专题六 第1讲 力学实验与创新(Word教参)-【状元桥】2022高考物理二轮专题复习（老高考）

专题六　物理实验 第1讲　力学实验与创新 备考导航 思维导图 命题轨迹 备考指要 测量与读数 (2019、2021) 验证性实验 (2020、2021) 探究性实验 (2019、2020、2021) 1．力学实验的三项基本功 (1)熟悉各种实验器材的原理和使用方法． (2)熟知基础实验，能在基础实验的基础上创新实验过程． (3)熟悉物理规律，能根据现有的器材设计实验，达到实验目的． 2．实验的创新与设计应注意的问题 (1)加强对实验思想方法的归纳，如控制变量法、图像法、模拟法、转换法、替代法、放大法等，在新的实验情境下，才能设计合理的实验方案． (2)克服思维定式的影响，加强对已掌握的实验原理的理解和仪器的正确使用方法的训练. 热点题型一　测量与读数 命题视角一　游标卡尺的读数 【典例1】(2021·福建厦门湖滨中学月考)如图甲所示，一弹簧上端固定在支架顶端，下端悬挂一托盘；一标尺由游标和主尺构成，主尺竖直固定在弹簧左边；托盘上方固定有一能与游标刻度线准确对齐的装置，简化为图中的指针． 现要测量图甲中弹簧的劲度系数．当托盘内没有砝码时，移动游标，使其零刻度线对准指针，此时标尺读数为1.950 cm；当托盘内放有质量为0.100 kg的砝码时，移动游标，再次使其零刻度线对准指针，标尺示数如图乙所示，其读数为________cm.当地的重力加速度大小为9.80 m/s2，此弹簧的劲度系数为________N/m(保留三位有效数字)． 　　　 解析 主尺读数3.7 cm，即37 mm，游标尺读数为15，所以读数为 37 mm＋15× mm＝37.75 mm＝3.775 cm； 由F＝kΔx得k＝＝＝ N/m≈53.7 N/m. 答案 3.775　53.7 命题视角二　螺旋测微器的读数 【典例2】如图甲、乙、丙是螺旋测微器的三个示数，其读数分别为________mm、________mm、________mm. 　　 解析 题图甲：固定尺读数＋可动尺读数＝6.5 mm＋35.8×0.01 mm＝6.858 mm；题图乙：固定尺读数＋可动尺读数＝0＋0.7×0.01 mm＝0.007 mm；题图丙：固定尺读数＋可动尺读数＝0.5 mm＋14.6×0.01 mm＝0.646 mm. 答案 6.858　0.007　0.646 1．(1)某同学用游标卡尺的________(选填“内测量爪”“外测量爪”或“深度尺”)测得一玻璃杯的内高，如图甲所示，则其内高为________cm. (2)该同学随后又用螺旋测微器测得玻璃杯的玻璃厚度如图乙所示，则厚度为________mm. (3)该同学用螺旋测微器测得一小球直径如图丙所示，正确读数后得小球直径为1.731 mm，则a＝______，b＝______. 　　 解析 (1)因需测量的是玻璃杯的内高即深度，所以要用游标卡尺的深度尺测量；根据题图甲可知，游标卡尺主尺上的整毫米数为100 mm，游标尺的精确度为0.1 mm，且第3条刻度线(不计0刻度线)与主尺上的刻度线对齐，则玻璃杯的内高为100 mm＋3×0.1 mm＝100.3 mm＝10.03 cm. (2)螺旋测微器的读数规则：测量值＝固定刻度读数(注意半毫米刻度线是否露出)＋精确度(0.01 mm)×可动刻度读数(一定要估读)，由题图乙可知玻璃厚度为2.5 mm＋26.0×0.01 mm＝2.760 mm. (3)因1.731 mm＝1.5 mm＋23.1×0.01 mm，由螺旋测微器读数规则知a＝20，b＝0. 答案 (1)深度尺　10.03　(2)2.760　(3)20　0 2．某同学测定一金属杆的长度和直径，示数分别如图甲、乙所示，则该金属杆的长度和直径分别为__________cm和__________mm. 解析 由题图甲所示可得金属杆的长度L＝60.10 cm；由题图乙可知，此游标尺为50分度，游标尺上第10条刻度线(不计0刻度线)与主尺上的刻度线对齐，则该金属杆直径d＝4 mm＋×10 mm＝4.20 mm. 答案 60.10　4.20 热点题型二　验证性实验 命题视角一　验证动能定理 【典例1】(2021·湖北十一校联考)某实验小组同学利用下列器材做“研究合外力做功与动能变化的关系”实验： A．一端带有滑轮和刻度尺的轨道 B．两个光电计时器 C．安装有挡光片的小车(质量为M) D．拴有细线的托盘(质量为m0) E．可以调节高度的平衡支架 F．一定数量的钩码 某小组选用上述器材安装实验装置如图甲所示，轨道上安装了两个光电门A、B.实验步骤如下： ①调节两个光电门中心的距离，记为L； ②调节轨道的倾角，轻推小车后，使小车拉着钩码和托盘能沿轨道向下匀速经过光电门A、B，钩码的质量记为m； ③撤去托盘和钩码，让小车仍沿