高中全册物理实验总结

总结［最新完整版］

物理实验总结大全，包括高中所有必考的实验啦!

★知识结构:

长度的•阳蜃|~~T主要掌握为底尺、游标卡尺、千分尺的使用

互成角度两个⑨里解“等效”概念，②理解矢量概念，③掌握平

共点力的合成行四边形定则

练习使用打

①会使用打点计时器，②会处理分析纸带（求速

点计时器

度及加速度），③会根据纸带判断是不是匀变速

测定匀变速直线J55b

运动的加速度

睑证牛顿第二摩口道固定无关变量的研究方法，②会用图像处理

力学运动定律数据，特别是知道为什么要作图像

实脸

①掌握实哙装置的安装注意事项，②会描绘出平抛

研究平地物

体的运动物体的运动轨迹，③知道怎样建立坐标系及利用图

像研究平抛物体的运动炽律

脸证动量守—①理解用测水平位移替代测速度的原理，②知道怎

恒定律洋验证动量守恒定律

畛证机械能①理解实验原理及操作注意事项，②知道怎样睑证

守恒定律机械能守恒定律，③会定性分析系统误差

用单摆测定①会安装符合实睑要求的单摆，能正确操作并读取

k重力力睫度数据，②^较准确抱用单摆测定重力加速度

r用描迹法画出电场少知道本实睑是用电流场代替静电场,②掌握实

一

中平面上的等势线险装置和实睑方法

测定金属的电阻»掌握伏安法测电阻的原理和方法，②会正确连接

率（同时练习使—电路和测量读数，③会使用千分尺测细金属丝的直

电学J用千分尺）径，④会定性分析伏安法测电阻的系统误差

测电源的电动势①掌握用伏安法测电源电动势和内电阳的方法，②

和内电阻会用图像处理实验数据

冻习用多用电表测会调节多用电表（特别是欧姆表），②学会用多用

电阻「

电表测I电阻的方法

光学测定魁①理解用插针法测定玻璃的折射率的原理，②会用插

———

实脸的折射率针法领徒玻璃的折射率

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①理解用油膜法估测分子大力守］原理，知道数量级

用油膜法估测分

的概念，②会估测油滴的体积和油腹的表面积，进

子的大小

而能估算出油酸分子的大小

描绘小电珠的伏D掌握伏安特性曲线的描绘方法，②理解小电珠的

安特性曲线一伏安特性曲线为什么不是一条直线

①会测量电流表的内阻，②会根据要求选择适当的

；电流表改装成

—分压电阻以改装成电压表，③会把改装的电压表与

，压表

悚准电压表校准

多用表探索里箱①会调节和使用多用电表（特别是欧姆表），②学会

内的电学元件用多用表探索黑箱内的电学元件的基本方法

练习使用示_叵।认识示波器的面板，②初步理解招描原理，③会用

技器L尼

尿波器观察正3玄交变电压的图像

传感器的简D知道什么是传感器，②知道热敏电阻和光敏电阻的

装应用作用，③会设计简单的温度自动报警器电潞

方法指导：

物理县以实验为基础的科学，实盼能力县物理学科的重要能力，物理高考历来重视考杳

实验能力。

一、基本实跪的爬习

要应对各类实验试题，包括高层次的实验试题，唯一正确的方法是把要求必做的学生实

验真正做懂、做会，特别是在实验原理上要认真钻研，对每一个实验步骤都要问个为什么,

即不但要记住怎样做，更应该知道为什么要这样做.对基本的实验，复习过程中要注意以下

六个方面的问题：

4个类型：练习型、测量型、验证型、探索型.对每一

中学要求必做的实验可以分为

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种类型都要把原理弄清楚.

特别注意的问题：验证机械能守恒定律中不需要选择第一个间距等于2mm的纸

应

带.这个实验的正确实验步骤是先闭合电源开关，启动打点计时器，待打点计时器的工作稳

定后，再释放重锤，使它自由落下，同时纸带打出一系列点迹.按这种方法操作，在未释放

纸带前，打点计时器已经在纸带上打出点迹，但都打在同一点上，这就是第一点.由于开始

释放的时刻是不确定的，从开始释放到打第二个点的时间一定小于0.02s，但具体时间不确

定，因此第一点与第二点的距离只能知道一定小于2mm（如果这段时间恰等于0.02s,则

这段位移$=912/2=（10乂0.022/2师=2'10-301=2|11（11）,但不能知道它的确切数值，也不

需要知道它的确切数值.不论第一点与第二点的间距是否等于2mm,它都是从打第一点处

开始作自由落体运动的，因此只要测量出第一点O与后面某一点P间的距离h，再测出打P

点时的速度v,如果：

1,1

—v3mgn**—mv2

gh=2（2）,

就箕验证了这个过程中机械能守恒.

（2）实疆仪器

要求掌握的实验仪器主要有：刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器（千分尺1天平、停表（秒

表）打点计时器（电火花计时仪）弹簧秤、温度表、电流表、电压表、多用电表、滑动变

阻器、电阻箱，等等。对于使用新教材的省市，还要加上示波器等。对这些仪器，都要弄清

其原理、会正确使用它们，包括测量仪器的正确读数。

对电学实验主要指电路图。

下面几个是应特别注意的:

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①验证牛顿第二定律的实验，如何平衡摩擦力是关键.

②研究平抛物体的运动及碰撞中的动量守恒的实验，这两个实验都要使用斜槽轨道，让

小球从轨道上端无初速滚下，然后平抛出去，在安装装置时要注意保证轨道末端必须水平，

如果实验要进行多次，每次小球应从同一高度处下落，因此应有一个挡板。

③验证机械能守恒定律的实验，要用铁架台并用夹子固定纸带，这样在开启打点计时器

而未释放重锤前，能保证打出的点迹在同一点上，若像课本上的实验装置图那样，用手握住

纸带，开启打点计时器而未释放纸带前，会由于手的抖动而打出一"堆"点，从而无法准确

找出第一个点（即自由落体运动起始位置）

④用单摆测重力加速度的实聆，在安装单摆时要注意悬点的固定，随便拴一个结系在铁

架台的横梁上是不可取的，因为悬点不确定，就不是单摆，并且摆长值也无法准确测量。

⑤有关电路的电学实验要注意安培表的夕与内接，制流与分压电路的选择，电表内阻

的影响,等等。

（4）实酷步赛

复习实验步骤时不能靠死背结论，而要与实验原理联系起来，要多问问自己，为什么要按

这样的步骤操作？把某些实验步骤交换一下是否可以？省掉某个步骤行不行？等等。

⑸实朔前的处理

重要的有打点计时器纸带的处理方法（如分析是不是匀速运动或匀变速直线运动、如果

是匀变速运动，如何求某时刻的速度、如何求加速度等）；解方程求解未知量、用图像处理

数据（把原来应该是曲线关系的通过改变坐标轴的量或单位而变成线性关系，即变成直线，

是重要的实验能力X

（6）实舱误差的定性分析

中学阶段不要求进行定量的误差分析，但对主要误差的产生原因、系统误差是偏大还是

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偏小等，应能理解。在电路的实验中，粗略地看，认为电流表是短路、电压表是断路，但精

确一点看，电流表和电压表的内阻的影响都不能忽略，定性地讨论电表电阻对测量结果的影

响是我们应该掌握。

二几种H的实除方法

下面几种实验方法是我们中学阶段物理实验中用过的，从方法的鱼度整理.詹习一下,

有助于我们提高认识水平和能力。

(1)累积法:在"用单摆测重力加速度"测周期时我们用的是累积法，即我们不直接

测一个周期的时间，而是测30~50个周期的总时间，再除以周期数即得周期T的值.用累

积法的好处是：①相当于进行多次测量而后取平均值，这样可以减少偶然误差；②增加有效

数字的位数.以测单摆的周期为例，我们实验时单摆的摆长大约是1m或不到1m,用停表

(最小分度值是0.1s)直接测1个周期的值，只能读出两位有效数字(机械停表的指针是

跳跃式前进的，因此不能估读),如1.8s、2.0s等，而测30个周期总时间，则可读出至少

3位有效数字。

用累积法的实验还有很多，如测一张纸的厚度、用刻度尺测金属丝的直径…

(2)替代法：在"互成角度两个共点力的合成"的实验中我们就用到了替代法，第一

次我们用两个弹簧秤成角度地拉橡皮筋，把结点拉到某一位置，再换成一个弹簧秤，同样拉

这个橡皮筋，也把结点拉到同样位置，这说明后一个弹簧秤的拉力与前面两个弹簧秤的拉力

效果相等因此右以互相替代.对于"等效"这个问题，应正确理解：所谓效果相等，是对某

一方面说的，并不是在所有方面都等效，仍以合力与分力来说，它们只是在改变物体的运动

状态上等效，而在其他方面，例如在产生形变上，二者并不等效。

用替代法的例子坏有很多,如用天平称物物体的质量，电阻测量等都可以用替代法,我

们古代三国时期曹冲称象的故事就是替代法的典型实例。

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(3)濯H的转换：例如在"碰撞中的动量守恒”的实验中，把测物体的速度转换为

测物体平抛运动的水平位移，即把测速度转换为测长度。

又如在"测定玻璃的折射率"的实验中，木应测员入射角和折射角,再根抿折射率

n=sini/sinr求出折射率，但角度不容易测准确(一般所用的量角器的最小分度是1°,并且

测角度时顶点很难对得特别准确),而通过做辅助线的方法可以把测角度转换为测线段的长

度，从而增加了有效数字的位数，即提高了测量的准确度。

(4)比较法：用天平称物体的质量，就是把物体与祛码进行比较，祛码的质量是标准

的，把被测量与标准的量进行比较，就是比较法.天平是等臂杠杆，因此用天平测物体质量

时，不用再进行计算，而是直接读出祛码的质量，它就等于物体的质量。一般情况下，被测

物跟标准量并不相等，而是要根据某种关系进行计算，最常用的是二者间满足一定的比例关

系，通过一定的比例计算即可得出结果，因此常常称为比例法。用比例法测电阻是常见的，

当两个电阻串联时，通过的电流相等，因此两电阻两端的电压跟它们的电阻成正比，如果其

中的一个电阻是标准电阻，另一个电阻的阻值就可测出.同样，两电阻并联时，由于两端电

压相等，通过两支路的电流跟电阻成反比，只要一个是标准电阻，另一个电阻的阻可测出。

一、误差和有效数字

1.建

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测量值与真实值的差异叫做误差。误差可分为系统误差和偶然误差两种。

⑴系统误差的特点是在多次重复同一实验时，误差总是同样地偏大或偏小。

⑵偶然误差总是有时偏大，有时偏小，并且偏大和偏小的机会相同。减小偶然误差的

方法，可以多进行几次测量，求出几次测量的数值的平均值。这个平均值比某一次测得的数

值更接近于真实值。

带有一位不可靠数字的近似数字，叫做有效数字。⑴有效数字是指近似数字而言。⑵只

能带有一位不可靠数字，不是位数越多越好。

凡是用测量仪器直接测量的结果，读数一般要求在读出仪器最小刻度所在位的数值（可

靠数字）后，再向下估读T立（不可靠数字）,这里不受有效数字位数的限制。

圆堡测量的真数婺曼运宴受作要枣，运襄绮界二艘可用丝?整套双教室春忝

二、基本测量仪器及读数

高考要求会正确使用的仪器主要有：刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、打

点计时器、弹簧秤、温度表、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等等。

1.刻度尺'秒表、弹箱秤'温度表'电流衰、电压邨读数

使用以上仪器时，凡是最小刻度是10分度的，要求读到最小刻度后再往下估读一位估

内表示分，每小格表示0.5分钟；大圈内表示秒，最小刻度为0.1秒。当分针在前0.5分内

时，秒针在0~30秒内读数；当分针在后0.5分内时，秒针在30-60秒内读数。因此图中

秒表读数应为3分48.75秒(这个5是估读出来的1

2.游标卡尺

(1)10分度的游标卡尺。游标上相邻两个刻度间的距离为0.9mm,比主尺上相邻两个

0.1mm。

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（2）20分度的游标卡尺。游标上相邻两个刻度间的距离为0.95mm,比主尺上相邻两个

刻度间距离小0.05mm.读数时先从主尺上读出厘米数和毫米数，然后用游标读出毫米以

下的数值：游标的第几条刻线跟主尺上某一条刻线对齐，毫米以下的读数就是几乘0.05毫

米。其读数准确到0.05mm。

（3）50分度的游标卡尺。游标上相邻两个刻度间的距离为0.98mm,比主尺上相邻两个

刻度间距离小0.02mm。这种卡尺的刻度是特殊的，遁运上的刻度值」曼是量才以上的速

数。这种卡尺的读数可以准确到0.02mm。如右图中被测圆柱体的直径为2.250cm。

要注意：游标卡尺都是根据刻线对齐来读数的，所以都不再往下T立估读。

3耶或酷器

固定刻度上的最小刻度为0.5mm（在中线的上侧）；可动刻度每旋一

1111111=

IIII||I—

转一圈前进（或后退）0.5mm。在可动刻度的一周上平均刻有50条刻线，:一三

所以相邻两条刻线间代表0.01mm。读数时，从固定刻度上读取整、半毫

米数，然后从可动刻度上读取剩余部分（因为是10分度，所以在最小刻度后应再估读魂）,

再把两部分读数相加，得测量值。右图中的读数应该是6.702mm。

4.打点计时器

打点计时器是一种特殊的计时仪器，电源用50Hz永久磁铁

的交流电，所以打相邻两个点的时间间隔是0.02s。

振针

振片

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5.天平

天平使用前首先要进行调节。调节分两步:调底座水平和横梁水平（在调节横梁水平前,

■［二山川川川|口川inningmg

0100200300400500600700800900

/工卷-丁?、必须把游码移到左端零刻度处,左端与零刻线对齐，如图中虚线

所示I测量读数由右盘中磋码和游标共同读出。横梁上的刻度

单位是毫克（mgX若天平平衡时，右盘中有26g硅码,游码在图中所示位置，则被测物

体质量为26.32g（最小刻度为0.02g,不是10分度，因此只读到0.02g这一位\

6.多用电表

使用多用电表时首先应该根据被测物理量将选择开关

旋到相应的位置。使用前应先进行机械调零，用小螺丝刀轻

旋调零螺丝，使指针指左端零刻线。使用欧姆挡时，还应进

行欧姆调零，即将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使

指针指右端零刻线处。欧姆挡的使用：⑴选挡。一般比被测

电阻的估计值低一个数量级，如估计值为200渤应该选x

10的倍率。⑵调零。⑶将红黑表笔接被测电阻两端进行测

量。⑷将指针示数乘以倍率，得测量值。⑸将选择开关扳到°FF或交流电压最高挡。用欧

姆挡测电阻，如果指针偏转角度太小，应增大倍率；如果指针偏转角度太大，应减小倍率。

7.电阻箱

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右图中的电阻箱有6个旋钮，每个旋钮上方都标有倍率，将每个旋钮上指针所指的数

值（都为整数）乘以各自的倍率，从最高位依次往下读，即可得到这时电阻箱的实际阻值。

图中最左边的两个黑点是接线柱。若指针所示如图，则阻值为84580.2d

三W的学生典

1.研究匀变速直线运动

右图为打点计时器打下的纸带。选点迹清楚的一条，舍掉开始比较密集的点迹，从便

于测量的地方取一个开始点。，然后每5个点取一个计数点A、B、C、D…。测出相邻计

数点间的距离s「srs3...利用打下的纸带可以：

⑴求任一计数点对应的即时速度v：如百至三至三三*一

AB

v=4^（其中T=5X0.02S=0.1S）

。27

⑵利用“逐差法"求a:JS、）

9T2

③利用上图中任意相邻的两段位移求a:如〃

CI—J/

Ti

⑷利用v-t图象求a:求出A、B、C、D、E、F各点的即时速

度，画出如右的v-t图线，图线的斜率就是加速度a。

2.探究弹力和弹ft伸长的关系（胡克定律）

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利用右图装置，改变钩码个数，测出弹簧总长度和所受拉力（钩码总重量）的

多组对应值，填入表中。算出对应的弹簧的伸长量。在坐标系中描点，根据点的分

布作出弹力F随伸长量x而变的图象，从而发确定F-x间的函数关系。解释函数表

达式中常数的物理意义及其单位。

该实验要注意区分弹簧总长度和弹簧伸长量。对探索性实验，要根据描出的点的走向，

尝笆却星奥数去条（这一点和验证性实验不同。）

3.互成角度度两个力的合成

该实验是要用互成角度的两个力和另一个力产生相同的效果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

验证了力的合成的平行四边形定则。

4.研究平抛物体的运动（用描迹法）

该实验的实验原理：平抛运动可以看成是两个分运动的合成：一个是水平方向的匀速直

线运动，其速度等于平抛物体的初速度；另一个是竖直方向的自由落体运动。利用有孔的卡

片确定做平抛运动的小球运动时的若干不同位置，然后描出运动轨迹，测出曲线任一点的坐

标x和y,利用

尤=yf、y=；gf2就可求出小球的水平分速度，即平抛物体的初速度。

该试验的注意事项有：

⑴斜槽末端的切线必须水平。

⑵用重锤线检验坐标纸上的竖直线是否竖直。

（3）以斜槽末端所在的点为坐标原点。

⑷如果是用白纸，则应以斜槽末端所在的点为坐标原点，在斜槽末端悬挂重锤线，先

以重锤线方向确定y轴方向，再用直角三角板画出水平线作为X轴，建立直角坐标系。

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⑸每次小球应从斜槽上的同一位置由静止开始下滑。

5.疆证动律

由于V]、V]/、V2/均为水平方向，且它们的竖直下落高度都相等，所以它们飞行时间相

等，若以该时间为时间单位，那么小球的水平射程的数值就等于它们的水平速度。在右图中

分别用OP、0M和0/N表示。因此只需验证：mi-OP=mi-OM+m2.（O/N-2r）即可。

注意事项：

⑴必须以质量较大的小球作为入射小球（保证碰撞后两小球都向前运动）

⑵小球落地点的平均位置要用圆规来确定：用尽可能小的圆把所有落点都圈在里面，

圆心就是落点的平均位置。

⑶所用的仪器有：天平、刻度尺、游标卡尺（测小球直径）碰撞实验器、复写纸、白

纸、重锤、两个直径相同质量不同的小球、圆规。

⑷若被碰小球放在斜修末端L西不用支住,那“两4型特iF再同时送蝇,但两个小逑

都将从斜槽末端开始做平抛运动，于是验证式就变为：mi-OP=mi-OM+m2-ON,两个小

球的直径也不需测量了。

6.验证机械能守恒定律

验证自由下落过程中机械能守恒，图示纸带的左端是用夹子夹重物的一端。

⑴要多做几次实验，选点迹清楚，目第一、二两点间距离接近2mm的纸带进行测量。

•・・♦•••••

01234

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⑵用刻度尺量出从0点到1、2、3、4、5各点的距离h「hrhrh4.,利用“匀

变速直线运动中间时刻的即时速度等于该段位移内的平均速度"，算出2、3、4各点对应的

L

即时速度V》vrV"验证与2、3、4各点对应的重力势能减少量mgh和动能增加量,“，2

2mV

是否相等。

⑶由于摩擦和空气阻力的影响，本实验的系统误差总是使巾g/7l,„v2

⑷本实验不需要在打下的点中取计数点。也不需要测重物的质量。

7.用单摆窝定・力加速度

摆长的测量：让单摆自由下垂，用米尺量出摆线长L/（读到0.1mm）,用游标卡尺量

出摆球直径（读到0.1mm）算出半径r,则摆长L=L/+r

开始摆动时需注意：摆角要小于5°（保证做简请运动）;不要使摆动成为圆锥摆。

必须从摆球通过最低点时开始计时，测出单摆做50次全振动所用时间，算出周期的平

均值T。

改变摆长重做几次实验，计算每次实验得到的重力加速度，再求这些重力加速度的平

均值。

8用描迹法画出电场中平面上等均线

实验所用的电流表是零刻度在中央的电流表，在实验前应先测定电流方向与指针偏转

方向的关系：将电流表、电池、电阻、导线按图1或图2连接，其中R是阻值大的电阻，

r是阻值小的电阻，用导线的a端试触电流表另一端，就可判定电流方向和指针偏转方向的

关系。

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该实验是用恒定电流的电流场模拟静电场。与电池正极相连的A电极相当于正点电荷，

与电池负极相连的B相当于负点电荷。白纸应放在最下面，导电纸应放在最上面（涂有导

电物质的一面必须向上），复写纸则放在中间。

9.浦定迎玉

实验原理：如图所示，入射光线A0由空气射入玻璃砖,经001后由01B方向射出。作出

法线NNi,则折射率

n=Sina/Siny

注意事项：手拿玻璃砖时，不准触摸光洁的光学面，只能

接触毛面或棱，严禁把玻璃砖当尺画玻璃砖的界面；实验

过程中，玻璃砖与白纸的相对位置不能改变；大头针应垂

直地插在白纸上，且玻璃砖每一侧的两个大头针距离应大一些，以减小确定光路方向造成的

误差；入射角应适当大一些，以减少测量角度的误差。

10.伏安法测电阳

伏安法测电阻有a、b两种接法，a叫（安培计）外接~©—

法，b叫（安培计）内接法。外接法的系统误差是由电压

表的分流引起的，测量值总小于真实值，小电阻应采用外接法，・内接法的系统误差是由电流

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表的分压引起的，测量值总大于真实值，大电阻应采用内接法。如果无法估计被测电阻的阻

值大小，可以利用试触;去：如图将电压表的左端接a点，而将右端第一次接b点，第二次

接c点，观察电流表和电压表的变化，若电流表读数变化大，说明被测电阻是大电阻，应该

用内接法测量；若电压表读数变化大，说明被测电阻是小电阻，应该用外接法测量。(这里

所说的变化大，是指相对变化，即AI/I和AU/UI

(1)滑动变阻器的连接

滑动变阻器在电路中也有a、b两种常用的接法：a叫限遛妾法，b叫分国蟹去。分压

接法被测电阻上电压的调节范围大。当要求电压从零开始调节，或要求电压调节范围尽量大

时应该用分压接法。用分压接法时，滑动变阻

器应该选用阻值小的；用限流|,dl

------------------------।L^_|—|_r*-|_L匚ZL接透时..，滑动度

但赞座谈旌用阻值和移则里।----------

a----------~——阻毯近的。

(2)实物圈连线技术

无论是分压接法还是限流接法都应该先把伏安法部分接好对限流电路，只需用笔画

线当作导线，从电源