第十六章 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)

1、游標(biāo)卡尺游標(biāo)卡尺 實(shí)驗(yàn)原理1.1.了解了解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)計(jì)時(shí)器. . 實(shí)驗(yàn)?zāi)M 實(shí)驗(yàn)原理2.2.由紙帶由紙帶判斷物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)判斷物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的方法：的方法： 如圖所示，如圖所示，0 0、1 1、22為時(shí)間間隔相等的各計(jì)數(shù)為時(shí)間間隔相等的各計(jì)數(shù)點(diǎn)，點(diǎn)，S S1 1、S S2 2、S S3 3為相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離，若為相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離，若S= SS= S2 2S S1 1=C=C（常數(shù)），即若（常數(shù)），即若兩連續(xù)相等的時(shí)兩連續(xù)相等的時(shí)間間隔間間隔里的位移之差為恒量，則與紙帶相連的物體的里的位移之差為恒量，則與紙帶相連的物體的運(yùn)動(dòng)為勻變速運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)為勻變速運(yùn)動(dòng)。 1 2 3

2、 4 50S1S2S3S4S5 實(shí)驗(yàn)原理3.3.由紙帶由紙帶求物體運(yùn)動(dòng)加速度求物體運(yùn)動(dòng)加速度的方法：的方法： 用用“逐差法逐差法”求加速度求加速度. . 根據(jù)根據(jù)S S4 4S S1 1= S= S5 5S S2 2= S= S6 6S S3 3=3aT=3aT2 2（T T為相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔）為相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔）用用v-tv-t圖象法：即先根據(jù)求出打第圖象法：即先根據(jù)求出打第n n個(gè)點(diǎn)時(shí)紙帶個(gè)點(diǎn)時(shí)紙帶的即時(shí)速度，后做出的即時(shí)速度，后做出v-tv-t圖，圖線的斜率即為物體圖，圖線的斜率即為物體運(yùn)動(dòng)的加速度。運(yùn)動(dòng)的加速度。 1 2 3 4 50S1S2S3S4S53432SS

3、vT65432129SSSSSSaT 實(shí)驗(yàn)步驟1.1.把一端附有滑輪的長(zhǎng)木板平放再實(shí)驗(yàn)桌上，并使把一端附有滑輪的長(zhǎng)木板平放再實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上沒(méi)有滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上沒(méi)有滑輪的一端，連接好電路?；喌囊欢?，連接好電路。2.2.把一條細(xì)繩栓在小車上，細(xì)繩跨過(guò)滑輪，并在細(xì)把一條細(xì)繩栓在小車上，細(xì)繩跨過(guò)滑輪，并在細(xì)繩的另一端掛上合適的鉤碼，試放手后，小車能在繩的另一端掛上合適的鉤碼，試放手后，小車能在長(zhǎng)木板上平穩(wěn)的加速滑行一段距離，把紙帶穿過(guò)打長(zhǎng)木板上平穩(wěn)的加速滑行一段距離，把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并把它的一端固定在小車后面。點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并把它的一

4、端固定在小車后面。 實(shí)驗(yàn)條件：實(shí)驗(yàn)條件：a a合力恒定，細(xì)線與木板是平行的。合力恒定，細(xì)線與木板是平行的。b b接接50HZ50HZ，4646伏交流電。伏交流電。 實(shí)驗(yàn)步驟3.3.把把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，接通電源后，放開(kāi)接通電源后，放開(kāi)小車小車，讓小車運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打出一系，讓小車運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，取下紙帶，換上新紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次。列的點(diǎn)，取下紙帶，換上新紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次。 4.4.選擇一條比較理想的紙帶，選擇一條比較理想的紙帶，舍掉開(kāi)頭的比較密集的舍掉開(kāi)頭的比較密集的點(diǎn)點(diǎn)，確定計(jì)數(shù)始點(diǎn)，表明，確定計(jì)數(shù)始點(diǎn)，表明計(jì)數(shù)點(diǎn)計(jì)數(shù)點(diǎn)

5、，正確使用毫米刻度，正確使用毫米刻度尺測(cè)量?jī)牲c(diǎn)間的距離，并把測(cè)量結(jié)果填入表中，用逐尺測(cè)量?jī)牲c(diǎn)間的距離，并把測(cè)量結(jié)果填入表中，用逐差法求出加速度的值，最后求其平均值，還可求出差法求出加速度的值，最后求其平均值，還可求出各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度，做各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度，做vtvt圖象，求得直線的斜圖象，求得直線的斜率即為物體運(yùn)動(dòng)的加速度。率即為物體運(yùn)動(dòng)的加速度。 注意事項(xiàng)1.1.小車的小車的加速度應(yīng)適當(dāng)大一些加速度應(yīng)適當(dāng)大一些，以能在紙帶上長(zhǎng)約，以能在紙帶上長(zhǎng)約50cm50cm的的范圍內(nèi)清楚地取范圍內(nèi)清楚地取7 78 8個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)為宜。個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)為宜。 5.5.不要分段測(cè)量各段位移，應(yīng)盡可能一次測(cè)量完畢（可不

6、要分段測(cè)量各段位移，應(yīng)盡可能一次測(cè)量完畢（可先統(tǒng)一量出到計(jì)數(shù)點(diǎn)先統(tǒng)一量出到計(jì)數(shù)點(diǎn)0 0之間的距離），之間的距離），讀數(shù)時(shí)應(yīng)估讀到毫讀數(shù)時(shí)應(yīng)估讀到毫米的下一位米的下一位。 2.2.要防止鉤碼落地和小車跟定滑輪相撞，紙帶打完后即時(shí)要防止鉤碼落地和小車跟定滑輪相撞，紙帶打完后即時(shí)斷開(kāi)電源。斷開(kāi)電源。 3.3.每打完一條紙帶，將定位軸上的復(fù)寫紙換個(gè)位置，以保每打完一條紙帶，將定位軸上的復(fù)寫紙換個(gè)位置，以保證打點(diǎn)清晰。證打點(diǎn)清晰。 4.4.應(yīng)應(yīng)區(qū)別打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)和人為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)區(qū)別打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)和人為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)（一般（一般把計(jì)時(shí)器打出的把計(jì)時(shí)器打出的5 5個(gè)點(diǎn)作為一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)），選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)不

7、個(gè)點(diǎn)作為一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)），選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)不得少于得少于6 6個(gè)。個(gè)。 6 6、注意所選取的、注意所選取的相等時(shí)間間隔相等時(shí)間間隔T T的大小及的大小及所測(cè)位移所測(cè)位移S S 實(shí)驗(yàn)?zāi)M 實(shí)驗(yàn)原理 先用彈簧秤測(cè)出分力先用彈簧秤測(cè)出分力F F1 1 、F F2 2 及它們及它們的合力的合力FF，再根據(jù)平行四邊形法則作出分，再根據(jù)平行四邊形法則作出分力力F F1 1 、F F2 2 的合力的合力F F。比較。比較FF和和F F的大小和的大小和方向。當(dāng)它們?cè)趯?shí)驗(yàn)室允許的誤差范圍內(nèi)方向。當(dāng)它們?cè)趯?shí)驗(yàn)室允許的誤差范圍內(nèi)相等時(shí)，就驗(yàn)證了力的合成的平行四邊形相等時(shí)，就驗(yàn)證了力的合成的平行四邊形法則。法則。 等效替換的

8、思想等效替換的思想誤差分析 彈簧秤使用前沒(méi)調(diào)零會(huì)造成系統(tǒng)誤差。彈簧秤使用前沒(méi)調(diào)零會(huì)造成系統(tǒng)誤差。 使用中，彈簧秤的彈簧和外殼之間、指針和外殼之間或使用中，彈簧秤的彈簧和外殼之間、指針和外殼之間或彈簧秤外殼和紙面之間有摩擦力存在會(huì)造成系統(tǒng)誤差。彈簧秤外殼和紙面之間有摩擦力存在會(huì)造成系統(tǒng)誤差。 兩次測(cè)量拉力時(shí)，橡皮筋的結(jié)點(diǎn)沒(méi)有拉到同一點(diǎn)兩次測(cè)量拉力時(shí)，橡皮筋的結(jié)點(diǎn)沒(méi)有拉到同一點(diǎn)會(huì)造成偶然誤差。會(huì)造成偶然誤差。 在應(yīng)用平行四邊形法則作圖時(shí)，在應(yīng)用平行四邊形法則作圖時(shí)，F(xiàn) F1 1 、F F2 2 及合力及合力作圖不準(zhǔn)確，測(cè)量值的最后一位估讀數(shù)在作圖時(shí)作圖不準(zhǔn)確，測(cè)量值的最后一位估讀數(shù)在作圖時(shí)又一次估

9、計(jì)會(huì)造成偶然誤差。又一次估計(jì)會(huì)造成偶然誤差。 誤差分析減小誤差的方法減小誤差的方法: : a a測(cè)力計(jì)使用前要校準(zhǔn)零點(diǎn)。測(cè)力計(jì)使用前要校準(zhǔn)零點(diǎn)。 b b方木板應(yīng)水平放置。方木板應(yīng)水平放置。 c c彈簧伸長(zhǎng)方向和所測(cè)拉力方向應(yīng)一致彈簧伸長(zhǎng)方向和所測(cè)拉力方向應(yīng)一致, ,并與木板平行并與木板平行. . d d兩個(gè)分力和合力都應(yīng)盡可能大些，讀兩個(gè)分力和合力都應(yīng)盡可能大些，讀數(shù)時(shí)注意彈簧秤的量程及最小刻度數(shù)時(shí)注意彈簧秤的量程及最小刻度. . e e拉橡皮條的細(xì)線要長(zhǎng)些拉橡皮條的細(xì)線要長(zhǎng)些, ,標(biāo)記兩條細(xì)線標(biāo)記兩條細(xì)線方向的兩點(diǎn)要盡可能遠(yuǎn)些方向的兩點(diǎn)要盡可能遠(yuǎn)些. . f f兩個(gè)分力間的夾角不宜過(guò)大或過(guò)小

10、兩個(gè)分力間的夾角不宜過(guò)大或過(guò)小, ,一一般取般取6060-120-120為宜為宜. . g. g.在畫力的合成圖時(shí)在畫力的合成圖時(shí), ,要恰當(dāng)選定標(biāo)度要恰當(dāng)選定標(biāo)度. . 實(shí)驗(yàn)原理1 1、兩小球在水平方向發(fā)生正碰、兩小球在水平方向發(fā)生正碰, ,水水平方向合外力為零平方向合外力為零, ,動(dòng)量守恒。動(dòng)量守恒。m mA Av vA A= =m mA Av vA A+m+mB Bv vB B2 2、本實(shí)驗(yàn)在誤差允許的范圍內(nèi)驗(yàn)證上式成立。、本實(shí)驗(yàn)在誤差允許的范圍內(nèi)驗(yàn)證上式成立。兩小球碰撞后均作兩小球碰撞后均作平拋運(yùn)動(dòng)平拋運(yùn)動(dòng), ,用用水平射程間接表水平射程間接表示小球平拋的初速度示小球平拋的初速度：OP

11、-OP-m mA A以以v vA A平拋時(shí)的水平射程平拋時(shí)的水平射程OM-OM-m mA A以以v vA A平拋時(shí)的水平射程平拋時(shí)的水平射程O ON-N-m mB B以以v vB B平拋時(shí)的水平射程平拋時(shí)的水平射程驗(yàn)證的表達(dá)式：驗(yàn)證的表達(dá)式：m mA AOPOP= =m mA AOM+mOM+mB BO ON N等效替換等效替換的思想的思想實(shí)驗(yàn)步驟、先先用用天平測(cè)量天平測(cè)量出兩個(gè)小球的質(zhì)量出兩個(gè)小球的質(zhì)量m mA A、m mB B。 、安裝好實(shí)驗(yàn)裝置、安裝好實(shí)驗(yàn)裝置, ,注意使實(shí)驗(yàn)器注意使實(shí)驗(yàn)器的的斜槽末端點(diǎn)斜槽末端點(diǎn)的的切線水平切線水平。 把被碰把被碰球放在斜槽前的支柱上球放在斜槽前的支柱上

12、, ,調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)裝調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)裝置使置使兩球處于同一高度兩球處于同一高度, ,且兩球的球且兩球的球心和槽軸線在一直線上心和槽軸線在一直線上, ,兩球心間的兩球心間的距離即為槽和支柱間的距離。墊木距離即為槽和支柱間的距離。墊木板和白紙時(shí)板和白紙時(shí), ,要使木板水平。準(zhǔn)確地要使木板水平。準(zhǔn)確地標(biāo)繪出槽口中心的豎直投影點(diǎn)標(biāo)繪出槽口中心的豎直投影點(diǎn)O O。 、先不放被碰球、先不放被碰球B,B,讓入射球讓入射球A A從斜槽上從斜槽上同一高度處滾下同一高度處滾下, ,重復(fù)重復(fù)3 35 5次次, ,用圓規(guī)畫用圓規(guī)畫盡可能小的圓把所有的小球落點(diǎn)都圈在盡可能小的圓把所有的小球落點(diǎn)都圈在里面里面, ,該小圓的圓心該小圓

13、的圓心, ,就是入射球的落地就是入射球的落地點(diǎn)點(diǎn)P P。 平均處理的平均處理的思想方法思想方法 實(shí)驗(yàn)步驟、過(guò)、過(guò)O O、N N在紙上作直線在紙上作直線, ,取取OOOO2r,O2r,O即為被即為被碰球被碰時(shí)球心投影位置。碰球被碰時(shí)球心投影位置。 、用刻度尺量、用刻度尺量OMOM、OPOP、ONON的長(zhǎng)度。把兩小球的的長(zhǎng)度。把兩小球的質(zhì)量和相應(yīng)的質(zhì)量和相應(yīng)的“速度數(shù)值速度數(shù)值代入表達(dá)式看是否成立代入表達(dá)式看是否成立: : 、整理實(shí)驗(yàn)器材，放回原處。、整理實(shí)驗(yàn)器材，放回原處。 、把被碰小球、把被碰小球B B放在支柱上放在支柱上, ,讓入射小球讓入射小球A A從從同一同一高度滾下高度滾下, ,使它們

14、發(fā)生正碰使它們發(fā)生正碰,重復(fù)重復(fù)3 35 5次次, ,仿步驟仿步驟, ,求出入射小球求出入射小球A A的的平均落點(diǎn)平均落點(diǎn)M M和被碰小球和被碰小球B B的的平均落平均落點(diǎn)點(diǎn)N N。 驗(yàn)證的表達(dá)式：驗(yàn)證的表達(dá)式：m mA AOPOP= =m mA AOM+mOM+mB BO ON N 實(shí)驗(yàn)測(cè)量主要測(cè)量的物理量：主要測(cè)量的物理量： a a用天平測(cè)兩球質(zhì)量用天平測(cè)兩球質(zhì)量m mA A、m mB B b b用游標(biāo)卡尺測(cè)兩球的直徑用游標(biāo)卡尺測(cè)兩球的直徑D D， 并計(jì)算半徑并計(jì)算半徑r r。 c c水平射程：水平射程：OPOP、OMOM、O ON N 實(shí)驗(yàn)?zāi)M注意事項(xiàng)、斜槽末端要切線要水平、斜槽末端要切

15、線要水平; ; 、每次小球下滑要從同一高度處由靜止開(kāi)始、每次小球下滑要從同一高度處由靜止開(kāi)始; ; 、要保證對(duì)心碰撞、要保證對(duì)心碰撞, ,先調(diào)高低先調(diào)高低, ,再調(diào)遠(yuǎn)近再調(diào)遠(yuǎn)近, ,最最后調(diào)左右后調(diào)左右; ; 、小球的諸多落點(diǎn)要用用圓規(guī)畫盡可能小的、小球的諸多落點(diǎn)要用用圓規(guī)畫盡可能小的圓把所有的小球落點(diǎn)都圈在里面圓把所有的小球落點(diǎn)都圈在里面, ,該小圓的圓該小圓的圓心即為小球的平均落點(diǎn)心即為小球的平均落點(diǎn) 。 、入射小球的質(zhì)量、入射小球的質(zhì)量m mA A和被碰小球的質(zhì)量和被碰小球的質(zhì)量m mB B的的大小關(guān)系是大小關(guān)系是m mA A m mB B。 實(shí)驗(yàn)?zāi)M實(shí)驗(yàn)步驟1 1、安裝調(diào)整斜槽，用圖釘

16、把白紙釘、安裝調(diào)整斜槽，用圖釘把白紙釘在在豎直板上，在木板豎直板上，在木板的左上角固定斜槽的左上角固定斜槽. .平衡法調(diào)整斜槽平衡法調(diào)整斜槽: :將小球輕放在斜槽平直部分的末端處，將小球輕放在斜槽平直部分的末端處，若小球在平直軌道上的任意位置都靜止，就表明水平若小球在平直軌道上的任意位置都靜止，就表明水平已調(diào)好。已調(diào)好。 2 2、調(diào)整木板調(diào)整木板：用懸掛在槽口的重垂線把木板調(diào)整到豎直：用懸掛在槽口的重垂線把木板調(diào)整到豎直方向，并使木板平面與小球下落的豎直面平行。然后把重方向，并使木板平面與小球下落的豎直面平行。然后把重垂線方向記錄到木板的白紙上，固定木板，使在重復(fù)實(shí)驗(yàn)垂線方向記錄到木板的白紙上

17、，固定木板，使在重復(fù)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，木板與斜槽的相對(duì)位置保持不變。的過(guò)程中，木板與斜槽的相對(duì)位置保持不變。 3 3、確定坐標(biāo)確定坐標(biāo)O O：把小球放在槽口處，用鉛筆記下球在槽口把小球放在槽口處，用鉛筆記下球在槽口時(shí)球心在圖板上的水平投影點(diǎn)時(shí)球心在圖板上的水平投影點(diǎn)O O，O O點(diǎn)即為坐標(biāo)原點(diǎn)。點(diǎn)即為坐標(biāo)原點(diǎn)。 實(shí)驗(yàn)步驟5 5、計(jì)算初速度計(jì)算初速度：以：以O(shè) O點(diǎn)為原點(diǎn)畫出豎直向下的點(diǎn)為原點(diǎn)畫出豎直向下的y y軸和水平軸和水平向右的向右的x x軸，并在軸，并在曲線上選取曲線上選取ABCDEFABCDEF六個(gè)不同的點(diǎn)六個(gè)不同的點(diǎn)，用刻，用刻度尺和三角板測(cè)出它們的坐標(biāo)度尺和三角板測(cè)出它們的坐標(biāo)(x,y

18、)(x,y)，用公式用公式x=vx=v0 0t t，y=gty=gt2 2/2/2，計(jì)算出小球的初速度計(jì)算出小球的初速度v v0 0，最后計(jì)算出最后計(jì)算出v v0 0的平均值，的平均值，并將有關(guān)數(shù)據(jù)記入表格內(nèi)。并將有關(guān)數(shù)據(jù)記入表格內(nèi)。 4 4、描繪運(yùn)動(dòng)軌跡描繪運(yùn)動(dòng)軌跡：在木板的平面上用手按住卡片，：在木板的平面上用手按住卡片，使卡片上有孔的一面保持水平，調(diào)整卡片的位置，使使卡片上有孔的一面保持水平，調(diào)整卡片的位置，使從槽上滾下的小球正好穿過(guò)卡片的孔，而不擦碰孔的從槽上滾下的小球正好穿過(guò)卡片的孔，而不擦碰孔的邊緣，然后用鉛筆在卡片缺口上點(diǎn)個(gè)黑點(diǎn)，這就在白邊緣，然后用鉛筆在卡片缺口上點(diǎn)個(gè)黑點(diǎn)，這就

19、在白紙上記下了小球穿過(guò)孔時(shí)球心所對(duì)應(yīng)的位置。保證小紙上記下了小球穿過(guò)孔時(shí)球心所對(duì)應(yīng)的位置。保證小球每次從槽上開(kāi)始滾下的位置都相同，用同樣的方法，球每次從槽上開(kāi)始滾下的位置都相同，用同樣的方法，可找出小球平拋軌跡上的一系列位置?？烧页鲂∏蚱綊佨壽E上的一系列位置。 取下白紙把取下白紙把這些位置連接成光滑的曲線即得小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。這些位置連接成光滑的曲線即得小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。注意事項(xiàng)1 1、實(shí)驗(yàn)中必須保證通過(guò)斜槽末端點(diǎn)的切線水平，方木板、實(shí)驗(yàn)中必須保證通過(guò)斜槽末端點(diǎn)的切線水平，方木板必須處在豎直面內(nèi)且與小球運(yùn)動(dòng)軌跡所在的豎直平面平行，必須處在豎直面內(nèi)且與小球運(yùn)動(dòng)軌跡所在的豎直平面平行，并使小球

20、的運(yùn)動(dòng)靠近圖板但不接觸。并使小球的運(yùn)動(dòng)靠近圖板但不接觸。 2 2、小球必須每次從同一位置滾下，即在斜槽上固定一個(gè)、小球必須每次從同一位置滾下，即在斜槽上固定一個(gè)檔板。檔板。 3 3、坐標(biāo)原點(diǎn)（小球做平拋態(tài)度的起點(diǎn)）不是槽口的端點(diǎn)，、坐標(biāo)原點(diǎn)（小球做平拋態(tài)度的起點(diǎn)）不是槽口的端點(diǎn)，應(yīng)是小球在槽口時(shí)，球的球心在木板上的水平投影點(diǎn)。應(yīng)是小球在槽口時(shí)，球的球心在木板上的水平投影點(diǎn)。 4 4、要在斜軌上適當(dāng)高度釋放小球，使它以適當(dāng)?shù)乃匠?、要在斜軌上適當(dāng)高度釋放小球，使它以適當(dāng)?shù)乃匠跛俣葤伋?，其軌道由圖板左上角到達(dá)右上角，這樣可以減速度拋出，其軌道由圖板左上角到達(dá)右上角，這樣可以減小測(cè)量誤差。小測(cè)量誤

21、差。 5 5、要在平拋軌道上選取距、要在平拋軌道上選取距O O點(diǎn)遠(yuǎn)些的點(diǎn)來(lái)計(jì)算球的初速度，點(diǎn)遠(yuǎn)些的點(diǎn)來(lái)計(jì)算球的初速度，這樣可使結(jié)果的誤差較小。這樣可使結(jié)果的誤差較小。 實(shí)驗(yàn)原理1 1、在只有重力做功的自由落體運(yùn)動(dòng)中，物體的、在只有重力做功的自由落體運(yùn)動(dòng)中，物體的重力勢(shì)能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化，但總的機(jī)械能守恒，重力勢(shì)能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化，但總的機(jī)械能守恒，若物體某時(shí)刻即時(shí)速度為若物體某時(shí)刻即時(shí)速度為v v，下落高度為，下落高度為h h，恒有：，恒有： 2 2、借助打點(diǎn)記時(shí)器，通過(guò)紙帶測(cè)出重物某時(shí)、借助打點(diǎn)記時(shí)器，通過(guò)紙帶測(cè)出重物某時(shí)刻高度刻高度h h和該時(shí)刻的即時(shí)速度和該時(shí)刻的即時(shí)速度v vt t，即可驗(yàn)

22、證機(jī)械，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。能守恒定律。3 3、測(cè)定第、測(cè)定第n n點(diǎn)的即時(shí)速度的方法是：測(cè)出第點(diǎn)的即時(shí)速度的方法是：測(cè)出第n n點(diǎn)的相鄰的前、后兩段相等時(shí)間點(diǎn)的相鄰的前、后兩段相等時(shí)間T T內(nèi)下落的距內(nèi)下落的距離由下列公式算出：離由下列公式算出： 212mvmgh12nnnSSvT112nnnddvT或01234S3S4d4d2 實(shí)驗(yàn)?zāi)M 實(shí)驗(yàn)?zāi)M實(shí)驗(yàn)步驟(1)(1)按圖把打點(diǎn)記時(shí)器安裝在鐵架臺(tái)上，按圖把打點(diǎn)記時(shí)器安裝在鐵架臺(tái)上，用導(dǎo)線把打點(diǎn)記時(shí)器與學(xué)生電源連好。用導(dǎo)線把打點(diǎn)記時(shí)器與學(xué)生電源連好。 (2)(2)把紙帶的一端在重錘上用架子固定好，把紙帶的一端在重錘上用架子固定好，另一端穿過(guò)

23、記是器限位孔，用手豎直提起另一端穿過(guò)記是器限位孔，用手豎直提起紙帶使重錘停靠在打點(diǎn)記時(shí)器附近。紙帶使重錘?？吭诖螯c(diǎn)記時(shí)器附近。 (3)(3)先接通電源，后松手讓重錘帶著紙帶下落。先接通電源，后松手讓重錘帶著紙帶下落。 (4)(4)重復(fù)幾次，得重復(fù)幾次，得3535條紙帶。條紙帶。 (5)(5)在打好點(diǎn)的紙帶中挑選點(diǎn)跡清晰的一條紙帶，在在打好點(diǎn)的紙帶中挑選點(diǎn)跡清晰的一條紙帶，在起始點(diǎn)標(biāo)上起始點(diǎn)標(biāo)上O O ，以后各依次標(biāo)上，以后各依次標(biāo)上1 1、2 2、3.3.用刻度用刻度尺測(cè)出對(duì)應(yīng)高度尺測(cè)出對(duì)應(yīng)高度h h1 1、h h2 2、h h3 3 (6)(6)應(yīng)用公式應(yīng)用公式 計(jì)算各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度計(jì)算各點(diǎn)對(duì)

24、應(yīng)的速度v v1 1、v v2 2、v v3 3. . (7)(7)計(jì)算各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的勢(shì)能減少量和動(dòng)能的增加量進(jìn)行比較。計(jì)算各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的勢(shì)能減少量和動(dòng)能的增加量進(jìn)行比較。 注意事項(xiàng)（1 1）實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)記時(shí)器的安裝，兩紙帶限位）實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)記時(shí)器的安裝，兩紙帶限位孔必須在同一豎直線上，以減少摩擦力孔必須在同一豎直線上，以減少摩擦力（2 2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須先接通電源，讓打點(diǎn)記時(shí)）實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須先接通電源，讓打點(diǎn)記時(shí)器工作正常后才松開(kāi)紙帶讓重錘下落器工作正常后才松開(kāi)紙帶讓重錘下落（3 3）打點(diǎn)記時(shí)器必須接）打點(diǎn)記時(shí)器必須接50Hz50Hz交流低壓電源交流低壓電源. .（4 4）必須保留紙帶上打出點(diǎn)跡的第一點(diǎn)）必

25、須保留紙帶上打出點(diǎn)跡的第一點(diǎn), ,且且第第1 1、2 2點(diǎn)間距約為點(diǎn)間距約為2mm2mm的紙帶誤差小。的紙帶誤差小。（5 5）實(shí)驗(yàn)中，只要驗(yàn)證）實(shí)驗(yàn)中，只要驗(yàn)證ghgh是否等于是否等于v v2 2/2/2即可，即可，不用測(cè)重錘的質(zhì)量。不用測(cè)重錘的質(zhì)量。誤差分析：由于重錘克服阻力作功，所誤差分析：由于重錘克服阻力作功，所以動(dòng)能增加量略小于重力勢(shì)能減少量。以動(dòng)能增加量略小于重力勢(shì)能減少量。 實(shí)驗(yàn)?zāi)M實(shí)驗(yàn)步驟（1 1）將細(xì)線的一端穿過(guò)鐵球上的?。⒓?xì)線的一端穿過(guò)鐵球上的小孔并打結(jié)固定好，線的另一端固定孔并打結(jié)固定好，線的另一端固定在鐵架臺(tái)上，做成一個(gè)單擺。在鐵架臺(tái)上，做成一個(gè)單擺。（2 2）用毫米刻

26、度的米尺測(cè)定單擺）用毫米刻度的米尺測(cè)定單擺的的擺長(zhǎng)擺長(zhǎng)l l（擺線擺線靜掛時(shí)從懸掛點(diǎn)到靜掛時(shí)從懸掛點(diǎn)到球心的距離球心的距離）。）。（3 3）讓單擺擺動(dòng)（擺角小于）讓單擺擺動(dòng)（擺角小于5 5），），測(cè)定測(cè)定n n（30503050）次全振動(dòng)的時(shí)間次全振動(dòng)的時(shí)間t t，求出單擺的平均周期求出單擺的平均周期T=t/nT=t/n；（4 4）算出重力加速度）算出重力加速度224lgT注意事項(xiàng)1 1、細(xì)線不可伸縮細(xì)線不可伸縮，長(zhǎng)度約，長(zhǎng)度約1m1m。小球小球應(yīng)選用應(yīng)選用密度較大密度較大的金的金屬球，屬球，直徑應(yīng)較小直徑應(yīng)較?。ㄗ詈貌怀^(guò)（最好不超過(guò)2 2）。）。 2 2、單擺的上端單擺的上端不要卷在夾子上

27、，而要用夾子加緊，以免不要卷在夾子上，而要用夾子加緊，以免單擺擺動(dòng)時(shí)擺線滑動(dòng)或者擺長(zhǎng)改變，且單擺擺動(dòng)時(shí)擺線滑動(dòng)或者擺長(zhǎng)改變，且l=l+d/2l=l+d/2。 3 3、最大擺角小于最大擺角小于1010，可用量角器測(cè)量，然后通過(guò)振幅來(lái)，可用量角器測(cè)量，然后通過(guò)振幅來(lái)掌握。掌握。 4 4、擺球擺動(dòng)時(shí)要在、擺球擺動(dòng)時(shí)要在同一個(gè)豎直平面內(nèi)同一個(gè)豎直平面內(nèi)。 5 5、計(jì)算單擺的振動(dòng)次數(shù)時(shí)，應(yīng)、計(jì)算單擺的振動(dòng)次數(shù)時(shí)，應(yīng)以擺球通過(guò)以擺球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)最低點(diǎn)時(shí)開(kāi)始開(kāi)始計(jì)時(shí)計(jì)時(shí)，以后擺球從同一方向通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)進(jìn)行計(jì)數(shù)，且在，以后擺球從同一方向通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)進(jìn)行計(jì)數(shù)，且在數(shù)零的同時(shí)按下秒表，開(kāi)始計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)，并且要測(cè)多次全

28、振數(shù)零的同時(shí)按下秒表，開(kāi)始計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)，并且要測(cè)多次全振動(dòng)的總時(shí)間，然后除以振動(dòng)次數(shù)，如此反復(fù)三次，求得周動(dòng)的總時(shí)間，然后除以振動(dòng)次數(shù)，如此反復(fù)三次，求得周期的平均值作為單擺的周期。期的平均值作為單擺的周期。 實(shí)驗(yàn)?zāi)M實(shí)驗(yàn)步驟(1)(1)在方盤中盛入適量的水在方盤中盛入適量的水( (約約2cm2cm深深) )，使水處于，使水處于穩(wěn)定狀態(tài)穩(wěn)定狀態(tài). .(2)(2)用注射器用注射器( (或膠頭滴管或膠頭滴管) )取事先配好的酒精油取事先配好的酒精油酸溶液，逐滴滴入量筒，記下量筒中滴入酸溶液，逐滴滴入量筒，記下量筒中滴入1 1 mLmL溶溶液所需加入溶液的滴數(shù)；液所需加入溶液的滴數(shù)；(3)(3)將痱子粉

29、均勻地撒在水面上將痱子粉均勻地撒在水面上. .(4)(4)用注射器用注射器( (或膠頭滴管或膠頭滴管) )靠近水面將一滴酒精靠近水面將一滴酒精油酸溶液滴在水面上油酸溶液滴在水面上. .(5)(5)待油酸膜的面積穩(wěn)定后，把玻璃板放在方盤上，待油酸膜的面積穩(wěn)定后，把玻璃板放在方盤上，用筆描繪出油膜的形狀用筆描繪出油膜的形狀. .注意事項(xiàng)(1) 實(shí)驗(yàn)前應(yīng)檢查方盤是否干凈，如果有油漬則實(shí)驗(yàn)前應(yīng)檢查方盤是否干凈，如果有油漬則導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)無(wú)法完成導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)無(wú)法完成.(2) 方盤中的水應(yīng)保持穩(wěn)定狀態(tài)，最好靜置一段方盤中的水應(yīng)保持穩(wěn)定狀態(tài)，最好靜置一段時(shí)間時(shí)間. 痱子粉均勻撒在水痱子粉均勻撒在水 面上面上.(3)

30、向水面滴酒精油酸溶液時(shí)，針尖應(yīng)豎直、靠向水面滴酒精油酸溶液時(shí)，針尖應(yīng)豎直、靠近水面，如果離水面太高，可能無(wú)法形成油膜近水面，如果離水面太高，可能無(wú)法形成油膜. 最好在最好在1 cm左右左右. 滴酒精油酸溶液時(shí)要注意控滴酒精油酸溶液時(shí)要注意控制好，只滴制好，只滴1滴滴.(4) 計(jì)算油膜面積時(shí)，以坐標(biāo)紙上方格計(jì)算油膜面積時(shí)，以坐標(biāo)紙上方格(邊長(zhǎng)邊長(zhǎng)1cm)的數(shù)目來(lái)計(jì)算，不足半個(gè)的舍去，多于半的數(shù)目來(lái)計(jì)算，不足半個(gè)的舍去，多于半個(gè)的算個(gè)的算1個(gè)個(gè) . 實(shí)驗(yàn)?zāi)M實(shí)驗(yàn)步驟(1)(1)把白紙用圖釘釘在木板上把白紙用圖釘釘在木板上. .(2)(2)沿玻璃磚的一個(gè)面畫一條直線沿玻璃磚的一個(gè)面畫一條直線aaaa

31、作為界面作為界面( (如圖所示如圖所示) )過(guò)過(guò)aaaa上一點(diǎn)上一點(diǎn)O O作垂直于作垂直于aaaa的直線的直線NNNN作為法線，過(guò)作為法線，過(guò)O O點(diǎn)畫一條入射光線點(diǎn)畫一條入射光線AOAO，使，使入射角入射角適當(dāng)大些適當(dāng)大些. .(3)(3)在在AOAO線上豎直地插兩枚大頭針線上豎直地插兩枚大頭針P P1 1、P P2 2，在白紙上放上被，在白紙上放上被測(cè)玻璃磚，使玻璃磚的一個(gè)面與測(cè)玻璃磚，使玻璃磚的一個(gè)面與aaaa重合重合. .(4)(4)沿玻璃磚的另一側(cè)面畫一條直線沿玻璃磚的另一側(cè)面畫一條直線bb.bb.(5)(5)在玻璃磚的在玻璃磚的bbbb一側(cè)白紙上豎直地立一枚大頭針，用一側(cè)白紙上豎直

32、地立一枚大頭針，用眼睛觀察調(diào)整視線，同時(shí)移動(dòng)大頭針眼睛觀察調(diào)整視線，同時(shí)移動(dòng)大頭針P P3 3的位置，的位置，使使P P3 3恰好恰好能同時(shí)擋住玻璃磚能同時(shí)擋住玻璃磚aaaa一側(cè)所插的大頭針一側(cè)所插的大頭針P P1 1、P P2 2的像的像，把，把此時(shí)大頭針此時(shí)大頭針P P3 3的位置固定，插好的位置固定，插好. .實(shí)驗(yàn)步驟(6)(6)同樣地，在玻璃磚同樣地，在玻璃磚bbbb一側(cè)再豎直地插一枚大頭針一側(cè)再豎直地插一枚大頭針P P4 4，使使P P4 4能擋住能擋住P P3 3本身，同時(shí)也擋住本身，同時(shí)也擋住P P1 1、P P2 2的像的像. .(7)(7)記下記下P P3 3、P P4 4的

33、位置，移去玻璃磚，拔去大頭針，過(guò)的位置，移去玻璃磚，拔去大頭針，過(guò)P P3 3、P P4 4連一條直線連一條直線BOBO交交bbbb于于OO點(diǎn)，連接點(diǎn)，連接OOOO，OOOO就是就是入射光線入射光線AOAO在玻璃磚內(nèi)的折射光線，折射角為在玻璃磚內(nèi)的折射光線，折射角為. . (8)(8)用量角器量出入射角用量角器量出入射角和折射角和折射角的大小的大小. .(9)(9)改變?nèi)肷浣歉淖內(nèi)肷浣?，重?fù)上面的步驟再做三、四次，量，重復(fù)上面的步驟再做三、四次，量出相應(yīng)的入射角出相應(yīng)的入射角和折射角和折射角. . (10)(10)算出不同入射角時(shí)算出不同入射角時(shí)sinsin/sin的值，求出幾次實(shí)驗(yàn)的值，求出

34、幾次實(shí)驗(yàn)中的平均值就是玻璃的折射率中的平均值就是玻璃的折射率. .（或（或圖像法圖像法求折射率求折射率: 用用sin表示縱坐標(biāo)，用表示縱坐標(biāo)，用sin表示橫坐標(biāo)表示橫坐標(biāo) ） 注意事項(xiàng)(1)(1)插針插針P P1 1與與P P2 2、P P3 3與與P P4 4的的間距要適當(dāng)?shù)卮笮╅g距要適當(dāng)?shù)卮笮?，不要靠的太，不要靠的太近，選擇玻璃磚時(shí)其寬度宜大些，這樣可減小確定光路方近，選擇玻璃磚時(shí)其寬度宜大些，這樣可減小確定光路方向時(shí)出現(xiàn)的誤差，提高測(cè)量的準(zhǔn)確度向時(shí)出現(xiàn)的誤差，提高測(cè)量的準(zhǔn)確度. .(2)(2)入射角不能太小入射角不能太小( (接近零度接近零度) )，也不能太大也不能太大( (接近接近90

35、90) )，因?yàn)槿肷浣翘r(shí)，折射角就更小，測(cè)量的相對(duì)誤差增大，因?yàn)槿肷浣翘r(shí)，折射角就更小，測(cè)量的相對(duì)誤差增大，而入射角太大時(shí)，導(dǎo)致反射光太強(qiáng)，折射光太弱，不易觀而入射角太大時(shí)，導(dǎo)致反射光太強(qiáng)，折射光太弱，不易觀察，很難確定察，很難確定P P3 3、P P4 4的位置的位置. .(3)(3)如果插針如果插針P P1 1、P P2 2的連線過(guò)分射向玻的連線過(guò)分射向玻璃磚右側(cè)，且入射角又大于某一數(shù)值，璃磚右側(cè)，且入射角又大于某一數(shù)值，會(huì)出現(xiàn)隔著玻璃磚沿會(huì)出現(xiàn)隔著玻璃磚沿P P2 2、P P1 1方向觀察不方向觀察不到到P P1 1、P P2 2兩插針的情況，此時(shí)的光路圖兩插針的情況，此時(shí)的光路

36、圖如圖所示，遇到這種情況，可將玻璃磚如圖所示，遇到這種情況，可將玻璃磚沿沿aaaa界面向右平移界面向右平移. .注意事項(xiàng)(4)(4)實(shí)驗(yàn)中一旦玻璃磚寬度所定的界面線實(shí)驗(yàn)中一旦玻璃磚寬度所定的界面線aaaa和和bbbb畫好畫好后，放置的玻璃磚就不要隨意移動(dòng)，如果稍微后，放置的玻璃磚就不要隨意移動(dòng)，如果稍微上下平移玻上下平移玻璃磚對(duì)測(cè)量結(jié)果沒(méi)有影響璃磚對(duì)測(cè)量結(jié)果沒(méi)有影響，其光路圖如圖所示，但若玻璃，其光路圖如圖所示，但若玻璃磚稍微傾斜移動(dòng)，測(cè)得的折射率肯定發(fā)生變化磚稍微傾斜移動(dòng)，測(cè)得的折射率肯定發(fā)生變化. . 實(shí)驗(yàn)原理(1)(1)光通過(guò)雙縫干涉儀上的單縫和雙縫后，得到振動(dòng)情況光通過(guò)雙縫干涉儀上的單

37、縫和雙縫后，得到振動(dòng)情況完全相同的光，它們?cè)陔p縫后面的空間互相疊加，會(huì)發(fā)生完全相同的光，它們?cè)陔p縫后面的空間互相疊加，會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象干涉現(xiàn)象. . 如果用單色光照射，在屏上會(huì)得到明暗相間的如果用單色光照射，在屏上會(huì)得到明暗相間的條紋條紋; ; 如果用白光照射，可在屏上觀察到彩色條紋如果用白光照射，可在屏上觀察到彩色條紋. .(2)(2)本實(shí)驗(yàn)要測(cè)單色光的波長(zhǎng)，單色光通過(guò)雙縫干涉后本實(shí)驗(yàn)要測(cè)單色光的波長(zhǎng)，單色光通過(guò)雙縫干涉后產(chǎn)生明暗相同的等間距直條紋，條紋的間距與相干光源產(chǎn)生明暗相同的等間距直條紋，條紋的間距與相干光源的波長(zhǎng)有關(guān)，設(shè)雙縫寬的波長(zhǎng)有關(guān)，設(shè)雙縫寬d d，雙縫到屏間的距離為，雙縫到屏間

38、的距離為L(zhǎng) L，相干，相干光源的波長(zhǎng)為光源的波長(zhǎng)為，則產(chǎn)生干涉圖樣中相鄰兩條亮，則產(chǎn)生干涉圖樣中相鄰兩條亮( (或暗或暗) )條紋之間的距離條紋之間的距離xx= =L/dL/d，由此得，由此得: :=xd/L ，因此，因此只要測(cè)得只要測(cè)得d d、L L、xx即可測(cè)得波長(zhǎng)即可測(cè)得波長(zhǎng). . 相干光源的產(chǎn)生用相干光源的產(chǎn)生用“一分為二一分為二”的方法，用單縫取的方法，用單縫取單色光，再通過(guò)雙縫，單色光由濾光片獲得單色光，再通過(guò)雙縫，單色光由濾光片獲得. .實(shí)驗(yàn)原理 xx的測(cè)量可用測(cè)量頭完成，測(cè)量頭的測(cè)量可用測(cè)量頭完成，測(cè)量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成，通過(guò)測(cè)量由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成，通過(guò)測(cè)量頭

39、可清晰看到干涉條紋，分劃板上中心有頭可清晰看到干涉條紋，分劃板上中心有刻線，以此為標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)手輪的讀數(shù)可刻線，以此為標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)手輪的讀數(shù)可求得求得xx，由于，由于xx較小，可測(cè)出幾條亮較小，可測(cè)出幾條亮( (或暗或暗) )條紋的間距條紋的間距a a，則相鄰亮條紋間的，則相鄰亮條紋間的距離距離xx=a/(n-1)=a/(n-1) 實(shí)驗(yàn)?zāi)M實(shí)驗(yàn)步驟(1)(1)將光源、單縫、遮光管、毛玻璃屏依次安將光源、單縫、遮光管、毛玻璃屏依次安放在光具座上放在光具座上. .(2)(2)接好光源，打開(kāi)開(kāi)關(guān)，使燈絲正常發(fā)光接好光源，打開(kāi)開(kāi)關(guān)，使燈絲正常發(fā)光. .(3)(3)調(diào)節(jié)各器件的高度，使光源燈絲發(fā)出的一調(diào)

40、節(jié)各器件的高度，使光源燈絲發(fā)出的一束光能沿軸線到達(dá)光屏束光能沿軸線到達(dá)光屏. .(4)(4)安裝雙縫，使雙縫與單縫的縫平行，二者安裝雙縫，使雙縫與單縫的縫平行，二者間距約間距約5 510 cm.10 cm.(5)(5)放上單縫，觀察白光的干涉條紋放上單縫，觀察白光的干涉條紋. .(6)(6)在單縫和光源間放上濾光片，觀察單色在單縫和光源間放上濾光片，觀察單色光的干涉條紋光的干涉條紋. . 實(shí)驗(yàn)步驟(7)(7)安裝測(cè)量頭，調(diào)節(jié)至可清晰觀察到干涉條紋安裝測(cè)量頭，調(diào)節(jié)至可清晰觀察到干涉條紋. .(8)(8)使分劃板中心刻線對(duì)齊某條亮（或暗）條紋使分劃板中心刻線對(duì)齊某條亮（或暗）條紋的中央，記下手輪上

41、的讀數(shù)的中央，記下手輪上的讀數(shù)a a1 1轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分劃板中心刻線移動(dòng)劃板中心刻線移動(dòng); ; 記下移動(dòng)的條數(shù)記下移動(dòng)的條數(shù)n n和移動(dòng)后和移動(dòng)后手輪的讀數(shù)手輪的讀數(shù)a a2 2，a a1 1與與a a2 2的差即幾條間距的差即幾條間距. .(9)(9)用刻度尺測(cè)量雙縫到光屏間距離用刻度尺測(cè)量雙縫到光屏間距離L L（d d是已知的）是已知的）. .(10)(10)重復(fù)測(cè)量、計(jì)算，求出波長(zhǎng)的平均值重復(fù)測(cè)量、計(jì)算，求出波長(zhǎng)的平均值. .(11)(11)換用不同濾光片，重復(fù)實(shí)驗(yàn)換用不同濾光片，重復(fù)實(shí)驗(yàn). .注意事項(xiàng)(1)(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)調(diào)節(jié)各器件共軸，否則光實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)調(diào)節(jié)各器件共軸，否則光

42、線無(wú)法到達(dá)光屏線無(wú)法到達(dá)光屏.(.(不共軸將造成照在不共軸將造成照在像屏上的光很弱不利觀察像屏上的光很弱不利觀察) )(2)(2)測(cè)量測(cè)量xx時(shí)，分劃板的刻線始終以時(shí)，分劃板的刻線始終以條紋中央為準(zhǔn)條紋中央為準(zhǔn). .(3)(3)雙縫與單縫的縫應(yīng)平行雙縫與單縫的縫應(yīng)平行.(.(不平行將不平行將導(dǎo)致干涉條紋不清晰導(dǎo)致干涉條紋不清晰, ,只看到一片亮區(qū)只看到一片亮區(qū).).)(4)(4)在增強(qiáng)光的強(qiáng)度，應(yīng)讓一段直燈絲在增強(qiáng)光的強(qiáng)度，應(yīng)讓一段直燈絲正對(duì)單縫正對(duì)單縫. . 實(shí)驗(yàn)原理 利用導(dǎo)電紙上的利用導(dǎo)電紙上的恒定電流場(chǎng)模擬真恒定電流場(chǎng)模擬真空中的靜電場(chǎng)空中的靜電場(chǎng)，當(dāng)在場(chǎng)中與導(dǎo)電紙接觸，當(dāng)在場(chǎng)中與導(dǎo)電紙

43、接觸的兩探針尖端的的兩探針尖端的電勢(shì)差為零時(shí)電勢(shì)差為零時(shí)，與探針，與探針相連的電流表中相連的電流表中電流強(qiáng)度為零電流強(qiáng)度為零，從而可，從而可通過(guò)探針找出電流場(chǎng)中的通過(guò)探針找出電流場(chǎng)中的等勢(shì)點(diǎn)等勢(shì)點(diǎn)，并依，并依據(jù)等勢(shì)點(diǎn)描出等勢(shì)線。據(jù)等勢(shì)點(diǎn)描出等勢(shì)線。等效替換的思想等效替換的思想 實(shí)驗(yàn)?zāi)M實(shí)驗(yàn)步驟（1 1）將導(dǎo)電紙有）將導(dǎo)電紙有導(dǎo)電物質(zhì)的一面向上導(dǎo)電物質(zhì)的一面向上，下面，下面依次墊復(fù)依次墊復(fù)寫紙和白紙寫紙和白紙（或坐標(biāo)紙），并用圖釘固定在光滑木板上，（或坐標(biāo)紙），并用圖釘固定在光滑木板上，注意使導(dǎo)電紙?jiān)谡麄€(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不要移動(dòng)。將圓柱形電注意使導(dǎo)電紙?jiān)谡麄€(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不要移動(dòng)。將圓柱形電極放在導(dǎo)電紙上

44、，并使兩個(gè)電極相距極放在導(dǎo)電紙上，并使兩個(gè)電極相距1010厘米。將電極與厘米。將電極與電源的電源的6 6伏穩(wěn)壓輸出相連。伏穩(wěn)壓輸出相連。（2 2）電勢(shì)基準(zhǔn)點(diǎn)的確定電勢(shì)基準(zhǔn)點(diǎn)的確定: :將兩電極連線進(jìn)行六等分，除將兩電極連線進(jìn)行六等分，除電極以外的五個(gè)等分點(diǎn)即作為電勢(shì)的基準(zhǔn)點(diǎn)。電極以外的五個(gè)等分點(diǎn)即作為電勢(shì)的基準(zhǔn)點(diǎn)。（3）等勢(shì)線的描繪等勢(shì)線的描繪:將探針接在靈敏電流計(jì)上，使將探針接在靈敏電流計(jì)上，使一個(gè)探一個(gè)探針固定在針固定在a點(diǎn)點(diǎn)，另一探針在導(dǎo)電紙上輕輕移動(dòng)另一探針在導(dǎo)電紙上輕輕移動(dòng)，當(dāng)找到電，當(dāng)找到電流為零的點(diǎn)，即靈敏電流計(jì)指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的點(diǎn)，作出標(biāo)流為零的點(diǎn)，即靈敏電流計(jì)指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的點(diǎn)

45、，作出標(biāo)記記a1（用探針在導(dǎo)電紙上用力壓一下，通過(guò)復(fù)寫紙?jiān)诎准堄锰结樤趯?dǎo)電紙上用力壓一下，通過(guò)復(fù)寫紙?jiān)诎准埳狭粝潞圹E）如圖所示。繼續(xù)尋找這樣電流為零的點(diǎn)上留下痕跡）如圖所示。繼續(xù)尋找這樣電流為零的點(diǎn)a2、a3、a4。這些點(diǎn)均和這些點(diǎn)均和a點(diǎn)有相同的電勢(shì)點(diǎn)有相同的電勢(shì) 實(shí)驗(yàn)步驟（4 4）用以上方法，將一個(gè)探針依次固定于）用以上方法，將一個(gè)探針依次固定于b b、c c、d d、e e點(diǎn)，點(diǎn)，分別找到與它們電勢(shì)相等的點(diǎn)。分別找到與它們電勢(shì)相等的點(diǎn)。 （5 5）取去導(dǎo)電紙，將白紙上有相同）取去導(dǎo)電紙，將白紙上有相同電勢(shì)的點(diǎn)用光滑曲線連接起來(lái)，即可電勢(shì)的點(diǎn)用光滑曲線連接起來(lái)，即可得到五條等勢(shì)線得到五條等

46、勢(shì)線. . 注意事項(xiàng)1 1、使用靈敏電流計(jì)，與該選擇零刻度的正中間的那種；、使用靈敏電流計(jì)，與該選擇零刻度的正中間的那種； 2 2、安放導(dǎo)電紙，導(dǎo)電面應(yīng)朝上，且電極與導(dǎo)電紙的相對(duì)、安放導(dǎo)電紙，導(dǎo)電面應(yīng)朝上，且電極與導(dǎo)電紙的相對(duì)位置不能改變。位置不能改變。 3 3、尋找等勢(shì)點(diǎn)時(shí)，與該基準(zhǔn)點(diǎn)相接角的探針要固定不動(dòng)，、尋找等勢(shì)點(diǎn)時(shí)，與該基準(zhǔn)點(diǎn)相接角的探針要固定不動(dòng)，另一個(gè)探針應(yīng)從基準(zhǔn)點(diǎn)附近由遠(yuǎn)地逐漸推移，不可冒然進(jìn)另一個(gè)探針應(yīng)從基準(zhǔn)點(diǎn)附近由遠(yuǎn)地逐漸推移，不可冒然進(jìn)行大跨度的移動(dòng)，以免電勢(shì)差過(guò)大，發(fā)生電流計(jì)過(guò)電流現(xiàn)行大跨度的移動(dòng)，以免電勢(shì)差過(guò)大，發(fā)生電流計(jì)過(guò)電流現(xiàn)象。象。 4 4、在實(shí)驗(yàn)中探針不要靠近

47、導(dǎo)電紙的邊緣，因?yàn)閷?dǎo)電紙邊、在實(shí)驗(yàn)中探針不要靠近導(dǎo)電紙的邊緣，因?yàn)閷?dǎo)電紙邊緣處的等勢(shì)線會(huì)變形。緣處的等勢(shì)線會(huì)變形。 5 5、導(dǎo)電紙上所涂導(dǎo)電物質(zhì)相當(dāng)薄，故在定位時(shí)不應(yīng)用探、導(dǎo)電紙上所涂導(dǎo)電物質(zhì)相當(dāng)薄，故在定位時(shí)不應(yīng)用探針在導(dǎo)電紙上反復(fù)劃動(dòng)，應(yīng)用點(diǎn)接觸法。針在導(dǎo)電紙上反復(fù)劃動(dòng)，應(yīng)用點(diǎn)接觸法。 實(shí)驗(yàn)?zāi)M實(shí)驗(yàn)步驟(1) (1) 用螺旋測(cè)微器在被測(cè)金屬絲上的用螺旋測(cè)微器在被測(cè)金屬絲上的三個(gè)不同三個(gè)不同位置各測(cè)一位置各測(cè)一次直徑，求出其平均值次直徑，求出其平均值d d，計(jì)算出導(dǎo)線的橫截面積計(jì)算出導(dǎo)線的橫截面積S.S. (3) (3) 用毫米刻度尺測(cè)量接入電路中的金屬導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度，用毫米刻度尺測(cè)量接入電

48、路中的金屬導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度，反復(fù)測(cè)量三次反復(fù)測(cè)量三次求出平均值求出平均值l.l.(2) (2) 按如圖所示的原理圖，連接好用伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)按如圖所示的原理圖，連接好用伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)電路電路. .(4) (4) 把滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值把滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置最大的位置，電路經(jīng)檢查確認(rèn)無(wú)誤后，閉合電鍵，電路經(jīng)檢查確認(rèn)無(wú)誤后，閉合電鍵S S，改變改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表滑動(dòng)變阻器滑片的位置，讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)的示數(shù)I I和和U U的值，斷開(kāi)電鍵，記算對(duì)應(yīng)的電阻值的值，斷開(kāi)電鍵，記算對(duì)應(yīng)的電阻值

49、R R1 1、R R2 2并并求出其平均值求出其平均值R. R. 注意事項(xiàng)(1)(1)由于被測(cè)金屬導(dǎo)線的電阻值較小，因此實(shí)驗(yàn)電路必須由于被測(cè)金屬導(dǎo)線的電阻值較小，因此實(shí)驗(yàn)電路必須采用電流表采用電流表外接法外接法( (使由于電表的接入引起的使由于電表的接入引起的系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差較較小小) )同時(shí)注意同時(shí)注意兩表的量程兩表的量程的選擇的選擇. . (2) (2) 測(cè)量被測(cè)金屬導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度，應(yīng)將導(dǎo)線拉直，測(cè)量被測(cè)金屬導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度，應(yīng)將導(dǎo)線拉直，測(cè)量測(cè)量待測(cè)導(dǎo)線待測(cè)導(dǎo)線接入電路中的兩個(gè)端點(diǎn)之間的長(zhǎng)度接入電路中的兩個(gè)端點(diǎn)之間的長(zhǎng)度，不應(yīng)測(cè)量導(dǎo)，不應(yīng)測(cè)量導(dǎo)線總長(zhǎng)度線總長(zhǎng)度. . (3) (3) 伏安法

50、測(cè)電阻時(shí)，待測(cè)導(dǎo)線的伏安法測(cè)電阻時(shí)，待測(cè)導(dǎo)線的電流不宜過(guò)大，通電時(shí)電流不宜過(guò)大，通電時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)間不宜過(guò)長(zhǎng)，以免使金屬導(dǎo)線的溫度明顯升高，造成其電，以免使金屬導(dǎo)線的溫度明顯升高，造成其電阻率在實(shí)驗(yàn)中逐漸增大阻率在實(shí)驗(yàn)中逐漸增大. . (4) (4) 求阻值求阻值R R的方法的方法: :第一種是用公式第一種是用公式( (R=U/IR=U/I) )算出各次的算出各次的測(cè)量值，再取平均值，第二種方法是用作測(cè)量值，再取平均值，第二種方法是用作伏安特性曲線伏安特性曲線求求斜率的辦法來(lái)求出斜率的辦法來(lái)求出. . 實(shí)驗(yàn)原理 1 1、在純電阻電路中，電阻兩端的電壓和通過(guò)電阻的電、在純電阻電路中，電阻兩端的電壓

51、和通過(guò)電阻的電流是線性關(guān)系，流是線性關(guān)系，UIUI圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的直線；但在實(shí)際圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的直線；但在實(shí)際電路中，由于各種因素的影響，電阻的電路中，由于各種因素的影響，電阻的UIUI圖像可能不是圖像可能不是一條直線。一條直線。 2 2、本實(shí)驗(yàn)中采用如圖所示的電路，通過(guò)調(diào)整滑動(dòng)變阻、本實(shí)驗(yàn)中采用如圖所示的電路，通過(guò)調(diào)整滑動(dòng)變阻器，改變通過(guò)小燈泡上的電壓，用電流表和電壓表測(cè)出電器，改變通過(guò)小燈泡上的電壓，用電流表和電壓表測(cè)出電流和電壓，繪制小燈泡的伏安特性曲線，進(jìn)而研究影響小流和電壓，繪制小燈泡的伏安特性曲線，進(jìn)而研究影響小燈泡燈絲電阻的因素。燈泡燈絲電阻的因素。 3 3、為了使小燈泡上的

52、、為了使小燈泡上的電壓能在較大范圍內(nèi)變化電壓能在較大范圍內(nèi)變化，本實(shí)，本實(shí)驗(yàn)電路中，采用滑動(dòng)變阻器對(duì)電源的驗(yàn)電路中，采用滑動(dòng)變阻器對(duì)電源的分壓輸出方式分壓輸出方式的接法的接法. .又小燈泡的電阻相對(duì)較小，故采用又小燈泡的電阻相對(duì)較小，故采用安培表外接法安培表外接法，減小系減小系統(tǒng)誤差統(tǒng)誤差。 實(shí)驗(yàn)?zāi)M實(shí)驗(yàn)步驟(1)(1)按電路原理圖連接好電路，把滑動(dòng)變阻器的滑片按電路原理圖連接好電路，把滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)節(jié)到靠近調(diào)節(jié)到靠近A A端處端處( (輸出電壓最小輸出電壓最小). ). (2)(2)閉合電鍵閉合電鍵S S，把滑片調(diào)節(jié)到某個(gè)合適的位置，讀出此，把滑片調(diào)節(jié)到某個(gè)合適的位置，讀出此時(shí)伏特表的示

53、數(shù)時(shí)伏特表的示數(shù)V V1 1和安培表的示數(shù)和安培表的示數(shù)I I1 1，記錄，記錄V V1 1、I I1 1. .(3)(3)把滑片從把滑片從A A端附近向端附近向B B端逐漸調(diào)節(jié)重復(fù)步驟端逐漸調(diào)節(jié)重復(fù)步驟(2)(2)，讀出并記錄下對(duì)應(yīng)的多組不同的電壓值和電流值讀出并記錄下對(duì)應(yīng)的多組不同的電壓值和電流值. . (4)(4)斷開(kāi)電鍵，拆開(kāi)電路斷開(kāi)電鍵，拆開(kāi)電路. . (5)(5)以以U U為橫坐標(biāo)，為橫坐標(biāo)，I I為縱坐標(biāo)，建立直角坐標(biāo)系，為縱坐標(biāo)，建立直角坐標(biāo)系，把所得到的多組數(shù)據(jù)描點(diǎn)畫到平面直角坐標(biāo)系中把所得到的多組數(shù)據(jù)描點(diǎn)畫到平面直角坐標(biāo)系中. . 實(shí)物連接注意事項(xiàng)（1)1)安培表外接安培表

54、外接被測(cè)小燈泡電阻值較小，為減小系統(tǒng)被測(cè)小燈泡電阻值較小，為減小系統(tǒng)誤差，電壓表直接與燈泡并聯(lián)誤差，電壓表直接與燈泡并聯(lián). . (2)(2)滑動(dòng)變阻器分壓式滑動(dòng)變阻器分壓式為了能夠取得較多數(shù)據(jù)，要求為了能夠取得較多數(shù)據(jù)，要求小燈泡兩端電壓變化范圍大，而小燈泡的額定電壓較小，小燈泡兩端電壓變化范圍大，而小燈泡的額定電壓較小，采用滑動(dòng)變阻器的分壓式接法，可以實(shí)現(xiàn)上述要求采用滑動(dòng)變阻器的分壓式接法，可以實(shí)現(xiàn)上述要求. . (3)(3)為了保護(hù)元件不被損壞，為了保護(hù)元件不被損壞，連接電路時(shí)連接電路時(shí)電鍵應(yīng)斷開(kāi)電鍵應(yīng)斷開(kāi)，連，連好電路后，好電路后，閉合電鍵前閉合電鍵前滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)在最大值處滑動(dòng)變阻

55、器的滑片應(yīng)在最大值處（圖中的（圖中的A A端）端）. . 實(shí)驗(yàn)中，滑片向?qū)嶒?yàn)中，滑片向B B端移時(shí)要注意端移時(shí)要注意不要不要讓加讓加在燈泡兩端的電壓在燈泡兩端的電壓超過(guò)超過(guò)燈泡的額定電壓燈泡的額定電壓. . (4) (4) 在坐標(biāo)紙上建立坐標(biāo)系，橫縱坐標(biāo)所取的在坐標(biāo)紙上建立坐標(biāo)系，橫縱坐標(biāo)所取的分度比例分度比例要適當(dāng)，盡量使測(cè)量數(shù)據(jù)畫出的圖線占滿整個(gè)坐標(biāo)紙，最要適當(dāng)，盡量使測(cè)量數(shù)據(jù)畫出的圖線占滿整個(gè)坐標(biāo)紙，最后一定后一定要用平滑曲線要用平滑曲線連接各點(diǎn)，千萬(wàn)不能用折線連接各點(diǎn)，千萬(wàn)不能用折線. . 實(shí)驗(yàn)原理 1 1、沒(méi)經(jīng)改裝的小量程電流表、沒(méi)經(jīng)改裝的小量程電流表G G，其，其最大量程最大量程I

56、gIg一般一般從從幾十微安到幾毫安幾十微安到幾毫安，電流表的，電流表的內(nèi)阻內(nèi)阻RgRg一般也在一般也在100100左右，因此電流表允許加上的左右，因此電流表允許加上的最大電壓最大電壓UgUg= =IgRgIgRg，是，是一個(gè)一個(gè)比較小比較小的電壓。的電壓。 2 2、要想測(cè)量大的電壓，就需要把電流表、要想測(cè)量大的電壓，就需要把電流表G G改裝，根據(jù)改裝，根據(jù)串聯(lián)電阻的分壓作用串聯(lián)電阻的分壓作用，給電流表串聯(lián)一個(gè)阻值較大的電，給電流表串聯(lián)一個(gè)阻值較大的電阻，從而阻，從而限制流過(guò)電流表的電流不超過(guò)其滿偏電流限制流過(guò)電流表的電流不超過(guò)其滿偏電流，這，這樣把樣把電流表及與其串聯(lián)的電阻一起作為電壓表電流表

57、及與其串聯(lián)的電阻一起作為電壓表，則該電，則該電壓表可以測(cè)量較高電壓。壓表可以測(cè)量較高電壓。實(shí)驗(yàn)步驟(1)(1)半偏法半偏法測(cè)量電流表的內(nèi)電阻測(cè)量電流表的內(nèi)電阻RgRg： 先按如圖所示電路圖先按如圖所示電路圖連接電路，斷開(kāi)連接電路，斷開(kāi)S S2 2，接通，接通S S1 1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值R R，使電流表的指針達(dá)到滿偏為止；再接通使電流表的指針達(dá)到滿偏為止；再接通S S2 2，調(diào)整電阻箱，調(diào)整電阻箱RR的阻值，使電流表的指針恰好偏轉(zhuǎn)到滿偏的一半，讀的阻值，使電流表的指針恰好偏轉(zhuǎn)到滿偏的一半，讀出電阻箱出電阻箱RR的阻值，就是電流表的內(nèi)電阻的阻值，就是電流表的內(nèi)電阻RgR

58、g. .圖5-19-4實(shí)驗(yàn)步驟(2) 將電流表改裝為電壓表將電流表改裝為電壓表按圖把電流表和電阻箱串聯(lián)起來(lái)，選用電阻箱的阻值按圖把電流表和電阻箱串聯(lián)起來(lái)，選用電阻箱的阻值R R等于分壓電阻等于分壓電阻R Rx x的值的值. . 改裝量程為改裝量程為U UV V的電壓表，按公式的電壓表，按公式R Rx x=U=UV V/ /I Ig g - -R Rg g計(jì)算分計(jì)算分壓電阻壓電阻R Rx x的值的值. . 改裝后的電壓表表盤的刻度值，按公式改裝后的電壓表表盤的刻度值，按公式U= U= IUIUm m/I/Ig g來(lái)來(lái)計(jì)算計(jì)算. . 其中其中U Um m是改裝后電壓表的量程是改裝后電壓表的量程.

59、.實(shí)驗(yàn)步驟(3)(3)改裝后的電壓表跟標(biāo)準(zhǔn)電壓表核對(duì)改裝后的電壓表跟標(biāo)準(zhǔn)電壓表核對(duì) 閉合開(kāi)關(guān)閉合開(kāi)關(guān)S S，調(diào)整滑動(dòng)變阻器滑片，使改裝的電，調(diào)整滑動(dòng)變阻器滑片，使改裝的電壓表的讀數(shù)分別是壓表的讀數(shù)分別是0.5V0.5V、1.0V1.0V、1.5V1.5V、2.0V2.0V等，看等，看標(biāo)準(zhǔn)電壓表的讀數(shù)是否與它一致標(biāo)準(zhǔn)電壓表的讀數(shù)是否與它一致. . 按圖連接電路按圖連接電路. . 改裝的電壓表的讀數(shù)是滿刻度改裝的電壓表的讀數(shù)是滿刻度U Um m時(shí)，看標(biāo)準(zhǔn)電壓表時(shí)，看標(biāo)準(zhǔn)電壓表的讀數(shù)的讀數(shù)U U0 0，計(jì)算滿刻度時(shí)的百分誤差為，計(jì)算滿刻度時(shí)的百分誤差為 例如改裝的電壓表在滿刻度例如改裝的電壓表在滿刻

60、度3V3V時(shí)，時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)電壓表的讀數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)電壓表的讀數(shù)為3.1V,3.1V,則則=3.2%=3.2%0000100mUUU 實(shí)驗(yàn)?zāi)M注意事項(xiàng)(3) (3) S S2 2閉合后閉合后，在調(diào)節(jié)電阻箱，在調(diào)節(jié)電阻箱RR的阻值時(shí)的阻值時(shí)不能再改變不能再改變R R的的阻值阻值，否則將改變電路的總電流，從而影響實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度，否則將改變電路的總電流，從而影響實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度. .(4) (4) 測(cè)電流表內(nèi)阻時(shí)，必須確保電位器阻值測(cè)電流表內(nèi)阻時(shí)，必須確保電位器阻值R R遠(yuǎn)大于電阻遠(yuǎn)大于電阻箱的有效值箱的有效值R.R.(1) (1) 本實(shí)驗(yàn)比較復(fù)雜，因此必須先把實(shí)驗(yàn)步驟確定好：本實(shí)驗(yàn)比較復(fù)雜，因此必須先把實(shí)驗(yàn)步驟確定