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1、2017 高考物理实验复习 针对每一个实验, 注意做到 “三个掌握、 五个会” , 即掌握实验目的、 步骤、原理;会控制条件、会使用仪器、会观察分析、会处理数据并 得出相应的结论、会设计简单的实验方案。 (这句是听别的老师说的, 觉得挺对的) 第一部分 考查的内容及要点 一、 基本仪器的使用: 刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、打点计时器、 弹簧秤、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等 二、 基本实验操作: 实物连线、实验步骤、纠错、补漏、排序等。 三、 基本实验原理: 详见“第二部分:实验专题总结” 四、 实验数据处理及误差分析: 图像法 (剔除错误数据, 找规律) , 列
2、表法 (多个量之间的关系, 正反比关系) ; 减小误差(换仪器、换方法、多次测量、作图等) 五、 开放性实验题: 设计实验,实验探究,实验变式(这部分的关键是回归已知的 实验,用脑海里已有的实验原理和实验仪器去解决新问题是这 类题的关键) 第二部分 实验专题总结 一、 实验部分考题分析: 力学实验的主线是打点计时器(光电门) ; 电学实验的主线是各种方法测各种电阻; 电磁学内容实验题略有涉猎,但很少; 考题基本为课本实验的变式、组合或重新设计。 二、考纲实验: 实验一:研究匀变速直线运动 实验二:探究弹力和弹簧伸长的关系 实验三:验证力的平等四边形定则 实验四:验证牛顿运动定律 实验五:探究动
3、能定理 实验六:验证机械能守恒定律 实验七:验证动量守恒定律 实验八:测定金属的电阻率 实验九:描绘小电珠的伏安特性曲线 实验十:测定电源的电动势和内阻 实验十一:练习使用多用电表 实验十二:传感器的简单使用 实验十三:用油膜法估测分子的大小 (3-3) 实验十四:探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度(3-4) 实验十五:测定玻璃的折射率 实验十六:用双缝干涉测光的波长 三、专题突破: 实验一 实验一 研究匀变速直线运动研究匀变速直线运动 本题做的比较多了,要点基本上都掌握了,这里只强调两点:1.不要上来 就用公式,要先验证一下是不是匀变速,即s 是否都相等;2.本题可能涉及到 牛顿力学,不要
4、漏知识点。 本题做的比较多了,要点基本上都掌握了,这里只强调两点:1.不要上来 就用公式,要先验证一下是不是匀变速,即s 是否都相等;2.本题可能涉及到 牛顿力学,不要漏知识点。 一、实验目的一、实验目的 1练习使用打点计时器,学会用打上点的纸带研究物体的运动 2掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法 3能够利用纸带测定物体做匀变速直线运动的加速度 二、实验原理二、实验原理 1理论基础 沿直线运动的物体在连续相等的时间内不同时刻的速度分别为 v1、 v2、 v3、, 若 v2-v1=v3- v2=v4-v3=,则说明该物体在相等时间内速度的增量相等,由此说明该物体在 做匀变速直线运动; 1 1
5、 t v t v a 2打点计时器的工作原理: (1)作用:计时仪器,每隔 0.02 s 打一次点 工作条件电磁打点计时器:46v 交流电电火花打点计时器:200v 交流电 (3)纸带上点的意义: 表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置(记录了时间和位移) 通过研究纸带上各点之间的间隔,可以判断物体的运动情况 设相邻两点之间的位移为 S1、S2、S3 (1)若如 S2-S1=S3-S2=Sn-Sn-1=0则物体做匀速直线运动 (2)若如 S2-S1=S3-S2=Sn-Sn-10,则物体做变速直线运动 3求物体加速度的方法和速度 (1)逐差法 如图实-1-1 所示,相邻两计数点间的距离分别为 S1
6、、S2、S3、S6两计数点间的时间间隔 为 T,根据s=aT2 2 12233414 3)()()(aTssssssss 同理如 2 3625 3aTssss 即为所求物体运动的加速度 (2)平均速度法求速度 求各点的瞬时速度vvt 2 (2)V-t 图象法 根据: ,求出各个记数点的瞬时速度,再作出 v-t 图像,其斜率表示加速度。 vvt 2 三、实验器材三、实验器材 电磁打点计时器或电火花计时器、一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、刻度尺、导 线、电源、垫片等 四、实验步骤与数据处理四、实验步骤与数据处理 1如图实-1-2 所示,把原来放于水平桌面上的长木板一端垫起,把打点计时器固定在木
7、板 被垫起的那一端, 连接好电路 让平整的纸带穿过打点计时器的限位孔把纸带的一端固定在 小车后面 2用手按住小车,使小车停在靠近打点计时器处先接通电源。再放开小车小车在拖着 纸带运动的同时,打点计时器就在纸带上打下一系列的点断开电源,取下纸带 ; 更换新纸 带,重复实验三次 3从三条纸带中选择一条比较理想的纸带,舍掉开头一些比较密集的点,在后面便于测量 的地方找一个开始点, 为了测量方便和减少误差, 通常不用每打一次点的时间作为时间的单 位,而用每打五次点(每隔四个点)的时间作为时间的单位,就是 T=0.02S 5=0.1S,在选 好的开始点下标明 A,依次标为 B、C、D、E叫做计数点 4用
8、毫米刻度尺正确测出每相邻两计数点之间的距离 S1、S2、S3、S4、S、5S6并填入下表中。 5比较各段的加速度是否相等,得出结论,即小车沿斜面的下滑是否可以看成匀变速直线 运动。 6根据实验原理中所讲的方法,计算小车的加速度或根据 v-t 图象求出小车的加速度 五、注意事项五、注意事项 1开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器 2应该先接通电源,再释放小车,当小车到达滑轮前及时用手按住. 3先断开电源,再取下纸带 4如打出的点较轻或是短线时,应调整振针距复写纸的高度 5选择一条理想的纸带,是指纸带上的点迹清晰,适当舍弃点密集部分,适当选取计数点 (注意计数点与计时点的区别),弄清楚所选的时间
9、间隔 T 等于多少秒 6每打好一条纸带,将定位轴上的复写纸换个位置,以保证打点清晰 7 不要分段测量各段位移, 应尽可能地一次测量完毕(可先统一量出各计数点到计数起点 0 之间的距离)读数时应估读到毫米的下一位。 8要多测几组,尽量减小误差 六、误差分析 六、误差分析 1根据纸带测量的位移有误差 2根据位移计算的瞬时速度有误差 3计算的加速度有误差 4用作图法作出的 v-t 图线并非是一条直线 5木板的粗糙程度并非完全相同 高考真题 1.(2013 广东)(1)研究小车匀速直线运动的实验装置如图 16(a)所示其中斜面倾角 可调,打点计时器的工作频率为 50HZ,纸带上计数点的间距如图 16(
10、b)所示,七中每相邻 两点之间还有 4 个记录点未画出。 部分实验步骤如下: A.测量完毕,关闭电源,取出纸带 B.接通电源,待打点计时器工作稳定后放开小车 C.将小车依靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连 D.把打点计时器固定在平板上,让纸穿过限位孔 上述实验步骤的正确顺序是: (用字母填写) 图 16(b)中标出的相邻两计数点的时间间隔 T= s 计数点 5 对应的瞬时速度大小计算式为 V5= 。 为了充分利用记录数据,减小误差,小车加速度大小的计算式应为 a= 2.(2011 广东) (1) 图 14 是 “研究匀变速直线运动” 实验中获得的一条纸带, O、 A、 B、 C、 D 和
11、E 为纸带上六个计数点,加速度大小用 a 表示。 O BCDEA 1 32 cm 14图 OD 间的距离为_cm。 图 15 是根据实验数据绘出的 s-t2图线(s 为各计数点至同一起点的距离),斜率表 示_,其大小为_m/s2(保留三位有效数字)。 cms/ 22 /st 01 . 0 02 . 0 03 . 0 04. 005 . 0 06. 0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 15图 1. DCBA 0.1 s (S4+S5)/0.2 m/s a= (S4+S5+S6)-(S1+S2+S3)/0.09 m/s2 2.(1) 2.20 加速度的二分之一 0.923 实验二 探究弹力和弹
12、簧伸长的关系实验二 探究弹力和弹簧伸长的关系 本题的考点是:连线,对图线物理意义的理解。尤其是直线的斜率、截距、与坐标 轴所围的面积、交点的物理意义。可以类比 v-t 图的物理意义背记。 本题的考点是:连线,对图线物理意义的理解。尤其是直线的斜率、截距、与坐标 轴所围的面积、交点的物理意义。可以类比 v-t 图的物理意义背记。 一、实验目的一、实验目的 I培养学生用所学知识探究物理规律的能力 2探究弹力和弹簧伸长的关系 3养成用图象法处理实验数据的习惯 二、实验原理二、实验原理 1如图实-2-1 所示,弹簧在下端悬挂钩码时会伸长平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的 重力大小相等 2 用刻度尺测出弹
13、簧在不同钩码拉力下的伸长量 x, 建立坐标系, 以纵坐标表示弹力大小 F, 以横坐标表示弹簧的伸长量 x,在坐标系中描出实验所测得的各组(x,F)对应的点,用平滑 的曲线连接起来根据实验所得的图线,就可探知弹力大小与伸长量间的关系 三、实验器材三、实验器材 铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码若干、三角板、坐标纸、重垂线 四、实验步骤与数据处理四、实验步骤与数据处理 1 将弹簧的一端挂在铁架台上, 让其自然下垂, 用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度 L0, 即原长 2.如图实-2-2 所示,将已知质量的钩码挂在弹簧的下端,在平衡时测量弹簧的总长 L 并计 算钩码的重力,填写在记录表格里 3改变所挂
14、钩码的质量,重复前面的实验过程多次 4以弹力 F(大小等于所挂钩码的重力)为纵坐标,以弹簧的伸长量 x 为横坐标,用描点法 作图连接各点,得出弹力 F 随弹簧伸长量 x 变化的图线 5以弹簧的伸长量 x 为自变量,写出曲线所代表的函数首先尝试写成一次函数,如果不 行则考虑二次函数 6得出弹力和弹簧伸长量之间的定量关系,解释函数表达式中常数(斜率 K)的物理意义 五、注意事项五、注意事项 1所挂钩码不要过重,以免弹簧被过分拉伸,超出它的弹性限度要注意观察,适可而止 2每次所挂钩码的质量差尽量大一些,从而使坐标上描的点尽可能稀,这样作出的图线更 精确 3测弹簧长度时,一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡
15、状态时测量,以减小误差 4描点画线时,所描的点不一定都落在一条曲线上,但应注意一定要使各点均匀分布在曲 线的两侧描出的线不应是折线,而应是平滑的曲线 5记录数据时要注意弹力与弹簧伸长量的对应关系及单位 六、误差分析六、误差分析 1钩码标值不准确,弹簧长度测量不准确带来误差 2画图时描点及连线不准确也会带来误差 3弹簧竖直悬挂时,未考虑弹簧自身重力的影响而带来误差 高考真题高考真题 34.(2012广东)(2)某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。 将弹簧悬挂在铁架台上, 将刻度尺固定在弹簧一侧, 弹簧轴线和刻度尺都应在_ 方向(填“水平”或“竖直”) 弹簧自然悬挂, 待弹簧_时, 长度记为L0, 弹簧下端挂上砝码盘时, 长度记为Lx; 在砝码盘中每次增加10g砝码,弹簧长度依次记为L1至L6,数据如下表表: 代表符号L0LxL1L2L3L4L5L6 数值(cm)25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30 表中有一个数值记录不规范,代表符号为 _。由表可知所用刻度尺的最小长度为 _。 图16是该同学根据表中数据作的图,纵轴是砝 码的质量,横轴是弹簧长度与_的差值 (填“L0或L1”)。 由图可知弹簧和的劲度系数为_N/m; 通 过图和表可知砝码盘的质量为_g(结果 保留两位有效数字,重力加速度取9.8m/s2)