您现在的位置是: 首页 > 教育新闻 教育新闻
物理实验高考-物理实验高考电学
tamoadmin 2024-10-25 人已围观
简介1.高考物理实验方法,七种主要方法2.物理实验,特别是电学实验的原理、电磁图、主要问题探讨进行归纳,谢了3.高考物理实验题有多少种类型高考物理实验方法,七种主要方法 物理实验用“学过的实验方法”、“用过的仪器”进行新的实验,以考查其基本实验能力和理解、推理、迁移的能力。我整理了物理学习相关内容,希望能帮助到您。 高中物理实验七种主要方法 1、控制变量法 在实验中或实际问
1.高考物理实验方法,七种主要方法
2.物理实验,特别是电学实验的原理、电磁图、主要问题探讨进行归纳,谢了
3.高考物理实验题有多少种类型
高考物理实验方法,七种主要方法
物理实验用“学过的实验方法”、“用过的仪器”进行新的实验,以考查其基本实验能力和理解、推理、迁移的能力。我整理了物理学习相关内容,希望能帮助到您。
高中物理实验七种主要方法
1、控制变量法
在实验中或实际问题中,常有多个因素在变化,造成规律不易表现出来,这时可以先控制一些物理量不变,依次研究某一个因素的影响和利用。
如气体的性质,压强、体积和温度通常是同时变化的,我们可以分别控制一个状态参量不变,寻找另外两个参量的关系,最后再进行统一。欧姆定律、牛顿第二定律等都是用这种方法研究的。
2、等效替代法
某些物理量不直观或不易测量,可以用较直观、较易测量而且又有等效效果的量代替,从而简化问题。
如在验证动量守恒实验中,发生碰撞的两个小球的速度不易直接测量,可用水平位移代替水平速度研究;在描绘电场中的等势线时,用电流场来模拟电场等都用了等效思想。
3、累积法
把某些难以用常规仪器直接准确测量的物理量用累积的方法,将小量变大量,不仅可以便于测量,而且还可以提高测量的准确程度,减小误差。
如测量均匀细金属丝直径时,可以采用密绕多匝的方法;测量单摆的周期时,可测30-50个全振动的时间;分析打点计时器打出的纸带时,可隔几个点找出计数点分析等。
4、留迹法
有些物理过程是瞬息即逝的,我们需要将其记录下来研究,如同摄像机一样拍摄下来分析。
如用沙摆描绘单摆的振动曲线;用打点计时器记录物体位置;用频闪照相机拍摄平抛的小球位置;用示波器观察交流信号的波形等。
5、外推法
有些物理量可以局部观察或测量,作为它的极端情况,不易直观观测,如果把这局部观察测量得到的规律外推到极端,可以达到目的。
例如在测电源电动势和内电阻的实验中,无法直接测量I=0(断路)时的路端电压(电动势)和短路(U=0)时的电流强度,通过一系列U、I对应值点画出直线并向两方延伸,交U轴点为电动势,交I轴点为短路电流。
6、近似法
在复杂的物理现象和物体运动中,影响物理量的因素较多,有时为了突出主要矛盾,可以有意识的设计实验条件、忽略次要因素的影响,用近似量当成真实量进行测量。
7、放大法
对于物理实验中微小量或小变化的观察,可采用放大的方法。例如游标卡尺、放大镜、显微镜等仪器都是按放大原理制成的。
高考物理实验题提分技巧
提分技巧一 明确一个实验的三大知识主干
在新课程高考形式下,不能认为一个实验只不过是读数或实验原理的理解或实验的操作,更不能认为就是数据的处理与结果分析,而应该认识到一个实验是基本仪器的使用、实验的设计、实验数据的处理与实验结构的分析三个有机体的合成.这三大部分便构成了一个实验的三大知识主干.主干知识向来是高考大舞台中的重要角色,一直受到命题专家的青睐.对于一个实验的三大知识主干要有明确的认识:
1.基本仪器的使用
基本仪器的使用是实验考查的基础内容,无论是实验的设计还是实验结果的分析,往往都涉及基本仪器的使用,所以一些基本仪器的原理、使用方法、注意事项和读数等,在近几年的高考中不断出现,长度和各电学参量的测量及相关仪器的使用是考查的热点,在复习时一定要注意.高考中出题频率较高的基本实验仪器有刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、打点计时器、秒表、电压表、电流表、多用电表以及传感器等.
2.实验的设计
近几年来,高考物理实验的考查已经由原来单一的、基本的形式向综合的、高层的方向发展,表现之一是加强了对同学们动手能力的考查.试题往往从实验原理、器材的选择和使用、实验步骤和现象的观察等方面进行全面的考查,表现在设计型实验题频频出现,设计型实验题一般是以规定的实验原理、方法和器材为基础编制出来的.这些实验可以有效地培养同学们的观察能力和激发同学们的学习兴趣.
3.实验数据的处理与实验结构的分析
对考生能力的考查是历年高考的一个主题,对实验数据的处理、实验结果的分析能力的要求越来越高.试题往往要求同学们通过研究题给电路、图表和数据,运用物理知识和数据推出正确结果,并能就实验装置、操作以及数据处理等方面分析产生误差的原因,这就要求同学们在平时学习中慢慢培养这方面的能力.
提分技巧二 把握好处理实验数据的两把利剑
1.列表法:把被测物理量分类列表表示出来.表中对各物理量的排列习惯上是先记录原始数据,后计算结果.列表法可大体反映某些因素对结果的影响,常用作其他数据处理方法的一种辅助手段.
2.图像法:把实验测得的量按自变量和因变量的函数关系用图像直观地显示出来.根据实验数据在坐标纸上画出图像.若是反比关系一般改画成正比图线,同时注意图像斜率、图像在坐标轴上截距的物理意义.值得提醒的是,创新实验的落脚点几乎都是图像,故备考时一定要将图像法处理数据作为重中之重
.提分技巧三 要善于提取一个实验的精髓
俗话说“擒贼先擒王,打蛇打七寸”.同样对于一个实验,复习时必须抓住其精髓部分,然后以该实验的精髓部分为核心进行拓展,这样才能真正起到事半功倍的效果.很多同学学习实验一直很努力,也在不断地做练习题,可是同一个实验,换一种考查方式就不会了,更不要说触类旁通了.纵观近几年的高考创新实验发现:实验题一年比一年“新”,年年都在“变”,但是这种“变”只不过是实验命题的形式在变,所谓的“新”,只不过是实验的环境新了,知识点是不会新的,更不会变的,所以复习一个实验我们要抓住其精髓部分.
提分技巧四 如何与命题专家想到一块儿
高考物理实验是“年年有花开,年年花不同”,这说明每年的高考结束后命题专家都在思考一个问题,那就是“下一次命题该如何出题呢?”因此我们在备考的同时也应该跟着命题人一块儿想,那么如何做才能使我们与命题专家想到一块儿呢?对于这一点,我们可以按以下方案去做,那就是:
1.稳端“碗里”的弄透教材中的基础实验
其含义是:熟悉教材中的每一个实验的基本原理、实验的基本器材、实验的过程,也就是说要熟悉每一个实验的“源”与“理”.
近年来高考实验题已由侧重于考查实验仪器的使用、基本操作等最基础的实验能力,向着侧重于考查对实验原理的理解、实验方法的灵活运用等更高层次的能力转变,要求考生运用学过的实验原理和方法,选择合适的仪器,设计出合理的方案去解决新的实验问题.纵观近几年的高考实验题,几乎都是教材中内容的改编、重组,教材实验的延伸,或者是教材实验的重新设计,通过这样做来鉴别考生独立解决新问题的能力和知识的迁移能力,也体现了新课程改革对学生实践能力和创新精神的要求.可见教材中的实验永远是高考创新实验的命题根源,如果将高考创新实验比作“天空中的风筝”,那么教材中的基本实验就是“风筝的线”.这就要求我们在高考实验备考中要紧扣教材中的实验,弄清楚教材中每一个实验的基本原理、实验步骤、实验的操作过程、实验数据的处理,不要将理解实验变成“背”实验,更不要对原理的理解和方法的掌握只是“纸上谈兵”,否则高考实验稍作一些变形,我们就会感到无从下手.只有将课本上的实验复习好了,才能举一反三,触类旁通.
2.盯住“盘里” 的分析透近几年的高考实验记录
其含义是:在复习完一个实验的时候,我们应该查阅该实验在近几年高考中命题的情况,根据命题中“稳中求变”的特点,命题人在下一次对该实验进行考查时是不可能有很大变动的.很多考生在实验复习中花了不少时间,但是在复习的过程中却很少去做一件很重要的事情,那就是查阅《考试大纲》中的实验在历年高考中曾经考查过的方式.在查阅的时候我们要做好以下规律的总结:
(1)归纳出近几年实验试题的命题规律①题型特点
规律一:“一小题”.该小题命题立足教材,侧重考查完成实验的能力.涉及基本仪器的使用(含读数)、实验原理和测量方法的理解、实验条件的控制、实验步骤的编排、实验数据的处理、实验误差的分析.
规律二:“一大题”.该大题命题立足迁移,侧重考查设计简单实验方案的能力.突出实验原理的迁移、测量方法的迁移、数据处理方法的迁移(图像法和平均值法)等.
规律三:“大题新”. “新”可以更加有效地考查考生分析问题的能力,区分度也很明显.其实这类题依然是以实验基础为依据,只不过在新的背景、新的命题方式下进行考查,说到底物理实验的考查是对思维的一种检验,因此在复习时要努力培养分析问题、解决问题的思维习惯,这样做才能应对层出不穷的“新”题.
②难点设置
实验的难点设置主要有:a.器材的选取和电路的选择;b.实验原理、方法的理解和实验方案的设计;c.实验数据的分析和处理.
(2)查看某一实验的历年高考记录
在查看近几年的高考实验时还要注意总结同一实验在近几年的命题规律,找出同一实验在不同时间命题的共同规律、不同规律,然后作出一些新的动态分析.如对于纸带问题,通过近几年的高考命题我们发现关于纸带问题中的“黄金命题热点”有:①纸带上某点瞬时速度的计算;②计数点之间的时间间隔的计算;③加速度的计算;④纸带上两计数点之间距离的测量.其中涉及的方法主要有“逐差法”和利用v-t图像求加速度法.
以上规律的总结,能使我们对实验的复习做到有的放矢,确定自己的复习方向,找出自己的不足之处,以便取得最佳的复习效果.
3.想到“锅里” 的猜想命题专家下一次可能的考查方式
其含义是:新课程高考的命题要求是要具有一定的创新度,当然实验的命题也不例外,也就是说命题专家会不断地思考对于某一个实验在下一届的高考中该如何去命题,因此作为一个高考备考的考生,最重要的一步是当你看到某一个实验的时候,要想想本实验还可以用什么方法来处理?下一次可能会怎样出题?一个优秀的考生不在于他做了多少题,而在于他悟出了多少题以及对于一个实验可以采用多少种实验方法和实验数据的处理方法!那么我们该如何去悟才能与命题专家想到一起呢?通过对近几年高考的分析来看,可以从以下两个角度着手:
(1)当见到一个实验图像或处理方法后,要试着想想还有哪些可用于处理本实验的图像或方法.
(2)要从多个角度去思考实验方案、物理量的测量.
物理实验,特别是电学实验的原理、电磁图、主要问题探讨进行归纳,谢了
从近几年的高考来看,理综卷对物理实验的考察,已成为高考的热门题目。所考察的内容也并非教材中已成型实验,而是以所掌握的实验原理、技能自行设计为主。它要求学生能明确实验目的,理解实验原理,控制实验条件;会运用已学过的实验方法;会正确使用实验中用过的仪器;会观察、分析实验现象,处理实验数据,并得出结论。
设计性实验是近几年高考热点也是得分难点。鉴于此,对物理实验的复习,提出以下看法:
一是基本仪器的使用仍是实验复习的基础。
不管上一年度有无考到仪器的使用,我们对常用的物理仪器要熟练运用,这是实验的基础,是实验的工具,任何时侯都不过时。在这方面花些时间是必需的。常见的有十三种仪器,这十三种仪器是刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、打点计时器、弹簧称、温度计、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等等。这些工具的使用每本复习用书上都有很详细的说明,本文不再多言。
二要从多种视角重新审视和组合实验板块。
在物理实验总复习中,我们不应孤立地看待一个个实验,而应该从这些实验的原理、步骤、数据采集与处理方式的异同上,给这些实验分门别类,从而组成不同的实验板块。平时我们已经自觉或不自觉地把实验分成力学实验板块、电学实验板块、热学实验板块、光学实验板块。但这样的处理只是简单地重复了物理课本知识的体系,大多数情况下也是为了讲解的方便,没有多大的创意,对于学生思维的开发和对实验的科学思维方式的培养显得很不够的。在此,我认为我们要在这些实验的组合板块中挖掘一些功能,培养学生一种实验的常规意识,比如对于力学板块,这是由验证力的合成与分解、打点计时器的使用和测匀变速直线运动加速度、验证机械能守恒定律、验证牛顿第二定律、验证动量守恒定律等实验组成的一个大的实验板块。
我们还可以把视野再扩大一些,以各种角度重新组合新的实验板块,比如按测量型与验证型可把实验分成两大板块,按能进行图像处理数据和不能用图像处理数据又可以把实验分成两大板块。我们可以提示学生这样划分板块,但把一个具体实验归类于哪个板块,这要学生自已思考,比如说用图像法处理数据,学生们熟悉的是验证牛顿第二定律和测定电池电动势和内电阻的实验,不过画出的图形必须是直线,否则不好处理。这给予学生们思考的空间,其实还有许多实验也是可以这样处理的,它们都可以归类于用图像法处理数据,比如用单摆测重力加速度的实验,我们测的是周期T和摆长L,再由公式来计算,书本上采用的是多测几组再求平均值法,现在我们可以以L和T2/4л2为坐标轴,用测得的数据放入描点,画直线求斜率即是g。
高中物理实验复习
一、 基本仪器的使用
游标卡尺
设计原理:游标尺上n个刻度的总长度与主尺上(n-1)个刻度的总长度相等,如果游标尺的最小刻度的长为x,相应主尺上的每个最小刻度的长为y,则有nx=(n-1)y,由此式可得游标尺与主尺两者最小刻度长度的差为k=y-x=y/n,我们把k叫做游标卡尺的精确度。其值由游标尺的刻度数和主尺上的归小刻度长度y决定。
读数原理:①先读整数部分:整数部分由主尺上读得,即游标尺零刻度线在主尺的多少毫米刻度线的右边,该毫米刻度值就是应读得的以毫米为单位的整数部分L
②再读小数部分:小数部分由游尺上第几条刻度线与主尺上某一刻度线对齐后读出,即游标卡尺的准确度k×n=读出的小数部分(可记为通式k×n)
③测量值为上述两部分读数之和,并按有效数字规则记录,通用公式可写为s=L+k×n
习题
例1:用一10分度的游标卡尺测量一长度为6.8mm的物体,则游标的哪个刻度与主尺的哪个刻度对齐?14mm处
1、游标有20个刻度的游标卡尺游标总长等于19毫米,它的测量精度是多少?测量时如游标的零刻度在尺身的2.4厘米和2.5厘米之间,游标的第16条刻度线与尺身对齐,测量的结果是多少?
弹簧秤
使用弹簧秤的注意事项:
① 根据被测力的大小选择弹簧秤的量程,不能超量程测量,否则会损坏弹簧秤
② 使用前要检查弹簧秤的指针是否指到零位置,如果不指零,就需要调节器零
③ 被测力的方向应与弹簧秤轴线方向一致
④ 读数时应正对平视。一次测量的时间不宜过长,以免弹簧疲劳
⑤ 弹簧、指针、拉杆都不能与刻度板末端的限位卡发生摩擦
⑥ 读数时,除读出弹簧秤上最小刻度所表示的数值,还要估读一位。
秒表
使用注意事项:使用秒表前应检查秒表指针是否与零点对齐,如果不能对齐,应记下此时秒针所指示的数值,并对读数作修正; 测量完毕,应让秒表继续走动,使发条完全放松,释放弹性势能,使发条恢复到松弛状态。
二、测定性实验
测定匀变速直线运动的加速度
由纸带求物体运动加速度的方法:
a.逐差法:s4-s1=s5-s2=s6-s3=…=3aT2,分别求出a1=(s4-s1)/3T2,a2=(s5-s2)/3T2,a3=(s6-s3)/3T2,再算出a1、a2、a3的平均值,即为物体运动的加速度.
b.v—t图像法:先根据vn=(sn+sn+1)/2T求出打第n个点时纸带的瞬时速度,作出v—t图像,图线的斜率即为物体运动的加速度
习题:
1、在“测定匀变速直线运动的加速度”实验中,下列方法中有助于减小实验误差的是(ACD )
A 选取记数点,把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位
B 使小车运动的加速度尽量小些
C 舍去纸带上开始时密集的点,只得用点迹清晰、点间间隔适当的那一部分进行测量、计算
D 适当增加挂在细绳下钩码的个数
2、在研究匀变速直线运动的实验中,算出小车经各计数点的瞬时的速度如下:
计数点序号 1 2 3 4 5 6
计数点对应的时刻(s) 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60
通过计数点的速度(cm/s) 44.0 62.0 81.0 100.0 110.0 168.0
(1)为了计算加速度,合理的方法是( C )
A 根据任意两计数点的速度公式,用a=Δv/Δt算加速度.
B 根据实验数据画出v-t图,量出其倾角,由公式a=tgα求加速度.
C 根据实验数据画出v-t图,由图上相距较远的两点,由a=Δv/Δt求a.
D依次算出通过连续两计数点间的加速度,算出其平均值作小车的加速度.
(2)由上表中给出的数据,用作图法求其加速度
3、在研究匀变速直线运动的实验中,如图2一22所示,为一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的记数点,相邻记数点间的时间间隔T=0.1s。
(1)根据_ΔS=恒量_可判定小车做匀加速直线运动。
(2)根据_ _______计算各点的瞬时速度,且VA= 0.53m/s ,VB=0.88m/s ,VC =1.23m/s,VD=1.53m/s,VE=1.93m/s 。
(3)在图2一23所示的坐标中作出小车的v一t,图线,并根据图线求出a=_3.5m/s2____。
4)将图线延长与纵轴相交,交点的速度是_0.53m/s_,此速度的物理意义是__VA_____。
用单摆测定重力加速度
实验注意事项:
①摆线要用细而轻且不可伸长的1m左右的线制成.
②摆球要用密度大的实心球.
③测摆长时应使摆自然下垂,测悬点到球心间的距离.
④单摆摆动时应使摆线在同一平面内且摆角小于10°.
⑤测周期时,应从摆球经平衡位置时开始计时,要测30或50次全振动时间,取平均值计算
习题
4、用单摆测重力加速度的实验中,用的摆球密度不均匀,无法确定重心位置.第一次量得悬线长L1(不计半径),测得周期为T1;第二次测得悬线长为L2周期为T2,根据上述数据,g值应为( B )
A. 4π2(L1+L2)/(T12+T22) B. 4π2(L1-L2)/(T12-T22)
C. 4π2 /T1T2 D.无法计算
5、两名同学在分析用单摆测重力加速度时由于摆球受空气阻力而对单摆周期产生影响问题时,甲同学说:空气对摆球的浮力与重力方向相反,浮力对摆球作用相当于重力加速度变小,因此振动周期变大.乙同学说:浮力对摆球的影响好像用一个轻一些的摆球做实验,单摆振动周期与摆球质量无关,因此振动周期不变,试分析这两种说法的正误.
解析:如图甲所示,无空气浮力时,摆球做简谐振动的回复力是重力的切向分量G1,F回=mg?sinθ,θ是摆角.
有空气浮力时,如图乙所示,设摆球受重力和浮力的合力F=mg-F?浮,方向竖直向下,这时摆球做简谐振动的回复力是F的切向分量F1,
F′回=F1=F?sinθ=(mg-F浮)?sinθ
F′回=m(g- )?sinθ=mg′?sinθ,g′=g-
这时摆球的质量不变,回复力减小,相当于重力加速度减小,周期增大,甲同学说得对.
乙同学说法的错误在于没有正确理解周期与摆球质量无关的特点,单摆周期与质量无关的原因是:回复力F回=mg?sinθ,F回与质量m成正比.回复力F?回产生的指向平衡位置的加速度.
a= =g?sinθ与质量无关,所以周期与m无关.有浮力时F回′=(mg-F浮)?sinθ
a′=(g- )?sinθ,显见a′<a
所以T增大.单摆振动周期与质量无关也可以从F回=-k?x,k是回复系数,而简谐振动周期T=2π ,代入k讨论得出.
二、 验证性实验
验证力的平行四边形定则
注意:
1、在本实验中,以橡皮条的伸长(结点到达某一位置)来衡量力的作用效果,因此,在同一次实验中应使两种情况下结点达到同一位置。
2、实验前,首先检查弹簧秤的零点是否正确,实验中,弹簧秤必须保持与木板平等,使用时不能超过弹性限度,读数时眼睛一定要正对刻度,读到最小刻度的下一位。
3、画力的图示时,标度的称取应恰当,严格按几何作图法求合力
习题
6、 如图所示为验证力的平行四边形法则的实验装置示意图,通过细线用两个互成角度的测力计拉橡皮条使结点移到某一位置O.此时需要记下:
(1) ;
(2) ;
(3) ;
然后,只用一个测力计再把橡皮条拉长,使结点到达位置 .再记下
(4) ;
(5) ;
(6)实验中,应使各拉力方向位于 同一平面 ,且与木板平面 平行 。
验证机械能守恒定律
注意:
(1)安装打点计时器时,必须使穿纸带的两个限位孔在同一竖直线上,以减小摩擦阻力.
(2)接通电源前,穿过打点计时器的纸带应平展不卷曲,提纸带的手必须拿稳纸带,并使纸带保持竖直,从而不致人为地增大摩擦阻力,导致机械能损耗.
(3)实验时,必须先接通电源,让打点计时器工作正常后才能松开纸带让垂锤下落,从而使纸带下落的初速度为零,并且纸带上打出的第一个点是清晰的一个小点.
(4)选用纸带应尽量挑选第1、2两点间的距离接近2mm的纸带,以保让打第一个点时纸带的速度为零.
(5)测量下落高度时,都必须从起点算起,不能搞错,选取的各个计数点要离起始点适当远一些,以减小测量高度h值的相对误差.
(6)因验证的是ghn,是否等于Vn2/2,不需要知道动能的具体数值,故无需测量重锤的质量m.
实验误差
由于重物和纸带在下落过程中要克服阻力(主要是打点纸带所受的阻力)做功,所以势能的减小量△Ep稍大于动能的增加量△Ek.
习题
7、 在验证机械能守恒定律的实验中,有同学按以下步骤进行实验操作:
A.用天平称出重锤和夹子的质量;
B.固定好打点计时器,将连着重锤的纸带穿过限位孔,用手提住,且让手尽量靠近打点计时器;
C.松开纸带,接通电源,开始打点.并如此重复多次,以得到几条打点纸带;
D.取下纸带,挑选点迹清晰的纸带,记下起始点O,在距离O点较近处选择几个连续计数点(或计时点),并计算出各点的速度值;
E.测出各点到O点的距离,即得到重锤下落高度;
F.计算出mghn和 mυ2n/2,看两者是否相等.
在以上步骤中,不必要的步骤是 A ;有错误或不妥的步骤是 BCDF (填写代表字母);更正情况是① B中“让手尽量靠近”应改为“让重锤尽量靠近打点计时器” ,② C中应先接通电源,后松开纸带 ,③ D中应将“距离O点较近处”改为“距离O点较远处” ,④ F中应改为“ghn和υ2n/2”
8、在利用重锤自由下落“验证机械能守恒定律”的实验中,在打出纸带并测量出第n点到第1点的距离后,用公式υn=ngT(T为打点时间间隔)来计算打第n点时重锤的速度,然后计算重锤动能的增量△Ek和重锤重力势能的减少量△Ep.计算时经常出现△Ek>△Ep的结果,试分析其中的原因.
解析:本题可从如下两方面进行分析:(1)由于重锤和纸带受到阻力,它们下落的实际加速度a将小于重力加速度,而利用重力加速度g来计算速度υ=n?g?T,将使得υ值偏大. (2)在先接通电源使打点计时器工作,再让纸带从静止释放的步骤中,常常容易造成纸带上记录下来的最初两点之间的时间间隔小于0.02s,计算中仍按0.02s计算,也将使得速度值υ=n?g?T偏大.
9、某同学在做“验证机械能守恒定律”的实验时,不慎将一条选择好的纸带的前面部分损坏了,剩下的一条纸带上各点间的距离,他测出并标在纸带上,如下图所示.已知打点计时器的周期是0.02s,重力加速度为9.8m/s2.
(1) 利用纸带说明重锤(质量为mkg)通过对应于2、5两点过程中机械能守恒.
(1)重锤在对应2、5两点时的速度分别为
υ1= m/s=1.495m/s υ2= m/s=2.06m/s
则重锤在2、5两点对应过程的动能增加量为
△Ek=Ek2-Ek1= mυ22- mυ21=1.004mJ,
而重锤在该过程中下落的距离为
△h=(3.18+3.56+3.94)×10-2m=10.68×10-2m
则重锤在该过程减小的重力势能为
△Ep=mg?△h=1.047mJ
在允许的实验误差范围内可以认为△Ek=△Ep,即机械能守恒.
(2) 说明为什么得到的结果是重锤重力势能的减小量△Ep稍大于重锤动能的增加量△Ek?
因重锤拖着纸带下落时,空气阻力和打点计时器的阻力做功而使重锤的机械能有损失,故重力势能的减小量稍大于动能的增加量
验证动量守恒定律
实验需注意事项
(1)为保证两球在水平方向作同一直线上的对心正碰,必须将斜槽末端切线调节成水平然后固定;
(2)为使入射球A在碰后能沿原方向运动,必须使A球的质量大于被碰球B的质量.
(3)为保证多次重复实验的条件相同,一是必须使入射球每次都是从斜槽上同一位置从静止开始滚下;二是注意不能移动实验桌、斜槽和白纸.
(4)必须明确标明重锤线尖端所指的位置O.以便能较精确地确定两球作平抛运动的抛出点,从而获得较精确的水平位移大小.
练习
1、某同学用如下图所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律.图中PQ是斜槽,QR为水平槽.实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹.重复上述操作10次,得到10个落点痕迹.再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G由静止开始滚下,和B球碰撞后,A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹.重复这种操作10次.图(甲)中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点.B球落点痕迹如图(乙)所示,其中米尺水平放置,且平行于G、R、O所在的平面,米尺的零点与O点对齐.
(1)碰撞后,B球的水平射程应取为64.7 cm.
(2)在以下选项中,哪些是本次实验必须进行的测量?答ABD (填选项号).
A.水平槽上未放B球时,测量A球落点位置到O点的距离
B.A球与B球碰撞后,测量A球落点位置到O点的距离
C.测量A球或B球的直径
D.测量A球和B球的质量(或两球质量之比)
E.测量G点相对于水平槽面的高度.
2、某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验:在小车A的前端粘有橡皮泥,推动小车A使之作匀速运动.然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体,继续作匀速运动,他设计的具体装置如下图所示.在小车A后连着纸带,电磁打点计时器电源频率为50HZ,长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力.
(1)若已得到打点纸带如上图,并测得各计数点间距标在图上,A为运动起始的第一点,则应选 BC 段来计算A的碰前速度,应选 DE 段来计算A和B碰后的共同速度.(以上两格填“AB”或“BC”或“DC”或“DE”).
(2)已测得小车A的质量m1=0.40kg,小车B的质量m2=0.20kg,由以上测量结果可得:
碰前总动量= 0.42 kg.m/s.
碰后总动量= 0.417 kg.m/s.
由上述实验结果得到的结论是: 在误差允许范围内,A、B两车作用前后的总动量相等,系统的动量守恒。
三、研究性实验
研究平抛物体的运动
1、在研究平抛物体的运动的实验中,坐标原点0及竖直向下的轴的确定,下列说法正确的是(AD)
A O点在斜槽末端点处
B O点在斜槽末端点正前方r处(r为小球半径)
C 过0点画一条平行木板边缘向下的线作为轴
D 过0点利用重锤线画一条竖直线作为轴
2.如图所示为做平抛运动实验的专用卡片,长方形孔的宽度为a,长度为b,c为描轨迹点的缺口,若小球半径为r,则下列说法中正确的是(AB )
A 缺口c应在折线处且紧贴木板上的白纸
B a应略大小2r(r为球半径)
C b应等于2r D a应等于2r
3、下列哪些因素会使实验的误差增大( B )
A 小球与斜槽之间有摩擦 B 安装斜槽时其末端不水平
C 建立坐标系时以斜槽末端端口位置为坐标原点 D 每次释放小球的位置相同
高考物理实验题有多少种类型
哈三中物理备课组长,高级教师,市级骨干教师,获国家级优质课大赛一等奖,全国第二届信息技术与物理学科整合教学大赛一等奖。 在剩下的最后两个月里,许多考生关心物理学科还应该注重哪些细节。本专栏请名师针对每个题型点拨考生。 考生目前应该把自己过去复习的知识、做过的题目做梳理,在夯实基础的前提下,针对高考的三种题型,进行有针对性的训练。 一、重视实验 在高考试卷中,物理实验题有18分,占总分的15%%,突出体现了物理的学科特点以及实验在物理学科学习质量评价中的重要地位,有助于检验考生的科学态度和创新精神。但是考生在做此题时易失分,这一部分要作为复习的重点。从近几年的高考题和《考试说明》上看,实验题将重点考查运用所学的实验原理和实验方法来解决新情景下的实验问题。 实验考查的主要热点是:第一,基本测量。要求熟悉基本测量仪器的使用方法,读数的有效数字位数要明确。第二,数据处理。要求会用代数方法和图像方法处理数据,能对打点计时器纸带分析运动性质,计算即时速度和加速度。第三,运用规定实验中的方法、原理、器材,设计简单的实验方案,解决有关问题。第四,电学实验是考查的重点。第五,重视力、热、光实验。 实验复习的难点是:创新实验设计,器材选择和电路设计,连接实物图,数据处理。 针对实验的热点和难点,考生在复习实验时注意体会和运用以下思路: (一)实验的原理是实验的核心和灵魂。新实验的本质就是欧姆定律和串、并联关系的应用;打破实验及其设计的神秘感,把实验问题转化为简单的计算和估算;间接测量是高考考查的重点。 设计实验是依据课本中已经出现过的物理实验的基本原理、所使用的基本器材以及在这些实验中学过的有关方法等,根据题目提出的目的和要求以及给出的器材,来设计实验方案。此类题目要求考生对课本总的分组实验和演示实验原理和方法要有透彻的理解并能迁移到新情景中,能够把所学物理学的基本原理、实验方法、基本仪器综合起来进行创新性的应用。解决设计实验问题的关键是确定实验原理,它是进行实验设计的根本依据和起点,它决定应当测量哪些物理量、如何安排实验步骤、如何处理实验数据等。因此,实验的原理是实验的核心和灵魂。 (二)深刻认识电表是特殊电阻。做电学实验离不开电表,认识电表、学会正确使用电表是很重要的。 1、理想电表:理想电流表是内阻为零,理想伏特表是内阻无穷大。 2、实际电表:实际电表都是以灵敏电流计为核心的电阻系统。实际电表在电路中具有双重身份。实际电表是一个测量仪器,电压表能显示自身两端的电压,电流表能显示通过自身的电流;实际电表又是一个电阻,它遵守欧姆定律,串联、并联接在电路中时,起分压和分流作用,与一般电阻完全一样。 3、电表内阻的测量:半偏法、伏安法、替代法、比较法。 (三)关于连接实物图。笔试虽不能考实验的实际操作,但可以通过考查学生电路实物连线和插针法的连线来弥补,近几年来这方面的题目出现次数较多,有测电阻的电路实物连线,如2004年、2005年全国理综卷Ⅱ;有测电源的内电阻和电动势的实物连线,在2004年和1999年高考卷中都出现过连接单刀双掷开关这一考生较少接触过的仪器的题目。 1、原则:正确、清晰;2、评分标准:完全正确得满分,有一处错误就一分不得;3、细节:接线到柱、线不能交叉、表的正负接线柱和电源的正负极、开关控制总电路、开关闭合前滑动变阻器的滑片位置;4、步骤: 先画出相应的电路原理图,然后标出表的正负接线柱、量程和电源正负极;最后连接顺序为先连接主回路,从电源的正极出发,经开关及其他元件到电源负极。再连接分支回路。要特别注意分压电路。 (四)器材选择和电路设计。1、原则:安全、节能、减小误差(偶然误差、系统误差);2、器材选择:安培表、伏特表、滑动变阻器;3、电路设计:测量电路(安培表的内外接)、控制电路(分压电路和限流电路)。 (五)数据处理。作为数据处理的方法之一,图像法处理数据已成为最重要的手段了。这与它直观、误差小、易于发现错误数据、可以求平均值和求某些物理量有很大关系。图像法处理数据在物理中有三种应用:1、用直线的斜率和截距求测量量;2、用图像来验证物理规律;3、利用图像寻求和探索未知的物理关系。目前此类题目正在从画直线向画曲线方面发展,要引起重视。如2004年江苏物理卷画的实际上是二极管的伏安特性曲线、2004年上海卷画的是小灯泡的伏安特性曲线、2003年上海卷通过I-u关系曲线图求热敏电阻的阻值,这些都是曲线。2003年全国高考理综卷则通过I-u图求待测电阻的阻值。 (六)重视力、热、光实验。近几年的实验题几乎全是电学实验和基本仪器的读数,但今年的特点已向我们发出了信号:“一电二力”或“一电一光”或“一电一其他”式的实验命题方向已明显,要求我们在把电学实验放在重点位置的同时,应不忽视其他部分的实验。 二、提高选择题的准确率 在理综试卷中物理选择题有8道,计48分。占物理题目总数(12道)的67%%,占总分的40%%,而且与化学和生物不同的是,物理的选择题是不定项选择,难度比较大。一道题6分的差距是比较大的,因此,提高选择题的准确率,是高考成功的基础。这就更要求考生知识的储备,对定理、定律的概念、理论的来龙去脉、适用条件、适用范围、各种表达式和使用时的问题要非常详细且熟练掌握;除此以外,对一些由基础知识延伸出来的推论也应该熟练掌握并能灵活应用。 选择题以热、光、原、波、万有引力的考查为主,涵盖的内容包括:热学、光学、原子物理学、万有引力、振动和波。其中热、光、原和波每年必有题,万有引力的内容也是命题的重点(2005年全国三套卷及各地区高考试卷对万有引力均有考题并且都以选择题的形式出现)。这些题目就占到了12个物理试题总数的40%%左右,分值接近总分的25%%。由于这些内容是以记忆应用为主,是考生更容易看得见抓得着的一部分知识,另外这些知识相对简单,考生掌握起来相对容易。只要功夫用到了,该记住的记住,高考时就会有很大收获。 针对选择题的特点,考生复习时注意: 首先在战术上要给予高度重视。千万不要因为它的内容简单,就蜻蜓点水似的复习,这部分复习要舍得花时间。在考场上对这部分知识要有一种势在必得的决心。这部分知识内容较多、较杂,复习时应突出重点、落实准确,绝不可似是而非,要做到知识没有盲点。在目前的情况下,要想在高考中多得分非常不容易,但容易做到的是尽量少丢分。 三、程序法分解计算题 理综卷中三道物理计算题将集中体现考试大纲中提到的五种能力的考查任务。不论简单还是复杂,都将在高考中起到良好的拉大考分作用。这三道题答得如何将决定考生能否考入理想大学和理想专业,所以考生应格外重视。在高考中可能计算题给出的情景比较复杂,研究对象多或者研究过程多,但无论怎样复杂其实都是一个个小过程搭接出来的,所以考生要做的工作就是将复杂问题利用程序法分解成一个个的子程序或子过程,每个子程序或子过程满足不同的物理规律,完成不同的动作。考生可以用程序法、分解法顺利地将复杂的问题进行分解,复习时就应注意: (一)提高审题能力。审题不过关说到底就是方法、习惯不过关,要过好物理审题这一关,就要努力做到以下八个字:眼看、嘴读、手画、脑思。 眼看是前提:这是从题目中获取信息的最直接方法,这一步一定要全面、细心。眼看时对题中关键性的词语要多加思考,搞清含义,对特殊字、句、条件可以用着重符号批注;全面分析已知、未知的物理条件,特别是一些隐含的物理条件,这是解决问题的关键。嘴读是内化:可以小声读或默读,是强化知识、接受题目信息的手段。这是一个物理信息内化的过程,它能解决漏看、错看等问题。手画是方法:就是对题目中出现的物理情景、物理模型画一些必要的草图和变化的过程。草画图形,要搞清物理过程,还原物理模型,找出题目的关键之处,这是解题中很重要的一环,也是解题的突破口。脑思是关键:做到以上几点后,下面就是充分挖掘大脑中所有储存的知识信息,准确思考、全面思考、快速思考,分析出解题的思路和方法。 (二)加强对物理情景的认识。分解的关键就是对实际问题物理情景的认识。因为你只要认识物理情景,就知道用哪些量描写它,也知道这些量之间遵循的规律,你也就能够处理这些问题了。只要抓住了物理问题的基本情景,自然就有了它的规律认识,也就会处理这个问题了。 所谓难题难在它的物理情景的认识上,可能情景比较复杂,可能条件比较隐蔽,因为你认识不了它的情景,所以你就不知道从哪儿入手,或者你认识不了它比较隐蔽的条件,你就不知道从哪个地方入手解决问题。如果想提高物理成绩,关键是认真审题,审题的核心就是要抓住物理情景。只有抓住物理情景你才能够解决所有问题。 (三)强化采分点意识,规范解题。在最后的复习阶段,一定要熟悉高考的评分标准,规范解题过程。尽量争取会的题目多得分,得全分。最好在做好近3年高考题的基础上,仔细研究评分标准,使自己的答题更加规范。 四、做典型题 在最后两个月里,做什么难度的题,做多少题,怎样做题是许多考生觉得难以把握的问题。物理离不开做题,不一定非要找一些所谓的新题去做,也可以利用过去做过的一些题目。 第一,那些曾经不会做、经常做错的题目,利用最后复习期间,找到错误的原因。 第二,也可以对做过的题目横向地总结规律,这部分题目基本的处理思路是什么,基本的处理特点是什么,使得自己对处理问题的思路、规律等方面有更高的认识,这也是利用好旧题的一种方式。 第三,强化基础知识和基本技能训练,不多钻难题、偏题和怪题。超纲的题更不要浪费时间。 第四,选看近三年高考中的一些新型的、有独到之处的、得分率较低的好题、妙题、情景题,再就是选一些高质量参考书中的有典型性的、有分析解答点评的例题,最好是再挑选一些经你分析后认为可能作为高考题的题目来看或做。 在复习中,要注意公式的灵活运用、知识间的融会贯通、解题方法的收集整理,对似曾相识的题目要提高警惕,还要善于辨析“形同质不同”与“形异质实同”的题目。最后的复习一定要追求高质量而非追求数量,对精选后的做题与读题,要寻求感悟的闪现并抓住它去进行联想,以求得举一反三的效果。 谢谢采纳!!