专题23 实验题的解题技巧（讲义）（原卷版）

专题23试验题的解题技巧名目TOC\o"1-4"\h\z\u考点一试验题的解题技巧 2 2 71.试验题考查的角度及复习策略 72.试验题的答题策略及技巧 7 8考向一课本原型类试验题 8考向二创新类试验题 10考向三设计类试验题 12考情分析在近几年的高考试验题中，第一个试验题主要考查同学对基本试验仪器的读数、教材要求的基本试验原理、试验操作规范、数据处理及其误差分析等方面的把握程度。这类题目难度适中，要求同学在做试验时要认真、细致，不能只留意刷题，而要真正到试验室去做试验，培育实际操作力量。其次个试验题则侧重于对同学试验迁移力量的考查，常以设计性试验或创新型试验来体现，难度较高。这类题目主要为电学试验，也有力学试验，要求同学对新试验的试验原理、试验方法和数据处理的方法进行提取，对同学的试验迁移力量、探究力量要求较高，突出选拔功能。为了应对这种考试趋势，同学在平常的学习中应当重视试验课程，多做试验，提高自己的试验操作力量和试验迁移力量。同时，要学会从试验中发觉问题、解决问题，培育自己的探究力量和创新意识。在备考阶段，可以通过做历年真题和模拟题来生疏考试题型和考试要求，提高自己的应试力量。考点一试验题的解题技巧1．（2024·浙江·高考真题）如图1所示是“探究加速度与力、质量的关系”的试验装置。（1）该试验中同时争辩三个物理量间关系是很困难的，因此我们接受的争辩方法是；A．放大法

B．把握变量法

C．补偿法（2）该试验过程中操作正确的是；A．补偿阻力时小车未连接纸带B．先接通打点计时器电源，后释放小车C．调整滑轮高度使细绳与水平桌面平行（3）在小车质量（选填“远大于”或“远小于”）槽码质量时，可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力。上述做法引起的误差为（选填“偶然误差”或“系统误差”）。为减小此误差，下列可行的方案是；A．用气垫导轨代替一般导轨，滑块代替小车B．在小车上加装遮光条，用光电计时系统代替打点计时器C．在小车与细绳之间加装力传感器，测出小车所受拉力大小（4）经正确操作后获得一条如图2所示的纸带，建立以计数点0为坐标原点的x轴，各计数点的位置坐标分别为0、、、。已知打点计时器的打点周期为T，则打计数点5时小车速度的表达式；小车加速度的表达式是。A．

B．

C．2．（2021·湖南·高考真题）某试验小组利用图（a）所示装置探究加速度与物体所受合外力的关系。主要试验步骤如下：（1）用游标卡尺测量垫块厚度，示数如图（b）所示，；（2）接通气泵，将滑块轻放在气垫导轨上，调整导轨至水平；（3）在右支点下放一垫块，转变气垫导轨的倾斜角度；（4）在气垫导轨合适位置释放滑块，记录垫块个数和滑块对应的加速度；（5）在右支点下增加垫块个数（垫块完全相同），重复步骤（4），记录数据如下表：1234560.0870.1800.2600.4250.519依据表中数据在图（c）上描点，绘制图线。假如表中缺少的第4组数据是正确的，其应当是（保留三位有效数字）。3．（2022·山东·统考高考真题）在天宫课堂中、我国航天员演示了利用牛顿其次定律测量物体质量的试验。受此启发。某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、轻弹簧和待测物体等器材设计了测量物体质量的试验，如图甲所示。主要步骤如下：①将力传感器固定在气垫导轨左端支架上，加速度传感器固定在滑块上；②接通气源。放上滑块。调平气垫导轨；③将弹簧左端连接力传感器，右端连接滑块。弹簧处于原长时滑块左端位于O点。A点到O点的距离为5.00cm，拉动滑块使其左端处于A点，由静止释放并开头计时；④计算机采集猎取数据，得到滑块所受弹力F、加速度a随时间t变化的图像，部分图像如图乙所示。回答以下问题（结果均保留两位有效数字）：（1）弹簧的劲度系数为N/m。（2）该同学从图乙中提取某些时刻F与a的数据，画出a—F图像如图丙中I所示，由此可得滑块与加速度传感器的总质量为kg。（3）该同学在滑块上增加待测物体，重复上述试验步骤，在图丙中画出新的a—F图像Ⅱ，则待测物体的质量为kg。4．（2023·浙江·统考高考真题）在“测量干电池的电动势和内阻”试验中

（1）部分连线如图1所示，导线a端应连接到（选填“A”、“B”、“C”或“D”）接线柱上。正确连接后，某次测量中电压表指针位置如图2所示，其示数为V。（2）测得的7组数据已标在如图3所示坐标系上，用作图法求干电池的电动势V和内阻Ω。（计算结果均保留两位小数）5．（2023·湖北·统考高考真题）某试验小组为测量干电池的电动势和内阻，设计了如图（a）所示电路，所用器材如下：电压表（量程，内阻很大）；电流表（量程）；电阻箱（阻值）；干电池一节、开关一个和导线若干。

（1）依据图（a），完成图（b）中的实物图连线。

（2）调整电阻箱到最大阻值，闭合开关。逐次转变电阻箱的电阻，记录其阻值R、相应的电流表示数I和电压表示数U。依据记录数据作出的图像如图（c）所示，则干电池的电动势为V（保留3位有效数字）、内阻为（保留2位有效数字）。

（3）该小组依据记录数据进一步探究，作出图像如图（d）所示。利用图（d）中图像的纵轴截距，结合（2）问得到的电动势与内阻，还可以求出电流表内阻为（保留2位有效数字）。（4）由于电压表内阻不是无穷大，本试验干电池内阻的测量值（填“偏大”或“偏小”）。6．（2021·天津·高考真题）随着智能手机的广泛应用，充电宝成为手机准时充电的一种重要选择。充电宝可以视为与电池一样的直流电源。一充电宝的电动势约为，内阻很小，最大放电电流为，某试验小组测定它的电动势和内阻。他们剥开充电宝连接线的外绝缘层，里面有四根导线，红导线为充电宝的正极，黑导线为充电宝的负极，其余两根导线空置不用，另有滑动变阻器R用于转变电路中的电流，定值电阻，两只数字多用电表M、N，两表均为抱负电表，并与开关S连成如图所示电路。①图中测量电流的电表是，测量电压的电表是。（均填写字母“M”或“N”）②调整滑动变阻器，测得多组I、U数据，记录如下表，其中只有一个数据记录有误，端详记录的数据，可以发觉表中第次的记录数据有误。（填测量次数的序号）次数1234567电流0.2990.4770.6840.8771.0651.2811.516电压4.9704.9524.9324.9424.8944.8724.848③电路中接入可以达到下列哪个效果。（填选项前的字母）A．使测电流的电表读数变化明显

B．为了更精确     地测量充电宝内阻C．避开使充电宝的放电电流过大

D．减小测量电压的电表分流作用1.试验题考查的角度及复习策略试验题通常从以下几个角度考察：基本仪器(使用及读数)；实物连线；描点作图；图象应用；故障推断；方案评估(含误差分析)；归纳结论；要应对各类试验试题，包括高层次的试验试题，唯一正确的方法是把要求必做的同学试验真正做懂、做会，特殊是在试验原理上要认真钻研，对每一个试验步骤都要问个为什么，即不但要记住怎样做，更应当知道为什么要这样做．对基本的试验，复习过程中要留意以下六个方面的问题：（1）试验原理、（2）试验仪器、（3）试验装置、（4）试验步骤、（5）试验数据的处理、（6）试验误差的定性分析2.试验题的答题策略及技巧①试验题的答题策略Ⅰ、认真审题，弄清试验目的；直接推断这是考查的课本哪个试验或和哪个试验有联系；通过装置图或试验步骤的叙述，弄清试验原理；大体了解考查的内容(如原理表达式、试验步骤、留意事项、数据的处理等)．若是计算结果的填空题，留意数值、单位、方向或正负号都应填齐全，同时留意有效数字的位数是否有要求．若是仪器读数，留意精确度．Ⅱ、争辩试验器材、试验装置图、实物图、电路图或其他图像，探究考查意图，生疏这些器材在试验中所起的作用，初步勾画试验过程．对于作图题，应画出纵、横坐标轴的箭头，注明物理量、单位、标度及坐标原点．描点连线时，若图像为直线，应让尽量多的点落在直线上，不能落在直线上的点，应均匀分布在直线两侧．切记画直线用直尺，需要延长的要延长；若图像为曲线，则用平滑的曲线连接各点．对于电学图，若画电路图，肯定要用直线段来画，同时留意各种电学元件的符号；若连电学实物图，则电表量程、正负极性，电流表内、外接法，滑动变阻器接法，滑动触头位置都应考虑周全．各种作图及连线要用铅笔，以便于修改．Ⅲ、再次精读试题，试验情景再现，捕获并提取有价值的信息．通过解读表格，了解试验测量的物理量，依据表格中的数据，推断相关物理量之间的关系．如正比例、反比例关系，平方还是开方关系，或者是倒数关系．依据数据描点作图可以直观反映试验的某种规律．对于没有接触过的新图像，通常利用相关试验的原理公式进行奇妙变形，变成和图像信息全都的函数形式，依据图像的斜率、截距结合函数关系式得出所需的数据．②常考的三类试验题答题技巧1、课本原型类试验解答技巧弄清和把握教材中每一个试验的试验原理、试验步骤、数据处理、误差分析等，对每一个试验都应做到心中有数，并且能融会贯穿．原型试验也是高考创新试验的命题根源，创新试验也要在教材中试验的基础上，寻求器材、原理等方面的变化．Ⅱ、创新类试验解答技巧创新型试验以原型试验为基础，留意考查试验仪器的等效与替换、试验原理的拓展与延长、试验情景的设计与创新、试验方法的求新、试验过程的求简、数据处理方法的迁移，这类试题新颖、区分度高．要求考生“以不变应万变”，根本方法是把试验的本质从新情景中分别出来，找出与常规试验的相同之处，运用类似的方法进行处理．Ⅲ、设计类试验解答技巧依据试验目的，运用已把握的物理规律、试验方法，选择生疏的仪器、器材等，独立设计新的试验方案。设计方案包括理解试验原理，选择和配置合适的试验方法、试验器材，支配正确的试验步骤，设计科学的数据处理方法，接受客观的误差分析方法，最终赐予总结和评价。设计性试验分析的基本思路：①依据问题的重要依据、要求，构造相关的物理情景。②确定试验原理，选择试验方法。③明确所要测定的物理量，选好试验器材，确定试验步骤。④做好数据记录和处理，进行误差分析考向一课本原型类试验题1．（2024·贵州贵阳·贵阳一中校考一模）一同学用如图甲所示的电路测一节电池的电动势和内阻。(1)为了电路的平安，在闭合开关之前应将滑动变阻器的滑动头P滑到最（填“左”或“右”）端；(2)依据如图乙所示的图像可知此电池的电动势E=V，内阻r=Ω；(3)关于本试验，电动势的测量值真实值，内阻的测量值真实值。（均填“小于”“大于”或“等于”）2．（2024·浙江·校联考一模）某物理课外小组通过如图甲、乙、丙所示的试验装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。已知他们使用的小车完全相同且质量为，重物的质量为，试回答下列问题：（1）试验时，必需满足“远大于”的试验装置是（选填“甲”、“乙”或“丙”）（2）按乙图试验装置得到如图丙所示的纸带，已知打点计时器打点的周期，其中、每相邻两个计数点之间还有4个点没有标出，依据纸带供应的数据，算得小车加速度的大小为（计算结果保留两位有效数字）。（3）接受（丙）图试验装置探究质量肯定时加速度与力的关系的试验，以弹簧测力计的示数为横坐标，加速度为纵坐标，画出的图线是如图（丁）的一条直线。测出图线与横坐标的夹角为，求得图线的斜率为，则小车的质量为。A．

B．

C．

D．（4）接受（甲）图试验装置，把重物改成槽码，槽码总数，将（依次取）个槽码挂在细线左端，其余个槽码仍留在小车内，重复前面的步骤，并得到相应的加速度，得到图线是过原点的直线，但试验时漏了平衡摩擦力这一步骤，下列说法正确的是。A．图线不再是直线B．图线仍是过原点的直线，但该直线的斜率变小C．图线仍是直线，但该直线不过原点3．（2024·湖南·统考二模）某试验小组接受如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。试验装置安装好后，用手提住纸带上端，之后让纸带由静止开头下落。（1）关于下列试验操作，不必要或不正确的是()A．试验前先用天平测出重物和夹子的质量B．为减小阻力，用电磁打点计时器比用电火花计时器好一些C．在重物大小合适的状况下，选择木块比选择铁块好D．用秒表测出重物下落的时间E．释放纸带前应先接通电源（2）某次试验中所用重物的质量。某同学选取了一条纸带，如图乙所示，0是打下的第一个点，1、2、3、4是连续打的点，依据纸带上的测量数据，从打下点0至打下点3的过程中，重物重力势能的削减量为J，动能增加量为J。（打点计时器频率为50Hz，取，结果均保留3位有效数字）（3）若由于打点计时器的两限位孔不在同一竖直线上，这样会导致计算的动能增加量（填“<”“=”或“>”）重力势能削减量；其缘由是。考向二创新类试验题4．（2024·山东德州·校联考模拟猜测）阿特伍德机是英国数学家和物理学家阿特伍德创制的一种有名力学试验装置，某物理爱好小组现用来验证牛顿其次定律，如图所示，已知重力加速度为g。（1）试验时，该同学进行了如下操作：①将质量均为M（A的含挡光片，B的含挂钩）的重物用轻质细绳连接后，跨放在定滑轮上，处于静止状态，测量出（填“A的上表面”“A的下表面”或“遮光片中心”）到光电门中心的竖直距离h；②在B的下端挂上质量为m的物块C，让系统（重物A、B以及物块C）由静止开头运动，光电门记录挡光片遮光的时间为；③为了验证牛顿其次定律，还需要测量的物理量有；A．遮光片的宽度dB．重物A的厚度L（2）满足的关系式，即可验证牛顿其次定律。（3）不断增大物块C的质量m，重物B的加速度a也将不断增大，m不断增大时，a会趋近于一个恒量，该恒量为。5．（2024·福建宁德·福建省宁德第一中学校考二模）（1）某同学利用如图装置测量小车和智能手机的质量，智能手机可以利用APP直接测量出手机运动时的加速度。悬挂质量为m的钩码，用智能手机测出小车运动的加速度a；转变钩码的质量m，进行多次测量；做出a与的图像如图，已知图像中直线的截距为b，斜率为k。不计空气阻力，重力加速度为g。

①以下说法正确的是；A．钩码的质量应当远小于智能手机和小车的质量B．细绳应当始终与长木板平行C．细线的拉力等于钩码的重力②依据图像可得，小车和手机的质量为；③再利用手机APP测出斜面倾角为θ，则小车和智能手机沿木板运动过程中受摩擦力的大小为。6．（2024·河北秦皇岛·昌黎一中校考模拟猜测）某试验小组设计了如图甲所示的试验装置来验证机械能守恒定律。（1）试验时，该同学进行了如下操作：①用天平分别测出物块A、B的质量和（A的质量含遮光片）；②用20分度游标卡尺测量遮光片的挡光宽度，示数如图乙所示，游标卡尺的示数为；（2）将重物A、B用轻绳按图甲所示连接，跨放在轻质定滑轮上，一个同学用手托住重物B，另一个同学测量出挡光片中心到光电门中心的竖直距离，之后释放重物B使其由静止开头下落。测得遮光片经过光电门的时间为，则重物B速度的大小为。（用题目给定的或测得的物理量符号表示）（3）要验证系统（重物A、B）的机械能守恒，应满足的关系式为（用质量、，重力加速度为，遮光片经过光电门的时间为，遮光片的宽度和距离表示）。7．（2024·江西·校联考一模）“伽利略”学习小组通过串联两节完全相同的干电池测单节干电池的电动势和内阻。他们手头有一量程为0~250µA、内阻为1000Ω的表头，首先把表头改装为0~3V的电压表。（1）小组同学先把表头（填“串联”或“并联”）一个阻值大小为Ω的定值电阻即可使改装后的电压表量程变为0~3V。（结果保留2位有效数字）（2）小组同学将改装电压表V与电阻箱R（最大阻值为99.99Ω）、待测电源按图1连接，闭合开关S，调整电阻箱，记录多组电阻箱和改装电压表换算后的示数，得到如图2所示图像，若不考虑电压表内阻的影响，结合图2可知单节干电池的电动势E=V，内阻r=Ω。（结果均保留2位有效数字）考向三设计类试验题8．（2024·辽宁沈阳·统考一模）某同学通过查阅资料得知，轻弹簧弹性势能表达式为，k为轻弹簧的劲度系数，x为弹簧形变量。该同学设计了如图甲所示的装置验证弹性势能表达式。（1）试验步骤如下：①打开气泵电源开关，进气管通气，气垫导轨上只放置滑块（带遮光条），调整气垫导轨水平，直至滑块在导轨上做匀速直线运动；②用游标卡尺测出滑块上遮光条的宽度d，示数如图乙，则mm；③用两根长度和劲度系数均相同的轻弹簧将滑块与导轨两端相连，光电门固定在滑块的平衡位置处，在平衡位置处两轻弹簧恰好保持原长；④接通电源，将滑块从平衡位置拉到某一位置（弹簧处于弹性限度内），通过刻度尺测出偏离平衡位置的距离x后静止释放滑块，测量滑块经过光电门时遮光条的挡光时间t；⑤重复步骤④测出多组x及对应的t；⑥画出图像如图丙。（2）滑块经过光电门时速度可以用表达式求出。（3）测出物块到某位置时轻弹簧的弹性势能，还必需测量