新教材适用2024版高考物理二轮总复习第2部分考前应试策略指导1考前必破的3大题型第2讲“2大策略”破解实验题课件

这是一份新教材适用2024版高考物理二轮总复习第2部分考前应试策略指导1考前必破的3大题型第2讲“2大策略”破解实验题课件，共57页。PPT课件主要包含了当地的重力加速度等内容，欢迎下载使用。
一、考前必破的3大题型
第2讲　“2大策略”破解实验题
策略一　用好“1明2看3提”——又快又准破解力学实验题物理考试大纲规定的力学实验，包括研究匀变速直线运动、探究弹力和弹簧伸长量的关系、验证力的平行四边形定则、验证牛顿运动定律、探究平抛运动的特点、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。只要扎扎实实掌握住长度、力、速度、加速度的测量方法及对物体由静止开始运动的分析方法，实验部分就能稳得高分。
1.明——明确考查的知识范围现在的物理力学实验题，尽管题目千变万化，但通过仔细审题，都能直接地判断出命题人想要考查的知识点和意图。2.看——看清实验题图实验题一般配有相应的示意图，目的是告知实验仪器(或部分实验仪器)及其组装情况，让考生探究考查意图。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。
3.提——提取信息试题总是提供诸多信息再现实验情境，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、公式一些新颖的非常规实验题、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、反比例关系，平方还是开方关系，或者是倒数关系。根据数据描点作图可以直观反映实验的某种规律。(3)新的物理图像实验题本身提供物理图像，但这些图像平时没有接触过，关键要明确图像的物理意义，才能正确分析实验问题。
(2023·广东高三模拟)利用图(甲)所示装置可以做力学中的许多实验。
(1)以下说法正确的是_____。A．利用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须设法消除小车和木板间的摩擦阻力的影响B．利用此装置探究“小车的加速度与质量的关系”并用图像法处理数据时，如果画出的a－M关系图像不是直线，就可确定加速度与质量成反比C．利用此装置探究“功与速度变化的关系”实验时，应将木板带打点计时器的一端适当垫高，这样做的目的是利用小车重力沿斜面分力补偿小车运动中所受阻力的影响
(2)甲同学在利用此装置进行“探究加速度a与力F的关系”的实验过程中，打出了一条纸带。从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，用刻度尺测量计数点间的距离如图(乙)所示。已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz。求：①从图中所给的刻度尺上读出A、B两点间的距离s1＝___________cm。②该小车的加速度a＝_________m/s2。③实验的过程中，甲同学不断增加所挂钩码的个数，导致钩码的质量远远大于小车的质量，则小车加速度a的值随钩码的个数的增加将趋近于___________________的值。
(2023·天津模拟)在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，桌上放一块方木板，用图钉把一张白纸钉在方木板上。再用图钉把橡皮条一端固定在板上的A点。在橡皮条另一端拴上两条细绳形成结点，细绳的另一端系着绳套。先用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条；再用一个弹簧测力计通过细绳套拉橡皮条。
(1)判断力F单独作用与力F1、F2共同作用效果相同的依据是_____。A．F的大小等于F1与F2的大小之和B．使橡皮条伸长相同的长度C．使橡皮条上的结点到达同一位置(2)实验中需要标记或者记录的信息有_______。A．橡皮条的原长B．橡皮条原长时结点的位置C．力F的大小和方向D．力F1、F2的大小和方向
(3)下列措施可以减小实验误差的是_______。A．橡皮条应与两绳套夹角的平分线在同一直线上B．用两个弹簧测力计拉橡皮条时，两个绳套的夹角必须等于90°C．用两个弹簧测力计拉橡皮条时，弹簧测力计尽量与木板平行D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些
【解析】　(1)判断力F单独作用与力F1、F2共同作用效果相同的依据是使橡皮条上的结点到达同一位置，表示力的大小与方向都是相同的，选项C正确。(2)实验中需要标记或者记录的信息有力F的大小和方向及力F1、F2的大小和方向，以便于画出它们的力的图示并加以比较，选项C、D正确。(3)可以减小实验误差的是用两个弹簧测力计拉橡皮条时，弹簧测力计尽量与木板平行，选项C正确；拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些，以便于标出拉力的方向，选项D正确；而橡皮条不一定要与两绳套夹角的平分线在同一直线上，选项A错误；用两个弹簧测力计拉橡皮条时，两个绳套的夹角不必要等于90°，选项B错误。故选CD。
(2023·湖南娄底模拟)某同学设计了如图所示装置验证机械能守恒定律。
(1)质量均为M的重物A、B用绕过光滑定滑轮的轻绳连接、重物A上装有质量不计的遮光片，竖直标尺下端固定有光电门，固定重物A。先记下遮光片在标尺上对准的位置，再在重物A点下面悬挂一个质量为m的钩码。由静止释放重物A，记录遮光片通过光电门的遮光时间t，若遮光片的宽度为d，则遮光片挡光时重物A的速度为v＝______。
(2023·湖南邵阳一模)某同学想测量某地重力加速度g的大小和圆弧轨道的半径R。所用装置如图甲所示，一个倾角为37°的固定斜面与竖直放置的光滑圆弧轨道相切，一个可以看作质点、质量为m的滑块从斜面上某处由静止滑下，滑块上有一个宽度为d的遮光条，在圆弧轨道的最低点有一光电门和一压力传感器(没有画出)，可以记录挡光时间t和传感器受到的压力F。
(1)若某次挡光时间为t0，则此时遮光条速度v＝______。(3)已知图乙中图线的斜率为k，纵截距为b，则可知某地重力加速度g＝______；圆弧轨道的半径R＝______。(用已知物理量符号表示)
(2023·广东跟踪模拟)某实验小组组装了如图甲所示的实验装置来完成验证动量守恒定律的实验。在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动。然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动，在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50 Hz。
(1)下列操作正确的是_____。A．本实验无需平衡摩擦力B．先释放拖动纸带的小车，再接通打点计时器的电源C．先接通打点计时器的电源，再释放拖动纸带的小车
(2)若已测得打点纸带如图乙所示，并测得各计数点间距(已标在图上)。A为运动起始的第一点，则应选_______段来计算A的碰前速度，应选_______段来计算A和B碰后的共同速度(以上两空均选填“AB”“BC”“CD”或“DE”)。
(3)已测得小车A的质量m1＝400 g，小车B的质量m2＝500 g，由以上测量结果可得碰前总动量为_________kg·m/s，碰后总动量为_________kg·m/s。实验结论：__________________________________。(计算结果保留三位有效数字)
在误差允许的范围内，系统的动量守恒
【解析】　(1)本实验要保证系统动量守恒，因此要平衡摩擦力，同时按照正确操作步骤应该先接通电源后推动小车运动。故选C。(2)由纸带可知，BC段小车才匀速运动，而碰撞后DE段才开始匀速运动，故应选BC段来计算A的碰前速度，应选DE段来计算A和B碰后的共同速度。
策略二　用好“1明2选3画”——逐步攻克电学实验题考生普遍感觉电学实验题比力学实验题难度大一些，分析近几年的高考题可以发现电学实验题的创新幅度小一些，不像很多力学实验题那样看起来就是一个全新的实验。而电学实验题往往是以大纲要求的5个基本实验为原型，从测量对象、实验原理、实验分析与数据处理等方面进行创新演绎。只要考生多从这几个方面学习、思考、研究、巩固，对于电学实验题也可以做到得心应手，“满分”而归。
电学设计实验的难点是电路的设计，其突破方法为1.明——明确实验目的。2.选——通过实验目的与实验器材的结合，选择合适的实验原理。3.画——画出可能实验原理图，结合题设条件确定最优的电路原理图。
(2023·浙江杭州二模)在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中
(1)如图所示，小海同学将变压器的原线圈接在低压交流电源上，小灯泡接在变压器的副线圈上，小灯泡发光，下列说法正确的是_____。A．将原线圈接在电压相同的低压直流电源上，小灯泡亮度不变B．电流从原线圈经铁芯流到副线圈，最后流过小灯泡C．将可拆变压器的横条铁芯取下，小灯泡的亮度降低(2)实验过程中，小海同学听到变压器发出明显的“嗡嗡”低鸣声，引起该现象的原因可能是_____。A．原线圈上输入电压过低B．变压器上的两个固定螺丝没有拧紧C．小灯泡与底座之间接触不良
【解析】　(1)将原线圈接在电压相同的低压直流电源时，小灯泡不亮，A错误；电流不会从原线圈经铁芯流到副线圈，B错误；将可拆变压器的横条铁芯取下后，导致电磁感应现象减弱，感应电流减小，故小灯泡的亮度降低，C正确。(2)听到变压器发出明显的“嗡嗡”低鸣声，是因为变压器上的两个固定螺丝没有拧紧才会出现的现象，A、C错误，B正确。
(2023·山东泰安二模)多用电表是实验室必备仪器，某实验小组把一欧姆挡等效为一个直流电源，用一个滑动变阻器和一个电压表测量该多用电表内电源电动势和欧姆“×1”挡内部总电阻，他所采用的实验电路如图甲所示。
实验器材：待测多用电表(欧姆挡部分刻度损坏)；电压表V：量程6 V，内阻约15 kΩ；滑动变阻器最大阻值50 Ω；导线若干；根据以下操作步骤，回答有关问题：(1)将待测多用电表调到欧姆“×1”挡，将表笔A、B短接，调节欧姆调零旋钮，进行欧姆挡调零。(2)调零完毕，将表笔A、B分别与图甲中1、2两端相接，其中A为_____表笔(填“红”或“黑”)。
(3)图乙是多用电表某次测量示数，该示数为_________Ω。
【解析】　(2)多用电表内部电源的正极与黑表笔相连，电压表的电流应从正接线柱流向负接线柱，因此A为黑表笔。
(2023·湖北武汉质检)18650锂电池是锂电池的鼻祖，其中“18”表示直径是18 mm，“65”表示长度是65 mm，“0”表示是圆柱形电池，它具有能量密度高(约为555 Wh/kg)、单体工作电压高(充满电时约为4.2 V)、内阻小(10－2 Ω数量级)、寿命长等优点，在电动汽车、充电宝等许多产品中得到了广泛的应用。某同学从下列器材中选用部分器材测量一节18650锂电池的电动势和内阻：
A．数字多用表(电压挡内阻约为107 Ω，10 A电流挡内阻约为0.05 Ω)2只B．定值电阻R1(2.5 Ω，3 A)2只C．滑动变阻器R2(5 Ω，3 A)2只D．滑动变阻器R3(10 Ω，2 A)2只E．开关S(约0.15 Ω)1只F．几根导线(约0.01 Ω/根)
(1)该同学选择器材正确连接实物电路后，闭合开关S，调节滑动变阻器，读出一只数字多用表电压挡的示数U和另一只数字多用表电流挡的示数I。改变滑动变阻器滑片的位置，得到多组(U，I)，记录数据如下：他根据上述数据，用电脑软件在直角坐标系中描点，拟合直线，得到U与I的函数关系式为U＝－0.244 7I＋3.976，则该锂电池的电动势为_______V，内阻为__________Ω。(结果均保留三位有效数字)
(2)该同学完成上述实验所采用的电路原理图是下图中的_____。
(3)实验中，滑动变阻器Rx选择的是_____，保护电阻选择的是_____。(填器材序号)(4)实验完成后，该同学用专业电池内阻测试仪测得这节18650锂电池的内阻为0.06 Ω，与上述伏安法测得的内阻值相比，两者差异很大，其原因是_________________________________________________________________________________________________。
用上述方法测电源电阻时电压表分流会产生系统误差；测得的内阻包含电池内阻、开关电阻及导线电阻
【解析】　(1)根据U＝E－Ir，图像的纵截距表示电源电动势所以电动势E＝3.98 V；图像的斜率绝对值表示内阻r，内阻r＝0.245 Ω。(2)保护电阻不能影响对路端的电压测量，故选图甲。(3)滑动变阻器的额定电流不能低于表格第6组电流2.371 A，所以滑动变阻器选R2，故选C；定值电阻充当保护电阻，故保护电阻选B。(4)用上述方法测电源电阻时电压表分流会产生系统误差；测得的电阻包含电池内阻、开关电阻及导线电阻，故和用专业仪器测得的内阻相比，两者差异大。
(2022·山东沂水二模)灵敏电流计(俗称“表头”)的结构如图1所示，线圈由长而细的铜丝绕制而成，当电流通过接柱流入线圈时，线圈会在均匀辐向磁场中转动，从线圈的偏转角度就能判断电流的大小。灵敏电流计的优点是灵敏度高，但是允许通过的电流很弱，如希望用它测量较大的电流值，就要进行电表的改装。
(1)当电流流过灵敏电流计的线圈时，线圈因受到_______力的作用而转动。(2)如图2所示，为将内阻为200 Ω，满偏电流为2 mA的表头改装成量程为0.1 A的电流表，应给表头并联一个定值电阻R1，R1的阻值为_________Ω。(结果保留两位有效数字)(3)某同学查阅资料了解到制作定值电阻的材料是锰铜或镍铬合金，而制作表头线圈的材料是铜，对比材料的电阻率随温度变化的数据得知，图2中表头的阻值Rg随温度升高而增大，而R1几乎不随温度变化。他认为电流表这样直接改装会因环境温度变化的影响对测量带来较大的误差。为了探究大量程电流表的结构，他打开了双量程安培表的后盖观察内部电路，发现其表头是与一个电阻R0串联后才一起接入电路的，如图3所示，经查阅资料发现这是一个温度补偿电阻。
a．为保持在一定温度区间内精准测量的要求，这个温度补偿电阻的阻值随温度变化的特点应为：随温度升高电阻的阻值_______(选填“增大”“减小”或“不变”)b．若将用图2方法改装且已完成刻度盘重新标度的电流表，放到更高温度的环境下使用，会造成测量结果偏大还是偏小？_______。请分析说明________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
设在不同温度下两次测量同一电流I，则流过表头的电流Ig＝
读数正比于流过表头的电流Ig，因此测量值小于真实值
【解析】　(1)当电流流过灵敏电流计的线圈时，线圈因受到安培力的作用而转动。
(3)为了保持在一定温度区间内精确测量的要求，表头的内阻与温度补偿电阻的阻值之和应尽可能不随温度变化，所以温度补偿电阻随温度变化的特点应与表头的相反，即随温度升高电阻的阻值减小。
(2023·浙江杭州二模)近些年，桶装饮用水抽检不合格的新闻屡见不鲜，检验饮用水是否合格的一项重要指标是电导率，电导率为电阻率的倒数。小张同学想要探究离子浓度对饮用水电导率的影响，其中某组实验的操作如下：取100 mL饮用水加入适量的食盐，搅拌溶解得到未饱和食盐溶液，为了方便测量溶液的电阻，取部分溶液装入绝缘性良好的塑料圆柱形容器内，容器两端用金属圆片电极密封，如图甲所示。(1)在溶液未达到饱和之前，溶解的食盐越多则溶液的电导率会_______(填“越大”或“越小”)。
(2)小张同学先用多用电表粗测其电阻，将选择开关置于欧姆“×100挡”位置，在欧姆调零后测量其阻值时记录电表指针偏转如图乙所示，该电阻的阻值为___________Ω。
(3)小张同学想进一步精确测量其电阻，实验室能提供以下器材：A．干电池两节(每节干电池电动势约为1.5 V，内阻可忽略)B．电流表A1(量程为0～0.6 A，内阻约为0.7 Ω)C．电流表A2(量程为0～3 A，内阻约为0.5 Ω)D．灵敏电流计G(量程为0～250 μA，内阻等于900 Ω)E．电压表V1(量程为0～3 V，内阻约为4 kΩ)F．电压表V2(量程为0～15 V，内阻约为7 kΩ)G．滑动变阻器R1(最大阻值为10 Ω)H．电阻箱R2(最大阻值为9 999.9 Ω)I．开关、若干导线
为了完成测量，除两节干电池、开关、若干导线和滑动变阻器R1外，还应选择的最恰当的器材是_______________________(填写器材前面的字母)。
【答案】　(3)见解析图
DEH(或方案二DH)
【解析】　(1)在溶液未达到饱和之前，溶解的食盐越多则溶液的电导率会越大。(2)电阻的阻值为：表盘读数×倍率＝19×100 Ω＝1 900 Ω。(3)如果采用伏安法，则电压表选E，电流表有内阻时存在系统误差，为了消除系统误差，利用已知内阻的电流计与电阻箱改装为大量程的电流表，所以选DH，故选DEH。如果采用等效替代法，则只需要一个电阻箱和一个灵敏电流计，所以选DH。
电路设计，如图所示。(或方案二 )
(2023·四川内江二模)要测一个待测电阻Rx(240～260 Ω)的阻值，实验室提供了如下器材：A．电源E：电动势15.0 V，内阻不计；B．电流表A：量程0～15 mA，内阻rA为4 Ω；C．电压表V：量程0～10 V，内阻rV约为10 kΩ；D．滑动变阻器R：最大阻值20 Ω，额定电流0.5 A；E．定值电阻R1＝20 Ω；F．定值电阻R2＝4 Ω；G．定值电阻R3＝1 kΩ；H．电键S及导线若干。
(1)为了测定待测电阻上的电流，可以将电流表并联定值电阻_____(选填“R1”“R2”或“R3”)，将其改装成一个大量程的电流表。
(2)利用所给器材，在虚线框内画出测量待测电阻Rx阻值的实验原理电路图(所有的器材必须用题中所给的符号表示)。(3)根据以上实验原理电路图进行实验，若测量电路中电流表表头的读数为14.0 mA，电压表的读数为7.0 V。根据它们的读数并结合题中所给数据，求出待测电阻Rx＝_________Ω(结果保留三位有效数字)。
【答案】　(2)见解析图
(2)因为改装后电流表内阻已知，故采用内接法，滑动变阻器R：最大阻值20 Ω，小于待测阻值，故采用分压式接法，电路图如下。