内容正文:
解题策略
2大方案稳解实验题
第二部分 题型研究
“三步”稳解实验题的思路
第一步:读题寻找实验目的。实验目的是实验活动的最终方向,可以引导解决实验仪器的选取、实验原理的确定,实验步骤的制定以及实验数据的获取与处理等问题。实验题目的“第一句(段)话” 中一般带着“实验目的”描述;也有部分题目的“实验目的”在题干首段末尾或者其他小问题中呈现,审题时要灵活掌握。
第二步:分析确定实验原理。实验原理是实验的核心,分析确定实验原理是求解实验题的关键。一道实验题是一个整体,分析确定实验原理的三种途径:
1.可以根据题目中实验器材的配置、对照相应的原型实验等分析获得关于实验原理的提示;
2.可以通过题目中提供的实验步骤、图表、图象、实验数据或处理方法等寻找实验原理的蛛丝马迹;
3.对于有些利用1、2途径无法确定实验原理的题目,则需要通读全题,联系上下文,利用正向推理或者逆向思维的综合分析来确定实验原理。
第三步:制定解答问题的方案。根据题目设定的常见问题——注意事项(实验操作或者误差分析等)的选择、器材的选取、实验的设计、图象(或者图表)的完善、数据处理等制定相应的解答方案,得出有关结果。
方案1 “三步”稳解力学实验题
(2022·安徽蚌埠市模拟)某同学用如图甲所示的装置测量滑块与水平桌面之间的动摩擦因数,实验过程如下:
例1
(1)用游标卡尺测量出固定于滑块上的遮光条的宽度d,如图乙,d=_____
mm。在桌面上合适位置固定好弹簧和光电门,将光电门与数字计时器(图中未画出)连接。
5.70
由题图乙所示游标卡尺可知,主尺示数为0.5 cm=5 mm,游标尺示数为14×0.05 mm=0.70 mm,则遮光条宽度d=5 mm+0.70 mm=5.70 mm。
(2)用滑块把弹簧压缩到某一位置,测量出滑块到光电门的距离x。静止释放滑块,测出滑块上的遮光条通过光电门所用的时间t,则此时滑块的速度v= ____ (用题中所给字母表示)。
(3)通过在滑块上增减砝码来改变滑块的质量m,仍用滑块将弹簧压缩到(2)中的位置,重复(2)的操作,得出一系列滑块质量m与它通过光电门时的速度v的值。根据这些数值,作出v2- 图象如图丙所示,已知当地的重力加
速度为g。由图象可知,滑块与水平桌面之间的动摩擦因数μ=________,
弹性势能Ep=_____。
【“三步”稳解题】
第一步:读题寻找实验目的:测量滑块与水平桌面之间的动摩擦因数。第二步:分析确定实验原理:滑块在水平桌面上滑动过程中能量守恒。
第三步:制定解答问题的方案:
(1)利用游标卡尺的读数规则进行正确读数。
针对练1.(2022·湖南长沙市二模)某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系。使用的器材有:斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器。
实验步骤如下:
①如图甲,将光电门固定在斜面下端附近:将一挡光片安装在滑块上,记下挡光片前端相对于斜面的位置,令滑块从斜面上方由静止开始下滑;
②当滑块上的挡光片经过光电门时,用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间Δt;
③用Δs表示挡光片沿运动方向的长度(如图乙所示), 表示滑块在挡光片遮住光线的Δt时间内的平均速度大小,求出 ;
④将另一挡光片换到滑块上,使滑块上的挡光片前端与①中的位置相同,令滑块由静止开始下滑,重复步骤②、③;
⑤多次重复步骤④;
⑥利用实验中得到的数据作出 -Δt图象,如图丙所示。
完成下列填空:
(1)用a表示滑块下滑的加速度大小,用vA表示挡光片前端到达光电门时滑
块的瞬时速度大小,则 与vA、a和Δt的关系式为 =________。
(2)由题图丙可求得vA=______ cm/s,a=______ cm/s2。(结果保留3位有效数字)
52.1
16.6
针对练2. (2022·广东佛山市模拟)如图甲所示,上表面光滑的楔形木块A固定在水平放置的压力传感器上。某同学将质量不同的小钢球从斜面顶端由静止释放(每次只有一个小球),记录小钢球在斜面上运动时压力传感器的示数,并根据实验数据作出F-m图线,如图乙,重力加速度大小取9.8 m/s2,完成下列填空:
(1)不同质量的小钢球在斜面上运动的时间________(选填 “相同”或“不相同”);
相同
(2)由图象知,木块A的质量M=________kg(保留两位有效数字);
0.20
(3)若斜面倾角为θ,由图象可知,cos 2θ=_____________________(保留两位有效数字)。
0.34(0.32~0.36均可)
对小球受力分析,根据平衡条件可知,A对小球的支持力FN=mg cos θ