jié)果簡單地說，把實驗題看做一道具有應(yīng)用性的物理問題，就能放下包袱，輕裝上陣