实验题的答题策略与提分技巧

第3讲实验题的答题策略与提分技巧——做题讲策略，提分有技巧一、考试说明对实验的要求：能明确实验目的能理解实验原理和方法能控制实验条件会使用仪器会观察分析实验现象会记录处理实验数据，并得出结论对结论进行分析和评价能发现问题、提出问题，并制定解决方案能运用已学过的物理理论、实验方法和仪器去处理问题，包括简单的设计性实验第3讲二、实验应具备的基本素养认真进行实验设计和操作认真进行实验条件控制认真处理实验数据、分析结论对实验进行拓展与变式三、实验考查的角度基本仪器(使用及读数)实物连线描点作图图象应用故障判断方案评估(含误差分析)归纳结论第3讲技巧8实验表象、计算思维——用计算题的思维解决实验题案例1测定电源的电动势和内阻【实验原型】1．实验原理：E＝U＋Ir2．电路图：第3讲3．实验数据处理：第3讲案例2测加速度利用图1所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度．一斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动．当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲到光电门乙所用的时间t.改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用米尺测量甲、乙之间的距离s，记下相应的t值．所得数据如下表所示.图1第3讲s(m)0.5000.6000.7000.8000.9000.950t(ms)292.9371.5452.3552.8637.8776.4s/t(m·s－1)1.711.621.551.451.341.22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vt、测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是___________________________________；第3讲(2)根据表中给出的数据，在图2所给出的坐标纸上画出st－t图线；图2(3)由所画出的st－t图线，得出滑块加速度的大小为a＝________m/s2(保留2位有效数字)．第3讲【思路导引】s＝v0＋vt2·tv0＝vt－ats＝vt－att＋12at2→st＝－a2t＋vt第3讲解析(1)由匀变速直线运动的规律及某段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度关系知st＝－12at＋vt；第3讲(2)如图所示(3)由st＝－12at＋vt知图线的斜率k＝－a/2，则a＝－2k＝2.0m/s2(1.8～2.2m/s2均对)．答案(1)st＝－12at＋vt第3讲(2)见解析图(3)2.0(1.8～2.2)技巧9教材原理、迁移思维——用迁移的思维解决实验题案例1测电阻【实验原理】测量电路：控制电路：第3讲【原理迁移】迁移1除此之外还有替代法、半偏法．迁移2同类实验：1.测小灯泡的伏安特性曲线；2.探究导体电阻与其影响因素的定量关系．第3讲案例2(原理迁移)验证力的平行四边形定则在验证力的平行四边形定则实验中，如图3甲、乙所示，某同学分别用弹簧秤将橡皮条的结点拉到同一位置O，记下甲图弹簧秤的拉力：F1＝2.0N、F2＝2.6N；乙图中弹簧的拉力：F′＝3.6N，力的方向分别用实线OB、OC和OD表示．请你按图中的比例尺，在丙图中作出F1、F2的合力与F′的图示．图3第3讲答案如图所示第3讲案例3(原理迁移)验证机械能守恒定律现要通过实验验证机械能守恒定律，实验装置如图4所示．水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上的B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t.用d表示A点到导轨底端C点的距离，h表示A与C的高度差，b表示遮光片的宽度，s表示A、B两点间的距离，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度，用g表示重力加速度．完成下列填空和作图：第3讲图4(1)若将滑块自A点由静止释放，则在滑块从A运动至B的过程中，滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为__________，动能的增加量可表示为__________．若在运动过程中机械能守恒，1t2与s的关系式为1t2＝____________.第3讲(2)多次改变光电门的位置，每次均令滑块自同一点(A点)下滑，测量相应的s与t值．结果如下表所示：12345s(m)0.6000.8001.0001.2001.400t(ms)8.227.176.445.855.431/t2(104s－2)1.481.952.412.923.39第3讲以s为横坐标，1t2为纵坐标，在图5坐标纸中描出第1个和第5个数据点；根据5个数据点作直线，求得该直线的斜率k＝__________×104m－1·s－2(保留3位有效数字)图5第3讲由测得的h、d、b、M和m数值可以计算出1t2－s直线的斜率k0，将k和k0进行比较，若其差值在实际允许的误差范围内，则可认为此实验验证了机械能守恒定律．第3讲解析(1)当M沿斜面向下运动距离s时，下落的高度为h′，则hd＝h′s，所以h′＝hds.所以系统重力势能的减小量ΔEp＝Mgh′－mgs＝(Mghd－mg)s，动能的增加量ΔEk＝12(M＋m)v2，v＝bt，所以ΔEk＝12(M＋m)b2t2，根据机械能守恒，有ΔEp＝ΔEk，即Mghd－mgs＝12(M＋m)b2t2，所以1t2＝2Mgh－mgdM＋mb2ds.(2)如图所示，1t2－s图象是一条倾斜直线，直线的斜率k＝2.39×104m－1·s－2.第3讲答案(1)Mghd－mgs12(M＋m)b2t22Mgh－mgdM＋mb2ds(2)图象见解析图2.39技巧10准确规范、表述到位——用物理语言回答实验问题案例1探究导体电阻与其影响因素的定量关系为了探究灯丝电阻与温度的关系，已作出电阻随电流的变化曲线如图6所示．请指出图线的特征，并解释形成的原因．图6第3讲【思路导引】1．两个变量有什么定性的关系？2．两个变量有函数关系吗？【错误回答】电阻随电流增大而增大；随着温度升高，电阻增加．【规范回答】1．电阻随电流的增大而增大；2．存在三个区间，电阻随电流的变化快慢不同；第一区间：电流很小时，电阻变化不大；第二区间：灯丝温度升高快，电阻增大快；第三区间：部分电能转化为光能，灯丝温度升高变慢，电阻增大也变慢．第3讲案例2测定电源的电动势和内阻在做“用电流表和电压表测电池的电动势E(约3V)和内电阻r”的实验时，部分器材参数如下：电压表(量程3V)，电流表(量程0.6A)，定值电阻R0(阻值为3Ω)，滑动变阻器R(阻值约30Ω)．(1)小玲同学设计的实验电路如图7甲所示，请你按电路图在图乙上完成实物连接．图7第3讲(2)电路连接正确的情况下，当她闭合开关时发现电压表有示数，电流表没有示数．反复检查后发现电路连接完好，估计是某一元件断路，因此她拿来多用电表检查故障．她的操作如下：a．断开电源开关S；b．将多用电表选择开关置于×1Ω挡，调零后，红黑表笔分别接R两端，读数为30Ω；第3讲c．将多用表选择开关置于×100Ω挡，调零后，将红黑表笔分别接电压表两端，发现指针读数如图8所示，则所测阻值为________Ω，然后又将两表笔接电流表两端，发现指针位置几乎不变．由以上操作可判断发生断路故障的元件是________(填元件名称)．图8第3讲(3)在更换规格相同的元件后，她改变滑动变阻器的阻值，测出了6组对应的数据并在图象上描点如图9所示，请继续完成图象；根据图象可得该电池的电动势E＝________V，电池内阻r＝________Ω(小数点后保留两位数字)．她设计的实验电路中定值电阻R0的作用是_________(说出理由之一即可)．图9第3讲【错误回答】(3)问中电阻R0的作用是：保护电阻．此回答不到位，没有进行深入的分析，实际上只相当于回答了半句话，很难得分．【规范回答】(3)问中电阻R0的作用是：保护电阻；增大电源等效内阻，使调节滑动变阻器阻值时两电表示数变化明显．第3讲答案(1)实物连接如图所示第3讲(2)3.0×103电流表(3)3.00±0.050.57±0.05保护电阻；增大电源等效内阻，使调节滑动变阻器阻值时两电表示数变化明显．(其他合理答案均可)技巧11路图对照、重新连线——关于实物连接问题案例请根据如图10甲所示的电路图，完成图乙中的实物连接．甲乙图10第3讲【基本思路程序】探索脑海中的电路图⇓课本中有两个关键点(内接和外接法；分压和限流)⇓根据电路图完成剩余连线【策略技巧启迪】该题的演变来自课本原样的电路图对于半成品的连线问题，我们要对其视而不见，重新画图，再加以修改！第3讲答案第3讲