2018版高考物理一轮复习第七章恒定电流冲刺训练

1、第七章恒定电流.（.二）.电学实验的3 大创新考查角度.在高考中对电学实验一般不直接考查课本上的学生实验，而是在学生实验的基础上进行创新，比如常常在实验原理、实验器材、 数据处理等方面加以改进；学生应以常规实验为依 据，从实验电路图入手，结合实验的具体要求进行推理分析。在高考的电学实验中， 并不仅仅测量电阻的阻值或测定电源的电动势 和内阻，有时可能会测定二极管的导电特性、电容器的充、放电规律 等。处理此类问题时，首先要掌握被测实验器材的电学特性，其次要 熟练把握控制电路、测量电路的特点。典例 1二极管具有独特的单向导电性， 当在二极管两极之间所加正向电压小于某值 时，二极管的电阻很大（1X10

2、6Q,甚至更大），而当正向电压超过某值时，二极管的电阻 随两端电压的升高而急剧减小。为了探究二极管的导电特性：（1）实验小组先用多用电表判断二极管的极性。步骤如下：A._ 将多用电表置于欧姆表“X100”挡，短接红、黑表笔，调整 _ ，使指针指向 表盘右侧“ 0”位置；B.将二极管串接在两表笔之间，多用电表示数如图甲中a 所示；C.将二极管两极对调，多用电表示数如图甲中b 所示，则此时与红表笔接触的是二极管的_ （填“正”或“负”）极。（2）实验小组设计了如图乙所示的实验电路，通过实验测得相关数据如下表。正向电压U/V0.100.200.300.400.500.550.600.650.680.

3、70角度一对实验原理的创新考查甲2正向电流I/mA0000.020.260.561.131.792.373.00由二极管的特性和表中数据可知，当电压表示数为00.30 V 时，图乙中开关 S 一定接在位置_;3根据表中数据，在图丙中作出二极管的伏安特性曲线（要求保留所描的点迹），由图线可知，二极管是 _ （填“线性”或“非线性”）元件。若此二极管为发光二极管，正常发光时通过的电流为3.00 mA，若用 1.5 V 的电源供电，则应该给二极管 _ （填“串”或“并”）联一个约 _Q的电阻。解析（1）A.欧姆表选挡后要进行欧姆调零，即短接两表笔，调整欧姆调零旋钮，使 指针指在表盘右侧“ 0”位置；

4、C.步骤 B 中欧姆表示数很大，而步骤C 中示数很小，由题中所给条件知，当示数很小答案（1）A.欧姆调零旋钮C.负（2）1见解析图非线性（3）串 267题后悟通本例源于教材中某晶体二极管的伏安特性曲线图，如果在平时的学习中阅读过教材里的相关内容，审题就轻松得多。虽然二极管具有单向导电性，但仍需要正向电压高于一定值， 二极管才会有正向电流。对点训练1. （2016 全国丙卷）某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验。两根金属导轨ab和a1b1固定在同一水平面内且相互平行，足够大的电磁铁（未画出）的 N 极位于两导轨的正上方，S 极位于两导轨的正下方，一金属棒属于导轨上且与两导轨垂直。/mArT

5、T 十FL1+r T w1JNII4J J J!y LL-J-I-I-ITT1TillTrrrT11TTillT TnT11T1m-r-I-I-I-ITTTT!TT11rTTrr r rITHFF时红表笔所接为二极管负极。（2）题图乙的设计为伏安法测电阻的内接法和外接法可以.互换的电路，当开关 S 接位置 1 时为电流表内接法，接位置 2 时 I.为电流表外接法。由表中数据可知，当电压表示数为00.3 V 时：2.00电流表示数为 0，故电流表内接，开关S 接在位置 1。L00描点作图如图所示，由图线可知二极管是非线性元件。（3）发光二极管正常工作时两端电压为0.7 V,电源电动势高于 0.7

6、T T IT T TIT曲1JJ JJ. .444-S-丙-ITT-Zsi-sisinh 4+4 a V 应串联一个电阻,VrnA扃JJJJ土上=nTi0.24（1）在图中画出连线，完成实验电路。要求滑动变阻器以限流方式接入电路，且在开关 闭合后，金属棒沿箭头所示的方向移动。（2）为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，有人提出以下建议：A. 适当增加两导轨间的距离B. 换一根更长的金属棒C. 适当增大金属棒中的电流其中正确的是 _ （填入正确选项前的标号）。解析：（1）实验电路连线如图所示。（2）为使金属棒获得更大的速度，则金属棒运动时需要更大的加速度， 根据牛顿第二定律有a=BIL,m所以增

7、加磁感应强度、增大电流、增加两导轨间的距离都可以使加速度增大。 故选项 A、C 正确，选项 B 错误。答案：（1）实验电路连线见解析图（2）AC角度二在测量电表的内阻时，要把电表当作能读数的电阻，充分利用待测电对实验器材的表自身的测量功能，即电流表可测定通过自身的电流，电压表可测定创新考查自身两端的电压，不需要其他的电表来测量。典例 2某校进行实验电路设计比赛，实验台上备有下列器材：.IIA. 电压表 Vi（量程约 2 V,内阻约 1 k Q ）B.电压表 V2（量程为 6 V,内阻为 2 k Q ）尸 pVC. 电流计 G（量程为 3 mA,内阻约 500 Q ）-4D. 电流表 A（量程为

8、 0.6 A，内阻为 0.5 Q）5电阻箱 Rs(0 999.9 Q, 0.1 A)电阻箱 Ft(0 9 999.9Q, 0.2 A)电源(6 V,0.5 A)(1)利用以上器材在图中虚线框内设计最佳测量电路，要求既能确定电压表又能尽量准确地测定其内阻，在图中标明选用器材的符号。图中滑动变阻器给定器材中电阻箱 B 的最大阻值约为电压表 V1内阻的 10 倍，因此最简测量电路为半偏法电路，如图所示。由于待测电压表法电路两端并联电压表 V2以便读取总电压 U,这样既不影响半偏法实验测量,出测量电路两端电压，保证此电压在调整电阻箱和滑动变阻器时保持不变,(2)若电压表 V1量程已知， 则可采用伏安法

9、直接测量，电压表额定电流约为2=1000 A=2 mA，可用电流计 G 测量电流，电压则由 M 读取，滑动变阻器阻值R远小于测量电路总电阻，应采用分压电路，选项A 中电路图设计合理；选项 B 中，滑动变阻器用 R 接成限流电路，R接入电路中的阻值最大时，每I II III IV V kQ电阻的电压约为 265VI=24 V，超过VII量程,6不合理；选项 C 中 V2与 M 串联，可将W当电流表使用，满偏电流IV2= 2 000 A = 3 mA 与电流计 G 量程相同，且 R 接入电路中的阻值最大时，每1 kQ电阻的电压约为 4 V = 1.5 V ,V1内阻，设计(填写元件符号)。若已知电

10、压表 M 量程为 2 V,则下列实验小组设计的电路图中，能用来测定电压表V 的内阻且设计合理的是II IL_Jr，S flE2TEC)解析(1)分压电路中，在额定电流允许的前提下选择阻值较小的滑动变阻器更方便调节，因此选择R。E. 滑动变阻器R(015Q, 0.5 A)F.滑动变阻器艮(01 kQ, 0.1 A)G.H.J.开关、导线若干V1的量程，R应选择同时又可以测以减小实验误差。设计合理；同理，选项 D 中 V2与 V1并联，V2多余且只能测量电压，不能计算 不合理。6答案设计电路见解析R(2)AC对点训练2要测量电压表 Vi的内阻 R/,其量程为 2 V，内阻约为 2 kQ。实验室提供

11、的器材有： 电流表 A,量程 0.6 A，内阻约 0.1 Q ;电压表 V2,量程 5 V，内阻为 5 kQ;定值电阻R,阻值为 30Q;定值电阻艮，阻值为 3 kQ;滑动变阻器F3，阻值为 100Q,额定电流为 1.5 A ; 电源 E,电动势为 6 V,内阻约 0.5Q;开关 S 一个，导线若干。(1)有人拟将待测电压表 M 和电流表 A 串联接入电压合适的测量电路中，测出 Vi的电压和电流，再计算出FV。该方案实际上不可行，其最主要的原因是 _(2)请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量电压表V1内阻FV的实验电路。要求测量尽量准确，实验须在同一电路中， 且在不增减元件的条件下完成。

12、试画出符合要求的实验电路图(图中电源与开关已连接好)，并标出所选元件的相应字母代号。(3)由上问写出电压表 M 内阻 R/的表达方式，说明式中各测量量的物理意义。解析：(1)由于电压表V量程为 2 V，内阻约 2 kQ,则流过的电流最大值为1 mA 而电流表 A 的量程为 0.6 A，电流表的指针几乎不动，无法准确读取电流值。(2)电压表 V2的量程为 5 V， 内阻为 5 kQ;电压表 V1的量程为 2 V，内阻约 2 kQ,定 值电阻 Rz 的阻值为 3 kQ;通过对比联想不难设想出：先将电压表V1与定值电阻 Rz 串联，再与电压表 V2并联，此时两个电压表恰好匹配，电路如图所示。7根据U

13、a=U+ 孰，得R/=占先。U表示电压表 V1的电压,R/L2U联的总电压。答案：（1）电流表 A 不能准确测量出流过电压表 Vi的电流（2）见解析图（3）见解析3实际电压表内阻并不是无限大，可等效为理想电流表与较大的电阻的串联。现要测 量一只量程已知的电压表的内阻，器材如下：A. 待测电压表一只（量程 3 V,内阻约 3 kQ）;B. 电流表一只（量程 3 A，内阻 0.01 Q）;C. 电池组（电动势约为 3 V，内阻不计）；D. 滑动变阻器一个；E.变阻箱一个（可以读出电阻值，09 999Q）;F. 开关和导线若干。某同学利用上面所给器材，进行如下实验操作：（1）该同学设计了如图甲、乙两

14、个实验电路。为了更准确地测出该电压表内阻的大小，你认为其中相对比较合理的是 _ （填“甲”或“乙”）电路。p- I一一-1L-1甲乙（2）用你选择的电路进行实验时，闭合开关S,改变阻值，记录需要直接测量的物理量：电压表的读数U和_（填上文字和符号）。（3）由所测物理量选择下面适当坐标轴，能作出相应的直线图线，计算出电压表的内阻的是（）1A.l-IB.1C.jjRD.l-R（4）设直线图像的斜率为k、截距为b,请写出待测电压表内阻表达式R/=_。解析：（1）题图甲所示电路滑动变阻器与电压表串联接入电路，电源电动势约为3 V ,电压表内阻约为 3kQ,由于电压表内阻太大，电路电流很小几乎为零，电流

15、表无法准确读 数，因此甲电路不合理；由于电阻箱电阻最大阻值为9 999Q,改变电阻箱阻值可以改变电压表示数，测出多组实验数据，因此比较合理的实验电路是图乙。（2）选用图乙所示实验电路，闭合开关S,改变阻值， 记录需lb 表示电压表 V1 和 R 串8要直接测量的物理量：电压表的读数l和电阻箱阻值FL（3）由于电源内阻可以忽略不计， 由闭合电路欧姆定律可得E=lRR,应用图像法处理1实验数据时，应作出l-R图像，故选 Co9U111111由E=U+R得-=R,可知，-R图像的斜率k-,截距b=-,则电压表内K/ U E ERUERE阻R/= k答案：（1）乙（2）电阻箱的阻值R（3）C 半k角度

16、三在实验中，对实验数据的处理常用的方法有分式法、列表法、图像法、对数据处理的逐差法等，迅速地进行数据处理可以提高实验的准确程度、减少测量创新考查误差、节约解题时间。典例 3太空探测器在探索宇宙过程中，由太阳能电池板给它提供能源。光明中学物理实验室有一块太阳能电池板，当有光照射它时（作为电源），其路端电压与总电流的关系图像如图甲中的曲线所示；若没有光照射它时， 相当于一个只有电阻的电学器件，无电动势。物理实验探究小组用“描绘小灯泡伏安特性曲线”的实验方法，探究该太阳能电池板在没有光照射时的伏安特性曲线，利用电压表（内阻约 3 k Q ）、电流表（内阻约 100 Q ）测得的多组数据作出的图像如图

17、甲中曲线所示。（1）分析曲线可知，该电池板作为电阻器件时的阻值随通过电流的增大而 _（填“增大”或“减小”），若所设计的电路如图乙所示，实验时应将图乙中电压表另一端a接在_ 点（填“b”或“c”）；（2）图乙电路中a端接好后还少接了一根导线，请在图乙中画出；（3）_ 分析曲线可知，该电池板作为电源时的电动势约为 _ V,若把它与阻值为1 kQ的定值电阻连接构成一个闭合电路，在有光照射的情况下，该太阳能电池板的效率约为_ %（计算结果保留两位有效数字）。解析由图线可知，无光照时太阳能电池板的阻值远大于电流表内阻，所以采用电流表内接法，即a端接b点；（2）描绘伏安特性曲线要求电压从零开始调节，即滑

18、动变阻器要采用分压式接法，故应 该将滑动变阻器右端与电源正极用导线相连，如图（a）所示；10（3）太阳能电池板的电动势由图线与纵轴的交点直接读出，即2.80 V ;在图甲中作 1kQ电阻的伏安特性曲线，如图（b）所示，图线与图线的交点即电路的工作点，其坐P出IUU1 80标为(1.80,1.80)，电池板的效率n= x 100%Rx100%=x100%Fx100%64%P总IEE2.80答案（1）减小b（2）如解析图所示（3）2.80 64题后悟通电源的U-I图线与元件的U-I图线的交点的纵、横坐标分别是这个电源与该元件组成闭 合回路时的路端电压和干路电流，该交点是电路的工作点，即元件接在这个

19、电源两端时正好工作在两端电压为U通过的电流为I的状态。凡涉及电路工作状态的问题（如本例求电池板的效率），都可以通过作图确定工作点，快捷地找到元件的工作状态，以达到快速解答的 目的。对点训练4.（2016 全国甲卷）某同学利用图（a）所示电路测量量程为 2.5 V 的电压表 的内阻（内 阻为数千欧姆），可供选择的器材有：电阻箱R最大阻值 99 999.9Q），滑动变阻器R（最 大阻值 50Q），滑动变阻器 R（最大阻值 5 kQ），直流电源E（电动势 3 V）,开关 1 个，导 线若干。（a）实验步骤如下：1按电路原理图（a）连接线路；2将电阻箱阻值调节为0,将滑动变阻器的滑片移到与图（a）中最

20、左端所对应的位置，闭合开关 S;3调节滑动变阻器，使电压表满偏；4保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00 V，记下电阻箱的阻值。C/V(b)11回答下列问题:实验中应选择滑动变阻器 _（填“R”或“R”）。根据图所示电路将图（b）中实物图连线。（b）（3）实验步骤中记录的电阻箱阻值为630.0Q，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为 _Q（结果保留到个位）。（4）如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为（填正确答案标号）。A.100 卩 AB. 250 卩 AC. 500 AD . 1 mA解析：（1）滑动

21、变阻器R的阻值较小，在分压电路中便于调节，故实验中应选择滑动变 阻器R。实物图连线如图所示。（3）电阻箱阻值为 0 时，电压表满偏电压U= 2.5 V ,电阻箱阻值R=630.0Q时，电压表的示数 U/= 2.00 V ,此时电阻箱两端的电压lk=Ug-U/= 0.5 V ,根据串联电路电压与电阻成正比可得IVRlR=R，4. r lVf 2.00故R= R=X630.0Q= 2 520 Q。IR0.5电压表的满偏电流为lg,则lgR=l,U2 512故Ig= =A 1 mA 选项 D 正确。尺 2 520答案：(1)R(2)见解析图(3)2 520(4)D13第七章冲刺985 深化内.容.（

22、二）实验压轴题的 5 大命题点及破解策略对实验压轴题考生们最感头痛，很难拿到高分，其根本原因是试题考查的知识面广，涉及的实验方法也千变万化，所以对考生的能力要求也就很高。实验压轴题考查的热点主要有基本仪器的选择和使用、实验原理与操作步骤、数据处理、误差分析等，所以对实验压轴题的破解方法就是要在熟悉（用足够的时间和精力）考纲规定的所有实验仪器的原理、正确使用方法的基础上，对探究性实验的思想方法（等效法、累积法、控制变量法、转换法、模拟法、留迹法等）进行深入研究，掌握这些原理、方法所引起的系统误差的根源，同时还要掌握一 些处理数据的方法与技巧，如作图法及数形结合方法等。一、实验电路及器材的选取一一

23、首先考虑安全性与准确性选择电学实验仪器要遵循安全性原则（不使电学元件受损）和准确性原则（尽量减小误差）。比如选择电表时，首先保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量 程，然后再合理选择量程使指针有较大偏转（要达到满偏的 1/3），以尽量减小测量的相对误差。而一些实验压轴题的难点往往就放在对安全性原则和准确性原则的理解上。实际上在选取电表时要灵活运用以上两个原则。当遇到某一待测电阻不需要一定达到某一电压或电流的情况时，即使电源电动势较大， 待测电阻的最大电流或最大电压也较大，超过了比较小的电表的量程，但此时如果用较大量程的电表读数又会小于1/3 量程，那么在滑动变阻器控制电压或电流

24、保证安全的情况下，我们还是要选取较小量程的电表进行测量以便减小误差。解析电压表选 C,理由是有滑动变阻器限压作为安全保障，且15 V 量程太大，读数误差太大；电流表选B,理由是若电压表满偏，此时电路中电流最大，其最大电流为= 黑 =0.6 A ;电流表外接法选图甲，理由是典例 1某同学通过实验测定一个阻值约为5 Q 的电阻Rx 的阻值。现有电源（4 V ,内阻可不计）、滑动变阻器（050Q,额定电流2 A）、开关和导线若干，以及下列电表:A. 电流表（03 A，内阻约 0.025 Q ）B. 电流表 （0 0.6 A，内阻约 0.125Q）C. 电压表D.为减小测量误差，在实验中，电流表应选用

25、，电压表应选用（选填器材前的字母）；实验电路应采用图中的（选填“甲”或“乙”）。Im只.尿20Q,即待测电阻属于小电（03 V，内阻约 3 k Q ）电压表14R5U阻，适合采用电流表外接法。答案B C 甲题后悟通不仅电学仪器的选取具有技巧性，电路的选取也需要掌握一定的技巧。电路的选取重点表现在两个方面：一是电流表的内接还是外接；二是滑动变阻器是串联限流使用还是并联分压使用。判断电流表的内接还是外接有两种方法：一是比值法；二是试触法。滑动变阻器是串联限流使用还是并联分压使用首先要看实验要求，有没有明显的语言暗示， 若存在以下语言暗示，滑动变阻器要并联分压使用：要求电压或电流从零开始变化；要求多

26、测量几组数据；要求电压或电流变化范围足够大；虽没有文字暗示， 但在表格中给出了一系列的数据，应依据数据中电压（或电流）的变化范围特点来判断，如果电压变化范围大，则滑动变 阻器应并联分压使用。对点训练1 某同学测量阻值约为 25 kQ的电阻 R,现备有下列器材：A. 电流表（量程 100 卩 A,内阻约 2 kQ）；B. 电流表（量程 500 卩 A,内阻约 300 Q）；C. 电压表（量程 15 V，内阻约 100 kQ）；D. 电压表（量程 50 V，内阻约 500 kQ）；E. 直流电源（20 V，允许最大电流 1 A）；F. 滑动变阻器（最大阻值 1 kQ,额定功率 1 W）；G 开关和

27、导线若干。电流表应选_，电压表应选 _。（填字母代号）该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题：解析：合理选择实验器材，先选必要器材，再根据要求满足安全性、准确性，方便操作 是选择待选器材的原则。电流表的接法要求大电阻内接法，小电阻外接法。滑动变阻器是小15电阻控制大电阻，用分压式接法。电阻上最大电流1=|= 800 卩 A,故电流表应选择 B;因直流电源的电压是 20 V,故量程是 50 V 的电压表的使用效率偏低，应选择电压表C;因待测电阻约为 25 kQ,为大电阻，故用电流表内接法； 因是小电阻控制大电

28、阻，若滑动变阻器用限流式接法, 压变化范围太小，则应用分压式接法。答案：见解析二、系统误差的分析一一多数情况下从实验方法上找根源尽量减小误差是物理实验的基本原则，所以误差分析作为实验题的难点是近年来命题的热点方向之一。物理学中把测量误差按其产生的原因与性质分为系统误差和偶然误差，其中又以寻找系统误差产生的根源作为考查重点。产生系统误差的原因主要有两类：由仪器本身存在一定的缺陷或不精密造成的，如仪器零点不准、 仪器水平或铅直未调整等； 实验方法不完善或这种方法所依据的理论本身具 有近似性，例如用单摆测量重力加速度时忽略空气对摆球的阻力的影响，测量电阻时不考虑电表内阻的影响等所引入的误差。这些原因

29、就是我们分析误差的重要依据和突破方向。典例 2为测定木块与桌面之间的动摩擦因数，小亮设计了如图所示的装置进行实验。实验中，当木块A位于水平桌面上的0点时，重物B刚好接触地面。将A拉到P点，待B稳定后静止释放，A最终滑到Q点。分别测量OR 0Q的长度h和s。改变h,重复上述实 验，分别记录几组实验数据。mA.P GQ1? M1实验开始时，发现A释放后会撞到滑轮。请提出两个解决方法。(2)请根据表 1 的实验数据作出s-h关系的图像(见下图)。h(cm)20.030.040.050.060.0s(cm)19.528.539.048.056.5(3) 实验测得AB的质量分别为m=0.40 kg、M=

30、0.50 kg。根据s-h图像可计算出A木块与桌面间的动摩擦因数卩=_ (结果保留一位有效数字)。控制的电16(4) 实验中，滑轮轴的摩擦会导致 卩的测量结果 _ (选填“偏大”或“偏小”)。解析(1)实验开始时发现A释放后会撞到滑轮，主要是加速度过大或加速时间过长,17可以通过减小B的质量或增大A的质量来减小加速度，通过增加细线 的长度或降低B的起始高度来缩短加速时间。(2)s-h图像如图所示。(3) 本实验测动摩擦因数的原理是动能定理，对m和M从P到12点的过程中：Mghr卩mg*2(M+n)v,对m从0到Q点的过程中：一口mgs=- mv求得s=忙mh,所以图像的斜率1iv+ m本实验测

31、动摩擦因数的原理是动能定理，如果考虑克服滑轮摩擦做功W贝y Mgh-看出，如果忽略克服滑轮摩擦做功，则动摩擦因数偏大。见解析图(3)0.4(4)偏大题后悟通由此例可以看出，判断实验误差导致实验值偏大或偏小，只能从实验方法和原理上去寻找根源，所以弄清实验原理和方法，然后依据物理规律做适当推理，最后写出测量值的表达 式，误差分析就非常明了了。对点训练2为了测量一电阻的阻值R,现实验室提供了以下器材：蓄电池E,电流表 A,电压表V,滑动变阻器R电阻箱FP,开关 S、S2,导线若干。某活动小组设计了如图甲所示的电路。实验的主要步骤：a.闭合S,断开S，调节R和R,使电流表和电压表示数合适，记下两表示数

32、分别为|1、U;b.闭合 S2,保持 Q 阻值不变，记下电流表和电压表示数分别为0.50.4iiiLo+O.-l56解得60M-卩m1附m，21mgh-W=2（M+m）v,121mgs= qmv，求得iMgh- Wmg+M+m gs，从这个表达式可以答案(1)减小B的质量(或增大A的质量)增加细线的长度(或降低B的起始高度)|2、U。18按电路图在图乙所示实物图中连线；写出被测电阻的表达式FX=_ （用两电表的读数表示）;由于电流表、电压表都不是理想电表，则被测电阻Rx 的测量值_（不考虑偶然误差和测量精度，填“大于” “小于”或“等于”）真实值。将两式联立消除F0，整理得UIULLLI。UI

33、2L2I1（3） 由 （2） 中解析可知， 待测电阻的计算值与电表内阻无关, 在不考虑偶然误差和测量精度的情况下，测量值等于真实值。答案：（1）见解析图（2）鋼（3）等于UI2LEIi三、应用图像处理数据一一细心推导找关系，数形转换是关键应用图像处理实验数据也常常成为实验压轴题的难点。要实现此类难点的突破就要数形结合找出关系，所以数形转换成为实验数据处理必备的物理思想方法。利用图像法处理数据又有两种方法：（1）如果只有横坐标和纵坐标两个变量，且成线性关系时，则可以利用两个变量的关系进行求解，如用斜率、面积、截距等来处理实验研究的问题。此类问题一般都要经过以下数形转变过程才能顺利处理实验研究的问

34、题：先根据物理规律写出物理方程或物理关系，然后再根据实验要求写出纵轴（y）和横轴（x）的线性关系方程y=kx+b的形式，从而确定其斜率、 面积、截距等的物理含义，然后再结合图像的信息求解即可。（2）如果除横坐标和纵坐标两个变量外还有第三个变量，即纵轴（y）和横轴（x）两个变量不成线性关系时，则不能根据图像的斜率、面积、截距等关系求解，只好借助作图法，利用图像截距、交点的物理含义来求解实验问题。典例 3根据闭合电路欧姆定律，用图甲所示电路可以测定电池的电动势和内电阻。解析： 连线时注意电表的正、负极，电压表、电阻箱和定值 电阻并联。（2）设电压表内阻R与电阻箱FP并联后电阻为F0,当开关 S 断

35、开时，F0=;当开关S闭合时,I1Rx 与F0并联，因此有F0R 0.39、0.41、0.42 均正确）（3） 2 卩g sh题后悟通由此可见，力学创新实验并不可怕，而是有章可循的：我们只需研究该题的物理情景，看它遵循什么物理规律，而这个规律就是本实验的实验原理，然后进行推理，看一看所要计算的未知量还需要哪些物理量，再结合以往的测量方法测出这些物理量就可以了！对点训练4某研究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案。如图所示，将一个小球和一个滑块用细绳连接，跨在斜面上端。开始时小球和滑块均静止，剪断细绳后，小球自由下落，滑块沿斜面下滑，可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音。保持小球和

36、滑块释放的位置不变，调整挡板位置，重复以上操作，直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板 的声音。用刻度尺测出小球下落的高度H、滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动的位移xo（空气阻力对本实验的影响可以忽略）（1）_滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为 _o（2）_滑块与斜面间的动摩擦因数为 _（3）_以下能引起实验误差的是oA. 滑块的质量B. 当地重力加速度的大小C. 长度测量时的读数误差D. 小球落地和滑块撞击挡板不同时解析：（1）由于同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音，说明小球和滑块运动时间相 同，由运动学公式可得291212x= 2at，H= 2gt联立解得滑块沿斜面运动的加

37、速度与重力加速度的比值为滑块做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得:a xg=H。30mina 口 m(cosa=ma球落地和滑块撞击挡板不同时造成的误差。5为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了 “加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置(如图所示)。实验时，平衡小车与木板之间的摩 擦力后，在小车上安装一块薄板，以增大空气对小车运动的阻力。(1)_往砝码盘中加入一个小砝码，在释放小车 _(选填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点。(2)从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间t与速度v的数据如下表所示。时间t/s00.501.0

38、01.502.002.50速度v/(ms1)0.120.190.230.260.280.29请根据实验数据作出小车的v-t图像。(3)通过对实验结果的分析，该同学认为：随着运动速度的加大，小车所受的空气阻力将变大。你是否同意他的观点？请根据v-t图像简要阐述理由。而 sinahx，cos联立解得卩2xH一x2h2。x、h、H测量时的读数误差和小“宀x答案：(1)Hh-x2h2(3)CD打点订1由能引起实验误差的是31解析：(1)由于纸带长度有限，为了能在有限长度的纸带上打出更多可用的点，应该先 接通电源再释放纸带。 合理选取坐标刻度，尽可能使图像“充满”坐标平面，利用题中所给数据描点连线, 得

39、到小车的v-t图像，如图所示。（3）由小车的v-t图像可知，随小车速度的增大，其加速度（图像斜率）变小，由牛顿第 二定律可知，小车所受合外力随速度增大而减小。 由于小车所受拉力大小一定， 摩擦力已经 平衡掉，所以合力减小必是由空气阻力增大引起的。所以，随着运动速度的增大，小车所受的空气阻力将变大。答案：（1）之前（2）见解析图（3）同意。在v-t图像中，速度越大时，加速度越小， 小车受到的合力越小，则小车受空气阻力越大五、电学实验的创新一一循“路”理“线”析原理“路”可谓电路，“线”可谓线索，即实验原理、实验方法等。电学实验的压轴题常常把学生实验中的实验原理和实验方法加以改进，让考生一下找不到

40、依据，似乎无法下手。破解此类题应以掌握常规实验原理、实验方法、规范操作程序、数 据处理方法等为根本依据，从题目给出的电路原理图入手分析，再结合已有的电学知识（如串并联关系、闭合电路欧姆定律等）和实验方法进行推理，往往可以找到突破方向。典例 5如图甲所示是测量阻值几十欧的未知电阻R的原理图，图中 R）是保护电阻（10Q）,R是电阻箱（099.9Q） ,R是滑动变阻器，Ai和A是电流表，E是电源（电动势 10 V, 内阻很小）。甲在保证安全和满足要求的情况下，使测量范围尽可能大。实验具体步骤如下：1连接好电路，将滑动变阻器R调到最大。2闭合 S,从最大值开始调节电阻箱R,先调R为适当值，再调节滑动

41、变阻器R,使 Ai示数Ii= 0.15 A，记下此时电阻箱的阻值R和A的示数丨2。3重复步骤，再测量 6 组R和I2值。4将实验测得的 7 组数据在坐标纸上描点（见图乙）。3200.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30VA根据实验回答以下问题：(1) 现有四只供选用的电流表：A. 电流表(03 mA,内阻为 2.0Q)B. 电流表(03 mA,内阻未知)C. 电流表(00.3 A，内阻为 5.0Q)D. 电流表(00.3 A，内阻未知)A应选用_,A应选用_ 。(2) 测得一组R和12值后，调整电阻箱R,使其阻值变小，要使A示数I1= 0.15 A,应让滑动变阻器R接入电路的阻值 _(选填“不变” “变大”或“变小”)。(3) 在坐标纸上画出R与12的关系图。(4) 根据以上实验得出R=_ Qo(结果保留两位有效数字)解析(1)Ai的示数能达到 0.15 A ,A的