2016届高三物理二轮复习教师用书:实验题突破策略与技巧含答案
高考物理二轮总复习课后习题专题8 物理实验 专题分层突破练16 力学实验 (3)
专题分层突破练16 力学实验A组1.(山东省实验中学模拟预测)(1)某同学买了一辆电动自行车,骑了一段时间后发现电动车减震弹簧的减震效果不好。
该同学将减震弹簧卸下,然后把弹簧平放在桌面上,用刻度尺测出弹簧的原长L0,他将刻度尺零刻度对准弹簧一端,另一端位置如图甲所示,读数为cm。
甲(2)该同学想测量减震弹簧的劲度系数。
他先把弹簧竖直放在水平桌面上,在上端压上一只10 kg的哑铃,每增加一只哑铃均记下此时哑铃的个数和对应的弹簧的长度L,如下表所示。
请你在图乙坐标图中描点,作出F-L图线,并通过图线确定该弹簧劲度系数为k= N/m(g取10 m/s2)。
乙2.(山西太原高三一模)在用图甲所示的装置测当地的重力加速度时,进行了如下操作,完成步骤中的填空:甲乙(1)安装器材时,将长木板的右侧适度垫高, (选填“挂上”或“不挂”)砂桶,轻推小车,使小车恰能匀速运动;(2)实验中打出的一条纸带如图乙所示。
已知打点计时器的频率为50 Hz,相邻两计数点间还有四个点未画出,则小车的加速度a= m/s2(保留两位有效数字);(3)不改变砂及砂桶质量,在小车上增减砝码改变小车的总质量m,重复步骤(2),测得多组数据描绘出1-m图像。
已知图线的斜率为k、纵截距为b,a则当地的重力加速度为(用物理量的符号表示)。
3.(湖北黄冈中学二模)某同学在家中找到两根一样的轻弹簧P和Q、装有水总质量m=0.55 kg的矿泉水瓶、刻度尺、量角器和细绳等器材,设计如下实验验证力的平行四边形定则,同时测出弹簧的劲度系数k。
重力加速度g取10 m/s2,其操作如下:a.将弹簧P上端固定,让其自然下垂,用刻度尺测出此时弹簧P的长度l0=12.50 cm;b.将矿泉水瓶通过细绳连接在弹簧P下端,待矿泉水瓶静止后用刻度尺测出此时弹簧P的长度l1,如图甲所示;c.在细绳和弹簧Q的挂钩上涂抹少许润滑油,将细绳搭在挂钩上,缓慢地拉起弹簧Q,使弹簧P偏离竖直方向夹角为74°,测出弹簧Q的长度l2及其轴线与竖直方向夹角为θ,如图乙所示。
2016届高三物理二轮复习教师用书 第二部分 应试高分策略 第二部分第1讲选择题突破策略与技巧 含答案
第1讲选择题突破策略与技巧——保住基础快得分高考夺高分的关键,不在于题目的难度,而在于答题的速度.高考物理选择题平均每道题解答时间应控制在两分钟以内.选择题要做到既快又准,除了掌握直接判断和定量计算等常规方法外,还要学会一些非常规“巧解”方法.解题陷困受阻时更要切记不可一味蛮做,要针对题目的特性“千方百计”达到快捷解题的目的.妙法1排除法妙法解读在读懂题意的基础上,根据题目的要求,先将明显错误或不合理的选项逐一排除,最后只剩下正确的选项.注意有时题目要求选出错误的选项,那就是排除正确的选项.(2015·山东潍坊3月模拟)如图所示,三条平行虚线位于纸面内,中间虚线两侧有方向垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度等大反向.菱形闭合导线框ABCD位于纸面内且对角线AC与虚线垂直,磁场宽度与对角线AC长均为d,现使线框沿AC方向匀速穿过该磁场,以逆时针方向为感应电流的正方向,则从C点进入磁场到A点离开磁场的过程中,线框中电流i随时间t的变化关系,以下可能正确的是()[解析]由楞次定律可以知道,进入磁场过程中感应电流为逆时针,i>0,排除B、C.当BD经过中间虚线时,感应电流为BD经过第一条虚线时的2倍,排除A.故选D.[答案] D [方法感悟]此法在解答选择题中是使用频率最高的一种方法.基本思路是通过一个知识点或过程分析排除部分选项,然后再通过另一物理规律或过程分析排除部分选项,最后得出正确答案.[牛刀小试]1.纸面内两个半径均为R 的圆相切于O 点,两圆形区域内分别存在垂直于纸面向外、向里的匀强磁场,磁感应强度大小相等、方向相反,且不随时间变化.一长为2R 的导体杆OA 绕过O 点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转,角速度为ω.t =0时,OA 恰好位于两圆的公切线上,如图所示.若选从O 指向A 的电动势为正,下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图象可能正确的是( )解析:选C .当导体杆顺时针转动切割圆形区域中的磁感线时,由右手定则判断电动势由O 指向A ,为正,选项D 错误;切割过程中产生的感应电动势E =BL v =12BL 2ω,其中L =2R sin ωt ,即E =2B ωR 2sin 2 ωt ,可排除选项A 、B ,选项C 正确.妙法2 特值法妙法解读 有些选择题,根据它所描述的物理现象的一般情况,难以直接判断选项的正误时,可以让某些物理量取特殊值,代入到各选项中逐个进行检验.凡是用特殊值检验证明是不正确的选项,一定是错误的,可以排除.如图所示,细线的一端系一质量为m 的小球,另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端,细线与斜面平行.在斜面体以加速度a 水平向右做匀加速直线运动的过程中,小球始终静止在斜面上,小球受到细线的拉力F T 和斜面的支持力F N 分别为(重力加速度为g )( )A .F T =m (g sin θ+a cos θ) F N =m (g cos θ-a sin θ)B .F T =m (g cos θ+a sin θ) F N =m (g sin θ-a cos θ)C .F T =m (a cos θ-g sin θ) F N =m (g cos θ+a sin θ)D .F T =m (a sin θ-g cos θ) F N =m (g sin θ+a cos θ)[解析] 取特例a =0,则F T =mg sin θ,F N =mg cos θ.将a =0代入四个选项,只有A 项可得到上述结果,故只有A 正确.[答案] A[方法感悟] 以上解析用非常规解法,巧取特例轻松妙解,特例赋值法一般对通解表达式很奏效.[牛刀小试]2.如图,在固定斜面上的一物块受到一外力F 的作用,F 平行于斜面向上.若要使物块在斜面上保持静止,F 的取值应有一定的范围,已知其最大值和最小值分别为F 1和F 2(F 1和F 2的方向均沿斜面向上).由此可求出物块与斜面间的最大静摩擦力为( )A .F 12B .2F 2C .F 1-F 22D .F 1+F 22解析:选C .取F 1=F 2≠0,则斜面光滑,最大静摩擦力等于零,代入后只有C 满足.妙法3 极限法妙法解读 极限法是把某个物理量推向极端,从而作出科学的推理分析,给出判断或导出一般结论.该方法一般适用于题干中所涉及的物理量随条件单调变化的情况.极限法在进行某些物理过程分析时,具有独特作用,使问题化难为易,化繁为简,达到事半功倍的效果.一半径为R 的绝缘圆环上,均匀地带有电荷量为Q 的电荷,在垂直于圆环平面的对称轴上有一点P ,它与环心O 的距离OP =L .静电力常量为k ,关于P 点的场强E ,下列四个表达式中有一个是正确的,请你根据所学的物理知识,通过一定的分析,判断正确的表达式是( )A .E =kQ R 2+L 2B .E =kQL R 2+L 2C .E =kQR (R 2+L 2)3D .E =kQL (R 2+L 2)3 [解析] 当R =0时,带电圆环等同于一点电荷,由点电荷电场强度计算式可知在P 点的电场强度为E =k Q L2,将R =0代入四个选项,只有选项A 、D 满足;当L =0时,均匀带电圆环在中心处产生的电场的电场强度为0,将L =0代入选项A 、D ,只有选项D 满足.[答案] D[方法感悟] 利用极限法解题时要注意:①有哪些量可以推向极端(如本题中将R 、L 推向零);②极端推向零还是无穷大.[牛刀小试]3.如图所示,在一粗糙的水平面上有两个质量分别为m 1和m 2的木块1和2,用原长为l 、劲度系数为k 的轻弹簧连接起来,木块与地面间的动摩擦因数均为μ.现用一水平力向右拉木块2,当两木块一起匀速运动时,两木块间的距离为( )A .l +μm 1g kB .l +μ(m 1+m 2)g kC .l +μm 2g kD .l +μm 1m 2g k (m 1+m 2)解析:选A .弹簧对木块1的拉力与木块1所受的摩擦力平衡,当m 1的质量越小时摩擦力越小,弹簧的拉力也越小.当m 1的值等于零时(极限),则不论m 2多大,弹簧的伸长量都为零,故选A 项.妙法4 逆向法妙法解读 逆向法是指用常规思路难以解决问题时,采取逆向思维解决问题的方法.物理问题中常用的逆向思维有过程逆向、时间反演等.如图所示,在斜面底端C 点以一定初速度斜向左上方抛出质量相同的两小球a 、b ,小球a 、b 分别沿水平方向击中斜面顶端A 点和斜面中点B ,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )A .小球a 、b 在空中飞行的时间之比为2∶1B .小球a 、b 在C 点时的初速度大小之比为2∶1C .小球a 、b 在击中点时的动能之比为4∶1D .小球a 、b 在抛出点时的速度与斜面的夹角之比为1∶1[解析] 因两小球都是水平击中斜面的,所以可将小球的运动过程逆向,则两小球均做平抛运动,由h =12gt 2知小球a 、b 在空中飞行的时间之比为2∶1,选项A 错误;因两小球做平抛运动时发生的位移与水平方向的夹角均为斜面倾角,由平抛运动物体速度方向的特点知小球a 、b 在C 点时速度与斜面的夹角之比为1∶1,选项D 正确;设两球抛出时速度方向与水平方向夹角为α,则水平射程x =v 0cos α·t ,所以小球a 、b 在抛出点时的初速度大小之比为2∶1,选项B 错误;小球在击中点时的动能为12m (v 0cos α)2,所以小球a 、b 在击中点时的动能之比为2∶1,选项C 错误.[答案] D[方法感悟] 对于斜上抛运动,往往利用最高点速度特征,逆向等同为平抛运动;对于匀减速直线运动,往往逆向等同为匀加速直线运动.[牛刀小试]4.(多选)一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动,小球通过细绳与车顶相连.小球某时刻正处于图示状态.设斜面对小球的支持力为F N ,细绳对小球的拉力为F T ,关于此时刻小球的受力情况,下列说法正确的是( )A .若小车向左运动,F N 可能为零B .若小车向左运动,F T 可能为零C .若小车向右运动,F N 不可能为零D .若小车向右运动,F T 不可能为零解析:选AB .对小球进行受力分析,假设F N 为零,小球的合外力水平向右,加速度向右,故小车可能向右加速运动或向左减速运动,A 对,C 错;假设F T 为零,小球的合外力水平向左,加速度向左,故小车可能向右减速运动或向左加速运动,B 对,D 错.妙法5 对称法妙法解读 对称情况存在于各种物理现象和物理规律中,应用这种对称性可以帮助我们直接抓住问题的实质,避免复杂的数学演算和推导,快速解题.下列选项中的各14圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各14圆环间彼此绝缘.坐标原点O 处电场强度最大的是( )[解析] 由对称原理可知,A 、C 图中在O 点的场强大小相等,D 图中在O 点场强为0,B 图中两14圆环在O 点合场强最大,选项B 正确. [答案] B[方法感悟] 利用对称性,只计算抵消后剩余部分的场强,这样可以明显减少解答运算量,做到快速解题.[牛刀小试]5.(多选)(2015·江西赣州模拟)如图所示,一个半径为R 的导电圆环与一个轴向对称的发散磁场处处正交,环上各点的磁感应强度B 大小相等,方向均与环面轴线方向成θ角(环面轴线为竖直方向).若导电圆环上载有如图所示的恒定电流I ,则下列说法正确的是( )A.导电圆环所受安培力方向竖直向下B.导电圆环所受安培力方向竖直向上C.导电圆环所受安培力的大小为2BIRD.导电圆环所受安培力的大小为2πBIR sin θ解析:选BD.将导电圆环分成小的电流元,任取一小段电流元为对象,把磁场分解成水平方向和竖直方向的两个分量,则因对称性竖直方向的分磁场产生的安培力为零,水平方向的分磁场产生的安培力为2πBIR sin θ,方向为竖直向上,B、D两项正确.妙法6反证例举法妙法解读有些选择题的选项中,带有“可能”、“可以”等不确定词语,只要能举出一个特殊例子证明它正确,就可以肯定这个选项是正确的;有些选择题的选项中,带有“一定”、“不可能”等肯定的词语,只要能举出一个反例驳倒这个选项,就可以排除这个选项.关于静电场,下列说法正确的是()A.电势等于零的物体一定不带电B.电场强度为零的点,电势一定为零C.同一电场线上的各点,电势一定相等D.负电荷沿电场线方向移动时,电势能一定增加[解析]带电物体的电势可以为零,比如接地的导体,可以带电,取大地电势为零,则此导体的电势为零,A错;电场强度和电势没有必然的联系,场强为零的地方,电势可以为零,也可以不为零,如两等量正点电荷连线中点处的场强为零,但电势不一定为零,B错;顺着电场线的方向,电势降低,C错;负电荷沿电场线方向移动,则电场力做负功,电势能一定增加,D对.[答案] D[方法感悟]对于有“一定”的选项,只要能找到“不一定”的反例,或对于有“不可能”的选项,只要能找到“可能”的例子,就可将此选项排除.[牛刀小试]6.(多选)(2015·成都九校联考)如图所示,物体在水平推力F的作用下静止在斜面上,若稍微增大水平力F物体仍保持静止,则下列判断中错误的是()A.斜面对物体的静摩擦力一定增大B.斜面对物体的支持力一定增大C.物体在水平方向所受合力一定增大D.物体在竖直方向所受合力一定增大解析:选ACD.原来斜面对物体的静摩擦力方向可能沿斜面向上,也可能沿斜面向下,所以稍微增大水平力F,静摩擦力可能减小也可能增大,甚至可能大小不变,A说法错误;F 增大,则物体对斜面的压力F N=mg cos θ+F sin θ也增大,所以B说法正确;根据物体仍保持静止可知,物体在水平方向和竖直方向上的合力都为零,所以C、D的说法都是错误的.妙法7二级结论法妙法解读 在平时的解题过程中,积累了大量的“二级结论”,熟记并巧用一些“二级结论”可以使思维过程简化,节约解题时间.非常实用的二级结论有:(1)等时圆规律;(2)平抛运动速度的反向延长线过水平位移的中点;(3)不同质量和电荷量的同性带电粒子由静止相继经过同一加速电场和偏转电场,轨迹重合;(4)直流电路中动态分析的“串反并同”结论;(5)平行通电导线同向相吸,异向相斥;(6)带电平行板电容器与电源断开,改变极板间距离不影响极板间匀强电场的强度等.如图所示,长度相等的两杆OA 、OB 通过转动轴相连于O 点(B 端滑轮大小不计),一端系有重物的轻绳,另一端跨过滑轮固定于A 点,OA 保持竖直不动,杆OB 与杆OA 的夹角θ可调整,现将一光滑小轻环套在细绳上,让其从A 点由静止开始下滑至B 点,在下滑过程中θ角保持不变,细绳始终绷直,下面关于轻环下滑时间的判断,正确的是( )A .θ角越大,下滑所需时间越长B .θ=45°时,下滑所需时间最短C .θ=90°时,下滑所需时间最短D .不论θ为何值,下滑所需时间都相同[解析] 本题属于“等时圆”模型,故D 正确.[答案] D[方法感悟] “二级结论”在计算题中一般不可直接应用,但运用其解答选择题时优势是显而易见的,可以大大提高解题的速度和准确率.[牛刀小试]7.(多选)(2014·高考山东卷)如图,一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内,通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定,导体棒与轨道垂直且接触良好.在向右匀速通过M 、N 两区的过程中,导体棒所受安培力分别用F M 、F N 表示.不计轨道电阻.以下叙述正确的是( )A .F M 向右B .F N 向左C .F M 逐渐增大D .F N 逐渐减小解析:选BCD .根据楞次定律、法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律和安培力公式解决问题.根据直线电流产生磁场的分布情况知,M 区的磁场方向垂直纸面向外,N 区的磁场方向垂直纸面向里,离导线越远,磁感应强度越小.当导体棒匀速通过M 、N 两区时,感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因,故导体棒在M 、N 两区运动时,受到的安培力均向左,故选项A 错误,选项B 正确;导体棒在M 区运动时,磁感应强度B 变大,根据E =Blv ,I =E R及F =BIl 可知,F M 逐渐变大,故选项C 正确;导体棒在N 区运动时,磁感应强度B 变小,根据E =Blv ,I =E R及F =BIl 可知,F N 逐渐变小,故选项D 正确.妙法8 作图分析法妙法解读 根据题目的内容画出图象或示意图,如物体的运动图象、光路图、气体的状态变化图象等,再利用图象分析寻找答案.作图类型主要有三种:(1)函数图象;(2)矢量图;(3)几何图.有一种“猫捉老鼠”趣味游戏,如图所示,D 是洞口,猫从A 点沿水平线ABD 匀速追赶老鼠,老鼠甲从B 点沿曲线BCD 先加速后减速逃跑,老鼠乙从B 点沿BED 先减速后加速逃跑,已知猫和两只老鼠同时开始运动且初速率相等,到达洞口D 时速率也相等,猫追赶的路程ABD 与两只老鼠逃跑的路程BCD 和BED 均相等,则下列说法正确的是( )A .猫能在洞口堵住老鼠甲B .猫能在洞口堵住老鼠乙C .两只老鼠在洞口都被猫堵住D .两只老鼠均能从洞口逃离[解析] 因两只老鼠运动的加速度大小不清楚,所以无法进行定量计算,但可根据题中三者运动路程相等,画出速率随时间变化的关系图象,利用图线与t 轴所围面积相等来求解,根据猫与老鼠的运动情况可大致作出图象如图所示,由图知老鼠甲可以逃离洞口.[答案] B[方法感悟] 作图分析法具有形象、直观的特点,便于了解各物理量之间的关系,能够避免繁琐的计算,迅速简便地找出正确选项.[牛刀小试]8. 如图所示,长方形区域abcd ,长ad =0.6 m ,宽ab =0.3 m ,O 、e 分别是ad 、bc 的中点,以ad 为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场(边界上无磁场),磁感应强度B =0.25T .一群不计重力、质量m =3.0×10-7 kg 、电荷量q =+2.0×10-3 C 的带电粒子以速度v =5.0×102 m/s 沿垂直ad 的方向垂直于磁场射入磁场区域( )A .从Od 段射入的粒子,出射点全部分布在Oa 段B .从Oa 段射入的粒子,出射点全部分布在ab 边C .从Od 段射入的粒子,出射点分布在Oa 段和ab 边D .从Oa 段射入的粒子,出射点分布在ab 边和bc 边解析:选D .粒子在磁场中做匀速圆周运动,在磁场外做匀速直线运动,粒子在磁场中有qvB =m v 2r ,r =mv qB=0.3 m .从Od 段射入的粒子,如果abcd 区域均分布磁场,从O 点射入的粒子刚好从b 点射出,现半圆外区域没有磁场,粒子做直线运动,出射点在bc 边上(如图所示);从Oa 段射入的粒子,出射点分布在ab 边和bc 边,D 正确.妙法9 等效替换法妙法解读 等效替换法是把陌生、复杂的物理现象、物理过程在保证某种效果、特性或关系相同的前提下,转化为简单、熟悉的物理现象、物理过程来研究,从而认识研究对象本质和规律的一种思想方法.等效替换法广泛应用于物理问题的研究中,如:力的合成与分解、运动的合成与分解、等效场、等效电源……如图所示,xOy 平面是无穷大导体的表面,该导体充满z <0的空间,z >0的空间为真空.将电荷量为q 的点电荷置于z 轴上z =h 处,则在xOy 平面上会产生感应电荷.空间任意一点处的电场皆是由点电荷q 和导体表面上的感应电荷共同激发的.已知静电平衡时导体内部场强处处为零,则在z 轴上z =h 2处的场强大小为(k 为静电力常量)( )A .k 4q h 2B .k 4q 9h 2C .k 32q 9h 2D .k 40q 9h 2 [解析] 点电荷q 和感应电荷所形成的电场在z >0的区域可等效成关于O 点对称的等量异种电荷形成的电场.所以z 轴上z =h 2处的场强E =k q (h /2)2+k q ⎝⎛⎭⎫32h 2=k 40q 9h 2,选项D 正确. [答案] D[方法感悟] 此方法的基本特征为等效替代,把复杂问题转化为一个较简单的问题,起到化难为易的作用.[牛刀小试]9.(2015·天津模拟)如图所示,一个边长为L 、三边电阻相同的正三角形金属框放置在磁感应强度为B 的匀强磁场中.若通以图示方向的电流(从A 点流入,从C 点流出),电流为I ,则金属框受到的磁场力为( )A .0B .ILBC .43ILBD .2ILB解析:选B .可以把正三角形金属框看做两根导线并联,且两根导线中的总电流等于I ,由安培力公式可知,金属框受到的磁场力为ILB ,B 项正确.妙法10 估算求解法妙法解读 有些选择题本身就是估算题,有些貌似要精确计算,实际上只要通过物理方法(如:数量级分析),或者数学近似计算法(如:小数舍余取整),进行大致推算即可得出答案.估算求解法是一种科学而有实用价值的特殊方法,可以大大简化运算,帮助考生快速地找出正确选项.某同学每天骑自行车上学,已知在平直公路上以一般速度行驶的自行车所受的阻力约为人和车总重的0.02倍,则骑车人的功率最接近于( )A .0.1 kWB .1×103 kWC .1 kWD .10 kW[解析] 自行车行驶的一般速度约为15 km/h ,人和自行车的总质量约为100 kg ,则P =Fv =kmgv =0.02×100×10×15×1033 600W =0.083 kW. [答案] A[方法感悟] 此题解法灵活,运用数学近似计算的技巧,如把小数舍余取整,相差较大的两个量求和时舍去小的那个量,并未严格精确计算也可快速得出正确选项.[牛刀小试]10.在光滑水平面上,一白球与一静止的灰球碰撞,两球质量相等.碰撞过程的频闪照片如图所示,据此可推断,碰撞过程中系统损失的动能约占碰撞前动能的( )A .30%B .50%C .70%D .90%解析:选A .闪光照片的闪光时间是相等的,根据v =x t 和E k =12mv 2解决问题.通过直尺量出碰撞前的白球照片间距与碰撞后的白球照片间距之比为12∶7,且碰后的白球与灰球的照片间距相等,即碰撞后两球速度大小v ′与碰撞前白球速度大小v 的比值v ′v =712.所以损失的动能ΔE k =12mv 2-12×2mv ′2,ΔE k E k0≈30%,故选项A 正确.。
2016高考物理(通用版)二轮复习第二部分考前复习方略选考题突破策略与技巧
若波沿 x 轴正方向传播,最简波形如图甲所示,则满足 d=
n+34λ(n=0,1,2,…)
λ
而波速 v= T 联立解得 v1=4n10+03 m/s(n=0,1,2,…)
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专题四 选考题突破策略与技巧
若波沿 x 轴负方向传播,最简波形如图乙所示,则满足
①此过程中被封闭气体的内能变化了多少; ②被封闭空气初始状态的体积.
见解析
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专题四 选考题突破策略与技巧
[解析] (1)“用油膜法估测分子的大小”实验中,油膜经充分
扩散,形成单分子油膜,故纯油酸体积除以油酸膜面积即为油
酸分子直径,A 项正确;由查理定律可知,B 项正确;气体分
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专题四 选考题突破策略与技巧
(2)如图所示,圆柱形汽缸的上部有小挡板,可以阻止活塞滑离 汽缸,汽缸内部的高度为 d,质量不计的薄活塞将一定质量的 气体封闭在汽缸内.开始时活塞离底部高度为23d,温度为 t1= 27 ℃,外界大气压强为 p0=1.0×105 Pa,现对气体缓慢加 热.求:
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专题四 选考题突破策略与技巧
(2)如图所示,用面积为 S 的活塞在汽缸内封闭
着一定质量的空气,活塞上放一砝码,活塞和
砝码的总质量为 m,现对汽缸缓缓加热使汽缸内
的空气温度从 T1 升高到 T2,且空气柱的高度增 加了Δl,已知加热时气体吸收的热量为 Q,外
界大气压强为 p0,问:
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专题四 选考题突破策略与技巧
选修 3-5 题型解读 1.动量部分:本部分是高考的选考内容,题型全面,选择题 主要考查动量的矢量性,辨析“动量和动能”的基本概念;计 算题主要考查用动量守恒定律来解决碰撞问题. 2.原子物理部分:本部分知识的特点是“点多面宽”、“考 点分散”,因此高考对本部分的考查主要是从对基本概念的理 解、辨别方面进行,包括阅读理解部分;题型主要以选择题为 主,在近三年高考试卷中几乎每年都考.其中重点考查的有能 级与光谱、核反应方程及规律、质能方程及核能、相关物理学 史、量子论等内容.
2016届高三物理二轮复习 第2部分 高考题型破题方法 第2讲 “两大策略”破解实验题 “快又准”课件
某同学用图甲所示原理图测量一节干电池的电 动势和内阻,有以下器材可供选择: A.电流表(0~0.6 A) B.电压表(0~3 V) C.滑动变阻器 R(0~15 Ω,5 A) D.滑动变阻器 R′(0~50 Ω,1 A) E.定值电阻 R0(阻值为 1 Ω) F.开关 S 及导线若干 (1)滑动变阻器应选________(填器材前的字母序号).
2.83 2.71 2.54 2.40 2.30 0.08 0.16 0.25 0.33 0.38
根据表中的实验数据,选择合适的坐标轴刻度和坐标轴起 点,在图乙所示的坐标纸上画出 I1-I2 图线. (3)根据你绘出的 I1-I2 图线,可得被测电池组的电动势 E =________V(保留 2 位有效数字),内阻 r=________Ω(保留 3 位有效数字).
3.提取——提取信息 试题总是提供诸多信息再现实验情景,因此,解答时必须 捕捉并提取有价值的信息,使问题迎刃而解.一般需要关注如 下信息: (1)新的概念、规律、公式 一些新颖的非学生实验题、陌生的新知识(概念公式)应用 题、新规律验证题,都会为我们提供信息.要在阅读理解的基 础上提取有用信息为解题服务.
解析:
(1)由于电流表 A2 量程为 0~0.6 A,电动势约为
3.0 V, 为了操作方便且能准确地进行测量, 滑动变阻器应选 0~ 20 Ω 的滑动变阻器 R1. (2)由于电流表 A1 的示数 I1 从最小值 2.30 mA 开始增大, 所以纵轴起点可以从 2.20 mA 开始. 由于 I1 变化大约为 0.5 mA, 所以纵轴刻度可以每格为 0.1 mA.由于 I2 变化大约为 0.3 A,所 以横轴刻度可以每格为 0.05 A.用描点法画出 I1-I2 图线.
2016届高三物理二轮复习教师用书第二部分应试高分策略第二部分第3讲计算题突破策略与技巧Word版含答案1.doc
2016届高三物理二轮复习教师用书第二部分应试高分策略第二部分第3讲计算题突破策略与技巧Word版含答案1第3讲计算题突破策略与技巧——规范答题抓大分实践表明,综合大题的解题能力和得分能力都可以通过“大题小做”的解题策略有效提高.“大题小做”的策略体现在将一个复杂过程分解成若干个子过程,每个子过程就是一个小题,然后各个击破.具体来讲可以分三步来完成:规范审题,规范思维,规范答题.第一步:规范审题审题流程:通读→细读→选读第一遍读题——通读读后头脑中要出现物理图景的轮廓.由头脑中的图景(物理现象、物理过程)与某些物理模型找关系,初步确定研究对象,猜想所对应的物理模型.第二遍读题——细读读后头脑中要出现较清晰的物理图景.由题设条件,进行分析、判断,确定物理图景(物理现象、物理过程)的变化趋势.基本确定研究对象所对应的物理模型.第三遍读题——选读通过对关键词语的理解、隐含条件的挖掘、干扰因素的排除之后,对题目要有清楚的认识.最终确定本题的研究对象、物理模型及要解决的核心问题.第二步:规范思维思维流程:文字→情境→模型→规律→决策→运算→结果.第三步:规范答题答题流程:画示意图→文字描述→分步列式→联立求解→结果讨论.具体要求如下:1.文字说明简洁准确;2.字母书写规范清楚;3.分步列式联立求解;4.结果表达准确到位.下面针对高考常考的综合大题分类进行突破.类型1运动学和动力学综合题类型解读运动学、动力学是物理学的基础,更是高考考查的热点.其中牛顿运动定律、匀变速直线运动、平抛运动和圆周运动是历年高考的必考内容,有时与电场、磁场结合,综合性强,难度大,分值高,对能力要求较高.突破策略运动学和动力学的综合问题常体现在牛顿运动定律的应用上,对物体进行正确受力分析和运动分析是解题的关键,要想获取高分应注意以下几点:(1)正确选取研究对象,可根据题意选取受力或运动情况清楚且便于解题的物体(或物体的一部分或几个物体组成的系统)为研究对象.(2)全面分析研究对象的受力情况,正确画出受力示意图,再根据力的合成或分解知识求得研究对象所受合力的大小和方向.(3)全面分析研究对象的运动情况,画出运动过程示意图,特别要注意所研究运动过程的运动性质及受力情况并非恒定不变时,一定要把整个运动过程分成几个阶段的运动过程来分析.(2015·株洲市质检)如图所示,某次滑雪训练,运动员站在水平雪道上第一次利用滑雪杖对雪面的作用获得水平推力F=84 N而从静止向前滑行,其作用时间为t1=1.0 s,撤除水平推力F 后经过t2=2.0 s,他第二次利用滑雪杖对雪面的作用获得同样的水平推力,作用距离与第一次相同.已知该运动员连同装备的总质量为m=60 kg,在整个运动过程中受到的滑动摩擦力大小恒为F f=12 N,求:(1)第一次利用滑雪杖对雪面作用获得的速度大小及这段时间内的位移;(2)该运动员(可视为质点)第二次撤除水平推力后滑行的最大距离.规范审题规范思维运动员的运动分为四个阶段:①从静止开始匀加速运动1 s;②匀减速运动2 s;③匀加速运动一段距离;④匀减速运动到静止.其中两个加速阶段的加速度相同,两个减速阶段的加速度相同,第①、②段中已知时间,可用牛顿第二定律、运动学知识求解,第③、④段中已知位移,既可用动力学知识,也可用动能定理求解.规范答题[解析] (1)运动员利用滑雪杖获得的加速度为 a 1=F -F f m =84-1260m/s 2=1.2 m/s 2第一次利用滑雪杖对雪面作用获得的速度大小v 1=a 1t 1=1.2×1.0 m/s =1.2 m/s 位移x 1=12a 1t 21=0.6 m.(2)法一:运动员停止使用滑雪杖后,加速度大小为a 2=F f m经时间t 2速度变为v ′1=v 1-a 2t 2第二次利用滑雪杖获得的速度大小为v 2,则v 22-v ′21=2a 1x 1第二次撤除水平推力后滑行的最大距离x 2=v 222a 2解得x 2=5.2 m.法二:第二次施加水平推力F 时的速度v ′1=v 1-a 2t 2=0.8 m/s 由动能定理得:(F -F f )x 1-F f x 2=0-12mv ′21代入数据解得:x 2=5.2 m.[答案] (1)1.2 m/s 0.6 m (2)5.2 m类型2 有关能量的综合题类型解读能量是力学部分继牛顿运动定律后的又一重点,是高考的“重中之重”.此类试题常与牛顿运动定律、平抛运动、圆周运动、电磁学等知识相联系,综合性强、涉及面广、分值大、物理过程复杂,要求学生要有很强的受力分析能力、运动过程分析能力及应用知识解决实际问题的能力,因而备受命题专家青睐.突破策略(1)由于应用功能关系和能量守恒定律分析问题时,突出物体或物体系所经历的运动过程中状态的改变,因此应重点关注运动状态的变化和引起变化的原因,明确功与对应能量的变化关系.(2)要能正确分析所涉及的物理过程,能正确、合理地把全过程划分为若干阶段,弄清各阶段所遵循的规律及各阶段间的联系.(3)当研究对象是一物体系统且它们间有相互作用时,一般优先考虑功能关系和能量守恒定律,特别是题中出现相对路程时,一定先考虑能量守恒定律.(2015·枣庄模拟)如图所示,AB 为半径R =0.8 m 的14光滑圆弧轨道,下端B 恰与小车右端平滑对接.小车的质量M =3 kg 、长度L =2.16 m ,其上表面距地面的高度h =0.2 m .现有质量m =1 kg 的小滑块,由轨道顶端无初速度释放,滑到 B 端后冲上小车,当小车与滑块达到共同速度时,小车被地面装置锁定.已知地面光滑,滑块与小车上表面间的动摩擦因数μ=0.3,取g =10 m/s 2.试求:(1)滑块经过B 端时,轨道对它支持力的大小;(2)小车被锁定时,其右端到轨道B 端的距离;(3)小车被锁定后,滑块继续沿小车上表面滑动.请判断:滑块能否从小车的左端滑出小车?若不能,请计算小车被锁定后由于摩擦而产生的内能是多少?若能,请计算滑块的落地点离小车左端的水平距离.规范审题规范思维滑块的运动可分为四个不同的阶段:①沿圆弧轨道下滑;②与小车相对滑动到小车锁定;③小车锁定后滑块继续滑动;④滑块做平抛运动.滑块在圆弧轨道的 B 点,支持力与重力的合力提供向心力,此时的速度为滑块滑上小车的初速度,滑块与小车达到共同速度后能否滑出小车需通过计算做出判断,可求出滑块到小车左端的速度,若大于零,则能滑出.规范答题[解析] (1)设滑块经过B 端时的速度大小为v 1,由机械能守恒定律得mgR =12mv 21设滑块经过B 端时,轨道对滑块的支持力为F N ,由牛顿第二定律得F N -mg =m v 21R解得v 1=4 m/s ,F N =30 N.(2)以向左为正方向,当滑块滑上小车后,设滑块和小车的加速度分别为a 1,a 2,由牛顿第二定律得对滑块-μmg =ma 1。
高考物理二轮复习专项四大技巧破解实验题技巧常规型实验紧扣教材融会贯通学案
常规型实验——紧扣教材,融会贯通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6钩码个数 1 2 3 4 5F/N 0.49 0.98 1.47 1.96 2.45a/(m·s-2) 0.92 1.68 2.32 2.88 3.32(4)___________________________________________________________________________________________________________________________________.【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 150T2. (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,aF 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 150T2 (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A 1(量程0~30 mA);电流表A 2(量程0~100 mA);电压表V(量程0~6 V);滑动变阻器R 1(阻值0~5 Ω);滑动变阻器R 2(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UI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=ER 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2019-2020学年高考物理模拟试卷一、单项选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的1.下列叙述正确的是( )A .光电效应深入地揭示了光的粒子性的一面,表明光子除具有能量之外还具有动量B .氢原子的核外电子,由离核较远的轨道自发跃迁到离核较近轨道,放出光子,电子的动能减小,电势能增加C .处于基态的氢原子吸收一个光子跃迁到激发态,再向低能级跃迁时辐射光子的频率一定大于吸收光子的频率D .卢瑟福依据极少数α粒子发生大角度偏转提出了原子的核式结构模型2.如图所示,小物体P 放在水平圆盘上随圆盘一起转动,下列关于小物体所受摩擦力f 的叙述正确的是( )A .f 的方向总是指向圆心B .圆盘匀速转动时f=0C .在转速一定的条件下,f 跟物体到轴O 的距离成正比D .在物体与轴O 的距离一定的条件下, f 跟圆盘转动的角速度成正比3.如图所示,一个质量为m ,带电量为+q 的粒子在匀强电场中运动,依次通过等腰直角三角形的三个顶点A 、B 、C ,粒子在A 、B 两点的速率均为2v 0,在C 点的速率为v 0,已知AB=d ,匀强电场在ABC 平面内,粒子仅受电场力作用。
《高考解码》2016届高三物理二轮复习教学案+提升练习考前攻略案Word版含答案
攻略一选择题10个抢分技巧选择题是当前高考必备的题型之一,主要考查对物理概念、物理现象、物理过程和物理规律的认识、判断、辨析、理解和应用等,具有信息量大、知识覆盖面广、干扰性强、命题灵活性强、层次丰富、能考查学生的多种能力等特点.要想迅速、准确地解答物理选择题,不但要熟练掌握和应用物理的基本概念和规律,还要掌握下列解答物理选择题的基本方法和特殊技巧.◆技巧1直接判断法【技巧阐释】通过观察题目中所给出的条件,根据所学知识和规律推出结果,直接判断,确定正确的选项.直接判断法适用于推理过程较简单的题目,这类题目主要考查学生对物理知识的记忆和理解程度,如考查物理学史的试题等.【典例1】在物理学发展的过程中,许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程.在对以下几位物理学家所做科学贡献的叙述中,正确的说法是()A.英国物理学家牛顿用实验的方法测出了引力常量GB.第谷接受了哥白尼日心说的观点,并根据开普勒对行星运动观察记录的数据,应用严密的数学运算和椭圆轨道假说,得出了开普勒行星运动定律C.亚里士多德认为两个从同一高度自由落下的物体,重物体与轻物体下落一样快D.胡克认为只有在一定的条件下,弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比【答案】 D【解析】牛顿提出了万有引力定律及引力常量的概念,但没能测出G的数值,G的数值是由卡文迪许通过实验方法得出的,故A错误.开普勒接受了哥白尼日心说的观点,并根据第谷对行星运动观察记录的数据,应用严密的数学运算和椭圆轨道假说,得出了开普勒行星运动定律,故B错误.亚里士多德认为两个从同一高度自由落下的物体,重物体比轻物体下落得快,故C错误.胡克认为只有在一定的条件下,弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比,故D正确.【点评】物理学史是考试内容之一,熟记牛顿、伽利略、卡文迪许、库仑、法拉第等物理学家的成就,直接作出判断.◆技巧2筛选排除法【技巧阐释】筛选排除法就是通过对物理知识的理解,对物理过程的分析或计算,将明显错误或不合理的选项一一排除的方法.筛选排除法主要适用于选项中有相互矛盾、相互排斥或有完全肯定、完全否定的说法的选择题.【典例2】如图所示,以MN、PQ为边界的区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁场宽为2L,高为L的正三角形闭合金属框由粗细均匀的电阻丝围成,在外力作用下由图示位置被水平向右匀速拉过磁场区域,ab边平行MN且垂直金属框运动方向,取逆时针方向为电流的正方向,则金属框中的感应电动势E、感应电流I,所施加的外力F及外力的功率P随位移x的变化关系图正确的是()【答案】 B【解析】金属框进入磁场的过程中,穿过金属框的磁通量增加,由楞次定律可知此过程中感应电流为逆时针方向,而此过程金属框切割磁感线的有效长度l=2x·tan 30°均匀增加,完全进入磁场后,穿过金属框的磁通量不变,回路中无感应电流和感应电动势,排除A选项;0~L位移内,因金属框做匀速直线运动,所以F外=F安=BIl=B 2l2vR=4B2x2vR tan230°,即外力随位移的增大而非线性增大,排除C选项;0~L位移内,外力的功率P=F外v=4B 2x2v2 Rtan230°,即外力的功率随位移的增大而非线性增大,排除D选项;所以B选项正确.【点评】运用排除法解题时,对于完全肯定或完全否定的说法,要抓住“一定”、“一定不”等关键词语,通过举例(正例或反例)的方式进行判断;对于相互矛盾或者相互排斥的选项,则最多只有一个是正确的,要学会从不同方面判断或从不同角度思考与推敲.◆技巧3图象图解法【技巧阐释】物理图象是将抽象物理问题直观化、形象化的最佳工具,能从整体上反映出两个或两个以上物理量的定性或定量关系,利用图象解题时一定要从图象纵、横坐标的物理意义以及图线中的“点”、“线”、“斜率”、“截距”和“面积”等诸多方面寻找解题的突破口.利用图象解题不但快速、准确,能避免繁杂的运算,还能解决一些用一般计算方法无法解决的问题.【典例3】有一种“猫捉老鼠”趣味游戏,如图所示,D是洞口,猫从A点沿水平线ABD 匀速追赶老鼠,老鼠甲从B 点沿曲线BCD 先加速后减速逃跑,老鼠乙从B 点沿BED 先减速后加速逃跑,已知猫和两只老鼠同时开始运动且初速率相等,到达洞口D 时速率也相等,猫追赶的路程AD 与两只老鼠逃跑的路程BCD 和BED 均相等,则下列说法正确的是( )A .猫能在洞口堵住老鼠甲B .猫能在洞口堵住老鼠乙C .两只老鼠在洞口都被猫堵住D .两只老鼠均能从洞口逃离【答案】 B【解析】 因两只老鼠运动的加速度大小不清楚,所以无法进行计算,但可根据题中三者运动路程相等,画出速率随时间变化的关系图象,利用图线与t 轴所围面积相等来求解,根据猫与老鼠的运动情况可大致作出图象如图所示,由图知老鼠甲可以逃离洞口.【点评】 在题中出现时间比较问题且又无法计算时往往利用速率随时间变化的关系图象求解,画图时一定要抓住初、末态速率关系,利用图线斜率表示加速度大小定性描绘.◆技巧4 特殊赋值法【技巧阐释】 有些选择题展示出一般情形,计算难度比较大,甚至不能用现有物理规律进行准确计算,可针对题设条件选择一些能反映已知量与未知量数量关系的特殊值代入有关表达式进行推算,依据结果对选项进行判断,从而得出结论.【典例4】 如图,在固定斜面上的一物块受到一外力F 的作用,F 平行于斜面向上.若要使物块在斜面上保持静止,F 的取值应有一定的范围,已知其最大值和最小值分别为F 1和F 2(F 1和F 2的方向均沿斜面向上).由此可求出物块与斜面间的最大静摩擦力为( )A.F 12B .2F 2 C.F 1-F 22 D.F 1+F 22【答案】 C【解析】 取F 1=F 2≠0,则斜面光滑,最大静摩擦力等于零,代入后只有C 满足.【点评】 本题常规解法是讨论当F 最大及最小时的摩擦力方向,分别列式,联立求解.◆技巧5二级结论法【技巧阐释】二级结论是由基本规律和基本公式导出的推论.熟记并巧用一些二级结论可以使思维过程简化,节约解题时间.非常实用的二级结论有:(1)平抛运动速度方向的反向延长线过水平位移的中点;(2)不同质量和电荷量的同性带电粒子由静止相继经过相同的加速电场和偏转电场,轨迹重合;(3)直流电路中动态分析的“串反并同”结论;(4)带电平行板电容器与电源断开,改变极板间距离不影响极板间匀强电场的场强.【典例5】如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,C为电容器,电流表A 和电压表V均可视为理想电表.闭合开关S后,在将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中()A.电流表A的示数变小,电压表V的示数变大B.小灯泡L变暗C.通过定值电阻R1的电流方向自右向左D.电源的总功率变大,效率变小【答案】 D【解析】当滑动变阻器的滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的有效电阻减小,由“串反并同”知,电流表的示数将增大,电压表示数将减小,小灯泡L变亮,电源总功率增大,电源内电压增大,选项A、B错误;电容器两端电压即电压表示数,由Q=CU知电容器将放电,通过定值电阻R1的电流方向自左向右,选项C错误;因电源内电压增大,所以路端电压减小,由η=UE×100%知电源效率变小,选项D正确.【点评】有些二级结论只在一定的条件下成立,在使用这些二级结论时,必须清楚结论是否适合题给物理情境.◆技巧6极限思维法【技巧阐释】极限思维法是指在某些物理状态变化的过程中,把某个物理量或物理过程推向极端,从而作出科学的推理分析,挖掘出隐含条件,给出正确判断或导出一般结论.该方法一般适用于题干中所涉及的物理量随条件单调变化、连续变化的情况.【典例6】一半径为R的绝缘环上,均匀地带有电荷量为Q的电荷,在垂直于圆环平面的对称轴上有一点P,它与环心O的距离OP=L.静电力常量为k,关于P点的场强E,下列四个表达式中有一个是正确的,请你根据所学的物理知识,通过一定的分析,判断正确的表达式是()A.E=kQR2+L2B.E=kQLR2+L2C.E=kQR(R2+L2)3D.E=kQL(R2+L2)3【答案】 D【解析】当R=0时,带电圆环等同一点电荷,由点电荷电场强度计算式可知在P点的电场强度为E=k QL2,将R=0代入四个选项,只有A、D选项满足;当L=0时,均匀带电圆环在中心处产生的电场的电场强度为0,将L=0代入选项A、D,只有选项D满足.【点评】当某些问题无法求解时,可将题中某些物理量的值推向极端(如本题中将R、L推向0),然后对选项进行分析推理,进而得出答案.解题时要注意:①有哪些量可以推向极端;②极端推向0还是无穷大.◆技巧7逆向思维法【技巧阐释】逆向思维法是指用常规思路难以解决问题时,采取逆向思维解决问题的方法.物理问题中常用的逆向思维有过程逆向、时间反演等.【典例7】如图所示,在斜面底端C点以一定初速度斜向左上方抛出质量相同的两小球a、b,小球a、b分别沿水平方向击中斜面顶端A点和斜面中点B,不计空气阻力,则下列说法正确的是()A.小球a、b在空中飞行的时间之比为2∶1B.小球a、b在C点时的初速度大小之比为2∶1C.小球a、b在击中点时的动能之比为4∶1D.小球a、b在抛出点时速度与斜面的夹角之比为1∶1【答案】 D【解析】因两小球都是水平击中斜面的,所以可将小球的运动过程逆向,则两小球均做平抛运动,由h=12知小球a、b在空中飞行的时间之比为2∶1,选项A错误;因两小2gt球做平抛运动时发生的位移与水平方向的夹角均为斜面倾角,由平抛运动物体速度方向的特点知小球a、b在C点时速度与斜面的夹角之比为1∶1,选项D正确;设两球抛出时速度方向与水平方向夹角为α,则水平射程x=v0cos α·t,所以小球a、b在抛出点时的初速度大小之比为2∶1,选项B错误;小球在击中点时的动能为12,所以小球a、b在击2m(v0cos α)中点时的动能之比为2∶1,选项C错误.【点评】对于斜上抛运动,往往利用最高点速度特征,逆向等同为平抛运动;对于匀减速直线运动,往往逆向等同为匀加速直线运动.◆技巧8整体隔离法【技巧阐释】分析多对象问题,当题干所要分析和求解的物理量不涉及系统内部各物体间的相互作用时,可把多个物体所构成的系统作为一个整体进行研究,称为整体法,这是一种有效的解题方法.整体法与隔离法是相互依存、相互补充的,一般要采取先整体后隔离的方法,这两种方法配合起来使用,常能更有效地解决问题.【典例8】如图所示,质量分别为3m和m的两个可视为质点的小球a、b,中间用一细线连接,并通过另一细线将小球a与天花板上的O点相连,为使小球a和小球b均处于静止状态,且连接O点与小球a的细线向右偏离竖直方向的夹角恒为37°,需要对小球b 朝某一方向施加一拉力F.已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度为g,则当F的大小达到最小时,连接O点与小球a的细线对小球a的拉力大小为()A.4mg B.3.2mgC.2.4mg D.3mg【答案】 B【解析】取小球a、b及两球间的细线为整体,则系统受重力(m a+m b)g、拉力F、细线拉力T 作用而处于平衡状态,如图所示,由图知当拉力F 与细线拉力T 垂直时,拉力F 最小,所以T min =(m a +m b )g ·cos θ=3.2mg ,选项B 正确.【点评】 整体法一般适用于连接体问题以及叠加体问题等不需要求解内力的问题.本题中将两小球作为一个整体来研究就很简单.在使用动能定理、功能关系解题时往往不涉及中间过程,可应用全过程法.◆技巧9 对称分析法【技巧阐释】 对称分析法就是利用物理现象、物理过程具有对称的特点来分析解决问题的方法.利用对称分析法可避免一些繁杂的数学运算,抓住物理问题的实质,快速简便求解问题.如物体做竖直上抛运动的对称性、带电粒子在匀强磁场中的运动轨迹的对称性等.【典例9】 12根长直导线并排成长为l 的直导线带ab ,P 1、P 2是位于ab 所在直线上的两点,位置如图所示,P 1到导线带左端的距离等于P 2到导线带右端的距离,所有长直导线中均通有大小相等、方向垂直纸面向外的恒定电流,ab 上所有直导线产生的磁场在P 1处的磁感应强度大小为B 1,在P 2处的磁感应强度大小为B 2,若仅将右边6根直导线移走,则P 2处的磁感应强度大小为( )A.B 22B .B 2-B 1C .B 1-B 22D .B 1+B 22【答案】 B【解析】 由于所有直导线中的电流一样,将直导线一分为二,由右手螺旋定则及对称性知左边6根直导线电流在P 1点产生的磁场互相抵消,所有直导线电流在P 1点产生的磁场,仅相当于右边6根直导线电流在P 1处产生的磁场,磁感应强度大小为B 1,方向垂直ab 向下;由对称性知右边6根直导线电流在P 2处产生的磁场的磁感应强度大小为B 1,方向垂直ab 向上,而所有直导线的电流在P 2处产生的磁场的磁感应强度大小为B 2,方向垂直ab 向上,所以将右边6根直导线移走后,由磁场的叠加原理知左边6根直导线电流在P 2处产生的磁场的磁感应强度大小为B 2-B 1,B 选项正确.【点评】 在高中阶段,许多关于电场、磁场的新颖试题往往都具有对称的特点,用对称法结合矢量的叠加原理可快速求解.◆技巧10等效转换法【技巧阐释】等效转换法是指在用常规思维方法无法求解那些有新颖情境的物理问题时,灵活地转换研究对象或采用等效转换法将陌生的情境转换成我们熟悉的情境,进而快速求解的方法.等效转换法在高中物理中是很常用的解题方法,常常有物理模型等效转换、参照系等效转换、研究对象等效转换、物理过程等效转换、受力情况等效转换等.【典例10】如图所示,一只杯子固定在水平桌面上,将一块薄纸板盖在杯口上并在纸板上放一枚鸡蛋,现用水平向右的拉力将纸板快速抽出,鸡蛋(水平移动距离很小,几乎看不到)落入杯中,这就是惯性演示实验.已知鸡蛋(可视为质点)中心离纸板左端的距离为d,鸡蛋和纸板质量分别为m和2m,所有接触面的动摩擦因数均为μ,重力加速度为g,若鸡蛋移动的距离不超过d10就能保证实验成功,则所需拉力的最小值为() A.3μmg B.6μmgC.12μmg D.15μmg【答案】 D【解析】本题物理情境较新,但仔细分析发现鸡蛋和纸板的运动可转换为经典的滑块-滑板模型,所以对鸡蛋有d10=12a1t2,μmg=ma1,对纸板有d+d10=12a2t2、F min-3μmg-μmg=ma2,联立解得F min=15μmg,D对.【点评】对于物理过程与我们熟悉的物理模型相似的题目,可尝试使用转换分析法,如本题中将鸡蛋和纸板转换为滑块—滑板模型即可快速求解.攻略二实验题3个得分技巧近几年高考出现的实验题,虽然考查形式多种多样,但考查特点主要有两个,一是考查考生基本的实验知识和操作技能,二是考查实验思想、方法等综合实验素养和设计、创新等综合实验能力.◆技巧1基本仪器型——“细”微之处见高低【技巧阐释】刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、打点计时器、电流表、电压表、多用电表都是基本仪器,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.【典例1】(1)图甲中游标卡尺的读数为________ mm,图乙中螺旋测微器的读数为________ mm.(2)某同学用多用电表的欧姆挡来测量一电压表的内阻,如图丙所示.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________接线柱(填“+”或“-”),结果发现欧姆表指针偏角太小,则应将选择开关旋至________(填“×1”或“×100”)挡并______________,最终测量结果如图丁所示,则电压表的电阻为________ Ω.【答案】(1)29.8;0.880(2)-;×100;重新进行欧姆调零;4000【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 mm×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40×100 Ω=4 000 Ω.【点评】本题易出错的地方有:(1)游标卡尺读数时不注意单位;不从游标尺上的“0”刻度线开始读;对齐格数估读了一位.(2)螺旋测微器读数时不注意固定刻度上的半毫米线;结果中舍弃了末位“0”.(3)不注意电压表中电流的流向;不能根据指针偏角情况更换倍率挡位.◆技巧2常规实验型——“实”践出真知【技巧阐释】常规实验题主要考查教材上基本实验的实验原理、器材的选择、实验的操作、数据的处理和误差分析.复习时要从领会实验原理出发,全方位理解和掌握实验器材、实验操作、实验步骤、实验数据的处理、误差分析和电学实验实物图的连接、电路图的设计等,对每一个实验都应做到心中有数.【典例2】某同学用图甲所示原理图测量一节干电池的电动势和内阻,有以下器材可供选择:A.电流表(0~0.6 A)B.电压表(0~3 V)C.滑动变阻器R(0~15 Ω,5 A)D.滑动变阻器R′(0~50 Ω,1 A)E.定值电阻R0(阻值为1 Ω)F.开关S及导线若干(1)滑动变阻器应选________(填器材前的字母序号).(2).(3)现将上述器材的连线略加改动就可使电压表的示数变化更明显,请在图乙中按改动后的原理图完成实物图连接.(4)该同学按改动后的原理图重新测量,并根据所测数据画出U-I图象,如图丙所示,则干电池的电动势为________ V,内阻为________ Ω.【答案】(1)C(2)电池内阻过小(3)如图丁所示(4)1.5;0.25【解析】(1)因是一节干电池且考虑电流表量程,滑动变阻器应选用C.(2)因电压表测的是路端电压,其示数变化不明显,说明内电压在滑动变阻器滑片移动过程中变化很小,电池的内阻过小.(3)电池内阻很小,因此可适当增大电池内阻,将定值电阻归为电池内阻,改动后的实物连接图如图丁所示.(4)由闭合电路欧姆定律得U =E -Ir ,即U -I 图象中的纵截距表示电池电动势为1.50 V ,图线的斜率的绝对值为“新”电源的内阻,即r +R 0=1.50-1.000.40Ω,r =0.25 Ω. 【点评】 本题以测电源电动势和内阻的实验为载体考查器材的选择、实物图的连接及实验数据的处理,要求考生对常规实验要熟记于心.本题中要注意定值电阻的存在.◆技巧3 创新实验型——“活”用原理,巧妙迁移【技巧阐释】 创新实验题要求考生能将教材中的学生实验和演示实验的实验原理、方法进行迁移和应用,试题新颖、能力要求高.如力学中与纸带相关的实验、电学中电路的设计、计算形式的实验题等都可能考查学生运用已学过的实验方法、原理处理新情境实验题的能力,做题时一定要审清题意,明确实验目的,联想和迁移应用相关实验原理.【典例3】 为了测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数,某小组设计了如图甲所示的实验装置,其中挡板可固定在桌面上,轻弹簧左端与挡板相连,图中桌面高为h ,O 1、O 2、A 、B 、C 五个点在同一水平直线上,已知重力加速度为g ,空气阻力可忽略不计.实验过程一:挡板固定在O 1点,推动滑块压缩弹簧,使滑块移到A 处,测量O 1、A 间的距离,如图甲所示.将滑块由静止释放,最终滑块落在水平面上的P 点,测出P 点到桌面右端的水平距离为x 1;实验过程二:将挡板的固定点移到距O 1点距离为d 的O 2点,如图乙所示,推动滑块压缩弹簧,使滑块移到C 处,使O 2、C 间的距离与O 1、A 间的距离相等,将滑块由静止释放,最终滑块落在水平面上的Q 点,测出Q 点到桌面右端的水平距离为x 2.(1)写出动摩擦因数的表达式μ=________(用题中所给物理量的符号表示).(2)为完成本实验,下列说法中正确的是________.A .必须测出小滑块的质量B .必须测出弹簧的劲度系数C .弹簧的压缩量不能太小D .必须测出弹簧的原长(3)小红在进行实验过程二时,发现滑块未能滑离桌面,为了测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数,还需测量的物理量是________.(4)某同学认为,不测量桌面高度,改用秒表测出小滑块从飞离桌面到落地的时间,也可测出小滑块与水平桌面间的动摩擦因数.此实验方案________(填“可行”或“不可行”),理由是____________________.【答案】 (1)x 21-x 224dh(2)C (3)滑块停止滑动的位置到B 点的距离l (或直接测量AB 及过程二中滑块滑行的距离s ) (4)不可行;滑块在空中运动的时间很短,使用秒表测量误差较大【解析】 (1)由平抛规律知图甲中滑块从A 点滑到B 点时的速率为v 1=x 1g 2h,设弹簧被压缩后的弹性势能为E p ,从A 点到B 点由能量守恒知E p =μmg ·AB +12m v 21,同理图乙中滑块从C 点滑到B 点时的速度为v 2=x 2g 2h ,从C 点到B 点有E p =μmg ·CB +12m v 22,CB =AB +d ,联立解得μ=x 21-x 224dh . (2)因本实验中要求滑块离开桌面后能做平抛运动,且滑块在桌面上还要克服摩擦力做功,所以弹簧储存的弹性势能不能太小,即弹簧的压缩量不能太小,选项C 对.由(1)中表达式可知,滑块质量、弹簧的原长和弹簧劲度系数均不需要测量.(3)在图甲中有E p =μmg ·AB +12m v 21,而在图乙中滑块没能滑离桌面,则应有E p =μmg ·s ,为了测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数,应知道滑块所滑行的距离,所以还应测量滑块停止滑动时的位置到B 点的距离l ,或者直接测量A 、B 两点间的距离及实验过程二中滑块滑行的距离s .(4)此方案不可行,因为滑块在空中运动的时间很短,使用秒表测量误差较大.【点评】 本题实质上是“穿着实验外衣”的物理计算题,抓住O 2、C 间的距离与O 1、A 间的距离相等这一条件,利用平抛运动规律和能量守恒进行求解即可.攻略三 物理学史专题训练编者按:物理学史类的题目在近几年的高考选择题中频繁出现,该类题目较为基础,且考点集中,但学生的得分率却非常低,特别是涉及科学家成就的题目,如谁发现的“电生磁”、谁发现的“磁生电”,学生极易混淆,为此我们增设了该内容.【考点归纳】1.(多选)(2014·海南高考)下列说法中,符合物理学史实的是()A.亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体才能运动;没有力的作用,物体就静止B.牛顿认为,力是物体运动状态改变的原因,而不是物体运动的原因C.麦克斯韦发现了电流的磁效应,即电流可以在其周围产生磁场D.奥斯特发现导线通电时,导线附近的小磁针发生偏转答案ABD解析亚里士多德认为力是维持物体运动的原因,A正确;牛顿认为物体如果不受力,将保持静止状态或匀速直线运动状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止,B正确;奥斯特发现导线通电时,附近的小磁针发生偏转,从而发现了电流的磁效应,麦克斯韦提出了电磁场理论,C错误,D正确.2.(多选)(2013·新课标全国卷Ⅱ)在物理学发展过程中,观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用.下列叙述符合史实的是()A.奥斯特在实验中观察到电流的磁效应,该效应揭示了电和磁之间存在联系B.安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性,提出了分子电流假说C.法拉第在实验中观察到,在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中,会出现感应电流D.楞次在分析了许多实验事实后提出,感应电流应具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化答案ABD解析奥斯特发现了电流的磁效应,说明电和磁之间存在联系,选项A正确;安培总。
2016届高三物理二轮复习 第二部分 增分指导一 选择题的解答技巧与策略课件
B.2t0 D.2( 2+1)t0
解析:小物体从 a→c 做匀减速运动至静止,可逆物理过程来考 虑,小物体从 c→a 便是做初速度为零的匀加速运动. 因为 ab=bc, 根据初速度为零的匀加速直线运动特殊规律可知 1 = 2-1 有:tbc= t0 =( 2+1)t0 2- 1 tcb tab
又由对称性有:t=2tbc=2( 2+1)t0,故 D 项正确. 答案:D
故A、B错误.由图线可知,a车的速度先增大后减小,b车的
速度先减小后增大,故C正确.图线切线的斜率表示加速度, 可知a车的加速度先减小后增大,b车的加速度先减小后增大, 故D错误.
五、要善于做好定性判断 定性判断就是对物理过程或结果做出大概的估计,定性的判 断虽然不如定量的分析精确,但正确的定性判断体现了物理 问题最本质的规律,因而具有普遍的意义.
1 4 9 16 25 36 49 64 1 2 3 4 5 6 7 8 32 130 298 526 824 1 192 1 600 2 104
A.物体具有惯性 B.斜面倾角一定时,加速度与质量无关 C.物体运动的距离与时间的平方成正比 D.物体运动的加速度与重力加速度成正比
解析:由表可知,伽利略研究的是物体沿斜面运动的距离与
C.外界对气体做功
D.气体分子间平均距离变小
解析:一定质量的理想气体由a状态变化到b状态,体积增大,
压强不变,温度升高,内能增大,对外做功,吸收热量,气体
分子间平均距离变大,选项A正确,B、C、D错.
七、要善于应用典型习题的结论 一些典型的物理习题,其结论具有普遍意义.如由静止开始的 匀加速运动有关位移的12∶22∶32∶…及1∶3∶5∶…的结论; 带电粒子经同一电场加速后在同样的电场里偏转,侧移的大小 与粒子的性质无关;同一带电粒子在一个匀强磁场中做圆周运 动的周期与粒子速率无关;等等,都是具有规律的总结.善于 总结规律并加以应用,是高效解题的基础.用来解答物理选择
2016届高三物理二轮复习教师用书:实验题突破策略与技巧含答案
第2讲 实验题突破策略与技巧——稳扎稳打多捞分近几年高考对实验的考查,多以一大带一小的形式出现,其中第一小题为常规实验题,侧重考查基本实验仪器的读数或常规型实验.第二小题侧重对学生实验迁移能力的考查,常以设计性实验来体现,主要为电学实验,也有力学实验.只要扎扎实实掌握课本实验的实验原理、实验方法、数据处理的方法及分析,灵活迁移到解决创新性、设计性实验中,就能稳得实验题高分.分类型突破如下:类型1 读数与作图型类型解读 此类型题考查常用仪器的使用和读数,以及实验作图或电学部分的电路图、实物连线. 突破策略 对于读数问题,要弄清是否要估读、数据有效数字的位数以及要求的单位.对作图或连线题要从细节和规范上加以注意.总之,答题时周密细致、临场不慌,就能得全分.(2015·高考浙江卷)图甲是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图.甲乙(1)根据图甲画出实验电路图;(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图乙中的①、②、③、④所示,电流表量程为0.6 A ,电压表量程为3 V .所示读数为:①________、②________、③________、④________.两组数据得到的电阻分别为________和________.[解析] (1)实验电路图如图所示.(2)电流表量程为0.6 A ,每一小格代表0.02 A ,读数时估读到精度的本位即可;电压表量程为3 V ,每一小格代表0.1 V ,读数时估读到精度的下一位.读数分别为:①0.10 A 、②0.24 A 、③2.00 V 、④0.27V .应用R =U I求电阻时,电流为0.10 A 时对应的电压为0.27 V ;电流为0.24 A 时对应的电压为2.00 V ,求得的两组数据对应的电阻分别为2.7 Ω和8.3 Ω.[答案](1)如解析图所示(2)0.10 A0.24 A 2.00 V0.27 V2.7(±0.1) Ω8.3(±0.1) Ω[如填为8.3(±0.1) Ω2.7(±0.1) Ω也行]类型2基本操作型类型解读基本操作型实验题主要考查实验的基本操作,此类题主要有三类:一类是对实验操作的关键点考查,明确方法;第二类是对题述的实验步骤分析找出错误进行改正;三是补全实验步骤.突破策略解答基本操作型实验题首先要理解掌握实验的基本步骤,特别是实验的一些细节,其次要知道实验的注意事项.根据实验要点,抓住关键,按照题目要求解答.(2015·高考安徽卷)在“验证力的平行四边形定则”实验中,某同学用图钉把白纸固定在水平放置的木板上,将橡皮条的一端固定在板上一点,两个细绳套系在橡皮条的另一端.用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套,互成角度地施加拉力,使橡皮条伸长,结点到达纸面上某一位置,如图所示.请将以下的实验操作和处理补充完整:(1)用铅笔描下结点位置,记为O;(2)记录两个弹簧测力计的示数F1和F2,沿每条细绳(套)的方向用铅笔分别描出几个点,用刻度尺把相应的点连成线;(3)只用一个弹簧测力计,通过细绳套把橡皮条的结点仍拉到位置O,记录测力计的示数F3,________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________;(4)按照力的图示要求,作出拉力F1、F2、F3;(5)根据力的平行四边形定则作出F1和F2的合力F;(6)比较________的一致程度,若有较大差异,对其原因进行分析,并作出相应的改进后再次进行实验.[解析](3)用铅笔分别描出沿每条绳方向的几个点,用刻度尺把这些点连成直线(画拉力的方向),目的是画出同两分力产生相同效果的这个力的方向.(6)F与F3作比较,即比较用平行四边形定则作出的合力和产生相同效果的实际的力是否相同,即可验证力的平行四边形定则的正确性.[答案](3)沿此时细绳(套)的方向用铅笔描出几个点,用刻度尺把这些点连成直线(6)F与F3类型3方案与器材选择型类型解读方案选择型实验题根据着重点不同主要可分为二类:一类是测量方案的选择;一类是数据处理方法的选择.器材选择型实验题是指以考查基本仪器选择为主的实验题(主要为电学实验),此类实验题主要有两种情况:一种是给出实验目的,要求选择实验仪器;另一种是给出电学中的一些电表、电阻和实验需要测量的物理量,要求选择实验仪器,或选择实验电路.突破策略对于测量方案的选择,要通过分析题述的各种方案的可行性和实验的实际情况选择符合题目要求的方案;对于电路的选择,要考虑到测量的系统误差和电表指针偏转的角度,选择符合要求且误差尽可能小的电路;对于数据处理方法的选择,要根据实验的实际情况和题目要求选择最佳数据处理方法.仪器选择的原则:安全可行、精确合理、操作方便.对于给出实验目的要求选择实验仪器类实验题,要根据实验原理选择最适合的仪器;对于电表选择类,一定要对电路的最大电流值和电压值进行估算,其电表量程要稍大于电路的最大电流值和电压值.分压电路,滑动变阻器要在满足最大允许电流要求的条件下尽可能选择最大阻值较小的;限流电路,滑动变阻器要在满足要求的条件下尽可能选择最大阻值与待测电路部分电阻的阻值差不多的.(2015·安徽名校联考)某物理学习小组的两位同学采用“伏安法”测金属丝电阻率的实验中.(1)先用米尺测出金属丝的长度L,再用螺旋测微器测量金属丝的直径.使用时发现所用螺旋测微器存在零误差,测微螺杆与测砧直接接触时读数如图甲所示,测量金属丝直径时如图乙所示,则金属丝的直径是________mm;(2)用多用电表粗测金属丝电阻,选择电阻挡倍率“×1”,将两表笔短接,进行________,再使表笔接触金属丝两端,读数如图丙所示,则其阻值为R x=________Ω;(3)实验室备有下列实验器材.A.电压表V1(量程0~3 V,内阻约为15 kΩ)B.电压表V2(量程0~15 V,内阻约为75 kΩ)C.电流表A1(量程0~3 A,内阻约为0.2 Ω)D.电流表A2(量程0~0.6 A,内阻约为1 Ω)E.滑动变阻器R1(0~100 Ω,0.6 A)F.滑动变阻器R2(0~2 000 Ω,0.1 A)G.电池组E(电动势为3 V,内阻约为0.3 Ω)H.开关S,导线若干为减小实验误差,应选用的实验器材有________(填代号).应选用图中________(填“丁”或“戊”)为该实验的电路原理图.[解析](1)由甲图可知螺旋测微器的零误差为0.020 mm,所以金属丝的直径为0.505 mm.(2)多用电表测电阻之前,需要先欧姆调零;读数为6 Ω.(3)由于电源的电动势为3 V,所以电压表应选A;被测电阻约为6 Ω,电路中的最大电流约为I=ER x=0.5 A,电流表应选D;根据滑动变阻器允许通过的最大电流可知,滑动变阻器应选E;还要选用电池、开关和导线.故应选用的实验器材有ADEGH.由于R VR x>R xR A,应采用电流表外接法,应选图戊所示电路.[答案](1)0.505(0.504~0.506之间均正确)(2)欧姆调零 6(3)ADEGH戊类型4测量计算型类型解读该类型实验题主要考查实验数据的处理能力以及对结果进行误差分析的能力.突破策略解答该类型实验题的步骤:明确实验中的物理过程,找出遵循的物理规律,选定所需公式进行计算,总之是用解决计算题的思维解决实验题.(2015·南昌市调研)为了测定一电池的电动势和内电阻,实验室中提供有下列器材:A.电流表G(满偏电流10 mA,内阻10 Ω)B.电流表A(0~0.6 A~3 A,内阻未知)C.滑动变阻器R(0~100 Ω,1 A)D.定值电阻R0(阻值990 Ω)E.开关与导线若干(1)某同学根据现有的实验器材,设计了图甲所示的电路,请按照电路图在图乙上完成实物连线.(2)图丙为该同学根据上述设计的实验电路利用实验测出的数据绘出的I1-I2图线,I1为电流表G 的示数,I2为电流表A的示数,由图线可以得到被测电池的电动势E=________V,内阻r=________Ω.[解析](1)连接实物图时,注意电流由电源正极出发,由两电流表正接线柱流入,负接线柱流出.(2)电流表G与定值电阻串联,可等效为电压表使用,由欧姆定律可知,电流表G示数大小等于电源两端电压大小,故I1-I2图象,实质为U-I图象,其纵截距为电源电动势,E=9.0 V,斜率绝对值为电源内电阻,即r=10.0 Ω.[答案](1)实物连线如图(2)9.010.0类型5规律探究型类型解读所谓规律探究型实验题是指为探究某种规律而设计的实验.规律探究型实验题注重考查学生的科学探究能力和对综合实验知识的掌握程度.规律探究型实验题强调的是“探究”,重点是数据的分析和处理.题目一般具有开放性,有一定难度.突破策略解答规律探究型实验题,一是要切题,要明确探究什么,如何探究,要搞清楚实验装置,知道各个器件的作用;二是要应用相关知识,搞清楚实验方法和实验步骤;三是要对探究结论按照题目要求进行分析.(2015·山西质量监测)为探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系,某同学设计了如图甲的实验装置.实验步骤如下:①用游标卡尺测量滑块上遮光片的宽度d,游标卡尺的示数如图乙;②将水平弹簧的一端固定于水平气垫导轨的左侧;③用滑块压缩弹簧,记录弹簧的压缩量x;④释放滑块,记录滑块脱离弹簧后通过光电门的时间Δt,算出滑块的速度v;⑤重复步骤③④,作出v与x的关系图象如图丙.回答下列问题:(1)遮光片的宽度为________ cm.(2)若Δt=3.0×10-2 s,则滑块的速度为________ m/s.(3)由图丙可知,v与x成________关系.(4)实验可得结论:对同一根弹簧,弹性势能与弹簧压缩量的关系是_______________________.[解析](1)游标卡尺为二十分度游标卡尺,精确度为0.05 mm,主尺读数为9 mm,游标尺第6条刻度线与主尺刻度线对齐,故游标尺读数为0.30 mm,所以遮光片宽度为9.30 mm=0.930 cm;(2)根据平均速度定义可知,滑块的速度v=dΔt=0.930×10-23.0×10-2m/s=0.31 m/s;(3)v-x图象为过原点直线,故v 与x 成正比;(4)根据机械能守恒定律可知,滑块的动能等于弹簧压缩产生的弹性势能,故弹性势能与弹簧压缩量的平方成正比.[答案] (1)0.930 (2)0.31 (3)正比(正比例)(4)弹性势能与弹簧压缩量(x )的平方成正比类型6 创新设计型类型解读 所谓创新设计型实验题,就是按照题目要求,设计实验方案或实验电路的实验题. 突破策略 解答创新设计型实验题,就是要按照题目要求和题目给出的实验器材,应用相关的物理知识,迁移教材实验的方法,设计出切实可行的实验方案或实验电路.(2015·湖北八校二联)现有一个电压表有刻度但无刻度值,提供以下可选用的器材及导线若干,要求尽可能精确地测量一个电压表的满偏电压U g .A .待测电压表V 1,满偏电压约为3 V ,内电阻R V1=3 000 Ω,刻度均匀、总格数为N ;B .电流表A :量程0.6 A 、内阻R A 约为0.1 Ω;C .电压表V 2:量程15 V 、内阻R V2约为15 k Ω;D .标准电阻R 1=10 Ω;E .标准电阻R 2=10 k Ω;F .滑动变阻器R :最大阻值200 Ω;G .学生电源E ,电动势15 V ,内阻不计;H .开关一个.(1)方框中已画出部分实验电路图,请你完成剩余的部分电路图,并标上题目中所给仪器的字母代号.(2)测出多组数据,其中一组数据中待测电压表V 1的指针偏转了n 个格,可计算出满偏电压U g 为________(用字母表示),式中除题目已给的物理量外,其他字母符号表示的物理量的物理意义是______________________.[解析] (1)因待测电压表的满偏电压较小,故应串联一个定值电阻分压,又知R V1=3 000 Ω,故串联的定值电阻应选R 2,而电压值需用电压表V 2测出,故要和V 2并联,设计成如答案(1)中的电路图.(2)V 2的示数为V 1和R 2两端的总电压,按照串联分压关系,则有V 1两端的电压为R V1R V1+R 2·U (U 为电压表V 2的读数),除以格数n 即可得到每偏转1个格的电压值,再乘以总格数N 即可得满偏电压.[答案] (1)如图所示(2)NUR V1n (R V1+R 2)U 为电压表V 2的读数。
届高三物理二轮复习指导2实验题的解答技巧与策略PPT课件
(1)选出必要的器材,用器材前的英文字母表示,有__________. (2)请设计一个实验电路,在下面方框中画出电路图.
(3)说明实验需要测量的物理量,并列出计算该电流表内阻的计 算式__________
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More You
一、实验原理创新题的解答技巧与策略
实验原理创新题,就是选择题给的装置探究物理关系或 利用题给设备科学分析测量物理量可能依据的原理,同 时进行实验设计的试题.
例1 从下列实验器材中选出适当的器材,设计电路来测量一 个电流表的内阻r1,要求有较大的测量范围,方法简捷. A.待测电流表(量程50 mA,内阻约50 Ω) B.电流表(量程0.6 A,内阻r2=5 Ω) C.电压表(量程15 V,内阻约15 kΩ) D.滑动变阻器R2(阻值0~100 Ω,额定电流50 mA) E.滑动变阻器R3(阻值0~10 Ω,额定电流1 A) F.电池组,电动势为6 V,内电阻很小 G.单刀开关若干 H.导线若干
Know, The More Powerful You Will Be
谢谢你的到来
学习并没有结束,希望大家继续努力
Learning Is Not Over. I Hope You Will Continue To Work Hard
演讲人:XXXXXX 时 间:XX年XX月XX日
指导二 实验题的答技巧与策略
对高考实验题的突破,关键是看你对课本上出现的实验 原理和方法有没有真正理解,能否灵活应用,并迁移到 新的实验中去.所以,高考实验复习应该以本为本,以 纲为纲,夯实实验基础,提高实验技能,掌握实验方法, 牢固把握住万变不离其“宗”——平时所学的物理规律、 实验原理和方法.
2016届高三物理二轮复习备考策略和方法
2016届高三物理二轮复习备考策略和方法作者:刘斐来源:《山东青年》2015年第10期摘要:有人形象地把高考第二轮复习比喻战争的相持阶段,这个阶段也是同学们学习水平的分水岭,成绩在这个时候就开始逐渐拉开差距。
要赢得这个阶段的胜利,关键是心中有目标,解题有方法,坚持不懈地努力。
关键词:高中物理;复习备考;策略探究2016年高考命题突出的特点是“注重基础,重视能力”,常常是“题在书外,理在书中”。
因此在高考中,学生很难遇到做过的原题,高考题一般都是思路新颖、考查逻辑推理能力的试题,对能力的考查离不开教材知识,在考试命题要求中也指出,要考查学生对基础知识、基本技能的掌握程度。
所以注重教材、强调基础是复习之本。
以专题模块复习为主,重点是模拟高考试题,以训练为主.一、二轮复习应注意三个方面(一)针对高考能力的要求,做好以下几项专项训练。
一是审题能力:审题能力虽是一种阅读能力,实质上还是理解能力。
首先是关键词语的理解,所谓关键词语,可能是对题目涉及的物理变化方向的描述,也可能是对要求讨论的研究对象、物理过程的界定,忽略了它,往往使解题过程变得盲目,思维变得混乱;其次是隐含条件的挖掘,有些题目的部分条件并不明确给出,而是隐含在文字叙述之中,挖掘这些隐含条件,往往就是解题的关键所在;最后是排除干扰因素,在一些信息题中,只要能找出干扰因素,并把它们排除,题目也就能迅速得到解决。
二是表述能力及解题的规范化训练:这个阶段学生在表述方面一般存在着相当大的差距,解题中往往是言不达意,甚至一道综合应用题,有时寥寥几句就算解答完毕。
同时,运算能力也有待提高,该得分的得不到分或得不到满分,实在可惜。
提高语言表达能力、强调规范解题是这一阶段广大考生应解决的重要问题。
在非选择型题目中,经常出现文字叙述和书写计算过程等问题,很多考生经常在此处马虎,造成非知识性失分,可惜至极。
特别是文字叙述中,考生经常答不到采分点上,建议平时做完题后,仔细分析参考答案的语言,弄清楚每句话的意义,还要做到言简意赅,最后形成习惯,切忌模棱两可或者有歧义。
2016届高考物理二轮复习技巧点拨学案第3章专题二(含解析)
考点一超重与失重现象1.超重:(1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象.(2)产生条件:物体具有向上的加速度.2.失重:(1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象.(2)产生条件:物体具有向下的加速度.3.尽管物体的加速度不在竖直方向,但只要其加速度在竖直方向上有分量,物体就会处于超重或失重状态.4.物体超重或失重的多少是由物体的质量和竖直加速度共同决定的,其大小等于ma.[思维深化]判断下列说法是否正确.(1)物体超重时,加速度向上,速度也一定向上.(×)(2)减速下降的物体处于失重状态.(×)(3)加速度大小等于g的物体处于完全失重状态.(×)(4)站在台秤上的人下蹲过程,台秤示数减小.(×)1.[超重与失重的判断]关于超重和失重现象,下列描述中正确的是()A.电梯正在减速上升,在电梯中的乘客处于超重状态B.磁悬浮列车在水平轨道上加速行驶时,列车上的乘客处于超重状态C.荡秋千时秋千摆到最低位置时,人处于失重状态D.“神舟九号”飞船在绕地球做圆轨道运行时,飞船内的航天员处于完全失重状态答案 D2.[斜面上的超重与失重的判断]为了让乘客乘车更为舒适,某探究小组设计了一种新的交通工具,乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整,使座椅始终保持水平,如图1所示,当此车减速上坡时,则乘客(仅考虑乘客与水平面之间的作用)()图1A.处于超重状态B.不受摩擦力的作用C.受到向后(水平向左)的摩擦力作用D.所受合力竖直向上答案 C解析当车减速上坡时,加速度方向沿斜坡向下,人的加速度与车的加速度相同,根据牛顿第二定律知人的合力方向沿斜面向下,合力的大小不变.人受重力、支持力和水平向左的静摩擦力,如图.将加速度沿竖直方向和水平方向分解,则有竖直向下的加速度,则:mg-F N=ma y.F N<mg,乘客处于失重状态,故A、B、D错误,C正确.3.[应用牛顿第二定律求解超、失重问题](2015·江苏单科·6)(多选)一人乘电梯上楼,在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图2所示,以竖直向上为a的正方向,则人对电梯的压力()图2A.t=2 s时最大B.t=2 s时最小C.t=8.5 s时最大D.t=8.5 s时最小答案AD解析由题图知,在上升过程中,在0~4 s内,加速度方向向上,F N-mg=ma,所以向上的加速度越大,电梯对人的支持力就越大,由牛顿第三定律可知,人对电梯的压力就越大,故A 正确,B错误;由题图知,在7~10 s内加速度方向向下,由mg-F N=ma知,向下的加速度越大,人对电梯的压力就越小,故C错误,D正确.超重和失重现象判断的“三”技巧1.从受力的角度判断,当物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力时,物体处于超重状态,小于重力时处于失重状态,等于0时处于完全失重状态.2.从加速度的角度判断,当物体具有向上的加速度时处于超重状态,具有向下的加速度时处于失重状态,向下的加速度为重力加速度时处于完全失重状态.3.从速度变化的角度判断(1)物体向上加速或向下减速时,超重;(2)物体向下加速或向上减速时,失重.考点二动力学中的临界极值问题1.概念临界问题是指某种物理现象(或物理状态)刚好要发生或刚好不发生的转折状态.2.临界或极值条件的标志(1)有些题目中有“刚好”“恰好”“正好”等字眼,明显表明题述的过程存在着临界点;(2)若题目中有“最大”“最小”“至多”“至少”等字眼,表明题述的过程存在着极值,这个极值点往往是临界点.3.解答临界问题的三种方法4.[接触与脱离的临界条件]如图3所示,质量均为m的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止,用大小等于mg的恒力F向上拉B,运动距离h时,B与A分离.下列说法正确的是()图3A .B 和A 刚分离时,弹簧长度等于原长 B .B 和A 刚分离时,它们的加速度为gC .弹簧的劲度系数等于mghD .在B 与A 分离之前,它们做匀加速直线运动 答案 C解析 A 、B 分离前,A 、B 共同做加速运动,由于F 是恒力,而弹力是变力,故A 、B 做变加速直线运动,当两物体要分离时,F AB =0,对B :F -mg =ma , 对A :kx -mg =ma .即F =kx 时,A 、B 分离,此时弹簧处于压缩状态, 由F =mg ,设用恒力F 拉B 前弹簧压缩量为x 0, 又2mg =kx 0,h =x 0-x ,解以上各式得k =mgh,综上所述,只有C 项正确.5.[相对滑动的临界条件](2014·江苏·8)(多选)如图4所示,A 、B 两物块的质量分别为2m 和m ,静止叠放在水平地面上.A 、B 间的动摩擦因数为μ,B 与地面间的动摩擦因数为图412μ.最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g .现对A 施加一水平拉力F ,则( ) A .当F <2μmg 时,A 、B 都相对地面静止 B .当F =52μmg 时,A 的加速度为13μgC .当F >3μmg 时,A 相对B 滑动D .无论F 为何值,B 的加速度不会超过12μg答案 BCD解析 当0<F ≤32μmg 时,A 、B 皆静止;当32μmg <F ≤3μmg 时,A 、B 相对静止,但两者相对地面一起向右做匀加速直线运动;当F >3μmg 时,A 相对B 向右做加速运动,B 相对地面也向右加速,选项A 错误,选项C 正确.当F =52μmg 时,A 与B 共同的加速度a =F -32μmg3m =13μg ,选项B 正确.F 较大时,取物块B 为研究对象,物块B 的加速度最大为a 2=2μmg -32μmgm =12μg ,选项D 正确.6.[应用数学方法求极值]如图5所示,一质量m =0.4 kg 的小物块,以v 0=2 m/s 的初速度,在与斜面成某一夹角的拉力F 作用下,沿斜面向上做匀加速运动,经t =2 s 的时间物块由A 点运动到B 点,A 、B 之间的距离L =10 m .已知斜面倾角θ=30°,物块与斜面之间的动摩擦因数μ=33.重力加速度g 取10 m/s 2.图5(1)求物块加速度的大小及到达B 点时速度的大小. (2)拉力F 与斜面夹角多大时,拉力F 最小?拉力F 的最小值是多少? 答案 (1)3 m/s 2 8 m/s (2)30°1335N 解析 (1)设物块加速度的大小为a ,到达B 点时速度的大小为v ,由运动学公式得 L =v 0t +12at 2①v =v 0+at ②联立①②式,代入数据得 a =3 m/s 2③ v =8 m/s ④(2)设物块所受支持力为F N ,所受摩擦力为F f ,拉力与斜面间的夹角为α,受力分析如图所示,由牛顿第二定律得 F cos α-mg sin θ-F f =ma ⑤ F sin α+F N -mg cos θ=0⑥又F f =μF N ⑦ 联立⑤⑥⑦式得F =mg (sin θ+μcos θ)+ma cos α+μsin α⑧由数学知识得 cos α+33sin α=233sin(60°+α)⑨ 由⑧⑨式可知对应F 最小的夹角 α=30°⑩联立③⑧⑩式,代入数据得F 的最小值为 F min =1335N动力学中极值问题的临界条件和处理方法1.“四种”典型临界条件(1)接触与脱离的临界条件:两物体相接触或脱离,临界条件是:弹力F N =0.(2)相对滑动的临界条件:两物体相接触且处于相对静止时,常存在着静摩擦力,则相对滑动的临界条件是:静摩擦力达到最大值.(3)绳子断裂与松弛的临界条件:绳子所能承受的张力是有限度的,绳子断与不断的临界条件是绳中张力等于它所能承受的最大张力,绳子松弛的临界条件是:F T =0. (4)加速度变化时,速度达到最值的临界条件:当加速度变为0时. 2.“四种”典型数学方法 (1)三角函数法;(2)根据临界条件列不等式法; (3)利用二次函数的判别式法; (4)极限法.考点三 “传送带模型”问题两类传送带模型(1)水平传送带问题:求解的关键在于对物体所受的摩擦力进行正确的分析判断.判断摩擦力时要注意比较物体的运动速度与传送带的速度,也就是分析物体在运动位移x(对地)的过程中速度是否和传送带速度相等.物体的速度与传送带速度相等的时刻就是物体所受摩擦力发生突变的时刻.(2)倾斜传送带问题:求解的关键在于认真分析物体与传送带的相对运动情况,从而确定其是否受到滑动摩擦力作用.如果受到滑动摩擦力作用应进一步确定其大小和方向,然后根据物体的受力情况确定物体的运动情况.当物体速度与传送带速度相等时,物体所受的摩擦力有可能发生突变.[思维深化]1.将一物体静止放在倾斜传送带的底端,如图6,可能出现什么样的运动情景?图6答案若μ<tan θ,物体静止不动若μ>tan θ,物体可能一直加速也可能先加速到共速,再匀速.2.将一物体静止放在倾斜传送带的顶端,如图7,可能出现什么样的运动情景?图7答案可能一直加速到底端,此时摩擦力的方向沿斜面向下,也可能先加速再共速,此时μ=tan θ,也可能先加速再加速,此时μ<tan θ.7.[水平传送带模型](多选)如图8所示,水平传送带A、B两端相距x=4 m,以v0=4 m/s的速度(始终保持不变)顺时针运转,今将一小煤块(可视为质点)无初速度地轻放至A端,由于煤块与传送带之间有相对滑动,会在传送带上留下划痕.已知煤块与传送带间的动摩擦因数μ=0.4,取重力加速度大小g=10 m/s2,则煤块从A运动到B的过程中()图8A .煤块到A 运动到B 的时间是2.25 s B .煤块从A 运动到B 的时间是1.5 sC .划痕长度是0.5 mD .划痕长度是2 m 答案 BD解析 根据牛顿第二定律,煤块的加速度 a =μmg m=4 m/s 2,煤块运动到速度与传送带速度相等时的时间t 1=v 0a =1 s ,位移大小x 1=12at 21=2 m <x ,此后煤块与传送带以相同的速度匀速运动直至B 端,所以划痕长度即为煤块相对于传送带的位移大小,即Δx =v 0t 1-x 1=2 m ,选项D 正确,C 错误; x 2=x -x 1=2 m ,匀速运动的时间t 2=x 2v 0=0.5 s ,运动的总时间t =t 1+t 2=1.5 s ,选项B 正确,A 错误.8.[倾斜向下传送]如图9所示为粮袋的传送装置,已知A 、B 两端间的距离为L ,传送带与水平方向的夹角为θ,工作时运行速度为v ,粮袋与传送带间的动摩擦因数为μ,正常工作时工人在A 端将粮袋放到运行中的传送带上.设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,重力加速度大小为g .关于粮袋从A 到B 的运动,以下说法正确的是( )图9A .粮袋到达B 端的速度与v 比较,可能大,可能小或也可能相等B .粮袋开始运动的加速度为g (sin θ-μcos θ),若L 足够大,则以后将以速度v 做匀速运动C .若μ≥tan θ,则粮袋从A 端到B 端一定是一直做加速运动D .不论μ大小如何,粮袋从Α到Β端一直做匀加速运动,且加速度a ≥g sin θ 答案 A解析 若传送带较短,粮袋在传送带上可能一直做匀加速运动,到达B 端时的速度小于v ;μ≥tan θ,则粮袋先做匀加速运动,当速度与传送带的速度相同后,做匀速运动,到达B 端时速度与v 相同;若μ<tan θ,则粮袋先做加速度为g (sin θ+μcos θ)的匀加速运动,当速度与传送带相同后做加速度为g (sin θ-μcos θ)的匀加速运动,到达B 端时的速度大于v ,选项A 正确;粮袋开始时速度小于传送带的速度,相对传送带的运动方向是沿传送带向上,所以受到沿传送带向下的滑动摩擦力,大小为μmg cos θ,根据牛顿第二定律得加速度a =mg sin θ+μmg cos θm =g (sin θ+μcos θ),选项B 错误;若μ≥tan θ,粮袋从A 到B 可能一直是做匀加速运动,也可能先匀加速运动,当速度与传送带的速度相同后,做匀速运动,选项C 、D 均错误.9.[倾斜向上传送]如图10所示,为传送带传输装置示意图的一部分,传送带与水平地面的倾角θ=37°,A 、B 两端相距L =5.0 m ,质量为M =10 kg 的物体以v 0=6.0 m/s 的速度沿AB 方向从A 端滑上传送带,物体与传送带间的动摩擦因数处处相同,均为0.5.传送带顺时针运转的速度v =4.0 m/s ,(g 取10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求:图10(1)物体从A 点到达B 点所需的时间;(2)若传送带顺时针运转的速度可以调节,物体从A 点到达B 点的最短时间是多少? 答案 (1)2.2 s (2)1 s解析 (1)设物体速度大于传送带速度时加速度大小为a 1,由牛顿第二定律得Mg sin θ+μMg cos θ=Ma 1①设经过时间t 1物体的速度与传送带速度相同, t 1=v 0-v a 1②通过的位移x 1=v 20-v22a 1③设物体速度小于传送带速度时物体的加速度为a 2 Mg sin θ-μMg cos θ=Ma 2④物体继续减速,设经t 2速度到达传送带B 点L -x 1=v t 2-12a 2t 22⑤联立得①②③④⑤式可得:t =t 1+t 2=2.2 s(2)若传送带的速度较大,物体沿AB 上滑时所受摩擦力一直沿传送带向上,则所用时间最短,此种情况加速度一直为a 2, L =v 0t ′-12a 2t ′2t ′=1 s(t ′=5 s 舍去)分析传送带问题的三步走1.初始时刻,根据v 物、v 带的关系,确定物体的受力情况,进而确定物体的运动情况. 2.根据临界条件v 物=v 带确定临界状态的情况,判断之后的运动形式. 3.运用相应规律,进行相关计算.考点四 “滑块—木板模型”问题1.问题的特点滑块—木板类问题涉及两个物体,并且物体间存在相对滑动. 2.常见的两种位移关系滑块从木板的一端运动到另一端的过程中,若滑块和木板向同一方向运动,则滑块的位移和木板的位移之差等于木板的长度;若滑块和木板向相反方向运动,则滑块的位移和木板的位移之和等于木板的长度. 3.解题方法此类问题涉及两个物体、多个运动过程,并且物体间还存在相对运动,所以应准确求出各物体在各个运动过程中的加速度(注意两过程的连接处加速度可能突变),找出物体之间的位移(路程)关系或速度关系是解题的突破口.求解中应注意联系两个过程的纽带,每一个过程的末速度是下一个过程的初速度.10.[水平面上的滑块—木板模型](2015·新课标Ⅰ·25)一长木板置于粗糙水平地面上,木板左端放置一小物块;在木板右方有一墙壁,木板右端与墙壁的距离为4.5 m ,如图11 a 所示.t =0时刻开始,小物块与木板一起以共同速度向右运动,直至t =1 s 时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短).碰撞前后木板速度大小不变,方向相反;运动过程中小物块始终未离开木板.已知碰撞后1 s 时间内小物块的v t 图线如图b 所示.木板的质量是小物块质量的15倍,重力加速度大小g 取10 m/s 2.求:图11(1)木板与地面间的动摩擦因数μ1及小物块与木板间的动摩擦因数μ2;(2)木板的最小长度;(3)木板右端离墙壁的最终距离.答案 (1)0.1 0.4 (2)6 m (3)6.5 m解析 (1)根据题图b 可以判定碰撞前小物块与木板共同速度为v =4 m/s碰撞后木板速度水平向左,大小也是v =4 m/s小物块受到滑动摩擦力而向右做匀减速直线运动,加速度大小a 2=4-01m/s 2=4 m/s 2. 根据牛顿第二定律有μ2mg =ma 2,解得μ2=0.4木板与墙壁碰撞前,匀减速运动时间t =1 s ,位移x =4.5 m ,末速度v =4 m/s其逆运动则为匀加速直线运动可得x =v t +12a 1t 2 解得a 1=1 m/s 2对小物块和木板整体受力分析,滑动摩擦力提供合外力,由牛顿第二定律得:μ1(m +15m ) g =(m +15m )a 1,即 μ1g =a 1解得μ1=0.1(2)碰撞后,木板向左做匀减速运动,依据牛顿第二定律有μ1(15m +m )g +μ2mg =15ma 3可得a 3=43m/s 2 对小物块,加速度大小为a 2=4 m/s 2由于a 2>a 3,所以小物块速度先减小到0,所用时间为t 1=1 s过程中,木板向左运动的位移为x 1=v t 1-12a 3t 21=103 m, 末速度v 1=83m/s 小物块向右运动的位移x 2=v +02t 1=2 m 此后,小物块开始向左加速,加速度大小仍为a 2=4 m/s 2木板继续减速,加速度大小仍为a 3=43m/s 2 假设又经历t 2二者速度相等,则有a 2t 2=v 1-a 3t 2解得t 2=0.5 s此过程中,木板向左运动的位移x 3=v 1t 2-12a 3t 22=76m ,末速度v 3=v 1-a 3t 2=2 m/s 小物块向左运动的位移x 4=12a 2t 22=0.5 m 此后小物块和木板一起匀减速运动,二者的相对位移最大,Δx =x 1+x 2+x 3-x 4=6 m 小物块始终没有离开木板,所以木板最小的长度为6 m(3)最后阶段小物块和木板一起匀减速直到停止,整体加速度大小为a 1=1 m/s 2向左运动的位移为x 5=v 232a 1=2 m 所以木板右端离墙壁最远的距离为x =x 1+x 3+x 5=6.5 m11.[斜面上的滑块—木板模型](2015·新课标Ⅱ·25)下暴雨时,有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害.某地有一倾角为θ=37°(sin 37°=35)的山坡C ,上面有一质量为m 的石板B ,其上下表面与斜坡平行;B 上有一碎石堆A (含有大量泥土),A 和B 均处于静止状态,如图12所示.假设某次暴雨中,A 浸透雨水后总质量也为m (可视为质量不变的滑块),在极短时间内,A 、B间的动摩擦因数μ1减小为38,B 、C 间的动摩擦因数μ2减小为0.5,A 、B 开始运动,此时刻为计时起点;在第2 s 末,B 的上表面突然变为光滑,μ2保持不变.已知A 开始运动时,A 离B 下边缘的距离l =27 m ,C 足够长,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.取重力加速度大小g =10 m/s 2.求:图12(1)在0~2 s时间内A和B加速度的大小;(2)A在B上总的运动时间.答案(1)3 m/s2 1 m/s2(2)4 s解析(1)在0~2 s时间内,A和B的受力如图所示,其中F f1、F N1是A与B之间的摩擦力和正压力的大小,F f2、F N2是B与C之间的摩擦力和正压力的大小,方向如图所示.由滑动摩擦力公式和力的平衡条件得F f1=μ1F N1①F N1=mg cos θ②F f2=μ2F N2③F N2=F N1+mg cos θ④规定沿斜面向下为正.设A和B的加速度分别为a1和a2,由牛顿第二定律得mg sin θ-F f1=ma1⑤mg sin θ-F f2+F f1=ma2⑥联立①②③④⑤⑥式,并代入题给条件得a1=3 m/s2⑦a2=1 m/s2⑧(2)在t1=2 s时,设A和B的速度分别为v1和v2,则v1=a1t1=6 m/s⑨v2=a2t1=2 m/s⑩2 s后,设A和B的加速度分别为a1′和a2′.此时A与B之间摩擦力为0,同理可得a1′=6 m/s2⑪a2′=-2 m/s2⑫由于a 2′<0,可知B 做减速运动.设经过时间t 2,B 的速度减为0,则有v 2+a 2′t 2=0⑬联立⑩⑫⑬式得t 2=1 s在t 1+t 2时间内,A 相对于B 运动的距离为x =⎝⎛⎭⎫12a 1t 21+v 1t 2+12a 1′t 22- ⎝⎛⎭⎫12a 2t 21+v 2t 2+12a 2′t 22=12 m <27 m ⑭ 此后B 静止不动,A 继续在B 上滑动.设再经过时间t 3后A 离开B ,则有l -x =(v 1+a 1′t 2)t 3+12a 1′t 23⑮ 可得t 3=1 s(另一解不合题意,舍去)⑯设A 在B 上总的运动时间t 总,有t 总=t 1+t 2+t 3=4 s求解“滑块—木板”类问题的方法技巧1.搞清各物体初态对地的运动和相对运动(或相对运动趋势),根据相对运动(或相对运动趋势)情况,确定物体间的摩擦力方向.2.正确地对各物体进行受力分析,并根据牛顿第二定律确定各物体的加速度,结合加速度和速度的方向关系确定物体的运动情况.3.速度相等是这类问题的临界点,此时往往意味着物体间的相对位移最大,物体的受力和运动情况可能发生突变.1.(2014·北京·18)应用物理知识分析生活中的常见现象,可以使物理学习更加有趣和深入.例如平伸手掌托起物体,由静止开始竖直向上运动,直至将物体抛出.对此现象分析正确的是( )A .手托物体向上运动的过程中,物体始终处于超重状态B .手托物体向上运动的过程中,物体始终处于失重状态C .在物体离开手的瞬间,物体的加速度大于重力加速度D .在物体离开手的瞬间,手的加速度大于重力加速度答案 D解析 手托物体抛出的过程,必有一段加速过程,其后可以减速,可以匀速,当手和物体匀速运动时,物体既不超重也不失重;当手和物体减速运动时,物体处于失重状态,选项A 错误;物体从静止到运动,必有一段加速过程,此过程物体处于超重状态,选项B 错误;当物体离开手的瞬间,物体只受重力,此时物体的加速度等于重力加速度,选项C 错误;手和物体分离之前速度相同,分离之后手速度的变化量比物体速度的变化量大,物体离开手的瞬间,手的加速度大于重力加速度,所以选项D 正确.2.如图13所示,在光滑水平面上有一质量为m 1的足够长的木板,其上叠放一质量为m 2的木块.假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等.现给木块施加一随时间t 增大的水平力F =kt (k 是常数),木板和木块加速度的大小分别为a 1和a 2.下列反映a 1和a 2变化的图线中正确的是( )图13答案 A解析 在木板与木块相对滑动前,F =kt =(m 1+m 2)a ,a 与t 成正比关系,a -t 关系图线的斜率为k m 1+m 2,当m 1与m 2相对滑动后,木板受的摩擦力是F f21=μm 2g =m 1a 1,a 1=μm 2g m 1为一恒量,对木块有F -μm 2g =m 2a 2,得a 2=kt m 2-μg ,斜率为k m 2,可知A 正确,B 、C 、D 错误. 3.(多选)如图14所示,三角形传送带以1 m/s 的速度逆时针匀速转动,两边的传送带长都是2 m ,且与水平方向的夹角均为37°.现有两个小物块A 、B 从传送带顶端都以1 m/s 的初速度沿传送带下滑,物块与传送带间的动摩擦因数都是0.5,(g 取10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)下列说法正确的是()图14A.物块A先到达传送带底端B.物块A、B同时到达传送带底端C.传送带对物块A、B均做负功D.物块A、B在传送带上的划痕长度之比为1∶3答案BCD解析A、B两小物块都以1 m/s的初速度沿传送带下滑,故传送带对两物块的滑动摩擦力均沿斜面向上,大小也相等,故两物块沿斜面向下的加速度大小相同,滑到底端时位移大小相同,故时间相同,故A错误,B正确;滑动摩擦力沿斜面向上,位移沿斜面向下,摩擦力做负功,故C正确;A、B的摩擦力都是沿斜面向上的,A、B滑下时的加速度相同,所以下滑到底端的时间相同,由x=v0t+12at2,a=g sin θ-μg cos θ,得:t=1 s,传送带在1 s的位移是1 m,A与传送带是同向运动,A的划痕是A对地位移(斜面长度)减去在此时间内传送带的位移,即2 m-1 m=1 m,B与传送带是反向运动的,B的划痕是B对地位移(斜面长度)加上在此时间内传送带的位移,即2 m+1 m=3 m,所以D正确.4.如图15所示,薄板A长L=5 m,其质量M=5 kg,放在水平桌面上,板右端与桌边相齐.在A上距右端s=3 m处放一物体B(可看成质点),其质量m=2 kg.已知A、B间动摩擦因数μ1=0.1,A与桌面间和B与桌面间的动摩擦因数均为μ2=0.2,原来系统静止.现在在板的右端施加一大小一定的水平力F持续作用在A上直到将A从B下抽出才撤去,且使B最后停于桌的右边缘.(g取10 m/s2)求:图15(1)B运动的时间;(2)力F的大小.答案(1)3 s(2)26 N解析(1)对于B,在未离开A时,其加速度为:a B 1=μ1mg m=1 m/s 2 设经过时间t 1后B 离开A ,离开A 后B 的加速度为:a B 2=-μ2mg m=-2 m/s 2 设物体B 离开A 时的速度为v B有v B =a B 1t 1和12a B 1t 21+v 2B -2a B 2=s 代入数据解得t 1=2 st 2=v B -a B 2=1 s 所以B 运动的时间是:t =t 1+t 2=3 s.(2)设A 的加速度为a A ,则根据相对运动的位移关系得12a A t 21-12a B 1t 12=L -s 解得:a A =2 m/s 2由牛顿第二定律得F -μ1mg -μ2(m +M )g =Ma A代入数据得:F =26 N.练出高分基础巩固1.如图1所示,将物体A 放在容器B 中,以某一速度把容器B 竖直上抛,不计空气阻力,运动过程中容器B 的底面始终保持水平,下列说法正确的是( )图1A .在上升和下降过程中A 对B 的压力都一定为0B .上升过程中A 对B 的压力大于物体A 受到的重力C .下降过程中A 对B 的压力大于物体A 受到的重力D .在上升和下降过程中A 对B 的压力都等于物体A 受到的重力答案 A解析 以A 、B 整体为研究对象,在上升和下降过程中,A 、B 的加速度都为重力加速度,处于完全失重状态,A对B的压力为0.故A正确.2.如图2所示,质量为M的木楔ABC静置于粗糙水平面上,在斜面顶端将一质量为m的物体,以一定的初速度从A点沿平行斜面的方向推出,物体m沿斜面向下做减速运动,在减速运动过程中,下列有关说法中正确的是()图2A.地面对木楔的支持力大于(M+m)gB.地面对木楔的支持力小于(M+m)gC.地面对木楔的支持力等于(M+m)gD.地面对木楔的摩擦力为0答案 A解析由于物体m沿斜面向下做减速运动,则物体的加速度方向与运动方向相反,即沿斜面向上,则其沿竖直向上的方向有分量,故系统处于超重状态,所以可确定A正确,B、C错误;同理可知,加速度沿水平方向的分量向右,说明地面对木楔的摩擦力方向水平向右,故D错误.3.放在电梯地板上的一个木箱,被一根处于伸长状态的弹簧拉着而处于静止状态(如图3),后发现木箱突然被弹簧拉动,据此可判断出电梯的运动情况是()图3A.匀速上升B.加速上升C.减速上升D.减速下降答案 C解析木箱突然被拉动,表明木箱所受摩擦力变小了,也表明木箱与地板之间的弹力变小了,重力大于弹力,合力向下,处于失重状态,选项C正确.4.如图4甲所示,静止在光滑水平面上的长木板B(长木板足够长)的左端静止放着小物块A.某时刻,A受到水平向右的外力F作用,F随时间t的变化规律如图乙所示,即F=kt,其中k为已知常数.设物体A 、B 之间的滑动摩擦力大小等于最大静摩擦力F f ,且A 、B 的质量相等,则下列可以定性描述长木板B 运动的v -t 图象是( )图4答案 B解析 A 、B 相对滑动之前加速度相同,由整体法可得:F =2ma ,当A 、B 间刚好发生相对滑动时,对木板有F f =ma ,故此时F =2F f =kt ,t =2F f k,之后木板做匀加速直线运动,故只有B 项正确.5.(多选)质量为m 的物体放置在升降机内的台秤上,现在升降机以加速度a 在竖直方向上做匀变速直线运动,若物体处于失重状态,则( )A .升降机加速度方向竖直向下B .台秤示数减少maC .升降机一定向上运动D .升降机一定做加速运动答案 AB解析 物体处于失重状态,加速度方向一定竖直向下,但速度方向可能向上,也可能向下,故A 对,C 、D 错.由mg -F N =ma 可知台秤示数减少ma ,选项B 对.6.(多选)如图5所示,物体A 放在物体B 上,物体B 放在光滑的水平面上,已知m A =6 kg ,m B =2 kg.A 、B 间动摩擦因数μ=0.2.A 物体上系一细线,细线能承受的最大拉力是20 N ,水平向右拉细线,下述中正确的是(g 取10 m/s 2)( )。
高考物理二轮复习专项四大技巧破解实验题技巧创新型实验活用原理巧妙迁移学案
创新型实验——活用原理,巧妙迁移近几年全国卷实验题的第二题,往往注重考查实验原理的迁移、测量方法的迁移、数据处理方法的迁移,试题新颖、区分度高.但试题依然是以实验基础为依据,如计算形式的实验题、电学中实验电路的设计等都是根据考生学过的实验方法、原理等来命制的,做题时一定要审清题意,明确实验目的,联想和迁移应用相关实验原理.[例4] 霍尔效应是电磁基本现象之一,近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展.如图10所示,在一矩形半导体薄片的P 、Q 间通入电流I ,同时外加与薄片垂直的磁场B ,在M 、N 间出现电压U H ,这个现象称为霍尔效应,U H 为霍尔电压,且满足U H =k IB d,式中d 为薄片的厚度,k 为霍尔系数.某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数.图10(1)若该半导体材料是空穴(可视为带正电粒子)导电,电流与磁场方向如图10所示,该同学用电压表测量U H 时,应将电压表的“+”接线柱与________(选填“M”或“N”)端通过导线连接.(2)已知薄片厚度d =0.40 mm ,该同学保持磁感应强度B =0.10 T 不变,改变电流I 的大小,测量相应的U H 值,记录数据如下表所示.I /(×10-3 A) 3.0 6.0 9.0 12.0 15.0 18.0U H /(×10-3 V) 1.1 1.9 3.4 4.5 6.2 6.8H -3 V·m·A -1·T -1(保留两位有效数字).(3)该同学查阅资料发现,使半导体薄片中的电流反向再次测量,取两个方向测量的平均值,可以减小霍尔系数的测量误差,为此该同学设计了如图11所示的测量电路.S 1、S 2均为单刀双掷开关,虚线框内为半导体薄片(未画出).为使电流自Q 端流入,P 端流出,应将S 1掷向________(选填“a”或“b”),S 2掷向________(选填“c”或“d”).图11为了保证测量安全,该同学改进了测量电路,将一合适的定值电阻串接在电路中.在保持其他连接不变的情况下,该定值电阻应串接在相邻器件________和________(填器件代号)之间.【导学号:19624195】【解析】(1)根据左手定则可判断带正电粒子向M端偏转,故应将电压表的“+”接线柱与M端连接.(2)作出U HI图线如图所示.由U H=k IBd得k=U H dIB,从直线上选取一点,读出其坐标值,再将题目中给出的B、d的值代入,可计算出k=1.5×10-3V·m·A-1·T-1.(3)S1掷向b,S2掷向c.加入定值电阻的目的是为了防止两个开关同时掷向a、c或b、d而将电源短路,故应将定值电阻串接在相邻器件E和S1或E和S2之间.【答案】(1)M (2)1.5(1.4或1.6) (3)b,c;S1,E(或E,S2)[尝试应用] 某实验小组利用弹簧测力计和刻度尺,测量滑块在木板上运动的最大速度.图12实验步骤:①用弹簧测力计测量橡皮泥和滑块的总重力,记作G;②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测力计相连,如图12甲所示.在A端向右拉动木板,待弹簧测力计示数稳定后,将读数记作F;③改变滑块上橡皮泥的质量,重复步骤①②;实验数据如下表所示:G/N 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00F/N 0.59 0.83 0.99 1.22 1.37 1.61和重物P连接,保持滑块静止,测量重物P离地面的高度h;⑤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μ=________(保留两位有效数字).(3)滑块最大速度的大小v=________(用h、s、μ和重力加速度g表示).【解析】(1)由滑动摩擦力F f=μF N=μG=F可知FG图线应为一条直线,因此应画一条直线尽可能通过较多的点,不在直线上的点应尽量靠近该直线并均匀分布于直线两侧.(2)由F=μG知,动摩擦因数μ等于图中直线的斜率,求得μ=0.40(0.38、0.39、0.41、0.42均正确).(3)悬挂物P落地之前,滑块受到细绳拉力和摩擦力作用在木板上加速,该过程位移为h,P落地后滑块只在摩擦力的作用下做减速运动,该过程位移为s-h.P落地瞬间,滑块速度最大.根据滑块减速阶段的运动得v2=2a(s-h),μmg=ma解得v=2μg s-h.【答案】(1)如图所示.(2)0.40(0.38、0.39、0.41、0.42均正确)(3)2μg s-h高考理综物理模拟试卷注意事项:1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2016届高考物理二轮复习实验技巧点拨学案实验12(含解析)
基本实验要求1.实验器材盛水浅盘、注射器(或滴管)、容量瓶、坐标纸、玻璃板、痱子粉(或细石膏粉)、油酸酒精溶液、量筒、彩笔.2.实验步骤(1)用稀酒精溶液及清水清洗浅盘,充分洗去油污、粉尘,以免给实验带来误差.(2)配制油酸酒精溶液,取油酸1 mL ,注入500 mL 的容量瓶中,然后向容量瓶内注入酒精,直到液面达到500 mL 刻度线为止,摇动容量瓶,使油酸充分溶解在酒精中,这样就得到了500 mL 含1 mL 纯油酸的油酸酒精溶液.(3)用注射器(或滴管)将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,并记下量筒内增加一定体积V n 时的滴数n .(4)根据V 0=V n n算出每滴油酸酒精溶液的体积V 0. (5)向浅盘里倒入约2 cm 深的水,并将痱子粉或细石膏粉均匀地撒在水面上. (6)用注射器(或滴管)将一滴油酸酒精溶液滴在水面上.(7)待油酸薄膜的形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,并将油酸膜的形状用彩笔画在玻璃板上.(8)将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,算出油酸薄膜的面积S (求面积时以坐标纸上边长为1 cm 的正方形为单位计算轮廓内正方形的个数,不足半个的舍去,多于半个的算一个).(9)根据油酸酒精溶液的配制比例,算出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V ,并代入公式d =V S算出油酸薄膜的厚度d . (10)重复以上实验步骤,多测几次油酸薄膜的厚度,并求平均值,即为油酸分子的大小.规律方法总结1.实验原理 实验采用使油酸在水面上形成一层单分子油膜的方法估测分子的大小.当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时,油酸就在水面上散开,其中的酒精溶于水,并很快挥发,在水面上形成如实验原理图甲所示形状的一层纯油酸薄膜.如果算出一定体积的油酸在水面上形成的单分子油膜的面积,即可算出油酸分子的大小.用V 表示一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积,用S 表示单分子油膜的面积,用d 表示分子的直径,如实验原理图乙所示,则d =V S. 2.数据处理根据上面记录的数据,完成以下表格内容.3.(1)注射器针头高出水面的高度应在1 cm之内,当针头靠水面很近(油酸未滴下之前)时,会发现针头下方的粉层已被排开,这是针头中酒精挥发所致,不影响实验效果.(2)待测油酸薄膜扩散后又会收缩,要在油酸薄膜的形状稳定后再画轮廓.扩散后又收缩有两个原因:①水面受油酸液滴冲击凹陷后又恢复;②酒精挥发后液面收缩.(3)当重做实验时,将水从浅盘的一侧边缘倒出,在这侧边缘会残留油酸,可用少量酒精清洗,并用脱脂棉擦去再用清水冲洗,这样做可保持浅盘的清洁.(4)本实验只要求估测分子的大小,实验结果的数量级符合要求即可.考点一实验原理与操作1.[实验原理]在“用油膜法估测分子的大小”实验中,(1)该实验中的理想化假设是()A.将油膜看成单分子层油膜B.不考虑各油酸分子间的间隙C.不考虑各油酸分子间的相互作用力D.将油酸分子看成球形(2)实验中使用到油酸酒精溶液,其中酒精溶液的作用是()A.可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓B.对油酸溶液起到稀释作用C.有助于测量一滴油酸的体积D.有助于油酸的颜色更透明便于识别(3)某老师为本实验配制油酸酒精溶液,实验室配备的器材有:面积为0.22 m2的蒸发皿、滴管、量筒(50滴溶液滴入量筒体积约为1毫升)、纯油酸和无水酒精若干.已知分子直径数量级为10-10 m,则该老师配制的油酸酒精溶液浓度(油酸与油酸酒精溶液的体积比)至多为________‰(保留两位有效数字).答案(1)ABD(2)B(3)1.1解析(1)计算分子直径是根据体积与面积之比,所以需将油膜看成单分子层油膜,不考虑各油酸分子间的间隙,将油酸分子看成球形,故选A、B、D.(2)实验中使用到油酸酒精溶液,其中酒精溶液的作用是对油酸起到稀释作用,酒精稀释油酸是为了进一步减小油酸的面密度,使油酸分子尽可能的少在竖直方向上重叠,更能保证其形成单层分子油膜,也就是为了减小系统误差.(3)根据题意可得x 50×10-610-10=0.22,解得x =0.001 1,所以千分比为1.1 ‰. 2.[实验操作]“用油膜法估测分子的大小”实验的简要步骤如下:A .将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,数出轮廓内的方格数(不足半个的舍去,多于半个的算一个),再根据方格的边长求出油膜的面积S .B .将一滴油酸酒精溶液滴在水面上,待油酸薄膜的形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上.C .用浅盘装入约2 cm 深的水.D .用公式d =V S求出薄膜厚度,即油酸分子的大小. E .根据油酸酒精溶液的浓度,算出一滴溶液中纯油酸的体积V .(1)上述步骤中有步骤遗漏或步骤不完全,请指出:①________________________________________________________________________; ②________________________________________________________________________.(2)上述实验步骤的合理顺序是________.答案 (1)见解析 (2)CFBAED解析 (1)①C 步骤中,要在水面上均匀地撒上细石膏粉或痱子粉.②实验中,要有步骤F :用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒,记下量筒内增加一定体积时的滴数.(2)合理顺序为CFBAED.考点二 实验数据处理3.[实验数据处理]油酸酒精溶液的浓度为每10 000 mL 油酸酒精溶液中有油酸6 mL ,用滴管向量筒内滴75滴上述溶液,量筒中的溶液体积增加1 mL.若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中,由于酒精溶于水,油酸在水面展开,稳定后形成的单分子油膜的形状如图1所示.(1)若每一小方格的边长为10 mm ,则油酸薄膜的面积为________m 2;图1(2)每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为________m 3;(3)根据上述数据,估算出油酸分子的直径为________m(保留一位有效数字).答案 (1)1.15×10-2 (2)8×10-12 (3)7×10-10解析 (1)从题图中数出方格数约为115个,则油酸薄膜的面积为115×1 cm 2=1.15×10-2 m 2;(2)每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为 6 mL 10 000×75=8×10-12 m 3;(3)根据上述数据,估算出油酸分子的直径d =V S =8×10-121.15×10-2 m ≈7×10-10 m. 4.[实验数据处理]在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,具体操作如下:①取油酸0.1 mL 注入250 mL 的容量瓶内,然后向瓶中加入酒精,直到液面达到250 mL 的刻度为止,摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解,形成油酸酒精溶液;②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒,记录滴入的滴数直到量筒达到1.0 mL 为止,恰好共滴了100滴;③在边长约40 cm 的浅盘内注入约2 cm 深的水,将细石膏粉均匀地撒在水面上,再用滴管吸取油酸酒精溶液,轻轻地向水面滴一滴溶液,酒精挥发后,油酸在水面上尽可能地散开,形成一层油膜,膜上没有石膏粉,可以清楚地看出油膜轮廓;④待油膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上绘出油膜的形状; ⑤将画有油膜形状的玻璃板放在边长为1.0 cm 的方格纸上,算出完整的方格有67个,大于半格的有14个,小于半格的有19个.(1)这层油膜的厚度可视为油酸分子的________.(2)利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸酒精溶液含纯油酸为________m 3,求得的油膜分子直径为________m .(结果全部保留2位有效数字)答案 (1)直径 (2)4.0×10-12 4.9×10-10解析 (1)油膜的厚度可视为油酸分子的直径.(2)一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V =1100×0.1250mL =4.0×10-6 mL =4.0×10-12 m 3 形成油膜的面积S =1.0×(67+14) cm 2=8.1×10-3 m 2 油酸分子的直径d =V S≈4.9×10-10 m. 5.[实验数据处理及误差分析]在“用单分子油膜估测分子大小”的实验中,(1)(多选)某同学计算出的结果明显偏大,可能是由于( )A .油酸未完全散开B .油酸中含有大量酒精C .计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格D .求每滴溶液中纯油酸的体积时,1 mL 溶液的滴数多记了10滴(2)在做实验时,油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL 溶液中有纯油酸1 mL ,用注射器测得1 mL 上述溶液有200滴,把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里,待水面稳定后,测得油膜的近似轮廓如图2所示.图中正方形小方格的边长为1 cm ,根据上述数据,估测出油酸分子的直径是________nm.图2答案 (1)AC (2)0.4解析 (1)若油酸未完全散开,则测得的面积偏小,根据d =V S可知计算得到的直径值偏大,选项A 正确;油酸中含有大量酒精,则测得的面积偏大,根据d =V S可知计算得到的直径值偏小,选项B 错误;计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格,则测得的面积偏小,根据d =V S可知计算得到的直径值偏大,选项C 正确;求每滴溶液中纯油酸的体积时,1 mL 溶液的滴数多记了10滴,则算得的油酸的体积偏小,根据d =V S可知计算得到的直径值偏小,选项D 错误;故选A 、C.(2)一滴该溶液含纯油酸的体积为:V =11 000×200mL =5×10-6 mL =5×10-12 m 3;可计算出油膜的面积约为:125×1 cm 2=1.25×10-2 m 2,故油酸分子的直径为:d =V S =5×10-121.25×10-2 m =4×10-10 m =0.4 nm.。
高考物理二轮复习实验题的解题策略与技巧专项训练.docx
2-2 实验题的解题策略与技巧实验题专项训练(一)三、非选择题:共174分。
第22~32题为必考题,每个试题考生都必须作答。
第33~38题为选考题;考生根据要求作答。
(一)必考题:共129分。
22.(5分)如图所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置。
他在气垫导轨上安装了一个光电门B,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连,传感器下方悬挂钩码,每次滑块都从A处由静止释放。
已知遮光条的宽度d=2.25 mm。
(1)下列不必要的一项实验要求是__________(请填写选项前对应的字母)。
A.应使A位置与光电门间的距离适当大些B.应将气垫导轨调节水平C.应使细线与气垫导轨平行D.应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量(2)实验时,将滑块从A位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t,若要得到滑块的加速度,还需要测量的物理量是____________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ____;(3)改变钩码质量,测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t,通过描点作出线性图像,研究滑块的加速度与力的关系,处理数据时应作出__________图像。
[解析] (1)应使A位置与光电门间的距离适当大些,有利于减小误差,故A是必要的;应将气垫导轨调节水平,这样拉力才等于合力,故B是必要的;要保持细线方向与气垫导轨平行,这样拉力才等于合力,故C是必要的;拉力是直接通过传感器测量的,故与小车质量和钩码质量大小关系无关,故D是不必要的。
本题选不必要的,故选D。
(2)根据匀变速直线运动位移速度公式得v2=2aL,而v=d t,解得a=d22Lt2,故要测加速度还需要测出A位置到光电门的距离L。
《高考复习方案》2016届高三物理二轮复习(全国卷专用)作业手册专题四力学实验Word版含答案
专题限时集训(十)1.(1)有一种游标卡尺,与普通游标卡尺不同,它的游标尺刻线看起来很“稀疏”,使得读数时清晰明了,方便正确读取数据.如图Z101甲所示,某游标卡尺的游标尺刻线是“将39 mm 等分成20份”,用该游标卡尺测量某一物体厚度时的示数如图甲所示,则该物体的厚度是________mm.(2)使用螺旋测微器测量某金属导线的直径时示数如图乙所示,则该金属导线的直径应为________mm.甲乙图Z1012.某同学在“探究加速度与力的关系”的实验中,按照正确操作步骤,得到了在不同合外力下的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ等几条纸带,并在纸带上每5个点取一个计数点,即相邻两计数点的时间间隔为0.1 s,将每条纸带上的计数点都记为0、1、2、3、4、5、…,如图Z102所示,A、B、C三段纸带分别是从三条不同纸带上撕下的.图Z102(1)打下计数点1时,纸带的速度大小为________m/s;(2)打Ⅰ纸带时,物体的加速度大小是________m/s2;(3)在A、B、C三段纸带中,属于纸带Ⅰ的是________.3.某同学在做“研究弹簧的形变量与外力的关系”的实验时,将一轻弹簧竖直悬挂并让其自然下垂,测出其自然长度;然后在其下部施加竖直向下的外力F,测出弹簧的总长L,改变外力F 的大小,测出几组数据,作出F-L的关系图线,如图Z103所示(实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的).由图可知该弹簧的自然长度为________cm;该弹簧的劲度系数为________N/m.图Z1034.某同学用如图Z104所示的实验装置验证“力的平行四边形定则”.弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端系细线于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置.分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向.图Z104(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中A的示数为________N;(2)下列实验要求不必要的是________(填写选项前对应的字母);A.应测量重物M所受的重力B.弹簧测力计应在使用前校零C.拉线方向应与木板平面平行D.改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置(3)某次实验中,该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程,请您写出解决问题的办法________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.(至少写出两条)5.某学习小组的同学欲以滑块为研究对象验证动能定理,他们在实验室组装了一套如图Z105甲所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、滑块、天平、刻度尺、细沙等材料.当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放沙桶,滑块处于静止状态.若你是小组中的一员,要完成该项实验,则:甲乙图Z105(1)实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量m、滑块的质量M两者应满足的条件是________________________________________________________________________,而且实验时还需要有________________________________________________________________________的步骤.(2)在(1)的基础上,某同学先用天平称出滑块的质量M,再向沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量m.让沙桶带动滑块匀加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在纸带上取连续相邻的O、A、B、C四点,量得各点间的距离分别为x1、x2、x3.若研究AB段,本实验最终要验证的数学表达式为______________________(用题中的字母表示,重力加速度为g,打点计时器所接交变电流的周期为T).6.利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图Z106甲所示,水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨;导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连;遮光片两条长边与导轨垂直;导轨上B点有一光电门,可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t,用d表示A点到B处的距离,b表示遮光片的宽度,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度,实验时滑块在A处由静止开始运动.甲乙丙图Z106(1)用游标卡尺测量遮光片的宽度b,结果如图乙所示,由此读出b=________mm;(2)滑块通过B点的瞬时速度可表示为v B=__________________(用题中字母表示);(3)某次实验测得倾角θ=30°,重力加速度用g表示,滑块从A处到达B处时小球和滑块组成的系统动能增加量可表示为ΔE k=________,系统的重力势能减少量可表示为ΔE p=________,在误差允许的范围内,若ΔE k=ΔE p,则可认为系统的机械能守恒;(用题中字母表示)(4)在上述实验中,某同学改变A、B间的距离,作出的v2Bd图像如图丙所示,并测得M=m,则重力加速度g=______________m/s2.7.图Z107为某同学研究在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系的实验装置示意图.图Z107(1)下面列出了一些实验器材:电磁打点计时器、纸带、带滑轮的长木板、垫块、小车和砝码、沙和沙桶、刻度尺.除以上器材外,还需要的实验器材有________.A.秒表B.天平(附砝码)C.低压交流电源D.低压直流电源(2)实验中,需要补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力:小车放在木板上,后面固定一条纸带,纸带穿过打点计时器.把木板一端垫高,调节木板的倾斜度,使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做________运动.(3)实验中,为了保证沙和沙桶所受的重力近似等于使小车做匀加速运动的拉力,沙和沙桶的总质量m与小车和车上砝码的总质量M之间应满足的条件是________________.这样,在改变小车上砝码的质量时,只要沙和沙桶质量不变,就可以认为小车所受拉力几乎不变.(4)如图Z108所示,A、B、C为三个相邻的计数点,若相邻计数点的时间间隔为T,A、B 间的距离为x1,B、C间的距离为x2,则小车的加速度a=__________.已知T=0.10 s,x1=5.90 cm,x2=6.46 cm,则a=________m/s2(结果保留2位有效数字).图Z108(5)在做实验时,该同学已补偿了打点计时器对小车的阻力及其他阻力.在处理数据时,他以小车的加速度的倒数1a为纵轴,以小车和车上砝码的总质量M为横轴,描绘出1aM图像,图中能够正确反映1aM关系的示意图是________.图Z109专题限时集训(十)1.(1)30.40(2)0.825[解析] (1)该游标卡尺原理及读数方法与普通游标卡尺相同,物体的厚度为30 mm+0.05 mm×8=30.40 mm;(2)导线直径为0.5 mm+0.01 mm×32.5=0.825 mm.2.(1)0.201(2)2.0(3)B[解析] (1)v1=x022T=(1.01+3.01)×10-2 m2×0.10 s=0.201 m/s;(2)根据Δx=aT2得,a=ΔxT2=(3.01-1.01)×10-2 m(0.10 s)2=2.0 m/s2;(3)由纸带Ⅰ,Δx=x2-x1=3.01 cm-1.01 cm=2.00 cm,根据匀变速直线运动中Δx=aT2(相邻的相等时间间隔位移之差相等),x4-x2=2aT2=2(x2-x1),解得x4=7.01 cm,所以属于纸带Ⅰ的是B.3.1250[解析] 由题目所给的F-L图可得,弹簧未受拉力时的长度为原长,故弹簧的自然长度为12cm,图像的斜率表示弹簧的劲度系数,k=ΔFΔL=50 N/m.4.(1)3.6(2)D(3)①减小弹簧测力计B的拉力②减小重物M的质量或将A更换成较大量程的弹簧测力计、改变弹簧测力计B拉力的大小或方向等[解析] (1)由题图知,弹簧测力计A 的分度值为0.2 N ,读数为3.6 N .(2)“验证力的平行四边形定则”实验中,需要分别测量各个力的大小和方向,选项A 是必要的;根据仪器使用常识,弹簧在使用前需校零,选项B 是必要的;实验中力必须在同一平面内,选项C 也是必要的;实验是验证三个力的关系,只要测出三个力的大小、方向,不需要固定O 点位置,选项D 不必要.(3)对O 点受力分析如图,可见若想减小F OA 可调节F OB 的大小或方向,或将A 更换成较大量程的弹簧测力计,或减小M 的质量等.5.(1)M ≫m 平衡摩擦力(2)mgx 2=12M ⎝⎛⎭⎫x 2+x 32T 2-12M ⎝⎛⎭⎫x 1+x 22T 2 [解析] (1)本题中是用细线的拉力替代滑块受到的合外力,为了保证细线的拉力为合外力,需要平衡木板的摩擦力,且只有当m ≪M 时沙和沙桶的总重力才约等于细线的拉力;(2)滑块经A 、B两点的速度分别为v A =x 1+x 22T 、 v B =x 2+x 32T ,滑块动能的增加量ΔE k =12M v 2B -12M v 2A =12M ⎝⎛⎭⎫x 2+x 32T 2-12M ⎝⎛⎭⎫x 1+x 22T 2,合力对滑块做的功为W =mgx 2,需要验证的关系是mgx 2=12M ⎝⎛⎭⎫x 2+x 32T 2-12M ⎝⎛⎭⎫x 1+x 22T 2.6.(1)3.85 (2)b t (3)(M +m )b 22t 2 ⎝⎛⎭⎫m -M 2gd (4)9.6 [解析] (1)游标卡尺的读数为:3 mm +17×0.05 mm =3.85 mm ;(2)因为遮光片比较小,通过光电门的平均速度可看作瞬时速度,所以通过B 的速度为v B =b t;(3)系统动能增加量可表示为ΔE k =12(M +m )v 2B =(M +m )b 22t 2,系统的重力势能减少量可表示为ΔE p =mgd -Mgd sin 30°=⎝⎛⎭⎫m -M 2gd ;(4)根据机械能守恒定律可得⎝⎛⎭⎫m -M 2gd =12(M +m )v 2B ,即g =2v 2B d,代入数据得g =9.6 m/s 2.7.(1)BC (2)匀速直线 (3)m ≪M (4)x 2-x 1T 2 0.56 (5)C [解析] (1)本实验需要用天平测量小车的质量,打点计时器需要使用低压交流电源,选用B 、C ;(2)补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力时,应使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动;(3)平衡摩擦力后,当m ≪M 时沙和沙桶总重力才约等于小车受到的合力;(4)根据x 2-x 1=aT 2,解得加速度a =x 2-x 1T 2=(6.46-5.90)×10-2 m (0.1 s )2=0.56 m/s 2;(5)根据牛顿第二定律,mg -T =ma ,T =Ma ,解得1a =1mg ·M +1g ,则1aM 图像为不过原点的直线,选项C 正确.。
高考物理二轮复习二实验题高分练一两大策略破解实验题.docx
(一)两大策略破解实验题策略1细心审题——做到一“明”、二“看”、三“提取”1.明——明确考查的知识范围现在的物理实验题涉及力学、电(场、路)磁(场、感)学等知识。
尽管题目千变万化,但通过仔细审题,都能直接地判断出命题人想要考查的知识点和意图。
2.看——看清实验题图实验题一般配有相应的示意图、实物图,目的是告知实验器材(或部分实验器材)及其组装情况,让考生探究考查意图。
认识这些器材在实验中所起的作用,便能初步勾画实验过程。
3.提取——提取信息试题总是提供诸多信息再现实验情景,因此,解答时必须捕捉并提取有价值的信息,使问题迎刃而解。
一般需要关注如下信息:(1)新的概念、规律、公式一些新颖的非学生实验题、陌生的新知识(概念公式)应用题、新规律验证题,都会为我们提供信息。
要在阅读理解的基础上提取有用信息为解题服务。
(2)表格数据通过解读表格,了解实验测量的物理量,根据表格中的数据,判断相关物理量之间的关系。
如正比例、反比例关系,平方还是开方关系,或者是倒数关系。
根据数据描点作图可以直观反映实验的某种规律。
(3)新的物理图像实验题本身提供物理图像,但这些图像平时没有接触过,关键要明确图像的物理意义,才能正确分析实验问题。
例1某同学利用如图甲所示电路测量电源的电动势E和内阻r,可供选择的实验器材有;待测电源(电动势约6 V,内阻约1 Ω),定值电阻R A(阻值10 Ω)和R B(阻值1 Ω),滑动变阻器R(最大阻值10 Ω),电流表(量程为0~0.6 A,内阻约1 Ω),电压表(量程为0~5 V,内阻约10 k Ω),开关S,导线若干。
请问答下列问题:(1)图甲为该同学设计的电路图的一部分,将电路图补充完整。
(2)图甲中的R1应选(填“R A”或“R B”)。
(3)改变滑动变阻器接入电路的阻值,分别记下几组电压表的示数U和相应电流表的示数I;以U为纵坐标,I为横坐标,作U-I图线如图乙所示,并求出U-I图线在横轴上的截距a和在纵轴上的截距b。
高考物理大二轮复习与测试:实验题题型分析与增分策略(带答案与解析)解答解析、考点详解.doc
高考物理大二轮复习与测试:实验题题型分析与增分策略(带答案与解析)的正确答案、解答解析、考点详解姓名:_____________ 年级:____________ 学号:______________题型选择题填空题解答题判断题计算题附加题总分得分1.【题文】某学校物理兴趣小组利用光控实验板进行了“探究自由落体的下落高度与速度之间的关系”的实验,如图甲所示.同学将数据记录在Excel软件工作簿中,利用Excel软件处理数据,如图乙所示,小组进行探究,得出结论.在数据分析过程中,小组同学先得出了vB-h图象,继而又得出v-h图象,如图丙、丁所示:请根据图象回答下列问题:(1)小明同学在得出vB-h图象后,为什么还要作出v-h图象?________________________________________________________________________.(2)若小球下落过程机械能守恒,根据实验操作及数据处理,求出图丁图象的斜率为k,则重力加速度g=________.【答案】(1)先作出的vB-h图象,不是一条直线,根据形状无法判断vB、h关系,进而考虑v-h图象,从而找出v、h之间的线性关系(2)【解析】由v=2gh可知v-h图象k=2g,重力加速度g=.2.【题文】某同学为了较精确地测量一节干电池的电动势和内电阻,在实验室准备了下列器材:A.待测干电池E一节评卷人得分B.电流表(满偏电流3.0 mA,内阻为100 Ω)C.电流表(量程0~0.6 A,内阻约为1 Ω)D.滑动变阻器R1(0~10 Ω,额定电流为2 A)E.滑动变阻器R2(0~1 kΩ,额定电流为1 A)F.定值电阻R0(阻值为900 Ω)G.开关一个,导线若干该同学设计了如图甲所示的电路图.(1)为了能比较精确地进行测量,同时还要考虑操作的方便,实验中滑动变阻器应选__________(填写序号字母).(2)根据电路图,该同学将实物连接起来,组成了图乙所示的完整电路,但有两根导线连接错误,请你帮助该同学改正(在连接错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的连接).(3)如图丙所示,是该同学根据正确的实验操作得到两电流表的多组示数而作出的图线.由图可知,被测干电池的电动势为________ V,内电阻为________ Ω.(保留3位有效数字)【答案】(1)D (2)如图所示(3)1.50 1.00【解析】(1)为了让电流表有明显的读数,所以应选择总阻值较小的滑动变阻器,选D.(2)滑动变阻器R1与电流表串联,定值电阻R0与电流表串联,二者再并联.(3)从图象中取两组数据,代入闭合电路欧姆定律,E=(I1+I2)r+I2(R0+RG),可解出电源电动势和内阻.3.【题文】某实验小组利用图示的装置探究加速度与力、质量的关系.(1)下列做法正确的是________(填字母代号)A.调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行B.在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时,将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上C.实验时,先放开木块再接通打点计时器的电源D.通过增减木块上的砝码改变质量时,不需要重新调节木板倾斜度(2)为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力,应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量________木块和木块上砝码的总质量.(选填”远大于”“远小于”或“近似等于”)(3)甲、乙两同学在同一实验室,各取一套图示的装置放在水平桌面上,木块上均不放砝码,在没有平衡摩擦力的情况下,研究加速度a与拉力F的关系,分别得到图中甲、乙两条直线.设甲、乙用的木块质量分别为m甲、m乙,甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μ甲、μ乙,由图可知,m甲________m 乙,μ甲________μ乙.(选填“大于”“小于”或“等于”)【答案】(1)AD (2)远小于(3)小于大于【解析】(1)探究加速度与力、质量的关系时,牵引木块的细绳应与长木板平行;平衡摩擦力时应不挂砝码桶;对于打点计时器,应先接通电源,再放开木块;平衡摩擦力后,改变木块上砝码的质量,不需要重新平衡摩擦力.选项A、D正确,选项B、C错误.(2)对于系统,根据牛顿第二定律,有a=,牵引小车的拉力F=Ma=.要使F=mg,则M≈M+m,即要求mM.(3)对于木块,根据牛顿第二定律,得a==-μg,故a-F图象的斜率反映了木块质量的倒数.有>,所以m甲<m乙.当F=0时,a=-μg,即a-F图在a轴上的截距为-μg,所以-μ甲g<-μ乙g,即μ甲>μ乙.4.【题文】实际电流表有内阻,可等效为理想电流表与电阻的串联.测量实际电流表内阻r1的电路如图甲所示.供选择的仪器如下:①待测电流表(量程为5 mA,内阻约300 Ω);②电流(量程为10 mA,内阻约100 Ω);③定值电阻R1(阻值为300 Ω);④定值电阻R2(阻值为10 Ω);⑤滑动变阻器R3(最大阻值为1000 Ω);⑥滑动变阻器R4(最大阻值为20 Ω);⑦干电池(电动势为1.5 V);⑧开关S及导线若干.(1)定值电阻应选________,滑动变阻器应选________.(在空格内填写序号)(2)用连线连接实物图乙.(3)补全实验步骤:①按电路图连接电路,将滑动变阻器的滑片移至最________(填“左”或“右”)端;②闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,记录、的示数I1、I2;③多次移动滑片,记录相应的、示数I1、I2;④以I2为纵坐标,I1为横坐标,作出相应图线,如图丙所示.(4)根据I2-I1图线的斜率k及定值电阻,写出待测电流表内阻的表达式________.【答案】(1)③⑥(2)如图所示(3)①左(4)r=(k-1)R1【解析】(1)并联定值电阻就与电流表的内阻接近,选③;滑动变阻器应接成分压电路,选较小的电阻⑥.(3)①接通电源前应该将滑动变阻器的滑片移到测量电路两端电压最小的位置.③要作图,必须测量出多组实验数据.(4)I1r=(I2-I1)R1,所以r=R1=(k-1)R1.5.【题文】某同学对有故障的电热毯进行探究.如图甲是电热毯的电路示意图,其中电热线和导线通过金属接线片连接.如图乙为测试电路实物图,A、B为测试表笔,电压表内阻很大,可视为理想电表.(1)请在下面画出与图乙对应的电路图.(2)断开K1,用上述测试电路在1和1′之间检测得知电热线无故障,然后测得电热线的U-I曲线如图丙所示.已知电热线材料的电阻率为2.8×10-7 Ω·m,电热线的直径为0.200 mm.可求得此电热线的电阻为________kΩ,总长度为________m.(结果均保留两位有效数字)(3)为了进一步检查故障,该同学闭合开关K1和K2,用表笔A和B分别对如图中甲所示的各点进行测试,部分测试结果如下表所示.由此测试结果可判断出电路有断路,位置在________之间(在“1和2”、“1′和2′”、“2和3”、“2′和3′”中选填一项).测试点3和3′1和1′1和31和2′2′和3′电表指针有无偏转电压表有有无有无电流表无有有无有【答案】(1)电路图见解析图(2)0.58(0.57到0.59均可) 65(64到66均可) (3)1′和2′【解析】(1)电路图如下图所示(2)由U-I图象可得电热线的电阻为R==Ω≈5.8×102 Ω=0.58 kΩ,由电阻定律得R=ρ=ρ,所以L=,代入已知数据得L≈65 m.(3)根据测试结果判断出断路位置在1′和2′之间.。
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第2讲实验题突破策略与技巧——稳扎稳打多捞分近几年高考对实验的考查,多以一大带一小的形式出现,其中第一小题为常规实验题,侧重考查基本实验仪器的读数或常规型实验、第二小题侧重对学生实验迁移能力的考查,常以设计性实验来体现,主要为电学实验,也有力学实验、只要扎扎实实掌握课本实验的实验原理、实验方法、数据处理的方法及分析,灵活迁移到解决创新性、设计性实验中,就能稳得实验题高分、分类型突破如下:类型1读数与作图型类型解读此类型题考查常用仪器的使用和读数,以及实验作图或电学部分的电路图、实物连线、突破策略对于读数问题,要弄清是否要估读、数据有效数字的位数以及要求的单位、对作图或连线题要从细节和规范上加以注意、总之,答题时周密细致、临场不慌,就能得全分、(2015·高考浙江卷)图甲是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图、甲乙(1)根据图甲画出实验电路图;(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图乙中的①、②、③、④所示,电流表量程为0.6 A,电压表量程为 3 V、所示读数为:①________、②________、③________、④________、两组数据得到的电阻分别为________和________、[解析](1)实验电路图如图所示、(2)电流表量程为0.6 A,每一小格代表0.02 A,读数时估读到精度的本位即可;电压表量程为3 V,每一小格代表0.1 V,读数时估读到精度的下一位、读数分别为:①0.10 A、②0.24 A、③2.00V、④0.27 V、应用R=UI求电阻时,电流为0.10 A时对应的电压为0.27 V;电流为0.24 A时对应的电压为2.00 V,求得的两组数据对应的电阻分别为2.7 Ω和8.3 Ω.[答案](1)如解析图所示(2)0.10 A0.24 A 2.00 V0.27 V2、7(±0.1) Ω8.3(±0.1) Ω[如填为8.3(±0.1) Ω2、7(±0.1) Ω也行]类型2基本操作型类型解读基本操作型实验题主要考查实验的基本操作,此类题主要有三类:一类是对实验操作的关键点考查,明确方法;第二类是对题述的实验步骤分析找出错误进行改正;三是补全实验步骤、突破策略解答基本操作型实验题首先要理解掌握实验的基本步骤,特别是实验的一些细节,其次要知道实验的注意事项、根据实验要点,抓住关键,按照题目要求解答、(2015·高考安徽卷)在“验证力的平行四边形定则”实验中,某同学用图钉把白纸固定在水平放置的木板上,将橡皮条的一端固定在板上一点,两个细绳套系在橡皮条的另一端、用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套,互成角度地施加拉力,使橡皮条伸长,结点到达纸面上某一位置,如图所示、请将以下的实验操作和处理补充完整:(1)用铅笔描下结点位置,记为O;(2)记录两个弹簧测力计的示数F1和F2,沿每条细绳(套)的方向用铅笔分别描出几个点,用刻度尺把相应的点连成线;(3)只用一个弹簧测力计,通过细绳套把橡皮条的结点仍拉到位置O,记录测力计的示数F3,________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________;(4)按照力的图示要求,作出拉力F1、F2、F3;(5)根据力的平行四边形定则作出F1和F2的合力F;(6)比较________的一致程度,若有较大差异,对其原因进行分析,并作出相应的改进后再次进行实验、[解析](3)用铅笔分别描出沿每条绳方向的几个点,用刻度尺把这些点连成直线(画拉力的方向),目的是画出同两分力产生相同效果的这个力的方向、(6)F与F3作比较,即比较用平行四边形定则作出的合力和产生相同效果的实际的力是否相同,即可验证力的平行四边形定则的正确性、[答案](3)沿此时细绳(套)的方向用铅笔描出几个点,用刻度尺把这些点连成直线(6)F与F3类型3方案与器材选择型类型解读方案选择型实验题根据着重点不同主要可分为二类:一类是测量方案的选择;一类是数据处理方法的选择、器材选择型实验题是指以考查基本仪器选择为主的实验题(主要为电学实验),此类实验题主要有两种情况:一种是给出实验目的,要求选择实验仪器;另一种是给出电学中的一些电表、电阻和实验需要测量的物理量,要求选择实验仪器,或选择实验电路、突破策略对于测量方案的选择,要通过分析题述的各种方案的可行性和实验的实际情况选择符合题目要求的方案;对于电路的选择,要考虑到测量的系统误差和电表指针偏转的角度,选择符合要求且误差尽可能小的电路;对于数据处理方法的选择,要根据实验的实际情况和题目要求选择最佳数据处理方法、仪器选择的原则:安全可行、精确合理、操作方便、对于给出实验目的要求选择实验仪器类实验题,要根据实验原理选择最适合的仪器;对于电表选择类,一定要对电路的最大电流值和电压值进行估算,其电表量程要稍大于电路的最大电流值和电压值、分压电路,滑动变阻器要在满足最大允许电流要求的条件下尽可能选择最大阻值较小的;限流电路,滑动变阻器要在满足要求的条件下尽可能选择最大阻值与待测电路部分电阻的阻值差不多的、(2015·安徽名校联考)某物理学习小组的两位同学采用“伏安法”测金属丝电阻率的实验中、(1)先用米尺测出金属丝的长度L,再用螺旋测微器测量金属丝的直径、使用时发现所用螺旋测微器存在零误差,测微螺杆与测砧直接接触时读数如图甲所示,测量金属丝直径时如图乙所示,则金属丝的直径是________mm;(2)用多用电表粗测金属丝电阻,选择电阻挡倍率“×1”,将两表笔短接,进行________,再使表笔接触金属丝两端,读数如图丙所示,则其阻值为R x=________Ω;(3)实验室备有下列实验器材、A、电压表V1(量程0~3 V,内阻约为15 kΩ)B、电压表V2(量程0~15 V,内阻约为75 kΩ)C、电流表A1(量程0~3 A,内阻约为0.2 Ω)D、电流表A2(量程0~0.6 A,内阻约为1 Ω)E、滑动变阻器R1(0~100 Ω,0.6 A)F、滑动变阻器R2(0~2 000 Ω,0.1 A)G、电池组E(电动势为3 V,内阻约为0.3 Ω)H、开关S,导线若干为减小实验误差,应选用的实验器材有________(填代号)、应选用图中________(填“丁”或“戊”)为该实验的电路原理图、[解析](1)由甲图可知螺旋测微器的零误差为0.020 mm,所以金属丝的直径为0.505 mm.(2)多用电表测电阻之前,需要先欧姆调零;读数为6 Ω.(3)由于电源的电动势为3 V,所以电压表应选A;被测电阻约为6 Ω,电路中的最大电流约为I=ER x=0.5 A,电流表应选D;根据滑动变阻器允许通过的最大电流可知,滑动变阻器应选E;还要选用电池、开关和导线、故应选用的实验器材有ADEGH.由于R VR x>R xR A,应采用电流表外接法,应选图戊所示电路、[答案](1)0.505(0.504~0.506之间均正确)(2)欧姆调零 6(3)ADEGH戊类型4测量计算型类型解读该类型实验题主要考查实验数据的处理能力以及对结果进行误差分析的能力、突破策略解答该类型实验题的步骤:明确实验中的物理过程,找出遵循的物理规律,选定所需公式进行计算,总之是用解决计算题的思维解决实验题、(2015·南昌市调研)为了测定一电池的电动势和内电阻,实验室中提供有下列器材:A、电流表G(满偏电流10 mA,内阻10 Ω)B、电流表A(0~0.6 A~3 A,内阻未知)C、滑动变阻器R(0~100 Ω,1 A)D、定值电阻R0(阻值990 Ω)E、开关与导线若干(1)某同学根据现有的实验器材,设计了图甲所示的电路,请按照电路图在图乙上完成实物连线、(2)图丙为该同学根据上述设计的实验电路利用实验测出的数据绘出的I1-I2图线,I1为电流表G 的示数,I2为电流表A的示数,由图线可以得到被测电池的电动势E=________V,内阻r=________Ω.[解析](1)连接实物图时,注意电流由电源正极出发,由两电流表正接线柱流入,负接线柱流出、(2)电流表G与定值电阻串联,可等效为电压表使用,由欧姆定律可知,电流表G示数大小等于电源两端电压大小,故I1-I2图象,实质为U-I图象,其纵截距为电源电动势,E=9.0 V,斜率绝对值为电源内电阻,即r=10.0 Ω.[答案](1)实物连线如图(2)9.010.0类型5规律探究型类型解读所谓规律探究型实验题是指为探究某种规律而设计的实验、规律探究型实验题注重考查学生的科学探究能力和对综合实验知识的掌握程度、规律探究型实验题强调的是“探究”,重点是数据的分析和处理、题目一般具有开放性,有一定难度、突破策略解答规律探究型实验题,一是要切题,要明确探究什么,如何探究,要搞清楚实验装置,知道各个器件的作用;二是要应用相关知识,搞清楚实验方法和实验步骤;三是要对探究结论按照题目要求进行分析、(2015·山西质量监测)为探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系,某同学设计了如图甲的实验装置、实验步骤如下:①用游标卡尺测量滑块上遮光片的宽度d,游标卡尺的示数如图乙;②将水平弹簧的一端固定于水平气垫导轨的左侧;③用滑块压缩弹簧,记录弹簧的压缩量x;④释放滑块,记录滑块脱离弹簧后通过光电门的时间Δt,算出滑块的速度v;⑤重复步骤③④,作出v与x的关系图象如图丙、回答下列问题:(1)遮光片的宽度为________ cm.(2)若Δt=3.0×10-2 s,则滑块的速度为________ m/s.(3)由图丙可知,v与x成________关系、(4)实验可得结论:对同一根弹簧,弹性势能与弹簧压缩量的关系是_______________________、[解析](1)游标卡尺为二十分度游标卡尺,精确度为0.05 mm,主尺读数为9 mm,游标尺第6条刻度线与主尺刻度线对齐,故游标尺读数为0.30 mm,所以遮光片宽度为9.30 mm=0.930 cm;(2)根据平均速度定义可知,滑块的速度v=dΔt=0.930×10-23.0×10-2m/s=0.31 m/s;(3)v-x图象为过原点直线,故v与x成正比;(4)根据机械能守恒定律可知,滑块的动能等于弹簧压缩产生的弹性势能,故弹性势能与弹簧压缩量的平方成正比、[答案](1)0.930(2)0.31(3)正比(正比例)(4)弹性势能与弹簧压缩量(x)的平方成正比类型6创新设计型类型解读所谓创新设计型实验题,就是按照题目要求,设计实验方案或实验电路的实验题、突破策略解答创新设计型实验题,就是要按照题目要求和题目给出的实验器材,应用相关的物理知识,迁移教材实验的方法,设计出切实可行的实验方案或实验电路、(2015·湖北八校二联)现有一个电压表有刻度但无刻度值,提供以下可选用的器材及导线若干,要求尽可能精确地测量一个电压表的满偏电压U g.A、待测电压表V1,满偏电压约为3 V,内电阻R V1=3 000 Ω,刻度均匀、总格数为N;B、电流表A:量程0.6 A、内阻R A约为0.1 Ω;C、电压表V2:量程15 V、内阻R V2约为15 kΩ;D、标准电阻R1=10 Ω;E、标准电阻R2=10 kΩ;F、滑动变阻器R:最大阻值200 Ω;G、学生电源E,电动势15 V,内阻不计;H、开关一个、(1)方框中已画出部分实验电路图,请你完成剩余的部分电路图,并标上题目中所给仪器的字母代号、(2)测出多组数据,其中一组数据中待测电压表V1的指针偏转了n个格,可计算出满偏电压U g 为________(用字母表示),式中除题目已给的物理量外,其他字母符号表示的物理量的物理意义是______________________、[解析](1)因待测电压表的满偏电压较小,故应串联一个定值电阻分压,又知R V1=3 000 Ω,故串联的定值电阻应选R2,而电压值需用电压表V2测出,故要和V2并联,设计成如答案(1)中的电路图、(2)V2的示数为V1和R2两端的总电压,按照串联分压关系,则有V1两端的电压为R V1R V1+R2·U(U为电压表V2的读数),除以格数n即可得到每偏转1个格的电压值,再乘以总格数N 即可得满偏电压、[答案](1)如图所示(2)NUR V1n(R V1+R2)U为电压表V2的读数。