高三物理实验复习

金陵中学徐锐 2008年江苏高考物理实验分析与复习策略 一 从08江苏省物理考试说明看物理实验试题的考查 二 分析全国07各地高考展望江苏08实验考查趋向 三 例谈08高考实验复习策略 一 从08江苏省物理考试说明看物理实验试题的考查 一 08年与07年考试说明内容方面对实验能力要求的变化 二 08年与07年考试说明内容方面对实验部分内容的变化 三 08年与07年考试说明对实验考试形式与比例的变化 变化引起的思考 考试说明中精简实验 突出了复习的重点 给我们提出了高三复习教学建议 1 从15到7 3的变化 2 能力要求的提高 对结论进行一定的分析与评价 能在实验过程中 发现问题 提出问题 并制定解决方案 增加科学探究能力的要求 有利于新课程的实施 变化引起的思考 从 填空 到 简答 作答的空间拓宽了 主观意识 实践层面便于体现 更加关注实验的 过程 的考查 如实验的操作过程 数据的处理过程 误差的分析过程 实验结论的认证与评价过程 规律的应用过程 理论的探究过程等 3 考试题型的变化 二 分析全国07各地高考展望江苏08实验考查趋向 一 实验基础知识和基本仪器 分析07展望08 仪器在的试用与读数 1 游标卡尺 螺旋测微器 电表的读数仍是考查的重点 2 要关注秒表 电阻箱 天平的读数 3 示波器原理不作要求 不代表示波器使用不要掌握 4 DIS传感器 光电门有可能出现 但题目背景会讲清原理 二 力学实验 分析07展望08 力学实验的考查 1 通过打点计时器研究直线运动仍然是考查的重点 2 牛顿运动定律重点是考查科学实验的探究方法 3 平抛运动的研究也要关注 4 探究恒力做功与动能增量关系是今年新增的实验 三 电学实验 分析07展望08 电学实验的考查 1 电阻测定 电源电动势与内阻的测定应该是重点 2 要关注 研究导体电阻与材料因数的关系 实验 3 重视实验原理的复习 4 实验数据用图象处理的方法要帮学生整理 5 误差分析不可忽视 6 实验电路的设计 实物图的连接要加强训练 分析07展望08 考向走势 1 仪器的使用是实验考核的基础内容 对 说明 中列出的仪器 要了解其基本原理 使用方法 注意事项 在 说明 中 知道有效数字的概念 会用有效数字表达直接测量的结果 因此 要能正确读出直接测量仪器的读数 2 说明 中要求独立完成的实验仍是考查的重点 近年来 高考实验题虽然跳出了课本分组实验的范围 但原实验的考查仍时常会出现 很多试题只是在原实验的基础上增加一些考查内容 但基本原理与方法没有改变 分析07展望08 考向走势 3 设计性实验是考查的热点 设计型实验类试题对考生的要求较高 要求考生能将课本中分组实验和演示实验的实验原理 实验方法迁移到新的背景中 能深刻理解物理概念和规律 并能灵活运用 还要具有较强的创新能力 4 探究性实验是新课程背景下最值得关注的题型 在08江苏高考 说明 中 很多学生分组实验原本是 验证性 实验而改成了 探究性 实验 其目的是改变学生的学习方法 注重科学探究过程与科学探究方法 因此 08年江苏高考应该会重视科学探究方法的考查 三 例谈08高考实验复习策略 一 测量仪器的使用与读数规则 1 电表的读数 仪表的读数 精确数值 最小刻度 估读的十分数 如果不考虑仪表 级数 读数的规则 精确数值 最小刻度 最小刻度 一 测量仪器的使用与读数规则 1 电表的读数 仪表一般分为0 1 0 2 0 5 1 0 1 5 2 5 5 0七个等级 等级越高 仪表的精度越低 如果考虑仪表 级数 读数的规则 例 等级为2 5 读数误差 15 2 5 0 38 0 4V 一 测量仪器的读数规则 1 电表的读数 如果考虑仪表 级数 读数表达 所以 五分之一估读即可 一 测量仪器的使用与读数规则 1 电表的读数 最小刻度为 1 十分之一估读 最小刻度为 2 二分之一估读 最小刻度为 5 五分之一估读 欧姆表 由于刻度不均 可以不估读 但估读同样不会错 一般是以二分之一估读 一 测量仪器的使用与读数规则 2 游标卡尺 机械秒表 电子秒表没有估读 两种读数的方法 一 测量仪器的使用与读数规则 2 游标卡尺 机械秒表 电子秒表没有估读 读数为96 4s 基本仪器 电表的选择在实验考查中频频出现 主要是考虑电表的量程 在复习过程中 一般要求测量值不于小电表量程的三分之一 不大于电表量程 有时量程不够 会通过电表的改装原理用电阻箱或给定的定值电阻将电表的量程扩大 但在复习中有这样的问题 测量值在三分之一以下是否一定不可行 电表的量程是否一定要大于电路中的最大电学量 就此问题 我们从几个具体的试题进行分析 二 测量仪器的使用 1 电表的选择 例如 东南大学07自主招生第7题 用伏安法测定一电阻器的电阻 阻值约为5 提供的器材有 电压表 代号V 量程3V 内阻15k 电流表 代号A1 量程3A 内阻0 2 电流表 代号A2 量程300mA 内阻1 变阻器 代号R1 1 1000 额定电流0 3A 变阻器 代号R2 1 50 额定电流1A 电池组 代号E 电动势3V 内阻0 3 开关 代号K 以及导线若干 例如 2006年北京卷 某同学用如图所示的电路 测绘标有 3 8V 0 3A 的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象 电流表 A1 量程100mA 内阻约2 A2 量程0 6A 内阻约0 3 电压表 V1 量程5V 内阻约5k V2 量程15V 内阻约15k 滑动变阻器 R1 阻值范围0 10 R2 阻值范围0 2k 电源 E2 电动势为4V 内阻约为0 04 2 滑线变阻器的额定电流 Rx R Rx R 例如 2006年北京卷变式 某同学要测绘标有 3 8V 0 3A 的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象 电流表 A1 量程100mA 内阻约2 A2 量程0 6A 内阻约0 3 电压表 V1 量程5V 内阻约5k V2 量程15V 内阻约15k 滑动变阻器 R1 阻值范围0 10 0 6A R2 阻值范围0 200 0 5A 电源 E2 电动势为4V 内阻约为0 04 再选择变阻器与设计电路 例1 如图所示 电阻R 20 电压U 6V 如果要求R2的电压变化在1 6V之间 下列有四只最大阻值分别为R1 4 R2 40 R3 400 R4 4000 滑动变阻器 应该选择 滑线变阻器 3 滑线变阻器的选择便于操作 例1 探究变速直线运 原理 方法 误差的计算 二 例说重点实验的复习 1 问题 原理 匀加速直线运动在相等时间内速度增加量相等 相等时间内发生的位移越来越大 请问相等时间内位移增加量相同吗 2 通过具体的练习训练 明确原理与方法 1 是匀加速直线运动吗 2 能求出1到5计数点的瞬时速度吗 3 能否求得加速度 如何减小误差 有几种方法求得加速度 求加速度的几种方法 1 逐差法 总结 就是将纸带分成相等时间的两段 注意时间为第一大段的时间 2 速度 时间图象 注意 1 坐标的规范 2 坐标的最小单位取1 2 5 3 直线的斜率要适中 总结 图象可以平均 也能剔除错误数据 3 速度 时间图象 说明 1 匀变速直线运动的平均速度的变化率等于加速度 2 剪纸带贴的方法原理与其相同 3 0 1 0 2 0 3 的平均速度 时间图象的斜率也等于加速度 1 原理用例题来讲 例2 测定电源电动势 原理与误差分析 例题 如图所示 当电压表的读数为5V 电流表的读数为1A 当电压表读数为3V 电流表的读数为3A 不计电表对电路的影响 求电源的电动势与内阻 1 误差的分析 方法一 图象法 找到误差的原因用图象分析误差 Er R A V 电源的真实U I曲线 U RV 1 误差的分析 方法一 图象法 Er R A V 电源的真实U I曲线 IRA 1 误差的分析 方法二 等效电源法 E 12V r 2 R 10 黑箱 等效 A V E r 1 误差的分析 方法二 等效电源法 E 12V r 2 R 10 黑箱 等效 A V E r Er R A V Er R A V 例1 分析下面两种方法测电源电动势的误差 Er R V Er R A 3 期末 要求能精确测量某一高内阻的电源电动势与内阻 待测电源电动势约为10V 内阻约1k 并能测得多组数据 提供的器材有 A 电压表V1 量程6V 内阻约1k B 电压表V2 量程25V 内阻约4k C 电流表A1 量程1mA 内阻约为0 2 D 电流表A2 量程10mA 内阻约为2 E 滑线变阻器 最大阻值为10k 最大电流为0 2A F 滑线变阻器 最大阻值为100 最大电流为1A G 电键 导线若干 1 请设计测量电路 画出电路图 2 其中电压表选择 A 电流表选择 D 变阻器选择 E 填写仪器的题号A B C D E F G 3 某同学在测定此电源电动势与内阻时 采用上述的电流表A2与一只电阻箱 最大电阻为9999 9 设计电路如图所示 请根据此电路测量原理 分析产生的系统误差 比较电动势与内阻的测量值与真实值 即E测 E真 r测 r真 Er A V 例3 探究决定导体的电阻的因素 科学探究方法 1 伏安法测电阻 2 伏安法测电阻的误差分析 3 实验探究方法 4 电阻率的测定 5 理论探究方法 1 研究导体的电阻与长度的关系 只用一只电压表 测得不同长度对应的电压 只要电压与长度成正比 电阻就与长度成正比 l l l l l l 将一根长L的均匀导体分成n段相等长度 每段长均为l 则L nl 就相当于n个电阻串联 结论 电阻与导体的长度成正比 l r 2l 2r 3l 3r nl nr 2 理论探究 逻辑推理 将n根长L截面积为s的均匀导体并在一起 截面积为S 则S ns 电阻相当于n个电阻并联 结论 电阻与导体的截面积成反比 s r 2s r 2 3s r 3 ns r n 08江苏 说明 能运用已学过的物理理论 实验方法 实验仪器支解决问题 包括简单的设计性实验 三 设计性实验的归纳 设计性实验的一步方法与步骤 明确实验目的 设计实验原理 根据实验原理设计多种实验方案 对实验方案进行可行性分析 依据不同的实验原理选择不同的实验方案时 应遵循科学性 可行性 精确性 简便 直观性这四条基本原则 例如 全国97 某电压表的内阻在20千欧 50千欧之间 现要测量其内阻 实验室提供下列可选用的器材 待测电压表V 量程3V 电流表A1 量程200 A 电流表A2 量程5mA 电流表A3 量程0 6A 滑动变阻器R 最大阻值1K 电源E 电动势4V 电键K 1 所提供的电流表中 应选用 填写字母代号 2 为了尽量减小误差 要求测多组数据 试在方框中画出符合要求的实验电路图 其中电源和电键及其连线已画出 四 探究性实验的初探 1 提出问题2 猜想与假设3 制定计划与设计实验4 进行实验与收集证据5 分析与论证6 评估7 交流与合作 科学探究的基本要素 例 期末 某同学看到一只鸟落在树枝上的P处 他测定鸟在树枝上下振动30次用时34s 鸟飞走后 该同学为了能精确测定这只鸟质量 他采用了下列探究方法 在树技上的P点 悬挂不同质量的砝码 并分别测得树枝上下振动30次所用的时间 测定的数据记录如下表 他从测量数据 提出了时间与质量成正比的假设 所以用电子表格作出了图象 如图a所示 他从图象否则了自己的假设 并提出了新的假设 1 如果是你 应该提出何种假设 2 根据你的假设 简要写出对假设的论证过程 3 根据研究结果 请计算鸟的质量 例1 上海07年的调研试卷 1 根据上表的数据和图丙中图象的形状 可猜想v和h之间的关系为 为验证猜想 请在图丁中确定纵轴所表示的物理量 并另作图象 若该图象的形状为 说明猜想正确 2 现利用上述测速器 由河流南岸开始 每隔1m测一次流速 得到数据如下表所示 根据v和h之间的关系完成上表的最后一行 对比上表中的数据 可以看出河中水流速度v与离南岸的距离x的关系为 例2 如图所示为探究 水流射程与排水孔高度的关系 的实验装置 在一个一端开口的塑料筒侧壁的母线上钻一排小孔 使小孔间距相等 实验时将筒内注满水 并保持水面高度H不变 测出相应的高度h和射程S为 1 根据此实验现象 请提出两个与此相关的问题 2 通过实验数据或根据学过的知识解决你所提出的问题 2008年江苏省的新高