高中物理毕业考实验操作

高中物理基础型学生实验高中物理基础型学生实验实验一用DIS测定位移和速度实验二用DIS测定加速度 实验三研究共点力的合成实验四用DIS研究加速度与力的关系，加速度与质量的关系实验五用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六用多用电表测电阻、电压和电流 实验七用DIS研究通电螺线管的磁感应强度实验八探究感应电流产生的条件实验一用DIS测定位移和速度[实验目的]（1）熟悉DIS的使用方法；（2）用DIS测定位移，并研究变速直线运动物体的s-t图像；（3）测量变速直线运动物体的平均速度；（4）测定变速直线运动的瞬时速度。

[实验步骤]（一）用DIS测定位移

（1）将位移传感器的发射器固定在小车上，接收器固定在轨道右端（轨道稍倾斜，使小车能做匀速直线运动），将数据采集器相连。（2）开启计算机和数据采集器电源，运行DIS应用软件，选择“教材专用”点击实验条目中的“测量运动物体的位移和速度”，出现相应的界面。（3）点击“开始记录”，放开小车使其运动，计算机界面的表格内，将出现小车的位移随时间变化的取样点数据，同时在s-t图中将出现对应的数据点，从点的走向可大致看出小车位移随时间的变化的规律。（4）点击“数据点连线”，得出位移随时间变化的曲线。（5）改变轨道的倾角，重复实验，观察不同形状的图线与小车运动状态的关系。小车做变速直线运动时，对应的图线是怎样的？

（二）用DIS测变速直线运动的平均速度（1）实验装置同（一），按照前述学生实验的步骤，使载有位移传感器发射器的小车做变速直线运动，获得的s-t图界面。（2）点击“选择区域”，取A、D两点，图中直角三角形水平边为两点的时间间隔△t，竖直边为两点位移的变化量△s，其斜边的斜率即为平均速度值，实验下方速度窗口中将显示该速度的值。（3）将类似于上述实验界面图中“AD”“AC”“AB”选定为研究区域，观察实验界面下方速度窗口中显示的数据，并将数值填入表格内。研究区域速度v/m·s-1ADACAB（三）用DIS测变速直线运动的瞬时速度（1）实验装置如图所示，将光电门传感器固定在轨道侧面，垫高轨道的一端，使固定有挡光片的小车能够顺利通过并能挡光。

（2）开启电源，运行DIS应用软件，点击实验条目中的“用DIS测定瞬时速度”，软件界面如图所示。（3）点击“开始记录”，依次将与软件中△s对应的挡光片固定在小车上，让小车从轨道的同一位置由静止开始下滑，分别记录下四次挡光的时间，DIS实时计算出小车通过光电门时的平均速度。次数挡光片宽度b/m通过光电门时间t/s速度v/m·s-11234注意事项：（1）要先打开“数据采集器”的电源，各个接口出不要松动。（2）注意点击“开始记录”和释放小车的先后顺序对实验的影响。（3）位移传感器的接受器和发射器要正对，发射器固定在小车上，接收器固定在轨道的右端。放射器的电源开关要打开。（4）挡光片上边沿应和小车运动轨道平行。

实验二用DIS测定加速度[实验目的]测定沿轨道下滑小车的加速度。

[实验器材]小车、轨道、量角器、位移传感器、数据采集器、计算机。

[实验步骤]（1）将位移传感器与数据采集器相连。并将轨道垫高。

（2）开启电源，运行DIS应用软件，点击实验条目中的“用DIS测定加速度”，出现相应的实验界面。（3）点击“开始记录”并释放小车，得到v-t图像。（4）观察得到小车在轨道上运动的v-t图线，思考分析速度随时间的变化规律。

（5）点击“选择区域”，移动光标，在图像上取相距较远的两点A（t1，v1）与B（t2，v2），求出它们所在直线上的斜率，即可求出加速度，即，并记录a1=______m/s2。（6）不改变轨道的倾角，重复实验，多次（5次）测量加速度a值，并做好相应的记录。a2=______m/s2，a3=______m/s2，a4=______m/s2，a5=______m/s2。选做：（7）改变轨道的倾角，测量加速度值，并做好相应的记录。

[实验结论]当斜面倾角为______时，小车下滑的加速度平均值为_______m/s2（选做）当斜面的倾角越大，下车下滑的加速度越__________。

[注意事项]（1）小车的轮子应在轨道的卡槽内，位移传感器的接收器和发射器要正对。各接口不要松动，并打开数据采集器的电源。（2）实验发生故障时，可关闭软件，数据采集器，并重新打开。

实验三研究共点力的合成[实验目的]研究合力与分力的关系[实验原理]用一个力与同时用两个力使橡皮筋发生相同形变效果（伸长相同的长度），合力与两个分力的大小和方向的关系。[实验器材]图板、图钉、白纸、橡皮筋、弹簧测力计（两个）、刻度尺、量角器等。

[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，记下橡皮筋与绳套结点的位置O，画出两绳套的方向，记录两弹簧秤的示数F1和F2。（2）用一个弹簧秤将橡皮筋拉伸，使结点仍到达位置O，画出绳套的方向，记录弹簧秤示数。（3）用相同标度作出两个分力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（研究的话应连接各力的顶点看是否平行四边形）。选做：（4）改变两力的夹角再做几次。[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’，再比较F’和F。[注意事项]：（1）弹簧秤水平放时调零，弹簧秤与细线平行与木板平行。（2）弹簧秤示数要估读。

实验四用DIS研究加速度与力的关系，加速度与质量的关系[实验目的]（1）研究小车在质量一定的情况下，加速度与作用力的关系。（2）研究小车在受力一定的情况下，加速度与质量的关系。[实验器材]带滑轮的轨道、小车、钩码、小车的配重片、天平、位移传感器、数据采集器、计算机等

[实验步骤]（一）用DIS研究加速度与力的关系（1）用天平测量小车的质量（含位移传感器的发射器）。（2）测量钩码的重力（作为对小车的拉力）。（3）将位移传感器的接收器固定在轨道的一端，并连接到数据采集器。将发射器固定在小车上，同时打开其电源。

（4）开启数据采集器电源，运行DIS应用软件，点击实验条目中的“牛顿第二定律”，出现软件界面。（5）用细线连接小车，跨过滑轮系住钩码。点击“开始记录”并释放小车，让其在外力F的作用下运动，界面实时显示小车的运动状态的图像。当小车到达终点时，点击“停止记录”，得到v-t图。（6）拖动滚动条，将需要的图像显示在窗口中，点击“选择区域”，用鼠标在图线中选择“开始点”和结束点“”，计算机自动计算出所选区域的加速度值

（7）将加速度a和外力F记录在表格中内相应的位置。（8）保持小车的质量不变，改变钩码的大小重复实验，得到一组数据（至少5组）

[数据处理]（1）将实验数据记录在表格中。（2）根据实验数据，绘出a-F图像。

a/m·s-2F/NF/Na/m·s-20[实验步骤]（二）研究小车在受力一定的情况下，加速度与质量的关系。（1）-（6）同上。（7）将加速度a和质量m记录在表格中相应的位置。（8）保持钩码的大小不变，改变小车质量并重复实验，得到一组数据（至少5组）。（9）根据实验数据，画出a-m图，并通过重新设置变量，使图像成为一条线。[数据处理]（1）将实验数据记录在表中。（2）根据实验数据，绘出a-m图像，通过重新设置变量，使图像成为一条直线a/m·s-2m/kgm/kga/m·s-20a/m·s-20[注意事项]（1）轨道应保持水平。（2）小车与轨道的摩擦力要小。（3）钩码的质量也应小些。

实验五用DIS研究温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系[实验目的]探究一定质量的气体在温度不变的情况下，压强与体积之间的关系。

[实验器材]注射器、压强传感器、数据采集器、计算机[实验步骤]（1）将压强传感器与数据采集器相连。

（2）开启电源，运行DIS应用软件，点击实验条目中的“研究温度不变时，一定质量气体的压强与体积的关系”，出现相应软件界面。（3）点击“开始记录”，观察压强传感器所测得的大气压强值。（4）将注射器的活塞置于初始位置（如15cm），并与压强传感器探测口连接。（5）在数据表格中输入活塞初始位置所对应的气体体积值。点击“记录数据”，记录此刻针筒中密闭气体的压强值。（6）连续改变注射器活塞得位置使气体体积发生变化，将变化后的体积输入到表格中，同时记录该体积所对应的压强值，获得多组压强数据。

（7）点击“p-V绘图”，计算机根据数据点绘出“压强—体积”关系图线。（8）点击“p-绘图”计算机绘出“压强—体积的倒数”关系图线。[注意事项]：（1）不能用手握住注器；实验时缓慢推动注射器；等压强值稳定后再记录。（2）防止漏气。（3）注射器与压强传感器连接处有一定的体积。

实验六用多用电表测电阻、电压和电流[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。

[实验步骤]（1）按如图所示的电路把待测电阻、电源、开关连接成电路。（2）断开开关S，用多用表电阻挡测出待测电阻R的阻值。（3）合上开关S，用多用表电压挡测出电阻两端的电压值U。（4）断开开关S，用多用表串联接入电路，再合上开关S，用多用表电流挡测出流过电阻的电流值。机械调零调零旋钮表笔插孔直流电压挡直流电流挡欧姆挡交流电压挡不同量程选择开关欧姆挡刻度线直流电压、电流刻度线交流电压刻度线[数据录处理]（1）待测电阻R=_______________；电阻两端电压U=_______________；流过电阻的电流I=______________。（2）根据测出的电压和电流值，计算出待测电阻值R=_____________。

[问题讨论]比较电阻测量值与计算值的大小，分析产生差异的原因有哪些？[注意事项]（1）待测电阻必须从电路中断开（2）手不能接触两表笔（3）换倍率挡后必须重新调零实验七用DIS研究通电螺线管的磁感应强度[实验目的]测定通电螺线管内部磁场的磁感应强度。[实验器材]长螺线管、滑动变阻器、稳压电源、导线、磁传感器、数据采集器、计算机[实验步骤]（1）如课本图10-29所示，将磁传感器连接到数据采集器的输入口。（2）螺线管接入电源（直流小于6V）后放置在水平面上，调节传感器的高度，使它的探管正好在螺线管的轴线上。

10ΩU＜6V（3）点击实验菜单上的“研究通电螺线管的磁感应强度”，显示屏上将出现B-d坐标及数据表格等（课本10-30）。其中B为通电线圈产生的磁场的磁感应强度，d为磁传感器探管端部插入线圈的长度。（4）改变d值，点击“记录数据”，可得到多组不同的d、B值。[数据处理]（1）在表格中记下传感器探管端部在不同位置测得的磁感应强度值。（2）启动“绘图”功能，在显示屏上可观察到B-d图线。

[注意事项]（1）螺线管接入稳定的直流电源电压小于6V。（2）调节电源的正负极，使磁传感器的读数为正值。（3）传感器使用前需预热4分钟。（4）传感器测量的为平行长管方向的磁场强度分量。实验八探究感应电流产生的条件[实验目的]探究感应电流产生的条件。[实验器材]条形磁铁、灵敏电流计、线圈A和B、滑动变阻器、电源、开关、导线等。[实验方案设计（包括原理、电路、步骤和观察记录）]

方案一（供参考）将灵