熱點題型·實驗題攻略熱點題型·實驗題攻略專題08實驗題的解題技巧目錄01.題型綜述 錯誤！未定義書簽。02.解題攻略 錯誤！未定義書簽。題組01理解儀器原理，掌握讀數規則，正確解答讀數類實驗題 2題組02明確實驗目的，掌握實驗原理，快速解答常規實驗題 4題組03活用物理規律、巧妙遷移應用，快速解答創新型實驗題 703.高考練場 16物理實驗題是高考的重點和難點，由于該題型多與實際問題相結合，造成干擾因素很多，考查的角度也多，考生往往不知如何下手，失分現象非常嚴重。高考實驗題雖然不是課本上的原有實驗，但其實驗原理、方法、用的器材往往是學生學過的或用過的，是利用學生熟知的原理、方法和器材，經過遷移，解決一些新問題。策略一用好“1明2看3提”——又快又準破解力學實驗題1.明——明確考查的知識范圍現在的物理力學實驗題，盡管題目千變萬化，但通過仔細審題，都能直接地判斷出命題人想要考查的知識點和意圖。2.看——看清實驗題圖實驗題一般配有相應的示意圖，目的是告知實驗儀器(或部分實驗儀器)及其組裝情況，讓考生探究考查意圖。認識這些器材在實驗中所起的作用，便能初步勾畫實驗過程。3.提——提取信息試題總是提供諸多信息再現實驗情境，因此，解答時必須捕捉并提取有價值的信息，使問題迎刃而解。策略二用好“1明2選3畫”——逐步攻克電學實驗題1.明——明確實驗目的。2.選——通過實驗目的與實驗器材的結合，選擇合適的實驗原理。3.畫——畫出可能的實驗原理圖，結合題設條件確定最優的電路原理圖。題組01理解儀器原理，掌握讀數規則，正確解答讀數類實驗題【提分秘籍】刻度尺、游標卡尺、螺旋測微器、打點計時器、電流表、電壓表、多用電表等都是基本儀器，要熟練掌握它們的使用方法、操作規程和讀數規則，在高考前要進行系統的實際測量和讀數練習，特別是游標卡尺、螺旋測微器、電學實驗儀器的讀數。此類試題難度不大，要防止在讀數的估讀、結果的有效數字和單位上出錯。【典例剖析】【例1-1】(1)請讀出螺旋測微器和游標卡尺的示數。甲：________cm；乙：________cm。(2)某照明電路出現故障，其電路如圖丙所示，該電路用標稱值12V的蓄電池作電源，導線與其接觸完好。維修人員使用已調好的多用電表直流50V擋檢測故障。他將黑表筆接在c點，用紅表筆分別探測電路的a、b點。①斷開開關，紅表筆接a點時多用電表指示如圖丁所示，讀數為______V，說明________(選填“蓄電池”“保險絲”“開關”或“小燈”)正常。②紅表筆接b點，斷開開關時，表針不偏轉，閉合開關后，多用電表指示仍然和圖丁相同，可判定發生故障的器件是________(選填“蓄電池”“保險絲”“開關”或“小燈”)。【變式演練】【變式1-1】某學習小組測量一段粗細均勻金屬絲的電阻率。(1)首先用游標卡尺測量該金屬絲的長度，結果如圖甲所示，其長度cm；再用螺旋測微器測金屬絲直徑，結果如圖乙所示，其直徑mm。(2)指針式用多用電表粗略測量金屬絲的電阻，下列實驗操作步驟，正確順序是______。（填字母順序）A．將紅、黑表筆分別插入“”、“”插孔，并將兩表筆短接，調節歐姆調零旋鈕，使電表指針對準歐姆零點B．將選擇開關旋轉到“”擋的“”位置C．將選擇開關旋轉到“OFF”位置D．將紅、黑表筆分別與待測電阻兩端接觸，測出金屬絲的電阻約【變式1-2】請按要求填寫：甲

乙(1)某同學用游標卡尺的深度尺測得一玻璃杯的內高，如圖甲所示，則其內高為；(2)又用螺旋測微器測得其玻璃厚度如圖乙所示，則厚度為。【變式1-3】某同學設計了測量一元硬幣電阻率的實驗。(1)先用螺旋測微器測量硬幣的厚度，然后用游標卡尺測量硬幣的直徑，螺旋測微器和游標卡尺的示數如圖（a）和圖（b）所示，則硬幣的厚度mm，直徑cm；(2)將硬幣的正反兩面連入電路，并與一阻值為的定值電阻串聯，利用伏安法測量電阻，若測得流經硬幣的電流為I，硬幣和兩端的總電壓為U，則硬幣材料的電阻率（結果用d、D、I、U、表示）。【變式1-4】現有一合金制成的圓柱體。為測量該合金的電阻率，現用螺旋測微器和游標卡尺測量圓柱體的直徑和長度，示數如圖（甲）和圖（乙）所示。由上圖讀得圓柱體的直徑為mm，長度為cm。題組02明確實驗目的，掌握實驗原理，快速解答常規實驗題【提分秘籍】(1)解答實驗題要認真審題，明確該題的實驗目的是什么，再就是明確出題人想用怎樣的實驗方案或實驗原理來達到這個目的。(2)掌握常規實驗的實驗原理、實驗的操作過程、實驗數據的處理方法，對每個實驗都做到心中有數，以不變應萬變。【典例剖析】【例2-1】用如圖所示裝置“驗證牛頓第二定律”，保持小車質量一定，驗證小車加速度a與合力F的關系。(1)除了電火花計時器、小車、砝碼、砝碼盤、細線、附有定滑輪的長木板、墊木、導線及開關外，在下列器材中必須使用的有________(選填選項前的字母)。A．220V、50Hz的交流電源B．電壓可調的直流電源C．刻度尺D．秒表E．天平(附砝碼)(2)為使細線對小車的拉力等于小車所受的合力，以下操作正確的是________。A．調整長木板上滑輪的高度使細線與長木板平行B．在調整長木板的傾斜度補償阻力時，應當將砝碼和砝碼盤通過細線掛在小車上C．在調整長木板的傾斜度補償阻力時，應當將穿過打點計時器的紙帶連在小車上(3)某同學得到如圖所示的紙帶，每5個點取一個計數點，測得相鄰計數點間的距離如圖所示(單位cm)。由此可得小車加速度的大小a＝________m/s2(保留三位有效數字)。(4)在本實驗中認為細線的拉力F等于砝碼和砝碼盤的總重力mg，已知三位同學利用實驗數據作出的a－F圖像如圖中的1、2、3所示。下列分析正確的是________(選填選項前的字母)。A．出現圖線1的原因可能是沒有補償阻力B．出現圖線2的原因可能是砝碼和砝碼盤的質量不合適C．出現圖線3的原因可能是在補償阻力時長木板的傾斜度過大(5)在本實驗中認為細線的拉力F等于砝碼和砝碼盤的總重力mg，由此造成的誤差是____________(選填“系統誤差”或“偶然誤差”)。設拉力的真實值為F真，小車的質量為M，為了使eq\f(mg－F真,F真)<5%，應當滿足的條件是eq\f(m,M)<________。【例2-2】選用合適的電學元件設計合理的電路，能較準確的測量同一電池組的電動勢及其內阻。提供的器材如下：A．電流表G(滿偏電流10mA，內阻10Ω)B．電流表A(0～0.6A～3A，內阻未知)C．電壓表V(0～5V～10V，內阻未知)D．滑動變阻器R(0～100Ω，1A)E．定值電阻R0(阻值990Ω)F．開關與導線若干(1)圖(a)是小宇同學根據選用的儀器設計測量該電池組電動勢和內阻的電路圖。根據該實驗電路測出的數據繪制的I1－I2圖線如圖(b)所示(I1為電流表G的示數，I2為電流表A的示數)，則由圖線可以得到被測電池組的電動勢E＝________V(結果保留2位有效數字)；(2)另一位小張同學則設計了圖(c)所示的實驗電路對電池組進行測量，記錄了單刀雙擲開關S2分別接1、2對應電壓表的示數U和電流表的示數I；根據實驗記錄的數據繪制U－I圖線如圖(d)中所示的A、B兩條圖線。可以判斷圖線A是利用單刀雙擲開關S2接________(選填“1”或“2”)中的實驗數據描出的；分析A、B兩條圖線可知，此電池組的電動勢為E＝________，內阻r＝________。(均用圖中EA、EB、IA、IB表示)。【變式演練】【變式2-1】利用電火花計時器探究小車的速度隨時間變化的規律。其中交流電源的頻率為50Hz，如圖給出了該次實驗中，從A點開始，每5個點取一個計數點的紙帶，其中A、B、C、D、E、F、G都為計數點。測得各計數點到A點的距離分別為：，，，，，。(1)電火花計時器使用的是（選填“直流電”或“交流電”），它是每隔s打一個點。(2)實驗過程中，下列做法正確的是______。A．先釋放小車，再接通電源B．先接通電源，再釋放小車C．將接好紙帶的小車停在靠近滑輪處D．將接好紙帶的小車停在靠近打點計時器處(3)如果該紙帶A端與小車相連，則小車的運動方向為（選填“A→B”或“B→A”），且小車做（選填“勻加速”“勻減速”或“變加速”）直線運動，判斷的依據是。(4)在打計數點F時，小車運動的瞬時速度為，小車的加速度大小為（均保留2位有效數字）。(5)如果當時該交流電源的電壓略偏小，但仍然穩定。而做實驗的同學并不知道，那么加速度的測量值與實際值相比（選填“偏大”“偏小”或“不變”）。【變式2-2】某物理探究小組的同學測量均勻金屬實心圓柱體電阻的電阻率。(1)使用螺旋測微器測定金屬實心圓柱體直徑d，某次測量結果如圖甲所示，讀數為mm，然后用游標卡尺測量其長度L為22.7mm。(2)用伏安法測圓柱體電阻Rx的阻值，提供如下器材：電池組E：電動勢3V，內阻不計；電流表A1：量程0~15mA，內阻約100Ω；電流表A2：量程0~300μA，內阻為1000Ω；滑動變阻器R1：阻值范圍0~10Ω，額定電流為2A；電阻箱R2：阻值范圍0~9999Ω，額定電流為1A；待測電阻Rx（約180Ω）；開關S，導線若干。要求實驗中盡可能準確地測量Rx的阻值，請回答下列問題：①為了測量待測電阻兩端的電壓，將電流表（填寫器材字母代號）與電阻箱串聯，并將電阻箱阻值調到Ω，改裝成一個量程為0~3.0V的電壓表。②在方框中畫出測量Rx阻值的電路圖，并在圖中標明器材字母代號。題組03活用物理規律、巧妙遷移應用，快速解答創新型實驗題【提分秘籍】所謂設計型實驗，就是題目要求考生運用學過的實驗原理和實驗方法，自行設計一個新的實驗方案，主要考查考生是否真正理解實驗原理和實驗儀器的工作原理，是否具有靈活運用實驗知識解決新問題的能力。是否具有在不同情況下遷移知識的能力。它要求考生設計實驗原理，選擇實驗器材，安排實驗步驟，設計數據處理的方法及分析實驗誤差。解決設計型實驗題的關鍵在于選擇實驗原理，這就要求考生能審清題意，明確實驗目的，應用遷移能力，聯想相關實驗原理，堅持科學性、安全性、準確性、簡便性的原則進行設計。【典例剖析】【例3-1】如圖(a)所示為驗證機械能守恒定律的實驗裝置，輕繩跨過光滑輕質的定滑輪，其兩端系著質量均為M的物塊A(含擋光片)、B，物塊B上放一質量為m的金屬片C，系統由靜止釋放。重力加速度為g。(1)用游標卡尺測量擋光片的寬度d，如圖(b)所示，則d＝________mm。(2)為驗證機械能守恒定律，多次改變物塊A的初始位置，進行實驗，使物塊A從不同的位置由靜止釋放，記錄每次擋光片到光電門的豎直距離h以及擋光片穿過光電門的時間Δt。通過描點作圖，為了得到一條過原點的直線，則應該繪制的圖像是__________(選填“h－Δt”或“h－eq\f(1,Δt2)”)，該直線的斜率k為____________(用字母m、g、M、d表示)。【例3-2】《道路交通安全法》規定駕駛員的血液酒精含量達到20mg/100mL以上屬于酒駕，達到80mg/100mL以上屬于醉駕，酒駕與醉駕都屬于違法行為。半導體型呼氣酒精測試儀采用氧化錫半導體作為傳感器，實驗測得酒精氣體傳感器R1的阻值隨酒精氣體濃度變化的關系曲線如圖甲所示。在圖乙電路中，定值電阻R2＝30Ω，電源電動勢為3.0V，內阻可忽略，電壓表的量程為0～3V，回答以下問題：(1)將電壓表并聯在__________(選填“ab”“bc”或“ac”)之間，則酒精氣體濃度越高，電壓表的示數越大，便于進行測量；(2)按(1)中設計接好電壓表，酒精氣體濃度為零時，電壓表指針位于__________V處；當電壓表示數超過________V時表示達到醉駕；(結果均保留兩位有效數字)(3)如果不用電壓表，在電路中串聯一個量程100mA的電流表，則酒精氣體濃度越高，電流表的示數________(選填“越大”或“越小”)。【變式演練】【變式2-1】線加速度計是一種測量物體加速度的裝置，其利用驅動電流產生的安培力帶動其自身配重物運動，然后根據物體加速度與其所受合外力的關系，得到物體的加速度和驅動電流的關系。某實驗小組為了得到某線加速度計的安培力比例系數，從而標定電流與加速度的對應關系，使用如圖甲所示裝置進行實驗。(1)實驗時小組成員認為無須通過傾斜木板平衡摩擦力也可以完成實驗，安裝好實驗裝置后，調整鉤碼質量，釋放鉤碼，當時，可認為已經平衡摩擦力。記錄此時線加速度計的驅動電流值。(2)實驗中，僅調節鉤碼質量，釋放鉤碼，記錄線加速度計的驅動電流大小和對應紙帶數據，如圖乙所示為打點計時器某次打出的紙帶，計時器打點的時間間隔為，每隔4個計時點取1個計數點，依次得到了、A、、、幾個計數點；用刻度尺量得、、、，則打點時紙帶的速度大小為，紙帶運動的加速度大小為。（小數點后保留2位數字）(3)實驗中所使用重物的質量為，當電流為時，測得重物的加速度為，線加速度計安培力比例系數可表示為，線加速度計的最大驅動電流為，其可測得的最大加速度值為。(4)實驗中若未滿足鉤碼質量遠小于重物質量，則會使得值（填“偏大”“偏小”或“無影響”）。【變式2-2】某科技小組想通過實驗探究熱敏電阻的溫度特性。如圖甲所示，為滑動變阻器，為電阻箱，熱敏電阻處在虛線所示的溫控室中。(1)實驗前，開關、先斷開，將滑動變阻器的滑片移到（填“”或“”端；實驗時，記錄溫控室的溫度，將打到1，閉合，調節滑動變阻器的滑片，使電流表的示數為；然后保持滑動變阻器的滑片位置不變，再將打到2，調節電阻箱，使電流表的示數為，記錄此時電阻箱的示數，即為熱敏電阻的阻值；(2)多次改變溫控室的溫度，重復上述實驗過程，測得多組熱敏電阻在不同溫度下對應的電阻值，作出圖像，如圖乙所示，由圖像可知，該熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而（填“增大”或“減小”）；(3)上述實驗過程中，若電流表內阻不可忽略，則熱敏電阻的測量值（填“大于”、“等于”或“小于”）真實值；(4)現將此熱敏電阻接在電流恒定的電路中，當它產生的熱量與向周圍環境散熱達到平衡時，熱敏電阻的溫度穩定在某一值，且滿足關系式，其中是散熱系數，是電阻的溫度，是周圍環境溫度，為電流。已知，，，結合乙圖可知該熱敏電阻的溫度穩定在℃。（保留兩位有效數字）1．（2024·天津·高考真題）某同學研究閉合電路的規律。(1)根據閉合電路的歐姆定律得出了電源輸出功率P與外電路電阻關系圖像，如圖所示，則P的峰值對應的外電路電阻值R應電源內阻r（填“大于”、“小于”或“等于”）；(2)測定電源的電動勢和內阻，可供選用的器材有：A．電壓表：（量程，內阻約為）B．電流表：（量程，內阻約為）C．滑動變阻器：（最大阻值，額定電流）D．滑動變阻器：（最大阻值，額定電流）E．待測電源：（電動勢約為，內阻約為）F．開關、導線若干（i）實驗中所用的滑動變阻器應選（填器材前字母代號）；（ii）實物電路如圖所示，單刀雙擲開關可分別與1、2端閉合，為使電源內阻的測量結果更接近真實值，應與端閉合。2．（2024·重慶·高考真題）探究電容器充放電規律，實驗裝置如圖甲所示，有電源E，定值電阻R0，電容器C，單刀雙置開關S。

(1)為測量電容器充放電過程電壓U和電流I變化，需在①、②處接入測量儀器，位置②應該接入測（電流、電壓）儀器。(2)接通電路并接通開關，當電壓表示數最大時，電流表示數為。(3)根據測到數據，某過程中電容器兩端電壓U與電流I的關系圖如圖乙所示。該過程為（充電，放電）。放電過程中電容器兩端電壓U隨時間t變化關系如圖丙所示。0.2s時R0消耗的功率W。3．（2024·海南·高考真題）用如圖a所示的電路觀察電容器的充放電現象，實驗器材有電源E、電容器C、電壓表、電流表、電流傳感器、計算機、定值電阻R、單刀雙擲開關、開關、導線若干(1)閉合開關，將接1，電壓表示數增大，最后穩定在12.3V。在此過程中，電流表的示數_____（填選項標號）A．一直穩定在某一數值B．先增大，后逐漸減小為零C．先增大，后穩定在某一非零數值(2)先后斷開開關、，將電流表更換成電流傳感器，再將接2，此時通過定值電阻R的電流方向（選填“”或“”），通過傳感器將電流信息傳入計算機，畫出電流隨時間變化的圖像，如圖b，時，圖中M、N區域面積比為8∶7，可求出（保留2位有效數字）。4．（2024·北京·高考真題）某興趣小組利用銅片、鋅片和橘子制作了水果電池，并用數字電壓表（可視為理想電壓表）和電阻箱測量水果電池的電動勢E和內阻r，實驗電路如圖1所示。連接電路后，閉合開關S，多次調節電阻箱的阻值R，記錄電壓表的讀數U，繪出圖像，如圖2所示，可得：該電池的電動勢E=V，內阻r=kΩ。（結果保留兩位有效數字）5．（2024·天津·高考真題）某同學用圖示裝置探究加速度與力的關系。(1)為補償打點計時器對小車的阻力及其他阻力，調節木板傾角，使小車在不掛槽碼時運動，并打出紙帶進行檢驗，下圖中能表明補償阻力恰當的是_________；A． B．C． D．(2)某次實驗得到一條紙帶，部分計數點如下圖所示（每相鄰兩個計數點間還有4個點，圖中未畫出），測得。已知打點計時器所接交流電源頻率為，則小車的加速度（要求充分利用測量數據，結果保留兩位有效數字）；(3)該同學將一個可以直接測出繩子拉力的傳感器安裝在小車上，小車和傳感器總質量為。按要求補償阻力后，該同學共進行了四次實驗，懸掛的槽碼質量依次為處理數據時，用兩種方式得到小車（含傳感器）受到的合力，一種將槽碼所受重力當作合力、另一種將傳感器示數當作合力，則這兩種方式得到的合力差異最大時，槽碼質量為g。6．（2024·浙江·高考真題）在“驗證機械能守恒定律”的實驗中(1)下列操作正確的是。A． B． C．(2)實驗獲得一條紙帶，截取點跡清晰的一段并測得數據如圖所示已知打點的頻率為50Hz，則打點“13”時，重錘下落的速度大小為m/s（保留三位有效數字）。(3)某同學用紙帶的數據求出重力加速度g=9.77m/s2，并用此g值計算得出打點“1”到“13”過程重錘的重力勢能減小值為5.09m，另計算得動能增加值為5.08m（m為重錘質量）則該結果（選填“能”或“不能”驗證機械能守恒定律，理由是()A．在誤差允許范圍內B．沒有用當地的重力加速度g7．（2024·山東·高考真題）在第四次“天宮課堂”中，航天員演示了動量守恒實驗。受此啟發，某同學使用如圖甲所示的裝置進行了碰撞實驗，氣墊導軌兩端分別安裝a、b兩個位移傳感器，a測量滑塊A與它的距離xA，b測量滑塊B與它的距離xB。部分實驗步驟如下：①測量兩個滑塊的質量，分別為200.0g和400.0g；②接通氣源，調整氣墊導軌水平；③撥動兩滑塊，使A、B均向右運動；④導出傳感器記錄的數據，繪制xA、xB隨時間變化的圖像，分別如圖乙、圖丙所示。回答以下問題：(1)從圖像可知兩滑塊在t=s時發生碰撞；(2)滑塊B碰撞前的速度大小v=m/s（保留2位有效數字）；(3)通過分析，得出質量為200.0g的滑塊是（填“A”或“B”）。8．（2024·新疆河南·高考真題）某同學用如圖所示的裝置驗證動量守恒定律。將斜槽軌道固定在水平桌面上，軌道末段水平，右側端點在水平木板上的垂直投影為O，木板上疊放著白紙和復寫紙。實驗時先將小球a從斜槽軌道上Q處由靜止釋放，a從軌道右端水平飛出后落在木板上；重復多次，測出落點的平均位置P與O點的距離，將與a半徑相等的小球b置于軌道右側端點，再將小球a從Q處由靜止釋放，兩球碰撞后均落在木板上；重復多次，分別測出a、b兩球落點的平均位置M、N與O點的距離、。完成下列填空：(1)記a、b兩球的質量分別為、，實驗中須滿足條件（填“>”或“<”）；(2)如果測得的、、、和在實驗誤差范圍內滿足關系式，則驗證了兩小球在碰撞中滿足動量守恒定律。實驗中，用小球落點與O點的距離來代替小球水平飛出時的速度，依據是。9.（2024·廣東·高考真題）某科技小組模仿太陽能發電中的太陽光自動跟蹤系統，制作光源跟蹤演示裝置，實現太陽能電池板方向的調整，使電池板正對光源。圖甲是光照方向檢測電路。所用器材有：電源E（電動勢3V）、電壓表（V1）和（V2）（量程均有3V和15V，內阻均可視為無窮大）：滑動變阻器R：兩個相同的光敏電阻和；開關S：手電筒：導線若干。圖乙是實物圖。圖