高考物理二轮专题复习专题六力学实验和电学实验.doc

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1、二轮专题复习物理(创新版)要点提炼1.常用实验仪器的读数(1)毫米刻度尺的读数：精确到毫米，估读一位。(2)游标卡尺的读数(3)螺旋测微器的读数：测量值固定刻度整毫米数0.5 mm(判断半毫米刻度线是否露出)可动刻度读数(含估读)0.01 mm。(4)电流表、电压表和欧姆表的读数仪器量程选择读数电流表使指针指在超过满偏刻度的位置若分度值为1、0.1、0.01，需要估读到分度值的下一位；如果分度值是2或5，分别按分度值或分度值估读电压表欧姆表使指针指在表盘的中间位置附近表盘读数乘以相应挡位的倍率注：游标卡尺、秒表、欧姆表不需要估读。2速度、加速度的求解方法“平均速度法”求速度即vn，如图所示：“

2、逐差法”求加速度即a1，a2，a3，然后取平均值，即a，这样可使所给数据全部得到利用，以提高准确度。若为奇数段，则去掉第一段转化为偶数段采用上述方法处理。“图象法”求加速度即由“平均速度法”求出多个点的速度，画出vt图象，直线的斜率即表示加速度。3电学实验器材的选择(1)电流表和电压表的选择根据电源的参数来选择。根据电路中的最大电流(或者最大电压)来选择。根据用电器的额定电流(或者额定电压)来选择。(2)滑动变阻器的选择用分压式接法时，应该选用最大阻值较小、额定电流较大的滑动变阻器。用限流式接法时，应该选用阻值和被测电阻接近的滑动变阻器。4电学实验电路的选择(1)电流表内、外接法的选择若Rx，

3、则采用电流表内接法，此时R测RxRARx。若Rx ，则采用电流表外接法，此时R测k，所以题图b中标记为的图线是采用电压表跨接在O、P两点之间的方案测量得到的。(2)因为待测电阻的阻值为几十欧姆，且通过UI图线的斜率可大致估算出待测电阻的阻值为50 左右，故5 N，故不能用一个量程为5.00 N的弹簧测力计测量出它们的合力。(3)由题意可知，保持结点在O点位置不变，即合力大小、方向不变，左侧弹簧测力计的读数不变，根据要求作出力的平行四边形如图。由图可知，右侧弹簧测力计的示数一定变小，故A、B错误，C正确。22(2020四川省雅安市高三下第三次诊断)某同学利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律

4、”的实验。在本实验中：(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是_。A天平(含砝码) B刻度尺C交流电源(2)实验中，得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的动能变化量Ek_。(用题中所给的字母表示)(3)正确完成实验后得到的实验结果显示，重物重力势能的减少量总是大于动能的增加量，原因是_。A没有采用多次实验取平均值的方法B存在空气阻力和摩擦力的影响C利用公式v 计算重物速度D

5、利用公式vgt计算重物速度答案(1)BC(2)(3)B解析(1)本实验要验证的关系式为mghmv2，等式两边消掉了m，则不需要用天平测质量；打点计时器工作时需要交流电源，还必须使用刻度尺测位移，故选B、C。(2)打B点时重物的速度vB，从打O点到打B点的过程中，重物的动能变化量Ekmv。(3)由于存在空气阻力和摩擦力，则机械能有损失，EpEk，故选B。命题角度3 探究型实验例3(2020江苏高考)某同学描绘一种电子元件的IU关系图象，采用的实验电路图如图1所示，V为电压表，mA为电流表，E为电源(电动势约6 V)，R为滑动变阻器(最大阻值20 )，R0为定值电阻，S为开关。(1)请用笔画线代替

6、导线，将图2所示的实物电路连接完整。(2)调节滑动变阻器，记录电压表和电流表的示数如下表：电压U/V0.0000.2500.5000.6500.7000.7250.750电流I/mA0.000.100.250.601.704.307.50请根据表中的数据，在方格纸上作出该元件的IU图线。(3)根据作出的IU图线可知，该元件是_(选填“线性”或“非线性”)元件。(4)在上述测量中，如果用导线代替电路中的定值电阻R0，会导致的两个后果是_。A电压和电流的测量误差增大B可能因电流过大烧坏待测元件C滑动变阻器允许的调节范围变小D待测元件两端电压的可调节范围变小解析(1)根据题图1连接实物电路如图。(2

7、)根据表中数据描点，并用平滑的曲线连接各点如图。(3)根据IU图线可知，该元件是非线性元件。(4)由IU图线可知，当待测元件两端电压超过一定数值时，待测元件中的电流会急剧增大，所以电阻会急剧减小，若用导线代替R0，可能会因电流过大烧坏待测元件，而对电压和电流的测量误差无影响，A错误，B正确；根据IU图线可知，待测元件两端的电压应小于1 V，而电源电动势为6 V，如果用导线代替R0，会导致滑动变阻器允许的调节范围变小，但不影响待测元件两端电压的可调节范围，C正确，D错误。答案(1)图见解析(2)图见解析(3)非线性(4)BC1探究型实验在教材和高考中占比都较高。这类题目能较好地考查学生的实验探究

8、能力、常用物理思想方法等。经常涉及的实验有探究物体的加速度与力和质量的关系、探究弹力和弹簧伸长的关系、探究动能定理、传感器的简单使用等。2探究型实验攻克策略根据实验目的，运用物理知识、实验方法和技能，完成实验的各个环节(实验目的、对象、原理、仪器选择、实验步骤、数据处理等)，拟定实验方案，分析实验现象，并在此基础上作出适当评价。备课记录：31(2020云南省玉溪市高三第二次教学质量检测)如图甲所示，用铁架台、弹簧、毫米刻度尺和多个质量已知且相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力F和弹簧伸长量x的关系。(1)某同学将弹簧平放在水平桌面上量出弹簧的自然长度，然后按照图甲进行实验，根据实验数据绘图，作出

9、如图乙所示的图象，纵轴是钩码质量m，横轴是弹簧的形变量x。由图可知图线不通过原点，其原因是_。(2)由图乙知该弹簧的劲度系数k_ N/m(计算结果保留两位有效数字，重力加速度g取9.8 m/s2)。(3)实验中用两根不同的轻弹簧a和b进行实验，画出弹簧弹力F与弹簧的长度L的关系图象如图丙所示，下列说法正确的是_。Aa的劲度系数比b的大Ba的劲度系数比b的小Ca的原长比b的大D两个弹簧相比，用b弹簧制作的弹簧秤，灵敏度更高答案(1)实验中没有考虑弹簧的自重(或弹簧竖直悬挂时的自然长度比水平放置时长)(2)6.9(3)AD解析(1)由图乙可知图线不通过原点，其原因是实验中没有考虑弹簧的自重(或弹簧

10、竖直悬挂时的自然长度比水平放置时长)。(2)由图乙知，该弹簧的劲度系数k N/m6.9 N/m。(3)根据Fk(LL0)可知，图象的斜率等于弹簧的劲度系数，则a的劲度系数比b的大，A正确，B错误；图象与横轴L的截距等于弹簧原长，可知a的原长比b的小，C错误；因b弹簧劲度系数较小，则两个弹簧相比，用b弹簧制作的弹簧秤，灵敏度更高，D正确。32(2020江苏省南京市六校联合体高三(下)5月联考)如图甲所示是某同学在做“探究加速度与力、质量的关系”实验初始时刻的装置状态图，如图乙所示是该同学得到一条用打点计时器打下的纸带。(1)写出图甲中错误的地方：_，_；(至少写出两点)(2)图甲中打点计时器应该

11、用以下哪种电源_；A直流46 V B直流220 VC交流46 V D交流220 V(3)已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz，纸带上每两个相邻计数点之间还有4个打出的点未画出，根据纸带求出小车运动时的加速度大小为_ m/s2(结果保留两位有效数字)；(4)该同学在教师指导下，将实验装置调试正确。实验中，保持所挂砂和砂桶的总质量m不变，改变小车的质量M，并测出所对应的加速度a，以小车的质量M为横坐标，以为纵坐标，在坐标纸上作出如图丙所示的关系图线，已知当地的重力加速度为g，结果发现图象不过原点，根据牛顿第二定律认为在拉力不变的情况下与M应该成正比，该同学百思不得其解，请你告诉该同学图中纵轴上

12、的截距的物理意义是_(用题中所给的字母表示)。答案(1)小车释放时距打点计时器过远细线没有放在滑轮上(或细线没有与木板平行、细线不够长等)(2)D(3)0.75(4)解析(1)图甲中错误的地方有：小车释放时距打点计时器过远、细线没有放在滑轮上、细线没有与木板平行、细线不够长等。(2)由图甲可知，该打点计时器为电火花计时器，因此应当选用220 V的交流电源，故A、B、C错误，D正确。(3)由于两个相邻计数点之间还有4个打出的点未画出，因此两个相邻计数点间的时间间隔为T0.1 s。根据匀变速直线运动的推论公式xaT2，可得：a0.75 m/s2。(4)由牛顿第二定律可得：mgTma，TMa，联立得

13、：，根据数学知识可知，图象在纵轴上的截距表示。33(2020陕西省渭南市高三下教学质量检测)如图所示，重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况，利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验，重物质量m、小车质量M已通过实验测得。(1)打点计时器使用的电源是_(填选项前的字母)。A交流电源 B直流电源(2)实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正确操作方法是_(填选项前的字母)。A不挂重物，小车静止放在木板上，把长木板右端逐渐垫高，直到小车开始运动，不再改变右端高度，即认为平衡了摩擦力和其他阻力B小车静止放在木板上，挂上重物，给重物下边再逐渐添加钩码，观察小车能否运

14、动，小车能向下运动时，即认为平衡了摩擦力和其他阻力C不挂重物，把长木板右端逐渐垫高，接通电源，轻推小车，通过观察小车运动后打点计时器打点是否均匀，如果均匀，则认为平衡了摩擦力和其他阻力(3)接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O。在纸带上依次取A、B、C若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为T。测得A、B、C各点到O点的距离分别为x1、x2、x3，如图所示，实验中，重物质量远小于小车质量，可认为小车所受的拉力大小为mg，从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功WOB_，打B点时小车的动能为EkB_。(4)选取纸带上不同点，可以通过作EkW图象来探究动能

15、定理。假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，若重物质量不满足远小于小车质量的条件，该同学仍然认为小车所受拉力大小为mg，则从理论上分析，小车的动能Ek与拉力对小车做功W的图象可能是图中的_。答案(1)A(2)C(3)mgx2M(4)D解析(1)打点计时器使用的电源是交流电源，故A正确。(2)实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正确操作应是不挂重物，把长木板右端逐渐垫高，接通电源，轻推小车，通过观察小车运动后打点计时器打点是否均匀，如果均匀，则认为平衡了摩擦力和其他阻力，故C正确。(3)从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功Wmgx2，打B点时小车的速度为vB，则打B点时小车的动能为EkB

16、MvM。(4)根据牛顿第二定律，对小车有FMa，对重物有mgFma，解得a，F。若m不满足mM，该同学仍以为Fmg，则WFxmgx，EkMv2M(2ax)x，故EkW，即EkW图象仍是过原点的直线，但斜率不再是1，故D正确，A、B、C错误。34(2020全国卷)已知一热敏电阻当温度从10 升至60 时阻值从几千欧姆降至几百欧姆，某同学利用伏安法测量其阻值随温度的变化关系。所用器材：电源E、开关S、滑动变阻器R(最大阻值为20 )、电压表(可视为理想电表)和毫安表(内阻约为100 )。(1)在所给的器材符号之间画出连线，组成测量电路图。(2)实验时，将热敏电阻置于温度控制室中，记录不同温度下电压

17、表和毫安表的示数，计算出相应的热敏电阻阻值。若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为5.5 V和3.0 mA，则此时热敏电阻的阻值为_ k(保留2位有效数字)。实验中得到的该热敏电阻阻值R随温度t变化的曲线如图a所示。(3)将热敏电阻从温控室取出置于室温下，测得达到热平衡后热敏电阻的阻值为2.2 k。由图a求得，此时室温为_ (保留3位有效数字)。(4)利用实验中的热敏电阻可以制作温控报警器，其电路的一部分如图b所示。图中，E为直流电源(电动势为10 V，内阻可忽略)；当图中的输出电压达到或超过6.0 V时，便触发报警器(图中未画出)报警。若要求开始报警时环境温度为50 ，则图中_(填“R1”或

18、“R2”)应使用热敏电阻，另一固定电阻的阻值应为_ k(保留2位有效数字)。答案(1)图见解析(2)1.8(3)25.5(4)R11.2解析(1)因为滑动变阻器的最大阻值远小于热敏电阻的阻值，故滑动变阻器应采用分压式接法；因为电压表可视为理想电表，即电压表的分流可以忽略，所以电流表应外接。连线如图。(2)由欧姆定律得：R 1.8 k。(3)由题图a中可以直接读出热敏电阻的阻值为2.2 k时，对应的温度为25.5 。(4)温度升高时，该热敏电阻的阻值减小，分得的电压减小，而题图b中的输出电压升高，所以R1应使用热敏电阻。由题图a可知，温度为50 时，热敏电阻的阻值R10.8 k，由闭合电路欧姆定

19、律可得EI0(R1R2)，又U2I0R2，联立并代入数据解得，固定电阻的阻值R21.2 k。高考考向2创新设计与拓展型实验命题角度1 实验创新设计例4(2020全国卷)某同学要研究一小灯泡L(3.6 V，0.30 A)的伏安特性。所用器材有：电流表A1(量程200 mA，内阻Rg110.0 )、电流表A2(量程500 mA，内阻Rg21.0 )、定值电阻R0(阻值R010.0 )、滑动变阻器R1(最大阻值10 )、电源E(电动势4.5 V，内阻很小)、开关S和若干导线。该同学设计的电路如图a所示。(1)根据图a，在图b的实物图中画出连线。(2)若I1、I2分别为流过电流表A1和A2的电流，利用

20、I1、I2、Rg1和R0写出：小灯泡两端的电压U_，流过小灯泡的电流I_。为保证小灯泡的安全，I1不能超过_ mA。(3)实验时，调节滑动变阻器，使开关闭合后两电流表的示数为零。逐次改变滑动变阻器滑片位置并读取相应的I1和I2。所得实验数据在下表中给出。I1/mA325585125144173I2/mA171229299379424470根据实验数据可算得，当I1173 mA时，灯丝电阻R_ (保留1位小数)。(4)如果用另一个电阻替代定值电阻R0，其他不变，为了能够测量完整的伏安特性曲线，所用电阻的阻值不能小于_ (保留1位小数)。解析(1)根据电路图，连接实物图如图所示。(2)根据电路图可

21、知，小灯泡两端的电压为电流表A1和R0串联电路两端的总电压，根据欧姆定律有UI1(Rg1R0)根据并联电路的特点可知，流过小灯泡的电流II2I1小灯泡的额定电压为3.6 V，将题目中已知数据代入式中，可知I1不能超过180 mA。(3)根据表中数据可知，当I1173 mA时，I2470 mA，将数据代入两式可得，此时小灯泡两端的电压为U3.46 V，流过小灯泡的电流为I297 mA0.297 A，根据欧姆定律可知，此时小灯泡的灯丝电阻为R 11.6 。(4)要测量完整的伏安特性曲线，则小灯泡两端的电压至少要能达到3.6 V，而电流表A1的示数不能超过其量程200 mA，设所用电阻的阻值最小为R

22、0，则结合式有3.60.200(10.0R0)，解得R08.0 ，即为了能够测量小灯泡完整的伏安特性曲线，所用电阻的阻值不能小于8.0 。答案(1)图见解析(2)I1(Rg1R0)I2I1180(3)11.6(4)8.0 实验创新涉及实验仪器和原理的创新、实验方案和方法的创新，以考查考生的创新能力。此类实验题要用“已有的知识”“学过的实验方法”“已会用的仪器”，通过知识迁移和能力迁移，进行解答。求解创新设计类实验的基本思路备课记录：41(2020全国卷)一细绳跨过悬挂的定滑轮，两端分别系有小球A和B，如图所示。一实验小组用此装置测量小球B运动的加速度。令两小球静止，细绳拉紧，然后释放小球，测得

23、小球B释放时的高度h00.590 m，下降一段距离后的高度h0.100 m；由h0下降至h所用的时间T0.730 s。由此求得小球B加速度的大小为a_ m/s2(保留3位有效数字)。从实验室提供的数据得知，小球A、B的质量分别为100.0 g和150.0 g，当地重力加速度大小为g9.80 m/s2。根据牛顿第二定律计算可得小球B加速度的大小为a_ m/s2(保留3位有效数字)。可以看出，a与a有明显差异，除实验中的偶然误差外，写出一条可能产生这一结果的原因：_。答案1.841.96滑轮的轴不光滑(或绳和滑轮之间有摩擦、滑轮有质量等)解析由题意可知，小球B下降过程中做匀加速直线运动，根据运动学

24、公式有h0haT2，代入数据解得a1.84 m/s2。根据牛顿第二定律，对小球A有TmAgmAa，对小球B有mBgTmBa，联立并代入数据解得a1.96 m/s2。从上面的计算结果可以看出，a与a有明显差异，除实验中的偶然误差外，还可能产生这一结果的原因有：滑轮的轴不光滑、绳和滑轮之间有摩擦、滑轮有质量等。42(2020江苏高考)疫情期间“停课不停学”，小明同学在家自主开展实验探究。用手机拍摄物体自由下落的视频，得到分帧图片，利用图片中小球的位置来测量当地的重力加速度，实验装置如图1所示。(1)家中有乒乓球、小塑料球和小钢球，其中最适合用作实验中下落物体的是_。(2)下列主要操作步骤的正确顺序

25、是_。(填写各步骤前的序号)把刻度尺竖直固定在墙上捏住小球，从刻度尺旁静止释放手机固定在三脚架上，调整好手机镜头的位置打开手机摄像功能，开始摄像(3)停止摄像，从视频中截取三帧图片，图片中的小球和刻度如图2所示。已知所截取的图片相邻两帧之间的时间间隔为 s，刻度尺的分度值是1 mm，由此测得重力加速度为_ m/s2。(4)在某次实验中，小明释放小球时手稍有晃动，视频显示小球下落时偏离了竖直方向。从该视频中截取图片，_(选填“仍能”或“不能”)用(3)问中的方法测出重力加速度。答案(1)小钢球(2)(3)9.6(9.59.7均正确)(4)仍能解析(1)要测量当地的重力加速度，需要尽量减小空气阻力

26、的影响，所以选用密度大、体积小的小钢球最适合。(2)要完成实验，首先应该把刻度尺竖直固定在墙上，然后把手机固定在三脚架上，调整手机镜头的位置使其正对刻度尺；因为小球下落时间很短，所以一定要先打开手机摄像功能，开始摄像，然后捏住小球，从刻度尺旁静止释放，故顺序为。(3)由题中三帧图片读出小球所在位置的刻度分别为2.50 cm、26.50 cm、77.15 cm。小球做自由落体运动，根据xgT2，可得gm/s29.6 m/s2。(4)即使小球下落时偏离了竖直方向，小球在竖直方向上的运动依然是自由落体运动，故仍能用(3)问中的方法测出重力加速度。43(2020贵州省铜仁市高三适应性考)如图甲所示，一根不可伸长的轻绳跨过轻质定滑轮，两个质量相等的砝码盘分别系于绳的两端。甲、乙两位同学利用该装置探究系统加速度与其所受合力的关系。共有9个质量均为m的砝码供实验时使用。请回答下列问题：(1)实验中，甲将左盘拉至恰好与地面接触，乙把5个砝码放在右盘中，4个砝码放在左盘中。系统稳定后，甲由静止释放左盘。(2)若要从(1)的操作中获取计算系统加速度大小的数据，下列器