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1、題型二題型二 實驗題實驗題-2-題型分析增分策略高考中本專題一般包含一個力學(xué)實驗和一個電學(xué)實驗(不分先后),總分值為15分,涵蓋測定性實驗、驗證性實驗和探究性實驗。小實驗在前,一般難度較小;大實驗在后,有一定難度?？疾榈膶嶒炓话闶窃谛抡n標(biāo)要求的實驗基礎(chǔ)上進(jìn)行了重組或創(chuàng)新,增加了對物理問題定性分析的設(shè)問和開放性設(shè)問,側(cè)重考查實驗設(shè)計能力、實驗探究能力、對圖象的分析解讀能力及創(chuàng)新和遷移能力。-3-題型分析增分策略增分策略1.要明確考查知識范圍現(xiàn)在的物理實驗題涉及力學(xué)、電(場、路)磁(場、感)學(xué)等知識。盡管題目千變?nèi)f化,但通過仔細(xì)審題,一定能直接地判斷出命題人想要考查的知識點和意圖。2.要看清實驗題
2、圖實驗題一般配有相應(yīng)的示意圖、實物圖,實質(zhì)是告知實驗儀器(或部分)及其組裝情況,讓考生琢磨考查意圖。只有看清了實驗儀器,才能有身臨其境的感覺。認(rèn)識這些器材在實驗中所起的作用,便能初步勾畫實驗過程。3.要捕捉并提取信息試題總是通過提供諸多信息從而再現(xiàn)實驗情景,因此,必須捕捉并提取有價值的信息,才能使問題迎刃而解。一般需要關(guān)注如下信息:-4-題型分析增分策略(1)新的概念、規(guī)律、公式。一些新穎的實驗題、陌生的應(yīng)用題、新規(guī)律驗證題,都提供眾多信息。在閱讀理解的基礎(chǔ)上提取有用信息為解題服務(wù)。(2)新的表格數(shù)據(jù)。通過解讀表格,了解實驗測量的物理量;根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),判斷相關(guān)物理量之間的關(guān)系。如正比例關(guān)系
3、、反比例關(guān)系、平方或開方關(guān)系以及倒數(shù)關(guān)系;根據(jù)數(shù)據(jù)描點作圖,直觀反映實驗的某種規(guī)律。(3)新的物理圖象。實驗題本身提供了物理圖象,但這些圖象以前沒有接觸過,關(guān)鍵是要明確圖象的物理意義,幫助正確分析實驗問題。4.注意事項實驗題雖然不難,但為了提高區(qū)分度,閱卷很嚴(yán),很容易造成丟分,也就成為廣大考生能夠拉開分?jǐn)?shù)的陣地。在做實驗題時要注意以下幾點:-5-題型分析增分策略(1)要求深刻理解實驗的原理,掌握實驗的思想方法。(2)實驗中觀察和發(fā)現(xiàn)實驗操作的步驟和需要注意的事項。(3)儀器的讀數(shù)包括是否估讀(有的儀器必須估讀,如刻度尺、螺旋測微器;有的儀器不用估讀,如游標(biāo)卡尺、電阻箱)、有效數(shù)字及單位。(4)
4、電學(xué)實驗中由電路圖連接實物圖時“+”“-”接線柱。(5)通過計算或者圖象處理數(shù)據(jù)時要格外細(xì)心。(6)明確實驗中的誤差來源。-6-一二一、力學(xué)實驗一、力學(xué)實驗核心整合一 力學(xué)實驗要點提煉一二-7-8-二、實驗數(shù)據(jù)的記錄與處理1.系統(tǒng)誤差和偶然誤差(1)系統(tǒng)誤差的特點是測量值總是有規(guī)律地朝著某一方向偏離真實值(誤差總是偏大或總是偏小)。系統(tǒng)誤差的主要來源是儀器本身不夠精確、實驗原理方法不夠完善。(2)偶然誤差是由于偶然因素的影響,造成測量值的無規(guī)則起伏,有時偏大、有時偏小?？捎枚啻螠y量求平均值的方法減小偶然誤差。2.有效數(shù)字:帶有一位不準(zhǔn)確數(shù)字的近似數(shù)字(1)凡是用測量儀器直接測量的結(jié)果,讀數(shù)一般
5、要求在讀出儀器最小刻度所在位的數(shù)值(可靠數(shù)字)后,再向下估讀一位(不可靠數(shù)字),不受有效數(shù)字位數(shù)的限制。(2)間接測量的有效數(shù)字運(yùn)算不作要求,運(yùn)算結(jié)果一般可用23位有效數(shù)字表示。一二-9-3.儀器讀數(shù)(1)使用刻度尺、彈簧測力計、溫度表、電流表、電壓表等儀器時,凡是最小刻度是10分度的,要求讀到最小刻度后再把最小刻度10等分估讀一位(估讀的這位是不可靠數(shù)字,卻是有效數(shù)字的不可缺少的組成部分);而最小刻度是5(或2)分度的,則把最小刻度按5(或2)等分估讀一位。例如圖甲中用毫米刻度尺測量物體長度為6.50 cm,圖乙中電壓表用15 V 量程時最小刻度為0.5 V,讀作5.5 V+0.2 V(5等
6、分估讀)=5.7 V。(2)游標(biāo)卡尺、停表、電阻箱由于本身構(gòu)造的原因不需要估讀,歐姆表因為本身測量值就不準(zhǔn)確,因此不需要估讀。一二-10-4.實驗數(shù)據(jù)的處理方法(1)列表法:在記錄和處理數(shù)據(jù)時,為了簡單而明確地表示出有關(guān)物理量之間的對應(yīng)關(guān)系,將數(shù)據(jù)填寫在適當(dāng)?shù)谋砀駜?nèi),稱為列表法。列成表格不但可以減少或避免錯誤,便于發(fā)現(xiàn)問題和分析問題,而且有助于找出各物理量之間的變化規(guī)律。分析表格中的記錄數(shù)據(jù)時一般先找出相同量,再分析其他量的數(shù)據(jù)關(guān)系。表格要求簡單明了,用符號標(biāo)明各物理量并寫明單位,所列數(shù)據(jù)要符合有效數(shù)字的有關(guān)規(guī)定。(2)平均值法:即把測定的若干組數(shù)相加求和,然后除以測量次數(shù)。一二-11-(3)
7、作圖法:用作圖法處理實驗數(shù)據(jù)是物理實驗中最常用的方法之一,其優(yōu)點是直觀、簡便,有減小偶然誤差的效果。由圖線的斜率、截距、包圍面積等可以研究物理量之間的變化關(guān)系,找出規(guī)律。一二-12-熱點例析例1圖甲是利用打點計時器測量小車沿斜面下滑時所受阻力的示意圖。小車拖著紙帶在斜面上下滑時,打出的一段紙帶如圖乙所示,其中O為小車開始運(yùn)動時打出的點,設(shè)小車在斜面上運(yùn)動時所受阻力恒定。甲乙一二-13-(1)已知打點計時器使用的交變電流頻率為50 Hz,由紙帶分析可知小車下滑的加速度a= m/s2,打E點時小車速度vE= m/s(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字);(2)為了求出小車在下滑過程中所受的阻力,可運(yùn)用牛頓運(yùn)動定
8、律或動能定理求解,現(xiàn)要求必須用牛頓運(yùn)動定律求解,除知道小車下滑的加速度a、小車質(zhì)量m、重力加速度g、斜面的長度L外,利用刻度尺、三角板還需要測量的物理量有,阻力的表達(dá)式為(用字母表示)。 一二 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉-14-一二-15-拓展訓(xùn)練1現(xiàn)用頻閃照相方法來研究物塊的變速運(yùn)動。在一小物塊沿斜面向下運(yùn)動的過程中,用頻閃相機(jī)拍攝的不同時刻物塊的位置如圖所示。拍攝時頻閃頻率是10 Hz;通過斜面上固定的刻度尺讀取的5個連續(xù)影像間的距離依次為x1、x2、x3、x4。已知斜面頂端的高度h和斜面的長度s。數(shù)據(jù)如下表所示。重力加速度大小g取9.80 m/s2。單位:cm一二根據(jù)表中數(shù)據(jù),完成下
9、列填空:(1)物塊的加速度a= m/s2(保留三位有效數(shù)字)。 (2)因為,可知斜面是粗糙的。 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉-16-例2(2015河南洛陽統(tǒng)考)某學(xué)習(xí)小組設(shè)計了一種粗測小物體質(zhì)量的方法。使用的器材有細(xì)繩、硬紙板、支架、刻度尺、鉛筆、白紙、自制小滑輪、已知質(zhì)量的小物塊和若干待測小物體等,簡化的實驗裝置如圖所示。在A點固定一根細(xì)繩AP,以A為圓心、AP為半徑描出圓弧CD,直線AC水平,AD豎直。在B點固定小滑輪,一根細(xì)繩繞過小滑輪,一端懸掛小物塊(質(zhì)量m0已知),另一端連接繩端P點。在結(jié)點P懸掛不同質(zhì)量的待測小物體m,平衡時結(jié)點P處在圓弧CD上不同的位置。利用學(xué)過的物理知識,可求
10、出結(jié)點P在圓弧CD上不同的位置時對應(yīng)的待測物體的質(zhì)量值m,并標(biāo)在CD弧上。一二-17-(1)在圓弧CD上從C點至D點標(biāo)出的質(zhì)量值應(yīng)逐漸(選填“增大”或“減小”);(2)如圖所示,BP延長線交豎直線AD于P點,用刻度尺量出AP長為l1,PP長為l2,則在結(jié)點P處標(biāo)出的質(zhì)量值應(yīng)為。 一二 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉-18-例3在探究彈簧的彈力與伸長量之間關(guān)系的實驗中,所用裝置如圖所示,將輕彈簧的一端固定,另一端與力傳感器連接,其伸長量通過刻度尺測得,某同學(xué)的實驗數(shù)據(jù)列于下表中。一二(1)以x為橫坐標(biāo)、F為縱坐標(biāo),在如圖所示坐標(biāo)系中描繪出能正確反映這一彈簧的彈力與伸長量間關(guān)系的圖線。(2)由圖線
11、求得這一彈簧的勁度系數(shù)為。(保留三位有效數(shù)字)-19-一二 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉-20-拓展訓(xùn)練2某實驗小組利用彈簧測力計和刻度尺,測量滑塊在木板上運(yùn)動的最大速度。實驗步驟:用彈簧測力計測量橡皮泥和滑塊的總重力,記作G;將裝有橡皮泥的滑塊放在水平木板上,通過水平細(xì)繩和固定彈簧測力計相連,如圖甲所示。在A端向右拉動木板,待彈簧測力計示數(shù)穩(wěn)定后,將讀數(shù)記作F;甲乙一二-21-改變滑塊上橡皮泥的質(zhì)量,重復(fù)步驟;實驗數(shù)據(jù)如表所示: 如圖乙所示,將木板固定在水平桌面上,滑塊置于木板上左端C處,細(xì)繩跨過定滑輪分別與滑塊和重物P連接,保持滑塊靜止,測量重物P離地面的高度h;滑塊由靜止釋放后開始運(yùn)動
12、并最終停在木板上的D點(未與滑輪碰撞),測量C、D間的距離s。 一二-22-完成下列作圖和填空:(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在給定坐標(biāo)紙上作出F-G圖線。(2)由圖線求得滑塊和木板間的動摩擦因數(shù)=(保留兩位有效數(shù)字)。 (3)滑塊最大速度的大小v=(用h、s、和重力加速度g表示)。 一二 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉-23-二、電學(xué)實驗二、電學(xué)實驗核心整合一、電學(xué)實驗要點提煉一二-24-一二-25-二、電學(xué)儀器的選擇1.電源的選擇:一般根據(jù)待測電阻的額定電流或額定電壓選擇符合需要的直流電源。2.電表的選擇:一般根據(jù)電源的電動勢或待測用電器的額定電壓選擇電壓表;根據(jù)待測電流的最大電流選擇電流表。電表的指
13、針擺動的幅度較大,一般應(yīng)使指針能達(dá)到半偏左右。一二-26-一二三、伏安法測電阻問題兩種接法的比較-27-一二-28-四、滑動變阻器的兩種接法及其選擇注:忽略電源的內(nèi)阻,RP為滑動變阻器的最大值。一二-29-一二-30-熱點例析例1利用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻。要求盡量減小實驗誤差。(1)應(yīng)該選擇的實驗電路是圖1中的(選填“甲”或“乙”)。(2)現(xiàn)有電流表(00.6 A)、開關(guān)和導(dǎo)線若干,以及以下器材:A.電壓表(015 V)B.電壓表(03 V)C.滑動變阻器(050 )D.滑動變阻器(0500 )實驗中電壓表應(yīng)選用;滑動變阻器應(yīng)選用。(選填相應(yīng)器材前的字母)圖1一二-31
14、-(3)某位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)如表所示,其中5組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點已經(jīng)標(biāo)在圖2的坐標(biāo)紙上,請標(biāo)出余下一組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點,并畫出U-I圖線。圖2一二-32-(4)根據(jù)(3)中所畫圖線可得出干電池的電動勢E= V,內(nèi)電阻r= 。 (5)實驗中,隨著滑動變阻器滑片的移動,電壓表的示數(shù)U及干電池的輸出功率P都會發(fā)生變化。圖3的各示意圖中正確反映P-U關(guān)系的是。 圖3一二 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉-33-拓展訓(xùn)練1(2015江西八校聯(lián)考)(1)某研究小組的同學(xué)為了測量某一電阻Rx的阻值,甲同學(xué)先用多用電表進(jìn)行粗測。使用多用電表歐姆擋時,將選擇開關(guān)置于合適的擋位后,必須先將兩表筆短接,再進(jìn)行,使指針指在歐姆
15、刻度的“0”處。若該同學(xué)將選擇旋鈕在“1”位置,指針在刻度盤上停留的位置如圖所示,則所測量的值為 。 甲一二-34-(2)為進(jìn)一步精確測量該電阻,實驗臺上擺放有以下器材:A.電流表(量程15 mA,內(nèi)阻未知)B.電流表(量程0.6 A,內(nèi)阻未知)C.電阻箱(最大電阻99.99 )D.電阻箱(最大電阻999.9 )E.電源(電動勢3 V,內(nèi)阻1 )F.單刀單擲開關(guān)2只G.導(dǎo)線若干乙乙同學(xué)設(shè)計的電路圖如圖所示,現(xiàn)按照如下實驗步驟完成實驗:調(diào)節(jié)電阻箱,使電阻箱有合適的阻值R1,僅閉合S1,電流表有較大的偏轉(zhuǎn)且讀數(shù)為I;一二-35-一二 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉-36-例2影響物質(zhì)材料電阻率的因
16、素很多,一般金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大,半導(dǎo)體材料的電阻率則隨溫度的升高而減小。圖甲是由某金屬材料制成的電阻R隨溫度t變化的圖象,若用該電阻與電池(電動勢E=1.5 V,內(nèi)阻不計)、電流表(量程為5 mA、內(nèi)阻Rg=100 )、電阻箱R串聯(lián)起來,連接成如圖乙所示的電路,用該電阻作測溫探頭,把電流表的電流刻度改為相應(yīng)的溫度刻度,就得到了一個簡易的“金屬電阻溫度計”。(1)電流刻度較大處對應(yīng)的溫度刻度(選填“較大”或“較小”)。 (2)若電阻箱阻值R=50 ,在圖丙中標(biāo)出空格處對應(yīng)的溫度數(shù)值為。 一二 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉-37-拓展訓(xùn)練2使用多用電表測量電阻時,多用電表內(nèi)部的電
17、路可以等效為一個直流電源(一般為電池)、一個電阻和一表頭相串聯(lián),兩個表筆分別位于此串聯(lián)電路的兩端?，F(xiàn)需要測量多用電表內(nèi)電池的電動勢,給定的器材有待測多用電表,量程為60 mA的電流表,電阻箱,導(dǎo)線若干。實驗時,將多用電表調(diào)至1 擋,調(diào)好零點;電阻箱置于適當(dāng)數(shù)值。完成下列填空:(1)儀器連線如圖所示(a和b是多用電表的兩個表筆)。若兩電表均正常工作,則表筆a為(選填“紅”或“黑”)色。 一二-38-甲乙丙(3)將圖中多用電表的兩表筆短接,此時流過多用電表的電流為mA。(保留三位有效數(shù)字)(4)計算得到多用電表內(nèi)電池的電動勢為V。(保留三位有效數(shù)字)一二(2)若適當(dāng)調(diào)節(jié)電阻箱后,圖中多用電表、電流
18、表與電阻箱的示數(shù)分別如圖甲、乙、丙所示,則多用電表的讀數(shù)為,電流表的讀數(shù)為mA,電阻箱的讀數(shù)為。 答案解析解析關(guān)閉(1)多用電表的內(nèi)部有電源,黑表筆與高電勢端相連,紅表筆與低電勢端相連,所以與電流表“+”接線柱相連的一定是黑表筆。(2)多用電表指針與“14”正對,所以讀數(shù)是14.0 ,毫安表指針與“53”正對,所以讀數(shù)是53.0 mA;電阻箱“100”“10”對應(yīng)的都是零,所以讀數(shù)是41 +60.1 =4.6 。(3)多用電表1擋對應(yīng)的中值電阻是15 ,則兩表筆短接時總電阻為15 ,由(15+14)53 mA=15I,則I=102 mA。(4)多用表1擋對應(yīng)的中值電阻是15 ,多用表內(nèi)部電池的電動勢為E=(15+14)5310-3 V=1.54 V。 答案解析關(guān)閉(1)黑(2)14.053.04.6(3)102(4)1.54
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