2 解题策略 2大方案稳解实验题（Word讲义）-【金版新学案】2024高考物理大二轮专题复习与测试（老教材）

“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： (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。 (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 学生用书↓第135页 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。 (2)利用光电门计算滑块的速度为v＝。 (3)先利用能量守恒定律列方程，再推导出v2与的表达式，然后结合v2- 图象确定其斜率、截距的物理意义，建立有关方程求解动摩擦因数μ、弹性势能Ep。 答案：(1)5.70　(2)　(3)　 解析：(1)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)滑块的速度为v＝。 (3)根据能量守恒可知Ep＝μmgx＋mv2，解得v2＝－2μgx 结合v2-图象则有－2μgx＝－b，2Ep＝ 联立解得μ＝，Ep＝。 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) 答案：(1)vA＋aΔt　(2)52.1　16.6 解析：(1)设挡光片末端到达光电门的速度为v，则由速度时间关系可知v＝vA＋aΔt，且＝ 联立解得＝vA＋aΔt。 (2)由题图丙可读出vA≈52.1 cm/s，图线的斜率k＝a＝ cm/s2≈8.28 cm/s2，即a≈16.6 cm/s2。 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