第2部分 第2讲 实验题的解题策略-【金版教程】2026年高考物理大二轮专题复习冲刺方案课件PPT

该高中物理高考复习课件聚焦实验题专题（约占15%分值），依据高考评价体系梳理答题规范、创新实验应对策略，结合2021广东卷弹簧劲度系数测量、2024湖南卷太空质量测量、2023重庆卷变压器电压比研究等真题，明确数据处理、器材使用、误差分析等常考题型及考点权重，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题解析+素养培养”，如用逐差法处理弹簧压缩量数据（科学思维）、T²-m图线分析振动周期与质量关系（模型建构）、等效替代法测量未知质量（科学探究），强调有效数字规范、二级结论提速技巧，帮助学生掌握实验题得分要点，教师可据此精准教学，提升高考复习效率。

第二部分　高考答题的技巧、策略、规范 第2讲　实验题的解题策略 实验题在高考中约占15%的分值。根据实验题的特点，可以从以下方面入手提高分数： (1)实验题应注意答题规范(例如计算结果的有效位数与题目要求相同)，尽量全部得分，如果遇到较难的小问，在规划的时间内没有答完，可以暂时搁置。 (2)实验题的填空或选择小问不要求写出过程，只要求最终结果正确，因此：①计算一定要仔细，确保结果正确(否则前面的列式运算都是白做)；②在保证准确性、可靠性的前提下，某些情况可以用一些技巧提高解题速度，特别是二级结论(例如一动碰一静的速度表达式)。 2 (3)近年高考中，实验题命题弹性空间很大，有时会出现教材上没有的实验，仔细观察可以发现，其实验原理、器材使用、数据分析方法等，都是源自教材实验。因此，解答这类创新实验题的策略是：熟练掌握教材必做实验的原理、器材使用、数据分析方法等，具备一般性科学探究的能力，加以灵活运用，能设计新的实验方案，以不变的能力应对多变的实验题。 3 例1　(2021·广东卷，11)某兴趣小组测量一缓冲装置中弹簧的劲度系数，缓冲装置如图所示，固定在斜面上的透明有机玻璃管与水平面夹角为30°，弹簧固定在有机玻璃管底端。实验过程如下：先沿管轴线方向固定一毫米刻度尺，再将单个质量为200 g的钢球(直径略小于玻璃管内径)逐个从管口滑进，每滑进一个钢球，待弹簧静止，记录管内钢球的个数n和弹簧上端对应的刻度尺示数Ln，数据如表所示。实验过程中弹簧始终处于弹性限度内，采用逐差法计算弹簧压缩量，进而计算其劲度系数。 n 1 2 3 Ln/cm 8.04 10.03 12.05 n 4 5 6 Ln/cm 14.07 16.11 18.09 4 n 1 2 3 Ln/cm 8.04 10.03 12.05 n 4 5 6 Ln/cm 14.07 16.11 18.09 6.04 6.05 3 48.6 5 6 例2　(2024·湖南卷，12)在太空，物体完全失重，用天平无法测量质量。如图a，某同学设计了一个动力学方法测量物体质量的实验方案，主要实验仪器包括：气垫导轨、滑块、轻弹簧、标准砝码、光电计时器和待测物体，主要步骤如下： (1)调平气垫导轨，将弹簧左端连接气垫导轨左端，右端连接滑块； (2)将滑块拉至离平衡位置20 cm处由静止释放，滑块第1次经过平衡位置处开始计时，第21次经过平衡位置时停止计时，由此测得弹簧振子的振动周期T； (3)将质量为m的砝码固定在滑块上，重复步骤(2)； 7 (4)依次增加砝码质量m，测出对应的周期T，实验数据如下表所示，在图b中绘制T2­m关系图线； m/kg T/s T2/s2 0.000 0.632 0.399 0.050 0.775 0.601 0.100 0.893 0.797 0.150 1.001 1.002 0.200 1.105 1.221 0.250 1.175 1.381 答案　如图所示 8 (5)由T2­m图像可知，弹簧振子振动周期的平方与砝码质量的关系是________(填“线性的”或“非线性的”)； (6)取下砝码后，将待测物体固定在滑块上，测量周期并得到T2＝0.880 s2，则待测物体质量是________ kg(保留3位有效数字)； (7)若换一个质量较小的滑块重做上述实验，所得T2­m图线与原图线相比将沿纵轴________移动(填“正方向”“负方向”或“不”)。 线性的 0.120 负方向 9 解析　(4)根据表格中的数据进行描点，用平滑的曲线连接各点，不能处在曲线上的点大致均匀分布在曲线两侧，如答图所示。 (5)由所画图线可知，T2­m图线是一条倾斜的直线，说明弹簧振子振动周期的平方与砝码质量的关系是线性的。 (6)根据T2­m图线可得，T2＝0.880 s2时，m＝0.120 kg，则根据等效替代的方法可知，待测物体质量是0.120 kg。 (7)设滑块的质量为M，则弹簧振子的质量为M＋m，更换质量较小的滑块后，M减小，而弹簧振子的T2值与M＋m值一一对应，则对任一T2值，m均增大一个恒量(即M的减小值)，因此更换滑块后的T2­m图线，与原图线相比将向右平移一段距离，即与原图线相比将沿纵轴负方向移动。 10 例3　(2023·重庆卷，12)一兴趣小组拟研究某变压器的输入和输出电压之比，以及交流电频率对输出电压的影响。图1为实验电路图，其中L1和L2为变压器的原、副线圈，S1和S2为开关，P为滑动变阻器RP的滑片，R为电阻箱，E为正弦式交流电源(能输出电压峰值不变、频率可调的交流电)。 (1)闭合S1，用多用电表交流电压挡测量线圈L1两端的电压。滑片P向右滑动后，与滑动前相比，电表的示数________(选填“变大”“不变”或“变小”)。 变大 11 (2)保持S2断开状态，调整E输出的交流电频率为50 Hz，滑动滑片P，用多用电表交流电压挡测得线圈L1两端的电压为2500 mV时，用示波器测得线圈L2两端电压u随时间t的变化曲线如图2所示，则线圈L1两端与L2两端的电压比值为________(保留3位有效数字)。 12.6 12 (3)闭合S2，滑动P到某一位置并保持不变。分别在E输出的交流电频率为50 Hz、1000 Hz的条件下，改变R的阻值，用多用电表交流电压挡测量线圈L2两端的电压U，得到U­R关系曲线如图3所示。用一个阻值恒为20 Ω的负载R0替换电阻箱R，由图可知，当频率为1000 Hz时，R0两端的电压为________ mV；当频率为50 Hz时，为保持R0两端的电压不变，需要将R0与一个阻值为________ Ω的电阻串联。(均保留3位有效数字) 272 12.0 13 14 15 　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　 R (1)利用ΔLi＝Li＋3－Li(i＝1，2，3)计算弹簧的压缩量：ΔL1＝6.03 cm，ΔL2＝6.08 cm，ΔL3＝________ cm，压缩量的平均值eq \o(ΔL,\s\up14(—))＝eq \f(ΔL1＋ΔL2＋ΔL3,3)＝________ cm。 (2)上述 eq \o(ΔL,\s\up14(—))是管中增加________个钢球时产生的弹簧平均压缩量。 (3)忽略摩擦，重力加速度g取9.80 m/s2，该弹簧的劲度系数为________ N/m(结果保留3位有效数字)。 解析　(1)根据ΔLi＝Li＋3－Li(i＝1，2，3)，得ΔL3＝L6－L3＝18.09 cm－12.05 cm＝6.04 cm；压缩量的平均值为eq \o(ΔL,\s\up14(—))＝eq \f(ΔL1＋ΔL2＋ΔL3,3)＝eq \f(6.03＋6.08＋6.04,3) cm＝6.05 cm。 (2)因ΔL1、ΔL2、ΔL3均是管中增加3个钢球时弹簧的压缩量，则所求平均值eq \o(ΔL,\s\up14(—))是管中增加3个钢球时产生的弹簧平均压缩量。 (3)设每个钢球的质量均为m，对连续滑进的3个钢球，根据平衡条件有3mgsin30°＝k·eq \o(ΔL,\s\up14(—))，解得k＝eq \f(\a\vs4\al(3mgsin30°), \o(ΔL,\s\up14(—)))＝eq \f(3×0.200×9.80×0.5,6.05×10－2) N/m＝48.6 N/m。 解析　(1)将变压器及其负载看作等效为一个纯电阻元件，由题图1可知，闭合S1，滑动变阻器RP采用分压接法，线圈L1与滑片P左侧部分并联，然后与滑片P右侧部分串联，滑片P向右滑动，并联部分电阻变大，P右侧部分电阻变小，由串联电路分压规律可知，线圈L1两端的电压增大，因此与滑动前相比，电表的示数变大。 (2)由题图2可知，线圈L2两端电压的峰值为Um2＝280 mV，根据正弦式交流电峰值与有效值的关系可知，线圈L2两端电压的有效值为U2＝eq \f(Um2,\r(2))＝eq \f(280,\r(2)) mV，由题意可知，此时线圈L1两端电压的有效值为U1＝2500 mV，则线圈L1两端与L2两端的电压比值为eq \f(U1,U2)＝12.6。 (3)由题图3的U­R关系曲线可得，当频率为1000 Hz、将R替换为R0＝20 Ω时，R0两端的电压为UR0＝272 mV；当频率为50 Hz时，若保持R0两端电压不变，仍为UR0，设此时线圈L2所接总电阻为R(单位为Ω)，其两端电压为U(单位为mV)，根据串联电路的规律，有eq \f(UR0,R0)＝eq \f(U,R)，可得U＝13.6R，在题图3中作出该函数的图线如图所示，该图线与频率为50 Hz时U­R曲线的交点，即表示满足题述条件时电路的工作点，由图可知，此时L2所在电路的总电阻R＝32.0 Ω，则需要给R0串联一个阻值为R1＝R－R0＝12.0 Ω的电阻。 $