2022年人教新课标高考物理专题复习全套--高考专题高中物理实验概述和演示实验.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 高中物理试验概述和演示试验【考纲要求】1. 明确物理学是一门以试验为基础的自然科学,作用；物理试验所处的基础位置和不行替代的2. 要求知道有效数字的概念,要用有效数字表达直接测量的结果；表3. 要求正确娴熟使用如下仪器：刻度尺游标卡尺螺旋测微器天平秒打点计时器弹簧秤温度表电流表电压表11 多用表12 滑线变阻器13电阻箱等；4. 明确各演示试验和有关小试验的试验目的和试验原理,把握所涉及的各种试验器材的使用方法,明白具体的操作步骤,并能进一步分析试验中留意事项和误差缘由；【学问结构】名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 11

2、页精选学习资料 - - - - - - - - - 热点导析1. 高考物理试验试题的特点和进展趋势2001 年版高考物理学科考试说明对试验才能的要求是：能在懂得的基础上独立完成规定的试验；明确试验目的,懂得试验原理,掌握试验条件；会正确地使用规定试验中使用过的试验仪器；会观看、分析试验现象、处理试验数据并得出结论；会运用在规定试验中学过的试验方法；依据考纲和高考对才能要求放在首位的要求,作为考查同学才能最有效的科学之一物理更强调试验才能的考查；因而提高物理试验才能、开展有效的物理试验复习,既是符合自身素养的需要,更是顺当通过高考的需要；分析最近几年高考物理试验题可得出如下特点：试题掩盖面广,重

3、点突出,从 1993年至今,已考试验占 17 个总试验的 70%以上；并且考查更多的是电学方面试验,其中电表测电阻考得最多；但最近几年力学试验的考查有所增加；留意联系试验操作的考查,如测量仪器的读数问题、试验线路的连线问题、电表和其他用电器的挑选问题都是试验操作的仿真模拟, 需要考生具备良好的动手实践体会才能正确解答,没有实际操作训练无法设计和解答；重视对演示试验的考查,80 岁月高考主要考查同学试验内容,从 1991 年高考开头涉及演示试验内容,并从要求和难度上不断提高,如1996 年第 6 题“ 演示平行板电容器与哪些因素有关”重点考查对原理的懂得和把握、怎样由试验现象得出试验结论、测量仪

4、器介入对被测量的影响等；1998 年第 18 题“ 测 LC振荡电路的周期” 要求考生用图线法处理数据,突出了试验基本处理方法的归纳与敏捷运用；进一步重视对试验学问迁移运用才能的考名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 查； 90 岁月至今高考物理试验题较少直接考查课本原试验,而更多地考“ 变形”“ 提升” 的试验, 如 1993 年的“ 20 分度游标卡尺”均为源于课本而高于课本的考题；,2001 年全国卷半偏法测安培表内阻及误差分析等,从现有高考试卷胜利探究的基础上,将不断完善试验才能的考查,并从试验目的的确定、试验

5、原理的设计、仪器的挑选和使用、步骤的操作、故障排除、试验现象和试验数据分析处 理、误差分析等方面进行命题；2. 物理试验复习方法 第一,要抓纲务本、留意实践；实际动手操作有助于试验者领悟试验原理和方法,体会 设计思想, 加深试验过程的印象；在二轮复习阶段应挑选一些在仪器挑选使用、试验条件的 掌握和转变、 数据的处理等方面有肯定典型要求的重点试验进行重新操作,如“ 牛二定律验 等,如能真正搞通这些试验的原理、思想、 方法和误差分析等内容,证” 、“ 测金属丝电阻率”那么不仅能对原试验试题应对自如,而且能将这些试验学问迁移运用到新情形中帮忙创新、设计出新的试验；其次,要留意归类梳理,打好基础；将所

6、学学问系统化,有助于对学问的深层次懂得,也有助于技能的形成；由于各种试验学问是分散在各个分组试验和演示试验中,因而对学问的归类梳理就显得更为重要；先对各试验进行系统复习,再从目的、原理、需测物理量、器 材、条件掌握、步骤、数据处理、误差分析等方面进行比较、归纳,找出各试验的共同点和 不同点,以达到巩固与活化有关学问的目的；最终,仍应留意拓展, 尝试应用； 以规定试验为起点,可尝试试验原理方法、试验器材、数据处理等方面的转变,如能否改用电阻箱和电压表或电阻箱与电流表测电池电动势和内电 阻；尝试解答一些设计性试验试题,以摸索解答设计性试验试题的一般规律；一般解答设计性试验试题要经受如下思维过程：（

7、1）依据试验要求和已有试验和理论学问进行原理设计和合理性论证,包括画原理图、装置图,导出公式,并论证明验设计的合理性；（2）制订试验步骤进行模拟操作； （3）确定数据处理的方法和误差分析；3. 试验数据的处理按有效数字规章读数：测量结果中牢靠的几位数字加上可疑（估读） 的一位统称为测量结果的有效数字；有效数字位数与十进制单位的变换无关；当然从有效数字的位数可读出仪器的最小刻度；例如某一长度 L=1.3450m 是用毫米刻度尺读得数值,而 1.3450cm 是由螺旋测微器读得的长度数值；以算术平均值代表测量结果：在计量性测量中,真实值难以准确知道,对某量多次测量结果不会完全相同,而多次测量的算术

8、平均值是真实值的最好近似,它可以使多次测量的正负偶然误差有所抵消；列表法处理数据结果：是将数据（包括有些中间量）列成表,表示出有关物理量的对应关系,这样可更好分析结果及其合理性,准时发觉各量的规律性联系,求出体会公式；并提高处理数据的效率,利用误差分极及数据查对,削减和防止错误；作图法处理数据：作图法形象、直观,可据图线找函数关系,确定图线方程,平滑曲线仍具有多次测量取平均值的成效,有时可据图线发觉测量错误；作图的一般规章是在坐标纸上先应标明坐标轴（物理量符号及单位）,定点后连线应是直线或平滑曲线或其他曲线,个别偏离较大的错误点应舍去；应明确有关图线纵横轴截距的含义、斜率的意义, 需要时设法经

9、变换将曲线改为直线（如验证玻意尔定律时作 p-1 线）；V 误 差 ： 按 计 算 方 法 可 分 绝 对 误 差 （ 测 量 值 - 真 实 值 =绝 对 误 差 ）、 相 对 误 差名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - （肯定误差 100%=相对误差）两种；按误差来源又可分系统误差（由仪器本身不精确、真实值试验方法粗略、 试验原理不完善等而产生）和偶然误差 （由于各种偶然人为因素造成的忽大忽小无规章误差）两种； 例如在用伏安法测电阻试验中,由于试验者读数习惯估量才能不同而引起误差叫偶然误差；由于未考虑安培表内阻而对

10、伏安法安培表内接电路引起误差叫系统误差；4. 常见基本测量仪器有关留意点游标卡尺精度（最小刻度）等于主尺上一格（或二格）与动尺（游标尺）上一格的差值；如 10分度游标卡尺通常是动尺 10 格,总长 9mm,每隔即为 0.9mm,精度为 0.1mm,当然如动尺 10格,总长 19mm,每格即为 1.9mm,精度仍为 0.1mm,而不是 0.05mm；如动尺 20 格,总长 19mm,每格 0.95mm,精度即为0.05mm；+游标对齐刻度线 精度（毫米数）,主尺读数指游标卡尺的读数=主尺读数（毫米数）游标尺的零刻度线所对应的主尺上的整数毫米线,某根对齐,就读成第几根；螺旋测微器 精度是 0.01

11、mm,可估读到 0.001mm；游标尺对齐刻度线指游标尺第几根与主轴螺旋测微器读数 =固定刻度值 +可动刻度值 +估量值 读数时应留意零误差的修正和紧锁开关的使用；滑动变阻器可作为分压电阻和限流电阻两种接法使用,但不论变阻器是全部或部分接入电路,电流强度均不得超过额定值；分压电路中,起始位置应在最小电阻处,限流电路中,起始位置应 在最大电阻处；电阻箱 在电路中可作为可调剂的标准电阻；读数时各旋钮对应指示点的读数乘面板上标记的倍 数然后相加, 就得出电阻的指示值,读数时按从高倍到低倍的次序读出；电阻箱使用时应注 意：不得过载使用,留意额定电流和电阻额定功率；电阻接入电路时,阻值要大一些,以免 电

12、路电流太大烧坏电表；如需要将电阻箱阻值调小时,应先调大再调小,如要将 210 调到 209 ,应将 210 先调为 219 ,再调为 209 ,不能先调为 200 ,再调为 209 ,同样 19 ,不能先调为 0 ,再调为 10 ；电阻箱不能代替变阻 要将 9 调到 10 ,应先调为 器长时间通电使用；灵敏电流计（检流计）在电路中可用来测量柔弱电流、电压的有无和方向；使用时,应第一留意机械调零；同时要留意待测电流（电压） 不能超过检流计量程；其次要留意指针偏转方向与电流方向间关系,指针偏转角度大小与电流大小间关系；留意将两接线柱短路；直流电压表、电流表最终要留意检流计不长时间通电和搬运电流计应

13、应留意正负极和量程（指针达满偏角度的1 32 正确）,留意读数的估读和电表对测量 3电路的影响；当然也要留意机械调零；典型例析名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 例 1 以下数据中,有效数字位数最少的是（）A.0.300m B.1.02V C.0.37A D.2 10 3解析 由有效数字位数规定, （A）（B）均为 3 位, C为 2 位, D为 1 位；答案应为 D；说明 按规定,有效数字的位数与单位的选取即由于移动小数点而导致非零数字前的零个数增减无关,而数字后面的零属有效数字位数；例 2 使用灵敏电流计应留意（

14、）A.不能接在电流较大的电路中 C.接入电路前应调整指针的机械零点B.正负接线柱不能接错,以防烧坏电流计 D.灵敏电流计使用前必需校正满度电流解析 灵敏电流计,不同于电流表,它的作用主要用来制定微小电流的有、无、未知电势的高低等；所以应选 A、C；说明 灵敏电流计量程只有几十到几百微安,而且它的零刻度不在左边而在中心,但应事前进行机械调零,由于灵敏电流计偏角的大小与所测电流成正比,所以它不仅可测电势高低和电流的流向,而且仍能表示未知电流间相对大小；例 3 如图 9-16-1 所示, 用一根橡皮绳子来演示绳子的横波,现保持绳子张力不变使得波速不变, 用手抖动绳的一端就有一列波向绳的另一端传去,如

15、手抖动频率加快,就波长怎变？解析 由题意知, v 恒定,而 v= f ,由于 f 变大,所以 变小；说明 绳波传的是横波,由张力打算波速,由波源打算频率, 由前两者共同打算；如在匀称介质中传播的波,就由介质性质打算波速,由波源打算频率, 波长最终由 v 和 f 算得；例 4 布朗运动和扩散运动不但说明白,而且说明白；解析 布朗运动和扩散运动第一说明白液体分子做无规章永不停息的运动；同时,由于明确了液体分子无规章永不停息的运动,说明分子间是有运动间隙的,否就无法实现运动；所以第一线填“ 液体分子作无规章永不停息的运动”,其次线填“ 分子间有间隙”；说明 布朗运动、 扩散运动本身是固体小颗粒的运动

16、,而不是液体分子运动,而能说明（反映）液体分子无规章永不停息的运动；在这里肯定要留意用词的准确达意；例 5 在讨论磁场对直线电流作用力的试验中发觉导体棒不偏转可能的缘由是（）A.电路断开,棒中无电流 B.未安装蹄形磁铁C.棒所在处磁场方向与棒平行 解析 应选 A、B、C、D；D.棒所在处磁场方向水平名师归纳总结 说明据原演示试验装置图,要让金属棒发出左右偏转,必需受到左右方向的安培力,第 5 页,共 11 页如安培力上下方向也无法让棒产生偏转；所以D不能漏选；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 例 6 用天平称量物体的质量时,右盘中已放了砝码68g,游码

17、位置如图9-16-2 所示,就被称物体的质量为 g；解析 由图可知,该天平的最小分度为 0.04g ,除以 2 结果为 0.02g ,误差显现在百分位上,读数时只能估读到克的百分位上,因此被测物体的质量为：m=68g+7 0.04g=68.28g说明 托盘天平的精度（最小刻度）即为横梁游码所表示；例 7 图 9-16-3 给出的是用螺旋测微器测量一小钢球的直径的示数；此读数应是 mm0.01mm,误差显现在毫米的千分位上,所以在毫米的解析螺旋测微器的最小刻度为千分位上进行估读；螺旋测微器的读数方法是：先从固定刻度尺上读出半毫米以上的长度,然后找出可动刻度上的第几条刻度线与固定刻度尺上的水平横线

18、重合,从而读出半毫米以下的刻度,并再估读一位数字,最终将两次读数相加就是所要测量的的正确读数（可用公式 d=固定刻度示数 +可动刻度示数 最小分度值运算）；依据螺旋测微器的读数方法可得：被测小球的直径为：d=8.5mm+10.0 0.01mm=8.600mm；说明 在读数的时候肯定要留意固定刻度尺上表示半毫米的刻度线是否已经露出；如忽略了这一点,此题会误读为 8.100mm；例 8 某同学用多用电表欧姆挡测电阻,指针所指位置如下列图,就被测电阻的阻值约为解析 ；读数用多用电表的欧姆挡测出的电阻值由表盘读数和档位挑选倍数两部分组成,运算方法为：被测电阻 R=表盘刻度数（整刻度数+估读数） 档位挑

19、选倍数；由图 9-16-4可知档位挑选开关所指的倍数为100,表针指的位置为22,因此被测电阻的阻值为：名师归纳总结 R=22 100 =2.2 103第 6 页,共 11 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 说明（1）欧姆表的每一档位的测量范畴都从0 至,从道理上讲任意阻值的电阻都可由同一档位上上测出其阻值大小,但由欧姆表的刻度方法和误差理论知道,只有当指针指在刻度盘的中间部分时测量误差才最小,因此在用欧姆表测量不同阻值的电阻时,应选用不同的档位,使指针指在刻度盘中心邻近,从而减小测量误差,但需要留意的是,每换一次档位,都要重新进行欧姆表调零；用多用

20、电表的欧姆挡测电阻完毕,应将转换开关转至“OFF” 档或最高沟通电压档例 9 图 9-16-5 中表示用一零点精确的游标尺测量一圆柱体的直径,从图上读出的测量结果为 D= cm；解析 由图 9-16-5 可知,整毫米数为 L1=102mm,游标尺的示数为 L2=2.0 0.1mm=0.20mm,就圆柱体的直径为：D=L1+L2=102mm+0.20mm=102.20mm=10.220cm说明 使用游标卡尺测量物体线度时,游标某刻线恰好与主尺上某刻线对应的情形是不多见的； 多数情形应是近似对齐的,因此按认为的某刻线对齐读数本身就包含了肯定的估读成分；所以不需要再估读；仍有电阻箱、秒表等也不需估读

21、；【才能测试】一、挑选题1. 一根弹簧秤竖直放置,手握弹簧秤调整零点,然后去测量一个竖直向上的拉力,结果弹簧秤的示数比被测量的力的真实值大,下述缘由中可能的是（）A. 拉弹簧秤时,弹簧的轴线方向与力的作用线的方向不在一条直线上B. 读数时没有按读数规章估读到最小刻度的下一位C.弹簧秤的弹簧伸长太短,产生的误差大D.调零点时, 拉力的钩竖直向下,测量竖直向下的力,示数为力的真实值加弹簧秤本身受的重力,因而测量值比力的真实值大名师归纳总结 2. 一同学用已调好的天平测某一物体的质量时,错误地将物体放在右盘中,左盘中放入第 7 页,共 11 页25g 砝码,游码置于0.6g 位置,指针指在标尺中心,

22、这个物体的质量为（）A.24.4g B.25.4g C.25.6g D.24.6g - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 3. 如图 9-16-6 所示,将气球塞进一只瓶子里,并拉大气球的吹气口,反扣在瓶口中,然后给气球吹气,发觉不管如何用力,气球不过大了一点,缘由是（）A. 气球膨胀,由橡皮引起的压强增大B. 气球膨胀,气球和瓶壁之间的气体压强增大C.吹气时,气球内的气体温度上升许多,压强增大许多,所以难以吹大D.吹气时,气球和瓶壁之间的气体温度上升许多,压强增大许多,所以难以吹大4. 如图 9-16-7 甲所示,将验电器通过导线与带电空心金属球壳的内壁

23、接触（设导线足够长, 验电器不受带电体电场影响）；又如图 9-16-7 乙所示, 将验电器置于金属球腔内并通过导线与金属球壳壁接触；就在以上两种情形下,验电器金属箔将（）A. 甲图中验电器金属箔张开,乙图中验电器金属箔不张开 B. 甲图中验电器金属箔不张开,乙图中验电器金属箔张开 C.甲、乙图中验电器金属箔均张开 D.甲、乙图中验电器金属箔均不张开5. 如图 9-16-8 所示,在讨论电源的内、 外电压的试验装置中, “ +” 、“- ” 是电源的两极,A、B 是位于两级内侧的探针,电压表V1、V2分别接在电源的两级和两探针上,R是滑线变阻器,下述说法中正确选项（）A 相连A. 电压表 V2的

24、正接线柱应与探针B. 当 R的滑片由右向左移动时,V1 示数减小, V2 示数增大C.无论 R的滑片向左或向右移,都可能使 R消耗的功率增大D.无论 R的滑片向左或向右移,R上通过相同的电量,电源释放的化学能相同名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 6. 精度为 0.1mm的游标卡尺, 游标刻度总长为9mm,当其量末一个刻度线与主尺的44mm对齐,就游标尺上的第五条刻度线所对着的主尺的刻度为（）D.35.4mm A.35.0mm B.39.5mm C.43.4mm 7. 对 粒子散射试验装置的描述,我认为正确选项（A.

25、 试验器材有放射源、金箔、荧光屏、显微镜 B. 金箔的厚度对试验无影响 C.假如不用金箔,用铝箔,就不会发生明显散射现象 D.试验装置放在空气中和真空中都可以二、填空题度：8. 使用各种测量仪器测得以下数据,请在空格内填出有效数字位置和测量仪器的最小刻；长度： 0.402mm 位有效数字,最小刻度为；质量： 18.24g ,位有效数字,最小刻度为；温度： 52.1 ,位有效数字,最小刻度为；电压： 2.4 102V, 位有效数字,最小刻度为；电阻： 22.4 103 , 位有效数字,最小刻度为；9. 在使用直流电流表时,应留意：；10. 在使用直流电压表时,应留意：；11. 使用温度计应留意：

26、；三、运算与论述题 12. 负载电阻 R=50 ,安培计内阻可忽视,期望通过负载的电流在 50500mA范畴内可调,电源应选用几伏特？变阻器应选用怎样的规格？（电源内阻不计）13. 如图 9-16-9 中甲图所示, 两个完全相同的灵敏电流计,它们的指针都指在中心,如将左边电流计指针向右拨动,就右边电流计针移动方向怎样？为什么？如图中乙图所示,如将左边电表指针向左拨,就右边电表指针向哪边偏？名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 14. 试依据平抛运动原理设计测量弹射器弹丸出射初速度的试验方法；供应试验器材：弹射器（含弹丸

27、,见示意图9-16-10 ）、铁架台（带有夹具） 、米尺；（1）画出试验示意图；（2）在安装弹射器时应留意：；2.5m2的油（3）试验中需要测量的量（在示意图中用字母标出）：15. 一毫升石油可滴1000 滴,把一滴石油滴在安静的湖面上,扩展成面积为膜,试估算石油分子直径的大小；参考答案【才能测试】1.D 2.A 3.B 4.B 5.B、C、D 6.B 7.A、C 8. 三,0.01mm 四 ,0.1g 三 ,1 二, 100V 三, 10009. 检查零误差串联联入电路+ - 不能接反不能超量程10. 检查零误差并联联入电路+ - 不能接反不能超量程11. 不能用温度计作为搅拌器留意温度计上

28、限和下限的测量范畴读数时肯定要温度计测温泡全部浸入被测物体的中部,量；视线要和温度计的液面在同一水平面内 手尽量不靠近温度计的测温温炮12. 解析 I大=500mA= RI =I大 R=25V I小=50mA= RR 变R 变=-R=25-50=450 0. 05小要求试验系统要有足够的热容所以电源电动势为 25V,变阻器总电阻至少为 450 ,额定电流大于 0.5A 说明 由于通过负载的电流未从零开头起调,所以应考虑限流接法,而非分压接法；13. 解析 图甲中指针向左摇摆,图乙中指针向右摇摆,以图甲为分析的实例,如下图所示, 右图作俯视下的逆时针转动,由右手定就可判定感应电流如下列图,此感应

29、电流流到右图中由左手定就可判定右线圈作俯视下顺时针转动；所以甲图中右电表指针向左摇摆,乙图中反之向右摇摆名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 说明 正确判定左、 右手定就的使用场合有利于此题解答；画出示意图帮忙问题的分析和描述；14. 解析 略安装时要留意弹射器应固定,且弹射器发射方向保持水平试验中需测量弹丸射出水平距离x 和弹射器与水平地面高度差h 在弹射器高度不变情形下多次试验,取v 弹丸=xxg2 h2hgx1x 2 x n平均值 x 作为试验数据名师归纳总结 说明 此题为更好地提高测量精度减小误差,可用重锤线确定发射器出口在地面上投第 11 页,共 11 页影点；可用圆轨找到小球多次落地点的平均圆心到投影点距离作为x的测量值；15. 解析 分子直径 d=V106/1000=4 10-10m S2.5 说明 扩展在湖面上的油膜可看成底面各为S（2.5m2）高为 d4 10-10 m的一个柱体,柱体体积 V=dS；- - - - - - -