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文档简介

1、(四)典例分析例题.1读出下列50分度游标卡尺的示数。解析:从左到右示数依次为: 5.30 mm; 11.48 mm; 22.80 mm。例题.2试读出下列螺旋测微器的读数(工作原理及读数方法与双缝干涉测波长中的测微目镜手轮的读数相同) 解析:从左到右测微目镜手轮的读书分别为: 0.861mm; 3.471mm; 7.320mm; 11.470mm例题.3按照有效数字规则读出下列电表的测量值。 接03V量程时读数为2.15 V。 接03A量程时读数为0.80 A。接015V量程时读数为10.05 V。 接00.6A量程时读数为0.16 A。实验一、研究匀变速直线运动【实验目的】1练习使用打点计

2、时器,学会用打上点的纸带研究物体的运动2掌握判断物体是否作匀变速运动的方法3测定匀变速直线运动的加速度【实验原理】1打点计时器是一种使用_的计时仪器,它每隔_打一次点(电源频率是50Hz),因此纸带上的点子就表示了和纸带相连的运动物体在不同时刻的位置,研究纸带上点子之间的间隔,就可以了解物体运动的情况2由纸带判断物体做匀变速运动的方法:如图所示,0、1、2为时间间隔相等的各记数点,S1、S2、S3为相邻两记数点间的距离若=C(恒量),即若两连续相等的时间间隔里的位移之差为恒量。则与纸带相连的物体的运动为匀变速运动3由纸带求物体运动加速度的方法:(1)用“逐差法”求加速度:(2)用v-t图像法:

3、 (3)贴纸带法【实验器材】打点计时器;纸带;复写纸片;小车;细绳。一端附有滑轮的长木板;毫米刻度尺;钩码;导线实验中除了上述器材外,需要的器材还有:_。【实验步骤】1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没有 滑轮的一端,连接好电路如图所示2把一条细绳拴在小车上,细绳跨过滑轮并在细绳的另一端挂上合适的钩码,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,让小车运动,打点计时器就在纸带上打下一系列的点取下纸带,换上新纸带,重复实验三次4选择一条比较理

4、想的纸带,舍掉开头的比较密集的点子,确定好记数始点,标明记数点,正确使用毫米刻度尺测量两点间的距离,并把测量结果填入表中,用逐差法求出加速度值,最后求其平均值还可求出各计数点对应的速度,作v-t图像,求得直线的斜率即为物体运动的加速度【注意事项】1小车的加速度应适当大一些,以能在纸带上长约50cm的范围内清楚地取78个记数点为宜2要防止钩码落地和小车跟定滑轮相撞,纸带打完后及时断开电源3每打好一条纸带,将定位轴上的复写纸片换个位置,以保证打点清晰4应区别计时器打出的点与人为选取的记数点(一般把计时器打出的5个点作为1个记数点)选取的记数点不少于6个5不要分段测量各段位移,应尽可能地一次测量完毕

5、(可先统一量出到记数起点0之问的距离)读数时应估读到毫米以下一位【巩固练习】如图是某同学测量匀变速直线运动的加速度时,从若干纸带中选中的一条纸带的一部分,他每隔4个点取一个计数点,图上注明了他对各计数点间距离的测量结果。(1)为了验证小车的运动是匀变速运动,请进行下列计算,填入表内(单位:cm)s2s1s3s2s4s3s5s4s6s5各位移差与平均值最多相差_cm,由此可以得出结论:小车的运动是_。(2)物体的加速度a=_m/s2。(3)计算各点瞬时速度。 vA=_m/s 作v-t图并确定物体的加速度a =_m/s2。实验二、探究弹簧弹力和弹簧伸长的关系【实验目的】1探索弹力与弹簧伸长的定量关

6、系2学习通过对实验数据的数学分析(列表法和图像法),探究弹簧产生的弹力与弹簧伸长之间的变化规律【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,弹簧的伸长越大;弹力也就越大。【实验器材】弹簧,相同质量的砝码若干,铁架台一个(用来悬挂弹簧),刻度尺。【实验步骤】(1)将铁架台放在实验桌上,将弹簧悬挂在铁架台上。弹簧竖直静止时,测出弹簧的原长l0,并填入实验记录中。(2)依次在弹簧下挂上一个砝码、两个砝码、三个砝码。每次,在砝码处于静止状态时,测出弹簧的总长或伸长,并填入实验记录中。(3)根据测得的数据,以力F为纵坐标,以弹簧的伸长量l为横坐标,根据表中所测数据在坐标纸上描点。(

7、4)作弹簧的F-l图像。按照坐标图中各点的分布与走向,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。(5)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,如果不行则考虑二次函数(6)解释函数表达式中常数的物理意义。【实验数据记录和处理】 弹簧原长l0=_m弹簧F-l实验图像:【实验结论】弹簧弹力大小跟弹簧伸长长度的函数表达式_。可见,在弹簧的弹性限度内,弹簧的弹力跟弹簧的伸长量成正比(胡克定律)。【问题与讨论】1上述函数表达式中常数的物理意义_2如果以弹簧的总长为自变量,所写出的函数式应为_3某同学在做实验时得到下列一组数据

8、,他由数据计算出弹簧的劲度系数为弹簧长度l(cm)5.005.606.216.827.488.20砝码重力F(N)00.51.01.52.02.5试分析他对数据处理的方法是否正确?为什么?【巩固练习】某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中,设计了如图所示的实验装置。所用的钩码每只的质量都是30g,他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出相应的弹簧总长度,将数据填在了下面的表中。(弹力始终未超过弹性限度,取g=9.8m/s2)试根据这些实验数据在下图给定的坐标纸上作出弹簧所受弹力大小F跟弹簧总长L之间的函数关系图线,说明图线跟坐标轴交点的物理意义。 上一问

9、所得图线的物理意义是什么?该弹簧的劲度系数k是多大?实验三、验证力的平行四边形定则【实验目的】验证互成角度的共点力合成的平行四边形定则。【实验原理】:此实验是要用互成角度的两个力与一个力产生相同的效果(即:使像皮条在某一方向伸长一定的长度),看其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,如果在实验误差允许范围内相等,就验证了力的平行四边形定则 。【实验器材】:方木板一块,弹簧秤两个,细绳套两个,图钉(若干),三角板,刻度尺,铅笔。实验中除了上述器材外,需要的器材还有: 。其中你使用的弹簧秤的量程为_;最小刻度为_;【实验步骤】:1、用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的方木板

10、上。2、用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,有两条细绳套在 橡皮条的另一端。3、用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,_。4、_,在白纸上按比例作出两个弹簧秤的拉力F1和F2的图示。利用刻度尺和三角板根据平行四边形定则求出合力F。5、只用一个弹簧秤,通过细绳套把橡皮条的结点_,记下_,按同样的比例用刻度尺从O点起做出这个弹簧秤的拉力F的图示。6、比较F与用平行四边形定则求得的合力F,在实验误差允许的范围内是否相等。7、改变两个分力F1和F2的大小和夹角,再重复实验两次,比较每次的F与F是否在实验误码差允许的范围内相等。【注意事项】: 1、弹簧秤使用前应将弹簧秤水平放

11、置,然后检查、矫正零点,需了解弹簧秤的量程、单位和最小刻度,读数时视线要正对刻度盘。 2、选择弹簧秤时,可将两弹簧秤自由端钩在一起,沿水平方向拉伸,看两个读数变化是否一样,若一样即适用。 3、用弹簧秤测拉力时,应使拉力沿弹簧的轴线方面,橡皮条、弹簧秤和细绳套应位于与纸面平行的同一平面内。 4、不要用老化的橡皮条,检查方法是用一个弹簧秤拉橡皮条,要反复做几次使橡皮条拉伸到相同的长度看弹簧秤读数有无变化。 5、可用两根橡皮条并联使用以增大其劲度系数。 6、同一次实验中,橡皮条拉长后的结点位置O必须保持不变。 7、白纸不要过小,画力的图示时应选择适当的单位长度,尽可能使图画得大一些。 8、严格按力的

12、图示要求和几何方法作出力的合力。 9、A点应选在靠近木板上边中点为宜,以使O点能确定在纸的上侧。【数据处理】通过实验得出结论:_。【问题与讨论】1、本实验中要使用两个弹簧秤。在选择弹簧秤时,应将零点矫正好了的两弹簧秤自由端钩在一起,沿水平方向拉伸,看两个读数变化是否一样,若一样即选用。为什么这样做?2、用弹簧秤测拉力时,应使拉力沿弹簧的轴线方向,橡皮条、弹簧秤和细绳套应位于与纸面平行的同一平面内。为什么?3、同一次实验中,橡皮条拉长后的结点位置O必须保持不变。为什么?【巩固练习】1、将橡皮筋的一端固定在A点,另一端拴上两根细绳,每根细绳分别连着一个量程为5N、最小刻度为0.1N的弹簧测力计。沿

13、着两个不同的方向拉弹簧测力计,当橡皮筋的活动端拉到O点时,两根细绳相互垂直,如图所示。这时弹簧测力计的读数可由图中读出。(1)两个相互垂直的拉力的大小分别为_N和_N(只须读到0.1N)。(2)在坐标纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力。2某小组做本实验时得出如图所示的图(F'与A、O共线),其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳套的结点,图中_是F1与F2合力的理论值,_是F1与F2合力的实验值,需要进行比较的是_和_。通过本实验可以验证_。实验四、验证牛顿第二定律【实验目的】验证牛顿第二定律,即质量一定时,物体的加速度与合外力大小成正比;合外力一定时,物体加速度大小和质量

14、成反比。【实验原理】实验中以小桶和桶内砂的总重力作为小车受到的拉力。实际上,系统的加速度为,小车受到的拉力为所以当M m时,才可以将小桶和桶内砂的总重力mg作为小车受到的拉力T【实验器材】小车,砝码,小桶,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,托盘天平及砝码,米尺。【实验步骤】1用天平测出小车和小桶的质量M和m。2按如图装置把实验器材安装好,只是不把挂小桶用的细线系在小车上,即不给小车加牵引力。 3平衡摩擦力:在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上垫木,反复移动垫木的位置,直至小车在斜面上运动时可以保持匀速直线运动状态(可以从纸带上打的点是否均匀来判断)。4

15、把细线系在小车上并绕过滑轮悬挂小桶,接通电源,放开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,取下纸带,在纸带上写上编号。5保持小车的质量不变,多次改变砂的质量,重复步骤4。并算出每条纸带对应的加速度的值,填入相应的表格。6用纵坐标表示加速度a,横坐标表示作用力,即砂和桶的总重力mg,作出a-F图象,验证加速度与合外力的关系。7保持砂和小桶的质量不变,多次在小车上加放砝码以改变小车的总质量M,重复步骤4,求出相应的加速度,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1/M,描出相应的点并作图线,以验证加速度与质量的关系。【注意事项】1砂和小桶的总质量要远远小于小车和砝码的总质量。2在平

16、衡摩擦力时,不要悬挂小桶,但小车应连着纸带且接通电源。用手给小车一个初速度,如果在纸带上打出的点的间隔是均匀的,表明小车受到的阻力跟它的重力沿斜面向下的分力平衡。3作图时应该使所作的直线通过尽可能多的点,不在直线上的点也要尽可能对称地分布在直线的两侧,但如遇个别特别偏离的点可舍去。【巩固练习】 1在验证牛顿第二定律的实验中,用改变砂的质量的办法来改变对小车的作用力F,用打点计时器测出小车的加速度a,得出若干组F和a的数据。然后根据测得的数据作出如图所示的a-F图线,发现图线既不过原点,又不是直线,原因是A没有平衡摩擦力,且小车质量较大B平衡摩擦力时,所垫木板太高,且砂和小桶的质量较大C平衡摩擦

17、力时,所垫木板太低,且砂和小桶的质量较大D平衡摩擦力时,所垫木板太高,且小车质量较大物体的质量m/kg物体的加速度a/m.s-20.200.600.300.400.400.290.500.250.600.202、某同学在做“物体所受外力不变,验证物体的加速度是否与其质量成反比”的实验时,得到如表格中的数据:(1)在坐标纸上用图象处理这些数据,以验证实验结论。(2)根据作出的图象,可以求得小车受到的外力为_N3、做“验证牛顿第二定律”实验,甲同学根据实验数据画出的小车的加速度a和小车所受拉力F的图像为图中的直线,乙同学画出的aF图像为下图中的直线直线、在纵轴或横轴上的截距较大,明显超出了误差范围

18、,下面给出了关于形成这种情况原因的四种解释,其中可能正确的是()A、实验前甲同学没有平衡摩擦力;B、甲同学在平衡摩擦力时,把长木板的末端抬得过高了;C、实验前乙同学没有平衡摩擦力;D、乙同学在平衡摩擦力时,把长木板的末端抬得过高了实验五、研究平抛运动【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。【实验原理】平抛物体的运动可以看作是两个分运动的合运动;一是水平方向的匀速直线运动,另一个是竖直方向的自由落体运动,令小球做平抛运动,利用描迹法描出小球的运动轨迹,即小球作平抛运动的曲线,建立坐标系如图,测出曲线上的某一点的坐标x和y,根据重力加速度g的数值,利用公

19、式_求出小球的飞行时间t,再利用公式_,求出小球的水平分速度,即为小球作平抛运动的初速度。【实验器材】弧形槽;白纸;图钉;木板;有孔的卡片;小球;刻度尺;铅笔。除了上述器材外,还必须有_。 【实验步骤】1安装调整斜槽:用图钉把白纸钉在竖直板上,在木板的左上角固定斜槽,可用平衡法调整斜槽,即将小球轻放在斜槽平直部分的末端处,能使小球_,就表明水平已调好。2调整木板:用悬挂在槽口的重锤线把木板调整到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直面平行,然后把重锤线_,固定木板,使在重复实验的过程中,木板与斜槽的相对位置保持不变。3确定坐标原点O:把小球放在槽口处,用铅笔记下_点O,O点即为坐标原点。4描绘

20、运动轨迹;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,调整卡片的位置,使从槽上滚下的小球正好穿过卡片的孔,而不擦碰孔的边缘,然后用铅笔在卡片缺口上点个黑点,这就在白纸上记下了小球穿过孔时球心所对应的位置。保证_,用同样的方法,可找出小球平抛轨迹上的一系列位置。取下白纸用平滑的曲线把这些位置连接起来即得小球做平抛运动的轨迹。5计算初速度:以O点为原点画出竖直向下的y轴和水平向右的x轴,并在曲线上选取ABCDEF六个不同的点,用刻度尺和三角板测出它们的坐标x和y,用公式x=v0t和计算出小球的初速度v0,最后算出v0的平均值,并将有关数据记入表格内。【注意事项】1实验中必须保持通过斜槽

21、末端点的切线水平,方木板必须处在竖直面内且与小球运动轨迹所在的竖直平面平行,并使小球的运动靠近图板但不接触。2小球必须每次从斜槽上同一位置滚下,即在斜槽上固定一个挡板。3坐标原点(小球做平抛运动的起点)不是槽口的端点,应是小球在槽口时,球的球心在木板上的水平投影点。4要在斜轨上适当的高度释放小球,使它以适当的水平初速度抛出,其轨道由图板左上角到达右下角,这样可以减小测量误差。5要在平抛轨道上选取距O点远些的点来计算球的初速度,这样可使结果的误差较小。【实验数据记录和处理】【问题与讨论】1实验中要求调整木板竖直,斜槽末端水平,为什么?如何调整木板竖直,斜槽末端水平?2试验中在轨迹上选取A、B、C

22、、D、E、F六个不同的点,计算小球的初速度v0时,这些点是离抛出点O近些好,还是远些好?3除了用课本上介绍的这个实验来确定平抛物体的运动轨迹外,还可以有其他方法来确定平抛物体的运动轨迹,请例举一二,并说明你例举的方法是如何确定平抛物体的初速度的。【巩固练习】1 在研究“平抛物体运动”的实验中,小球做平抛运动的坐标原点位置应是(设小球半径为r)( )A斜槽口末端O点。B小球在槽口时球心在钉有白纸的木板上的水平投影点。C槽口O点正前方r处。D小球放在槽口末端时,过小球最高点的水平线与过槽口竖直线的交点正下方r处。2为了准确地测出平抛轨道上某点的坐标,需要注意的是( ) A选距原点近一些点。B应正确

23、标出平抛小球的球心在木板上的水平投影点。C用重锤线准确地确定纵轴。D选距原点远一些的点。3在“研究平抛物体的运动”的实验时,已备有下列器材,有孔的硬纸片、白纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、刻度尺、铁架台,还需要的器材有( )A秒表 B天平 C重锤线 D测力计4某同学做研究平抛物体运动的实验,他在实验前进行了如下步骤:用硬纸做一个有孔的卡片,孔的宽度比小球的直径略大一些,并把它折成直角,然后用图钉把白纸钉在竖直的木板上,在木板的左上角固定着斜槽,然后便开始实验,找出小球做平抛运动的轨道上一系列位置,请指出这位同学开始实验前的步骤中遗漏和不完整的是(1)_;_。(3)_。5如图所示,在“研究

24、平抛物体的运动”的实验时,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长=1.25cm。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为v0=_(用、g表示),其值是_(取g=9.8m/s2),小球在b点的速率是_。实验六、探究动能定理【实验目的】学习利用物理图像探究功与物体动能变化的关系。【实验原理】倍增法。虽为变力做功,但橡皮条做的功,随着橡皮条数目的成倍增加功也成倍增加。这种方法的构思极为巧妙。历史上,库仑应用类似的方法发现了著名的库仑定律。【实验器材】垫块,钉有钢钉的长木板,实验小车,打点计时器,_,纸带,学生电源【实验步骤】:1.先将木板置于水平桌面

25、,然后在钉有钢钉的长木板上,放好实验小车。2.把打点计时器固定在木板的一端,将纸带穿过打点计时器的限位孔,纸带一端夹紧在小车的后端,打点计时器接电源。3.过两钉中垂线上的适当位置作两钉的平行线,交中垂线于O点,作为小车每次运动的起始点。4.使用一根橡皮筋时,将小车的前端拉到O点,接通电源,打点计时器打点,释放小车,小车离开木板前适时使小车制动,断开电源,取下纸带。重复本项前面的过程,选出点迹清晰的纸带。求出小车获得的速度。5.换用同样材料、粗细、长度的两根、三根、六根橡皮筋,依照步骤4的方法,分别进行实验。求出小车获得的速度。6.以功为纵轴(第一次橡皮筋做的功为纵轴的单位长度),以速度为横轴(

26、第一次小车的速度为横轴的单位长度),建立坐标系,用描点法作出图像,看看是否是正比例图像,若不是,功与速度的哪种相关量(的变化量)是正比的,功就与速度的这种相关量(的变化量)具有确定的函数关系。【注意事项】:1、小车运动中会受到阻力,可以采用什么方法进行补偿?可以采用平衡摩擦力的方法。具体操作是:使木板略微倾斜,将小车(车后拴纸带)放到木板上,轻推小车,小车运动,观察纸带的点距。调节木板的倾角,观察纸带的点距,直到点距相等,表明恰平衡摩擦力(若用气垫导轨,调节导轨的倾角,若挡光条遮光的时间通过数字毫秒计显示时间相等,即恰平衡摩擦力)。2、应采用小车做匀速运动那一段的点距来计算速度。因为匀速的速度

27、就是橡皮条对小车作用的最终速度;由于小车在橡皮条变力作用下做非匀加速运动,最终速度不能用匀变速运动纸带的处理方法得到,但可以用匀速运动纸带的处理方法得到。3、使橡皮条完全相同,且伸长量也一样可以做到每根橡皮条的功都相等【巩固与练习】1、如图所示,小车的运动情况可描述为A、B之间为_运动,C、D之间为_运动。实验一、研究匀变速直线运动【实验原理】1.低压交流电源 0.02s【实验器材】学生电源【巩固练习】(1)s2s1s3s2s4s3s5s4s6s51.601.551.621.531.610.07 匀加速运动(2)1.60 (3)0.36 0.52 0.68 0.83 0.99 1.60实验二、

28、探究弹簧弹力和弹簧伸长的关系【巩固练习】(1)图略交点对应弹簧的原长状态(2)弹簧长度随外力F变化的关系图象 k=250N/m实验三、验证力的平行四边形定则【实验器材】白纸 橡皮条 【实验步骤】3.记下O点位置、两弹簧秤读数及细绳方向。4.根据上面测量结果,选择合适的标度。5拉到O点 弹簧秤读数及细绳方向。【巩固练习】1(1)2.4N 4.0N (2)图略4.7N2. 平行四边形定则实验四、验证牛顿第二定律【巩固练习】1.C 3.BC实验五、研究平抛运动【实验器材】重锤线 铁架台【实验步骤】1. 在平直轨道上的任意位置静止2. 方向记录到钉在木板的白纸上3. 球在槽口时球心在图板上的水平投影4

29、. 小球每次从槽上开始滚下的位置都相同【巩固练习】1.B 2.BCD 3.C 4.(1)安装器材,保持木板要竖直,斜槽口末端水平 (2)记录重锤线的方向确定纵轴(3)应正确标出平抛小球的球心在木板上的水平投影点。5. 2,0.70m/s,0.875m/s高三物理实验复习二实验七:验证机械能守恒定律【实验目的】验证机械能守恒定律【实验原理】在只有重力作用的自由落体运动中,物体的重力势能和动能可以互相转化,但总机械能守恒。方法(1):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:,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7-1:

30、方法(2):任意找两点A、B,分别测出两点的速度大小vA、vB以及两点之间的距离d。若物体的机械能守恒,应有_。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,或由算出。【实验器材】铁架台(带铁夹);打点计时器;重锤(带纸带夹子);纸带数条;复写纸片;导线;毫米刻度尺。除了上述器材外,还必须有_。 【实验步骤】1、按图7-1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

31、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,且点迹清晰的一条纸带,在起始点标上0,以后各依次标1,2,3,用刻度尺测出对应下落高度h1、h2、h3、。6、应用公式计算各点对应的即时速度v1、v2、v3、。计算各点对应的势能减少量mgh。和动能的增加量,进行比较。【注意事项】1、打点计时器安装时,必须使两纸带限拉孔在同一竖直线上,以减小摩擦阻力。2、实验时,需保持提纸带的手不动,待接通电源、让打点计时器工作正常后才松开纸带让重锤下落,以保证第一个点是一个清晰的小点。3、选用纸带时应尽量挑第一、二点间距接近2mm的纸带。4、测量下落高度时,都必须从起始点算起

32、,不能搞错,为了减小测量值h时的相对误差,选取的各个计数点要离起始点远一些,纸带也不宜过长,有效长度可在60cm80cm以内。5、 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。【巩固练习】1在验证机械能守恒定律的实验中,对于自由下落的重物,下述选择的条件哪种更为有利?( )A只要足够重就可以。B只要体积足够小就可以。C既要足够重,又要体积非常小。D应该密度大些,还应便于夹紧纸带,使纸带随同运动时不致扭曲。2本实验中,除铁架台、铁夹、学生电源、纸带和重物外,还需选用下述仪器中的哪几种?A秒表 B刻度尺 C天平 D打点计时器3验证机械能守恒定律的实验步骤编排如下,其中有些是必要的,

33、有些是错误的。根据实验,请选出必要的步骤,并按正确的操作顺序把它们前面的字母填写在题后的空格上。(A) 用天平称出重锤的质量;(B) 把纸带固定到重锤上,并把纸带穿过打点计器,然后提升到一定高度;(C) 拆掉导线,整理仪器;(D) 断开电源,调换纸带,重做两次;(E) 用秒表测出重锤下落的时间;(F) 在三条纸带中选出合适的一条,用直尺测出记数点与起点的距离,记录数据,并计算出结果,得出结论;(G) 把打点计时器接到低压交流电源上;(H) 接通电源,释放纸带;(I) 把打点计时器固定在桌边的铁架台上。_4在“验证机械能守恒定律”的实验中,已知打点计时器所用电源的频率为50Hz。查得当地的重加速

34、度g=9.80m/s2,测得所用的重物的质量为1.00kg。实验中得到一条点迹清晰的纸带,如图72所示,把第一个点记作O,在纸带上另取连续4个点A、B、C、D作为测量的点,经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm。根据以上数据,可知重物由O点到运动C点,重力势能减少量等于_J,动能的增加量等于_J。(取3位有效数字)实验九:用单摆测定重力加速度【实验目的】1利用单摆测定当地的重力加速度。2巩固和加深对单摆周期公式的理解。【实验原理】单摆在偏角很小时的摆动,可以看成是简谐运动(见图9-1)。其固有周期为_,由此可得g=_,据此,

35、只要测出摆长l和周期T,即可计算出当地的重力加速度值。【实验器材】铁架台及铁夹,中心有小孔的金属小球;约1m的细线;秒表,游标卡尺,刻度尺。【实验步骤】1在细线的一端打一个比小球上的孔径稍大些的结,将细线穿过球上的小孔,制成一个单摆。2将铁夹固定在铁架台的上端,铁架台放在实验桌边,使铁夹伸到桌面以外,把做好的单摆固定在铁夹上,使摆球自由下垂。3用刻度尺测量单摆长(悬点到球心间的距离)。或用游标卡尺测出摆球直径2r,再用米尺测出从悬点至小球上端的悬线长l',则摆长l=_。4把单摆从平衡位置拉开一个小角度,使单摆在竖直平面内摆动,用秒表测量单摆完成全振动30次(或50次)所用的时间,求出完

36、成一次全振动所用的平均时间,这就是单摆的周期T。反复测量3次,再算出测得的周期T的平均值。5将测出的摆长l和周期T代入公式g=,求出重力加速度g的值。【注意事项】1、选择材料时应选择细、轻又不易伸长的线,长度一般在1m左右,小球应选用密度较大的金属球,直径应较小,最好不超过2cm。2、单摆悬线的上端不可随意卷在铁夹的杆上,应夹紧在铁夹中,以免摆动时发生摆线下滑、摆长改变的现象。3、摆球摆动时,要使之保持在同一个竖直平面内,不要形成圆锥摆。4、计算单摆的振动次数时,应以摆球通过最低位置时开始计时,以后摆球从同一方向通过最低位置时进行计数,且在数“零”的同时按下秒表,开始计时计数。5、 为使摆长测

37、量准确,从而减小实验误差,在不使用游标卡尺测量摆球直径的情况下,可以用刻度尺量出图9-2中的l1和l2,再通过计算求得摆长。 图 9-2【巩固练习】1某同学在做“利用单摆测重力加速度”实验中,先测得摆线长为101.00cm,摆球直径为2.00cm,然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间为101.5s。则(1)他测得的重力加速度g=_m/s2。(2)他测得的g值偏小,可能的原因是A测摆线长时摆线拉得过紧B摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加了C开始计时时,秒表过迟按下D实验中误将49次全振动数为50次(3)为了提高实验精度,在实验中可改变几次摆长l并测出相应的周期T,从而得

38、出一组对应的l与T的数据,如表91所示。描点并作出T2-l图线。通过图线求得当地的重力加速度g=_.表912某此实验某次测量时,秒表记时如图93所示,则秒表的示数为:_s实验十:测定金属的电阻率【实验目的】1、练习使用螺旋测微器;2、学会用伏安法测量电阻的阻值;3、测定金属的电阻率。【实验原理】根据电阻定律公式,只要测量出金属导线的长度和它的直径,计算出导线的横截面积S,并用伏安法测出金属导线的电阻率。【实验器材】被测金属导线,直流电源(4V),电流表(0-0.6A),电压表(0-3V),滑动变阻器(50),电键,导线若干,螺旋测微器,毫米该度尺。【实验步骤】1、用螺旋测微器在被测金属导线上的

39、三个不同位置各测一次直径,求出其平均值,计算出导线的横截面积S。2、按图10-1所示的原理电路图连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3次,求出其平均值。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,电路经检查确认无误后,闭合电键S,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,断开电键S,求出导线电阻R的平均值。5、将测得R、的值,代入电阻率计算公式中,计算出金属导线的电阻率。6、拆去实验线路,整理好实验器材。【注意事项】1、本实验中被测金属导线的电阻值较小,因此实验电路必须

40、采用电流表外接法。2、实验连线时,应先从电源的正极出发,依次将电源、电键、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路(闭合电路),然后再把电压表并联在待测金属导线的两端。3、测量被测金属导线的有效长度,是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度,亦即电压表两并入点间的部分待测导线长度,测量时应将导线拉直。4、闭合电键S之前,一定要使滑动变阻器的滑动片处在有效电阻值最大的位置。5、在用伏安法测电阻时,通过待测导线的电流强度I的值不宜过大(电流表用00.6A量程),通电时间不宜过长,以免金属导线的温度明显升高,造成其电阻率在实验过程中逐渐增大。6、求R的平均值可用两种方法:第一种是用算出各次的

41、测量值,再取平均值;第二种是用图象(U-I图线)的斜率来求出,若采用图象法,在描点时,要尽量使各点间的距离拉大一些,连线时要让各点均匀分布在直线的两测,个别明显偏离较远的点可以不予考虑。【巩固练习】1在“测定金属的电阻率”实验中,以下操作中错误的是A用米尺量出金属丝的全长三次,算出其平均值B用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径,算出其平均值C用伏安法测电阻时采用安培表的内接线路,多次测量后算出其平均值D实验中应保持金属丝的温度不变2在做“测定金属的电阻率”实验时,下列操作中正确的是( )A、若待测金属导线是漆包线,应该用火烧去表面的漆皮,轻轻抹去灰尘后再测金属丝的直径,千万不可用小刀

42、去刮掉漆皮,而两端接头部分则要用砂布打磨干净,以保证电路接触良好。B用米尺反复测量3次导线的总长,求出平均值l,然后将导线接入测量电路中。C估计待测金属导线的电阻值大小,选择合适的仪器和实验电路。D合上电键S,不断增大滑动变阻器接入电路的有效阻值,记录几组对应的电流强度和电压的数值,计算出导线的电阻R。3用伏安法测电阻,应当用滑动变阻器改变通过待测电阻的电流强度,以便多测几组数据。如图10-2所示,变阻器有a、b两种接法,关于这两种接法,下列说法中正确的是( )A、变阻器在a图中作分压器使用,在b图中作限流器使用。B、若变阻器的全阻值比待测电阻小时,用b电路能较大范围地调节中的电流强度。C、若

43、变阻器的全阻值比待测电阻大时,用a电路能较大范围地调节中的电流强度。D、若变阻器的全阻值比待测电阻小得多时,用a电路能较大范围地调节中的电流强度。4有一个未知电阻,用图10-3中的(a)(b)两种电路分别对它进行测量。用(a)图电路测量时,两表读数分别为6V、6mA;用(b)图电路测量时,两表读数分别为 5.9V、10mA,则用_图所示电路测该电阻的阻值误差较小,测量值=_,测量值比真实值偏_。(填“大”或“小”) 5欲用伏安法测定一段阻值约为5左右的金属导线的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材A电池组(3V,内阻1); B电流表(03A,内阻0.025)C电流表(00.6A,内阻0.

44、125) D电压表(03V,内阻3k)E电压表(015V,内阻15k) F滑动变阻器(020,额定电流1A)G滑动变阻器(02000,额定电流0.3A) H电键、导线。(1)上述器材中应选用的是_。(填写各器材的字母代号)(2)实验电路应采用电流表_接法。(填“内”或“外”)(3)设实验中,电流表、电压表的某组示数如图104所示,图示中I=_A,U=_V。(4)将图105中给定的器材连成实验电路。实验十一:描绘小灯泡的伏安特性曲线【实验目的】1描绘小灯泡的伏安特性曲线。2理解并检验灯丝电阻随温度升高而增大。3掌握仪器的选择和电路连接。【实验原理】1根据部分电路欧姆定律,一纯电阻R两端电压U与电

45、流I总有U=I·R,若R为定值时,uI图线为一过原点的直线。小灯泡的灯丝的电阻率随温度的升高而增大,其电阻也就随温度的升高而增大。而通过小灯泡灯丝的电流越大,灯丝的温度也越高,故小灯泡的伏安特性曲线(uI曲线)应为曲线。2小灯泡(3.8V,03A)电阻很小,当它与电流表(06A)串联时,电流表的分压影响很大,为了准确测出小灯泡的伏安特性曲线,即U、I的值,电流表应采用外接法,为使小灯泡上的电压能从0开始连续变化,滑动变阻器应采用分压式连接。3实验电路如右图11-1所示,改变滑动变阻器的滑片的位置,从电压表和电流表中读出几组值, 在坐标纸上以I为横坐标,U为纵坐标,用测出的几组值画出U

46、-I图象。 【实验器材】小灯泡(38V,03A),电压表(0-3V-15V),电流表(0-06A-3A),滑动变阻器(20),学生低压直流电源,电键,导线若干,坐标纸、铅笔。【实验步骤】1如图所示连结电路安培表外接,滑线变阻器接成分压式。电流表采用06A量程,电压表先用03V的量程,当电压超过3V时采用15V量程。2把变阻器的滑动片移动到一端使小灯泡两端电压为零3移动滑动变阻触头位置,测出15组不同的电压值u和电流值I,并将测量数据填入表格。4在坐标纸上以u为横轴,以I为纵轴,建立坐标系,在坐标纸上描出各组数据所对应的点。(坐标系纵轴和横轴的标度要适中,以所描图线充分占据整个坐标纸为宜。)将描

47、出的点用平滑的曲线连结起来,就得小灯泡的伏安特性曲线。5拆除电路、整理仪器。【注意事项】1实验过程中,电压表量程要变更:U3V时采用03V量程,当U3V时采用015V量程。2读数时,视线要与刻度盘垂直,力求读数准确。3实验中在图线拐弯处要尽量多测几组数据(UI值发生明显变化处,即曲线拐弯处。此时小灯泡开始发红,也可以先由测绘出的UI图线,电压为多大时发生拐弯,然后再在这一范围加测几组数据)4在电压接近灯泡额定电压值时,一定要慢慢移动滑动触头。当电压指在额定电压处时,测出电流电压值后,要马上断开电键。5画uI曲线时不要画成折线,而应画成平滑的曲线,对误差较大的点应当舍弃。【巩固练习】1在“描绘小

48、灯泡的伏安特性曲线”的实验中,使用的小灯泡为“6V,3W”,其它选择的器材有:电压表V1(量程6V,内阻20)电压表V2(量程20V,内阻60k)电流表A1(量程3A,内阻02)电流表A2(量程06A,内阻l)变阻器R1(01000,05A)变阻器R2(O一20,2A)学生电源E(68V)开关S及导线若干实验中要求电压表在06V范围内读取并记录下12组左右不同的电压值u和对应的电流值I,以便作出伏安特性曲线,在上述器材中,电流表应选用_,变阻器应选用_。在如图所示方框中画出实验的原理图。2某同学在做测定小灯泡功率的实验中得到如下一组U和I的数据:在图上画出IU图线。从图线上可以看出,当功率逐渐增大时,灯丝电阻的变化情况是_。这表明导体的电阻随温度升高而_。实验十二:把电流表改装成电压表【实验目的】1将电流表改装为电压

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