（通用版）2020版高考物理二轮复习 核心素养提升三 实验题的满分策略课件

赢取满分策略①——做到一“明”、二“看”、三“提取”又快又准破解实验题1．明——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，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、实物图，目的是告知实验仪器(或部分)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．提取——提取信息试题总是提供诸多信息再现实验情景，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。[例1][2019·东北三省三校联考]某学习小组通过如图甲所示实验装置来验证动量守恒定律．A是固定在水平桌面上的光滑斜槽．斜槽末端与水平桌面平行，B是气垫导轨，C是光电门，D是带有小孔的滑块(孔内粘有胶带，小球进入小孔即粘在胶带上)，滑块上方有一窄挡光片．实验前将斜槽固定在水平桌面上，调整气垫导轨的高度，使滑块小孔与斜槽末端在同一高度处，同时调整气垫导轨水平，多次改变小球释放高度h，得到挡光片通过光电门的时间t，作出h－1t2图象．小球质量为m，滑块总质量为M，重力加速度为g.(1)用螺旋测微器测量挡光片的宽度，如图乙所示，宽度d＝________mm；(2)只要满足关系式h＝________(请用题中所给的物理量来表示)，就可以说明在误差允许范围内小球与滑块碰撞过程中动量守恒；(3)如果h－1t2图象是一条过原点的________(填“倾斜直线”或“抛物线”)，同样可以验证动量守恒定律．2.150M＋m2d22m2gt2倾斜直线【解析】(1)螺旋测微器的读数为2mm＋15.0×0.01mm＝2.150mm；(2)小球下滑到斜面底端时，有12mv20＝mgh，小球与滑块通过光电门时的速度为v＝dt，由动量守恒定律可得mv0＝(m＋M)v，联立得m·2gh＝(m＋M)dt，整理得h＝m＋M2d22m2gt2；(3)由(2)分析可知，h与1t2成正比，所以h－1t2图线是一条过原点的倾斜直线时，同样可以验证动量守恒定律．【答案】(1)2.150(2.149～2.151都正确)(2)M＋m2d22m2gt2(3)倾斜直线【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，但是为了确保高考命题的稳定性、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．此题验证动量守恒定律，转换了测速度的方法，将教材实验中利用平抛运动测速度转换为利用光电门测速度，这些小变化充分体现了“源于教材高于教材”的命题理念．[变式1]“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示．(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示．计时器打点的时间间隔为0.02s．从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离．该小车的加速度大小a＝________m/s2.(结果保留两位有效数字)0.16(2)平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在小车上．挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度．小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表：砝码盘中砝码总重力F/N0.1960.3920.5880.7840.980加速度a/(m·s－2)0.691.181.662.182.70请根据实验数据在图丙中作出a­F的关系图象．见解析(3)根据提供的实验数据作出的a­F图象不通过原点，请说明主要原因．见解析解析：(1)计数点时间间隔T＝0.1s，间距x1＝3.52cm，x2＝3.68cm，x3＝3.83cm.a＝x3－x12T2＝0.16m/s2.(2)a­F图象如图所示．(3)设小车、砝码、砝码盘的总质量为M，砝码盘的重力为F0，则a＝F＋F0M＝FM＋F0M，因F0≠0，故F＝0时，a≠0，图象不过原点．答案：(1)0.16(2)见解析(3)见解析赢取满分策略②——“3步”攻克电学设计实验电学设计实验的难点是电路的设计思路，其突破方法为第1步―→明确实验目的第2步―→通过实验目的与实验器材的结合，选择合适的实验原理第3步―→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[例2]现要测量电压表的内阻和电源的电动势，提供的器材有：电源(电动势约为6V，内阻不计)，电压表V1(量程0～2.5V，内阻约为2.5kΩ)，电压表V2(量程0～3V，内阻约为10kΩ)，电阻箱R0(最大阻值为9999.9Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值为3kΩ)，滑动变阻器R2(最大阻值为500Ω)，单刀双掷开关一个，导线若干．(1)在图a中完成实验电路原理图的连线；(2)电路中应选用滑动变阻器________(选填“R1”或“R2”)；见解析图乙所示R1(3)按照下列步骤进行实验：①闭合开关前，将滑动变阻器和电阻箱连入电路的阻值调至最大；②闭合开关，将电阻箱调到6kΩ，调节滑动变阻器至适当的位置，此时电压表V1的示数为1.60V，电压表V2的示数为2.40V；③保持滑动变阻器连入电路的阻值不变，再将电阻箱调到2kΩ，此时电压表V1的示数如图b所示，其示数为________V，电压表V2的示数为1.40V.2.10(4)根据实验数据，计算得到电源的电动势为________V，电压表V1的内阻为________kΩ，电压表V2的内阻为________kΩ.5.602.510【设计思路】第1步：明确实验目的读题→可知本题的实验目的是测电压表的内阻和电源的电动势第2步：选择合适的实验原理读题→根据题目的实验仪器可知本题可用电压表和电阻箱测电源的电动势第3步：画原理图【解析】(1)由于两个电压表的量程都小于电源的电动势，两个电压表串联后的总电压仍然小于电源的电动势，故应该用滑动变阻器作为保护电阻．如果只是测量电动势，可以采用如图甲所示的电路，但是要想计算电压表V1、电压表V2各自的内阻，需要将电路改进，设计的电路有图乙、图丙所示的两种；而通过电压表V1的最大电流约为1mA，通过电压表V2的最大电流约为0.3mA，故设计的电路应该选择图乙．(2)根据(1)中电路图的连接，因为电压表的内阻较大，故滑动变阻器的最大阻值应该大于电压表V1的内阻，故滑动变阻器应该选择R1.(3)题图b所示的电压表的最小刻度为0.1V，故估读到0.01V，其读数为2.10V.(4)对图乙，设电压表V1和电压表V2的内阻分别为r1、r2，示数分别为U1、U2，滑动变阻器的电阻调到r，由闭合电路的欧姆定律，得E＝U1＋U2＋U2r2＋U2R01r，E＝U1′＋U2′＋U2′r2＋U2′R02r，其中R01＝6kΩ，R02＝2kΩ，对电压表V1和电压表V2所在的电路，由串并联规律得U1r1＝U2r2＋U2R01，U1′r1＝U2′r2＋U2′R02，代入数据，联立解得E＝5.60V，r1＝2.5kΩ，r2＝10kΩ.【答案】(1)见解析图乙所示(2)R1(3)2.10(4)5.602.510[变式2]某同学想用半偏法测定一块精度很高的电压表V(量程为0～3V，内阻约为20kΩ)的内阻，并将其改装成欧姆表，现有器材如下：A．直流电源E(电动势为4V，内阻不计)；B．电阻箱R(最大阻值为99999.9Ω)；C．滑动变阻器R1(最大阻值为10kΩ)；D．滑动变阻器R2(最大阻值为5Ω)；E．开关、导线若干．(1)图甲虚线框内为探究小组设计的部分测量电路，请你补画完整，滑动变阻器应选择________．(2)根据设计的电路图，连接好实验电路，进行实验操作，请你补充完善下面的操作步骤．首先闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器的滑片，使电压表指针达到满偏；保持______________________不变，断开开关________(选填“S1”或“S2”)，调节________的阻值，使电压表指针达到半偏，读取并记录此时电阻箱的阻值R0，则电压表的内阻RV＝________.见解析图R2滑动变阻器滑片位置S2RR0(3)实验测得电压表的内阻为24kΩ，该同学选用上述电源E及其中的一个滑动变阻器将电压表改装为欧姆表，若将如图乙所示的电压表表盘上的电压刻度换成电阻刻度，则电压表表盘上2V处对应的电阻值为________kΩ.16解析：(1)由图甲可知，滑动变阻器采用分压式接法，因此选择阻值较小的R2.(2)根据实验原理可知，当电阻箱短接时，调节滑动变阻器滑片的位置，使得电压表指针满偏，然后把电阻箱接入电路中，保持滑动变阻器的滑片位置不变，保证并联部分电压几乎不变的情况下，调节电阻箱的阻值，使得电压表指针半偏，则电阻箱的阻值即为电压表的内阻，即RV＝R0.(3)由题意可知ERV＋R·RV＝3V，ERV＋R＋Rx·RV＝2V，联立解得Rx＝16kΩ.答案：(1)见解析图R2(2)滑动变阻器滑片位置S2RR0(3)16