题型2 技巧3 教材原理 迁移思维-【备考最优解】2025年高考物理二轮专题复习教用word

技巧3　教材原理　迁移思维 ——用迁移思维解决实验题 应用1　用验证牛顿第二定律的方法验证机械能守恒定律 【案例4】 同学们利用如图甲所示的实验装置探究加速度与力的关系，以及验证机械能守恒定律。他们将附有刻度尺的气垫导轨调整水平，在P2处固定一光电门，将轻绳一端固定在P1点，另一端与滑块相连，滑块上安装遮光条和加速度传感器，并且可以增加砝码以改变其质量，在轻绳上通过不计质量的动滑轮悬挂一个重物。打开气泵，将滑块从P3处由静止释放，记录加速度传感器的数值a、遮光条通过光电门的时间t以及P2和P3之间的距离L。已知重物的质量为m，遮光条的宽度为d，重力加速度为g，滑块、遮光条、加速度传感器以及砝码的总质量为M。 甲 (1)若某次实验中遮光条挡光时间为t1，则此时滑块的速度为________，重物的速度为________。 乙 (2)该社团同学首先保持L不变，改变M进行了若干次实验，根据实验数据画出了图乙所示的一条过坐标原点的直线，其纵轴为加速度a，经测量其斜率恰为重力加速度g，则该图线的横轴为________。(用所给的字母表示) (3)接下来他们欲验证该过程中系统机械能守恒，使滑块总质量保持为M0不变，改变L进行若干次实验，根据实验数据画出的L－图线也是一条过原点的直线，若图线斜率为k，则需满足k＝____________。(用所给的字母表示) [解析]　(1)此时滑块的速度v1＝， 重物的速度v2＝。 (2)由牛顿第二定律可得mg－2Ma＝ma, 整理得a＝ g, 题图乙所示的是一条过坐标原点的直线，其纵轴为加速度a，经测量其斜率恰为重力加速度g，则该图线的横轴为。 (3)由机械能守恒定律可得mg＝M0()2＋ m()2，整理可得L＝·， 根据实验数据画出的L－图线也是一条过原点的直线，若图线斜率为k，则k＝。 [答案]　(1)　　(2) (3) 应用2　测电阻实验 1．实验原理 (1)测量电路 (2)控制电路 　　 2．原理迁移 3．同类实验 (1)测小灯泡的伏安特性曲线； (2)探究导体电阻与其影响因素的定量关系。 【案例5】 一兴趣小组现要利用一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器，组装一个酒精测试仪，此传感器的电阻Rx随酒精气体浓度的变化规律如图甲所示。提供的器材有： A．二氧化锡半导体型酒精传感器Rx； B．直流电源(电动势为6 V，内阻不计)； C．电压表(量程为0～3 V，内阻非常大，作为浓度表使用)； D．电阻箱(最大阻值为999.9 Ω)； E．定值电阻R1(阻值为20 Ω)； F．定值电阻R2(阻值为10 Ω)； G．单刀双掷开关一个，导线若干。 甲 (1)图乙是酒精测试仪电路图，请在图丙中完成实物连线。 　 乙　　　　　　　 　 　　丙 (2)电路中R应选用定值电阻________(选填“R1”或“R2”)。 (3)为便于识别，按照下列步骤调节此测试仪： ①电路接通前，先将电阻箱调为40.0 Ω，然后开关向________(选填“c”或“d”)端闭合，将电压表此时指针对应的刻度线标记为________mg/mL； ②逐步减小电阻箱的阻值，电压表的示数不断变大，按照图甲数据将电压表上“电压”刻度线标为“酒精浓度”。当电阻箱调为________Ω时，电压表指针满偏，将电压表此时指针对应的刻度线标记为________mg/mL； ③将开关向另一端闭合，测试仪即可正常使用。 [解析]　(1)根据电路图连接实物图如图所示。 (2)由于电压表量程为0～3 V，本实验电压表并联在定值电阻两端，由欧姆定律可得，定值电阻两端的电压UR＝， 由题图甲可知10 Ω≤Rx≤70 Ω， 又E＝6 V，得URmax＝≤3 V, 则R≤10 Ω，故选R2。 (3)①本实验采用替代法，用电阻箱的阻值代替传感器的电阻，故应先调节电阻箱到40.0 Ω，结合电路可知，开关应向c端闭合；结合题图甲可知，此时的酒精气体浓度为0.1 mg/mL。 ②根据UR2＝可知，电压表满偏时，电阻箱电阻R′＝10 Ω，电压表指针满偏，结合图像可知，将电压表此时指针对应的刻度线标记为0.8 mg/mL。 [答案]　(1)实物图见解析　(2)R2　(3)①c　0.1 ②10　0.8 学科网（北京）股份有限公司 $