高中物理-专题13-中学物理实验总复习课件(类型2)-新课标

专题十三中学物理实验物理学是一门实验科学，通过实验能认识规律，也能验证规律，还能获得新知识，因此高考一直十分注重对实验能力的考查．当前高考对实验的考查已从简单的实验知识和操作技能转向考查实验思路、方法等综合实验素养和设计步骤、正确处理实验数据及进行实验误差分析等．在高考中常以填空或、创新等综合实验能力上，即让学生利用学过的知识、原理和方法，在题设情景下，按照题设要求独立设计实验方案，恰当选择实验器材、合理安排实验选择的题型考查，考查的题目一般是两个小题，其中第二小题以电学实验的可能性最大．本专题复习首先要熟悉各基本实验仪器的结构、原理及其读数规则，明确基本实验仪器的使用；再者，要在理解实验原理的基础上，正确选择仪器并确定连接方式；最后要注重实验实际操作训练，在各类实验中正确进行操作，对实验结果合理分析，选择适当的实验处理方法及减少误差的方法，并得出正确的实验结论．2010年浙江卷21题“探究弹簧弹力大小与伸长关系”实验中突出考查学生实验操作的体验，体现了探究性.22题“描绘小灯泡的伏安特性曲线”注重对实验结果的分析与解题能力的考查.2011年要注重学生实验操作的体验和实验基本技能和方法的训练．

纸带处理类问题

1．纸带的选取：一般实验应用点迹清晰、无漏点的纸带中选取有足够多点的一段作为实验纸带．在“验证机械能守恒定律”实验中还要求纸带包含第一、二点，并且第一、二两点距离接近2.0mm.2．根据纸带上点的密集程度选取计数点．打点计时器每打n个点取一个计数点，则计数点时间间隔为n个打点时间间隔，即T=0.02n(s)．一般取n=5，此时T=0.1s.xⅠ=x1，xⅡ=x2-x1，xⅢ=x3-x2，xⅣ=x4-x3，xⅤ=x5-x4，xⅥ=x6-x53．测量计数点间距离．为了测量、计算的方便和减小偶然误差的考虑，测量距离时不要分段测量，尽可能一次测量完毕，即测量计数起点到其他各计数点的距离．如图13­2­1所示，则由图可得：图13­2­14．判定物体运动的性质：(1)若xⅠ、xⅡ、xⅢ、xⅣ、xⅤ、xⅥ基本相等，则可判定物体在实验误差范围内做匀速直线运动．(2)设Dx1=xⅡ-xⅠ，Dx2=xⅢ-xⅡ，Dx3=xⅣ-xⅢ，Dx4=xⅤ-xⅣ，Dx5=xⅥ-xⅤ，若Dx1、Dx2、Dx3、Dx4、Dx5基本相等，则可判定物体在实验误差范围内做匀变速直线运动．(3)测定第n点的瞬时速度．物体做匀变速直线运动时，在某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度．即测出第n点的相邻的前、后两段相等时间T内的距离，由平均速度公式就可求得，如上图中第4点的瞬时速度为：【例2】(1)一种游标卡尺，它的游标尺上有50个小的等分刻度，总长度为49mm.用它测量某物体长度，卡尺示数如图13­2­2甲所示，则该物体的长度是________cm.图13­2­2(2)某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动．他将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，实验时得到一条纸带(如图13­2­2乙所示)．他在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点，在这点下标明A，第六个点下标明B，第十一个点下标明C，第十六个点下标明D，第二十一个点下标明E.测量时发现B点已模糊不清，于是他测得AC长为14.56cm、CD长为11.15cm，DE长为13.73cm，则打C点时小车的瞬时速度大小为________m/s，小车运动的加速大小为________m/s2，AB的距离应为________cm.(保留三位有效数字)图13­2­2【分析】对纸带的研究直接利用逐差法取平均值计算加速度，利用中点时刻的瞬时速度即为平均计时点速度．

【解析】xBC-xAB=aT2，xAB+xBC=xAC，可求得xAB=5.99cm【评析】本题考查了游标卡尺的读数，又考查了纸带的处理求速度与加速度，要熟练掌握．【变式题1】(2010·重庆)某同学用打点计时器测量做匀速直线运动的物体的加速度，电源频率f=50Hz，在纸带上打出的点中，选出零点，每隔4个点取1个计数点，因保存不当，纸带被污染，如图13­2­3所示，A、B、C、D是依次排列的4个计数点，仅能读出其中3个计数点到零点的距离：xA=16.6mm、xB=126.5mm、xD=624.5mm.图13­2­3若无法再做实验，可由以上信息推知：①相邻两计数点的时间间隔为

s；②打C点时物体的速度大小为

m/s(取2位有效数字)；③物体的加速度大小为(用xA、xB、xD和f表示)0.12.5【解析】①打点计时器打出的纸带每隔4个点选择一个计数点，则相邻两计数点的时间间隔为②根据BD间的平均速度等于C点的速度得：③匀加速运动的位移特征是相邻的相等时间间隔内的位移以at2均匀增大，有：BC=AB+at2CD=BC+at2=AB+2at2BD=BC+CD=2AB+3at2即为：xD-xB=2(xB-xA)+3at2【变式题2】如图13­2­4甲所示，是用落体法验证机械能守恒定律的实验装置．(g取9.80m/s2)选出一条纸带如图13­2­4乙所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通以50Hz的交流电．用分度值为1mm的刻度尺测得OA=12.41cm，OB=18.90cm，OC=27.06cm，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，重锤的质量为1.00kg.甲同学根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了

J；打点计时器打到B点时重锤的速度vB=

m/s，此时重锤的动能比开始下落时增加了

J．1.851.831.67图13­2­4【解析】重力势能的减少量

重锤的动能增加量

【变式题3】(2010·新课标)图13­2­5为验证机械能守恒定律的实验装置示意图．现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平．回答下列问题：(1)为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有（）.(填入正确选项前的字母)A．米尺B．秒表C．0～12V的直流电源D．0～12V的交流电源AD图13­2­5(2)实验中误差产生的原因有(写出两个原因)