王仁泉
(南通市天星湖中學 江蘇 南通 226010)
2012年的高考已經(jīng)落下帷幕,在對江蘇高考試題進行分析時,筆者發(fā)現(xiàn)關于實驗題中作圖的參考答案存在一定的問題.
題目:(2012年高考江蘇卷第11題)為測定木塊與桌面之間的動摩擦因數(shù),小亮設計了如圖1所示的裝置進行實驗.實驗中,當木塊A位于水平桌面上的O點時,重物B剛好接觸地面.將A拉到P點,待B穩(wěn)定后靜止釋放,A最終滑到Q點.分別測量OP,OQ的長度為h和s.改變h,重復上述實驗,分別記錄幾組實驗數(shù)據(jù).
圖1
(1)實驗開始時,發(fā)現(xiàn)A釋放后會撞到滑輪.請?zhí)岢鰞蓚€解決方法.
(2)請根據(jù)表1的實驗數(shù)據(jù)作出s-h關系的圖像.
(3)實驗測得A,B的質(zhì)量分別為m=0.40kg,M=0.50kg.根據(jù)s-h圖像可計算出木塊A與桌面間的動摩擦因數(shù)μ=______.(結果保留一位有效數(shù)字)
表1 實驗數(shù)據(jù)
(4)實驗中,滑輪軸的摩擦會導致μ的測量結果______(選填“偏大”或“偏小”).
圖2
本題的參考答案:
(1)減小B的質(zhì)量;增加細線的長度(或增大A的質(zhì)量;降低B的起始高度).
(2)見圖3.
圖3
(3)0.4.
(4)偏大.
對于描點作圖題,我們知道,一般應遵守這樣兩個原則:
(1)建立坐標軸時,應使圖像盡量覆蓋整個坐標軸空間,此時坐標軸的起點不一定是“零”(比如在“測定電源電動勢和內(nèi)阻”的實驗中,如果只是一節(jié)干電池,路端電壓的變換范圍往往比較小,往往測得的數(shù)據(jù)都會大于1.1,為了便于分析斜率等數(shù)據(jù),同時也為了使畫出的圖像比較美觀,從而縱軸的起點一般是1或1.2,而不是零);
(2)所有點都描好后,畫線前應先確定兩個坐標軸物理量間的函數(shù)關系:是線性關系還是非線性關系,從而所畫圖線必須滿足這個關系,而不能直接由點來畫,因為這些點是有誤差的,另外還要注意這些線是否過原點.
當然,也要注意有些問題,在一定條件下為直線,超過某一限度就會偏離直線,這時我們在這一限度后面就要隨著點的偏離而畫成曲線.
這樣,本題在畫圖之前一個必須推導s和h的關系式.
推導過程如下:
運用動能定理B落地前,對A,B系統(tǒng)有
B落地后,對A有
從而知s與h成正比關系,圖線過坐標原點.
現(xiàn)在來看給我們的參考答案,所畫的圖線筆者認為存在兩處瑕疵.
(1)s,h給的數(shù)據(jù)差不多都是20~60cm,方格紙也正好是6大格,起點完全可以從0開始,每一大格是10,最后是60,但標準答案上卻是從10開始,70結束,同樣也每一大格是10,兩種起點對所畫圖線沒有任何的區(qū)別,不知道為什么要打破常規(guī)思維,舍易求繁?
(2)由s,h的關系式我們知道,圖線一定過坐標原點,如果所畫圖線不過坐標原點,就是錯誤圖線.顯然,答案中的圖線是不可能過(0,0)點的.
筆者認為,正確的圖線應該是如圖4所示.
圖4