物理（中职）PPT完整全套教学课件

1第1章运动与相互作用2第2章功与能3第3章热现象及能量守恒4第4章电和磁5第5章光现象及应用6第6章原子和原子核7附录1分组实验8附录2创客实验中职《物理》第第一一章章运动与相互作用目目录录运动的描述匀变速直线运动相互作用重力弹力摩擦力力的合成与分解牛顿运动定律运动的描述PARTONE随着社会的发展，我国高铁进入快速发展阶段，人们的出行越来越方便。当你坐上高铁时（图1-1--1），你会很惊讶：“列车跑得真快啊!”那么，你能准确地说出列车到底跑得多快吗？宇宙间的万物都在不停地运动着，运动是永恒的、绝对的。在物理学中，要准确描述物体的运动状态并不是一件容易的事，首先需要明确一些基本概念。一、参考系在描述物体运动时，被选来作为参考的物体叫作参考系。二、质点只有质量、没有大小的理想的点叫作质点。三、时刻和时间在表示时间的数轴上，时刻用点表示，时间用线段表示。四、路程和位移路程是物体运动轨迹的长度。在物理学中，像位移这样既有大小又有方向的物理量，叫作矢量；像路程这样只有大小没有方向的物理量，叫作标量位移一般用字母s表示，在国际单位制中单位是米（m）。五、速度和速率在直线运动中，位移与发生这个位移所用时间的比值叫作物体的速度，通常用v表示，即v=s/t瞬时速度的大小叫作速率，是标量。匀变速直线运动PARTTWO亲人远行，依依惜别。如果在火车站送行，你可以沿着站台跟随起动的火车，挥动手臂送一小段路程；如果在高速公路服务区告别，当你跟在汽车后，跑不了几步就追不上了，只能目送亲人的远去。这里因为起动后，火车用较长的时间才能达到的速度，汽车用较少的时间就可以达到，两者速度变化的快慢不同（图1-2-1）。那么，如何描述速度的变化快慢呢？加速度是速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值。加速度1234直线运动的物体，如果在任意相等的时间间隔内，速度的变化量（增加或减少）都相等，这种运动就叫作匀变速直线运动。匀变速直线运动人们把速度不断变化的直线运动，叫作变速直线运动。变速直线运动vt=v0+at速度公式567匀变速直线运动中，通过推导可以得到s=v0t+1/2at2位移公式以速度v为纵轴，时间t为横轴，把速度与时间的关系用图像表示出来，这种图像叫作速度图像（v-t图像）速度图像物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫作自由落体运动。自由落体运动相互作用重力弹力摩擦力PARTTHREE自然界中物体不是独立存在的，它们之间存在着各种各样的相互作用（图1-3-1）。由于这些相互作用的存在，物体的形状、运动状态等发生着变化。在物理学中，把物体间的相互作用抽象为一个概念——力。一、力和力的图示力是物体间的相互作用。力的大小可以用弹簧测力计测量。在国际单位制中，力的单位是牛顿，简称牛（N）。力的图示：人们常用有向线段表示力。线段按一定比例（标度）画出，线段的长短表示力的大小，线段的指向表示力的方向，箭尾（或箭头）表示力的作用点，线段所在的直线叫作力的作用线。二、重力物体由于地球的吸引而受到的力叫作重力。我们初中时已经学过，物体所受重力G与物体质量m的关系是G=mg三、弹力发生形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体施加力的作用，这种力叫作弹力。弹簧发生弹性形变时，弹力F的大小跟弹性形变的长度x（伸长或缩短的长度）成正比，这个规律叫作胡克定律。用公式表示为F=kx四、摩擦力静摩擦力滑动摩擦力力的合成与分解PARTFOUR桥梁设计师为了驾驶员的安全和方便，往往将桥面坡度设计得越小越好。高大的桥梁往往需要建造很长的引桥，来减小斜面的倾角。例如，上海南浦大桥桥面高46m，主桥全长846m，引桥全长7500m（图1-4-1）。你知道这背后的物理原理是什么吗？合力与分力如果一个力的作用效果与几个力的作用效果相同，那么就把这个力叫作那几个力的合力，那几个力就叫作这个力的分力。力的合成求几个力的合力，叫作力的合成。平行四边形定则：以表示这两个力大小的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。力的分解求一个力的分力叫作力的分解。力的分解是力的合成的逆运算，仍然遵循力的平行四边形定则。牛顿运动定律PARTFIVE前面我们学习了怎样描述物体的运动，但还不清楚物体为什么会做这种或那种运动。要讨论这样的问题，就需要研究运动和力的关系。在物理学中，只研究物体怎样运动的理论称为运动学，研究运动与力的关系的理论称为动力学。例如，运动学使我们能够描述天体是怎样运动的，而动力学使我们能够把宇宙飞船和人造卫星送到太空（图1-5-1），使人类登上月球……这一节我们学习牛顿运动定律。牛顿第一定律一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。牛顿第二定律物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。牛顿第三定律两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。感感谢谢聆聆听听第第二二章章功与能目目录录功功率动能动能定理势能机械能守恒定律功功率PARTONE在大型商场和写字楼内，人们经常乘坐电梯上下楼（图2-1-1）。当人们乘坐电梯从一楼到三楼和从一楼到四楼，以及电梯在空载和满载时，电梯的工作状况有哪些区别？现在我们就引入功的相关概念。一、功功的计算正功和负功的讨论合力的做功二、功率在物理学中，用功率表示做功的快慢。功W跟完成这些功所用时间t的比值，叫作功率。用P表示功率，则有P=W/t功率是标量。在国际单位制中，功率的单位是瓦特，简称瓦（W）。动能动能定理PARTTWO举高的重锤从高处快速地落下，可以把木桩打进地面；从枪膛里射出的子弹速度极快，可以将物体击穿；流动的河水带动水车旋转，可以将水输送到高处，灌溉农田；在汛期，湍急的河流有时会把桥梁等建筑物冲垮（图2-2-1）……这些现象都可以利用动能的相关知识进行解释。一、动能物体由于运动而具有的能量叫作动能。二、动能定理合力对物体所做的功等于物体的动能变化量，这就叫作动能定理。三、动能定理的应用应用动能定理时，必须分析清楚物体所经历的过程及受力情况。势能机械能守恒定律PARTTHREE高楼边上常常有这样的警示牌，如“当心高空坠物”“禁止高空抛物”等（图2-3-1）。现在城市里的高层建筑越来越多，住在高层的居民一定不要把花盆等物品放在窗户边缘，因为一旦掉落，常会造成事故。那么这些位于高处的物品为什么会有潜在的危险呢？一、重力势能地球表面附近的物体，由于与地球之间存在一定的距离而具有的能量。二、弹性势能物体发生弹性形变时也具有势能。三、机械能守恒定律在只有重力（或弹力）做功的情况下，物体的动能和重力势能（或弹性势能）发生相互转化，机械能的总量保持不变。感感谢谢聆聆听听第第三三章章热现象及能量守恒目目录录分子动理论能量守恒定律分子动理论PARTONE当我们漫步在花丛中，会感觉到怡人的花香扑面而来；当我们把水和酒精混合后，会发现混合后的液体总体积变小；当我们把两个表面光滑的铅块相互紧压后，它们会黏在一起；当我们给自行车胎打气时，会感觉到越打越费力……这是为什么呢（图3-1-1）？物质是由大量分子组成的；分子之间有间隙；分子的热运动；分子间的相互作用。一、分子动理论温度是表示物体冷热程度的物理量。温度的数值表示方法叫作温标。常用的温标有摄氏温标和热力学温标。热力学温标和摄氏温标的数值关系为：T=t+273.15二、温度在日常生活中，常见的温度计有测量室温的室温计、测量体温的体温计等；在工业和科学研究中使用电阻温度计；在低温物理、航空技术和宇宙航行研究中采用半导体温度计；在测量600℃以上的温度中，要使用热电温度计和光学高温计；在测量10000℃以上的温度时，要用原子光谱的谱线与温度的关系来计算；在测量遥远星球的表面温度时，要用一种叫作光度计的仪器。二、温度从分子动理论的观点来看，气体压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力。气体分子的平均动能越大，气体分子越密，对单位面积器壁产生的压力就越大，气体的压强就越大。三、气体的压强在实验室用来测量大气压强常用的是动槽式气压计，也叫福廷式气压计；在日常生活中，测量气压常用金属盒气压计；在工业上测量气体压强的仪表通常叫作压力表。三、气体的压强能量守恒定律PARTTWO在寒冷的冬季，人们习惯采用搓手或呵气的方式来暖手；在炎热的夏季，人们常常利用空调来降低室内温度，利用电冰箱来保鲜食物……这当中都蕴含着哪些物理知识呢（图3-2-1）？我们把物体中所有分子的动能和势能的总和叫作物体的热力学能，也叫作内能。一切物体都是由大量的分子组成的，因此任何物体都具有热力学能。物体的热力学能与温度和体积都有关系。物体除具有热力学能外，还可以同时具有其他形式的能量。做功可以改变物体的热力学能。热传递也可以改变物体的热力学能。可见，做功和热传递是改变物体热力学能的两种方式。一、热力学能如果用W表示功，用ΔU表示热力学能的变化量，则W=ΔU如果用Q表示热量，用ΔU表示热力学能的变化量，则Q=ΔU若外界对物体做功为W，外界传递给物体的热量为Q，物体的热力学能改变量为ΔU，则W+Q=ΔU即外界对物体所做的功与外界传递给物体的热量之和，等于物体热力学能的增加量。这就是热力学第一定律。二、热力学第一定律能量既不会凭空产生，也不会凭空消灭，它只能从一种形式转化成另一种形式，或从一个物体移到另一个物体，在转化和转移的过程中能量的总和保持不变。这就是能量守恒定律。三、能量守恒定律感感谢谢聆聆听听第第四四章章电和磁目目录录静电场电场强度电势能电势电势差全电路欧姆定律磁场磁感强度目目录录磁场对电流的作用电磁感应交流电及安全用电静电场电场强度PARTONE雷电是一种常见的自然现象，曾给人类带来无尽的恐惧。1752年的一个雷雨天，富兰克林冒着生命危险，用特制的风筝将雷电引到地上来（图4-1-1）。从那之后，天电与地电统一起来，使人类摆脱了对雷电的迷信，也进一步揭开了电的奥秘。电荷的周围存在着一种叫电场的物质，电场线始于正电荷（或无限远处），终止于负电荷（或无限远处），不闭合，不相交。二、电场电荷守恒定律：电荷既不能被创造，也不能被消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移的过程中，电荷的总量保持不变。库仑定律：真空中两个静止点电荷的相互作用力，跟它们电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。一、电荷库仑定律电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量。电容的定义式为C=Q/U四、电容我们把放入电场中某点的电荷所受到的电场力F跟它的电荷量q的比值，叫作该点的电场强度，用E表示，即E=F/q在国际单位制中，电场强度的单位是牛顿/库伦，简称牛/库（N/C）。电场强度是矢量。三、电场强度电势能电势电势差PARTTWO游乐场中的过山车惊险刺激，特别是从高处冲下来的过程中，重力势能转化成动能，使得乘坐者体会了“失重”的感觉（图4-2-1）。在重力场中某个位置，物体具有重力势能。重力势能的高低反映了重力场的性质。在电场中是不是也有类似的情况呢？本节将学习静电场的电势能、电势和电势差等知识。一、电势能静电场中的电荷由于受到电场力的作用而具有的能量叫作电势能，用Ep表示，单位为J。三、匀强电场中电势差与电场强度的关系UAB＝Ed或者E=UAB/d上式表明，在匀强电场中，电场强度在数值上等于沿电场强度方向单位距离上的电势差。二、电势电势差具有的电势能Ep与电荷量q的比值叫作这一点的电势，一般用符号V来表示，即V=Ep/q电场中任意两点的电势之差，叫作这两点的电势差。全电路欧姆定律PARTTHREE

我们的生活中会用到各种各样的电器，小的如台灯，大的如柜式空调，各种各样的用电器又组成了或简单或复杂的电路（图4-3-1）。初中时我们已学习了关于电路的一些知识，本节将进一步学习这部分内容。不接用电器时，电源两极间电压就等于电源的电动势，用符号E表示，在国际单位制中它的主单位是V（伏）。电动势1345在温度不变时，导体的电阻R跟它的长度l成正比，跟它的横截面积S成反比，这就是电阻定律。写成公式，则有R=ρl/S电阻定律电荷的定向移动形成电流。习惯上规定，正电荷定向移动的方向为电流的方向。电流强度用I表示，则I=q/t。方向不随时间改变的电流叫作直流电。方向和强度都不随时间改变的电流叫作恒定电流。电流全电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比。全电路欧姆定律2通过导体的电流I跟导体两端的电压U成正比。R=U/I；I=U/R；导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比，跟导体的电阻R成反比。这就是部分电路欧姆定律。部分电路欧姆定律磁场磁感强度PARTFOUR

司南是中国古代辨别方向用的一种工具，是古代劳动人民在长期的实践中对物体磁性有了初步认识之后的发明（图4-4-1）。司南为什么可以辨别方向？候鸟的迁徙途中为什么不会迷失方向？本节将学习静磁场的相关知识。一、磁场同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。我们把存在于磁体周围的特殊物质，叫作磁场。二、磁感线在磁场中画出一系列带箭头的曲线，使这些曲线上每一点切线方向与该点的磁场方向一致，并且使其疏密与磁场强弱一致，这些曲线就叫作磁感线。三、磁感强度在磁场中垂直于磁场方向的通电导线所受的安培力F与电流I和导线长度l乘积的比值叫作通电导线所在处的磁感强度，即B=F/Il。四、匀强磁场若磁场的某一区域内，各点的磁感强度的大小和方向都相同，那么，这个区域内的磁场叫作匀强磁场。五、磁通量把穿过磁场中某一面积磁感线的条数，称为穿过这个面的磁通量，用字母Φ表示。设在磁感强度为B的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为S，穿过该面积的磁通量为Φ=B/S六、电流的磁场安培定则，也叫右手螺旋法则，如图4-4-11所示。磁场对电流的作用PARTFIVE

电动机是把电能转换成机械能的一种设备（图4-5-1）。在现代工农业生产和家庭生活中，各种类型的电动机被广泛使用。无论哪种类型的电动机，其工作原理都是磁场对电流有力的作用而使电动机转动起来的。一、左手定则平伸左手，使大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电流的方向，那么，大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。二、安培定律当把一个长度为l、电流为I的通电导线垂直于磁场方向放入磁感强度为B的磁场时，它所受到的安培力的大小等于磁感强度B、电流I、导线长度l三者的乘积。用公式表示为：F=Bil。电磁感应PARTSIX

自从奥斯特发现了电可以“生”磁之后，很多科学家都致力于寻找磁如何“生”电。英国物理学家法拉第经过10年的不懈努力，终于发现了电磁感应现象。后人根据这一原理制造了发电机（图4-6-1）。伸开右手，使大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把右手放入磁场中，让磁感应线垂直穿入手心，大拇指指向导体运动的方向，那么，其余四指的指向就是感应电流的方向三、法拉第电磁感应定律电路中感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。即在Δt时间内，穿过某单匝线圈的磁通量的改变量为ΔΦ，则在单匝线圈中产生的感应电动势为：E=ΔΦ/Δt。一、电磁感应现象闭合线圈与磁铁之间的相对运动闭合线圈与载有变化电流的线圈感应电流产生的本质原因是穿过闭合导体回路的磁通量发生变化。二、右手定则交流电及安全用电PARTSEVEN

交流电是大小和方向都随时间变化的一种电流。在发电和配电领域，交流电具有发电设备简单、远距离输送方便和功率损耗小等优势。因此，交流电被广泛应用于日常生活和工农业生产的各个方面（图4-7-1）。触电急救的要点要点是抢救迅速和救护得法。触电急救的第一步是使触电者迅速脱离电源。低压电源的脱离方法有：（1）拉；（2）切；（3）挑；（4）拽；（5）垫。交流电的产生在电路中大小和方向随时间做周期性变化的电流和电压，分别称为交变电流和交变电压，统称为交流电。交流电分为正弦交流电和非正弦交流电。安全用电1.人体触电的方式2.电气设备防止触电的保护措施重复接地电阻一般小于10Ω。感感谢谢聆聆听听第第五五章章光现象及应用目目录录光的反射折射透射光的全反射及其应用光的反射折射透射PARTONE平静的湖面，犹如一面明亮的镜子，将蓝天、白云和周围的山峦都倒映其中，形成美不胜收的画面。炎热的夏天，开车行驶在公路上，常感觉公路远处似乎有水，水中还有汽车和电线杆等物体的倒影，但当车行驶至该处时，水却消失了（图5-1-1）。你能说出这其中的原理吗？平面镜成虚像，像和物体的大小相等，并关于镜面对称。如果两块平面镜成一定的角度放置，镜前的物体可以两次或多次成像。二、平面镜成像实验表明，反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线和入射光线分别位于法线的两侧，反射角等于入射角，这就是光的反射定律。反射现象中光路是可逆的。一、光的反射凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。物体与光心的距离叫作物距u，像与光心的距离叫作像距v。四、透镜我们把光从一种介质射入另一种介质时传播方向发生改变的现象，叫作光的折射。光的折射定律，也叫斯涅耳定律。如果让光线逆着原来的折射光线射到界面上，光线就会逆着原来的入射光线发生折射，即在折射现象里光路也是可逆的。三、光的折射光的全反射及其应用PARTTWO自行车上的红色尾灯不能自行发光，但是夜间汽车的灯光照到其表面时，它会“发”出明亮的光来提醒司机注意前面的自行车。有一种叫“满天星”的玩具，它由一个光源和很多不同颜色的塑料丝组成，当光在不同颜色的塑料丝中传播时，看起来非常漂亮。这里面蕴含的物理原理是什么呢（图5-2-1）？一、全反射让光沿着半圆形玻璃砖的半径射到直边上，可以看到，一部分光从玻璃砖的直边上折射到空气中，一部分光反射回玻璃砖内。逐渐增大入射角，这时空气中的折射光线离法线越来越远，当入射角大于某一角度，折射光线消失，只剩下反射光线，这种现象叫作全反射。在全反射现象中，刚好发生全反射时，折射角等于90°，此时的入射角叫作临界角。三、光导纤维光导纤维简称光纤。光导纤维可以传导光。二、全反射棱镜横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜。感感谢谢聆聆听听第第六六章章原子和原子核目目录录原子结构核能核技术原子结构PARTONE物质是由大量分子组成的，分子是由原子组成的。19世纪以前，人们一直认为原子是组成物质的最小单元，是不可再分的。随着科学家对原子内部的探究，人们发现原子并不是组成物质的最小微粒（图6-1-1）。原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核内，带负电的电子在核外空间绕着原子核旋转。原子核所带的正电荷数等于核外的电子数，整个原子是电中性的。原子核的半径是无法直接测量的，一般通过其他粒子与核的相互作用来确定。一、原子的核式结构像铀、钋、镭等物质放射射线的性质叫作放射性。具有放射性的元素叫作放射性元素。放射性元素这种自发地放出射线的现象叫作天然放射现象。二、天然放射现象质子和中子是组成原子核的两种基本粒子，统称为核子，它们共同组成原子核。三、原子核的组成核能核技术PARTTWO

核能（或原子能）是通过核反应从原子核释放的能量。核能主要通过两种核反应获取：重核裂变，较重的原子核分裂释放结合能（图6-2-1）；轻核聚变，较轻的原子核聚合在一起释放结合能（图6-2-2）。轻核聚变能比重核裂变释放出更多的能量。把轻核结合成质量较大的核，释放出核能的反应，叫作轻核聚变。聚变反应又叫作热核反应。二、轻核聚变科学家将重原子核分裂成两个中等质量原子核的过程，叫作重核裂变。以铀235为例，中子打入铀的原子核以后，原子核就变得不稳定，会分裂成两个较小质量的新原子核，这是核的裂变反应。由重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程，叫作核裂变的链式反应。通常把裂变物质能够发生链式反应的最小体积叫作它的临界体积。重核裂变反应后产物的总质量比反应前反应物的总质量减少了，这种现象叫作质量亏损。一、重核裂变感感谢谢聆聆听听附附录录一一分组实验目目录录长度的测量测运动物体的速度和加速度数字式多用表的使用测电源电动势和内阻（设计性实验）长度的测量PARTONE一、实验目的1.掌握游标卡尺和螺旋测微器的测量原理，并会正确使用。2.学习记录测量数据（原始数据），掌握数据的处理，初步掌握误差的计算。3.体会规范操作、认真观察的实验态度，以及一丝不苟、精益求精的工匠精神。游标卡尺、螺旋测微器、金属圆管、金属丝。二、实验器材游标卡尺是一种精密的测量工具，可以测量物体的长度、深度、内径和外径。如附图1-1-1所示，游标卡尺主要由两部分构成，以毫米为单位的主尺，主尺上附加一个能够滑动的有刻度的小尺（副尺），叫游标。利用游标可以把主尺估读的数值较为准确地读出来。

三、实验原理

常用的游标卡尺有10分度（精度为0.1mm）、20分度（精度为0.05mm）和50分度（精度为0.02mm）三种，其工作原理都相同。现在以50分度游标卡尺为例，说明其读数方法。如附图1-1-2所示，主尺是毫米刻度尺，其最小刻度为1mm。游标尺上有50个小格，其总长为49mm，所以每个小格的长度为0.98mm。主尺的最小刻度与游标尺的最小刻度之差为0.02mm，这一差值就是游标卡尺的精度。三、实验原理

对测量结果进行读数时，毫米以上的读数要从游标“0”刻度线在主尺的位置读出，毫米以下的读数由游标（副尺）读出。可将读数l分为两部分：整数部分l0和小数部分Δl。游标“0”刻度线所对应的主尺上的读数就是测量值的整数部分。若游标卡尺上第n条刻度线与主尺上的某条刻度线对齐，则“n×精度”的值就是测量值的小数部分。用公式表示为：测量值=主尺上的整数部分+游标卡尺上的小数部分（mm）l=l0+Δl=l0+n×精度三、实验原理1.将游标卡尺外卡脚合拢，检查游标尺的“0”刻度线和主尺的“0”刻度线是否重合。如不重合，记下零点读数，加以修正，即待测量l=l1-l2。其中，l1为未进行零点修正前的读数，l2为零点读数，l2可以为正也可以为负。2.用游标卡尺从不同方向测量金属圆管的外径，测量3次，将所测数据填到实验表1-1-1中。3.用游标卡尺从不同方向测量金属圆管的内径，测量3次，将所测数据填到实验表1-1-1中。4.变换不同方向，用外卡脚测量金属圆管的长度，测量3次，将所测数据填到实验表1-1-1中。四、实验步骤四、实验步骤五、实验注意事项注意事项1.游标卡尺是比较精密的测量工具，要轻拿轻放，不用时应置于干燥的地方，防止锈蚀。2.测量时，应先拧松紧固螺丝，移动游标尺时用力要适当，夹紧物体后不要在卡口中移动物体，以防卡口受损。3.读数时，可一只手拿物体，另一只手持尺，视线应与尺面垂直。如需固定读数，可用紧固螺丝将游标尺固定在主尺上，防止滑动。

常见的螺旋测微器如附图1-1-4所示，它的量程是25mm，分度值是0.01mm，即用它测量长度时可以准确到0.01mm。

演示实验

螺旋测微器的构造：小砧和固定刻度固定在框架上，测微螺杆、可动刻度、鼓轮（旋钮）、棘轮（微调旋钮）连在一起，通过精密螺纹套在固定刻度上。固定刻度的中央有一条横线（称为读数准线），横线上方刻有表示毫米数的刻线，横线下方刻有表示半毫米数的刻线。螺距是0.5mm，即可动刻度每旋转1周，测微螺杆沿轴线方向前进或后退0.5mm。可动刻度分为50格，每旋转1格，测微螺杆前进或后退0.01mm。读数时还可以再估读一位，可读到毫米的千分位，即0.001mm，所以螺旋测微器又叫千分尺。演示实验

测量时，当小砧和测微螺杆并拢时，可动刻度的零点若恰好与固定刻度的零点重合，则旋出测微螺杆，并使小砧和测微螺杆的面正好接触待测物体（注意不可用力旋转，否则测量不准确）；在快要接触测量面时，慢慢旋转棘轮转柄直至传出“咔咔”的响声，此时测微螺杆向右移动的距离就是所测的长度。读数时，要先读出固定刻度上的整毫米数和半毫米数，再读出可动刻度上的数值（包括估读数），并乘以精度0.01mm。最后将两部分读数加在一起。用公式表示为测量值=固定刻度上的（整毫米数+半毫米数）+可动刻度上的数值×精度即l=l0+Δl=l0+n×0.01mm演示实验

如附图1-1-5所示，固定刻度上整毫米数是11mm，半毫米线未漏出，为0；可动刻度上的数值可读作17.4，其中“4”是估读的。所以，测量值为(11+0)mm+17.4×0.01mm=11.174mm。如附图1-1-6所示，固定刻度上整毫米数是11mm，半毫米线已经漏出；可动刻度上的数值可读作26.3，其中“3”是估读的。所以，测量值为(11+0.5)mm+26.3×0.01mm=11.763mm。演示实验1.测量前先“调零”，当测微螺杆与小砧并拢在一起时，可动刻度的0刻线应与固定刻度上的读数准线对齐。若两线没有对齐，则应记录零点读数，并对测量数据做零点修正。2.选取金属丝两端和中间三个不同位置，分别测量直径，将测量结果填入实验表1-1-2中。实验步骤实验步骤注意事项注意事项1.测量时，当测微螺杆快要接触被测物体时，需要改为转动棘轮，以避免产生过大的压力。这样既可以使测量结果精确，又能保护螺旋测微器。2.读数时，要注意固定刻度上表示半毫米的刻线是否已经露出，同时要估读千分位的估读数字。3.测量结束后让测微螺杆与小砧之间保留一点空隙，避免热膨胀时损坏测微螺杆上的精密螺纹。测运动物体的速度和加速度PARTTWO一、实验目的1.用磁悬浮导轨测量物体运动的瞬时速度和加速度。2.通过本实验，养成细心观察、规范操作、主动探索的学习习惯。3.初步培养对实验过程和结果进行分析、判断、交流与反思的能力。磁悬浮导轨、光电门、智能测试仪、小车滑块、卷尺等。二、实验器材磁悬浮导轨是一种动力学实验仪器（附图1-2-1）。磁悬浮导轨实际上是一个槽轨，长约12m，在槽轨底部的中心轴线嵌入铷铁硼磁钢，在其上方的小车滑块底部也嵌入磁钢，形成两组带状磁场。由于磁场极性相同，上下之间产生斥力，小车滑块悬浮在槽轨中间，减少了小车滑块运动时的摩擦阻力。让小车滑块在倾斜的磁悬浮导轨上做匀加速直线运动，用智能测试仪可以帮助我们测出小车的加速度。选择智能测试仪上“计时１”的功能，当小车滑块上的挡光片经过光电门时，智能测试仪的显示窗口自动显示挡光片经过两个光电门的挡光时间Δt1和Δt2。三、实验原理利用两个挡光片之间的宽度l，可分别计算出滑块经过两个光电门时的瞬时速度，公式为再利用两个光电门之间的距离s，即可求出滑块在两个光电门之间的加速度a，公式为三、实验原理1.调节磁悬浮导轨底座支撑螺丝，让导轨一端倾斜。安装智能测试仪，调节两个光电门之间的距离s≈0.60m。打开智能测试仪的开关，选择“计时1”功能。2.放开小车滑块，让其从静止开始运动，分别经过两个光电门。当小车滑块通过两个光电门后，将小车滑块拦住。及时记下智能测试仪显示的挡光时间Δt1和Δt2，共测量3次。将小车滑块和挡光片的质量M及两个挡光片之间的宽度l等数据填入实验表1-2-1中。（本步骤需要安排几位同学密切配合）四、实验步骤3.将小车滑块从导轨上取下，关闭智能测试仪的开关，然后将磁悬浮导轨调平。四、实验步骤四、实验步骤五、实验注意事项注意事项1.在滑块经过第二个光电门后，要及时将其拦住，防止其弹回。2.实验结束后，应将小车滑块从导轨上取下，不可长时间放在导轨中。数字式多用表的使用PARTTHREE一、实验目的1.认识数字式多用表的外观组成部分。2.初步掌握使用数字式多用表测量电阻、电流和电压的操作方法与注意事项。数字式多用表1个、电池1个、几百欧的定值电阻1个、开关1个、导线若干。二、实验器材多用表是一种常用的测量电阻、电流和电压的工具，主要有指针式多用表和数字式多用表两种。数字式多用表，灵敏度高、准确度高、显示清晰又便于携带和使用，是目前最常用的多用表。本实验使用数字式多用表，它的外观如附图1-3-1所示。三、认识数字式多用表（一）电阻的测量首先将红表笔插入VΩ孔，黑表笔插入COM孔，量程旋钮调到“Ω”挡适当量程位置。其次，分别用红、黑表笔接到电阻两端的金属部分。最后，读出显示屏上显示的数据（附图1-3-2）。四、实验步骤四、实验步骤（二）直流电压的测量首先，将红表笔插入VΩ孔，黑表笔插入COM孔。其次，把旋钮调到比估计值大的“V-”挡位置。把红、黑表笔分别接电池的正、负极并保持接触稳定。最后，读出显示屏上显示的数据（附图1-3-3）。四、实验步骤四、实验步骤（三）直流电流的测量首先，测量前要断开电路。将黑表笔插入COM端口，红表笔插入mA或20A端口。功能旋转开关调至“A-（直流）”挡，并根据估计的电流大小选择合适的量程。如不知电流大小，则应选择最大量程。其次，断开被测支路并将数字多用表串联接入其中。红表笔应接在与电源正极相连的断点，黑表笔应接在与电源负极相连的断点。最后，接通电路，读出显示屏的读数。四、实验步骤测电源电动势和内阻（设计性实验）PARTFOUR一、实验目的1.掌握测量电源电动势和内阻的实验方法。2.培养应用已知物理规律解决实际问题的能力与勇于创新的精神。供参考器材：干电池、直流电流表、直流电压表、电阻箱、滑动变阻器、单刀开关、单刀双掷开关、导线等。二、实验器材根据全电路欧姆定律，闭合电路中的电流I与电源电动势E、外电阻R及电源内阻Ri的关系为IR为端电压U，IRi为内电路上的电压，因此上式可变为

三、实验原理电源的电动势E及内阻Ri是固定的，当外电阻R增大时，电路中的电流减小，内电路上的电压减小，端电压增大。因此，我们可以通过改变外电阻R，得到两组端电压U1、U2及电路中的电流I1、I2，并可列出两个方程：

解此二元一次方程组，就可得到电源的电动势E及内阻Ri（附图1-4-1、附图1-4-2）。三、实验原理

三、实验原理选择适当的仪器，设计实验电路，画出电路图，制订实验方案，列出实验步骤，进行实验，将数据填入下面的表格中（实验表1-4-1至实验表1-4-3），共测量3次。处理数据，计算出结果及误差。四、实验步骤四、实验步骤四、实验步骤四、实验步骤四、实验步骤感感谢谢聆聆听听附附录录二二创客实验目目录录制作弹簧测力计制作重力小车制作潜望镜制作简易直流电动机制作弹簧测力计PARTONE一、工具和材料铁架台、带指针的弹簧、小黑板、A4纸、直尺、数个重量均为0.5N的钩码、标准弹簧测力计。由F=kx可以看出，在一定的弹性范围内，弹力与弹簧的伸长量成正比。二、制作原理

1.用试管夹将小黑板固定在铁架台上，把A4纸贴在小黑板上，并把弹簧安放在试管夹上，直尺竖直放在弹簧的一边。2.等弹簧自然伸长稳定后，在白纸上标出指针的位置，将此作为0刻度线。3.在弹簧测力计下加钩码，一次累加一个，并分别在白纸上标出伸长的位置，作为刻度，但不能超过弹簧的弹性限度，且须全部标注在白纸上（附图2-1-1）。将测量数据填到实验表2-1-1中。4.用标准弹簧测力计测量一个重2N的物体，然后将该物体挂到制作的弹簧测力计上（附图2-1-2）。比较弹簧伸长的位置是否和伸长量一致，如果误差较小，则说明制作的弹簧测力计取得成功。三、制作步骤三、制作步骤三、