2019年高考考前指导 实验题的五种常考类型

发布 2019-06-24 14:03:55 阅读 5504

实验题的五种常考类型。

题型特点]1)物理实验题是高考的重点和难点,由于该题型多与实际问题相结合,造成干扰因素很多,考查的角度也多,考生往往不知如何下手,失分现象非常严重。

2)高考实验题虽然不是课本上的原有实验,但其实验原理、方法、用的器材往往是学生学过的或用过的,是利用学生熟知的原理、方法和器材,经过迁移,解决一些新问题。

一、解答实验题的3步骤。

第一步:明确考查的知识范围。

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,能直接地判断出命题人想要考查的知识点和意图。

第二步:看清实验题图。

实验题一般配有相应的示意图、实物图,目的是告知实验仪器(或部分)及其组装情况,让考生琢磨考查意图。认识这些器材在实验中所起的作用,便能初步勾画实验过程。

第三步:捕捉并提取信息。

试题总是提供诸多信息再现实验情景的。因此,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,都会为我们提供信息。要在阅读理解的基础上提取有用信息为解题服务。

2)新的**数据。

通过解读**,了解实验测量的物理量,根据**中的数据,判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。根据数据描点作图、直观实验反映的某种规律。

3)新的物理图象。

实验题本身提供物理图象,但这些图象平时没有接触过,关键要明确图象的物理意义,才能正确分析实验问题。

二、实验题的5种常考类型。

类型一基本仪器的使用]

示例] (2012·衡阳联考)在“测定金属丝的电阻率”的实验中,某同学进行了如下测量:

用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度。测量3次,求出其平均值l。其中一次测量结果如图2-2-1甲所示,金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐,图中读数为___cm。

用螺旋测微器测量金属丝的直径,选不同的位置测量3次,求出其平均值d。其中一次测量结果如图乙所示,图中读数为___mm。

图2-2-1

解析] 金属丝的长度为241.2 mm=24.12 cm

金属丝的直径为0.5 mm+0.01 mm×1.8=0.518 mm。

答案] 24.12 0.518

归纳总结]

1)mm刻度尺读数中,以mm为单位,小数点后面必须有一位(估读位)。

2)螺旋测微器读数中,以mm为单位,小数点后面必须有三位,不足的用“0”补齐(最后一位为估读位)。

3)游标卡尺有三种精度,0.1 mm精度(游标尺10个格),以mm为单位,读数中小数点后面有一位,0.05 mm和。

0.02 mm精度(游标尺20个格和50个格),以mm为单位,读数中小数点后面有两位。

4)多用表的欧姆挡,刻度不均匀,难于估读,结果只取两位有效数字,别忘记读取的数值乘以倍率。

类型二基本规律的验证]

示例] 用如图2-2-2所示实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。图2-2-3给出的是实验中获取的一条纸带:

0是打下的第一个点,每相邻两个计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图2-2-3所示。已知m1=50 g、m2=150 g,则(g取10 m/s2,结果保留两位有效数字)

图2-2-2

图2-2-3

1)在纸带上打下计数点5时的速度v=__m/s;

2)在打点0~5过程中系统动能的增加量δekj,系统势能的减少量δepj,由此得出的结论是。

3)若某同学作出的v2-h图象如图2-2-4所示,则当地的实际重力加速度gm/s2。

图2-2-4

解析] (1)v5=m/s=2.4 m/s。

2)动能的增加量为δek=(m1+m2)v=0.58 j;系统势能的减少量为δep=(m2-m1)gh=0.60 j,故在误差允许的范围内,两者相等,m1、m2组成的系统机械能守恒。

3)由(m1+m2)v2=(m2-m1)gh得=k==,即=m/s2=4.85 m/s2,g=9.7 m/s2。

答案] (1)2.4 (2)0.58 0.60 在误差允许的范围内,m1、m2组成的系统机械能守恒 (3)9.7

归纳总结]

本实验是一个创新实验,课本上做的是单个物体下落过程中机械能守恒的验证,而本实验是m1和m2组成的系统机械能守恒的验证,虽然也是寻找δek、δep大小关系,或用-h图象分析,但δek、δep的表达式及-h图象的斜率均与原实验不同。

类型三实验器材的选取]

示例] 用如图2-2-5所示电路,测定一节干电池的电动势和内阻。电池的内阻较小,为了防止在调节滑动变阻器时造成短路,电路中用一个定值电阻r0作保护电阻。除电池、开关和导线外,可供使用的实验器材还有:

图2-2-5

a.电流表(量程0.6 a、3 a);

b.电压表(量程3 v、15 v);

c.定值电阻(阻值2 ω、额定功率5 w);

d.定值电阻(阻值10 ω、额定功率10 w);

e.滑动变阻器(阻值范围0~10 ω、额定电流2 a);

f.滑动变阻器(阻值范围0~100 ω、额定电流1 a)。

1)要正确完成实验,电压表的量程应选择___v;电流表的量程应选择___a;r0应选择的定值电阻;r应选择阻值范围是___的滑动变阻器。

2)引起该实验系统误差的主要原因是。

解析] (1)因测量一节干电池的电动势,路端电压最大值不超过1.5 v,故应选量程为3 v的电压表;定值电阻若为10 ω,则电路中的电流太小,电流表读数误差较大,且干电池内阻较小,故应选2 ω的定值电阻;滑动变阻器若采用0~100 ω,调节过程中电路中的电流在多数情况下偏小,无法测量,故应选0~10 ω的滑动变阻器;由于电路中的电流比较小,故应选0.6 a量程的电流表。

(2)在测量过程中,电压表的值为路端电压,则电流表的值不是干路电流,外电路中电压表分流,出现系统误差。

答案] (1)3 0.6 2 0~10 (2)电压表分流。

归纳总结]

1)电压表、电流表的量程要根据被测电路估测电压、电流值,进行选取,如本题中测一节干电池的电动势,电压表量程3 v足够,为保护电池,电流不应太大,用0.6 a量程即可。

2)定值电阻的选取要遵循既能使r0起到保护作用,又能使实验正常进行的原则。若采用定值电阻10 ω,则回路中电流强度最大不足0.15 a,电流调节范围太小。

3)为使电流表、电压表示数较大(一般要超过量程的以上),滑动变阻器的实际应用阻值不足10 ω,若用0~100 ω的变阻器,实验过程则不易调节。

类型四电表内阻的测量]

示例] (2012·南通期末)为测量某电压表v1的内阻,某同学设计的电路如图2-2-6所示。可供选择的器材有:

图2-2-6

待测电压表v1(0~3 v,内阻约3 kω)

电压表v2(0~9 v,内阻约10 kω)

定值电阻r1(阻值为600 ω)

定值电阻r2(阻值为6 kω)

滑动变阻器r(0~20 ω)

直流电源(10 v,内阻可不计)

开关s及导线若干。

1)定值电阻应选选填“r1”或“r2”)

2)请将图2-2-7中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接。

图2-2-7

3)该同学经实验测量得到的数据如下表:

请在图2-2-8中描点作出u2-u1图线,待测电压表v1的内阻为___kω。

图2-2-8

解析] (1)当定值电阻选用r2=6 kω时,待测电压表v1和电压表v2的示数均合适,若选用r1=600 ω,则电压表v1、v2示数差值太小。

2)电路连接如图2-2-9所示。

3)u2-u1图线如图2-2-10所示。

图2-2-10

由题给的两个电压表量程可以得出定值电阻应选阻值为。

6 kω的r2。作出u2-u1图线,如图所示。u2-u1图线斜率k=8.

1/2.8=2.9,由u2=u1得出k=。

解得待测电压表v1的内阻为rv=3.16 kω。

答案] (1)r2 (2)图见解析 (3)图见解析。

3.16(3.1~3.3 kω都算对)

归纳总结]

1)电压表内阻测量的几种设计方案:

电路图:,rv=

这种方法适用于电流表量程较小的情况。

电路图:,rv=r0。

这种方法适用于标准电压表v0内阻已知的情况。

电路图:rv=

这种方法适用于电流表a量程较大,利用定值电阻r0间接推导v中电流。

2)电流表内阻测量的几种设计:

电路图:,ra=

这种方法适用于电压表量程足够小的情形。

电路图:,ra=

这种方法适用于电流表a0内阻已知的情形。

电路图:,ra=

这种方法适用于电流表a0内阻未知,且量程比待测电流表量程大的情形。

电路图:,ra=

这种方法适用于电压表v量程较大的情形。

电路图:ra=rn

这种方法是等效替代法,这种方法中rn必须是电阻箱。

类型五利用图象处理数据]

示例] (2012·济南模拟)某研究性学习小组利用如图2-2-11所示电路测量电池的电动势e和内电阻r。由于该电池的内电阻r较小,因此在测量电路中接入了一阻值为2.00 ω的定值电阻r0。

1)请根据实验原理图,用笔画线表示导线,将下列实物连接成能够完成实验的电路。

图2-2-11

2)实验时,闭合开关k,调整电阻箱r的阻值,读出电压表相应的示数,得到了如下数据(r和u分别表示电阻箱读数和电压表读数)。

为了比较准确地得出实验结果,该小组的同学准备用图象法来处理实验数据,图象的纵坐标表示电压表读数u,则图象的横坐标表示的物理量应该是___计算出与各组数据对应的该物理量数值(结果精确到0.01)填在**中,并在如图2-2-12所示的坐标系中作图。