有策略二、实验题-拿下实验题压住上线分

二、实验题——拿下实验题压住上线分(1)基本仪器的使用(如多用电表、游标卡尺和螺旋测微器等)；(2)力学实验(测量动摩擦因数、验证牛顿第二定律实验，探究动能定理，验证机械能守恒等)；(3)电阻的测量设计性实验；(4)伏安特性曲线的描绘；(5)测量电源电动势和内阻的设计性实验；(6)利用图象处理实验数据；(7)创新型实验。1实验题中的高频考点读数作图型【技法阐释】此类题考查常用仪器的结构、使用、读数问题，属于送分题。这类问题失分的主要原因通常不是不会做，而是轻率粗心。对读数问题是否要估读，对结果有效数字的位数和要求的单位要特别留心。2解答实验题的“3个关键点”——细、实、活【典例佐证】1．[2015·皖南八校三联]某学生用螺旋测微器在测定某一金属丝的直径时，测得的结果如下图所示，则该金属丝的直径d＝________________________________mm。另一位学生用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度，测得的结果如下图所示，则该工件的长度L＝________mm。3.206mm(3.206～3.208mm)[解析]螺旋测微器注意螺旋上一定要有估读，读数为3mm＋20.6×0.01mm＝3.206mm，因为个人情况不同，估读不一定一致，本题读数3.206～3.208mm均算正确。依据游标卡尺的读数方法，工件长度L＝50mm＋0.05mm×3＝50.15mm。50.152．[2015·西安二模]用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a、b的位置，如图所示。若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位，a和b的相应读数是多少？请填在表格中。指针位置选择开关所处挡位读数直流电流100mA________mAa直流电压2.5V________Vb电阻×100________Ω23[解析]直流电流100mA挡读第二行“0～10”一排，最小分度值为2mA估读到1mA就可以了；直流电压2.5V挡读第二行“0～250”一排，最小分度值为0.05V估读到0.01V就可以了；电阻×100挡读第一行，测量值等于表盘上读数“3.2”乘以倍率“100”。0.573203.[2015·西安二模]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“3.0V1.8W”，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甲图所示。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。10电池(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，如乙图所示。请指出图象中不恰当的地方。[答案](4)图线不应画为直线；横坐标的标度不恰当。[解析](1)探究小灯泡的电功率P和电压U的关系，测量小灯泡的电压U和电流I应从零开始，采用分压电路。(2)根据热功率P＝U2R得小灯泡的电阻为5Ω，与10Ω的滑动变阻器并联后最大阻值为3.33Ω，只有串联10Ω的定值电阻，才能满足小灯泡电压3V的要求。(3)先拆电池两端的导线，再拆除其他导线，这样最安全。(4)小灯泡的电阻随电压的升高而增大，图线不应画为直线，横坐标的标度不恰当。常规实验型【技法阐释】此类题主要考查教材基本实验的原理设计、器材选择、实验操作、数据处理、误差分析。要做好这类实验题，要求复习实验时不可舍本逐末一味追求所谓的创新设计题，要把主要精力放在教材实验上，从基本仪器的使用方法，基本实验原理，基本实验操作和实验细节，实验步骤的排序、纠错、补漏，实验数据的分析处理和误差分析，电学实验的连线、纠错、画电路图等全方位理解和掌握。考前，有实验条件的最好能进实验室把典型实验及重要实验仪器再操作一遍，没有条件的最好能至少观看一遍演示实验视频。【典例佐证】4．[2015·唐山三模]用如图所示的电路测定一节干电池的电动势和内阻，理想电压表量程为3V，R1、R2为两个电阻箱。实验过程如下：(1)调整电阻箱R1，使电阻值保持3.5Ω不变。(2)调整电阻箱R2至图甲位置后闭合电键，电压表刻度盘如图乙所示，则电阻箱R2＝________Ω，电压表示数U＝________V。15.01.10(3)改变电阻箱R2的阻值，重复步骤(2)测出多组R2、U的对应数据，绘制成图丙所示1U－1R2图象，由图象可知，电源电动势E＝________V，内阻r＝___________Ω(保留两位有效数字)。(4)已知某小灯泡的U­I图象如图丁所示，现用此小灯泡取代电路中的电阻箱R2，其他不变，通过调整电阻箱R1，可使灯泡有最大功率。则小灯泡的最大功率为___________W(保留两位有效数字)。1.40.70～0.800.25～0.34[解析](2)R2＝15.0Ω，电压表一个小格代表0.1V，估读到下一位，为1.10V。(3)由闭合电路欧姆定律得：E＝U＋UR2(R1＋r)，所以1U＝1E＋1R2·R1＋rE，在1U－1R2图象中斜率为R1＋rE＝3，截距为1E＝0.7，所以E＝107V＝1.4V，r＝0.78Ω(0.70～0.80Ω均算正确)(4)当电流I越大时，小灯泡两端电压U越大，功率P＝UI也越大。当R1＝0时，回路I最大。此时由闭合电路欧姆定律得U＝E－Ir，在同一U­I图画出此函数图象，与小灯泡的U­I图找交点，交点横纵坐标乘积即为小灯泡最大功率。5．[2015·皖南八校三联]某学习小组利用气垫导轨装置来探究“做功与物体动能改变的关系”，下图为实验装置示意图，利用气垫导轨上的光电门可测出滑块上的细窄挡光片经过时的挡光时间。气垫导轨水平放置，不计滑轮和导轨摩擦，重力加速度为g，实验步骤如下：a．测出挡光条的宽度为d，滑块与挡光条的质量为M；b．轻细线的一端固定在滑块上，另一端绕过定滑轮挂上一砝码盘，盘和砝码的总质量为m(m远小于M)，细绳与导轨平行；c．让滑块静止放在导轨左侧的某一位置，测出挡光片到光电门的距离为x；d．释放滑块，测出挡光片经过光电门的挡光时间为Δt；e．改变砝码的质量，保证滑块每次都在同一位置由静止释放，光电门可测得对应的挡光时间。(1)滑块经过光电门时速度的计算式v＝________。(用题目中所给的字母来表达)(2)细线的拉力做功可表达为W＝________，滑块的动能改变表达为Ek＝________。(用题目中所给的字母来表达)(3)我们可以通过测得的多组数据来建立1Δt2­m的关系图象来进行更准确的实验验证，则下列图象中最符合真实的实验情况的是____________________。dΔtmgx12M(dΔt)2丙[解析](1)滑块经过光电门时速度的计算式v＝dΔt。(2)细线拉力做功W＝mgx，滑块动能改变量Ek＝12M(dΔt)2。(3)细线拉力做功等于滑块动能的改变量，m≪M时，mgx＝12M(dΔt)2得到1Δt2＝2gxmMd2，当随m增大到一定程度，Tx＝12M(dΔt)2中Tmg，1Δt2­m斜率变小，故丙图最符合真实的实验情况。创新探究型【技法阐释】此类实验重在考查实验基本原理和思想方法的迁移应用，特点是“源于教材，但又高于教材”。这类题虽常考常新，但“题在书外，理在书中”，万变不离其宗。要做好这类题，首先要审清题意，明确实验目的，联想和迁移应用相关实验原理。另外，此类实验题还常是“穿着实验外衣”的计算题，这时把它看作一道应用性的物理问题，就能放下包袱，轻装上阵。【典例佐证】6．[2015·唐山三模]某实验小组用如图所示的实验装置探究做功与动能变化的关系，在实验中，该小组同学把砂和小桶的重力当作细线的拉力。(1)为了尽量减小误差，在实验操作中，下列说法正确的是()A．实验前要将木板右端适当垫高并保证上方的细线与木板平行B．实验操作时要先放小车，后接通电源C．在实验过程中要保证砂和小桶的总质量远小于小车的质量D．在利用纸带进行数据处理时，所选的两个研究点的距离适当远些(2)下图为实验中打出的一条纸带，现选取纸带中的A、D两点来探究“做功与动能变化的关系”。测得OA、AB、BC、CD、DE间的距离分别为x1、x2、x3、x4、x5，打点计时器的打点周期为T，重力加速度为g。小车的质量为M，砂与小桶的总质量为m。请你把要探究的结果用题中给出的字母表达出来________________________________________。(重力加速取g)2mg(x2＋x3＋x4)＝M8T2[(x5＋x4)2－(x2＋x1)2][解析]此题在教材的基础上添加一定滑轮，则小车所受拉力变为2T＝2mg。(1)实验前应将木板右端垫高来平衡摩擦力，但要保证上方细线与木板平行，应先接通电源再释放小车。因题中把砂和小桶的重力当作细线的拉力，所以必须保证砂和小桶的总质量远小于小车的质量。在利用纸带进行数据处理时，所选的两个研究点的距离应适当远些，故ACD正确，B错误。(2)题目探究做功与动能变化的关系，研究A点到D点这一过程，即：2mg(x2＋x3＋x4)＝12M(x4＋x52T)2－12M(x1＋x22T)2。7．[2015·黑龙江绥化一模]某实验小组进行“探究热敏电阻的温度特性”实验，实验室提供如下器材：热敏电阻Rt(常温下约8kΩ)、温度计、电流表A(量程1mA，内阻约200Ω)、电压表V(量程3V，内阻约10kΩ)、电池组E(4.5V，内阻约1Ω)、滑动变阻器R(最大阻值为20Ω)、开关S、导线若干、烧杯和水。[答案](1)连线如图所示(1)根据提供器材的参数将上图所示的实物图中所缺的导线补接完整。(2)实验开始前滑动变阻器的滑动触头P应置于________端(填“a”或“b”)。a(3)利用补接完整的实验装置测量出不同温度下的电阻值，画出该热敏电阻的Rt­t图象如下图的实测曲线，与图中理论曲线相比二者有一定的差异。除了偶然误差外，下列关于产生系统误差的原因或减小系统误差的方法叙述正确的是________。(填选项前的字母，不定项选择)A．电流表的分压造成电阻的测量值总比真实值大B．电压表的分流造成电阻的测量值总比真实值小C．温度升高到一定值后，电流表应改为外接法(4)将本实验所用的热敏电阻接到一个电流较大的恒流电源中使用，当电流通过电阻产生的热量与电阻向周围环境散热达到平衡时，满足关系式I2R＝k(t－t0)(其中k是散热系数，t是电阻的温度，t0是周围环境温度，I为电流强度)，电阻的温度稳定在某一值。若通过它的电流恒为50mA，t0＝20℃，k＝0.25W/℃，由实测曲线可知该电阻的温度稳定在__________________℃。AC48(46～50均可)[解析](1)如果用限流法，待测电阻两端的电压将超出电压表的量程，故用分压法，因为待测电阻是大电阻，故用内接法。(2)开始时待测电阻两端的电压应当最小，故滑动触头应置于a端。(3)用电流表内接法测量的是待测电阻和电流表内阻的和，故测量值偏大，A正确；温度升高，热敏电阻的阻值变小，当与电流表电阻接近时，应改为电流表外接法，C正确。(4)将I＝50mA、t0＝20℃、k＝0.25W/℃代入I2R＝k(t－t0)中可得R＝0.1(t－20)kΩ，在Rt­t图中作出该直线，找到该直线与实测Rt­t曲线的交点，交点所对应的横坐标约为48℃，所以该电阻的温度稳定在48℃。[考题类型小结](1)仪器类①读数及其简单计算——刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、弹簧秤、电流表、电压表、多用电表、电阻箱等。②画图形——力的合成分解的平行四边形图、电路图、电路实物连线图。③图象、表格及其简单计算——验证牛顿运动定律的a­F、a­1m图象、探究动能定理的图象、描绘小灯泡的伏安特性曲线、测电源的电动势和内阻的U­I图象等。3攻克常考实验题的策略(2)原理类(应用物理规律)①处理数据——分析处理、进行计算、归纳结论。②仪器匹配——长度测量的仪器匹配，电路实验仪器的匹