第 2 讲 实验题的五种常考类型[题型特点](1)物理实验题是高考的重点和难点，由于该题型多与实际问题相结合，造成干扰因素很多，考查的角度也多，考生往往不知如何下手，失分现象非常严重2)高考实验题虽然不是课本上的原有实验，但其实验原理、方法、用的器材往往是学生学过的或用过的，是利用学生熟知的原理、方法和器材，经过迁移，解决一些新问题一、解答实验题的 3 步骤 第一步：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，能直接地判断出命题人想要考查的知识点和意图第二步：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，让考生琢磨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第三步：捕捉并提取信息试题总是提供诸多信息再现实验情景的因此，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、直观实验反映的某种规律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二、实验题的 5 种常考类型 [类型一 基本仪器的使用][示例] (2012· 衡阳联考) 在“ 测定金属丝的电阻率”的实验中，某同学进行了如下测量：用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度测量 3 次，求出其平均值 l其中一次测量结果如图 2－2－1 甲所示，金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐，图中读数为________ 螺旋测微器测量金属丝的直径，选不同的位置测量 3 次，求出其平均值 d其中一次测量结果如图乙所示，图中读数为________ 图 2－2－1[解析] 金属丝的长度为 241.2 .5 答案] 纳 总 结 ](1)度尺读数中，以 单位，小数点后面必须有一位(估读位)2)螺旋测微器读数中，以 单位，小数点后面必须有三位，不足的用“0”补齐( 最后一位为估读位)3)游标卡尺有三种精度，0.1 度(游标尺 10 个格)，以 单位，读数中小数点后面有一位， 度( 游标尺 20 个格和 50 个格)，以 单位，读数中小数点后面有两位。
4)多用表的欧姆挡，刻度不均匀，难于估读，结果只取两位有效数字，别忘记读取的数值乘以倍率[类型二 基本规律的验证][示例] 用如图 2－2－2 所示实验装置验证 m1、m 2 组成的系统机械能守恒m 2 从高处由静止开始下落， 拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律图 2－2－3 给出的是实验中获取的一条纸带：0 是打下的第一个点，每相邻两个计数点间还有 4 个点(图中未标出)，计数点间的距离如图 2－2－ 3 所示已知 0 g、m 2＝150 g，则(g 取 10 m/果保留两位有效数字) 图 2－2－2图 2－2－3(1)在纸带上打下计数点 5 时的速度 v＝______ m/s；(2)在打点 0～5 过程中系统动能的增加量 Δ_______ J，系统势能的减少量Δ_______ J，由此得出的结论是________________________________；(3)若某同学作出的 v2－h 图象如图 2－2－4 所示，则当地的实际重力加速度12g＝________ m/s 2图 2－2－4[解析] (1)v 5＝ m/s＝2.4 m/s。
10－ 22×)动能的增加量为 Δ(m1＋m 2)；系统势能的减少量为 Δ m2－m 1)12 ，故在误差允许的范围内，两者相等，m 1、m 2组成的系统机械能守恒3)由 (m1＋m 2)m 2－m 1) ＝k＝ ＝ ，即 ＝ m/2 m1m2 g2 0m/s2，g＝9.7 m/s 2[答案] (1)(2)在误差允许的范围内，m 1、m 2 组成的系统机械能守恒 (3) 纳 总 结 ]本实验是一个创新实验，课本上做的是单个物体下落过程中机械能守恒的验证，而本实验是 然也是寻找 ΔE 用－h 图象分析，但 ΔE h 图象的斜率均与原实验不同型三 实验器材的选取][示例] 用如图 2－2－5 所示电路，测定一节干电池的电动势和内阻电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻 保护电阻除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：A．电流表(量程 、3 A)； 图 2－2－5B．电压表(量程 3 V、15 V)；C．定值电阻(阻值 2 Ω、额定功率 5 W)；D．定值电阻(阻值 10 Ω、额定功率 10 W)；E．滑动变阻器(阻值范围 0～ 10 Ω、额定电流 2 A)；F．滑动变阻器(阻值范围 0～100 Ω、额定电流 1 A)。
1)要正确完成实验，电压表的量程应选择______ V；电流表的量程应选择________ A；R 0 应选择________ Ω 的定值电阻；R 应选择阻值范围是 ________Ω的滑动变阻器2)引起该实验系统误差的主要原因是___________________________________ [解析] (1)因测量一节干电池的电动势，路端电压最大值不超过 ，故应选量程为3 V 的电压表；定值电阻若为 10 Ω，则电路中的电流太小，电流表读数误差较大，且干电池内阻较小，故应选 2 Ω的定值电阻；滑动变阻器若采用 0～100 Ω，调节过程中电路中的电流在多数情况下偏小，无法测量，故应选 0～10 Ω的滑动变阻器；由于电路中的电流比较小，故应选 量程的电流表2)在测量过程中，电压表的值为路端电压，则电流表的值不是干路电流，外电路中电压表分流，出现系统误差[答案] (1)3 0～10 (2) 电压表分流[归 纳 总 结 ](1)电压表、电流表的量程要根据被测电路估测电压、电流值，进行选取，如本题中测一节干电池的电动势，电压表量程 3 V 足够，为保护电池，电流不应太大，用 量程即可。
2)定值电阻的选取要遵循既能使 能使实验正常进行的原则若采用定值电阻 10 Ω，则回路中电流强度最大不足 ，电流调节范围太小3)为使电流表、电压表示数较大( 一般要超过量程的 以上)，滑动变阻器的实际应用阻13值不足 10 Ω，若用 0～100 Ω 的变阻器，实验过程则不易调节[类型四 电表内阻的测量][示例] (2012· 南通期末) 为测量某电压表 内阻，某同学设计的电路如图 2－2－6 所示可供选择的器材有：①待测电压表 ～3 V，内阻约 3 电压表 ～9 V，内阻约 10 定值电阻 值为 600 Ω) 图 2－2－6④定值电阻 值为 6 滑动变阻器 R(0～20 Ω)⑥直流电源(10 V，内阻可不计)⑦开关 S 及导线若干(1)定值电阻应选________ 选填“ “R 2”)(2)请将图 2－2－7 中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接图 2－2－7(3)该同学经实验测量得到的数据如下表：次数 1 2 3 4 5 6 7 0 0 －2－8 中描点作出 1 图线，待测电压表 内阻为________ 2－2－8 [解析] (1)当定值电阻选用 测电压表 2的示数均合适，若选用 00 Ω，则电压表 2示数的差值太小。
2)电路连接如图 2－2－9 所示图 2－2－9(3) 1 图线如图 2－2－10 所示图 2－2－10由题给的两个电压表量程可以得出定值电阻应选阻值为 6 2作出 1 图线，如图所示U 2－U 1 图线斜率 k＝ 出 k＝ 解得待V＋ 1 的内阻为 答案] (1)R 2 (2) 图见解析 (3) 图见解析3．16(.3 算对)[归 纳 总 结 ](1)电压表内阻测量的几种设计方案：①电路图： ，R V＝电路图： ，R V＝ 0内阻已知的情况③电路图： I－ 量程较大，利用定值电阻 中电流2)电流表内阻测量的几种设计：①电路图： ，R A＝电路图： ，R A＝0 内阻已知的情形③电路图： ，R A＝I0 内阻未知，且量程比待测电流表量程大的情形④电路图： ，R A＝U－ 量程较大的情形⑤电路图：，R A＝R 种方法中 类型五 利用图象处理数据][示例] (2012· 济南模拟) 某研究性学习小组利用如图 2－2－11 所示电路测量电池的电动势 E 和内电阻 r由于该电池的内电阻 r 较小，因此在测量电路中接入了一阻值为 的定值电阻 1)请根据实验原理图，用笔画线表示导线，将下列实物连接成能够完成实验的电路。
图 2－2－11(2)实验时，闭合开关 K，调整电阻箱 R 的阻值，读出电压表相应的示数，得到了如下数据( R 和 U 分别表示电阻箱读数和电压表读数)R/Ω 小组的同学准备用图象法来处理实验数据，图象的纵坐标表示电压表读数 U，则图象的横坐标表示的物理量应该是________计算出与各组数据对应的该物理量数值(结果精确到 在表格中，并在如图 2－2－12 所示的坐标系中作图图 2－2－12(3)根据作出的图象求得 E＝______ V ，r＝______Ω[解析] (1)实物连线图如图 2－2－13 甲所示，连线时应注意连线的顺序，先不连电压表，将其他元件先串联起来，再并联电压表，同时注意电压表的正负极2)由 E＝ U＋ (r＋R 0。