专题6.5 高考创新实验常关注的3个命题视角-2023届高考物理二、三轮复习总攻略

第六部分 实验优化指导 专题6.5 高考创新实验常关注的3个命题视角 目录 命题视角(一)　动摩擦因数的测定 1 命题视角(二)　电阻的测定 13 命题视角(三)　电表的改装与校准 25 命题视角(一)　动摩擦因数的测定 测定动摩擦因数实验一般结合在“测量做直线运动物体的瞬时速度”“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”或“探究平抛运动的特点”等实验中考查。实验的原理是：利用打点计时器等器材测出物体做匀变速运动的加速度，再利用牛顿第二定律计算动摩擦因数，或者利用平衡条件、动能定理或能量守恒定律等计算动摩擦因数。 实验方法 创新思维 实验原理 将研究运动物体转化为研究静止物体 利用F弹＝Ff＝μFN求μ 让物块先做加速直线运动，当重物掉到地面上之后物块做匀减速直线运动 匀减速运动中，利用逐差法求加速度，利用F＝μmg＝ma进一步求μ 将动摩擦因数的测量转化为角度的测量 利用a＝gsin θ－μgcos θ求μ(a通过逐差法求解) 将动摩擦因数的测量转化为加速度的测量 利用vB2－vA2＝2as和动力学知识得到μ＝ 将动摩擦因数转化为速度的测量，并营造多过程切入水平滑动情景 A→B过程中，机械能守恒；C→D过程中，物块Q做平抛运动；B→C过程中，对物块Q只有摩擦力做功，利用Wf＝EkC－EkB，进一步求μ 1．(2022·宜宾调研)某实验小组利用图甲所示器材测量滑块与木板之间的动摩擦因数。 实验步骤： ①用弹簧测力计测量橡皮泥和滑块的总重力，记作G； ②将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上，通过水平细绳和固定弹簧测力计相连，如图甲所示。在A端向右水平拉动木板，待弹簧测力计示数稳定后，将读数记作F； ③改变滑块上橡皮泥的质量，重复步骤①②； 实验数据如下表所示： 次数 力 1 2 3 4 5 6 G/N 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 F/N 0.59 0.83 0.99 1.22 1.37 1.61 (1)根据表中数据在图乙坐标纸上作出F­G图线。 (2)由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数μ＝________(保留两位有效数字)。 (3)在A端向右水平拉动木板速度的大小对动摩擦因数的测量________(选填“会”或“不会”)产生影响。 2.某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候，测得弹力的大小F和弹簧长度L的关系如图甲所示。 甲 乙 (1)由图甲可知，弹簧的劲度系数为____________ N/m。 (2)为了测定两木块A、B间的动摩擦因数μ，两同学分别设计了如图乙所示的Ⅰ、Ⅱ两种方案。 ①为了用某一弹簧测力计的示数表示A和B之间的滑动摩擦力的大小，你认为方案________更合理。 ②方案Ⅰ中，若A和B受到的重力分别为10.0 N和20.0 N。当A被拉动时，弹簧测力计a的示数为6.0 N，b的示数为11.0 N，则A、B间的动摩擦因数为________。 2.(2019·全国卷Ⅱ)如图(a)，某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验。所用器材有：铁架台、长木板、铁块、米尺、电磁打点计时器、频率50 Hz的交流电源、纸带等。回答下列问题： (1)铁块与木板间动摩擦因数μ＝________(用木板与水平面的夹角θ、重力加速度g和铁块下滑的加速度a表示)。 (2)某次实验时，调整木板与水平面的夹角使θ＝30°。接通电源，开启打点计时器，释放铁块，铁块从静止开始沿木板滑下。多次重复后选择点迹清晰的一条纸带，如图(b)所示。图中的点为计数点(每两个相邻的计数点间还有4个点未画出)。重力加速度为9.80 m/s2。可以计算出铁块与木板间的动摩擦因数为________(结果保留2位小数)。 3.某同学利用一根压缩的弹簧来弹开带有遮光片的滑块测量滑块与木板间的动摩擦因数。实验装置如图(a)所示，将木板水平固定在桌面上，弹簧的左端固定在挡板上，右端与滑块刚好接触(但不连接)，然后将光电门固定在木板上靠近滑块处。实验步骤如下： (1)用游标卡尺测量遮光片的宽度d，其示数如图(b)所示，d＝________ cm。 (2)将光电门连接计时器，让滑块压缩弹簧至P点(图(a)中未画出)，释放后滑块被弹开并沿木板向右滑动，计时器记录遮光片通过光电门的时间Δt，再测量滑块停止时的位置与光电门的距离x，则可用________表示滑块经过光电门时速度的大小。 (3)改变P点的位置，多次重复步骤(2)。 (4)若用－x图象处理数据，所得图象如图所示，设重力加速度为g，则由图线可得滑块与木板间的动摩擦因数μ＝________(用物理量的符号表示)。 4．为测定小滑块与水平木板间的动摩擦因数μ，选用的实验器材为：带挡光片的小滑块、光