2018版高考物理二轮复习 第2部分 专项2 四大技巧破解实验题 技巧4 创新型实验——活用原理巧妙

教材中的实验是高考创新实验的命题根源，这就要求我们在高考实验备考中要紧扣教材中的实验，弄清和掌握教材中每一个实验的实验原理、实验步骤、数据处理、误差分析等，对每一个实验都应做到心中有数，并且能融会贯通．[例2]某小组利用如图5所示的装置验证牛顿第二定律．实验中，他们平衡了摩擦力，用天平测出小车的总质量，用细线所挂钩码的总重力代替小车所受的牵引力大小F.图5(1)他们还在实验时调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细线与木板平行．这样做的目的是________．A．避免小车在运动过程中发生抖动B．使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰C．保证小车最终能够做匀速直线运动D．使细线拉力等于小车受到的合力(2)实验得到一条点迹清晰的纸带如图6甲所示，O、A、B、C、D是在纸带上选取的计数点，相邻计数点间还有4个打点未画出，AB、CD间的距离分别为x1、x2，打点计时器的打点周期为T，则小车运动的加速度大小为________．(3)下表记录了小车质量一定时，牵引力大小F与对应的加速度a的几组数据，请在图乙的坐标系中描点作出a F图线．图6(4)结合实的原因主要是___________________________________________________________________________________________________________________________________.【解析】 (1)使牵引小车的细线与木板平行，这样做的目的是在平衡摩擦力后使细线拉力等于小车受的合力．(2)因为每相邻两个计数点间还有4个打点未画出，所以相邻的计数点之间的时间间隔为t ＝5T ，匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数，即Δx ＝at 2，则有a ＝x 2－x 12t 2＝x 2－x 150T 2.(3)描点作出图象如图所示．(4)探究加速度与力的关系的实验中，当钩码的总质量远小于小车的质量时，可以认为小车受到的拉力等于钩码的重力，如果钩码的总质量太大，没有远小于小车质量，a -F 图象不再是直线，而是发生弯曲，变成曲线．【答案】 (1)D (2)x 2－x 150T 2 (3)见解析 (4)不满足小车质量远大于钩码的总质量【名师点评】(1)力学中的几个重要实验都可以通过打点计时器、纸带和长木板组成的装置来进行，深刻理解了这套装置的工作原理，就把握住了力学实验的核心．(2)本实验的创新点：①实验器材——如用力传感器测细线的拉力，此时钩码的总质量不必远小于小车的质量；再如用光电门代替打点计时器等．②研究对象——如果以钩码及小车整体为研究对象，则钩码的总质量不必远小于小车的质量．[尝试应用]用实验测一电池的内阻r和一待测电阻的阻值R x.已知电池的电动势约为6 V，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧．可选用的实验器材：图7电流表A1(量程0～30 mA)；电流表A2(量程0～100 mA)；电压表V(量程0～6 V)；滑动变阻器R1(阻值0～5 Ω)；滑动变阻器R2(阻值0～300 Ω)；开关S一个，导线若干条．某同学的实验过程如下：Ⅰ.设计如图7甲所示的电路图，正确连接电路．Ⅱ.将R的阻值调到最大，闭合开关，逐次调小R的阻值，测出多组U和I 的值，并记录．以U为纵轴，I为横轴，得到如图乙所示的图线．Ⅲ.断开开关，将R x改接在B、C之间，A与B直接相连，其他部分保持不变．重复Ⅱ的步骤，得到另一条U-I图线，图线与横轴I的交点坐标为(I0,0)，与纵轴U的交点坐标为(0，U0)．回答下列问题：(1)电流表应选用________，滑动变阻器应选用________；(2)由图乙的图线，得电源内阻r＝________Ω；(3)用I0、U0和r表示待测电阻的关系式R x＝________，代入数值可得R x；(4)若电表为理想电表，R x接在B、C之间与接在A、B之间，滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置，两种情况相比，电流表示数变化范围________，电压表示数变化范围________．(均选填“相同”或“不同”)【导学号：19624194】【解析】(1)当滑动变阻器不接入电路时，估算电路中的电流I估＝E R x＋r≈0.06 A＝60 mA(取R x＋r≈100 Ω)，故电流表应选A2；若连成限流式电路，滑动变阻器R1阻值太小，无法控制电路中的电流，故应选R2.(2)在图线上任意取2点，求出斜率，即为电源内阻．(3)若将R x改接在B、C之间，则R x＋r＝EI短＝U0I0则R x＝U0I0－r.(4)电流表测干路电流，不管R x接在什么位置，总电阻不变，故两种情况中电流表示数变化范围相同；当R x接A、B之间时，电压表测的是滑动变阻器和待测电阻的电压之和，当R x接B、C之间时，电压表只测滑动变阻器的电压，故两种情况中电压表示数变化范围不同．【答案】(1)A2R2(2)25(3)U0I0－r(4)相同不同。

近年来，高中物理实验题，出现了迁移类实验、应用型实验、设计型实验、探究型实验，甚至还出现了“研究性学习”类实验。

这类试题要求考生能将学过的实验原理、实验方法迁移到新的背景中，能深刻理解物理概念和规律，并能灵活运用，还要具有较强的创新能力。

1、迁移类实验这类实验题具有如下特点：它们基本上都不是课本上现成的实验，但其原理、方法以及所要求的知识均是学生所学过的，即用“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。

解决这类问题的基本思路和方法是：仔细阅读题目，理解题意，在了解所介绍的实验仪器的基本原理、使用方法的基础上，运用以前所学过的知识、使用过的仪器和做过实验的方法，进行情景迁移、联想类比，就可解决问题。

2、应用型实验这类实验题具有如下特点：它们基本上以生活、生产和现代科技中的某一实际问题为背景立意命题，且多以信息题的形式出现，要求学生能够从题给的文字、图表中捕获有效信息，运用所学的基础知识来解答。

解决这类问题的基本思路和方法是：仔细阅读题目，理解题意，从题给的文字、图表中捕获有效信息，从中找出规律，通过联想、等效、类比等思维方法建立与新情景对应的物理模型，并在旧知识与物理模型之间架设桥梁，并将旧知识迁移并运用到新情景中去，然后进行推理、计算，从而解决问题。

3、设计型实验这类实验一般要求学生根据题目提出的目的、要求和给出的器材，设计出实验方案。

要求深刻理解物理概念和规律，并能灵活运用，具有较强的创新能力。

能将课本中分组实验和演示实验的实验原理、实验方法迁移到新的背景中，进而设计出实验方案。

解决这类问题的基本思路和方法是：明确实验目的→设计实验原理→根据实验原理设计多种实验方案→对实验方案进行可行性分析，筛选确定最佳方案→根据所定方案选择实验器材→拟定实验步骤→对实验数据进行处理→得出实验结论，并进行误差分析。

值得一提的是，依据不同的实验原理选择不同的实验方案时，应遵循科学性，可行性，精确性，简便、直观性这四条基本原则。

答题卡上的信息要与准考证上的信息核对一次．
考前 5 分钟发卷，卷子到手后要注意做好两件事，一是按要求填涂好考试信
息；二是仔细阅读卷头注意事项，并认真领会，同时快速浏览全卷，平静心态，做
好答题的准备．此时最重要的是要沉着冷静，相信自己“无所不能”． 开考铃声一响开始做题，答题顺序是由小到大，由易到难，先做熟题后做生 题．
第三部分
高考答题技术
2018年高考物理押题卷
本试卷分第一部分(选择题)和第二部分(非选择题)两部分．满分110分．考试时
间60分钟． 考前15分钟走进考场，找准自己的座位，摆放好文具和证件，然后闭目养神或 进行几次深呼吸，让自己心静下来，最好是回想和显现物理公式和常考型的解题 步骤及答题模板．
考前10分钟，老师分发草稿纸和答题卡，迅速准确填涂相关考试信息，特别是
第一部分
一、选择题 (本题共 8小题，每小题 6 分，在每小题给出的四个选项中，第 14～ 18 题只有一项符合题目要求，第 19 ～ 21 题有多项符合题目要求．全部选对的得 6 分，选对但不全的得3分，有选错的得0分) 名师伴考： 解答物理选择题，要认真审清题意，灵活选择巧解方法，力求
“快、巧、准”．
D ． b 光照射金属钨产生的光电子的最大初动能 Ekb＝7.59 eV
hc 学霸答题：由能级图和玻尔原子跃迁假设 E2－E1＝hν＝ λ 知 λa<λb，再由 hν－W ＝Ek 和 Ek＝eUc 知 Ua>Ub，而 a 光的光子能量 hνa＝E4－E1＝12.75 eV，选项 A、B、 C 都错，应选 D.
t A.2 3t C. 2
B． t D．2t
2 学霸答题：粒子以 v 进入磁场时，根据几何关系不难得出轨道的圆心角为3π， v 粒子以 2进入磁场时，根据几何关系得出轨道圆心角为 π，而两次运动周期不变，由 θ 3 3 t＝2πT 得第二次运动时间为第一次时间的2倍即为2t，应选 C.

读数类实验——正确使用，准确读数器，要熟练掌握它们的使用方法、操作规程和读数规则，在高考前要进行系统的实际测量和读数练习，特别是游标卡尺、螺旋测微器、电学实验仪器的读数．此类试题难度不大，要防止在读数的估读、结果的有效数字和单位上出错．为使读数正确必须做到以下三点：(1)要注意量程．(2)要弄清所选量程对应的每一大格和每一小格所表示的量值．(3)要掌握需要估读的基本仪器的读数原则．读数的基本原则：凡仪器最小刻度是“1”的，要求读到最小刻度后再往下估读一位；凡仪器最小刻度是“2”和“5”的，只要求读到最小刻度所在的这一位，不再往下估读．[例1] (1)请读出螺旋测微器和游标卡尺的示数．甲：________cm；乙：________cm.图1(2)(2014·重庆高考)某照明电路出现故障，其电路如图2甲所示，该电路用标称值12 V的蓄电池作电源，导线及其接触完好．维修人员使用已调好的多用电表直流50 V挡检测故障．他将黑表笔接在c点，用红表笔分别探测电路的a、b点．甲乙图2①断开开关，红表笔接a点时多用电表指示如图2乙所示，读数为________V，说明________正常(选填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”)．②红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用电表指示仍然和图2乙相同，可判定发生故障的器件是________(选填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”)．【解析】(1)螺旋测微器的固定刻度读数为0.5mm，可动刻度读数为0.01×11.7 mm ＝0.117 mm，所以最终读数为0.617 mm＝0.061 7 cm.游标卡尺的固定刻度读数为100 mm，游标尺读数为0.1×4 mm＝0.4 mm，所以最终读数为100 mm＋0.4 mm＝100.4 mm ＝10.04 cm.(2)①多用电表直流50 V挡，每一小格是1 V，要估读到0.1 V，读数是11.5 V，断开开关，多用电表直接测量电源两端电压，多用电表有示数且接近电源电动势，说明电源正常．②红表笔接b点，闭合开关，多用电表示数与①中相同，说明电路仍然处于断路状态，而开关是闭合的，因此可以确定是小灯发生断路故障．【答案】(1)0.0617 10.04 (2)①11.5蓄电池②小灯【名师点评】游标卡尺的读数方法是主尺读数加上游标尺读数，不需要估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，读可动刻度时需要估读．[尝试应用] (1)图3甲中游标卡尺的读数为________ mm，图3乙中螺旋测微器的读数为________ mm.图3(2)某同学用多用电表的欧姆挡来测量一电压表的内阻，如图4甲所示．先将选择开关旋至倍率“×10”挡，红、黑表笔短接调零后进行测量，红表笔应接电压表的________(选填“＋”或“－”)接线柱，结果发现欧姆表指针偏角太小，则应将选择开关旋至________(选填“×1”或“×100”)挡并________，最终测量结果如图4乙所示，则电压表的电阻为________Ω.【导学号：19624193】图4【解析】(1)由游标卡尺的读数规则[主尺上的整毫米数＋精确度×对齐格数(不估读)]，可知游标卡尺的读数为29 mm＋0.1 m m×8＝29.8 mm；由螺旋测微器的读数规则[固定刻度上的毫米数(要注意半毫米线)＋0.01 mm×对齐刻度(一定要估读)]，可知螺旋测微器的读数为0.5 mm＋0.01 mm×38.0＝0.880 mm.(2)多用电表使用时要注意电流是“红进黑出”，电压表中电流是从正接线柱流入的，所以多用电表的红表笔应接电压表的“－”接线柱，欧姆表指针偏角太小，说明所测电阻阻值较大，应换用大倍率挡位进行测量，并且重新进行欧姆调零，读数结果为30×100 Ω＝3 000 Ω.【答案】(1)29.8；0.880 (2)－；×100；重新进行欧姆调零；3 000。