高中物理人教专题6.5 高考创新实验常关注的3个命题视角（解析版）.docx

第六部分 实验优化指导
专题6.5 高考创新实验常关注的3个命题视角
目录
命题视角(一)　动摩擦因数的测定 1
命题视角(二)　电阻的测定 13
命题视角(三)　电表的改装与校准 25
命题视角(一)　动摩擦因数的测定
测定动摩擦因数实验一般结合在“测量做直线运动物体的瞬时速度”“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”或“探究平抛运动的特点”等实验中考查。实验的原理是：利用打点计时器等器材测出物体做匀变速运动的加速度，再利用牛顿第二定律计算动摩擦因数，或者利用平衡条件、动能定理或能量守恒定律等计算动摩擦因数。
实验方法
创新思维
实验原理
将研究运动物体转化为研究静止物体
利用F弹＝Ff＝μFN求μ
让物块先做加速直线运动，当重物掉到地面上之后物块做匀减速直线运动
匀减速运动中，利用逐差法求加速度，利用F＝μmg＝ma进一步求μ
将动摩擦因数的测量转化为角度的测量
利用a＝gsin θ－μgcos θ求μ(a通过逐差法求解)
将动摩擦因数的测量转化为加速度的测量
利用vB2－vA2＝2as和动力学知识得到
μ＝
将动摩擦因数转化为速度的测量，并营造多过程切入水平滑动情景
A→B过程中，机械能守恒；C→D过程中，物块Q做平抛运动；B→C过程中，对物块Q只有摩擦力做功，利用Wf＝EkC－EkB，进一步求μ
1．(2022·宜宾调研)某实验小组利用图甲所示器材测量滑块与木板之间的动摩擦因数。
实验步骤：
①用弹簧测力计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测力计相连，如图甲所示。在A端向右水平拉动木板，待弹簧测力计示数稳定后，将读数记作F；
③改变滑块上橡皮泥的质量，重复步骤①②；
实验数据如下表所示：
次数
力
1
2
3
4
5
6
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
(1)根据表中数据在图乙坐标纸上作出F­G图线。
(2)由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数μ＝________(保留两位有效数字)。
(3)在A端向右水平拉动木板速度的大小对动摩擦因数的测量________(选填“会”或“不会”)产生影响。
【答案】：(1)见解析图　(2)0.40(0.39～0.41均可) (3)不会
【解析】：(1)根据表格中的数据在坐标纸上作出F­G图线，如图所示。
(2)由题意可知，稳定时，弹簧测力计的示数等于滑块与木板间的滑动摩擦力，根据μ＝＝知，图线的斜率等于滑块与木板间的动摩擦因数，则μ＝＝0.40。
(3)滑动摩擦力与相对速度无关，则在A端向右水平拉动木板速度的大小对动摩擦因数的测量不会产生影响。
2.某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候，测得弹力的大小F和弹簧长度L的关系如图甲所示。
甲
乙
(1)由图甲可知，弹簧的劲度系数为____________ N/m。
(2)为了测定两木块A、B间的动摩擦因数μ，两同学分别设计了如图乙所示的Ⅰ、Ⅱ两种方案。
①为了用某一弹簧测力计的示数表示A和B之间的滑动摩擦力的大小，你认为方案________更合理。
②方案Ⅰ中，若A和B受到的重力分别为10.0 N和20.0 N。当A被拉动时，弹簧测力计a的示数为6.0 N，b的示数为11.0 N，则A、B间的动摩擦因数为________。
【答案】　(1)300　(2)①Ⅰ　②0.3
【解析】　(1)由题图甲可知弹簧的劲度系数为k＝＝ N/m＝300 N/m。
(2)①方案Ⅱ中必须要保证木块A做匀速运动，弹簧测力计的读数才等于木块A的摩擦力，所以方案Ⅰ更合理；
②方案Ⅰ中弹簧测力计a的读数等于木块A对木块B的滑动摩擦力，则对木块B而言Ta＝μmBg，解得μ＝＝＝0.3。
2.(2019·全国卷Ⅱ)如图(a)，某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验。所用器材有：铁架台、长木板、铁块、米尺、电磁打点计时器、频率50 Hz的交流电源、纸带等。回答下列问题：
(1)铁块与木板间动摩擦因数μ＝________(用木板与水平面的夹角θ、重力加速度g和铁块下滑的加速度a表示)。
(2)某次实验时，调整木板与水平面的夹角使θ＝30°。接通电源，开启打点计时器，释放铁块，铁块从静止开始沿木板滑下。多次重复后选择点迹清晰的一条纸带，如图(b)所示。图中的点为计数点(每两个相邻的计数点间还有4个点未画出)。重力加速度为9.80 m/s2。可以计算出铁块与木板间