復(fù)件高考物理實(shí)驗(yàn)解題方法教案

1、高考物理實(shí)驗(yàn)題解題方法（教案）課題引入：物理實(shí)驗(yàn)題是高考物理的重點(diǎn)，分值占整卷15分。實(shí)驗(yàn)題是主觀卷的開始，考生見了容易發(fā)慌，不知從何下手分析解答，失分現(xiàn)象十分嚴(yán)重。其實(shí)解答物理實(shí)驗(yàn)題并不難，下面為同學(xué)們支招，肯定會增強(qiáng)自信心。進(jìn)行課題：解答物理實(shí)驗(yàn)題的基本思路1.要明確實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)?，F(xiàn)在的物理實(shí)驗(yàn)題有兩種類型：大力小電或大電小力。面對題目，要仔細(xì)審題、認(rèn)真閱讀明確實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)（實(shí)驗(yàn)要做什么）。2.要看清實(shí)驗(yàn)題圖。實(shí)驗(yàn)題一般配有相應(yīng)的示意圖、實(shí)物圖，實(shí)質(zhì)是告知實(shí)驗(yàn)儀器(或部分)及其組裝情況，讓考生琢磨考查意圖。只有看清了，才使你有身臨其境的感覺。認(rèn)識這些器材在實(shí)驗(yàn)中所起的作用，便能初步勾劃實(shí)驗(yàn)過程

2、。3.要捕捉提取信息，應(yīng)用物理原理，明白實(shí)驗(yàn)的原理和方法。試題總是提供諸多信息再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)情境的，因此，正確解答時必須捕捉并提取有價(jià)值的信息，使問題迎刃而解。實(shí)際上就是，面對題目，在明確了實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)之后，要帶著“這個實(shí)驗(yàn)是怎樣實(shí)現(xiàn)這個目標(biāo)的？（實(shí)驗(yàn)怎樣做？）”問題，認(rèn)真地、有耐心地閱讀題目、對照示意圖、實(shí)物圖等，捕捉各種信息，抽象成一個物理問題，再利用物理概念和規(guī)律得出要測定的量和可直接測定的量之間的關(guān)系式（即該實(shí)驗(yàn)的原理和方法）。簡單地說，把實(shí)驗(yàn)題看作一道具有應(yīng)用性的物理問題，就能放下包袱，輕裝上陣。例1利用圖1所示的裝置可測量滑塊在斜面上運(yùn)動的加速度。一斜面上安裝有兩個光電門，其中光電門乙固定在

3、斜面上靠近底端處，光電門甲的位置可移動，當(dāng)一帶有遮光片的滑塊自斜面上滑下時，與兩個光電門都相連的計(jì)時器可以顯示出遮光片從光電門甲至乙所用的時間t。改變光電門甲的位置進(jìn)行多次測量，每次都使滑塊從同一點(diǎn)由靜止開始下滑，并用米尺測量甲、乙之間的距離s，記下相應(yīng)的t值；所得數(shù)據(jù)如下表所示。s（m）050006000700080009000950t（ms）292937154523552867387764s/t（m/s）171162155145134122完成下列填空和作圖：（1）若滑塊所受摩擦力為一常量，滑塊加速度的大小a、滑塊經(jīng)過光電乙時的瞬時速度v1測量值s和t四個物理量之間所滿足的關(guān)系式是_；（2

4、）根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù)，在圖2給出的坐標(biāo)紙上畫出圖線；（3）由所畫出的圖線，得出滑塊加速度的大小為a=_m/s2（保留2位有效數(shù)字）。答案：（2）描點(diǎn)正確，且作圖是直線或稍微彎曲的都得4分；作圖是折線、光滑的曲線或描點(diǎn)不正確的得零分。（3）2.0（或在1.82.2范圍內(nèi)）。有很多考生不注意有效數(shù)字的位數(shù)，答案寫成了3位或1位有效數(shù)字的都得零分。解析：(1)在勻變速直線運(yùn)動中，中間時刻的瞬時速度等于這段時間內(nèi)的平均速度，故中間時刻瞬時速度為，由vtat，故atvt(或?qū)⒓铀俣葹閍的勻加速運(yùn)動看成反方向的加速度為a的勻減速運(yùn)動，則xat2vtt)(2)由表中所給數(shù)據(jù)描點(diǎn)連線，注意描點(diǎn)時應(yīng)使盡量多的點(diǎn)

5、在直線上或分居在直線兩側(cè)，其圖線如圖所示(3)由atvt知，t圖線的斜率ka，又圖線過(0.20,1.81)、(0.80,1.20)兩點(diǎn)，k1.0，故a2.0 m/s2.點(diǎn)評本題背景是古老得不能再古老的測勻加速運(yùn)動加速度實(shí)驗(yàn)，但光電門的運(yùn)用、圖象的建立，是對傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置及原理的顛覆與創(chuàng)新。通過圖象計(jì)算質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的加速度，在考查學(xué)生靈活運(yùn)用函數(shù)及其圖象解決物理問題能力的同時，又一次體現(xiàn)數(shù)與形、理與形的完美組合，體現(xiàn)了物理與數(shù)學(xué)的不離不棄、相得益彰。 變式題12011·安徽卷 為了測量某一彈簧的勁度系數(shù)，將該彈簧豎直懸掛起來，在自由端掛上不同質(zhì)量的砝碼實(shí)驗(yàn)測出了砝碼質(zhì)量m與彈簧長度l的相應(yīng)

6、數(shù)據(jù)，其對應(yīng)點(diǎn)已在圖5134上標(biāo)出(g9.8 m/s2)(1)作出ml的關(guān)系圖線；(2)彈簧的勁度系數(shù)為N/m. 答案：（1）如圖所示.（2）0.258【解析】 (1)根據(jù)所描的點(diǎn)畫直線即可(2)在直線上取相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)，橫軸之差l為彈簧長度的變化量，縱軸之差m為砝碼質(zhì)量的變化量，根據(jù)k0.258 N/m.例2 2011·海南卷 現(xiàn)要通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)裝置如圖5135所示：水平桌面上固定一傾斜的氣墊導(dǎo)軌；導(dǎo)軌上A點(diǎn)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(xì)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(diǎn)有一光電門，可以測量遮光片經(jīng)

7、過光電門時的擋光時間t，用d表示A點(diǎn)到導(dǎo)軌底端C點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)時的瞬時速度用g表示重力加速度完成下列填空和作圖：(1)若將滑塊自A點(diǎn)由靜止釋放，則在滑塊從A運(yùn)動至B的過程中，滑塊、遮光片與砝碼組成的系統(tǒng)重力勢能的減少量可表示為，動能的增加量可表示為若在運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒，與x的關(guān)系式為 . (2)多次改變光電門的位置，每次均令滑塊自同一點(diǎn)(A點(diǎn))下滑，測量相應(yīng)的x與t值，結(jié)果如下表所示：以x為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)，在圖5136的坐標(biāo)紙中描出第1和第5個數(shù)據(jù)點(diǎn)；根據(jù)5個數(shù)據(jù)點(diǎn)作直線，求得該直

8、線的斜率k_×104 m1· s2(保留3位有效數(shù)字) 12345x/ m0.6000.8001.0001.2001.400t/ms8.227.176.445.855.43/104 s21.481.952.412.923.39答案：（1）mgx (2)2.43 【解析】(1)滑塊從A運(yùn)動到B的過程中，滑塊的重力勢能減少，砝碼的重力勢能增加mgx；滑塊通過遮光片的速度v，此時系統(tǒng)的動能Ek(Mm)v2，此即為系統(tǒng)動能的增加量；若機(jī)械能守恒，則有mgx，即點(diǎn)評：本題是驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)的再設(shè)計(jì)，將傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法中使用的打點(diǎn)計(jì)時器改為氣墊導(dǎo)軌和光電計(jì)時裝置，這需要學(xué)生從驗(yàn)證的機(jī)

9、械能守恒定律出發(fā)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件理解實(shí)驗(yàn)步驟，明確需要直接測量和間接計(jì)算哪些物理量，需要驗(yàn)證什么關(guān)系才能表示小車運(yùn)動過程中的機(jī)械能守恒變試題22010·安徽卷 利用如圖5137所示裝置進(jìn)行驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)時，需要測量物體由靜止開始自由下落到某點(diǎn)時的瞬時速度v0和下落高度h.某班同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，設(shè)計(jì)了以下四種測量方案A用刻度尺測出物體下落的高度h，并測出下落時間t，通過vgt計(jì)算出瞬時速度v0B用刻度尺測出物體下落的高度h，并通過v計(jì)算出瞬時速度v0C根據(jù)做勻加速直線運(yùn)動時紙帶上某點(diǎn)的瞬時速度等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測算出瞬時速度，并通過計(jì)算得出高度hD用刻度尺

10、測出物體下落的高度h，根據(jù)做勻加速直線運(yùn)動時紙帶上某點(diǎn)的瞬時速度等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測算出瞬時速度v0以上方案中只有一種正確，正確的是.(填入相應(yīng)的字母)【解析】 選項(xiàng)A、B中用重力加速度g計(jì)算末速度，相當(dāng)于已經(jīng)承認(rèn)該過程中機(jī)械能守恒，故選項(xiàng)A、B錯誤；高度h應(yīng)該用刻度尺測出，故選項(xiàng)C錯誤、D正確例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：_(2)在某次實(shí)驗(yàn)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(jì)數(shù)點(diǎn)中應(yīng)該選用_ (填“B”、“C”或“D”)點(diǎn)的速度才符

11、合實(shí)驗(yàn)要求，因?yàn)椋篲。答案(1)將木板遠(yuǎn)離滑輪的一端適當(dāng)墊高，平衡摩擦力(2)C選擇最大速度，橡皮筋的彈性勢能才完全釋放，以保證拉力做功與橡皮筋的數(shù)目成正比【解析】 (1) 本實(shí)驗(yàn)應(yīng)滿足橡皮筋對小車的拉力等于小車受到的合力，所以實(shí)驗(yàn)前應(yīng)將木板遠(yuǎn)離滑輪的一端適當(dāng)墊高，使小車在不受拉力時能沿木板勻速運(yùn)動，以消除摩擦力對實(shí)驗(yàn)的影響(2)本實(shí)驗(yàn)是探究橡皮筋拉力對小車做的功與小車速度變化的關(guān)系，應(yīng)測量橡皮筋的拉力做功后橡皮筋的彈性勢能完全釋放完畢時小車的最大速度，選用小車勻速運(yùn)動段(計(jì)數(shù)點(diǎn)間隔距離均勻的部分)計(jì)算小車經(jīng)過C點(diǎn)時的速度，以保證拉力做功與橡皮筋的數(shù)目成正比【點(diǎn)評】 “探究功與物體速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時器打出的紙帶應(yīng)該先逐漸變疏后均勻不變，本實(shí)驗(yàn)給出的打點(diǎn)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，解答時無需理會鉤碼質(zhì)量m/g彈簧總長度L/cm06.0307.0608.0909.11209.915011.2變式題3：下端加掛鉤碼，做實(shí)驗(yàn)研究彈力跟彈簧總長度的關(guān)系，下表是他的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)時彈簧始終未超過彈性限度，彈簧的質(zhì)量可以不計(jì)，取g10 m/s2(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖51310給定的