考前實驗復習兩注意

上海 虞利剛

考前實驗復習兩注意

上海 虞利剛

在新課標高考中，實驗題歷來是廣大師生必爭之題，考前各種各樣的復習手段競相出臺，從三年實驗題的難度上看呈現波浪狀，2016年的實驗得分率偏高，所以，不管2017年的高考命題如何變化，我們都要從兩個方面注意。

一、注意教材實驗的再挖掘

對教材中演示實驗或者典型圖示的改造挖掘是新課標實驗命題的流行之一，如2015年新課標卷Ⅰ中的玩具車過凹形槽、2016年新課標卷Ⅰ的熱敏電阻報警裝置等都是對教材實驗的改裝與加工，而像四川等地高考中，以教材中的典型圖片結合實際場景命題非常突出。所以考前復習不僅要考點知識回歸教材，實驗也要回歸。

求解曝光時間或者求解重力加速度頻閃照片求加速度或者驗證機械能守恒定律，求重力的平均（瞬時）功率；逐差法減小偶然誤差探究靜摩擦力及最大靜摩擦力大小，描繪圖象；測定動摩擦因數及改進方法等效替代法探究平行四邊形定則，利用圖示法分析比較探究分運動與軌跡關系，求解瞬時速度等驗證機械能守恒定律與誤差分析，求斜面的動摩擦因數，桌邊放球還可以驗證動量守恒定律驗證向心力表達式，求周期、重力加速度求運動量之間的關系；求勻速運動的自行車的運動速度和摩擦力功率控制變量法探究影響平行板電容器電容大小的因素探究二極管伏安特性曲線、反向截止電壓等多用電表讀數與使用、探究黑箱（二極管單向導電性）、測電動勢等測定載流子的數密度n，如何設計電路等，還可以測定B、霍爾系數等

二、注意基礎實驗的再重組

1．注意實驗器材的變化

【例1】（2016·江蘇省泰州中學期中）為了測量木塊與木板間的動摩擦因數μ，某小組使用位移傳感器設計了如圖1甲所示實驗裝置，讓木塊從傾斜木板上一點A由靜止釋放，位移傳感器可以測出木塊到傳感器的距離。位移傳感器連接計算機，描繪出滑塊相對傳感器的位移x隨時間t變化規律，如圖1乙所示。

圖1

（1）根據上述圖線，計算0．4s時木塊的速度v＝________m／s，木塊加速度a＝________m／s2；

（2）為了測定動摩擦因數μ，還需要測量的是________（已知當地的重力加速度g）；

（3）為了提高木塊與木板間動摩擦因數μ的測量精度，下列措施可行的是________。

A．A點與傳感器距離適當大些

B．木板的傾角越大越好

C．選擇體積較大的空心木塊

D．傳感器開始計時的時刻必須是木塊從A點釋放的時刻

（2）根據mgsinθ－μmgcosθ＝ma可知，應測出傾斜角或測出A點的高度算出傾斜角。

（3）當A點與傳感器距離適當大些，可測出多組數據求平均值，能提高測量精度，A項正確；傾斜角越大，測得的數據越少，不利于提高測量精度，B項錯誤；若選擇體積較大的空心木塊，在下降過程中，受空氣阻力變大，影響了動摩擦因數的測量，C項錯誤；傳感器開始計時的時刻不一定是木塊從A點釋放的時刻，只要根據中間一段的Δx＝aT2，就可算出加速度，D項錯誤。

【答案】（1）0．4 1 （2）斜面傾角（或A點的高度） （3）A

【思考】板塊問題是力學實驗中最常用的器材之一，能夠探究考綱中的大部分實驗，但是不同的實驗要求不同，如研究勻變速直線運動、驗證牛頓運動定律、探究動能定理、驗證機械能守恒定律、驗證動量守恒定律中，哪些實驗需要平衡摩擦力？哪些實驗需要滿足懸掛鉤碼質量遠小于小車質量？在數據處理方面，如何畫曲為直，方便分析？各個實驗基于的原理是什么？

從器材變化角度看，打點計時器可以用光電門、傳感器、頻閃照片等替代，替代后上述問題又將如何？

_____原型 實驗器材的改進與思考遮光片通過光電門的平均速度替代遮光片豎直中線通過光電門的瞬時速度，有誤差嗎？遮光片放置不是垂直斜面而是豎直方向，誤差如何？這些都是什么誤差，如何減小？

2．注意實驗原理的變化

【例2】（2016·江西省宜春市四校聯考）測量電源的內阻，提供的器材如下：

A．待測電源E（內阻約為10Ω）

B．電源E0（電動勢E0略大于待測電源的電動勢E）

C．靈敏電流計G（0～30μA）

D．電阻箱（0～99 999．9Ω）

E．電阻箱（0～99．99Ω）

F．定值電阻R0

G．均勻金屬電阻絲及滑動觸頭

H．開關，導線若干

圖2

（1）實驗時采用圖2甲所示電路，閉合開關S1、S2，將滑動觸頭P與金屬電阻絲試觸，根據靈敏電流計G指針偏轉方向調整P點位置，并________（填”增大”或”減小”）電阻箱R1的阻值，反復調節，直到G指針不發生偏轉，此時金屬絲左端接線柱A與觸頭P間的電勢差UAP______________（填“大于”“小于”或“等于”）待測電源E的路端電壓。

（3）實驗中，電阻R2應選用________（填序號“D”或“E”）。

【解析】（1）開始時電阻箱應調至最大，然后再減小阻值，當直到G表指針不發生偏轉時，說明G表兩端電勢差為零，故UAP等于E的路端電壓；

（3）因電源電動勢及內阻較小，故電阻箱選擇總阻值較小的E即可。

【點評】從新課標電學實驗命題情況看，除了上面所述的內容外，原理的遷移變化更加能考查學生的實驗能力而成為主流，所以針對電學實驗除了其他文章所述之外，復習中還需要再度領悟基本原理的變化，如電表量程不夠怎么辦→改裝；缺電流表或者電壓表（已有電壓表或者電流表并已知內阻）→通用；僅有多用電表→可以充當電源、電流表、電壓表使用；在數據處理方面也有很多的變化（2期和5期中相關文章已有，不再詳述），特別是圖象問題，不管怎樣，都是基于閉合電路的歐姆定律、電阻定律和部分電路的歐姆定律等，思考時將閉合電路歐姆定律變形為圖象中的函數和自變量關系，利用圖線中的點、線、面、斜率、截距等對比分析。

（作者單位：上海市七寶中學）