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高考物理实验题解题技巧归纳总结
1.理解仪器原理,掌握读数规则,正确解答读数类实验题
刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、打点计时器、电流表、电压表、多用电表等都是基本仪器,要熟练掌握它们的使用方法、操作规程和读数规则,在高考前要进行系统的实际测量和读数练习,特别是游标卡尺、螺旋测微器、电学实验仪器的读数.此类试题难度不大,要防止在读数的估读、结果的有效数字和单位上出错.
例1 (1)请读出螺旋测微器和游标卡尺的示数.甲:________ cm;乙:________ cm.
(2)某照明电路出现故障,其电路如图丙所示,该电路用标称值12 V的蓄电池作电源,导线与其接触完好.维修人员使用已调好的多用电表直流50 V挡检测故障.他将黑表笔接在c点,用红表笔分别探测电路的a、b点.
①断开开关,红表笔接a点时多用电表指示如图丁所示,读数为________ V,说明________正常(选填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”).
②红表笔接b点,断开开关时,表针不偏转,闭合开关后,多用电表指示仍然和图丁相同,可判定发生故障的器件是________(选填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”).
2.明确实验目的,掌握实验原理,快速解答常规实验题
(1)解答实验题要认真审题,明确该题的实验目的是什么,再就是明确出题人想用怎样的实验方案或实验原理来达到这个目的.
(2)掌握常规实验的实验原理、实验的操作过程、实验数据的处理方法,对每个实验都做到心中有数,以不变应万变.
例2 (2022·山东枣庄市高三期末)某实验小组的同学在用如图甲所示的装置做“探究加速度a与力F的关系”和“探究加速度a与质量m的关系”实验时,在轻网兜中装入若干相同的小钢珠代替图中槽码进行实验.现把1个小钢珠对小车施加的拉力记为1珠力,把两个实验的数据都记录在下表中.小钢珠加速运动对拉力造成的影响忽略不计,重力加速度为g.
F/(珠力)
6
3
6
4
5
6
6
6
7
m/kg
0.86
0.36
0.61
0.36
0.36
0.41
0.36
0.31
0.36
a/(m·s-2)
0.34
0.39
0.48
0.53
0.67
0.71
0.81
0.93
0.94
(1)从数据表中选取5组数据,在图乙坐标纸中作出保持小车质量一定时的a-F图像.
(2)大量实验结果表明,小车的加速度a与它所受的作用力F成正比、与它的质量m成反比,其表达式为a∝,写成等式为F=kma.那么,根据表中数据,可得k=________(计算结果保留小数点后两位).
(3)当满足关系______________时,可使k=1.
例3 (2022·甘肃省一诊)某同学在进行“测定金属丝的电阻率”的实验.
(1)该同学用多用电表的欧姆“×1”挡粗测该金属丝的阻值如图所示,由图可知其阻值为________ Ω.
(2)该同学为了精确地测量金属丝的电阻率,先用螺旋测微器测量其直径,测量结果如图甲所示,由题图可知其直径为D=________ mm.
然后用如图乙所示的电路图测量金属丝Rx的电阻,供选择的仪器如下:
①电流表A1(内阻为r);②电流表A2;
③滑动变阻器R1(阻值范围0~1 000 Ω);④滑动变阻器R2(阻值范围0~20 Ω);
⑤蓄电池(2 V);⑥开关S及导线若干.
(3)滑动变阻器应选择________(选填“R1”或“R2”);在图乙中的“○”内标出两个电流表A1和A2的位置.
(4)闭合开关S,移动滑动触头至某一位置,记录A1、A2的读数I1、I2,通过调节滑动变阻器,得到多组实验数据;以I1为纵坐标,I2为横坐标,作出I1-I2的图像如图丙所示,根据I1-I2图像的斜率k、电流表A1的内阻r、金属丝的直径D、金属丝连入电路的长度L,可计算出金属丝的电阻率ρ=________(用k、r、D、L表示).
3.活用物理规律、巧妙迁移应用,快速解答创新型实验题
所谓设计型实验,就是题目要求考生运用学过的实验原理和实验方法,自行设计一个新的实验方案,主要考查考生是否真正理解实验原理和实验仪器的工作原理,是否具有灵活运用实验知识解决新问题的能力.是否具有在不同情况下迁移知识的能力.它要求考生设计实验原理,选择实验器材,安排实验步骤,设计数据处理的方法及分析实验误差.解决设计型实验题的关系在于选择实验原理.这就要求考生能审清题意,明确实验目的,应用迁移能力,联想相关实验原理,坚持科学性、安全性、准确性、简便性的原则进行设计.
例4 (2022·天津市三模)为了测量滑块与长木板间的动摩擦因数,某同学设计了如图甲所示的实验装置.带滑轮的长木板水平放置在桌面上,力传感器固定在竖直的墙上,轻绳分别跨过固定在滑块和长木板末端的滑轮,