2013年高三物理二轮 如何拿高分 第2讲拿下实验题 压住上线分课件

1、第2讲拿下实验题压住上线分题题型型扫扫描描1应用型实验题 【题型探秘】 所谓应用型实验，就是以熟悉和掌握实验仪器的使用方法及其在实验中的应用为目的的一类实验；或者用实验方法取得第一手资料，然后用物理概念、规律进行分析处理，并以解决实际问题为主要目的的实验主要有：仪器的正确操作与使用，如打点计时器、电流表、电压表、多用电表等，在实验中能正确地使用它们是十分重要的(考核操作、观察能力)； 物理知识的实际应用，如科技、交通、生产、生活、体育等诸多方面都有物理实验的具体应用问题 【应对策略】应用型实验题解答时可从以下两方面入手：(1)熟悉并正确使用仪器实验仪器名目繁多，具体应用因题而异，所以，熟悉使用

2、仪器是最基本的应用如打点计时器的正确安装和使用，滑动变阻器在电路中起限流和分压作用的不同接法，多用电表测不同物理量的调试等，只有熟悉它们，才能正确使用它们熟悉仪器，主要是了解仪器的结构、性能、量程、工作原理、使用方法、注意事项，如何排除故障、正确读数和调试，使用后如何保管等(2)理解实验原理面对应用性实验题，一定要通过审题，迅速地理解其实验原理，这样才能将实际问题模型化，运用有关规律去研究它具体地说，应用型实验题的依托仍然是物理知识、实验能力等解答时要抓住以下几点：明确实验应该解决什么实际问题(分清力学、电学、光学等不同实际问题)；明确实验原理与实际问题之间的关系(直接还是间接)；明确是否仅用

3、本实验能达到解决问题的目的，即是否还要联系其它物理知识，包括数学知识；明确是否需要设计实验方案；明确实际问题的最终结果 【典例精析】 【例1】 新式游标卡尺的刻度线看起来很“稀疏”，使读数显得清晰明了，便于使用者正确读取数据通常游标卡尺的刻度有10分度、20分度和50分度三种规格；新式游标卡尺也有相应的三种，但刻度却是：19 mm等分成10份，39 mm等分成20份，99 mm等分成50份如图1所示就是一个“39 mm等分成20份”的新式游标卡尺 图1(1)它的准确度是_mm.(2)用它测量某物体的厚度，示数如图1所示，正确的读数是_cm.解析(1)游标上20格对应的长度为39 mm，即每格长

4、为1.95 mm，游标上每格比主尺上每两小格x0.05 mm，故准确度为0.05 mm.(2)这种游标卡尺的读数方法为：主尺读数游标对准刻度x3 cm60.005 cm3.030 cm.答案(1)0.05(2)3.030点评游标卡尺、螺旋测微器的使用在高考题中频繁出现对游标卡尺的使用要特别注意以下两点：深刻理解它的原理：通过游标更准确地量出“0”刻度与左侧刻度之间的间距游标对准刻度x；读准有效数据 【例2】 如图2所示为一简单欧姆表原理示意图，其中电流表的满偏电流Ig300 A，内阻Rg100 ，可变电阻R的最大值为10 k，电池的电动势E1.5 V，内阻r0.5 ，图中与接线柱A相连的表笔颜

5、色应是_色按正确使用方法测量电阻Rx的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则Rx_k.若该欧姆表使用一段时间后，电池的电动势变小、内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述Rx，其测量结果与原结果相比将_(填“变大”、“变小”或“不变”)图图2 解析欧姆表的原理就是闭合电路的欧姆定律，可以作为结论的是：欧姆表正中央的刻度值等于欧姆表的内阻答案红5变大2测量型实验题(一)【题型探秘】 所谓测量型实验，就是以测量一些物理量的具体、准确数据为主要目的的一类实验根据实验步骤按物理原理测定实验结果的具体数值测量型实验又称测定型实验，如“测定金属的电阻率”、“测定电源电动势和内电阻”“测定玻璃的折射率”

6、等【应对策略】 解决测量型实验问题的关键是明确实验仪器的使用，明确实验原理、实验方法，掌握实验的注意事项及处理实验数据的方法，会分析误差来源 【典例精析】 【例3】 现要测量电源B的电动势E及内阻r(E约为4.5 V，r约为1.5 )，已有下列器材：量程为3 V的理想电压表，量程为0.5 A的电流表(具有一定内阻)，固定电阻R40 ，滑动变阻器R，开关S，导线若干(1)画出实验电路原理图图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出(2)实验中，当电流表的示数为I1时，电压表的示数为U1；当电流表的示数为I2时，电压表的示数为U2.由此可求出，E_，r_(用I1、I2、U1、U2及R表示)解析本题是

7、常规伏安法测电源的电动势和内阻实验的情境变式题，本题与课本上实验的区别是电源的电动势大于理想电压表的量程，但题目中提供的器材中有一个阻值不大的固定电阻，这就很容易把该情境变式题“迁移”到学过的实验上把固定电阻接在电源的旁边，将其等效成电源的内阻即可(如图甲所示)，再把电压表跨接在它们的两侧甲甲 显然，“内阻增大，内电压便增大”，电压表所测量的外电压相应的减小，通过定量计算，符合实验测量的要求这样，一个新的设计性实验又回归到课本实验上了 (1)实验原理图如图乙所示乙乙 点评本题所提供的理想电压表的量程小于被测电源的电动势，需要学生打破课本实验的思维定式，从方法上进行创新，运用所提供的器材创造性地

8、进行实验设计3测量型实验题电阻的测量(二)【题型探秘】 实验题作为考查实验能力的有效途径和重要手段，在高考试题中一直占有相当大的比重，而电学实验因其实验理论、步骤的完整性及与大学物理实验结合的紧密性，成了高考实验考查的重中之重，测量电阻成为高考考查的焦点伏安法测电阻是测量电阻最基本的方法，常涉及电流表内、外接法的选择与滑动变阻器限流、分压式的选择，前者是考虑减小系统误差，后者是考虑电路的安全及保证可读取的数据 另外，考题还常设置障碍让考生去克服，如没有电压表或没有电流表等，这就要求考生根据实验要求及提供的仪器，发挥思维迁移，将已学过的电学知识和实验方法灵活地运用到新情境中去这样，就有效地考查了

9、考生设计和完成实验的能力图图3 图图4 (3)控制电路的安全及偶然误差根据电路中各元件的安全要求及电压调节的范围不同，滑动变阻器有限流接法与分压接法两种选择滑动变阻器限流接法(如图5所示)一般情况或没有特别说明的情况下，由于限流电路能耗较小，结构连接简单，应优先考虑限流连接方式限流接法适合测量小电阻和与变阻器总电阻相比差不多或还小的电阻图图5 滑动变阻器分压接法(如图6所示)当采用限流电路，电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流时，必须选用滑动变阻器的分压连接方式；当用电器的电阻远大于滑动变阻器的总电阻值，且实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组实验数据)时，必须选用滑动变阻器的分压接法；

10、要求某部分电路的电压从零开始可连续变化时，必须选用滑动变阻器的分压连接方式图图6 (4)常见的测量电阻的方法： 【典例精析】 【例4】 从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表的内阻r1.要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据.(1)画出电路图，标明所用器材的代号(2)若选测量数据中的一组来计算r1，则所用的表达式r1_，式中各符号的意义是：_点评(1)分析题意可知需测量电流表的内阻，按常规方法应用伏安法，将电压表并联在待测电流表两端，但经分析可知即使该电流表满偏，其两端的电压也仅为0.4 V，远小于量程10 V这恰恰就是本题设计考核学生应变能力的“陷阱”(2)此题也可

11、理解为“将已知内阻的电流表当成电压表使用”，这实际也是伏安法的一种推广形式4验证型实验题【题型探秘】 验证型实验就是要通过实验手段去验证某一物理理论或物理规律是否正确为此就要从生活中寻找出符合这一物理规律特性的物理现象，这个物理现象既能在实验室实现，同时又要过程简单、操作方便，并能测量出有关的数据因此，做好验证型实验的前提，就是要创设好物理情景，这就是验证型实验的实验思想如在验证机械能守恒定律的实验中，可以创设出多种物理情景：自由落体运动、气垫导轨上的滑块运动等而其中让物体自由下落在中学实验室很容易做到，过程也简单只要测出物体下落的高度及对应的速度，就可以进行验证物体下落的高度可由直尺直接测量

12、出，而物体速度的测量可以用打点计时器，让重物带动纸带作自由下落，根据纸带测出物体下落的高度h及对应点的速度v，通过v22gh来验证，从而设计出了验证方案 中学常见的实验有：“验证平行四边形定则”、“验证牛顿第二定律”、“验证机械能守恒定律”等【应对策略】在验证型实验中，主要把握以下几方面：掌握并灵活运用实验方法例如，在验证牛顿第二定律的实验中，加速度的大小即与外力的大小有关，又与物体质量有关，实验中采用了“控制变量”法，从而完成验证要重视实验的验证条件物理定律的成立必须满足一定条件，验证实验中必须满足这些条件才能使实验顺利进行如在验证力的合成法则的实验中，实验的条件是“力的作用效果相同”，因此

13、，在两个分力和一个力分别作用下，同一弹性绳的同一端点必须到达同一位置才能满足实验的验证条件在验证机械能守恒定律的实验中，“只有重力做功”是实验的验证条件，而实验中阻力的存在是不可避免的，阻力做功过大时，实验误差大，实验将失去意义，为此，实验中要求铁架台竖直、架稳，且小球选用质量大、体积小的重锤，使重力远远大于实验中的阻力，阻力做的功可以忽略不计，从而满足了实验的验证条件 【典例精析】 【例5】 在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量m1.00 kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点如图7所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连

14、续点(其他点未画出)已知打点计时器每隔0.02 s打一次点，当地的重力加速度g9.80 m/s2.那么：图7(1)纸带的_端(选填“左”或“右”)与重物相连；(2)根据图上所得的数据，应取图中O点和_点来验证机械能守恒定律；(3)从O点到所取点，重物重力势能减少量Ep_J，动能增加量Ek_J(结果取三位有效数字)；(4)实验的结论是_解析重物下落过程中，在忽略空气阻力、摩擦阻力的情况下，机械能守恒利用打点计时器可以记录重物下落的高度及对应的瞬时速度，从而验证机械能是否守恒答案(1)左(2)B(3)1.881.84(4)在误差范围内，重物下落过程中机械能守恒点评验证机械能守恒的实验方案可以很多，

15、具有一定的开放性，本实验也可以利用滑块在倾斜的气垫导轨上下滑的情景验证机械能守恒定律，瞬时速度可以利用光电门及小车上安装的窄片测量5探究设计型实验题【题型探秘】 (1)所谓设计型实验，就是根据实验目的，自主运用物理知识、实验方法和技能，完成实验的各个环节(实验目的、对象、原理、仪器选择、实验步骤、数据处理等)，拟定实验方案，分析实验现象，并在此基础上作出适当评价设计型实验的显著特点：相同的实验内容可设计不同的过程和方法，实验思维可另辟蹊径，如设计出与常见实验(书本曾经介绍过的实验)不同的实验以控制实验条件达到实验目的而设计的实验问题，不受固有实验思维束缚，完全是一种源于书本、活于书本的新颖实验

16、 (2)所谓探究型实验题，就是运用实验手段探索未知领域，尝试多种可能因素及其出现的结果，在此基础上，通过观察、探究、分析实验对象、事件的主要特征，认识研究对象的变化过程和变化条件，获取必要的可靠数据，依据实验结果客观地揭示事物的内在联系和本质规律，从而得出结论中学实验中比较典型的探究性实验是“探究功与速度变化”、“探究加速度与物体受力和质量的关系”、“探究弹性势能的表达式”等【应对策略】设计型实验的处理要按照以下程序： 明确实验目的设计实验原理根据实验原理设计多种实验方案对实验方案进行可行性分析，筛选确定最佳方案根据所定方案选择实验器材拟定实验步骤对实验数据进行处理得出实验结论并进行误差分析值

17、得一提的是，依据不同的实验原理选择不同的实验方案时，应遵循科学性，可行性，精确性，简便、直观性这四条基本原则探究型实验题的处理方法： 在熟悉各种仪器的使用方法、基本实验原理、方法和步骤的前提下，仔细阅读题目，理解题意，根据题给要求，广泛联想，设计出合理的实验方案即可当然，所设计出的方案应尽可能简单、方便对于数据处理和误差分析的试题，则应根据题目所给的文字、图表等信息进行分析，找出各物理量之间的关系(定性或定量的关系)并总结出其变化规律，把握问题的本质特征 【典例精析】 【例6】 一同学要研究轻弹簧的弹性势能与弹簧改变量的关系，他的实验如下：在离地面高度为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子边缘垂直的

18、方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的一小钢球接触当弹簧处于自然长度时，小钢球恰好在桌子边缘，如图8所示，让钢球每次向左压缩弹簧一段相同的距离后由静止释放，使钢球沿水平方向飞出桌面，小球在空中飞行后落到水平地面，水平距离为s，重力加速度为g.图图8(1)请你推导出弹簧的弹性势能Ep与小钢球质量m、桌面离地高度h、水平距离s等物理量的关系_(2)弹簧长度的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离s的实验数据如下表所示：根据上面的实验数据，探究得出弹簧的弹性势能Ep与弹簧长度的压缩量x之间的关系式_x(cm)s(cm)2.06.13.912.06.018.28.024.1 【例7】 某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的