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1、第第 2 講講實驗題突破實驗題突破物理實驗在高考中的地位很突出，它在理綜總分中占了 18 分，是得分率較低的題型因此，物理實驗?zāi)芰δ芊裉岣呒案呷锢韺嶒瀼?fù)習(xí)的成功與否，是高考能否制勝的關(guān)鍵理綜試題中物理實驗題就只有一道大題，但它通常包括兩道小題，分別考查力學(xué)實驗和電學(xué)實驗從近三年試題看，力學(xué)實驗題難度較低，2010年和 2011 年都是考查“研究勻變速直線運(yùn)動”，2012 年考查了“探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系”；電學(xué)實驗題一般設(shè)計為中等難度，2012 年放在第(1)小題考查，還明顯降低了難度，2010 年考查了“利用電壓表和電阻箱測定干電池的電動勢和內(nèi)阻”，2011 年考查了“描繪小電珠的伏安

2、特性曲線”， 還考查了“測金屬的電阻率”，但都屬于測電阻一類的實驗，考點也比較穩(wěn)定因此在實驗題型突破過程中，考生首先要會正確使用高考考試大綱要求的 13 種物理儀器，尤其要重點掌握“三尺三表”(刻度尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測微器，電流表、電壓表、多用電表)的使用與讀數(shù)；然后對力學(xué)實驗和電學(xué)實驗的復(fù)習(xí)各抓一個核心：力學(xué)實驗的核心是“紙帶”類實驗；電學(xué)實驗的核心是“測電阻”類實驗復(fù)習(xí)過程中要重視對實驗原理和實驗操作步驟的理解，會對實驗誤差進(jìn)行分析，由于連續(xù)兩年考查實物連線，考生一定要弄會實物連線因為這是二輪實驗專題復(fù)習(xí)后的實驗題型突破，因此要打破一、二輪的復(fù)習(xí)模式，最好采用“以點帶面”的復(fù)習(xí)方法復(fù)習(xí)以點

3、帶面的實驗復(fù)習(xí)法，就是在實驗復(fù)習(xí)中緊緊抓住與之相關(guān)的重難點，把握總體結(jié)構(gòu)，摸清各知識點的結(jié)構(gòu)體系，以點帶面，用面促點，使所掌握的知識相互關(guān)聯(lián)而不孤立零碎，通過這種方法可以讓考生們對知識進(jìn)行整體性、綜合性總結(jié)，使考生們能達(dá)到更高層次，使知識在頭腦中清晰化、網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化，從而提高解決問題的能力基本儀器的使用和讀數(shù)以點帶面：對于儀器使用類的實驗，多是以填空的形式出現(xiàn)縱觀近幾年的高考題，主要考查的儀器是：電流表、電壓表、多用電表和電阻箱的使用及讀數(shù)，刻度尺、螺旋測微器和游標(biāo)卡尺的讀數(shù)等重點掌握“三尺三表”的使用與讀數(shù)一、需要估讀的儀器刻度尺、電流表、電壓表和螺旋測微器1刻度尺最小分度值為 1 mm，

4、量程不等，測量時要估讀到毫米的下一位使用時注意兩點：(1)讀數(shù)時眼睛應(yīng)正對刻度線，以避免視差(2)測量的長度等于被測物體的兩個端點在刻度尺上的讀數(shù)之差1如圖 821 所示，甲、乙分別表示兩位同學(xué)測同一物體長度時的情景，其中用尺不太合理的是_(填“甲”或“乙”)，這一物體的長度應(yīng)為_cm.圖 821解析：讀數(shù)比較容易的是甲圖，因為甲圖的起始刻度“3”容易直接讀出；而乙圖的測量方法就比較費時，且容易出現(xiàn)錯誤，沒有達(dá)到簡便易行的原則，所以不太合理讀數(shù)時要估讀到最小刻度值的下一位，由于此刻度尺的最小刻度值是 1 mm，所以被測物體的長度是 1.90 cm.答案：乙 1.902電流表和電壓表(1)讀數(shù)規(guī)

5、則：(2)測量值最小刻度小格數(shù)估讀值量程最小刻度(精確度)讀數(shù)規(guī)則電流表03 A0.1 A與刻度尺一樣，采用 估讀，讀數(shù)規(guī)則較為簡單，只需在精確值后加一估讀數(shù)即可電壓表03 V0.1 V電流表00.6 A0.02 A誤差位與最小刻度在同一位，采用 估讀，即不足半小格舍去，超過半小格按半格估讀，接近滿格按滿格估讀電壓表015 V0.5 V誤差位與最小刻度在同一位，采用 估讀，即按五分之幾估讀2讀出下列電表的測量值圖 822(1)電壓表接 03 V 量程時讀數(shù)為_V；接 015 V 量程時讀數(shù)為_V.(2)電流表接 03 A 量程時讀數(shù)為_A；接 00.6 A 量程時讀數(shù)為_A.2.15 10.7

6、0.800.163螺旋測微器(1)原理：螺旋測微器又叫千分尺，它是一種比游標(biāo)卡尺更精密的測量長度的儀器，用它測量長度可以準(zhǔn)確到 0.01 mm.螺旋測微器的螺距等于 0.5 mm，每轉(zhuǎn)一周，螺桿前進(jìn)或后退 0.5 mm，把周長分為 50 等份，刻度每一小格對應(yīng)表示 0.01 mm.螺旋測微器讀數(shù)時，要精確到 0.01 mm，估讀到 0.001 mm，即結(jié)果若用 mm做單位，則小數(shù)點后必須保留三位圖 823(2)讀數(shù)方法：測量時被測物體長度的整毫米數(shù)由固定刻度讀出，小數(shù)部分由可動刻度讀出測量值固定刻度讀數(shù)可動刻度讀數(shù)0.01 mm.讀數(shù)時，要注意固定刻度上半毫米刻度線是否已經(jīng)露出3如圖 824

7、所示，讀出下列螺旋測微器的測量值圖 824(1)圖甲的讀數(shù)：_mm.(2)圖乙的讀數(shù)：_cm.4.743(或 4.744)0.204 3(或 0.204 4)二、不需要估讀的儀器電阻箱、游標(biāo)卡尺和多用電表1電阻箱讀數(shù)方法：將每個旋鈕上指針?biāo)傅臄?shù)值(都為整數(shù))乘以各自的倍率，從最高位依次往下讀，即可得到電阻箱的實際阻值4如圖 825 所示，讀出下列電阻箱的阻值圖 825(1)圖甲的讀數(shù)：_.(2)圖乙的讀數(shù)：_. 24 580.2 204 0022游標(biāo)卡尺三種游標(biāo)卡尺的比較刻度格數(shù)刻度總長/mm每小格與1 mm差/mm精度/mm測量結(jié)果(游標(biāo)卡尺上第n個格與主尺上的刻度線對正時)/mm1090

8、.10.1主尺上讀的毫米數(shù)0.1n20190.050.05主尺上讀的毫米數(shù)0.05n50490.020.02主尺上讀的毫米數(shù)0.02n5把圖 826 中游標(biāo)卡尺的讀數(shù)填在下劃線上甲乙丙圖 826(1)圖甲的讀數(shù)：_mm；(2)圖乙的讀數(shù)：_mm；(3)圖丙的讀數(shù)：_mm.21.30.5023.423多用電表(1)測電阻：讀數(shù)方法：刻度值倍率由于是粗測，而且刻度不均勻，故可以估讀也可以不估讀(2)測電流和電壓：讀數(shù)方法分別與電流表和電壓表相同6讀出圖 827 中兩歐姆表表頭的總內(nèi)阻和指針讀數(shù)，所選的擋位是否正確？應(yīng)如何改變？圖 827如果兩表筆接Rx時，指針指到電流刻度的 ，則Rx _.(1)如

9、圖甲，表頭內(nèi)阻為_，讀數(shù)為_.(2)如圖乙，表頭內(nèi)阻為_，讀數(shù)為_.為了能更精確地讀數(shù)，要把轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)到_擋150137(136138)50 1 5001.8102(1.71021.9102)107多用電表是由一塊高靈敏度磁電式電流表、選擇開關(guān)和測量線路組成的，其外形如圖 828 所示在用多用電表測量電阻時，要用到圖中的選擇開關(guān) K 和 T、S 兩個部件請在下述實驗步驟中，根據(jù)題意要求填空圖 828A用小螺絲刀旋動部件_，使指針對準(zhǔn)電表左側(cè)的零刻度線B將“紅”、“黑”表筆分別插入_、_插孔C將 K 旋轉(zhuǎn)到擋“100”的位置D將兩表筆短接，旋動部件_，使指針對準(zhǔn)電阻刻度的零刻度線E將兩表筆的金屬

10、部分分別與被測電阻的兩根引線相接，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小為了得到比較準(zhǔn)確的測量結(jié)果，還應(yīng)該進(jìn)行哪些操作？請將實驗步驟補(bǔ)充完整_答案：S TF將 K 旋轉(zhuǎn)到擋“1 k”的位置G將兩表筆短接，旋動歐姆調(diào)零旋鈕 T 使指針對準(zhǔn)電阻的零刻度線H將兩表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩根引線相接，讀取電阻刻線上的指針示數(shù)，即測得電阻值為“讀數(shù)1k”I將 K 旋轉(zhuǎn)到“OFF”擋(或交流電壓最高擋)，并將表筆拔出“紙帶”類實驗以點帶面：高考考試大綱中要求掌握的力學(xué)實驗一共有七個，其中“研究勻變速直線運(yùn)動”、“驗證牛頓運(yùn)動定律”、“探究動能定理”、“驗證機(jī)械能守恒定律”四個實驗都與紙帶有關(guān)，甚至有時“驗證動量守恒定

11、律”也用紙帶來處理數(shù)據(jù)這些實驗基本上都是利用紙帶直接測量研究對象的位移和時間，可以間接計算出研究對象的速度和加速度，若結(jié)合其他物理量，還可以測量與速度、加速度有聯(lián)系的相關(guān)量，如質(zhì)量、力、功率、功、動能、沖量、動量、重力勢能、動摩擦因數(shù)、轉(zhuǎn)速等一、利用紙帶測物體的速度和加速度【例 1】如圖 829 所示，某同學(xué)在做“研究勻變速直線運(yùn)動”的實驗中，由打點計時器得到一條表示小車運(yùn)動過程的清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計數(shù)點的時間間隔為 T0.10 s，其中s17.05 cm、s27.68 cm、s38.33 cm、s48.95 cm、s59.61cm、s610.26 cm，則 A 點處瞬時速度的大小是_m/

12、s，小車運(yùn)動的加速度計算表達(dá)式為_，加速度的大小是_m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)圖 829點評：紙帶處理方法：用平均速度計算瞬時速度，用逐差法計算加速度二、利用紙帶測小車的功率【例 2】某興趣小組為測一遙控電動小車的額定功率，進(jìn)行了如下實驗：用天平測出電動小車的質(zhì)量為 0.40 kg；將電動小車、紙帶和打點計時器按圖 8210 所示安裝；圖 8210接通打點計時器(其打點時間間隔為 0.02 s)的電源；使電動小車以額定功率加速運(yùn)動，達(dá)到最大速度一段時間后關(guān)閉小車電源，待小車靜止時再關(guān)閉打點計時器電源(設(shè)小車在整個過程中所受的阻力恒定)在上述過程中，打點計時器在紙帶上所打的部分點跡記錄了

13、小車靜止之前的運(yùn)動情況，如圖 8211 所示圖 8211請你分析紙帶數(shù)據(jù)，回答下列問題：(1)該電動小車運(yùn)動的最大速度為_m/s.(2)該電動小車關(guān)閉電源后的加速度大小為_m/s2.(3)該電動小車的額定功率為_W.點評：利用紙帶獲取實驗數(shù)據(jù)，利用逐差法求得加速度，根據(jù)牛頓第二定律求得小車所受到的阻力，然后再根據(jù)小車做勻速直線運(yùn)動的條件和功率的計算式求得小車的功率解此題的關(guān)鍵是判斷小車做勻減速運(yùn)動的時刻，由于難以確定，故求勻減速運(yùn)動的加速度時，不能利用紙帶上 5.78 cm 的數(shù)據(jù)，而應(yīng)利用后面的五個數(shù)據(jù)求加速度當(dāng)紙帶呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)是連續(xù)的五個時，一般利用前四個或后四個數(shù)據(jù)求加速度解析：(1)小車

14、的最大速度為勻速運(yùn)動的速度 (2)小車開始做減速運(yùn)動的時刻不確定，在求小車關(guān)閉電源后的加速度時， 分析紙帶數(shù)據(jù)知，5.78 cm這段的數(shù)據(jù)不能用，由逐差法得 (3)由牛頓第二定律得，小車做勻減速直線運(yùn)動時所受到的阻力為 fma0.402.00 N0.80 N 小車勻速運(yùn)動時有牽引力Ff，則電動小車的額定功率為 PFvm0.801.50 W1.20 W. 答案：(1)1.50 (2)2.00 (3)1.20三、利用紙帶測動摩擦因數(shù)【例 3】某物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)，實驗裝置如圖 8212 所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪木板上有一滑塊，其一端

15、與電磁打點計時器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細(xì)線與托盤連接，打點計時器使用的交流電源的頻率為 50 Hz.開始實驗時，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速運(yùn)動，在紙帶上打下了一系列的點圖 8212(1)圖 8213 給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7 是計數(shù)點，每相鄰兩計數(shù)點間還有 4個點(圖中未標(biāo)出)，計數(shù)點間的距離如圖所示根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算出加速度 a_(保留三位有效數(shù)字) (2)回答下列問題：為測量動摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測量的有_B木板的質(zhì)量 m1D托盤和砝碼的總質(zhì)量 m3A木板的長度 lC滑塊的質(zhì)量 m2E滑塊運(yùn)動的時間 t圖 8213測量

16、中所選定的物理量時需要的實驗器材是_(3)滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)_(用被測物理量的字母表示，重力加速度為 g)與真實值相比，測量的動摩擦因數(shù)_(填“偏大”或“偏小”)，寫出支持你看法的一個論據(jù)：_.點評：本題利用逐差法求得加速度，利用牛頓第二定律求得動摩擦因數(shù)主要考查考生的理解、推理、處理數(shù)據(jù)和計算的能力解析：(1)由逐差法得 a又由T0.10 s解得a0.497 m/s2.(2)對小車由牛頓第二定律得m3gm2g(m2m3)a，要測量動摩擦因數(shù)，由上式可知，需要測出滑塊的質(zhì)量m2、托盤和砝碼的總質(zhì)量 m3，故選 C、D；測質(zhì)量需要的器材為天平(3)解上式得 ；這樣測出的動摩擦因數(shù)偏大，因為

17、紙帶與打點計時器間有摩擦，且小車在運(yùn)動過程中還要受到空氣阻力答案：(1) 0.497 m/s2 (2)CD 天平 (3) 偏大紙帶與打點計時器之間有摩擦(或小車在運(yùn)動過程中還要受到空氣阻力)四、利用紙帶測重力加速度【例 4】如圖 8214 所示，將打點計時器固定在鐵架臺上，使重物帶動紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置可以測定重力加速度圖 8214(1)所需器材有打點計時器(帶導(dǎo)線)、紙帶、復(fù)寫紙、帶鐵夾的鐵架臺和帶夾子的重物，此外還需_(填字母代號)中的器材A直流電源、天平及砝碼C交流電源、天平及砝碼B直流電源、毫米刻度尺D交流電源、毫米刻度尺(2)通過作圖象的方法可以剔除偶然誤差較大的數(shù)據(jù)，

18、提高實驗的準(zhǔn)確程度為使圖線的斜率等于重力加速度，除作 vt圖象外，還可作_圖象，其縱軸表示的是_，橫軸表示的是_點評：本題考查利用打點計時器測出速度，再作出速度圖象，利用斜率求得重力加速度考查了考生對實驗器材的選取和用圖象處理數(shù)據(jù)的方法答案：(1)D【例 5】某同學(xué)用電火花計時器(其打點周期 T0.02 s)來測定自由落體的加速度試回答：(1)下列器材中，不需要的是_A直尺B紙帶 C重錘 D低壓交流電源(2)實驗中在紙帶上連續(xù)打出點 1、2、39，如圖 8215 所示，由此測得加速度的大小為_m/s2.圖 8215(3)當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?9.8 m/s2 ，測量值與實際值有差異的主要原因

19、是_點評：利用紙帶獲取數(shù)據(jù)，利用逐差法求得重力加速度本題考查了考生對實驗器材的使用和處理數(shù)據(jù)的方法的能力 解析：(1)本實驗用電火花計時器測加速度，用的是 220 V的交流電源，故不需要低壓交流電源(2)由逐差法得重力加速度 答案：(1)D (2)9.4 (3)受摩擦阻力、空氣阻力的影響五、利用紙帶測電動機(jī)的轉(zhuǎn)速【例 6】一個有一定厚度的圓盤，可以繞通過中心垂直于盤面的水平軸轉(zhuǎn)動用下面的方法測量它勻速轉(zhuǎn)動的角速度實驗器材：電磁打點計時器，米尺，紙帶，復(fù)寫紙片實驗步驟：如圖 8216 所示，將電磁打點計時器固定在桌面上，將紙帶的一端穿過打點計時器的限位孔后，固定在待測圓盤的側(cè)面上，使得圓盤轉(zhuǎn)動時

20、，紙帶可以卷在圓盤側(cè)面上圖 8216(2)某次實驗測得圓盤半徑 r5.50102 m，啟動控制裝置使圓盤轉(zhuǎn)動，同時接通電源，打點計時器開始打點經(jīng)過一段時間，停止轉(zhuǎn)動和打點，取下紙帶，進(jìn)行測量(1)由已知量和測得量表示角速度的表達(dá)式為_，式中各量的意義是_； 得到紙帶的一段如圖 8217 所示，求得角速度為_圖 8217點評：利用紙帶獲取實驗數(shù)據(jù)，利用平均速度法求得速度，再結(jié)合勻速圓周運(yùn)動的規(guī)律求得角速度考查了考生靈活處理實驗問題的能力和計算能力答案：(1) x1、x2是紙帶上選定的先后打下的兩點所分別對應(yīng)的米尺上的刻度值，n 為選定的兩點間的打點數(shù)(含兩點)，r 為圓盤的半徑，T 為電磁打點計

21、時器打點的時間間隔(2)6.78 rad/s【例 7】如圖 8218 甲所示為測量電動機(jī)轉(zhuǎn)動角速度的實驗裝置，半徑不大的圓形卡紙固定在電動機(jī)轉(zhuǎn)軸上，在電動機(jī)的帶動下勻速轉(zhuǎn)動在圓形卡紙旁邊垂直安裝一個改裝了的電火花計時器圖 8218(1)請將下列實驗步驟按先后順序排好：_.使電火花計時器與圓形卡紙保持良好接觸接通電火花計時器的電源，使它工作起來啟動電動機(jī)，使圓形卡紙轉(zhuǎn)動起來關(guān)閉電動機(jī)，拆除電火花計時器，研究卡紙上留下的一段痕跡(如圖乙所示)，寫出角速度的表達(dá)式，代入數(shù)據(jù)，得出的測量值(2)要得到角速度的測量值，還缺少一種必要的測量工具，它是()A秒表B毫米刻度尺C圓規(guī)D量角器(3)寫出的表達(dá)式，

22、并指出表達(dá)式中各個物理量的意義_.(4)為了避免在卡紙連續(xù)轉(zhuǎn)動的過程中出現(xiàn)打點重疊，在電火花計時器與盤面保持良好接觸的同時，可以緩慢地將電火花計時器沿圓形卡紙半徑方向向卡紙中心移動則卡紙上打下的點分布的曲線將不是一個圓，而是類似一種螺旋線(如圖丙所示)這樣做測量結(jié)果將_(填“偏大”、“偏小”或“不變”)，式中是 n 個點對應(yīng)的圓心角，n 是所研點評：利用紙帶獲取實驗數(shù)據(jù)，利用角速度的定義式分析所測量的物理量考查了考生對于實驗方法的遷移能力、誤差分析能力和創(chuàng)新能力答案：(1)(2)D(3)究計時點的個數(shù)，T 是計時器的打點周期(4)不變六、利用紙帶探究小車所受阻力與速度的關(guān)系【例 8】某物理課外

23、小組想探究“帶風(fēng)帆的玩具小車所受阻力與運(yùn)動速度的關(guān)系”，他們進(jìn)行了以下實驗探究猜想：探究步驟：a將帶有風(fēng)帆的玩具小車、已連接好電源的打點計時器和紙帶按如圖 8219 甲所示安裝在光滑的傾斜長木板上；af阻與車的速度v無關(guān)bf阻v.cf阻v2.圖 8219b接通打點計時器電源(電源頻率 f50 Hz)，使玩具小車從靜止開始加速運(yùn)動，足夠長的時間后關(guān)閉打點計時器；c改變長木板的傾角，重復(fù)以上操作，記錄實驗數(shù)據(jù)如下表所示：請你根據(jù)該小組的探究完成下列問題：實驗次數(shù)木板傾角sin小車勻速運(yùn)動時的速度v/(ms1)小車勻速運(yùn)動時的速度的平方v2/(m2s2)140.070.600.362100.1732

24、40.413.5112.324360.595.0625.605480.746.3440.206600.87(1)圖乙是傾角10時打點的一條紙帶，通過計算完成表中對應(yīng)的空白項(2)通過觀察表中的實驗數(shù)據(jù)，試將60時小車勻速運(yùn)動的速度填在表中對應(yīng)的空白處(3)結(jié)論：在實驗誤差范圍內(nèi)，通過對數(shù)據(jù)的觀察分析，玩具小車所受阻力與運(yùn)動速度的定性關(guān)系是_也可以進(jìn)一步通過圖象法對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到玩具小車所受阻力與運(yùn)動速度的定量關(guān)系點評：利用紙帶獲取實驗數(shù)據(jù)，利用列表法呈現(xiàn)數(shù)據(jù)，分析處理數(shù)據(jù)得出結(jié)論考查了考生獲取數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)的能力；同時也考查了考生的推理、分析綜合能力答案：(1)1.502.25 (2)7.

25、46(3)小車所受阻力與運(yùn)動速度成正比七、利用紙帶探究牛頓運(yùn)動定律【例 9】“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實驗裝置如圖 8220 甲所示圖 8220(1)在平衡小車與桌面之間的摩擦力的過程中，打出了一條紙帶如圖乙所示計時器打點的時間間隔為 0.02 s，從比較清晰的點起，每 5 個點取 1 個計數(shù)點，量出相鄰計數(shù)點之間的距離該小車的加速度 a_m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(2)平衡摩擦力后，將 5 個相同的砝碼都放在小車上掛上砝碼盤，然后每次從小車上取一個砝碼添加到砝碼盤，測量小車的加速度小車的加速度 a 與砝碼盤中砝碼的總重力 F 的實驗數(shù)據(jù)如下表：砝碼盤中砝碼的總重力F/

26、N0.1960.3920.5880.7840.980加速度a/(ms2)0.691.181.662.182.70請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在圖 8221 中作出 aF 的關(guān)系圖象圖 8221(3)根據(jù)提供的實驗數(shù)據(jù)作出的 aF 圖線不通過原點，請說明主要原因點評：利用紙帶獲取實驗數(shù)據(jù)，利用逐差法求得加速度，利用列表法呈現(xiàn)數(shù)據(jù)，利用圖象法分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論并分析誤差產(chǎn)生的原因考查了考生分析處理實驗數(shù)據(jù)的方法和能力答案：(1)0.16(或 0.15)(2)如圖 63 所示圖 63(3)未計入砝碼盤的重力八、利用紙帶探究動能定理【例 10】某實驗小組采用如圖 8222 所示的裝置探究動能定理，小車中可放置砝碼實

27、驗中，小車碰到制動裝置時，鉤碼尚未到達(dá)地面打點計時器的工作頻率為 50 Hz.圖 8222(1)實驗的部分步驟如下：在小車中放入砝碼，把紙帶穿過打點計時器，連在小車后端，用細(xì)線連接小車和鉤碼；將小車停在打點計時器附近，_，_，小車拖動紙帶，打點計時器打下一系列的點，_；改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復(fù)上述操作(2)圖 8223 是鉤碼質(zhì)量為 0.03 kg，砝碼質(zhì)量為 0.02 kg 時得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點 O 及 A、B、C、D 和 E 五個計數(shù)點，可獲得各計數(shù)點到 O 的距離 s 及對應(yīng)時刻小車的瞬時速度 v，請將 C 點的測量結(jié)果填在下表中相應(yīng)的位置圖 8223(

28、3)在小車的運(yùn)動過程中，對于鉤碼、砝碼和小車組成的系統(tǒng)，_做正功，_做負(fù)功測量點s/cmv/(ms1)O0.000.35A1.510.40B3.200.45CD7.150.54E9.410.60(4)實驗小組根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描繪出了圖 8224 中的圖線(其中 )根據(jù)圖線可獲得的結(jié)論是_.要驗證“動能定理”還需要測量的物理量是摩擦力和_圖 8224(5)利用本實驗裝置及天平、刻度尺還可以進(jìn)行哪些物理規(guī)律探究？(至少寫出兩個)點評：本題借助于研究勻變速直線運(yùn)動的實驗裝置來探究動能定理，進(jìn)行了實驗方法的遷移和創(chuàng)新，考查了實驗操作過程中的注意事項、刻度尺的讀數(shù)，利用紙帶獲取數(shù)據(jù)，利用平均速度法處理數(shù)據(jù)得

29、出瞬時速度，分析了小車的受力及其做功情況，利用列表法呈現(xiàn)數(shù)據(jù)，利用圖象法處理數(shù)據(jù)并得出結(jié)論答案：(1)接通電源 釋放小車斷開開關(guān)(2)5.08 0.49(3)鉤碼的重力 小車受到的摩擦阻力(4)小車初、末速度的平方差與位移成正比 小車的質(zhì)量(5)探究滑動摩擦力與正壓力的關(guān)系；測定動摩擦因數(shù)；探究物體運(yùn)動速度隨時間變化的規(guī)律；研究勻變速運(yùn)動的規(guī)律；探究物體的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系；驗證機(jī)械能守恒定律等 【例11】用圖8225甲所示的裝置進(jìn)行“探究動能定理”的實驗，實驗時測得小車的質(zhì)量為m，木板的傾角為.實驗過程中，選出一條比較清晰的紙帶，用直尺測得各點與A點間的距離如圖乙所示已知打點計時器打點的

30、周期為T，重力加速度為g，小車與斜面間的摩擦可忽略不計，那么打D點時小車的瞬時速度為_；取紙帶上的BD段進(jìn)行研究，合外力做的功為_，小車動能的改變量為_圖8225 點評：利用紙帶獲取數(shù)據(jù)，利用平均速度法求得瞬時速度，選取紙帶上的兩點求得合外力的功和小車這兩點的動能變化量，從而探究動能定理九、利用紙帶驗證機(jī)械能守恒定律【例 12】“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗可以采用如圖8226 所示的甲或乙方案來進(jìn)行圖 8226(1)比較這兩種方案，_(填“甲”或“乙”)方案好些，理由是_.(2)圖 8227 是該實驗得到的一條紙帶，測得每兩個計數(shù)點間的距離如圖所示，已知每兩個計數(shù)點之間的時間間隔 T0.1 s

31、 ，則物體運(yùn)動的加速度 a _.該紙帶是采用_(填“甲”或“乙”)實驗方案得到的，簡要寫出判斷依據(jù)：_.圖 8227(3)如圖 8228 所示的是采用甲方案時得到的一條紙帶，在計算圖中點 N 的速度時，幾位同學(xué)分別用下列不同的方法計算，其中正確的有()圖 8228點評：本題考查了比較法，通過比較兩種實驗裝置的特點，以盡量減少實驗誤差為目的選擇實驗裝置；利用紙帶獲取數(shù)據(jù)，利用逐差法求得加速度，進(jìn)一步比較，選擇最佳實驗方案本題還考查了在驗證機(jī)械能守恒定律時，速度計算式的選擇方法觸類旁通：以上介紹了紙帶在力學(xué)實驗中的九種作用，不論所給的器材如何變化，不論呈現(xiàn)數(shù)據(jù)的方式如何變化，其基本原理都是利用紙帶

32、獲取數(shù)據(jù)，利用平均速度法求瞬時速度，利用逐差法或圖象法求加速度，然后根據(jù)所要測量的相關(guān)量、探究或驗證的物理規(guī)律，列出其數(shù)學(xué)表達(dá)式，根據(jù)表達(dá)式進(jìn)行相關(guān)的分析、選擇、判斷、計算，以達(dá)到設(shè)計和完成實驗的目的，培養(yǎng)考生綜合分析、實驗探究和實踐創(chuàng)新的能力答案：(1)甲 甲方案摩擦阻力較小，所以誤差較小，而且操作方便，所需實驗器材少 乙 a 的值與重力加速度相差太大(2) 4.83 m/s2(3)BC“測電阻”類實驗以點帶面：高考考試大綱中要求掌握的電學(xué)實驗一共有五個，除“傳感器的簡單使用”不能確定跟“測電阻”有關(guān)外，“測定金屬的電阻率”、“描繪小電珠的伏安特性曲線”、“測定電源的電動勢和內(nèi)阻”、“練習(xí)使

33、用多用電表”這四個實驗都屬于“測電阻”的實驗前三個可以說是伏安法測量電阻(間接測、準(zhǔn)確測、“熱測”)，只不過第三個除了測內(nèi)阻外還要測量電源電動勢它們的實驗電路一般分為電源、控制電路和測量電路三部分，如圖 8229 所示，其中控制電路的核心元件為“滑動變阻器”，它的作用是保證測量電路的電流和電壓在一個合適的范圍內(nèi)變化，復(fù)習(xí)難點在于它在電路中的兩種接法：限流式和分壓式測量電路中除了被測元件外，主要元件還有電流表、電壓表和電阻箱，這三個元件一般是兩兩組合的，連入電路可以有兩種方法：電流表外接法和電流表內(nèi)接法在“練習(xí)使用多用電表”中測量電阻屬于直接測量，而且是粗略測量，沒有伏安法測電阻準(zhǔn)確，由于測量時

34、要求電阻與電源斷開，因此是“冷測”電阻，與“熱測”電阻有可能不一致；多用電表還可以測電壓和電流電源部分圖8229其指針應(yīng)偏轉(zhuǎn)到滿偏度的 以上；使用歐姆表時，宜先用指針盡一、實驗器材的選擇根據(jù)教學(xué)大綱及高考的要求，選擇電學(xué)實驗器材主要是選擇電表、滑動變阻器、電源等器材選擇實驗器材一般要考慮四方面因素：(1)安全因素：通過電源、電阻和電表的電流不能超過其允許的最大電流(2)誤差因素：選用電表量程應(yīng)考慮盡可能減小測量值的相對誤差，電壓表、電流表在使用時盡可能使指針接近滿量程，可能在中間刻度附近的倍率擋位(3)便于操作：選用滑動變阻器時應(yīng)考慮對外供電電壓的變化范圍，既能滿足實驗要求，又便于調(diào)節(jié)在調(diào)節(jié)滑

35、動變阻器時，應(yīng)使其大部分電阻線都用到(4)實驗要求：除以上三個因素外，還應(yīng)注重實驗的實際要求如電壓從零開始起調(diào)，所給電源應(yīng)與用電器匹配等【例 13】在“測量金屬絲的電阻率”的實驗中：(1)用螺旋測微器測金屬絲的直徑如圖 8230 所示，則該金屬絲的直徑為_mm.圖 8230(2)已知電阻絲的電阻約為 10 ，現(xiàn)備有下列器材供選用，測量該電阻絲的電阻時應(yīng)選用的器材有_A量程是 00.6 A，內(nèi)阻是 0.5 的電流表B量程是 03 A，內(nèi)阻是 0.1 的電流表C量程是 03 V，內(nèi)阻是 6 k的電壓表D量程是 015 V，內(nèi)阻是 30 k的電壓表E阻值為 01 k，額定電流為 0.5 A 的滑動變

36、阻器F阻值為 020 ，額定電流為 2 A 的滑動變阻器G電壓為 6 V 的蓄電池H開關(guān)一個，導(dǎo)線若干答案：(1)0.350(2)ACFGH【例 14】在“測定電池的電動勢和內(nèi)阻”的實驗中：(1)第一組同學(xué)利用如圖 8231 甲所示的實驗電路進(jìn)行測量，電壓表應(yīng)選擇量程_(填“3 V”或“15 V”)，實驗后得到了如圖乙所示的 UI 圖象，則電池內(nèi)阻為_圖 8231(2)第二組同學(xué)也利用圖甲所示的電路，連接測量另一節(jié)干電池，初始時滑片 P 在最右端，但由于滑動變阻器某處發(fā)生斷路，合上開關(guān)后發(fā)現(xiàn)滑片 P 向左滑動一段距離 x 后電流表才有讀數(shù)，于是該組同學(xué)分別作出了電壓表讀數(shù) U 與 x、電流表讀

37、數(shù) I 與 x 的關(guān)系圖，如圖 8232 所示則根據(jù)圖象可知，電池的電動勢為_V，內(nèi)阻為_.圖 8232點評：本題考查了“利用伏安法測電池的電動勢和內(nèi)阻”的實驗原理和圖象法、公式法處理實驗數(shù)據(jù)，還考查了考生利用圖象分析實驗現(xiàn)象和處理數(shù)據(jù)的能力解本題的關(guān)鍵是識別并利用圖象，明確圖象所反映的物理意義答案：(1)3 V 1.5 (2)1.5 1二、測量電路的選擇電壓表和電流表連入電路可以有兩種方法：一種是如圖 8233 甲所示，叫做“電流表外接法”；一種是如圖乙所示，叫做“電流表內(nèi)接法”由于電流表、電壓表內(nèi)阻的影響，不管采用電流表內(nèi)接法還是外接法都會引起誤差為了減小誤差，常用以下三種方法來判定電流表

38、的連接是選內(nèi)接法還是外接法圖 8233(1)直接比較法：當(dāng) 當(dāng)RxRA時用內(nèi)接法，當(dāng)RxRV時用外接法 (3)試測判斷法：當(dāng) Rx、RA、RV的阻值都不清楚時可采用此法如圖 8234，設(shè)開關(guān) S 接 a、b 時，電流表示數(shù)分別為Ia、Ib，電壓表示數(shù)分別為Ua、Ub.圖 8234【例 15】某同學(xué)用伏安法測一個未知電阻的阻值，如圖 8235 所示，他先將電壓表接在 b 點，讀得兩表示數(shù)分別為U13.0 V，I13.0 mA；然后將電壓表改接在 a 點，讀得兩表示數(shù)分別為 U22.9 V，I24.0 mA.由此可知電壓表接到_點時誤差較小，測得 Rx 為_.圖 8235解析：兩種接法中，兩表示數(shù)

39、變化分別為U|U1U2|3.0 V2.9 V0.1 V顯然，電流表示數(shù)變化較電壓表示數(shù)變化明顯，這說明電壓表的分流作用較大，為了減小誤差，應(yīng)采用電流表內(nèi)接法，即電壓表接 b 點，故 答案：b 1 000I|I1I2|3.04.0| mA1.0 mA三、控制電路的選擇控制電路即滑動變阻器在電路中的連接，常有兩種不同的形式，如圖 8236 所示，甲為限流式，乙為分壓式圖 8236在具體實驗中，滑動變阻器到底是采用分壓式還是限流式，判斷方法如下：(1)當(dāng)負(fù)載電阻的阻值 Rx 遠(yuǎn)大于滑動變阻器的總電阻 R 時，須用分壓式電路；(2)當(dāng)要求負(fù)載上的電壓或電流變化范圍較大，且從零開始連續(xù)可調(diào)時，須用分壓式

40、電路；(3)當(dāng)負(fù)載電阻的阻值 Rx 小于滑動變阻器的總電阻 R 或相差不多，并且電壓表、電流表示數(shù)變化不要求從零調(diào)起時，可采用限流式；(4)兩種電路均可使用的情況下，應(yīng)優(yōu)先采用限流式接法，因為限流式接法總功率較?。?5)特殊問題中還要根據(jù)電壓表和電流表的量程以及允許通過的最大電流值來反復(fù)推敲【例 16】在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，使用的小燈泡為“6 V 3 W”，其他選擇的器材有：A電壓表V1(量程6 V，內(nèi)阻20 k)B電壓表V2(量程20 V，內(nèi)阻60 k)C電流表A1(量程3 A，內(nèi)阻0.2 )D電流表A2(量程0.6 A，內(nèi)阻1 )E變阻器R1(01 000 ，0.5 A)

41、F變阻器R2(020 ，2 A)G學(xué)生電源E(68 V)H開關(guān)S及導(dǎo)線若干(1)實驗中要求電壓表在 06 V 范圍內(nèi)讀數(shù)，并記錄下 12 組左右不同的電壓值 U 和對應(yīng)的電流值 I，以便作出伏安特性曲線在上述器材中，電流表應(yīng)選用_，變阻器應(yīng)選用_(2)請在下面的虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖答案：如圖 64 所示DF圖 64四、根據(jù)實驗電路連接實物圖根據(jù)電路圖連接實物圖是本節(jié)的難點首先要正確識別電路，弄清電路是串聯(lián)還是并聯(lián)，電路中有幾個用電器和開關(guān)若是串聯(lián)電路，則從電源正極開始，按電路圖中各元件的連接順序把實物圖中各元件逐個順次串聯(lián)起來，回到電源負(fù)極若是并聯(lián)電路，則從電源正極開始，先連干路，遇到并聯(lián)部

42、分可以先連一條支路，一直連到電源負(fù)極，然后再將其他支路并聯(lián)接入電路連接時應(yīng)注意以下幾點：(1)電路圖和實物圖的元件連接順序要“一一對應(yīng)”；(2)電路圖中各元件的連接，可以從電源正極開始，也可以從電源負(fù)極開始；(3)注意電表的正、負(fù)接線柱，電流應(yīng)從正接線柱流進(jìn)，從負(fù)接線柱流出；(4)連接實物圖時，導(dǎo)線一定要接到元件的接線柱上，不能空接或者接錯地方；(5)連接實物圖時，要注意防止導(dǎo)線交叉【例 17】按電路圖連接實物電路(1)圖 8237(2)圖 8238答案：圖65(1)如圖65所示(2)如圖66所示圖66高考物理實驗題答題技巧實驗題是高考物理的重點，也是難點，考生遇到了容易產(chǎn)生慌亂心理，不知從何

43、下手分析解答，失分現(xiàn)象十分嚴(yán)重其實解答物理實驗題并不難，下面為同學(xué)們支招，增強(qiáng)自信心1要明確知識考查范圍現(xiàn)在的物理實驗題主要涉及力學(xué)、電學(xué)等知識，盡管題目千變?nèi)f化，但通過仔細(xì)審題，就能直覺地作出判斷因為不同的知識點，實驗環(huán)節(jié)是不同的，只有準(zhǔn)確判斷考什么才不至于茫然，不會張冠李戴2要看清實驗題圖實驗題一般配有相應(yīng)的示意圖、實物圖，實質(zhì)是告知實驗儀器及其組裝情況，讓考生琢磨考查意圖只有弄清了，才使你有“身臨其境”的感覺，認(rèn)識這些器材在實驗中所起的作用，便能初步規(guī)劃實驗過程3要捕捉提取信息試題總是提供諸多信息再現(xiàn)實驗情境的，因此，正確解答時必須捕捉并提取有價值的信息，使問題迎刃而解一般需要關(guān)注如下信

44、息：(1)新的概念、規(guī)律、公式一些新穎的非學(xué)生實驗題、陌生的新知識(概念公式)應(yīng)用題、新規(guī)律驗證題，都為我們提供了信息(2)新的表式數(shù)據(jù)通過解讀表式，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、反比例關(guān)系，平方、開方關(guān)系，或者是隸屬關(guān)系用數(shù)據(jù)描點作圖，直觀地反映實驗的某種規(guī)律(3)新的物理圖象實驗題本身提供物理圖象，但這些圖象平時沒有接觸過，關(guān)鍵要明確圖象的物理意義，幫助正確分析實驗問題(4)儀器讀數(shù)和計算結(jié)果的有效數(shù)字要知道儀器讀數(shù)時是否需要估讀，結(jié)果應(yīng)該有幾位小數(shù)；注意計算結(jié)果要求保留幾位有效數(shù)字，有效數(shù)字弄錯，最后會一分不得4要應(yīng)用物理原理倘若上述幾個環(huán)節(jié)我們都基本做到位了，那么就開始用物理原理分析、判斷、探究，得出結(jié)論，作出解釋對照相關(guān)物理原理可知該測哪些物理量，伴隨著合理選擇實驗器材、連接實物圖，也能判斷實驗過程所漏步驟和操作不規(guī)范之處對應(yīng)理解新的物理圖象，分析可能產(chǎn)生誤差的種種原因，特別是幾個實驗的組合實驗，更需要用幾個物理原理聯(lián)系起來，最終才能得出明確結(jié)果簡單地說，把實驗題看做一道具有應(yīng)用性的物理問題，放下包袱，輕裝上陣