高考物理实验专题一

高考物理实验专题一第一页，共三十七页，编辑于2023年，星期六

一、高考内容和要求

※1.知识内容要求

※2．能力要求

※二、实验基本知识和技能

※三．实验能力培养

※1．基本测量仪器的使用

※2．基本测量性实验的考查

※3．基本验证性实验的考查

※4．基本观测性实验的考查※（一）掌握常用的物理仪器

游标卡尺

97年

99年

93年

千分卡

92年※（二）实验原理和实验知识的理解

96年例2

93年※

（三）会组装和调节实验装置

滑动变阻器的连接

分压接法和限流接法的比较例3※（四）掌握处理实验数据的基本方法

例4

95年第二页，共三十七页，编辑于2023年，星期六一高考内容和要求1.知识内容要求内容要求说明1.长度的测量

1.要求会正确使用的仪器主要有：刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、电火花计时器或电磁打点计时器、弹簧秤、温度表、、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱、等等。

2.研究匀变速运动3.研究弹力和弹簧伸长的关系4.验证力的平行四边形定则5.验证动量守恒定律6.研究平抛物体的运动7.验证机械能守恒定律8.用单摆测定重力加速度9.用油膜法估测分子的大小第三页，共三十七页，编辑于2023年，星期六10.用描迹法画出电场中平面上的等势线2.要求从认识误差问题在实验中的重要性，了解误差的概念，知道系统误差和偶然误差；知道用多次测量求平均值的方法减少偶然误差；能在某些实验中分析误差的主要来源；不要求计算误差。

3.要求知道有效数字的概念，会用有效数字表达直接测量的结果.间接测量的有效数字运算不作要求。11.测定金属的电阻率（同时练习使用螺旋测微器）12.描绘小电珠的伏安特性曲线13.把电流表改为电压表14.用电流表和电压表测电池的电动势和内阻15.用多用表探索黑箱内的电学元件16.练习使用示波器17.传感器的简单应用18.测定玻璃的折射率19.用双缝干涉测光的波长返回第四页，共三十七页，编辑于2023年，星期六2．能力要求(1)能在理解的基础上独立完成“知识内容表”中所列实验，能明确实验目的，能理解实验原理和方法，能控制实验条件。(2)会正确使用在这些实验中用过的仪器。(3)会观察、分析实验现象，会记录、处理实验数据，并得出结论。

(4)能灵活地运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题。返回第五页，共三十七页，编辑于2023年，星期六二、实验基本知识和技能返回第六页，共三十七页，编辑于2023年，星期六三．实验能力培养物理实验在高中物理学中占有相当重要的地位．物理实验能力的培养成为高中物理能力培养的重要目标之一．通过学生分组实验及演示实验，要求学生在实验能力方面达到以下要求：“明确实验目的，理解实验原理和方法，学会正确使用仪器进行观察和测量，学会控制实验条件和排除实验故障，会分析处理实验数据并得出正确结论，了解误差和有效数字的概念，会独立地写出简要的实验报告．”第七页，共三十七页，编辑于2023年，星期六1．基本测量仪器的使用．用于长度测量的米尺（最小刻度为mm），游标卡尺（最小分度为0.1、0.05mm），螺旋测微器（千分尺）；用于质量测量的天平（托盘天平）；用于时间测量的打点计时器、秒表；用于力测量的弹簧测力计；用于电流测量的电流表，用于电压测量的电压表；用于电阻测量的欧姆表等．电源，电阻箱，滑动变阻器的正确使用．2．基本测量性实验的考查，包括用打点计时器打出的纸带测瞬时速度，研究平抛运动测平抛初速，用单摆测重力加速度，测电阻、测定金属的电阻率，测电源电动势和内阻，测灯的功率，测电表的电阻，测玻璃的折射率，测光的波长等．第八页，共三十七页，编辑于2023年，星期六3．基本验证性实验的考查，包括验证平行四边形定则，验证动量守恒定律，机械能守恒定律等．

目前实验试题多偏重考查：基本测量仪器的掌握；实验原理和实验知识的理解，包括电学器材的连接原理；物理实验步骤和过程的了解，能合理安排程序，会查找实验过程的疏漏；实验器材的选择与使用；实验方法的选择，包括测量方法的选择，控制方法的选择等；对实验结果进行处理的能力，包括计算、列表、作图象，通过实验数据处理得到合理结论；误差分析，会合理安排实验以减少误差．此外要求考生还要有将平时实验方法运用到新情景中的能力．4．基本观测性实验的考查，包括用描迹法画电场中平面上的等势线，用卡尺观察光的衍射实验等．返回第九页，共三十七页，编辑于2023年，星期六（一）掌握常用的物理仪器应了解仪器的构造和原理，会正确操作和读数，会用有效数字记录测量数据．返回

常用的物理仪器：刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、电火花计时器或电磁打点计时器、弹簧秤、温度表、、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱、等等。第十页，共三十七页，编辑于2023年，星期六1997年全国高考.一游标卡尺的主尺最小分度为1毫米,游标上有10个小等分间隔,现用此卡尺来测量工件的直径,如图所示.该工件的直径为____________毫米.29.80_答:29.80 (5分,答29.8的同样给5分)第十一页，共三十七页，编辑于2023年，星期六1999年全国高考

.（4分）用游标为50分度的卡尺（测量值可准确到0.02mm）测定某圆筒的内径时，卡尺上的示数如图．可读出圆筒的内径为______mm．52.12第十二页，共三十七页，编辑于2023年，星期六

1993年高考试题：有一游标卡尺，主尺的最小分度是1毫米，游标上有20个小的等分刻度．用它测量一工件的长度，如图2所示．图示的读数是______mm．104.05返回第十三页，共三十七页，编辑于2023年，星期六15205100101520510千分卡（螺旋测微器）

15205100202530151015205100202530151010.190mm9.694mm1.601mm第十四页，共三十七页，编辑于2023年，星期六1520510040453035101992年高考试题：如图所示，在测金属丝直径时，螺旋测微器读数如图．可知该金属丝直径d=______×10－3m．0.900返回第十五页，共三十七页，编辑于2023年，星期六秒表第十六页，共三十七页，编辑于2023年，星期六0312334356378394110431214451647184920512253242655572859012678910113451213142分7.60秒第十七页，共三十七页，编辑于2023年，星期六0312334356378394110431214451647184920512253242655572859012678910113451213141分51.40秒第十八页，共三十七页，编辑于2023年，星期六0312334356378394110431214451647184920512253242655572859012678910113451213142分23.35秒第十九页，共三十七页，编辑于2023年，星期六（二）实验原理和实验知识的理解要求能依据理论知识，建立待求量与能直接测量的各个量之间的关系，拟定实验方案．能合理选择和组配仪器，选择实验条件和测量方法，合理安排实验程序以减少误差或简化操作等

返回第二十页，共三十七页，编辑于2023年，星期六

1996年高考.在用电流场模拟静电场描绘电场等势线的实验中,在下列所给出的器材中,应该选用的是

(用器材前的字母表示).

(A)6伏的交流电源(B)6伏的直流电源(C)100伏的直流电源(D)量程0～0.5伏,零刻度在刻度盘中央的电压表(E)量程0～300微安,零刻度在刻度盘中央的电流表在实验过程中,要把复写纸、导电纸、白纸铺放在木板上,它们的顺序(自上而下)是①

②

③

.在实验中,按下电键,接通电路.若一个探针与基准点O接触,另一探针已分别在基准点O的两侧找到了实验所需要的两点a、b(如右上图),则当此探针与a点接触时,电表的指针应

(填“左偏”、“指零”或“右偏”);当此探针与b点接触时,电表的指针应

(填"左偏"、"指零"或"右偏").导电纸复写纸白纸指零指零B、E返回第二十一页，共三十七页，编辑于2023年，星期六例2：用图7所示的装置做验证机械能守恒定律的实验，按正确的实验操作得到几条打上点迹的纸带．通常要求从其中挑选头两点（即0、1两点）间的距离接近2mm的纸带进行测量．但一位同学并未按此要求却选取了一条操作正确，点迹清楚，但头两点（0与1点）间的距离明显小于2mm的纸带进行标点（标出0、1、2、3……等各实际点迹）测量（测出各点与0点的高度差h1、h2、h3……cm），见图8．那么能否用它进行正确计算以比较点n位置处的动能与重力势能的对应关系(n=2、3、4…）,即能否验证1/2mv2=mgh?理由是，列出点n处瞬时速度的计算式vn=______．第二十二页，共三十七页，编辑于2023年，星期六分析：本题的实验过程要求先接通电源，开动电磁打点计时器，在纸带上记下初始位置．然后将纸带、重锤系统适时地无初速释放使之自由落下．所谓“适时”，最理想的情况是在振针刚好打在纸带上的一瞬间释情况的机会很少．通常是在振针两次敲击纸带之间的某个时刻松手释放，但只要是无初速释放，运动性质就仍然是自由落体，只是纸带上头返回第二十三页，共三十七页，编辑于2023年，星期六答:(1)要用游标卡尺测摆球直径d,摆长等于摆线长加d/2（2分）（如果说明用米尺量摆长时，摆长的下端从球心算起，也给2分）．

(2)T=t/29.5(3)g应测量多次，然后取g的平均值做最后结果（2分）（如果说明摆长和周期的测量要进行多次，并取它们的平均值为L和T，算出g，也给2分）．1993年高考试题：一位同学用单摆测重力加速度的实验．他将摆挂起来后，进行了如下步骤：(A)测摆长L：用米尺量出摆线的长度．(B)测周期T：将摆球拉起，然后放开．在摆球某次通过最低点时，按下秒表开始计时，同时将此次通过最低点作为第一次，接着一直数到摆球第60次通过最低点时，按秒表停止计时．读出这段时间t，算出单摆的周期T=t/60(C)将所测得的L和T代入周期公式算出g将它作为实验的最后结果写入实验报告中去．指出上面步骤中遗漏或错误的地方、写出该步骤的字母，并加以改正（不要求进行误差计算）．返回第二十四页，共三十七页，编辑于2023年，星期六（三）会组装和调节实验装置，会正确连接电路实物图,这里主要体现实验技能的考查．然而正确、熟练的操作技能，仍以对仪器及实验原理的理解认识为前题．

返回第二十五页，共三十七页，编辑于2023年，星期六滑动变阻器的使用ABCD串联限流电路并联分压电路——分压器1.滑动变阻器的两种主要连接方式：RXRABC(D)RXR（1）保护电表不受损坏；（2）改变电流电压值，多测量几次，求RX的平均值，减少误差。2.变阻器的作用——第二十六页，共三十七页，编辑于2023年，星期六※

分压接法的优点是：电压变化范围大，附加功率损耗较大。※

限流接法的优点是：电路连接简便，附加功率损耗较小。分压接法和限流接法的比较：a..当两种接法均可满足实验要求时，一般选限流接法．

b.当负载电阻Rx较小，变阻器总阻值R较大是Rx的几倍时，限流接法对电流、电压控制作用显著，一般用限流接法

c.当负载电阻Rx较大是R的几倍时，变阻器总阻值R较小，限流接法对电流，电压的调控作用不明显，一般选分压接法．

d.当要求电压从0变起，一定用分压接法．限流电路分压电路电压范围电流范围0——U返回第二十七页，共三十七页，编辑于2023年，星期六答：

例3：如图所示，某同学用此装置验证牛顿第二定律．A为放在水平桌面上的长木板，B为滑轮，C为小车，D为砂桶，E为细线，F为纸带．那么他应将电磁打点计时器固定在什么地方？______实验中还要对此装置做哪些重要调节______．将打点计时器固定在小车后的木板上．调节滑轮高度，使牵引小车的细线与木板平行；在木板后端下面垫适当厚度的物体，使木板成为小倾角斜面，调节倾角，直到小车在不受牵引时恰好能沿木板匀速向下运动为止．

返回第二十八页，共三十七页，编辑于2023年，星期六（四）掌握处理实验数据的基本方法．实验数据处理方法常用的是列表法，分组隔项逐差法（如测匀变速直线运动加速度所用方法）和图线法．第二十九页，共三十七页，编辑于2023年，星期六

用数学图象法处理实验数据是高考对实验能力考查的一个重要方面，用图象法处理数据求测量值，可以简化复杂计算并起到取平均值减小随机误差的作用．利用图线同样可以验证物理规律，或者导出未知的物理量之间的关系．但在作图时，因为用点的位置表示一组实验数据，因此需要严格按规则作图，否则误差反而会加大．第三十页，共三十七页，编辑于2023年，星期六作图的基本规则是：(1)必须用坐标纸，并尽可能保证测量时的准确数字在图上也是准确的．例如电流测量值为0.24A，0.2A是准确的，图上应对应准确的分度0.2A，而0.04A是估计的，在图中允许也是估计的，这样在作图时，要充分考虑恰当地选取分度值．(2)图上要标明图名，坐标轴所代表的物理量及单位，各分度值要用相应有效数字标明．(3)尽量使图线充满图纸，如是直线，尽量使其与横轴成30°～60°角，这也是为了减少作图误差，这一点也是考虑横纵标分度的依据．如果实验数据只分布在某一区段．如图17b所示，电压测量值在1.00V到1.50V之间，坐标就可以从1.00V开始，以充分利用图纸．(4)各数据点均应用记号标明，如在图中用：“×”或用“·”等确定点的位置．第三十一页，共三十七页，编辑于2023年，星期六5)连线作图时要使数据点均匀分布在图线两侧，以起到取平均值的作用．一般在已知数据间用实线相连，数据区域外用虚线延伸．在已知规律情况下，如果某个数据点明显偏离图线，可以作为错测而舍去。

当用图线求间接测量量时，若物理量的关系或规律可表达成形如y=Kx+b的一次函数，而K与b均需测定，则可通过测得关于x、y的一系列对应数据，由数据点描点绘出实验图线应是一直线，再根据图线间接求待测的斜率K与截距b。第三十二页