高考物理- 实验题解题方法与技巧

这是一份高考物理- 实验题解题方法与技巧，共5页。

【高考考纲解读】
物理考试大纲规定的七个力学实验，包括研究匀变速直线运动、探究弹力和弹簧伸长的关系、验证力的平行四边形定则、验证牛顿运动定律、探究动能定理、验证机械能守恒定律、验证动量守恒定律等，这些实验都离不开力、长度、速度或加速度的测量，离不开让物体运动起来。其中长度的测量可用刻度尺、游标卡尺或螺旋测微器，现对力、速度、加速度的测量方法及使物体由静止开始运动的方法加以分析。
【高考题型示例】
方法一、抓好基础
《考试大纲》除了明确12个必考实验、4个选考实验外，还强调了仪器的正确使用、误差问题的重要性及有效数字的应用，这些相对于当下创新的实验命题来说就是基础．所以像刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、打点计时器、电流表、电压表、多用电表等，要熟练掌握它们的使用方法和读数规则，要防止在估读、结果的有效数字和单位上出错．
【例1】 (1)图甲中游标卡尺的读数为________mm，图乙中螺旋测微器的读数为________mm.
(2)某同学用多用电表的欧姆挡来测量一电压表的内阻，器材如图丙所示．先将选择开关旋至“×10”挡，红、黑表笔短接调零后进行测量，红表笔应接电压有的________(选填“＋”或“－”)接线柱，结果发现欧姆表指针偏角太小，则应将选择开关旋至________(选填“×1”或“×100”)挡并________，最终测量结果如图丁所示，则电压表的电阻为________ Ω.[来源:Z。xx。k.Cm]
【答案】(1)29.8 0.880
(2)－ ×100 重新进行欧姆调零 3 000
【名师点评】 对于基本仪器，正确读数必须做到以下三点：
(1)要注意量程．
(2)要弄清所选量程对应的每一大格和每一小格所表示的值．
(3)要掌握需要估读的基本仪器的读数原则．读数的基本原则：最小刻度是“1”的仪器，要求读到最小刻度后再往下估读一位；最小刻度是“2”和“5”的仪器，只要求读到最小刻度所在的这一位并按其最小刻度的eq \f(1,2)或eq \f(1,5)进行估读，不再往下估读．
方法二 重视理解
《考试大纲》中规定的实验以及教材中的演示实验是高考创新实验的命题根源，这就要求我们在高考实验备考中紧扣教材中的实验，弄清和掌握教材中每一个实验的实验原理、实验步骤、数据处理、误差分析等，对每一个实验都应做到心中有数，并且能融会贯通．
【例2】 某同学利用如图所示的装置测量
小木块与接触面间的动摩擦因数，已知小木块与斜面和水平面之间的动摩擦因数相同，小木块从斜面上的A点由静止滑下，经过斜面的最低点B到达水平面上的C点静止，A、C两点间的水平距离为x，小木块可视为质点，回答下列问题：
(1)已知小木块的质量为m，重力加速度大小为g，若动摩擦因数为μ，由A点运动到C点的过程中，克服摩擦力做的功Wf与x之间的关系式为Wf＝________．
(2)为尽量简便地测量小木块与接触面间的动摩擦因数，下列物理量需要测量的是________．
A．小木块的质量m
B．斜面的倾角θ
C．A、B两点间的距离
D．A、C两点间的竖直高度差h
E．A、C两点间的水平距离x
(3)利用上述测量的物理量，写出测量的动摩擦因数μ＝________．
(4)小木块运动到B点时，由于与水平面的作用，竖直方向的分速度会损失，将导致测量的动摩擦因数与实际动摩擦因数相比________(填“偏大”“相等”或“偏小”)．
【答案】(1)μmgx (2)DE (3)eq \f(h,x) (4)偏大
(4)由于小木块经过B点时，竖直方向的分速度会损失，将导致小木块的动能减小，从而使x的测量值比理想值小，因而测量所得的动摩擦因数将比实际数值大．
【名师点评】 从全国卷命题情况看，直接考教材中的操作、原理的试题相对较少，或多或少都有变化，但是为了确保高考的稳定性、连续性，这种变化也是科学规范的，不会大起大落，所以“以教材为本”是解决此类问题的关键，斜面、小木块都是常规器材，但是在本题中用来测量动摩擦因数，这些小变化充分体现了“源于教材高于教材”的命题理念．
方法三 变化创新
《考试大纲》中的实验能力提到：“能运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题，包括简单的设计性实验”．所以从仪器的使用、装置的改造、电路的设计、数据的灵活处理等方面进行变通和拓展是复习中必须经历的一个过程，要对各个实验的原理、方法进行合理迁移，类似的实验要多比较分析．
【例3】 利用如图甲所示的电路测量某电池的内阻，
其中AB为一段粗细均匀的铅笔芯，笔芯上套有一金属滑环P(宽度和电阻不计，与笔芯接触良好并可自由移动)．实验器材还有：标准电池(电动势为E0，内阻不计)，电阻箱(最大阻值为99.99 Ω)，灵敏电流计G(量程为0～600 μA)，待测电池(电动势Ex小于E0，内阻rx未知)，开关3个，刻度尺等．
主要实验步骤如下：
a．测量出铅笔芯A、B两端点间的距离L0；
b．将电阻箱调至某一阻值R，闭合开关S1、S2、S3，移动滑环P使电流计G示数为零，测量出此时A、P之间的长度L；
c．改变电阻箱的阻值R，重复步骤b，记录下多组R及对应的L值．
回答以下问题：
(1)移动滑环P使G的示数为零，此时AP两端的电压与电阻箱两端的电压UR相等，则UR＝________(用L、L0、E0表示)．
(2)利用记录的多组R、L数据，作出eq \f(1,L)－eq \f(1,R)图象如图乙所示，则eq \f(1,L)随eq \f(1,R)变化的关系式为eq \f(1,L)＝________(用Ex、rx、E0、L0、R表示)，待测电池的内阻rx＝________Ω(结果保留两位有效数字)．
(3)在步骤b的操作过程中，若无论怎样移动滑环P，也无法使G的示数为零，经检查发现，有一个开关未闭合，你认为未闭合的开关是________(填“S1”“S2”或“S3”)．
(4)本实验中若标准电池的内阻不可忽略，则待测电池内阻的测量结果将________(填“偏大”“不变”或“偏小”)．
【答案】(1)eq \f(L,L0)E0 (2)eq \f(E0rx,ExL0)·eq \f(1,R)＋eq \f(E0,ExL0) 1.1(或1.0或1.2) (3)S1 (4)不变
【解析】(1)因为电流计示数为零，则待测电池的电流不会影响标准电池中的电流，由欧姆定律知UR＝eq \f(L,L0)E0.
【名师点评】 实验创新是新课标的特色之一，就创新而言，可以是实验原理的创新，实验器材的重组创新，器材的变更创新，也可以是数据分析和处理的创新，所以在训练中归类找出共性构建模型，如测电阻模型等，找出差异防止错误是应对创新问题的良策．