2019高考物理二轮复习二实验题高分练一两大策略破解实验题.docx

(一)两大策略破解实验题策略1细心审题做到一“明”、二“看”、三“提取”1.明明确考查的知识范围现在的物理实验题涉及力学、电(场、路)磁(场、感)学等知识。尽管题目千变万化,但通过仔细审题,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、实物图,目的是告知实验器材(或部分实验器材)及其组装情况,让考生探究考查意图。认识这些器材在实验中所起的作用,便能初步勾画实验过程。3.提取提取信息试题总是提供诸多信息再现实验情景,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。一般需要关注如下信息:(1)新的概念、规律、公式一些新颖的非学生实验题、陌生的新知识(概念公式)应用题、新规律验证题,都会为我们提供信息。要在阅读理解的基础上提取有用信息为解题服务。(2)表格数据通过解读表格,了解实验测量的物理量,根据表格中的数据,判断相关物理量之间的关系。如正比例、反比例关系,平方还是开方关系,或者是倒数关系。根据数据描点作图可以直观反映实验的某种规律。(3)新的物理图像实验题本身提供物理图像,但这些图像平时没有接触过,关键要明确图像的物理意义,才能正确分析实验问题。 例1某同学利用如图甲所示电路测量电源的电动势E和内阻r,可供选择的实验器材有;待测电源(电动势约6 V,内阻约1 ),定值电阻RA(阻值10 )和RB(阻值1 ),滑动变阻器R(最大阻值10 ),电流表(量程为00.6 A,内阻约1 ),电压表(量程为05 V,内阻约10 k),开关S,导线若干。请问答下列问题:(1)图甲为该同学设计的电路图的一部分,将电路图补充完整。(2)图甲中的R1应选(填“RA”或“RB”)。(3)改变滑动变阻器接入电路的阻值,分别记下几组电压表的示数U和相应电流表的示数I;以U为纵坐标,I为横坐标,作U-I图线如图乙所示,并求出U-I图线在横轴上的截距a和在纵轴上的截距b。请选用待测电源电动势E、内阻r、定值电阻R1和R2,写出a、b的表达式,a=,b=,代入相应数值即可得E和r的测量值。答案(1)见解析图(2)RA(3)ER2+rE解析(1)利用电压表和电流表测量电源电动势和内阻的实验,电流表内阻与电源内阻相差不大,所以要把电流表相对电源外接,电路图如图。(2)由于滑动变阻器最大阻值只有10 ,电流表量程只有0.6 A,所以需要串联的电阻R1应该选择阻值为10 的定值电阻RA。(3)由闭合电路欧姆定律,得E=U+I(R2+r),变化为U=E-(R2+r)I。对照题图乙,则有b=E,a=ER2+r。策略2做好四类题型一“仪器”、二“常规”、三“创新”、四“结合”近几年高考出现的实验题,虽然考查形式多种多样,但考查特点主要有两个,一是考查考生基本的实验知识和操作技能,二是考查实验思想、方法等综合实验素养和设计、创新等综合实验能力。题型1基本仪器型“细”微之处见高低刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、打点计时器、电流表、电压表、多用电表都是基本仪器,要熟练掌握它们的使用方法、操作规程和读数规则,在高考前要进行系统的实际测量和读数练习,特别是游标卡尺、螺旋测微器、电学实验仪器的读数。此类试题难度不大,要防止在读数的估读、结果的有效数字和单位上出错。 例2(1)图甲中游标卡尺的读数为mm,图乙中螺旋测微器的读数为mm。(2)某同学用多用电表的欧姆挡来测量一电压表的内阻,如图丙所示。先将选择开关旋至倍率“10”挡,红、黑表笔短接调零后进行测量,红表笔应接电压表的(填“+”或“-”)接线柱,结果发现欧姆表指针偏角太小,则应将选择开关旋至(填“1”或“100”)挡并,最终测量结果如图丁所示,则电压表的电阻为。答案(1)29.80.880(2)-100重新进行欧姆调零3 000解析(1)游标卡尺的读数为29 mm+80.1 mm=29.8 mm;螺旋测微器的读数为0.5 mm+38.00.01 mm=0.880 mm。(2)多用电表使用时要注意电流是“红进黑出”,电压表中电流是从正接线柱流入的,所以多用电表的红表笔应接电压表的“-”接线柱,欧姆表指针偏角太小,说明所测电阻阻值较大,应换用大倍率挡位进行测量,并且重新进行欧姆调零,读数结果为30100 =3 000 。点评本题易出错的地方有:(1)游标卡尺读数时不注意单位;不从游标尺上的“0”刻度线开始读;对齐格数估读了一位。(2)螺旋测微器读数时不注意固定刻度上的半毫米线;结果中舍弃了末位“0”。(3)不注意电压表中电流的流向。(4)不能根据指针偏角情况更换倍率挡位;更换挡位后直接测量而不进行欧姆调零。题型2常规实验型“实”践出真知常规实验题主要考查教材上基本实验的实验原理、器材的选择、实验的操作、数据的处理和误差分析。复习时要从领会实验原理出发,全方位理解和掌握实验器材、实验操作、实验步骤、实验数据的处理、误差分析和电学实验实物图的连接、电路图的设计等,对每一个实验都应做到心中有数。例3某同学从家里的废旧收音机上拆下一电学元件,其上标注“2.5 V1.5 W”的字样,为描绘出该元件的伏安特性曲线,该同学在实验室找到了下列实验器材:A.电流表(量程是03 A,内阻是0.1 )B.电流表(量程是00.6 A,内阻是0.5 )C.电压表(量程是015 V,内阻是25 k)D.电压表(量程是03 V,内阻是5 k)E.滑动变阻器(阻值范围为05 ,额定电流为0.6 A)F.滑动变阻器(阻值范围为0100 ,额定电流为0.6 A)G.直流电源(电动势E=3 V,内阻不计)H.开关、导线若干(1)为了提高实验结果的准确程度,电流表应选;电压表应选;滑动变阻器应选。(以上均填写器材代号)(2)请将图甲所示实验电路图补充完整。(3)该同学根据设计的实验电路进行实验,通过实验得到的数据如表(I和U分别表示待测元件的电流和电压),请在图乙中描绘出该元件的伏安特性曲线。I/A00.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50U/V00.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00答案(1)BDE(2)如图1所示(3)如图2所示解析(1)元件的额定电压为2.5 V,电压表应选D,额定电流I=1.52.5 A=0.6 A,电流表选B,为方便实验操作,滑动变阻器应选小阻值范围的,所以选E。(2)由表中实验数据可知,电压与电流应从零开始变化,滑动变阻器应采用分压式接法,元件电阻约为R=U2P=2.521.5 4.17 ,电压表内阻为5 k,电流表内阻0.5 ,电压表内阻远大于电学元件电阻,电流表应采用外接法。(3)根据表中实验数据在坐标系内描出对应点,然后作出图像。点评本实验以测电学元件的伏安特性曲线为载体,考查仪器的选取、实物连线及实验数据的处理方法,做好此类题的关键是将常规实验的基本操作、数据处理熟记在心。题型3创新实验型“活”用原理,妙迁移创新实验题要求考生能将教材中的学生实验和演示实验的实验原理、方法进行迁移和应用,试题新颖、能力要求高。如力学中与纸带相关的实验、电学中电路的设计、计算形式的实验题等都可能考查学生运用已学过的实验方法、原理处理新情境实验题的能力,做题时一定要审清题意,明确实验目的,联想和迁移应用相关实验原理。 例4某研究性学习小组用如图甲所示装置来测定当地的重力加速度,主要操作过程如下:安装实验器材,调节试管夹(小铁球)、光电门和纸杯在同一竖直线上;打开试管夹,由静止释放小铁球,用光电计时器记录小铁球在两个光电门间的运动时间t,并用刻度尺(图甲中未画出)测量出两个光电门之间的高度h,计算出小铁球通过两光电门间的平均速度v;保持光电门1的位置不变,改变光电门2的位置,重复的操作。测出多组数据,计算出对应的平均速度v;画出v-t图像。请根据实验,回答如下问题:(1)设小铁球到达光电门1时的速度为v0,当地的重力加速度为g。则小铁球通过两光电门间的平均速度表达式为v=(用v0、g和t表示)。(2)实验测得的数据如表:实验次数123456h(cm)10.0020.0030.0040.0050.0060.00t(s)0.0690.1200.1520.1950.2290.259v(m/s)1.441.681.892.042.212.36请在坐标系(如图乙)中画出v-t图像。(3)根据v-t图像,可以求得当地的重力加速度g=m/s2,试管夹到光电门1的距离约为cm。(结果均保留两位有效数字)答案(1)v0+12gt(2)如解析图所示(3)9.7(9.59.9之间均可)6.2(6.06.4之间均可)解析(1)因为h=v0t+12gt2,所以v=ht=v0+12gt。(2)在坐标系中描点,用一条直线将这些点连接起来,使尽可能多的点在直线上,不在直线上的点均匀分布于直线两侧。(3)由图像可求出斜率k=4.84 m/s2,v0=1.10 m/s,解得g=9.7 m/s2,h1=v022g=0.062 m=6.2 cm。点评本实验的创新之处在于数据信息的获取方式,利用光电门及光电计时器使数据的获取更便捷,理解落体法测重力加速度的原理,并在不同的实验背景下灵活应用是解题的关键。题型4数形结合型“巧”变公式找函数高考物理考查学生应用数学知识的能力,在实验中体现在实验数据的处理上,通常利用相关实验的原理公式进行巧妙变形,变成和图像信息一致的函数形式,根据图像的斜率、截距结合函数关系式得出所需的数据。 例5根据闭合电路欧姆定律,用图甲所示电路可以测定电池的电动势和内阻。图中R0是定值电阻,通过改变R的阻值,测出R0两端的对应电压U,对所得的实验数据进行处理,就可以实现测量目的。根据实验数据在1U-R坐标系中描出坐标点,如图丙所示,已知R0=150 。试完成下列问题:(1)请根据原理图将图乙中的实物图连接好。(2)在图丙中画出1U-R关系图线。(3)图线的斜率是V-1-1,由此可得电池电动势E=V。答案(1)(2)见解析(3)0.004 5(0.0