物理会考实验复习

物理实验复习DIS实验基本结构

传感器数据采集器计算机

一、用DIS测定位移和速度

实验原理：v=s/t

实验目的：研究变速直线运动的s-t图并从中求物体的位移和速度。

实验器材：小车、1m长的轨道、DIS（位移传感器等）。

实验步骤：

1．将位移传感器的发射器固定在小车上，接收器固定在轨道的右端，将接收器与数据采集器、计算机连接好。2．开启电源，点击“用DIS测定位移和速度”。3．点击“开始记录”，放开小车使其运动，计算机表格内出现取样点数据，s-t图中出现对应的数据点，点击“数据点连线”，得到s-t图。

4．点击“选择区域”，将某段曲线选定为研究区域，下方速度窗口就出现该段运动的平均速度值。注意事项在测平均速度时应选用位移传感器，实验时轨道略有倾斜，让小车加速下滑从而得到相应的s-t图象。点击不同的“选择区域”得到相应的平均速度值，可以发现选取不同的时间段得到的平均速度值往往是不同的。增大轨道倾角并重复实验，可发现同样的时间段内的平均速度值会增大。练习1．在实验中得到小车做直线运动的s-t关系如图所示。（1）由图可以确定，小车在AC段是_________运动；DE段是_________运动（2）在与AB、AC、AD对应的平均速度中，最接近小车在A点瞬时速度的是_________段中的平均速度。

加速匀速AB练习2．在研究匀速直线运动的位移—时间关系的DIS实验中，得出运动小车的s-t图如图所示，从图中可知，小车运动的方向是__________（填靠近或远离）运动传感器的接收部分，在s-t图上0—0.2s之间的一段水平直线表示__________，从图中可以看出，1.0s时小车与开始计时点的距离约为__________m。靠近静止0.5附：用光电门测瞬时速度：光电门记录的是挡光片的挡光时间△t。测量挡光片的宽度d就可知挡光片经过光电门的平均速度v=d/△t

。挡光片的宽度较窄，经过光电门的平均速度就可看作瞬时速度。应能明确指出测得的速度是小车到达什么位置时的速度。练习1．用DIS测瞬时速度的实验中下列器材中必需的是（ ）（A）位移传感器 （B）光电门传感器（C）挡光片 （D）配重片练习2．用DIS测瞬时速度的实验中，挡光片的宽度（ ）（A）越宽越好 （B）越窄越好（C）适当窄些 （D）无所谓光电门发光头挡光片三．实验步骤：

1．将位移传感器的发射器固定在小车上，接收器固定在轨道的右端，将接收器与数据采集器、计算机连接好，使轨道的倾角固定妥当。2．开启电源，点击“用DIS测定加速度”。3．点击“开始记录”，放开小车使其运动，计算机表格内出现取样点数据，v-t图中出现对应的数据点，点击“数据点连线”，得到v-t图。

4．移动光标，在图像上取较远的两点A与B，求出它们所在直线的斜率即加速度。

使能产生适当的加速度AB5．多次测量得出加速度的平均值。（保持斜面倾角不变）实验目的：研究合力与两个分力的关系。

实验原理：等效替代

四、研究共点力合成实验器材：两个弹簧秤、带绳套的橡皮筋、图板、图钉、白纸、刻度尺、量角器（三角板）

实验步骤：

1．用两个弹簧秤互成角度地拉绳套，使橡皮筋伸长到一定的位置，记下结点的位置O，画出两绳套的方向，记录两弹簧秤示数F1和F2。

2．用一个弹簧秤将橡皮筋拉伸，使结点仍拉到位置O，画出绳套方向，记录弹簧秤示数F

3．用相同标度作出F1、F2与合力F’，以F1和F2为邻边作出平行四边形，得到其对角线F’，看F’和F是否完全重合。实验结论：通过实验得出，如果用表示两个共点力F1和F2的线段为邻边做平行四边形，那么合力F的大小和方向就可以用F1、F2所夹的对角线表示。在误差范围分力的合成符合平行四边形定则。要记录的数据：

结点伸长到的位置。

合力和两个分力的大小——弹簧秤示数。

合力和两个分力的方向

——描点记录细绳方向。

数据处理：

用相同标度作出两个分力与合力F，用平行四边形定则作出两个分力的合力F’，用标度量出F’大小，再比较F’和F。

1NF1=F2=F’F1)弹簧秤事先要调零；水平放时调零；弹簧秤示数要估读。

2)利用弹簧秤拉橡皮绳时须平行木板，与细线平行；3)拉力应适当大些(误差读数误差可减小)；4)2次拉，拉到同一结点处(效果相同)；5)沿细绳确定拉力方向时，所选的二个定位点应相距远一点；6)图示F，F1，F2时必须用同一标度，且线段应取长些；7)分析力的大小、方向变化时，一般采用作图法。注意事项：0N1231.83N

实验目的：研究小车在质量不变的情况下加速度与作用力的关系，在受力一定的情况下加速度与质量的关系。实验器材：小车、钩码、小车配重片、带滑轮的轨道、DIS（位移传感器等）、天平。

六、用DIS研究加速度与力的关系，加速度与质量的关系实验原理：控制变量

a.控制小车M不变，F=mg

改变F(即改变m)，研究a与F的关系

b.F不变(即mg不变)

改变M，研究a与M的关系mgF

小车M

钩码mF=mg的条件：m＜＜M实验步骤：（1）用天平测小车的质量。（2）测量钩码的重力（作为对小车的拉力）。（或者已知钩码的质量）（3）如图所示，在轨道上放置小车并安装传感器，连接线路，将细线连接小车，跨过滑轮系住小钩码，释放小车测定加速度。（4）将上述测得的数据记录在表格中。（5）保持小车的质量不变，改变钩码的大小重复试验。（6）处理实验数据（包括画图像），归纳得出结论。要点：a.平衡f：先不挂钩码，用垫块垫高轨道。适当改变倾角，直至车匀速下滑。①粗略测：放着车不动，轻推后一直滑下去；②用DIS测V–t图b.调整滑轮，使牵引小车的绳平行轨道；c.先点击开始记录，再释放小车。尽量让小车释放点靠近轨道顶端根据实验数据，在图中绘出α－F图线。

F/Na/m·s-2Oa/m·s-2

F/N

实验数据：方法一：数据分析：图像法a－F图线k=1/Ma－M图线a－1/M图线化曲为直实验结论：小车在质量一定的情况下，加速度与力成正比小车在受力一定的情况下，加速度与质量成反比。误差分析

a.平衡f的误差分析：轨道不够光滑。不挂钩码，垫高轨道一侧，使小车重力分力与摩擦力平衡

(1)f未平衡/平衡得不够

(2)f平衡过度F/Na/ms-210①②mgsin

小车M

f九、用dis研究机械能守恒定律实验目的研究动能和重力势能转化中所遵循的规律。实验原理分别测定摆锤在摆动过程中任意时刻的动能和势能，研究机械能的总量有什么特点。实验器材机械能守恒实验器、DIS（光电门传感器、数据采集器、计算机等）实验1：观察由同一位置释放的摆锤，当摆线长度不同时，摆锤上升的最大高度。如图所示，实验时先卸下“定位挡片”，将摆锤（圆柱形）置于A点，释放摆锤，观察它摆到左边最高点时的位置，用笔记下这个位置，看看这个高度与A点位置是否相同？装上定位挡片并置于P点位置，它对摆绳有阻挡作用。再次释放摆锤，同样观察摆锤向左摆起的最大高度，记下这个位置。依次将定位挡片下移至Q、R等位置，重复上述实验。做类似观察、记录。从实验结果可得出什么结论？摆锤

定位挡片

实验2

将实验装置中的光电门传感器接入数据采集器。测定摆锤在某一位置的瞬时速度，从而求得摆锤在该位置的动能，同时输入摆锤的高度，求得摆锤在该位置的重力势能，进而研究势能与动能转化时的规律。实验中A、B、C、D四点高度为0.150m、0.100m、0.050m、0.000m，已由计算机默认，不必输入。若选用其他点，则需测量实际高度并输入数据。开启电源，运行DIS应用软件，点击实验条目中的“研究机械能守恒定律”，软件界面如图所示：测量摆锤的直径Δs及其质量m，将数据输入软件界面内。把光电门传感器放在标尺盘最底端的D点，并以此作为零势能点。摆锤置于A点，点击“开始记录”，同时释放摆锤，摆锤通过D点的速度将自动记录在表格的对应处。点击“数据计算”，计算D点的势能、动能和机械能。依次将光电门传感器放在标尺盘的C、B点，重复实验，得到相应的数据。比较上述实验结果中各位置的机械能，在实验误差允许范围内，看看有什么特点？从中可得出什么结论？实验结论：在误差范围内，只有重力做功时，物体的动能和重力势能相互转化，机械能总量不变十、用DIS研究温度不变时，一定质量的气体压强和体积的关系实验目的探究一定质量的气体在温度不变条件下的压强与体积间关系。实验器材DIS（压强传感器、数据采集器、计算机等）、注射器。实验原理：控制变量法实验器材：带有刻度的注射器、DIS（压强传感器、数据采集器、计算机）。

压强传感器注射器接数据采集器体积直接读出实验步骤：

1．将压强传感器接入数据采集器。开启电源，点击“研究温度不变时一定质量的气体压强与体积的关系”。2．将注射器与压强传感器的测口相连，在数据表格中输入设定的体积，推拉注射器活塞，使其处于各设定体积时，点击“记录数据”自动记录各压强值，点击“数据计算”计算出压强与体积的乘积值及体积的倒数值。3．点击“图线分析”，出现压强与体积、压强与体积的倒数的关系曲线。“压强-体积”关系图线“压强-体积倒数”关系图线误差分析：

1．温度变化（不能用手握住注器，移动活塞要缓慢）。

2．气密性。（活塞涂润滑油防止漏气）。

4．外界气压P0变化对本实验没有影响。3．注射器与压强传感器连接处有一定的体积。《用DIS研究温度不变时一定质量的气体压强与体积的关系》实验中应保持不变的参量是________；所研究的对象是__________________；它的体积可用_________________直接读出，它的压强是由图中_______________，______________得到。实验中下列各做法的目的是什么？（1）移动活塞要缓慢，（2）不要用手握住注射器，（3）活塞上涂润滑油，（4）压强传感器与注射器脱开的话要重新做，某同学用同一个注射器做了两次验证波意耳定律的实验，操作完全正确。根据实验数据却在p－V图上画出了两条不同双曲线。造成这种情况的可能原因是（）（A）两次实验中空气质量不同（B）两次实验中温度不同（C）两次实验中保持空气质量、温度相同，但所取的气体压的数据不同（D）两次实验中保持空气质量、温度相同，但所取的气体体的数据不同

出现下列情况可能原因是（1）pV乘积逐渐变大，（2）作出的V－1/p图线如右图所示，（3）作出的p－1/V图线如右图所示，例3：在“研究温度不变时气体的压强跟体积的关系”实验中，计算机屏幕显示如下结果：

实验序号V（mL）p（105Pa）pV（105PamL）120.01.001020.020218.01.095219.714316.01.231319.701414.01.403019.642512.01.635119.621（1）仔细观察不难发现，pV值越来越小，造成这一现象的可能原因是（ ）（A）实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力逐渐增大，（B）实验时环境温度逐渐升高，（C）实验时外界大气压强发生了变化，（D）实验时注射器内的空气向外泄漏。实验序号V（mL）p（105Pa）120.01.0010218.01.0952316.01.2313414.01.4030512.01.6351（2）试作出适当的图像验证定律。1/V0.0500.0560.0630.0710.083p(105Pa)1/V2.01.00

0.020.04

0.06

0.08

0.10（1）根据表中数据，在右图中画出该实验的h－l／V关系图线。（2）实验时，大气压强P0＝_______cmHg气体体积V（ml）800674600531500水银面高度差h（cm）014.025.038.045.0一同学用下图装置研究一定质量气体的压强与体积的关系，实验过程中温度保持不变。最初，U形管两臂中的水银面齐平，烧瓶中无水。当用注射器往烧瓶中注入水时，U形管两臂中的水银面出现高度差。实验的部分数据记录在右表。十一、用单分子油膜估测分子的大小实验目的估测油酸分子的直径实验器材油酸、酒精、滴管、痱子粉、量筒、刻度尺、蒸发皿实验原理将油膜看成单分子膜。

认为油分子是一个紧挨一个的。

将油分子看作球形。实验步骤：

1．把已知浓度为A的油酸酒精溶液滴入量筒，记下滴数N，测量总体积V，并计算出每滴溶液中油酸的体积。2．在蒸发皿内盛放一定量的水，再把痱子粉均匀地洒在水面上，滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开。

3．用透明方格纸测量油膜的面积，计算油酸分子直径。

可用玻璃盖在蒸发皿上画出油膜的轮廓，再把透明方格纸垫在玻璃板下数格子。

注意:必须保证是单分子层。

数据处理：

1．油膜面积：数格子（不足半格的舍去，多于半格的算一格）

S＝nS02．计算一滴油滴体积：V1＝AV/N3．计算分子直径：d＝V1/S实验结论测定结果表明，分子直径d＝＝

。测定结果表明，分子直径的数量级是10－10m练习2：实验中下列各做法的目的是什么？（1）已知油酸酒精溶液的浓度保证油膜成单分子膜可计算纯油酸的体积计算每滴油酸溶液的体积使油酸膜轮廓清晰（2）把油酸酒精溶液滴入量筒

（3）把痱子粉均匀地洒在水面上

（4）在水面上滴入一滴油酸酒精溶液

十三、用多用表测电阻、电流、电压[实验目的]练习用多用电表测电阻、电压和电流[实验原理]闭合电路欧姆定律[实验器材]多用电表、待测电阻、电源、开关、导线若干。调零旋钮表笔插孔不同量程选择开关欧姆挡刻度线直流电压、电流刻度线测电流、电压：1．接入方式：2．量程选择：指针在右边三分之二范围内较好

3．“+”、“—”接线柱练习：该电路中多用表测得的是_________的电流，电流大小为_________。乙49mA测电阻：1．欧姆表构造：G表、电池、调零电阻；电流从红表棒流入，从黑表棒流出2．欧姆表原理：闭合电路欧姆定律3．刻度特点：反向，不均匀，无最大值GE,rRgR0Rx中间刻度倍率

=该倍率下欧姆表内阻（）实验步骤：1．选择倍率。尽量使指针位于刻度盘的中间

。2．调零：将两表笔短接，调节调零旋钮，使指针指到最右边的0刻度。3．测量：用两表笔分别接触待测电阻的两端6．复位：测量结束后将表笔拔出，并将选择开头旋至交流电压最大量程处（或OFF）。4．读数：R=刻度盘指针所指刻度