高中物理-專題13-中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)總復(fù)習(xí)課件(類型2)-新課標(biāo)

專題十三中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，通過實(shí)驗(yàn)?zāi)苷J(rèn)識(shí)規(guī)律，也能驗(yàn)證規(guī)律，還能獲得新知識(shí)，因此高考一直十分注重對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾椋?dāng)前高考對(duì)實(shí)驗(yàn)的考查已從簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)知識(shí)和操作技能轉(zhuǎn)向考查實(shí)驗(yàn)思路、方法等綜合實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)和設(shè)計(jì)步驟、正確處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及進(jìn)行實(shí)驗(yàn)誤差分析等．在高考中常以填空或、創(chuàng)新等綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ι?，即讓學(xué)生利用學(xué)過的知識(shí)、原理和方法，在題設(shè)情景下，按照題設(shè)要求獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，恰當(dāng)選擇實(shí)驗(yàn)器材、合理安排實(shí)驗(yàn)選擇的題型考查，考查的題目一般是兩個(gè)小題，其中第二小題以電學(xué)實(shí)驗(yàn)的可能性最大．本專題復(fù)習(xí)首先要熟悉各基本實(shí)驗(yàn)儀器的結(jié)構(gòu)、原理及其讀數(shù)規(guī)則，明確基本實(shí)驗(yàn)儀器的使用；再者，要在理解實(shí)驗(yàn)原理的基礎(chǔ)上，正確選擇儀器并確定連接方式；最后要注重實(shí)驗(yàn)實(shí)際操作訓(xùn)練，在各類實(shí)驗(yàn)中正確進(jìn)行操作，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果合理分析，選擇適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)處理方法及減少誤差的方法，并得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論．2010年浙江卷21題“探究彈簧彈力大小與伸長(zhǎng)關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中突出考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的體驗(yàn)，體現(xiàn)了探究性.22題“描繪小燈泡的伏安特性曲線”注重對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與解題能力的考查.2011年要注重學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的體驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)基本技能和方法的訓(xùn)練．

紙帶處理類問題

1．紙帶的選?。阂话銓?shí)驗(yàn)應(yīng)用點(diǎn)跡清晰、無(wú)漏點(diǎn)的紙帶中選取有足夠多點(diǎn)的一段作為實(shí)驗(yàn)紙帶．在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中還要求紙帶包含第一、二點(diǎn)，并且第一、二兩點(diǎn)距離接近2.0mm.2．根據(jù)紙帶上點(diǎn)的密集程度選取計(jì)數(shù)點(diǎn)．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每打n個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為n個(gè)打點(diǎn)時(shí)間間隔，即T=0.02n(s)．一般取n=5，此時(shí)T=0.1s.xⅠ=x1，xⅡ=x2-x1，xⅢ=x3-x2，xⅣ=x4-x3，xⅤ=x5-x4，xⅥ=x6-x53．測(cè)量計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離．為了測(cè)量、計(jì)算的方便和減小偶然誤差的考慮，測(cè)量距離時(shí)不要分段測(cè)量，盡可能一次測(cè)量完畢，即測(cè)量計(jì)數(shù)起點(diǎn)到其他各計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離．如圖13-2-1所示，則由圖可得：圖13-2-14．判定物體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)：(1)若xⅠ、xⅡ、xⅢ、xⅣ、xⅤ、xⅥ基本相等，則可判定物體在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)．(2)設(shè)Dx1=xⅡ-xⅠ，Dx2=xⅢ-xⅡ，Dx3=xⅣ-xⅢ，Dx4=xⅤ-xⅣ，Dx5=xⅥ-xⅤ，若Dx1、Dx2、Dx3、Dx4、Dx5基本相等，則可判定物體在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)．(3)測(cè)定第n點(diǎn)的瞬時(shí)速度．物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，在某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度．即測(cè)出第n點(diǎn)的相鄰的前、后兩段相等時(shí)間T內(nèi)的距離，由平均速度公式就可求得，如上圖中第4點(diǎn)的瞬時(shí)速度為：【例2】(1)一種游標(biāo)卡尺，它的游標(biāo)尺上有50個(gè)小的等分刻度，總長(zhǎng)度為49mm.用它測(cè)量某物體長(zhǎng)度，卡尺示數(shù)如圖13-2-2甲所示，則該物體的長(zhǎng)度是________cm.圖13-2-2(2)某學(xué)生用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究小車的勻變速直線運(yùn)動(dòng)．他將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到頻率為50Hz的交流電源上，實(shí)驗(yàn)時(shí)得到一條紙帶(如圖13-2-2乙所示)．他在紙帶上便于測(cè)量的地方選取第一個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)，在這點(diǎn)下標(biāo)明A，第六個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明B，第十一個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明C，第十六個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明D，第二十一個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明E.測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)B點(diǎn)已模糊不清，于是他測(cè)得AC長(zhǎng)為14.56cm、CD長(zhǎng)為11.15cm，DE長(zhǎng)為13.73cm，則打C點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小為________m/s，小車運(yùn)動(dòng)的加速大小為________m/s2，AB的距離應(yīng)為________cm.(保留三位有效數(shù)字)圖13-2-2【分析】對(duì)紙帶的研究直接利用逐差法取平均值計(jì)算加速度，利用中點(diǎn)時(shí)刻的瞬時(shí)速度即為平均計(jì)時(shí)點(diǎn)速度．

【解析】xBC-xAB=aT2，xAB+xBC=xAC，可求得xAB=5.99cm【評(píng)析】本題考查了游標(biāo)卡尺的讀數(shù)，又考查了紙帶的處理求速度與加速度，要熟練掌握．【變式題1】(2010·重慶)某同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體的加速度，電源頻率f=50Hz，在紙帶上打出的點(diǎn)中，選出零點(diǎn)，每隔4個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，因保存不當(dāng)，紙帶被污染，如圖13-2-3所示，A、B、C、D是依次排列的4個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，僅能讀出其中3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)到零點(diǎn)的距離：xA=16.6mm、xB=126.5mm、xD=624.5mm.圖13-2-3若無(wú)法再做實(shí)驗(yàn)，可由以上信息推知：①相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為

s；②打C點(diǎn)時(shí)物體的速度大小為

m/s(取2位有效數(shù)字)；③物體的加速度大小為(用xA、xB、xD和f表示)0.12.5【解析】①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶每隔4個(gè)點(diǎn)選擇一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為②根據(jù)BD間的平均速度等于C點(diǎn)的速度得：③勻加速運(yùn)動(dòng)的位移特征是相鄰的相等時(shí)間間隔內(nèi)的位移以at2均勻增大，有：BC=AB+at2CD=BC+at2=AB+2at2BD=BC+CD=2AB+3at2即為：xD-xB=2(xB-xA)+3at2【變式題2】如圖13-2-4甲所示，是用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置．(g取9.80m/s2)選出一條紙帶如圖13-2-4乙所示，其中O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通以50Hz的交流電．用分度值為1mm的刻度尺測(cè)得OA=12.41cm，OB=18.90cm，OC=27.06cm，在計(jì)數(shù)點(diǎn)A和B、B和C之間還各有一個(gè)點(diǎn)，重錘的質(zhì)量為1.00kg.甲同學(xué)根據(jù)以上數(shù)據(jù)算出：當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打到B點(diǎn)時(shí)重錘的重力勢(shì)能比開始下落時(shí)減少了

J；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打到B點(diǎn)時(shí)重錘的速度vB=

m/s，此時(shí)重錘的動(dòng)能比開始下落時(shí)增加了

J．1.851.831.67圖13-2-4【解析】重力勢(shì)能的減少量

重錘的動(dòng)能增加量

【變式題3】(2010·新課標(biāo))圖13-2-5為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖．現(xiàn)有的器材為：帶鐵夾的鐵架臺(tái)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、帶鐵夾的重錘、天平．回答下列問題：(1)為完成此實(shí)驗(yàn)，除了所給的器材，還需要的器材有（）.(填入正確選項(xiàng)前的字母)A．米尺B．秒表C．0～12V的直流電源D．0～12V的交流電源AD圖13-2-5(2)實(shí)驗(yàn)中誤差產(chǎn)生的原因有(寫出兩個(gè)原因)