2017年高考物理实验全面总结

2017高考物理实验复习

针对每一个实验，注意做到“三个掌握、五个会”，即掌握实验目的、步骤、原理;会控制条件、会使用仪器、会观察分析、会处理数据并得出相应的结论、会设计简单的实验方案。（这句是听别的老师说的，觉得挺对的）

第一部分考查的内容及要点

一、基本仪器的使用：

刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、打点计时器、

弹簧秤、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等二、基本实验操作：

实物连线、实验步骤、纠错、补漏、排序等。

三、基本实验原理：

详见“第二部分：实验专题总结”

四、实验数据处理及误差分析：

图像法（剔除错误数据，找规律），列表法（多个量之间的关系，正反比关系）；减小误差（换仪器、换方法、多次测量、作图等）五、开放性实验题：

设计实验，实验探究，实验变式（这部分的关键是回归已知的

实验，用脑海里已有的实验原理和实验仪器去解决新问题是这

类题的关键）

第二部分 实验专题总结

一、 实验部分考题分析：

力学实验的主线是打点计时器（光电门）；

电学实验的主线是各种方法测各种电阻；

电磁学内容实验题略有涉猎，但很少；

考题基本为课本实验的变式、组合或重新设计。

二、考纲实验：

实验一：研究匀变速直线运动 实验二：探究弹力和弹簧伸长的关系 实验三：验证力的平等四边形定则 实验四：验证牛顿运动定律 实验五：探究动能定理 实验六：验证机械能守恒定律 实验七：验证动量守恒定律 实验八：测定金属的电阻率 实验九：描绘小电珠的伏安特性曲线 实验十：测定电源的电动势和内阻 实验十一：练习使用多用电表 实验十二：传感器的简单使用 实验十三：用油膜法估测分子的大小 （3-3）

实验十四：探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度（3-4）

实验十五：测定玻璃的折射率 实验十六：用双缝干涉测光的波长

三、专题突破：

实验一 研究匀变速直线运动

本题做的比较多了，要点基本上都掌握了，这里只强调两点：1.不要上来就用公式，要先验证一下是不是匀变速，即△s 是否都相等；2.本题可能涉及到牛顿力学，不要漏知识点。

一、实验目的

1．练习使用打点计时器，学会用打上点的纸带研究物体的运动．

2．掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法．

3．能够利用纸带测定物体做匀变速直线运动的加速度．

二、实验原理

1．理论基础

沿直线运动的物体在连续相等的时间内不同时刻的速度分别为v 1、v 2、v 3、…，若v 2-v 1=v 3-v 2=v 4-v 3=…，则说明该物体在相等时间内速度的增量相等，由此说明该物体在 做匀变速直线运动；K =??=??=1

1t v t v a

2．打点计时器的工作原理：

(1)作用：计时仪器，每隔0.02 s 打一次点．

工作条件①电磁打点计时器：4～6v 交流电②电火花打点计时器：200v 交流电

(3)纸带上点的意义：

①表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置．（记录了时间和位移）

②通过研究纸带上各点之间的间隔，可以判断物体的运动情况．

设相邻两点之间的位移为S 1、S 2、S 3…

(1)若如S 2-S 1=S 3-S 2=…=S n -S n-1=0．则物体做匀速直线运动．

(2)若如S 2-S 1=S 3-S 2=…=S n -S n-1≠0，则物体做变速直线运动．

3．求物体加速度的方法和速度

(1)逐差法

如图实-1-1所示，相邻两计数点间的距离分别为S 1、S 2、S 3…、S 6两计数点间的时间间隔

为T ，根据△s=aT 2

2122334143)()()(aT s s s s s s s s =-+-+-=-

同理如236253aT s s s s =-=-

即为所求物体运动的加速度．

（2）平均速度法求速度

求各点的瞬时速度v v t =2

(2)V-t 图象法

根据: v v t =2

，求出各个记数点的瞬时速度，再作出v-t 图像，其斜率表示加速度。

三、实验器材

电磁打点计时器或电火花计时器、一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、刻度尺、导线、电源、垫片等．

四、实验步骤与数据处理

1．如图实-1-2所示，把原来放于水平桌面上的长木板一端垫起，把打点计时器固定在木板被垫起的那一端，连接好电路．让平整的纸带穿过打点计时器的限位孔把纸带的一端固定在

小车后面．

2．用手按住小车，使小车停在靠近打点计时器处．先接通电源。再放开小车．小车在拖着纸带运动的同时，打点计时器就在纸带上打下一系列的点．断开电源，取下纸带；更换新纸带，重复实验三次．

3．从三条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开头一些比较密集的点，在后面便于测量的地方找一个开始点，为了测量方便和减少误差，通常不用每打一次点的时间作为时间的单位，而用每打五次点（每隔四个点）的时间作为时间的单位，就是T=0.02S× 5=0.1S，在选好的开始点下标明A，依次标为B、C、D、E…叫做计数点．

4．用毫米刻度尺正确测出每相邻两计数点之间的距离S1、S2、S3、S4、S、5S6并填入下表中。

5．比较各段的加速度是否相等，得出结论，即小车沿斜面的下滑是否可以看成匀变速直线运动。

6．根据实验原理中所讲的方法，计算小车的加速度或根据 v-t图象求出小车的加速度．五、注意事项

1．开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器．

2．应该先接通电源，再释放小车，当小车到达滑轮前及时用手按住.

3．先断开电源，再取下纸带．

4．如打出的点较轻或是短线时，应调整振针距复写纸的高度．

5．选择一条理想的纸带，是指纸带上的点迹清晰，适当舍弃点密集部分，适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别)，弄清楚所选的时间间隔T等于多少秒．

6．每打好一条纸带，将定位轴上的复写纸换个位置，以保证打点清晰．

7．不要分段测量各段位移，应尽可能地一次测量完毕(可先统一量出各计数点到计数起点0之间的距离)．读数时应估读到毫米的下一位。

8．要多测几组，尽量减小误差．

六、误差分析

1．根据纸带测量的位移有误差．

2．根据位移计算的瞬时速度有误差．

3．计算的加速度有误差．

4．用作图法作出的v-t图线并非是一条直线．

5．木板的粗糙程度并非完全相同．

高考真题

1.（2013广东）（1）研究小车匀速直线运动的实验装置如图16（a）所示其中斜面倾角θ

可调，打点计时器的工作频率为50H Z ，纸带上计数点的间距如图16（b ）所示，七中每相邻两点之间还有4个记录点未画出。

① 部分实验步骤如下：

A. 测量完毕，关闭电源，取出纸带

B. 接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车

C. 将小车依靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连

D. 把打点计时器固定在平板上，让纸穿过限位孔

上述实验步骤的正确顺序是： （用字母填写）

② 图16（b ）中标出的相邻两计数点的时间间隔T= s

③ 计数点5对应的瞬时速度大小计算式为V 5= 。

④ 为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小的计算式应为a=

2.（2011广东）（1）图14是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带，O 、A 、B 、C 、D 和E 为纸带上六个计数点，加速度大小用a 表示。

① OD 间的距离为________cm 。

② 图15是根据实验数据绘出的s-t 2图线（s 为各计数点至同一起点的距离），斜率表示________，其大小为________m/s 2（保留三位有效数字）。

1. DCBA 0.1 s (S4+S5)/0.2 m/s a= [(S4+S5+S6)-(S1+S2+S3)]/0.09 m/s2

2.（1）① 2.20 ②加速度的二分之一 0.923

O B C D E A ?????

?132

cm 14图cm

s /2

2/s t 0.10.20

.3+

+

++

+

15图

实验二探究弹力和弹簧伸长的关系

本题的考点是：连线，对图线物理意义的理解。尤其是直线的斜率、截距、与坐标轴所围的面积、交点的物理意义。可以类比v-t图的物理意义背记。

一、实验目的

I．培养学生用所学知识探究物理规律的能力．

2．探究弹力和弹簧伸长的关系．

3．养成用图象法处理实验数据的习惯．

二、实验原理

1．如图实-2-1所示，弹簧在下端悬挂钩码时会伸长．平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力大小相等．

2．用刻度尺测出弹簧在不同钩码拉力下的伸长量x，建立坐标系，以纵坐标表示弹力大小F，以横坐标表示弹簧的伸长量x，在坐标系中描出实验所测得的各组(x，F)对应的点，用平滑的曲线连接起来．根据实验所得的图线，就可探知弹力大小与伸长量间的关系．

三、实验器材

铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码若干、三角板、坐标纸、重垂线．

四、实验步骤与数据处理

1．将弹簧的一端挂在铁架台上，让其自然下垂，用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度L0，即原长．

2.如图实-2-2所示，将已知质量的钩码挂在弹簧的下端，在平衡时测量弹簧的总长L并计算钩码的重力，填写在记录表格里．

3．改变所挂钩码的质量，重复前面的实验过程多次．

4．以弹力F(大小等于所挂钩码的重力)为纵坐标，以弹簧的伸长量x为横坐标，用描点法作图．连接各点，得出弹力F随弹簧伸长量x变化的图线．

5．以弹簧的伸长量x为自变量，写出曲线所代表的函数．首先尝试写成一次函数，如果不行则考虑二次函数．

6．得出弹力和弹簧伸长量之间的定量关系，解释函数表达式中常数(斜率K)的物理意义．

五、注意事项

1．所挂钩码不要过重，以免弹簧被过分拉伸，超出它的弹性限度．要注意观察，适可而止．2．每次所挂钩码的质量差尽量大一些，从而使坐标上描的点尽可能稀，这样作出的图线更精确．

3．测弹簧长度时，一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量，以减小误差．

4．描点画线时，所描的点不一定都落在一条曲线上，但应注意一定要使各点均匀分布在曲线的两侧．描出的线不应是折线，而应是平滑的曲线．

5．记录数据时要注意弹力与弹簧伸长量的对应关系及单位．

六、误差分析

1．钩码标值不准确，弹簧长度测量不准确带来误差．

2．画图时描点及连线不准确也会带来误差．

3．弹簧竖直悬挂时，未考虑弹簧自身重力的影响而带来误差．

高考真题

34.（2012广东）（2）某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。

①将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在______方向（填“水平”或“竖直”）

②弹簧自然悬挂，待弹簧______时，长度记为L0，弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为L x；在砝码盘中每次增加10g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6，数据如下表表：

代表符号L0L x L1L2L3L4L5L6

数值（cm）25.35 27.35 29.35 31.30 33.4 35.35 37.40 39.30 表中有一个数值记录不规范，代表符号为

_______。由表可知所用刻度尺的最小长度为

______。

③图16是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝

码的质量，横轴是弹簧长度与_________的差值

（填“L0或L1”）。

④由图可知弹簧和的劲度系数为_________N/m；

通过图和表可知砝码盘的质量为_________g（结

果保留两位有效数字，重力加速度取9.8m/s2）。

34. (2) ①竖直②稳定L3 1mm

③L0

⑤ 4.9 10

实验三验证力的平行四边形定则

本题的考点是：验证力的平行四边形定则。一般与实验二一同考察。因此要注意，利用图像法处理数据、有效数字的保留（若无要求则与题目一致）、弹簧秤的使用、作图法求合力。本题还要时刻注意与实验二的联系。

一、实验目的

1.掌握弹簧测力计的正确使用方法．

2.根据实验的要求，会对给定的实验步骤排序、纠错．

3.验证互成角度的两个力合成时的平行四边形定则，培养用作图法处理问题的能力．

二、实验原理

等效法：使一个力F′和两个力F1、F2都让同一条一端固定的橡皮筋伸长到某点。即它们的作用效果相同，所以一个力F′就是这两个力F1和F2的合力，作出力F′的图示．再根据平行四边形定则作出力F1和F2的合力F的图示，比较F和F′的大小和方向是否都相同．三、实验器材

方木板，白纸，弹簧测力计(两只)，橡皮筋，细绳套(两个)，三角板，刻度尺，图钉(几个)、铅笔．

四、实验步骤与数据处理

1．用图钉把白纸钉在水平桌面的方木板上．

2．用图钉把橡皮筋的一端固定在A点，橡皮筋的另一端拴上两个细绳套．

3．用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸长到某一位置0，如图实-3-1所示，记录两弹簧测力计的读数，用铅笔描下O点的位置及此时两细绳套的方向．

4．用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳方向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧测力计的读数F1和F2的图示，并以F1和F2为邻边用刻度尺作平行四边形，过O点画平行四边形的对角线，此对角线即为合力F的图示．

5．只用一只弹簧测力计通过细绳套把橡皮筋的结点拉到同样的位置0，记下弹簧测力计的读数和细绳的方向，用刻度尺从0点按同样的标度沿记录的方向作出这只弹簧测力计的拉力F′的图示．

6．比较力F′与用平行四边形定则作出的合力F在大小和方向上是否相同．

7．改变两个力F1与F2的大小和夹角，再重复实验两次．

五、注意事项

1．不要直接以橡皮筋端点为结点，可拴一短细绳连两细绳套，以三绳交点为结点，应使结点小些，以便准确地记录结点0的位置．

2．在同一次实验中，使橡皮筋拉长时结点O的位置一定要相同．

3．不要用老化的橡皮筋，检查方法是用一个弹簧拉橡皮筋，要反复做几次，使橡皮筋拉到相同的长度看弹簧读数有无变化．

4．细绳套应适当长一些，便于确定力的方向．不要直接沿细绳套的方向画直线。应在细绳套末端用铅笔画一个点，取掉细绳套后，再将所标点与0点连直线确定力的方向．

5．在同一次实验中，画力的图示所选定的标度要相同．并且要恰当选取标度，使所作力的图示稍大一些．

六、误差分析

本实验误差的主要来源除弹簧测力计本身的误差外，还有读数误差、作图误差，因此读数时眼睛一定要正视，要按有效数字正确读数和记录，两力与各对边要平行．两个分力F1和F2间的夹角θ越大，用平行四边形作图得出的合力F的误差△F也越大，所以实验中不要把θ取得太大，但也不宜太小，以600～1000之间为宜．