2025 高考物理三维设计二轮第一部分　专题七　物理实验

9/92025高考物理三维设计二轮第一部分专题七物理实验第16讲力学实验考点一纸带类实验实验装置图注意事项考查热点探究小车速度随时间变化的规律①平行：细绳与长木板平行②靠近：小车应靠近打点计时器③两先：打点前先接通电源；打点后先断开电源④适当：钩码质量适当①考读算：读计数点间的时间、位移；计算瞬时速度、加速度②考操作：不需要平衡摩擦力、不需要满足悬挂钩码质量远小于小车质量探究加速度与物体受力、物体质量的关系①平衡：开始应平衡摩擦力②质量：重物质量需远小于小车质量③平行：细绳与长木板平行④靠近：小车应靠近打点计时器⑤两先：打点前先接通电源；打点后先断开电源①考操作：器材安装正误，平衡摩擦力、质量控制要求②测定a：计算加速度③求结论：描点作图像得结论④判成因：给定异常a-F图像，判断其可能成因验证机械能守恒定律①安装：竖直安装，纸带竖直②重物：选密度大、质量大的③计算：运用vn＝hn+1①考操作：重物靠近打点计时器处释放、先通电后释放②考运算：计算下落速度、减少的重力势能与增加的动能③考图像：v22-【典例1】（2024·北京海淀三模）在高中阶段，我们学习了多种测量物体加速度的方法。（1）通过打点计时器，可以测量小车的加速度。实验装置如图甲所示。通过实验得到了一条点迹清晰的纸带，找一个合适的点当作计时起点O（t＝0），然后每隔0.1s选取一个计数点，如图乙中的A、B、C、D、E、F……所示。某同学测量了相邻两计数点间的距离：OA＝7.05cm，AB＝7.68cm，BC＝8.31cm，CD＝8.95cm，DE＝9.57cm，EF＝10.20cm，请计算该小车的加速度a1＝m/s2（保留小数点后两位）。（2）通过光电门，同样可以测量物体的加速度。如图丙所示，滑块上安装了宽度为2.0cm的遮光条，滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间Δt1＝0.20s，通过第二个光电门的时间Δt2＝0.05s，遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间t＝2.5s，试估算滑块的加速度a2＝m/s2（保留两位有效数字），该估算值与真实值相比（选填“偏大”“偏小”或“相同”）。（3）频闪照片也是一种测量加速度的方法。在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。某时刻，将一小球从O点由静止释放，频闪仪每隔0.04s闪光一次。以O点为原点，竖直向下为正方向建立坐标轴，并测量各时刻的位置坐标x1、x2、x3…。图丁是小球自由下落时的部分频闪照片示意图，照片中的数字是小球下落的距离（单位：cm）。小崔同学为了减小偶然误差，他建议做x-t2图像，把实验数据代入（如t12＝0.0016s2，x1＝0.21cm；t22＝0.0064s2，x2＝1.76cm……），得到一条过原点的直线，再通过该直线的斜率得到加速度a3。请问该方案是否可行？如果可行，请求出加速度的值（结果保留两位有效数字）；。尝试解答纸带的三大应用1.判断物体的运动性质（1）若Δx＝0，则可判定物体在实验误差允许的范围内做匀速直线运动。（2）若Δx不为零且为定值，则可判定物体在实验误差允许的范围内做匀变速直线运动。2.求解瞬时速度做匀变速运动的物体在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度。如图所示，求打某一点的瞬时速度，只需在这一点的前、后取相同时间间隔T的两段位移xn和xn+1，则打n点时的速度vn＝3.求加速度（1）如图所示，有连续的偶数段数据，则a＝（x（2）如图所示，连续的奇数段数据，去掉最短的x1，则a＝（x【典例2】（2024·浙江1月选考16题）如图1所示是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。（1）该实验中同时研究三个物理量间关系是很困难的，因此我们采用的研究方法是。A.放大法B.控制变量法C.补偿法（2）该实验过程中操作正确的是。A.补偿阻力时小车未连接纸带B.先接通打点计时器电源，后释放小车C.调节滑轮高度使细绳与水平桌面平行（3）在小车质量（选填“远大于”或“远小于”）槽码质量时，可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力。上述做法引起的误差为（选填“偶然误差”或“系统误差”）。为减小此误差，下列可行的方案是。A.用气垫导轨代替普通导轨，滑块代替小车B.在小车上加装遮光条，用光电计时系统代替打点计时器C.在小车与细绳之间加装力传感器，测出小车所受拉力大小（4）经正确操作后获得一条如图2所示的纸带，建立以计数点0为坐标原点的x轴，各计数点的位置坐标分别为0、x1、…、x6。已知打点计时器的打点周期为T，则打计数点5时小车速度的表达式v＝；小车加速度的表达式是。A.a＝xB.a＝xC.a＝x尝试解答【典例3】（2024·北京朝阳区模拟）如图所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可验证机械能守恒定律。（1）实验中打点计时器应选择（选填“电火花计时器”或“电磁打点计时器”）较好。（2）安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图所示。图中O点为打出的起始点，且速度为零。选取在纸带上连续打出的点A、B、C、D、E作为计数点。其中测出A、B、C、D、E点距起始点O的距离如图所示。已知打点计时器的打点周期为T＝0.02s。由此可计算出重物下落到C点时的瞬时速度vC＝m/s。（结果保留三位有效数字）（3）实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，关于此误差，下列说法正确的是。A.该误差属于偶然误差，可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差B.该误差属于偶然误差，可以通过挂一个小物块来平衡阻力进而消除该误差C.该误差属于系统误差，可以通过多次测量取平均值的方法来消除该误差D.该误差属于系统误差，可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差（4）某同学在纸带上选取计数点后，测量它们到起始点O的距离h并计算出打相应计数点时重物的速度v，通过描绘v2-h图像去研究机械能是否守恒。若实验中重物所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的v2-h图像是下图中的哪一个。尝试解答考点二弹簧、橡皮条类实验实验装置图注意事项考查热点探究弹簧弹力与形变量的关系①弹簧：选自重小的轻质弹簧②钩码：轻一点，防止超过弹性限度③竖直：弹簧、刻度尺竖直放置④静止：钩码不上下振动时读数、测量弹簧长度①考作图：建立适当的F-x坐标系，描点作平滑图线②考探究：要能根据图像找出F与x间关系，并解释常数含义③找误差：测量长度、作图等探究两个互成角度的力的合成规律①不变：同一次实验中橡皮条结点O位置应保持不变②平行：橡皮条、弹簧测力计和细绳套与纸面平行③作图：严格按力的图示要求作平行四边形求合力①考读数：弹簧测力计示数②考操作：如何拉？怎么拉？拉到哪里？③求合力：作图法求合力④会区分：能区分合力的理论值与实验值【典例4】（2024·湖北武汉模拟）某实验小组为测量自动笔里面被压缩弹簧的劲度系数，他们一开始设计如图甲所示的实验：将自动笔活动端竖直置于电子秤上，当竖直向下按下约0.80cm时（未触底且未超过弹簧弹性限度），稳定后电子秤上的读数增加了37.85g（重力加速度大小g取10m/s2）。（1）此笔里的弹簧劲度系数为N/m（结果保留3位有效数字），这支笔的重力对实验（填“有”或“无”）影响；（2）由于弹簧较短，施加适当外力时长度变化不太明显，于是他们将实验设计成图乙所示：将三根相同的弹簧串起来，竖直挂在图乙所示的装置中。小组成员通过测量，作出三根弹簧的总长度l与相应所挂重物重力即拉力大小F的关系图像如图丙所示，则一根弹簧的劲度系数为N/m（结果保留3位有效数字）。尝试解答【典例5】（2023·全国乙卷22题）在“验证力的平行四边形定则”的实验中使用的器材有：木板、白纸、两个标准弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆环、刻度尺、铅笔、细线和图钉若干。完成下列实验步骤：（1）用图钉将白纸固定在水平木板上。（2）将橡皮条的一端固定在木板上，另一端系在轻质小圆环上。将两细线也系在小圆环上，它们的另一端均挂上测力计。用互成一定角度、方向平行于木板、大小适当的力拉动两个测力计，小圆环停止时由两个测力计的示数得到两拉力F1和F2的大小，并。（多选，填正确答案标号）A.用刻度尺量出橡皮条的长度B.用刻度尺量出两细线的长度C.用铅笔在白纸上标记出小圆环的位置D.用铅笔在白纸上标记出两细线的方向（3）撤掉一个测力计，用另一个测力计把小圆环拉到，由测力计的示数得到拉力F的大小，沿细线标记此时F的方向。（4）选择合适标度，由步骤（2）的结果在白纸上根据力的平行四边形定则作F1和F2的合成图，得出合力F'的大小和方向；按同一标度在白纸上画出力F的图示。（5）比较F'和F的，从而判断本次实验是否验证了力的平行四边形定则。尝试解答考点三小球类实验实验装置图注意事项考查热点探究平抛运动的特点①安装：斜槽末端伸出桌面外并调整至切线水平，定原点②描点：描出轨迹上多个点的位置③计算：计算初速度①考判断：平抛运动的轨迹是否为抛物线②考操作：从同一点释放，由重垂线得到竖直线③考分析：水平、竖直方向运动性质，轨迹是否为抛物线探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系①方法：控制变量法②操作：小球放对位置，皮带绕对塔轮、匀速转动③观察：标尺刻度①考装置：探究什么关系②考结果：得到什么结论③考操作：达到预定格数时，即保持转速均匀恒定④考作图：描点连线画图线⑤考创新：传感器探究验证动量守恒定律①安装：斜槽末端切线应沿水平方向②起点：斜槽末端上方某处③落点：用小圆圈中心表示④速度：应用小球平抛的水平位移替代①考装置：器材安装、小球选取、O点确定②考测量：小球质量的测量和小球平抛运动的水平位移的测量③考结论：根据实验数据判断两球碰撞过程中动量是否守恒用单摆测量重力加速度的大小①悬着：测量摆长，标平衡位置②测量：摆长＝摆线长＋小球半径③操作：偏角≤5°，不做圆锥摆，在平衡位置处开始计时④周期：测量30～50次全振动时间，再计算周期①考读数：会秒表、游标卡尺、刻度尺读数②考操作：悬点要固定、准确计数振动次数、振幅小③考处理：能根据公式理解图像斜率，求g并分析误差【典例6】（2024·河北高考11题节选）图甲为探究平抛运动特点的装置，其斜槽位置固定且末端水平，固定坐标纸的背板处于竖直面内，钢球在斜槽中从某一高度滚下，从末端飞出，落在倾斜的挡板上挤压复写纸，在坐标纸上留下印迹。某同学利用此装置通过多次释放钢球，得到了如图乙所示的印迹，坐标纸的y轴对应竖直方向，坐标原点对应平抛起点。（1）每次由静止释放钢球时，钢球在斜槽上的高度（填“相同”或“不同”）。（2）在坐标纸中描绘出钢球做平抛运动的轨迹。（3）根据轨迹，求得钢球做平抛运动的初速度大小为m/s（当地重力加速度g为9.8m/s2，保留2位有效数字）。尝试解答【典例7】（2024·新课标卷22题）某同学用如图所示的装置验证动量守恒定律，将斜槽轨道固定在水平桌面上，轨道末段水平，右侧端点在水平木板上的垂直投影为O，木板上叠放着白纸和复写纸。实验时先将小球a从斜槽轨道上Q处由静止释放，a从轨道右端水平飞出后落在木板上；重复多次，测出落点的平均位置P与O点的距离xP。将与a半径相等的小球b置于轨道右侧端点，再将小球a从Q处由静止释放，两球碰撞后均落在木板上；重复多次，分别测出a、b两球落点的平均位置M、N与O点的距离xM、xN。完成下列填空：（1）记a、b两球的质量分别为ma、mb，实验中须满足条件mamb（填“＞”或“＜”）；（2）如果测得的xP、xM、xN，ma和mb在实验误差范围内满足关系式，则验证了两小球在碰撞中满足动量守恒定律。实验中，用小球落点与O点的距离来代替小球水平飞出时的速度。依据是。尝试解答考点四创新型力学实验【典例8】（2024·四川凉山三模）“筋膜枪”是利用内部电机带动“枪头”高频冲击肌肉，缓解肌肉酸痛的设备。某同学为了测量“枪头”的冲击频率，将带限位孔的塑料底板固定在墙面上，下端带重锤的纸带穿过限位孔并竖直拉直，“枪头”放在限位孔上方，靠近并正对纸带，如图甲所示。启动筋膜枪，松开纸带，让纸带在重锤带动下运动，“枪头”在纸带上打下系列点迹。更换纸带，重复操作。（1）如图乙所示的是实验时打出的一条清晰的纸带，截取其中一段，测得相邻点迹间的距离依次为x1、x2、x3、x4，则图示纸带的（选填“左”或“右”）端连接重锤；若重力加速度为g，则“枪头”的冲击频率f＝。（2）该实验产生误差的主要原因是“枪头”在打点瞬间阻碍纸带的运动，这样会导致冲击频率的测量值（选填“大于”“小于”或“等于”）实际值。尝试解答创新分析（1）本实验的目的是测量“枪头”的冲击频率。（2）“枪头”在纸带上打下的点迹与打点计时器的打点类似。【典例9】（2024·湖南高考12题）在太空，物体完全失重，用天平无法测量质量。如图a，某同学设计了一个动力学方法测量物体质量的实验方案，主要实验仪器包括：气垫导轨、滑块、轻弹簧、标准砝码、光电计时器和待测物体，主要步骤如下：（1）调平气垫导轨，将弹簧左端连接气垫导轨左端，右端连接滑块；（2）将滑块拉至离平衡位置20cm处由静止释放，滑块第1次经过平衡位置处开始计时，第21次经过平衡位置时停止计时，由此测得弹簧振子的振动周期T；（3）将质量为m的砝码固定在滑块上，重复步骤（2）；（4）依次增加砝码质量m，测出对应的周期T，实验数据如下表所示，在图b中绘制T2-m关系图线；m/kgT/sT2/s20.0000.6320.3990.0500.7750.6010.1000.8930.7970.1501.0011.0020.2001.1051.2210.2501.1751.381（5）由T2-m图像可知，弹簧振子振动周期的平方与砝码质量的关系是（填“线性的”或“非线性的”）；（6）取下砝码后，将待测物体固定在滑块上，测量周期并得到T2＝0.880s2，则待测物体质量是kg（保留3位有效数字）；（7）若换一个质量较小的滑块重做上述实验，所得T2-m图线与原图线相比将沿纵轴移动（填“正方向”“负方向”或“不”）。尝试解答创新分析（1）本实验是在太空中物体完全失重状态下测量物体的质量；（2）根据弹簧振子的周期表达式T＝2πmk（其中m是小球质量），通过T2-m图像得到弹簧振子振动周期的平方与砝码质量的关系，提示：完成课后作业第一部分专题七第16讲第17讲电学实验考点一观察测量型实验实验装置图（或电路图）注意事项考查热点观察电容器的充、放电现象①安装：按实验装置图连接好电路②观察：开关S接1或2，仔细观察电压表，电流表示数的变化特点①考现象：充、放电时电路中的电流情况②考图像：描绘I-t曲线③考计算：由I-t曲线下的面积求电荷量用多用电表测量电学中的物理量①电压、电流挡：相当于电压表、电流表②欧姆挡：闭合电路欧姆定律③调零：机械调零、欧姆调零④电流方向：红表笔进，黑表笔出①考读数：电压、电流、电阻挡的读数②考使用：欧姆表选挡、调零、规范操作等③考黑箱：多用电表探测黑箱内的元件④电表改装：所需电阻或改后量程的计算测定金属的电阻率①测量Rx：Rx＝UI（伏安法②计算ρ：Rx＝ρLS，ρ＝①考读数：U、I、L及d②考电路：电路设计或选择、实物连线，器材选择③考运算：由U-I图像求Rx、ρ测量电源的电动势和内阻①伏安法：E＝U＋Ir②安阻法：E＝I（R＋r）③伏阻法：E＝U＋UR①考电路：电路设计或选择、实物连线或改错，器材选择②考作图：描点连线画图线③考运算：由U-I或1I-R或1U-1R图像，求【典例1】某同学通过实验观察电容器的放电现象，采用的实验电路如图甲所示，已知所用电容器的长引线是其正极，短引线是其负极。（1）实验时，开关S应先接到，再接到，观察电容器的放电现象。（选填“1”或“2”）（2）根据图甲所示的电路，请在图乙中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接。（3）电容器放电的同时开始计时，每隔5s读一次电流i的值，记录数据如下表：时间t/s0510152025303540455055电流i/μA5003922702091581017549332393请根据表中的数据，在图丙中作出电流i随时间t变化的图线。尝试解答【典例2】（2023·辽宁高考12题）导电漆是将金属粉末添加于特定树脂原料中制作而成的能导电的喷涂油漆。现有一根用导电漆制成的截面为正方形的细长样品（固态），某同学欲测量其电阻率，设计了如图（a）所示的电路图，实验步骤如下：a.测得样品截面的边长a＝0.20cm；b.将平行排列的四根金属探针甲、乙、丙、丁与样品接触，其中甲、乙、丁位置固定，丙可在乙、丁间左右移动；c.将丙调节至某位置，测量丙和某探针之间的距离L；d.闭合开关S，调节电阻箱R的阻值，使电流表示数I＝0.40A，读出相应的电压表示数U，断开开关S；e.改变丙的位置，重复步骤c、d，测量多组L和U，作出U-L图像如图（b）所示，得到直线的斜率k。回答下列问题：（1）L是丙到（填“甲”“乙”或“丁”）的距离；（2）写出电阻率的表达式ρ＝（用k、a、I表示）；（3）根据图像计算出该样品的电阻率ρ＝Ω·m（保留两位有效数字）。尝试解答【典例3】（2024·新课标卷23题）学生实验小组要测量量程为3V的电压表的内阻RV。可选用的器材有：多用电表，电源E（电动势5V），电压表（量程5V，内阻约3kΩ），定值电阻R0（阻值为800Ω），滑动变阻器R1（最大阻值50Ω），滑动变阻器R2（最大阻值5kΩ），开关S，导线若干。完成下列填空：（1）利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应（把下列实验步骤前的字母按正确操作顺序排列）；A.将红、黑表笔短接B.调节欧姆调零旋钮，使指针指向零欧姆C.将多用电表选择开关置于欧姆挡“×10”位置再将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的（填“正极、负极”或“负极、正极”）相连，欧姆表的指针位置如图a中虚线Ⅰ所示。为了减少测量误差，应将选择开关旋转到欧姆挡（填“×1”“×100”或“×1k”）位置。重新调节后，测量得到指针位置如图a中实线Ⅱ所示，则粗测得到的该电压表内阻为kΩ（结果保留1位小数）；（2）为了提高测量精度，他们设计了如图b所示的电路，其中滑动变阻器应选（填“R1”或“R2”），闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于（填“a”或“b”）端；（3）闭合开关S，滑动变阻器滑片滑到某一位置时，电压表、待测电压表的示数分别为U1、U，则待测电压表内阻RV＝（用U1、U和R0表示）；（4）测量得到U1＝4.20V，U＝2.78V，则待测电压表内阻RV＝kΩ（结果保留3位有效数字）。尝试解答测量电阻的特殊方法（其中R0阻值已知）主要仪器电路图步骤表达式电压表和定值电阻R0①如图所示，将被测电阻Rx与定值电阻R0串联接入电路；②用电压表分别测电阻Rx、R0两端的电压U1、U2由U1U2Rx＝U1U①如图所示，连接电路，闭合开关S1、S2，记下电压表示数U1；②断开开关S2，记下电压表示数U2由U1－U2R0＝U2主要仪器电路图步骤表达式电流表和定值电阻R0①如图所示，将被测电阻Rx与定值电阻R0并联接入电路；②用电流表分别测量通过电阻Rx、R0的电流I1、I2由I1Rx＝I2R0得Rx＝I2I①闭合S1、断开S2，读出电流表的示数I1；②闭合S1、S2，读出电流表的示数I2由I1R0＝（I2－I1）Rx得Rx＝I1I①闭合S1、S2，读出电流表的示数I1；②闭合S1、断开S2，读出电流表的示数I2由I1R0＝I2（Rx＋R0）得Rx＝（一只电流表和已知最大阻值为R0的滑动变阻器①闭合S，将滑片P移动到a端读出电流表的示数I1；②闭合S，将滑片P移动到b端读出电流表的示数I2由I1Rx＝I2（Rx＋R0）得Rx＝I【典例4】（2024·甘肃高考12题）精确测量干电池电动势和内阻需要考虑电表内阻的影响。可用器材有：电压表（量程1.5V，内阻约为1.5kΩ）、电流表（量程0.6A）、滑动变阻器、开关、干电池和导线若干。某小组开展了以下实验。（1）考虑电流表内阻影响①用图1所示电路测量电流表的内阻。从图2电压表和电流表读数可得电流表内阻RA＝Ω（保留2位有效数字）。②用图3所示电路测量干电池电动势和内阻。电压表读数、电流表读数、干电池内阻和电流表内阻分别用U、I、r和RA表示，则干电池电动势E＝U＋（用I、r和RA表示）。③调节滑动变阻器测得多组电表读数，作出图4所示的U-I图像。则待测干电池电动势E＝V（保留3位有效数字），内阻r＝Ω（保留1位小数）。（2）考虑电压表内阻影响该小组也尝试用图5所示电路测量电压表内阻，但发现实验无法完成。原因是（单选，填正确答案标号）。A.电路设计会损坏仪器B.滑动变阻器接法错误C.电压太大无法读数D.电流太小无法读数尝试解答【典例5】（2024·浙江衢、丽、湖三地质检）某同学为研究水果电池的电动势和内阻，利用猕猴桃做的水果电池进行实验。（1）他先后用电压表（量程为0～3V）和数字多用电表的直流电压2V档（其内阻远大于电压表的内阻）直接测量了水果电池两端的电压，如图1、图2所示，则该水果电池的电动势更接近（选填“电压表”或“数字多用电表”）测量的值，其值为V；（2）为了估算该水果电池的内阻，该同学需进一步测量电压表的内阻RV，以一节内阻不计的干电池为电源组成测量电路如图3所示，改变电阻箱的阻值R，并读出电压表的读数U，作出R-1U图像如图4，则电压表的内阻为（用图4中所给字母表示（3）若该电压表的内阻为3.2kΩ，则可估算该水果电池的内阻约为kΩ（保留两位有效数字）。尝试解答伏阻法与安阻法测电源电动势和内阻方案伏阻法安阻法原理E＝U＋URE＝IR＋Ir电路图关系式1U＝rE·11I＝1ER图像误差分析E测＜E真，r测＜r真rE测＝E真，r测＞r真（r测＝r＋RA）考点二探究型实验实验装置图归纳总结考查热点探究影响感应电流方向的因素①安装：按装置连接电路②操作：观察线圈绕向、电流方向③记录：实验现象④分析：感应电流磁场方向①考连线：连接电路②考现象：分析指针偏转方向③考分析：分析多种实验电路及实验现象④考运用：结论的运用探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系①估计：被测电压的大致范围②选择：交流电压挡适当量程③组装：把两个线圈穿在可拆变压器铁芯上，闭合铁芯④测量：输入、输出电压①考操作：改变电压、线圈匝数前均要先断开开关②考注意：电压不能超过12V，不能用手接触裸露部件③考选挡：先用最大量程挡试测，再选用适当量程测量【典例6】（2024·山东德州模拟）某同学利用如图1所示实验装置来完成“探究影响感应电流方向的因素”的实验。（1）下表为该同学记录的实验现象：序号磁体磁场的方向（正视）磁体运动情况指针偏转情况感应电流的磁场方向（正视）1向下插入线圈向左向上2向下拔出线圈向右向下3向上插入线圈向右向下4向上拔出线圈向左向上①分析上述4组实验记录的感应电流的磁场方向与原磁场方向，可得结论是感应电流的磁场总要。②已知当电流从正接线柱流入电流表时，指针向右摆动。如图2所示实验中该同学将条形磁体某极向下从线圈上方插入线圈时，发现电流表的指针向右偏转，则条形磁体的下端为极（填“N”或“S”）。（2）该同学为了进一步研究实验，设计图3所示实验装置。其中甲、乙为两个完全相同的电流表。已知闭合开关后，当滑动变阻器R的滑片P不动时，甲、乙两个电流表指针位置如图3所示。若要使电流表乙的指针向右偏转，则进行的操作正确的是（填正确选项前的字母）。A.闭合开关，等电路稳定后再断开开关的瞬间B.断开开关，等电路稳定后再闭合开关的瞬间C.滑动变阻器的滑片向M端迅速滑动D.滑动变阻器的滑片向N端迅速滑动尝试解答【典例7】（2024·福建厦门三模）小强同学在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中使用的可拆式变压器如图甲所示，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“×100”的匝数。（1）除图甲中的器材外，下列器材中还需要的是（填仪器前的字母）；A.干电池B.磁铁C.低压交流电源D.多用电表E.直流电压表F.直流电流表（2）变压器铁芯的结构和材料是（填选项前字母）；A.整块不锈钢铁芯B.整块硅钢铁芯C.绝缘的硅钢片叠成（3）在实验操作过程中横铁芯没有与竖直铁芯对齐，原线圈输入电压为U1＝4V，匝数为n1＝200匝，改变副线圈匝数n2，测量副线圈两端的电压U2，得到U2-n2图像如图乙所示，则可能正确的是图线（选填“a”“b”或“c”）。尝试解答考点三创新型电学实验【典例8】（2024·湖南高考11题）某实验小组要探究一金属丝的阻值随气压变化的规律，搭建了如图a所示的装置。电阻测量原理如图b所示，E是电源，为电压表，为电流表。（1）保持玻璃管内压强为1个标准大气压，电流表示数为100mA，电压表量程为3V，表盘如图c所示，示数为V，此时金属丝阻值的测量值R为Ω（保留3位有效数字）；（2）打开抽气泵，降低玻璃管内气压p，保持电流I不变，读出电压表示数U，计算出对应的金属丝阻值；（3）根据测量数据绘制R-p关系图线，如图d所示；（4）如果玻璃管内气压是0.5个标准大气压，保持电流为100mA，电压表指针应该在图c指针位置的侧（填“左”或“右”）；（5）若电压表是非理想电压表，则金属丝电阻的测量值真实值（填“大于”“小于”或“等于”）。尝试解答创新分析（1）本实验的实验目的是探究一金属丝的阻值随气压变化的规律；（2）采用伏安法测量电阻，根据测量数据绘制R-p关系图线，从而得到不同气压下的阻值。【典例9】（2024·河北高考12题）某种花卉喜光，但阳光太强时易受损伤。某兴趣小组决定制作简易光强报警器，以便在光照过强时提醒花农。该实验用到的主要器材如下：学生电源、多用电表、数字电压表（0～20V）、数字电流表（0～20mA）、滑动变阻器R（最大阻值50Ω，1.5A）、白炽灯、可调电阻R1（0～50kΩ）、发光二极管LED、光敏电阻RG、NPN型三极管VT、开关和若干导线等。（1）判断发光二极管的极性使用多用电表的“×10k”欧姆挡测量二极管的电阻。如图1所示，当黑表笔与接线端M接触、红表笔与接线端N接触时，多用电表指针位于表盘中a位置（见图2）；对调红、黑表笔后指针位于表盘中b位置（见图2）。由此判断M端为二极管的（填“正极”或“负极”）。（2）研究光敏电阻在不同光照条件下的伏安特性①采用图3中的器材进行实验，部分实物连接已完成。要求闭合开关后电压表和电流表的读数从0开始。导线L1、L2和L3的另一端应分别连接滑动变阻器的、、接线柱（以上三空选填接线柱标号“A”“B”“C”或“D”）。②图4为不同光照强度下得到的光敏电阻伏安特性曲线，图中曲线Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ对应光敏电阻受到的光照由弱到强。由图像可知，光敏电阻的阻值随其表面受到光照的增强而（填“增大”或“减小”）。尝试解答创新分析（1）本题的实验目的是制作简易光强报警器，以便在光照过强时提醒花农。（2）电路中含有二极管，需要判断二极管的极性，三极管的工作原理题目中有提示。【典例10】（2023·湖南高考12题）某探究小组利用半导体薄膜压力传感器等元件设计了一个测量微小压力的装置，其电路如图（a）所示，R1、R2、R3为电阻箱，RF为半导体薄膜压力传感器，C、D间连接电压传感器（内阻无穷大）。（1）先用欧姆表“×100”挡粗测RF的阻值，示数如图（b）所示，对应的读数是Ω；（2）适当调节R1、R2、R3，使电压传感器示数为0，此时，RF的阻值为（用R1、R2、R3表示）；（3）依次将0.5g的标准砝码加载到压力传感器上（压力传感器上所受压力大小等于砝码重力大小），读出电压传感器示数U，所测数据如下表所示：次数123456砝码质量m/g0.00.51.01.52.02.5电压U/mV057115168220280根据表中数据在图（c）上描点，绘制U-m关系图线；（4）完成前面三步的实验工作后，该测量微小压力的装置即可投入使用。在半导体薄膜压力传感器上施加微小压力F0，电压传感器示数为200mV，则F0大小是N（重力加速度取9.8m/s2，保留2位有效数字）；（5）若在步骤（4）中换用非理想毫伏表测量C、D间电压，在半导体薄膜压力传感器上施加微小压力F1，此时非理想毫伏表读数为200mV，则F1F0（填“＞”“＝”或“＜”）。尝试解答创新分析（1）利用半导体薄膜压力传感器等元件设计测量微小压力。（2）以设计的测量微小压力的装置为背景，考查欧姆表的读数、实验原理、实验数据处理和误差分析。提示：完成课后作业第一部分专题七第17讲第18讲光学和热学实验考点一光学实验实验装置图（示意图）归纳总结考查热点测量玻璃的折射率①准备：画aa'，取O点作法线MM'；画AO，插P1、P2两根大头针②插针：放玻璃砖，画bb'，观察，插P3、P4，注意：玻璃砖与白纸的相对位置不能改变③作折射光线：由P3、P4的位置确定出射光线O'B及出射点O'，连接O、O'得到折射光线OO'①考操作：插P3要使P3挡住P1、P2的像，插P4要使P4挡住P1、P2的像和P3②考处理：连OO'，测θ1和θ2，根据计算、作图或单位圆法即可求得折射率③考注意点：大头针的间距要稍大一些，θ1不宜太大或太小；手不能触摸光学面；也不能把玻璃砖界面当尺子画界线等用双缝干涉实验测量光的波长①操作：调共轴，安装单缝和双缝，放滤光片，观察单色光的干涉条纹②测波长：使分划板中心刻线对齐第1条和第n条亮条纹的中央，记下此时手轮上的读数①考操作：调各器件的高度要使光沿遮光筒轴线到达光屏，使单缝与双缝平行、二者间距约为5～10cm②考读数：考测量头读数③考计算：会计算相邻条纹间距，根据公式求出波长【典例1】（2024·河北高考11题节选）某同学通过双缝干涉实验测量单色光的波长，实验装置如图所示，其中测量头包括毛玻璃、游标尺、分划板、手轮、目镜等。该同学调整好实验装置后，分别用红色、绿色滤光片，对干涉条纹进行测量，并记录第一条和第六条亮纹中心位置对应的游标尺读数，如表所示：单色光类别x1/mmx6/mm单色光110.6018.64单色光28.4418.08根据表中数据，判断单色光1为（填“红光”或“绿光”）。尝试解答【典例2】（2024·安徽高考11题）某实验小组做“测量玻璃的折射率”及拓展探究实验。（1）为测量玻璃的折射率，按如图甲所示进行实验，以下表述正确的一项是（填正确答案标号）。A.用笔在白纸上沿着玻璃砖上边和下边分别画出直线a和a'B.在玻璃砖一侧插上大头针P1、P2，眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，使P2把P1挡住，这样就可以确定入射光线和入射点O1。在眼睛这一侧，插上大头针P3，使它把P1、P2都挡住，再插上大头针P4，使它把P1、P2、P3都挡住，这样就可以确定出射光线和出射点O2C.实验时入射角θ1应尽量小一些，以减小实验误差（2）为探究介质折射率与光的频率的关系，分别用一束红光和一束绿光从同一点入射到空气与玻璃的分界面。保持相同的入射角，根据实验结果作出光路图，并标记红光和绿光，如图乙所示。此实验初步表明：对于同一种介质，折射率与光的频率有关。频率大，折射率（填“大”或“小”）。（3）为探究折射率与介质材料的关系，用同一束微光分别入射玻璃砖和某透明介质，如图丙、丁所示。保持相同的入射角α1，测得折射角分别为α2、α3α2＜α3，则玻璃和该介质的折射率大小关系为n玻璃n介质（填“＞”或“＜”）。此实验初步表明：尝试解答考点二热学实验实验装置图（示意图）归纳总结考查热点用油膜法估测油酸分子的大小①配制：纯油酸1mL中注入酒精，至500mL线②计算：根据n滴体积，求每滴