2019届高考物理二轮复习第二部分题型研究二实验题如何创满分学案

1。。。。内部文件，版权追溯内部文件，版权追溯题型研究二实验题如何创满分第一讲力学实验基础命题点——点点突破根基牢一、5年高考统计分析——明考情命题角度考题考查内容分值①力学实验基本要求、研究匀变速直线运动及其“发展型实验”2017Ⅰ卷T22滴水计时器代替打点计时器、根据水滴位置确定运动状态、求瞬时速度和加速度5分2017Ⅱ卷T22利用光电门分析滑块的运动、平均速度、速度公式、v­t图像6分②探究弹力和弹簧伸长的关系及其“发展型实验”2014Ⅱ卷T23探究弹簧劲度系数与长度(圈数)的关系、数据处理、图像分析9分③弹簧测力计的使用、验证力的平行四边形定则及其“发展型实验”2018Ⅰ卷T22测量弹簧的劲度系数、游标卡尺读数5分2017Ⅲ卷T22测力计读数、作图、平行四边形定则6分④验证牛顿运动定律及其“发展型实验”2016Ⅲ卷T23作图、a­n图像分析、数据计算、平衡摩擦力、牛顿第二定律、整体隔离法10分2014Ⅰ卷T22作图、误差分析、提出改进措施、整体隔离法、牛顿第二定律6分⑤探究动能定理及其“发展型实验”⑥验证机械能守恒定律2016Ⅰ卷T22通过自由落体运动分析纸带点5分2及其“发展型实验”迹求解速度、加速度，根据牛顿第二定律求交流电频率⑦验证动量守恒定律及其“发展型实验”2014Ⅱ卷T35(2)光电计时器、打点计时器、动量守恒定律、误差计算10分⑧力学“创新型实验”2018Ⅱ卷T23测动摩擦因数、弹簧秤的读数、作图、图像分析、平衡条件9分2018Ⅲ卷T22测反应时间、自由落体规律、减小误差的措施6分2016Ⅱ卷T22探究弹簧的弹性势能、实验步骤、通过纸带求速度6分2015Ⅰ卷T22测玩具小车过凹形桥最低点的速度、托盘秤读数、牛顿第二定律6分2015Ⅱ卷T22通过纸带求加速度、速度，根据牛顿第二定律求动摩擦因数6分二、实验关键问题归纳——抓共性物理考试大纲规定的七个力学实验，包括研究匀变速直线运动、探究弹力和弹簧伸长的关系、验证力的平行四边形定则、验证牛顿运动定律、探究动能定理、验证机械能守恒定律、验证动量守恒定律等，这些实验都离不开力、长度、速度或加速度的测量，离不开让物体运动起来。其中长度的测量可用刻度尺、游标卡尺或螺旋测微器，现对力、速度、加速度的测量方法及使物体由静止开始运动的方法加以分析。(一)把力测出来方法仪器器材应用举例基本法测力计力传感器验证力的平行四边形定则等平衡法测力计、天平探究弹力和弹簧伸长的关系等替代法天平验证牛顿运动定律，探究动能定理等(二)让物体动起来方法操作应用举例3牵引法重物拉线跨过定滑轮牵引小车或滑块在轨道上运动研究匀变速直线运动，验证牛顿运动定律，探究动能定理等弹射法小车或滑块在伸长的橡皮筋作用下由静止射出探究动能定理等物体在压缩的弹簧作用下由静止射出探究弹性势能等落体法重物自由落体验证机械能守恒定律，测量重力加速度等自滑法物体由静止无初速释放后沿斜面下滑验证牛顿运动定律，探究动能定理，验证动量守恒定律等(三)把速度测出来方法主要仪器器材操作应用举例纸带法交流电源、打点计时器、刻度尺测出计数点间距，由打出某点前后两点时间内的平均速度替代打出该点时的速度研究匀变速直线运动，验证牛顿运动定律，探究动能定理，验证机械能守恒定律，验证动量守恒定律等光电门法光电门、螺旋测微器或游标卡尺测出遮光条的宽度及遮光时间，由遮光时间内的平均速度代替物体经过光电门时的速度续表方法主要仪器器材操作应用举例平抛法竖直平面内末端水平的倾斜或弧形轨道、刻度尺测出物体离开轨道末端后平抛运动的高度与射程，由平抛运动规律计算初速度验证动量守恒定律等弹簧、刻度尺、天平探究弹性势能等圆周法竖直平面内的圆弧轨道、力传感器、天平等力传感器测出物体经过轨道最低点时对轨道的压力，由牛顿运动定律计算物体经过最低点时的速度探究动能定理，验证机械能守恒定律等4反过来由机械能守恒定律或动能定理计算最低点的速度探究向心力等(四)把加速度测出来方法原理与操作应用举例公式法利用纸带或频闪照片，以最常见的6段位移为例，逐差法计算加速度的公式为a＝x4＋x5＋x6－x1＋x2＋x39T2研究匀变速直线运动，验证牛顿运动定律，测重力加速度等由物体运动轨道上的两光电门分别测出两个时刻的速度及对应位移，根据v2－v02＝2ax计算加速度图像法算出选定计数点的速度，建立v­t图像，由图像斜率计算加速度根据xt＝v0＋12at建立xt­t图像，由图像斜率计算加速度，但要注意，加速度等于图像斜率的2倍，此外纵轴截距表示初速度三、常考实验练中自检——查缺漏实验一探究弹力和弹簧伸长的关系测出弹簧在弹性限度内的伸长量或伸长后的长度及对应弹力，作出弹力与伸长关系图像，或作出弹力与弹簧长度关系图像。若图像为直线，说明弹簧的弹力与伸长量成正比，图像斜率表示弹簧的劲度系数。[对点训练]1．(2018·银川一中模拟)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，某同学把两根轻弹簧连接起来进行探究(如图)。(1)某次测量如图所示，指针示数为______cm。(2)在弹性限度内，将50g的钩码逐个挂在弹簧下端，得到指针A、B的示数LA和LB，用下表中数据计算弹簧Ⅰ的劲度系数为________N/m(重力加速度g取10m/s2)；由表中数据__________(选填“能”或“不能”)计算出弹簧Ⅱ的劲度系数。钩码数1234LA/cm15.7119.7123.6627.76LB/cm29.9635.7641.5147.36解析：(1)刻度尺读数需估读到最小刻度的下一位，指针示数为16.00cm。(2)由表格中的数据可知，当弹力的变化量ΔF＝0.5N时，弹簧Ⅰ形变量的变化量为5Δx＝4.02cm，根据胡克定律知：k1＝ΔFΔx＝0.50.0402N/m≈12.4N/m；结合LA和LB示数的变化，可以得出弹簧Ⅱ形变量的变化量，结合弹力变化量，根据胡克定律能求出弹簧Ⅱ的劲度系数。答案：(1)16.00(15.95～16.05均可)(2)12.4(12.2～12.6均可)能实验二验证力的平行四边形定则先用两个弹簧测力计互成角度的拉橡皮条，再用一个弹簧测力计将橡皮条拉到同一结点位置，分别记下测力计的示数F1、F2和F′及细绳套的方向，并用同一标度分别作出力的图示，并用平行四边形定则作出F1、F2的合力F，然后比较合力F与F′的大小和方向。[对点训练]2．(2018·聊城二模)在验证力的平行四边形定则的实验中，某同学进行的实验步骤是：a．如图甲所示，将橡皮筋的一端固定在木板上的A点，另一端栓上两根绳套，每根绳套分别连着一个弹簧测力计；b．沿着两个方向拉弹簧测力计，将橡皮筋的活动端拉到某一位置，将此位置标记为O点，读取此时弹簧测力计的示数，分别记录两个拉力F1、F2的大小，用笔在两绳的拉力方向上分别标记B、C两点，并分别将其与O点连接，表示两力的方向；c．再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点，记录其拉力F的大小并用上述方法记录其方向。(1)步骤b、c中，都将橡皮筋的活动端拉至O点，这样做的目的是________________________________________________________________________。(2)图乙是在白纸上根据实验数据作出的力的图示，其中________是F1和F2合力的实际测量值。(3)某次测量如图丙所示，两个弹簧测力计M、N的拉力方向互相垂直，即α＋β＝90°。若保持弹簧测力计M的示数不变，当角α由图中所示的值逐渐减小时，要使橡皮筋的活动端仍在O点，可采用的办法是________。A．增大N的示数，减小β角B．减小N的示数，减小β角C．减小N的示数，增大β角D．增大N的示数，增大β角6解析：(1)用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点，这样做的目的是与F1、F2共同作用的效果相同。(2)F1和F2合力的实际测量值是用一根弹簧测力计拉的，不是根据平行四边形定则作出的，故F是F1和F2合力的实际测量值。(3)由题意可知：保持O点位置不动，即合力大小方向不变，弹簧测力计M的读数不变，因此根据要求作出力的平行四边形，画出受力分析图如图所示。所以由图可知α角逐渐变小时，N的示数减小，同时β角减小。答案：(1)使F与F1、F2共同作用的效果相同(2)F(3)B实验三研究匀变速直线运动选择匀变速直线运动规律或推论，测出与加速度有关的物理量，再由实验原理计算加速度，或利用测得量作出有关的线性图像，再由图像斜率计算加速度，注意并不一定斜率就等于加速度，比如xt­t图像中加速度等于斜率的2倍。[对点训练]3．(2018·梅州二模)如图甲所示，是研究小车做匀变速直线运动规律的实验装置，打点计时器所接的交流电源的频率为f＝50Hz，试问：(1)实验中，必要的措施是__________。A．细线必须与长木板平行B．小车必须具有一定的初速度C．小车质量远大于钩码质量D．必须平衡小车与长木板间的摩擦力(2)如图乙所示，A、B、C、D、E、F、G是刚打好的纸带上7个连续的点。从图乙中可读得s6＝________cm，计算F点对应的瞬时速度的表达式为vF＝________。(3)如图丙所示，是根据实验数据画出的v2­2s图线(v为各点的7速度大小)，由图线可知小车运动的加速度为________m/s2。(保留两位有效数字)解析：(1)实验中，细线必须与长木板平行，以减小实验的误差，选项A正确；实验中让小车由静止释放，不需要初速度，选项B错误；此实验不需要使得小车质量远大于钩码质量，选项C错误；此实验没必要平衡小车与长木板间的摩擦力，选项D错误。(2)从题图乙中可读得s6＝6.00cm，计算F点对应的瞬时速度的表达式为vF＝s6－s42T＝fs6－s42。(3)由图线可知小车运动的加速度为a＝v22s＝1.50－0.2525×10－1m/s2＝0.50m/s2。答案：(1)A(2)6.00fs6－s42(3)0.50(±0.02)实验四验证牛顿运动定律控制物体质量不变，改变合力测出对应加速度，作出加速度与合力图像，若图像为过原点的倾斜直线，说明在质量一定时加速度与合力成正比；控制物体所受合力不变，改变物体质量测出对应加速度，作出加速度与质量倒数图像，若图像为过原点的倾斜直线，说明在合力一定时加速度与质量成反比。[对点训练]4．如图1为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置图。图中A为小车，B为砝码及砝码盘，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电火花打点计时器相连，计时器接50Hz交流电。小车A的质量为M，砝码及砝码盘B的质量为m。(1)下列说法正确的是________。A．实验时应先平衡摩擦力，以后改变小车质量时，不必重新平衡摩擦力B．实验时应先接通电源后释放小车C．细线的拉力等于砝码及砝码盘B的重力D．小车A的质量不变，不断增加砝码及砝码盘B的质量，小车的加速度不会超过重力加速度g(2)实验后，测得的a­F图像为如图2中的图线丙，图线不经过坐标原点的原因是________________________________________________________________________。8解析：(1)平衡摩擦力后假设木板倾角为θ，则有：f＝mgsinθ＝μmgcosθ，m约掉了，故不需要重新平衡摩擦力，故A正确；实验时应先接通电源后释放小车，故B正确；实际上细线的拉力F＝Ma＝MM＋mmg，故F＜mg，故C错误；加速度a＝mgM＋m＝gMm＋1，随m的增大小车的加速度逐渐增大且无限趋近于g，不会超过g，故D正确。(2)遗漏了平衡摩擦力这一步骤，就会出现当有拉力时，小车不动的情况。故图线丙说明没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。答案：(1)ABD(2)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足实验五探究动能定理测出物体运动过程中合力的功，测出做功始末物体的速度、物体的质量，计算出做功始末物体动能增量，比较动能增量与合力的功，看两者是否相等。或作出动能增量与合力的功关系图像，看图像是否为过原点的倾斜直线。[对点训练]5．(2019届高三·青岛模拟)某同学用如图甲所示的