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1、解题能力讲座 (三 )破解高考实验题的方法技巧 近 几年高考出现的实验试题 ， 虽然形式多样 ， 但考查特点主要有两个 ， 一是重基础 ， 考查基本仪器的使用和读数；二是重能力 ， 考查重点是实验原理 、 实验方法 、 实验仪器选择 、电路连接 、 实验操作 (理论 )及数据处理 、 实验拓展等 。 在高考实验中取得高分的策略是：掌握三种方法技巧 ， 做好两类题型 。 方法技巧 技巧一 正确使用 、 准确读数 实 验仪器读数的基本原则：仪器最小刻度是 “ 1”的 ， 一般要求读到最小刻度后再往下估读一位 (估读的这位是不可靠数字 )；仪器最小刻度是 “ 2”和 “ 5”的 ， 一般只要求读到最
2、小刻度所在的这一位 ， 不再往下估读 。 游标卡尺 、秒表 、 电阻箱因为本身构造情况不需要估读 。 【 典例 1】 (2014山东德州一模 )某 同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率 。 步骤如下： (1)游标卡尺测量其长度如图 1甲所示 ， 可知其长度为_ (2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示 ， 可知其直径为_ 图 1 (3)选用多用电表的电阻 “ 1” 挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图 2所示，则该电阻的阻值约为 _； 图 2 (4)为更精确地测量其电阻 ， 可供选择的器材如下： 电流表 程 300 内阻约为 2 )； 电流表 程 150 内阻约为 10
3、 )； 电压表 程 1 V， 内阻 r 1 000 )； 电压表 程 15 V， 内阻约为 3 000 )； 定值电阻 1 000 ； 滑动变阻器 大阻值为 5 )； 滑动变阻器 大阻值为 1 000 )； 电源 E(电动势约为 4 V， 内阻 )； 开关 ， 导线若干 。 为了使测量尽量准确 ， 测量时电表读数不得小于其量程的 ，电压表应选 _， 电流表应选 _， 滑动变阻器应选 _。(均填器材代号 ) 根据你选择的器材 ， 请在线框内画出实验电路图 。 解析 (1)游标卡尺读数为 50 3 (2)螺旋测微器读数为 4.5 (3)多用电表的读数为 22 。 (4) 由于电源电压为 4 V ，
4、显然电压表选 此只能选 题目中给了一个定值电阻，将定值电阻与电压表串联，改装成一个新电压表，量程为 2 V ，基本满足要求，这样由于电阻值约 22 ，因此回路电流最大约 1 00 m A 左右，因此电流表选 了测量精确，滑动变阻器采分压式接法，为了便于调节，滑动变阻器选用 路图电流表采用外接法，实验电路图如图。 答案 ( 1) ( 2) ( 3) 22 ( 4) 【 即学即练 】 1 图 3、 4为 常用的电压表和电流表的刻度盘 ， 在图 3中 ， 若选用的量程为 0 15 V， 则表的示数为 _， 若选用的量程为 0 3 V， 则表的示数为 _。 在图 4中 ， 若选用的量程为 0 ， 则表
5、的示数为 _， 若选用的量程为 0 3 A， 则表的示数为 _。 图 3 图 4 解析 在图 3中 ， 若选用的量程为 0 15 V， 则最小分度为 ， 读数时应估读到最小分度的 1/5， 所以读数为 。 若选用的量程为 0 3 V， 则最小分度为 ， 读数时应估读到最小分度的 1/10， 所以读数为 。 在图 4中 ， 若选用的量程为 0 ， 则最小分度为 ， 读数时应估读到最小分度的 1/2， 所以读数为 。 若选用的量程为 0 3 A， 则最小分度为 ， 读数时应估读到最小分度的 1/10， 所以读数为 。 答案 技巧二 连图清晰 、 作图规范 实 物图连接一定要清晰 ， 不能交叉相连
6、。 描点作图连线时要让各点均匀分布在直线的两侧 (图线为直线 )， 个别明显偏离较远的点可以不予考虑 。 【 典例 2】 某 同学为了测量某电池的电动势 r， 设计了如图 5甲所示的电路 ， 已知定值电阻 20 ， 电压表 可视为理想电压表 。 (1)根据图甲所示电路 ， 请在乙图中用笔画线代替导线 ，完成实物电路的连接 。 图 5 (2)实验中，该同学移动滑动变阻器滑片，读出电压表 1、 根据表格中的数据在下面的虚线框内画出 次数 1 2 3 4 5 6 2/V 3)由图像可得该电池的电动势 E _V，内阻 r_。 解析 ( 1) 如图甲所示。 ( 2) 如图乙所示。 ( 3) 由闭合电路欧
7、姆定律可得 E 1解得 E 所以当 0 时， E ，即图像与纵轴的截距为电池的电动势， E ( 1 均对 ) ；因直线斜率的绝对值 k 18 105.2得 r ( 29. 8 均对 ) 。 答案 (1)如 图甲所示 (2)如图乙所示 (3) 【 即学即练 】 2 如 图 6甲所示 ， 是某同学设计的一个测电源电动势和内阻的原理图 ， 待测电源电动势 E、 内阻 r， 电压表 V， 内阻非常大 (可视为理想电压表 )， 电阻箱 R， 一段电阻未知的电阻丝 单刀单掷开关 单刀双掷开关 实验步骤如下： (1)调节电阻箱的阻值为 20 ， a， 闭合 记下电压表的读数为 ， 断开 ( 2) 保持电阻箱
8、的阻值不变， b ，闭合 下图乙所示的电压表的读数为 _V ，断开 此可以算出电阻丝的电阻 _ _ _ 。 ( 3) 将 a ，闭合 次调节电阻箱，读出多组电阻箱的示数和对应的电压表的示数，断开 测得的数据，绘出如图丙 所示的1U1据图像可以求得电源电动势 E _V ，电源内阻 r _ 。 ( 结果保留两位有效数字 ) (4)根据原理图连接实物图丁。 图 6 解析 (1) a ，闭合 。 (2) b ，闭合 压表读数为 ，电路中的电流 I 由 I 得 。 (3) 由闭合电路欧姆定律得： E U I ( r ) U r( r ) 整理得1U1ER。 结合图丙得 E ， r 。 (4) 实物连线图
9、见答案。 答案 如图所示 技巧三 理解原理 、 灵活迁移 此 类实验要求考生能将教材中分组实验和演示实验的实验原理 、 实验方法迁移到新的背景中 ， 深刻理解物理概念和规律 ， 并能灵活运用 。 如力学中与纸带相关的实验 、 电学设计实验 ， 都可考查学生运用已学过的实验方法 、 原理处理新情境实验问题的能力 。 【 典例 3】 为 测定木块与桌面之间的动摩擦因数，小亮设计了如图 7甲所示的装置进行实验，实验中，当木块 点时，重物 点，待 点，分别测量 h和 s，重复上述实验，分别记录几组实验数据，根据实验数据作出 s (1)实验测得 A、 m 0.4 M 0.5 根据 s 木块与桌面间的动摩
10、擦因数 _(结果保留一位有效数字 )。 (2)实验中 ， 滑轮轴的摩擦会导致 的测量结果 _(填 “ 偏大 ” 、 “ 偏小 ” 、 “ 不变 ” )。 图 7 解析 ( 1) 在 B 下落至落地时，据动能定理有 m 12( M m ) B 落地后， A 运动到 Q ，根据动能定理有： 0 12m 得： s M m M m h 。将 M 0.5 k g ， m 0.4 k s 5 4 9 h 。从 s h 图像得斜率 k 即5 4 9 代入上式得 ( 2) 滑轮轴的摩擦会导致 s 偏小，从而 偏大。 答案 ( 1) ( 2) 偏大 【 即学即练 】 3 (2014山东滨州一模 )某同学用如图
11、8甲所示的电路测量欧姆表的内阻和电源电动势 (把欧姆表看成一个电源 ， 且已选定倍率并进行了欧姆调零 )。 实验器材的规格如下： 电流表 程 200 A， 内阻 300 ) 电流表 程 30 内阻 5 ) 定值电阻 9 700 滑动变阻器 R(阻值范围 0 50 ) (1)闭合开关 S，移动滑动变阻器的滑动触头至某一位置，读出电流表 2的示数分别为 2。多次改变滑动触头的位置，得到的数据见下表。 图 8 依据表中数据 ， 作出 图可得 ， 欧姆表内电源的电动势为 E _V， 欧姆表内阻为 r_。 (结果保留 3位有效数字 ) (2)若某次电流表 14 A， 则此时欧姆表示数为_。 (结果保留 3位有效数字 ) A) 120 125 130 135 140 145 I2(析 ( 1) 根据闭合电路欧姆定律得 E ( r ，整理得 r 系图像得r 150 10 6，斜率大小 k 150 120 10 620 10 3 10 3，有 1
