2023年高考物理二輪復(fù)習(xí)教案（全國(guó)通用）專題11+力學(xué)實(shí)驗(yàn)與電學(xué)實(shí)驗(yàn)+Word版含解析-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

專題11力學(xué)實(shí)驗(yàn)與電學(xué)實(shí)驗(yàn)【要點(diǎn)提煉】1.常用實(shí)驗(yàn)儀器的讀數(shù)(1)毫米刻度尺的讀數(shù)：精確到毫米，估讀一位。(2)游標(biāo)卡尺的讀數(shù) (3)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)：測(cè)量值＝固定刻度整毫米數(shù)＋0.5 mm(判斷半毫米刻度線是否露出)＋可動(dòng)刻度讀數(shù)(含估讀)×0.01 mm。(4)電流表、電壓表和歐姆表的讀數(shù) 儀器量程選擇讀數(shù)電流表使指針指在超過滿偏刻度的位置若分度值為1、0.1、0.01，需要估讀到分度值的下一位；如果分度值是2或5，分別按分度值或分度值估讀電壓表歐姆表使指針指在表盤的中間位置附近表盤讀數(shù)乘以相應(yīng)擋位的倍率注：游標(biāo)卡尺、秒表、歐姆表不需要估讀。2．速度、加速度的求解方法“平均速度法”求速度即vn＝，如圖所示：“逐差法”求加速度即a1＝，a2＝，a3＝，然后取平均值，即a＝，這樣可使所給數(shù)據(jù)全部得到利用，以提高準(zhǔn)確度。若為奇數(shù)段，則去掉第一段轉(zhuǎn)化為偶數(shù)段采用上述方法處理。“圖象法”求加速度即由“平均速度法”求出多個(gè)點(diǎn)的速度，畫出v-t圖象，直線的斜率即表示加速度。 3．電學(xué)實(shí)驗(yàn)器材的選擇(1)電流表和電壓表的選擇①根據(jù)電源的參數(shù)來選擇。②根據(jù)電路中的最大電流(或者最大電壓)來選擇。③根據(jù)用電器的額定電流(或者額定電壓)來選擇。(2)滑動(dòng)變阻器的選擇①用分壓式接法時(shí)，應(yīng)該選用最大阻值較小、額定電流較大的滑動(dòng)變阻器。②用限流式接法時(shí)，應(yīng)該選用阻值和被測(cè)電阻接近的滑動(dòng)變阻器。4．電學(xué)實(shí)驗(yàn)電路的選擇(1)電流表內(nèi)、外接法的選擇①若Rx>，則采用電流表內(nèi)接法，此時(shí)R測(cè)＝＝Rx＋RA>Rx。②若Rx< ，則采用電流表外接法，此時(shí)R測(cè)＝＝<Rx。(2)滑動(dòng)變阻器限流式接法和分壓式接法的選擇通?；瑒?dòng)變阻器應(yīng)選用限流式接法。但在下列三種情況中必須選用分壓式接法：①若采用限流式接法，電路中的最小電流超過用電器的額定電流，則必須選用分壓式接法。②當(dāng)用電器阻值遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器的最大阻值，且實(shí)驗(yàn)要求的電壓變化范圍較大或要求測(cè)量多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，必須選用分壓式接法。③要求回路中某部分電路的電壓從零開始可連續(xù)變化時(shí)必須選用分壓式接法。5．實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新涉及實(shí)驗(yàn)儀器和原理的創(chuàng)新、實(shí)驗(yàn)方案和方法的創(chuàng)新等。6．用好定值電阻【高考考向1　基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)】命題角度1 測(cè)量型實(shí)驗(yàn)例1. （2022·北京·高考真題）物理實(shí)驗(yàn)一般都涉及實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)分析等。（1）用電壓表（內(nèi)阻約為）和電流表（內(nèi)阻約為）測(cè)量一個(gè)電阻的阻值（約為）。要求盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)該選擇的測(cè)量電路是圖1中的______________（選填“甲”或“乙”）。（2）一多用電表表盤上的電阻刻度線正中間標(biāo)有“15”字樣。用它測(cè)量約電阻的阻值，下列實(shí)驗(yàn)步驟正確的操作順序?yàn)開_____________（填各實(shí)驗(yàn)步驟前的字母）。A．將選擇開關(guān)置于“”位置B．將選擇開關(guān)置于“”位置C．將兩表筆分別接觸待測(cè)電阻兩端，讀出其阻值后隨即斷開D．將兩表筆直接接觸，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向“0”（3）圖2是“測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻”實(shí)驗(yàn)的電路圖。某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)無論怎么移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電壓表有示數(shù)且不變，電流表始終沒有示數(shù)。為查找故障，在其他連接不變的情況下，他將電壓表連接a位置的導(dǎo)線端分別試觸b、c、d三個(gè)位置，發(fā)現(xiàn)試觸b、c時(shí)，電壓表有示數(shù)；試觸d 時(shí)，電壓表沒有示數(shù)。若電路中僅有一處故障，則______________（選填選項(xiàng)前的字母）。A．導(dǎo)線斷路B．滑動(dòng)變阻器斷路C．導(dǎo)線斷路D．滑動(dòng)變阻器短路【答案】甲 ADCB C【詳解】（1）[1]因?yàn)榇郎y(cè)電阻約為，而故為了減小誤差應(yīng)該采用電流表的外接法，即選用甲圖；（2）[2]測(cè)量過程中應(yīng)該先選擇合適檔位，根據(jù)題意選擇“”檔位，然后進(jìn)行歐姆調(diào)零，再進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量完成后要將開關(guān)置于“”檔，故順序?yàn)锳DCB。（3）[3]閉合電鍵后，卻發(fā)現(xiàn)無論怎么移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電流表示數(shù)始終為零，可能是電路中出現(xiàn)斷路，電壓表的示數(shù)不變化，說明電壓表串聯(lián)在電路中；當(dāng)試觸b、c時(shí)依然是這個(gè)情況說明b、c段是正常的，試觸d時(shí)，電壓表沒有示數(shù)說明在cd之間某處發(fā)生了斷路，故選C。測(cè)量型實(shí)驗(yàn)攻克策略解決測(cè)量型實(shí)驗(yàn)問題的關(guān)鍵是明確實(shí)驗(yàn)儀器的使用方法，明確實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法，掌握實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)及處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法，會(huì)分析誤差來源。測(cè)量某個(gè)物理量可以用儀器直接讀出，比如長(zhǎng)度可由游標(biāo)卡尺或螺旋測(cè)微器直接讀取，電流或電壓可以由多用電表直接測(cè)量讀取。讀數(shù)時(shí)要盡量精確，為此要遵循各類儀器的讀數(shù)規(guī)則，特別注意有效數(shù)字的位數(shù)要按規(guī)則保留。測(cè)量某個(gè)物理量也可以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案間接測(cè)量計(jì)算得出，例如用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度、用伏安法測(cè)電阻、測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻等。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案要遵循所符合的物理規(guī)律，原則是安全、可行、精確、方便，例如伏安法測(cè)電阻所涉及的電流表內(nèi)外接的選擇、滑動(dòng)變阻器接法的選擇等都要遵循該原則。 1-1. （2022·山西·一模）回力車，施壓拖動(dòng)后輪卷緊彈簧，放手后彈簧恢復(fù)，通過傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)小車前進(jìn)。為探究彈簧卷緊后具有的彈性勢(shì)能，某同學(xué)用圖（a）所示的方式進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。在長(zhǎng)木板的左端墊上小木塊，微調(diào)木板的傾斜程度以補(bǔ)償阻力。拖動(dòng)后輪卷緊彈簧，接通電源后釋放小車，讓小車沿木板開始運(yùn)動(dòng)，得到的紙帶如圖（b）所示。0~9是從某點(diǎn)開始選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出，其間距如圖所示。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流電的頻率為50Hz，測(cè)得小車的質(zhì)量為40.0g，完成下列填空：（1）從圖示時(shí)刻開始，在彈簧逐漸釋放的過程中，小車做加速度________（填“不變”“逐漸增大”“逐漸減小”“先增大后減小”或“先減小后增大”）的加速直線運(yùn)動(dòng)；（2）在打下________兩個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的過程中，彈簧恢復(fù)到初始狀態(tài)；（3）不考慮傳動(dòng)系統(tǒng)的阻力，可估算出彈簧卷緊時(shí)具有的彈性勢(shì)能為________J。（保留2位有效數(shù)字）1-2. （2022·重慶一中模擬預(yù)測(cè)）日常工作中，有時(shí)需要人們反應(yīng)靈敏。對(duì)于戰(zhàn)士、駕駛員、運(yùn)動(dòng)員等更是如此。從發(fā)現(xiàn)情況到采取行動(dòng)所用的時(shí)間，叫人的反應(yīng)時(shí)間。小吳和小李兩個(gè)同學(xué)利用一個(gè)直尺設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量反應(yīng)時(shí)間的簡(jiǎn)單方法，步驟如下：（1）如圖甲所示，小吳用兩個(gè)手指輕輕捏住直尺的上端，讓直尺自然下垂。小李用一只手在直尺下方做捏住直尺的準(zhǔn)備，但手不能碰到直尺，記下這時(shí)手指的上邊緣在直尺上的位置P1，P1在直尺上的刻度為L1=20.00cm。（2）小吳在不通知小李的情況下，突然松手，直尺下落。當(dāng)小李看到直尺下落時(shí)，立即用手指捏住直尺，記下這時(shí)手指的上邊緣在直尺上的位置P2，在直尺上的刻度記為L2，如圖乙所示，L2=___________cm。（3）利用以上數(shù)據(jù)，可計(jì)算出小李的反應(yīng)時(shí)間為___________s（已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g=9.8m/s2）。（4）寫出一條能提高測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確程度的建議：___________。1-3. （2022·湖南·長(zhǎng)沙市明德中學(xué)二模）如圖1所示是可用輕桿、小球和硬紙板等制作一個(gè)簡(jiǎn)易加速度計(jì)，粗略測(cè)量運(yùn)動(dòng)物體的加速度。在輕桿上端裝上轉(zhuǎn)軸，固定于豎直紙板上的O點(diǎn)，輕桿下端固定一小球，桿可在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。將此裝置固定于運(yùn)動(dòng)物體上，當(dāng)物體向右加速（減速）運(yùn)動(dòng)時(shí)，桿便向左（向右）擺動(dòng)。為了制作加速度計(jì)的刻度盤，某同學(xué)進(jìn)行了如下操作：（1）為了測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，該同學(xué)讓重錘做自由落體運(yùn)動(dòng)，利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶如圖2所示，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.02s，根據(jù)該測(cè)得的重力加速度___________（保留三位有效數(shù)字）。（2）測(cè)量出當(dāng)?shù)刂亓铀俣群?，還應(yīng)測(cè)量的物理量是___________（填入所選物理量前的字母）；A．小球的質(zhì)量m B．輕桿的長(zhǎng)度LC．小球的直徑d D．輕桿與豎直方向的夾角θ（3）寫出加速度與被測(cè)物理量之間的關(guān)系式___________（用被測(cè)物理量的字母表示）。命題角度2 驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)例2. （2022·廣東·模擬預(yù)測(cè)）某同學(xué)想驗(yàn)證豎直面內(nèi)物塊做圓周運(yùn)動(dòng)向心力變化的規(guī)律，使用某一豎直面內(nèi)的圓周軌道，軌道圓心為O，半徑，分別在距離最低點(diǎn)A高度為0、h、2h、3h、4h、5h、6h處固定有壓力傳感器，其裝置如圖甲所示。（1）選擇比較光滑的豎直軌道，以保證小球在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能變化可以忽略；（2）使一質(zhì)量為m的小球從A點(diǎn)以速度開始沿內(nèi)軌道向右運(yùn)動(dòng)，記錄小球在各位置對(duì)軌道的壓力F與高度H的對(duì)應(yīng)數(shù)值，并在坐標(biāo)系中描點(diǎn)連線得到如圖乙所示的圖象；（3）若物塊在初始位置對(duì)軌道壓力大小為，則F與H的函數(shù)關(guān)系可表示為______（用m、g、R、H、、F表示），若已知重力加速度，則結(jié)合圖乙可知小球質(zhì)量______，小球經(jīng)過最低點(diǎn)A時(shí)的初速度______m/s（可以用根式表示）。【答案】 0.5 【詳解】（3）[1]設(shè)在任意高度H處小球的速度為，由動(dòng)能定理有可得在右側(cè)軌道上，設(shè)小球在H處和圓心的連線與OA的夾角為，當(dāng)時(shí)，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律有在最低點(diǎn)有可得當(dāng)時(shí)該式仍成立；[2]根據(jù)圖像可得，在A點(diǎn)，，在m處，，圖像斜率可得[3]在最低點(diǎn)由可得 1．驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)包括驗(yàn)證力的平行四邊形定則、驗(yàn)證牛頓第二定律、驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律、驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律等，考查內(nèi)容可涉及實(shí)驗(yàn)原理、驗(yàn)證方案的設(shè)計(jì)或改進(jìn)、數(shù)據(jù)處理、誤差分析等。驗(yàn)證力的平行四邊形定則的數(shù)據(jù)處理是畫圖驗(yàn)證，其余實(shí)驗(yàn)大多通過測(cè)量驗(yàn)證表達(dá)式是否成立，只要在誤差允許的范圍內(nèi)與所驗(yàn)證規(guī)律吻合即驗(yàn)證成功。2．驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)攻克策略(1)明確實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證什么定律，正確理解該定律的內(nèi)容。(2)根據(jù)已有的知識(shí)靈活運(yùn)用實(shí)驗(yàn)方法例如，在驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)中，加速度的大小既可以用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)，也可以用光電門傳感器測(cè)；拉力可以用鉤碼的重力代替，也可以用力傳感器測(cè)。應(yīng)根據(jù)題目情景正確選擇方法。(3)要重視實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證條件物理規(guī)律的成立必須滿足一定條件，驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中必須滿足這些條件才能使實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。如在驗(yàn)證力的平行四邊形定則的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)的條件是“力的作用效果相同”，因此，在兩個(gè)分力和一個(gè)力分別作用下，同一彈性繩的同一端點(diǎn)必須到達(dá)同一位置才能滿足實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證條件。在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，“只有重力做功”是實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證條件，而實(shí)驗(yàn)中阻力的存在是不可避免的，阻力做功過大時(shí)，實(shí)驗(yàn)誤差大，實(shí)驗(yàn)將失去意義，為此，實(shí)驗(yàn)中要求鐵架臺(tái)豎直、架穩(wěn)，且選用質(zhì)量大、體積小的重錘，使重力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于實(shí)驗(yàn)中的阻力，阻力做的功可以忽略不計(jì)，從而滿足了實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證條件。 2.-1. （2022·湖北·恩施市第一中學(xué)模擬預(yù)測(cè)）某同學(xué)利用如圖1所示的裝置“驗(yàn)證動(dòng)量定理”，具體實(shí)驗(yàn)步驟如下：A．按照?qǐng)D1所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，連接小車的細(xì)繩與長(zhǎng)木板平行，掛上砂桶（含少量砂子）；B．調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾角，輕推小車后，使小車沿長(zhǎng)木板向下運(yùn)動(dòng)，且通過兩個(gè)光電門的時(shí)間相等；C．取下細(xì)繩和砂桶，測(cè)量砂子和桶的總質(zhì)量m，并記下；D．保持長(zhǎng)木板的傾角不變，不掛砂桶，將小車置于靠近滑輪的位置，由靜止釋放小車，記錄小車先后通過光電門甲和乙時(shí)顯示的時(shí)間；E．重新掛上細(xì)繩和砂桶，改變砂桶中砂子的質(zhì)量，重復(fù)B、C、D步驟。(1)若砂桶和砂子的總質(zhì)量為m，小車的質(zhì)量為M，重力加速度為g，則步驟D中小車加速下滑時(shí)所受合力大小為______。（忽略空氣阻力）(2)如圖2所示，用游標(biāo)卡尺測(cè)得小車上遮光片的寬度為______。(3)若遮光片的寬度為d，光電門甲、乙之間的距離為l，通過光電門甲和乙時(shí)顯示的時(shí)間分別為、，則：①小車通過光電門甲時(shí)的速度為______；②小車下滑時(shí)合外力沖量的大小______；（用題中給出的物理量及重力加速度g表示）③驗(yàn)證動(dòng)量定理的表達(dá)式為______。命題角度3 探究型實(shí)驗(yàn)例3. （2022·安徽·巢湖市第一中學(xué)模擬預(yù)測(cè)）某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示裝置探究力的合成與分解。木板上固定一張畫有角度刻度線的白紙，調(diào)節(jié)木板豎直且零刻度線水平，輕質(zhì)彈簧測(cè)力計(jì)a和b通過細(xì)線連接系于O點(diǎn)，其下端用細(xì)線掛一重物Q，使結(jié)點(diǎn)O靜止在角度刻度線的圓心位置。分別讀出彈簧測(cè)力計(jì)a和b的示數(shù)，并在白紙上記錄O點(diǎn)的位置和細(xì)線的方向。（1）圖中彈簧測(cè)力計(jì)a的示數(shù)為______N；（2）初始連接彈簧測(cè)力計(jì)a的細(xì)線與60°重合，連接彈簧測(cè)力計(jì)b的細(xì)線處于水平，現(xiàn)讓彈簧測(cè)力計(jì)a、b均繞O點(diǎn)順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，保持結(jié)點(diǎn)在圓心O處、兩彈簧測(cè)力計(jì)間的夾角不變，直到連接彈簧測(cè)力計(jì)a的細(xì)線方向水平為止，此過程中彈簧測(cè)力計(jì)a的示數(shù)_____、彈簧測(cè)力計(jì)b的示數(shù)________。（均選填“變大”“不變”、“變小”、“先變大后變小”或“先變小后變大”）【答案】 5.78##5.79##5.80##5.81##5.82 變小變大【詳解】（1）[1]彈簧測(cè)力計(jì)a的分度值為0.1N，需要估讀到0.01N，所以示數(shù)為5.80N；（2）[2][3]由題意，根據(jù)幾何關(guān)系可知，彈簧測(cè)力計(jì)a、b對(duì)O點(diǎn)的拉力、以及重物Q對(duì)O點(diǎn)的拉力G組成的矢量三角形內(nèi)接于圓內(nèi)，如圖所示可知在彈簧測(cè)力計(jì)a、b均繞O點(diǎn)順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)直到彈簧測(cè)力計(jì)a方向水平的過程中，彈簧測(cè)力計(jì)a的示數(shù)變小，彈簧測(cè)力計(jì)b的示數(shù)會(huì)變大。1．探究型實(shí)驗(yàn)在教材和高考中占比都較高。這類題目能較好地考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力、常用物理思想方法等。經(jīng)常涉及的實(shí)驗(yàn)有探究物體的加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系、探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系、探究動(dòng)能定理、傳感器的簡(jiǎn)單使用等。2．探究型實(shí)驗(yàn)攻克策略根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>，運(yùn)用物理知識(shí)、實(shí)驗(yàn)方法和技能，完成實(shí)驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)(實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?duì)象、原理、儀器選擇、實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)處理等)，擬定實(shí)驗(yàn)方案，分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并在此基礎(chǔ)上作出適當(dāng)評(píng)價(jià)。 3. （2022·四川·鹽亭中學(xué)模擬預(yù)測(cè)）在“探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，將橡皮條的一端固定在豎直放置的木板上，另一端系上兩根細(xì)繩、，為兩細(xì)繩與橡皮條的結(jié)點(diǎn)，細(xì)繩跨過點(diǎn)處釘在木板上的光滑的釘子，下端掛重力已知的鉤碼，細(xì)繩用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)鉤住，如圖所示，可以通過改變鉤碼的個(gè)數(shù)和彈簧測(cè)力計(jì)的拉力調(diào)整橡皮條與兩細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)的位置。（1）關(guān)于實(shí)驗(yàn)中必須注意的以下幾項(xiàng)，其中正確的是__________。A．只用彈簧測(cè)力計(jì)通過細(xì)繩拉橡皮條時(shí)結(jié)點(diǎn)達(dá)到的位置，應(yīng)與鉤碼、彈簧測(cè)力計(jì)同時(shí)拉時(shí)相同B．在拉動(dòng)彈簧時(shí)彈簧不可與外殼相碰或摩擦C．兩個(gè)分力、間的夾角不宜過大，也不宜過小，兩個(gè)分力、的大小越大越好D．拉橡皮條的細(xì)繩要適當(dāng)長(zhǎng)些，視線通過細(xì)繩垂直于紙面，在繩下的紙上用筆畫出兩個(gè)點(diǎn)的位置并使這兩個(gè)點(diǎn)的距離盡量遠(yuǎn)些（2）圖中與橡皮條延長(zhǎng)線的夾角為，細(xì)繩與橡皮條延長(zhǎng)線的夾角為，，下列操作正確的是( )A．減少鉤碼個(gè)數(shù)后，為使結(jié)點(diǎn)位置不變，應(yīng)減小，同時(shí)增大彈簧測(cè)力計(jì)的拉力B．減少鉤碼個(gè)數(shù)后，為使結(jié)點(diǎn)位置不變，應(yīng)增大，同時(shí)增大彈簧測(cè)力計(jì)的拉力C．保持鉤碼個(gè)數(shù)不變，將釘子向右移動(dòng)一些，為使結(jié)點(diǎn)位置不變，應(yīng)增大，同時(shí)增大彈簧測(cè)力計(jì)的拉力D．保持鉤碼個(gè)數(shù)不變，將釘子向右移動(dòng)一些，為使結(jié)點(diǎn)位置不變，應(yīng)減小，同時(shí)減小彈簧測(cè)力計(jì)的拉力（3）在該實(shí)驗(yàn)中，如果將與細(xì)繩也換成橡皮條，那么對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果___________影響。（選填“有”或“沒有”）【高考考向2　創(chuàng)新設(shè)計(jì)與拓展型實(shí)驗(yàn)】命題角度1 實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)例4. （2022·福建·上杭一中模擬預(yù)測(cè)）某小組同學(xué)用如圖1所示的DIS二維運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究單擺在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能的轉(zhuǎn)化和守恒（忽略空氣阻力）。實(shí)驗(yàn)時(shí)，使發(fā)射器（相當(dāng)于擺球）偏離平衡位置后由靜止釋放，使其在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)。系統(tǒng)每隔0.02s記錄一次發(fā)射器的位置，多次往復(fù)運(yùn)動(dòng)后，在計(jì)算機(jī)屏幕上得到的發(fā)射器在豎直平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖2所示。（當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g=9.8m/s2）（1）在運(yùn)動(dòng)軌跡上選取適當(dāng)區(qū)域后。點(diǎn)擊“計(jì)算數(shù)據(jù)”，系統(tǒng)即可計(jì)算出擺球在所選區(qū)域內(nèi)各點(diǎn)的重力勢(shì)能、動(dòng)能及總機(jī)械能，并繪出對(duì)應(yīng)的圖線，如圖3所示。由圖3可知，此單擺的周期為___________s。是否可以根據(jù)單擺的周期公式計(jì)算此擺的擺長(zhǎng)大小，如若能，請(qǐng)計(jì)算擺長(zhǎng)大?。喝舨荒苷?qǐng)說明理由。___________。（2）圖3中的C點(diǎn)對(duì)應(yīng)在圖2中圓弧軌跡AB上的某一點(diǎn)，該點(diǎn)在( )A．圓弧AB中點(diǎn)的左側(cè) B．圓弧AB中點(diǎn)的右側(cè)C．圓弧AB的中點(diǎn) D．信息不夠，不能確定【答案】 1.12 見解析 A【詳解】（1）[1]由圖3可得，經(jīng)2.8s時(shí)間，擺球重力勢(shì)能從零增大到最大，動(dòng)能從最大減小為零，可知[2]由可知，可以計(jì)算其擺長(zhǎng)，代入數(shù)據(jù)得擺長(zhǎng)為（2）[3]由圖可知，圖3中的C點(diǎn)動(dòng)能和勢(shì)能相等，根據(jù)即根據(jù)幾何知識(shí)可知，該點(diǎn)在圓弧AB中點(diǎn)的左側(cè)。故選A。實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新涉及實(shí)驗(yàn)儀器和原理的創(chuàng)新、實(shí)驗(yàn)方案和方法的創(chuàng)新，以考查考生的創(chuàng)新能力。此類實(shí)驗(yàn)題要用“已有的知識(shí)”“學(xué)過的實(shí)驗(yàn)方法”“已會(huì)用的儀器”，通過知識(shí)遷移和能力遷移，進(jìn)行解答。求解創(chuàng)新設(shè)計(jì)類實(shí)驗(yàn)的基本思路 4.（2022·遼寧·高考真題）某同學(xué)利用如圖所示的裝置測(cè)量重力加速度，其中光柵板上交替排列著等寬度的遮光帶和透光帶（寬度用d表示）。實(shí)驗(yàn)時(shí)將光柵板置于光電傳感器上方某高度，令其自由下落穿過光電傳感器。光電傳感器所連接的計(jì)算機(jī)可連續(xù)記錄遮光帶、透光帶通過光電傳感器的時(shí)間間隔。（1）除圖中所用的實(shí)驗(yàn)器材外，該實(shí)驗(yàn)還需要___________（填“天平”或“刻度尺”）；（2）該同學(xué)測(cè)得遮光帶（透光帶）的寬度為，記錄時(shí)間間隔的數(shù)據(jù)如表所示，編號(hào)1遮光帶2遮光帶3遮光帶…73.0438.6730.00… 根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得編號(hào)為3的遮光帶通過光電傳感器的平均速度大小為___________（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；（3）某相鄰遮光帶和透光帶先后通過光電傳感器的時(shí)間間隔為，則重力加速度___________（用d、表示）；（4）該同學(xué)發(fā)現(xiàn)所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果小于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，?qǐng)寫出一條可能的原因：___________ 。命題角度2 實(shí)驗(yàn)的拓展與遷移例5. （2022·全國(guó)·三模）某同學(xué)用如圖甲所示的裝置來測(cè)量一根細(xì)線能承受的最大拉力。把細(xì)線的兩端固定在滑塊上，滑塊可在帶有刻度尺的軌道上滑動(dòng)，線兩端的固定點(diǎn)的位置可以由滑塊上的標(biāo)志線所對(duì)應(yīng)的刻度讀出。（1）把軌道調(diào)水平，固定左端滑塊，移動(dòng)右滑塊，細(xì)線拉直時(shí)，左端滑塊位置讀數(shù)為30.00cm，右端滑塊位置讀數(shù)為80.00cm，算出細(xì)線兩端之間的距離。（2）把右端滑塊移動(dòng)到圖甲所示位置處，在細(xì)線中點(diǎn)掛上質(zhì)量為m=200g的鉤碼3個(gè)。（3）緩慢移動(dòng)右端滑塊，直到細(xì)線被拉斷，固定右端滑塊，如圖乙所示，則右端滑塊位置讀數(shù)為___________cm，算出左右兩滑塊之間的距離L。（4）重力加速度為g，則計(jì)算細(xì)線能承受的最大拉力的表達(dá)式為___________。（5）如果重力加速度g取9.8m/s2，則被測(cè)細(xì)線能承受的最大拉力為___________N。【答案】 70.00 4.9【詳解】（3）[1]由圖乙可知，右側(cè)滑塊正對(duì)刻度尺刻度70位置，由于刻度尺最小刻度為1cm，根據(jù)刻度尺讀數(shù)估讀要求，右端滑塊位置讀數(shù)為70.00cm；（4）[2]設(shè)拉斷時(shí)細(xì)線與豎直方向上的夾角為，拉線示意圖如下，根據(jù)幾何關(guān)系可得對(duì)鉤碼進(jìn)行受力分析，在豎直方向上解得（5）[3]重力加速度g取9.8m/s2，代入數(shù)據(jù)可得實(shí)驗(yàn)的拓展與遷移，是指利用已學(xué)物理知識(shí)和規(guī)律，提出新的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>，如驗(yàn)證動(dòng)量定理、測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù)、電表的改裝與校準(zhǔn)、測(cè)量彈簧的彈性勢(shì)能等。對(duì)于這種實(shí)驗(yàn)情景，利用已學(xué)知識(shí)并圍繞實(shí)驗(yàn)?zāi)康慕忸}，能達(dá)到理想的效果。并且應(yīng)在充分理解和掌握基本實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上多做一些創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)題，拓寬眼界和思維。測(cè)定動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)一般結(jié)合在“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”“驗(yàn)證牛頓第二定律”或“探究動(dòng)能定理”等實(shí)驗(yàn)中考查。實(shí)驗(yàn)的原理是：利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器等器材測(cè)出物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度，再利用牛頓第二定律計(jì)算動(dòng)摩擦因數(shù)，或者利用平衡條件、動(dòng)能定理或能量守恒定律等計(jì)算動(dòng)摩擦因數(shù)，如下表所示：實(shí)驗(yàn)方法創(chuàng)新思維實(shí)驗(yàn)原理將研究運(yùn)動(dòng)物體轉(zhuǎn)化為研究靜止物體利用F彈＝Ff＝μFN求μ讓物塊先做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)重物掉到地面上之后物塊做勻減速直線運(yùn)動(dòng)減速運(yùn)動(dòng)中，利用逐差法求加速度，利用F＝μmg＝ma進(jìn)一步求μ將動(dòng)摩擦因數(shù)的測(cè)量轉(zhuǎn)化為角度和加速度的測(cè)量利用a＝g sin θ－μg cos θ求μ(a通過逐差法求解)將動(dòng)摩擦因數(shù)的測(cè)量轉(zhuǎn)化為加速度的測(cè)量利用v－v＝2as求加速度，再利用動(dòng)力學(xué)知識(shí)得到μ＝將動(dòng)摩擦因數(shù)的測(cè)量轉(zhuǎn)化為速度的測(cè)量，并營(yíng)造多過程切入水平滑動(dòng)情景A→B過程中，機(jī)械能守恒；C→D過程中，物塊Q做平拋運(yùn)動(dòng)；B→C過程中，只有摩擦力對(duì)物塊Q做功，利用Wf＝－μmgL＝EkC－EkB，進(jìn)一步求μ 5-1. （2022·山東濱州·二模）某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)粗測(cè)小球在水平瓷磚上滾動(dòng)時(shí)所受的阻力與重力的比值。給小球一個(gè)初速度，用手機(jī)給運(yùn)動(dòng)小球錄像。為了比較準(zhǔn)確的測(cè)量時(shí)間，播放時(shí)選擇倍速“0.25”，表示播放時(shí)間是實(shí)際時(shí)間的四倍。圖甲是小球經(jīng)某一瓷磚邊緣第一次播放暫停時(shí)的時(shí)間顯示，其中“00：11”是時(shí)間擴(kuò)大為4倍后，錄像播放了11s，“01：07”是時(shí)間擴(kuò)大為4倍后總的播放時(shí)間。從圖甲小球暫停位置到小球停止，小球共垂直瓷磚邊緣沿直線運(yùn)動(dòng)了12塊整瓷磚和第13塊瓷磚部分長(zhǎng)度，圖乙是小球剛停下時(shí)的播放時(shí)間，圖丙是小球停下時(shí)的位置，刻度尺0刻度與第12、13塊瓷磚邊緣對(duì)齊。每塊瓷磚長(zhǎng)度為60cm，圖丁是圖丙部分放大，小球的運(yùn)動(dòng)可視做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。根據(jù)以上信息（1）第一次暫停時(shí)刻對(duì)應(yīng)的小球?qū)嶋H速度為________m/s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；（2）小球在水平瓷磚上滾動(dòng)時(shí)所受的阻力與重力的比值為_________（用重力加速度g，小球滾動(dòng)的距離L，小球滾動(dòng)的時(shí)間t三個(gè)字母表示）；（3）下列說法正確的是_________A．小球直徑越大，測(cè)量位移時(shí)讀數(shù)誤差越小B．視頻第一次暫停時(shí)刻不是小球剛開始運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻，造成了實(shí)驗(yàn)測(cè)量比值偏小C．多錄幾次視頻，選擇小球接近做直線運(yùn)動(dòng)的進(jìn)行測(cè)量D．為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)多測(cè)幾次，求平均值5-2. （2022·全國(guó)·三模）某同學(xué)打算在家中利用能找到的器材來研究動(dòng)量定理，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如圖1，將小球固定在刻度尺的旁邊由靜止釋放，用手機(jī)連拍功能拍攝小球自由下落的過程，圖2為利用圖片得到各時(shí)刻小球的位置與小球第一位置的距離分別為h1、h2、h3、h4，手機(jī)連拍頻率為f，查閱得知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g，小球質(zhì)量為m。（1）小球在位置2時(shí)的瞬時(shí)速度為___________（用題中所給物理量符號(hào)表示）；（2）關(guān)于實(shí)驗(yàn)裝置和操作，以下說法正確的是______________；A．刻度尺應(yīng)固定在豎直平面內(nèi) B．選擇材質(zhì)密度小的小球C．選擇材質(zhì)密度大的小球 D．鉛垂線的作用是檢驗(yàn)小球是否沿豎直方向下落（3）取小球在位置2~4的過程研究，則驗(yàn)證動(dòng)量定理的表達(dá)式為______________________（用題中所給物理量符號(hào)表示）；（4）若實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)小球所受重力的沖量大于動(dòng)量的增加量，造成此問題的原因可能是_______________________________。

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