高中物理实验思考题

1、 高中物理实验思考题近年来物理高考试题中，常见大纲规定实验之外的考题，于是有一些老师放松了规定实验的教学，热衷于找规定实验之外的新题让学生做，这是错误的。第一，基本仪器的使用、规定实验仍然是高考考查的重点；第二，新实验和设计实验是从规定实验中使用的原理、方法、器材迁移来的，万变不离其宗，只有对于规定实验有了较深刻的理解，才有可能对由它迁移来的考题作出正确的回答。受考试方式和条件的限制，高考考查的主要是对实验的理解水平和迁移能力。简单地会做规定实验，已经不能适应高考的要求，所以在实验教学中要着重提高学生的理解水平。我们拟了一些思考题，在做实验或者复习实验时，让学生在动手的同时进行思考和讨论。下面

2、就是这些思考题。一基本实验知识1.物理中的测量数据与数学上的数有什么不同？2.什么是误差？3.从产生误差的原因上看，误差分为哪两种？什么是随机误差？它有什么特点？怎样减少随机（偶然）误差？什么是系统误差？它有什么特点？怎样减少系统误差？4从计算方法上看，误差分为哪两种？评价误差大小，主要看什么误差？5什么是有效数字？下面几个长度值各是几位有效数字？前三个长度各是用什么样的刻度尺测量出来的？第四个长度是用什么测量出来的？ 1.23m，0.232m，23.00cm，1.024mm，4.6×103km6什么是直接测量？高中物理实验中哪些量是直接测量的？什么是间接测量？高中物理实验中哪些量是

3、间接测量的？7间接测量的原理是怎样的？怎样确定被测量的计算式？怎样确定测量哪些量？用哪些器材？（例如）怎样测量重力加速度？说明每个方案根据的公式，需要直接测哪些量？8两个物理量成正比时怎样用图象验证它们的关系？ 两个物理量成反比时怎样用图象验证它们的关系？9用图象法处理数据，在描点前怎样列表整理数据？ 由数据描点，描成圆点好，还是斜叉好，还是十字好？为什么？由描出点画直线，要遵守哪三条规则？10怎样求做出的直线的斜率？用量角器量出角度，在函数表里查出该角的正切值就是斜率，对吗？二.长度的测量1测量长度的主要工具有哪些？用毫米刻度尺测长度，应如何正确读数？2游标卡尺由哪几部分组成？外测脚、内测脚

4、和尾尺各有什么用途？ 3如何用游标卡尺进行测量？4游标卡尺有几种？对每一种游标卡尺回答下列问题：在游标尺上有多少个等分刻度？游标尺上所有刻度的总长度是多少？游标尺上一个格的实际多少？5游标卡尺如何读数？6螺旋测微器四哪些部分组成？旋钮每转一周，测微螺杆前进或后退多大距离、活动刻度转动几个格？活动刻度每动一个格，螺杆进退多少？7怎样用螺旋测微器进行测量？开始旋转哪部分，测微螺杆接近被测物体时，又应当旋转哪部分？为什么要这样操作？8螺旋测微器怎样读数？注意些什么？三. 探究弹力与弹簧伸长的关系1科学探索都是从研究者提出猜测开始的，对于弹力和弹簧伸长的关系，我们提出如下几种猜测：（1）弹力大小与弹簧

5、长度成正比。（2）弹力大小与弹簧的伸长成正比。（3）弹力大小与弹簧伸长的平方成正比。为了验证哪种猜测是对的，各需要测量什么量？2弹力和弹簧伸长量各是怎样测量的？把弹簧挂在铁架台上，旁边立一个尺子，没有挂砝码时弹簧顶端坐标58.2cm，弹簧末端坐标53.2cm，弹簧原长多少？请完成下表： 砝码重F (N)下端刻度（cm）弹簧长度L（cm）弹簧伸长x（cm）0.5042.20.6040.00.7037.70.8035.50.9033.10.9532.03用列表法处理数据时，弹力与长度间有没有正比关系？用列表法处理数据时，弹力与伸长量间数据间满足什么关系？用图象法处理数据时，弹力伸长量关系图象应是什

6、么样的图象？显示出什么函数关系？4图象的斜率的物理意义是什么？不同弹簧在同一坐标系中图线斜率是否相同？5探究弹力与弹簧伸长的关系，实验结论是什么？6悬挂砝码的数量有什么限制？为什么？7皮筋是不是也遵守胡克定律？请你设计一个实验验证一下你的猜测。四.验证力的平行四边形定则1本实验的目的是什么？2.本实验中哪两个力是分力？哪个力是合力？合力和分力的共同作用效果是什么？3做本实验时为什么细绳应当平行并接近木板？4. 弹簧秤的零点如何调整？为了减少误差，实验中使用弹簧秤应注意哪些方面？5怎样测出和记录合力和分力的大小和方向？6怎样画出各力的图示？为什么要用同一标度？7本实验中是怎样验证共点的两个力的合

7、成的平行四边形定则的？ 测出的合力和由平行四边形法则求出的合力之间应当有什么关系？一定是大小相等、方向相同？8没有橡皮筋怎样完成这个实验？9只有一个弹簧秤，怎样完成这个实验？10若保持F1的大小不变，使它向外侧转动一个不大的角度，仍然“把橡皮筋的结点拉到O点”，另一个分力怎样变？验证一下你的想法。五研究匀变速直线运动预备知识：练习使用打点计时器1打点计时器分为哪两种？各使用什么电源？多高电压？打点周期是多少？ 2电磁打点计时器由哪些部分组成？3为什么打点的周期和频率与交流电的周期和频率相同？ 哪个力是使振片做受迫振动的策动力？ 为什么使用打点计时器要求“先接通电源，后释放纸带”？4当电源频率低

8、于50Hz时，若仍按50Hz打点计算，算出速度比真实速度大还是小？实验思考：1研究匀变速直线运动的实验装置是怎样的？实验时长木板是否一定要调水平？打点计时器固定在木板的哪一端？小车从什么位置释放？2怎样用电磁打点计时器得到的纸带判定物体的运动性质？物体做匀速直线运动时的点痕是怎样的？做匀加速直线运动时的点痕是怎样的？3什么是计数点和计数周期？“每5个点取一个计数点”、“每隔5个点取一个计数点”时计数周期各是多大？4物体做匀变速直线运动，怎样测定打某一点时物体运动的速度？计算即时速度时，计数点间隔大了好还是小了好？5. 怎样由纸带算出物体运动的加速度？下面的公式各怎样用？ 测出了计数点间连续六个

9、间隔，怎样计算加速度？ 测出了计数点间连续四个间隔，怎样计算加速度？测出了计数点间连续八个间隔，怎样计算加速度？测出了计数点间连续九个间隔，怎样计算加速度？书本上的方法的本质是什么？6怎样用图象法求物体运动的加速度？7纸带上的位移数据在习题中可能是怎样给出的？ （分别给出各点与某一定点的距离d，或者直接给出各点间的距离 S ）六研究平抛物体的运动1怎样保证小球的运动是平抛运动？固定斜槽时怎样检查槽口是否水平？2怎样保证小球每次从槽口飞出时的速度是相同的？为什么每次小球都要从同一点由静止滚下？3描运动轨迹用的坐标轴是怎样画出来的？原点在哪里？Y轴怎样画出来？X轴怎样画出来？4轨迹上的点是怎样描出

10、来的？（实际用的方法与课本上的方法可能不一样） 平抛物体的轨迹曲线是怎样描出来的？5怎样从描出来的图线求出平抛运动的初速度？6怎样从平抛运动的闪光照片求平抛运动的初速度？ 闪光照片上没有初始位置，只有连续三个时刻的位置，怎样算出初速度？七验证机械能守恒定1.验证机械能守恒，需要什么器材？为什么可以不测量物体的质量？2.怎样验证机械能守恒定律？得到什么结果就可以说验证了机械能守恒？3.固定打点计时器时要注意什么？两个限位孔应当处于什么位置？ 为了减少摩擦阻力，释放纸带前，手应当怎样拉着纸带？4在打出的多条纸带中选用什么样的纸带进行计算？为什么没有必要选“前两个点的距离接近2毫米”的纸带？5舍弃开

11、始的密集的几个点后，怎样用纸带上的两个计数点验证机械能守恒？6怎样计算打某一点时物体重力势能的减少量？需要测量什么量？怎样计算打某一点时物体动能的增加量？需要测量什么量？7本实验中用的重锤，质量大一些好还是小一点好？为什么？8以为纵轴，为横轴，绘出的图线是什么样时能说明机械能是守恒的？图线斜率的物理意义是什么？9.如果没有当地重力加速度值，你用什么方法把它测量出来？10实际测量的结果，重力势能的减少量，与重物动能的增加量哪一个大一些，为什么？八验证动量守恒定律1验证一维碰撞中动量守恒，应当验证什么关系式？测量哪些量？测哪个量比较困难？本实验是如何解决这个困难的？2本实验为什么要使两个小球“水平

12、对心碰撞”？两个小球的半径为什么应当是相同的？ 实现了“水平对心碰撞”时，球的落点应当是怎样的？ 采用空中水平对心碰撞验证动量守恒，变成验证什么式子？用哪些测量工具？3固定斜槽时注意什么？怎样判定槽口是否水平？ 被碰小球和入射小球的质量应当成什么关系？为什么需要这样？ 被碰小球在被碰前应当放在什么位置？4如果按课本要求把被碰小球放在小支柱上，调节支柱高度的标准是什么？ 入射小球、被碰小球的水平位移的起点、终点各是哪里？ 验证动量守恒的关系式是怎样的？ 5如果不用支柱，被碰小球直接放在槽口，验证动量守恒的关系式是怎样的？ 需要测量哪些量？两个小球水平位移的起点和终点各是哪里？6为什么小球每次要从

13、同一点滚下，怎样保证每次是从同一点滚下？（限位器）7入射小球和被碰小球的射程，起点各是哪里？终点各是哪里？ 怎样确定O点的位置？P、M、N点的位置怎样确定？“落点的平均位置”怎么求出？8忘了测两个小球的质量，是否必须补测？9地面上铺几层纸？先放什么纸？后放什么纸？在实验过程中和测量结束前，哪个纸不能移动？ 九用单摆测定重力加速度1用哪些方法可以测出重力加速度？根据什么公式？测量哪些量？ 2用单摆测量重力加速度根据什么物理公式？重力加速度的计算式是怎样的？3本实验要测量哪些量？用什么测量工具？测量值各有几位有效数字？ 哪一个量的测量误差对计算结果影响较大？ 计算出来的重力加速度应取几位有效数字？

14、(3位)4为使小球的摆动是简谐振动，对摆角有什么要求？ 小球摆成圆锥摆，对周期有什么影响？5单摆应当选用什么样的球？什么样的线？线长度应当在什么范围内？（80-120cm）6什么是摆长？怎样测量摆长？用什么测量工具？必须用卡尺或千分尺吗？7怎样测量单摆周期？从何处开始计时？到何处停止计时？测30-40个周期有什么好处？ 8秒表怎样读数？短针怎样读数？长针怎样读数？要不要估读？ 秒表奇数位与偶数位的刻度不连续是怎么回事？9用图象法处理数据： 图象是一个什么样的图象？如何由图象求重力加速度？10造成测量重力加速度g值偏大或偏小的原因可能有哪些？十 热学实验一般知识1液体温度表的刻度均匀吗？为什么？

15、2水银温度计有什么优点？酒精温度计有什么优点？各适用于什么场合？3一般液体温度计在使用时有什么注意事项？读数时注意什么？读数读到哪一位？为什么不能用温度计做搅拌器？为什么把温度计放入被测液体后不能立即读数？ 读数时为什么不应离开被测液体？ 4体温计构造上有什么特点？为什么它离开人体后示数不变？使用上有什么注意事项？体温表读数读到哪一位？使用前为什么要甩几下？十一用油膜法估测分子的大小1所有液体都可以用油膜法测量分子直径吗？油酸为什么被采用？2计算油分子直径的公式是怎样的？ 3为什么要用酒精稀释油酸？为什么只用一小滴稀释后的油酸？4一滴油酸溶液体积如何测出？其中纯油酸的体积怎样求出？5怎么测量油

16、膜面积？浅水槽中水面应当多高？水面上洒痱子粉或石膏粉的作用是什么？怎样撒痱子粉或石膏粉比较均匀？简述测量油膜面积的步骤。准备好什么规格的坐标纸和玻璃（塑料）板？怎样画轮廓线？怎样数格？6怎样计算分子直径？分子直径是什么数量级？测得分子直径多大？十二.直流电实验一般知识1电路图是不是元件位置分布图？2摆放元件有什么注意事项？电表放在哪儿？电键和滑动变阻器放在哪儿？3连接电路时电键应当处在什么状态？4闭合电键前要做什么事？变阻器作分压器用时滑片应当在什么位置？为什么？变阻器作限流器用时滑片应当在什么位置？为什么？5在什么时侯断开电路？在读完数之后还是计算结束之后？ 拆电路时应当从哪儿开始拆？6选用

17、电路和器件的基本原则是什么？7选用电源时要考虑什么问题？8怎样选用变阻器？9电流表使用时有哪些注意事项？ 电压表使用时有哪些注意事项？10怎样选用电压、电流表的量程？ 11下列电表各读到哪一位？ 03V电压表 015V电压表 00.6A电流表 03A电流表12怎样决定采用分压电路还是限（制）流电路？ 什么情况下一定要选用分压电路？13考虑到电表内阻的影响，在直流电路中电表有“双重身份”,这是什么意思？14什么是保护电阻？其阻值大小怎样确定？15做完电学实验离开实验室前应当做好什么事？十三.电阻箱和滑动变阻器的使用1滑动变阻器有几种用法？把电路图画出来。2变阻器作分压器用时怎样接入电路？ 3变阻

18、器作限流器用时怎样接入电路？ 5为什么在“能够完成任务的情况下，选用总阻值尽量小的滑动变阻器”？6用两个总阻值大小不同的变阻器调节电路中的电流，当它们串联使用时哪个是粗调？哪个是细调？并联使用时，哪个是粗调？哪个是细调？7插头式和转柄式电阻箱各怎样读数？十四用描迹法画出电场中平面上的等势线1为什么说本实验是模拟实验？是以什么场模拟静电场？2本实验用什么电源？多高电压？3灵敏电流表有几个接线柱？本实验使用灵敏电流表时，用哪两个接线柱？为什么？4本实验在板上铺几层纸？各有什么功能？从上到下依次是什么纸？ 导电纸有导电物质的一面是朝上还是朝下？5本实验的电路怎样连接？安装电极要注意些什么？6什么是基

19、准点？怎样定出基准点？怎样找出基准点的等势点？找多少个等势点？7怎样判定两个点的电势是否相等？两个探针哪个动？哪个不动？朝哪个方向动？8怎么描出等势线？9. 如果没有灵敏电流表，能否用电压表找等势点？如果能，应当如何操作？10如果要画匀强电场（模拟）的等势线，应当装什么样的电极？怎样接电源？怎样定基准点？11如果要画孤立正点电荷电场（模拟）的等势线，应当装什么样的电极？怎样接电源？怎样定基准点？12能否用此方法，模拟出等量同种电荷的等势线？十五电阻的测量（测定金属的电阻率）1伏安法测量电阻的理论根据是什么？电阻的计算式是怎样的？2伏安法测量电阻有哪两种测量电路？画出电路图。3两种电路产生系统误

20、差的原因各是什么？测量结果比电阻的实际值大还是小？ 两种电路测量的结果，绝对误差和相对误差各多大？ 两种电路分别适于测量多大的电阻？ 如果知道电流表和电压表的内电阻，怎样计算待测电阻值？4已知待测电阻的大约值和电压、电流表的内电阻，怎样选用测量电路？在待测电阻大小，安培表、伏特表内阻都不了解的情况下怎样决定采用哪种测量电路？5如果没有安培表，只有伏特表，另有一个电阻箱（或者两个定值电阻）怎样测电阻？画出电路图。6如果没有伏特表，只有安培表，另有一个电阻箱（或者两个定值电阻）怎样测电阻？画出电路图。7图1所示的电路中电流表内电阻可以忽略不计，用它怎样测量未知电阻Rx？ER/dRAabcK1K2R

21、xVR1R图3图1图2A8图2的电路中，怎样用电阻箱和安培表测量未知电阻？需要测几组数据？为什么只能在可以忽略电源内电阻时使用？9有一只伏特表，量程已知，内阻为RV，另有一电池（电动势未知，但不超过伏特表量程内阻可以忽略，还有一个电键和一些导线，设计出测量某个RX（接近RV）的实验方法，画出电路图，测量什么数据？计算式是怎样的？10怎样用图3所示电路测量电压表的内电阻？测量值比真实值大还是小？11什么是电桥法测电阻？电桥法测电阻有什么优点？12你还见过什么测量电阻的电路？十六把电流表改装为电压表1.怎样测量电压表或者电流表的内电阻？与测量一般电阻的不同点在哪里？2怎样用半偏法测量表头的内电阻？

22、（1）对着电路图1，说明步骤和两个电阻箱的功能。（2）电路中R1选什么样的电阻箱？R2选多大阻值的电阻箱？哪个电阻箱用精度为0.1欧的合适？（3）这样测出的表头内电阻是偏大还是偏小？为什么？（4）为什么在的情况下，用半偏法测量表头内电阻的误差才较小？（5）电源的电动势怎样选用？ GR1R2k2K1G1R1R2k2K1123G2图1图2VA1RKE图33用图2所示的电路图测量表头内电阻，有什么好处？为什么叫“替代法”？ 对于G1和G2的量程有什么要求？R1还需要远大于R2吗？ 哪个电阻箱用精度为0.1欧的合适？4你还见过哪些测量电压表或者电流表内电阻的电路？5怎样用图3的电路测量伏特表的内电阻？

23、 你见到过哪些种测量电压表和电流表内电阻的电路？6怎样把电流表（毫安计或微安计）改装成电压表？配用的电阻大小怎样计算？ 怎样把电压表的量程扩大？7改装成的电压表读数总是偏小（大）是怎么造成的？怎么办？8怎样把电流表（毫安计或微安计）改装成安培表？配用的电阻大小怎样计算？ 怎样把电流表的量程扩大？9改装成的电流表读数总是偏小（大）是怎么造成的？怎么办？10.一个蓄电池（内阻不计），一个电阻箱，一个电键和一些导线，如何测电流表内电阻？11怎样校对电压表和电流表？用什么电路？十七测定小灯泡的伏安特性曲线1什么是伏安特性曲线？纵坐标是什么物理量？横坐标是什么物理量？2如果研究对象的伏安特性曲线是直线，

24、对于它的电阻作出什么判断？如果是曲线，又怎样？怎样计算在某状态下研究对象的电阻？（不是切线斜率！）3什么是线性元件？什么是非线性元件？灯泡是什么元件？4“6.3V,0.3A” “2.5V,0.3A”的小灯泡正常发光时的电阻各是多大？在常温下它们的灯丝电阻是大些还是小些？差多少倍？5测定小灯泡的伏安特性曲线（电阻几欧到二十欧左右）采用什么电路？分压还是限流？安培表是外接还是内接？6定值电阻的伏安特性曲线是直线还是曲线？为什么？7小灯泡的伏安特性曲线什么形状？为什么？ 8怎样从小灯泡的伏安特性曲线计算某一电压下小灯泡的功率？十八测定电源的电动势和内电阻AAVV1测量电源电动势和内电阻，根据什么关系

25、式？2用什么电路测量电源电动势和内电阻？如图所示两种电路测出的电动势和内电阻比真实值大还是小？应当采用哪种电路？为什么？3只有伏特表没有安培表，怎样测量和？还需要什么器材？4只有电流表没有电压表，怎样测量和？还需要什么器材？ 5怎样根据多组U、I值求出和？ U-I图象的数学表达式是怎样的？图象的截距和斜率各表示什么？ 用图象法求和有什么好处？6为什么坐标系的原点纵轴坐标常常不取零值？这样做有什么好处？7有同学在做测量和实验时，给电池串联一个定值电阻，这有什么好处？怎么进行测量？8.你见过哪些测量电源电动势和内电阻的电路？分析右面电路的测量原理。十九用多用电表探索黑箱内的电学元件1多用电表有多少

26、种功能？各有几个量程或者挡次？使用前要先检查表针是否停在左端“机械零点”的位置。如果没有，应该用什么工具调节什么地方？2测量电压和电流时通过多用表的电流是什么方向？从哪个表笔流进？从哪个表笔流出？ 测量电阻时，内电源的正极与哪个表笔相连？红表笔与内电源的哪个极相连？3欧姆表的刻度零点在哪一侧？为什么？ 欧姆表的刻度为什么是不均匀的？哪一端密？4什么是欧姆表的“中值电阻”？ 为什么说中值电阻是欧姆表的内电阻？ 怎么从表盘上读出中值电阻值？不同档位上，同一欧姆表内阻是否相同？5测电阻前两表笔短接时，指针未指示到右边“零点”，如何“调零”？“调零”的操作步骤是怎样的？ 把两表笔短接，如果转动调零旋钮

27、，表针不能调整到零点，是怎么了？6用欧姆表测量电阻的一般步骤是怎样的？7欧姆表怎样读数？读数与倍率什么关系？交流电表的刻度是否都是均匀的？8欧姆表的测量范围是0到无穷大，待测电阻不会超过量程，为什么还要设置多个档？ 测量某个电阻时，怎样决定使用什么档次？ 在一个档次上，电表指针指在什么位置测量误差最小？在什么范围内误差是可以接受的？9测量某个电阻时，“指针偏转角度很小（大）”时指针在什么位置？ 怎样换档可以减少误差？换档后能直接进行测量吗？ 每次换档后，都需要“调零”后才能进行测量吗？ 在同一档位上测多个电阻，是否每测一个电阻调一次零？10能否用多用表直接测某个接在电路中的电阻的阻值？测量前对

28、电阻应作什么预备？11多用表用完后，选择开关应当调整到哪个档保存？为什么处于保存状态的多用表，不能直接用来测量电阻？有哪两步预备操作？12.用欧姆表能够直接测量正在发光的小灯泡的电阻吗？万用表测“220V，60W”灯泡电阻值与用公式R=U2/P算出的电阻是否一样？为什么？13用多用电表的哪一个挡用来检测电路故障较方便？串联电路的断路点如何确定？BCA14用多用电表探测黑箱内的电路结构，应当先用电压档还是先用电流档或者电阻档？为什么？在什么情况下才能用电阻档进行测量？15设黑箱上有三个接点A、B和C，如图所示，两个接点间最多只能接一个元件，即电池、电阻和二极管。请说明怎样用多用表鉴别出各个元件的

29、位置？16在探索黑箱内的电学元件实验中，有如下测量结果：第一步：用电压当测量，A、B、C三点间均无电压，说明什么？第二步：用欧姆档测量，A、C间正、反接阻值不变，说明什么？第三步：用欧姆档测量，黑表笔接A点，红表笔接B点，有阻值；反接阻值很大，说明什么？第四步：用欧姆档测量，黑表笔接C点，红表笔接B点，有阻值；阻值比第二步测得的大；反接阻值很大，说明什么？根据以上的实验现象，请画出箱内的电学元件结构图。二十练习使用示波器1示波器是一种常用的电子仪器，利用示波器能直接观察到什么情况？示波器的内部核心部件是什么？电子枪发射出热电子后被加速，沿直线射向荧光屏。在电子束经过的路径上分别安装一对 电极和

30、一对 电极，分别控制电子束x方向偏转和y方向偏转。2面对示波器，你能说出面板上各个旋钮和开关名称和作用吗？3为了看到一个亮斑，打开示波器电源开关前，有关旋钮应处于什么位置？打开电源开关后，能否立即调节辉度旋钮至适当亮度？看到一个亮斑。调节哪些旋钮？能使亮斑聚焦？能使它变明变暗？怎样使光斑上、下移动？怎样使光斑左、右移动？4怎样观察机内市用交流电信号？怎样才能在屏幕上看到稳定的图形？怎样把波形上移、下移、左移、右移？怎样使波形变宽、变窄？怎样使波形变高变低？怎样使波形“倒立”？5观察信号源产生的交流电波形？从哪儿输入信号？怎样才能在屏幕上看到稳定的图形？怎样使波形上下移动？怎样使波形变高变低？怎样使波形“翻过来”？怎样使波形左右移动？怎样使波形变长变短？怎样改变波形的亮度？怎样测出其电压峰值？6观察未知信号的波形，从哪儿输入示波器？7用示波器测量干电池的电压，待测电压从哪儿输入示波器？怎样进行测量？怎样测出其交流电压的峰值？二十一传感器的简单应用1传感器能将其所感受到的哪些物理量的信号转化成便于测量的量？你知道哪些传感器？传感器的主要功能是什么？2举例说明传感器在日常生活中的应