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(huì)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(duì)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(shí)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(shí)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(duì)題目，在明確了實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)之后，要帶著“這個(gè)實(shí)驗(yàn)是怎樣實(shí)現(xiàn)這個(gè)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(duì)照示意圖、實(shí)物圖等，捕捉各種信息，抽象成一個(gè)物理問題，再利用物理概念和規(guī)律得出要測(cè)定的量和可直接測(cè)定的量之間的關(guān)系式（即該實(shí)驗(yàn)的原理和方法）。簡(jiǎn)單地說(shuō)，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(cè)量滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度。一斜面上安裝有兩個(gè)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(dòng)，當(dāng)一帶有遮光片的滑塊自斜面上滑下時(shí)，與兩個(gè)光電門都相連的計(jì)時(shí)器可以顯示出遮光片從光電門甲至乙所用的時(shí)間t。改變光電門甲的位置進(jìn)行多次測(cè)量，每次都使滑塊從同一點(diǎn)由靜止開始下滑，并用米尺測(cè)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(shí)的瞬時(shí)速度v1測(cè)量值s和t四個(gè)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(dòng)中，中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度，故中間時(shí)刻瞬時(shí)速度為，由vtat，故atvt(或?qū)⒓铀俣葹閍的勻加速運(yùn)動(dòng)看成反方向的加速度為a的勻減速運(yùn)動(dòng)，則xat2vtt)(2)由表中所給數(shù)據(jù)描點(diǎn)連線，注意描點(diǎn)時(shí)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(píng)本題背景是古老得不能再古老的測(cè)勻加速運(yùn)動(dòng)加速度實(shí)驗(yàn)，但光電門的運(yùn)用、圖象的建立，是對(duì)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(dòng)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(shí)，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(cè)量某一彈簧的勁度系數(shù)，將該彈簧豎直懸掛起來(lái)，在自由端掛上不同質(zhì)量的砝碼實(shí)驗(yàn)測(cè)出了砝碼質(zhì)量m與彈簧長(zhǎng)度l的相應(yīng)

6、數(shù)據(jù)，其對(duì)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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)邊與導(dǎo)軌垂直；導(dǎo)軌上B點(diǎn)有一光電門，可以測(cè)量遮光片經(jīng)

7、過光電門時(shí)的擋光時(shí)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(shí)的瞬時(shí)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(dòng)至B的過程中，滑塊、遮光片與砝碼組成的系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少量可表示為，動(dòng)能的增加量可表示為若在運(yùn)動(dòng)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(cè)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(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)；根據(jù)5個(gè)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(dòng)到B的過程中，滑塊的重力勢(shì)能減少，砝碼的重力勢(shì)能增加mgx；滑塊通過遮光片的速度v，此時(shí)系統(tǒng)的動(dòng)能Ek(Mm)v2，此即為系統(tǒng)動(dòng)能的增加量；若機(jī)械能守恒，則有mgx，即點(diǎn)評(píng)：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(shí)器改為氣墊導(dǎo)軌和光電計(jì)時(shí)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(cè)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(dòng)過程中的機(jī)械能守恒變?cè)囶}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(shí)，需要測(cè)量物體由靜止開始自由下落到某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)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(cè)量方案A用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h，并測(cè)出下落時(shí)間t，通過vgt計(jì)算出瞬時(shí)速度v0B用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h，并通過v計(jì)算出瞬時(shí)速度v0C根據(jù)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測(cè)算出瞬時(shí)速度，并通過計(jì)算得出高度hD用刻度尺

10、測(cè)出物體下落的高度h，根據(jù)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測(cè)算出瞬時(shí)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(cuò)誤；高度h應(yīng)該用刻度尺測(cè)出，故選項(xiàng)C錯(cuò)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(qǐng)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(gè)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(shì)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(duì)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(shí)能沿木板勻速運(yùn)動(dòng)，以消除摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響(2)本實(shí)驗(yàn)是探究橡皮筋拉力對(duì)小車做的功與小車速度變化的關(guān)系，應(yīng)測(cè)量橡皮筋的拉力做功后橡皮筋的彈性勢(shì)能完全釋放完畢時(shí)小車的最大速度，選用小車勻速運(yùn)動(dòng)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(shí)的速度，以保證拉力做功與橡皮筋的數(shù)目成正比【點(diǎn)評(píng)】 “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(shí)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(shí)無(wú)需理會(huì)鉤碼質(zhì)量m/g彈簧總長(zhǎng)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(zhǎng)度的關(guān)系，下表是他的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)時(shí)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