福建新课标卷物理实验题及命题趋势.doc

福建新课标卷物理实验题及命题趋势2009年福建高考实验题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 。（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：器材（代号）规格 电流表（A1）电流表（A2）电压表（V1）电压表（V2）滑动变阻器（R1）滑动变阻器（R2）直流电源（E）开关（S）导线若干量程050mA，内阻约为50量程0200mA，内阻约为10量程03V，内阻约为10k量程015V，内阻约为25k阻值范围015，允许最大电流1A阻值范围01k，允许最大电流100mA输出电压6V，内阻不计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： 。【答案】（1）A 较小实验的偶然误差 （2）A2 V1 R1 如图相同点：通过该元件的电流与电压的变化关系和通过小电珠的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，而笑电珠的电阻值随电压的升高而增大。【解析】（1）游标卡尺方便地测量内径、外径和深度，而螺旋测微器只能测外径。故选A多次测量取平均值的目的就是减小偶然误差。（2）图像中电流00.14A，电流表选A2；电源电压6V，但图像只要求电压在03V之间调整，为了测量准确电压表选V1；由于绘制图像的需要，要求电压从03V之间调整，所以滑动变阻器只能采用分压式接法，为了能很好调节电压，滑动变阻器应选用阻值较小的R1。该元件约几十，电压表的分流作用可以忽略，所以采用电流表外接法；实验数据的采集要求从零开始，所以滑动变阻器采用分压式接法。从图像的形状和斜率变化趋势上去找相同点和不同点，突出都是“非线性”，图像上某点与原点连线的斜率是电阻的倒数。该年高考的实验题比较平稳，第一小题是考查测量工具的选择和用平均值减小误差的方法，考生比较容易得分；但考生如果没有接触过游标卡尺和螺旋测微器，就无法做出正确选择。第（2）小题是测电阻实验的迁移，第一问是考查器材的选择,第二问是测量电阻电路设计，第三问是比较该实验的伏安特性曲线与小电珠的伏安特性曲线有何异同点。第一、二问，学生比较熟悉，虽然第二问要从图像中估测出电阻值的大体范围，应该用电流表外接法，知道电压测量要连续，滑动变阻器用分压式接法，但这些学生都是经常练习的，因此考生比较顺手。第三问，不仅考查该元件的伏安特性曲线的特点，还考查到小电珠的伏安特性曲线，如果学生不熟悉小电珠的伏安特性曲线，回答就有一定困难。这两道实验题应该是比较基础的，特别是第（2）既能体现新课程的探究意识，又比较全面考查了电路实验的基本技能。长期以来，学生对实验考查一直有一种恐惧感，这次高考实验考查，对今后学生解答实验题无疑会增加信心。（2010年福建高考实验题）19.(18分) 12大头针宽度（6分）某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行。正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图所示。此玻璃的折射率计算式为n= （用图中的1、2表示）；如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度 （填“大”或“小”）的玻璃砖来测量。l/mml0=200mm10050OF/N1.02.0增挂钩码时的图线减挂钩码时的图线（6分）某实验小组研究橡皮筋伸长与所受拉力的关系。实验时，将原长约200mm的橡皮筋上端固定，在竖直悬挂的橡皮筋下端逐一增挂钩码（质量均为20g），每增挂一只钩码均记下对应的橡皮筋伸长量；当挂上10只钩码后，再逐一把钩码取下，每取下一只钩码，也记下对应的橡皮筋伸长量。根据测量数据，作出增挂钩码和减挂钩码时的橡皮筋伸长量l与拉力F关系的图像如图所示。从图像中可以得出_。（填选项前的字母） A增挂钩码时l与F成正比，而减挂钩码时l与F不成正比B当所挂钩码数相同时，增挂钩码时橡皮筋的伸长量比减挂钩码时的大C当所挂钩码数相同时，增挂钩码时橡皮筋的伸长量与减挂钩码时的相等D增挂钩码时所挂钩码数过多，导致橡皮筋超出弹性限度V1AV2待测电阻Rx（6分）如图所示是一些准备用来测量待测电阻Rx阻值的实验器材，器材及其规格列表如下： 器 材规 格待测电阻Rx电源E电压表V1电压表V2电流表A滑动变阻器R开关S，导线若干阻值在900-1000之间具有一定内阻，电动势约9.0V量程2.0V，内阻r1=1000量程5.0V，内阻r2=2500量程3.0A，内阻r=0.10最大阻值约100，额定电流0.5A为了能正常进行测量并尽可能减小测量误差，实验要求测量时电表的读数大于其量程的一半，而且调节滑动变阻器能使电表读数有较明显的变化。请用实线代替导线，在所给的实验器材图中选择若干合适的器材，连成满足要求的测量Rx阻值的电路。（1）答案 大 ，应选宽一些的玻璃砖。 （2）答案D。本小题解题的关键在于弄清为什么两个图象会错开。实验中由于增挂钩码时所挂钩码数过多，导致橡皮筋超出弹性限度，弹簧无法及时回复原长，两条图象才会出现差异。（3）连线如右图要准确就需要对实验原理（伏安法、变阻器接法）、误差分析有深刻理解。由于待测电阻约1000，滑动变阻器最大电阻为100，要使电表读数发生变化，滑动变阻器必须使用分压式接法。当电源电动势全部加在待测电阻上时，流过的电流约为显然不能用电流表来测电流，而应该把其中一个电压表V1 当电流来使用。由于待测电阻与两电压表电阻相当（或同数量级），故用电流表外接法或内接法测电阻产生的误差都大，至于采用伏安法测电阻的内接法是因为，根据实验要求电表的读数必须大于其量程的一半，如果是外接法的话，电压表V2的读数要大于2.5v，通过待测电阻的电流大约就是2.5mA以上,超出V1的量程（I=2mA），因此只有将V1作为电流表内接，使得电压表V2的读数大于量程一半时，通过V1的电流小于2mA（这时V1的内阻起到限流的作用）,这样才可以做到既要求电表V2上的电压大于2.5v，又可以使通过电表V1的电流小于2mA(当然还要大于1mA）。因此，本题的唯一做法就是用电流表内接法。该年高考的实验题多角度全面考查实验能力。为了引导中学重视实验，尤其是选修模块的实验，在不改变实验题分数的情况下，本次命题考查了三个实验。第19(1)题，考查的是测玻璃折射率的基本实验，主要考查实验原理；第19(2)题，以研究橡皮筋伸长与所受拉力的关系设题，给出橡皮筋在增挂钩码和减挂钩码时的实验图线，要求考生在熟练掌握考纲中的“探究弹力和弹簧伸长的关系”的基础上进行知识迁移，根据图像中的两条非线性曲线提取出有关信息予以解答；第19(3)题，要求考生从提供的实验器材中选择若干合适的器材，进行实物图连线，在特定的实验要求下，完成测量待测电阻的电路连接，考生必须在熟练掌握教材中的有关伏安法测定电阻等电学实验的基础上，选择合适的器材设计电路，对考生的实验能力要求较高。这三个实验，分别从实验原理、实验探究、实际操作等方面，多角度较全面地考查了实验能力。（2011年福建高考实验题）19.（18分）（1）（6分）某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的试验中：用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图所示，则该摆球的直径为 cm。小组成员在试验过程中有如下说法，其中正确的是 。（填选项前的字母）A.把单摆从平衡位置拉开30度的摆角，并在释放摆球的同时开始计时B.测量摆球通过最低点100次的时间t，则单摆周期为C.用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大D.选择密度较小的摆球，测得的重力加速度值误差较小答案：0.97(0.96 0.98均可) C解析：从题图可得摆球的直径为9mm+70.1mm=9.7mm=0.97cm。（由于读图的误差可能读成0.96cm 、0.98cm） 利用单摆测定当地重力加速度为了减小误差应该从平衡位置开始计时，A错误；摆球通过最低点100次，完成了50次全振动，周期为t/50，B错误；由，用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，摆长l增大了，计算得到的重力加速度值偏大，C正确；密度较小的摆球，受到的空气的相对阻力影响大，使测得的重力加速度值误差增大，D错误。（2）（12分）某同学在探究规格为“6V，3W”的小电珠伏安特性曲线实验中：在小电珠接入电路前，使用多用电表直接测量小电珠的电阻，则应将选择开关旋至_档进行测量。（填选项前的字母）A.直流电压10V B.直流电流5mAC.欧姆100 D.欧姆1该同学采用图甲所示的电路进行测量。图中R为滑动变阻器（阻值范围020,额定电流1.0A），L为待测小电珠，为电压表（量程6V，内阻20k），为电流表（量程0.6A，内阻1）,E为电源（电动势8V，内阻不计），S为开关。.在实验过程中，开关S闭合前，滑到变阻器的画片P应置于最_端；（填“左”或“右”）.在实验过程中，已知各元器件均无故障，但闭合开关S后，无论如何调节滑片P，电压表和电流表的示数总是调不到零，其原因是_点至_点的导线没有连接好；（图甲中的黑色小圆点表示接线点，并用数字标记，空格中请填写图甲中的数字，如“2点至3点”的导线）该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图乙所示，则小电珠的电阻值随工作电压的增大而_。（填“不变”、“增大”或“减小”）答案： D .左 ._1_点至_5_点(或_5_点至_1_点) .增大解析：由于小电珠工作时的电阻为R=U2/P=12，不工作时的电阻小于12，应该用欧姆挡的“1”挡。D正确。为了保护电表，使开始的时候分得电压最小为零，P应置于最左端。闭合开关S后，无论如何调节滑片P，电压表和电流表的示数总是调不到零，说明滑到变阻器的分压不起作用，1、5点断路，即1点至5点导线没有连接好。由R=U/I和题图乙可知，U增大时，R增大。 第19(1)题是利用单摆测定当地的重力加速度实验，考查了游标卡尺的使用，实验原理的理解和方法的使用，会控制实验条件，会记录、处理实验数据等;通过基本实验的考查，检测考生的基本实验素养。第19(2)题是通过“描绘小电珠的伏安特性曲线”这一学生分组实验，考查了多用电表及滑动变阻器的使用方法，特别是实验过程中的故障分析和判断，既考查了考生的实验操作能力，又考查了考生的发现问题、解决问题的能力。降低实验难度，改变往年实验题得分率低的状况。本年高考的实验题较常规，但能反映出学生的实验能力。“两道实验题的素材、情境均来源于课本，但考查的角度、设问的方式又区别于课本，只有亲自做实验的考生才能正确作答，对中学物理实验教学有着很好的导向作用。纵观几年的高考实验题，可以发现实验题源于课本分组实验，却不拘泥于课本的实验，内容主要在力学和电学上，光学偶尔也涉及，其中电学实验钟情于伏安法，不是测电源电动势和内阻，就是研究小灯泡的伏安特性曲线。而要求会正确使用的12种仪器中，游标卡尺、螺旋测微器和电表、滑动变阻器是重中之重。实验题从知识立意转向能力立意，注重考查学生掌握的实验基础知识和基本实验能力，整个难度要求略有降低。物理实验题18分，占物理120分的15%，学生实验题得分率总是低于全卷平均得分率，原因在于平时不重视实验，对实验原理和规律理解不透，知识迁移和实验能力较差。这就给我们教学启示。 首先，要更加重视课本中的实验，高考的实验题都是以规定实验中的原理、方法和器材为基础编写出来的。2010年的19题（3）小题，就打破了往年考电学实验时，只注重仪器的使用、读数的常规，在提供的电流表不能选用而用电压表来替代，这就启示我们在教学中，不但要重视仪器的使用方法，更要注意仪器的原理教学；其次，我们也应该认识到，课本中的实验仅仅是为我们提供了一套可行的实验设