第2部分 指导3 设计型实验答题策略 (课件PPT)-【状元桥】2026高考物理一轮总复习（湖北专版）

提分指导 第二部分 指导三　设计型实验答题策略 高考总复习·物理 　 高考总复习·物理 　 高考总复习·物理 　 高考总复习·物理 　 9.59 AB 高考总复习·物理 　 高考总复习·物理 　 高考总复习·物理 　 高考总复习·物理 　 高考总复习·物理 　 A 高考总复习·物理 　 高考总复习·物理 　 制 作 者：状元桥 适用对象：高中学生 制作软件：Powerpoint2003、 Photoshop cs3 运行环境：WindowsXP以上操作系统 设计型实验也称为创新实验，以原型实验为基础，注重考查实验仪器的等效与替换，实验原理的拓展与延伸、实验情景的设计与创新、实验方法的求新、实验过程的求简、数据处理方法的迁移，这类试题新颖、区分度高．要求考生“以不变应万变”，根本方法是把实验的本质从新情景中分离出来，找出与常规实验的相同之处，运用类似的方法进行处理． 力学设计实验 解答力学设计实验应该抓住“理解实验原理和实验仪器的工作原理”，寻求解题突破口．应注意常见量的测量方法，比如：“瞬时速度的测量”可采用光电门、纸带留迹平均速度法及间接测量法；“力的测量”可采用测力计、力传感器及类似于“近似等于悬挂钩码重力”的间接测量法． (2024·湖北)某同学设计了一个测量重力加速度大小g的实验方案，所用器材有：2g砝码若干、托盘1个、轻质弹簧1根、米尺1把、光电门1个、数字计时器1台等．具体步骤如下： ①将弹簧竖直悬挂在固定支架上，弹簧下面挂上装有遮光片的托盘，在托盘内放入一个砝码，如图甲所示． ②用米尺测量平衡时弹簧的长度l，并安装光电门． ③将弹簧在弹性限度内拉伸一定长度后释放，使其在竖直方向振动． ④用数字计时器记录30次全振动所用时间t. ⑤逐次增加托盘内砝码的数量，重复②③④的操作． 该同学将振动系统理想化为弹簧振子．已知弹簧振子的振动周期T＝2π，其中k为弹簧的劲度系数，M为振子的质量． (1)由步骤④，可知振动周期T＝______. (2)设弹簧的原长为l0，则l与g、l0、T的关系式为l＝_________. (3)由实验数据作出的l－T2图线如图乙所示，可得g＝_______ m/s2(保留3位有效数字，π2取9.87)． (4)本实验的误差来源包括________(多选，填标号)． A．空气阻力 B．弹簧质量不为零 C．光电门的位置稍微偏离托盘的平衡位置 l0＋ 电学设计实验 电学实验设计的三个原则： (1)安全性原则 设计方案时，应安全可靠，不会对器材造成损坏． ①选用器材时，应考虑器材的性能及量程(如仪表的量程、电器的额定值等)的要求． ②设计方案时，应准备好保护措施． (2)精确性原则 实验误差应控制在误差允许的范围之内，尽可能选择误差较小的方案． ①在安装或使用器材之前，应按实验要求对器材精心调整．如在使用某些仪表前，应进行机械调零． ②选用合适的测量工具(直尺、仪表)及合适的量程，使之与被测数值相匹配．如使用多用电表测量某电阻时，应选用合适的挡位，使测量时电表指针指在中央刻度值附近． ③实验中可能出现因操作不当带来的偶然误差，往往需要多次重复实验，获取多组实验数据，以备选取有效数据． ④设计合理的数据处理方式，如将多组有效数据相加后除以测量次数，取其算术平均值(一般求待测量的算术平均值，而不求某些中间量的算术平均值)． (3)简便性、直观性原则 设计实验应便于操作、读数及进行数据处理及实验者观察． (2024·黑吉辽)某探究小组要测量电池的电动势和内阻．可利用的器材有：电压表、电阻丝、定值电阻(阻值为R0)、金属夹、刻度尺、开关S、导线若干．他们设计了如图所示的实验电路原理图． (1)实验步骤如下： ①将电阻丝拉直固定，按照图甲连接电路，金属夹置于电阻丝的______(填“A”或“B”)端； ②闭合开关S，快速滑动金属夹至适当位置并记录电压表示数U，断开开关S，记录金属夹与B端的距离L； ③多次重复步骤②，根据记录的若干组U、L的值，作出图丙中图线Ⅰ； ④按照图乙将定值电阻接入电路，多次重复步骤②，再根据记录的若干组U、L的值，作出图丙中图线Ⅱ. (2)由图线得出纵轴截距为b，则待测电池的电动势E＝_____. (3)由图线求得Ⅰ、Ⅱ的斜率分别为k1，k2，若＝n，则待测 电池的内阻r＝______(用n和R0表示)． $$