2018届二轮复习实验题突破策略与技巧课件（共48张）（全国通用） 48页

应试高分策略 第二部分 第 2 关　实验题突破策略与技巧 —— 稳扎稳打多捞分 1 ． 实验题的高频考点 (1) 基本仪器的使用和读数； ( 多用电表、游标卡尺和螺旋测微器等 ) (2) 纸带类的力学实验； (3) 力学设计性实验； (4) 电阻的测量设计性实验； (5) 测量电源电动势和内阻的设计性实验； (6) 伏安特性曲线的描绘实验； (7) 电学创新设计实验． 2 ． 实验题应试要点 (1) 要明确考查知识范围 现在的物理实验题涉及力学、电 ( 场、路 ) 磁 ( 场、感 ) 学等知识，尽管题目千变万化，但通过仔细审题，一定能直接地判断出命题人想要考查的知识点和意图． (2) 要看清实验题图 实验题一般配有相应的示意图、实验图，实质是告知实验仪器 ( 或部分 ) 及其组装情况，让考生琢磨考查意图，只有看清了实验仪器，才使你有身临其境的感觉，认清这些器材在实验中所起的作用，便能初步勾画实验过程． (3) 要捕捉并提取信息 试题总是提供诸多信息从而再现实验情景，因此，正确解答时必须捕捉并提取有价值的信息，使问题迎刃而解，一般需要关注如下信息 ① 新的概念、规律、公式，一些新颖的非学生实验题、陌生的新知识 ( 概念公式 ) 应用题、新规律验证题，都为我们提供信息，在阅读理解的基础上提取有用信息为解题服务． ② 新的表格数据，通过解读表格，了解实验测量的物理量，根据表格中的数据，判断相关物理量之间的关系，如正比例关系、反比例关系、平方或开方关系，以及倒数关系，根据数据描点作图，直观反映实验的某种规律． ③ 新的物理图象．实验题本身提供的物理图象，但这些图象平时没有接触过，关键要明确图象的物理意义，帮助正确分析实验问题． (4) 注意事项 实验题虽然不难，但是为了提高区分度，改卷很严，很容易丢分，成为广大考生的拉分阵地，在做实验题时要注意以下几点： ① 要求深刻理解实验的原理，掌握实验的思想方法． ② 实验中观察和发现实验操作的步骤需要注意的事项． ③ 仪表的读数包括是否估读 ( 有的仪器必须估读，如刻度尺、螺旋测微器；有的仪器不用估读，如游标卡尺、电阻箱 ) 、有效数字及单位． 3 ． 解答实验题的技巧 类型一　读数与作图型 类型解读 此类型题考查：常用仪器的使用和读数，以及实验作图或电学部分的电路图、实物连线 突破策略 对于读数问题，要弄清是否要估读、数据有效数字的位数以及要求的单位．对作图或连线题要从细节和规范上加以注意．总之，答题时要周密细致，临场不慌，就能得全分 【例题 1 】 (1) 图甲为一游标卡尺的结构示意图，当测量一钢笔帽的内径时，应该用游标卡尺的 ________( 填“ A ”“ B ” 或“ C ”) 进行测量；示数如图乙所示，该钢笔帽的内径为 ________mm. (2) 某同学通过实验测量一种合金的电阻率． 用螺旋测微器测量合金丝的直径，为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧图中的部件 ________( 选填“ A ”“ B ”“ C ”“ D ”) ．从图中的示数可读出合金丝的直径为 ________mm. 规范答题 (1) 测量尺寸较小管件内径时用游标卡尺的 A 进行测量，测量尺寸较小的小管件的外径时用游标卡尺的 B 进行测量；测量深度时用游标卡尺的 C 进行测量．由图可知游标卡尺的主尺读数为 11 mm ，游标卡尺的读数为 6 × 0.05 mm ＝ 0.30 mm. 故钢笔帽的内径为 11.30 mm. (2) 读数前旋紧 B ，示数为 41.0 × 0.01 mm ＝ 0.410 mm 答案 (1) A 　 11.30 　 (2) B 　 0.410 类型二　基本操作型 类型解读 基本操作型实验题主要考查实验的基本操作，此类题主要有三类：一类是对实验操作的关键点考查，明确方法；第二类是对题述的实验步聚分析找出错误进行改正；三是补全实验步骤 突破策略 解答基本操作型实验题首先要理解掌握实验的基本步骤，特别是实验的一些细节，其次要知道实验的注意事项，根据实验要点，抓住关键，按照题目要求解答 【例题 2 】 (2017 · 北京卷 ) 如图甲所示，用质量为 m 的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况．利用该装置可以完成 “ 探究动能定理 ” 的实验． (1) 打点计时器使用的电源是 ________ ． ( 选填选项前的字母 ) A ．直流电源　　　　　　 B ．交流电源 (2) 实验中，需要平衡摩擦力和其它阻力，正确操作方法是 ________ ． ( 选填选项前的字母 ) A ．长木板右端垫高　　　 B ．改变小车的质量 在不挂重物且 ________( 选填选项前的字母 ) 情况下轻推一下小车．若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经清除了摩擦力和其他阻力的影响． A ．计时器不打点　　　　 B ．计时器打点 (3) 接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为 O . 在纸带上依次取 A 、 B 、 C …… 若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为 T . 测得 A 、 B 、 C …… 各点到 O 点的距离为 x 1 、 x 2 、 x 3 …… ，如图乙所示． 实验中，重物质量远小于小车质量，可认为小车所受的拉力大小为 mg . 从打 O 点到打 B 点的过程中，拉力对小车做的功 W ＝ ________ ，打 B 点时小车的速度 v ＝ ________. (4) 以 v 2 为纵坐标， W 为横坐标，利用实验数据作出如图丙所示的 v 2 － W 图象．由此图象可得 v 2 随 W 变化的表达式为 ________ ．根据功与能的关系，动能的表达式中可能包含 v 2 这个因子；分析实验结果的单位关系，与图线斜率有关的物理量应是 ________ ． (5) 假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，若重物质量不满足远小于小车质量的条件，则从理论上分析，图丁中正确反映 v 2 － W 关系的是 ________ ． 类型三　方案与器材选择型 类型解读 方案选择型实验题根据重点不同主要可分为二类：一类是测量方案的选择；一类是数据处理方法的选择．器材选择型实验题是指以考查基本仪器选择为主的实验题 ( 主要为电学实验 ) ，此类实验题主要有两种情况：一种是给出实验目的，要求选择实验仪器；另一种是给出电学中的一些电表、电阻和实验需要测量的物理量，要求选择实验仪器，或选择实验电路 突破策略 对于测量方案的选择，要通过分析题述的各种方案的可行性和实验的实际情况选择符合题目要求的方案；对于电路的选择，要考虑到测量的系统误差和电表指针偏转的角度，选择符合要求且误差尽可能小的电路；对于数据处理方法的选择，要根据实验的实际情况和题目要求选择最佳数据处理方法． 仪器选择的原则：安全可行、精确合理、操作方便，对于给出实验目的要求选择实验仪器类实验题，要根据实验原理选择最适合的仪器；对于电表选择类，一定要对电路的最大电流值和电压值进行估算．其电表量程要稍大于电路的最大电流值和电压值．分压电路，滑动变阻器要在满足最大允许电流要求的条件下尽可能选择最大阻值较小的；限流电路，滑动变阻器要在满足要求的条件下尽可能选择最大阻值与待测电路部分电阻的阻值差不多的 【例题 3 】 (2016 · 四川卷 ) 用如图所示电路测量电源的电动势和内阻．实验器材：待测电源 ( 电动势约 3 V ，内阻约 2 Ω) ，保护电阻 R 1 ( 阻值 10 Ω) 和 R 2 ( 阻值 5 Ω) ，滑动变阻器 R ，电流表 A ，电压表 V ，开关 S ，导线若干． 实验主要步骤： ① 将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关； ② 逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数 U 和相应电流表的示数 I ； ③ 以 U 为纵坐标， I 为横坐标，作 U － I 图线； ( U 、 I 都用国际单位 ) ④ 求出 U － I 图线斜率的绝对值 k 和在横轴上的截距 a . 回答下列问题： (1) 电压表最好选用 ________ ；电流表最好选用 ________ ． A ．电压表 (0 ～ 3 V ，内阻约 15 kΩ) B ．电压表 (0 ～ 3 V ，内阻约 3 kΩ) C ．电流表 (0 ～ 200 mA ，内阻约 2 Ω) D ．电流表 (0 ～ 30 mA ，内阻约 2 Ω) (2) 滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大．两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是 ________ ． A ．两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱 B ．两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱 C ．一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱 D ．一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端接线柱 (3) 选用 k 、 a 、 R 1 和 R 2 表示待测电源的电动势 E 和内阻 r 的表达式 E ＝ ________ ， r ＝ ________ ，代入数值可得 E 和 r 的测量值． 答案 (1)A 　 C 　 (2)C 　 (3) ak 　 k － R 2 类型四　测量型实验 类型解读 该类型实验题主要考查实验原理、实验数据的处理能力以及对结果进行误差分析的能力 突破策略 解答该类型实验题的步骤：明确实验中的物理过程，找出遵循的物理规律，选定所需公式进行计算，总之是用解决计算题的思维解决实验题 甲 (2) 实验得到的部分数据如下表所示，其中电阻 R ＝ 3.0 Ω 时电流表的示数如图乙所示，读出数据，完成表格． 答： ① ________ ② ________ R /Ω 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 I /A 0.143 0.125 ① 0.100 0.091 0.084 0.077 I － 1 /A － 1 6.99 8.00 ② 10.0 11.0 11.9 13.0 (3) 在图丙的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图，根据图线求得斜率 k ＝ ________A － 1 /Ω － 1 . 截距 b ＝ ________A － 1 (4) 根据图线求得电源电动势 E ＝ ________V ，内阻 r ＝ ________Ω. 丙 (3) 如图　 1.0 　 6.0 (4)3.0 　 1.0 类型五　探究型实验 类型解读 所谓规律探究型实验题是指为探究某种规律而设计的实验．规律探究型实验题注重考查学生的科学探究能力和对综合实验知识的掌握程度．规律探究型实验题强调的是 “ 探究 ” ，重点是数据的分析和处理，题目一般具有开放性，有一定难度 突破策略 解答规律探究型实验题，一是要切题，要明确探究什么，如何探究，要搞清楚实验装置，知道各个器件的作用；二是要应用相关知识，搞清楚实验方法和实验步骤；三是要对探究结论按照题目要求进行分析 【例题 5 】 (2016 · 全国卷 Ⅲ ) 某物理课外小组利用如图甲中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系．图中，置于实验台上的长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮；轻绳跨过滑轮，一端与放在木板上的小滑车相连，另一端可悬挂钩码．本实验中可用的钩码共有 N ＝ 5 个，每个质量均为 0.010 kg. 实验步骤如下： 甲 (1) 将 5 个钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物块，使小车 ( 和钩码 ) 可以在木板上匀速下滑． (2) 将 n ( 依次取 n ＝ 1,2,3,4,5) 个钩码挂在轻绳右端，其余 N － n 个钩码仍留在小车内；用手按住小车并使轻绳与木板平行．释放小车，同时用传感器记录小车在时刻 t 相对于其起始位置的位移 s ，绘制 s － t 图象，经数据处理后可得到相应的加速度 a . (3) 对应于不同的 n 的 a 值见下表． n ＝ 2 时的 s － t 图象如图乙所示．由图乙求出此时小车的加速度 ( 保留 2 位有效数字 ) ，将结果填入下表 . n 1 2 3 4 4 a /(m · s － 2 ) 0.20 0.58 0.78 1.00 (4) 利用表中的数据在图丙中补齐数据点，并作出 a － n 图象．从图象可以看出：当物体质量一定时，物体的加速度与其所受的合外力成正比． 乙 (5) 利用 a － n 图象求得小车 ( 空载 ) 的质量为 ________kg.( 保留 2 位有效数字，重力加速度取 g ＝ 9.8 m · s － 2 ) 丙 (6) 若以 “ 保持木板水平 ” 来代替步骤 (1) ，下列说法正确的是 ________ ． ( 填入正确选项前的标号 ) A ． a － n 图线不再是直线 B ． a － n 图线仍是直线，但该直线不过原点 C ． a － n 图线仍是直线，但该直线的斜率变大 答案 (3)0.39(0.37 ～ 0.49 均给分 ) 　 (4) 如答图所示 (5)0.45 　 (6)BC 类型六　设计型实验 【例题 6 】 (2016 · 全国卷 Ⅰ ) 现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，要求当热敏电阻的温度达到或超过 60 ℃ 时，系统报警．提供的器材有：热敏电阻，报警器 ( 内阻很小，流过的电流超过 I c 时就会报警 ) ，电阻箱 ( 最大阻值为 999.9 Ω) ，直流电源 ( 输出电压为 U ，内阻不计 ) ，滑动变阻器 R 1 ( 最大阻值为 1 000 Ω) ，滑动变阻器 R 2 ( 最大阻值为 2 000 Ω) ，单刀双掷开关一个，导线若干． 在温室下对系统进行调节．已知 U 约为 18 V ， I c 约为 10 mA ；流过报警器的电流超过 20 mA 时，报警器可能损坏；该热敏电阻的阻值随温度升高而减小，在 60 ℃ 时阻值为 650.0 Ω. (1) 完成待调节的报警系统原理电路图的连线． (2) 电路中应选用滑动变阻器 ________ ． ( 填“ R 1 ” 或“ R 2 ”) (3) 按照下列步骤调节此报警系统： ① 电路接通前，需将电阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，这一阻值为 ________Ω ；滑动变阻器的滑片应置于 ________( 填“ a ” 或“ b ”) 端附近，不能置于另一端的原因是 ____________________________________________________________. ② 将开关向 ________( 填“ c ” 或“ d ”) 端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至 ________ ． (4) 保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关向另一端闭合，报警系统即可正常使用． (3) ① 电阻箱的电阻值应调为热敏电阻在 60 ℃ 时的阻值，即 650.0 Ω. 滑动变阻器的滑片应置于 b 端，使开关接通后回路中电流最小，以保护报警器，即防止因过载而损坏报警器． ② 应将开关向 c 端闭合，然后对系统进行调节． 答案 (1) 连线如图所示 (2) R 2 (3) ① 650.0 　 b 　接通电源后，流过报警器的电流会超过 20 mA ，报警器可能损坏　 ② c 　报警器开始报警 反思总结 电学实验题千变万化，但电路的基本要素几乎是不变的，即实验电路总是由 “ 控制电路 ” 和 “ 工作电路 ” 组成．