高考物理 考前冲刺Ⅰ专题08 物理实验题突破.docx
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高考物理考前冲刺Ⅰ专题08物理实验题突破
2012高考物理考前冲刺Ⅰ专题082012年物理实验题突破
一:
基本仪器的使用:
押题1.实验室中有下列几个长度测量仪
器:
①米尺、②10分度游标卡尺、③20分度游标卡尺、④50分度游标卡尺、⑤螺旋测微器。
一个同学用其中一种仪器测量某工件的长度为8.116cm,则他所使用的仪器为(填仪器序号).
【押题依据】此题同时考查了五种基本仪器的使用方法。
游标卡尺和千分尺是中学物理常用的测量仪器,高考中考查的几率很大,但由于不同的仪器其测量精度不一致,所以考生往往在确定有效数字的位数上容易出错,况且这部分知识学生遗忘较快,所以在后期的复习当中应加强训练。
押题指数:
7
【解题指导】解题时应先把这个数字变为81.16mm,又知米尺和10分度的卡尺只能估读到0.1mm数量级,而千分尺需估读到0.001mm数量级,所以这两者都不是。
而20个等分刻度的卡尺其准确度为0.05mm,这就是说,在百分毫米位上只会出现“0”和“5”,所
以该尺也不是。
对于50分度的卡尺,其准确度为0.02mm,所以在其最末一位只会出现偶数,故此题只能为④。
得分锦囊:
对于卡尺和千分尺,如果只死记读数方法而搞不清结构和原理,那么该仪器就无法灵活使用。
这种类型的题目还可以从以下几个方面进行考查:
⑴游标尺上的刻度线所对准的主尺上的刻度值的大小。
⑵用不同仪器测量
同一物体长度时的读数问题。
⑶给出千分尺的读数,让确定可动刻度上其它各刻度线的数值。
⑷不同情况下测量工具的选择问题等。
押题2.如图所示为一多用电表的表盘示意图,选择开关已经旋到R×10Ω
的电阻挡位上,这种情况下该欧姆表的总内阻R内=Ω。
有一位同学实验时发现该表内所用的5号锌锰干电池(标称电动势1.5V)已旧,随手将刚充好电的5号镍氢电池(电动势为1.2V)换上,选择开关不变,经过调整后测量一未知
电阻Rx的阻值,发现表针恰好指在表盘的正中间,则该电阻Rx的准确值应为:
(A)15Ω(B)150Ω(C)12Ω
(D)120Ω()
【押题依据】万用表是电学中常用的测量仪表,对其使用有比较严格的要求,学生只停留在会读数的层次上是很不够的,因为在弄不清其工作原理的情况下,很难进行灵活应用。
此题不但考查了万用表的结构和原理,而且也考查了干电池的相关知识。
押题指数:
8
【解题指导】欧姆表的总内阻可由中值电阻读出,因为选择开关已旋到R×10Ω的电阻挡位上,所以该表的总内阻为150Ω。
又由全电路欧姆定律可知,电表的内阻R内=E/Ig=R中=150Ω,当电池电动势由1.5V变为1.2V时,因电表的满偏电流Ig不变,所以中值电阻值应变为120Ω,故答案应选D.
得分锦囊:
弄清欧姆表的基本工作原理是解本题的关键。
欧姆表的中值电阻是一个很重要的参数,表内干电池的内阻是不会影响这个数值的,只有当电源电动势发生改变时才会受到影响。
一般情况下,电池用旧之后,电动势会略有下降,所以在这样的情况下读数会较真实值略偏大。
另外,在进行此类题目的训练时,还要搞清欧姆表的偏转角与被测电阻之间所存在的曲线关系,并根据此关系理解在测电阻时,通过合理的调整选择开关,使指针尽可能指在表盘的中间区域,这样读出的电阻值才会更准确。
阻值/Ω
×1
×10
×100
×1K
最大电流/A
0.5
0.15
0.03
0.015
押题3:
有一种电阻箱,它的阻值范围
为0-9999Ω,其各挡允许的最大电流如表格所示:
一同学实验时接在电路上,所用的电阻值为108Ω,则允许通过的最大电流为A;若要将其阻值转为18Ω时,
则正确的调整方法是先将电阻调为Ω,接着再调为Ω。
【押题依据】电学实验仪器与力学实验仪器在使用中最明显的区别就
是仪器在安全性方面要求比较严格。
电阻箱是电学实验中最常用的实验器材,而中学物理实验室所配备的电阻箱一般允许电流都比较小,所以在使用之前必须弄清其铭牌
上各挡的允许电流值以及使用规则,这样才能保证仪器的安全性。
押题指数:
7
【解题指导】电阻箱的总电阻是它各挡所选电阻值相加而得到的,各挡之间存在串联关系,且流过的电流相等,故108Ω电阻的允许电流应该是×100挡上的允许电流0.03A。
电阻箱的在路调整原则是先调大,后调小,所以应该先调为118Ω,再调为18Ω。
得分锦囊:
现在常用的转柄式电阻箱,内部结构比较简单,一般各挡上只有5个电阻
【押题依据】本题考查了“验证机械能守恒定律”实验的实验原理、方法、仪器选择、数据处理、误差分析等一系列知识点。
押题指数:
7
【解题指导】本实验中纸带与计时器之间的摩擦力是实验误差产生的主要来源。
实验不需要重锤质量的具体数据,但重锤重力较大时,其摩擦力就相对更小,这样可以减小相对误差。
在求某点速度时若使用v=gt公式计算,因该值为理论值而不是实验值,所以这就失去了实验的意义,故答案应选C。
得分锦囊:
实验原理是实验的核心和灵魂,而实验的方法步骤、仪器的选择、数据处理和误差分析等都需在此基础上才能够深刻理解和灵活应用。
所以弄懂实验原理是解题的关键。
押题2.某同学在做“用单摆测重力加速度”的实验时,手边备有以下器材:
①带孔螺丝,质量100g左右;②铁架台(附固定夹);③细丝线;④20cm长的刻度尺;⑤秒表。
用这些器材进行如下实验:
A、将有关器材组成单摆(如简图所示)。
B、测出其振动n个完整周期的总时间t1。
C、将螺丝上提0.2m,再测出其振动n个完整周期的总时间t2。
试根据该同学实验得出的数据,求:
(1)重力加速度g为多少?
(2)在B步骤中单摆的摆长L为多少?
【押题依据】:
本题考查学生敏锐的观察能力和思维能力。
利用单摆测定重力加速度是课本中的一个基础实验,通过对此题所给条件的综合分析,要同学们找出与该实验相联系的物理量,并根据有关物理规律,确定出实验方法。
要会挖掘题目中的隐含条件,并通过变换摆线长度的办法,多次测量,从而消去未知量。
这个题可以延伸到用长摆线测楼高、用不规则的石块作重物测重力加速度的实验中。
三.光学部分
押题1.有一矩形玻璃砖,现要测定它的折射率,给定的器材还有:
白纸、铅笔、
大头针1枚、直尺、直角三角板、量角器。
实验时,先将直尺的一端O和另一点M标上两个明显的标记,然后将玻璃砖平放在白纸上,在白纸上沿其上下两个边缘画上两条直线,再将直尺紧贴玻璃砖的左边缘放置,使O点与直线CD相交,并在白纸上记下点M的位置,如图甲所示。
然后,在某一适当位置P点
通过AB界面向左下方观察,发现点O和点M所呈的象恰
重合在同一点上,在P点插上大头针,调整它的位置,让
它刚好挡住这两者的象。
为了测得该玻璃砖的折射率,试在下边的横线上写出
重要的测量步骤,并画图说明。
。
【押题依据】插针法测定玻璃的折射率是课本中的一个基本学生实验,该部分实验的命题范围较窄,题目变化力度也不可能很大,而就此题来说,却在原来实验模式的基础上大胆的跨了一步,即由四根针变成了一根针,并且将光的反射和折射知识巧妙的结合起来,不但具有可操作性,而且又使插针法焕然一新。
此题考查了学生的推理能力、收集相关信息分析问题、处理问题的能力以及作图能力等。
该题的原始模型来自于求水的折射率中的一个计算题。
押题指数:
8
【解题指导】先通过直尺找出M点经界面AB所呈的反射像N,如图乙所示。
连接N、P两点,交AB于O/点,而后画出入射光线OO/和MO/,再过O/点作一法线,得到入射角和折射角,用量角器测出两角,即可得到折射率。
得分锦囊:
弄清题中所给的重合的两个像是解决该问题的突破口,这两个像一个为M点经AB界面的反射像,一个为O点的折射像。
在处理这种类型的题目时,作图要规范,特别要注意标明光线的方向。
四.电学部分
押题1.发光二极管(LED)近年来被人们誉为是本世纪的新型光源。
有一些手灯就是用几个发光二极管并联后作为光源使用的,其发光效率很高。
它在正常工作时,正向压降约3.2V,电流在15mA左右。
现取这样一只发光二极管(电路符号用
表示),要测量它的伏安特性,另提供有下列的实验器材:
电源E(电动势为4V,内阻不计);滑线变阻器R0(阻
要求:
(Ⅰ)在方框内画出能测定其伏安特性的电路原理图,并在图上注明电压表挡所选量程。
(Ⅱ)某实验员通过实验已得出了图甲所
示的U-I特性曲线图。
接着,他又用该二极管、电源E和另一只固定电阻R等组成图乙所示的电路,当闭合开关S时,发现二极管发出微弱白光,立即用万用表的电压挡测得电阻R两端的电压为1.0V,由此可以判定电阻R的阻值大约为Ω。
【押题依据】该题基本模型取自于“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验,由发光二极管取代小灯泡,使得题目焕然一新。
发光二极管不但在课本中已经提到,而且在实际当中也越来越多的得到人们的应用,近几年所出产的手电筒和小台灯的光源,几乎完全由发光二极管所替代,因为它的发光效率和使用寿命是灯丝型灯泡无法比拟的。
发光二极管与一般的整流
二极管相比,其伏安特性曲线也更趋平缓,所以更便于测量和研究。
该题对学生的能力要求查出3V时的电流约为6.5mA,所以由欧姆定律得出电阻R=U/I=1/0.0065=154Ω。
得分锦囊:
同学们作题时要会从题给条件中细心收集有用信息并进行综合分析,比如在发光二极管正常工作时,其等效电阻约200Ω,在正向电压更小时,其阻值将迅速增加,这样,滑线变阻器的连接方式就会很清楚的显示出来。
另外,通过该题的训练,同学们还要进一步了解其它二极管的相关特性,如一般整流二极管,硅材料导通电压为0.6伏至0.8伏;发单色光的发光二极管其导通电压各不相同,一般都在3.5伏以下,其工作电流一般小功率的都被限制在10-30mA。
知道了这些,再遇到此类型的题目时就很容易入题了。
押题2.某同学从实验室中找到一只小灯泡,上边标称功率值为0.75W,额定电压值已模糊不清,为了得到额定电压值,他先用欧姆表直接测出该灯泡的电阻约2Ω,然后根据公式计算出该灯泡的额定电压U=
=
V=1.23V。
该同学怀疑所得电压值不准确,于是,他利用表
(1)中可供选择的实验器材设计一
个电路进行测量。
当电压达到1.23V时,发现灯泡亮度很弱,于是,该同学继续缓慢地增加电压,当达到2.70V时,发现灯泡已过亮,立即断开开关,通过表
(2)中记录的数据进行分析。
试完成下列实验要求:
(Ⅰ)根据表
(2)中的实验数据,在给出的方格纸内画图,并从图线上分析该灯的额定电压到底为多少?
;与一开始的计算相比,是大还是小?
为什么?
。
电压表
量程3V,内阻约3KΩ
电流表
量程150mA,内阻约2Ω
电流表
量程500mA,内阻约0.6Ω
滑线变阻器R1
0-20
Ω
滑线变阻器R2
0-50Ω
电源E
电动势4.0V,内阻不计
开关S和导线
表1.实验器材
(Ⅱ)从表
(2)中的实验数据可以分析,该同学实验时所选择的电路应为下列四个电路图中的图;所用的电流表为;滑线变阻器为。
次数
1
2
3
4
5
6
7
U/v
0.20
0.60
1.00
1.40
1.80
2.20
2.70
I/mA
80
155
195
227
255
279
310
表2.实际测量的电压、电流值
【押题依据】:
关于测量小灯泡的伏安特性,是近年来人们普遍关注的一个热点实验,
电压,这样的考查形式显得非常新颖,当然对学生的能力要求也是非常高的。
在测量电路上采用选择电
路的形式,是为了降低该题的难度,提高题目的区分度。
押题指数:
9
【解题指导】先分析表中电压和电流的大小,恰当选取纵横坐标轴的标度,所画图线如图(甲)所示。
从图线上可以看出,在电压等于2.20V时,通过计算其功率约为0.6W,在电压为2.70V时,计算出功率约为0.84W,所以其额定电压必在2.70伏以下2.20伏以上。
由此,从图线上很快找出2.5V的这一点,电流约0.3安,则其功率约为0.75W,于是得到该灯的额定电压为2.5V。
通过对灯泡冷态电阻的测量,得到的电压虽然不正确,但由于它低于额定电压,所以从安全的角度考虑,这一步还是必要的。
从题给条件可知,毫安表需选用A2,并且需外接,在控制电路中,当采用限流式接法时,通过表中第一组数据可以求出可变电阻R约为(4-0.2)/0.08=
47.5Ω,故选用变阻器R2完全可以满足要求。
若采用分压式接法,由于灯泡的电阻在2.5/0.3=8.3Ω以下,用变阻器R1和R2都不便于操作,所以应采用限流式,变阻器选R2,电路图选A。
得分锦囊:
现在高考实验对考生的要求越来越高,且越来越贴近实际,这样才能真正体现出科学实验的价值来。
实验室中做实验时,往往一开
始我们对所需要的数据知之甚少,在大堆的实验器材中,也更无从下手,那么怎样根据要求收集相关信息和相关的参考数据呢?
通过该题的训练,我们要明白,从题目所给的每个条件和一些暗示上认真分析,并与所学课本知识建立结合点,这样,很快就能理清思路,确定出合理的实验方法。
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- 高考物理 考前冲刺专题08 物理实验题突破 高考 物理 考前 冲刺 专题 08 实验 突破