【60天沖刺】2012年高考二輪三輪總復(fù)習(xí)專題學(xué)案課件第5單元-物理實驗專題(廣東專用).ppt

1、第五單元物理實驗,第五單元 知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建,第五單元 考情分析預(yù)測,高考物理試題中，實驗是必考內(nèi)容，且近年來越來越受到重視高考實驗題除了對教材原有學(xué)生實驗進行考查外，還把考查內(nèi)容延伸到演示實驗中，甚至拓展到遷移類實驗、應(yīng)用性實驗、設(shè)計性實驗以及“研究性學(xué)習(xí)”類實驗要求學(xué)生利用所學(xué)知識，對實驗儀器或?qū)嶒灧椒ㄖ亟M，將教材中的學(xué)生實驗和演示實驗的實驗原理、實驗方法遷移到情景新穎的實驗中去高考物理實驗題具有以下幾個特點：,第五單元 考情分析預(yù)測,1重視對實驗操作能力的考查如實驗步驟的排序、糾錯；實驗器材的選擇，包括滑動變阻器、電阻箱、電表量程的選擇；實物連線和運用圖象與表格分析處理實驗數(shù)據(jù)；實驗結(jié)論的總

2、結(jié)及誤差分析；實驗方案的改進創(chuàng)新等 2重視對基本儀器的讀數(shù)、構(gòu)造原理、重要實驗方法及電學(xué)實驗中的故障分析的考查，如游標卡尺、螺旋測微器、多用電表等的讀數(shù) 3. 設(shè)計性實驗是考查的熱點在近幾年的各地高考中設(shè)計性的實驗題比較多，此類實驗?zāi)軌蚓C合考查考生創(chuàng)造性地應(yīng)用已學(xué)知識、方法、原理，靈活處理陌生實驗問題的能力，要求學(xué)生有較高的知識遷移能力、實驗設(shè)計能力,第五單元 考情分析預(yù)測,4電學(xué)實驗在高中階段所占比例較大，是實驗考查的重點，各地高考實驗題中必有電學(xué)實驗題 對物理實驗的考查通常是以獨立題型出現(xiàn)，在高考中實驗試題的命題一般是一個力學(xué)實驗和一個電學(xué)實驗一個以考查演示實驗或基本實驗的基礎(chǔ)實驗知識、基

3、本實驗技能為主；另一個一般以考綱要求的基本實驗為載體進行必要的改進和創(chuàng)新，考查考生對基本實驗的理解能力、遷移能力和創(chuàng)新能力 預(yù)測2012年高考實驗考題主要表現(xiàn)為以下幾種形式：,第五單元 考情分析預(yù)測,1一個力學(xué)實驗題：以打點計時器為主要實驗儀器，涉及位移、速度測量的基本力學(xué)實驗，分值較少，難點不大，命題形式為填空題(或選擇性填空) 2一個電學(xué)實驗題：以電流、電壓的測量為基本測量的設(shè)計性電學(xué)實驗，涉及實驗電路和方法的設(shè)計、實驗原理的遷移、實驗器材的選擇、電路實物連線及圖象法處理實驗數(shù)據(jù)等，分值較多，能力要求較高，命題形式可能為填空、選擇性填空、電路圖或?qū)嵨镞B線、圖象圖表分析等,第五單元 近年高考

4、縱覽,第五單元 近年高考縱覽,第五單元 近年高考縱覽,專題十三 力學(xué)實驗,專題十三力學(xué)實驗,專題十三 主干知識整合,專題十三 主干知識整合,專題十三 主干知識整合,專題十三 主干知識整合,專題十三 主干知識整合,專題十三 主干知識整合,專題十三 主干知識整合,專題十三 主干知識整合,三、實驗數(shù)據(jù)的記錄與處理 1. 系統(tǒng)誤差和偶然誤差 (1)系統(tǒng)誤差的特點是測量值總是有規(guī)律地朝著某一方向偏離真實值(誤差總是偏大或總是偏小)系統(tǒng)誤差的主要來源是儀器本身不夠精確、實驗原理與方法不夠完善 (2)偶然誤差是由于偶然因素的影響，造成測量值無規(guī)則起伏，有時偏大、有時偏小可用多次測量求平均值的方法減小偶然誤差

5、，平均值比某一次測得的數(shù)值更接近于真實值 2有效數(shù)字：帶有一位不準確數(shù)字的近似數(shù)字 (1)凡是用測量儀器直接測量的結(jié)果，讀數(shù)一般要求在讀出儀器最小刻度所在位的數(shù)值(可靠數(shù)字)后，再向下估讀一位(不可靠數(shù)字)，不受有效數(shù)字位數(shù)的限制；,專題十三 主干知識整合,(2)間接測量的有效數(shù)字運算不作要求，運算結(jié)果一般可用23位有效數(shù)字表示 3儀器讀數(shù) (1)使用刻度尺、彈簧測力計、溫度表、電流表、電壓表等儀器時，凡是最小刻度是10分度的，要求讀到最小刻度后再把最小刻度10等分估讀一位(估讀的這位是不可靠數(shù)字，卻是有效數(shù)字的不可缺少的組成部分)最小刻度是5(或2)分度的，則把最小刻度5(或2)等分估讀一位

6、例如圖5131甲用毫米刻度尺測量物體長度為6.50 cm，圖乙電壓表用15 V量程時最小刻度為0.5 V，讀作5.5 V0.2 V(5等分估讀)5.7 V.,專題十三 主干知識整合,(2)游標卡尺、秒表、電阻箱由于本身構(gòu)造的原因不需要估讀，歐姆表因為本身測量值就不準確，因此不需要估讀,專題十三 主干知識整合,4實驗數(shù)據(jù)的處理 實驗數(shù)據(jù)的處理方法有公式法、列表法、逐差法和圖象法測量性實驗中用圖象法處理數(shù)據(jù)可有效地減小實驗誤差，圖象法比其他方法更適用于探究性實驗，選取適當?shù)淖宰兞?，通過畫出圖象可以找到或反映物理量之間的變化關(guān)系，且便于找出其中的規(guī)律，確定對應(yīng)量的函數(shù)關(guān)系畫圖象時應(yīng)注意：(1)根據(jù)測

7、量的要求選定坐標軸，一般以橫軸為自變量，縱軸為因變量，坐標軸要標明所代表的物理量的名稱及單位；(2)坐標軸標度的選擇要合適，使測量數(shù)據(jù)能在坐標軸上得到準確的反映，在物理圖象中，坐標原點可以是零也可以不是零,專題十三 要點熱點探究,探究點一測量性實驗,測量性實驗一般以某一原理或物理規(guī)律(公式)為依據(jù)，通過測量相關(guān)的物理量，從而實現(xiàn)測定某個(或某些)物理量或物理常數(shù)的實驗?zāi)康臏y量可分為直接測量和間接測量，高中物理實驗涉及的測量性實驗大多為間接測量實驗，即通過直接測量和推導(dǎo)計算來間接得到待測量，聯(lián)系直接測量量和待測量間的關(guān)系是該實驗的實驗原理,專題十三 要點熱點探究,專題十三 要點熱點探究,專題十三

8、 要點熱點探究,專題十三 要點熱點探究,專題十三 要點熱點探究,專題十三 要點熱點探究,專題十三 要點熱點探究,【點評】 本題是在教材學(xué)生實驗研究勻變速直線運動的規(guī)律的基礎(chǔ)上適度延伸和拓展命制的，屬于間接測量性實驗，考查考生對基本實驗的理解和應(yīng)用能力，屬于最基本的實驗?zāi)芰σ?，要求考生深刻理解基本實驗原理，領(lǐng)悟其中滲透的實驗思想、方法、理論，并能遷移應(yīng)用,專題十三 要點熱點探究,專題十三 要點熱點探究,專題十三 要點熱點探究,專題十三 要點熱點探究,專題十三 要點熱點探究,探究點二驗證性實驗,專題十三 要點熱點探究,例2 2011海南卷 現(xiàn)要通過實驗驗證機械能守恒定律實驗裝置如圖5135所示：

9、水平桌面上固定一傾斜的氣墊導(dǎo)軌；導(dǎo)軌上A點處有一帶長方形遮光片的滑塊，其總質(zhì)量為M，左端由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的細繩與一質(zhì)量為m的砝碼相連；遮光片兩條長邊與導(dǎo)軌垂直；導(dǎo)軌上B點有一光電門，可以測量遮光片經(jīng)過光電門時的擋光時間t，用d表示A點到導(dǎo)軌底端C點的距離，h表示A與C的高度差，b表示遮光片的寬度，x表示A、B兩點間的距離，將遮光片通過光電門的平均速度看作滑塊通過B點時的瞬時速度用g表示重力加速度完成下列填空和作圖：,專題十三 要點熱點探究,專題十三 要點熱點探究,(2)多次改變光電門的位置，每次均令滑塊自同一點(A點)下滑，測量相應(yīng)的x與t值，結(jié)果如下表所示：,專題十三 要點熱點探究,專題

10、十三 要點熱點探究,專題十三 要點熱點探究,專題十三 要點熱點探究,【點評】 本題是驗證機械能守恒定律實驗的再設(shè)計，將傳統(tǒng)實驗方法中使用的打點計時器改為氣墊導(dǎo)軌和光電計時裝置，這需要學(xué)生從驗證的機械能守恒定律出發(fā)，根據(jù)實驗條件理解實驗步驟，明確需要直接測量和間接計算哪些物理量，需要驗證什么關(guān)系才能表示小車運動過程中的機械能守恒,專題十三 要點熱點探究,專題十三 要點熱點探究,專題十三 要點熱點探究,專題十三 要點熱點探究,專題十三 要點熱點探究,探究點三探究性實驗,探究性實驗旨在通過實驗探索某種物理規(guī)律、研究某個物理問題近年來探究性實驗在高考實驗中占的比例逐步增大，注重考查考生的科學(xué)探究能力和

11、知識的形成過程探究性實驗要求學(xué)生將自己掌握的物理知識和實驗技能創(chuàng)造性地應(yīng)用到新的實驗情境中，由題給條件自行選定實驗原理，確定實驗方案，選擇合適的器材去研究物理現(xiàn)象，通過實驗得到的數(shù)據(jù)信息分析各物理量中的內(nèi)在聯(lián)系，找出其中所包含的物理規(guī)律,專題十三 要點熱點探究,例3 為了“探究功與物體速度變化的關(guān)系”，現(xiàn)提供如圖5138所示的器材，請思考探究思路并回答下列問題： (1)為了消除摩擦力的影響，應(yīng)采取的措施：_,專題十三 要點熱點探究,(2)在某次實驗中某同學(xué)得到了如圖5139所示的一條紙帶，在A、B、C、D、E五個計數(shù)點中應(yīng)該選用(填“B”、“C”或“D”)點的速度才符合實驗要求，因為：_。,專

12、題十三 要點熱點探究,專題十三 要點熱點探究,【點評】 “探究功與物體速度變化的關(guān)系”實驗中，打點計時器打出的紙帶應(yīng)該先逐漸變疏后均勻不變，本實驗給出的打點紙帶有明顯的誤差，這是由于摩擦力沒有被完全平衡造成的，解答時無需理會,專題十三 要點熱點探究,專題十三 要點熱點探究,專題十三 要點熱點探究,專題十三 要點熱點探究,專題十三 要點熱點探究,探究點四實驗創(chuàng)新與設(shè)計,創(chuàng)新和設(shè)計性實驗要求學(xué)生運用學(xué)過的實驗方法，自行設(shè)計一個新的實驗方案它要求學(xué)生自主設(shè)計實驗原理，選擇實驗器材，安排實驗步驟，設(shè)計實驗數(shù)據(jù)處理的方法并分析實驗誤差實驗創(chuàng)新與設(shè)計主要考查學(xué)生是否理解實驗原理，是否具有靈活運用實驗知識的

13、能力，是否具有在不同情況下遷移知識的能力，對能力的要求較高 1設(shè)計性實驗考查實驗知識的綜合應(yīng)用，解決設(shè)計性實驗問題的關(guān)鍵在于根據(jù)實驗原理設(shè)計實驗方案實驗原理是進行實驗設(shè)計的根本依據(jù)和出發(fā)點，它決定實驗過程的設(shè)置、應(yīng)當測量哪些物理量、如何安排實驗步驟等問題,專題十三 要點熱點探究,2求解設(shè)計性實驗的步驟 (1)從實驗?zāi)康娜胧郑?(2)根據(jù)問題的要求和條件，回顧課本實驗原理，聯(lián)想實驗?zāi)Ｐ?，適當遷移，確定實驗原理和實驗過程； (3)根據(jù)實驗器材和原理，設(shè)計具體的實驗方案； (4)設(shè)計實驗記錄表格，測量物理量，處理實驗數(shù)據(jù)，進行誤差分析 在保證正確性、安全性、準確性、可操作性的原則下，實驗的設(shè)計一般依

14、據(jù)以下步驟進行：,專題十三 要點熱點探究,專題十三 要點熱點探究,例4 2011重慶卷 某同學(xué)設(shè)計了如圖51311所示的裝置，利用米尺、秒表、輕繩、輕滑輪、軌道、滑塊、托盤和砝碼等器材來測定滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù).滑塊和托盤上分別放有若干砝碼，滑塊質(zhì)量為M，滑塊上砝碼總質(zhì)量為m，托盤和盤中砝碼的總質(zhì)量為m.實驗中，滑塊在水平軌道上從A到B做初速為零的勻加速直線運動，重力加速度g取10 m/s2.,專題十三 要點熱點探究,專題十三 要點熱點探究,專題十三 要點熱點探究,專題十三 要點熱點探究,專題十三 要點熱點探究,變式題1,專題十三 要點熱點探究,專題十三 要點熱點探究,專題十三 要點熱點探

15、究,專題十三 要點熱點探究,變式題2,專題十三 要點熱點探究,專題十三 要點熱點探究,專題十三 要點熱點探究,專題十三 教師備用習(xí)題,【備選理由】 本題情景靈活，難度不大，符合廣東高考的命題特點,圖1是利用激光測轉(zhuǎn)速的原理示意圖，圖中圓盤可繞固定軸轉(zhuǎn)動，盤邊緣側(cè)面上有一小段涂有很薄的反光材料當盤轉(zhuǎn)到某一位置時，接收器可以接收到反光涂層所反射的激光束，并將所收到的光信號轉(zhuǎn)變成電信號，在示波器顯示屏上顯示出來(如圖2所示).,專題十三 教師備用習(xí)題,專題十三 教師備用習(xí)題,【解析】 (1)從圖2可知圓盤轉(zhuǎn)一圈的時間在橫坐標上顯示22格，由題意知圖2中橫坐標上每格表示1.00102 s，所以圓盤轉(zhuǎn)動

16、的周期是0.22 s，則轉(zhuǎn)速為4.55 r/s (2)反光引起的電流圖象在圖2中橫坐標上每次一格，說明反光涂層的長度L占圓盤周長的二十二分之一， 1.46 cm.,【答案】(1)4.55(2)1.46,專題十四 電學(xué)實驗,專題十四電學(xué)實驗,專題十四 主干知識整合,一、電學(xué)量的測量,專題十四 主干知識整合,專題十四 主干知識整合,專題十四 主干知識整合,專題十四 主干知識整合,二、電學(xué)實驗備考要點,專題十四 主干知識整合,專題十四 主干知識整合,三、控制電路的設(shè)計技巧 1滑動變阻器控制電路的方式有分壓式和限流式兩種，下列幾種情況必須選用分壓式接法： (1)要求被控制電路的電流(或電壓)從零開始可

17、連續(xù)調(diào)節(jié)時(如：測繪導(dǎo)體的伏安特性曲線等實驗)； (2)被控制電路的電阻RL遠大于滑動變阻器的最大值R0時； (3)實驗要求的電壓變化范圍較大(或要求測量多組數(shù)據(jù))時； (4)若采用限流式接法，電路中實際電壓(或電流)的最小值仍超過電表量程或電器的額定值時,專題十四 主干知識整合,2若測量電路電流或電壓沒有要求從零開始連續(xù)調(diào)節(jié)，只是小范圍內(nèi)測量，且被控制電路的電阻RL與滑動變阻器的最大值R0接近或RL略小于R0，則應(yīng)該采用限流式接法測定電源的電動勢和內(nèi)阻實驗必須采用限流式接法 四、電學(xué)儀器的選擇技巧 電學(xué)實驗器材和電路選擇的原則是安全、精確和方便，器材的選擇與實驗所用的電路密切相關(guān)，因此在選擇

18、器材前首先要根據(jù)實驗?zāi)康暮蛯嶒炘碓O(shè)計測量精確、安全可靠、操作方便的實驗電路，再根據(jù)實驗電路的需要選擇器材具體如下： 1電源的選擇：一般可以根據(jù)待測電阻的額定電流或額定電壓選擇符合需要的直流電源,專題十四 主干知識整合,2電表的選擇：一般根據(jù)電源的電動勢或待測用電器的額定電壓選擇電壓表；根據(jù)待測電流的最大電流選擇電流表；選擇的電表的量程應(yīng)使電表的指針擺動的幅度較大，一般應(yīng)使指針能達到半偏左右，以減小讀數(shù)的偶然誤差，提高精確度 3變阻器的選擇：所選用的變阻器的額定電流應(yīng)大于電路中通過變阻器的最大電流，以確保變阻器的安全；為滿足實驗中電流變化的需要和調(diào)節(jié)的方便，在分壓式接法中，應(yīng)選用電阻較小而額定

19、電流較大的變阻器，在限流式接法中，變阻器的阻值不能太小,專題十四 要點熱點探究,探究點一測量性實驗,電學(xué)測量性實驗的核心是電阻的測量，如定值電阻、電流表和電壓表內(nèi)阻、電源內(nèi)阻的測量電阻測量的基本原理是部分電路歐姆定律或閉合電路歐姆定律，具體測量的主要方法有伏安法、半偏法、替換法等,專題十四 要點熱點探究,例1 2011安徽卷 (1)某同學(xué)使用多用電表粗略測量一定值電阻的阻值，先把選擇開關(guān)旋到“1 k”擋位，測量時針偏轉(zhuǎn)如圖5141所示請你簡述接下來的測量過程： ； ； ； 測量結(jié)束后，將選擇開關(guān)旋到“OFF”擋 (2)接下來采用“伏安法”較準確地測量該電阻的阻值，所用實驗器材如圖5142所示,

20、專題十四 要點熱點探究,專題十四 要點熱點探究,專題十四 要點熱點探究,其中電壓表內(nèi)阻約為5 k，電流表內(nèi)阻約為5 .圖中部分電路已經(jīng)連接好，請完成實驗電路的連接 (3)圖5143是一個多量程多用電表的簡化電路圖，測量電流、電壓和電阻各有兩個量程當轉(zhuǎn)換開關(guān)S旋到位置3時，可用來測量 ；當S旋到位置 時，可用來測量電流，其中S旋到位置 時量程較大,專題十四 要點熱點探究,專題十四 要點熱點探究,例1(1)斷開待測電阻，將選擇開關(guān)旋到“100”擋 將兩表筆短接，調(diào)整“歐姆調(diào)零旋鈕”，使指針指向“0 ” 再接入待測電阻，將指針示數(shù)100，即為待測電阻阻值 (2)如圖所示 (3)電阻1、21,專題十四

21、 要點熱點探究,【解析】 (1)用多用電表測量電阻時，每一次更換擋位都要重新進行歐姆調(diào)零；(2)由于待測電阻約幾百歐，比電流表的內(nèi)阻大得多，故采用電流表內(nèi)接的方法；(3)轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)到3時內(nèi)部有電源，作歐姆表使用，故可以用來測量電阻；當需要測量電流時，應(yīng)使電表通過較大的電流，故接1、2；當接1時，并聯(lián)電路的總電阻更小，電表可以通過更大的電流,【點評】 本題考查了多用電表的使用方法，使用多用電表的實驗步驟，測量電阻時電流表內(nèi)外接法的選擇，電表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)等符合廣東高考的考試方向,專題十四 要點熱點探究,專題十四 要點熱點探究,(3)根據(jù)以上實驗原理電路圖進行實驗，讀出電壓表示數(shù)為1.50 V時，電阻

22、箱的阻值為15.0 ；電壓表示數(shù)為2.00 V時，電阻箱的阻值為40.0 ，則電源的電動勢EV、內(nèi)阻r.,例1變式題(1)V3或C6(2)如圖所示 (3)7.510,專題十四 要點熱點探究,專題十四 要點熱點探究,探究點二探究性實驗,專題十四 要點熱點探究,專題十四 要點熱點探究,專題十四 要點熱點探究,專題十四 要點熱點探究,專題十四 要點熱點探究,專題十四 要點熱點探究,【點評】 本題是電學(xué)探究性實驗，測量方法相當于伏安法測電阻的外接法，利用電源能顯示電流的特性是本題的關(guān)鍵下面的變式題也是一道電學(xué)探究性實驗題目,專題十四 要點熱點探究,專題十四 要點熱點探究,專題十四 要點熱點探究,(2)根據(jù)所畫UI的圖象，可求得電流I0.20 A時電源的輸出功率為 W(保留兩位有效數(shù)) (3)實驗完成后，該同學(xué)對實驗方案進行了反思，認為按圖5147甲電路進行實驗操作的過程中存在安全隱患，并對電路重新設(shè)計在圖