资源描述
二、试验题——拿下试验题 压住上线分
1. 试验题中的高频考点
(1)基本仪器的使用(如多用电表、游标卡尺和螺旋测微器等)；
(2)力学设计性试验(测量动摩擦因数、验证牛顿其次定律试验等)；
(3)电阻的测量设计性试验；
(4)伏安特性曲线的描绘；
(5)测量电源电动势和内阻的设计性试验；
(6)利用图象处理试验数据；
(7)创新型试验。
2. 解答试验题的“3个关键点”——细、实、活
此类题考查常用仪器的结构、使用、读数问题，属于送分题。这类问题失分的主要缘由通常不是不会做，而是轻率马虎。对读数问题是否要估读，对结果有效数字的位数和要求的单位要特殊留心。
1. [2021·安徽高考]Ⅰ.依据单摆周期公式T＝2π，可以通过试验测量当地的重力加速度。如图1所示，将细线的上端固定在铁架台上，下端系一小钢球，就做成了单摆。用游标卡尺测量小钢球直径，示数如图2所示，读数为________mm。
Ⅱ.在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的试验中，利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示，校零时的读数为________mm，合金丝的直径为________mm。
[解析] Ⅰ.依据游标卡尺的读数方法，小钢球的直径＝(18＋6×0.1) mm＝18.6 mm。
Ⅱ.校零时的读数为0.007 mm
合金丝的直径＝(0.5＋14.5×0.01－0.007) mm＝0.638 mm。
[答案] Ⅰ.18.6' Ⅱ.0.007' 0.638
2. [2022·广西四校调研]某同学为了测定一只电阻的阻值，接受了如下方法：
(1)用多用电表粗测：多用电表电阻挡有4个倍率：分别为×1 k、×100、×10、×1，该同学选择×100倍率，用正确的操作步骤测量时，发觉指针偏转角度太大(指针位置如图中虚线所示)。为了较精确 地进行测量，请你补充完整下列依次应当进行的主要操作步骤：
b．两表笔短接，调整欧姆调零旋钮，使指针指在0 Ω处。
c．重新测量并读数，若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示，测量结果是________Ω。
(2)为了尽量精确 测该电阻，要求测量时，电表指针有较大偏转，测量多组数据。除被测电阻外，还备有如下试验仪器，请选择仪器，设计试验电路。
A. 电压表V(量程50 V，内阻约为25 kΩ)
B. 电流表A1(量程500 mA、内电阻r1＝20 Ω)
C. 电流表A2(量程100 mA、内电阻约5 Ω)
D. 定值电阻R0(80 Ω)
E. 滑动变阻器R(0～10 Ω)
F. 电源：电动势E＝6 V，内电阻较小
G. 导线、开关若干
请在虚线框内画出能精确 测量电阻R的电路图(要求在电路图上标出元件符号)。请依据设计的电路图写出Rx的测量值表达式Rx＝________。
[解析] (1)由题选择×100倍率的电阻挡，正确操作时，发觉多用电表的指针偏转角度太大，由多用电表的电阻刻度特点可知，为了使读数精确 ，指针要摆到表盘中心四周，则要把×100倍率挡换成×10倍率挡。由欧姆表盘的读数规章可知测量结果为12.0×10 Ω＝120 Ω。
(2)已知电源电动势E＝6 V，而电压表V的量程为50 V，相比较可得知，此电压表不行选，误差太大；由电源电动势E＝6 V，被测阻值约120 Ω，可知：通过Rx的最大电流约为I＝＝50 mA；此题要用伏安法测电阻，测量中表的指针要有较大角度偏转误差才会较小，同时知A1的量程和内电阻，可将定值电阻R0与A1串联改装成一电压表测Rx两端的电压；滑动变阻器R＝10 Ω比被测电阻Rx小得多，则实行分压式接法，则电路图如图所示：
由电路图可知，Rx两端电压Ux＝I1(R0＋r1)
Rx中的电流Ix＝I2－I1
则Rx＝＝(R0＋r1)。
[答案] (1)a.换用×10倍率的挡位'c.120' (2)电路图见解析'(R0＋r)
此类题主要考查教材基本试验的原理设计、器材选择、试验操作、数据处理、误差分析。要做好这类试验题，要求复习试验时不行舍本逐末一味追求所谓的创新设计题，要把主要精力放在教材试验上，从基本仪器的使用方法，基本试验原理，基本试验操作和试验细节，试验步骤的排序、纠错、补漏，试验数据的分析处理和误差分析，电学试验的连线、纠错、画电路图等全方位理解和把握。考前，有试验条件的最好能进试验室把典型试验及重要试验仪器再操作一遍，没有条件的最好能至少观看一遍演示试验视频。
3. [2021·天津高考]要测绘一个标有“3 V 0.6 W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零渐渐增加到3 V，并便于操作。已选用的器材有：
电池组(电动势为4.5 V，内阻约1 Ω)；
电流表(量程为0～250 mA，内阻约5 Ω)；
电压表(量程为0～3 V，内阻约3 kΩ)；
电键一个、导线若干。
(1)试验中所用的滑动变阻器应选下列中的________(填字母代号)。
A. 滑动变阻器(最大阻值20 Ω，额定电流1 A)
B. 滑动变阻器(最大阻值1750 Ω，额定电流0.3 A)
(2)试验的电路图应选用下列的图 ________(填字母代号)。
(3)试验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示。假如将这个小灯泡接到电动势为1.5 V，内阻为5 Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是 ________ W。
[解析] (1)测绘小灯泡的伏安特性曲线，要求能较大范围测量数据，所以把握电路部分应用分压式接法，滑动变阻器应用最大阻值小额定电流大的A。
(2)灯泡的电阻R＝＝15 Ω，额定电流I＝＝0.2 A，由R＝15 Ω<＝ Ω，依据公式法“大内小外”的原则，可知电流表应接受外接法，故选B。
(3)在灯泡的I－U图上作出电源的I－U图线，交点即为这个电源给这个灯泡供电时的电流和电压，此时P灯＝IU＝0.1×1 W＝0.1 W。
[答案] (1)A'(2)B'(3)0.1
4. [2021·四川高考]如图1所示，某组同学借用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关试验思想、原理及操作，进行“争辩合外力做功和动能变化的关系”的试验：
(1)为达到平衡阻力的目的，取下细绳及托盘，通过调整垫片的位置，转变长木板倾斜程度，依据打出的纸带推断小车是否做________运动。
(2)连接细绳及托盘，放入砝码，通过试验得到图2所示的纸带。纸带上O为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为0.1 s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G。试验时小车所受拉力为0.2 N，小车的质量为0.2 kg。
请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化ΔEk，补填表中空格(结果保留至小数点后第四位)。
分析上述数据可知：在试验误差允许的范围内W＝ΔEk，与理论推导结果全都。
(3)试验前已测得托盘质量为7.7×10－3 kg，试验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为________kg(g取9.8 m/s2，结果保留至小数点后第三位)。
[解析] (1)取下细绳与托盘后，当摩擦力恰好被平衡时，小车与纸带所受合力为零，获得初速度后应做匀速直线运动。
(2)由题图2可知＝55.75 cm，再结合vt/2＝可得打下计数点F时的瞬时速度vF＝＝1.051 m/s，故W＝F×＝0.1115 J，ΔEk＝Mv≈0.1105 J。
(3)依据牛顿其次定律有：对小车F＝Ma，得a＝1.0 m/s2；对托盘及砝码(m＋m0)g－F＝(m＋m0)a，故有m＝－m0＝ kg－7.7×10－3 kg＝0.015 kg。
[答案] (1)匀速直线(或匀速)'(2)0.1115'0.1105
(3)0.015
此类试验重在考查试验基本原理和思想方法的迁移应用，特点是“源于教材，但又高于教材”。这类题虽常考常新，但“题在书外，理在书中”，万变不离其宗。要做好这类题，首先要审清题意，明确试验目的，联想和迁移应用相关试验原理。另外，此类试验题还常是“穿着试验外衣”的计算题，这时把它看作一道应用性的物理问题，就能放下包袱，轻装上阵。
5. [2022·重庆高考]为了争辩人们用绳索跨越山谷过程中绳索拉力的变化规律，同学们设计了如图甲所示的试验装置。他们将不行伸长轻绳的两端通过测力计(不计质量及长度)固定在相距为D的两立柱上，固定点分别为P和Q，P低于Q，绳长为L(L>)。
他们首先在绳上距离P点10 cm处(标记为C)系上质量为m的重物(不滑动)，由测力计读出绳PC、QC的拉力大小TP和TQ。随后，转变重物悬挂点C的位置，每次将P到C点的距离增加10 cm，并读出测力计的示数，最终得到TP、TQ与绳长的关系曲线如图乙所示。由试验可知：
(1)曲线Ⅱ中拉力最大时，C与P点的距离为________cm，该曲线为________(选填：TP或TQ)的曲线。
(2)在重物从P移到Q的整个过程中，受到最大拉力的是________(选填：P或Q)点所在的立柱。
(3)在曲线Ⅰ、Ⅱ相交处，可读出绳的拉力T0＝________N，它与L、D、m和重力加速度g的关系为T0＝________。
[解析] (1)由图乙可读出，Ⅱ中拉力最大时，C与P点的距离为60 cm。此时以C点为争辩对象，如图所示，竖直方向TPsinθ1＋TQsinθ2＝mg，水平方向TPcosθ1＝TQcosθ2。当TP＝TQ时，cosθ1＝cosθ2，即θ1＝θ2，若C点左移即减小，则θ1增大，cosθ1减小，θ2减小，cosθ2增大，＝＞1，即TP＞TQ，故Ⅱ为TP的曲线，Ⅰ为TQ的曲线。
(2)由图乙可知图线Ⅰ对应的极值最大，故受到最大拉力的是Q点所在的立柱。
(3)曲线Ⅰ、Ⅱ相交处，可读出绳的拉力T0为4.30 N。
此时满足关系：TP＝TQ＝T0
TPsinθ1＋TQsinθ2＝mg
TPcosθ1＝TQcosθ2
sinθ2＝
解得：θ1＝θ2
T0＝。
[答案] (1)60(56～64之间的值均可) TP (2)Q
(3)4.30(4.25～4.35之间的值均可)
6. [2022·河南六市一联]某学习小组通过试验来争辩用电器Z的导电规律。他们在试验中测得用电器Z两端的电压与通过Z的电流的数据如下表：
U/V
0.0
0.2
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
I/A
0.000
0.050
0.100
0.150
0.180
0.195
0.205
0.215
(1)请依据上述表格中的数据，在图a中用笔连线补充完成该电路的实物图；
(2)请依据题中信息，在方框内画出电路图；
(3)利用这些数据绘出的用电器Z的伏安特性曲线如图b所示。若把该用电器Z接入图c所示的电路中时，电流表的读数为0.100 A，已知A、B两端电压恒为1.5 V，则定值电阻R0的阻值为________Ω。
[解析] (1)(2)由试验数据可知用电器Z的电压和电流均从零开头增加，所以滑动变阻器应使用分压式接法，实物连接图及电路图见下图甲、乙。(3)当通过Z的电流为0.100 A时，从图b中可得此时Z两端电压为0.5 V，则R0两端电压U0＝1.5 V－0.5 V＝1 V，R0＝＝10 Ω。
[答案] (1)见解析图甲
(2)见解析图乙
(3)10
3．攻克常考试验题的策略
1. 仪器类
(1)读数及其简洁计算——刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、弹簧秤、电流表、电压表、多用电表、电阻箱等。
(2)画图形——力的合成分解的平行四边形图、电路图、电路实物连线图。
(3)图象、表格及其简洁计算——验证牛顿运动定律的a－F、a－图象、探究动能定理的图象、描绘小灯泡的伏安特性曲线、测电源的电动势和内阻的U－I图象等。
2. 原理类(应用物理规律)
(1)处理数据——分析处理、进行计算、归纳结论。
(2)仪器匹配——长度测量的仪器匹配，电路试验仪器的匹配等。
(3)原理分析——纸带计算、探究动能定理、电阻测量(内接法、外接法与滑动变阻器的限流分压)、测电源的E与r等；各种改进型、设计型、创新型试验。
(4)误差分析——一些典型试验的误差。
(5)试验步骤——一些重要试验的步骤。
3. 创新类
在上述原试验的基础上，参考教材中的演示试验、小试验等，应用重要的物理规律、结合同学的生活实际，编制的一类新试验考题。较之原试验，有改进、拓展、创新的特点。
1. 应用型试验题解答时可从以下两方面入手
(1)生疏并正确使用仪器。试验仪器名目繁多，具体应用因题而异，所以，生疏使用仪器是最基本的应用。如打点计时器的正确安装和使用，滑动变阻器在电路中起限流和分压作用的不同接法，多用电表测不同物理量的调试等，只有生疏它们，才能正确使用它们。生疏仪器，主要是了解仪器的结构、性能、量程、工作原理、使用方法、留意事项，如何排解故障、正确读数和调试，使用后如何保管等。
(2)理解试验原理
面对应用性试验题，确定要通过审题，快速地理解其试验原理，这样才能将实际问题模型化，运用有关规律去争辩它。
具体地说，应用型试验题的依托照旧是物理学问、试验力气等。解答时要抓住以下几点：
①明确试验应当解决什么实际问题(分清力学、电学、光学等不同实际问题)；
②明确试验原理与实际问题之间的关系(直接还是间接)；
③明确是否仅用本试验能达到解决问题的目的，即是否还要联系其它物理学问，包括数学学问；
④明确是否需要设计试验方案；
⑤明的确际问题的最终结果。
7. [2021·课标全国卷Ⅰ]
某同学试验小组利用图(a)所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1k”挡内部电路的总电阻．使用的器材有：
多用电表；
电压表：量程5 V，内阻十几千欧；
滑动变阻器：最大阻值5 kΩ；
导线若干。
回答下列问题：
(1)将多用电表挡位调到电阻“×1k”挡，再将红表笔和黑表笔________ ，调零点。
(2)将图(a)中多用电表的红表笔和________(填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端。
(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图(b)所示，这时电压表的示数如图(c)所示．多用电表和电压表的读数分别为________kΩ和________ V。
(4)调整滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零，此时多用电表和电压表的读数分别为12.0 kΩ和4.00 V。从测量数据可知，电压表的内阻为________kΩ。
(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个抱负电流表和一个电阻串联而成的电路，如图(d)所示。依据前面的试验数据计算可得，此多用电表内电池的电动势为________V，电阻“×1k”挡内部电路的总电阻为________kΩ。
[解析] (1)使用多用电表测电阻时，换挡后需重新进行欧姆调零，故应将两表笔短接进行调零。
(2)电流应从多用电表的红表笔流入、黑表笔流出，故红表笔应接“1”。
(3)从图可以看出指针指向欧姆挡15.0位置，电阻挡为“×1 k”，故读数为15.0 kΩ；由于电压表量程为5 V，指针所指位置为3.60，故读数为3.60 V。
(4)当滑动变阻器连入电路中的电阻为零时，多用电表读数即为电压表内阻，所以电压表内阻为12.0 kΩ。
(5)设多用电表内电池的电动势为E、多用电表内阻为R，由第(3)、(4)问可知＝，＝，两式联立解得：E＝9.00 V，R＝15.0 kΩ。
[答案] (1)短接 (2)1 (3)15.0 3.60 (4)12.0
(5)9.00 15.0
2. 测量型试验攻克策略
解决测量型试验问题的关键是明确试验仪器的使用，明确试验原理、试验方法，把握试验的留意事项及处理试验数据的方法，会分析误差来源。
8. [2022·浙江高考]小明对2B铅笔芯的导电性能感爱好，于是用伏安法测量其电阻值。
(1)图1是部分连接好的实物电路图，请用电流表外接法完成接线并在图1中画出。
(2)小明用电流表内接法和外接法分别测量了一段2B铅笔芯的伏安特性，并将得到的电流、电压数据描到U－I图上，如图2所示。在图中，由电流表外接法得到的数据点是用________(填“○”或“×”)表示的。
(3)请你选择一组数据点，在图2上用作图法作图，并求出这段铅笔芯的电阻为________Ω。
[解析] (1)由图知电源接受了两节干电池，则电压表应选用3 V量程，如图。
(2)在内接法中由U＝I(R＋RA)知其U－I图线的斜率k内＝R＋RA＞R；在外接法中由其U＝(I－)R即U＝I知其U－I图线的斜率k外＝＜R，可见对应于外接法的图线斜率较小。
(3)由U＝IR知U－I图线的斜率对应于R的测量值。选择其中一组“×”或“○”连线，求出图线的斜率即可。用“×”连线时R＝(1.1～1.3) Ω，用“○”连线时R＝(1.5～1.7) Ω。
[答案] (1)图见解析
(2)× (3)见解析
[点评] 本题应依据原理，会分析误差产生的缘由，从而推断电流表外接法得到的数据点。
9. 在“测定金属的电阻率”试验中，所用测量仪器均已校准。待测金属丝接入电路部分的长度约为50 cm。
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图所示，其读数应为________mm(该值接近多次测量的平均值)。
(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx。试验所用器材为：电池组(电动势3 V，内阻约1 Ω)、电流表(内阻约0.1 Ω)、电压表(内阻约3 kΩ)、滑动变阻器R(0～20 Ω，额定电流2 A)、开关、导线若干。
某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行试验测量，记录数据如下表所示：
次数
1
2
3
4
5
6
7
U/V
0.10
0.30
0.70
1.00
1.50
1.70
2.30
I/A
0.020
0.060
0.160
0.220
0.340
0.460
0.520
由以上试验数据可知，他们测量Rx是接受下图中的________图(选填“甲”或“乙”)。
(3)图丙所示是测量Rx的试验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。请依据(2)中所选的电路图，补充完成图甲中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏。
(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图丁所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。请在图丁中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出U－I图线。由图线得到金属丝的阻值Rx＝________Ω(保留两位有效数字)。
(5)依据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为________(填选项前的符号)。
A．1×10－2 Ω·m B．1×10－3 Ω·m
C．1×10－6 Ω·m D．1×10－8 Ω·m
[解析] (1)金属丝直径的整数部分由固定刻度尺上读出，留意半毫米刻度线是否露出，小数部分由可动刻度尺上读出，测量值(mm)＝固定刻度尺上的读数(mm)＋可动刻度尺上的读数(估读一位)×0.01(mm)，故读数为0.397 mm，最终一位是估读位，可以不同。
(2)由题表中所给数据可知金属丝两端电压接近从0开头，所以滑动变阻器应接受分压接法，即选题图中的图甲。
(3)电流表接受外接法，故电压表的右接线柱应与待测金属丝的右接线柱相连。滑动变阻器接受分压接法，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的左端，要使Rx两端电压最小，应把滑动变阻器的左接线柱与待测金属丝的左接线柱相连。如图(a)所示。
(4)依据题表中所给数据描点，绘出的U－I图线应过坐标原点，且使大多数点在一条直线上，不在直线上的点分居直线两侧，如图(b)所示，由图线的斜率可得金属丝的阻值Rx＝4.5 Ω。
(5)由于R＝ρ，S＝π()2，取d＝4×10－4 m，l＝0.5 m，R＝4.5 Ω，解得ρ≈1×10－6 Ω·m，选项C正确。
[答案] (1)0.397(0.395～0.399均可) (2)甲 (3)如图(a)所示 (4)如图(b)所示 4.5(4.3～4.7均可) (5)C
3. 验证性试验的攻克策略
验证型试验就是要通过试验手段去验证某一物理理论或物理规律是否正确。
在验证型试验中，主要把握以下几方面：
①把握并机敏运用试验方法。
例如，在验证牛顿其次定律的试验中，加速度的大小即与外力的大小有关，又与物体质量有关，试验中接受了“把握变量”法，从而完成验证。
②要重视试验的验证条件。物理定律的成立必需满足确定条件，验证明验中必需满足这些条件才能使试验顺当进行。如在验证力的合成法则的试验中，试验的条件是“力的作用效果相同”，因此，在两个分力和一个力分别作用下，同一弹性绳的同一端点必需到达同一位置才能满足试验的验证条件。在验证机械能守恒定律的试验中，“只有重力做功”是试验的验证条件，而试验中阻力的存在是不行避开的，阻力做功过大时，试验误差大，试验将失去意义，为此，试验中要求铁架台竖直、架稳，且小球选用质量大、体积小的重锤，使重力远远大于试验中的阻力，阻力做的功可以忽视不计，从而满足了试验的验证条件。
10. [2022·江苏高考]小明通过试验验证力的平行四边形定则。
(1)试验记录纸如图甲所示，O点为橡皮筋被拉伸后伸长到的位置，两弹簧测力计共同作用时，拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点；一个弹簧测力计拉橡皮筋时，拉力F3的方向过P3点。三个力的大小分别为：F1＝3.30 N、F2＝3.85 N和F3＝4.25 N。请依据图中给出的标度作图求出F1和F2的合力。
(2)认真分析试验，小明怀疑试验中的橡皮筋被多次拉伸后弹性发生了变化，影响试验结果。他用弹簧测力计先后两次将橡皮筋拉伸到相同长度，发觉读数不相同，于是进一步探究了拉伸过程对橡皮筋弹性的影响。
试验装置如图乙所示，将一张白纸固定在竖直放置的木板上，橡皮筋的上端固定于O点，下端N挂一重物。用与白纸平行的水平力缓慢地移动N，在白纸上记录下N的轨迹。重复上述过程，再次记录下N的轨迹。
两次试验记录的轨迹如图丙所示。过O点作一条直线与轨迹交于a、b两点，则试验中橡皮筋分别被拉伸到a和b时所受拉力Fa、Fb的大小关系为________。
(3)依据(2)中的试验，可以得出的试验结果有哪些？__________(填写选项前的字母)
A. 橡皮筋的长度与受到的拉力成正比
B. 两次受到的拉力相同时，橡皮筋第2次的长度较长
C. 两次被拉伸到相同长度时，橡皮筋第2次受到的拉力较大
D. 两次受到的拉力相同时，拉力越大，橡皮筋两次的长度之差越大
(4)依据小明的上述试验探究，请对验证力的平行四边形定则试验提出两点留意事项。
[解析] (1)略。(2)分析端点N受力，设橡皮筋与竖直方向间的夹角为θ，由平衡条件易得橡皮筋的拉力F＝mg/cosθ，可见θ相同时橡皮筋拉力相同。(3)题图丙中表示两次拉力相同时橡皮筋的长度之差，易知A错误、B正确。由图中的两轨迹间的距离变化可知，θ越大时长度差越大，结合F＝mg/cosθ知对应的拉力越大，故D正确。因同样拉力下橡皮筋第2次长度较长，故同样长度下橡皮筋第2次所受拉力较小，C错误。(4)从能在记录纸上完成试验的角度考虑有：橡皮筋不宜过长，O点位置应靠近木板边缘，所选标度不能过小或过大等；从能测出拉力及减小相对误差角度考虑有：拉力不宜过大或过小，两力之间夹角不宜过大或过小等；从能保证两次测量中力的作用效果相同的角度来考虑有：选用新的、弹性好的橡皮筋或换用弹性好的轻弹簧等。
[答案] (1)如图，F合＝4.6～4.9都算对
(2)Fa＝Fb
(3)BD
(4)橡皮筋拉伸不宜过长；选用新橡皮筋。(或：拉力不宜过大；选用弹性好的橡皮筋；换用弹性好的轻弹簧。)
[点评] 本题是验证平行四边形定则，具有确定的创新性，在第(2)问中，经常忽视橡皮筋弹性发生变化而认为Fa<Fb。在第(3)问中，经常受思维定势的影响而错选。
4. 设计型试验攻克策略
所谓设计型试验，就是依据试验目的，自主运用物理学问、试验方法和技能，完成试验的各个环节(试验目的、对象、原理、仪器选择、试验步骤、数据处理等)，拟定试验方案，分析试验现象，并在此基础上作出适当评价。
解答此类试验题要用“已有的学问”、“学过的试验方法”、“已会用的仪器”，通过学问迁移和力气迁移，进行解答。
求解设计型试验的基本思路
11. [2022·山东高考]某试验小组利用弹簧秤和刻度尺，测量滑块在木板上运动的最大速度。
试验步骤：
①用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力，记作G；
②将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上，通过水平细绳和固定弹簧秤相连，如图甲所示。在A端向右拉动木板，待弹簧秤示数稳定后，将读数记作F；
③转变滑块上橡皮泥的质量，重复步骤①②；
试验数据如下表所示：
G/N
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
F/N
0.59
0.83
0.99
1.22
1.37
1.61
④如图乙所示，将木板固定在水平桌面上，滑块置于木板上左端C处，细绳跨过定滑轮分别与滑块和重物P连接，保持滑块静止，测量重物P离地面的高度h；
⑤滑块由静止释放后开头运动并最终停在木板上的D点(未与滑轮碰撞)，测量C、D间的距离s。
完成下列作图和填空：
(1)依据表中数据在给定坐标纸上作出F－G图线。
(2)由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数μ＝________(保留2位有效数字)。
(3)滑块最大速度的大小v＝________(用h、s、μ和重力加速度g表示)。
[解析] (1)如图所示。
(2)因弹簧秤示数稳定后滑块静止，由题意知此时滑动摩擦力f＝F，又因滑块与板间压力N＝G，故由f＝μN得F＝μG，即F－G图线的斜率即为μ，由图线可得μ＝k＝0.40。
(3)设最大速度为v，从P下降h高度到滑块运动到D点的过程中由动能定理得0－mv2＝－μmg·(s－h)，故有v＝。
[答案] (1)图见解析
(2)0.40(0.38、0.39、0.41、0.42均正确)
(3)
展开阅读全文
浙ICP备2021020529号-1 | 浙B2-20240490 
