高考物理二轮复习专题七技巧策略第二讲实验题的解答技巧课件（29页PPT）

(共29张PPT)
专题七　技巧策略
第二讲　实验题的解答技巧
一、攻克测量型实验的策略
1．明确实验原理：大多数测量型实验都是间接测量型实验，要明确实验中涉及的物理规律及规律的变化形式，掌握处理实验数据的方法，会分析误差来源及减小实验误差的措施。
[例1] (2023·浙江1月选考)在“测量金属丝的电阻率”实验中：
(1)测量一段金属丝电阻时所用器材和部分电路连线如图(a)所示，图中的导线a端应与________(填“－”“0.6”或“3”)接线柱连接，b端应与________(填“－”“0.6”或“3”)接线柱连接。开关闭合前，图(a)中滑动变阻器滑片应置于________(填“左”或“右”)端。
左
0.6
0.6
(2)合上开关，调节滑动变阻器，得到多组U和I数据。甲同学由每组U、I数据计算电阻，然后求电阻平均值；乙同学通过UI图像求电阻。则两种求电阻的方法更合理的是______(填“甲”或“乙”)。
乙
0.26(0.24～0.28均正确)
2.3(2.1～2.5均正确)
解析：
(1)实验中用两节干电池供电，滑动变阻器分压式连接，电压从零开始调节，电流表选较小量程测量电流减小误差，则题图(a)中的导线a端应与“0.6”接线柱连接，电压表测电阻两端的电压，金属丝的电阻较小，电流表外接误差较小，故b端应与“0.6”接线柱连接。为了保护电表，开关闭合前，题图(a)中滑动变阻器滑片应置于左端。
(2)作U-I图像可以剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确程度，减少实验的误差，则乙同学通过U-I图像求电阻的方法更合理。
解析：
二、攻克验证型实验的策略
1．正确理解要验证定律的内容。
2．明确验证实验中必须满足哪些条件才能使实验顺利进行。只要在误差允许的范围内与所验证规律吻合即验证成功。
3．根据题目情境中涉及的各方面知识、提供的已知物理量来确定实验方案。
[例2] (2024·北京卷)如图甲所示，让两个小球在斜槽末端碰撞来验证动量守恒定律。
(1)关于本实验，下列做法正确的是________(填选项前的字母)。
A．实验前，调节装置，使斜槽末端水平
B．选用两个半径不同的小球进行实验
C．用质量大的小球碰撞质量小的小球
AC
(2)图甲中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，首先，将质量为m1的小球从斜槽上的S位置由静止释放，小球落到复写纸上，重复多次。然后，把质量为m2的被碰小球置于斜槽末端，再将质量为m1的小球从S位置由静止释放，两球相碰，重复多次。分别确定平均落点，记为M、N和P(P为m1单独滑落时的平均落点)。
a．图乙为实验的落点记录，简要说明如何确定平均落点：__________________________________________________________________________________________________________________________。
b．分别测出O点到平均落点的距离，记为OP、OM和ON。在误差允许范围内，若关系式__________________________成立，即可验证碰撞前后动量守恒。
用圆规画圆，尽可能用最小的圆把各个落点圈住，这个圆的圆心位置代表平均落点
m1OP＝m1OM＋m2ON
(3)受上述实验的启发，某同学设计了另一种验证动量守恒定律的实验方案。如图丙所示，用两根不可伸长的等长轻绳将两个半径相同、质量不等的匀质小球悬挂于等高的O点和O′点，两点间距等于小球的直径。将质量较小的小球1向左拉起至A点由静止释放，在最低点B与静止于C点的小球2发生正碰。碰后小球1向左反弹至最高点A′，小球2向右摆动至最高点D。测得小球1、2的质量分别为m和M，弦长AB＝l1、A′B＝l2、CD＝l3。
推导说明，m、M、l1、l2、l3满足关系__________________即可验证碰撞前后动量守恒。
ml1＝－ml2＋Ml3
解析：
(1)实验中若使小球碰撞前、后的水平位移与其碰撞前、后速度成正比，须确保小球做平抛运动，即实验前，调节装置，使斜槽末端水平，A正确；为使两小球发生的碰撞为对心正碰，两小球半径须相同，B错误；为使碰后入射小球与被碰小球同时飞出，须用质量大的小球碰撞质量小的小球，C正确。
解析：
解析：
三、攻克探究型实验的策略
1．根据探究目的，结合相关物理原理、规律和公式提出猜想，或分析误差。
2．根据提供的器材，进行准确的选择与安装，完成实验操作的各个环节。
3．根据题中的数据、图表、图像寻求信息处理方法，如图像法、解析法、归纳法等。
[例3] (经典高考题)(1)“探究小车速度随时间变化的规律”的实验装置如图甲所示，长木板水平放置，细绳与长木板平行。图乙是打出纸带的一部分，以计数点O为位移测量起点和计时起点，则打计数点B时小车位移大小为_____________________ cm。由图丙中小车运动的数据点，求得加速度为__________________ m/s2(保留2位有效数字)。
6.20(6.15～6.25均可)
1.9(1.7 ～2.1均可)
(2)(多选)利用图甲装置做“探究加速度与力、质量的关系”的实验，需调整的是______。
A．换成质量更小的小车
B．调整长木板的倾斜程度
C．把钩码更换成砝码盘和砝码
D．改变连接小车的细绳与长木板的夹角
BC
解析：
解析：
解析：
四、攻克综合创新实验的策略
1．合理迁移：依据实验目的和实验器材，合理地对教材原型实验、物理规律进行迁移应用。
2．挖掘信息：题中往往给出新的表格数据、新的物理图像，要判断出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。
3．反思结论：评估实验方案、测量误差，对得出结论、发现规律，用已有物理知识作出科学解释。
[例4] (2023·山东卷)电容储能已经在电动汽车，风、光发电，脉冲电源等方面得到广泛应用。某同学设计图甲所示电路，探究不同电压下电容器的充、放电过程，器材如下：
电容器C(额定电压10 V，电容标识不清)；
电源E(电动势12 V，内阻不计)；
电阻箱R1(阻值0～99 999.9 Ω)；
滑动变阻器R2(最大阻值20 Ω，额定电流2 A)；
电压表V(量程15 V，内阻很大)；
发光二极管D1、D2，开关S1、S2，电流传感器，计算机，导线若干。
回答以下问题：
(1)按照图甲连接电路，闭合开关S1，若要升高电容器充电电压，滑动变阻器滑片应向______(填“a”或“b”)端滑动。
b
(2)调节滑动变阻器滑片位置，电压表表盘如图乙所示，示数为__________V(保留1位小数)。
(3)继续调节滑动变阻器滑片位置，电压表示数为8.0 V时，开关S2掷向1，得到电容器充电过程的I-t图像，如图丙所示。借鉴“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中估算油膜面积的方法，根据图像可估算出充电结束后，电容器存储的电荷量为_________C(结果保留2位有效数字)。
(4)本电路中所使用电容器的电容约为_________F(结果保留2位有效数字)。
(5)电容器充电后，将开关S2掷向2，发光二极管________(填“D1”或“D2”)闪光。
6.5
3.7×10-3
4.6×10-4
D1
解析：
(5)开关S2掷向2，电容器放电，放电电流方向为从左向右，故D1闪光。