高考物理實驗專題一

高考物理實驗專題一第1頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月

一、高考內(nèi)容和要求

※1.知識內(nèi)容要求

※2．能力要求

※二、實驗基本知識和技能

※三．實驗能力培養(yǎng)

※1．基本測量儀器的使用

※2．基本測量性實驗的考查

※3．基本驗證性實驗的考查

※4．基本觀測性實驗的考查※（一）掌握常用的物理儀器

游標卡尺

97年

99年

93年

千分卡92年

※（二）實驗原理和實驗知識的理解

96年例293年※

（三）會組裝和調(diào)節(jié)實驗裝置

滑動變阻器的連接

分壓接法和限流接法的比較

例3※（四）掌握處理實驗數(shù)據(jù)的基本方法

例4

95年第2頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月一高考內(nèi)容和要求1.知識內(nèi)容要求內(nèi)容要求說明1.長度的測量

1.要求會正確使用的儀器主要有：刻度尺、游標卡尺、螺旋測微器、天平、秒表、電火花計時器或電磁打點計時器、彈簧秤、溫度表、、電流表、電壓表、多用電表、滑動變阻器、電阻箱、等等。

2.研究勻變速運動3.研究彈力和彈簧伸長的關系4.驗證力的平行四邊形定則5.驗證動量守恒定律6.研究平拋物體的運動7.驗證機械能守恒定律8.用單擺測定重力加速度9.用油膜法估測分子的大小第3頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月10.用描跡法畫出電場中平面上的等勢線2.要求從認識誤差問題在實驗中的重要性，了解誤差的概念，知道系統(tǒng)誤差和偶然誤差；知道用多次測量求平均值的方法減少偶然誤差；能在某些實驗中分析誤差的主要來源；不要求計算誤差。

3.要求知道有效數(shù)字的概念，會用有效數(shù)字表達直接測量的結(jié)果.間接測量的有效數(shù)字運算不作要求。11.測定金屬的電阻率（同時練習使用螺旋測微器）12.描繪小電珠的伏安特性曲線13.把電流表改為電壓表14.用電流表和電壓表測電池的電動勢和內(nèi)阻15.用多用表探索黑箱內(nèi)的電學元件16.練習使用示波器17.傳感器的簡單應用18.測定玻璃的折射率19.用雙縫干涉測光的波長返回第4頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月2．能力要求(1)能在理解的基礎上獨立完成“知識內(nèi)容表”中所列實驗，能明確實驗目的，能理解實驗原理和方法，能控制實驗條件。(2)會正確使用在這些實驗中用過的儀器。(3)會觀察、分析實驗現(xiàn)象，會記錄、處理實驗數(shù)據(jù)，并得出結(jié)論。

(4)能靈活地運用已學過的物理理論、實驗方法和實驗儀器去處理問題。返回第5頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月二、實驗基本知識和技能返回第6頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月三．實驗能力培養(yǎng)物理實驗在高中物理學中占有相當重要的地位．物理實驗能力的培養(yǎng)成為高中物理能力培養(yǎng)的重要目標之一．通過學生分組實驗及演示實驗，要求學生在實驗能力方面達到以下要求：“明確實驗目的，理解實驗原理和方法，學會正確使用儀器進行觀察和測量，學會控制實驗條件和排除實驗故障，會分析處理實驗數(shù)據(jù)并得出正確結(jié)論，了解誤差和有效數(shù)字的概念，會獨立地寫出簡要的實驗報告．”第7頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月1．基本測量儀器的使用．用于長度測量的米尺（最小刻度為mm），游標卡尺（最小分度為0.1、0.05mm），螺旋測微器（千分尺）；用于質(zhì)量測量的天平（托盤天平）；用于時間測量的打點計時器、秒表；用于力測量的彈簧測力計；用于電流測量的電流表，用于電壓測量的電壓表；用于電阻測量的歐姆表等．電源，電阻箱，滑動變阻器的正確使用．2．基本測量性實驗的考查，包括用打點計時器打出的紙帶測瞬時速度，研究平拋運動測平拋初速，用單擺測重力加速度，測電阻、測定金屬的電阻率，測電源電動勢和內(nèi)阻，測燈的功率，測電表的電阻，測玻璃的折射率，測光的波長等．第8頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月3．基本驗證性實驗的考查，包括驗證平行四邊形定則，驗證動量守恒定律，機械能守恒定律等．

目前實驗試題多偏重考查：基本測量儀器的掌握；實驗原理和實驗知識的理解，包括電學器材的連接原理；物理實驗步驟和過程的了解，能合理安排程序，會查找實驗過程的疏漏；實驗器材的選擇與使用；實驗方法的選擇，包括測量方法的選擇，控制方法的選擇等；對實驗結(jié)果進行處理的能力，包括計算、列表、作圖象，通過實驗數(shù)據(jù)處理得到合理結(jié)論；誤差分析，會合理安排實驗以減少誤差．此外要求考生還要有將平時實驗方法運用到新情景中的能力．4．基本觀測性實驗的考查，包括用描跡法畫電場中平面上的等勢線，用卡尺觀察光的衍射實驗等．返回第9頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）掌握常用的物理儀器應了解儀器的構(gòu)造和原理，會正確操作和讀數(shù)，會用有效數(shù)字記錄測量數(shù)據(jù)．返回

常用的物理儀器：刻度尺、游標卡尺、螺旋測微器、天平、秒表、電火花計時器或電磁打點計時器、彈簧秤、溫度表、、電流表、電壓表、多用電表、滑動變阻器、電阻箱、等等。第10頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月1997年全國高考.一游標卡尺的主尺最小分度為1毫米,游標上有10個小等分間隔,現(xiàn)用此卡尺來測量工件的直徑,如圖所示.該工件的直徑為____________毫米.29.80_答:29.80 (5分,答29.8的同樣給5分)第11頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月1999年全國高考

.（4分）用游標為50分度的卡尺（測量值可準確到0.02mm）測定某圓筒的內(nèi)徑時，卡尺上的示數(shù)如圖．可讀出圓筒的內(nèi)徑為______mm．52.12第12頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月

1993年高考試題：有一游標卡尺，主尺的最小分度是1毫米，游標上有20個小的等分刻度．用它測量一工件的長度，如圖2所示．圖示的讀數(shù)是______mm．104.05返回第13頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月15205100101520510千分卡（螺旋測微器）

15205100202530151015205100202530151010.190mm9.694mm1.601mm第14頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月1520510040453035101992年高考試題：如圖所示，在測金屬絲直徑時，螺旋測微器讀數(shù)如圖．可知該金屬絲直徑d=______×10－3m．0.900返回第15頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月秒表第16頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月0312334356378394110431214451647184920512253242655572859012678910113451213142分7.60秒第17頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月0312334356378394110431214451647184920512253242655572859012678910113451213141分51.40秒第18頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月0312334356378394110431214451647184920512253242655572859012678910113451213142分23.35秒第19頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）實驗原理和實驗知識的理解要求能依據(jù)理論知識，建立待求量與能直接測量的各個量之間的關系，擬定實驗方案．能合理選擇和組配儀器，選擇實驗條件和測量方法，合理安排實驗程序以減少誤差或簡化操作等

返回第20頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月

1996年高考.在用電流場模擬靜電場描繪電場等勢線的實驗中,在下列所給出的器材中,應該選用的是

(用器材前的字母表示).

(A)6伏的交流電源(B)6伏的直流電源(C)100伏的直流電源(D)量程0～0.5伏,零刻度在刻度盤中央的電壓表(E)量程0～300微安,零刻度在刻度盤中央的電流表在實驗過程中,要把復寫紙、導電紙、白紙鋪放在木板上,它們的順序(自上而下)是①

②

③

.在實驗中,按下電鍵,接通電路.若一個探針與基準點O接觸,另一探針已分別在基準點O的兩側(cè)找到了實驗所需要的兩點a、b(如右上圖),則當此探針與a點接觸時,電表的指針應

(填“左偏”、“指零”或“右偏”);當此探針與b點接觸時,電表的指針應

(填"左偏"、"指零"或"右偏").導電紙復寫紙白紙指零指零B、E返回第21頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月例2：用圖7所示的裝置做驗證機械能守恒定律的實驗，按正確的實驗操作得到幾條打上點跡的紙帶．通常要求從其中挑選頭兩點（即0、1兩點）間的距離接近2mm的紙帶進行測量．但一位同學并未按此要求卻選取了一條操作正確，點跡清楚，但頭兩點（0與1點）間的距離明顯小于2mm的紙帶進行標點（標出0、1、2、3……等各實際點跡）測量（測出各點與0點的高度差h1、h2、h3……cm），見圖8．那么能否用它進行正確計算以比較點n位置處的動能與重力勢能的對應關系(n=2、3、4…）,即能否驗證1/2mv2=mgh?理由是，列出點n處瞬時速度的計算式vn=______．第22頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月分析：本題的實驗過程要求先接通電源，開動電磁打點計時器，在紙帶上記下初始位置．然后將紙帶、重錘系統(tǒng)適時地無初速釋放使之自由落下．所謂“適時”，最理想的情況是在振針剛好打在紙帶上的一瞬間釋情況的機會很少．通常是在振針兩次敲擊紙帶之間的某個時刻松手釋放，但只要是無初速釋放，運動性質(zhì)就仍然是自由落體，只是紙帶上頭返回第23頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月答:(1)要用游標卡尺測擺球直徑d,擺長等于擺線長加d/2（2分）（如果說明用米尺量擺長時，擺長的下端從球心算起，也給2分）．

(2)T=t/29.5(3)g應測量多次，然后取g的平均值做最后結(jié)果（2分）（如果說明擺長和周期的測量要進行多次，并取它們的平均值為L和T，算出g，也給2分）．1993年高考試題：一位同學用單擺測重力加速度的實驗．他將擺掛起來后，進行了如下步驟：(A)測擺長L：用米尺量出擺線的長度．(B)測周期T：將擺球拉起，然后放開．在擺球某次通過最低點時，按下秒表開始計時，同時將此次通過最低點作為第一次，接著一直數(shù)到擺球第60次通過最低點時，按秒表停止計時．讀出這段時間t，算出單擺的周期T=t/60(C)將所測得的L和T代入周期公式算出g將它作為實驗的最后結(jié)果寫入實驗報告中去．指出上面步驟中遺漏或錯誤的地方、寫出該步驟的字母，并加以改正（不要求進行誤差計算）．返回第24頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）會組裝和調(diào)節(jié)實驗裝置，會正確連接電路實物圖,這里主要體現(xiàn)實驗技能的考查．然而正確、熟練的操作技能，仍以對儀器及實驗原理的理解認識為前題．

返回第25頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月滑動變阻器的使用ABCD串聯(lián)限流電路并聯(lián)分壓電路——分壓器1.滑動變阻器的兩種主要連接方式：RXRABC(D)RXR（1）保護電表不受損壞；（2）改變電流電壓值，多測量幾次，求RX的平均值，減少誤差。2.變阻器的作用——第26頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月※

分壓接法的優(yōu)點是：電壓變化范圍大，附加功率損耗較大?！?/p>

限流接法的優(yōu)點是：電路連接簡便，附加功率損耗較小。分壓接法和限流接法的比較：a..當兩種接法均可滿足實驗要求時，一般選限流接法．

b.當負載電阻Rx較小，變阻器總阻值R較大是Rx的幾倍時，限流接法對電流、電壓控制作用顯著，一般用限流接法

c.當負載電阻Rx較大是R的幾倍時，變阻器總阻值R較小，限流接法對電流，電壓的調(diào)控作用不明顯，一般選分壓接法．

d.當要求電壓從0變起，一定用分壓接法．限流電路分壓電路電壓范圍電流范圍0——U返回第27頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月答：

例3：如圖所示，某同學用此裝置驗證牛頓第二定律．A為放在水平桌面上的長木板，B為滑輪，C為小車，D為砂桶，E為細線，F(xiàn)為紙帶．那么他應將電磁打點計時器固定在什么地方？______實驗中還要對此裝置做哪些重要調(diào)節(jié)______．將打點計時器固定在小車后的木板上．調(diào)節(jié)滑輪高度，使牽引小車的細線與木板平行；在木板后端下面墊適當厚度的物體，使木板成為小傾角斜面，調(diào)節(jié)傾角，直到小車在不受牽引時恰好能沿木板勻速向下運動為止．

返回第28頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月（四）掌握處理實驗數(shù)據(jù)的基本方法．實驗數(shù)據(jù)處理方法常用的是列表法，分組隔項逐差法（如測勻變速直線運動加速度所用方法）和圖線法．第29頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月

用數(shù)學圖象法處理實驗數(shù)據(jù)是高考對實驗能力考查的一個重要方面，用圖象法處理數(shù)據(jù)求測量值，可以簡化復雜計算并起到取平均值減小隨機誤差的作用．利用圖線同樣可以驗證物理規(guī)律，或者導出未知的物理量之間的關系．但在作圖時，因為用點的位置表示一組實驗數(shù)據(jù)，因此需要嚴格按規(guī)則作圖，否則誤差反而會加大．第30頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月作圖的基本規(guī)則是：(1)必須用坐標紙，并盡可能保證測量時的準確數(shù)字在圖上也是準確的．例如電流測量值為0.24A，0.2A是準確的，圖上應對應準確的分度0.2A，而0.04A是估計的，在圖中允許也是估計的，這樣在作圖時，要充分考慮恰當?shù)剡x取分度值．(2)圖上要標明圖名，坐標軸所代表的物理量及單位，各分度值要用相應有效數(shù)字標明．(3)盡量使圖線充滿圖紙，如是直線，盡量使其與橫軸成30°～60°角，這也是為了減少作圖誤差，這一點也是考慮橫縱標分度的依據(jù)．如果實驗數(shù)據(jù)只分布在某一區(qū)段．如圖17b所示，電壓測量值在1.00V到1.50V之間，坐標就可以從1.00V開始，以充分利用圖紙．(4)各數(shù)據(jù)點均應用記號標明，如在圖中用：“×”或用“·”等確定點的位置．第31頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月5)連線作圖時要使數(shù)據(jù)點均勻分布在圖線兩側(cè)，以起到取平均值的作用．一般在已知數(shù)據(jù)間用實線相連，數(shù)據(jù)區(qū)域外用虛線延伸．在已知規(guī)律情況下，如果某個數(shù)據(jù)點明顯偏離圖線，可以作為錯測而舍去。

當用圖線求間接測量量時，若物理量的關系或規(guī)律可表達成形如y=Kx+b的一次函數(shù)，而K與b均需測定，則可通過測得關于x、y的一系列對應數(shù)據(jù)，由數(shù)據(jù)點描點繪出實驗圖線應是一直線，再根據(jù)圖線間接求待測的斜率K與截距b