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題型二 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實驗和一個電學實驗(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。 考查的實驗一般是在新課標要求的實驗基礎上進行了重組或創(chuàng)新,增加了對物理問題定性分析的設問和開放性設問,側重考查實驗設計能力、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、電(場、路)磁(場、感)學等知識。盡管題目千變萬化,但通過仔細審題,一定能直接地判斷出命題人想要考查的知識點和意圖。 2.要看清實驗題圖 實驗題一般配有相應的示意圖、實物圖,實質是告知實驗儀器(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、陌生的應用題、新規(guī)律驗證題,都提供眾多信息。在閱讀理解的基礎上提取有用信息為解題服務。 (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),判斷相關物理量之間的關系。如正比例關系、反比例關系、平方或開方關系以及倒數(shù)關系;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,很容易造成丟分,也就成為廣大考生能夠拉開分數(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,如游標卡尺、電阻箱)、有效數(shù)字及單位。 (4)電學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)時要格外細心。 (6)明確實驗中的誤差來源。,-6-,一,二,一、力學實驗 核心整合 力學實驗要點提煉,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。可用多次測量求平均值的方法減小偶然誤差。 2.有效數(shù)字:帶有一位不準確數(shù)字的近似數(shù)字 (1)凡是用測量儀器直接測量的結果,讀數(shù)一般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)字運算不作要求,運算結果一般可用2~3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等分估讀)=5.7 V。 (2)游標卡尺、停表、電阻箱由于本身構造的原因不需要估讀,歐姆表因為本身測量值就不準確,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物理量之間的對應關系,將數(shù)據(jù)填寫在適當?shù)谋砀駜?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)關系。 表格要求簡單明了,用符號標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)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為小車開始運動時打出的點,設小車在斜面上運動時所受阻力恒定。,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,可運用牛頓運動定律或動能定理求解,現(xiàn)要求必須用牛頓運動定律求解,除知道小車下滑的加速度a、小車質量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 ,阻力的表達式為 (用字母表示)。,一,二,答案,解析,-14-,一,二,-15-,拓展訓練1現(xiàn)用頻閃照相方法來研究物塊的變速運動。在一小物塊沿斜面向下運動的過程中,用頻閃相機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,-16-,例2(2015河南洛陽統(tǒng)考)某學習小組設計了一種粗測小物體質量的方法。使用的器材有細繩、硬紙板、支架、刻度尺、鉛筆、白紙、自制小滑輪、已知質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,一根細繩繞過小滑輪,一端懸掛小物塊(質量m0已知),另一端連接繩端P點。在結點P懸掛不同質量的待測小物體m,平衡時結點P處在圓弧CD上不同的位置。利用學過的物理知識,可求出結點P在圓弧CD上不同的位置時對應的待測物體的質量值m,并標在CD弧上。,一,二,-17-,(1)在圓弧CD上從C點至D點標出的質量值應逐漸 (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,則在結點P處標出的質量值應為 。,一,二,答案,解析,-18-,例3在探究彈簧的彈力與伸長量之間關系的實驗中,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,某同學的實驗數(shù)據(jù)列于下表中。,一,二,(1)以x為橫坐標、F為縱坐標,在如圖所示坐標系中描繪出能正確反映這一彈簧的彈力與伸長量間關系的圖線。 (2)由圖線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,-20-,拓展訓練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動的最大速度。 實驗步驟: ①用彈簧測力計測量橡皮泥和滑塊的總重力,記作G; ②將裝有橡皮泥的滑塊放在水平木板上,通過水平細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;,一,二,-21-,③改變滑塊上橡皮泥的質量,重復步驟①②;實驗數(shù)據(jù)如表所示: ④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; ⑤滑塊由靜止釋放后開始運動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)μ= (保留兩位有效數(shù)字)。 (3)滑塊最大速度的大小v= (用h、s、μ和重力加速度g表示)。,一,二,答案,解析,-23-,二、電學實驗 核心整合 一、電學實驗要點提煉,一,二,-24-,一,二,-25-,二、電學儀器的選擇 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。電表的指針擺動的幅度較大,一般應使指針能達到半偏左右。,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電阻。要求盡量減小實驗誤差。 (1)應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(0~0.6 A)、開關和導線若干,以及以下器材: A.電壓表(0~15 V) B.電壓表(0~3 V) C.滑動變阻器(0~50 Ω) D.滑動變阻器(0~500 Ω) 實驗中電壓表應選用 ;滑動變阻器應選用 。(選填相應器材前的字母),圖1,一,二,-31-,(3)某位同學記錄的6組數(shù)據(jù)如表所示,其中5組數(shù)據(jù)的對應點已經標在圖2的坐標紙上,請標出余下一組數(shù)據(jù)的對應點,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,內電阻r= Ω。 (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關系的是 。,圖3,一,二,答案,解析,-33-,拓展訓練1(2015江西八校聯(lián)考)(1)某研究小組的同學為了測量某一電阻Rx的阻值,甲同學先用多用電表進行粗測。使用多用電表歐姆擋時,將選擇開關置于合適的擋位后,必須先將兩表筆短接,再進行 ,使指針指在歐姆刻度的“0”處。若該同學將選擇旋鈕在“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 Ω。,甲,一,二,-34-,(2)為進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,內阻未知) B.電流表(量程0.6 A,內阻未知) C.電阻箱(最大電阻99.99 Ω) D.電阻箱(最大電阻999.9 Ω) E.電源(電動勢3 V,內阻1 Ω) F.單刀單擲開關2只 G.導線若干,乙,乙同學設計的電路圖如圖所示,現(xiàn)按照如下實驗步驟完成實驗: ①調節(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且讀數(shù)為I;,一,二,-35-,一,二,答案,解析,-36-,例2影響物質材料電阻率的因素很多,一般金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大,半導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,內阻不計)、電流表(量程為5 mA、內阻Rg=100 Ω)、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的溫度刻度 (選填“較大”或“較小”)。 (2)若電阻箱阻值R=50 Ω,在圖丙中標出空格處對應的溫度數(shù)值為 。,一,二,答案,解析,-37-,拓展訓練2使用多用電表測量電阻時,多用電表內部的電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,導線若干。實驗時,將多用電表調至1 Ω擋,調好零點;電阻箱置于適當數(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電池的電動勢為 V。(保留三位有效數(shù)字),一,二,(2)若適當調節(jié)電阻箱后,圖中多用電表、電流表與電阻箱的示數(shù)分別如圖甲、乙、丙所示,則多用電表的讀數(shù)為 Ω,電流表的讀數(shù)為 mA,電阻箱的讀數(shù)為 Ω。,答案,解析,