第十六章 基础实验复习

1、游标卡尺游标卡尺 实验原理1.1.了解了解打点计时器打点计时器. . 实验模拟 实验原理2.2.由纸带由纸带判断物体做匀变速直线运动判断物体做匀变速直线运动的方法：的方法： 如图所示，如图所示，0 0、1 1、22为时间间隔相等的各计数为时间间隔相等的各计数点，点，S S1 1、S S2 2、S S3 3为相邻两计数点之间的距离，若为相邻两计数点之间的距离，若S= SS= S2 2S S1 1=C=C（常数），即若（常数），即若两连续相等的时两连续相等的时间间隔间间隔里的位移之差为恒量，则与纸带相连的物体的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。运动为匀变速运动。 1 2 3

2、 4 50S1S2S3S4S5 实验原理3.3.由纸带由纸带求物体运动加速度求物体运动加速度的方法：的方法： 用用“逐差法逐差法”求加速度求加速度. . 根据根据S S4 4S S1 1= S= S5 5S S2 2= S= S6 6S S3 3=3aT=3aT2 2（T T为相邻两计数点之间的时间间隔）为相邻两计数点之间的时间间隔）用用v-tv-t图象法：即先根据求出打第图象法：即先根据求出打第n n个点时纸带个点时纸带的即时速度，后做出的即时速度，后做出v-tv-t图，图线的斜率即为物体图，图线的斜率即为物体运动的加速度。运动的加速度。 1 2 3 4 50S1S2S3S4S53432SS

3、vT65432129SSSSSSaT 实验步骤1.1.把一端附有滑轮的长木板平放再实验桌上，并使把一端附有滑轮的长木板平放再实验桌上，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。滑轮的一端，连接好电路。2.2.把一条细绳栓在小车上，细绳跨过滑轮，并在细把一条细绳栓在小车上，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的加速滑行一段距离，把纸带穿过打长木板上平稳的加速滑行一段距离，把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车后面。点计时器，并把它的一

4、端固定在小车后面。 实验条件：实验条件：a a合力恒定，细线与木板是平行的。合力恒定，细线与木板是平行的。b b接接50HZ50HZ，4646伏交流电。伏交流电。 实验步骤3.3.把把小车停在靠近打点计时器处小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，放开接通电源后，放开小车小车，让小车运动，打点计时器就在纸带上打出一系，让小车运动，打点计时器就在纸带上打出一系列的点，取下纸带，换上新纸带，重复实验三次。列的点，取下纸带，换上新纸带，重复实验三次。 4.4.选择一条比较理想的纸带，选择一条比较理想的纸带，舍掉开头的比较密集的舍掉开头的比较密集的点点，确定计数始点，表明，确定计数始点，表明计数点计数点

5、，正确使用毫米刻度，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的值，最后求其平均值，还可求出差法求出加速度的值，最后求其平均值，还可求出各计数点对应的速度，做各计数点对应的速度，做vtvt图象，求得直线的斜图象，求得直线的斜率即为物体运动的加速度。率即为物体运动的加速度。 注意事项1.1.小车的小车的加速度应适当大一些加速度应适当大一些，以能在纸带上长约，以能在纸带上长约50cm50cm的的范围内清楚地取范围内清楚地取7 78 8个计数点为宜。个计数点为宜。 5.5.不要分段测量各段位移，应尽可能一次测量完毕（可不

6、要分段测量各段位移，应尽可能一次测量完毕（可先统一量出到计数点先统一量出到计数点0 0之间的距离），之间的距离），读数时应估读到毫读数时应估读到毫米的下一位米的下一位。 2.2.要防止钩码落地和小车跟定滑轮相撞，纸带打完后即时要防止钩码落地和小车跟定滑轮相撞，纸带打完后即时断开电源。断开电源。 3.3.每打完一条纸带，将定位轴上的复写纸换个位置，以保每打完一条纸带，将定位轴上的复写纸换个位置，以保证打点清晰。证打点清晰。 4.4.应应区别打点计时器打出的点和人为选取的计数点区别打点计时器打出的点和人为选取的计数点（一般（一般把计时器打出的把计时器打出的5 5个点作为一个计数点），选取的计数点不

7、个点作为一个计数点），选取的计数点不得少于得少于6 6个。个。 6 6、注意所选取的、注意所选取的相等时间间隔相等时间间隔T T的大小及的大小及所测位移所测位移S S 实验模拟 实验原理 先用弹簧秤测出分力先用弹簧秤测出分力F F1 1 、F F2 2 及它们及它们的合力的合力FF，再根据平行四边形法则作出分，再根据平行四边形法则作出分力力F F1 1 、F F2 2 的合力的合力F F。比较。比较FF和和F F的大小和的大小和方向。当它们在实验室允许的误差范围内方向。当它们在实验室允许的误差范围内相等时，就验证了力的合成的平行四边形相等时，就验证了力的合成的平行四边形法则。法则。 等效替换的

8、思想等效替换的思想误差分析 弹簧秤使用前没调零会造成系统误差。弹簧秤使用前没调零会造成系统误差。 使用中，弹簧秤的弹簧和外壳之间、指针和外壳之间或使用中，弹簧秤的弹簧和外壳之间、指针和外壳之间或弹簧秤外壳和纸面之间有摩擦力存在会造成系统误差。弹簧秤外壳和纸面之间有摩擦力存在会造成系统误差。 两次测量拉力时，橡皮筋的结点没有拉到同一点两次测量拉力时，橡皮筋的结点没有拉到同一点会造成偶然误差。会造成偶然误差。 在应用平行四边形法则作图时，在应用平行四边形法则作图时，F F1 1 、F F2 2 及合力及合力作图不准确，测量值的最后一位估读数在作图时作图不准确，测量值的最后一位估读数在作图时又一次估

9、计会造成偶然误差。又一次估计会造成偶然误差。 误差分析减小误差的方法减小误差的方法: : a a测力计使用前要校准零点。测力计使用前要校准零点。 b b方木板应水平放置。方木板应水平放置。 c c弹簧伸长方向和所测拉力方向应一致弹簧伸长方向和所测拉力方向应一致, ,并与木板平行并与木板平行. . d d两个分力和合力都应尽可能大些，读两个分力和合力都应尽可能大些，读数时注意弹簧秤的量程及最小刻度数时注意弹簧秤的量程及最小刻度. . e e拉橡皮条的细线要长些拉橡皮条的细线要长些, ,标记两条细线标记两条细线方向的两点要尽可能远些方向的两点要尽可能远些. . f f两个分力间的夹角不宜过大或过小

10、两个分力间的夹角不宜过大或过小, ,一一般取般取6060-120-120为宜为宜. . g. g.在画力的合成图时在画力的合成图时, ,要恰当选定标度要恰当选定标度. . 实验原理1 1、两小球在水平方向发生正碰、两小球在水平方向发生正碰, ,水水平方向合外力为零平方向合外力为零, ,动量守恒。动量守恒。m mA Av vA A= =m mA Av vA A+m+mB Bv vB B2 2、本实验在误差允许的范围内验证上式成立。、本实验在误差允许的范围内验证上式成立。两小球碰撞后均作两小球碰撞后均作平抛运动平抛运动, ,用用水平射程间接表水平射程间接表示小球平抛的初速度示小球平抛的初速度：OP

11、-OP-m mA A以以v vA A平抛时的水平射程平抛时的水平射程OM-OM-m mA A以以v vA A平抛时的水平射程平抛时的水平射程O ON-N-m mB B以以v vB B平抛时的水平射程平抛时的水平射程验证的表达式：验证的表达式：m mA AOPOP= =m mA AOM+mOM+mB BO ON N等效替换等效替换的思想的思想实验步骤、先先用用天平测量天平测量出两个小球的质量出两个小球的质量m mA A、m mB B。 、安装好实验装置、安装好实验装置, ,注意使实验器注意使实验器的的斜槽末端点斜槽末端点的的切线水平切线水平。 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、, ,调节实验装调节实验装置使置使两球处于同一高度两球处于同一高度, ,且两球的球且两球的球心和槽轴线在一直线上心和槽轴线在一直线上, ,两球心间的两球心间的距离即为槽和支柱间的距离。垫木距离即为槽和支柱间的距离。垫木板和白纸时板和白纸时, ,要使木板水平。准确地要使木板水平。准确地标绘出槽口中心的竖直投影点标绘出槽口中心的竖直投影点O O。 、先不放被碰球、先不放被碰球B,B,让入射球让入射球A A从斜槽上从斜槽上同一高度处滚下同一高度处滚下, ,重复重复3 35 5次次, ,用圆规画用圆规画尽可能小的圆把所有的小球落点都圈在尽可能小的圆把所有的小球落点都圈在里面里面, ,该小圆的圆心该小圆

13、的圆心, ,就是入射球的落地就是入射球的落地点点P P。 平均处理的平均处理的思想方法思想方法 实验步骤、过、过O O、N N在纸上作直线在纸上作直线, ,取取OOOO2r,O2r,O即为被即为被碰球被碰时球心投影位置。碰球被碰时球心投影位置。 、用刻度尺量、用刻度尺量OMOM、OPOP、ONON的长度。把两小球的的长度。把两小球的质量和相应的质量和相应的“速度数值速度数值代入表达式看是否成立代入表达式看是否成立: : 、整理实验器材，放回原处。、整理实验器材，放回原处。 、把被碰小球、把被碰小球B B放在支柱上放在支柱上, ,让入射小球让入射小球A A从从同一同一高度滚下高度滚下, ,使它们

14、发生正碰使它们发生正碰,重复重复3 35 5次次, ,仿步骤仿步骤, ,求出入射小球求出入射小球A A的的平均落点平均落点M M和被碰小球和被碰小球B B的的平均落平均落点点N N。 验证的表达式：验证的表达式：m mA AOPOP= =m mA AOM+mOM+mB BO ON N 实验测量主要测量的物理量：主要测量的物理量： a a用天平测两球质量用天平测两球质量m mA A、m mB B b b用游标卡尺测两球的直径用游标卡尺测两球的直径D D， 并计算半径并计算半径r r。 c c水平射程：水平射程：OPOP、OMOM、O ON N 实验模拟注意事项、斜槽末端要切线要水平、斜槽末端要切

15、线要水平; ; 、每次小球下滑要从同一高度处由静止开始、每次小球下滑要从同一高度处由静止开始; ; 、要保证对心碰撞、要保证对心碰撞, ,先调高低先调高低, ,再调远近再调远近, ,最最后调左右后调左右; ; 、小球的诸多落点要用用圆规画尽可能小的、小球的诸多落点要用用圆规画尽可能小的圆把所有的小球落点都圈在里面圆把所有的小球落点都圈在里面, ,该小圆的圆该小圆的圆心即为小球的平均落点心即为小球的平均落点 。 、入射小球的质量、入射小球的质量m mA A和被碰小球的质量和被碰小球的质量m mB B的的大小关系是大小关系是m mA A m mB B。 实验模拟实验步骤1 1、安装调整斜槽，用图钉

16、把白纸钉、安装调整斜槽，用图钉把白纸钉在在竖直板上，在木板竖直板上，在木板的左上角固定斜槽的左上角固定斜槽. .平衡法调整斜槽平衡法调整斜槽: :将小球轻放在斜槽平直部分的末端处，将小球轻放在斜槽平直部分的末端处，若小球在平直轨道上的任意位置都静止，就表明水平若小球在平直轨道上的任意位置都静止，就表明水平已调好。已调好。 2 2、调整木板调整木板：用悬挂在槽口的重垂线把木板调整到竖直：用悬挂在槽口的重垂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。然后把重方向，并使木板平面与小球下落的竖直面平行。然后把重垂线方向记录到木板的白纸上，固定木板，使在重复实验垂线方向记录到木板的白纸上

17、，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。的过程中，木板与斜槽的相对位置保持不变。 3 3、确定坐标确定坐标O O：把小球放在槽口处，用铅笔记下球在槽口把小球放在槽口处，用铅笔记下球在槽口时球心在图板上的水平投影点时球心在图板上的水平投影点O O，O O点即为坐标原点。点即为坐标原点。 实验步骤5 5、计算初速度计算初速度：以：以O O点为原点画出竖直向下的点为原点画出竖直向下的y y轴和水平轴和水平向右的向右的x x轴，并在轴，并在曲线上选取曲线上选取ABCDEFABCDEF六个不同的点六个不同的点，用刻，用刻度尺和三角板测出它们的坐标度尺和三角板测出它们的坐标(x,y

18、)(x,y)，用公式用公式x=vx=v0 0t t，y=gty=gt2 2/2/2，计算出小球的初速度计算出小球的初速度v v0 0，最后计算出最后计算出v v0 0的平均值，的平均值，并将有关数据记入表格内。并将有关数据记入表格内。 4 4、描绘运动轨迹描绘运动轨迹：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，调整卡片的位置，使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，这就在白边缘，然后用铅笔在卡片缺口上点个黑点，这就

19、在白纸上记下了小球穿过孔时球心所对应的位置。保证小纸上记下了小球穿过孔时球心所对应的位置。保证小球每次从槽上开始滚下的位置都相同，用同样的方法，球每次从槽上开始滚下的位置都相同，用同样的方法，可找出小球平抛轨迹上的一系列位置。可找出小球平抛轨迹上的一系列位置。 取下白纸把取下白纸把这些位置连接成光滑的曲线即得小球平抛运动的轨迹。这些位置连接成光滑的曲线即得小球平抛运动的轨迹。注意事项1 1、实验中必须保证通过斜槽末端点的切线水平，方木板、实验中必须保证通过斜槽末端点的切线水平，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，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

20、的运动靠近图板但不接触。并使小球的运动靠近图板但不接触。 2 2、小球必须每次从同一位置滚下，即在斜槽上固定一个、小球必须每次从同一位置滚下，即在斜槽上固定一个档板。档板。 3 3、坐标原点（小球做平抛态度的起点）不是槽口的端点，、坐标原点（小球做平抛态度的起点）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。应是小球在槽口时，球的球心在木板上的水平投影点。 4 4、要在斜轨上适当高度释放小球，使它以适当的水平初、要在斜轨上适当高度释放小球，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上角，这样可以减速度抛出，其轨道由图板左上角到达右上角，这样可以减小测量误差。小测量误

21、差。 5 5、要在平抛轨道上选取距、要在平抛轨道上选取距O O点远些的点来计算球的初速度，点远些的点来计算球的初速度，这样可使结果的误差较小。这样可使结果的误差较小。 实验原理1 1、在只有重力做功的自由落体运动中，物体的、在只有重力做功的自由落体运动中，物体的重力势能和动能相互转化，但总的机械能守恒，重力势能和动能相互转化，但总的机械能守恒，若物体某时刻即时速度为若物体某时刻即时速度为v v，下落高度为，下落高度为h h，恒有：，恒有： 2 2、借助打点记时器，通过纸带测出重物某时、借助打点记时器，通过纸带测出重物某时刻高度刻高度h h和该时刻的即时速度和该时刻的即时速度v vt t，即可验

22、证机械，即可验证机械能守恒定律。能守恒定律。3 3、测定第、测定第n n点的即时速度的方法是：测出第点的即时速度的方法是：测出第n n点的相邻的前、后两段相等时间点的相邻的前、后两段相等时间T T内下落的距内下落的距离由下列公式算出：离由下列公式算出： 212mvmgh12nnnSSvT112nnnddvT或01234S3S4d4d2 实验模拟 实验模拟实验步骤(1)(1)按图把打点记时器安装在铁架台上，按图把打点记时器安装在铁架台上，用导线把打点记时器与学生电源连好。用导线把打点记时器与学生电源连好。 (2)(2)把纸带的一端在重锤上用架子固定好，把纸带的一端在重锤上用架子固定好，另一端穿过

23、记是器限位孔，用手竖直提起另一端穿过记是器限位孔，用手竖直提起纸带使重锤停靠在打点记时器附近。纸带使重锤停靠在打点记时器附近。 (3)(3)先接通电源，后松手让重锤带着纸带下落。先接通电源，后松手让重锤带着纸带下落。 (4)(4)重复几次，得重复几次，得3535条纸带。条纸带。 (5)(5)在打好点的纸带中挑选点迹清晰的一条纸带，在在打好点的纸带中挑选点迹清晰的一条纸带，在起始点标上起始点标上O O ，以后各依次标上，以后各依次标上1 1、2 2、3.3.用刻度用刻度尺测出对应高度尺测出对应高度h h1 1、h h2 2、h h3 3 (6)(6)应用公式应用公式 计算各点对应的速度计算各点对

24、应的速度v v1 1、v v2 2、v v3 3. . (7)(7)计算各点对应的势能减少量和动能的增加量进行比较。计算各点对应的势能减少量和动能的增加量进行比较。 注意事项（1 1）实验中打点记时器的安装，两纸带限位）实验中打点记时器的安装，两纸带限位孔必须在同一竖直线上，以减少摩擦力孔必须在同一竖直线上，以减少摩擦力（2 2）实验时，必须先接通电源，让打点记时）实验时，必须先接通电源，让打点记时器工作正常后才松开纸带让重锤下落器工作正常后才松开纸带让重锤下落（3 3）打点记时器必须接）打点记时器必须接50Hz50Hz交流低压电源交流低压电源. .（4 4）必须保留纸带上打出点迹的第一点）必

25、须保留纸带上打出点迹的第一点, ,且且第第1 1、2 2点间距约为点间距约为2mm2mm的纸带误差小。的纸带误差小。（5 5）实验中，只要验证）实验中，只要验证ghgh是否等于是否等于v v2 2/2/2即可，即可，不用测重锤的质量。不用测重锤的质量。误差分析：由于重锤克服阻力作功，所误差分析：由于重锤克服阻力作功，所以动能增加量略小于重力势能减少量。以动能增加量略小于重力势能减少量。 实验模拟实验步骤（1 1）将细线的一端穿过铁球上的小）将细线的一端穿过铁球上的小孔并打结固定好，线的另一端固定孔并打结固定好，线的另一端固定在铁架台上，做成一个单摆。在铁架台上，做成一个单摆。（2 2）用毫米刻

26、度的米尺测定单摆）用毫米刻度的米尺测定单摆的的摆长摆长l l（摆线摆线静挂时从悬挂点到静挂时从悬挂点到球心的距离球心的距离）。）。（3 3）让单摆摆动（摆角小于）让单摆摆动（摆角小于5 5），），测定测定n n（30503050）次全振动的时间次全振动的时间t t，求出单摆的平均周期求出单摆的平均周期T=t/nT=t/n；（4 4）算出重力加速度）算出重力加速度224lgT注意事项1 1、细线不可伸缩细线不可伸缩，长度约，长度约1m1m。小球小球应选用应选用密度较大密度较大的金的金属球，属球，直径应较小直径应较小（最好不超过（最好不超过2 2）。）。 2 2、单摆的上端单摆的上端不要卷在夹子上

27、，而要用夹子加紧，以免不要卷在夹子上，而要用夹子加紧，以免单摆摆动时摆线滑动或者摆长改变，且单摆摆动时摆线滑动或者摆长改变，且l=l+d/2l=l+d/2。 3 3、最大摆角小于最大摆角小于1010，可用量角器测量，然后通过振幅来，可用量角器测量，然后通过振幅来掌握。掌握。 4 4、摆球摆动时要在、摆球摆动时要在同一个竖直平面内同一个竖直平面内。 5 5、计算单摆的振动次数时，应、计算单摆的振动次数时，应以摆球通过以摆球通过最低点时最低点时开始开始计时计时，以后摆球从同一方向通过最低点时进行计数，且在，以后摆球从同一方向通过最低点时进行计数，且在数零的同时按下秒表，开始计时计数，并且要测多次全

28、振数零的同时按下秒表，开始计时计数，并且要测多次全振动的总时间，然后除以振动次数，如此反复三次，求得周动的总时间，然后除以振动次数，如此反复三次，求得周期的平均值作为单摆的周期。期的平均值作为单摆的周期。 实验模拟实验步骤(1)(1)在方盘中盛入适量的水在方盘中盛入适量的水( (约约2cm2cm深深) )，使水处于，使水处于稳定状态稳定状态. .(2)(2)用注射器用注射器( (或胶头滴管或胶头滴管) )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，记下量筒中滴入酸溶液，逐滴滴入量筒，记下量筒中滴入1 1 mLmL溶溶液所需加入溶液的滴数；液所需加入溶液的滴数；(3)(3)将痱子粉

29、均匀地撒在水面上将痱子粉均匀地撒在水面上. .(4)(4)用注射器用注射器( (或胶头滴管或胶头滴管) )靠近水面将一滴酒精靠近水面将一滴酒精油酸溶液滴在水面上油酸溶液滴在水面上. .(5)(5)待油酸膜的面积稳定后，把玻璃板放在方盘上，待油酸膜的面积稳定后，把玻璃板放在方盘上，用笔描绘出油膜的形状用笔描绘出油膜的形状. .注意事项(1) 实验前应检查方盘是否干净，如果有油渍则实验前应检查方盘是否干净，如果有油渍则导致实验无法完成导致实验无法完成.(2) 方盘中的水应保持稳定状态，最好静置一段方盘中的水应保持稳定状态，最好静置一段时间时间. 痱子粉均匀撒在水痱子粉均匀撒在水 面上面上.(3)

30、向水面滴酒精油酸溶液时，针尖应竖直、靠向水面滴酒精油酸溶液时，针尖应竖直、靠近水面，如果离水面太高，可能无法形成油膜近水面，如果离水面太高，可能无法形成油膜. 最好在最好在1 cm左右左右. 滴酒精油酸溶液时要注意控滴酒精油酸溶液时要注意控制好，只滴制好，只滴1滴滴.(4) 计算油膜面积时，以坐标纸上方格计算油膜面积时，以坐标纸上方格(边长边长1cm)的数目来计算，不足半个的舍去，多于半的数目来计算，不足半个的舍去，多于半个的算个的算1个个 . 实验模拟实验步骤(1)(1)把白纸用图钉钉在木板上把白纸用图钉钉在木板上. .(2)(2)沿玻璃砖的一个面画一条直线沿玻璃砖的一个面画一条直线aaaa

31、作为界面作为界面( (如图所示如图所示) )过过aaaa上一点上一点O O作垂直于作垂直于aaaa的直线的直线NNNN作为法线，过作为法线，过O O点画一条入射光线点画一条入射光线AOAO，使，使入射角入射角适当大些适当大些. .(3)(3)在在AOAO线上竖直地插两枚大头针线上竖直地插两枚大头针P P1 1、P P2 2，在白纸上放上被，在白纸上放上被测玻璃砖，使玻璃砖的一个面与测玻璃砖，使玻璃砖的一个面与aaaa重合重合. .(4)(4)沿玻璃砖的另一侧面画一条直线沿玻璃砖的另一侧面画一条直线bb.bb.(5)(5)在玻璃砖的在玻璃砖的bbbb一侧白纸上竖直地立一枚大头针，用一侧白纸上竖直

32、地立一枚大头针，用眼睛观察调整视线，同时移动大头针眼睛观察调整视线，同时移动大头针P P3 3的位置，的位置，使使P P3 3恰好恰好能同时挡住玻璃砖能同时挡住玻璃砖aaaa一侧所插的大头针一侧所插的大头针P P1 1、P P2 2的像的像，把，把此时大头针此时大头针P P3 3的位置固定，插好的位置固定，插好. .实验步骤(6)(6)同样地，在玻璃砖同样地，在玻璃砖bbbb一侧再竖直地插一枚大头针一侧再竖直地插一枚大头针P P4 4，使使P P4 4能挡住能挡住P P3 3本身，同时也挡住本身，同时也挡住P P1 1、P P2 2的像的像. .(7)(7)记下记下P P3 3、P P4 4的

33、位置，移去玻璃砖，拔去大头针，过的位置，移去玻璃砖，拔去大头针，过P P3 3、P P4 4连一条直线连一条直线BOBO交交bbbb于于OO点，连接点，连接OOOO，OOOO就是就是入射光线入射光线AOAO在玻璃砖内的折射光线，折射角为在玻璃砖内的折射光线，折射角为. . (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)改变入射角改变入射角，重复上面的步骤再做三、四次，量，重复上面的步骤再做三、四次，量出相应的入射角出相应的入射角和折射角和折射角. . (10)(10)算出不同入射角时算出不同入射角时sinsin/sin的值，求出几次实验的值，求出

34、几次实验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（或图像法图像法求折射率求折射率: 用用sin表示纵坐标，用表示纵坐标，用sin表示横坐标表示横坐标 ） 注意事项(1)(1)插针插针P P1 1与与P P2 2、P P3 3与与P P4 4的的间距要适当地大些间距要适当地大些，不要靠的太，不要靠的太近，选择玻璃砖时其宽度宜大些，这样可减小确定光路方近，选择玻璃砖时其宽度宜大些，这样可减小确定光路方向时出现的误差，提高测量的准确度向时出现的误差，提高测量的准确度. .(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) )，因为入射角太小时，折射角就更小，测量的相对误差增大，因为入射角太小时，折射角就更小，测量的相对误差增大，而入射角太大时，导致反射光太强，折射光太弱，不易观而入射角太大时，导致反射光太强，折射光太弱，不易观察，很难确定察，很难确定P P3 3、P P4 4的位置的位置. .(3)(3)如果插针如果插针P P1 1、P P2 2的连线过分射向玻的连线过分射向玻璃砖右侧，且入射角又大于某一数值，璃砖右侧，且入射角又大于某一数值，会出现隔着玻璃砖沿会出现隔着玻璃砖沿P P2 2、P P1 1方向观察不方向观察不到到P P1 1、P P2 2两插针的情况，此时的光路图两插针的情况，此时的光路

36、图如图所示，遇到这种情况，可将玻璃砖如图所示，遇到这种情况，可将玻璃砖沿沿aaaa界面向右平移界面向右平移. .注意事项(4)(4)实验中一旦玻璃砖宽度所定的界面线实验中一旦玻璃砖宽度所定的界面线aaaa和和bbbb画好画好后，放置的玻璃砖就不要随意移动，如果稍微后，放置的玻璃砖就不要随意移动，如果稍微上下平移玻上下平移玻璃砖对测量结果没有影响璃砖对测量结果没有影响，其光路图如图所示，但若玻璃，其光路图如图所示，但若玻璃砖稍微倾斜移动，测得的折射率肯定发生变化砖稍微倾斜移动，测得的折射率肯定发生变化. . 实验原理(1)(1)光通过双缝干涉仪上的单缝和双缝后，得到振动情况光通过双缝干涉仪上的单

37、缝和双缝后，得到振动情况完全相同的光，它们在双缝后面的空间互相叠加，会发生完全相同的光，它们在双缝后面的空间互相叠加，会发生干涉现象干涉现象. . 如果用单色光照射，在屏上会得到明暗相间的如果用单色光照射，在屏上会得到明暗相间的条纹条纹; ; 如果用白光照射，可在屏上观察到彩色条纹如果用白光照射，可在屏上观察到彩色条纹. .(2)(2)本实验要测单色光的波长，单色光通过双缝干涉后本实验要测单色光的波长，单色光通过双缝干涉后产生明暗相同的等间距直条纹，条纹的间距与相干光源产生明暗相同的等间距直条纹，条纹的间距与相干光源的波长有关，设双缝宽的波长有关，设双缝宽d d，双缝到屏间的距离为，双缝到屏间

38、的距离为L L，相干，相干光源的波长为光源的波长为，则产生干涉图样中相邻两条亮，则产生干涉图样中相邻两条亮( (或暗或暗) )条纹之间的距离条纹之间的距离xx= =L/dL/d，由此得，由此得: :=xd/L ，因此，因此只要测得只要测得d d、L L、xx即可测得波长即可测得波长. . 相干光源的产生用相干光源的产生用“一分为二一分为二”的方法，用单缝取的方法，用单缝取单色光，再通过双缝，单色光由滤光片获得单色光，再通过双缝，单色光由滤光片获得. .实验原理 xx的测量可用测量头完成，测量头的测量可用测量头完成，测量头由分划板、目镜、手轮等构成，通过测量由分划板、目镜、手轮等构成，通过测量头

39、可清晰看到干涉条纹，分划板上中心有头可清晰看到干涉条纹，分划板上中心有刻线，以此为标准，并根据手轮的读数可刻线，以此为标准，并根据手轮的读数可求得求得xx，由于，由于xx较小，可测出几条亮较小，可测出几条亮( (或暗或暗) )条纹的间距条纹的间距a a，则相邻亮条纹间的，则相邻亮条纹间的距离距离xx=a/(n-1)=a/(n-1) 实验模拟实验步骤(1)(1)将光源、单缝、遮光管、毛玻璃屏依次安将光源、单缝、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，打开开关，使灯丝正常发光接好光源，打开开关，使灯丝正常发光. .(3)(3)调节各器件的高度，使光源灯丝发出的一调

40、节各器件的高度，使光源灯丝发出的一束光能沿轴线到达光屏束光能沿轴线到达光屏. .(4)(4)安装双缝，使双缝与单缝的缝平行，二者安装双缝，使双缝与单缝的缝平行，二者间距约间距约5 510 cm.10 cm.(5)(5)放上单缝，观察白光的干涉条纹放上单缝，观察白光的干涉条纹. .(6)(6)在单缝和光源间放上滤光片，观察单色在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹光的干涉条纹. . 实验步骤(7)(7)安装测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹安装测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹. .(8)(8)使分划板中心刻线对齐某条亮（或暗）条纹使分划板中心刻线对齐某条亮（或暗）条纹的中央，记下手轮上

41、的读数的中央，记下手轮上的读数a a1 1转动手轮，使分转动手轮，使分划板中心刻线移动划板中心刻线移动; ; 记下移动的条数记下移动的条数n n和移动后和移动后手轮的读数手轮的读数a a2 2，a a1 1与与a a2 2的差即几条间距的差即几条间距. .(9)(9)用刻度尺测量双缝到光屏间距离用刻度尺测量双缝到光屏间距离L L（d d是已知的）是已知的）. .(10)(10)重复测量、计算，求出波长的平均值重复测量、计算，求出波长的平均值. .(11)(11)换用不同滤光片，重复实验换用不同滤光片，重复实验. .注意事项(1)(1)实验时应调节各器件共轴，否则光实验时应调节各器件共轴，否则光

42、线无法到达光屏线无法到达光屏.(.(不共轴将造成照在不共轴将造成照在像屏上的光很弱不利观察像屏上的光很弱不利观察) )(2)(2)测量测量xx时，分划板的刻线始终以时，分划板的刻线始终以条纹中央为准条纹中央为准. .(3)(3)双缝与单缝的缝应平行双缝与单缝的缝应平行.(.(不平行将不平行将导致干涉条纹不清晰导致干涉条纹不清晰, ,只看到一片亮区只看到一片亮区.).)(4)(4)在增强光的强度，应让一段直灯丝在增强光的强度，应让一段直灯丝正对单缝正对单缝. . 实验原理 利用导电纸上的利用导电纸上的恒定电流场模拟真恒定电流场模拟真空中的静电场空中的静电场，当在场中与导电纸接触，当在场中与导电纸

43、接触的两探针尖端的的两探针尖端的电势差为零时电势差为零时，与探针，与探针相连的电流表中相连的电流表中电流强度为零电流强度为零，从而可，从而可通过探针找出电流场中的通过探针找出电流场中的等势点等势点，并依，并依据等势点描出等势线。据等势点描出等势线。等效替换的思想等效替换的思想 实验模拟实验步骤（1 1）将导电纸有）将导电纸有导电物质的一面向上导电物质的一面向上，下面，下面依次垫复依次垫复写纸和白纸写纸和白纸（或坐标纸），并用图钉固定在光滑木板上，（或坐标纸），并用图钉固定在光滑木板上，注意使导电纸在整个实验过程中不要移动。将圆柱形电注意使导电纸在整个实验过程中不要移动。将圆柱形电极放在导电纸上

44、，并使两个电极相距极放在导电纸上，并使两个电极相距1010厘米。将电极与厘米。将电极与电源的电源的6 6伏稳压输出相连。伏稳压输出相连。（2 2）电势基准点的确定电势基准点的确定: :将两电极连线进行六等分，除将两电极连线进行六等分，除电极以外的五个等分点即作为电势的基准点。电极以外的五个等分点即作为电势的基准点。（3）等势线的描绘等势线的描绘:将探针接在灵敏电流计上，使将探针接在灵敏电流计上，使一个探一个探针固定在针固定在a点点，另一探针在导电纸上轻轻移动另一探针在导电纸上轻轻移动，当找到电，当找到电流为零的点，即灵敏电流计指针不发生偏转的点，作出标流为零的点，即灵敏电流计指针不发生偏转的点

45、，作出标记记a1（用探针在导电纸上用力压一下，通过复写纸在白纸用探针在导电纸上用力压一下，通过复写纸在白纸上留下痕迹）如图所示。继续寻找这样电流为零的点上留下痕迹）如图所示。继续寻找这样电流为零的点a2、a3、a4。这些点均和这些点均和a点有相同的电势点有相同的电势 实验步骤（4 4）用以上方法，将一个探针依次固定于）用以上方法，将一个探针依次固定于b b、c c、d d、e e点，点，分别找到与它们电势相等的点。分别找到与它们电势相等的点。 （5 5）取去导电纸，将白纸上有相同）取去导电纸，将白纸上有相同电势的点用光滑曲线连接起来，即可电势的点用光滑曲线连接起来，即可得到五条等势线得到五条等

46、势线. . 注意事项1 1、使用灵敏电流计，与该选择零刻度的正中间的那种；、使用灵敏电流计，与该选择零刻度的正中间的那种； 2 2、安放导电纸，导电面应朝上，且电极与导电纸的相对、安放导电纸，导电面应朝上，且电极与导电纸的相对位置不能改变。位置不能改变。 3 3、寻找等势点时，与该基准点相接角的探针要固定不动，、寻找等势点时，与该基准点相接角的探针要固定不动，另一个探针应从基准点附近由远地逐渐推移，不可冒然进另一个探针应从基准点附近由远地逐渐推移，不可冒然进行大跨度的移动，以免电势差过大，发生电流计过电流现行大跨度的移动，以免电势差过大，发生电流计过电流现象。象。 4 4、在实验中探针不要靠近

47、导电纸的边缘，因为导电纸边、在实验中探针不要靠近导电纸的边缘，因为导电纸边缘处的等势线会变形。缘处的等势线会变形。 5 5、导电纸上所涂导电物质相当薄，故在定位时不应用探、导电纸上所涂导电物质相当薄，故在定位时不应用探针在导电纸上反复划动，应用点接触法。针在导电纸上反复划动，应用点接触法。 实验模拟实验步骤(1) (1) 用螺旋测微器在被测金属丝上的用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同三个不同位置各测一位置各测一次直径，求出其平均值次直径，求出其平均值d d，计算出导线的横截面积计算出导线的横截面积S.S. (3) (3) 用毫米刻度尺测量接入电路中的金属导线的有效长度，用毫米刻度尺测量接入电

48、路中的金属导线的有效长度，反复测量三次反复测量三次求出平均值求出平均值l.l.(2) (2) 按如图所示的原理图，连接好用伏安法测电阻的实验按如图所示的原理图，连接好用伏安法测电阻的实验电路电路. .(4) (4) 把滑动变阻器的滑动片调节到使接入电路中的电阻值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最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合电键，电路经检查确认无误后，闭合电键S S，改变改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数的示数I I和和U U的值，断开电键，记算对应的电阻值的值，断开电键，记算对应的电阻值

49、R R1 1、R R2 2并并求出其平均值求出其平均值R. R. 注意事项(1)(1)由于被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路必须由于被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路必须采用电流表采用电流表外接法外接法( (使由于电表的接入引起的使由于电表的接入引起的系统误差系统误差较较小小) )同时注意同时注意两表的量程两表的量程的选择的选择. . (2) (2) 测量被测金属导线的有效长度，应将导线拉直，测量被测金属导线的有效长度，应将导线拉直，测量测量待测导线待测导线接入电路中的两个端点之间的长度接入电路中的两个端点之间的长度，不应测量导，不应测量导线总长度线总长度. . (3) (3) 伏安法

50、测电阻时，待测导线的伏安法测电阻时，待测导线的电流不宜过大，通电时电流不宜过大，通电时间不宜过长间不宜过长，以免使金属导线的温度明显升高，造成其电，以免使金属导线的温度明显升高，造成其电阻率在实验中逐渐增大阻率在实验中逐渐增大. . (4) (4) 求阻值求阻值R R的方法的方法: :第一种是用公式第一种是用公式( (R=U/IR=U/I) )算出各次的算出各次的测量值，再取平均值，第二种方法是用作测量值，再取平均值，第二种方法是用作伏安特性曲线伏安特性曲线求求斜率的办法来求出斜率的办法来求出. . 实验原理 1 1、在纯电阻电路中，电阻两端的电压和通过电阻的电、在纯电阻电路中，电阻两端的电压

51、和通过电阻的电流是线性关系，流是线性关系，UIUI图像是一条过原点的直线；但在实际图像是一条过原点的直线；但在实际电路中，由于各种因素的影响，电阻的电路中，由于各种因素的影响，电阻的UIUI图像可能不是图像可能不是一条直线。一条直线。 2 2、本实验中采用如图所示的电路，通过调整滑动变阻、本实验中采用如图所示的电路，通过调整滑动变阻器，改变通过小灯泡上的电压，用电流表和电压表测出电器，改变通过小灯泡上的电压，用电流表和电压表测出电流和电压，绘制小灯泡的伏安特性曲线，进而研究影响小流和电压，绘制小灯泡的伏安特性曲线，进而研究影响小灯泡灯丝电阻的因素。灯泡灯丝电阻的因素。 3 3、为了使小灯泡上的

52、、为了使小灯泡上的电压能在较大范围内变化电压能在较大范围内变化，本实，本实验电路中，采用滑动变阻器对电源的验电路中，采用滑动变阻器对电源的分压输出方式分压输出方式的接法的接法. .又小灯泡的电阻相对较小，故采用又小灯泡的电阻相对较小，故采用安培表外接法安培表外接法，减小系减小系统误差统误差。 实验模拟实验步骤(1)(1)按电路原理图连接好电路，把滑动变阻器的滑片按电路原理图连接好电路，把滑动变阻器的滑片调节到靠近调节到靠近A A端处端处( (输出电压最小输出电压最小). ). (2)(2)闭合电键闭合电键S S，把滑片调节到某个合适的位置，读出此，把滑片调节到某个合适的位置，读出此时伏特表的示

53、数时伏特表的示数V V1 1和安培表的示数和安培表的示数I I1 1，记录，记录V V1 1、I I1 1. .(3)(3)把滑片从把滑片从A A端附近向端附近向B B端逐渐调节重复步骤端逐渐调节重复步骤(2)(2)，读出并记录下对应的多组不同的电压值和电流值读出并记录下对应的多组不同的电压值和电流值. . (4)(4)断开电键，拆开电路断开电键，拆开电路. . (5)(5)以以U U为横坐标，为横坐标，I I为纵坐标，建立直角坐标系，为纵坐标，建立直角坐标系，把所得到的多组数据描点画到平面直角坐标系中把所得到的多组数据描点画到平面直角坐标系中. . 实物连接注意事项（1)1)安培表外接安培表

54、外接被测小灯泡电阻值较小，为减小系统被测小灯泡电阻值较小，为减小系统误差，电压表直接与灯泡并联误差，电压表直接与灯泡并联. . (2)(2)滑动变阻器分压式滑动变阻器分压式为了能够取得较多数据，要求为了能够取得较多数据，要求小灯泡两端电压变化范围大，而小灯泡的额定电压较小，小灯泡两端电压变化范围大，而小灯泡的额定电压较小，采用滑动变阻器的分压式接法，可以实现上述要求采用滑动变阻器的分压式接法，可以实现上述要求. . (3)(3)为了保护元件不被损坏，为了保护元件不被损坏，连接电路时连接电路时电键应断开电键应断开，连，连好电路后，好电路后，闭合电键前闭合电键前滑动变阻器的滑片应在最大值处滑动变阻

55、器的滑片应在最大值处（图中的（图中的A A端）端）. . 实验中，滑片向实验中，滑片向B B端移时要注意端移时要注意不要不要让加让加在灯泡两端的电压在灯泡两端的电压超过超过灯泡的额定电压灯泡的额定电压. . (4) (4) 在坐标纸上建立坐标系，横纵坐标所取的在坐标纸上建立坐标系，横纵坐标所取的分度比例分度比例要适当，尽量使测量数据画出的图线占满整个坐标纸，最要适当，尽量使测量数据画出的图线占满整个坐标纸，最后一定后一定要用平滑曲线要用平滑曲线连接各点，千万不能用折线连接各点，千万不能用折线. . 实验原理 1 1、没经改装的小量程电流表、没经改装的小量程电流表G G，其，其最大量程最大量程I

56、gIg一般一般从从几十微安到几毫安几十微安到几毫安，电流表的，电流表的内阻内阻RgRg一般也在一般也在100100左右，因此电流表允许加上的左右，因此电流表允许加上的最大电压最大电压UgUg= =IgRgIgRg，是，是一个一个比较小比较小的电压。的电压。 2 2、要想测量大的电压，就需要把电流表、要想测量大的电压，就需要把电流表G G改装，根据改装，根据串联电阻的分压作用串联电阻的分压作用，给电流表串联一个阻值较大的电，给电流表串联一个阻值较大的电阻，从而阻，从而限制流过电流表的电流不超过其满偏电流限制流过电流表的电流不超过其满偏电流，这，这样把样把电流表及与其串联的电阻一起作为电压表电流表

57、及与其串联的电阻一起作为电压表，则该电，则该电压表可以测量较高电压。压表可以测量较高电压。实验步骤(1)(1)半偏法半偏法测量电流表的内电阻测量电流表的内电阻RgRg： 先按如图所示电路图先按如图所示电路图连接电路，断开连接电路，断开S S2 2，接通，接通S S1 1，调节滑动变阻器的阻值，调节滑动变阻器的阻值R R，使电流表的指针达到满偏为止；再接通使电流表的指针达到满偏为止；再接通S S2 2，调整电阻箱，调整电阻箱RR的阻值，使电流表的指针恰好偏转到满偏的一半，读的阻值，使电流表的指针恰好偏转到满偏的一半，读出电阻箱出电阻箱RR的阻值，就是电流表的内电阻的阻值，就是电流表的内电阻RgR

58、g. .图5-19-4实验步骤(2) 将电流表改装为电压表将电流表改装为电压表按图把电流表和电阻箱串联起来，选用电阻箱的阻值按图把电流表和电阻箱串联起来，选用电阻箱的阻值R R等于分压电阻等于分压电阻R Rx x的值的值. . 改装量程为改装量程为U UV V的电压表，按公式的电压表，按公式R Rx x=U=UV V/ /I Ig g - -R Rg g计算分计算分压电阻压电阻R Rx x的值的值. . 改装后的电压表表盘的刻度值，按公式改装后的电压表表盘的刻度值，按公式U= U= IUIUm m/I/Ig g来来计算计算. . 其中其中U Um m是改装后电压表的量程是改装后电压表的量程.

59、.实验步骤(3)(3)改装后的电压表跟标准电压表核对改装后的电压表跟标准电压表核对 闭合开关闭合开关S S，调整滑动变阻器滑片，使改装的电，调整滑动变阻器滑片，使改装的电压表的读数分别是压表的读数分别是0.5V0.5V、1.0V1.0V、1.5V1.5V、2.0V2.0V等，看等，看标准电压表的读数是否与它一致标准电压表的读数是否与它一致. . 按图连接电路按图连接电路. . 改装的电压表的读数是满刻度改装的电压表的读数是满刻度U Um m时，看标准电压表时，看标准电压表的读数的读数U U0 0，计算满刻度时的百分误差为，计算满刻度时的百分误差为 例如改装的电压表在满刻度例如改装的电压表在满刻

60、度3V3V时，时，标准电压表的读数为标准电压表的读数为3.1V,3.1V,则则=3.2%=3.2%0000100mUUU 实验模拟注意事项(3) (3) S S2 2闭合后闭合后，在调节电阻箱，在调节电阻箱RR的阻值时的阻值时不能再改变不能再改变R R的的阻值阻值，否则将改变电路的总电流，从而影响实验的准确度，否则将改变电路的总电流，从而影响实验的准确度. .(4) (4) 测电流表内阻时，必须确保电位器阻值测电流表内阻时，必须确保电位器阻值R R远大于电阻远大于电阻箱的有效值箱的有效值R.R.(1) (1) 本实验比较复杂，因此必须先把实验步骤确定好：本实验比较复杂，因此必须先把实验步骤确定