高考物理二轮复习 专题17 力热光学实验精品课件 大纲人教.ppt

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1、专题十七专题十七 力热光学实验力热光学实验专题十七力热光学实验专题十七力热光学实验2021/8/11 星期三1主干知识整合主干知识整合专题十七专题十七 主干知识整合主干知识整合 一、力学、热学、光学实验中的测量方法一、力学、热学、光学实验中的测量方法待待测测量量 测测量方法量方法说说明明长长度度(1)利利 用用刻度尺刻度尺毫毫米米刻刻度度尺尺精精度度为为_，厘厘米米刻刻度度尺精度尺精度为为_(2)利利 用用游游标标卡尺卡尺读读数数方方法法：测测量量值值主主尺尺上上指指示示的的毫毫米米数数精度精度游游标标尺尺对齐对齐的格数的格数精精 度度：10分分 度度 的的 游游 标标 卡卡 尺尺 精精 度度

2、 为为_，20分分 度度 的的 游游 标标 卡卡 尺尺 精精 度度 为为_，50分分 度度 游游 标标 卡卡 尺尺 精精 度度 为为_游游标标卡尺不估卡尺不估读读1 mm1 cm0.1 mm0.05 mm0.02 mm2021/8/11 星期三2专题十七专题十七 主干知识整合主干知识整合 待待测测量量 测测量方法量方法说说明明长长度度(3)利利 用用螺螺旋旋测测微微器器读读数数方方法法：测测量量值值主主尺尺上上指指示示的的毫毫米米数数(注注意意半半毫毫米米刻刻线线是是否否漏漏出出)精精度度转转动动圆圆筒筒上上与与主尺中心刻主尺中心刻线线所所对对刻度刻度值值(注意要估注意要估读读)精度：螺旋精度

3、：螺旋测测微器精度微器精度为为_时间时间(1)利利 用用秒表秒表秒秒表表精精度度：秒秒表表精精度度通通常常为为_秒秒表不估表不估读读秒秒表表读读数数：内内盘盘读读数数(注注意意是是否否超超过过半半分分钟钟)外外盘读盘读数数(2)利利 用用打打点点计计时时器器t_(n表表示示打打点点的的时时间间间间隔隔的的个个数数，T表示打点周期表示打点周期)打点周期与所接交流打点周期与所接交流电电周期相同周期相同0.01 mm0.1 snT2021/8/11 星期三3专题十七专题十七 主干知识整合主干知识整合 待待测测量量测测量方法量方法说说明明时间时间(3)利利用用光光电电计计时时器器光光电电计计时时器器能

4、能自自动动记记录录挡挡光光时时间间，显显示在示在读读数窗口数窗口质质量量 利用天平利用天平物物体体质质量量砝砝码码总总质质量量游游码码示示数数游游码码最小分度最小分度力力弹弹簧簧测测力力计计力力的的大大小小精精度度指指针针指指示示的的格格数数(注意估注意估读读)2021/8/11 星期三4专题十七专题十七 主干知识整合主干知识整合 待待测测量量 测测量方法量方法说说明明速度速度(1)利利 用用打点打点纸带纸带若若纸纸带带做做匀匀变变速速直直线线运运动动，则则打打某某点点时时的的瞬瞬时时速速度等于度等于对应对应平均速度平均速度(2)利利 用用平抛运平抛运动动v0 x(x表示物体完成的水平位移，表

5、示物体完成的水平位移，y表示表示竖竖直位移直位移)如如果果几几个个物物体体平平抛抛时时下下落落高高度度相相同同，则则可可用用水水平平位位移移反反映映其其水水平平速速度度大大小小，如如教教材材中中“验验证证动动量守恒定律量守恒定律”的的实验实验原理即用到原理即用到这这一思想一思想2021/8/11 星期三5专题十七专题十七 主干知识整合主干知识整合 待待测测量量测测量方法量方法说说明明速度速度(3)利用光利用光电门电门v0 (d表表示示滑滑块块上上挡挡光光片片的的宽宽度度，t表示表示挡挡光片光片挡挡光光时间时间)由由于于挡挡光光片片的的宽宽度度很很小小，在在这这里里可可用平均速度表示其瞬用平均速

6、度表示其瞬时时速度速度加速度加速度(1)利用打点利用打点纸带纸带若若纸带纸带做匀做匀变变速直速直线线运运动动，则则a或或a (2)利用光利用光电门电门若若纸带纸带做匀做匀变变速直速直线线运运动动，则则a (v1、v2分分别别表表示示通通过过光光电电门门测测得得的的滑滑块块在在t1、t2两两个个时时刻刻的的速速度度，t表示表示对应对应的的时间时间)2021/8/11 星期三6专题十七专题十七 主干知识整合主干知识整合 待待测测量量测测量方法量方法说说明明重重力力加加速度速度(1)利用利用单摆单摆g(l表表示示单单摆摆摆摆长长，T表表示示单单摆摆周期周期)(2)利利用用其其他他仪仪器器或其他运或其

7、他运动动形式形式利利用用打打点点计计时时器器；利利用用光光电电门门；利利用用自自由由落落体体(滴滴水水法法)运运动动；利利用平抛运用平抛运动动等等分分子子直直径径用油膜法估用油膜法估测测d(V表表示示油油酸酸体体积积，S表表示示油油酸酸单单分子油膜面分子油膜面积积)折射率折射率 利用插利用插针针法法n(1表表示示在在真真空空或或空空气气中中的的入入射角，射角，2表示在介表示在介质质中的折射角中的折射角)2021/8/11 星期三7专题十七专题十七 主干知识整合主干知识整合 待待测测量量测测量方法量方法说说明明光的波光的波长长利利用用光光的的干干涉涉实验实验(d表表示示双双缝缝宽宽度度，l表表示

8、示双双缝缝到到屏屏的的距距离离，x表表示示相相邻邻亮亮纹纹间间距距或或相相邻邻暗暗纹间纹间距距)2021/8/11 星期三8专题十七专题十七 主干知识整合主干知识整合 二、二、实验实验数据的数据的记录记录与与处处理理1 1误误差和有效数字差和有效数字(1)(1)误误差差：测测量量值值与与真真实实值值的的差差异异叫叫做做误误差差误误差差可可分分为为系系统误统误差和偶然差和偶然误误差两种差两种系系统统误误差差的的特特点点是是在在多多次次重重复复同同一一实实验验时时，误误差差总总是是同同样样地偏大或偏小地偏大或偏小偶偶然然误误差差总总是是有有时时偏偏大大，有有时时偏偏小小，并并且且偏偏大大和和偏偏小

9、小的的机机会会相相同同减减小小偶偶然然误误差差的的方方法法，可可以以多多进进行行几几次次测测量量，求求出出几几次次测测量量的的数数值值的的平平均均值值这这个个平平均均值值比比某某一一次次测测得得的的数数值值更更接近于真接近于真实值实值2021/8/11 星期三9专题十七专题十七 主干知识整合主干知识整合 另外，另外，还还可以按照相可以按照相对误对误差和差和绝对误绝对误差来分：相差来分：相对误对误差差 (即即绝绝对对误误差差所所占占真真实实值值的的百百分分比比)；绝绝对对误误差差|测测量量值值真真实实值值|(|(即即测测量量值值与与真真实实值值之之差差的的绝绝对对值值)相相对对误误差差以以百百分

10、分比比表表示示，数数值值越越小小表表示示计计量量的的精精度度越越高高绝绝对对误误差差只只反映反映测测量量值值与真与真实值实值的差的差值值，不能反映，不能反映测测量精度量精度(2)(2)有有效效数数字字：带带有有一一位位不不可可靠靠数数字字的的近近似似数数字字，叫叫做做有有效效数数字字凡凡是是用用测测量量仪仪器器直直接接测测量量的的结结果果，读读数数一一般般要要求求在在读读出出仪仪器器最最小小刻刻度度所所在在位位的的数数值值(可可靠靠数数字字)后后，再再向向下下估估读读一一位位(不不可可靠靠数字数字)，这这里不受有效数字位数的限制里不受有效数字位数的限制2021/8/11 星期三10专题十七专题

11、十七 主干知识整合主干知识整合 间间接接测测量量的的有有效效数数字字运运算算不不作作要要求求，运运算算结结果果一一般般可可用用23位有效数字表示位有效数字表示2仪仪器器读读数数(1)使使用用刻刻度度尺尺、弹弹簧簧测测力力计计、温温度度计计、电电流流表表、电电压压表表等等仪仪器器时时，凡凡是是最最小小刻刻度度是是10分分度度的的，要要求求读读到到最最小小刻刻度度后后再再往往下下估估读读一一位位(估估读读的的这这位位是是不不可可靠靠数数字字，却却是是有有效效数数字字的的不不可可缺缺少少的的组组成成部部分分)；凡凡是是最最小小刻刻度度不不足足10分分度度的的，只只要要求求读读到到最最小小刻刻度度所所

12、在在的的这这一一位位，不不再再往往下下估估读读例例如如图图5171甲甲中中用用毫毫米米刻刻度度尺尺测测量量物物体体长长度度为为6.50 cm，图图乙乙中中电电压压表表用用15 V量量程程时时最最小小刻刻度度为为0.5 V，只，只读读到到0.1 V这这一位即可，可一位即可，可读读作作5.7 V.2021/8/11 星期三11专题十七专题十七 主干知识整合主干知识整合 2021/8/11 星期三12专题十七专题十七 主干知识整合主干知识整合 (2)(2)不需要估读的仪器不需要估读的仪器游游标标卡卡尺尺、秒秒表表、电电阻阻箱箱由由于于本本身身构构造造的的原原因因不不需需要要估估读读欧姆表因为本身测量

13、值就不准确，因此不需要估读欧姆表因为本身测量值就不准确，因此不需要估读例例如如秒秒表表(又又称称停停表表)读读数数分分两两部部分分：小小圈圈内内表表示示分分，每每小小格格表表示示0.50.5分分钟钟；大大圈圈内内表表示示秒秒，最最小小刻刻度度为为0.10.1秒秒当当分分针针在在前前0.50.5分分内内时时，秒秒针针在在0 03030秒秒内内读读数数；当当分分针针在在后后0.50.5分分内内时时，秒秒针针在在30306060秒秒内内读读数数因因此此图图5 517172 2中中秒秒表表读读数数应应为为3 3分分零零48.748.7秒秒2021/8/11 星期三13专题十七专题十七 主干知识整合主干

14、知识整合 2021/8/11 星期三14专题十七专题十七 主干知识整合主干知识整合 3 3实验数据的处理实验数据的处理(1)(1)列表法列表法将将实实验验中中的的测测量量数数据据列列成成表表格格，可可以以简简明明地地表表示示出出有有关关物物理理量量之之间间的的关关系系，便便于于检检查查测测量量结结果果和和运运算算是是否否合合理理，有有助助于于发发现现和和分分析析实实验验中中存存在在的的问问题题，而而且且列列表表法法还还是是图图象象法法的的基基础础列列表表时应注意：时应注意：表表格格要要直直接接地地反反映映有有关关物物理理量量之之间间的的关关系系，一一般般把把自自变变量量写在前边，因变量紧接着写

15、在后面，便于分析写在前边，因变量紧接着写在后面，便于分析表表格格要要清清楚楚地地反反映映测测量量的的次次数数、测测得得的的物物理理量量的的名名称称及及单单位位、计计算算的的物物理理量量的的名名称称及及单单位位，物物理理量量的的单单位位可可写写在在标标题题栏栏内内，一般不在数值栏内重复出现一般不在数值栏内重复出现表中所列数据要正确反映测量值的有效数字表中所列数据要正确反映测量值的有效数字2021/8/11 星期三15专题十七专题十七 主干知识整合主干知识整合 (2)(2)解析法解析法解解析析法法即即通通过过实实验验所所涉涉及及的的解解析析式式进进行行计计算算得得到到实实验验结结果果，一一般般应应

16、用用于于测测量量性性实实验验数数据据的的处处理理，并并且且通通过过多多次次测测量量取取平平均均值值来减小偶然误差来减小偶然误差(3)(3)图象法图象法选选取取适适当当的的自自变变量量，通通过过画画出出图图象象可可以以找找到到或或反反映映物物理理量量之之间间的的变变化化关关系系，并并便便于于找找出出其其中中的的规规律律，确确定定对对应应量量的的函函数数关关系系，图象法经常应用于探究性实验画图象时应注意以下两点：图象法经常应用于探究性实验画图象时应注意以下两点：根根据据测测量量的的要要求求选选定定坐坐标标轴轴，一一般般以以横横轴轴为为自自变变量量，纵纵轴轴为因变量，坐标轴要标明所代表的物理量的名称

17、及单位为因变量，坐标轴要标明所代表的物理量的名称及单位2021/8/11 星期三16专题十七专题十七 主干知识整合主干知识整合 坐坐标标轴轴标标度度的的选选择择要要合合适适，使使测测量量数数据据能能在在坐坐标标轴轴上上得得到到准准确确的的反反映映，为为避避免免图图纸纸上上出出现现大大片片空空白白，坐坐标标原原点点可可以以是是零零，也可以不是零也可以不是零2021/8/11 星期三17要点热点探究要点热点探究专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究探究点一测量性实验探究点一测量性实验测测量量可可分分为为直直接接测测量量和和间间接接测测量量，高高中中物物理理实实验验涉涉及及的的测测量量型型实实验

18、验大大多多为为间间接接测测量量实实验验，即即通通过过直直接接测测量量与与待待测测量量相相关关的的物物理理量量，然然后后通通过过推推导导计计算算来来间间接接得得到到待待测测量量，而而联联系系直直接接测量量和待测量间的关系即为实验原理测量量和待测量间的关系即为实验原理2021/8/11 星期三18专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究例例1 1在在“利用利用单摆测单摆测重力加速度重力加速度”的的实验实验中中(1)某某同同学学用用刻刻度度尺尺测测得得摆摆线线长长为为0.985 m，用用如如图图5173甲甲所所示示的的游游标标卡卡尺尺(标标尺尺上上有有10个个等等分分刻刻度度)测测摆摆球球直直径径

19、，用用如如图图乙乙所所示示的的秒秒表表记记录录单单摆摆振振动动50次次所所用用的的时时间间由由图图甲甲读读出出摆摆球球直直径径为为_m，单单摆摆振振动动50次次所所用用的的时时间间为为_s.2021/8/11 星期三19专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究2021/8/11 星期三20专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究(2)若若测测得得摆摆球球直直径径为为d，摆摆线线长长为为L，周周期期为为T，请请写写出出重力加速度的重力加速度的计计算式：算式：g_.【点点拨拨】本本题题为为教教材材基基本本实实验验的的再再现现式式考考查查，难难度度中中等等偏偏易易，但但要要注注意意细细节节，如如

20、摆摆长长的的和和单单摆摆周周期期的的计计算算、秒秒表表读数等读数等2021/8/11 星期三21专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究例例1(1)1.02102100.5(2)【解解析析】(1)秒秒表表的的读读数数规规则则是是中中央央(小小盘盘刻刻度度1.5分分钟钟)大大盘盘刻刻度度(10 s)小小格格数数(5)精精度度(0.1)100.5 s，需需要要注注意意的的是秒表不估是秒表不估读读(2)根据根据单摆单摆周期公式推周期公式推导导即可即可2021/8/11 星期三22专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究【点点评评】本本题题涉涉及及的的实实验验是是考考纲纲要要求求的的19个个基基本

21、本实实验验之之一一，属属于于间间接接测测量量性性实实验验，考考查查考考生生对对基基本本实实验验的的理理解解和和应应用用能能力力，属属于于最最基基本本的的实实验验能能力力要要求求现现在在高高考考试试题题纯纯粹粹考考查查教教材材实实验验的的试试题题较较少少，大大多多是是以以教教材材基基本本实实验验为为基基础础通通过过适适度度延延伸伸和和拓拓展展来来命命制制的的，这这就就要要求求考考生生必必须须深深刻刻理理解解每每一一个个基基本本实实验验，领领悟悟其其中中渗渗透透的的实实验验思思想想、方方法法、理理论论，并并能能迁移应用到相关实验中迁移应用到相关实验中2021/8/11 星期三23专题十七专题十七

22、要点热点探究要点热点探究用用螺螺旋旋测测微微器器测测量量某某金金属属丝丝直直径径的的结结果果如如图图5174所示所示该该金属金属丝丝的直径是的直径是_mm.变式题2021/8/11 星期三24专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究例例1变变式式题题1.705(1.7041.706均均可可)【解解析析】螺螺旋旋测测微微器器的的读读数数固固定定尺尺的的读读数数可可动动尺尺的的读读数数0.01，即即1.5 mm20.50.01 mm1.705 mm.2021/8/11 星期三25专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究探究点二验证性实验探究点二验证性实验验验证证性性实实验验的的实实验验目目的的

23、是是验验证证已已经经学学过过的的物物理理定定理理、定定律律，而而被被验验证证的的定定理理、定定律律本本身身也也就就构构成成了了验验证证性性实实验验的的实实验验原原理理解解决决这这类类问问题题的的关关键键是是根根据据题题目目已已给给实实验验条条件件、实实验验过过程程、实实验验情情景景领领会会好好命命题题意意图图，找找出出实实验验中中应应测测定定的的物物理理量量，明明确确在在误误差差允允许许的的范范围围内内通通过过怎怎样样的的定定量量关关系系的的成成立立即即能能达达到到验验证证目的目的2021/8/11 星期三26专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究例例2 2 如如图图5175所所示示，把把

24、A、B两两个个小小球球用用等等长长细细线线悬悬挂挂起起来来，一一小小球球自自然然下下垂垂，拉拉起起另另一一个个小小球球，放放下下时时它它们们将将相相碰碰，请请你利用你利用该实验该实验方法方法验证动验证动量守恒定律量守恒定律(1)写写出出该该实实验验必必须须测测量量的的物物理理量量(并并设设定定表表示示相相应应物物理理量量的的字母字母)：_；(2)用你所用你所设设定的字母写出定的字母写出验验证动证动量守恒定律表达式：量守恒定律表达式：_.(3)请请你写出一条减小你写出一条减小实验误实验误差的建差的建议议：_.2021/8/11 星期三27专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究【点点拨拨】(1

25、)在在教教材材中中“验验证证碰碰撞撞中中动动量量守守恒恒实实验验”中中是是直直接接测测出出碰碰撞撞前前后后的的速速度度的的吗吗？怎怎样样处处理理的的？(2)本本题题中中按按照照题题给给实实验验条条件件能能直直接接得得到到小小球球碰碰撞撞前前后后的的速速度度吗吗？如如何何解解决决这这一一问题？问题？例例2(1)A球球的的质质量量m1，B球球的的质质量量m2，释释放放A球球前前细细线线与与竖竖直直方方向向的的夹夹角角，碰碰撞撞后后A、B两两球球摆摆到到最最高高点点时时细细线线与与竖竖直直方向的方向的夹夹角角、(3)适适当当增增大大细细线线的的长长度度；适适当当增增大大小小球球的的密密度度；适适当当

26、增增大大释释放放小小球球A拉拉起起的的角角度度；确确保保两两球球发发生生对对心心碰碰撞撞(写写出出一点即可，其他建一点即可，其他建议议合理均可合理均可)2021/8/11 星期三28专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究【解解析析】动动量量守守恒恒定定律律的的表表达达式式为为mAv0mAvAmBvB，图图中中所所给给仪仪器器不不能能测测出出速速度度，只只能能直直接接测测出出角角度度，利利用用mgL(1cos)mv2，即即：v求求得得速速度度对对实实验验本本误误差差的的分分析析可可从从来来源源上上考考虑虑实实验验理理论论提提炼炼：实实验验误误差差的的分分析析可可以以从从多多个个方方面面考考虑

27、虑，既既可可从从系系统统误误差差与与偶偶然然误误差差的的角角度度考考虑虑，也也可可以以从从相相对对误误差差考考虑虑(如如增增大大小小球球的的密密度度就就是是为为了了减减小小空气阻力引起的相空气阻力引起的相对误对误差差)2021/8/11 星期三29专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究【点点评评】对对于于验验证证性性实实验验的的设设计计和和理理解解，首首先先要要从从实实验验原原理理(即即要要验验证证的的定定理理、定定律律)出出发发，根根据据实实验验条条件件理理解解实实验验步步骤骤，明明确确需需要要测测量量的的物物理理量量(一一般般分分为为直直接接测测量量和和间间接接测测量量两两种种形形式式

28、)例例如如本本题题需需要要从从能能量量转转化化角角度度间间接接表表示示小小球球碰碰撞撞前前后后的的速速度度，进进而而表表示示碰碰撞撞前前后后的的动动量量以以验验证证动动量量守守恒恒定定理理由由此此可可见见，实实验理论的拓展和理解是形成正确解题思路的前提和保障验理论的拓展和理解是形成正确解题思路的前提和保障2021/8/11 星期三30专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究变式题 20102010全全国国卷卷 图图5176是是利利用用激激光光器器测测转转速速的的原原理理示示意意图图，图图中中圆圆盘盘可可绕绕固固定定轴轴转转动动，盘盘边边缘缘侧侧面面上上有有一一小小段段涂涂有有很很薄薄的的反反

29、光光材材料料当当盘盘转转到到某某一一位位置置时时，接接收收器器可可以以接接收收到到反反光光涂涂层层所所反反射射的的激激光光束束，并并将将所所收收到到的的光光信信号号转转变变成成电电信信号号，在在示示波波器器显显示示屏屏上上显显示示出出来来(如如图图177所示所示)2021/8/11 星期三31专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究(1)若若图图5177中中示示波波器器显显示示屏屏横横向向的的每每大大格格(5小小格格)对对 应应 的的 时时 间间 为为 5.0010 2 s，则则 圆圆 盘盘 的的 转转 速速 为为_转转/s.(保留保留3位有效数字位有效数字)(2)若若测测得得圆圆盘盘直直径

30、径为为10.20 cm，则则可可求求得得圆圆盘盘侧侧面面反反光光涂涂层层的的长长度度为为_ cm.(保留保留3位有效数字位有效数字)2021/8/11 星期三32专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究例例2变变式式题题(1)4.55(2)1.46【解解析析】(1)从从图图中中可可知知，圆圆盘盘转转一一圈圈的的时时间间在在横横坐坐标标上上显显示示为为22格格，由由题题意意知知图图中中横横坐坐标标上上每每格格表表示示1.00102s，所所以以圆圆盘盘转转动动的的周周期期是是0.22 s，则则转转速速为为4.55转转/s；(2)反反光光引引起起的的电电流流图图象象在在图图中中横横坐坐标标上上每次

31、每次为为一格，一格，说说明反光涂明反光涂层层的的长长度占度占圆盘圆盘周周长长的的22分之一，分之一，为为1.46 cm.2021/8/11 星期三33专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究【高高考考命命题题者者说说】本本题题以以激激光光和和示示波波器器测测定定转转速速为为载载体体，考考查查匀匀速速圆圆周周运运动动的的相相关关知知识识，要要求求考考生生具具备备之之别别图图象象、读读取取数据的能力数据的能力(1)示示波波器器上上两两电电信信号号之之间间的的时时间间间间隔隔即即为为圆圆盘盘运运动动的的周周期期由由图图可可知知，两两电电信信号号对对应应部部分分的的时时间间间间隔隔占占据据示示波波器

32、器显显示示屏屏横横向向22小小格格由由题题意意，每每小小格格对对应应的的时时间间为为1.00102s，所所以以圆盘圆盘运运动动的周期的周期T0.220 s，圆盘圆盘的的转转速速f4.55转转/s.(2)由由图图可可知知，反反光光涂涂层层的的信信号号占占据据示示波波器器横横向向1格格，表表明明圆盘侧圆盘侧面反光涂面反光涂层层的的长长度是度是圆盘圆盘周周长长的的1.46 cm.2021/8/11 星期三34专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究本本题题抽抽样样统统计计难难度度为为0.248，对对物物理理得得分分在在20分分以以上上的的考考生生有有较较好的区分好的区分(引自教育部考引自教育部考试

33、试中心中心2011高考理科高考理科试题试题分析第分析第349页页)2021/8/11 星期三35专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究探究点三探究性实验探究点三探究性实验探探究究性性实实验验注注重重考考查查考考生生的的科科学学探探究究能能力力，注注重重考考查查知知识识的的形形成成过过程程探探究究性性实实验验要要求求学学生生将将自自己己掌掌握握的的物物理理知知识识和和实实验验技技能能创创造造性性地地应应用用到到新新的的实实验验情情境境中中，由由题题给给条条件件自自行行选选定定实实验验原原理理，确确定定实实验验方方案案，选选择择合合适适的的器器材材去去研研究究物物理理现现象象，通通过过实实验验

34、得得到到的的数数据据信信息息分分析析各各物物理理量量中中的的内内在在联联系系，找找出出其其中中所所包包含含的的物物理理规规律律在在高高考考复复习习过过程程中中我我们们必必须须关关注注这这类类实实验试题验试题2021/8/11 星期三36专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究例例3 3“探探究究动动能能定定理理”的的实实验验装装置置如如图图5178所所示示，当当小小车车在在两两条条橡橡皮皮筋筋作作用用下下弹弹出出时时，橡橡皮皮筋筋对对小小车车做做的的功功记记为为W0.当当用用4条条、6条条、8条条完完全全相相同同的的橡橡皮皮筋筋并并在在一一起起进进行行第第2次次、第第3次次、第第4次次实实验

35、验时时，橡橡皮皮筋筋对对小小车车做做的的功功记记为为2W0、3W0、4W0，每每次次实实验验中中由由静静止止弹弹出出的的小小车车获获得得的的最最大大速速度度均均可可由由打点打点计时计时器所打的器所打的纸带测纸带测出出2021/8/11 星期三37专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究2021/8/11 星期三38专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究(1)关于关于该实验该实验，下列，下列说说法正确的是法正确的是A打点打点计时计时器可以用直流器可以用直流电电源供源供电电，电压为电压为46 VB实验实验中使用的若干根橡皮筋的原中使用的若干根橡皮筋的原长长可以不相等可以不相等C每次每次实验实

36、验中中应应使小使小车车从同一位置由静止从同一位置由静止弹弹出出D利利用用每每次次测测出出的的小小车车最最大大速速度度vm和和橡橡皮皮筋筋做做的的功功W，依依次次作作出出的的图图象，得出合力做功与物体速度象，得出合力做功与物体速度变变化的关系化的关系2021/8/11 星期三39专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究(2)图图5179给给出出了了某某次次在在正正确确操操作作情情况况下下打打出出的的纸纸带带，从从中中截截取取了了测测量量物物体体最最大大速速度度所所用用的的一一段段纸纸带带，测测得得O点点到到A、B、C、D、E各各点点的的距距离离分分别别为为OA5.65 cm，OB7.12 cm

37、，OC8.78 cm，OD10.40 cm，OE11.91 cm.已已知知相相邻邻两两点点时时间间间间隔隔为为0.02 s，则则小小车获车获得的最大速度得的最大速度vm_m/s.2021/8/11 星期三40专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究【点点拨拨】注注意意从从整整个个实实验验的的叙叙述述中中理理解解实实验验原原理理，要要善善于于应应用用探探究究实实验验的的思思想想、方方法法(如如本本专专题题前前面面关关于于实实验验数数据据的的处处理方法之图象法理方法之图象法)理解和处理该类实验问题理解和处理该类实验问题例例3(1)CD(2)0.78【解解析析】由由打打点点计计时时器器的的工工作作

38、原原理理可可知知，电电源源应应为为46 V交交流流电电，A错错误误；为为了了使使弹弹簧簧的的作作用用距距离离相相等等，每每次次必必须须在在同同一一位位置置弹弹出出，并并且且橡橡皮皮条条的的长长度度应应相相等等，B错错误误、C正正确确；作作出出W2vm、W3vm的的图图象象，找找出出符符合合规规律律的的图图线线知知Wv为为一一直直线线实实验验理理论论提提炼炼：图图象象法法处处理理实实验验数数据据是是探探究究性性实实验验必必不不可可少少的的工工作作，通通过过图图象象可可以以很很好好地地反反应应相相关关物物理理量量的的函函数数关关系系，达达到到探探究究目目的的通通常常是是采采用用通通过过调调整整坐坐

39、标标轴轴表表示示的的物物理理量量的的方方法法尽尽可可能能使使画画出出的的图线为直线，从而直观反映物理量间的定量关系图线为直线，从而直观反映物理量间的定量关系2021/8/11 星期三41专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究【点点评评】本本实实验验为为新新课课标标教教材材中中的的基基本本实实验验，在在此此作作为为大大纲纲版版的的探探究究实实验验可可以以很很好好地地体体现现新新课课标标的的精精神神，当当然然关关于于探探究究实实验验在在大大纲纲版版教教材材中中也也已已有有所所涉涉及及，如如“探探究究弹弹力力和和弹弹簧簧伸伸长长的的关关系系”实实验验就就用用到到了了与与本本题题同同样样的的实实验

40、验数数据据处处理理方方法法图图象象法法另另外外，在在本本题题的的分分析析中中，要要准准确确理理解解命命题题者者的的设设计计意意图图，例例如如对对B选选项项的的判判定定，如如果果每每根根橡橡皮皮筋筋的的原原长长不不相相等等，就就没有的弹力做功的准确计量方法，所以选项没有的弹力做功的准确计量方法，所以选项B说法错误说法错误2021/8/11 星期三42专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究探究点四实验的创新与设计探究点四实验的创新与设计在在保保证证正正确确性性、安安全全性性、准准确确性性、可可操操作作性性的的原原则则下下，实实验的设计一般依据以下步骤进行：验的设计一般依据以下步骤进行：2021

41、/8/11 星期三43专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究例例4 4 20112011重重庆庆卷卷 某某同同学学设设计计了了如如图图51710所所示示的的装装置置，利利用用米米尺尺、秒秒表表、轻轻绳绳、轻轻滑滑轮轮、轨轨道道、滑滑块块、托托盘盘和和砝砝码码等等器器材材来来测测定定滑滑块块和和轨轨道道间间的的动动摩摩擦擦因因数数.滑滑块块和和托托盘盘上上分分别别放放有有若若干干砝砝码码，滑滑块块质质量量为为M，滑滑块块上上砝砝码码总总质质量量为为m，托托盘盘和和盘盘中中砝砝码码的的总总质质量量为为m.实实验验中中，滑滑块块在在水水平平轨轨道道上上从从A到到B做做初初速速度度为为零的匀加速直

42、零的匀加速直线线运运动动，重力加速度，重力加速度g取取10 m/s2.2021/8/11 星期三44专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究(1)为为测测量量滑滑块块的的加加速速度度a，必必须须测测出出它它在在A、B间间运运动动的的_与与_，计计算算a的运的运动动学公式是学公式是_；(2)根据牛根据牛顿顿运运动动定律得到定律得到a与与m的关系的关系为为：他他想想通通过过多多次次改改变变m，测测出出相相应应的的a值值，并并利利用用上上式式来来计计算算.若若 要要 求求 a是是 m的的 一一 次次 函函 数数，必必 须须 使使 上上 式式 中中 的的_保保持持不不变变，实实验验中中应应将将从从托

43、托盘盘中中取取出出的的砝砝码码置于置于_；(3)实实验验得得到到a与与m的的关关系系如如图图51711所所示示，由由此此可可知知_(取两位有效数字取两位有效数字)2021/8/11 星期三45专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究2021/8/11 星期三46专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究【点点拨拨】第第(1)问问为为对对匀匀变变速速直直线线运运动动规规律律的的考考查查，相相对对较较简简单单；在在第第(2)问问中中，为为保保证证a是是m的的一一次次函函数数，需需要要m前前边边的的表表达达式式为为一一定定值值，这这在在实实验验中中如如何何操操作作呢呢？第第(3)问问注注意意证证a

44、m图象的合理应用图象的合理应用例例4(1)位位移移s 时时间间t a (2)mm 滑滑块块上上(3)0.23(0.210.25)【解解析析】(1)由由sat2知知，要要测测量量滑滑块块的加速度的加速度a只需只需测测量滑量滑块块的位移的位移s和滑行和滑行时间时间t，此，此时时a(2)若要求若要求a是是m的一次函数，只需保持不的一次函数，只需保持不变变，即，即不不变变，故，故实验时应实验时应将从托将从托盘盘中取出的砝中取出的砝码码置于滑置于滑块块上上2021/8/11 星期三47专题十七专题十七 要点热点探究要点热点探究(3)由由图图象象可可知知，图图象象过过(69.0103,0.43)和和(64

45、.0103,0.23)两两点点，将将之之代代入入ag，解解得得：0.23.【点点评评】实实验验创创新新的的目目的的是是使使实实验验更更具具安安全全性性、合合理理性性、精精确确性性通通常常，实实验验创创新新的的途途径径主主要要表表现现在在实实验验原原理理的的创创新新、实实验验仪仪器器的的选选用用及及其其组组装装方方式式的的创创新新等等几几个个方方面面本本题题的的创创新新主主要要表表现现在在实实验验原原理理上上：为为保保证证a是是m的的一一次次函函数数，只只需需要要将将托托盘盘中中的的砝砝码码取取出出置置于于滑滑块块上上即即可可，这这样样就就避避免免了了因因多多次次称称量量质质量量引引起起的的误误

46、差差，同同时时也也保保证证了了实实验验数数据据处处理理时时am图图象象是是一条直线一条直线2021/8/11 星期三48专题十七专题十七 教师备用习题教师备用习题教师备用习题教师备用习题利利用用如如图图1所所示示的的装装置置可可测测量量滑滑块块在在斜斜面面上上运运动动的的加加速速度度一一斜斜面面上上安安装装有有两两个个光光电电门门，其其中中光光电电门门乙乙固固定定在在斜斜面面上上靠靠近近底底端端处处，光光电电门门甲甲的的位位置置可可移移动动当当一一带带有有遮遮光光片片的的滑滑块块自自斜斜面面上上滑滑下下时时，与与两两个个光光电电门门都都相相连连的的计计时时器器可可以以显显示示出出遮遮光光片片从

47、从光光电电门门甲甲至至乙乙所所用用的的时时间间t.改改变变光光电电门门甲甲的的位位置置进进行行多多次次测测量量，每每次次都都使使滑滑块块从从同同一一点点由由静静止止开开始始下下滑滑，并并用用米米尺尺测测量量甲、乙之间的距离甲、乙之间的距离s，记下相应的，记下相应的t值；所得数据如下表所示值；所得数据如下表所示2021/8/11 星期三49专题十七专题十七 教师备用习题教师备用习题s/m0.5000.6000.7000.8000.9000.950t/ms292.9371.5452.3552.8673.8776.4/(ms1)1.711.621.551.451.341.222021/8/11 星期

48、三50专题十七专题十七 教师备用习题教师备用习题完成下列填空和作完成下列填空和作图图：(1)若若滑滑块块所所受受摩摩擦擦力力为为一一常常量量，滑滑块块加加速速度度的的大大小小a、滑滑块块经经过过光光电电门门乙乙时时的的瞬瞬时时速速度度v1、测测量量值值s和和t四四个个物物理理量量之之间间所所满满足的关系式是足的关系式是_；(2)根根据据表表中中给给出出的的数数据据，在在图图2给给出出的的坐坐标标纸纸上上画画出出t图线图线；(3)由由所所画画出出的的t图图线线，得得出出滑滑块块加加速速度度的的大大小小为为a_m/s2(保留保留2位有效数字位有效数字)2021/8/11 星期三51专题十七专题十七

49、 教师备用习题教师备用习题2021/8/11 星期三52专题十七专题十七 教师备用习题教师备用习题2021/8/11 星期三53专题十七专题十七 教师备用习题教师备用习题【解解析析】(1)在在匀匀变变速速直直线线运运动动中中，中中间间时时刻刻的的瞬瞬时时速速度度等等于于这这段段时间时间内的平均速度，故中内的平均速度，故中间时间时刻瞬刻瞬时时速度速度为为由由v1(或或将将加加速速度度为为a的的匀匀加加速速运运动动看看成反方向的加速度成反方向的加速度为为a的匀减速运的匀减速运动动，则则sat2v1t)(2)由由表表中中所所给给数数据据描描点点连连线线，注注意意描描点点时时应应使使尽尽量量多多的的点

50、在直点在直线线上或分居在直上或分居在直线线两两侧侧，其，其图线图线如如图图所示所示2021/8/11 星期三54专题十七专题十七 教师备用习题教师备用习题(3)由由图图线线的的斜斜率率ka，又又图图线线过过(0.20,1.81)(0.80,1.20)两两点点，k1.0，故，故a2.0 m/s2.【备备选选理理由由】本本题题为为新新课课标标全全国国卷卷实实验验考考题题，是是大大纲纲版版实实验验命命题题的的导导向向通通过过本本题题主主要要强强化化学学生生两两个个方方面面的的技技能能：其其一一，强强化化对对光光电电门门在在实实验验中中的的作作用用的的理理解解；其其二二，增增强强用用图图象象法处理实验