广东省高考物理实验基础

1、实验一：研究匀变速直线运动一、实验目的：使用打点计时器测定匀变速直线运动的速度和加速度。二、实验原理：设物体做匀加速直线运动，加速度是a，在各个连续相等的时间T里的位移分别是s1、s2、s3则有s=s2-s1=s3-s2=s4-s3=aT2 由上式还可得到s4-s1=(s4-s3)+(s3-s2)+(s2-s1)=3aT2同理有s5-s2=s6-s3=3aT2可见，测出各段位移s1、s2即可求出 再算出a1、a2的平均值，就是我们所要测定的匀变速直线运动的加速度。三、实验器材：电火花计时器或电磁打点计时器，一端附有滑轮的长木板，小车，纸带，刻度尺，导线，电源，钩码，细绳。四、实验步骤：（1）把

2、附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸处桌面。把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路。（2）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。把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面。（3）把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一列小点。换上新纸带，重复实验三次。（4）从三条纸带中选择一条比较理想的，舍掉开头一些比较密集的点，在后边便于测量的地方找一个开始点。为了测量方便和减小误差，通常不用每打一次点的时间作为时间的单位，而用每打五次点的时间作为时间的单位，就是T=0.02×5=0.1s。在选

3、好的开始点下面标明A，在第六点下面标明B，在第十一点下面标明C，在第十六点下面标明D，点A、B、C、D叫做计数点，如图所示。两个相邻计数点间的距离分别是s1、s2、s3s1 s2 s3A B C D（5）测出六段位移s1、s2、s3、s4、s5、s6的长度，把测量结果填入下表中。（6）根据测量结果，利用“实验原理”中给出的公式算出加速度a1、a2、a3的值。注意：T=0.1s。求出a1、a2、a3的平均值，它就是小车做匀变速直线运动的加速度。常考点：1、求纸带的某点速度；2、求纸带的加速度（逐差法）；3、打点计时器的使用：先打点再放手，打完点及时关闭打点计时器；4、开始打点时，小车紧靠打点计时

4、器。 实验二：探究弹力和弹簧伸长的关系实验目的：探索弹力与弹簧伸长的定量关系。实验原理： F=kX实验器材：轻弹簧、钩码（一盒）、刻度尺、铁架台、三角板、重垂线、坐标纸。实验步骤：1将铁架台放于桌面上，将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上，在靠近弹簧处将刻度尺固定于铁架台上，并用重垂线检查刻度尺是否垂直。2记下弹簧的原长（自然长度）l03在弹簧下端挂上钩码，待钩码静止后，记下弹簧的的现长l及弹力F，算出伸长量x=l-l0，并改变钩码个数，多次测量。数据记录表如下：（略）4根据测量数据画出F-x图像。（以F为纵轴，以x为横轴）5探索结论：按照F-x图中各点的分布与走向，尝试做出一条平滑的曲线（包括直

5、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。尝试写出曲线所代表的函数，首先尝试F-x是否为一次函数，如果不行则考虑二次函数在实验误差范围内，应得出弹力的大小与弹簧的伸长量成正比，即F=kx，其中k的单位由F和x的单位决定。 常考点：1、根据实验数据作图：F-X图，m-X图等（在弹性限度内：直线；超过弹性限度：不是直线）；2、根据图象（直线部分）求劲度系数k；3、结论表述：在弹簧的弹性限度内，弹簧的伸长跟拉力成正比。实验三：验证力的平行四边形定则实验目的：验证平行四边形定则实验原理：利用测力计测力作矢量图验证力的平行四边形定则。实验器材：方木板一块、测力计两个、细绳两

6、段、橡皮条一段、白纸、铅笔、刻度尺、图钉 实验步骤：（1）把橡皮条的一端固定在板上的A点。 （2）用两条细绳结在橡皮条的另一端，通过细绳用两个弹簧秤互成角度拉橡皮条，橡皮条伸长，使结点伸长到O点（如图2-1）点拨：经验得知两个分力F1、F2间夹角越大，用平行四边形作图得出的合力F的误差也越大，所以实验中不要把角取得太大，一般不大于90°为最佳。橡皮条、细绳、测力计应在同一平面内，测力计的挂钩应避免与纸面磨擦。（3）用铅笔记下O点的位置，画下两条细绳的方向，并记下两个测力计的读数。 点拨：拉橡皮条的细线要长些，标记每条细线方向的方定是使视线通过细线垂直于纸面，在细线下面的纸上用铅笔点出

7、两个定点的位置，并使这两个点的距离要尽量远些。（4）在纸上按比例作出两个力F1、F2的图示，用平行四边形定则求出合力F。点拨：作图要用尖铅笔，图的比例要尽量大些，要用严格的几何方定作出平行四边形，图旁要画出表示力的比例线段，且注明每个力的大小和方向。（5）只用一个测力计，通过细绳把橡皮条上的结点拉到同样的位置O点，记下测力计的读数和细绳的方向，按同样的比例作出这个力F的图示，比较F与用平行四边形定则求得的合力F，比较合力大小是否相等，方向是否相同。（6）改变F1和F2的夹角和大小，再做两次。常考点：1、实验操作的要点：用两个力拉和用一个力拉，要将结点拉到同一位置（力的等效性）；2、数据记录：O

8、点的位置，力的大小，力的方向（细绳的方向）；3数据的处理：作力的图示（注意：要有标度），4、实际合力和理论合力的区分；5、结论表达。实验四：验证牛顿运动定律 实验原理：牛顿第二定律实验仪器：轨道小车、打点计时器、学生电源、天平、砂桶、砂袋(砂桶、砂袋也可用钩码代替)、纸带、刻度尺、细线、木块 如图，如果摩擦力可以不计，则对质量为m的砂桶和砂及质量为M的小车分别有 T=Ma (1) mgT=ma (2) 解得 T=当 M>>m时，Tmg 则(1)式变为mgMa所以，如果实验测得在M一定时，amg，在mg一定时a ，就验证了牛顿第二定律。 操作步骤： (1)用天平测出小车质量M，在砂桶

9、内加适量的砂，用天平测出砂和桶的总质量m(要保证m<<M)。把打点计时器固定在长木板上。 (2)把纸带系在小车上，并使纸带穿过打点计时器。把木块垫在装有打点计时器的木板一端下面，调节木块位置使小车能在木板上做匀速运动。这时，小车所受摩擦阻力与小车所受重力沿斜面方向的分力平衡(注意此时未挂砂桶)。 (3)把系在砂桶上的细线绕过木板上的定滑轮后系在小车上，把小车放在打点计时器附近，接通电源，放开小车，便在纸带上留下反映小车运动状况的点迹。取下纸带并编上号码。 (4)给小车换上新纸带，保持小车质量不变。往砂桶内加一些砂，并称出其质量(注意仍需保证m<<M)。重复步骤(3)。如

10、此做几次。对各次实验所得的纸带取好计数点，进行测量和计算，求出每条纸带对应的小车的加速度，分别记入表格中。 (5)保持砂桶总质量m不变，往小车上依次加不同数目的砂袋(其质量预先测出)，重复步骤(3)几次。把各次纸带数据记入下面的表格中。 (6)分析实验数据，看是否符合牛顿第二定律。 注意事项： (1)平衡摩擦力和保证M>>m是减小本实验系统误差的关键。采用上述“垫板法”平衡摩擦力，不仅操作方便，而且在改变小车质量的实验中不需再调。调匀速时，先进行目测，最后应打一条纸带观察，看是否调到匀速了。为了保证M>>m，小车质量应足够大。如果所用小车质量较小，可在小车内装一些砝码以

11、增加总质量。 (2)本实验的数据处理主要是用打点纸带测算加速度，可以逐差法求加速度，也可用速度时间图象求加速度。 (3)分析实验数据验证牛顿第二定律时，可以用比例法验证：即看比值，等在实验误差范围内是否为同一恒量(等于小车质量M)；乘积M1a1，M2a2，M3a3等是否为同一恒量(等于拉力mg)；也可以作出aF图像和a图像，看图像是否为直线来验证。(4)如果平衡摩擦力做得不好，则图像不会通过坐标原点；如果不满足M>>m的条件，图像将会是一条曲线。常考点：1、误差的减小措施：摩擦力的平衡（例如：垫高木板），M>>m等；2、由纸带数据求速度和加速度；3、作出aF图像和a图；

12、4、图象不过原点的原因；5、实验结论的表达（要有前提条件），例如：小车质量不变时，小车加速与合力成正比。合力不变时，小车加速度与小车质量成反比。实验五：探究动能定理实验目的：探究合外力做功和动能变化的关系实验器材： 打点计时器，电源，导线，一端附有定滑轮的光滑长木板，小车，纸带，细绳，弹簧测力计，砝码盘和砝码，刻度尺实验原理：用打点计时器和纸带记录下小车做匀加速运动的情况如图实6-1所示。通过测量和计算可以得到小车从O点到2、3、4、5点的距离，及在2、3、4、5点的瞬时速度。图实6-1从打下0点到打下2、3、4、5点的过程中，合外力F（等于绳的拉力）对小车做的功W及小车增加的动能Ek，可由下

13、式计算：，其中n=2，3，4，5实验步骤：1把一端附有定滑轮的光滑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没有定滑轮的一端，连接好电路（如图）。2在实验小车上先固定一个测力计，测力计的挂钩连接细轻绳，轻绳跨过定滑轮，挂一个小盘，盘内放砝码。试放手后，小车能在长木板上平稳地加速滑行一段距离，把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车后面。3把小车停靠在打点计时器处，先接通电源，再放开小车，让小车运动，打点计时器在纸带上打出一系列点迹。在小车运动过程中读出测力计读数F，即小车受到的拉力大小。取下纸带，换上新纸带，重复实验几次。4选择点迹清晰的纸带，记下第一个点的位置0，

14、并在纸带上从任意点开始依次选取几个点，记作1，2，3，4，5，6，测量各点到0的距离x1，x2，x3，x4，x5，x6。5计算出打下2，3，4，5时小车的速度v2，v3，v4，v5。6计算从打下0点到打下2，3，4，5的过程中合外力F（大小等于测力计读数F）对小车做的功W及小车增加的动能Ek，并填入下表。7在坐标纸上画出EkW图像。（五）数据记录及处理：以Ek为横轴，W为纵轴，做出EkW图像。注意事项：1长木板应尽量光滑，如果摩擦力较大应先平衡摩擦力。可以在长木板下端垫小物块。2使用打点计时器时应先接通电源再释放小车。常考点：1、纸带数据处理；2、作图，由图象得结论；3、误差分析；4、打点计时

15、器时应先接通电源再释放小车；5、若用砝码的重力代替拉力，则要求M>>m；若用测力计（或力传感器）测量拉力，则不要求M>>m（想想为什么？）。实验六：验证机械能守恒定律实验原理：当物体自由下落时，只有重力做功，物体的重力势能和动能互相转化，机械能守恒。若某一时刻物体下落的瞬时速度为v，下落高度为h，则应有：mgh=，借助打点计时器，测出重物某时刻的下落高度h和该时刻的瞬时速度v，即可验证机械能是否守恒，实验装置如图所示。测定第n点的瞬时速度的方法是：测出第n点的相邻前、后两段相等时间T内下落的距离sn和sn+1，由公式vn=，或由vn=算出，如图所示。实验器材：铁架台（带

16、铁夹），打点计时器，学生电源，导线，带铁夹的重缍，纸带，米尺。实验步骤：1按如图装置把打点计时器安装在铁架台上，用导线把打点计时器与学生电源连接好。2把纸带的一端在重锤上用夹子固定好，另一端穿过计时器限位孔，用手竖直提起纸带使重锤停靠在打点计时器附近。3接通电源，松开纸带，让重锤自由下落。4重复几次，得到35条打好点的纸带。5在打好点的纸带中挑选第一、二两点间的距离接近2mm，且点迹清晰一条纸带，在起始点标上0，以后各依次标上1，2，3，用刻度尺测出对应下落高度h1、h2、h3。6应用公式vn=计算各点对应的即时速度v1、v2、v3。7计算各点对应的势能减少量mghn和动能的增加量，进行比较。

17、注意项事：1打点计时器安装时，必须使纸带和限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力。2选用纸带时应尽量挑第一、二点间距接近2mm的纸带。3因不需要知道动能和势能的具体数值，所以不需要测量重物的质量。常考点：1、纸带速度的计算（或重力势能的减少量，动能的增加量）；2、纸带连接重物端的判断；3、打点计时器的使用：先打点再放手；4、纸带第一个点速度是否为零的判断：第一、二点间距接近2mm；5、误差分析及见小误差的措施。实验七:测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)一、实验目的：学会用伏安法测量电阻的阻值，测定金属的电阻率。二、实验原理：用刻度尺测一段金属导线的长度L，用螺旋测微器测导线的直径d，用伏

18、安法测导线的电阻R，根据电阻定律，金属的电阻率=RS/L=d2R/4L三、实验器材：金属丝千分尺安培表伏特表（3伏）电源（20）滑动变阻器电键一个导线几根【点拨】被测金属丝要选用电阻率大的材料，如铁铬铝合金、镍铬合金等或300瓦电炉丝经细心理直后代用，直径0.4毫米左右，电阻510欧之间为宜，在此前提下，电源选3伏直流电源，安培表选0-0.6安量程，伏特表选0-3伏档，滑动变阻器选0-20欧。四、实验步骤：（1）用螺旋测微器三次测量导线不同位置的直径取平均值D求出其横截面积S=D2/4.VRASE图1（2）将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直，用毫米刻度米尺测量接入电路的金属丝长度L，测三次，求

19、出平均值L。（3）根据所选测量仪器和选择电路的原则画好电路图1，然后依电路图按顺序给实物连线并将滑动变阻器的阻值调到最大。（4）检查线路无误后闭合电键，调节滑动变阻器读出几组I、U值，分别计算电阻R再求平均值，设计表格把多次测量的D、L、U、I记下来。【点拨】测量时通过金属丝的电流应控制在0.6A以下，本实验由于安培表量程00.60A，每次通电时间应尽量短（以能读取电表数据为准），读数完毕立即断开电键S，防止温度升高使金属丝长度和电阻率发生明显变化。计算时，务必算出每次的电阻值再求平均值，不能先分别求电压U和电流I的平均值，再由欧姆定律得平均值，否则会带来较大计算误差。五、实验记录:略【注意事

20、项】（1）测量金属导线的直径时要用螺旋测微器，测量的结果要估读到分度值的下一位。（2）金属导线的电阻和电流表的内阻相差不很大，因此在用伏安法测电阻时应采用电流表的外接法，开始实验时滑动变阻器在电路中的阻值应调至最大，实验过程中通过金属导线的电流不宜过大，以防止温度升高电阻率发生变化。【点拨】（1）：为了减少电阻的计算误差，可以作U-I图象求出电阻的平均值（2）：经验表明，引起实验误差的原因可能是：采用外接法则由于伏特表的分流影响，造成电阻测量值偏小，若误用内接法则安培表分压影响更大。仪表读数存在误差。六、实验结论：由实验表中数据计算得出，待测金属丝的电阻率平均值。 常考点：1、电流表和电压表及

21、滑动变阻器的选择；2、电流表内接、外接法的选择；3、滑动变阻器限流、分压接法的选择；4、电表量程的选择；螺旋测微器的读数；5、实验误差的分析及减小误差的措施；6、数据的处理。实验八：描绘小灯泡的伏安特性曲线（一）目的：描绘小灯泡的伏安特性曲线图实11-1（二）原理： 金属导体的电阻率随温度的升高而增大，从而使金属导体的电阻随温度的升高而增大，因此，对一只灯泡来说，未正常发光和正常发光时灯丝的电阻可相差几倍甚至几十倍，它的伏安特性曲线应该是一条曲线。根据部分电路欧姆定律可得：，即在IU坐标系中，图线的斜率等于电阻的倒数。（三）器材： 小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、学生电源、开关、导线若干。

22、（四）步骤：1按图实连接好电路，将开关置于断开状态，将滑动变阻器的滑动头置于输出电压为0的位置。2闭合开关，逐渐调节滑动头的位置，增大输出电压，记录电流表和电压表的多组示数，填写在表格中。3整理器材。4并根据实验数据描绘出小灯泡的图像。观察图线并进行分析。（五）注意事项：1因本实验要作出图线，要求测出一组包括零在内的电压、电流值，因此滑动变阻器要采用分压接法。2电键闭合前滑动变阻器的滑片要移动到图中的A点。3电键闭合后，调节变阻器滑片的位置，使灯泡的电压逐渐增大，可在电压表读数每增加一个定值（如0.5V）时，读取一次电流值；调节滑片时应注意使电压表的示数不要超过小灯泡的额定电压。4加在灯泡两端

23、的电压不能过高，以免烧毁灯泡。实验时，应使灯泡两端电压由低向高逐渐增大，不要一开始就使小灯泡在高于额定电压下工作。因为灯丝电阻随温度的升高而加大，如果灯丝由低温状态，直接超过额定电压使用，会由于灯丝瞬间电流过大而烧坏灯泡。常考点：1、电流表和电压表及滑动变阻器的选择；2、电流表内接、外接法的选择；3、滑动变阻器限流、分压接法的选择；4、电表量程的选择；5、实验的标准操作：开关闭合前滑动变阻器的滑片要移动到图中的A点； 6、实验误差的分析及减小误差的措施；7、作图及根据图象计算某一电压下灯泡的实际电阻、功率；8、将灯泡接如某一电动势为E内阻为r的电路中，灯泡的实际功率。实验九：测定电源的电动势和

24、内阻【实验目的】测定电池的电动势和内电阻。【实验原理】图1图2如图1所示，改变R的阻值，从电压表和电流表中读出几组I、U值，利用闭合电路的欧姆定律求出几组、r值，最后分别算出它们的平均值。此外，还可以用作图法来处理数据。即在坐标纸上以I为横坐标，U为纵坐标，用测出的几组I、U值画出U-I图象（如图2）所得直线跟纵轴的交点即为电动势值，图线斜率的绝对值即为内电阻r的值。【实验器材】待测电池，电压表（0-3V），电流表（0-0.6A），滑动变阻器（10），电键，导线。【实验步骤】1电流表用0.6A量程，电压表用3V量程，按电路图连接好电路。2把变阻器的滑动片移到一端使阻值最大。3闭合电键，调节变阻

25、器，使电流表有明显示数，记录一组数据（I1、U1），用同样方法测量几组I、U的值。4打开电键，整理好器材。5处理数据，用公式法和作图法两种方法求出电动势和内电阻的值。【注意事项】1为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些，可选用已使用过一段时间的1号干电池。2干电池在大电流放电时，电动势E会明显下降，内阻r会明显增大，故长时间放电不宜超过0.3A，短时间放电不宜超过0.5A。因此，实验中不要将I调得过大，读电表要快，每次读完立即断电。3要测出不少于6组I、U数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，要将测出的I、U数据中，第1和第4为一组，第2和第5为一组，第3和第6为一组，分别解出E、r

26、值再平均。4在画U-I图线时，要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧。个别偏离直线太远的点可舍去不予考虑。这样，就可使偶然误差得到部分的抵消，从而提高精确度。5干电池内阻较小时路端电压U的变化也较小，即不会比电动势小很多，这时，在画U-I图线时，纵轴的刻度可以不从零开始，而是根据测得的数据从某一恰当值开始（横坐标I必须从零开始）。但这时图线和横轴的交点不再是短路电流。不过直线斜率的绝对值照样还是电源的内阻,这时要特别注意计算斜率时纵轴的刻度不从零开始。常考点：1、作图并根据图象求E和r；2、电流表内接和外接带来的误差：电流表内接：E测<E真，r测<r真；电流表外接：

27、E测=E真，r测>r真；虽然电流表外接E的测量准确，但r的误差非常大，综合考虑，本实验采用电流表内接法。3、当纵坐标U不是从0开始时，根据图象求E和r。 实多用电表的使用（一）目的：练习使用多用电表测电阻。验十：（二）原理： （三）器材图实14-1 多用电表，标明阻值为几欧、几十欧、几百欧、几千欧的定值电阻各一个，小螺丝刀。（四）步骤 1机械调零，用小螺丝刀旋动定位螺丝使指针指在左端电流零刻度处，并将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔。 2选挡：选择开关置于欧姆表“×1”挡。 3欧姆调零：在表笔短接时调整欧姆调零旋钮使指针指在右端电阻零刻度处，每一次换电阻档都要从新进行欧姆调

28、零。（若“欧姆零点”旋钮右旋到底也不能调零，应更换表内电池） 4测量读数：将表笔搭接在待测电阻两端，读出指示的电阻值 5换一个待测电阻，重复以上2、3、4过程。 6多用电表用完后，将选择开关置于“OFF”挡或交变电压的最高挡，拔出表笔。（五）注意事项 1多用电表在使用前，应先观察指针是否指在电流表的零刻度，若有偏差，应进行机械调零。2测电阻前，必须把待测电阻同其它电路断开，不能用两手同时握住两表笔金属部分测电阻。 3合理选择量程，使指针尽可能指在中间刻度附近（中间1/3）。若指针偏角太大，应改换低挡位；若指针偏角太小，应改换高挡位。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&

29、#215;10的倍率。每次换挡后均要重新欧姆调零，读数时应将指针示数乘以挡位倍率。4测量完毕后应拔出表笔，选择开头置OFF挡或交流电压最高挡，电表长期不用时应取出电池，以防电池漏电。常考点：1、各种电表的读数；2、重要的操作步骤：例如测电阻时，每一次换档都要从新进行欧姆调零；所测电阻要与电路断开；机械调零看需要进行；测电阻时使指针接近表盘中间位置，测量完毕开关置置OFF挡或交流电压最高挡等。3、使用时保证电流“正进负出”。实验十一：传感器的简单使用(一)目的：1.知道传感器的作用.2.观察热敏电阻和光敏电阻的阻值随着热信号和光信号做怎样的变化.(二)原理传感器是通过对某一物理量敏感的元件（如光

30、敏电阻。热敏电阻等）将感受的信号（如力、热、光、声等）转换成便于测量的物理量（一般是电学量）从而直接反应出具体变化。(三)器材 热敏电阻、多用电表、温度计、烧杯、热水、冷水、光敏电阻、铁架台（装有铁夹）、导线等。(四)实验步骤1.热敏特性的实验（1）在烧杯内倒入少量冷水，放在铁架台上，将悬挂在铁架上的温度计放入水中（2）将多用电表的选择开关置于“欧姆”挡，将两支表笔短接，调零后再将两支表笔分别与热敏电阻的两个输出端相连。（3）将热敏电阻放入烧杯内水中，在欧姆挡上选择适当的倍率，要重新欧姆调零，把两支表笔接到热敏电阻两输出端，观察表盘指示的热敏电阻的阻值，记入表格内。（4）分几次向烧杯内倒入开水

31、。观察不同温度时热敏电阻的阻值，记入表格内。（5）通过比较这些测得的数据，看看热敏电阻的阻值是怎样随温度变化的。（6）将多用电表的选择开关置于交流高电压挡，拆除装置，将器材按原样整理好。2.光敏特性实验欧姆表R光敏电阻图实16-1（1）将多用电表的选择开关置于“欧姆”挡，选择适当的倍率，将两支表笔短接后调零。（2）把多用电表的两支表笔接到光敏电阻的两个输出端，如图实16-1所示, 观察表盘指示的光敏电阻的阻值，记录下来。（3）将手张开放在光敏电阻的上方，挡住部分照到光敏电阻上的光线，观察表盘所示光敏电阻阻值的变化，记录下来。（4）上下移动手掌，观察表盘所示光敏电阻阻值的变化。（5）拆开装置，将多用电表的选择开关置于交流高电压挡，整理器材。(五)注意事项1.烧杯中倒入开水后，等温度