安徽2012届高考物理实验复习手册.doc

宿城一中2012届高三物理实验复习手册高三物理备课组 2012.5 物理是以实验为基础的科学，实验能力是物理学科的重要能力，物理高考历来重视考查实验能力。一、基本实验的复习要应对各类实验试题，包括高层次的实验试题，唯一正确的方法是把要求必做的学生实验真正做懂、做会，特别是在实验原理上要认真钻研，对每一个实验步骤都要问个为什么，即不但要记住怎样做，更应该知道为什么要这样做对基本的实验，复习过程中要注意以下六个方面的问题：（1）实验原理中学要求必做的实验可以分为4个类型：练习型、测量型、验证型、探索型对每一种类型都要把原理弄清楚应特别注意的问题：验证机械能守恒定律中不需要选择第一个间距等于2mm的纸带这个实验的正确实验步骤是先闭合电源开关，启动打点计时器，待打点计时器的工作稳定后，再释放重锤，使它自由落下，同时纸带打出一系列点迹按这种方法操作，在未释放纸带前，打点计时器已经在纸带上打出点迹，但都打在同一点上，这就是第一点由于开始释放的时刻是不确定的，从开始释放到打第二个点的时间一定小于0.02s，但具体时间不确定，因此第一点与第二点的距离只能知道一定小于2mm（如果这段时间恰等于0.02s，则这段位移s=gt2/2=(100.022/2)m=210-3m=2mm），但不能知道它的确切数值，也不需要知道它的确切数值不论第一点与第二点的间距是否等于2mm，它都是从打第一点处开始作自由落体运动的，因此只要测量出第一点o与后面某一点p间的距离h，再测出打p点时的速度v，如果： gh ( )，就算验证了这个过程中机械能守恒（2）实验仪器要求掌握的实验仪器主要有：刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器（千分尺）、天平、停表（秒表）、打点计时器（电火花计时仪）、弹簧秤、温度表、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱，等等。对于使用新教材的省市，还要加上示波器等。对这些仪器，都要弄清其原理、会正确使用它们，包括测量仪器的正确读数。（3）实验装置对电学实验主要指电路图。下面几个是应特别注意的：验证牛顿第二定律的实验，如何平衡摩擦力是关键。研究平抛物体的运动及碰撞中的动量守恒的实验，这两个实验都要使用斜槽轨道，让小球从轨道上端无初速滚下，然后平抛出去，在安装装置时要注意保证轨道末端必须水平，如果实验要进行多次，每次小球应从同一高度处下落，因此应有一个挡板。验证机械能守恒定律的实验，要用铁架台并用夹子固定纸带，这样在开启打点计时器而未释放重锤前，能保证打出的点迹在同一点上，若像课本上的实验装置图那样，用手握住纸带，开启打点计时器而未释放纸带前，会由于手的抖动而打出一“堆”点，从而无法准确找出第一个点（即自由落体运动起始位置）。用单摆测重力加速度的实验，在安装单摆时要注意悬点的固定，随便拴一个结系在铁架台的横梁上是不可取的，因为悬点不确定，就不是单摆，并且摆长值也无法准确测量。有关电路的电学实验要注意安培表的外接与内接，制流与分压电路的选择，电表内阻的影响，等等。（4）实验步骤复习实验步骤时不能靠死背结论，而要与实验原理联系起来，要多问问自己，为什么要按这样的步骤操作？把某些实验步骤交换一下是否可以？省掉某个步骤行不行？等等。（5）实验数据的处理重要的有打点计时器纸带的处理方法（如分析是不是匀速运动或匀变速直线运动、如果是匀变速运动，如何求某时刻的速度、如何求加速度等）；解方程求解未知量、用图像处理数据（把原来应该是曲线关系的通过改变坐标轴的量或单位而变成线性关系，即变成直线，是重要的实验能力）。（6）实验误差的定性分析中学阶段不要求进行定量的误差分析，但对主要误差的产生原因、系统误差是偏大还是偏小等，应能理解。在电路的实验中，粗略地看，认为电流表是短路、电压表是断路，但精确一点看，电流表和电压表的内阻的影响都不能忽略，定性地讨论电表电阻对测量结果的影响是我们应该掌握。二、几种重要的实验方法下面几种实验方法是我们中学阶段物理实验中用过的，从方法的角度整理、复习一下，有助于我们提高认识水平和能力。（1）累积法：在“用单摆测重力加速度”测周期时我们用的是累积法，即我们不直接测一个周期的时间，而是测3050个周期的总时间，再除以周期数即得周期t的值用累积法的好处是：相当于进行多次测量而后取平均值，这样可以减少偶然误差；增加有效数字的位数以测单摆的周期为例，我们实验时单摆的摆长大约是1m或不到1m，用停表（最小分度值是0.1s）直接测1个周期的值，只能读出两位有效数字（机械停表的指针是跳跃式前进的，因此不能估读），如1.8s、2.0s等，而测30个周期总时间，则可读出至少3位有效数字。用累积法的实验还有很多，如测一张纸的厚度、用刻度尺测金属丝的直径（2）替代法：在“互成角度两个共点力的合成”的实验中我们就用到了替代法，第一次我们用两个弹簧秤成角度地拉橡皮筋，把结点拉到某一位置，再换成一个弹簧秤，同样拉这个橡皮筋，也把结点拉到同样位置，这说明后一个弹簧秤的拉力与前面两个弹簧秤的拉力效果相等因此右以互相替代对于“等效”这个问题，应正确理解：所谓效果相等，是对某一方面说的，并不是在所有方面都等效，仍以合力与分力来说，它们只是在改变物体的运动状态上等效，而在其他方面，例如在产生形变上，二者并不等效。用替代法的例子还有很多，如用天平称物物体的质量，电阻测量等都可以用替代法，我们古代三国时期曹冲称象的故事就是替代法的典型实例。（3）测量量的转换：例如在“碰撞中的动量守恒”的实验中，把测物体的速度转换为测物体平抛运动的水平位移，即把测速度转换为测长度。又如在“测定玻璃的折射率”的实验中，本应测量入射角和折射角，再根据折射率n=sini/sinr求出折射率，但角度不容易测准确（一般所用的量角器的最小分度是1，并且测角度时顶点很难对得特别准确），而通过做辅助线的方法可以把测角度转换为测线段的长度，从而增加了有效数字的位数，即提高了测量的准确度。（4）比较法：用天平称物体的质量，就是把物体与砝码进行比较，砝码的质量是标准的，把被测量与标准的量进行比较，就是比较法天平是等臂杠杆，因此用天平测物体质量时，不用再进行计算，而是直接读出砝码的质量，它就等于物体的质量。一般情况下，被测物跟标准量并不相等，而是要根据某种关系进行计算，最常用的是二者间满足一定的比例关系，通过一定的比例计算即可得出结果，因此常常称为比例法。用比例法测电阻是常见的，当两个电阻串联时，通过的电流相等，因此两电阻两端的电压跟它们的电阻成正比，如果其中的一个电阻是标准电阻，另一个电阻的阻值就可测出同样，两电阻并联时，由于两端电压相等，通过两支路的电流跟电阻成反比，只要一个是标准电阻，另一个电阻的阻可测出。一、误差和有效数字1.误差测量值与真实值的差异叫做误差。误差可分为系统误差和偶然误差两种。系统误差的特点是在多次重复同一实验时，误差总是同样地偏大或偏小。偶然误差总是有时偏大，有时偏小，并且偏大和偏小的机会相同。减小偶然误差的方法，可以多进行几次测量，求出几次测量的数值的平均值。这个平均值比某一次测得的数值更接近于真实值。2.有效数字带有一位不可靠数字的近似数字，叫做有效数字。有效数字是指近似数字而言。只能带有一位不可靠数字，不是位数越多越好。凡是用测量仪器直接测量的结果，读数一般要求在读出仪器最小刻度所在位的数值（可靠数字）后，再向下估读一位（不可靠数字），这里不受有效数字位数的限制。间接测量的有效数字运算不作要求，运算结果一般可用23位有效数字表示。二、基本测量仪器及读数高考要求会正确使用的仪器主要有：刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、打点计时器、弹簧秤、温度表、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等等。1.刻度尺、秒表、弹簧秤、温度表、电流表、电压表的读数使用以上仪器时，凡是最小刻度是10分度的，要求读到最小刻度后再往下估读一位（估读的这位是不可靠数字，但是是有效数字的不可缺少的组成部分）。凡是最小刻度不是10分度的，只要求读到最小刻度所在的这一位，不再往下估读。0123v051015012345678910读出上左图中被测物体的长度。 031233435637839411043121445164718492051225324265557285901267891011345121314上右图用3v量程时电压表读数为多少？用15v量程时电压表度数又为多少？右图中秒表的示数是多少分多少秒？一般仪器的最小刻度是10分度的，在读到最小刻度后还要再往下估读一位。6.50cm。1.14v。15v量程时最小刻度为0.5v，只读到0.1v这一位，应为5.7v。秒表的读数分两部分：小圈内表示分，每小格表示0.5分钟；大圈内表示秒，最小刻度为0.1秒。不要往下估读了。当分针在前0.5分内时，秒针在030秒内读数；当分针在后0.5分内时，秒针在3060秒内读数。因此图中秒表读数应为3分48.7秒即可（不要往下估读，因为每个尺隙时间即为0.1s,）。2.游标卡尺10分度的游标卡尺。游标上相邻两个刻度间的距离为0.9mm，比主尺上相邻两个刻度间距离小0.1mm。读数时先从主尺上读出厘米数和毫米数，然后用游标读出0.1毫米位的数值：游标的第几条刻线跟主尺上某一条刻线对齐，0.1毫米位就读几。其读数准确到0.1mm。0123456789001234567891020分度的游标卡尺。游标上相邻两个刻度间的距离为0.95mm，比主尺上相邻两个刻度间距离小0.05mm。读数时先从主尺上读出厘米数和毫米数，然后用游标读出毫米以下的数值：游标的第几条刻线跟主尺上某一条刻线对齐，毫米以下的读数就是几乘0.05毫米。其读数准确到0.05mm。50分度的游标卡尺。游标上相邻两个刻度间的距离为0.98mm，比主尺上相邻两个刻度间距离小0.02mm。这种卡尺的刻度是特殊的，游标上的刻度值，就是毫米以下的读数。这种卡尺的读数可以准确到0.02mm。如右图中被测圆柱体的直径为2.250cm。要注意：游标卡尺都是根据刻线对齐来读数的， 所以都不再往下一位估读。3.螺旋测微器50202515线圈固定刻度上的最小刻度为0.5mm（在中线的上侧）；可动刻度每旋转一圈前进（或后退）0.5mm。在可动刻度的一周上平均刻有50条刻线，所以相邻两条刻线间代表0.01mm。读数时，从固定刻度上读取整、半毫米数，然后从可动刻度上读取剩余部分（因为是10分度，所以在最小刻度后应再估读一位），再把两部分读数相加，得测量值。右图中的读数应该是6.702mm。振针振片永久磁铁4.打点计时器限位孔打点计时器是一种特殊的计时仪器，电源用50hz的交流电，所以打相邻两个点的时间间隔是0.02s。5.天平0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000mg天平使用前首先要进行调节。调节分两步：调底座水平和横梁水平（在调节横梁水平前，必须把游码移到左端零刻度处，左端与零刻线对齐，如图中虚线所示）。测量读数由右盘中砝码和游标共同读出。横梁上的刻度单位是毫克（mg）。若天平平衡时，右盘中有26g砝码，游码在图中所示位置，则被测物体质量为26.32g（最小刻度为0.02g，不是10分度，因此只读到0.02g这一位）。6.多用电表0.11011k10k100176543289017654328901765432890176543289017654328901765432890使用多用电表时首先应该根据被测物理量将选择开关旋到相应的位置。使用前应先进行机械调零，用小螺丝刀轻旋调零螺丝，使指针指左端零刻线。使用欧姆挡时，还应进行欧姆调零，即将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指右端零刻线处。欧姆挡的使用：选挡。一般比被测电阻的估计值低一个数量级，如估计值为200就应该选10的倍率。调零。将红黑表笔接被测电阻两端进行测量。将指针示数乘以倍率，得测量值。将选择开关扳到off或交流电压最高挡。用欧姆挡测电阻，如果指针偏转角度太小，应增大倍率；如果指针偏转角度太大，应减小倍率。7.电阻箱右图中的电阻箱有6个旋钮，每个旋钮上方都标有倍率，将每个旋钮上指针所指的数值（都为整数）乘以各自的倍率，从最高位依次往下读，即可得到这时电阻箱的实际阻值。图中最左边的两个黑点是接线柱。若指针所示如图，则阻值为84580.2。实验一研究匀变速直线运动 一、实验目的1掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法2会利用纸带测定匀变速直线运动的速度和加速度二、实验装置与器材打点计时器：1作用计时仪器，每隔0.02 s打一次点2工作条件(1)电磁打点计时器：6 v以下交流电源(2)电火花计时器：220 v交流电源3纸带上点的意义(1)表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置；(2)通过研究纸带上各点之间的间隔，可以判断物体的运动情况三、实验原理1判断物体运动情况(1)如果x1x2x3，则物体做匀速直线运动(2)如果x2x1x3x2x4x3k(常数)，则物体做匀变速直线运动2“平均速度法”求速度即vn，如图142所示3求加速度(1)“逐差法”求加速度，即a1，a2，a3，然后取平均值，即，这样使所给数据全部得到利用，以提高准确性(2)“图象法”求加速度，即由“平均速度法”求出多个点的速度，画出vt图，直线的斜率即加速度四、实验过程把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面；把打点计时器固定在长木板上远离滑轮的一端，连接好电路；把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码；接通电源，然后放开小车，让小车拖着纸带运动，打完后关闭电源；多打几条纸带五、纸带处理从几条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开始一些比较密集的点，在后面便于测量的地方找一个开始点，以后依次每五个点取一个计数点，确定好计数始点，并标明0、1、2、3、4，测量各计数点到0点的距离d，计算出相邻的计数点之间的距离x1、x2、x3，求出各计数点的速度vn，由vn数据作出vt图象六、注意事项1开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器2应该先接通电源，再释放小车，当小车到达滑轮前及时用手按住3先断开电源，再取下纸带4对于电磁打点计时器，如打出的点较轻或是短线时，应调整振针距复写纸的高度5选择一条理想的纸带，是指纸带上的点迹清晰，适当舍弃点密集部分，适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别)，弄清楚所选的时间间隔t等于多少6每打好一条纸带，将定位轴上的复写纸换个位置，以保证打点清晰(注意此项只对于电磁打点计时器)7不要分段测量各段位移，应一次测出各计数点与第0个计数点的距离，再逐个计算x1、x2、x3，读数时应估读到0.1 mm.8尽可能保证小车做匀加速直线运动的方法是：(1)细绳尽可能与板面保持平行；(2)滑轮和车轮灵活；(3)长木板表面粗糙程度、纸带与打点计时器之间的摩擦基本保持一致七、误差分析1小车拉着纸带所做的加速运动中加速度不恒定，这样测量得到的加速度只能是所测量段的平均加速度2纸带运动时打点不稳定引起测量误差3纸带上计数点间距离测量带来偶然误差(如距离较小时的测量误差)4计数点间距离测量应从所标出的0、1、2、3中的0点开始，分别测出01、02、03之间的距离，然后计算01、12、23间的距离分别表示为x1、x2、x3，这样可以减小因测量带来的偶然误差5小车运动中所受摩擦力变化产生误差八、数据处理1在用打点计时器测速度的实验中，打点计时器在纸带上打下一系列的点，可得到如下数据：小车运动的位移及对应的时间，这些数据有下列三个方面的应用(1)计算某段时间内的平均速度(2)用某点附近的平均速度代替该点的瞬时速度，从而估算小车在某位置(或某时刻)的瞬时速度(3)通过比较不同时间段的平均速度，或作vt图象，判断小车的运动情况2在探究小车速度随时间变化规律的实验中，能根据连续相等的时间内位移差为恒量，判断物体在做匀变速直线运动实验二探究弹力和弹簧伸长的关系一、实验目的1探究弹力和弹簧伸长的关系2学会用图象处理物理量之间的关系二、实验原理弹簧受到拉力会伸长，平衡时弹簧产生的弹力和外力大小相等；弹簧的伸长量，可以用拉长后的长度减去原来的长度三、实验器材铁架台、弹簧、砝码、刻度尺、坐标纸四、实验步骤1测量弹簧的伸长(或总长)及所受的拉力(或所挂钩码的质量)，列表作出记录，要尽可能多测几组数据2根据所测数据在坐标纸上描点，以力为纵坐标，以弹簧的伸长为横坐标3按照在图中所绘点的分布与走向，尝试作出一条平滑的曲线(包括直线)，所画的点不一定正好在这条曲线上，但要注意使曲线两侧的点数大致相同4以弹簧的伸长为自变量，写出曲线所代表的函数，首先尝试一次函数，如果不行再考虑二次函数五、注意事项1每次增减钩码测量有关长度时，均需保证弹簧及钩码不上下振动而处于静止状态，否则，弹簧弹力将可能与钩码重力不相等2弹簧下端增加钩码时，注意不要超过弹簧的弹性限度3建立平面直角坐标系时，两轴上单位长度所代表的量值要适当，不可过大，也不可过小4描线的原则是，尽量使各点落在描画出的线上，少数点应均匀分布于线两侧，描出的线不应是折线，而应是平滑的曲线5.测量弹簧长度时，不要用手拉弹簧，在弹簧自然竖直状态去测量六、误差分析1本实验的误差来源之一是因弹簧拉力大小的不稳定造成的，因此，使弹簧的悬挂端固定，另一端通过悬挂钩码来充当对弹簧的拉力，可以提高实验的准确度2弹簧长度的测量是本实验的主要误差来源，所以，测量时尽量精确地测量弹簧的长度3在fx图象上描点、作图不准确七、实验改进1在实验中，也可以不测量弹簧的自然长度，而以弹簧的总长作为自变量，弹力为函数，作出弹力与弹簧长度的关系图线这样可避免因测弹簧的自然伸长而带来的误差2实验中也可以用弹簧秤拉弹簧，通过弹簧秤读出弹簧的弹力实验三验证力的平行四边形定则一、实验目的1运用力的图示法验证力的合成的平行四边形定则2理解等效替代思想在物理中的应用二、实验原理互成角度的两个力与一个力产生相同的效果，看它们用平行四边形定则求出的合力与这一个力是否在实验误差允许范围内相等三、实验器材木板，白纸，图钉若干，橡皮条，细绳，弹簧秤两个，三角板，刻度尺，量角器四、实验步骤1用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的木板上2用两个弹簧秤分别钩住两个细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置o.3用铅笔描下结点o的位置和两条细绳套的方向，并记录弹簧秤的读数4只用一只弹簧秤通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置o，记下弹簧秤的读数和细绳套的方向5改变两弹簧秤拉力的大小和方向，再重做两次实验五、数据处理1用铅笔和刻度尺从结点o沿两条细绳方向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧秤的拉力f1和f2的图示，并以f1和f2为邻边用刻度尺作平行四边形，过o点画平行四边形的对角线，此对角线即为合力f的图示2用刻度尺从o点按同样的标度沿记录的方向作出只用一只弹簧秤时的拉力f的图示3比较f与f是否完全重合或几乎完全重合，从而验证平行四边形定则六、注意事项1同一实验中的两只弹簧秤的选取方法是：将两只弹簧秤调零后互钩对拉，若两只弹簧秤在对拉过程中，读数相同，则可选；若读数不同，应另换，直至相同为止2在同一次实验中，使橡皮条拉长时，结点o位置一定要相同3用两只弹簧秤钩住绳套互成角度地拉橡皮条时，夹角不宜太大也不宜太小，在60100之间为宜4读数时应注意使弹簧秤与木板平行，并使细绳套与弹簧秤的轴线在同一条直线上，避免弹簧秤的外壳与弹簧秤的限位卡之间有摩擦读数时眼睛要正视弹簧秤的刻度，在合力不超过量程及橡皮条弹性限度的前提下，拉力的数值尽量大些5细绳套应适当长一些，便于确定力的方向不要直接沿细绳套的方向画直线，应在细绳套末端用铅笔画一个点，去掉细绳套后，再将所标点与o点连接，即可确定力的方向6在同一次实验中，画力的图示所选定的标度要相同，并且要恰当选取标度，使所作力的图示稍大一些七、误差分析1读数误差减小读数误差的方法：选择相同的弹簧秤并调整好零刻度；弹簧秤数据在允许的情况下，尽量大一些，读数时眼睛一定要正视，要按有效数字正确读数和记录2作图误差减小作图误差的方法：作图时两力的对边一定平行两个分力f1、f2间的夹角越大，用平行四边形作出的合力f的误差f就越大，所以实验中不要把f1、f2间的夹角取得太大实验四验证牛顿运动定律一、实验目的验证牛顿第二定律；学会用控制变量法研究物理规律；学会利用图象处理数据二、实验原理保持作用力不变，确定加速度与质量的大小关系；保持质量不变，探究加速度跟合外力的关系；作出af图象和a图象，确定其关系三、实验器材小车，砝码，小盘，砂，细线，附有定滑轮的长木板，垫木，打点计时器，低压交流电源，导线两根，纸带，复写纸，托盘天平，米尺四、实验步骤1用天平测出小车、砝码的质量m和小盘与砝码的总质量m，把数据记录下来2把实验器材安装好，平衡摩擦力3保持小车和砝码的质量不变，改变小盘和砝码的总质量m做5次实验4算出每条纸带对应的加速度的值5用纵坐标表示加速度a，横坐标表示作用力f，即小盘与砝码的总重力mg，根据实验结果在坐标平面上描出相应的点，作图线6保持小盘和砝码的质量不变，在小车上加砝码，重复上面的实验用纵坐标表示加速度a，横坐标表示小车和车内砝码总质量的倒数，在坐标平面上根据实验结果描出相应的点并作出图线五、实验结论加速度与合外力成正比，与质量成反比六、注意事项1在平衡摩擦力时，不要把悬挂小盘的细线系在小车上，即不要给小车加任何牵引力，并要让小车拖着打点的纸带运动2每条纸带必须在满足小车与车上所加砝码的总质量远大于小盘和砝码的总质量的条件下打出只有如此，小车受到的拉力才可视为等于小盘和砝码的总重力3改变拉力和小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，再放开小车，且应在小车到达滑轮前按住小车4作图象时，要使尽可能多的点分布在所作直线上，不在直线上的点应尽可能对称分布在所作直线两侧5作图时两轴标度比例要选择适当，各量须采用国际单位这样作图线时，坐标点间距不至于过密，误差会小些七、误差来源1质量的测量误差，纸带上打点计时器打点间隔距离的测量误差，拉线或纸带不与木板平行等都会造成误差2因实验原理不完善造成误差：本实验中用小桶和砂的总重力代替小车受到的拉力(实际上小车受到的拉力要小于小桶和砂的总重力)，存在系统误差小桶和砂的总质量越接近小车的质量，误差就越大；反之，小桶和砂的总质量越小于小车的质量，误差就越小3平衡摩擦力不准造成误差：在平衡摩擦力时，除了不挂小桶外，其他的都跟正式实验一样(比如要挂好纸带、接通打点计时器)，匀速运动的标志是打点计时器打出的纸带上各点的距离相等.实验五 探究动能定理一、实验目的探究功与物体速度变化的关系二、实验原理小车在橡皮筋的作用下弹出，沿木板滑行当我们用2条、3条同样的橡皮筋进行第2次、第3次实验时，每次实验中橡皮筋拉伸的长度都保持一致，那么，第2次、第3次实验中橡皮筋对小车做的功就是第一次的2倍、3倍如果把第一次实验时橡皮筋所做的功记为w，以后各次做的功就是2w、3w.三、实验器材橡皮筋、小车、木板、打点计时器、纸带、铁钉等 四、实验步骤1按图组装好实验器材，由于小车在运动中会受到阻力，把木板略微倾斜，作为补偿2先用一条橡皮筋进行实验，把橡皮筋拉伸一定长度，理顺纸带，接通电源，放开小车3换用纸带，改用2条、3条同样的橡皮筋进行第2次、第3次实验，每次实验中橡皮筋拉伸的长度都相同4由纸带算出小车获得的速度，把第1次实验获得的速度记为v1，第2次、第3次记为v2、v3.5对测量数据进行估计，大致判断两个量可能的关系，然后以w为纵坐标，v2(或v、v3、 )为横坐标作图五、注意事项1平衡摩擦力很关键，将木板一端垫高，使小车的重力沿斜面向下的分力与摩擦阻力平衡方法是轻推小车，由打点计时器打在纸带上的点的均匀程度判断小车是否做匀速运动，找到木板的一个合适的倾角2测小车速度时，纸带上的点应选均匀部分的，也就是选小车做匀速运动状态的3橡皮筋应选规格一样的力对小车做的功以一条橡皮筋做的功为单位即可，不必计算出具体数值4小车质量应大一些，使纸带上打的点多一些六、误差分析1误差的主要来源是橡皮筋的长度、粗细不一，使橡皮筋的拉力做的功w与橡皮筋的条数不成正比2没有完全平衡摩擦力(倾角小)或平衡摩擦力过度(倾角过大)也会造成误差3利用打上点的纸带计算小车的速度时，测量不准带来误差七、数据处理(1)采用计算的方法处理实验数据即根据测得的速度分别按wv2、wv3、w、算出相应的功的值，实际测得的速度与哪一种最接近，它们之间就具有哪一种关系(2)用图象法处理实验数据我们也可根据实验测得的数据，分别作出w-v曲线、w-v2曲线、w-v3曲线、分析这些曲线，得出橡皮筋拉力对小车所做的功与小车获得的速度的定量关系如果哪一种图象更接近于过原点的倾斜直线，功与速度之间就是哪一种正比关系用图象法处理数据，要比计算法更简捷而直观实验六探究平抛运动的规律一、实验原理1将平抛运动看作两个分运动的合运动：一是水平方向的匀速直线运动；二是竖直方向的自由落体运动2通过描迹，建立坐标，利用公式求出v0xv0tygt2v0x 二、实验目的1用实验方法描出平抛物体的运动轨迹2从实验轨迹求平抛物体的初速度三、实验器材(仪器器材可有所不同)1斜槽、铁架台、木板、铅笔2白纸、小球、图钉3有孔的卡片、刻度尺、重垂线四、实验装置(如图451所示)五、实验步骤1安装仪器，调整斜槽末端水平2调整木板3确定坐标原点o.4让球多次从同一高度下滑，描迹5处理数据，计算初速度六、实验结论1平抛物体的运动轨迹是抛物线2平抛物体运动在水平方向速度不变，竖直方向为自由落体运动七、注意事项1保证斜槽末端的切线水平，使木板竖直2小球每次从斜槽上同一位置由静止滚下3注意记下斜槽末端o.八、误差分析1安装斜槽时，其末端切线不水平2建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点，实际上应是末端端口上的小球球心位置为坐标原点3空气阻力使小球不是真正的平抛实验七 验证机械能守恒定律一、实验目的验证机械能守恒定律二、实验原理通过实验，求出做自由落体运动物体的重力势能的减少量和相应过程动能的增加量，若二者相等，说明机械能守恒，从而验证机械能守恒定律三、实验器材打点计时器、电源、纸带、复写纸、重物、刻度尺、铁架台(附夹子)、导线两根四、实验步骤1安装仪器2将纸带固定在重物上，让纸带穿过打点计时器限位孔3用手提着纸带，让重物靠近打点计时器并处于静止状态，然后接通电源，松开纸带，让重物自由落下，纸带上打下一系列小点一、实验目的验证机械能守恒定律二、实验原理通过实验，求出做自由落体运动物体的重力势能的减少量和相应过程动能的增加量，若二者相等，说明机械能守恒，从而验证机械能守恒定律三、实验器材打点计时器、电源、纸带、复写纸、重物、刻度尺、铁架台(附夹子)、导线两根四、实验步骤1安装仪器2将纸带固定在重物上，让纸带穿过打点计时器限位孔3用手提着纸带，让重物靠近打点计时器并处于静止状态，然后接通电源，松开纸带，让重物自由落下，纸带上打下一系列小点4从几条打下点的纸带中挑选点迹清楚的纸带进行测量5计算对比五、注意事项1打点计时器要稳定地固定在铁架台上，打点计时器平面与纸带限位孔调整到竖直方向，以减小摩擦阻力2重物要选用密度大、体积小的物体，这样可以减小空气阻力的影响，从而减小实验误差3实验中，需保持提纸带的手不动，且保证纸带竖直，待接通电源，打点计时器工作稳定后，再松开纸带4速度不能用vngtn或vn计算六、误差分析1本实验中因重物和纸带在下落过程中要克服各种阻力(空气阻力、打点计时器阻力)做功，故动能的增加量ek稍小于重力势能的减少量ep，即ekep，这属于系统误差改进的办法是调整器材的安装，尽可能地减少阻力2本实验的另一个误差来源于长度的测量，属于偶然误差.【测电阻方法种种】电阻的测量是恒定电路问题中的重点，也是学生学习中的难点。这就要求学生能够熟练掌握恒定电路的基本知识,并能够灵活运用电阻测量的六种方法，从而提高学生的综合分析问题、解决问题的能力。一欧姆表测电阻1、欧姆表的结构、原理图1它的结构如图1,由三个部件组成：g是内阻为rg、满偏电流为ig的电流计。r是可变电阻，也称调零电阻，电池的电动势为e，内阻为r。欧姆档测电阻的原理是根据闭合电路欧姆定律制成的。当红、黑表笔接上待测电阻rx时，由闭合电路欧姆定律可知：i = e/（r+rg+rx+r）= e/（r内+rx） 由电流的表达式可知：通过电流计的电流虽然不与待测电阻成正比，但存在一一对应的关系，即测出相应的电流，就可算出相应的电阻，这就是欧姆表测电阻的基本原理。 2使用注意事项：（1） 欧姆表的指针偏转角度越大，待测电阻阻值越小，所以它的刻度与电流表、电压表刻度正好相反，即左大右小；电流表、电压表刻度是均匀的，而欧姆表的刻度是不均匀的，左密右稀，这是因为电流和电阻之间并不是正比也不是反比的关系。（2）多用表上的红黑接线柱，表示、两极。黑表笔接电池的正极，红表笔接电池的负极，电流总是从红笔流入，黑笔流出。（3）测量电阻时，每一次换档都应该进行调零（4）测量时，应使指针尽可能在满刻度的中央附近。（一般在中值刻度的1/3区域）（5）测量时，被测电阻应和电源、其它的元件断开。（6）测量时，不能用双手同时接触表笔，因为人体是一个电阻，使用完毕，将选择开关拨离欧姆档，一般旋至交流电压的最高档或off档。二伏安法测电阻图21原理：根据部分电路欧姆定律。2控制电路的选择控制电路有两种：一种是限流电路（如图2）；另一种是分压电路。（如图3） （1）限流电路是将电源和可变电阻串联，通过改变电阻的阻值，以达到改变电路的电流，但电流的改变是有一定范围的。其优点是节省能量；一般在两种控制电路都可以选择的时候，优先考虑限流电路。 （2）分压电路是将电源和可变电阻的总值串联起来，再从可变电阻的两个接线柱引出导线。如图3，其输出电压由ap之间的电阻决定，这样其输出电压的范围可以从零开始变化到接近于电源的电动势。在下列三种情况下，一定要使用分压电路：图3 要求测量数值从零开始变化或在坐标图中画出图线。 滑动变阻器的总值比待测电阻的阻值小得多。 电流表和电压表的量程比电路中的电压和电流小。3测量电路 由于伏特表、安培表存在电阻，所以测量电路有两种：即电流表内接和电流表外接。（1）电流表内接和电流表外接的电路图分别见图4、图5 图6图4图5（2）电流表内、外接法的选择， 、已知rv 、 ra及待测电阻rx的大致阻值时若，选用内接法，选用外接法不知rv 、 ra及待测电阻rx，采用尝试法，见图6，当电压表的一端分别接在a、b两点时，如电流表示数有明显变化，用内接法；电压表示数有明显变化，用外接法。 （3）误差分析：内接时误差是由于电流表分压引起的，其测量值偏大，即r测 r真；外接时误差是由于电压表分流引起的，其测量值偏小，即r测r真。4伏安法测电阻的电路的改进 如图7、图8的两个测电阻的电路能够消除电表的内阻带来的误差，为什么？怎样测量？图80图70图9ab三桥式电路测电阻1 原理：如图9的电路称为桥式电路，一般情况下，电流计中有电流通过，但满足一定的条件时，电流计中会没有电流通过，此时，称为电桥平衡。处于电桥平衡时，图中a、b两点电势相等，因此电路结构可以看成：r1r2和r3r4分别串联，然后并联；或r1r3和r2r4分别并联，然后再串联。 2电桥平衡的条件：r1r4=r2r3（自己推导）图10 3测量方法如图10，连接电路，取r1、r2为定值电阻，r3为可变电阻箱（能够直接读出数值），rx为待测电阻。调节r3，使电流计中的读数为零，应用平衡条件，求出rx。四半偏法测电阻 1半偏法测电流表内阻（1） 测量方法：电流表半偏法测电阻的电路图如图11，。grr0s2图11。s1r为滑动变阻器，r0为电阻箱，g为待测电流表内阻。实验时，先合上s1，断开s2，调节r使电流计的指针满偏；再合上s2，调节r0使电流计的读数为满刻度的一半，这时，电阻箱的数值即为电流计的内阻。（注意：实验前，变阻器的阻值应放在最大位置；调节r0时，r不动）（2）测量原理：s2打开时，设电流表满偏电流ig=，因为rrg，rr，所以ige/r，当s2闭合时，r0和rg并联，并联后总阻值r并rgr，故s2闭合后，电路中总电流几乎不变，即ige/r，调节r0使电流表半偏为ig/2，所以流过r0的电流也为ig/2，所以r0=rg（3）器材选择：从上述原理可知，s2打开与闭合，近似认为干路中电流不变，前提是rrg。故实验器材选择应满足电源电动势尽可能大，r尽可能大。（4）误差分析（略）2半偏法测电压表的内阻 电路如图12：实验时，将r1的滑动片p放在左边，s2图12v。s1rer1r0p合上s1和s2，调节r1，使电压表的读数满偏；保持r1不变，断开s2，调节r0，使电压表的读数为满刻度的一半。则rv = r0。请同学们自己分析其实验原理、器材选择与误差分析。 五等效替代法测电阻1等效替代法就是在测量的过程中，让通过待测电阻的电流（或电压）和通过电阻箱的电流（或电压）相等。电路如图13，将单刀双掷开关调到a，闭合s1调节r，使安培表读数为i0，保持r不动，将单刀双掷开关打到b，调节r0使安培表读数仍为i0，则电阻箱的读数就是待测电阻的数值。2测量原理：图14是用伏特表完成的实验，同学们自己分析测量原理。图15s1s2图143注意：主要元件为电阻箱和单刀双掷开关。虚线框内可用分压控制电路。图13六公式计算法测电阻公式计算法主要是应用串并联电路的特点和全电路的知识进行分析，并求出待测电阻的数值。图15是测量电阻rx的电路， rx为待测电阻，r为保护电阻，其阻值未知，r1为已知的定值电阻，电源电动势为e未知，s1、s2均为单刀双掷开关，a为电流表，其内阻不计。（1）测量rx的步骤为：s2向d闭合，s1向 a 闭合，记下电流表的读数i1，再将s2向c闭合，s1向 b 闭合，记下电流表读数i2。（2）计算rx的公式为rx=分析解答：当s2接d,s1接a时，rx的电压ux=i1rx 当s2接c,s1接b时，r1上的电压u1=i2r2 在不改变电阻r的情况下，ux=u1所以i1rx=i2r1，七、安安发测电阻八、伏伏法测电阻九、实验八测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)一、实验目的1用伏安法间接测定某种金属导体的电阻率2练习使用螺旋测微器二、实验原理(1)螺旋测微器内部测微螺杆的螺距是0.5 mm，则圆周上的点转一周，螺杆前进或后退0.5 mm.将大圆周分成50等分，则圆周上的点转过一等份，螺杆前进或后退0.01 mm.固定刻度的最小分度对应螺距，即0.5 mm，可动刻度的最小分度对应螺距的1/50，即0.01 mm.读数时先读出固定刻度示数，然后读出可动刻度示数，二者相加得出最后测量结果如图所示测量结果为1.602 mm.(2)电阻的测量：由部分电路欧姆定律得ru/i，只要测出在电压u下通过导体的电流i，就可算出导体的电阻(3)电阻率的测量：由电阻定律得rs/l，可见，在电阻已经测定的条件下，只要测出导体的长度l、横截面积s，即可算出某温度时的电阻率.三、实验器材被测金属导线，低压直流电源(3v)，电流表(00.6 a)，电压表(03 v)，滑动变阻器(50 )，开关，导线若干，螺旋测微器，米尺四、实验方法伏安法五、实验步骤1用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d.2接好用伏安法测电阻的实验电路3用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度，反复测量三次，求出其平均值l. 4把滑动变阻器的滑动片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置5改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数i和u的值，记入记录表格内6将测得r、l、d的值，代入公式中，计算出金属导线的电阻率六、注意事项1测量直径应在导线连入电路前进行，测量金属导线的长度，应该在连入电路之后在拉直的情况下进行2本实验中被测金属导线的电阻值较小，故须采用电流表外接法3开关s闭合前，滑动变阻器的阻值要调至最大4电流不宜太大(电流表用00.6 a量程)，通电时间不宜太长5实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、开关、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成干路，然后再把电压表并联在待测金属导线的两端七、误差分析1金属导线的横截面积是利用直径计算而得，直径的测量是产生误差的主要来源之一2采用伏安法测量金属导线的电阻时，由于采用的是电流表外接法，测量值小于真实值，使电阻率的测量值偏小3金属导线的长度测量、电流表和电压表的读数等会带来偶然误差4由于金属导线通电后发热升温，会使金属丝的电阻率变大，造成测量误差八、数据处理(1)将各次测量的电流、电压值代入公式r，算出电阻值，求出各次电阻的平均值(2)算出金属丝的截面积s，将实验测出的l、s、r代入公式，求出金属丝的电阻率实验九描绘小电珠的伏安特性曲线一、实验目的描绘小电珠的伏安特性曲线二、实验原理1测多组小灯泡的u、i，并绘出iu图象2由图线的斜率反映电流与电压和温度的关系三、实验器材小灯泡“3.8 v,0.3 a”、电压表“0315 v”、电流表“00.63 a”、滑动变阻器、学生电源、开关、导线若干、坐标纸、铅笔四、实验步骤1按照图751所示安装电路2滑动滑动变阻器滑片，读出多组u、i值，填入表格3在坐标纸上作出ui图线，观察ui曲线特点五、注意事项1电路的连接方式：电流表应采用外接法，滑动变阻器应采用分压式连接2闭合开关前，滑片应移到使小电珠的电压为0的一端3在ui图线弯曲处，绘点要密4. ui图线上各点要用平滑曲线连接六、误差分析1由于电压表、电流表不是理想电表，电表内阻对电路的影响会带来误差2电流表、电压表的读数带来误差，要严格按照读数规则读数3在坐标纸上描点，作图带来误差七、数据处理实验中，在调节滑动变阻器的滑片位置改变灯泡两端电压时，尽量使灯泡的电压变化有规律，然后再对应地读电流值在根据所取的电压、电流的最大值，选取适当的横纵坐