基本实验方法探究

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1、基本实验方法探究一、要点分析1.考试说明要求：能独立完成考试说明书小注明“实验、探究”的内容，明确实验1=1的，理解原理和方法，控制实验条件。会使川实验仪器，会观察、分析实验现象，会记录、处理数据，并得出结论，对结论进行一定的分析和评价。2.高考热点：（1）实验方案的设计；（2）实验器材的选择；（3）实验数据的处理；（4）实验误差的分析。3・应对策略：要注重实验的实际操作训练，掌握基木的实验方法和原理，明确基木实验仪器使用的规则。能在实验任务的前捉下，结合实际物理情景，确定完成实验H的的途径和方法，设计切实可行的实验方案。二、典型例题题

2、型一实验方案的设计规律方法在明确实验目的的基础上，结合具体的物理实验情境，灵活确定完成实验目的的途径和方法.【例1】某同学在资料上査得弹簧振子的周期公式为丁=2兀眉,弹簧的弹性势能公式E二丄滋2。（式中R为弹簧的劲度系数，加为振子的质量，x为弹贅的形变量）.为了2（啊（乙）验证弹赞的弹性势能公式，他设计了如图（甲）所示的实验：轻弹赞的一端固定在非常平滑的木板一•端，另一•端连接一个质量为m的滑块，滑块上竖直固定一个挡光条，每当扌肖光条挡住从光源A发出的细光束时，传感器B因接收不到光线就产牛一个电信号，输入电脑后经口动处理就能形成一个脉冲

3、电压波形.开始时，滑块静止在平衡位置恰好能挡住细光束.给滑块一个瞬时冲量后，振子就振动起来.仃）系统振动过程屮，在电脑上所形成的脉冲电压波如图(乙)所示，可知该系统的振动周期T=o(2)测得挡光条宽度为/扌当光时间△(,且远小于％.则小球运动的最人动能4(3)如果再测出滑块振动的振幅为力,利川题中捉供的两个公式及测出的物理量表示出系统振动过程中弹簧的最大弹性势能Ep。【解析】通过本实验，在误差范围内如有际=E“也就验证了弹簧的弹性势能公式的正确性.(1)给滑块一个瞬时冲量后，振子做简谐运动，由图(乙)可知，振子从平衡位置经丁。乂回到平衡

4、位置，所以该系统的振动周期T=21.(2)滑块在平衡位置时速度故大，中于滑块静止在平衡位置恰好能挡住细光束，且经过平衡位置时挡光时间很短，所以可用滑块过平衡位置时的平均速度作为滑块的最大速度，所以小球运动的最大动能瓦=md22^⑶当滑块位于最大位移处吋，弹簧的弹性势能最大一扣2,再根据弹簧振子的周期公式计算出弹簧劲度系数《，代入公式可得弹簧的最大弹性势能%7r2mA2【知识链接】实验设计的基本步骤1.明确目的实验目的是题口或课题交给我们需要完成的实验任务，是实验设计的出发点.实验目的明确后，运川所学知识，广泛联系，看看该物理量或物理规

5、律在哪些内容屮出现过，与哪些物理现彖有关，与哪些物理量有直接的联系.再充分结合题忖提供的具体实验情境和提供的实验仪器来灵活地确定实验的原理。2.选择方案对于同一个实验目的，可能存在多种实验原理，进而形成多种(可供选择的)设计方案.一般说来，依据不同的实验原理选择不同的实验方案主要遵循四条原则：(1)科学性：设计的方案有科学的依据和正确的方式，符合物理学的基本原理；(2)可行性：按设计方案实施时，应安全可靠，不会对人身、器材造成危害，所需装置和器材要易于置备，且成功率高；(3)精确性：在选择方案时，应对各种对能的方案进行初步的误差分析，尽

6、对能选用精确度高的方案；(4)简便、直观性：设计方案应便于操作、读数，便于进行数据处理，便于实验者直观、明显的观察.题型二实验器材的选择规律方法根据具体的物理实验情境，结合仪器使用的规则和仪器本身的规格选择恰当的实验器材，并能在具体的问题当中能灵活的迁移运用(如电流表可作电压表使用).电学实验中会根据电流表和电压表和内阻及待测电阻的大小判断电流表内外接法、能够通过计算选择电流表和电压表的量程，当要求测量的电压和电流从零连续变化或者当滑动变阻器阻值太小不能起到有效保护的作用时必须釆用滑动变阻器的分压接法.【例2］某同学在实验室测汽车电热器

7、乩的电功率，此电热器额定电压为12V(车用蓄电池输出的最高直流电压).该同学用学生电源代替蓄电池，输出电压为16V,导线、开关等已经备齐，供选择的器材还有：A.电流表(0〜3A,0.1Q)B.电流表(0-0.6A,10Q)19nUN1innHJ.U«.o6.0anC.电压表(0〜3V,1kQ)D.电压表(0〜15V,30kQ)E.滑动变阻器(0〜10Q,0.5A)F.滑动变阻器(0—10Q,2A)该同学测量的数据记录如下2.00〃A0.10.20.30.40.5L7N02.23.05.0&010.012.0Z/A00.150.200.3

8、00.400.450.50(1)合理选择使用的器材：电流表选,电压表选,滑动变阻器选(填序号)(2)画出合理的测量电路图.(3)在图中的朋标纸上作出图象.(4)电热器的额定功率为W.【解析】(1)耍测汽车电