高考物理复习小专题5高考实验题的破解方法和技巧市赛课公开课一等奖省名师获奖课件

小专题5高考试验题破解方法和技巧1/72突破1破解常规型试验题方法

常规试验题主要考查教材上基本试验试验原理、器材选择、试验操作、数据处理和误差分析.复习时要从领会实验原理出发，全方位了解和掌握试验器材、试验操作、试验步骤、试验数据处理，误差分析和电学试验实物图连接、电路图设计等，对每一个试验都应做到心中有数.所以，必须做到“五会”(即“会读”“会选”“会画”“会析”“会用”)，才能轻松破解常规试验题.2/721.会读

刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、停表、电火花打点计时器或电磁打点计时器、弹簧测力计、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等基本仪器是高考考查重点. “会读”是指能正确地读出基本仪器读数，读数直接影响试验结果，为使读数正确必须做到以下三点：(1)注意量程.(2)搞清所选量程对应每一大格和每一小格所表示量值.3/72

(3)掌握需要估读基本仪器读数标准.读数基本标准：凡仪器最小刻度是“1”，要求读到最小刻度后再往下估读一位；凡仪器最小刻度是“2”和“5”，只要求读到最小刻度所在这一位，不再往下估读.4/72

【典题1】某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件直径和高度，测量结果如图Z5-1甲和乙所表示.该工件直径为________cm，高度为________mm.甲乙图

Z5-15/72

解析：游标卡尺主尺读数为1.2cm，游标尺上第4个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为4×0.05mm＝0.20mm＝0.020cm，故测量直径为1.2cm＋0.020cm＝1.220cm.螺旋测微器固定刻度为6.5mm，可动刻度为36.0×0.01mm＝0.360mm，故测量高度为6.5mm＋0.360mm＝6.860mm.答案：1.2206.860

易错提醒：游标卡尺主尺读数一定看游标尺0线对齐整毫米数部分，而不能看尺子边缘对齐整毫米数部分，螺旋测微器可动尺读数看可动尺第几个格与中心线对齐时一定要注意估读.6/72

【考点突破1】(年新课标Ⅲ卷)某同学组装完成简易多用电表电路图如图Z5-2甲所表示.图中E是电池；R1、R2、R3、R4

和R5

是固定电阻，R6

是可变电阻；表头满偏电流为250μA，内阻为480Ω.虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连.该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆“×100Ω”挡.7/72甲乙

图

Z5-2 (1)图甲中A端与________(填“红”或“黑”)色表笔相连接.8/72(2)关于R6

使用，以下说法正确是________(填正确答案标号).A.在使用多用电表之前，调整R6

使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B.使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C.使用电流挡时，调整R6

使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置9/72

(3)依据题给条件可得R1＋R2＝______Ω，R4＝______Ω. (4)某次测量时该多用电表指针位置如图乙所表示.若此时B端是与“1”相连，则多用电表读数为________；若此时B端是与“3”相连，则读数为______；若此时B端是与“5”相连，则读数为________.10/7211/72“3”相连，多用电表是欧姆“×100”挡，则读数为1100Ω；若此时B端与“5”相连，多用电表是量程为0～5V电压表，则读数为2.94V.答案：(1)黑(2)B(3)160880(4)1.47mA(或1.48mA)1100Ω2.94V12/722.会选

“会选”是指依据试验原理及可行性选择试验方案、试验器材.选择操作性强试验方案及适当试验器材，能够减小实验误差，提升试验准确度.(1)控制电路选择：控制电路即滑动变阻器在电路中连接，惯用两种不一样形式，如图Z5-3所表示，甲为限流式，乙为分压式.图

Z5-313/72(2)测量电路选择：对伏安法测电阻，应依据待测电阻大小选择电流表不同接法，如图Z5-4所表示，甲为外接法，乙为内接法.图

Z5-4(3)试验器材选择“四个注意”：①安全原因经过电源、电表、电阻电流不能超出允许最大电流.14/72②误差原因选择电表时，确保电流和电压均不超出其量程.使指针有较在中值刻度附近. ③便于操作 选滑动变阻器时，在满足其它要求前提下，可选阻值较小. ④试验实际要求.15/72

【典题2】(

年天津卷)用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成电池组(电动势约4.5V，内阻约1Ω)电动势和内阻，除待测电池组、开关和导线外，还有以下器材供选用：A.电流表：量程0～0.6A，内阻约1ΩB.电流表：量程0～3A，内阻约0.2ΩC.电压表：量程0～3V，内阻约30kΩD.电压表：量程0～6V，内阻约60kΩE.滑动变阻器：0～1000Ω，额定电流为0.5AF.滑动变阻器：0～20Ω，额定电流为2A16/72图Z5-5

(1)为了使测量结果尽可能准确，电流表应选取__________，电压表应选取____________，滑动变阻器应选取__________.(填仪器字母代号)17/72

(2)正确选择仪器后，连好部分电路如图Z5-5所表示，为了使测量误差尽可能小，还需在电路中用导线将__________和________相连、________和________相连、________和________相连.(填仪器上接线柱字母代号)

(3)试验时发觉电流表坏了，于是不再使用电流表，剩下仪器中仅用电阻箱替换掉滑动变阻器，重新连接电路，仍能完成试验.试验中读出几组电阻箱阻值R和对应电压表示数U.用图象法处理采集到数据，为在直角坐标系中得到函数图象是一条直线，则能够__________为纵坐标，以__________为横坐标.18/72答案：(1)ADF(2)adcgf

h

方法技巧：关于滑动变阻器选择，普通来说只要是限流法就选取比待测电阻大几倍滑动变阻器，只要是分压法就选用小滑动变阻器.19/72

【考点突破2】(年四川检测)已知某电阻阻值约为300Ω，现提供两套相同试验器材分甲、乙两小组利用伏安法测量其阻值.试验器材以下：A.电流表B.电压表(量程为0～12mA、内阻约1Ω)(量程为0～3V、内阻约1kΩ)C.滑动变阻器R1(总阻值10Ω，额定电流2A)D.滑动变阻器R2(总阻值100Ω，额定电流1A)E.电源(电动势约3V、内阻约2Ω)F.待测电阻RxG.开关一个，导线若干20/72

(1)滑动变阻器应该选择________(填仪器字母代号). (2)选定滑动变阻器后，甲、乙两组设计了不一样电路来测量，其中正确电路图是________.ABCD21/72

(3)甲、乙两组测量后发觉其测量值存在系统误差，他们决定共同合作，一起设计了如图Z5-6、图Z5-7所表示两种电路，不但能够准确测量待测电阻阻值，还能够测量电流表和电压表内阻.假设在图Z5-6和图Z5-7中，电流表、示数均分别用I1、I2

来表示，电压表、示数均分别用U1、U2

来表示.则在图Z5-6中，电压表内阻RV

＝________，待测电阻阻值Rx＝________；在图Z5-7中，电流表内阻RA＝________，待测电阻阻值Rx＝________.图Z5-622/7223/72

图Z5-7答案：(1)C(2)B24/723.会画

“会画”首先指在进行试验数据处理时多数情况要求找出两个物理量线性关系，由试验数据画出其线性关系图线，图线经过大多数点，不在图线上点要尽可能对称分布在图线两侧，依据线性图线斜率、截距物理意义求解相关物理量；另首先指会依据所选器材和电路原理图连接实物图.连电路实物图关键点：25/72

(1)从电源正极出发，先将干路中各器件依次连接到电源负极，再将支路中元件和电压表并联到电路某两点之间. (2)连好实物图后，对照电路图检验一遍，注意检验导线连接点是否都接在接线柱上(导线中不应有交叉)，电表正负极连接是否恰当，滑动变阻器滑片是否处于恰当位置等.26/72

【典题3】某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组电动势和内阻，试验原理如图Z5-8甲所表示，其中，虚线框内为用灵敏电流计改装电流表，为标准电压表，E为待测电池组，S为开关，R为滑动变阻器，R0是标称值为4.0Ω定值电阻.(1)已知灵敏电流计满偏电流Ig＝100μA，内阻rg＝2.0kΩ，若要改装后电流表满偏电流为200mA，应并联一个阻值为________Ω(计算结果保留1位小数)定值电阻R1.27/72(2)依据图甲，用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路.甲乙图

Z5-828/72测量次数12345678电压表 读数U/V5.265.165.044.944.834.714.594.46

改装表读数I/mA20406080100120140160(3)某次试验数据以下表所表示：

该小组借鉴“研究匀变速直线运动”试验中计算加速度方法(逐差法)，计算出电池组内阻r＝________Ω(计算结果保留2位小数)；为减小偶然误差，逐差法在数据处理方面表达出主要优点是：____________________________.29/72

(4)该小组在前面试验基础上，为探究图甲电路中各元器件实际阻值对测量结果影响，用一已知电动势和内阻标准电池组，经过上述方法屡次测量后发觉：电动势测量值与已知值几乎相同，但内阻测量值总是偏大.若测量过程无误，则内阻测量值总是偏大原因是________.(填选项前字母)A.电压表内阻影响B.滑动变阻器最大阻值偏小C.R1

实际阻值比计算值偏小D.R0

实际阻值比标称值偏大30/72答案：(1)1.0(2)如图D39所表示. 图D39(3)1.66充分利用已测得数据(4)CD31/72

【考点突破3】(年百校联盟押题卷)某学习小组要测定某一圆柱形导体P电阻率，其主要试验步骤以下：(1)先用多用电表粗测导体P电阻.a.将选择开关旋转到如图Z5-9甲所表示欧姆挡上；b.将已插入接线孔两根表笔相接，进行欧姆调零；c.将两根表笔分别与导体P两端相接，指针在图甲中虚线位置处；

d.换用欧姆“______”挡重新测量，先要______，再次测量导体P两端电阻，指针指在图甲中实线位置处，则导体P电阻粗测值为________Ω.32/72甲丙

乙 丁图

Z5-933/72

(2)分别用游标卡尺、螺旋测微器测量导体P长度L和直径d，示数如图乙、丙所表示，则L＝_____mm，d＝______mm. (3)该小组又采取伏安法测量导体P电阻Rx，可供选取器材以下：

电压表阻约15kΩ) 电流表

(量程0～3V，内阻约3kΩ；量程0～15V，内(量程0～15mA，内阻约10Ω；量程0～600mA，内阻约0.2Ω) 电源E1(电动势为3V，内阻不计)34/72电源E2(电动势为12V，内阻不计)滑动变阻器R(0～20Ω，允许经过最大电流为2A)开关S、导线若干图丁为测量Rx

试验器材，为使测量尽可能准确，请选择器材并完成实物图连线.35/72

解析：(1)用多用电表粗测时虚线位置读数为100×10Ω＝1000Ω，因为指针偏转角度较小，应换成欧姆“×100”挡重新测量，并需重新进行欧姆调零，换挡后指针指在实线位置，读数为11×100Ω＝1100Ω.(2)游标卡尺读数为L＝20mm＋0×0.05mm＝20.00mm；螺旋测微器读数为d＝2.5mm＋20.0×36/72答案：(1)×100欧姆调零1100(2)20.002.700(3)如图D40所表示. 图D4015mA；因为Rx远大于电流表内阻，故电流表采取内接法；滑动变阻器最大阻值20Ω比粗测Rx小得多，故滑动变阻器采取分压式接法.37/724.会析

“会析”是指对高中物理试验误差作一些简单分析.中学物理对试验误差分析要求不高，从高考来看，普通包括问题是定性分析系统误差，对误差定量分析不作要求.在实验复习中，同学们要知道误差起源，掌握误差分析基本方法，对高中物理试验进行一些简单误差分析.38/72

【典题4】(年天津卷)某探究性学习小组利用如图Z5-10甲所表示电路测量电池电动势和内阻.其中电流表内阻r1＝1.0kΩ，电阻R1＝9.0kΩ，为了方便读数和作图，给电池串联一个R0＝3.0Ω电阻.

(1)按如图甲所表示电路进行连接后，发觉aa′、bb′和cc′三条导线中，混进了一条内部断开导线.为了确定哪一条导线内部是断开，将开关S闭合，用多用电表电压挡先测量a、b′间电压，读数不为零，再测量a、a′间电压，若读数不为零，则一定是________导线断开；若读数为零，则一定是__________导线断开.39/72

(2)排除故障后，该小组顺利完成试验.经过屡次改变滑动变阻器滑片位置，得到电流表和多组I1、I2

数据，作出图象如图乙所表示.由I1-I2

图象得到电池电动势E＝________V，内阻r＝__________Ω.甲乙图

Z5-10答案：(1)aa′bb′(2)1.41(1.36～1.44均正确)0.5(0.4～0.6均正确)40/72

【考点突破4】(年河北正定中学月考)图Z5-11是一个多用电表欧姆挡内部电路示意图.电流表满偏电流为0.5mA、内阻为10Ω；电池电动势为1.5V、内阻为1Ω；滑动变阻器阻值为0～5000Ω.图Z5-1141/72

(1)该欧姆表刻度值是按电池电动势为1.5V标定，当电池电动势下降到1.45V、内阻增大到4Ω时仍可调零.调零后R0

阻值将变________(填“大”或“小”)；若测得某电阻阻值为300Ω，则这个电阻真实值是________Ω. (2)该欧姆表换了一个电动势为1.5V、内阻为10Ω电池，调零后测量某电阻阻值，其测量结果________(填“偏大”“偏小”或“准确”).答案：(1)小290(2)准确42/725.会用(1)会用打点计时器

新课标《考试纲领》要求7个力学试验中有5个包括打点计时器：研究匀变速直线运动、验证牛顿运动定律、探究动能定理、验证机械能守恒定律和验证动量守恒定律.这类试验关键是要掌握纸带分析处理方法，对于纸带常有以下三大应用：①由纸带确定时间要区分打点计时器打出点与人为选取计数点之间区别与联络，便于测量和计算.43/72

②求解瞬时速度 利用做匀变速直线运动物体在一段时间内平均速度等于中间时刻瞬时速度.如图Z5-12所表示，打n点时瞬时速度图Z5-1244/72③用“逐差法”求加速度图Z5-1345/72

【典题5】(

年新课标Ⅱ卷)某学生用如图Z5-14甲所表示试验装置测量物块与斜面动摩擦因数.已知打点计时器所用电源频率为50Hz，物块下滑过程中所得到纸带一部分如图乙所表示，图中标出了5个连续点之间距离.甲乙图

Z5-1446/72(1)物块下滑时加速度a＝________m/s2；打出C点时物块速度v＝________m/s.(2)已知重力加速度大小为g，求出动摩擦因数，还需测量物理量是________(填正确答案标号).A.物块质量B.斜面高度C.斜面倾角47/72答案：(1)3.251.79(2)C48/72

【考点突破5】(年新课标Ⅰ卷)某同学用如图Z5-15甲所表示试验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器电源为交流电源，能够使用频率有20Hz、30Hz和40Hz，打出纸带一部分如图乙所表示.甲乙图

Z5-1549/72

该同学在试验中没有统计交流电频率f，需要用试验数据和其它题给条件进行推算. (1)若从打出纸带可判定重物匀加速下落，利用f和图乙中给出物理量能够写出：在打点计时器打出B点时，重物下落速度大小为________，打出C点时重物下落速度大小为________，重物下落加速度大小为________. (2)已测得s1＝8.89cm，s2＝9.50cm，s3＝10.10cm；当地重力加速度大小为9.80m/s2，试验中重物受到平均阻力大小约为其重力1%.由此推算出f为________Hz.50/72

(2)会用光电门 研究匀变速直线运动、验证牛顿运动定律、探究动能定理、验证机械能守恒定律和验证动量守恒定律这五个试验都能够用光电门代替打点计时器来完成瞬时速度和加速度测量，详细做法以下：51/72

【典题6】(

年百校联盟猜题卷)某试验小组利用如图Z5-16所表示试验装置来探究加速度与质量、合外力关系，将右端带有轻小且光滑定滑轮长木板左端抬起固定在水平桌面上，并在长木板上适当位置固定两光电门A和B.现将一带有遮光条物块放在长木板上，并用轻质细绳跨过定滑轮连接一质量为m钩码Q，然后将物块由静止释放，已知两光电门之间距离为l，物块和遮光条总质量为M，遮光条宽度为d(d远小于l)，物块经过两光电门时挡光时间分别为ΔtA、ΔtB.52/72图Z5-16

(1)该小组同学平衡摩擦力后，试验还需满足_______________________，物块受到合外力才近似等于钩码重力，物块在长木板上下滑时加速度a＝____________(用d、l、ΔtA、ΔtB表示).

(2)试验前，该小组同学已经平衡了摩擦力，则_________(填“能够”或“不能够”)用该装置验证物块与钩码Q组成系统机械能守恒，其原因为：_________________________.53/72(2)不能够有摩擦力做功

易错提醒：机械能守恒条件不是受到协力为0，而是重力以外力做功为0.54/72

【考点突破6】(年新课标Ⅱ卷)某同学研究在固定斜面上运动物体平均速度、瞬时速度和加速度之间关系.使用器材有：斜面、滑块、长度不一样矩形挡光片、光电计时器.甲乙图

Z5-17试验步骤以下：55/72

①如图Z5-17甲所表示，将光电门固定在斜面下端附近；将一挡光片安装在滑块上，记下挡光片前端相对于斜面位置，令滑块从斜面上方由静止开始下滑；②当滑块上挡光片经过光电门时，用光电计时器测得光线被挡光片遮住时间为Δt；

④将另一挡光片换到滑块上，使滑块上挡光片前端与①中位置相同，令滑块由静止开始下滑，重复步骤②、③；56/72⑤屡次重复步骤④；图Z5-1857/72(2)由图Z5-18可求得，vA＝______cm/s，a＝______cm/s2.(计算结果保留3位有效数字)58/7259/72突破2破解探究型、设计型试验题方法

解这类试验普通可分三步进行： (1)找原型：先依据试验目标和给出条件把教材中试验原型在头脑中完整地重现出来. (2)做对比：将试验中所给器材与原型中器材进行对比，看一下少了什么器材或什么器材量程不满足要求；再看一下多给了什么器材，注意多给器材可能就是处理问题“金钥匙”. (3)定方案：依据对比结果设计电路.60/72

【典题7】现要测量一个未知电阻Rx阻值，除Rx外可用器材有： 多用电表(仅可使用欧姆挡)； 一个电池组E(电动势6V)； 一个滑动变阻器R(0～20Ω，额定电流1A)；两个相同电流表(内阻Rg＝1000Ω，满偏电流Ig＝100μA)；

两个标准电阻(R1＝29000Ω，R2＝0.1Ω) 一个开关S、导线若干.61/72

(1)为了设计电路，先用多用电表欧姆挡粗略测量未知电阻阻值，采取“×10”挡，调零后测量该电阻，发觉指针偏转非常大，最终几乎紧挨满偏刻度停下来，以下判断和做法正确是__________(填字母代号).A.这个电阻阻值很小，预计只有几欧姆B.这个电阻阻值很大，预计有几千欧姆C.如需深入测量可换“×1”挡，调零后测量D.如需深入测量可换“×1k”挡，调零后测量62/72

(2)依据粗略测量判断，设计一个测量电路，要求测量尽量准确并使电路能耗较小，画出试验电路图，并将各元件字母代码标在该元件符号旁.63/72

解析：(1)因为电表指针几乎满偏，故可知所测电阻很小，只有几欧姆，所以选项A正确，B错误；依据欧姆表特点，若要深入准确测量，应换用小倍率，并重新进行欧姆调零，所以选项C正确，D错误.

(2)依据伏安法测电阻原理和串、并联电路规律，可将一个电流表串联电阻R1

后改装成电压表测量电压，另一个电流表并联R2

后改装成电流表测量电流，题目要求能耗较小，故变阻器采取限流式，所以电路设计如图Z5-19所表示.64/72答案：(1)AC(2)如图Z5-19所表示.图Z5-1965/72方法技巧：在设计性试验或改编类试验中经惯用到电表替换和改装，惯用到替换或改装有：(1)内阻已知电压表相当于小量程