中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)(1)

1、中學(xué)物理實(shí)驗(yàn) 班級(jí)：物理082 姓名：任傳輝 學(xué)號(hào)：08180223 指導(dǎo)老師：馬昌法 同組人：邵盛凱 實(shí)驗(yàn)名稱：油膜實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉實(shí)驗(yàn)使用，熟練實(shí)驗(yàn)操作。 參與實(shí)驗(yàn)過(guò)程，獲得實(shí)驗(yàn)體會(huì)。 明確實(shí)驗(yàn)原理，提高操作要領(lǐng)。 探討教學(xué)方法，提高教學(xué)技能。實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.估測(cè)油酸分子的大小。2.學(xué)習(xí)間接測(cè)量微觀量的原理和方法。實(shí)驗(yàn)器材：油酸；痱子粉；水；油酸試驗(yàn)儀實(shí)驗(yàn)過(guò)程： 油膜法油膜法是用來(lái)估測(cè)分子直徑的一種方法.類似于取一定量的小米,測(cè)出它的體積V,然后把它平攤在桌面上,上下不重疊,一粒緊挨一粒,量出這些米粒占據(jù)桌面的面積S,從而計(jì)算出來(lái)米粒的直徑d=V/S.這只是一個(gè)物理模型,事實(shí)上,分子的形狀非

2、常復(fù)雜,并不真是個(gè)小球,而且分子間存在空隙. 實(shí)驗(yàn)原理 實(shí)驗(yàn)采用使油酸在水面上形成一層單分子油膜的方法估測(cè)分子的大小。當(dāng)把一滴用酒精稀釋過(guò)的油酸滴在水面上時(shí)，油酸就在水面上散開(kāi)，其中的酒精溶于水，并很快揮發(fā)，在水面上形成如圖所示形狀的一層純油酸薄膜。如果再測(cè)出一定體積的油酸在水面上形成的單分子油膜的面積，即可算出油酸分子的大小。用表示一滴油酸酒精溶液中所含油酸的體積，用S表示單分子油膜的面積，用d表示分子的直徑，則 。實(shí)驗(yàn)步驟 1.配制油酸酒精溶液。 2.往邊長(zhǎng)約為30cm40cm的淺盤(pán)中倒入約2 cm深的水，然后將痱子粉或薄而均勻地撒在水面上。 3.用滴管(或注射器)向量筒中滴入幾滴油酸酒精

3、溶液，使這些溶液的體積恰好為1mL，算出每滴油酸酒精溶液所含的油酸體積V0= mL。 4.用滴管(或注射器)向水面上滴入一滴油酸酒精溶液，油酸就在水面上慢慢散開(kāi)，形成單分子油膜。 5.待油酸薄膜形狀穩(wěn)定后，將一塊較大的玻璃板蓋在淺盤(pán)上，用彩筆將油酸薄膜的形狀畫(huà)在玻璃板上。 6.將畫(huà)有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，算出油酸薄膜的面積。求面積時(shí)，以坐標(biāo)紙上邊長(zhǎng)為1cm的正方形為單位，數(shù)出輪廓內(nèi)正方形的個(gè)數(shù)，不足半個(gè)的舍去，多于半個(gè)的算一個(gè)。7.根據(jù)油酸酒精溶液的濃度，算出一滴溶液中純油酸的體積V；據(jù)一滴油酸的體積V和薄膜的面積S，算出油酸薄膜的厚度d= ，即為油酸分子直徑的大小。比較算出的分子

4、直徑大小，看其數(shù)量級(jí)(m為單位)是否為10-10m，若不是10-10 m須重做實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有104滴油酸為0.5ml 每滴油酸的體積為0.0048ml 單分子油酸的面積 112cm2根據(jù)公式可得油酸分子直徑d=cm=4.28m實(shí)驗(yàn)名稱干電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量實(shí)驗(yàn)?zāi)康模菏煜?shí)驗(yàn)儀器，熟練儀器操作。參與實(shí)驗(yàn)過(guò)程，獲得實(shí)驗(yàn)體會(huì)。明確實(shí)驗(yàn)原理，提高實(shí)驗(yàn)技能。探討教學(xué)方法，提高指導(dǎo)技能。實(shí)驗(yàn)器材電阻箱、滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線若干、電流表、電壓表、開(kāi)關(guān)實(shí)驗(yàn)原理（1）根據(jù)閉合電路歐姆定律，路端電壓U=E-Ir，改變外電阻R，測(cè)得多組U、I，代入公式可求得多組E、r數(shù)值，取其平均值作為電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。實(shí)驗(yàn)原理

5、如圖所示。圖1E rSR圖3VAE rSR圖2（2）由公式E=U+Ir可得E=IR+Ir，改變外電阻R可得到多組I、r，代入公式可得多組E、r的數(shù)值，取其平均值作為電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。實(shí)驗(yàn)原理如圖2所示（3）由公式E=U+Ir可得E=U+r，改變外電阻R可得到多組U、r，代入公式可得多組E、r的數(shù)值，取其平均值作為電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。實(shí)驗(yàn)原理如圖13所示。2實(shí)驗(yàn)方法圖4利用已使用過(guò)一段時(shí)間的1號(hào)干電池做實(shí)驗(yàn)效果較好，因?yàn)樗鼈兊膬?nèi)阻較大。3數(shù)據(jù)處理公式U=E-Ir對(duì)于一定的電池來(lái)說(shuō)E，r是常量，可將U、I看做一個(gè)一次函數(shù)的表達(dá)式，它的UI圖象是一條直線；以I為橫坐標(biāo)，U為縱坐標(biāo)，用測(cè)定的幾組

6、I、U值畫(huà)出U-I圖象，如圖4所示，直線跟縱軸的交點(diǎn)即為電動(dòng)勢(shì)E值，直線斜率的絕對(duì)值即為內(nèi)電阻r的值。AKE,rR VKE,rR還有其他一些方法，來(lái)測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。但是不經(jīng)常使用，比如；（1） 電路如圖所示：】（2）主要步驟：斷開(kāi)K2、閉合K1，記下電壓表讀數(shù)U1閉合K1 、 K2 ，記下電壓表讀數(shù)U2（3）電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻：E=U1（1）電路如圖所示（2）主要步驟：斷開(kāi)K2、閉合K1，記下電壓表偏轉(zhuǎn)格數(shù)N1閉合K1 、 K2 ，記下電壓表偏轉(zhuǎn)格數(shù)N2（3）電源內(nèi)阻：（1） 電路如圖所示：S1V1S2V2（2）主要步驟：閉合S1、S2，記下V1的讀數(shù)U1，則 由上兩式可得：數(shù)據(jù)處理電阻箱12

7、3456U(V)0.230.350.440.520.5750.625789101112U(V)0.670.710.7410.770.80.825131415161718U(V)0.840.8650.880.90.920.93電流表與電壓表U1.31.341.321.3221.311.308A11.64.46578電阻與電流表R223242526272A46.734.22722.21916.5實(shí)驗(yàn)體會(huì)油酸實(shí)驗(yàn)前，必須將所有的實(shí)驗(yàn)用具擦洗干凈。實(shí)驗(yàn)時(shí)，吸取油酸酒精注射器要分別用，不能混用，否則會(huì)增大實(shí)驗(yàn)誤差。 1測(cè)1滴油酸酒精溶液的體積時(shí)，滴入量筒中的油酸酒精溶液的體積應(yīng)為整毫升數(shù)，應(yīng)多滴幾毫升，

8、數(shù)出對(duì)應(yīng)的滴數(shù)，這樣求得的平均值誤差較小。 2淺盤(pán)里水離盤(pán)口面的距離應(yīng)較小，并要水平放置，以便準(zhǔn)確地畫(huà)出薄膜的形狀，畫(huà)線時(shí)視線應(yīng)與板面垂直。 3.痱子粉的用量不要太多，否則不易成功，撒完后，不要觸動(dòng)盤(pán)中的水。 4滴油酸溶液的滴口應(yīng)在離水面1cm之內(nèi)，否則油膜難以形成。 5要待油膜形狀穩(wěn)定后，再畫(huà)輪廓。 6.運(yùn)用數(shù)格子法測(cè)油膜面積。多于半個(gè)的算一個(gè)，少于半個(gè)的舍去。這種方法所取方格的單位越小，計(jì)算的面積誤差越小。誤差分析本實(shí)驗(yàn)的誤差主要來(lái)自以下兩個(gè)方面：1.純油酸體積的計(jì)算誤差。2.油膜面積的測(cè)量誤差。(1)油膜形狀的畫(huà)線誤差。(2)數(shù)格子法本身是一種估算的方法，自然帶來(lái)誤差。 做干電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量時(shí)，應(yīng)注意一下事項(xiàng)1)電池的選擇: 為使實(shí)驗(yàn)中U隨I的變化明顯，應(yīng)選用內(nèi)阻較大的電池，可以用舊些的干電池，但過(guò)舊的電池雖然內(nèi)阻大，但電動(dòng)勢(shì)不穩(wěn)定，也不宜使用.。2)防止電池極化: 電路中的電流較大時(shí)電池極化現(xiàn)象比較嚴(yán)重，會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)勢(shì)明顯下降和內(nèi)阻明顯增大. 因此通電時(shí)間越短越好，讀完數(shù)據(jù)立即切斷電源，要特別注意測(cè)量時(shí)絕不允許負(fù)載短路. 3)作U-I圖象時(shí)的注意點(diǎn): 用作圖法時(shí)，