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专题十实验与探究（必考）真题多维细目表真题涉分考点力学实验电学实验题型难度设题情境思想方法设题形式素养要素２０１９浙江４月，１７／１８５／５研究平抛运动（１７）测小灯泡功率（１８）选择／填空中数据处理推理３小题／３小题证据解释２０１８浙江１１月，１７５探究求合力的方法，探究加速度与力、质量的关系选择、填空中实验条件、结果处理推理２小题证据解释２０１８浙江１１月，１８５伏安法测电阻填空难结果处理、数据分析推理２小题证据解释２０１８浙江４月，１７／１８５／５探究做功与物体速度变化的关系，验证机械能守恒定律，研究平抛运动（１７）练习使用多用电表（１８）选择、填空中数据处理／实验设计推理３小题／３小题证据解释２０１７浙江１１月，１７／１８５／５探究加速度与力、质量的关系（１７）测定电池的电动势和内阻（１８）选择填空中实验设计推理３小题／３小题证据解释２０１７浙江４月，１７／１８５／５研究平抛运动（１７）探究导体电阻与其影响因素的关系（１８）选择／填空难实验设计推理３小题／填空证据解释２０１６浙江１０月，１７５探究小车速度随时间变化的规律选择、填空中数据处理推理３小题证据解释２０１６浙江１０月，１８５测绘小灯泡的伏安特性曲线填空难实验条件推理填空证据解释２０１６浙江４月，１７／１８５／５探究求合力的方法，探究加速度与力、质量的关系、探究作用力与反作用力的关系、探究做功与物体速度变化的关系（１７）测绘小灯泡的伏安特性曲线（１８）选择／填空中实验条件推理２小题／３小题证据解释２０１５浙江１０月，１７／１８５／５探究求合力的方法（１７）测定电池的电动势和内阻（１８）选择／填空易／中实验条件／数据处理推理２小题／２小题证据解释总计卷均分１０８题／８卷８题／８卷填空／选择难／中占比１０％考频常见考法命题规律与探究这几年的选考对必考的实验主要以力、电的组合形式进行考查，今后考试仍将延续该形式，且注重考查基本仪器的选择和使用及实验装置安装、实验原理、操作步骤、数据处理和误差分析等，难度一般不大。考试常以选择题、填空题、图像题、连图题的形式，考查学生的实验观察能力、探究能力、分析能力等。平时复习，建议学生对必考实验应逐个进行实际操作，每个实验应理解透彻。命题变化与趋势２０１８年１１月选考中的电学实验部分考查伏安法测电阻，可以说开始尝试脱离具体实验。２０２０年预计有向实验设计、实验误差分析、实验数据处理方面深挖难度的趋势，主要考查与科学探究相关的核心素养。８６ ５年高考３年模拟Ｂ版（教师用书）对应学生用书起始页码Ｐ１６７考点一基本仪器的使用 一、有效数字与误差１．有效数字：带有一位不可靠数字的近似数字叫有效数字，而这位不可靠数字往往产生于测量时的估读，有效数字位数是从数字左边第一位不为零的数字算起的，如０．０１２为① ２位 有效数字；有效数字与物理量的单位② 无关 ，如１０００ｍｍ与１．０００ｍ均为③ ４ 位有效数字；乘方不算有效数字，如１．００×１０２ｍ为④ ３ 位有效数字。２．误差：测量值与真实值的差异叫误差。系统误差偶然误差来源由于仪器本身不精密，实验⑤ 方法 或实验原理不完善而产生由于各种偶然因素对实验者、测量仪器、被测⑥ 物理量 的影响而产生特点多次实验，误差⑦ 总是 偏大或⑧ 总是 偏小多次实验，误差⑨ 有时 偏大，⑩ 有时 偏小，而且偏大、偏小的机会相同减小方法校准仪器，改进实验方法和设计原理多次测量求平均值 二、基本仪器的使用１．游标卡尺和螺旋测微器的读数ａ．游标卡尺的读数游标尺刻度格数刻度总长度／ｍｍ每小格与１毫米差／ｍｍ精度／ｍｍ测量结果（游标尺上第ｎ条刻线与主尺上的某刻线对齐时）／ｍｍ１０９０．１０．１主尺上读的毫米数＋ ０．１ｎ ２０１９０．０５０．０５主尺上读的毫米数＋０．０５ｎ５０４９０．０２０．０２主尺上读的毫米数＋０．０２ｎ ｂ．螺旋测微器的读数测量值＝固定刻度读数＋可动刻度读数（含估读）× ０．０１ ，单位为ｍｍ。２．打点计时器 打点计时器 分类→→电磁式→ ４～６Ｖ交流电 →电火花式工作电压→ ２２０Ｖ交流电 点的描述→→计时点→仪器实际打的相邻两点时间间隔→ ０．０２ｓ →计数点→人为选定的相邻两点时间间隔→ ０．０２ｎｓ 工作电压 注 电源频率为５０Ｈｚ，通常情况ｎ取５，此时相邻两计数点的时间间隔为０．１ｓ。３．电流表和电压表分别用来测量电流和电压的仪器。电流表常用的有０～０．６Ａ和０～３Ａ两种量程，而电压表常用的有０～３Ｖ和０～１５Ｖ两种量程。使用方法和注意事项如下：（１）选择适当的量程。根据被测电流或电压值的大小选择量程，指针偏转后位于满偏刻度的２／３左右为宜。如果量程选择太大，指针偏转太小，会造成较大的测量误差。（２）正确接入电路。电流表应串联在被测电路中，电压表应并联在被测电路两端，两种表都应使电流从“＋”接线柱流入，从“－”接线柱流出。（３）正确读数。读数时应使视线垂直于刻度盘面。学生实验所用电表的０～３Ｖ和０～３Ａ量程要估读到分度值的１／１０，０～１５Ｖ量程估读到分度值的１／５，０～０．６Ａ量程估读到分度值的１／２。电表读数时，务必看清每大格及每小格所表示的数值。（４）注意内阻影响，电流表和电压表接入电路后一方面作为仪器使用，一方面又是接入被测电路中的电阻。实验中没有特别要求时，一般不考虑它们的内阻对电路的影响，但在有些测量实验中，电表的阻值不能忽视，如伏安法测电阻等。注意 对内阻已知的电压表或电流表，可将电压表串联在电路中测量小电流Ｉ＝ＵＲＶ；也可将电流表并联在电路中测量小电压Ｕ＝Ｉ·ＲＡ。（２０１８浙江诸暨中学阶段性考试）在“测量金属的电阻率”这个实验时，需要用电流表和电压表测量电流和电压，用螺旋测微器测金属丝的直径，某次实验仪表显示如图甲、乙、丙所示，则电流Ｉ＝ Ａ，电压Ｕ＝ Ｖ，直径ｄ＝ ｍｍ。甲乙 丙解析 由图乙可知，电流表量程为０～０．６Ａ，分度值为０．０２Ａ，示数为０．４６Ａ；由图丙可知，电压表量程为０～３Ｖ，分度值为０．１Ｖ，示数为１．８０Ｖ；由图甲可知，螺旋测微器示数为６．５ｍｍ＋１９．５×０．０１ｍｍ＝６．６９５ｍｍ。答案 ０．４６ １．８０ ６．６９５４．多用电表的使用先机械调零，再选挡（电流、交直流电压或欧姆挡）。电流挡串联在电路中电压挡并联在电路中电流从 红表笔 流入，从 黑表笔 流出被测电路中含电源专题十 实验与探究（必考）８７ 续表欧姆挡测电阻选挡位，进行 欧姆 调零，电阻与电路断开，换挡必须 重新欧姆调零 ，读数为表针示数乘以倍率测二极管黑表笔接二极管正极，红表笔接二极管负极，示数 很小 ，反之，示数很大被测电路不含电源，即必须和电源断开 测量后，应将选择开关旋至 ＯＦＦ 挡或 交流电压 最高挡上。 （２０１８浙江诸暨中学阶段性考试）一位同学利用一个中值电阻为３０Ω的多用电表的电阻挡测量电阻Ｒ１（约２５Ω）和Ｒ２（约３０００Ω），下面是他的主要操作步骤：Ａ．将两个表笔短接，进行欧姆调零Ｂ．将两个表笔分别与待测电阻Ｒ１的两端接触，读数并乘以相应的倍率Ｃ．将两个表笔分别与待测电阻Ｒ２的两端接触，读数并乘以相应的倍率Ｄ．将选择开关转到“×１００”挡Ｅ．将选择开关转到“×１”挡Ｆ．将选择开关转到“ＯＦＦ”位置Ｇ．机械调零请你排列出正确的顺序（如有必要，可以重复某些步骤）： 。解析 在应用多用电表测电阻前先要进行机械调零；电阻挡的中值电阻为３０Ω；Ｒ１的阻值约为２５Ω时，应先选“×１”挡，选择挡位后进行欧姆调零，再测电阻阻值；Ｒ２的阻值约为３０００Ω，应选择“×１００”挡，然后重新进行欧姆调零，再测电阻阻值；测量完毕后断开电路，转动选择开关使其尖端对准“ＯＦＦ”位置。故合理的实验步骤是ＧＥＡＢＤＡＣＦ。答案 ＧＥＡＢＤＡＣＦ 滑动变阻器的连接电源和滑动变阻器按一定的连接方式组合，形成了供电电路的两种接线方式：限流式和分压式。限流式分压式电路图优点省一个耗电支路，消耗电功率小电压调节范围大，并能从０开始变大续表限流式分压式电路选择１．负载电阻的阻值Ｒｘ小于变阻器的总电阻Ｒ（Ｒｘ＜Ｒ）或相差不多２．电压、电流变化不从０开始１．负载电阻的阻值Ｒｘ远大于滑动变阻器的总电阻Ｒ２．电压、电流变化范围大且从０开始连续可调 （２０１８浙江温州期中）下列为某组同学的“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验。（１）请挑选合适的电表量程，在图１中，完成余下的电路连线。要求小灯泡两端的电压能从零开始连续变化。图１图２（２）根据上述电路，测量得到了一组实验数据，并在Ｉ－Ｕ图像中描点连线后得到图线ａ，如图３。该组同学为了进一步研究温度对电阻的影响，将小灯泡玻璃敲碎后，使灯丝倒置浸在油杯中（如图２所示），灯丝的温度在开始阶段基本不变，更换电表的量程后，再次完成上述实验，得到实验数据如表所示。请根据表中数据在图３上描点，并作出Ｉ－Ｕ图线ｂ。次数ｎ１２３４５６电压／Ｖ００．５０１．００１．５０２．００２．５０电流／Ａ００．２００．４００．５８０．７２０．８０图３（３）根据上述的Ｉ－Ｕ图像，比较ａ、ｂ两条图线的异同，并说明原因 。解析 （１）本实验中应采用滑动变阻器分压式接法和电流表外接法，故实物图如图所示；８８ ５年高考３年模拟Ｂ版（教师用书）（２）根据描点法可得出对应的图像，如图所示；（３）根据两图像可知，异同之处有：ａ图线表明小灯泡的电阻变化明显，ｂ图线表明小灯泡灯丝在电压较小时电阻变化不明显，而电压超过一定值时，电阻变化明显；其原因是灯丝温度不变时，电阻不变；而随着电压升高，温度升高明显，从而电阻变大。答案 见解析考点二力学实验 一、研究匀变速直线运动１．由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法如图所示，０、１、２、…为时间间隔相等的各计数点，ｘ１、ｘ２、ｘ３、…为相邻两计数点间的距离，若Δｘ＝ｘ２－ｘ１＝ｘ３－ｘ２＝ｘ４－ｘ３＝Ｃ（常量），即若两连续相等的时间间隔里的位移之差为① 恒量 ，则与纸带相连的物体的运动为② 匀变速 直线运动。２．由纸带求运动物体加速度的方法（１）用“逐差法”求加速度即根据ｘ４－ｘ１＝ｘ５－ｘ２＝ｘ６－ｘ３＝③ ３ａＴ２ （Ｔ为相邻两计数点间的时间间隔）求出。ａ１＝ｘ４－ｘ１３Ｔ２、ａ２＝ｘ５－ｘ２３Ｔ２、ａ３＝ｘ６－ｘ３３Ｔ２，再算出ａ１、ａ２、ａ３的平均值作为物体运动的加速度，ａ＝④ ｘ６＋ｘ５＋ｘ４－（ｘ３＋ｘ２＋ｘ１）９Ｔ２ 。（２）用ｖ－ｔ图像法求加速度即先根据ｖｎ＝⑤ ｘｎ＋ｘｎ＋１２Ｔ 求出所选的各计数点对应的瞬时速度，后作出ｖ－ｔ图像，图线的斜率即物体运动的⑥ 加速度 。３．实验注意事项（１）细绳尽可能与木板平行，以确保细绳对小车的拉力不变；（２）开始释放小车时，小车应尽量靠近打点计时器；（３）小车的加速度应适当，以能在纸带长约５０ｃｍ的范围内清楚地取７～８个计数点为宜；（４）为防止钩码落地撞坏以及小车跟定滑轮相撞，应采取一些防范措施；（５）要区别计时器打出的点与人为选取的计数点（一般隔４个打出的点取１个计数点），选取的计数点不少于６个；（６）不要分段测量各段位移，应尽可能地一次测量完毕，读数时估读到毫米的下一位。 （２０１７浙江宁波效实中学期中）在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，（１）电火花计时器应接在 电源上（选填“直流”或“交流”），工作电压为 Ｖ（选填“２２０”或“４～６”）。（２）图１是实验中