物理实验物理大纲.pptx

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1、本课件为基于精确校对的本课件为基于精确校对的word书稿制作的书稿制作的“逐字编辑逐字编辑”课件，使用时欲修改课件，请双击对应内容，进入可编辑状态。课件，使用时欲修改课件，请双击对应内容，进入可编辑状态。如果有的公式双击后无法进入可编辑状态，请单击选中此如果有的公式双击后无法进入可编辑状态，请单击选中此公式，点击右键、公式，点击右键、“切换域代码切换域代码”，即可进入编辑状态。修改，即可进入编辑状态。修改后再点击右键、后再点击右键、“切换域代码切换域代码”，即可退出编辑状态。，即可退出编辑状态。第1页/共123页目录目录专题十七力热光学实验专题十八电学实验附录1常用数学工具附录2高考命题图谱第

2、五单元物理实验第五单元物理实验第2页/共123页第五单元物理实验第五单元物理实验第3页/共123页知识网络构建知识网络构建第五单元第五单元 知识网络构建知识网络构建 第4页/共123页考情分析预测考情分析预测第五单元第五单元 考情分析预测考情分析预测 对对物物理理实实验验的的考考查查通通常常是是以以独独立立题题型型出出现现，在在高高考考全全国国理理科科综综合合卷卷中中，实实验验试试题题一一直直保保持持两两个个，一一般般是是一一个个力力学学实实验验和和一一个个电电学学实实验验，偶偶尔尔考考查查光光学学实实验验两两个个实实验验题题目目中中，一一个个以以考考查查演演示示实实验验或或基基本本实实验验的

3、的基基础础实实验验知知识识、基基本本实实验验技技能能为为主主；另另一一个个一一般般以以考考纲纲要要求求的的基基本本实实验验为为载载体体进进行行必必要要的的改改进进和和创创新新，考考查查考生对基本实验的理解能力、迁移能力和创新能力考生对基本实验的理解能力、迁移能力和创新能力第5页/共123页第五单元第五单元 考情分析预测考情分析预测 纵纵观观近近年年高高考考实实验验试试题题，可可以以看看到到：高高考考对对考考生生实实验验能能力力的的考考查查已已从从单单一一的的学学生生分分组组实实验验转转向向对对实实验验的的思思想想方方法法和和设设计计原原理理的的考考查查；从从实实验验类类型型上上已已由由原原来来

4、的的验验证证性性、测测量量性性试试题题向向开开放性、设计性、探索性实验转变放性、设计性、探索性实验转变预测预测2012年高考实验试题主要表现为以下几方面特点：年高考实验试题主要表现为以下几方面特点：1注注重重电电学学实实验验的的考考查查，尤尤其其要要注注重重设设计计性性、探探索索性性电电学学实验的复习实验的复习2重重视视对对实实验验实实际际操操作作能能力力的的考考查查.如如实实验验步步骤骤的的排排序序纠纠错错、实实验验器器材材的的选选择择、电电表表量量程程选选择择、电电路路实实物物连连线线、运运用用图图象象与与表表格格分分析析处处理理实实验验数数据据并并得得出出结结论论等等实实验验能能力力应应

5、作作为为备备考考的的重重点点第6页/共123页第五单元第五单元 考情分析预测考情分析预测 3重重视视对对基基本本仪仪器器的的读读数数、构构造造原原理理以以及及重重要要实实验验方方法法的的考考查查，如如游游标标卡卡尺尺、螺螺旋旋测测微微器器、电电表表改改装装原原理理、电电学学实实验验中中的的故故障分析等障分析等4设设计计性性实实验验题题是是考考查查的的热热点点在在近近年年的的各各地地高高考考中中，设设计计性性的的实实验验题题出出现现较较多多，设设计计性性实实验验能能综综合合考考查查考考生生创创造造性性地地应应用用已已学学的的知知识识、方方法法、原原理理灵灵活活处处理理陌陌生生实实验验问问题题的的

6、能能力力，要要求求考考生有较高的知识迁移能力、实验设计能力和创新拓展能力生有较高的知识迁移能力、实验设计能力和创新拓展能力第7页/共123页专题十七专题十七 力热光学实验力热光学实验专题十七力热光学实验专题十七力热光学实验第8页/共123页主干知识整合主干知识整合专题十七专题十七 主干知识整合主干知识整合 一、力学、热学、光学实验中的测量方法一、力学、热学、光学实验中的测量方法待测量 测量方法说明长度(1)利用刻度尺毫米刻度尺精度为_，厘米刻度尺精度为_(2)利用游标卡尺读数方法：测量值主尺上指示的毫米数精度游标尺对齐的格数精度：10分度的游标卡尺精度为_，20分度的游标卡尺精度为_，50分度

7、游标卡尺精度为_游标卡尺不估读1 mm1 cm0.1 mm0.05 mm0.02 mm第9页/共123页专题十七专题十七 主干知识整合主干知识整合 待测量 测量方法说明长度(3)利用螺旋测微器读数方法：测量值主尺上指示的毫米数(注意半毫米刻线是否漏出)精度转动圆筒上与主尺中心刻线所对刻度值(注意要估读)精度：螺旋测微器精度为_时间(1)利用秒表秒表精度：秒表精度通常为_秒表不估读秒表读数：内盘读数(注意是否超过半分钟)外盘读数(2)利用打点计时器t_(n表示打点的时间间隔的个数，T表示打点周期)打点周期与所接交流电周期相同0.01 mm0.1 snT第10页/共123页专题十七专题十七 主干知

8、识整合主干知识整合 待测量测量方法说明时间(3)利用光电计时器光电计时器能自动记录挡光时间，显示在读数窗口质量 利用天平物体质量砝码总质量游码示数游码最小分度力弹簧测力计力的大小精度指针指示的格数(注意估读)第11页/共123页专题十七专题十七 主干知识整合主干知识整合 待测量 测量方法说明速度(1)利用打点纸带若纸带做匀变速直线运动，则打某点时的瞬时速度等于对应平均速度(2)利用平抛运动v0 x(x表示物体完成的水平位移，y表示竖直位移)如果几个物体平抛时下落高度相同，则可用水平位移反映其水平速度大小，如教材中“验证动量守恒定律”的实验原理即用到这一思想第12页/共123页专题十七专题十七

9、主干知识整合主干知识整合 待测量测量方法说明速度(3)利用光电门v0 (d表示滑块上挡光片的宽度，t表示挡光片挡光时间)由于挡光片的宽度很小，在这里可用平均速度表示其瞬时速度加速度(1)利用打点纸带若纸带做匀变速直线运动，则a或a (2)利用光电门若纸带做匀变速直线运动，则a (v1、v2分别表示通过光电门测得的滑块在t1、t2两个时刻的速度，t表示对应的时间)第13页/共123页专题十七专题十七 主干知识整合主干知识整合 待测量测量方法说明重力加速度(1)利用单摆g(l表示单摆摆长，T表示单摆周期)(2)利用其他仪器或其他运动形式利用打点计时器；利用光电门；利用自由落体(滴水法)运动；利用平

10、抛运动等分子直径用油膜法估测d(V表示油酸体积，S表示油酸单分子油膜面积)折射率 利用插针法n(1表示在真空或空气中的入射角，2表示在介质中的折射角)第14页/共123页专题十七专题十七 主干知识整合主干知识整合 待测量测量方法说明光的波长利用光的干涉实验(d表示双缝宽度，l表示双缝到屏的距离，x表示相邻亮纹间距或相邻暗纹间距)第15页/共123页专题十七专题十七 主干知识整合主干知识整合 二、实验数据的记录与处理1误差和有效数字(1)误差：测量值与真实值的差异叫做误差误差可分为系统误差和偶然误差两种系统误差的特点是在多次重复同一实验时，误差总是同样地偏大或偏小偶然误差总是有时偏大，有时偏小，

11、并且偏大和偏小的机会相同减小偶然误差的方法，可以多进行几次测量，求出几次测量的数值的平均值这个平均值比某一次测得的数值更接近于真实值第16页/共123页专题十七专题十七 主干知识整合主干知识整合 另外，还可以按照相对误差和绝对误差来分：相对误差 (即绝对误差所占真实值的百分比)；绝对误差|测量值真实值|(即测量值与真实值之差的绝对值)相对误差以百分比表示，数值越小表示计量的精度越高绝对误差只反映测量值与真实值的差值，不能反映测量精度(2)有效数字：带有一位不可靠数字的近似数字，叫做有效数字凡是用测量仪器直接测量的结果，读数一般要求在读出仪器最小刻度所在位的数值(可靠数字)后，再向下估读一位(不

12、可靠数字)，这里不受有效数字位数的限制第17页/共123页专题十七专题十七 主干知识整合主干知识整合 间接测量的有效数字运算不作要求，运算结果一般可用23位有效数字表示2仪器读数(1)使使用用刻刻度度尺尺、弹弹簧簧测测力力计计、温温度度计计、电电流流表表、电电压压表表等等仪仪器器时时，凡凡是是最最小小刻刻度度是是10分分度度的的，要要求求读读到到最最小小刻刻度度后后再再往往下下估估读读一一位位(估估读读的的这这位位是是不不可可靠靠数数字字，却却是是有有效效数数字字的的不不可可缺缺少少的的组组成成部部分分)；凡凡是是最最小小刻刻度度不不足足10分分度度的的，只只要要求求读读到到最最小小刻刻度度所

13、所在在的的这这一一位位，不不再再往往下下估估读读例例如如图图5171甲甲中中用用毫毫米米刻刻度度尺尺测测量量物物体体长长度度为为6.50 cm，图图乙乙中中电电压压表表用用15 V量量程程时时最最小小刻刻度度为为0.5 V，只读到，只读到0.1 V这一位即可，可读作这一位即可，可读作5.7 V.第18页/共123页专题十七专题十七 主干知识整合主干知识整合 第19页/共123页专题十七专题十七 主干知识整合主干知识整合 (2)(2)不需要估读的仪器游标卡尺、秒表、电阻箱由于本身构造的原因不需要估读欧姆表因为本身测量值就不准确，因此不需要估读例如秒表(又称停表)读数分两部分：小圈内表示分，每小格

14、表示0.50.5分钟；大圈内表示秒，最小刻度为0.10.1秒当分针在前0.50.5分内时，秒针在0 03030秒内读数；当分针在后0.50.5分内时，秒针在30306060秒内读数因此图5 517172 2中秒表读数应为3 3分零48.748.7秒第20页/共123页专题十七专题十七 主干知识整合主干知识整合 第21页/共123页专题十七专题十七 主干知识整合主干知识整合 3 3实验数据的处理(1)(1)列表法将实验中的测量数据列成表格，可以简明地表示出有关物理量之间的关系，便于检查测量结果和运算是否合理，有助于发现和分析实验中存在的问题，而且列表法还是图象法的基础列表时应注意：表格要直接地反

15、映有关物理量之间的关系，一般把自变量写在前边，因变量紧接着写在后面，便于分析表格要清楚地反映测量的次数、测得的物理量的名称及单位、计算的物理量的名称及单位，物理量的单位可写在标题栏内，一般不在数值栏内重复出现表中所列数据要正确反映测量值的有效数字第22页/共123页专题十七专题十七 主干知识整合主干知识整合 (2)(2)解析法解析法即通过实验所涉及的解析式进行计算得到实验结果，一般应用于测量性实验数据的处理，并且通过多次测量取平均值来减小偶然误差(3)(3)图象法选取适当的自变量，通过画出图象可以找到或反映物理量之间的变化关系，并便于找出其中的规律，确定对应量的函数关系，图象法经常应用于探究性

16、实验画图象时应注意以下两点：根据测量的要求选定坐标轴，一般以横轴为自变量，纵轴为因变量，坐标轴要标明所代表的物理量的名称及单位第23页/共123页专题十七专题十七 主干知识整合主干知识整合 坐标轴标度的选择要合适，使测量数据能在坐标轴上得到准确的反映，为避免图纸上出现大片空白，坐标原点可以是零，也可以不是零第24页/共123页要点热点探究要点热点探究专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究探究点一测量性实验探究点一测量性实验测量可分为直接测量和间接测量，高中物理实验涉及的测量型实验大多为间接测量实验，即通过直接测量与待测量相关的物理量，然后通过推导计算来间接得到待测量，而联系直接测量量和待测

17、量间的关系即为实验原理第25页/共123页专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究例1 1在“利用单摆测重力加速度”的实验中(1)某某同同学学用用刻刻度度尺尺测测得得摆摆线线长长为为0.985 m，用用如如图图5173甲甲所所示示的的游游标标卡卡尺尺(标标尺尺上上有有10个个等等分分刻刻度度)测测摆摆球球直直径径，用用如如图图乙乙所所示示的的秒秒表表记记录录单单摆摆振振动动50次次所所用用的的时时间间由由图图甲甲读读出出摆摆球直径为球直径为_m，单摆振动，单摆振动50次所用的时间为次所用的时间为_s.第26页/共123页专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究第27页/共123页专题十七专

18、题十七 要点热点探究要点热点探究(2)若若测测得得摆摆球球直直径径为为d，摆摆线线长长为为L，周周期期为为T，请请写写出出重重力加速度的计算式：力加速度的计算式：g_.【点点拨拨】本本题题为为教教材材基基本本实实验验的的再再现现式式考考查查，难难度度中中等等偏偏易易，但但要要注注意意细细节节，如如摆摆长长的的和和单单摆摆周周期期的的计计算算、秒秒表表读数等读数等第28页/共123页专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究例1(1)1.02102100.5(2)【解解析析】(1)秒秒表表的的读读数数规规则则是是中中央央(小小盘盘刻刻度度1.5分分钟钟)大大盘盘刻刻度度(10 s)小小格格数数(

19、5)精精度度(0.1)100.5 s，需需要要注注意意的的是是秒秒表表不估读不估读(2)根据单摆周期公式推导即可根据单摆周期公式推导即可第29页/共123页专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究【点点评评】本本题题涉涉及及的的实实验验是是考考纲纲要要求求的的19个个基基本本实实验验之之一一，属属于于间间接接测测量量性性实实验验，考考查查考考生生对对基基本本实实验验的的理理解解和和应应用用能能力力，属属于于最最基基本本的的实实验验能能力力要要求求现现在在高高考考试试题题纯纯粹粹考考查查教教材材实实验验的的试试题题较较少少，大大多多是是以以教教材材基基本本实实验验为为基基础础通通过过适适度度延

20、延伸伸和和拓拓展展来来命命制制的的，这这就就要要求求考考生生必必须须深深刻刻理理解解每每一一个个基基本本实实验验，领领悟悟其其中中渗渗透透的的实实验验思思想想、方方法法、理理论论，并并能能迁移应用到相关实验中迁移应用到相关实验中第30页/共123页专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究用用螺螺旋旋测测微微器器测测量量某某金金属属丝丝直直径径的的结结果果如如图图5174所示该金属丝的直径是所示该金属丝的直径是_mm.第31页/共123页专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究例例1变变式式题题1.705(1.7041.706均均可可)【解解析析】螺螺旋旋测测微微器器的的读读数数固固定定尺尺

21、的的读读数数可可动动尺尺的的读读数数0.01，即即1.5 mm20.50.01 mm1.705 mm.第32页/共123页专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究探究点二验证性实验探究点二验证性实验验验证证性性实实验验的的实实验验目目的的是是验验证证已已经经学学过过的的物物理理定定理理、定定律律，而而被被验验证证的的定定理理、定定律律本本身身也也就就构构成成了了验验证证性性实实验验的的实实验验原原理理解解决决这这类类问问题题的的关关键键是是根根据据题题目目已已给给实实验验条条件件、实实验验过过程程、实实验验情情景景领领会会好好命命题题意意图图，找找出出实实验验中中应应测测定定的的物物理理量量

22、，明明确确在在误误差差允允许许的的范范围围内内通通过过怎怎样样的的定定量量关关系系的的成成立立即即能能达达到到验验证证目的目的第33页/共123页专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究例例2 2 如图5175所示，把A、B两个小球用等长细线悬挂起来，一小球自然下垂，拉起另一个小球，放下时它们将相碰，请你利用该实验方法验证动量守恒定律(1)写出该实验必须测量的物理量(并设定表示相应物理量的字母)：_；(2)用你所设定的字母写出验证动量守恒定律表达式：_.(3)请你写出一条减小实验误请你写出一条减小实验误差的建议：差的建议：_.第34页/共123页专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究【点

23、点拨拨】(1)在在教教材材中中“验验证证碰碰撞撞中中动动量量守守恒恒实实验验”中中是是直直接接测测出出碰碰撞撞前前后后的的速速度度的的吗吗？怎怎样样处处理理的的？(2)本本题题中中按按照照题题给给实实验验条条件件能能直直接接得得到到小小球球碰碰撞撞前前后后的的速速度度吗吗？如如何何解解决决这这一一问问题？题？例例2(1)A球的质量m1，B球的质量m2，释放A球前细线与竖直方向的夹角，碰撞后A、B两球摆到最高点时细线与竖直方向的夹角、(3)适适当当增增大大细细线线的的长长度度；适适当当增增大大小小球球的的密密度度；适适当当增增大大释释放放小小球球A拉拉起起的的角角度度；确确保保两两球球发发生生对

24、对心心碰碰撞撞(写写出出一点即可，其他建议合理均可一点即可，其他建议合理均可)第35页/共123页专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究【解析】动量守恒定律的表达式为mAv0mAvAmBvB，图中所给仪器不能测出速度，只能直接测出角度，利用mgL(1cos)mv2，即：v求得速度对实验本误差的分析可从来源上考虑实验理论提炼：实验误差的分析可以从多个方面考虑，既可从系统误差与偶然误差的角度考虑，也可以从相对误差考虑(如增大小球的密度就是为了减小空气阻力引起的相对误差)第36页/共123页专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究【点评】对于验证性实验的设计和理解，首先要从实验原理(即要验证的

25、定理、定律)出发，根据实验条件理解实验步骤，明确需要测量的物理量(一般分为直接测量和间接测量两种形式)例如本题需要从能量转化角度间接表示小球碰撞前后的速度，进而表示碰撞前后的动量以验证动量守恒定理由此可见，实验理论的拓展和理解是形成正确解题思路的前提和保障第37页/共123页专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究 20102010全全国国卷卷 图图5176是是利利用用激激光光器器测测转转速速的的原原理理示示意意图图，图图中中圆圆盘盘可可绕绕固固定定轴轴转转动动，盘盘边边缘缘侧侧面面上上有有一一小小段段涂涂有有很很薄薄的的反反光光材材料料当当盘盘转转到到某某一一位位置置时时，接接收收器器可可

26、以以接接收收到到反反光光涂涂层层所所反反射射的的激激光光束束，并并将将所所收收到到的的光光信信号号转转变变成成电电信信号号，在在示示波波器器显显示示屏屏上上显显示示出出来来(如如图图177所所示示)第38页/共123页专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究(1)若图5177中示波器显示屏横向的每大格(5小格)对应的时间为5.00102 s，则圆盘的转速为_转/s.(保留3位有效数字)(2)若若测测得得圆圆盘盘直直径径为为10.20 cm，则则可可求求得得圆圆盘盘侧侧面面反反光光涂涂层的长度为层的长度为_ cm.(保留保留3位有效数字位有效数字)第39页/共123页专题十七专题十七 要点热点

27、探究要点热点探究例例2变变式式题题(1)4.55(2)1.46【解解析析】(1)从从图图中中可可知知，圆圆盘盘转转一一圈圈的的时时间间在在横横坐坐标标上上显显示示为为22格格，由由题题意意知知图图中中横横坐坐标标上上每每格格表表示示1.00102s，所所以以圆圆盘盘转转动动的的周周期期是是0.22 s，则则转转速速为为4.55转转/s；(2)反反光光引引起起的的电电流流图图象象在在图图中中横横坐坐标标上上每每次为一格，说明反光涂层的长度占圆盘周长的次为一格，说明反光涂层的长度占圆盘周长的22分之一，为分之一，为1.46 cm.第40页/共123页专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究【高高

28、考考命命题题者者说说】本本题题以以激激光光和和示示波波器器测测定定转转速速为为载载体体，考考查查匀匀速速圆圆周周运运动动的的相相关关知知识识，要要求求考考生生具具备备之之别别图图象象、读读取取数据的能力数据的能力(1)示示波波器器上上两两电电信信号号之之间间的的时时间间间间隔隔即即为为圆圆盘盘运运动动的的周周期期由由图图可可知知，两两电电信信号号对对应应部部分分的的时时间间间间隔隔占占据据示示波波器器显显示示屏屏横横向向22小小格格由由题题意意，每每小小格格对对应应的的时时间间为为1.00102s，所所以以圆盘运动的周期圆盘运动的周期T0.220 s，圆盘的转速，圆盘的转速f4.55转转/s.

29、(2)由由图图可可知知，反反光光涂涂层层的的信信号号占占据据示示波波器器横横向向1格格，表表明明圆盘侧面反光涂层的长度是圆盘周长的圆盘侧面反光涂层的长度是圆盘周长的1.46 cm.第41页/共123页专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究本题抽样统计难度为0.248，对物理得分在20分以上的考生有较好的区分(引自教育部考试中心2011高考理科试题分析第349页)第42页/共123页专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究探究点三探究性实验探究点三探究性实验探探究究性性实实验验注注重重考考查查考考生生的的科科学学探探究究能能力力，注注重重考考查查知知识识的的形形成成过过程程探探究究性性实实

30、验验要要求求学学生生将将自自己己掌掌握握的的物物理理知知识识和和实实验验技技能能创创造造性性地地应应用用到到新新的的实实验验情情境境中中，由由题题给给条条件件自自行行选选定定实实验验原原理理，确确定定实实验验方方案案，选选择择合合适适的的器器材材去去研研究究物物理理现现象象，通通过过实实验验得得到到的的数数据据信信息息分分析析各各物物理理量量中中的的内内在在联联系系，找找出出其其中中所所包包含含的的物物理理规规律律在在高高考考复复习习过过程程中中我我们们必必须须关关注注这这类类实实验试题验试题第43页/共123页专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究例例3 3“探探究究动动能能定定理理”的

31、的实实验验装装置置如如图图5178所所示示，当当小小车车在在两两条条橡橡皮皮筋筋作作用用下下弹弹出出时时，橡橡皮皮筋筋对对小小车车做做的的功功记记为为W0.当当用用4条条、6条条、8条条完完全全相相同同的的橡橡皮皮筋筋并并在在一一起起进进行行第第2次次、第第3次次、第第4次次实实验验时时，橡橡皮皮筋筋对对小小车车做做的的功功记记为为2W0、3W0、4W0，每每次次实实验验中中由由静静止止弹弹出出的的小小车车获获得得的的最最大大速速度度均均可可由由打点计时器所打的纸带测出打点计时器所打的纸带测出第44页/共123页专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究第45页/共123页专题十七专题十七 要

32、点热点探究要点热点探究(1)关于该实验，下列说法正确的是A打点计时器可以用直流电源供电，电压为46 VB实验中使用的若干根橡皮筋的原长可以不相等C每次实验中应使小车从同一位置由静止弹出D利用每次测出的小车最大速度vm和橡皮筋做的功W，依次作出的图象，得出合力做功与物体速度变化的关系第46页/共123页专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究(2)图图5179给给出出了了某某次次在在正正确确操操作作情情况况下下打打出出的的纸纸带带，从从中中截截取取了了测测量量物物体体最最大大速速度度所所用用的的一一段段纸纸带带，测测得得O点点到到A、B、C、D、E各各点点的的距距离离分分别别为为OA5.65

33、cm，OB7.12 cm，OC8.78 cm，OD10.40 cm，OE11.91 cm.已已知知相相邻邻两两点点时时间间隔为间间隔为0.02 s，则小车获得的最大速度，则小车获得的最大速度vm_m/s.第47页/共123页专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究【点拨】注意从整个实验的叙述中理解实验原理，要善于应用探究实验的思想、方法(如本专题前面关于实验数据的处理方法之图象法)理解和处理该类实验问题例例3(1)CD(2)0.78【解解析析】由由打打点点计计时时器器的的工工作作原原理理可可知知，电电源源应应为为46 V交交流流电电，A错错误误；为为了了使使弹弹簧簧的的作作用用距距离离相相等

34、等，每每次次必必须须在在同同一一位位置置弹弹出出，并并且且橡橡皮皮条条的的长长度度应应相相等等，B错错误误、C正正确确；作作出出W2vm、W3vm的的图图象象，找找出出符符合合规规律律的的图图线线知知Wv为为一一直直线线实实验验理理论论提提炼炼：图图象象法法处处理理实实验验数数据据是是探探究究性性实实验验必必不不可可少少的的工工作作，通通过过图图象象可可以以很很好好地地反反应应相相关关物物理理量量的的函函数数关关系系，达达到到探探究究目目的的通通常常是是采采用用通通过过调调整整坐坐标标轴轴表表示示的的物物理理量量的的方方法法尽尽可可能能使使画画出出的的图线为直线，从而直观反映物理量间的定量关系

35、图线为直线，从而直观反映物理量间的定量关系第48页/共123页专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究【点评】本实验为新课标教材中的基本实验，在此作为大纲版的探究实验可以很好地体现新课标的精神，当然关于探究实验在大纲版教材中也已有所涉及，如“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验就用到了与本题同样的实验数据处理方法图象法另外，在本题的分析中，要准确理解命题者的设计意图，例如对B选项的判定，如果每根橡皮筋的原长不相等，就没有的弹力做功的准确计量方法，所以选项B说法错误第49页/共123页专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究探究点四实验的创新与设计探究点四实验的创新与设计在在保保证证正正确确性性、

36、安安全全性性、准准确确性性、可可操操作作性性的的原原则则下下，实实验的设计一般依据以下步骤进行：验的设计一般依据以下步骤进行：第50页/共123页专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究例例4 4 20112011重重庆庆卷卷 某同学设计了如图51710所示的装置，利用米尺、秒表、轻绳、轻滑轮、轨道、滑块、托盘和砝码等器材来测定滑块和轨道间的动摩擦因数.滑块和托盘上分别放有若干砝码，滑块质量为M，滑块上砝码总质量为m，托盘和盘中砝码的总质量为m.实验中，滑块在水水平平轨轨道道上上从从A到到B做做初初速速度度为零的匀加速直线运动，重力加速度为零的匀加速直线运动，重力加速度g取取10 m/s2.

37、第51页/共123页专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究(1)为测量滑块的加速度a，必须测出它在A、B间运动的_与_，计算a的运动学公式是_；(2)根据牛顿运动定律得到a与m的关系为：他想通过多次改变m，测出相应的a值，并利用上式来计算.若要求a是m的一次函数，必须使上式中的_保持不变，实验中应将从托盘中取出的砝码置于_；(3)实实验验得得到到a与与m的的关关系系如如图图51711所所示示，由由此此可可知知_(取两位有效数字取两位有效数字)第52页/共123页专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究第53页/共123页专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究【点拨】第(1)问为对匀变

38、速直线运动规律的考查，相对较简单；在第(2)问中，为保证a是m的一次函数，需要m前边的表达式为一定值，这在实验中如何操作呢？第(3)问注意证am图象的合理应用例例4(1)位移s 时间t a (2)mm 滑块上(3)0.23(0.210.25)【解解析析】(1)由sat2知，要测量滑块的加速度a只需测量滑块的位移s和滑行时间t，此时a(2)若要求若要求a是是m的一次函数，只需保持不变，即的一次函数，只需保持不变，即不变，故实验时应将从托盘中取出的砝码置于滑块上不变，故实验时应将从托盘中取出的砝码置于滑块上第54页/共123页专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究(3)由由图图象象可可知知，图

39、图象象过过(69.0103,0.43)和和(64.0103,0.23)两点，将之代入两点，将之代入ag，解得：，解得：0.23.【点点评评】实实验验创创新新的的目目的的是是使使实实验验更更具具安安全全性性、合合理理性性、精精确确性性通通常常，实实验验创创新新的的途途径径主主要要表表现现在在实实验验原原理理的的创创新新、实实验验仪仪器器的的选选用用及及其其组组装装方方式式的的创创新新等等几几个个方方面面本本题题的的创创新新主主要要表表现现在在实实验验原原理理上上：为为保保证证a是是m的的一一次次函函数数，只只需需要要将将托托盘盘中中的的砝砝码码取取出出置置于于滑滑块块上上即即可可，这这样样就就避

40、避免免了了因因多多次次称称量量质质量量引引起起的的误误差差，同同时时也也保保证证了了实实验验数数据据处处理理时时am图图象象是是一条直线一条直线第55页/共123页专题十七专题十七 教师备用习题教师备用习题教师备用习题教师备用习题利利用用如如图图1所所示示的的装装置置可可测测量量滑滑块块在在斜斜面面上上运运动动的的加加速速度度一一斜斜面面上上安安装装有有两两个个光光电电门门，其其中中光光电电门门乙乙固固定定在在斜斜面面上上靠靠近近底底端端处处，光光电电门门甲甲的的位位置置可可移移动动当当一一带带有有遮遮光光片片的的滑滑块块自自斜斜面面上上滑滑下下时时，与与两两个个光光电电门门都都相相连连的的计

41、计时时器器可可以以显显示示出出遮遮光光片片从从光光电电门门甲甲至至乙乙所所用用的的时时间间t.改改变变光光电电门门甲甲的的位位置置进进行行多多次次测测量量，每每次次都都使使滑滑块块从从同同一一点点由由静静止止开开始始下下滑滑，并并用用米米尺尺测测量量甲、乙之间的距离甲、乙之间的距离s，记下相应的，记下相应的t值；所得数据如下表所示值；所得数据如下表所示第56页/共123页专题十七专题十七 教师备用习题教师备用习题s/m0.5000.6000.7000.8000.9000.950t/ms292.9371.5452.3552.8673.8776.4/(ms1)1.711.621.551.451.3

42、41.22第57页/共123页专题十七专题十七 教师备用习题教师备用习题完成下列填空和作图：(1)若滑块所受摩擦力为一常量，滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v1、测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是_；(2)根据表中给出的数据，在图2给出的坐标纸上画出t图线；(3)由由所所画画出出的的t图图线线，得得出出滑滑块块加加速速度度的的大大小小为为a_m/s2(保留保留2位有效数字位有效数字)第58页/共123页专题十七专题十七 教师备用习题教师备用习题第59页/共123页专题十七专题十七 教师备用习题教师备用习题第60页/共123页专题十七专题十七 教师备用习题教师备用习题【解

43、解析析】(1)在在匀匀变变速速直直线线运运动动中中，中中间间时时刻刻的的瞬瞬时时速速度度等等于这段时间内的平均速度，故中间时刻瞬时速度为于这段时间内的平均速度，故中间时刻瞬时速度为由由v1(或或将将加加速速度度为为a的的匀匀加加速速运运动动看看成反方向的加速度为成反方向的加速度为a的匀减速运动，则的匀减速运动，则sat2v1t)(2)由由表表中中所所给给数数据据描描点点连连线线，注注意意描描点点时时应应使使尽尽量量多多的的点点在直线上或分居在直线两侧，其图线如图所示在直线上或分居在直线两侧，其图线如图所示第61页/共123页专题十七专题十七 教师备用习题教师备用习题(3)由由图图线线的的斜斜率

44、率ka，又又图图线线过过(0.20,1.81)(0.80,1.20)两两点点，k1.0，故故a2.0 m/s2.【备备选选理理由由】本本题题为为新新课课标标全全国国卷卷实实验验考考题题，是是大大纲纲版版实实验验命命题题的的导导向向通通过过本本题题主主要要强强化化学学生生两两个个方方面面的的技技能能：其其一一，强强化化对对光光电电门门在在实实验验中中的的作作用用的的理理解解；其其二二，增增强强用用图图象象法处理实验数据的技巧和意识法处理实验数据的技巧和意识第62页/共123页专题十八专题十八 电学实验电学实验专题十八电学实验专题十八电学实验第63页/共123页主干知识整合主干知识整合专题十八专题

45、十八 主干知识整合主干知识整合一、电学实验中的测量方法一、电学实验中的测量方法物理量测量方法备注电流利 用 电 流表测量读数指示的格数精度 电压利 用 电 压表测量读数指示的格数精度 第64页/共123页专题十八专题十八 主干知识整合主干知识整合物理量测量方法备注电阻用多用电表测量读数指针指示数倍率(指针指示在中间表盘中间位置较准)“机械零点”在表盘刻度左侧“0”位置，调整的是表盘下边中间的定位螺丝；“欧姆零点”在表盘刻度的右侧电阻刻度“0”位置，调整的是欧姆挡的调零旋钮每变换一次挡位，都要重新进行欧姆调零 内部电池的正极接的是黑表笔，负极接的是红表笔第65页/共123页专题十八专题十八 主干

46、知识整合主干知识整合物理量测量方法备注电阻用电阻箱替代测量电阻的读数各挡位电阻值的累加 用伏安法测量Rx(U表示电阻两端电压，I表示通过电阻的电流)半偏法测电流表内阻详见教材关于电表改装分组实验半偏法测电压表内阻略第66页/共123页专题十八专题十八 主干知识整合主干知识整合物理量测量方法备注电 动 势和内阻利用闭合电路欧姆定律求解方程组法：测出几组I、U的数据，建立EUIr的方程组，可求出几组E、r值，最后取平均值 图象法：建立UI图象，从图中得出E、r值 第67页/共123页专题十八专题十八 主干知识整合主干知识整合二、控制电路的确定方法根据不同的实验要求，为实现实验的安全性、精确性、节能

47、性、方便性等原则，需要设计合理的控制电路根据滑动变阻器的不同接入方式，可以将控制电路分为分压式和限流式两种方式1下列四种情况必须选用分压式接法(1)要求被控制电路的电流(或电压)实现从零开始可连续调节时(如：测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路)，即大范围内测量时，必须采用分压式接法；(2)当被控制电路的电阻RL远大于滑动变阻器的最大值R0，必须采用分压式接法；第68页/共123页专题十八专题十八 主干知识整合主干知识整合(3)实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组数据)时，通常采用分压式接法；(4)若采用限流接法，电路中实际电压(或电流)的最小值仍超过电表或电器的额定值时，只能采用

48、分压式接法2下列情况可选用限流式接法(1)测量电路的电流或电压没有要求从零开始连续调节，只是小范围内测量，且被控制电路的电阻RL与滑动变阻器的最大值R0接近或RL略小于R0，采用限流式接法；(2)电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小，不能满足分压式接法要求时，采用限流式接法；(3)没有很高的要求，仅从安全性和精确性角度分析两者均可采用时，可考虑安装简便和节能因素采用限流式接法第69页/共123页专题十八专题十八 主干知识整合主干知识整合三、电学仪器的选择电学实验器材和电路选择的总的原则是安全、精确和方便器材的选择与实验所用的电路密切相关，因此在选择器材前首先要根据实验目的和实验原理设计测量

49、精确、安全可靠、操作方便的实验电路，再根据实验电路的需要选择器材选择器材和电路时，为了使测量结果精确和保护仪器，应遵循以下原则：第70页/共123页专题十八专题十八 主干知识整合主干知识整合1电表的选择通过估算确定电路中通过电流表的最大电流和电压表两端的最大电压，所选择的电表的量程应大于最大电流和最大电压，以确保电表的安全；通过估算确定电路中通过电流表的最小电流和电压表两端的最小电压，选择的电表的量程应使电表的指针摆动的幅度较大，一般应使指针能达到半偏左右，以减小读数的偶然误差，提高精确度；在满足上述两个条件以后，在不计电表内阻时应选用内阻较小的电流表和内阻较大的电压表，以减小系统误差第71页

50、/共123页专题十八专题十八 主干知识整合主干知识整合2变阻器的选择所选用的变阻器的额定电流应大于电路中通过变阻器的最大电流，以确保变阻器的安全；为满足实验中电流变化的需要和调节的方便，在分压式接法中，应选用电阻较小而额定电流较大的变阻器，在限流式接法中，应选用电阻与待测电阻比较接近的变阻器3电源的选择一般可以根据待测电阻的额定电流或额定电压选择符合需要的一般可以根据待测电阻的额定电流或额定电压选择符合需要的直流电源直流电源第72页/共123页要点热点探究要点热点探究专题十八专题十八 要点热点探究要点热点探究探究点一测量性实验探究点一测量性实验电电学学测测量量性性实实验验的的核核心心工工作作是