从课改区历年高考实验来解读09高考.ppt

从课改区历年高考实验来解读09高考,宣城中学高三备课组 董健,一、安徽省2009年高考对物理实验的考察内容与要求,二、对07、08年课改区高考物理实验的解读,四、对09年高考实验考查可能性的预测,主 要 内 容,三、对09年高考物理实验的分类分析,一、安徽省2009年高考对物理实验的考察内容与要求,单位制,知道国际单位制中规定的单位符号,实验与探究,要知道中学物理涉及到的国际单位制的基本单位和其他物理量的单位。包括小时、分、升、电子伏特,一：研究匀变速直线运动 二：探究弹力和弹簧伸长关系 三：验证力的平等四边形定则 四：验证牛顿运动定律 五：探究动能定理 六：探究平抛运动的规律 七：验证机械能守恒定律 八：测定金属的电阻率 （练习使用螺旋测微器） 九：描绘小电珠伏安特性曲线 十：测定电源的电动势和内阻 十一：练习使用多用电表 十二：验证动量守恒定律,1. 要求会正确使用的仪器主工有：刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、电火花计时器或电磁打点计时器、弹簧秤、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等。 2. 要求认识误差问题在实验中的重要性，了解误差的概念，知道系统误差和偶然误差；知道用多次测量求平均值的方法减少偶然误差；能在某些实验中分析误差的主要来源；不要求计算误差 3. 要求知道有效数字的概念，会用有效数字表达直接测量的结果。间接测量的有效数字运算不做要求。,二、对07、08年课改区高考物理实验的解读,年份,2 0 0 7,试卷,山东理综,考察内容,考察知识点,考察的能力,23、检测滑动变阻器,闭合电路欧姆定律 电流表外接 电路的连接 游标卡尺的读数,基本仪器的使用 电路设计、连接 实验方案的设计,宁夏理综,22（1）影响圆柱形电容器电容的因素,22（2）伏安法测干电池的电动势和内阻,影响平行板电容器电容的因素,知识点的迁移,闭合电路欧姆定律 扩大电表的量程 串联电路的电压特点,电路的设计 实验的创新能力,年份,2 0 0 7,试卷,广东物理,考察内容,考察知识点,考察能力,13、测算螺线管金属丝长度,多用电表使用与读数 变阻器的分压接法 螺旋测微器的读数 有效数字,基本仪器的使用 实验的误差分析 数据的估算与运算 实验的探究与推理,海南物理,14、用纸带判断小车的运动过程，推算质量比,闭合电路欧姆定律 电路的连接,平均速度的概念 逐差法求加速度 牛顿第二定律 有效数字,实验与探究能力 实验数据的处理 数据的运算 推理能力,13、电阻的测量,数据的分析与处理 电路连线,14、验证：质量一定，加速度与力成反比,匀变速的规律 受力分析 消除摩擦力的影响,数据的分析与处理 设计实验方案与评价 探究能力,年份,2 0 0 8,试卷,山东理综,考察内容,考察知识点,考察能力,23、研究磁敏电阻,闭合电路欧姆定律 电流表内接 变阻器的分压 电路设计,探究能力 创新与迁移能力 数据的分析与处理 分析综合,宁夏理综,22（1）多用电表,22（2）物块与木板的动摩擦因素,多用电表的读数,基本仪器的使用,逐差法求加速度 受力分析 牛顿第二定律 F=FN,基本仪器的使用 实验数据的分析处理 实验结论的归纳,实验与探究能力 实验数据的处理 对实验的误差分析,江苏物理,10、导线质量相同时电阻与截面积的关系,螺旋测微器读数 电阻定律 有效数字,11、验证机械能定律,机械能守恒定律 平抛运动的规律 s2-h图像,实验创新与探究能力 实验数据的分析与处理 对实验的误差分析,年份,2 0 0 8,试卷,广东物理,考察内容,考察知识点,考察能力,15、探究热敏电阻的温度特性,电路的连接 部分电路的欧姆定律 R-t图像 有效数字,实验与探究能力 电路的设计、连接 实验数据的分析处理,海南物理,16、探究动能定理,螺旋测微器读数,长度的测量 受力分析 功的概念 动能定理 v2-s图像,基本仪器的使用 对实验原理的理解 数据的分析与处理 结论的归纳,13、螺旋测微器,基本仪器的使用,14、电表的改装与校准,部分电路的欧姆定律 电路的连接 串并联电路的计算 变阻器的限流接法 电流表的校对,知识与技能的迁移 数据的分析与处理 误差的分析,三、对09年高考物理实验的分类分析,分 类,实 验,说 明（考察知识点）,1、基本实验仪器的使用,力学仪器,电学仪器,测时间,测长度,测其他,测量仪器,控制仪器,秒表，打点计时器,刻度尺、游标卡尺、千分尺,天平、弹簧秤、温度计,电流表、电压表、多用电表,滑动变阻器、变阻箱,2、探究性实验,实验一：研究匀变速直线运动,实验二：探究弹力和伸长量关系,实验五：探究动能定理,实验六：探究平抛运动的规律,计时器的使用、纸带处理（速度、加速度的计算）（逐差法、公式法、图像法）,胡克定律、数据处理（列表与图像）,探究思想、数据处理（列表与图像）,运动的合成与分解、匀变速的规律,分 类,实 验,说 明（考察知识点）,3、验证性实验,实验三：验证力的平四定则,实验四：验证牛顿运动定律,实验七：验证机械能守恒定律,实验十二：验证动量守恒定律,力的等效替代思想、力的图示法,控制变量法、计时器的使用、纸带处理（逐差法）、图像法处理数据。,计时器使用、纸带处理、误差分析,替代思想（变式多）、纸带处理,4、测量性实验,实验八：测定金属的电阻率,实验十：测电源电动势和内阻,电流表内外接、变阻器限流与分压、电路设计、实物图连接、误差分析判断,图像（斜率、截距）、替代法、实物图连接、误差分析,5、描绘性实验,实验九：描绘小电珠伏安特性曲线,仪器选择、图像描绘、图像的计算,四、对09年高考实验考查可能性的预测,例1、为了测量两张纸之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验：如图所示，在木块A和板B上贴上待测的纸，B木板水平固定，砂桶通过细线与木块A相连，调节砂桶中砂的多少，使木块A匀速向左运动测出砂桶和砂的总质量m，以及贴纸木块A的质量M，则两纸间的动摩擦因数=m/M。 (1)该同学为什么要把纸贴在木块A和木板B 上，而不直接测量两张纸间的滑动摩擦力？ (2)在实际操作中，发现要保证木块A做 匀速运动较困难，请你对这个实验作一 改进来克服这一困难 你设计的改进方案是 ； 根据你的方案，结果动摩擦因数的表达式是 ； 根据你的方案要添加的器材有 。,(1)根据测试结果，推导出线材伸长x与材料的长度L、材料的横截面积S及拉力F的函数关系为 。 (2)在寻找上述关系中，你运用哪种科学研究方法？ (3)通过对样品的测试，求出新材料制成的金属细杆能承受的最大拉力约 。,2、用金属制成的线材（如纲丝、钢筋）受到的拉力会伸长，17世纪英国物理学家胡克发现，金属丝或金属杆在弹性限度内的伸长与拉力成正比，这就是著名的胡克定律这个发现为后人对材料的研究奠定了重要的基础现有一根用新材料制成的金属杆，长为4m，横截面积为0. 8 cm2，设计要求它受到拉力后的伸长不超过原长的1/1 000,由于这一拉力很大，杆又较长，直接测试有困难，就选用同种材料制成样品进行测试，通过测试取得数据如下：,3、用如图所示装置来验证动量守恒定律，质量为mB的钢球B放在小支柱N上，球心离地面高度为H；质量为mA的钢球A用细线拴好悬挂于O点，当细线被拉直时O点到球心的距离为L，且细线与竖直线之间夹角;球A由静止释放，摆到最低点时恰与球B发生正碰，碰撞后，A球把轻质指示针C推移到与竖直夹角为处，B球落到地面上，地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D,用来记录球B的落点 (1)用图中所示各个物理量的符号表示碰撞前后两球A、B的动量（设两球A、B碰前的动量分别 为pA、pB；碰后动量分别 为pA、pB)，则pA=-、 pB=-；pA=-pB=-),(2)请你提供两条提高实验精度 的建议： 。,4、有一根细长而均匀的金属管线样品，横截面如图所示此金属材料重约12 N，长约为30 cm，电阻约为10已知这种金属的电阻率为 ，密度为0因管内中空部分截面积形状不规则，无法直接测量，请设计一个实验方案，测量中空部分的截面积S0，现有如下器材可选： A毫米刻度尺 B螺旋测微器 C电流表（600 mA,1. 0) D电流表（3 A,0. 1) E电压表（3 V,6 k) F滑动变阻器（1 k,0. 2 A) G滑动变阻器（10 ,2 A) H蓄电池（6 V,0.05) I开关一个，带夹子的导线若干 (1)除待测金属管线外，还应选用的器材有 （填代号字母） (2)画出你所设计的实验电路图，并把实物图补充完整。 (3)实验中要测量的物理量有： ，计算金属管线内部空间截面积S0的表达式为S0= 。,5、一个标有“12 V”字样，功率未知的灯泡，测得灯丝电阻R随灯泡两端电压变化的关系图线如图所示，利用这条图线计算： (1)在正常发光情况下，灯泡的电功率P= W. (2)假设灯丝电阻与其绝对温度成正比，室温有300 K，在正常发光情况下，灯丝的温度为 K. (3)若一定值电阻与灯泡串联，接在20 V的电压上，灯泡能正常发光，则串联电阻的阻值为 .,6、测一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材： A待测的干电池（电动势约为1. 5 V，内电阻小于1. 0) B电流表G（满偏电流3 mA，内阻Rg=10) C电流表A(00. 6 A，内阻0.1) D滑动变阻器R1(20,10 A) E. 滑动变阻器R2(0200,l A) F定值电阻R0 (990) G开关和导线若干 (1)你设计的器材所选择的 仪器是 ，画出实验电路图 (2)图乙为该同学根据（1)中选出的合理的实验电路利用测出的数据绘出的I1I2图线（I1为表G的示数，I2为表A的示数），则由图线可以得被测电池的电动势E= V，内阻r= 。,7、中R为已知电阻，Rx为待测电阻，K1为单刀单掷开关，K2为单刀双掷开关，V为电压表（内阻极大），E为电源（内阻不可忽略）。现用图中电路测量电源电动势E及电阻Rx 。 （1）写出操作步骤； （2）由R及测得的量，可测得E =_，Rx =_。,例8：某实验小组利用如下器材测量一电源的电动势和内阻，有以下器材： 电源E（E约4.5V，r约1.5，允许输出最大电流0.12A） 电压表V（量程3V） 电流表A（量程0.5A，有一定内阻） 定值电阻（R1=4；R2=40，可选用） 电阻箱R（0-999.9） 变阻器R（最大阻值10） 开 关、导线若干 （1）画出实验的电路图。 （2）写出计算E、r的表达式 （3）这个实验的系统误差时怎么形成的？测量值与真实值是怎样的关系。,谢 谢！,一：规律与方法：,实验一：研究匀变速直线运动,选点迹清楚的纸带，从便于测量的地方取一个开始点O，然后每5个点取一个计数点A、B、C、D 。测出相邻计数点间的距离s1、s2、s3 利用打点的纸带可以：,1、求任一计数点对应的即时速度v：,(其中T=50.02s=0.1s）,2、 a的求解方法 逐差法： 公式法： 图像法：求出AB等点的即时速度，画出v-t图线,二、细节突破：,1、纸带的选择 点迹要清晰；一般每5个点取一个计数点,3、物体运动情况的判断 计算相邻等时间间隔内的位移之差，如果在误差允许范围内相等，即可以判定是匀变速的,2、电源的选择 电火花计时器：220V交流； 电磁式计时器：4-6V交流,实验二：探究弹力和弹簧伸长量关系,一、规律与方法：,在弹簧的弹性限度内，弹簧的弹力与应变量满足胡克定律，F与x成正比； F-x图像的斜率即是弹簧的进度系数,如右图，改变钩码个数，测出弹簧总长度和所受拉力（钩码总重量）的多组对应值，列表。算出对应的弹簧的伸长量。在F- x坐标系中描点，根据点的分布作出弹力F随伸长量x而变的图象，从而发确定F- x间的函数关系。 解释函数表达式中常数的物理意义及其单位。,2、数据的处理 若是列表，采用逐差法，理论上x应相等 若是图像，描点作图，点迹误差太大，舍去；如果图像弯曲，说明超过了弹簧的测量范围,1、数据的读取要注意有效数字的存在,3、对F- x图像，要注意区分弹簧总长度和弹簧伸长量。对探索性实验，要根据描出的点的走向，尝试判定函数关系。（这一点和验证性实验不同。）,二、细节突破：,实验五：探究动能定理,规律与方法：,本实验有很强的科学探究性。通过探究合外力做的功与初、末速度平方之间的正比关系来实现。这种方法能够考察纸带法研究物体的运动，也可以考察图像法的应用技巧。 实验利用橡皮筋条数的成倍的增加，和橡皮筋条数增加后速度的变化来找到功和速度平方差之间的关系。 处理的方法可以是列表法，也可以是图像法,2、纸带的选择：应当选择纸带做匀速运动的一些点，这些点说明橡皮筋已经做功完毕,1、本实验的外力应当全部是橡皮筋的力，故首先要平衡摩擦力,二、细节突破：,3、数据的处理 若是列表：找出随橡皮筋条数的增加，v2是否也是按照正比方式增加 若是图像：做出v2-W的图像，描点作图，如果图像在误差范围内是直线，说明二者成正比,实验六：探究平抛运动的规律,就可求出小球的水平分速度，即平抛物体的初速度。,平抛运动的处理思想是运动的合成与分解：一个是水平方向的匀速直线运动，其速度等于平抛物体的初速度；另一个是竖直方向的自由落体运动。利用有孔的卡片确定做平抛运动的小球运动时的若干不同位置，然后描出运动轨迹，测出曲线任一点的坐标x和y，利用,一、规律与方法：,2、用重锤线检验坐标纸上的竖直线是否竖直,1、斜槽末端的切线必须水平,5、不要忘记通过曲线计算平抛的初速度,二、细节突破：,3、以斜槽末端所在的点为坐标原点，在斜槽末端悬挂重锤线，先以重锤线方向确定y轴方向，再用直角三角板画出水平线作为x轴，建立直角坐标系。,4、每次小球应从斜槽上的同一位置由静止开始下滑。,实验三：验证力的平行四边形定则,该实验是要用互成角度的两个力和另一个力产生相同的效果，看其用平行四边形定则求出的合力与这一个力是否在实验误差允许范围内相等，如果在实验误差允许范围内相等，就验证了力的合成满足平行四边形定则。 主要考察合力与分力是等效替代的关系，因而，两次实验中绳子的结点必须要拉到同一个位置,一、规律与方法：,1、弹簧秤拉橡皮条时，保证弹簧秤与木板面平行,2、两次要将橡皮条的结点拉到同一位置,3、对弹簧秤要进行正确的读数,4、用力的图示法尽量标出力的大小和方向,5、正确区分合力与分力,二、细节突破：,实验四：验证牛顿运动定律,本实验要理解控制变量的精髓，熟悉打点计时器的使用以及纸带的处理（如测速度与加速度等） 掌握数据处理的方法，如：加速度常用逐差法来测；a-F，a-M的关系通常用图像的方式来处理。,一、规律与方法：,1、实验加速度的计算要留意小车的质量与沙和沙桶总质量之间的关系，关系不同，列出的方程不同,2、 作图法找a-F，a-M的关系时，要让尽可能多的点落在图线上曲线要平滑，直线可用直尺拟合，不在线上的点尽量均匀分布线的两侧，误差太大的点舍去,3、在利用a-M图像求解合力时，要利用图像上相距较远的两点进行斜率的计算。一定注意：所选用的两个点一定不能都是表格中的数据所描出的点，否则，作图就失去了意义,二、细节突破：,实验七：验证机械能守恒定律,本实验也是采用纸带来处理的方法，变式较多，主要要明确机械能守恒的条件，根据题目的情景和实验仪器选择实验的方法,如果是单个的物体，则在误差范围内：减少的重力势能等于增大的动能,如果是一个系统，则，在误差范围内： 系统减少的重力势能等于系统增大的动能 一个物体机械能的减少量等于另一个物体机械能的增加量,一、规律与方法：,二、细节突破：,1、要多做几次实验，选点迹清楚的纸带，但可以不用第一、二两点间距离接近2mm的纸带,2、由于摩擦和空气阻力的影响，本实验的系统误差总是使,3、本实验不需要在打下的点中取计数点。也不需要测重物的质量，但物体的质量越大越好。,实验十二：验证动量守恒定律,本实验的方法很多，但主要的就是采用“替代”的思想，要找到替代速度的量，再根据理论列方程 如果是用气垫导轨和打点计时器来做的实验，则速度能直接测出，无需替代,由 于v1、v1/、v2/均为水平方向，且它们的竖直下落高度都相等，所以它们飞行时间相等，若以该时间为时间单位，那么小球的水平射程的数值就等于它们的水平速度。在右图中分别用OP、OM和ON表示。因此只需验证：m1OP=m1OM+m2ON 即可。,一、规律与方法：,1、不能用一次的实验结果来确定两个小球的落点位置，要多次测量取平均值的办法找出平均落点，以减少实验误差,2、实验中选择两个球的半径相等，以保证对心碰撞，试碰撞后两球仍在同一个平面内,3、通常情况下用质量较大的球碰质量较小的球,4、找准替代速度的物理量,5、如果涉及气垫导轨或打点计时器，那就是采用纸带的处理方式,二、细节突破：,实验八：测定金属丝的电阻率,测普通电阻、电表内阻、导体电阻率等均与电阻的测量有关。常用的方法是伏安法，涉及到电表的内外接法、变阻器的限流与分压接法，还会涉及到仪器的选择、电路的设计、和实物图的连接问题。要理解电阻测量的原理、误差的来源等。因此，电学实验能很好的考查综合能力。也是高考经常考察的内容 此外，要进一步拓展思路，结合具体的实验情境和提供实验器材，灵活选用方法（如：替代法、半偏法）,一、规律与方法：,1、电表的选择 量程的选择尽量超过半偏。 接法的选择内接或外接,2、内接与外接是否是绝对的,3、滑动变阻器的选择限流与分压,4、定值电阻的选择：适当。 若是起保护作用电路不接入其他元件也能正常工作 若是起分压或分流的作用根据条件判断,5、电路设计的步骤,6、实物图连接的顺序：从电流的流向来，找准回路,7、本实验通过的电流不宜太大，通电时间不能太长,二、细节突破：,实验十：测定电源的电动势和内阻,实验的思想是利用U=E-Ir得出图像，找U-I图像的斜率和截距。而近年来常以创新实验命题，涉及到许多陌生的图像。 处理的方法是：从闭合电路的欧姆定律出发寻找理论的方程后画出图像，寻找图像的斜率、截距等，理解斜率、截距的物理意义,一、规律与方法：,1、实验时，电流表内接与外接的误差分析,2、定值电阻接在干路与支路的区别,3、常用的测量方法 （1）伏安法 （2）安阻法 （3）伏阻法,4、图