資源簡介

前言
物理學是一門實驗性的科學，物理實驗不僅是中學物理的基礎，也是引發學生學習興趣、主動獲取知識、發展能力、提高科學素養的基本途徑。實驗專題的復習，不僅可帶動整個物理知識的復習，而且能讓學生感受到物理實驗中一些科學工作者的思維方法，掌握一些基本的操作技能，使學生體會到物理學的神奇魅力，培養學生的創新精神和能力。
現行教材中19個基本學生實驗，占整個中學物理知識內容131個知識點的14．5％．演示實驗還包含在基本知識內容的考查中。
考綱明確提出學生應當有獨立完成實驗的能力，包括理解實驗原理、實驗目的及要求，了解材料、用具，掌握實驗方法步驟，會控制實驗條件和使用實驗儀器，會處理實驗安全問題，會觀察、分析和解釋實驗中產生的現象、數據，并得出合理的實驗結論．
每年高考物理試題中實驗題占分比例為12％一14％，賦分為17～20分，上海高考試題實驗部分分值為30分，占總分的20％．
在歷年高考中，實驗題卻始終是最難得分的，可以說實驗題的得分率對理科綜合全卷的得分率有至關重要的影響。
本書編寫立足新理念，依據最新人教版教材，著眼全國高考理科綜合最新考綱，備戰新高考，引領新走向。在習題編選上，強調情景新穎、抓規律本質、貼近高考的原則，旨在以全新的思路打造教輔精品。
為便于學生掌握各類實驗的特點，本書按實驗考點分為七章。每章有如下欄目：
實驗輻射考點：指出考綱中與本章有關的考點及歷年考查方式，幫助同學們了解高考對該專題的要求，使學生對復習的目標做到心中有數，提高主動學習的效率。
知識精講：解讀各專題的要點知識及方法規律．分析重點，解決難點，關注熱點，揭示考點，系統把握專題內在規律，達到深入理解知識、有效儲備知識的目的．
高考連線：把握高考命題規律和命題走勢。詳細解析典型例題，點撥解題思路與方法技巧，使學生能靈活運用所學知識解決具體問題，以培養規范的解題習慣及靈活的思維方法，做到單一反三、觸類旁通．
創新題析：結合專題重要考點精心設計一系列具有針對性、拓展性、前瞻性、綜合性的訓練題，培養學生的綜合創新與實踐應用能力，全面提升學科應用能力與綜合考試技能。
考點訓練：按照相應專題知識體系的內在邏輯順序，精心編選一定數量能覆蓋專題全部基礎知識和基本能力要點的訓練題幫助讀者全面理解和有效鞏固知識、提高技能。
以上欄目五位一體，環環相扣，自成體系；力求涵蓋最新教學大綱和考試大綱所涉及的全部重難點、考點、題型和知識能力要求；在知識層面上，既強調知識的綜合性、系統性和科學性，又注重專題知識的點、線、面的縱橫關聯和有效拓展。
在專題設計及分冊劃分上，突出“科學合理、講述透徹、內容全面、分析到位”的特色；在能力滲透上，著眼于使理解能力、推理能力、設計和完成實驗的能力、獲取知識的能力、分析綜合能力以及觀察能力、思維能力、自學能力、表達能力”等的具體化；在體例設計上，力求簡明實用，既符合認知規律，又符合學科特點，既體現專題的內在邏輯層次，又方便讀者使用。
由于編者水平所限，書中謬誤及不妥之處在所難免，敬請廣大讀者批評指正。
目錄
第一章 誤差及有效數字
一、誤差分析
二、有效數字
第二章 基本儀器
一、常用力學儀器
二、常用電學儀器
第三章 驗證性實驗
一、驗證力的平行四邊形定則
二、驗證動量守恒定律
三、驗證機械能守恒定律
第四章 測定性實驗
一、長度的測量
二、用單擺測定重力加速度
三、用油膜法估測分子的大小
四、測定金屬的電阻率
五、測電池的電動勢和內電阻
六、測定玻璃的折射率
七、用雙縫干涉測光的波長
第五章 探索性實驗
一、研究勻變速直線運動
二、探究彈力與彈簧伸長的關系
三、研究平拋物體的運動
四、用描跡法畫出電場中平面上的等勢線
五、描繪小電珠的伏安特性曲線
六、把電流表改裝成電壓表
七、用多用電表探索黑箱內的電學元件
八、練習使用示波器
九、傳感器的使用
第六章 演示實驗
一、力學演示實驗
二、電學演示實驗
第七章 設計性實驗
一、設計性實驗概述
二、實驗原理、實驗方法的選擇
三、實驗器材和實驗裝置的選擇
四、實驗操作程序設計
五、實驗數據處理的方法
六、設計性實驗分析的基本思路
答案
第一章 誤差和有效數字
1.［解析］錯誤是指因儀器故障、設計錯誤、操作不當等造成的測量偏差，不是誤差。誤差是不可避免的；只能盡可能減小誤差。而錯誤在實驗中可以而且應當完全避免。答案為(D)。
2.［解析］答案為(C)。
3．［解析］兩個測量結果的絕對誤差都為0.01g，根據基本知識知，雖然絕對誤差對兩者給出了相同的評價，但前者的誤差占測量值的1%，而后者僅占0.01%，所以后者比前者可靠性更大。為了比較測量結果的可靠性，應當用相對誤差去評價。
4．［解析］根據試測要點2所述，有效數字的位數不同，表示測量的準確程度不同。9.5cm是兩位有效數字，說明所用刻度尺的最小刻度是厘米，其中的9cm是準確的，0.5cm是估計的，是不可靠的。9.50cm是三位有效數字，說明所用刻度尺的最小刻度是毫米，其中，9.5cm是準確的，第三位“0”是估計的。因此，9.50cm的準確程度要高于9.5cm的準確程度。
5．［解析］根據試測要點2所述，答案為選項B。在一次測量中，有效數字的位數是確定的，不受所采用單位的影響，在進行單位變換時要保證有效數字的位數不變。在由很大的單位變為較小的單位，或由較小單位變為很大的單位時，最好采用科學記數法，否則有時會導致記錄錯誤。如A選項給出的5400m是四位有效數字，而5.4km是兩位有效數字。
6．［解析］對直接測量結果來說，有效數字的位數是由被測量的值和所用測量儀器的最小刻度決定的，所以兩次記錄數據均應是四位有效數字。
7．［解析］根據有效數字和三種測量儀器的準確度知，答案分別為：1.64；1.638；1.6381。
第二章 基本儀器
BD 2.C 3. (1)螺旋測微器 (2)23.22
4．7.884, 20.540
第三章 驗證性實驗
一、驗證力的平行四邊形定則
1．C
2．ACD
3．ACD
4．誤差范圍內F和F'相同
5．A
6．4.0，2.5
二、驗證機械能守恒定律
1．CD
2．C
3．BD
4．C
5．通過原點的傾斜直線，重力加速度
6．(1)左;（2）0.98m/s2;(3)0.49 J,0.48 J;(4)>，實驗中有阻力,(5)在誤差允許范圍內機械能守恒
三、驗證動量守恒定律
1．C［解析］斜槽末端的切線水平，即小球在此運動時速度水平，又因對心相碰，所以被碰小球也是水平飛出，保證了兩球做平拋運動，故C對，與其他因素無關.
2．B［解析］從同一位置下落時，小球下落高度相同，由v=得，到斜槽末端時小球的速度相同，與其他因素無關，故B對.
3．B［解析］本實驗中求各球落點的基本方法是用盡可能小的圓圈住球的落點，則該圓的圓心就是球的平均落點.
4．A［解析］入射小球質量應大于被碰小球質量，體積小且質量相差應較大.
5.(1)漏測小球直徑 (2)步驟A中調整支柱到斜槽末端距離等于小球的直徑 (3)步驟D中應取質量較大的球作為人射球，(4)步驟E中應使入射球從斜槽上的同一位置由靜止開始滾下 (5)步驟G中公式應為P2＝mA×OM+mB×(ON－2r)
6.(1)BC DE(2)0.42 0.417［解析］從紙帶上BC段可計算出A車與B車碰撞前的動量，而從紙帶上DE段則可計算出碰后二車共同運動的速度，故可以驗證碰撞前后系統的動量是否守恒.
測定性實驗
一、長度的測量
1. 20；1mm；0.9mm；0.1mm；20；19mm；0.05 2. BD 3. D 4. 7;30 5. 22.14 6. 1.3； 4.24
二、用單擺測定重力加速度
1. A．要用卡尺測擺球直徑d，擺長l等于擺線長·B．T=·C．g應測量多次，然后取g的平均值作為實驗的最后結果。
2. A，C，E，H
3. 0.8740 75.1 1.88
4.C［解析］在水流出的過程中，金屬球殼的重心先下降后又回到原來的高度，即單擺擺長l先變大后回到原來數值。
5. 沒有將擺球半徑計入擺長
6. (1)不能將絲線纏繞在小棒上，這樣懸點不固定，擺長會隨著擺動而發生變化。正確的應該是用夾子夾住，使懸點固定。
(2)20cm的擺長太短，一般應使擺長l>>擺球的直徑d，取1m左右為宜。
(3)偏角大于5°，不能近似地認為sinα＝α，不符合筒諧運動的要求，應使擺動偏角小于5°。
(4)放開手計時，不容易做到同步計時，應讓小球擺至最低點即平衡位置計時(同時在平衡位置下面放置一個標志物)。
(5)用一次全振動的時間作為周期，誤差很大，應用累積法，讓擺擺動30～60次，測出總時間t，再求出周期T=t/n(n為單擺全振動的次數)。
(6)一般實驗要重復幾次，取記錄數據算出結果的平均值為最后測量的結果。
［答案］見解題思路。
三、用油膜法估測分子的大小
1.B[解析] V=，則NA=Vmol/V.
6.(1)求油酸膜的面積是，先數出“整”方格的個數，對剩余小方格的處理方法是：不足半格的略去，多于半格的算一個，數一下共有55個小方格．
面積為：S=nS0=2.2×10－2m2
(2)由于104mL中有純油酸6mL，則1mL溶液中有純油酸mL=6×10－4mL，而1mL上述溶液有50滴，故1滴溶液中具有純油酸為：
V=mL=1.2×10－5mL=1.2×10－11m3.
(3)由d=知油酸分子直徑d=m≈5.4×10－10m
四、測定金屬的電阻率
1.應量出金屬絲接入電路中的有效長度；而不是全長；金屬絲的電阻很小，與電壓表內阻相差很大，使金屬絲與電壓表并聯，電壓表對它的分流作用很小，應采用電流表外接法，故A、C操作錯誤．
2.a, 1000Ω.[解析] 因為ΔV/V1=0.1/3=1/30，而ΔI/I1=1/3，即電流表示數變化較電壓表示數變化明顯，說明電壓表的分流作用較大，應采用電流表內接法.
3.⑴0.351 ⑵A、C、F、G、H
①先選電源：題中只給一直流電，所以應先確定電源，先G，E=6V。
②選電流表：
電源選定后可估算總電流，不連入滑線變阻器，干路電流最大值Imax==0.6A
∴選A。
③選電壓表：
若選C表，量程3V，則干路總電流要被控制在0.3A以下，由上所選A電流表，指針偏轉達半刻度盤。若選D表，量程15V，而電源6V，，此時電壓表指針偏轉范圍不滿足指針在～刻度范圍內，加之15V量程時，精確度太低，應選C表而不選D表。
④選變阻器：
由上已選量程是3V的電壓表，決定滑動變阻器必須選擇分壓電路連接方式，由于電阻絲電阻約為10Ω，為在3V、0.3A以下范圍內調節滑動變阻器，讀取幾組測量值，滑動變阻器應選0～10Ω的。
注意：2.不應選用0～1000Ω的滑線變阻器，一是因為其阻值太大，調壓不靈敏，二是在滿足要求的情況下，應盡量選用小規格的器材。
⑶畫電路圖時，還要選擇電流表是內接電路，還是外接電路，由Rx=10Ω，RA=0.5Ω，RV=6kΩ可得，為減小RA分壓帶來誤差，應選電流表外接電路如圖4-4-1所示。
注：若選B表，將會增大誤差！①0.6A電流太小，指針偏轉范圍不足刻度盤的三分之一，讀數時誤差較大。②電表滿偏值越大，最小刻度即精確度越低。
4. ①見圖 答4-4-2②開始不變，后來逐漸增大 ③增大[解析] ①根據U—I的數據，在坐標紙上找出對應的點，連成圓滑的曲線，即 I—U圖線．②在I—U圖線中，任一點斜率倒數即這一狀態的電阻值，即R=，從圖線看出斜率越來越小，其倒數越來越大，即燈絲電阻隨功率增加而變大，或者說隨溫度升高而變大．
5. ①見圖答4-4-3 ②a, b, I2R/I1[解析]將K2向d閉合，K1向a閉合，Rx與R并聯，I1是流過Rx的電流；當K2向c閉合，K1向b閉合時，Rx與R并聯，I2是流過R的電流.R′是保護電阻，阻值應該很大，才能保證電路結構變化時起保護作用，也就是說Rx和R并聯電路兩端可以看作恒壓，有I1Rx=I2R，∴Rx=I2R/I1
6.⑴先將電池、電流表、限流電阻、電鍵組成串聯電路，然后將電阻箱一端接Rx再接電鍵的一端，另一端接電鍵余下的c接線柱，如圖答4-4-4所示。
⑵選接通Rx，讀出電流表示數，把電鍵擲向另一端，接入電阻箱，調整電阻箱，使電流表示數與接入的Rx時相同，則電阻箱的阻值與Rx阻值相同，讀出其數值即Rx的阻值。
五、測定電源電動勢和內阻
1.B［解析］舊電池內阻較大，實驗時，電壓表讀數變化較大，誤差較小．
2.B，A電壓表量程過大，誤差較大；C、D變阻器額定電流過小且調節不便
3．由圖中知E＝1.0V，IBm＝0.6A
當路端電壓為0.5V時，電路中電流為0.4A
則對A電池而言：
得IAm＝0.8A
rA＝Ω＝1.25Ω
對B電池而言：
得EB＝1.50V
rB＝Ω＝Ω＝2.5Ω
設電阻器電阻為R
則接在A電池的電路中消耗功率PA＝()2·R
而接在B電池的電路中消耗功率PB＝()2·R
∵PA＝PB，則=
代入數值解得R＝1.25Ω
4.（1）①K1斷開，K2接到a端，記下電壓表的讀數U1；②K2仍接到a端，閉合K1，記下電壓表的讀數U2；③K1仍閉合，K2接到b端，記下電壓表的讀數U3.
（2）U1
5.本題是設計性實驗，旨在考查應用能力．主要考查電壓表的工作原理．
(1)如圖4-5-1所示
(2)①斷開電鍵，記下電壓表偏轉格數N1，
②合上電鍵，記下電壓表偏轉格數N2．
(3)設每小格代表電壓U．則
E＝N1U ①
E＝N2U+r ②
由①②得r＝R．
6．(1)開路時的路端電壓即電源電動勢，
∴E＝1.5V 內阻r=Ω＝0.2Ω
(2)a點對應外電阻
Ra＝Ω＝0.4Ω
此時電源內部消耗功率Pr＝Ia2r＝2.52×0.2W＝1.25W，也可由面積差求得Pr＝IaE－IaUa＝2.5×(1.5—1.0)W＝1.25W．
(3)＝4:1
＝l:1．
(4)電源最大輸出功率
Pm＝W＝2.81W
六、測定玻璃的折射率
1．C
2．(1)甲(2)乙；
3. A、C、D
4．解：(1)依據的物理現象是：光線斜射入兩種介質的界面發生折射，在同一種均勻介質中光線沿直線傳播．(2)在步驟C后應取走玻璃磚、大頭針，過P3、P4做直線BO′交bb′于O′，連接OO′即為在玻璃磚中的折射光線．
(3)不能，因為垂直界面射人的光線，進入另一種介質時不發生折射．
(4)能，計算的方法是從圖中O點起在OA線上截取某一長度OP，在OO′的延長線上截取相同長度閱，從P、Q分別作法線MN，的垂線，與其相交于 P′、O′，則折射率為n＝PP′／QQ′．
5. 解：對測量結果有影響，會使測定的折射率比真實的射率偏小，由于所畫玻璃的寬度比實際寬度大，使入射點O向左移，折射點向右移，使得所畫的折射角r比實際折射角r偏大，如圖4-6-1所示，由n=，所以測—得折射率偏小．答案：B
6. （1）該同學是根據全反射規律來進行測量的．
(2)作垂直AB直線的法線OC，用刻度尺測CD(入射光線OP1的垂線)線段的長，根據n=
七、用雙縫干涉測光的波長
C
C
C
B
AC
6.6×10-7
第五章 探究性實驗
一、研究勻變速直線運動
1、A【提示】Δs較大，較準確，相比較逐差法又優于用一個式子計算
2、－1.50，－1.51，－1.50，－1.50 相反
3、偏小
4、⑴Δs恒量，勻變速；⑵vn=，0.53m/s，0.62m/s，1.23m/s，1.58m/s，1.93m/s；
⑶3.5m/s2 ；⑷0.53m/s，v0
5、2.5m/s2
6、0.39m/s2，與小車運動方向相反
二、探究彈力和彈簧伸長的關系
1.C
2.AB
3．D
4．A
5．每次拉伸時彈簧秤的示數F，用刻度尺測出彈簧的拉伸形變量x，則是：k=F/x
6．20
三、研究平拋物體的運動
1．A
2．C
3．AB【提示】斜槽不光滑，但每次飛出速度相同，故無影響.
4．vA=2.44m/s; vB=2.52m/s;
vC=2.40m/s =2.45m/s【提示】對每一組x、y值，由x=v0t，y=gt2/2，消去t，得v0=
5．
6．在曲線上選取1、2、3三點，使相鄰兩個點之間的水平距離相等，測出這一距離s，再測出相鄰兩點的豎直距離y1和y2，則v0=s
四、用描跡法畫出電場中平面上的等勢線
1．A
2．C
3．C
4．不偏轉 鋼尺是等勢體
5．(1)指零 因為處于靜電平衡狀態下物體內部不存在電場
(2)指零 C環是等勢體
(3)導體表面上任何一點的場強方向都跟該點的表面垂直，電場線和等勢線(面)垂直相交
6．向左［解析］本題主要考查電場中平面上等勢線的形狀及實驗操作方法．
如題圖所示，電流表指針向負接線柱一側偏轉，說明電流是由負接線柱流入電流表，此時，探針Ⅱ與導電紙的觸點電勢比D點電勢高．
觀察圖中實驗裝置知，金屬圓柱A、B分別與電源負極、正極相接，在導電紙上自右向左各點電勢逐漸降低，要使探針Ⅱ尋找到與探針I觸點D電勢相等的點，應將探針Ⅱ向左移動．
五、描繪小電珠的伏安特性曲線
1. 1210Ω, 白熾燈泡電阻隨溫度的升高而升高.
2. 10Ω［解析］R雖隨著溫度的變化而變化，但各個狀態U與I始終成正比．
RA=Ω=30Ω
RB＝Ω=40Ω
∴△R＝RB—RA＝10Ω
3.A
4.① 用分壓式電路如圖5-5-1.② 0～0.8
5. 略
6.（1）A；C（2）電路如圖答5-5-2所示
六、把電流表改裝為電壓表
1．A［解析］由題可知
E＝I(R1+Rg) ①
E＝ (R2+Rg) ②
由①②得Rg＝R2－2R1
2．B［解析］本題是關于電壓表實際應用的選擇題．主要考查電壓表測電壓的工作原理及電壓表的實際應用．由題意，兩個電壓表不能視為理想電壓表．如果是理想電壓表，讀數都是6.3V．兩只電壓表同時與R1并聯后，該部分的電阻將小于一只電壓表與R1并聯時的電阻，由串聯電阻分壓的特點，可知兩電壓表的讀數相等，但都小于6.3V．
3．G 、 C 、 F
4.（1）乙；D、E.（2）大于.
5.(1)R , R1, (2)R1 (3)3.81 (4)5.26
6.(1)變阻器R阻值, R1（2）r (3) 3.81 (4) 5.26
七、用多用電表探索黑箱內的電學元件
1. D
2.本題主要考查純電阻電路黑盒問題的分析思路．
(1)因3、4間沒有明顯電阻，將3、4短路得圖a．
(2)依題意，R12＝1.5R13＝3R24，為使電阻數最少，取R24為一個電阻，R12為三個電阻串聯，R13為二個電阻串聯．根據R12為三個電阻串聯可把圖a補畫成圖b．
(3)再滿足R24為一個電阻和R13為二個電阻串聯，把圖又進而畫成圖c，于是得所求結果．
3.［解析］(1)用導線連接BC，測出A、B兩點間的阻值x．
(2)用導線連接AB，測出B、C兩點間的電阻值y．
(3)用導線連接AC，測出A、C兩點間的電阻值z，
則有 ①
②
③
由①②得 ④
由③④得Rl＝2xyz/(xy+yz—xz)
同理得R2＝2xyz/(yz—xy+xz)
R3＝2xyz/(xy+xz—yz)
［答案］見解析
4.見圖答5-7-2 5.見圖答5-7-3
6.［答案］如圖5-7-4



八、練習使用示波器
1．A
2．B
3.BD
4．CD
5.ABD
6.[解析] 對電子的加速過程，有
eU1=mv02 ①
對于電子的偏轉過程，有：水平方向：
L=v0t ②
豎直方向：h=at2=·t2 ③
由②③式得h= ④
由①④得
由上式可知，增大L1減小U1或d均可提高靈敏度。C選項正確。
九、傳感器的應用
1.減小,光電
2.左,右
3.聲電,聲音,電
4.C
5.ABCD
6.AB
第六章 演示實驗
1.D 2.B 3.動量守恒 4.D 5.ＢＤ 6.B 7.ABD 8.AC 9.B 10.D
第七章 設計性實驗
1．（1）接通電源，移動光度計使兩邊的照度相同，測出距離r1和r2，即可得待測燈泡的發光強度
（2）測量多次，求平均值。
2．.(1)600 (2)3400
(3)如圖答7-1所示
3．（1）①K1斷開，K2接到a端，記下電壓表的讀數U1；②K2仍接到a端，閉合K1，記下電壓表的讀數U2；③K1仍閉合，K2接到b端，記下電壓表的讀數U3.
（2）E=U1
Rx=
4．（1）如圖答7-2，（2）S2閉合，測UA，S2斷開，測UA＇、UB。則E=UAUB/（UA-UA＇）
5.(1)如圖答7-3(a)或(b).注意R1R2的位置不能互換,否則電壓表燒壞.
(2)略(3)略
提示:據閉合回路歐姆定律,通過開關改變外電路,取兩組數據列方程組,干路電流由電壓表的示數與定值電阻值得出.

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