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1、-作者xxxx-日期xxxx【最新完整版】高中物理實驗總結(jié)大全(圖文并茂-重點突出)【精品文檔】2018年高考專題:高中物理實驗總結(jié)【最新完整版】(一共有55頁,物理實驗總結(jié)大全,包括高中所有必考的實驗啦!是目前最完整的啦?。┲R結(jié)構(gòu):【精品文檔】方法指導(dǎo):物理是以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué),實驗?zāi)芰κ俏锢韺W(xué)科的重要能力,物理高考歷來重視考查實驗?zāi)芰?。一、基本實驗的?fù)習(xí)要應(yīng)對各類實驗試題,包括高層次的實驗試題,唯一正確的方法是把要求必做的學(xué)生實驗真正做懂、做會,特別是在實驗原理上要認真鉆研,對每一個實驗步驟都要問個為什么,即不但要記住怎樣做,更應(yīng)該知道為什么要這樣做對基本的實驗,復(fù)習(xí)過程中要注意以下六個
2、方面的問題:(1)實驗原理中學(xué)要求必做的實驗可以分為4個類型:練習(xí)型、測量型、驗證型、探究型對每一種類型都要把原理弄清楚應(yīng)特別注意的問題:驗證機械能守恒定律中不需要選擇第一個間距等于2mm的紙帶這個實驗的正確實驗步驟是先閉合電源開關(guān),啟動打點計時器,待打點計時器的工作穩(wěn)定后,再釋放重錘,使它自由落下,同時紙帶打出一系列點跡按這種方法操作,在未釋放紙帶前,打點計時器已經(jīng)在紙帶上打出點跡,但都打在同一點上,這就是第一點由于開始釋放的時刻是不確定的,從開始釋放到打第二個點的時間一定小于0.02s,但具體時間不確定,因此第一點與第二點的距離只能知道一定小于2mm(如果這段時間恰等于0.02s,則這段位
3、移s=gt2/2=(100.022/2)m=210-3m=2mm),但不能知道它的確切數(shù)值,也不需要知道它的確切數(shù)值不論第一點與第二點的間距是否等于2mm,它都是從打第一點處開始作自由落體運動的,因此只要測量出第一點O與后面某一點P間的距離h,再測出打P點時的速度v,如果:gh ( ),就算驗證了這個過程中機械能守恒(2)實驗儀器要求掌握的實驗儀器主要有:刻度尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測微器(千分尺)、天平、停表(秒表)、打點計時器(電火花計時儀)、彈簧秤、溫度表、電流表、電壓表、多用電表、滑動變阻器、電阻箱,等等。對于使用新教材的省市,還要加上示波器等。對這些儀器,都要弄清其原理、會正確使用它們,包
4、括測量儀器的正確讀數(shù)。(3)實驗裝置對電學(xué)實驗主要指電路圖。下面幾個是應(yīng)特別注意的:驗證牛頓第二定律的實驗,如何平衡摩擦力是關(guān)鍵。研究平拋物體的運動及碰撞中的動量守恒的實驗,這兩個實驗都要使用斜槽軌道,讓小球從軌道上端無初速滾下,然后平拋出去,在安裝裝置時要注意保證軌道末端必須水平,如果實驗要進行多次,每次小球應(yīng)從同一高度處下落,因此應(yīng)有一個擋板。驗證機械能守恒定律的實驗,要用鐵架臺并用夾子固定紙帶,這樣在開啟打點計時器而未釋放重錘前,能保證打出的點跡在同一點上,若像課本上的實驗裝置圖那樣,用手握住紙帶,開啟打點計時器而未釋放紙帶前,會由于手的抖動而打出一“堆”點,從而無法準(zhǔn)確找出第一個點(即
5、自由落體運動起始位置)。用單擺測重力加速度的實驗,在安裝單擺時要注意懸點的固定,隨便拴一個結(jié)系在鐵架臺的橫梁上是不可取的,因為懸點不確定,就不是單擺,并且擺長值也無法準(zhǔn)確測量。有關(guān)電路的電學(xué)實驗要注意安培表的外接與內(nèi)接,限流與分壓電路的選擇,電表內(nèi)阻的影響,等等。(4)實驗步驟復(fù)習(xí)實驗步驟時不能靠死背結(jié)論,而要與實驗原理聯(lián)系起來,要多問問自己,為什么要按這樣的步驟操作?把某些實驗步驟交換一下是否可以?省掉某個步驟行不行?等等。(5)實驗數(shù)據(jù)的處理重要的有打點計時器紙帶的處理方法(如分析是不是勻速運動或勻變速直線運動、如果是勻變速運動,如何求某時刻的速度、如何求加速度等);解方程求解未知量、用圖
6、像處理數(shù)據(jù)(把原來應(yīng)該是曲線關(guān)系的通過改變坐標(biāo)軸的量或單位而變成線性關(guān)系,即變成直線,是重要的實驗?zāi)芰Γ?。?)實驗誤差的定性分析中學(xué)階段不要求進行定量的誤差分析,但對主要誤差的產(chǎn)生原因、系統(tǒng)誤差是偏大還是偏小等,應(yīng)能理解。在電路的實驗中,粗略地看,認為電流表是短路、電壓表是斷路,但精確一點看,電流表和電壓表的內(nèi)阻的影響都不能忽略,定性地討論電表電阻對測量結(jié)果的影響是我們應(yīng)該掌握。二、幾種重要的實驗方法下面幾種實驗方法是我們中學(xué)階段物理實驗中用過的,從方法的角度整理、復(fù)習(xí)一下,有助于我們提高認識水平和能力。(1)累積法:在“用單擺測重力加速度”測周期時我們用的是累積法,即我們不直接測一個周期的
7、時間,而是測3050個周期的總時間,再除以周期數(shù)即得周期T的值用累積法的好處是:相當(dāng)于進行多次測量而后取平均值,這樣可以減少偶然誤差;增加有效數(shù)字的位數(shù)以測單擺的周期為例,我們實驗時單擺的擺長大約是1m或不到1m,用停表(最小分度值是0.1s)直接測1個周期的值,只能讀出兩位有效數(shù)字(機械停表的指針是跳躍式前進的,因此不能估讀),如1.8s、2.0s等,而測30個周期總時間,則可讀出至少3位有效數(shù)字。用累積法的實驗還有很多,如測一張紙的厚度、用刻度尺測金屬絲的直徑(2)替代法:在“互成角度兩個共點力的合成”的實驗中我們就用到了替代法,第一次我們用兩個彈簧秤成角度地拉橡皮筋,把結(jié)點拉到某一位置,
8、再換成一個彈簧秤,同樣拉這個橡皮筋,也把結(jié)點拉到同樣位置,這說明后一個彈簧秤的拉力與前面兩個彈簧秤的拉力效果相等因此右以互相替代對于“等效”這個問題,應(yīng)正確理解:所謂效果相等,是對某一方面說的,并不是在所有方面都等效,仍以合力與分力來說,它們只是在改變物體的運動狀態(tài)上等效,而在其他方面,例如在產(chǎn)生形變上,二者并不等效。用替代法的例子還有很多,如用天平稱物物體的質(zhì)量,電阻測量等都可以用替代法,我們古代三國時期曹沖稱象的故事就是替代法的典型實例。(3)測量量的轉(zhuǎn)換:例如在“碰撞中的動量守恒”的實驗中,把測物體的速度轉(zhuǎn)換為測物體平拋運動的水平位移,即把測速度轉(zhuǎn)換為測長度。又如在“測定玻璃的折射率”的
9、實驗中,本應(yīng)測量入射角和折射角,再根據(jù)折射率n=sini/sinr求出折射率,但角度不容易測準(zhǔn)確(一般所用的量角器的最小分度是1,并且測角度時頂點很難對得特別準(zhǔn)確),而通過做輔助線的方法可以把測角度轉(zhuǎn)換為測線段的長度,從而增加了有效數(shù)字的位數(shù),即提高了測量的準(zhǔn)確度。(4)比較法:用天平稱物體的質(zhì)量,就是把物體與砝碼進行比較,砝碼的質(zhì)量是標(biāo)準(zhǔn)的,把被測量與標(biāo)準(zhǔn)的量進行比較,就是比較法天平是等臂杠桿,因此用天平測物體質(zhì)量時,不用再進行計算,而是直接讀出砝碼的質(zhì)量,它就等于物體的質(zhì)量。一般情況下,被測物跟標(biāo)準(zhǔn)量并不相等,而是要根據(jù)某種關(guān)系進行計算,最常用的是二者間滿足一定的比例關(guān)系,通過一定的比例計
10、算即可得出結(jié)果,因此常常稱為比例法。用比例法測電阻是常見的,當(dāng)兩個電阻串聯(lián)時,通過的電流相等,因此兩電阻兩端的電壓跟它們的電阻成正比,如果其中的一個電阻是標(biāo)準(zhǔn)電阻,另一個電阻的阻值就可測出同樣,兩電阻并聯(lián)時,由于兩端電壓相等,通過兩支路的電流跟電阻成反比,只要一個是標(biāo)準(zhǔn)電阻,另一個電阻的阻可測出。一、誤差和有效數(shù)字測量值與真實值的差異叫做誤差。誤差可分為系統(tǒng)誤差和偶然誤差兩種。系統(tǒng)誤差的特點是在多次重復(fù)同一實驗時,誤差總是同樣地偏大或偏小。偶然誤差總是有時偏大,有時偏小,并且偏大和偏小的機會相同。減小偶然誤差的方法,可以多進行幾次測量,求出幾次測量的數(shù)值的平均值。這個平均值比某一次測得的數(shù)值更
11、接近于真實值。帶有一位不可靠數(shù)字的近似數(shù)字,叫做有效數(shù)字。有效數(shù)字是指近似數(shù)字而言。只能帶有一位不可靠數(shù)字,不是位數(shù)越多越好。凡是用測量儀器直接測量的結(jié)果,讀數(shù)一般要求在讀出儀器最小刻度所在位的數(shù)值(可靠數(shù)字)后,再向下估讀一位(不可靠數(shù)字),這里不受有效數(shù)字位數(shù)的限制。間接測量的有效數(shù)字運算不作要求,運算結(jié)果一般可用23位有效數(shù)字表示。二、基本測量儀器及讀數(shù)1.游標(biāo)卡尺讀數(shù)方法:被測實際長度為主尺和游標(biāo)尺兩個0刻線之間的距離。先從主尺上讀出厘米數(shù)和毫米數(shù);然后用游標(biāo)讀出主尺上無法讀出的數(shù)值:游標(biāo)的第幾條刻線跟主尺上某一條刻線對齊,就讀幾乘以主尺與游標(biāo)尺最小分度值之差。例如:10分度的游標(biāo)卡尺
12、。游標(biāo)上相鄰兩個刻度間的距離為mm,比主尺上相鄰兩個刻度間距離小0.1mm。讀數(shù)時先從主尺上讀出厘米數(shù)和毫米數(shù),然后用游標(biāo)讀出0.1毫米位的數(shù)值:游標(biāo)的第幾條刻線跟主尺上某一條刻線對齊,就讀幾(不能讀某)。其讀數(shù)準(zhǔn)確到mm。20分度的游標(biāo)卡尺。游標(biāo)上相鄰兩個刻度間的距離為mm,比主尺上相鄰兩個刻度間距離小mm。讀數(shù)時先從主尺上讀出厘米數(shù)和毫米數(shù),然后用游標(biāo)讀出毫米以下的數(shù)值:游標(biāo)的第幾條刻線跟主尺上某一條刻線對齊,毫米以下的讀數(shù)就是幾乘。其讀數(shù)準(zhǔn)確到mm。0123456789001234567891050分度的游標(biāo)卡尺。游標(biāo)上相鄰兩個刻度間的距離為8mm,比主尺上相鄰兩個刻度間距離小mm。讀數(shù)
13、時先從主尺上讀出厘米數(shù)和毫米數(shù),然后用游標(biāo)讀出毫米以下的數(shù)值:游標(biāo)的第幾條刻線跟主尺上某一條刻線對齊,毫米以下的讀數(shù)就是。這種卡尺的讀數(shù)可以準(zhǔn)確到mm。如右圖中被測圓柱體的直徑為cm。要注意:游標(biāo)卡尺都是根據(jù)刻線對齊來讀數(shù)的, 所以都不估讀。2.螺旋測微器50202515固定刻度上的最小刻度為(在中線的上側(cè));可動刻度每旋轉(zhuǎn)一圈前進(或后退)。在可動刻度的一周上平均刻有50條刻線,所以相鄰兩條刻線間代表1mm。讀數(shù)時,從固定刻度上讀取整、半毫米數(shù),然后從可動刻度上讀取剩余部分(因為是10分度,所以在最小刻度后應(yīng)再估讀一位),再把兩部分讀數(shù)相加,得測量值。右圖中的讀數(shù)應(yīng)該是mm。線圈振針振片永久
14、磁鐵3.打點計時器限位孔s。4.天平0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000mg天平使用前首先要進行調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)分兩步:調(diào)底座水平和橫梁水平(在調(diào)節(jié)橫梁水平前,必須把游碼移到左端零刻度處,左端與零刻線對齊,如圖中虛線所示)。測量讀數(shù)由右盤中砝碼和游標(biāo)共同讀出。橫梁上的刻度單位是毫克(mg)。若天平平衡時,右盤中有26g砝碼,游碼在圖中所示位置,則被測物體質(zhì)量為g(最小刻度為g,不是10分度,因此只讀到g這一位)。5.多用電表(hh20180123更新)使用多用電表時首先應(yīng)該根據(jù)被測物理量將選擇開關(guān)旋到相應(yīng)的位置。使用前應(yīng)先進行機械調(diào)零,用小螺絲刀輕旋調(diào)
15、零螺絲,使指針指左端零刻線。使用歐姆擋時,還應(yīng)進行歐姆調(diào)零,即將紅、黑表筆短接,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指右端零刻線處。歐姆擋的使用:2 選擋。一般比被測電阻的估計值低一個數(shù)量級,如估計值為200就應(yīng)該選10的倍率。用歐姆擋測電阻,需要使指針指在中間數(shù)值附近,如果指針偏轉(zhuǎn)角度太?。娮杼螅?,應(yīng)增大倍率;如果指針偏轉(zhuǎn)角度太大,應(yīng)減小倍率。3 歐姆調(diào)零。4 將紅黑表筆接被測電阻(被測電阻需要與原電路斷開)兩端進行測量。將指針示數(shù)乘以倍率,得測量值。將選擇開關(guān)扳到OFF或交流電壓最高擋。三、重點的學(xué)生實驗1.研究勻變速直線運動右圖為打點計時器打下的紙帶。選點跡清楚的一條,舍掉開始比較密集的點跡,從
16、便于測量的地方取一個開始點O,然后每5個點取一個計數(shù)點A、B、C、D 。測出相鄰計數(shù)點間的距離s1、s2、s3 利用打下的紙帶可以:BCDs1s2s3A求任一計數(shù)點對應(yīng)的即時速度v:如(其中T=50.02s=0.1s)t/s0 T 2T 3T 4T 5T 6Tv/(ms-1)利用“逐差法”求a:利用上圖中任意相鄰的兩段位移求a:如利用v-t圖象求a:求出A、B、C、D、E、F各點的即時速度,畫出如右的v-t圖線,圖線的斜率就是加速度a。2.探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系(胡克定律)利用右圖裝置,改變鉤碼個數(shù),測出彈簧總長度和所受拉力(鉤碼總重量)的多組對應(yīng)值,填入表中。算出對應(yīng)的彈簧的伸長量。在坐標(biāo)
17、系中描點,根據(jù)點的分布作出彈力F隨伸長量x而變的圖象,從而發(fā)確定F-x間的函數(shù)關(guān)系。解釋函數(shù)表達式中常數(shù)的物理意義及其單位。該實驗要注意區(qū)分彈簧總長度和彈簧伸長量。對探究性實驗,要根據(jù)描出的點的走向,嘗試判定函數(shù)關(guān)系。(這一點和驗證性實驗不同。)3.互成角度度兩個力的合成該實驗是要用互成角度的兩個力和另一個力產(chǎn)生相同的效果,看其用平行四邊形定則求出的合力與這一個力是否在實驗誤差允許范圍內(nèi)相等,如果在實驗誤差允許范圍內(nèi)相等,就驗證了力的合成的平行四邊形定則。4.研究平拋物體的運動(用描跡法)該實驗的實驗原理:平拋運動可以看成是兩個分運動的合成:一個是水平方向的勻速直線運動,其速度等于平拋物體的初
18、速度;另一個是豎直方向的自由落體運動。利用有孔的卡片或大頭釘確定做平拋運動的小球運動時的若干不同位置,然后描出運動軌跡,測出曲線任一點的坐標(biāo)x和y,利用、就可求出小球的水平分速度,即平拋物體的初速度。說明:若不知道拋出點的位置,可以根據(jù)有y方向的連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差求出時間間隔T,再根據(jù)水平方向的位移差等于vT,求得水平速度。該試驗的注意事項有:斜槽末端的切線必須水平。用重錘線檢驗坐標(biāo)紙上的豎直線是否豎直。以斜槽末端球心所在的點為坐標(biāo)原點。如果是用白紙,則應(yīng)以斜槽末端球心所在的點為坐標(biāo)原點,在斜槽末端懸掛重錘線,先以重錘線方向確定y軸方向,再用直角三角板畫出水平線作為x軸,建立直角坐標(biāo)系。每
19、次小球應(yīng)從斜槽上的同一位置由靜止開始下滑。5.驗證動量守恒定律由于v1、v1/、v2/均為水平方向,且它們的豎直下落高度都相等,所以它們飛行時間相等,若以該時間為時間單位,那么小球的水平射程的數(shù)值就等于它們的水平速度。在右圖中分別用OP、OM和O N表示。因此只需驗證:m1OP=m1OM+m2O N即可。 注意事項:為了保證對心碰撞,必須選的等大的小球。必須以質(zhì)量較大的小球作為入射小球(保證碰撞后兩小球都向前運動)。小球落地點的平均位置要用圓規(guī)來確定:用盡可能小的圓把所有落點都圈在里面,圓心就是落點的平均位置。所用的儀器有:天平、刻度尺、碰撞實驗器、復(fù)寫紙、白紙、重錘、兩個直徑相同質(zhì)量不同的小
20、球、圓規(guī)。被碰小球放在斜槽末端,兩小球?qū)⒉辉偻瑫r落地,但兩個小球都將從斜槽末端開始做平拋運動,于是驗證式就變?yōu)椋簃1OP=m1OM+m2ON,兩個小球的直徑不需測量了。6.驗證機械能守恒定律驗證自由下落過程中機械能守恒,如圖所示。(1)要多做幾次實驗,選點跡清楚,且第一、二兩點間距離接近2mm的紙帶進行測量。01 2 3 4 5(2)用刻度尺量出從0點到1、2、3、4、5各點的距離h1、h2、h3、h4、h5,利用“勻變速直線運動中間時刻的即時速度等于該段位移內(nèi)的平均速度”,算出2、3、4各點對應(yīng)的即時速度v2、v3、v4,驗證與2、3、4各點對應(yīng)的重力勢能減少量mgh和動能增加量是否相等。(
21、3)由于摩擦和空氣阻力的影響,本實驗的系統(tǒng)誤差總是使(4)本實驗不需要在打下的點中取計數(shù)點。也不需要測重物的質(zhì)量。(5)實驗中計算重力勢能的減小量時用到的,因為實驗結(jié)果要求盡量精確。(6)不需要具體計算重力勢能或者動能大小時,可以不測重錘的質(zhì)量(7)還可以在紙帶上選取多個計數(shù)點,測量它們到起始點O的距離h,計算對應(yīng)計數(shù)點的重物速度v,描繪v2/2h圖像(或v2h圖像)。(8)對于一般的物體下落所以,要想通過v2h圖像的方法驗證機械能是否守恒,必須看圖像的斜率是否接近2g。10伏安法測電阻VAVAa b伏安法測電阻有a、b兩種接法,a叫(安培計)外接法,b叫(安培計)內(nèi)接法。外接法的系統(tǒng)誤差是由
22、電壓表的分流引起的,測量值總小于真實值,小電阻應(yīng)采用外接法;內(nèi)接法的系統(tǒng)誤差是由電流表的分壓引起的,測量值總大于真實值,大電阻應(yīng)采用內(nèi)接法。如果無法估計被測電阻的阻值大小,可以利用試觸法:如圖將電壓表的左端接a點,而將右端第一次接b點,第二次接c點,觀察電流表和電壓表的變化,若電流表讀數(shù)變化大,說明被測電阻是大電阻,應(yīng)該用內(nèi)接法測量;若電壓表讀數(shù)變化大,說明被測電阻是小電阻,應(yīng)該用外接法測量。(這里所說的變化大,是指相對變化,即I/I和U/U)。(1)滑動變阻器的連接a bRR滑動變阻器在電路中也有a、b兩種常用的接法:a叫限流接法,b叫分壓接法。分壓接法被測電阻上電壓的調(diào)節(jié)范圍大。當(dāng)要求電壓
23、從零開始調(diào)節(jié),或要求電壓調(diào)節(jié)范圍盡量大時應(yīng)該用分壓接法。用分壓接法時,滑動變阻器應(yīng)該選用阻值小的;用限流接法時,滑動變阻器應(yīng)該選用阻值和被測電阻接近的。(2)實物圖連線技術(shù)VAVA無論是分壓接法還是限流接法都應(yīng)該先把伏安法部分接好;對限流電路,只需用筆畫線當(dāng)作導(dǎo)線,從電源正極開始,把電源、電鍵、滑動變阻器、伏安法四部分依次串聯(lián)起來即可(注意電表的正負接線柱和量程,滑動變阻器應(yīng)調(diào)到阻值最大處)。對分壓電路,應(yīng)該先把電源、電鍵和滑動變阻器的全部電阻絲三部分用導(dǎo)線連接起來,然后在滑動變阻器電阻絲兩端之中任選一個接頭,比較該接頭和滑動觸頭兩點的電勢高低,根據(jù)伏安法部分電表正負接線柱的情況,將伏安法部分
24、接入該兩點間。(3)描繪小電珠的伏安特性曲線實驗室用電流表內(nèi)阻為(0(0-3A),電壓表內(nèi)阻約為3k(0-3V)和15k(0-15V)。因為小電珠(即小燈泡)的電阻較?。?0左右更接近電流表內(nèi)阻)所以應(yīng)該選用安培表外接法。U/VI/AO小燈泡的電阻會隨著電壓的升高,燈絲溫度的升高而增大,所以U-I曲線不是直線。為了反映這一變化過程,燈泡兩端的電壓應(yīng)該由零逐漸增大到額定電壓。所以滑動變阻器必須選用分壓接法。在上面實物圖中應(yīng)該選用右面的那個圖,開始時滑動觸頭應(yīng)該位于左端(使小燈泡兩端的電壓為零)。由實驗數(shù)據(jù)作出的I-U曲線如右,說明燈絲的電阻隨溫度升高而增大,也就說明金屬電阻率隨溫度升高而增大。(
25、若用U-I曲線,則曲線的彎曲方向相反。)若選用的是標(biāo)有“3.8V ”的小燈泡,電流表應(yīng)選用0量程;電壓表開始時應(yīng)選用0-3V量程,當(dāng)電壓調(diào)到接近3V時,再改用0-15V量程。11把電流表改裝為電壓表、用圖(a)測定電流表內(nèi)阻rg,方法是:先斷開S2,閉合S1,調(diào)節(jié)R,使電流表滿偏;然后閉合S2,調(diào)節(jié)R/,使電流表達到半滿偏。當(dāng)R比R/大很多時,可以認為rg=R/。(當(dāng)R比R/大很多時,調(diào)節(jié)R/基本上不改變電路的總電阻,可認為總電流不變,因此當(dāng)電流表半滿偏時,通過R/的電流也是滿偏電流的一半,兩個分路的電阻相等)。實際上,S2閉合后,總電阻略有減小,總電流略有增大,當(dāng)電流表半滿偏時,通過R/的電
26、流比通過電流表的電流稍大,即R/比rg稍小,因此此步測量的系統(tǒng)誤差,總是使rg的測量值偏小。其中R不必讀數(shù),可以用電位器,R/需要讀數(shù),所以必須用電阻箱。根據(jù)rg、Ig和擴大后的量程,計算出需要給電流表串聯(lián)的電阻R1的值。(b)(a)、用(b)圖把改裝的電壓表和標(biāo)準(zhǔn)電壓表進行校對。校對要每0.5V校對一次,所以電壓要從零開始逐漸增大,因此必須選用分壓電路。百分誤差的計算:如果當(dāng)改裝電壓表示數(shù)為U時,標(biāo)準(zhǔn)電壓表示數(shù)為U / ,則這時的百分誤差為|U-U / | / U /?!菊`差分析】實驗發(fā)現(xiàn)除了0V,U改總是小于U標(biāo)準(zhǔn)。這是因為半偏法測得的內(nèi)阻偏小,導(dǎo)致改表計算出來的需要串聯(lián)電阻值偏大;改裝表
27、實際電阻大于標(biāo)準(zhǔn)值,所以實際電壓相同時,改裝表內(nèi)部通過的電流小于標(biāo)準(zhǔn)表內(nèi)部的電流,因此改裝表指針偏角小,示數(shù)偏小。此時需要減小串聯(lián)電阻的阻值。然后再次重新進行校對。(奇趣物理出品歡迎關(guān)注本公眾號)12.測定金屬的電阻率被測電阻絲的電阻較小,所以選用電流表外接法;本實驗不要求電壓調(diào)節(jié)范圍,可選用限流電路。因此選用上面左圖的電路。開始時滑動變阻器的滑動觸頭應(yīng)該在右端。本實驗通過的電流不宜太大,通電時間不能太長,以免電阻絲發(fā)熱后電阻率發(fā)生明顯變化。13用電流表和電壓表測電池的電動勢和內(nèi)電阻本實驗中電源內(nèi)阻較小,所以采用安培表外接法(相對于研究對象電源來說的),如右圖所示。VARSU/VI/Ao根據(jù)閉
28、合電路歐姆定律:E=U+Ir,本實驗電路中電壓表的示數(shù)是準(zhǔn)確的,電流表的示數(shù)比通過電源的實際電流小,所以本實驗的系統(tǒng)誤差是由電壓表的分流引起的。為了減小這個系統(tǒng)誤差, 電阻R的取值應(yīng)該小一些,所選用的電壓表的內(nèi)阻應(yīng)該大一些。為了減小偶然誤差,要多做幾次實驗,多取幾組數(shù)據(jù),然后利用U-I圖象處理實驗數(shù)據(jù):將點描好后,用直尺畫一條直線,使盡量多的點在這條直線上,而且在直線兩側(cè)的點數(shù)大致相等。這條直線代表的U-I關(guān)系的誤差是很小的。它在U軸上的截距就是電動勢E(對應(yīng)的I=0),它的斜率的絕對值就是內(nèi)阻r。(特別要注意:有時縱坐標(biāo)的起始點不是0,求內(nèi)阻的一般式應(yīng)該是r=|U/I |)。為了使電池的路端
29、電壓變化明顯,電池的內(nèi)阻宜大些。(選用使用過一段時間的1號電池)14.用多用電表探究黑箱內(nèi)的電學(xué)元件設(shè)定黑箱上有三個接點,兩個接點間最多只能接一個元件;黑箱內(nèi)所接的元件不超過兩個。測量步驟和判定:用直流電壓擋測量,A、B、C三點間均無電壓;說明箱內(nèi)無電源。用歐姆擋測量,A、C間正、反接阻值不變,說明A、C間有一個電阻。用歐姆擋測量,黑表筆接A紅表筆接B時測得的阻值較小,反接時測得的阻值較大,說明箱內(nèi)有一個二極管,可能在AB間,也可能在BC間,如右圖中兩種可能。用歐姆擋測量,黑表筆接C紅表筆接B測得阻值比黑表筆A紅表筆接B時測得的阻值大,說明二極管在AB間。所以黑箱內(nèi)的兩個元件的接法肯定是右圖中
30、的上圖。15.用油膜法估測分子的大小實驗前應(yīng)預(yù)先計算出每滴油酸溶液中純油酸的實際體積:先了解配好的油酸溶液的濃度,再用量筒和滴管測出每滴溶液的體積,由此算出每滴溶液中純油酸的體積V。油膜面積的測量:油膜形狀穩(wěn)定后,將玻璃板放在淺盤上,將油膜的形狀用彩筆畫在玻璃板上;將玻璃板放在坐標(biāo)紙上,以1cm邊長的正方形為單位,用四舍五入的方法數(shù)出油膜面積的數(shù)值S(以cm2為單位)。由d=V/S算出油膜的厚度,即分子直徑的大小。注意事項:(1)實驗前應(yīng)注意方盤是否干凈,否則油膜難以形成。(2)方盤中的水應(yīng)保持平衡,痱子粉應(yīng)均勻浮在水面上。(3)向水面滴酒精溶液時應(yīng)靠近水面,不能離水面太高,否則油膜難以形成。
31、(4)向水面只能滴一滴油酸溶液。(奇趣物理出品歡迎關(guān)注本公眾號)16加速度和力的關(guān)系 加速度和質(zhì)量的關(guān)系實驗原理1控制變量法研究多個變量之間關(guān)系的重要方法。2.加速度與力的關(guān)系基本思路:保持物體的質(zhì)量不變,測量物體在不同力下的加速度,分析加速度與力的關(guān)系實驗數(shù)據(jù)的分析:作出aF圖象,若是過原點的直線,說明aF。3.加速度與質(zhì)量的關(guān)系基本思路:保持物體受力不變,測量不同質(zhì)量的加速度,分析加速度與質(zhì)量的關(guān)系實驗數(shù)據(jù)的分析:作出a圖象,若是過原點的直線,說明a。實驗的注意事項平衡摩擦力要適度,不能出現(xiàn)平衡不足或平衡過度的問題先通電后放車實驗中需保證盤和盤中所放砝碼的總質(zhì)量m與小車和砝碼總質(zhì)量M的關(guān)系
32、為mM.17探究做功與速度變化的關(guān)系(動能定理)方案一 定性法1、實驗原理(1)簡化實驗,將物體初速度設(shè)置為零;(2)用圖示裝置進行實驗,通過增加橡皮筋的條數(shù)使橡皮筋對小車做的功成倍增加;(3)通過打點計時器和紙帶來測量小車的末速度v。2、【實驗器材】小車(前面帶小鉤)、長木板(兩側(cè)適當(dāng)?shù)膶ΨQ位置釘兩個鐵釘),打點計時器及紙帶、學(xué)生電源及導(dǎo)線、56條等規(guī)格的橡皮筋、刻度尺。3、【實驗步驟】(1)按如圖所示將實驗儀器安裝好,先平衡摩擦力(把長木板一端墊高)。(2)先用一條橡皮筋做實驗,設(shè)此時橡皮筋對小車做的功為W0,測出小車獲得的速度(點跡均勻時的速度)v1記入表格。(3)再用2條橡皮筋做實驗,
33、將小車從同一位置由靜止彈出,這時橡皮筋對小車做的功為2W0,測出小車獲得的速度v2記入表格。(4)換用3條、4條橡皮筋做實驗,用同樣的方法測出小車獲得的速度,記入表格。先做出Wv草圖,大致判斷兩個量的關(guān)系。如果認為可能是Wv2,對每一個速度值算出它的二次方,然后做出Wv2圖方案二 定量法1、實驗原理: 鉤碼和托盤重力對系統(tǒng)做的功等于系統(tǒng)動能的變化量。2、實驗步驟(1)簡化實驗,將物體初速度設(shè)置為零;(2)用圖示裝置進行實驗,用鉤碼和托盤的重力表示滑塊受到的合力(把長木板一端墊高來平衡摩擦力,并使鉤碼和托盤質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量)。(3)通過打點計時器和紙帶來測量小車的速度v。3、數(shù)據(jù)處理小車剛開始
34、運動時對應(yīng)在紙帶上的點為O,選取七個計數(shù)點A、B、C、D、E、F、G,分別測出它們到O點的距離x,算出各點對應(yīng)的瞬時速度v、速度的平方v2以及繩對小車做的功。18.平行板電容器的電容靜電計是測量電勢差的儀器。指針偏轉(zhuǎn)角度越大,金屬外殼和上方金屬小球間的電勢差越大。在本實驗中,靜電計指針和A板等電勢,靜電計金屬殼和B板等電勢,因此指針偏轉(zhuǎn)角越大表示A、B兩極板間的電壓越高。 本實驗中,極板帶電量不變。三個圖依次表示:正對面積減小時電壓增大;板間距離增大時電壓增大;插入電介質(zhì)時電壓減小。由知,這三種情況下電容分別減小、減小、增大。因此可以確定C和S、d、的關(guān)系是。思考:如何測量電容器兩極板間的電壓
35、?19磁電式電表原理圓柱形鐵芯的作用是在磁鐵兩極和鐵芯間生成均勻地輻向分布的磁場。不管線圈轉(zhuǎn)到什么角度,線圈平面都跟磁感線平行,線圈受到的安培力矩的大小只跟電流大小成正比。線圈繞在鋁框上,線圈的兩端分別和兩個螺旋彈簧相接,被測電流由這兩個彈簧流入線圈。鋁框可以起到電磁阻尼的作用。指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向有關(guān)。因此根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)方向,可以知道被測電流方向。20.研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象首先要查明電流表指針偏轉(zhuǎn)方向和電流方向的關(guān)系(方法與畫電場中平面上等勢線實驗相同)。電鍵閉合和斷開時、電鍵閉合后滑動變阻器的滑動觸頭移動過程中、電鍵閉合后線圈A在B中插入、拔出時,都會發(fā)現(xiàn)電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明有電流產(chǎn)生。而
36、電鍵保持閉合、滑動觸頭不動、線圈A 在B中不動時,電流表指針都不動,說明無電流產(chǎn)生。結(jié)論:閉合電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生的充要條件是穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化。21示波器的使用(byhh)1.原理:(1)示波管是其核心部件,還有相應(yīng)電子線路。(2)示波管的原理:在YY上加上所要研究的外加電壓(信號從Y輸入和地之間輸入)在XX方向所加的鋸齒電壓來使打光點在屏上在水平方向上做周期性的勻速運動-這稱為掃描,以使此距離來模擬時間軸(類似于砂擺的方法);調(diào)整鋸齒電壓頻率與外加電壓頻率相同,這樣就可在屏上顯示出外加電壓的波形了。2、初步了解示波器面板各個旋鈕的名稱和作用輝度旋鈕:調(diào)節(jié)熒光點亮度聚焦旋鈕:調(diào)節(jié)熒
37、光點聚焦情況輔助聚焦旋鈕:輔助調(diào)節(jié)熒光點聚焦情況開關(guān) 指示燈豎直位置旋鈕:調(diào)節(jié)熒光點上下位置水平位置旋鈕:調(diào)節(jié)熒光點左右位置Y增益:調(diào)節(jié)Y方向幅度X增益:調(diào)節(jié)X方向幅度(Y)衰減:調(diào)節(jié)輸入電壓衰減倍數(shù)和自帶正弦電壓。(X)掃描范圍:調(diào)節(jié)電壓頻率范圍和外接掃描電壓。(X)掃描微調(diào):精細調(diào)節(jié)電壓頻率Y輸入和X輸入、接地直流/交流選擇同步選擇3、示波器的使用(hh20180123已測試):(1)準(zhǔn)備工作輝度調(diào)節(jié)旋鈕1逆時針旋轉(zhuǎn)到底(輝度最小)調(diào)節(jié)豎直位移旋鈕6和水平位移旋鈕7到中間位置Y衰減10旋轉(zhuǎn)至最大(1000),掃描范圍11旋轉(zhuǎn)至外X(不輸入掃描電壓)打開開關(guān)4,預(yù)熱1至2分鐘調(diào)節(jié)輝度1、聚焦
38、2和輔助聚焦3旋鈕,使熒光點最圓、最小旋轉(zhuǎn)豎直和水平位移旋鈕,使熒光點位于熒光屏中心(2)觀察掃描電壓將X增益9(改變掃描線長度)旋轉(zhuǎn)至中間合適位置掃描范圍11旋轉(zhuǎn)至10擋(范圍10-100Hz)掃描微調(diào)12旋鈕逆時針旋轉(zhuǎn)至底部(10Hz)調(diào)節(jié)X增益8并觀察熒光點(現(xiàn)象:從左向右快速移動的光點)調(diào)節(jié)掃描微調(diào)旋鈕12并觀察熒光點(3)觀察正弦信號電壓(豎線)將掃描范圍旋鈕11旋至外X將(Y)衰減旋鈕10旋至最右端正弦信號(現(xiàn)象:為一豎線)調(diào)節(jié)Y增益8旋鈕(現(xiàn)象:豎線長度變化)(4)觀察正弦圖像:將(Y)衰減旋鈕10旋至最右端正弦信號,(X)掃描范圍11旋轉(zhuǎn)至最左邊10擋(范圍10-100Hz),
39、緩慢調(diào)整微調(diào)旋鈕12(從左順時針向右旋轉(zhuǎn)可見正弦曲線晃動、穩(wěn)定循環(huán),且顯示的完整波形數(shù)目不斷減小),使熒光屏上出現(xiàn)一個完整、“靜止”的正弦圖像。調(diào)節(jié)X增益和Y增益旋鈕觀察圖像如何變化。4.注意事項:(1)注意不要一開始就開電源,而應(yīng)先預(yù)調(diào),再預(yù)熱,而后才能進行正常的調(diào)節(jié)(2)在正常觀察待測電壓時,應(yīng)把掃描開關(guān)拔到掃描檔且外加電壓由Y輸入和地之間輸入,此時X X電壓為機內(nèi)自帶的掃描電壓以模擬時間軸,只有需單獨在XX上另加輸入電壓時,才將開關(guān)拔到外X檔。五、設(shè)計實驗舉例例1略測定玩具手槍子彈射出時的初速度。除玩具手槍外,所給的測量儀器為:只有秒表;只有米尺。v0v0hs(a) (b)解:若只有秒表
40、,可如圖(a),將玩具手槍從地面豎直向上發(fā)射子彈,用秒表記下從發(fā)射到子彈落會地面所用的時間t,則子彈上升的時間為t/2,故子彈初速度v0=gt/2。若只有米尺,可如圖(b),將玩具手槍子彈從某一高度處水平射出,用米尺測量射出時離地面的高度h和水平射程s,則子彈初速度。176543289017654328901765432890176543289017654328901765432890110010100001000001000例2利用如圖所示的一只電壓表、一個電阻箱和一個電鍵,測量一個電池組的電動勢和內(nèi)電阻。畫出實驗電路圖,并用筆畫線作導(dǎo)線將所給器材連接成實驗電路。用記錄的實驗數(shù)據(jù)寫出電動勢和
41、內(nèi)電阻的表達式。解:與學(xué)生實驗相比,用電阻箱代替了電流表。由于電壓可測,由電壓、電阻就可以算出電流。電路圖如右。實驗方法有兩種:176543289017654328901765432890176543289017654328901765432890110010100001000001000改變電阻箱阻值,讀出兩組外電阻和對應(yīng)的路端電壓值R1、U1、R2、U2,根據(jù)閉合電路歐姆定律列出兩種情況下的方程,。V解這個方程組可得E和r:。改變電阻箱阻值,讀出電壓表對應(yīng)的示數(shù),多測幾組數(shù)據(jù),利用U-I圖象求電動勢和內(nèi)電阻。這樣偶然誤差會更小一些。該實驗的系統(tǒng)誤差是由于電壓表的分流引起的。所以選取電阻箱阻值時不宜太大,電壓表則應(yīng)該選用內(nèi)阻較大的。如果只給出電阻箱和電流表,同樣可以測量電源的電動勢和內(nèi)電阻。例3某同學(xué)在研究彈簧振子的周期和振子質(zhì)量的關(guān)系時,利用同一根彈簧,記錄了不同振子質(zhì)量對應(yīng)的周期值如下表:m (g)T (s)T/s2m/go
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