27　第二阶段　层级一　解题指导3　实验题争满分-2025版新坐标二轮专题复习与策略物理解析版

解题指导3实验题争满分高考实验题除常规的力学和电学实验外，还可能考查课标新增实验和热学、光学实验。考查内容广泛，考法灵活，学生需注重利用身边器材进行实验，提高具体实验过程的运用能力。这就要求学生不仅要扎实掌握教材必做实验，还应掌握在实验中总结实验原理的思维方法、实验测量的方法、数据处理及误差分析的方法，并灵活迁移到新的情境中，创新性地解决实际问题，将“提高解决实际问题的创新能力”落到实处，实验题才能得高分。技巧1三步分析解决力学实验——一“明”、二“看”、三“提取”1．“明”——明确考查的知识范围物理力学实验尽管题目千变万化，但通过仔细审题，一般都能直接地判断出命题人想要考查的知识点和意图。2．“看”——看清实验题图实验题一般配有相应的示意图，目的是告知实验仪器(或部分)及其组装情况，探究考查意图。了解这些实验器材在实验中所起的作用，初步勾画实验过程，建构物理模型。3．“提取”——提取信息试题总是提供诸多信息再现实验情境，因此，解答时必须捕捉并提取有价值的信息，使问题迎刃而解。[典例1]某同学利用手机“声音图像”软件测量物块与长木板间的动摩擦因数μ。实验装置如图甲所示，长木板固定在水平桌面上，物块置于长木板上且两端分别通过跨过定滑轮的细线与小球A、B相连，实验前分别测量出小球A、B底部到地面的高度hA、hB(hB>hA)。打开手机软件，烧断一侧细线，记录下小球与地面两次碰撞声的时间图像(两小球落地后均不反弹，不计空气阻力)。(1)由图甲可知，实验时应烧断物块________(选填“左侧”或“右侧”)的细线。(2)烧断细线前，用分度值为1cm的刻度尺测量hA，刻度尺的零刻度线与地面齐平，小球A的位置如图乙所示，则hA＝________cm。(3)若某次实验中通过运算得出小球A下落时间为0.40s，由图丙可知，物块加速运动的时间为______s。若将手机放在靠近小球A的地面上测量物块加速运动的时间，测量结果会________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。(4)仅改变小球B实验前的离地高度hB，测量不同高度下物块加速运动的时间t，作出hB-t2图像如图丁所示，由图像可求得图线的斜率为k。若小球B的质量为m，物块质量为M，重力加速度为g，则物块与木板间的动摩擦因数μ＝________(用字母k、m、M、g表示)。[解析](1)应烧断物块左侧的细线，使小球B拉动物块在桌面做匀加速直线运动。(2)刻度尺读数为78.5cm(78.2～78.7cm均可)。(3)由题图丙可知，A、B两球落地时间差为0.50s，小球A下落速度快，时间短，则小球B下落时间为0.90s；若将手机放在靠近小球A的地面上测量物块加速运动的时间，测量时间为A、B落地时间差和A、B落地后声音传过来时间差之和，A、B落地后声音传过来时间差变大，故测量结果偏大。(4)由匀变速直线运动规律可得hB＝12at2，由题图丁hB-t2图像可得hB＝kt2，对物块、小球B进行受力分析，结合牛顿第二定律分析得mg－μMg＝(m＋M)a，联立解得k＝12·mg[答案](1)左侧(2)78.5(78.2～78.7均可)(3)0.90偏大(4)m技巧2四步掌握电学实验——一“明”、二“选”、三“画、连”、四“分析”1．明明确教材经典实验的原理、步骤和处理数据的方法，掌握伏安法测电阻的原理、分压和限流电路的选择方式等。2．选(1)选变阻器：弄清限流法和分压法，在分压接法中，应选择电阻小而额定电流大的变阻器；在限流接法中，应选择电阻值与电路中其他电阻比较接近的变阻器。(2)选电流表内外接：大内小外。(3)选量程：估算电路中的电流或电压，指针应偏转到满刻度的133．画、连画电路图时，各元件的相对位置应尽量与实物图相吻合；连实物图时，应先串后并，先连控制电路后连测量电路。要特别注意变阻器的分压连接，把变阻器的全电阻、开关、电源连成干路，取变阻器的部分电阻与测量电路并联即可。4．分析分析实验装置、实验原理、实验方法、数据处理，联想教材中的实验原型，锁定实验创新点，进行类比迁移，寻找合适的方法完成实验目的。比如，数形结合型实验，通常利用相关实验的原理公式进行巧妙变形，变成和图像信息对应的函数形式，根据图像的斜率、截距结合函数关系式得出所需的数据。[典例2](2024·山东卷)某学习小组对两种型号铅笔芯的电阻率进行测量。实验器材如下：学生电源(输出电压0～16V)；滑动变阻器(最大阻值10Ω，额定电流2A)；电压表V(量程0～3V，内阻未知)；电流表A(量程0～3A，内阻未知)；待测铅笔芯R(X型号、Y型号)；游标卡尺、螺旋测微器，开关S、单刀双掷开关K，导线若干。回答以下问题：(1)使用螺旋测微器测量铅笔芯直径，某次测量结果如图甲所示，该读数为________mm。(2)把待测铅笔芯接入图乙所示电路，闭合开关S后，将滑动变阻器滑片由最右端向左调节到合适位置，将单刀双掷开关K分别掷到1、2端，观察到电压表示数变化比电流表示数变化更明显，则测量铅笔芯电阻时应将K掷到________(选填“1”或“2”)端。(3)正确连接电路，得到Y型号铅笔芯的I-U图像如图丙所示，求得电阻RY＝________Ω(保留三位有效数字)；采用同样方法得到X型号铅笔芯的电阻为1.70Ω。(4)使用游标卡尺测得X、Y型号铅笔芯的长度分别为40.68mm、60.78mm。使用螺旋测微器测得X、Y型号铅笔芯直径近似相等，则X型号铅笔芯的电阻率________(选填“大于”或“小于”)Y型号铅笔芯的电阻率。[解析](1)根据螺旋测微器的读数规则可知，其读数为d＝2mm＋0.01×45.0mm＝2.450mm。(2)由于电压表示数变化更明显，说明电流表分压较多，因此电流表应