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(共41張PPT)
增分指導(dǎo)二 解題技巧與策略
二、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)答題策略
考向1 力學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
考向2 電學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)也稱為創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，以原型實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),注重考查實(shí)驗(yàn)儀器的等
效與替換,實(shí)驗(yàn)原理的拓展與延伸、實(shí)驗(yàn)情景的設(shè)計(jì)與創(chuàng)新、實(shí)驗(yàn)方法的
求新、實(shí)驗(yàn)過程的求簡、數(shù)據(jù)處理方法的遷移,這類試題新穎、區(qū)分度高.
要求考生“以不變應(yīng)萬變”,根本方法是把實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)從新情景中分離出來,
找出與常規(guī)實(shí)驗(yàn)的相同之處,運(yùn)用類似的方法進(jìn)行處理.
考向1 力學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
解答力學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)應(yīng)該抓住“理解實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)儀器的工作原理”，尋求
解題突破口.應(yīng)注意常見量的測量方法，比如：“瞬時(shí)速度的測量”可采用光
電門、紙帶留跡平均速度法及間接測量法；“力的測量”可采用測力計(jì)、力
傳感器及類似于“近似等于懸掛鉤碼重力”的間接測量法.
例9 [2024·廣東佛山模擬] 某軟件能夠調(diào)用手機(jī)內(nèi)置加速度傳感器，實(shí)時(shí)
顯示手機(jī)加速度的數(shù)值.小明通過安裝有該軟件的智能手機(jī)(其坐標(biāo)軸如圖
甲所示)探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)裝置原理圖如圖乙所示.已知
當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?.
(1)分別稱量出小桶的質(zhì)量和手機(jī)的質(zhì)量 .
(2)開始時(shí)，整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，小桶里沒有裝砝碼.
(3) 用手突然向上托起小桶，使得繩子松弛，此瞬間手機(jī)受到的合力為
_____(用題目所給字母表示)，讀出此瞬間手機(jī)軸上的加速度 的數(shù)值.
[解析] 靜止時(shí)根據(jù)平衡條件可得彈簧的彈力 ，當(dāng)將小桶
突然托起時(shí)，彈簧的彈力大小不變，此瞬間手機(jī)受到的合外力
.
例9 [2024·廣東佛山模擬] 某軟件能夠調(diào)用手機(jī)內(nèi)置加速度傳感器，實(shí)時(shí)
顯示手機(jī)加速度的數(shù)值.小明通過安裝有該軟件的智能手機(jī)(其坐標(biāo)軸如圖
甲所示)探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)裝置原理圖如圖乙所示.已知
當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?.
(1)分別稱量出小桶的質(zhì)量和手機(jī)的質(zhì)量 .
(2)開始時(shí)，整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，小桶里沒有裝砝碼.
例9 [2024·廣東佛山模擬] 某軟件能夠調(diào)用手機(jī)內(nèi)置加速度傳感器，實(shí)時(shí)
顯示手機(jī)加速度的數(shù)值.小明通過安裝有該軟件的智能手機(jī)(其坐標(biāo)軸如圖
甲所示)探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)裝置原理圖如圖乙所示.已知
當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?.
(1)分別稱量出小桶的質(zhì)量和手機(jī)的質(zhì)量 .
(2)開始時(shí)，整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，小桶里沒有裝砝碼.
(4) 往小桶中增加砝碼，重復(fù)步驟(3)，測得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 小桶和砝碼的質(zhì)量 手機(jī)加速度
1
2 1.76
3 2.58
4 3.39
5 4.20
6 4.98
根據(jù)圖丙軟件截圖，表中空白處的數(shù)據(jù)為_____.利用數(shù)據(jù)作出
圖像，在圖丁中描出第一組數(shù)據(jù)的點(diǎn)并連線，可以得到結(jié)論：__________
_______________________________________________.
0.98
當(dāng)手機(jī)的質(zhì)量一定時(shí)，手機(jī)的加速度與手機(jī)所受合外力成正比
[答案] 如圖所示
[解析] 根據(jù)圖丙可讀得手機(jī)的加速度大小大約為 ，因此表中空白
處的數(shù)據(jù)應(yīng)為0.98.作圖時(shí)應(yīng)用平滑的直線將各點(diǎn)跡連接起來，且應(yīng)盡可能
多地讓點(diǎn)跡落在圖線上，不能落在圖線上的點(diǎn)跡應(yīng)讓其均勻分布在圖線的
兩側(cè)，明顯有誤差的點(diǎn)跡應(yīng)直接舍去.描點(diǎn)作圖如圖所示.根據(jù)圖像可以得到
的結(jié)論是：當(dāng)手機(jī)的質(zhì)量一定時(shí)，手機(jī)的加速度與手機(jī)所受合外力成正比.
(5)保持小桶和砝碼的質(zhì)量不變，用雙面膠把不同數(shù)量的配重片貼在手機(jī)
背面，重復(fù)步驟(3)，測得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并作出 圖像，得出結(jié)論：當(dāng)合外
力一定，加速度與物體質(zhì)量成反比.
例9 [2024·廣東佛山模擬] 某軟件能夠調(diào)用手機(jī)內(nèi)置加速度傳感器，實(shí)時(shí)
顯示手機(jī)加速度的數(shù)值.小明通過安裝有該軟件的智能手機(jī)(其坐標(biāo)軸如圖
甲所示)探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)裝置原理圖如圖乙所示.已知
當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?.
(1)分別稱量出小桶的質(zhì)量和手機(jī)的質(zhì)量 .
(2)開始時(shí)，整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，小桶里沒有裝砝碼.
(6) 從圖丙軟件截圖可以看出，即使整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，手機(jī)依
然顯示有加速度擾動，為了減少該擾動造成的相對誤差，下列做法可行的
是___.
A.使用質(zhì)量更大的砝碼組
B.將彈簧更換為不可伸長的細(xì)線
C.將彈簧更換為勁度系數(shù)更小的彈簧
D.讓小桶和砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于手機(jī)的質(zhì)量
√
[解析] 使用質(zhì)量更大的砝碼組，整體的慣性將增加，其狀態(tài)將越難改變，
擾動將越小，因此該方案可行，故A正確；將彈簧更換為不可伸長的細(xì)線，
在繩子松弛時(shí)，手機(jī)自身也能達(dá)到平衡態(tài)，因此該方法不可行，故B錯(cuò)誤；
勁度系數(shù)越小，彈簧越容易發(fā)生形變，則擾動越大，因此該方法不可行，
故C錯(cuò)誤；讓小桶和砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于手機(jī)的質(zhì)量，并不能減小其擾動，
甚至?xí)黾悠鋽_動，且當(dāng)托起小桶和砝碼時(shí)，手機(jī)所受合外力將過小，實(shí)
驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理將變得更困難，因此該方案不可行，故D錯(cuò)誤.
考向2 電學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
電學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的三個(gè)原則：
(1)安全性原則
設(shè)計(jì)方案時(shí)，應(yīng)安全可靠，不會對器材造成損壞.
①選用器材時(shí)，應(yīng)考慮器材的性能及量程(如儀表的量程、電器的額定值
等)的要求.
②設(shè)計(jì)方案時(shí)，應(yīng)準(zhǔn)備好保護(hù)措施.
(2)精確性原則
實(shí)驗(yàn)誤差應(yīng)控制在誤差允許的范圍之內(nèi)，盡可能選擇誤差較小的方案.
①在安裝或使用器材之前，應(yīng)按實(shí)驗(yàn)要求對器材精心調(diào)整.如在使用某些
儀表前，應(yīng)進(jìn)行機(jī)械調(diào)零.
②選用合適的測量工具(直尺、儀表)及合適的量程，使之與被測數(shù)值相匹
配.如使用多用電表測量某電阻時(shí)，應(yīng)選用合適的擋位，使測量時(shí)電表指
針指在中央刻度值附近.
③實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)因操作不當(dāng)帶來的偶然誤差，往往需要多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，
獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，以備選取有效數(shù)據(jù).
④設(shè)計(jì)合理的數(shù)據(jù)處理方式，如將多組有效數(shù)據(jù)相加后除以測量次數(shù)，取
其算術(shù)平均值(一般求待測量的算術(shù)平均值，而不求某些中間量的算術(shù)平
均值).
(3)簡便性、直觀性原則
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)應(yīng)便于操作、讀數(shù)及進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及實(shí)驗(yàn)者觀察.
例10 某同學(xué)要將一量程為的微安表改裝為量程為 的
電流表.該同學(xué)測得微安表內(nèi)阻為 ，經(jīng)計(jì)算后將一阻值為 的電阻
與該微安表連接，進(jìn)行改裝.然后利用一標(biāo)準(zhǔn)毫安表，根據(jù)圖甲所示電路
對改裝后的電表進(jìn)行檢測(虛線框內(nèi)是改裝后的電表).
例10 某同學(xué)要將一量程為的微安表改裝為量程為 的
電流表.該同學(xué)測得微安表內(nèi)阻為 ，經(jīng)計(jì)算后將一阻值為 的電阻
與該微安表連接，進(jìn)行改裝.然后利用一標(biāo)準(zhǔn)毫安表，根據(jù)圖甲所示電路
對改裝后的電表進(jìn)行檢測(虛線框內(nèi)是改裝后的電表).
[解析] 評分標(biāo)準(zhǔn)及答題規(guī)則
1.第(1)問3分，少連或錯(cuò)連一條線扣1分，扣完為止.易錯(cuò)警示：連接電路
圖首先要考慮實(shí)驗(yàn)原理及要求；另外導(dǎo)線要連準(zhǔn)接線柱，導(dǎo)線不能交叉.
2.第(2)問2分，不答或答錯(cuò)扣2分.
3.第(3)問2分，每選對一個(gè)得1分，有選錯(cuò)的不給分.
易錯(cuò)警示：第(2)問和第(3)問要按要求填正確答案標(biāo)號，特別是第(2)問，
切不可將正確答案內(nèi)容填到橫線上.
4.第(4)問3分，不答或答錯(cuò)扣3分.
易錯(cuò)警示：實(shí)驗(yàn)題計(jì)算不需要寫過程，在稿紙上列式演算要仔細(xì)，如果最
后結(jié)果算錯(cuò)，即使列式正確也不得分；第(4)問結(jié)果不能整除，題中沒有
要求保留幾位有效數(shù)字，要保留分式.
(1) 根據(jù)圖甲和題給條件，將圖乙中的實(shí)物連線.
[答案] 如圖所示
例10 某同學(xué)要將一量程為的微安表改裝為量程為 的
電流表.該同學(xué)測得微安表內(nèi)阻為 ，經(jīng)計(jì)算后將一阻值為 的電阻
與該微安表連接，進(jìn)行改裝.然后利用一標(biāo)準(zhǔn)毫安表，根據(jù)圖甲所示電路
對改裝后的電表進(jìn)行檢測(虛線框內(nèi)是改裝后的電表).
[解析] 評分標(biāo)準(zhǔn)及答題規(guī)則
1.第(1)問3分，少連或錯(cuò)連一條線扣1分，扣完為止.易錯(cuò)警示：連接電路
圖首先要考慮實(shí)驗(yàn)原理及要求；另外導(dǎo)線要連準(zhǔn)接線柱，導(dǎo)線不能交叉.
2.第(2)問2分，不答或答錯(cuò)扣2分.
3.第(3)問2分，每選對一個(gè)得1分，有選錯(cuò)的不給分.
易錯(cuò)警示：第(2)問和第(3)問要按要求填正確答案標(biāo)號，特別是第(2)問，
切不可將正確答案內(nèi)容填到橫線上.
4.第(4)問3分，不答或答錯(cuò)扣3分.
易錯(cuò)警示：實(shí)驗(yàn)題計(jì)算不需要寫過程，在稿紙上列式演算要仔細(xì)，如果最
后結(jié)果算錯(cuò)，即使列式正確也不得分；第(4)問結(jié)果不能整除，題中沒有
要求保留幾位有效數(shù)字，要保留分式.
(2) 當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)毫安表的示數(shù)為 時(shí)，微安表的指針位置如圖丙所示.由
此可以推測出所改裝的電表量程不是預(yù)期值，而是___.(填正確答案標(biāo)號)
A. B. C. D.
[解析] 串聯(lián)電路中電流處處相等，毫安表示數(shù)為 時(shí)，對應(yīng)微安表
的示數(shù)為，根據(jù)比例關(guān)系得，當(dāng)微安表指針指到 時(shí)，毫安表
的示數(shù)應(yīng)為，故改裝后電表的量程為 ，C正確.
√
例10 某同學(xué)要將一量程為的微安表改裝為量程為 的
電流表.該同學(xué)測得微安表內(nèi)阻為 ，經(jīng)計(jì)算后將一阻值為 的電阻
與該微安表連接，進(jìn)行改裝.然后利用一標(biāo)準(zhǔn)毫安表，根據(jù)圖甲所示電路
對改裝后的電表進(jìn)行檢測(虛線框內(nèi)是改裝后的電表).
[解析] 評分標(biāo)準(zhǔn)及答題規(guī)則
1.第(1)問3分，少連或錯(cuò)連一條線扣1分，扣完為止.易錯(cuò)警示：連接電路
圖首先要考慮實(shí)驗(yàn)原理及要求；另外導(dǎo)線要連準(zhǔn)接線柱，導(dǎo)線不能交叉.
2.第(2)問2分，不答或答錯(cuò)扣2分.
3.第(3)問2分，每選對一個(gè)得1分，有選錯(cuò)的不給分.
易錯(cuò)警示：第(2)問和第(3)問要按要求填正確答案標(biāo)號，特別是第(2)問，
切不可將正確答案內(nèi)容填到橫線上.
4.第(4)問3分，不答或答錯(cuò)扣3分.
易錯(cuò)警示：實(shí)驗(yàn)題計(jì)算不需要寫過程，在稿紙上列式演算要仔細(xì)，如果最
后結(jié)果算錯(cuò)，即使列式正確也不得分；第(4)問結(jié)果不能整除，題中沒有
要求保留幾位有效數(shù)字，要保留分式.
(3) 產(chǎn)生上述問題的原因可能是_____.(填正確答案標(biāo)號)
A.微安表內(nèi)阻測量錯(cuò)誤，實(shí)際內(nèi)阻大于
B.微安表內(nèi)阻測量錯(cuò)誤，實(shí)際內(nèi)阻小于
C. 值計(jì)算錯(cuò)誤，接入的電阻偏小
D. 值計(jì)算錯(cuò)誤，接入的電阻偏大
[解析] 根據(jù)，得 .產(chǎn)生上述問題的原因可能是
微安表內(nèi)阻測量錯(cuò)誤，實(shí)際內(nèi)阻大于 ，或者并聯(lián)的電阻 值計(jì)算
錯(cuò)誤，接入的電阻偏小，A、C正確.
√
√
例10 某同學(xué)要將一量程為的微安表改裝為量程為 的
電流表.該同學(xué)測得微安表內(nèi)阻為 ，經(jīng)計(jì)算后將一阻值為 的電阻
與該微安表連接，進(jìn)行改裝.然后利用一標(biāo)準(zhǔn)毫安表，根據(jù)圖甲所示電路
對改裝后的電表進(jìn)行檢測(虛線框內(nèi)是改裝后的電表).
[解析] 評分標(biāo)準(zhǔn)及答題規(guī)則
1.第(1)問3分，少連或錯(cuò)連一條線扣1分，扣完為止.易錯(cuò)警示：連接電路
圖首先要考慮實(shí)驗(yàn)原理及要求；另外導(dǎo)線要連準(zhǔn)接線柱，導(dǎo)線不能交叉.
2.第(2)問2分，不答或答錯(cuò)扣2分.
3.第(3)問2分，每選對一個(gè)得1分，有選錯(cuò)的不給分.
易錯(cuò)警示：第(2)問和第(3)問要按要求填正確答案標(biāo)號，特別是第(2)問，
切不可將正確答案內(nèi)容填到橫線上.
4.第(4)問3分，不答或答錯(cuò)扣3分.
易錯(cuò)警示：實(shí)驗(yàn)題計(jì)算不需要寫過程，在稿紙上列式演算要仔細(xì)，如果最
后結(jié)果算錯(cuò)，即使列式正確也不得分；第(4)問結(jié)果不能整除，題中沒有
要求保留幾位有效數(shù)字，要保留分式.
(4) 要達(dá)到預(yù)期目的，無論測得的內(nèi)阻值是否正確，都不必重新測量，只
需要將阻值為的電阻換為一個(gè)阻值為的電阻即可，其中 ___.
[解析] 設(shè)微安表的滿偏電壓為，則對并聯(lián)的阻值為 的電阻有
，對并聯(lián)的阻值為 的電阻有
，解得 .
[解析] 評分標(biāo)準(zhǔn)及答題規(guī)則
1.第(1)問3分，少連或錯(cuò)連一條線扣1分，扣完為止.易錯(cuò)警示：連接電路
圖首先要考慮實(shí)驗(yàn)原理及要求；另外導(dǎo)線要連準(zhǔn)接線柱，導(dǎo)線不能交叉.
2.第(2)問2分，不答或答錯(cuò)扣2分.
3.第(3)問2分，每選對一個(gè)得1分，有選錯(cuò)的不給分.
易錯(cuò)警示：第(2)問和第(3)問要按要求填正確答案標(biāo)號，特別是第(2)問，
切不可將正確答案內(nèi)容填到橫線上.
4.第(4)問3分，不答或答錯(cuò)扣3分.
易錯(cuò)警示：實(shí)驗(yàn)題計(jì)算不需要寫過程，在稿紙上列式演算要仔細(xì)，如果最
后結(jié)果算錯(cuò)，即使列式正確也不得分；第(4)問結(jié)果不能整除，題中沒有
要求保留幾位有效數(shù)字，要保留分式.

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