1、高考资源网（） 您身边的高考专家二、实验题拿下实验题压住上线分1. 实验题中的高频考点(1)基本仪器的使用(如多用电表、游标卡尺和螺旋测微器等)；(2)力学设计性实验(测量动摩擦因数、验证牛顿第二定律实验等)；(3)电阻的测量设计性实验；(4)伏安特性曲线的描绘；(5)测量电源电动势和内阻的设计性实验；(6)利用图象处理实验数据；(7)创新型实验。2. 解答实验题的“3个关键点”细、实、活此类题考查常用仪器的结构、使用、读数问题，属于送分题。这类问题失分的主要原因通常不是不会做，而是轻率粗心。对读数问题是否要估读，对结果有效数字的位数和要求的单位要特别留心。1. 2013安徽高考.根据单摆周期
2、公式T2，可以通过实验测量当地的重力加速度。如图1所示，将细线的上端固定在铁架台上，下端系一小钢球，就做成了单摆。用游标卡尺测量小钢球直径，示数如图2所示，读数为_mm。.在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中，利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示，校零时的读数为_mm，合金丝的直径为_mm。解析.根据游标卡尺的读数方法，小钢球的直径(1860.1) mm18.6 mm。.校零时的读数为0.007 mm合金丝的直径(0.514.50.010.007) mm0.638 mm。答案.18.6 .0.007 0.6382. 2014广西四校调研某同学为了测定一只电阻的阻值，采用了如下方法： (
3、1)用多用电表粗测：多用电表电阻挡有4个倍率：分别为1 k、100、10、1，该同学选择100倍率，用正确的操作步骤测量时，发现指针偏转角度太大(指针位置如图中虚线所示)。为了较准确地进行测量，请你补充完整下列依次应该进行的主要操作步骤：b两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在0 处。c重新测量并读数，若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示，测量结果是_。 (2)为了尽量准确测该电阻，要求测量时，电表指针有较大偏转，测量多组数据。除被测电阻外，还备有如下实验仪器，请选择仪器，设计实验电路。A. 电压表V(量程50 V，内阻约为25 k)B. 电流表A1(量程500 mA、内电阻r120 )C
4、. 电流表A2(量程100 mA、内电阻约5 )D. 定值电阻R0(80 )E. 滑动变阻器R(010 )F. 电源：电动势E6 V，内电阻较小G. 导线、开关若干请在虚线框内画出能准确测量电阻R的电路图(要求在电路图上标出元件符号)。请根据设计的电路图写出Rx的测量值表达式Rx_。解析(1)由题选择100倍率的电阻挡，正确操作时，发现多用电表的指针偏转角度太大，由多用电表的电阻刻度特点可知，为了使读数准确，指针要摆到表盘中央附近，则要把100倍率挡换成10倍率挡。由欧姆表盘的读数规则可知测量结果为12.010 120 。(2)已知电源电动势E6 V，而电压表V的量程为50 V，相比较可得知，
5、此电压表不可选，误差太大；由电源电动势E6 V，被测阻值约120 ，可知：通过Rx的最大电流约为I50 mA；此题要用伏安法测电阻，测量中表的指针要有较大角度偏转误差才会较小，同时知A1的量程和内电阻，可将定值电阻R0与A1串联改装成一电压表测Rx两端的电压；滑动变阻器R10 比被测电阻Rx小得多，则采取分压式接法，则电路图如图所示：由电路图可知，Rx两端电压UxI1(R0r1)Rx中的电流IxI2I1则Rx(R0r1)。答案(1)a.换用10倍率的挡位c.120 (2)电路图见解析(R0r)此类题主要考查教材基本实验的原理设计、器材选择、实验操作、数据处理、误差分析。要做好这类实验题，要求复
6、习实验时不可舍本逐末一味追求所谓的创新设计题，要把主要精力放在教材实验上，从基本仪器的使用方法，基本实验原理，基本实验操作和实验细节，实验步骤的排序、纠错、补漏，实验数据的分析处理和误差分析，电学实验的连线、纠错、画电路图等全方位理解和掌握。考前，有实验条件的最好能进实验室把典型实验及重要实验仪器再操作一遍，没有条件的最好能至少观看一遍演示实验视频。3. 2013天津高考要测绘一个标有“3 V 0.6 W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3 V，并便于操作。已选用的器材有：电池组(电动势为4.5 V，内阻约1 )；电流表(量程为0250 mA，内阻约5 )；电压表(量程为
7、03 V，内阻约3 k)；电键一个、导线若干。(1)实验中所用的滑动变阻器应选下列中的_(填字母代号)。A. 滑动变阻器(最大阻值20 ，额定电流1 A)B. 滑动变阻器(最大阻值1750 ，额定电流0.3 A)(2)实验的电路图应选用下列的图 _(填字母代号)。(3)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示。如果将这个小灯泡接到电动势为1.5 V，内阻为5 的电源两端，小灯泡消耗的功率是 _ W。解析(1)测绘小灯泡的伏安特性曲线，要求能较大范围测量数据，所以控制电路部分应用分压式接法，滑动变阻器应用最大阻值小额定电流大的A。(2)灯泡的电阻R15 ，额定电流I0.2 A，由R15 )。他们首先
8、在绳上距离P点10 cm处(标记为C)系上质量为m的重物(不滑动)，由测力计读出绳PC、QC的拉力大小TP和TQ。随后，改变重物悬挂点C的位置，每次将P到C点的距离增加10 cm，并读出测力计的示数，最后得到TP、TQ与绳长的关系曲线如图乙所示。由实验可知：(1)曲线中拉力最大时，C与P点的距离为_cm，该曲线为_(选填：TP或TQ)的曲线。(2)在重物从P移到Q的整个过程中，受到最大拉力的是_(选填：P或Q)点所在的立柱。(3)在曲线、相交处，可读出绳的拉力T0_N，它与L、D、m和重力加速度g的关系为T0_。解析(1)由图乙可读出，中拉力最大时，C与P点的距离为60 cm。此时以C点为研究
9、对象，如图所示，竖直方向TPsin1TQsin2mg，水平方向TPcos1TQcos2。当TPTQ时，cos1cos2，即12，若C点左移即减小，则1增大，cos1减小，2减小，cos2增大，1，即TPTQ，故为TP的曲线，为TQ的曲线。(2)由图乙可知图线对应的极值最大，故受到最大拉力的是Q点所在的立柱。(3)曲线、相交处，可读出绳的拉力T0为4.30 N。此时满足关系：TPTQT0TPsin1TQsin2mgTPcos1TQcos2sin2解得：12T0。答案(1)60(5664之间的值均可)TP(2)Q(3)4.30(4.254.35之间的值均可)6. 2014河南六市一联某学习小组通过
10、实验来研究用电器Z的导电规律。他们在实验中测得用电器Z两端的电压与通过Z的电流的数据如下表：U/V0.00.20.51.01.52.02.53.0I/A0.0000.0500.1000.1500.1800.1950.2050.215 (1)请根据上述表格中的数据，在图a中用笔连线补充完成该电路的实物图；(2)请根据题中信息，在方框内画出电路图；(3)利用这些数据绘出的用电器Z的伏安特性曲线如图b所示。若把该用电器Z接入图c所示的电路中时，电流表的读数为0.100 A，已知A、B两端电压恒为1.5 V，则定值电阻R0的阻值为_。解析(1)(2)由实验数据可知用电器Z的电压和电流均从零开始增加，所
11、以滑动变阻器应使用分压式接法，实物连接图及电路图见下图甲、乙。(3)当通过Z的电流为0.100 A时，从图b中可得此时Z两端电压为0.5 V，则R0两端电压U01.5 V0.5 V1 V，R010 。答案(1)见解析图甲(2)见解析图乙 (3)103攻克常考实验题的策略1. 仪器类 (1)读数及其简单计算刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、弹簧秤、电流表、电压表、多用电表、电阻箱等。 (2)画图形力的合成分解的平行四边形图、电路图、电路实物连线图。 (3)图象、表格及其简单计算验证牛顿运动定律的aF、a图象、探究动能定理的图象、描绘小灯泡的伏安特性曲线、测电源的电动势和内阻的UI图象等。2. 原理类
12、(应用物理规律)(1)处理数据分析处理、进行计算、归纳结论。(2)仪器匹配长度测量的仪器匹配，电路实验仪器的匹配等。(3)原理分析纸带计算、探究动能定理、电阻测量(内接法、外接法与滑动变阻器的限流分压)、测电源的E与r等；各种改进型、设计型、创新型实验。(4)误差分析一些典型实验的误差。(5)实验步骤一些重要实验的步骤。3. 创新类在上述原实验的基础上，参考教材中的演示实验、小实验等，应用重要的物理规律、结合学生的生活实际，编制的一类新实验考题。较之原实验，有改进、拓展、创新的特点。1. 应用型实验题解答时可从以下两方面入手(1)熟悉并正确使用仪器。实验仪器名目繁多，具体应用因题而异，所以，熟
13、悉使用仪器是最基本的应用。如打点计时器的正确安装和使用，滑动变阻器在电路中起限流和分压作用的不同接法，多用电表测不同物理量的调试等，只有熟悉它们，才能正确使用它们。熟悉仪器，主要是了解仪器的结构、性能、量程、工作原理、使用方法、注意事项，如何排除故障、正确读数和调试，使用后如何保管等。(2)理解实验原理面对应用性实验题，一定要通过审题，迅速地理解其实验原理，这样才能将实际问题模型化，运用有关规律去研究它。具体地说，应用型实验题的依托仍然是物理知识、实验能力等。解答时要抓住以下几点：明确实验应该解决什么实际问题(分清力学、电学、光学等不同实际问题)；明确实验原理与实际问题之间的关系(直接还是间接
14、)；明确是否仅用本实验能达到解决问题的目的，即是否还要联系其它物理知识，包括数学知识；明确是否需要设计实验方案；明确实际问题的最终结果。7. 2013课标全国卷 某学生实验小组利用图(a)所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“1k”挡内部电路的总电阻使用的器材有：多用电表；电压表：量程5 V，内阻十几千欧；滑动变阻器：最大阻值5 k；导线若干。回答下列问题：(1)将多用电表挡位调到电阻“1k”挡，再将红表笔和黑表笔_ ，调零点。(2)将图(a)中多用电表的红表笔和_(填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端。(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图(b)所示，这时电压
15、表的示数如图(c)所示多用电表和电压表的读数分别为_k和_ V。(4)调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零，此时多用电表和电压表的读数分别为12.0 k和4.00 V。从测量数据可知，电压表的内阻为_k。(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图(d)所示。根据前面的实验数据计算可得，此多用电表内电池的电动势为_V，电阻“1k”挡内部电路的总电阻为_k。解析(1)使用多用电表测电阻时，换挡后需重新进行欧姆调零，故应将两表笔短接进行调零。(2)电流应从多用电表的红表笔流入、黑表笔流出，故红表笔应接“1”。(3)从图可以看出指针指向
16、欧姆挡15.0位置，电阻挡为“1 k”，故读数为15.0 k；由于电压表量程为5 V，指针所指位置为3.60，故读数为3.60 V。(4)当滑动变阻器连入电路中的电阻为零时，多用电表读数即为电压表内阻，所以电压表内阻为12.0 k。(5)设多用电表内电池的电动势为E、多用电表内阻为R，由第(3)、(4)问可知，两式联立解得：E9.00 V，R15.0 k。答案(1)短接 (2)1 (3)15.0 3.60 (4)12.0(5)9.00 15.02. 测量型实验攻克策略解决测量型实验问题的关键是明确实验仪器的使用，明确实验原理、实验方法，掌握实验的注意事项及处理实验数据的方法，会分析误差来源。8
17、. 2014浙江高考小明对2B铅笔芯的导电性能感兴趣，于是用伏安法测量其电阻值。(1)图1是部分连接好的实物电路图，请用电流表外接法完成接线并在图1中画出。(2)小明用电流表内接法和外接法分别测量了一段2B铅笔芯的伏安特性，并将得到的电流、电压数据描到UI图上，如图2所示。在图中，由电流表外接法得到的数据点是用_(填“”或“”)表示的。(3)请你选择一组数据点，在图2上用作图法作图，并求出这段铅笔芯的电阻为_。解析(1)由图知电源采用了两节干电池，则电压表应选用3 V量程，如图。(2)在内接法中由UI(RRA)知其UI图线的斜率k内RRAR；在外接法中由其U(I)R即UI知其UI图线的斜率k外
18、R，可见对应于外接法的图线斜率较小。(3)由UIR知UI图线的斜率对应于R的测量值。选择其中一组“”或“”连线，求出图线的斜率即可。用“”连线时R(1.11.3) ，用“”连线时R(1.51.7) 。答案(1)图见解析(2)(3)见解析点评本题应根据原理，会分析误差产生的原因，从而判断电流表外接法得到的数据点。9. 在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。待测金属丝接入电路部分的长度约为50 cm。(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图所示，其读数应为_mm(该值接近多次测量的平均值)。(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx。实验所用器材为：电池组(电动势3 V，内阻
19、约1 )、电流表(内阻约0.1 )、电压表(内阻约3 k)、滑动变阻器R(020 ，额定电流2 A)、开关、导线若干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下表所示：次数1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上实验数据可知，他们测量Rx是采用下图中的_图(选填“甲”或“乙”)。(3)图丙所示是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。请根据(2)中所选的电路图，补充完成图甲中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压
20、表或电流表不至于被烧坏。(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图丁所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。请在图丁中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出UI图线。由图线得到金属丝的阻值Rx_(保留两位有效数字)。(5)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为_(填选项前的符号)。A1102 mB1103 mC1106 m D1108 m解析(1)金属丝直径的整数部分由固定刻度尺上读出，注意半毫米刻度线是否露出，小数部分由可动刻度尺上读出，测量值(mm)固定刻度尺上的读数(mm)可动刻度尺上的读数(估读一位)0.01(mm)，故读数为0.397 mm，最后一位是估读位，可
21、以不同。(2)由题表中所给数据可知金属丝两端电压接近从0开始，所以滑动变阻器应采用分压接法，即选题图中的图甲。(3)电流表采用外接法，故电压表的右接线柱应与待测金属丝的右接线柱相连。滑动变阻器采用分压接法，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的左端，要使Rx两端电压最小，应把滑动变阻器的左接线柱与待测金属丝的左接线柱相连。如图(a)所示。(4)根据题表中所给数据描点，绘出的UI图线应过坐标原点，且使大多数点在一条直线上，不在直线上的点分居直线两侧，如图(b)所示，由图线的斜率可得金属丝的阻值Rx4.5 。(5)由于R，S()2，取d4104 m，l0.5 m，R4.5 ，解得1106 m，选项C正确。
22、答案(1)0.397(0.3950.399均可)(2)甲(3)如图(a)所示(4)如图(b)所示4.5(4.34.7均可)(5)C3. 验证性实验的攻克策略验证型实验就是要通过实验手段去验证某一物理理论或物理规律是否正确。在验证型实验中，主要把握以下几方面：掌握并灵活运用实验方法。例如，在验证牛顿第二定律的实验中，加速度的大小即与外力的大小有关，又与物体质量有关，实验中采用了“控制变量”法，从而完成验证。要重视实验的验证条件。物理定律的成立必须满足一定条件，验证实验中必须满足这些条件才能使实验顺利进行。如在验证力的合成法则的实验中，实验的条件是“力的作用效果相同”，因此，在两个分力和一个力分别
23、作用下，同一弹性绳的同一端点必须到达同一位置才能满足实验的验证条件。在验证机械能守恒定律的实验中，“只有重力做功”是实验的验证条件，而实验中阻力的存在是不可避免的，阻力做功过大时，实验误差大，实验将失去意义，为此，实验中要求铁架台竖直、架稳，且小球选用质量大、体积小的重锤，使重力远远大于实验中的阻力，阻力做的功可以忽略不计，从而满足了实验的验证条件。10. 2014江苏高考小明通过实验验证力的平行四边形定则。(1)实验记录纸如图甲所示，O点为橡皮筋被拉伸后伸长到的位置，两弹簧测力计共同作用时，拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点；一个弹簧测力计拉橡皮筋时，拉力F3的方向过P3点。三个力的大小
24、分别为：F13.30 N、F23.85 N和F34.25 N。请根据图中给出的标度作图求出F1和F2的合力。(2)仔细分析实验，小明怀疑实验中的橡皮筋被多次拉伸后弹性发生了变化，影响实验结果。他用弹簧测力计先后两次将橡皮筋拉伸到相同长度，发现读数不相同，于是进一步探究了拉伸过程对橡皮筋弹性的影响。实验装置如图乙所示，将一张白纸固定在竖直放置的木板上，橡皮筋的上端固定于O点，下端N挂一重物。用与白纸平行的水平力缓慢地移动N，在白纸上记录下N的轨迹。重复上述过程，再次记录下N的轨迹。两次实验记录的轨迹如图丙所示。过O点作一条直线与轨迹交于a、b两点，则实验中橡皮筋分别被拉伸到a和b时所受拉力Fa、
25、Fb的大小关系为_。(3)根据(2)中的实验，可以得出的实验结果有哪些？_(填写选项前的字母)A. 橡皮筋的长度与受到的拉力成正比B. 两次受到的拉力相同时，橡皮筋第2次的长度较长C. 两次被拉伸到相同长度时，橡皮筋第2次受到的拉力较大D. 两次受到的拉力相同时，拉力越大，橡皮筋两次的长度之差越大(4)根据小明的上述实验探究，请对验证力的平行四边形定则实验提出两点注意事项。解析 (1)略。(2)分析端点N受力，设橡皮筋与竖直方向间的夹角为，由平衡条件易得橡皮筋的拉力Fmg/cos，可见相同时橡皮筋拉力相同。(3)题图丙中表示两次拉力相同时橡皮筋的长度之差，易知A错误、B正确。由图中的两轨迹间的
26、距离变化可知，越大时长度差越大，结合Fmg/cos知对应的拉力越大，故D正确。因同样拉力下橡皮筋第2次长度较长，故同样长度下橡皮筋第2次所受拉力较小，C错误。(4)从能在记录纸上完成实验的角度考虑有：橡皮筋不宜过长，O点位置应靠近木板边缘，所选标度不能过小或过大等；从能测出拉力及减小相对误差角度考虑有：拉力不宜过大或过小，两力之间夹角不宜过大或过小等；从能保证两次测量中力的作用效果相同的角度来考虑有：选用新的、弹性好的橡皮筋或换用弹性好的轻弹簧等。答案(1)如图，F合4.64.9都算对(2)FaFb(3)BD(4)橡皮筋拉伸不宜过长；选用新橡皮筋。(或：拉力不宜过大；选用弹性好的橡皮筋；换用弹
27、性好的轻弹簧。)点评本题是验证平行四边形定则，具有一定的创新性，在第(2)问中，常常忽略橡皮筋弹性发生变化而认为FaFb。在第(3)问中，常常受思维定势的影响而错选。4. 设计型实验攻克策略所谓设计型实验，就是根据实验目的，自主运用物理知识、实验方法和技能，完成实验的各个环节(实验目的、对象、原理、仪器选择、实验步骤、数据处理等)，拟定实验方案，分析实验现象，并在此基础上作出适当评价。解答此类实验题要用“已有的知识”、“学过的实验方法”、“已会用的仪器”，通过知识迁移和能力迁移，进行解答。求解设计型实验的基本思路11. 2014山东高考某实验小组利用弹簧秤和刻度尺，测量滑块在木板上运动的最大速
28、度。实验步骤：用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力，记作G；将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上，通过水平细绳和固定弹簧秤相连，如图甲所示。在A端向右拉动木板，待弹簧秤示数稳定后，将读数记作F；改变滑块上橡皮泥的质量，重复步骤；实验数据如下表所示：G/N1.502.002.503.003.504.00F/N0.590.830.991.221.371.61如图乙所示，将木板固定在水平桌面上，滑块置于木板上左端C处，细绳跨过定滑轮分别与滑块和重物P连接，保持滑块静止，测量重物P离地面的高度h；滑块由静止释放后开始运动并最终停在木板上的D点(未与滑轮碰撞)，测量C、D间的距离s。完成下列作图和填空： (1)根据表中数据在给定坐标纸上作出FG图线。(2)由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数_(保留2位有效数字)。(3)滑块最大速度的大小v_(用h、s、和重力加速度g表示)。解析(1)如图所示。(2)因弹簧秤示数稳定后滑块静止，由题意知此时滑动摩擦力fF，又因滑块与板间压力NG，故由fN得FG，即FG图线的斜率即为，由图线可得k0.40。(3)设最大速度为v，从P下降h高度到滑块运动到D点的过程中由动能定理得0mv2mg(sh)，故有v。答案(1)图见解析(2)0.40(0.38、0.39、0.41、0.42均正确)(3) - 34 - 版权所有高考资源网