高考物理实验命题的六个特色 联系客服

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高考物理实验命题的六个特色

物理学是一门实验科学,物理学结论的正确与否,都需要实验的检验。因此物理实验是高考的必考内容之一。笔者通过对2016年高考实验试题分析,归纳出高考对物理实验的命题具有以下六个特色:

特色一:源于考纲实验,变形考查能力

考纲实验是高考实验命题依据,通过变形,可考查学生综合运用知识的能力。

例1.(2016?全国卷Ⅰ)某同学用图1甲所示的实验装置验证机械能守恒定律,其中打点计时器的电源为交流电源,可以使用的频率有20 Hz、30 Hz和40 Hz,打出纸带的一部分如图1乙所示。

该同学在实验中没有记录交流电的频率f,需要用实验数据和其他题给条件进行推算。

(1)若从打出的纸带可判定重物匀加速下落,利用f和图1乙中给出的物理量可以写出:在打点计时器打出B点时,重物下落的速度大小为__________________,打出C点时重物下落的速度大小为 _____________ ,重物下落的加速度的大小为__________________。

(2)已测得s1=8.89 cm,s2 =9.50 cm,s3=10.10 cm;

当重力加速度大小为9.80 m/s2,实验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%。由此推算出f为 Hz。

解析:(1)利用匀变速直线运动的质点在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,可得打点计时器打出B点时重物下落的速度vB==;打出C点时重物下落的速度vC==。根据加速度的定义,重物下落的加速度大小为a==(vB-vC)f=。

(2)根据题述,重物下落受到的阻力为 1% mg,由牛顿第二定律,mg-1%mg=ma,解得a=0.99 g,由=0.99 g 解得f=40 Hz。

答案:(1) ;(2)40

点评:落体法验证机械能守恒定律源于教材。此题中纸带数据的处理,利用匀变速直线运动的质点在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度来计算,利用加速度的定义计算加速度,利用牛顿运动定律列出重物下落的方程,这些都是教材上的经典问题,因此掌握教材内容是正确解题、取得高分的关键。计算重物下落的加速度的大小也可利用=aT2计算。

预测1.(2016?合肥二模)某实验小组要探究力对物体做功与物体获得速度的关系,选取的实验装置如图2所示。 (1)除了图中已有的实验器材外,还需要??线、开关、刻度尺和__________ (填“交流”或“直流”)电源。

(2)实验主要步骤如下:

Ⅰ.实验时,为使小车所受合力等于橡皮筋的拉力,在未连接橡皮筋前将木板的左端用小 木块垫起,使木板倾斜合适的角度,启动电源,轻推小车,得到的纸带应该是图3中的 __________________(填“甲” 或“乙”); Ⅱ.小车在一条橡皮筋的作用下由静止弹出,沿木板运动,此过程橡皮筋对小车做的功为W;

Ⅲ.再分别改用完全相同的2条、3条???橡皮筋作用于小车,每次释放小车时:除由静止释放外,还必须

__________________(填写相应实验条件),使得每次每条橡皮筋对小车做的功都为W;

Ⅳ.分析打点计时器打出的纸带,分别求出小车每次获得的最大速度v1、v2、v3???下图是实验中打出的一条纸带,为了测量小车获得的最大速度,应选用纸带的 部分进行测量;

(3)若该小组实验时遗忘了上述步骤I操作的情况下也完成了整个实验,那么当小车速 度最大时,橡皮筋处于__________________(填“伸长”或“原长”) 状态。 解析:(1)电磁打点计时器接4~6 V的交流电源,电火花打点计时器接220 V的交流电源,因此需要交流电源。 (2) 为使小车所受合力等于橡皮筋的拉力,实验前必须平衡摩擦力,木板倾斜合适的角度,启动电源,轻推小车,

小车做匀速直线运动,得到的纸带应该是点迹均匀,图乙符合条件。分别改用完全相同的2条、3条???橡皮筋作用于小车,每次释放小车时:除由静止释放外,还必须每次从同一位置释放,使得每次每条橡皮筋对小车做的功都为W。为了测量小车获得的最大速度,应选用纸带的点迹间隔大的均匀部分即GK部分进行测量;由动能定理,W=mv2,作出W-v图象,则符合实际的图象是D 。

(3) 若该小组实验时遗忘了上述步骤I(即没有平衡摩擦力)操作的情况下也完成了整个实验,那么当小车速度最大时,橡皮筋拉力等于摩擦力,即橡皮筋处于伸长状态。 答案:(1)交流;(2)乙 每次从同一位置释放 GK D;(3)伸长

特色二:探究未知领域,提升知识能力

未知领域可激发学习兴趣,高考实验命题通过未知的探究,可以增加知识,提升能力。

例2.(2016?全国卷Ⅱ)某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究,实验装置如图6甲所示:轻弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一物快接触而不连接,纸带穿过打点计时器并与物块连接。向左推物块使弹簧压缩一段距离,由静止释放物快,通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能。

(1)实验中涉及下列操作步骤: