2014届高考物理大二轮复习与测试课件：实验题题型分析与增分策略(共26张PPT)

高考中本专题包含一个力学实验和一个电学实验(不分先后)，都是以一大带小(一力一电)的形式，总分值为15分，涵盖有：测量性实验、验证性实验和探究性实验．小实验在前，一般难度较小；大实验在后，有一定难度．在新课标要求的实验基础上进行重组或创新，增加了对物理问题定性分析的设问和开放性设问．侧重考查实验设计能力、实验探究能力、对图象的分析解读能力及创新和迁移能力的考查．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、实物图，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．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．解答实验题的技法技法一深刻理解实验原理，实现实验方法的迁移实验原理是实验的核心和灵魂，实验方法、实验步骤、仪器的选择、数据的处理等一切实验的问题都是围绕实验原理展开的，深刻理解实验原理是形成设计实验的能力的基础．只要弄懂了实验原理，实验操作过程中的一些规定、注意事项就变成了易于理解掌握的知识．完成相同的实验，可以有不同的实验方法．例如电阻的测量，可以用伏安法，也可以用替代法、半偏法、满偏法等，关键是对实验原理和实验目的的理解．【示例1】(2013·全国大纲·23)测量小物块Q与平板P之间动摩擦因数的实验装置如图所示．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′.重力加速度大小为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′的长度h；③将物块Q在A点从静止释放，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x.(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，其他的可能是________________________________________________(写出一个可能的原因即可)．解析：(1)(ⅰ)A→B过程中，机械能守恒，得EkB＝mgR.(ⅱ)C→D过程中，物块Q做平抛运动，则vC＝C′DtCD＝x2hg，则EkC＝12mv2C＝mgx24h.(ⅲ)B→C过程中，对物块Q只有摩擦力做功，由动能定理得克服摩擦力做的功Wf＝－(EkC－EkB)＝mgR－mgx24h.(ⅳ)根据Ff＝μFN得μ＝Ffmg＝WfLmg＝RL－x24hL.(2)(ⅰ)因每次落点总不同，偶然误差较大，所以取多个落点的圆心位置测量x是为了尽可能地减小实验误差．(ⅱ)实验原理中只有P对Q的摩擦力做负功，实际还有其他阻力做负功使系统机械能减小，因此测量的Wf应比真实值大，即测得的μ值偏大，其他阻力有空气阻力、圆弧轨道阻力、接缝B处阻力等．答案：(1)(ⅰ)mgR(ⅱ)mgx24h(ⅲ)mgR－mgx24h(ⅳ)RL－x24hL(2)(ⅰ)减小实验误差(ⅱ)圆弧轨道存在摩擦(或接缝B处不平滑等)技法二从实验题目中获取信息，打开设计实验的思路近几年高考中，出现了信息实验题，题目中的物理知识、物理情境是陌生的，要通过仔细阅读题干所给的信息，挖掘主干的、对解题有用的信息，通过加工、整合，并与已经学过的物理知识和方法相联系，实现知识与方法的迁移和应用，通过正确、缜密的逻辑推理找出科学、合理的实验方案．【示例2】(2013·江西八校联考·23)(1)用下列器材组装成一个电路，既能测量出电池组的电动势E和内阻r，又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线．A．电压表(量程6V、内阻很大)B．电压表(量程3V、内阻很大)C．电流表(量程3A、内阻很小)D．滑动变阻器R(最大阻值10Ω、额定电流4A)E．小灯泡(2A、5W)F．电池组(电动势E、内阻r)G．开关一只，导线若干实验时，调节滑动变阻器的阻值，多次测量后发现：若电压表的示数增大，则电压表的示数减小．请将设计的实验电路图在虚线方框中补充完整．(2)每一次操作后，同时记录电流表、电压表和电压表的示数，组成两个坐标点(I1，U1)、(I2，U2)，标到U－I坐标中，经过多次测量，最后描绘出两条图线，如图所示，则电池组的电动势E＝________V、内阻r＝________Ω.(结果保留两位有效数字)(3)在U－I坐标中两条图线在P点相交，此时滑动变阻器连入电路的阻值应为________Ω.解析：由图象可知，纵轴截距为电源电动势E＝4.5V，该直线斜率表示电源内阻r＝1.0Ω.由交点P可知，灯泡两端电压为2.5V，电流为2A，所以滑动变阻器连入电路的阻值为0Ω.答案：(1)如图所示(2)4.51.0(3)0技法三巧妙运用数形结合处理实验数据物理图象是处理物理问题的重要手段，也是培养学生实验能力很好的切入点．学生通过题目给出的物理图象，建立物理图象与解析式间的联系，从而得出可能的实验原理和方法，打开解题思路，往往能够使百思不得其解的问题迎刃而解．【示例3】某研究性学习小组欲测定一块电池的电动势E.(1)先直接用多用电表测定该电池电动势．在操作无误的情况下，多用电表表盘示数如图，其示数为________V.(2)然后，用电压表、电阻箱R、定值电阻R0、开关S、若干导线和该电池组成电路，测定该电池电动势．①根据电路图，用笔画线代替导线，将实物图连接成完整电路．②闭合开关S，调整电阻箱阻值R，读出电压表相应示数U.该学习小组测出大量数据，分析筛选出下表所示的R、U数据，并计算出相应的1R与1U的值．请用表中数据在坐标纸上描点，并作出1U－1R图线.R(Ω)166.771.450.033.325.020.0U(V)8.35.94.84.23.22.91R(×10－2Ω－1)0.601.402.003.004.005.001U(V－1)0.120.170.210.240.310.34③从图线中可求得E＝________V.解析：(1)读出示数为：9.4V.(2)①连线如图所示．②作图线如图所示③由闭合电路欧姆定律得E＝U＋UR(r＋R0)变形得1U＝1E＋r＋R0E·1R，从上式看出在1U－1R图象中，纵轴的截距即为1E，由图象得出截距为0.1，所以E＝10.0V(9.5V～11.1V内均正确)．答案：见解析