物理实验总复习策略(12.18).ppt

高考物理实验复习策略,福州三中 林杰,2009年12月19日 福州市高三实验复习讲座,内容提要,5种考试能力中对物理实验能力的要求 近年课改地区高考物理实验特点 物理实验复习策略,考试说明对 物理实验能力的要求,5.实验与探究能力（ 3个会，6个能） a）能独立地完成表2、表3中所列的实验，（必考14个，选考2个） b）能明确实验目的， c）能理解实验原理和方法， d）能控制实验条件， e）会使用仪器，（12个实验仪器，力学7个，电学5个） f）会观察、分析实验现象， g）会记录、处理实验数据，得出结论，并对结论进行分析和评价； h）能发现问题、提出问题，并制定解决方案； g）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。,必考实验,选考实验,选修3-3用油膜法估测分子的大小 选修3-5 验证动量守恒定律,要求能正确使用的主要仪器,力学： 1）刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、-测长度 2）天平、-测质量 3）秒表、电火花计时器或电磁打点计时器、-测时间 4）弹簧秤、-测力 电学： 1）电流表、电压表、-测电流和电压 2）多用电表、-测电阻、电流、电压等 3）滑动变阻器、电阻箱 -变阻器材 等,实验中其他要求,误差： 1）认识误差问题在实验中的重要性， 2）了解误差的概念， 3）知道系统误差和偶然误差； 4）知道用多次测量求平均值的方法减小偶然误差； 5）能在某些实验中分析误差的主要来源； 6）不要求计算误差 有效数字： 1）知道有效数字的概念， 2）会用有效数字表达直接测量的结果。 3）间接测量的有效数字运算不作要求,实验区 高考物理实验试题分析,福建省理综考卷（2009年）,19.（18分） （1）（6分）在通用技术课上，某小组在组装潜艇模型时，需要一枚截面为外方内圆的小螺母，如图所示。现需要精确测量小螺母的内径，可选用的仪器有： A.50等分的游标卡尺 B. 螺旋测微器 在所提供的仪器中应选用 。 在测量过程中，某同学在小螺母中空部分360范围内选取不同的位置进行多次测量取平均值的目的是 。,点评：1.考查学生在遇到具体问题时，基本仪器的选择。2.考查学生知道如何减小偶然误差的方法；3.知道偶然误差和系统误差的差别）,福建省理综考卷（2009年）,（2）（12分）某研究性学习小组为了制作一种传感器，需要选用一电器元件。图为该电器元件的伏安特性曲线，有同学对其提出质疑，先需进一步验证该伏安特性曲线，实验室备有下列器材：,为提高实验结果的准确程度，电流表应选用 ；电压表应选用 ；滑动变阻器应选用 。（以上均填器材代号） 为达到上述目的，请在虚线框内画出正确的实验电路原理图，并标明所用器材的代号。 若发现实验测得的伏安特性曲线与图中曲线基本吻合，请说明该伏安特性曲线与小电珠的伏安特性曲线有何异同点？相同点： ， 不同点： .,福建省理综考卷（2009年）,A2,V1,R1,电流与电压的变化关系都是非线性关系，,该元件的电阻随电压的增大而减小，而小电珠的电阻值随电压的升高而增大,点评：1.考查学生识图和用图能力，2.考查学生电学器材量程的选择能力，3.考查学生电路设计能力（V-A法测量电阻和滑动变阻器的使用情况）；4.检查学生是否做过必做实验小灯泡的U-I特性曲线,重庆理综试卷（2009年）,22.（19分） （1）某同学在探究影响单摆周期的因素时有如下操作， 请判断是否恰当（填 “是”或“否”）。 把单摆从平衡位置拉开约5释放； 在摆球经过最低点时启动秒表计时； 把秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期。,该同学改进测量方法后，得到的部分测量数据见表。用螺旋测微器测量其中 一个摆球直径的示数见题22图1.该球的直径为_m。根据表中数据可以初步判断单摆周期随_的增大而增大。,点评：1.考查是否知道本实验关键和注意点；2.考查基本测量工具的读法；3.考查能否从数据得出结论,重庆理综试卷（2009年）,（2）硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件。某同学用题22图2所示电路探究硅光电池的路端电压U与总电流I的关系。图中R0为已知定值电阻，电压表视为理想电压表。 请根据题22图2，用笔画线代替导线将题22图3中的实验器材连接成实验电路。 若电压表V2的读数为U0，则I mA；,重庆理综试卷（2009年）,实验一：用一定强度的光照射硅光电池，调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的U-I曲线a。见题22图4，由此可知电池内阻 （填“是”或“不是”）常数，短路电流为 mA ，电动势为 V。 实验二：减小实验一中光的强度，重复实验，测得U-I曲线b，见题22图4.当滑动变阻器的电阻为某值时，若实验一中的路端电压为1.5V。则实验二中外电路消耗的电功率为 mW（计算结果保留两位有效数字）。,不是,0.295,2.67,0.068,点评：1.考查学生实际动手能力，连接电路；2.考查学生理解电压表和电流表工作原理，以及变通能力；3.考查学生对V-A法测量的理解；4.考查学生识图和用图能力；5.考查学生应变能力和创新能力；6.第4小题明显在用图能力上有很高的要求！,广东物理卷（2009）,15.（10分）某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”，如图12，他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小。在水平桌面上相距50.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器记录小车通过A、B时的速度大小。小车中可以放置砝码。,图12,（1）实验主要步骤如下： 测量_和拉力传感器的总质量M1;把细线的一端固定在拉力传感器上另一端通过定滑轮与钩码相连；正确连接所需电路； 将小车停在C点，_，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力及小车通过A、B时的速度。 在小车中增加砝码，或_，重复的操作。,小车、砝码,然后释放小车,减小砝码,广东物理卷（2009）,（2）表1是他们测得的一组数据，其中M是M1与小车中砝码质量m之和， |v22v12| 是两个速度传感器记录速度的平方差，可以据此计算出动能变化量E，F是拉力传感器受到的拉力，W是F在A、B间所作的功。表格中E3=_，W3=_.(结果保留三位有效数字) （3）根据表1，请在图13中的方格纸上作出E-W图线。,0.610,0.600,点评：1.考查能否理解该实验原理和方法，2.考查对数据的处理，3.考查作图能力 ，4.考查对传感器的使用情况,广东物理卷（2009）,16.(14分)某实验小组利用实验室提供的器材探究一种金属丝的电阻率。所用的器材包括：输出为3V的直流稳压电源、电流表、待测金属丝、螺旋测微器（千分尺）、米尺、电阻箱、开关和导线等。 （1）他们截取了一段金属丝，拉直后固定在绝缘的米尺上，并在金属丝上夹上一个小金属夹，金属夹可在金属丝上移动。请根据现有器材，设计实验电路，并连接电路实物图14,广东物理卷（2009）,（2）实验的主要步骤如下： 正确连接电路，设定电阻箱的阻值，开启电源，合上开关； 读出电流表的示数，记录金属夹的位置； 断开开关，_，合上开关，重复的操作。 （3）该小组测得电流与金属丝接入长度关系的数据，并据此绘出了图15的关系图线，其斜率为_A-1m-1(保留三位有效数字)；图线纵轴截距与电源电动势的乘积代表了_的电阻之和。 （4）他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图16所示。金属丝的直径是_。图15中图线的斜率、电源电动势和金属丝横截面积的乘积代表的物理量是_,其数值和单位为_（保留三位有效数字）。,点评：1.考查学生对实验设计的掌握情况；2.考查学生实验创新能力，3考查用图像处理数据的能力,读出接入电路中的金属丝的长度,1.63,电源的内阻与电阻箱,0.200mm,金属丝的电阻率,1.5410-7m,山东理综卷（2009）,23(12分)请完成以下两小题。 （1）某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋（遵循胡克定律）和若干小事物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别在墙上的两个钉子A、B上，另一端与第二条橡皮筋连接，结点为O，将第三条橡皮筋的另一端通过细线挂一重物。 为完成实验，下述操作中必需的是 。 a测量细绳的长度 b测量橡皮筋的原长 c测量悬挂重物后像皮筋的长度 d记录悬挂重物后结点O的位置 钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次实验证，可采用的方法是_,b c d,减小或增加重物的重量,点评：1.考查利用身边实验器材设计实验的能力，2.理解验证平行四边形定则的原理,山东理综卷（2009）,(2)为了节能和环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统。光控开头可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件（照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为Lx）。某光敏电阻Rp在不同照度下的阻值如下表：,根据表中数据，请在给定的坐标系（见答题卡）中描绘出阻值随照度变化的曲线，并说明阻值随照度变化的特点。,光敏电阻的阻值随光照强度的增大非线性减小,山东理综卷（2009）,如图所示，当1、2两端所加电压上升至2V时，控制开关自动启动照明系统，请利用下列器材设计一个简单电路。给1、2两端提供电压，要求当天色渐暗照度降低至1.0(1x)时启动照明系统，在虚线框内完成电路原理图。 （不考虑控制开关对所设计电路的影响） 提供的器材如下： 光敏电源E(电动势3V，内阻不计)； 定值电阻：R1=10k，R2=20k，R3=40k（限选其中之一并在图中标出） 开关S及导线若干。,点评：1.考查应用图像分析和处理实验数据能力，2.考查应用物理原理设计简单电路能力，3.考查实验创新能力,高考考的是实验与探究能力， 而不是考实验本身！,物理实验复习策略,采用分类复习的策略（以主要测量器材为主线） a）以打点计时为主要器材实验（1、4、5、6） b）以电流表、电压表为主要器材实验（7、8、9、11） c）以光学器件为主的实验（13、14） d）以弹簧秤，秒表、多用电表等器材的其他实验（2、3、10、12）,打点计时器为核心的实验,种类：电火花式打点计时器、电磁式打点计时器（它们有何不同？） 工作原理：打点计时器记录下物体每隔T=0.02s时间的位移 如何正确使用？（实验操作） 打出纸带除记录位移和时间之外还能从中如何求出更多物理量？如：平均速度，瞬时速度，加速度，等 匀变速直线的瞬时速度、加速度如何求？ 非匀变速直线运动的瞬时速度如何求？ ,打点计时器为核心的实验,1.研究匀变速直线运动 a）实验装置，实验控制的条件 b) 如何判断是否是匀变速直线运动？-判断的依据？ C）如何处理实验数据？-图像法处理数据 2. 验证牛顿第二定律 a）实验装置，实验方法和试验中要控制的条件 b) 实验中如何消除动摩擦的影响？其中蕴含的物理思想 C）实验中力是如何测量的？ d）如何处理实验数据，验证a与力F和M的关系？ e）图像中表现出偏差，可能是什么原因造成的？ f）本实验中蕴含的物理实验方法有哪些？,打点计时器为核心的实验,3探究动能定理 a）实验装置，实验中如何控制实验的条件？ b）实验中要平衡摩擦力吗？ d）本实验与前面两个实验的异同点？ f）图像在处理数据时，出现的偏差，是由什么原因造成的？ 4验证机械能守恒定律 a）实验装置，实验中如何减小系统误差？ b）如何验证重锤自由下落过程，机械能守恒？ C）重锤的质量需要测量吗？ d）实验数据出现的误差是什么原因造成的？如何减小？,打点计时器为核心的实验,创新应用： （1）测量滑动摩擦力： 如何利用验证牛顿第二定律实验装置，准确测量滑动摩擦力？ （2）测量绳子拉力： 如何利用验证牛顿第二定律实验装置，准确测量绳子拉力？ （3）测量质量： 如何利用验证牛顿第二定律实验装置，准确测量小车质量？ （4）测量拉力的功率： 如何利用验证牛顿第二定律实验装置，准确测量拉力的功率？,电压表、电流表为核心的实验,电压表、电流表工作原理一样 电压表测量电压、电流表测量电流 电压表内阻较大，电流表内阻较小， 已知内阻的电压表，也可以测量电流 已知内阻的电流表，也可以测量电压 同时使用时它们的内阻对测量的影响,电压表、电流表为核心的实验,1.测定金属的电阻率 问题1：电路设计中采用安培表内和外接的依据是什么？何种情况下采用安培表内 接？何种情况下采用安培表外接？ 问题2：电路设计中滑动变阻器采用分压、限流的接法的依据是什么？何种情况下 采用分压接法？何种情况下采用限流接法？ 问题3：实验电路图是怎样？实验器材选择的依据是什么？ 问题4：实验电路的连接，开关闭合前，滑动变阻器所在位置在何处？ 问题5：如果要求滑动片向右移动时，电压表和电流表读数变大，电路如何接？ 问题6：安培表内接或外接测量电阻造成的系统误差是偏大还是变小？ 问题7：实验中如何减小偶然误差？ 问题8：螺旋测微器测量原理是什么？如何读数？,安培表内、外接,当RxRA时，采用安培表内接法,当RxRv时，采用安培表外接法,滑动变阻器的两种接法,限流接法,分压接法,滑动变阻器连接，一下一上,用电器得到的电压不能从零开始，电压变化范围较小,滑动变阻器连接，两下一上,用电器得到的电压能从零开始，电压变化范围大,选择实验电路、器材的原则,可行性原则 安全性原则 准确性原则 方便性原则,例题,电压表、电流表为核心的实验,2描绘小灯珠的伏安特性曲线 问题1：实验电路是怎样？安培表是内接还是外接？滑动变阻器是 分压还是限流？ 问题2：小灯珠的I-U曲线有何特点？说明什么？ 问题3：实验器材如何选择？,电压表、电流表为核心的实验,3测定电源的电动势和内阻 问题1：电压表和电流表测量的那个用电器的电压和电流？ 问题2：实验电路是怎样？测量值的误差如何？偏大还是偏小？ 问题3：实验数据处理时U-I图像时要注意什么？,电压表、电流表为核心的实验,这3个实验中U-I图像有何异同点？,定值电阻,小灯泡,电源路端电压,电压表、电流表为核心的实验,4创新应用 （1）测定一捆漆包线的长度： 如何利用测定金属的电阻率实验设备测量一捆漆包线的长度？ （2）测定小灯泡的额定功率： 如何利用描绘小灯珠的伏安特性曲线实验装置测量小灯泡的额定功率？ （3）研究电源的输出功率随外电阻的变化规律: 如何利用测定电源的电动势和内阻实验装置和电路研究电源输出功率随外电阻的变化规律？ （4）电压、电流表量程不够，可以通过串联或并联电阻箱（定值电阻）来改变量程 （5）电阻箱加电压表可以测电流，电阻箱加电流表可以测电压,其它实验,1.探究弹力和弹簧伸长的关系 问题1：弹力大小如何测量？ 问题2：画图线的方法来处理数据，其横坐标如果是弹簧的长度， 不是伸长量行吗？有何差异？-图像处理数据 2验证力的平行四边形定则 问题1：如何确定力产生效果相同？ 问题2：实验数据得出后，如何验证合力和分力之间关系是满足平行 四边形定则？ 问题3：实验中两分力大小是否一定大小相等？ 问题4：如果只有一把弹簧秤能否完成该实验？,x/m,L/m,其它实验,3.练习使用多用电表(选修3-1P81) 问题1：多用电表可以测量那些物理量？ 问题2：多用电表测量电阻时，选档原则是什么？ 问题3：多用电表测量电阻时，每次换挡是否要从新调零？ 问题4：使用结束时档位应该调到哪位置？ 4.传感器的简单应用（选修3-2） 问题1：热敏电阻、光敏电阻特性是什么？P87-P91 问题2：光电报警装置电路？P87 问题3：简易温度报警器电路？P90,多用电表的使用,2009年全国高考理综试卷第22题（8分） 如图所示的电路中，1、2、3、4、5、6为连接点的标号。在开关闭合后，发现小灯泡不亮。现用多用电表检查电路故障，需要检测的有：电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各点连接。 （1）为了检测小灯泡以及3根导线，在连接点1、2已接好的情况下，应当选用多用电表的 挡。在连接点1、2同时断开的情况下，应当选用多用电表的 挡。 （2）在开关闭合情况下，若测得5、6两点间的电压接近电源的电动势，则表明 可能有故障的 。 （3）将小灯泡拆离电路，写出用多用表检测该小灯泡是否有故障的具体