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学习方法

【涨知识】别说不会做!这一次,拿下高考实验创新题

  • 日期:2017-10-12 09:41
  • 来源: 高考物理
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  • 发布者:自学习

 

有同学反映,在做实验创新题时无从下手,面对大量的文字信息不知所措,无法快速找出解题关键。今天小编就来带同学做几道典型题目,彻攻克决实验创新题!

其实对于每一个实验,考察方面不出“三个掌握、五个会”,即掌握实验目的、步骤、原理;会控制条件、会使用仪器、会观察分析、会处理数据并得出相应的结论、会设计简单的实验方案。具体考察形式可以分为五种

1
 基本仪器的使用

刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、打点计时器、弹簧秤、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等 

2
 基本实验操作:

实物连线、实验步骤、纠错、补漏、排序等。 

3
 基本实验原理:

力学实验的主线是打点计时器(光电门); 电学实验的主线是各种方法测各种电阻; 电磁学内容实验题略有涉猎,但很少; 考题基本为课本实验的变式、组合或重新设计。

4
 实验数据处理及误差分析:

图像法(剔除错误数据,找规律),列表法(多个量之间的关系,正反比关系);减小误差(换仪器、换方法、多次测量、作图等) 

5
 开放性实验题:

设计实验,实验探究,实验变式(这部分的关键是回归已知的实验,用脑海里已有的实验原理和实验仪器去解决新问题是这类题的关键)

下面我们对照这五方面看几道高考真题,相信仔细揣摩之后你就不会再畏惧实验创新题啦!

例  题

例1图1中(a)图为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图。实验步骤如下:

①用天平测量物块和遮光片的总质量M.重物的质量m;用游标卡尺测量遮光片的宽度d;用米尺测量两光电门之间的距离s;

②调整轻滑轮,使细线水平;

③让物块从光电门A的左侧由静止释放,用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间△tA和△tB,求出加速度a;

④多次重复步骤③,求a的平均值;

⑤根据上述实验数据求出动擦因数μ。

回答下列问题:

(1)测量d时,某次游标卡尺(主尺的最小分度为1mm)的示如图1(b)所示。其读数为     cm

(2)物块的加速度a可用d、s、△tA,和△tB,表示为a=      

(3)动摩擦因数μ可用M、m、a和重力加速度g表示为μ=      

(4)如果细线没有调整到水平.由此引起的误差属于 (填“偶然误差”或“系统误差”)

例2. 测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图2所示。AB是半径足够大的、光滑的四分之一圆弧轨道,与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切,C点在水平地面的垂直投影为C′。重力加速度为g。实验步骤如下:

①用天平称出物块Q的质量m;

②测量出轨道AB的半径R、BC的长度L和CC/的高度h;

③将物块Q在A点由静止释放,在物块Q落地处标记其落地点D;

④重复步骤③,共做10次;

⑤将10个落地点用一个尽量小的圆围住,用米尺测量圆心到C′的距离s。

(1)用实验中的测量量表示:

(ⅰ)物块Q到达B点时的动能EkB=__________;

(ⅱ)物块Q到达C点时的动能EkC=__________;

(ⅲ)在物块Q从B运动到C的过程中,物块Q克服摩擦力做的功Wf=__________;

(ⅳ)物块Q与平板P之间的动摩擦因数μ=__________。

(2)回答下列问题:

(ⅰ)实验步骤④⑤的目的是 

(ii)已知实验测得的μ值比实际值偏大,其原因除了实验中测量量的误差之外,其它的可能是 (写出一个可能的原因即可)

例3. 某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究:一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一小球接触而不固连;弹簧处于原长时,小球恰好桌面边缘,如图3(a)所示。向左推小球,使弹簧压缩一段距离后由静止释放;小球离开桌面后落到水平地面。通过测量和计算。可求得弹簧被压缩后的弹性势能。

回答下列问题:

(1)本实验中可认为,弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等。已知重力加速度大小为g。为求得Ek,至少需要测量下列物理量中的 (填正确答案标号)。

A.小球的质量

B.小球抛出点到落地点的水平距离s

C.。桌面到地面的高度h

D.弹簧的压缩量△x

E.弹簧原长l0

(2)用所选取的测量量和已知量表示Ek,得Ek=      

(3)图3(b)中的直线是实验测量得到的s--△x图线。从理论上可推出,如果h不变,m增加,s--△x图线的斜率会 (填“增大”、“减小”或“不变”)。如果m不变,h增加,s--△x图线的斜率会 (填“增大”、“减小”或“不变”)。由图3(b)中给出的直线关系和Ek的表达式可知,Ep与△x的 次方成正比。

例4. 在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中,一同学猜想可能与两电荷的间距和带电量有关。他选用带正电的小球A和B,A球放在可移动的绝座上,B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点,如图4所示。

实验时,先保持两电荷量不变,使A球从远处逐渐向B球靠近,观察到两球距离越小,B球悬线的偏角越大;再保持两球的距离不变,改变小球所带的电荷量,观察到电荷量越大,B球悬线的偏角越大。

实验表明:两电荷之间的相互作用力,随其距离的______而增大,随其所带电荷量_______而增大。

此同学在探究中应用的科学方法是_________(选填:“累积法”、“等效替代法”、“控制变量法”、“或演绎法”)

例5. 某同学用量程为1mA、内阻为120Ω的表头按照图5(a)所示电路改装成量程分别为1V和1A的多用电表。图中R1和R2为定值电阻,S为开关。回答下列问题:

(1)根据图5(a)所示的电路,在图5(b)所示的实物图上连线。

(2)开关S闭合时,多用电表用于测量 (填“电流”、“ 电压” 或“电阻”); 开关S断开时,多用电表用于测量 (填“电流”、“ 电压” 或“电阻”)。

(3)表笔A应为 色(填“红”或“黑”)。

(4)定值电阻的阻值R1=      Ω,R2=      Ω。(结果取3位有效数字)

例6. 演示地磁场存在的实验装置(由环形线圈,微电流传感器,DIS等组成)如图6所示。首先将线圈竖直放置,以竖直方向为轴转动,屏幕上的电流指针____(填:“有”或“无”)偏转;然后仍将线圈竖直放置,使其平面与东西向平行,并从东向西移动,电流指针____

(填:“有”或“无”)偏转;最后将线圈水平放置,使其从东向西移动,电流指针____(填:“有”或“无”)偏转。

例7. 为探究小灯泡的电功率P和电压U的关系,小明测量小灯泡的电压U和电流I,利用P=UI得到电功率。 实验所使用的小灯泡规格为“3.0V,8W”,电源为12V的电池,滑动变阻器的最大阻值为10Ω。

(1)准备使用的实物电路如图7所示。请将滑动变阻器接入电路的正确位置。(用笔画线代替导线)

(2)现有10Ω、20Ω和50Ω的定值电阻,电路中的电阻R1应选_______Ω的定值电阻。

(3)测量结束后,应先断开开关,拆除_______两端的导线,再拆除其他导线,最后整理好器材。

(4)小明处理数据后将P、U2描点在坐标纸上,并作出了一条直线,如图8所示。 请指出图象中不恰当的地方。

参考答案

 

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