专题十一力学实验专题十二电学实验(课堂PPT)

1、1,目录,专题十一力学实验 专题十二 电学实验,第五单元必考部分实验,2,第五单元必考部分实验,3,第五单元 必考部分实验,4,近年来，高考实验题已超出了课本学生分组实验的范围，不仅延伸到演示实验中，而且出现了迁移类实验、应用性实验、设计性实验，甚至还出现了“研究性学习”类实验。这类试题对学生的要求较高，要求学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。具体有以下几个特点： (1)重视对实验实际操作能力的考查。如实验步骤的排序、纠错；实验器材的选择、电表量程选择、实物连线、运用图象与表格分析处理实验数据并得

2、出结论等。,第五单元 必考部分实验,5,第五单元 必考部分实验,(2)重视对基本仪器的读数、构造原理、重要实验方法及电学实验中的故障分析的考查，如游标卡尺、螺旋测微器、多用电表等的读数等。 (3) 设计性实验是考查的热点。在近几年的各地高考中设计性的实验题比较多。试题能够综合考查考生创造性地应用已学知识、方法、原理，灵活处理陌生实验问题的能力，要求学生有较高的知识迁移能力、实验设计能力。 (4)电学实验在高中阶段所占比例较大，是实验考查的重点，各地高考实验题中必有电学实验题。,6,专题十一 力学实验,专题 十一力学实验,7,专题十一 考情分析预测,8,近年来高考中的实验题通常由一道小的力学实验

3、题和一道大的电学实验题组成。从近年来高考中我们可以看到测量性、验证性、探究性实验的创新与设计实验，高考均有涉及。 在复习过程中，应以掌握常规实验原理、实验方法、规范操作程序、数据处理方法等为本，同时从常规实验中，有意识地提取、积累一些有价值的方法，并逐步过渡到灵活运用学过的实验方法设计新的实验。,专题十一 考情分析预测,9,专题十一 主干知识整合,10,专题十一 要点热点探究,探究一测量性实验,这类实验以某一原理或物理规律(公式)为依据，通过测量相关的物理量，从而实现测定某个(或某些)物理量或物理常数的实验目的。,11,专题十一 要点热点探究,12,专题十一 要点热点探究,13,专题十一 要点

4、热点探究,14,专题十一 要点热点探究,15,专题十一 要点热点探究,16,专题十一 要点热点探究,变式题,17,专题十一 要点热点探究,18,专题一 要点热点探究,探究点二验证性实验,这类实验要求用实验的方法来验证科学家已归纳、总结和证明了的结论，通过实验过程的再现，加深对规律适用条件和结论的理解。,19,专题十一 要点热点探究,例 利用如图5113所示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v0和下落高度h。某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案。,20,专题十一 要点热点探究,21,专题十一 要点热点探究,【点拨】在做本实验时，不能

5、按物体下落的加速度等于重力加速度进行计算，否则，就事先已经承认了机械能守恒，也就谈不上验证机械能守恒定律了。,D【解析】对选项AB，用了重力加速度g进行计算，即事先已经承认了机械能守恒，故AB错；高度h是用刻度尺测出的，故C错、D对。,【点评】利用上述装置不仅可以验证机械能守恒定律(如本例题)，而且还可以测定重力加速度。,22,专题一 要点热点探究,变式题,23,专题十一 要点热点探究,24,专题十一 要点热点探究,探究点三探究、设计性实验,1探究性实验旨在通过实验探索某种物理规律、研究某个物理问题。近年来探究性实验在高考实验中占的比例较过去有大幅度地增加，意在训练学生实验的主动性、自觉性，培

6、养其创新意识。 2设计性实验要求学生运用学过的实验方法，自行设计新的实验方案。它要求学生自主设计实验原理，选择实验器材，安排实验步骤，设计实验数据处理的方法及分析实验误差。主要考查学生是否理解实验原理，是否具有灵活运用实验知识的能力，是否具有在不同情况下迁移知识的能力，这些对学生的能力要求都较高。,25,专题十一 要点热点探究,(1)求解设计性实验的思路：设计性实验考查实验知识的运用，解决设计性实验问题的关键在于根据实验原理设计实验方案，实验原理是进行实验设计的根本依据和起点。它决定实验过程的设置、应当测量哪些物理量、如何安排实验步骤等问题。 (2)求解设计性实验的步骤： 从实验目的入手； 根

7、据问题的要求和条件，回顾课本实验原理，联想实验模型，适当迁移，确定实验原理和实验过程。 根据实验器材和原理，设计具体的实验方案； 设计实验记录，测量所需物理量，处理实验数据，进行误差分析。,26,专题十一 要点热点探究,27,专题十一 要点热点探究,28,专题十一 要点热点探究,(3)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是_。 A可以改变滑动摩擦力的大小 B可以更方便地获取多组实验数据 C可以比较精确地测出摩擦力的大小 D可以获得更大的加速度以提高实验精度,29,专题十一 要点热点探究,【点评】本题是探究加速度与力的关系，利用上述装置还可探究加速度与质量的关系，见下面的变式题

8、。,30,专题十一 要点热点探究,变式题,31,专题十一 要点热点探究,32,专题十一 教师备用题,1(基础题)利用图中所示的装置可以研究自由落体运动。实验中需要调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落。打点计时器会在纸带上打出一系列的小点。,33,专题十一 教师备用题,(1)为了测得重物下落的加速度，还需要的实验器材有_。(填入正确选项前的字母) A天平B秒表 C米尺 (2)若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重物加速度值，而实验操作与数据处理均无错误，写出一个你认为可能引起此错误差的原因：_。,34,专题十一 教师备用题,【答案】(1)C；(2)略 【解析】(1)时间

9、由打点计时器测定，用米尺测定位移。 (2)打点计时器与纸带之间存在摩擦或重物受空气阻力作用。,35,专题十一 教师备用题,2(基础题)如图所示是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。 已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上相邻两点的时间间隔为_。 ABCD是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出。从图13中读出A、B两点间距s_；C点对应的速度是_(计算结果保留三位有效数字)。,36,专题十一 教师备用题,37,专题十一 教师备用题,3(能力题)图1是利用激光测转的原理示意图，图中圆盘可绕固定轴转动，盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料。当盘转到某一位置时，接收器可

10、以接收到反光涂层所反射的激光束，并将所收到的光信号转变成电信号，在示波器显示屏上显示出来(如图2所示)。 (1)若图2中示波器显示屏横向的每大格(5小格)对应的时间为5.00102 s ，则圆盘的转速为_转/s。(保留3位有效数字) (2)若测得圆盘直径为10.20 cm，则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为_cm。(保留3位有效数字),38,专题十一 教师备用题,39,专题十一 教师备用题,40,专题十一 教师备用题,4(能力题)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

11、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),41,专题十一 教师备用题,42,专题十一 教师备用题,D【解析】 (2)本题解题的关键在于弄清为什么两条图线会错开。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，弹簧无法及时恢复原长，两条图像才会出现差异。,43,专题十一 教师备用题,5(综合题)某同学在实验室用如图甲所示的装置来研究牛顿第二定律和有关做功的问题。,44,专题十一 教师备用题,45,专题十一 教师备用

12、题,46,专题十一 教师备用题,47,专题十二 牛顿定律与直线运动,专题 十二电学实验,48,专题十二 考情分析预测,49,电学实验是高考必考内容，考查的重点包括仪器的选择、读数、实验器材的连接、实验数据处理、误差分析，以及多用电表的使用、测电阻的方法、滑动变阻器的使用、电流表和电压表的使用等。 高考电学实验考查的重点是测量性实验和探究性实验，而实验的创新与设计是当前高考对实验考查的一项核心能力。,专题十二 考情分析预测,50,专题十二 主干知识整合,一、,51,专题十二 主干知识整合,二、控制电路的确定方法,滑动变阻器控制电路的方式有分压式和限流式两种，下列几种情况必须选用分压接法： (1)

13、要求被控制电路的电流(或电压)从零开始可连续调节时(如：测定导体的伏安特性电路)； (2)被控制电路的电阻Rx远大于滑动变阻器的最大值R0时； (3)实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组数据)时； (4)若采用限流接法，电路中实际电压(或电流)的最小值仍超过电表或电器的额定值时。,52,专题十二 主干知识整合,电学实验器材和电路选择的原则是安全、精确和方便。具体如下： (1)电源的选择 一般可以根据待测电阻的额定电流或额定电压选择符合需要的直流电源。 (2)电表的选择 一般根据电源的电动势或待测用电器的额定电压选择电压表；根据待测电流的最大电流选择电流表；选择的电表的量程应使电表的指针摆

14、动的幅度较大，一般应使指针能达到半偏以上，以减小读数的偶然误差，提高精确度。,三、电学仪器的选择,53,专题十二 主干知识整合,(3)变阻器的选择 所选用的变阻器的额定电流应大于电路中通过变阻器的最大电流，以确保变阻器的安全；为满足实验中电流变化的需要和调节的方便，在分压式接法中，应选用电阻较小而额定电流较大的变阻器，在限流式接法中，变阻器的阻值不能太小。,54,专题十二 要点热点探究,探究一测量性实验,电学测量性实验的核心是电阻的测量，其基本原理是欧姆定律。具体问题中涉及纯电阻阻值的测量、电表内阻的测量、电源内阻的测量，其主要方法是伏安法、替换法等。,55,专题十二 要点热点探究,56,专题

15、十二 要点热点探究,57,专题十二 要点热点探究,【点拨】(1)电流表可以显示其电流情况，只要能测得其两端电压即可得到电流表内阻，但本题电流表两端的电压很小，电压表量程较大，如何解决这一问题呢？(2)电流表、电压表的示数能从零开始调节，这对滑动变阻器的连接有什么要求呢？,58,专题十二 要点热点探究,59,专题十二 要点热点探究,60,专题十二 要点热点探究,61,专题十二 要点热点探究,变式题,62,专题十二 要点热点探究,63,专题十二 要点热点探究,64,专题十二 要点热点探究,探究点二验证性实验,电学实验中涉及的验证性实验一般是通过电压、电等电学参量的直接测量达到相应的验证目的。,65

16、,专题十二 要点热点探究,66,专题十二 要点热点探究,67,专题十二 要点热点探究,【点拨】(1)由图象可以得到什么信息？(2)如何选取电压表和电流表？依据是什么？,【答案】 (1)71(2)V2 A2(3)如图所示,68,专题十二 要点热点探究,【点评】描绘某种元件的伏安特性曲线，方法的实质是伏安法测电阻，所以关于电流表内外接的确定方法与伏安法测电阻相同。,69,专题十二 要点热点探究,探究点三 探究性实验,某实验小组探究一种热敏元件的电阻随温度变化的特性。现有器材：直流恒流电源(在正常工作状态下输出的电流恒定并且可读出其大小)、电压表、待测元件、保温容器、温度计、开关和导线等。,70,专

17、题十二 要点热点探究,71,专题十二 要点热点探究,(1)若用上述器材测量该元件的阻值随温度变化的特性，请你用笔连线画出实物连接图。 (2)实验的主要步骤： a正确连接电路，在保温容器中注入适量冷水，接通电源，调节并记录电源输出的电流值； b在保温容器中添加少量热水，待温度稳定后，闭合开关，记录_和_，断开开关； c重复第b步操作若干次，测得多组数据。,72,专题十二 要点热点探究,73,专题十二 要点热点探究,【点拨】注意本题中电源的特性能显示电流。,【答案】 (1)如图所示 (2)电压表示数温度计示数 (3)1001.6t(其中1001,1.60.1 均可) (4)小 (5)B,74,专题

18、十二 要点热点探究,【点评】本题是一道电学探究性实验题目，测量方法相当于伏安法测电阻。,75,专题十二 要点热点探究,探究点四 实验的创新与设计,76,专题二 要点热点探究,77,专题十二 要点热点探究,(1)请对照电路图连接实物(导线不得交叉) (2)请推导被测电阻Rx的表达式(用物理符号表示)。,78,专题二 要点热点探究,【点拨】根据题意，本题中不能把电压表视为理想电表。,79,专题二 要点热点探究,【点评】本实验电路设计的成功之处就是巧妙地消去了电压表内阻对测量结果的影响，避免了实验原理上的误差，所以凡是没有考虑电压表内阻的推导过程不可。,80,专题二 要点热点探究,变式题,81,专题十二 要点热点探究,82,专题十二 要点热点探究,83,专题十二 要点热点探究,84,专题十二 要点热点探究,85,专题十二 教师备用题,86,专题二 教师备用题,87,专题十二 教师备用题,88,专题十二 教师备用题,89,专题十二 教师备用题,90,专题十二 教师备用题,回答下列问题： (1)根据图1所示的电路，在图2所示的实物图上连线,91,专题十二 教师备用题,92,专题十二 教师备用题,93,专题十二 教师