高三物理教学研讨会实验部分讲座：有的放矢把握方向探究规律提高效率.ppt

有的放矢 把握方向 探究规律 提高效率,高三物理教学研讨会实验部分讲座,一、吃透大纲，增强实验复习针对性 二、分析高考试题，探究规律与命题特点 三、了解学生问题，分析高考阅卷要求 四、注意复习策略 ，提高实验复习效率,讲座提纲,一、吃透考试大纲 ，增强复习针对性 1.考试大纲中对实验能力的要求： 能独立的完成表2、表3中所列的实验，能明确实验目的，能理解实验原理和方法，能控制实验条件，会使用仪器，会观察、分析实验现象，会记录、处理实验数据，并得出结论，对结论进行分析和评价； 能发现问题、提出问题，并制定解决方案； 能运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题，包括简单的设计性实验。,2.必考实验,旧考试大纲共19个实验 删掉实验： 1.长度的测量 2.用描点法画出电场中平面上的等势线 3.把电流表改装为电压表 4.练习使用示波器 新增实验： 1.验证牛顿运动定律 2.探究动能定理,2008年新课程理综 t22、（15分） i、右图为一正在测量中的多用电表表盘. 如果是用10 档测量电阻，则读数为 如果是用直流10 ma档测量电流，则读数为 ma 如果是用直流5 v档测量电压，则读数为 v,、60； 7.18； 3.59,二、四年高考试题分析，探究规律与命题特点；,、物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数实验装置如图，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接打点计时器使用的交流电源的频率为50 hz开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点,上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图所示根据图中数据计算的加速度a （保留三位有效数字）,回答下列两个问题： 为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有 （填入所选物理量前的字母） a木板的长度l b木板的质量m1 c滑块的质量m2 d托盘和砝码的总质量m3 e滑块运动的时间t 测量中所选定的物理量时需要的实验器材是 滑块与木板间的动摩擦因数 （用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）与真实值相比，测量的动摩擦因数 （填“偏大”或“偏小” ）写出支持你的看法的一个论据： ,、0.4950.497 m/s2； cd； 天平； ,偏大 因为纸带和打点计时器之间有摩擦,2009年22.（4分） 某同学用游标卡尺测量一圆柱体的长度，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，示数如图。由图可读出l= cm, d= mm,【答案】2.25，6.860,23.青岛奥运会帆船赛场采用风力发电给蓄电池充电，为路灯提供电能。用光敏电阻作为传感器控制路灯电路的开关，实现自动控制。光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化，作为简化模型，可以近似认为，照射光较强（如白天）时电阻几乎为0：照射光较弱（如黑天）时电阻接近于无穷大。利用光敏电阻作为传感器，借助电磁开关，可以实现路灯自动在白天关闭，黑天打开。电磁开关的内部结构如图所示。1、2两接线柱之间是励磁线圈，3、4两接线柱分别与弹簧片和触点连接。当励磁线圈中电流大于50ma时，电磁铁吸合铁片，弹簧片和触点分离，3、4断开；电流小于50ma时，3、4接通。励磁线圈中允许通过的最大电流为100ma。,利用以下器材设计一个自动控制路灯的电路，画出电路原理图。 光敏电阻,符号r1 ，灯泡l，额定功率40w，额定电压36v，符号 保护电阻,符号，r2，电磁开关，符号 ，蓄电池e，电压36v，内阻很小；开关s，导线若干。 回答下列问题： 如果励磁线圈的电阻为200，励磁线圈允许加的最大电压为 v，保护电阻的阻值范围为 。 在有些应用电磁开关的场合，为了安全，往往需要在电磁铁吸合铁片时，接线柱3、4之间从断开变为接通。为此，电磁开关内部结构应如何改造？请结合本题中电磁开关内部结构图说明。 答： 。 任意举出一个其它的电磁铁应用的例子。 答： 。,（2）20 （2分） 160520（2分） 把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧，保证当电磁铁吸合铁片时，3、4之间接通：不吸合时，3、4之间断开。 电磁起重机,2010年省均8.73分 22(4分) 图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图。现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平。回答下列问题： (1)为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有。(填入正确选项前的字母) a米尺 b秒表 c012v的直流电源 d。0i2v的交流电源 (2)实验中误差产生的原因有_。(写出两个原因),关于器材选择和误差产生原因这两个考点是中学强调得很多的，属基础题。,省均：2.94分,23(11分) 用对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻，在给定温度范围内，其阻值随温度的变化是非线性的。某同学将和两个适当的固定电阻、连成图1虚线框内所示的电路，以使该电路的等效电阻的阻值随所处环境温度的变化近似为线性的，且具有合适的阻值范围。为了验证这个设计，他采用伏安法测量在不同温度下的阻值，测量电路如图1所示，图中的电压表内阻很大。的测量结果如表l所示。,回答下列问题：（1）根据图1所示的电路，在图2所示的实物图上连线。,(2)为了检验rl与t之间近似为线性关系，在坐标纸上作rl-t关系图线,(3)在某一温度下，电路中的电流表、电压表的示数如图3、4所示。电流表的读数为_，电压表的读数为_。此时等效电阻的阻值为_：热敏电阻所处环境的温度约为_。,电学实验的重要考点，即按原理图实物连线，数据处理，仪表的使用、读数等。全面考查学生的实验能力。,省均：5.79分,22（2011全国理综省均7.75分）.（5分） 为了测量一微安表头a的内阻，某同学设计了如图所示的电路。图中a0是标准电流表，r0和rn分别是滑动变阻器和电阻箱，s和s1分别是单刀双掷开关和单刀开关，e是电池。完成下列实验步骤中的填空：,（1）将s拨向接点1，接通s1，调节_,使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时_的读数i； （2）然后将s拨向接点2，调节_,使_,记下此时rn的读数； （3）多次重复上述过程，计算rn读数的_,此即为待测微安表头内阻的测量值。 解析：（1）r0、标准电流表a0；（2）rn，标准电流表a0的示数为i；（3）平均值,省均：3.54,5（2011新课标） 利用图1所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度。一斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动，当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t。改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用米尺测量甲、乙之间的距离s，记下相应的t值；所得数据如下表所示。 完成下列填空和作图：,省均：4.21 分,（1）若滑块所受摩擦力为一常量，滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度vt、测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是_； (2)根据表中给出的数据，在图2给出的坐标纸上画出 图线； （3）由所画出的 图线，得出滑块加速度的大小为a=_m/s2（保留2位有效数字）。,大实验题，实验目的是测量滑块在斜面上运动的加速度，同时也对匀变速直线运动各物理量的关系，用光电门测量瞬时速度，用图象法处理实验数据等物理知识和实验技能的考核，全面考查学生的实验能力。,2、高考物理实验命题特点与考试方向,（1） 注重基本实验的考查和迁移,（2） 注重基本实验原理和方法的考查,（3） 注重对基本仪器使用的考查,基本实验仪器的选择和使用占有的比重大，。因此，复习时对于刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器，一定要掌握它们的使用方法，会正确读数，该估读的一定要估读。对于电流表、电压表、多用表，要学会连接、选取量程、读数、以及构造原理等。,（4） 注重实验数据处理（必考）,重点是图像法,（5）注重误差原因分析与有效数字有要求,要求：直接测量读数时要按照误差理论进行，该估读的一定要估读，选择器材、设计方案时要注意减小误差；实际操作过程和数据处理时注意减小误差。,无论实验题怎样考查，题型及情景设置多么新颖，都是从基本实验原理中迁移变化出来的，都需要应用我们已掌握的基本实验原理和方法进行解决。因此要紧紧抓住考纲要求的基本实验原理和方法。,（6）注重实验设计、探究、创新以及新课程背景试题,1、基本仪器的读数，实验中所需器材不清楚（2010年“验证机械能守恒”等）； 2、实验基本原理和基本方法不熟悉（2010年“伏安法”、2011年“替代法”、“匀变速运动规律”）； 3、利用给定器材设计电路（2009年电磁开关控制电路），作图习惯差，不用作图工具，直线画不直， ； 4、不能按原理图连线，仪器不熟悉，不知道哪是接线柱，实物连线不到位（特别是滑动变阻器）；例如开关不在干路上，不能控制电路的通断、连接不规范，例如连线从金属杆、仪表上、开关刀片上通过，乱画、乱涂、乱改，用铅笔连线等； 5、用图像法来处理数据时（2010年r-t图像，2011年v-t图像），画折线、曲线等； 6、对误差产生的原因不会准确表达，计算能力差或最后结果不写单位； 7、书写不规范，例如下标，不按要求表达最后结果。,三、了解学生问题，分析高考阅卷要求,高考对实验的考查： 基本仪器、仪表的使用和基本物理量的测量： 实验原理和基本实验方法： 实验器材的选择及使用： 实验方案的确定：如安培表的内接、外接；变阻器是采用分流式还是分压式； 实验步骤与实验操作的考查：如实验步骤的排序、纠错、补漏；电路连线、纠错、画电路图； 实验数据的处理：对实验数据进行正确处理，从而得出正确的实验结果，是实验全过程的一个重要环节。试题有剔除错误数据，根据数据画图象，根据图象外推结论，求平均值等； 实验结果的误差分析：定性分析（系统误差和偶然误差）,2010年23题(11分),回答下列问题：（1）根据图1所示的电路，在图2所示的实物图上连线。,第一计分段：（4分）可能的分值0, 4。 只有连线完全正确得4分，否则计0分； 出现下列任意情况均算错误：连线出现交叉；连线不到位；电压表、电流表正负极接错（或没有正确的串并联电表）；安培表内接；电键没连在干路上；电阻r1、r2连接不正确；滑动变阻器连接错误.,高考评卷的基本要求,(2)为了检验rl与t之间近似为线性关系，在坐标纸上作rl-t关系图线,第二计分段：（3分）可能的分值0,3。 能正确绘出rl-t关系图线得3分，否则计0分（如只描点没连线；采用折线形式的逐点连接；连线不完整；以粗笔画将所有数据点包含于其中的直线形式等）,(3)在某一温度下，电路中的电流表、电压表的示数如图3、4所示。电流表的读数为_，电压表的读数为_。此时等效电阻的阻值为_：热敏电阻所处环境的温度约为_。,第三计分段：（4分）可能的分值0,1,2,3,4。(只有数字和单位同时正确的才给分) 1、115ma（或114ma, 116ma, 115.0ma、0.115a、ma等）计1分； 2、5.00v（或4.99v，5.01v）计1分； 3、43.5（或43.043.9）计1分； 4、64.0（或6266）计1分（第二计分段没连线的，本空正确的记0分） 本计分段若没给出单位或给出单位错误则不得分！,（2011全国理综22）,（1）将s拨向接点1，接通s1，调节_,使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时_的读数i；,本大题满分5分，一个计分段，五个计分点，每个计分点1分。 （1）r0或滑动（线）变阻器 或变阻器 （1分） a0 或标准电流表 或标准表 （1分）,（2）然后将s拨向接点2，调节_,使_,记下此时rn的读数； （3）多次重复上述过程，计算rn读数的_,此即为待测微安表头内阻的测量值。,（2）rn 或电阻箱 （1分） 标准电流表读数为i 或标准表读数为i 或标准表读数不变（相同）（1分） （找关键词：标准表，读数不变或i） （3）平均值（数）或平均 （1分） 可能的分值0，1，2，3，4，5。 说明：凡填写：“表（头）”、“电流表”、“微安表”、“电阻（器）”的均不给分。,（2011新课标23t）,（1）若滑块所受摩擦力为一常量，滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度vt、测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是_；,第一计分段：第（1）问（3分） 可能的分值：0, 3。 或 记3分 说明：1、分立式不给分； 2、由上式变形的表达式，正确的给分。,(2)根据表中给出的数据，在图2给出的坐标纸上画出 图线；,第二计分段：第（2）问（4分） 可能的分值：0,2,4。 正确描出六个点得2分 正确画出 图线得2分 说明：1、对于“正确画出 -t图线”的理解： 要求用作图工具将横坐标0.3s0.8s之间图线作成一条直线； 图线的斜率为1，且误差范围：将图线延伸，纵坐标：2.000.04，横坐标：1.000.04。 2、有下列情形之一的不给图线分2分： 不用工具作图的； 连成折线的； 连线不完整的(没有覆盖0.3s0.8s之间的区域)； 以粗笔画将所有数据点包含于其中的； 超出误差范围的。,（3）由所画出的 图线，得出滑块加速度的大小为a=_m/s2（保留2位有效数字）。,第三计分段：第（3）问（3分） 可能的分值0,3。 2.0、1.82.2范围内且2位有效数字的给分（即只能是1.8、1.9、2.0、2.1、2.2这5数字） 3分（单位不看） 说明：1、有效数字不是2位的不给分； 2、用科学计数法表达，正确的给分。,四、实验复习策略,从近年高考实验试题分析可以看出，不仅有基本仪器的使用，还有实验装置的新开发；不仅有课本上的基本实验方法, 还有课外实验方法的拓展；不仅有实验的设计，还有实际操作的全真模拟, 如实物连线、纠错补漏；近几年在误差的分析和数据的处理上做足了文章, 总的来说，考题越来越活，视角越来越广, 相应的能力要求也越来越高，但万变不离其宗，这个“宗”就是课本上所学的物理原理、实验方法以及基本操作技能, 所以高三实验复习应牢牢抓住选一本质性的东西，有计划、有步骤地扎实开展.,1. 讲清实验原理，夯实基础, 培养技能 讲清实验基本原理和方法是实验复习的重要环节，也是高三复习容易忽视之处，觉得应按照以下5个环节进行： (1)实验原理：即实验要达到什么目的，依据什么物理规律； (2)方法与器材：需要获得哪些数据，选择哪些实验仪器 (3)操作过程：操作过程中需要注意的事项 (4)数据处理：一般有平均值法和图像法，特别是用图像法处理数据：怎么画图? 图像的物理意义是什么? 为什么图像不过原点，为什么采用“化曲为直”？ (5)误差分析：实验结论和误差分析还是依据实验原理和实验方法,2 抓住基本实验，通过归类与拓展，提高应变能力 让学生通过基本实验的理解，举一反三，逐类旁通，拓展实验一些的变化，例：在复习打点计时器时，我们可以有意识地进行思维的拓展。 （1）打点计时器的纸带记录了运动的时间、运动的位置和运动的位移，通过打点计时器的纸带可以算出加速度、瞬时速度、平均速度，利用打点计时器，我们还可能与牛顿第二定律结合起来考虑，可以求出力f，动能定理结合起来考虑，可以求出合外力做的功等。,（2）电阻的测量，基本方法-伏安法，因为量程的原因，可以采用伏伏法、安安法的拓展，半偏法，替代法，伏安法可进一步拓展“描绘小灯泡的伏安特性曲线”、“测定电源的电动势和内阻”等。,（3）又如“测电源电动势和内阻”，可以用伏安法（可内接也可外接）安安法、也可以伏箱法、安箱法，以及对应数据处理的变化。,3. 掌握设计实验的思想和方法，培养能力 所谓设计性实验，通常是要求考生根据给出的实验目的和器材，灵活运用所学的实验方法、原理、技能，进行创造性的思维，设计出切实可行的实验方案、测量方法、实验步骤，并处理数据、得出结论而关键在于对实验原理的理解和把握，以及如何变成实际可行的操作过程，这是对创新能力的考验设计实验既有物理规律可依，也有思维方法可循,常用的思维方法有： 等效替代法（验证力的平行四边行定则）； 间接测量法（测金属电阻率）； 控制变量法（验证牛顿运动定律）; 转换法（测电动势和内阻）;,4. 重视实验数据分析和数据处理 数据分析和数据处理是实验探究的重要环节，它包括数据采集、信息获取