1、第2讲实验题的五种常考类型题型特点(1)物理实验题是高考的重点和难点，由于该题型多与实际问题相结合，造成干扰因素很多，考查的角度也多，考生往往不知如何下手，失分现象非常严重。(2)高考实验题虽然不是课本上的原有实验，但其实验原理、方法、用的器材往往是学生学过的或用过的，是利用学生熟知的原理、方法和器材，经过迁移，解决一些新问题。一、解答实验题的3步骤 第一步：明确考查的知识范围现在的物理实验题涉及力学、电(场、路)磁(场、感)学等知识。尽管题目千变万化，但通过仔细审题，能直接地判断出命题人想要考查的知识点和意图。第二步：看清实验题图实验题一般配有相应的示意图、实物图，目的是告知实验仪器(或部分
2、)及其组装情况，让考生琢磨考查意图。认识这些器材在实验中所起的作用，便能初步勾画实验过程。第三步：捕捉并提取信息试题总是提供诸多信息再现实验情景的。因此，解答时必须捕捉并提取有价值的信息，使问题迎刃而解。一般需要关注如下信息：(1)新的概念、规律、公式。一些新颖的非学生实验题、陌生的新知识(概念公式)应用题、新规律验证题，都会为我们提供信息。要在阅读理解的基础上提取有用信息为解题服务。(2)新的表格数据。通过解读表格，了解实验测量的物理量，根据表格中的数据，判断相关物理量之间的关系。如正比例、反比例关系，平方还是开方关系，或者是倒数关系。根据数据描点作图、直观实验反映的某种规律。(3)新的物理
3、图象。实验题本身提供物理图象，但这些图象平时没有接触过，关键要明确图象的物理意义，才能正确分析实验问题。二、实验题的5种常考类型 类型一基本仪器的使用示例(2012衡阳联考)在“测定金属丝的电阻率”的实验中，某同学进行了如下测量：用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度。测量3次，求出其平均值l。其中一次测量结果如图221甲所示，金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐，图中读数为_ cm。用螺旋测微器测量金属丝的直径，选不同的位置测量3次，求出其平均值d。其中一次测量结果如图乙所示，图中读数为_ mm。图221解析金属丝的长度为241.2 mm24.12 cm金属丝的直径为0.5 mm0.
4、01 mm1.80.518 mm。答案24.120.518(1)mm刻度尺读数中，以mm为单位，小数点后面必须有一位(估读位)。(2)螺旋测微器读数中，以mm为单位，小数点后面必须有三位，不足的用“0”补齐(最后一位为估读位)。(3)游标卡尺有三种精度，0.1 mm精度(游标尺10个格)，以mm为单位，读数中小数点后面有一位，0.05 mm和0.02 mm精度(游标尺20个格和50个格)，以mm为单位，读数中小数点后面有两位。(4)多用表的欧姆挡，刻度不均匀，难于估读，结果只取两位有效数字，别忘记读取的数值乘以倍率。类型二基本规律的验证示例用如图222所示实验装置验证m1、m2组成的系统机械能
5、守恒。m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图223给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两个计数点间还有4个点(图中未标出)，计数点间的距离如图223所示。已知m150 g、m2150 g，则(g取10 m/s2，结果保留两位有效数字) 图222图223(1)在纸带上打下计数点5时的速度v_ m/s；(2)在打点05过程中系统动能的增加量Ek_ J，系统势能的减少量Ep_ J，由此得出的结论是_；(3)若某同学作出的v2h图象如图224所示，则当地的实际重力加速度g_ m/s2。图224解析(1)v5 m/
6、s2.4 m/s。(2)动能的增加量为Ek(m1m2)v0.58 J；系统势能的减少量为Ep(m2m1)gh0.60 J，故在误差允许的范围内，两者相等，m1、m2组成的系统机械能守恒。(3)由(m1m2)v2(m2m1)gh得k，即 m/s24.85 m/s2，g9.7 m/s2。答案(1)2.4(2)0.580.60在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒(3)9.7本实验是一个创新实验，课本上做的是单个物体下落过程中机械能守恒的验证，而本实验是m1和m2组成的系统机械能守恒的验证，虽然也是寻找Ek、Ep大小关系，或用h图象分析，但Ek、Ep的表达式及h图象的斜率均与原实验不同。
7、类型三实验器材的选取示例用如图225所示电路，测定一节干电池的电动势和内阻。电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0作保护电阻。除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：A电流表(量程0.6 A、3 A)；图225B电压表(量程3 V、15 V)；C定值电阻(阻值2 、额定功率5 W)；D定值电阻(阻值10 、额定功率10 W)；E滑动变阻器(阻值范围010 、额定电流2 A)；F滑动变阻器(阻值范围0100 、额定电流1 A)。(1)要正确完成实验，电压表的量程应选择_ V；电流表的量程应选择_ A；R0应选择_ 的定值电阻；R应选择阻值范围是_的滑动
8、变阻器。(2)引起该实验系统误差的主要原因是_。解析(1)因测量一节干电池的电动势，路端电压最大值不超过1.5 V，故应选量程为3 V的电压表；定值电阻若为10 ，则电路中的电流太小，电流表读数误差较大，且干电池内阻较小，故应选2 的定值电阻；滑动变阻器若采用0100 ，调节过程中电路中的电流在多数情况下偏小，无法测量，故应选010 的滑动变阻器；由于电路中的电流比较小，故应选0.6 A量程的电流表。(2)在测量过程中，电压表的值为路端电压，则电流表的值不是干路电流，外电路中电压表分流，出现系统误差。答案(1)30.62010(2)电压表分流(1)电压表、电流表的量程要根据被测电路估测电压、电
9、流值，进行选取，如本题中测一节干电池的电动势，电压表量程3 V足够，为保护电池，电流不应太大，用0.6 A量程即可。(2)定值电阻的选取要遵循既能使R0起到保护作用，又能使实验正常进行的原则。若采用定值电阻10 ，则回路中电流强度最大不足0.15 A，电流调节范围太小。(3)为使电流表、电压表示数较大(一般要超过量程的以上)，滑动变阻器的实际应用阻值不足10 ，若用0100 的变阻器，实验过程则不易调节。类型四电表内阻的测量示例(2012南通期末)为测量某电压表V1的内阻，某同学设计的电路如图226所示。可供选择的器材有：待测电压表V1(03 V，内阻约3 k)电压表V2(09 V，内阻约10
10、 k) 定值电阻R1(阻值为600 ) 定值电阻R2(阻值为6 k) 图226滑动变阻器R(020 )直流电源(10 V，内阻可不计)开关S及导线若干(1)定值电阻应选_。(选填“R1”或“R2”)(2)请将图227中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接。图227(3)该同学经实验测量得到的数据如下表：次数1234567U1/V00.501.001.502.002.502.80U2/V01.52.74.35.77.88.1请在图228中描点作出U2U1图线，待测电压表V1的内阻为_ k。 解析(1)当定值电阻选用R26 k时，待测电压表V1和电压表V2的示数均合适，若选用R1600 ，则电压表
11、V1、V2示数的差值太小。(2)电路连接如图229所示图229(3)U2U1图线如图2210所示图2210由题给的两个电压表量程可以得出定值电阻应选阻值为6 k的R2。作出U2U1图线，如图所示。U2U1图线斜率k8.1/2.82.9，由U2U1得出k。解得待测电压表V1的内阻为RV3.16 k。答案(1)R2(2)图见解析(3)图见解析316(3.13.3 k都算对)(1)电压表内阻测量的几种设计方案：电路图：，RV这种方法适用于电流表量程较小的情况。电路图：，RVR0。这种方法适用于标准电压表V0内阻已知的情况。电路图：RV这种方法适用于电流表A量程较大，利用定值电阻R0间接推导V中电流。
12、(2)电流表内阻测量的几种设计：电路图：，RA这种方法适用于电压表量程足够小的情形。电路图：，RA这种方法适用于电流表A0内阻已知的情形。电路图：，RA这种方法适用于电流表A0内阻未知，且量程比待测电流表量程大的情形。电路图：，RA这种方法适用于电压表V量程较大的情形。电路图：，RARN这种方法是等效替代法，这种方法中RN必须是电阻箱。类型五利用图象处理数据示例(2012济南模拟)某研究性学习小组利用如图2211所示电路测量电池的电动势E和内电阻r。由于该电池的内电阻r较小，因此在测量电路中接入了一阻值为2.00 的定值电阻R0。(1)请根据实验原理图，用笔画线表示导线，将下列实物连接成能够完
13、成实验的电路。图2211(2)实验时，闭合开关K，调整电阻箱R的阻值，读出电压表相应的示数，得到了如下数据(R和U分别表示电阻箱读数和电压表读数)。R/40.0020.0012.008.006.005.00U/V1.891.781.661.571.431.35为了比较准确地得出实验结果，该小组的同学准备用图象法来处理实验数据，图象的纵坐标表示电压表读数U，则图象的横坐标表示的物理量应该是_。计算出与各组数据对应的该物理量数值(结果精确到0.01)填在表格中，并在如图2212所示的坐标系中作图。图2212(3)根据作出的图象求得E_ V，r_。解析(1)实物连线图如图2213甲所示，连线时应注意
14、连线的顺序，先不连电压表，将其他元件先串联起来，再并联电压表，同时注意电压表的正负极。(2)由EU(rR0)，可得UE(rR0)因此纵轴为U，横轴为，计算出对应的见下表图线如图2213乙所示。R/40.0020.0012.008.006.005.00U/V1.891.781.661.571.431.35/A0.0470.0890.140.200.240.27图2213(3)由作出的图线可得：E2.00(1.982.02) V，rR0 2.00 0.33 。答案(1)图见解析(2)电压U与电阻R的比值(或电流I)表格数值见解析U图线见解析(2)2.00(1.982.02)0.33(0.300.4
15、0)(1)合理选取坐标轴一般来说，画图象时以横坐标代表自变量，纵坐标代表因变量，但如果选用这种坐标轴所作图线为曲线时，则应尽可能考虑“化曲为直”，因为直线比曲线更能直观地反映物理规律。如：当拉力F一定时，研究加速度a与小车质量m的关系时，若取纵坐标表示小车的加速度a，横坐标表示1/m来作图，则得出图象是一条过原点的直线，从而直观地得出a与1/m成正比，即a与m成反比的关系。(2)合理选取坐标原点和标度坐标原点不一定是数据零点，应尽量使图线能占据坐标纸的大部分空间，这样能使图线更精确。至于坐标原点代表的物理量的数值，可根据作图的需要来确定。横、纵坐标轴一般不表示同一物理量，因此标度一般不同，选择标度的标准是使做出的图线充满坐标纸的大部分空间。(3)准确连线绘图描出各数据点后，要用一条平滑的曲线把它们连接起来。由于测量数据时可能会出现误差甚至错误，为此应根据大多数测量数据点的分布画出平滑的曲线，尽可能使数据点在图线上，或均匀地分布在图线两侧。若个别数据点偏离图线较远，说明该数据有差错，应舍弃不用。(4)分析图线求解结果根据已知的物理规律推导纵、横坐标所表示的两个物理量之间的关系式，再根据图线的斜率、在纵轴和横轴上的截距，或图线与横轴所围面积的意义求解结果。
