2019高考物理总复习提分策略四临考必通两类原型实验学案

1提分策略四临考必通——“两类”原型实验1.力学实验1．熟知常规力学量的测量物理量测量工具、使用方法或测量方法力①弹簧测力计(不超量程、调零，会读数)；②力传感器(调零)质量天平(水平放置、调零，被测物体放左盘、砝码放右盘，会读数)长度①刻度尺要估读，精度1mm；②螺旋测微器要估读，精度0.01mm；③游标卡尺不估读，精度有0.1mm、0.05mm、0.02mm三种时间①打点计时器(电磁式6V以下交流电，电火花220V交流电，打点时间间隔0.02s)；②光电计时器(记录挡光时间Δt)；③秒表(不估读，精度0.1s)速度①打点纸带：vt2＝v＝xt；②频闪照相：vt2＝v＝xt；③光电门：瞬时速度v＝dΔt(d为遮光板宽度)；④速度传感器加速度①打点纸带：a＝ΔxT2；②频闪照相：a＝ΔxT2；③光电门：a＝v22－v212x或a＝v2－v1t；④v­t图象：a＝k(斜率)2.洞悉重要力学实验的考点(1)研究匀变速直线运动装置图操作要领①平行：细绳、纸带与长木板平行；②靠近：小车释放前，应靠近打点计时器的位置；③先后：实验时先接通电源，后释放小车．实验后先断开电源，后取下纸带；④适当：悬挂钩码要适当，避免纸带打出的点太少或过于密集考查热点①考装置：器材装配正误；②考读算：读纸带计数点间位移，计算瞬时速度，计算加速度；③摩擦力：无须平衡(木板平放或斜放均可)；④远小于：无须满足(悬挂钩码质量远小于小车质量)(2)探究弹力和弹簧伸长的关系2装置图操作要领考查热点①操作：弹簧竖直悬挂，待钩码静止时测出弹簧长度；②作图：坐标轴标度要适中，单位要标注；连线时要使各数据点均匀分布在直线的两侧①考装置：器材装配、读数；②考作图：根据记录数据作相关图线；③考计算：根据F­x或F­l或m­x图象求劲度系数k(3)验证力的平行四边形定则装置图操作要领①等效：同一次实验中橡皮筋拉长后的结点O位置必须保持不变；②拉力：沿弹簧测力计轴线方向拉，橡皮筋、弹簧测力计和细绳套与纸面平行；两分力F1、F2的夹角不要太大或太小；③作图：选定比例要相同，严格按力的图示要求作平行四边形求合力考查热点①考读数：弹簧测力计示数；②考操作：两次拉橡皮筋时需将结点O拉到同一位置；③求合力：根据分力F1、F2的大小与方向用作图法求合力；④会区分：能区分合力的理论值与真实值(4)验证牛顿运动定律装置图操作要领①平衡：必须平衡摩擦力(改变小车或重物质量，无须重新平衡)；②质量：小盘和重物的总质量远小于小车质量(若使用力传感器无须满足此要求)；③其他：细绳与长木板平行；小车从靠近打点计时器的位置释放；实验时先接通电源，后释放小车考查热点①考装置：器材装配正误，平衡摩擦力的方法、标准，质量控制要求；②测定a：根据纸带或光电门数据计算加速度；③求结论：描点作a­F或a­1M图象，并得出结论；④判成因：给定异常a­F图象，判断其可能成因(5)探究动能定理3装置图操作要领①平衡：必须平衡摩擦力；②做功：橡皮筋做的功是变力功，不能具体求解，须用倍增法改变功的大小；③小车：靠近打点计时器且接通电源再释放小车，每次小车必须由同一位置静止弹出考查热点①考装置：平衡摩擦力的方法、判断标准；②求速度：小车获得的速度就是纸带点距均匀的速度；③考图象：作W­v或W­v2图象，得出结论(6)验证机械能守恒定律装置图操作要领考查热点①安装：打点计时器竖直安装，纸带沿竖直方向拉直；②重物：选密度大、质量大的金属块，且靠近打点计时器处释放；③速度：应用vn＝hn＋1－hn－12T，不能用vn＝2ghn或vn＝gt计算①考装置：器材选择、装配正误；②考运算：下落速度的计算；减少的重力势能与增加的动能的计算；③考图象：根据v22­h或Δv22­Δh图象的斜率判断机械能是否守恒(7)验证动量守恒定律装置图实验原理碰撞前后动量ma·v0＝ma·v1＋mb·v2，即ma·OB＝ma·OA＋mb·OC是否守恒考查热点①考装置：斜槽末端切线应调整水平，a球质量大于b球；②考原理：小球落地点的判定及精准定位，必要的物理量的测量，碰撞前后守恒式的计算；③考拓展：验证动量守恒定律的其他实验装置、方法及关系式2．电学实验4授课提示：对应学生用书第116页1．熟知常规电学量的测量物理量测量工具、使用方法或测量方法电压①电压表(会选用、会接线、会读数)；②电压传感器；③多用电表电压挡；④灵敏电流计与大电阻串联电流①电流表(会选用、会接线、会读数)；②电流传感器；③多用电表电流挡；④灵敏电流计与小电阻并联电阻①多用电表电阻挡(估测)；②伏安法(外接法、内接法)；③等效替代法测电阻；④电阻箱(接线、读数)；⑤滑动变阻器(选用、接线)电动势①伏安法；②伏阻法；③安阻法等2.洞悉重要电学实验的考点(1)测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)电路图实验原理①测Rx：Rx＝UI(伏安法)；②算ρ：Rx＝ρLS，ρ＝SRxL考查热点①考读数：U、I、L及d(待测金属丝直径)；②考电路：电路设计或选择，实物连线或改错，器材选择；③考运算：U­I图象求Rx，求电阻率ρ(2)描绘小灯泡的伏安特性曲线电路图实验原理①电路：伏安法外接，滑动变阻器分压式；②图象：U­I图象为曲线(温度升高，灯丝电阻增大)考查热点①考电路：电路设计或选择，实物连线或改错，器材选择；②考作图：描点、连线画U­I图象；③考运算：由U­I图象求电阻、电功率(3)测定电源的电动势与内阻5电路图实验原理①伏安法：E＝U＋Ir；②安阻法：E＝I(R＋r)；③伏阻法：E＝U＋URr考查热点①考电路：电路设计或选择，实物连线或改错，器材选择；②考作图：描点连线画U­I图象；③考运算：由U­I或1I­R或1U­1R图象，求E、r(4)练习使用多用电表装置图实验原理①VA挡：相当于电压表、电流表；②Ω挡：闭合电路欧姆定律；③调零：机械调零、欧姆调零；④电流方向：红表笔进，黑表笔出考查热点①考读数：电压、电流、电阻挡的读值；②考使用：欧姆表选挡、调零、规范操作等；③考黑箱：多用电表探测黑箱内的元件(5)传感器的简单应用装置图实验原理传感器能够将感受到的物理量(力、热、光、声等)转换成便于测量的量(一般是电学量)考查热点①考热敏：热敏电阻特性(欧姆表法、伏安法)；②考光敏：光敏电阻特性(欧姆表法、伏安法)[临考必练]1．某同学在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”时，将轻质弹簧竖直悬挂，弹簧下端挂一个小盘，在小盘中增添砝码，改变弹簧的弹力，通过旁边竖直放置的刻度尺可以读出弹簧末端指针的位置x，实验得到的弹簧指针位置x与小盘中砝码质量m的图象如图乙所示，g取610m/s2.回答下列问题．(1)某次测量如图甲所示，指针指示的刻度值为______cm(刻度尺单位为cm)．(2)从图乙可求得该弹簧的劲度系数为________N/m(结果保留两位有效数字)．解析：(1)刻度尺的分度值为0.1cm，故读数为18.00cm；(2)由胡克定律可知Δmg＝kΔx，故k＝ΔmgΔx＝8×102×10－3×100.42－0.15N/m＝30N/m.答案：(1)18.00(2)302．“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示．(1)甲同学按照正确的实验步骤操作后，选出一条纸带如图乙所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点．从纸带上A点开始每隔一个点取一个计数点，取得两个计数点B和C.该同学用刻度尺测得OA＝9.62cm，OB＝15.89cm，OC＝23.64cm.已知打点计时器每0.02s打一个点，重物的质量为1.00kg，g取9.80m/s2.在OB段运动过程中，重物重力势能的减少量ΔEp＝________J；重物动能的增加量ΔEk＝________J．(结果均保留三位有效数字)(2)乙同学利用该实验装置测定当地的重力加速度．他打出了一条纸带后，利用纸带测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以12v2为纵轴画出了如图丙所示的图线，由图可知图线明显偏离原点，若测量和计算都没有问题，其原因可能是___________________________________________________.7乙同学测出该图线的斜率为k，如果阻力不可忽略，则当地的重力加速度g________k(选填“大于”“等于”或“小于”)．解析：(1)重物在OB段运动过程中，重力势能的减少量ΔEp＝mg·OB＝1.56J；B点的速度vB＝xAC2T＝1.75m/s，则重物动能的增加量ΔEk＝12mv2B＝1.53J．(2)从题图丙可以看出，当重物下落的高度为0时，重物的速度不为0，说明操作中先释放重物，再接通打点计时器的电源．若无阻力，根据机械能守恒定律有mgh＝12mv2，则12v2＝gh，斜率k＝g，若有阻力，则测得的加速度k小于重力加速度g，即g大于k.答案：(1)1.561.53(2)先释放重物，再接通打点计时器的电源大于3．用图甲中装置验证动量守恒定律．实验中：(1)为了尽量减小实验误差，在安装斜槽轨道时，应让斜槽末端保持水平，这样做的目的是________．A．使入射球与被碰小球碰后均能从同一高度飞出B．使入射球与被碰小球碰后能同时飞出C．使入射球与被碰小球离开斜槽末端时的速度为水平方向D．使入射球与被碰小球碰撞时的动能不损失(2)若A球质量为m1＝50g，两小球发生正碰前后的位移—时间(x­t)图象如图乙所示，则小球B的质量为m2＝________.(3)调节A球自由下落高度，让A球以一定速度v与静止的B球发生正碰，碰后两球动量正好相等，则A、B两球的质量之比Mm应满足____________．解析：(1)在安装斜槽轨道时，应让斜槽末端保持水平，这样做的目的是使入射球与被碰小球离开斜槽末端时的速度为水平方向，C正确．(2)由题图知碰前B球静止，A球的速度为v0＝4m/s，碰后A球的速度为v1＝2m/s，B球的速度为v2＝5m/s，由动量守恒知m1v0＝m1v1＋m2v2，代入数据解得m2＝20g.8(3)因实验要求主碰球质量大于被碰球质量，Mm1，令碰前动量为p，所以碰后两球动量均为p2，因碰撞过程中动能不可能增加，所以有p22M≥0.5p22M＋0.5p22m，即Mm≤3，所以1Mm≤3.答案：(1)C(2)20g(3)1Mm≤34．“探究求合力的方法”的实验装置如图甲所示．(1)某次实验中，弹簧测力计的指针位置如图甲所示．其中，细绳CO对O点的拉力大小为________N；(2)请将图甲中细绳CO和BO对O点两拉力的合力F合画在图乙上．由图求出合力的大小F合＝______N(保留两位有效数字)；(3)某同学对弹簧测力计中弹簧的劲度系数是多少很感兴趣，于是，他将刻度尺与弹簧测力计平行放置，如图丙所示，利用读得的数据，他得出了弹簧的劲度系数．那么，该弹簧的劲度系数k＝________N/m(保留两位有效数字)．解析：(1)由题图甲可读出CO对O点的拉力大小为2.60N.(2)在图乙上的画图如图所示，结合作图可求知合力大小为5.1N.(3)由图丙可知，弹簧测力计0刻度线对应5.0mm,2.60N对应48.0mm，由胡克定律，F＝kx，解得k＝Fx＝60N/m.9答案：(1)2.60(2)图见解析5.1(5.0或5.2也可)(3)605．某同学要探究一种新材料制成的圆柱体的电阻．步骤如下：(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图a所示，由图可知其长度为________mm.(2)用螺旋测微器测量其直径如图b所示，由图可知其直径为________cm.(3)用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图c所示，则该电阻的阻值约为________Ω.(4)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：待测圆柱体电阻R；电流表A1(量程0～4mA，内阻约50Ω)；电流表A2(量程0～10mA，内阻约30Ω)；电压表V1(量程0～3V，内阻约10kΩ)；电压表V2(量程0～15V，内阻约25kΩ)；直流电源E(电动