高考物理大二輪專題復(fù)習(xí)新方略通用版講義核心素養(yǎng)提升三

提升三實(shí)驗(yàn)題的滿分策略贏取滿分策略①——做到一“明”、二“看”、三“提取”又快又準(zhǔn)破解實(shí)驗(yàn)題1．明——明確考查的知識(shí)范圍現(xiàn)在的物理實(shí)驗(yàn)題涉及力學(xué)、電(場(chǎng)、路)磁(場(chǎng)、感)學(xué)等知識(shí)。盡管題目千變?nèi)f化，但通過(guò)仔細(xì)審題，都能直接地判斷出命題人想要考查的知識(shí)點(diǎn)和意圖。2．看——看清實(shí)驗(yàn)題圖實(shí)驗(yàn)題一般配有相應(yīng)的示意圖、實(shí)物圖，目的是告知實(shí)驗(yàn)儀器(或部分)及其組裝情況，讓考生探究考查意圖。認(rèn)識(shí)這些器材在實(shí)驗(yàn)中所起的作用，便能初步勾畫實(shí)驗(yàn)過(guò)程。3．提取——提取信息試題總是提供諸多信息再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)情景，因此，解答時(shí)必須捕捉并提取有價(jià)值的信息，使問(wèn)題迎刃而解。一般需要關(guān)注如下信息：(1)新的概念、規(guī)律、公式一些新穎的非常規(guī)實(shí)驗(yàn)題、陌生的新知識(shí)(概念公式)應(yīng)用題、新規(guī)律驗(yàn)證題，都會(huì)為我們提供信息。要在閱讀理解的基礎(chǔ)上提取有用信息為解題服務(wù)。(2)新的表格數(shù)據(jù)通過(guò)解讀表格，了解實(shí)驗(yàn)測(cè)量的物理量，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，判斷相關(guān)物理量之間的關(guān)系。如正比例、反比例關(guān)系，平方還是開方關(guān)系，或者是倒數(shù)關(guān)系。根據(jù)數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖可以直觀反映實(shí)驗(yàn)的某種規(guī)律。(3)新的物理圖象實(shí)驗(yàn)題本身提供物理圖象，但這些圖象平時(shí)沒(méi)有接觸過(guò)，關(guān)鍵要明確圖象的物理意義，才能正確分析實(shí)驗(yàn)問(wèn)題。[例1][2019·東北三省三校聯(lián)考]某學(xué)習(xí)小組通過(guò)如圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律．A是固定在水平桌面上的光滑斜槽．斜槽末端與水平桌面平行，B是氣墊導(dǎo)軌，C是光電門，D是帶有小孔的滑塊(孔內(nèi)粘有膠帶，小球進(jìn)入小孔即粘在膠帶上)，滑塊上方有一窄擋光片．實(shí)驗(yàn)前將斜槽固定在水平桌面上，調(diào)整氣墊導(dǎo)軌的高度，使滑塊小孔與斜槽末端在同一高度處，同時(shí)調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平，多次改變小球釋放高度h，得到擋光片通過(guò)光電門的時(shí)間t，作出h－eq\f(1,t2)圖象．小球質(zhì)量為m，滑塊總質(zhì)量為M，重力加速度為g.(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量擋光片的寬度，如圖乙所示，寬度d＝________mm；(2)只要滿足關(guān)系式h＝________(請(qǐng)用題中所給的物理量來(lái)表示)，就可以說(shuō)明在誤差允許范圍內(nèi)小球與滑塊碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒；(3)如果h－eq\f(1,t2)圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的________(填“傾斜直線”或“拋物線”)，同樣可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律．【解析】(1)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為2mm＋15.0×0.01mm＝(2)小球下滑到斜面底端時(shí)，有eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＝mgh，小球與滑塊通過(guò)光電門時(shí)的速度為v＝eq\f(d,t)，由動(dòng)量守恒定律可得mv0＝(m＋M)v，聯(lián)立得m·eq\r(2gh)＝(m＋M)eq\f(d,t)，整理得h＝eq\f(?m＋M?2d2,2m2gt2)；(3)由(2)分析可知，h與eq\f(1,t2)成正比，所以h－eq\f(1,t2)圖線是一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線時(shí)，同樣可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律．【答案】(1)2.150(2.149～2.151都正確)(2)eq\f(?M＋m?2d2,2m2gt2)(3)傾斜直線【名師點(diǎn)評(píng)】從全國(guó)卷命題情況看，直接考教材中的操作、原理的試題相對(duì)較少，或多或少都有變化，但是為了確保高考命題的穩(wěn)定性、連續(xù)性，這種變化也是科學(xué)規(guī)范的，不會(huì)大起大落，所以“以教材為本”是解決此類問(wèn)題的關(guān)鍵．此題驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，轉(zhuǎn)換了測(cè)速度的方法，將教材實(shí)驗(yàn)中利用平拋運(yùn)動(dòng)測(cè)速度轉(zhuǎn)換為利用光電門測(cè)速度，這些小變化充分體現(xiàn)了“源于教材高于教材”的命題理念．[變式1]“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．(1)在平衡小車與桌面之間摩擦力的過(guò)程中，打出了一條紙帶如圖乙所示．計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s．從比較清晰的點(diǎn)起，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離．該小車的加速度大小a＝________m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(2)平衡摩擦力后，將5個(gè)相同的砝碼都放在小車上．掛上砝碼盤，然后每次從小車上取一個(gè)砝碼添加到砝碼盤中，測(cè)量小車的加速度．小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：砝碼盤中砝碼總重力F/N0.1960.3920.5880.7840.980加速度a/(m·s－2)0.691.181.662.182.70請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖丙中作出a-F的關(guān)系圖象．(3)根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的a-F圖象不通過(guò)原點(diǎn)，請(qǐng)說(shuō)明主要原因．解析：(1)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔T＝0.1s，間距x1＝3.52cm，x2＝3.68cm，x3＝a＝eq\f(x3－x1,2T2)＝0.16m/s2.(2)a-F圖象如圖所示．(3)設(shè)小車、砝碼、砝碼盤的總質(zhì)量為M，砝碼盤的重力為F0，則a＝eq\f(F＋F0,M)＝eq\f(F,M)＋eq\f(F0,M)，因F0≠0，故F＝0時(shí)，a≠0，圖象不過(guò)原點(diǎn)．答案：(1)0.16(2)見解析(3)見解析贏取滿分策略②——“3步”攻克電學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn)是電路的設(shè)計(jì)思路，其突破方法為第1步→明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡?步→通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c實(shí)驗(yàn)器材的結(jié)合，選擇合適的實(shí)驗(yàn)原理第3步→畫出可能實(shí)驗(yàn)原理圖，結(jié)合題設(shè)條件確定最優(yōu)的電路原理圖[例2]現(xiàn)要測(cè)量電壓表的內(nèi)阻和電源的電動(dòng)勢(shì)，提供的器材有：電源(電動(dòng)勢(shì)約為6V，內(nèi)阻不計(jì))，電壓表V1(量程0～2.5V，內(nèi)阻約為2.5kΩ)，電壓表V2(量程0～3V，內(nèi)阻約為10kΩ)，電阻箱R0(最大阻值為9999.9Ω)，滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值為3kΩ)，滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值為500Ω)，單刀雙擲開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干．(1)在圖a中完成實(shí)驗(yàn)電路原理圖的連線；(2)電路中應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器________(選填“R1”或“R2(3)按照下列步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：①閉合開關(guān)前，將滑動(dòng)變阻器和電阻箱連入電路的阻值調(diào)至最大；②閉合開關(guān)，將電阻箱調(diào)到6kΩ，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器至適當(dāng)?shù)奈恢?，此時(shí)電壓表V1的示數(shù)為1.60V，電壓表V2的示數(shù)為2.40V；③保持滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值不變，再將電阻箱調(diào)到2kΩ，此時(shí)電壓表V1的示數(shù)如圖b所示，其示數(shù)為________V，電壓表V2的示數(shù)為1.40V.(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算得到電源的電動(dòng)勢(shì)為________V，電壓表V1的內(nèi)阻為________kΩ，電壓表V2的內(nèi)阻為________kΩ.【設(shè)計(jì)思路】第1步：明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康淖x題→可知本題的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菧y(cè)電壓表的內(nèi)阻和電源的電動(dòng)勢(shì)第2步：選擇合適的實(shí)驗(yàn)原理讀題→根據(jù)題目的實(shí)驗(yàn)儀器可知本題可用電壓表和電阻箱測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)第3步：畫原理圖【解析】(1)由于兩個(gè)電壓表的量程都小于電源的電動(dòng)勢(shì)，兩個(gè)電壓表串聯(lián)后的總電壓仍然小于電源的電動(dòng)勢(shì)，故應(yīng)該用滑動(dòng)變阻器作為保護(hù)電阻．如果只是測(cè)量電動(dòng)勢(shì)，可以采用如圖甲所示的電路，但是要想計(jì)算電壓表V1、電壓表V2各自的內(nèi)阻，需要將電路改進(jìn)，設(shè)計(jì)的電路有圖乙、圖丙所示的兩種；而通過(guò)電壓表V1的最大電流約為1mA，通過(guò)電壓表V2的最大電流約為0.3mA，故設(shè)計(jì)的電路應(yīng)該選擇圖乙．(2)根據(jù)(1)中電路圖的連接，因?yàn)殡妷罕淼膬?nèi)阻較大，故滑動(dòng)變阻器的最大阻值應(yīng)該大于電壓表V1的內(nèi)阻，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選擇R1.(3)題圖b所示的電壓表的最小刻度為0.1V，故估讀到0.01V，其讀數(shù)為2.10V.(4)對(duì)圖乙，設(shè)電壓表V1和電壓表V2的內(nèi)阻分別為r1、r2，示數(shù)分別為U1、U2，滑動(dòng)變阻器的電阻調(diào)到r，由閉合電路的歐姆定律，得E＝U1＋U2＋eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(U2,r2)＋\f(U2,R01)))r，E＝U1′＋U2′＋eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(U2′,r2)＋\f(U2′,R02)))r，其中R01＝6kΩ，R02＝2kΩ，對(duì)電壓表V1和電壓表V2所在的電路，由串并聯(lián)規(guī)律得eq\f(U1,r1)＝eq\f(U2,r2)＋eq\f(U2,R01)，eq\f(U1′,r1)＝eq\f(U2′,r2)＋eq\f(U2′,R02)，代入數(shù)據(jù)，聯(lián)立解得E＝5.60V，r1＝2.5kΩ，r2＝10kΩ.【答案】(1)見解析圖乙所示(2)R1(3)2.10(4)5.602.510[變式2]某同學(xué)想用半偏法測(cè)定一塊精度很高的電壓表V(量程為0～3V，內(nèi)阻約為20kΩ)的內(nèi)阻，并將其改裝成歐姆表，現(xiàn)有器材如下：A．直流電源E(電動(dòng)勢(shì)為4V，內(nèi)阻不計(jì))；B．電阻箱R(最大阻值為99999.9Ω)；C．滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值為10kΩ)；D．滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值為5Ω)；E．開關(guān)、導(dǎo)線若干．(1)圖甲虛線框內(nèi)為探究小組設(shè)計(jì)的部分測(cè)量電路，請(qǐng)你補(bǔ)畫完整，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇________．(2)根據(jù)設(shè)計(jì)的電路圖，連接好實(shí)驗(yàn)電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，請(qǐng)你補(bǔ)充完善下面的操作步驟．首先閉合開關(guān)S1、S2，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表指針達(dá)到滿偏；保持________不變，斷開開關(guān)________(選填“S1”或“S2”)，調(diào)節(jié)________的阻值，使電壓表指針達(dá)到半偏，讀取并記錄此時(shí)電阻箱的阻值R0，則電壓表的內(nèi)阻R(3)實(shí)驗(yàn)測(cè)得電壓表的內(nèi)阻為24kΩ，該同學(xué)選用上述電源E及其中的一個(gè)滑動(dòng)變阻器將電壓表改裝為歐姆表，若將如圖乙所示的電壓表表盤上的電壓刻度換成電阻刻度，則電壓表表盤上2V處對(duì)應(yīng)的電阻值為________kΩ.解析：(1)由圖甲可知，滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，因此選擇阻值較小的R2.(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，當(dāng)電阻箱短接時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器