高考复习专题力学实验

实验专题　力学实验 张细平　 第一部分 要考什么？（高考考纲 中的力学实验） 1.力学实验 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：验证力的平行四边形定则 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2.考纲要求 （1）.要求会正确使用的仪器主要有：刻度尺、游 （2）.要求认识误差问题在实验中的重要性,了解误 （3）.要求知道有效数字的概念,会用有效数字表达 　 第一部分 要考什么？（高考考纲 中的力学实验） 标卡尺、 螺旋测微器、天平、秒表、打点 计时器、弹簧秤、等 差的概 念,知道系统误差和偶然误差；知道用 某些实验中分析误差的主要来源；不要求计算 误差 多次测量求平均值的方法减小偶然误差；能在 直接测量的结果。间接测量的有效数字运算 不作要求1.能独立地完成表中所列的实验 2.能明确实验目的 3.能理解实验原理和方法 4.能控制实验条件，会使用仪器，会观察、分析实验现象，会记录、 处理实验数据，并得出结论 5能对结论进行分析和评价 6.能发现问题、提出问题，并制订解决方案; 7.能运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题，包 括简单的设计性实验。 大纲解读 运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题 着重考查 综合分析能力 应用数学处理物理问题的能力 实验基本技能 ｛　 第二部分 考了什么 (近5年高考力学实验考点分布) 一、小车模型：考查重点为打点计时器，传感器、光电门工 作原理及纸带 光电门数据处理 实验名称 试卷地域及考查年份 测加速度 2014全国卷1 2015广东卷 2016全国卷3 2016海南 实验名称 试卷地域及考查年份 测加速度 2017全国卷1 2017·全国卷Ⅱ 2018·北京卷 实验名称 试卷地域及考查年份 验证机械能守恒定律 2015浙江卷 2016年全国卷1 2016江苏 2016北京 2017·天津卷 实验名称 试卷地域及考查年份 探究动能定理 2014天津卷 2017·北京卷 2017江苏卷 动量守恒定律 2014全国卷2 1、2015全国卷2---测量物块与 斜面的动摩擦因数 2、2015江苏卷---探究小磁铁在铜管中 下落时受电磁阻尼作用的运动规律 纸带类拓展实验二、弹簧模型：主要考查胡克定律、弹性势能、弹簧测力 计读数等问题 　 第二部分 考了什么 (近5年高考力学实验考点分布) 实验名称 试卷地域及考查年份 测量弹簧的弹性势能 2014广东 2014江苏 2016全国2 2016四川 实验名称 试卷地域及考查年份 探究弹力和弹簧伸长的关系 2014浙江 2015福建 2015四川 2015福建 2016浙江 2018·全国卷I三、平行边形定则：主要考查力的合成思想 　 第二部分 考了什么 (近5年高考力学实验考点分布) 三、平行边形定则：主要考查力的合成思想三、平行边形定则：主要考查力的合成思想 实验名称 试卷地域及考查年份 验证力的平行四边形定则 2015安徽 2015山东 2016全国2 2016四川 2017·全国卷Ⅲ 2018·天津卷四、读数问题:主要考查游标卡尺、螺旋测微器、刻度尺、测 力计等仪器的读数规则。 　 第二部分 考了什么 (近5年高考力学实验考点分布) 实验名称 试卷地域及考查年份 读数问题 2014福建（游标卡尺读数） 2014海南(螺旋测微器和游标卡尺) 2015海南(螺旋测微器和游标卡尺) 2015全国1（测力计读数) 2016江苏(测力计读数） 2018·（刻度尺读数）五、书本演示实验改编 1、2015重庆、2018·全国卷III、估测反应时间 2、2014安徽研究平抛物体运动 3、2014四川探究物体做曲线运动的条件 　 第二部分 考了什么 (近5年高考力学实验考点分布) 2015全国卷 某物理小组的同学设计了一个粗制玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验。所用器 材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器（圆弧部分的半径为R=0.20m）。 完成下列填空：将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图（a）所示，托盘秤的示数为1.00kg；将玩具小 车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图（b）所示，该示数为_____kg;将小车从凹形桥模 拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为m；多次从同一位置 释放小车，记录各次的m值如下表所示： 序号 1 2 3 4 5 m（kg） 1.80 1.75 1.85 1.75 1.90 根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为 _____N；小车通过最低点时的速度大小为_______m/s。（重力加 速度大小取9.80m/s2 ，计算结果保留2位有效数字） 第三部分：怎么考（近5年高考力学实验考点解读） 1、重数据分析和计算能力(包含有效数字） 21\422017·全国卷 某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间 ．实验前，将该计时器固定在小车旁，如图(a)所示．实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车 ．在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图(b)记录了桌面上连续的6个水滴的 位置．(已知滴水计时器每30 s内共滴下46个小水滴) (1)由图(b)可知，小车在桌面上是____________(选填“从右向左”或“从左向右”)运动的． (2)该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动．小车运动到图(b)中A点位置时的 速度大小为________m/s，加速度大小为________m/s2.(结果均保留2位有效数字)2014全国．（6分）某同学利用图（a）所以实验装置及数学化信息系统获得了小车加速度a与钩 码的质量m的对应关系图，如图（b）所示。实验中小车（含发射器）的质量为200g，实验时选择了 不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮，小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到。回答下列 问题： （1）根据该同学的结果，小车的加速度与钩码的质量成 （填“线性”或“非线性”）关系。（2） 由图（b）可知，a-m图线不经过原点，可能的原因是 。 （3）若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论， 并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力，则实验中应采取的改进措施是 ，钩码的适量应 该满足的条件是 。 第三部分：怎么考（近5年高考力学实验考点解读） 2、重图像处理能力15/422018·全国卷 22. 如图（a），一弹簧上端固定在支架顶端，下端悬挂一托盘：一标尺由游 标和主尺构成，主尺竖直固定在弹簧左边；托盘上方固定有一能与游标刻度线准确对齐的装置， 简化为图中的指针。现要测量图（a）中弹簧的劲度系数，当托盘内没有砝码时，移动游标，使 其零刻度线对准指针，此时标尺读数为1.950 cm；当托盘内放有质量为0.100 kg的砝码时，移动 游标，再次使其零刻度线对准指针，标尺示数如图（b）所示， 其读数为_______cm。当地的重力加速度大小为9.80 m/s2，此 弹簧的劲度系数为________N/m（保留3位有效数字）。 第三部分：怎么考（近5年高考力学实验考点解读） 3、大纲基本实验方法改进 2015全国2 某学生用图（a）所示的实验装置测量物块与斜面的动摩擦因数。已知打点计时器所用 电源的频率为50Hz，物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图（b）所示，图中标出了五个连续点之 间的距离。 （1）物块下滑时的加速度a= m/s2，打C点时物块的速度v= （2）已知重力加速度大小为g，为求出动摩擦因数，还必须测量的物理量是（填正确答案标号） A、物 块的质量 B、斜面的高度 C、 斜面的倾角 （1）、临近年考点一般不重复 （2）、实验情景相对简单清晰，多数源于简单的生活情景， 部分源于大纲实验基本操作或教材中“做一做”栏目改编 （3）、不出偏题，考查学生的基本实验素养 第三部分：怎么考（近5年全国卷力学实验考点解读） 紧扣大纲 形式简单 源于教材 变于基本实验 4、实验问题设计难点集中在大纲实验中误差来源的讨论及的改进 方面，例如平衡摩擦力、读数不稳定、物理方法不恰当等方面2014全国2利用图（a）所示的装置验证动量守恒定律。在图（a）中， 气垫导轨上有A、B两个滑块，滑块A右侧带有一弹簧片，左侧与打点 计时器（图中未画出）的纸带相连；滑块B左侧也带有一弹簧片，上 面固定一遮光片，光电计时器（未完全画出）可以记录遮光片通过光 电门的时间。 实验测得滑块A 质量m1=0.310kg，滑块B的质量m2=0.108kg，遮光片 的宽度d=1.00cm；打点计时器所用的交流电的频率为f=50HZ。将光 电门固定在滑块B的右侧，启动打点计时器，给滑块A一向右的初速 度，使它与B相碰；碰后光电计时器显示的时间为 ，碰撞前后打出的纸带如图（b）所 示。 若实验允许的相对误差绝对值 最大为5℅，本实验是否在误差范围内验证了动量守恒定律？写出运算 过程。 第四部分 怎么备考？ 2019年高考力学实验复习策略 我的备考原则： 3、归纳总结大纲中各实验误差来源及思考解决方案 2、集中强化大纲中实验数据分析能力及计算能力 4、集中梳理教材中“做一做”“科学 ”实验原理 1、紧扣大纲力学实验基本原理、操作步骤，数据分析，结论总结的要求 5、集中强化实验器材读数规则构网络夯基础 1、仪器使用专题复习 2、数据处理能力专题复习 3、图像处理专题复习 4、误差分析专题复习 综合分析能力 应用数学处理物理问题的能力培养 实验基本技能力培养 应用数学处理物理问题的能力培养强推理 → → ↓ ←←抓细节 1、有效数字 2、单位换算 3、仪器读数规则 4、公式书写规法 5、规范归纳实验结论谢谢大家批评指正