5、注意实验拓展,提高复习效率-2020年5月刊高考物理《中学生数理化》

吗放皇中学生数理化 注意实强拓展,提高复习效率 ■上海师范大学附属中学李树祥(特级教师) 物理学是一门以实验为基础的学科,物 理规律的发现和物理理论的建立都必须以严 格的物理实验为基础。为了突出物理实验的 重要性,历年来高考对实验考査的力度有增 无减。在近些年的高考实验题中,很少有与 我们课本上的实验一模一样的,多是立意新 颖、形式多样的对课本实验的改造和创新设 计,突出考查考生的综合能力和创新意识。 面对这种情况,同学们应该如何提高实验复 习的效率呢? 重视对课本实验的改进和迁移 钩码的质量成(选填“线性”或“非线性”) 高考实验题大多源于教材,只是稍有变关系。 化。这就要求我们在复习备考时要认真体会 (2)由图2可知,a-m图像不经过原点 每个考纲规定实验的实验原理,着重思考这可能的原因是 实验有哪些可以拓展延伸的地方,不能满 (3)若利用本实验装置来验证“在小车质 足于“知其然”,而必须“知其所以然”。例如,量不变的情况下,小车的加速度与作用力成 在探究小车速度随时间变化的规律实验中,正比”的结论,并直接以钩码所受重力mg作 可从利用打点计时器延伸到利用位移传感为小车受到的合外力,则实验中应采取的改 器、光电门传感器或频闪照相等多种方法测进措施是,钩码的质量应满足的条件是 量速度、加速度;再如,在研究弹力和弹簧 长量的关系实验中,可以延伸到研究弹簧被 解析:本实验是以现代化的实验仪器位 压缩或弹簧的F-x图像等 移传感器为载体探究a与F、m的关系,是对 侧′(2014年你移使 教材中用悬吊重物方法探究a与F、m的关 高考全国Ⅰ卷)某同 系的传统实验器材的创新设计。 学利用图1所示实验 (1)根据图中描出的各点作出的图像是 装置及数字化信息系 条曲线而不是一条直线可知,小车的加速 图1 统获得了小车加速度 度与钩码的质量成非线性关系 a与钩码的质量m的对应关系图,如图2所 (2)根据图2可知,当钩码有一定质量, 示。实验中小车(含发射器)的质量为200g,即轻绳有一定拉力时,小车加速度仍等于0, 实验时选择了不可伸长的轻绳和轻定滑轮,说明小车受到的合力等于0,原因是除轻绳 小车的加速度由位移传感器及与之相连的计拉力外小车还受到摩擦力作用 算机得到,回答下列问题 (3)实验应采取的改进措施有两个:一个 (1)根据该同学的结果,小车的加速度与是根据图像不过原点可知,需要平衡摩擦力 中学生数理化氮用实验据率与望 因此需要调整轨道倾斜度;另一个是根据图改为了刚性重杄,但用图像处理数据的方法 像不是直线可知,小车受到的合力(轻绳的拉并没有变化 力)并不等于钩码的重力,因此需要减小所挂 (1)将“复摆”做简谐运动的周期T 钩码的质量,使得钩码质量远小于小车质量 例2(2014年高考上海卷)某小组在 变形得T 78) 做“用单摆测定重力加速度”实验后,为进 将表1中数据代入计算可知,图4中的拟合 步探究,将单摆的轻质细线改为刚性重杆 直线的纵轴恰表示Tr 通过查资料得知,这样做成的“复摆”做简谐 (2)将各物理量的国际单位代入 运动的周期T=2x/+m 式中Ic为由 计算得I的国际单位为 该摆决定的常量,m为摆的质量,g为重力加 g·m2。图4中的拟合直线与纵轴的截距 速度,为转轴到重心C的距离。如为4元1的大小,拟合直线的斜率为 g 图3所示,实验时在杆上不同位置 1.95-1.25 打上多个小孔,将其中一个小孔穿 1.25,k 0.19 解得 在光滑水平轴O上,使杆做简谐运 Ic=0.17。 动,测量并记录r和相应的运动周 期T;然后将不同位置的孔穿在轴 可知,拟合直 g 上重复实验,实验数据见表1,并测图3 线的斜率4x2 即重力加速度 得摆的质量m=0.50kg。 表1 摆的质量无关,因此若摆的质量测量值偏大, 则重力加速度g的测量值不变。 r/m0.450.400.350.30 50.20 明确设计性实验的解题思路 T/s2.112.142.202.302.432.64 设计性实验通常要求考生根据给出的实 (1)由实验数据得出如图4所示的拟合验目的和器材,灵活运用所学的实验方法、原 直线,图中纵轴表示 理、技能,进行创造性的思维,设计出切实可 行的实验方案、测量方法、实验步骤,并处理 数据、得出结论。实验设计的关键在于实验 原理的确定,它是进行实验的依据和起点,它 决定了应选用或还需哪些实验器材,应测量 哪些物理量,如何编排实验步骤。实验原理 的确定又往往依赖于所提供的实验器材(条 件)和实验要求,它们相辅相成,互为条件 已 Hbd h“25,n 另外需要注意实验设计的精确性、安全性和 可操作性。 求解设计性实验问题的基本思路 (2)Ic的国际单位为 由拟合直线 实验器材 得到Ⅰc的值为(保留小数点后两位) 明确目的→确定原