内容正文:
解题指导3 实验题争满分
高考实验题基本沿用“一力一电”的模式,形式多样,考查内容广泛,考法灵活,注重考查对实验操作、基本原理和方法的理解及应用,更加注重考查考生对基本实验方法的迁移和灵活运用能力。这就要求学生不仅要扎实掌握教材必做实验,还应在实验中总结实验原理的思维方法、实验测量的方法、数据处理及误差分析的方法,并灵活迁移到新的情境中,创新性地解决实际问题,将“提高解决实际问题的创新能力”落到实处,实验题才能得高分。
技巧1 三步分析解决力学实验——一“明”、二“看”、三“提取”
1.“明”——明确考查的知识范围
物理力学实验尽管题目千变万化,但通过仔细审题,都能直接地判断出命题人想要考查的知识点和意图。
2.“看”——看清实验题图
实验题一般配有相应的示意图,目的是告知实验仪器(或部分)及其组装情况,探究考查意图。了解这些实验器材在实验中所起的作用,初步勾画实验过程,建构物理模型。
3.“提取”——提取信息
试题总是提供诸多信息再现实验情景,因此,解答时必须捕捉并提取有价值的信息,使问题迎刃而解。
[典例1] 某同学利用手机“声音图像”软件测量物块与长木板间的动摩擦因数μ。实验装置如图甲所示,长木板固定在水平桌面上,物块置于长木板上且两端分别通过跨过定滑轮的细线与小球A、B相连,实验前分别测量出小球A、B底部到地面的高度hA、hB(hB>hA)。打开手机软件,烧断一侧细线,记录下小球与地面两次碰撞声的时间图像(两小球落地后均不反弹,不计空气阻力)。
(1)由图甲可知,实验时应烧断物块________(选填“左侧”或“右侧”)的细线。
(2)烧断细线前,用分度值为1 cm的刻度尺测量hA,刻度尺的零刻度线与地面齐平,小球A的位置如图乙所示,则hA=________ cm。
(3)若某次实验中通过运算得出小球A下落时间为0.40 s,由图丙可知,物块加速运动的时间为______ s;若将手机放在靠近小球A的地面上测量物块加速运动的时间,测量结果会________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(4)仅改变小球B实验前离地高度hB,测量不同高度下物块加速运动时间t,作出hB-t2图像如图丁所示,由图像可求得图线的斜率为k。若小球B的质量为m,物块质量为M,重力加速度为g,则物块与木板间的动摩擦因数μ=________(用字母k、m、M、g表示)。
[听课记录]
技巧2 四步掌握电学实验——一“明”、二“选”、三“画、连”、四“分析”
1.明
明确教材经典实验的原理、步骤和处理数据的方法,掌握伏安法测电阻的原理、分压和限流电路的选择方式等。
2.选
(1)选变阻器:弄清限流法和分压法,在分压接法中,应选择电阻小而额定电流大的变阻器;在限流接法中,应选择电阻值与电路中其他电阻比较接近的变阻器。
(2)选电流表内外接:大内小外。
(3)选量程:估算电路中的电流或电压,指针应偏转到满刻度的以上。
3.画、连
画电路图时,各元件的相对位置应尽量与实物图相吻合;连实物图时,应先串后并,先连控制电路后连测量电路。要特别注意变阻器的分压连接,把变阻器的全电阻、开关、电源连成干路,取变阻器的部分电阻与测量电路并联即可。
4.分析
分析实验装置、实验原理、实验方法、数据处理、联想教材中的实验原型,锁定实验创新点,进行类比迁移,寻找合适的方法完成实验目的。比如,数形结合型实验,通常利用相关实验的原理公式进行巧妙变形,变成和图像信息对应的函数形式,根据图像的斜率、截距结合函数关系式得出所需的数据。
[典例2] 高性能混凝土是一种新型的高技术混凝土,广泛应用于建筑工程中。某同学对高性能混凝土的电阻产生了兴趣,决定设计一个精密测量电阻的电路来完成测量。该同学设计的电路如图甲所示,图中E为电源(电动势为 3 V,内阻不计)、待测混凝土样本电阻Rx、滑动变阻器R0(0~100 Ω)、滑动变阻器R2(0~100 Ω)、滑动变阻器R1(0~4 700 Ω)、电流表A(量程为5 mA)、电压表V(量程为3 V)、灵敏电流计G(量程为 100 μA),开关S1、S2,导线若干。
(1)该同学按电路图(图甲)连接图乙,请指出实物图连线①②③中连接错误的是________。
(2)电路连线改正后,实验过程如下:①S2断开、S1闭合,调节R0的滑动