第一板块 层级Ⅳ-2 创新为魂——高考创新考法迁移悟通（Word教参）-【创新方案】2024年高考物理二轮复习专题辅导与测试（新教材 江苏北京专用）

Ⅳ－2　创新为魂——高考创新考法迁移悟通　　　　 创新点一　实验目的的创新 [例1]　(2022·江苏高考)小明利用手机测量当地的重力加速度，实验场景如图1所示，他将一根木条平放在楼梯台阶边缘，小球放置在木条上，打开手机的“声学秒表”软件，用钢尺水平击打木条使其转开后，小球下落撞击地面。手机接收到钢尺的击打声开始计时，接收到小球落地的撞击声停止计时，记录下击打声与撞击声的时间间隔t。多次测量不同台阶距离地面的高度h及对应的时间间隔t。 (1)现有以下材质的小球，实验中应当选用______。 A．钢球　　B．乒乓球　　　C．橡胶球 (2)用分度值为1 mm的刻度尺测量某级台阶高度h的示数如图2所示，则h＝________cm。 (3)作出2h-t2图线，如图3所示，则可得到重力加速度g＝______m/s2。 (4)在图1中，将手机放在木条与地面间的中点附近进行测量，若将手机放在地面A点，设声速为v，考虑击打声的传播时间，则小球下落时间可表示为t′＝________(用h、t和v表示)。 (5)有同学认为，小明在实验中未考虑木条厚度，用图像法计算的重力加速度g必然有偏差。请判断该观点是否正确，简要说明理由______________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 [解析]　(1)为了减小空气阻力等误差影响，应该选用材质密度较大的钢球，故选A。 (2)刻度尺的分度值为1 mm，估读到分度值的下一位，由题图2可知h＝61.20 cm。 学科网（北京）股份有限公司 (3)根据h＝gt2，可知＝g，故在2h-t2图像中斜率表示重力加速度，则根据题图线有g＝ m/s2≈9.55 m/s2。 (4)下落过程中声音传播的时间为t1＝， 则小球下落的时间为t′＝t＋t1＝t＋。 (5)设木条厚度为H，台阶距离地面的高度h1时的时间为t1，高度h2时的时间为t2；则根据前面的分析有g＝＝，可知与H无关。 [答案]　(1)A　(2)61.20　(3)9.55(9.40～9.80均可)　(4)t＋　(5)不正确，理由见解析 创新点二　实验装置的创新 [例2]　某实验小组用如图所示装置探究力的合成与分解。木板上固定一张画有角度刻度线的白纸，调节木板竖直且零刻度线水平，轻质弹簧测力计a和b通过细线连接系于O点，其下端用细线挂一重物Q，使结点O静止在角度刻度线的圆心位置。分别读出弹簧测力计a和b的示数，并在白纸上记录O点的位置和细线的方向。 (1)图中弹簧测力计a的示数为________N； (2)初始连接弹簧测力计a的细线与60°重合，连接弹簧测力计b的细线处于水平，现让弹簧测力计a、b均绕O点顺时针缓慢转动，保持结点在圆心O处、两弹簧测力计间的夹角不变，直到连接弹簧测力计a的细线方向水平为止，此过程中弹簧测力计a的示数________，弹簧测力计b的示数________。(均选填“变大”“不变”“变小”“先变大后变小”或“先变小后变大”) [解析]　(1)弹簧测力计a的分度值为0.1 N，需要估读到0.01 N，所以示数为5.82 N； (2)由题意，根据几何关系可知，弹簧测力计a、b对O点的拉力Fa、Fb以及重物Q对O点的拉力G组成的矢量三角形内接于圆内，如图所示，可知在弹簧测力计a、b均绕O点顺时针缓慢转动直到弹簧测力计a方向水平的过程中，弹簧测力计a的示数变小，弹簧测力计b的示数变大。 [答案]　(1)5.82(5.80～5.84均可)　(2)变小　变大 学科网（北京）股份有限公司 [例3]　某同学在测量当地的重力加速度实验中： (1)按图甲所示连接好装置，接通电源，释放钩码，打点计时器在纸带上打出一系列的点，如图乙所示，记下此时力传感器的示数F。已知打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz，相邻两计数点之间还有四个点未画出，由图中的数据可知，重物的加速度a＝________m/s2(计算结果保留2位有效数字)。 (2)改变钩码的质量，重复实验步骤(1)，得到多条纸带，并对纸带数据进行处理。 (3)由实验得到重物的加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所示，则当地的重力加速度g＝________，重物及动滑轮的总质量为________。(均用图丙中字母表示)。 [解析]　(1)根据匀变速直线运动规律，采用逐差法求解加速度a＝＝＝×10－2 m/s2≈2.4 m/s2。 (3)图像纵坐标截距的物理意义是当绳子拉力为0时，重物和动滑轮加速度