高中物理學(xué)生基礎(chǔ)型拓展型實(shí)驗(yàn)參考資料

1、 1 高中物理學(xué)生基礎(chǔ)型、拓展型實(shí)驗(yàn)參考資料 基礎(chǔ)型學(xué)生實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)一 用DIS 測(cè)定位移和速度 . 1 實(shí)驗(yàn)二 用DIS 測(cè)定加速度 . 2 實(shí)驗(yàn)四 研究共點(diǎn)力的合成 . 2 實(shí)驗(yàn)五 用DIS 研究加速度與力的關(guān)系，加速度與質(zhì)量的關(guān)系 . 2 實(shí)驗(yàn)六 用DIS 研究機(jī)械能守恒定律 . 3 實(shí)驗(yàn)七 用單分子油膜估測(cè)分子的大小 . 3 實(shí)驗(yàn)八 用DIS 研究溫度不變時(shí)，一定質(zhì)量的氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系 . 4 實(shí)驗(yàn)十 用多用電表測(cè)電阻、電壓和電流 . 4 實(shí)驗(yàn)十一 設(shè)計(jì)、組裝簡單的模塊式電路 . 4 實(shí)驗(yàn)十二 用DIS 研究通電螺線管的磁感應(yīng)強(qiáng)度 . 5 實(shí)驗(yàn)十三 測(cè)定直流電動(dòng)機(jī)的效率 . 5 實(shí)驗(yàn)

2、十四 探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件 . 5 非課標(biāo)規(guī)定：實(shí)驗(yàn)三 用DIS探究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律、實(shí)驗(yàn)九 探究太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的效率 拓展型學(xué)生實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)一 描繪平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡 . 6 實(shí)驗(yàn)二 研究有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸的物體的平衡條件 . 6 實(shí)驗(yàn)三 用單擺測(cè)定重力加速度 . 7 實(shí)驗(yàn)四 觀察水波的干涉現(xiàn)象 . 7 實(shí)驗(yàn)五 用DIS 描繪電場(chǎng)的等勢(shì)線 . 8 實(shí)驗(yàn)六 用DIS 測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 . 8 實(shí)驗(yàn)七 研究磁通量變化時(shí)感應(yīng)電流的方向 . 9 實(shí)驗(yàn)八 用DIS 研究回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小與磁通量變化快慢的關(guān)系 . 9 實(shí)驗(yàn)九 觀察光的干涉現(xiàn)象 . 10 實(shí)驗(yàn)十 觀察光的衍射現(xiàn)象 . 10 實(shí)驗(yàn)一 用

3、DIS測(cè)定位移和速度 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?（1）熟悉DIS的使用方法； （2）用DIS測(cè)定位移，并研究變速直線運(yùn)動(dòng)物體的s-t圖像； （3）測(cè)量變速直線運(yùn)動(dòng)物體的平均速度； （4）測(cè)定變速直線運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度。 實(shí)驗(yàn)原理 利用位移傳感器測(cè)定物體距位移傳感器接收器之間的距離，及其隨時(shí)間的變化關(guān)系。測(cè)定位移、得出s-t 圖，測(cè)量平均速度stv?。注：位移傳感器的工作原理教參P27，課本P28。利用光電門測(cè)量擋光片通過光電門的時(shí)間， 計(jì)算出小車通過光電門的平均速度stv?（t很?。Ｗⅲ汗怆婇T傳感器的介紹教參P27，課本P32。 實(shí)驗(yàn)器材 位移傳感器（發(fā)射器、接收器）、光電門傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)、刻度尺、

4、軌道、小車、擋光片。 實(shí)驗(yàn)步驟 （二）用DIS測(cè)定位移 （1）將位移傳感器的發(fā)射器固定在小車上，接收器固定在軌道右端（軌道稍傾斜，使小車能做勻速直線運(yùn)動(dòng)），將數(shù)據(jù)采集器相連。 （2）開啟計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)采集器電源，運(yùn)行DIS應(yīng)用軟件，選擇“教材專用”點(diǎn)擊實(shí)驗(yàn)條目中的“測(cè)量運(yùn)動(dòng)物體的位移和速度”，出現(xiàn)相應(yīng)的界面。 （3）點(diǎn)擊“開始記錄”，放開小車使其運(yùn)動(dòng)，計(jì)算機(jī)界面的表格內(nèi)，將出現(xiàn)小車的位移隨時(shí)間變化的取樣點(diǎn)數(shù)據(jù)，同時(shí)在s-t圖中將出現(xiàn)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)點(diǎn)，從點(diǎn)的走向可大致看出小車位移隨時(shí)間的變化的規(guī)律。 （4）點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)點(diǎn)連線”，得出位移隨時(shí)間變化的曲線。 （5）改變軌道的傾角，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，觀察不同形狀的圖

5、線與小車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的關(guān)系。小車做變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)應(yīng)的圖線是怎樣的？ （三）用DIS測(cè)變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度 （1）實(shí)驗(yàn)裝置同（二），按照前述學(xué)生實(shí)驗(yàn)的步驟，使載有位移傳感器發(fā)射器的小車做變速直線運(yùn)動(dòng)，獲得的s-t圖界面。 （2）點(diǎn)擊“選擇區(qū)域”，取A、D兩點(diǎn)，圖中直角三角形水平邊為兩點(diǎn)的時(shí)間間隔t，豎直邊為兩點(diǎn)位移的變化量s， 其斜邊的斜率st?即為平均速度值，實(shí)驗(yàn)下方速度窗口中將顯示該速度的值。 （3）將類似于上述實(shí)驗(yàn)界面圖中“AD”“AC”“AB”選定為研究區(qū)域，觀察實(shí)驗(yàn)界面下方速度窗口中顯示的數(shù)據(jù)，并將數(shù)值填入表格內(nèi)。 （四）用DIS測(cè)變速直線運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度 2 （1）將光電門傳感器固定

6、在軌道側(cè)面，墊高軌道的一端，使固定有擋光片的小車能夠順利通過并能擋光。 （2）開啟電源，運(yùn)行DIS應(yīng)用軟件，點(diǎn)擊實(shí)驗(yàn)條目中的“用DIS測(cè)定瞬時(shí)速度”，出現(xiàn)相應(yīng)軟件界面。 （3）點(diǎn)擊“開始記錄”，依次將與軟件中s對(duì)應(yīng)的擋光片固定在小車上，讓小車從軌道的同一位置由靜止開始下滑，分別記錄下四次擋光的時(shí)間，DIS實(shí)時(shí)計(jì)算出小車通過光電門時(shí)的平均速度。 （4）將上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表格中： 注意事項(xiàng) （1）位移傳感器的接受器和發(fā)射器要正對(duì)，發(fā)射器固定在小車上，接收器固定在軌道的右端。發(fā)射器的電源開關(guān)要打開。 （2）擋光片上邊沿應(yīng)和小車運(yùn)動(dòng)軌道平行。 （3）注意點(diǎn)擊“開始記錄”和釋放小車的先后順序?qū)?shí)驗(yàn)的影響

7、。 實(shí)驗(yàn)二 用DIS測(cè)定加速度 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?測(cè)定沿軌道下滑小車的加速度。 實(shí)驗(yàn)原理 利用位移傳感器測(cè)出運(yùn)動(dòng)物體的位移隨時(shí)間的變化關(guān)系，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理得到s-t圖的斜率v隨時(shí)間的變化關(guān)系，即得到v-t 圖，根據(jù)vta?得到運(yùn)動(dòng)物體的加速度。 實(shí)驗(yàn)器材 小車、軌道、量角器、位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)。 實(shí)驗(yàn)步驟 （1）將位移傳感器與數(shù)據(jù)采集器相連。并將軌道墊高。 （2）開啟電源，運(yùn)行DIS應(yīng)用軟件，點(diǎn)擊實(shí)驗(yàn)條目中的“用DIS測(cè)定加速度”，出現(xiàn)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)界面。 （3）點(diǎn)擊“開始記錄”并釋放小車，得到v-t圖像。 （4）觀察得到小車在軌道上運(yùn)動(dòng)的v-t圖線，思考分析速度隨時(shí)間的變化規(guī)律。 （5）點(diǎn)擊“

8、選擇區(qū)域”，移動(dòng)光標(biāo)，在圖像上取相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)A（t1，v1）與B（t2，v2），求出它們所在直線上的斜率，即可求出加速度， 即2121vvvttta?，并記錄a1=_m/s2。 （6）不改變軌道的傾角，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，多次（5次）測(cè)量加速度a值，并做好相應(yīng)的記錄。a2=_m/s2，a3=_m/s2，a4=_m/s2，a5=_m/s2。 選做：（7）改變軌道的傾角，測(cè)量加速度值，并做好相應(yīng)的記錄。重復(fù)實(shí)驗(yàn)5次。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 當(dāng)斜面傾角為_時(shí)，小車下滑的加速度平均值為2_/ams?。（選做）當(dāng)斜面的傾角越大，下車下滑的加速度越_。 注意事項(xiàng) （1）小車的輪子應(yīng)在軌道的卡槽內(nèi)，位移傳感器的接收器和發(fā)射器要

9、正對(duì)。 （2）注意連接時(shí)，各接口不要松動(dòng)，并打開數(shù)據(jù)采集器的電源。 （3）實(shí)驗(yàn)過程中和多次測(cè)量同一傾斜角時(shí)，斜面角度不要改變。 實(shí)驗(yàn)四 研究共點(diǎn)力的合成 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?研究合力與分力的關(guān)系 實(shí)驗(yàn)原理 用一個(gè)力與同時(shí)用兩個(gè)力使橡皮筋發(fā)生相同形變效果（伸長相同的長度），合力與兩個(gè)分力的大小和方向的關(guān)系。 實(shí)驗(yàn)器材 圖板、圖釘、白紙、橡皮筋、彈簧測(cè)力計(jì)（兩個(gè)）、刻度尺、量角器等。 實(shí)驗(yàn)步驟 （1）用兩個(gè)彈簧秤互成角度地拉繩套，使橡皮筋伸長到一定的位置，記下橡皮筋與繩套結(jié)點(diǎn)的位置O，畫出兩繩套的方向，記錄兩彈簧秤的示數(shù)F1和F2。 （2）用一個(gè)彈簧秤將橡皮筋拉伸，使結(jié)點(diǎn)仍到達(dá)位置O，畫出繩套的方向，記錄彈

10、簧秤示數(shù)。 （3）用相同標(biāo)度作出兩個(gè)分力F1、F2與合力F，以F1和F2為鄰邊作出平行四邊形，得到其對(duì)角線F'，看F'和F是否完全重合（研究的話應(yīng)連接各力的頂點(diǎn)看是否平行四邊形）。 選做：（4）改變兩力的夾角再做幾次。 數(shù)據(jù)處理 用相同標(biāo)度作出兩個(gè)分力與合力F，用平行四邊形定則作出兩個(gè)分力的合力F'，再比較F'和F。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 在誤差范圍內(nèi)，如果用表示兩個(gè)共點(diǎn)力F1和F2的線段為鄰邊作平行四邊形，那么合力F的大小和方向就可以用F1和F2所夾的對(duì)角線來表示。即符合力的合成符合平行四邊形定則。 注意事項(xiàng)： （1）彈簧秤水平放時(shí)調(diào)零，彈簧秤與細(xì)線平行與木板平行。 （2

11、）彈簧秤示數(shù)要估讀。 實(shí)驗(yàn)五 用DIS研究加速度與力的關(guān)系，加速度與質(zhì)量的關(guān)系 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?3 （1）研究小車在質(zhì)量一定的情況下，加速度與作用力的關(guān)系。 （2）研究小車在受力一定的情況下，加速度與質(zhì)量的關(guān)系。 實(shí)驗(yàn)器材 帶滑輪的軌道、小車、鉤碼、小車的配重片、天平、位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)等 實(shí)驗(yàn)步驟 （一）用DIS研究加速度與力的關(guān)系 （1）用天平測(cè)量小車的質(zhì)量（含位移傳感器的發(fā)射器）。 （2）測(cè)量鉤碼的重力（作為對(duì)小車的拉力）。 （3）將位移傳感器的接收器固定在軌道的一端，并連接到數(shù)據(jù)采集器。將發(fā)射器固定在小車上，同時(shí)打開其電源。 （4）開啟數(shù)據(jù)采集器電源，運(yùn)行DIS應(yīng)用軟件，點(diǎn)擊實(shí)驗(yàn)

12、條目中的“牛頓第二定律”，出現(xiàn)軟件界面。 （5）用細(xì)線連接小車，跨過滑輪系住鉤碼。點(diǎn)擊“開始記錄”并釋放小車，讓其在外力F的作用下運(yùn)動(dòng)，界面實(shí)時(shí)顯示小車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的圖像。當(dāng)小車到達(dá)終點(diǎn)時(shí)，點(diǎn)擊“停止記錄”，得到v-t圖。 （6）拖動(dòng)滾動(dòng)條，將需要的圖像顯示在窗口中，點(diǎn)擊“選擇區(qū)域”，用鼠標(biāo)在圖線中選擇“開始點(diǎn)”和結(jié)束點(diǎn)“”，計(jì)算機(jī)自動(dòng)計(jì)算出所選區(qū)域的加速度值。 （7）將加速度a和外力F記錄在表格中內(nèi)相應(yīng)的位置。 （8）保持小車的質(zhì)量不變，改變鉤碼的大小重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到一組數(shù)據(jù)（至少5組）。 數(shù)據(jù)處理 （1）將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表格中。 （2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪出a-F圖像。 實(shí)驗(yàn)步驟 （二）研究小車在

13、受力一定的情況下，加速度與質(zhì)量的關(guān)系。 （1）-（6）同上。 （7）將加速度a和質(zhì)量m記錄在表格中相應(yīng)的位置。 （8）保持鉤碼的大小不變，改變小車質(zhì)量并重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到一組數(shù)據(jù)（至少5組）。 （9）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫出a-m圖，并通過重新設(shè)置變量，使圖像成為一條線。 數(shù)據(jù)處理 （1）將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表中。 （2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪出a-m圖像，通過重新設(shè)置變量，使圖像成為一條直線 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 注意事項(xiàng) （1）軌道應(yīng)保持水平。（2）小車與軌道的摩擦力要小。（3）鉤碼的質(zhì)量也應(yīng)小些。 實(shí)驗(yàn)六 用DIS研究機(jī)械能守恒定律 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?研究動(dòng)能和重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化中遵循的規(guī)律； 實(shí)驗(yàn)原理 利用光電門傳感器測(cè)量物體的瞬

14、時(shí)速度，動(dòng)能221mvEk?，勢(shì)能mghEp? 實(shí)驗(yàn)器材 機(jī)械能守恒實(shí)驗(yàn)器、光電門傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)等 實(shí)驗(yàn)步驟 （一）觀察由同一位置釋放的擺錘，當(dāng)擺線長度不同時(shí)錘上升的最大高度。 （1）實(shí)驗(yàn)裝置中，卸下“定位擋片”和 “光電門傳感器”。將擺錘置于大標(biāo)尺盤的A點(diǎn)并釋放，觀察它擺到左邊最高點(diǎn)時(shí)的位置，用筆記下這個(gè)位置，看看這個(gè)高度與A點(diǎn)位置是否相同？ （2）裝上定位擋片并調(diào)整到P點(diǎn)位置，它對(duì)擺線有阻擋作用。再次釋放擺錘，同樣觀察擺錘向左擺起的最大高度，記下這個(gè)位置。 （3）依次將定位擋片下移至Q、R等位置，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。作類似觀察、記錄。 （二）測(cè)定擺錘在某一位置的瞬時(shí)速度，從而求得擺錘

15、在該位置的動(dòng)能，進(jìn)而研究勢(shì)能和動(dòng)能轉(zhuǎn)化時(shí)的規(guī)律。 （1）卸下“定位擋片”和“小標(biāo)尺盤”，安裝光電門傳感器并接入數(shù)據(jù)采集器。 （2）開啟電源，運(yùn)行DIS應(yīng)用軟件，點(diǎn)擊實(shí)驗(yàn)條目中的“研究機(jī)械能守恒定律”，出現(xiàn)相應(yīng)的界面。 （3）測(cè)量擺錘的直徑s及其質(zhì)量m，將數(shù)據(jù)輸入軟件界面內(nèi)，把光電門傳感器放在大標(biāo)尺盤最低端的D點(diǎn)，并以此作為零勢(shì)能點(diǎn)。A、B、C點(diǎn)相對(duì)于D點(diǎn)的高度已事先輸入，作為計(jì)算機(jī)的默認(rèn)值。 （4）擺錘置于A點(diǎn)，點(diǎn)擊 “開始記錄”，同時(shí)釋放擺錘，擺錘通過D點(diǎn)的速度將自動(dòng)記錄在表格的對(duì)應(yīng)處。 （5）點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)計(jì)算”，計(jì)算D點(diǎn)的勢(shì)能、動(dòng)能和機(jī)械能。 （6）依次將光電門傳感器放在標(biāo)尺盤的C、B點(diǎn)，重

16、復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 注意事項(xiàng) 注意安裝要豎直。 實(shí)驗(yàn)七 用單分子油膜估測(cè)分子的大小 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?估測(cè)油酸分子的直徑。 實(shí)驗(yàn)原理 形成單分子油膜，d=V S 實(shí)驗(yàn)器材 油酸、酒精、滴管、痱子粉、量筒、刻度尺、蒸發(fā)皿。 實(shí)驗(yàn)步驟 4 （1）用已知濃度的油酸酒精溶液滴入量筒，記下滴數(shù)，測(cè)量并計(jì)算出每滴溶液中油酸的體積。 （2）在蒸發(fā)皿內(nèi)盛放一定量的水，再把痱子粉均勻地撒在水面上，滴入一滴油酸酒精溶液，待其散開。 （3）用透明的方格紙（把方格復(fù)印在透明薄膜上），測(cè)量油膜的面積。（可用玻璃蓋在蒸發(fā)皿上畫出油膜的輪廓，再把透明方格紙墊在玻璃板下數(shù)格子） （4）用d=VS ，就可估算出油酸分子

17、的大小。 數(shù)據(jù)處理 油酸酒精溶液的濃度_ 滴數(shù)_ 量筒體積_ 每滴溶液中油酸的體積V=_ 油膜的面積S=_ 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 油酸分子的直徑d=_。 注意事項(xiàng)： 必須保證是單分子層 實(shí)驗(yàn)八 用DIS研究溫度不變時(shí)，一定質(zhì)量的氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?探究一定質(zhì)量的氣體在溫度不變的情況下，壓強(qiáng)與體積之間的關(guān)系。 實(shí)驗(yàn)器材 注射器、壓強(qiáng)傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī) 實(shí)驗(yàn)步驟 （1）將壓強(qiáng)傳感器與數(shù)據(jù)采集器相連。 （2）開啟電源，運(yùn)行DIS應(yīng)用軟件，點(diǎn)擊實(shí)驗(yàn)條目中的“研究溫度不變時(shí)，一定質(zhì)量氣體的壓強(qiáng)與體積的關(guān)系”，出現(xiàn)相應(yīng)軟件界面。 （3）點(diǎn)擊“開始記錄”，觀察壓強(qiáng)傳感器所測(cè)得的大氣壓強(qiáng)值。 （4）將

18、注射器的活塞置于初始位置（如15cm處），并與壓強(qiáng)傳感器探測(cè)口連接。 （5）在數(shù)據(jù)表格中輸入活塞初始位置所對(duì)應(yīng)的氣體體積值。點(diǎn)擊“記錄數(shù)據(jù)”，記錄此刻針筒中密閉氣體的壓強(qiáng)值。 （6）連續(xù)改變注射器活塞得位置使氣體體積發(fā)生變化，將變化后的體積輸入到表格中，同時(shí)記錄該體積所對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)值，獲得多組壓強(qiáng)數(shù)據(jù)。 （7）點(diǎn)擊“p-V繪圖”，計(jì)算機(jī)根據(jù)數(shù)據(jù)點(diǎn)繪出“壓強(qiáng)體積”關(guān)系圖線。 （8）點(diǎn)擊“p-1V 繪圖”計(jì)算機(jī)繪出“壓強(qiáng)體積的倒數(shù)”關(guān)系圖線。 數(shù)據(jù)處理 請(qǐng)?jiān)趫D表中記錄壓強(qiáng)和體積的數(shù)據(jù)，并描繪出p和V的關(guān)系圖。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論略 注意事項(xiàng)： （1）不能用手握住注器；實(shí)驗(yàn)時(shí)緩慢推動(dòng)注射器；等壓強(qiáng)值穩(wěn)定后再記錄

19、。 （2）活塞涂潤滑油防止漏氣。 （3）注射器與壓強(qiáng)傳感器連接處有一定的體積。 實(shí)驗(yàn)十 用多用電表測(cè)電阻、電壓和電流 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?練習(xí)用多用電表測(cè)電阻、電壓和電流 實(shí)驗(yàn)原理 閉合電路歐姆定律 實(shí)驗(yàn)器材 多用電表、待測(cè)電阻、電源、開關(guān)、導(dǎo)線若干。 實(shí)驗(yàn)步驟 （1）按如圖所示的電路把待測(cè)電阻、電源、開關(guān)連接成電路。 （2）斷開開關(guān)S，用多用表電阻擋測(cè)出待測(cè)電阻R的阻值。 （3）合上開關(guān)S，用多用表電壓擋測(cè)出電阻兩端的電壓值U。 （4）斷開開關(guān)S，用多用表串聯(lián)接入電路，再合上開關(guān)S，用多用表電流擋測(cè)出流過電阻的電流值。 數(shù)據(jù)錄處理 （1）待測(cè)電阻R=_；電阻兩端電壓U=_；流過電阻的電流I=_。 （2

20、）根據(jù)測(cè)出的電壓和電流值，計(jì)算出待測(cè)電阻值R=_。 問題討論 比較電阻測(cè)量值與計(jì)算值的大小，分析產(chǎn)生差異的原因有哪些？ 注意事項(xiàng) （1）待測(cè)電阻必須從電路中斷開 （2）手不能接觸兩表筆 （3）換倍率擋后必須重新調(diào)零 實(shí)驗(yàn)十一 設(shè)計(jì)、組裝簡單的模塊式電路 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?練習(xí)使用傳感器、控制器和執(zhí)行器組裝成簡單模塊機(jī)器人 實(shí)驗(yàn)器材 5 （1）傳感器：光敏電阻、熱敏電阻、聲傳感器、觸發(fā)傳感器。 （2）控制器：與門控制器、非門控制器、或門控制器。 （3）執(zhí)行器：小燈泡、小風(fēng)扇、蜂鳴器。 電池、滑線變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線等。 實(shí)驗(yàn)步驟 （1）用多用表歐姆擋測(cè)量光敏電阻的電阻值，比較在有光照和遮光的不同條件下，它

21、的電阻值有何變化？ （2）按照課本圖9-43連接電路。當(dāng)光敏電阻被遮蓋和移去遮蓋物時(shí)，小燈泡的發(fā)光情況發(fā)生什么變化？ （3）用多用電表歐姆擋測(cè)量熱敏電阻的阻值，比較在溫度升高和降低的不同條件下，它的電阻值有何變化？ （4）選用合適的器材，設(shè)計(jì)一個(gè)用熱敏電阻控制小燈泡的電路（畫在右面的框內(nèi)），要求溫度升高時(shí)小燈泡發(fā)光，溫度降低時(shí)小燈熄滅。 （5）用兩個(gè)觸發(fā)傳感器器、與門控制器、電動(dòng)機(jī)組裝成能控制洗衣機(jī)的模塊機(jī)器人，要求只有當(dāng)電源開關(guān)和洗衣機(jī)蓋子同時(shí)合上時(shí)，電源才能接通。 （6）用光傳感器、溫度傳感器，或門控制器、小風(fēng)扇組裝成一個(gè)類似自動(dòng)控溫裝置的模塊機(jī)器人，要求在有光照或溫度升高時(shí)，小風(fēng)扇都能啟

22、動(dòng)。 （7）用溫度傳感器、非門控制器、蜂鳴器組裝一臺(tái)類似火警報(bào)警器的模塊機(jī)器人。 問題討論 （1）模塊機(jī)器人有那幾部分組成？ （2）利用上列實(shí)驗(yàn)器材，除了洗衣機(jī)控制器、自動(dòng)溫控裝置、火警報(bào)警器外，你還以設(shè)計(jì)、組裝多少種模塊機(jī)器人。 實(shí)驗(yàn)十二 用DIS研究通電螺線管的磁感應(yīng)強(qiáng)度 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?測(cè)定通電螺線管內(nèi)部磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。 實(shí)驗(yàn)器材 長螺線管、滑動(dòng)變阻器、穩(wěn)壓電源、導(dǎo)線、磁傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī) 實(shí)驗(yàn)步驟 （1）如課本圖10-29所示，將磁傳感器連接到數(shù)據(jù)采集器的輸入口。 （2）螺線管接入電源后放置在水平面上，調(diào)節(jié)傳感器的高度，使它的探管正好在螺線管的軸線上。 （3）點(diǎn)擊實(shí)驗(yàn)菜單上的“研究

23、通電螺線管的磁感應(yīng)強(qiáng)度”，顯示屏上將出現(xiàn)B-d坐標(biāo)及數(shù)據(jù)表格等（課本10-30）。其中B為通電線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，d為磁傳感器探管端部插入線圈的長度。 （4）改變d值，點(diǎn)擊“記錄數(shù)據(jù)”，可得到多組不同的d、B值。 數(shù)據(jù)處理 （1）在表格中記下傳感器探管端部在不同位置測(cè)得的磁感應(yīng)強(qiáng)度值。 （2）啟動(dòng)“繪圖”功能，在顯示屏上可觀察到B-d圖線。 注意事項(xiàng) （1）螺線管接入穩(wěn)定的直流電源電壓小于6V。 （2）調(diào)節(jié)電源的正負(fù)極，使磁傳感器的讀數(shù)為正值。 （3）傳感器使用前需預(yù)熱4分鐘。 （4）傳感器測(cè)量的為平行長管方向的磁場(chǎng)強(qiáng)度分量。 實(shí)驗(yàn)十三 測(cè)定直流電動(dòng)機(jī)的效率 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?測(cè)定在一定電壓下

24、工作的直流電動(dòng)機(jī)的效率。 實(shí)驗(yàn)原理 在右面方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。為了測(cè)定直流電動(dòng)機(jī)的效率，必須先測(cè)出電動(dòng)機(jī)的輸出功率P出和輸入功率P入。輸出功率P出=_，輸入功率P入=_。則直流電動(dòng)機(jī)的效率=_。 由此可知，本實(shí)驗(yàn)要測(cè)定的物理量是_ _。 實(shí)驗(yàn)器材 直流電動(dòng)機(jī)（帶長軸，額定電壓4.5伏）、電源、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、砝碼盤（已知質(zhì)量）、砝碼若干、停表、刻度尺、細(xì)繩一根、導(dǎo)線若干。 實(shí)驗(yàn)步驟 （1）將電動(dòng)機(jī)與電源、滑動(dòng)變阻器、電壓表、電流表、開關(guān)接成實(shí)驗(yàn)電路。 （2）將盛砝碼的小盤用細(xì)繩系住，細(xì)繩上端繞在電動(dòng)機(jī)長軸上，調(diào)節(jié)盤中的砝碼數(shù)使小盤上升的運(yùn)動(dòng)為勻速運(yùn)動(dòng)，記下小盤與盤中砝碼的總

25、質(zhì)量。 （3）接通開關(guān)，測(cè)出小盤上升所用時(shí)間及上升高度，并記下電流、電壓表的示數(shù)。 （4）計(jì)算電動(dòng)機(jī)的效率。（至少測(cè)量三次） 數(shù)據(jù)處理 電壓、電流、高度、時(shí)間、輸入功率、輸出功率、效率。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 注意事項(xiàng) 小盤上升的運(yùn)動(dòng)要?jiǎng)蛩佟gh小于IUtI2rt 實(shí)驗(yàn)十四 探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?6 探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件。 實(shí)驗(yàn)器材 條形磁鐵、靈敏電流計(jì)、線圈A和B、滑動(dòng)變阻器、電源、開關(guān)、導(dǎo)線等。 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)（包括原理、電路、步驟和觀察記錄） 方案一（供參考） 將靈敏電流計(jì)和線圈B按課本圖11-7連接成閉合回路；線圈A與電源、開關(guān)、變阻器串聯(lián)成另一個(gè)閉合回路。合上開關(guān)，這時(shí)通電螺線管A

26、相當(dāng)于一根條形磁鐵。 （1）線圈A在線圈B中靜止不動(dòng)，靈敏電流計(jì)指針不偏轉(zhuǎn)。 （2）線圈A在線圈中拔出或插入時(shí)，靈敏電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。 方案二 方案三 注意事項(xiàng) （1）必須用靈敏電流計(jì)G；（2）有兩個(gè)電流回路，副線圈回路只有靈敏電流計(jì)G。 拓展型實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)一 描繪平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?（1）利用有連拍功能的數(shù)碼相機(jī)或攝像機(jī)獲得平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡； （2）利用DIS實(shí)驗(yàn)研究平拋物體的飛行時(shí)間t與下落高度h、初速度v0之間的關(guān)系；平拋物體的射程d與v0、t之間的關(guān)系。 實(shí)驗(yàn)器材 有連拍功能的數(shù)碼相機(jī)或攝像機(jī)，以及由斜面滑槽和支架、金屬小球、光電門傳感器、碰撞傳感器等組成的DIS平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置。

27、 實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。 （1）控制斜槽導(dǎo)軌的水平槽口高度，讓小球從斜槽的不同高度處滾下，以4種不同的速度沖出水平槽口在空中做平拋運(yùn)動(dòng)。利用安置在槽口的光電門傳感器測(cè)量小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0，利用安裝在底板上的碰撞傳感器測(cè)量小球的飛行時(shí)間t0并顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上。落地點(diǎn)的水平距離d由底座上的標(biāo)尺讀出，物體拋出時(shí)的高度h由直尺測(cè)量。將這些數(shù)據(jù)記錄在預(yù)先設(shè)計(jì)好的表格中。 （2）改變斜槽水平槽口的高度，重復(fù)步驟(1)中的實(shí)驗(yàn)，將顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上的這些數(shù)據(jù)記錄在預(yù)先設(shè)計(jì)好的第二張表格中。 （3）利用數(shù)碼相機(jī)的連拍功能（或攝像機(jī)），在上述兩組實(shí)驗(yàn)中，各選一次實(shí)驗(yàn)，拍攝小球做平拋運(yùn)動(dòng)的過程，將

28、所攝得的一組照片輸入計(jì)算機(jī)中，然后進(jìn)行處理，并將這些照片圖像疊合在一起，以獲得小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。 分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論 (1)根據(jù)表中物體拋出時(shí)的高度h和初速度v0的數(shù)據(jù)，分別計(jì)算出射程和飛行時(shí)間的理論值，然后與相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，進(jìn)行分析，得出結(jié)論。 (2)考察由數(shù)碼相機(jī)所得到的小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡圖像，分析由此得到的某些信息，如水平分速度、豎直分速度等。 注意事項(xiàng) 數(shù)碼相機(jī)大多具有攝像功能，每秒鐘拍攝約15幀照片，可用它拍攝小球從水平桌面飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)的幾張連續(xù)照片。如果用數(shù)學(xué)課上畫函數(shù)圖像的方格黑板做背景，就可根據(jù)照片上小球的位置在方格紙上畫出小球的軌跡。也可將拍攝的照片輸入計(jì)算

29、機(jī)，把多張圖片合成一張，從而顯示出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。 注意：如果小球從高度大約為1.5m處水平拋出，則小球從拋出到落地大約為0.5s，所以要選擇連續(xù)曝光間隔小于0.1s的數(shù)碼相機(jī)，以便能得到小球在空中時(shí)的45張照片。 實(shí)驗(yàn)二 研究有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸的物體的平衡條件 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?研究有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸的物體的平衡條件。 實(shí)驗(yàn)器材 鐵架臺(tái)、力矩盤、彈簧秤、一組鉤碼、帶套環(huán)的橫桿、釘子、細(xì)線、刻度尺等。 探究思路 作用在有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸物體上的力矩可引起物體沿不同方向轉(zhuǎn)動(dòng)。從沿著轉(zhuǎn)動(dòng)軸的某一個(gè)方向上看，力矩的作用效果不外乎有兩種可能：引起物體沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)或者沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。于是我們要通過實(shí)驗(yàn)來探究的問題是，

30、為了使一個(gè)有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸的物體處于平衡狀態(tài)，施加在該物體上的能引起它沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩和能引起它沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩之間究竟需滿足怎樣的定量關(guān)系。 實(shí)驗(yàn)步驟 （1）如圖2所示，將力矩盤的金屬軸O固定在鐵架臺(tái)上，把力矩盤套在軸上并使盤面保持豎直。同時(shí)在鐵架臺(tái)上固定一根橫桿。力矩盤上畫出的同心圓供確定力臂時(shí)參考。 （2）將釘子固定在力矩盤的四個(gè)任意位置上，其中三枚釘子上用細(xì)線懸掛不同個(gè)數(shù)的鉤碼， 第四個(gè)釘子圖2 圖 1 7 用細(xì)線與測(cè)力計(jì)的鉤子相連，測(cè)力計(jì)的另一端則掛在水平橫桿的套環(huán)上。 （3）當(dāng)力矩盤在這四個(gè)力的作用下處于平衡狀態(tài)時(shí)，測(cè)出各個(gè)力的大小及它們的力臂。將力和力臂的數(shù)據(jù)記錄在預(yù)先設(shè)

31、計(jì)的表格中。 （4）改變釘子的位置，重復(fù)實(shí)驗(yàn)一次。 （5）分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。 注意事項(xiàng) （1）為了使實(shí)驗(yàn)條件具有普遍性，可用測(cè)力計(jì)對(duì)圓盤施加非豎直方向的力。原盤所受的幾個(gè)力的作用點(diǎn)不要和轉(zhuǎn)動(dòng)軸在同一水平線上。測(cè)力計(jì)向左上方的拉力的作用點(diǎn)最好在軸的右側(cè)，這有助于提高學(xué)生正確找出力矩、判斷力矩方向的能力。 （2）實(shí)驗(yàn)前須對(duì)圓盤進(jìn)行檢查和調(diào)整。若圓盤不能隨遇平衡，表明盤的重心偏離軸心，實(shí)驗(yàn)時(shí)重心處所受的重力矩會(huì)引起誤差，這時(shí)可用圖釘作配重進(jìn)行校正。軸桿要保持水平，圓盤與軸桿之間的間隙要小，避免圓盤受力時(shí)向前傾斜而偏離豎直平面。軸上要加些機(jī)油潤滑，使圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，盡可能減小摩擦力矩。 （3）測(cè)力計(jì)的

32、精度通常低于鉤碼，事前應(yīng)對(duì)測(cè)力計(jì)仔細(xì)校準(zhǔn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)為避免測(cè)力計(jì)因自重下垂而造成測(cè)量誤差，可用手扶住測(cè)力計(jì)，使它與所拉細(xì)繩在同一直線上時(shí)再讀數(shù)。每條細(xì)線都應(yīng)掛在釘子的根部，橫梁的位置也應(yīng)前后適當(dāng)，使圓盤受到的各個(gè)力均在同一平面內(nèi)。各力矩的力臂應(yīng)盡量取大些，以減小用尺測(cè)量的誤差。各力矩應(yīng)盡量大些，以減小軸上摩擦力矩的影響。平衡后輕輕地敲幾下圓盤，這樣的振動(dòng)可減小軸上摩擦力矩的影響。 （4）實(shí)驗(yàn)時(shí)可在圓盤上貼一張白紙，供作圖用。在紙上標(biāo)記力的作用線時(shí)，要使視線通過細(xì)線垂直于紙面，然后在細(xì)線后面離力的作用點(diǎn)盡可能遠(yuǎn)處用筆畫一個(gè)點(diǎn)。確定軸心的辦法是，在紙上仔細(xì)地拓出軸的圓形橫截面，再取這個(gè)圓的圓心，最后將

33、紙取下，放在桌上作圖，畫出各個(gè)力和力臂，并將測(cè)量結(jié)果記錄在預(yù)先設(shè)計(jì)的表格中，算出力矩，得出結(jié)論。 （5）本實(shí)驗(yàn)的誤差主要來源：鉤碼質(zhì)量誤差（1%）、測(cè)力計(jì)精度產(chǎn)生的誤差（2.5%），以及軸心定位偏差和作圖偏差等。總體誤差可控制在4%以內(nèi)。 實(shí)驗(yàn)三 用單擺測(cè)定重力加速度 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?用單擺測(cè)出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取?實(shí)驗(yàn)器材 單擺、停表、直尺、游標(biāo)卡尺、鐵架臺(tái)等。 實(shí)驗(yàn)原理 由單擺周期計(jì)算公式可得 224lgT? 測(cè)出l、T就可以計(jì)算重力加速度g。 實(shí)驗(yàn)步驟 選取一個(gè)擺線長約1m的單擺，把線的上端用鐵夾固定在鐵架臺(tái)上，把鐵架臺(tái)放在實(shí)驗(yàn)桌邊，使鐵夾伸到桌面以外，讓擺球自由下垂，如圖3-1所示。用米尺量出

34、擺線長度l，精確到毫米；用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球的直徑，然后算出擺球半徑，也精確到毫米；然后放開小球讓它擺動(dòng)，用停表測(cè)出單擺做3050次全振動(dòng)所用的時(shí)間。計(jì)算出平均擺動(dòng)一次的時(shí)間，這個(gè)時(shí)間就是單擺的振動(dòng)周期。再根據(jù)單擺的周期公式，計(jì)算出重力加速度。變更擺長，重復(fù)幾次實(shí)驗(yàn)，計(jì)算出每次實(shí)驗(yàn)測(cè)得的重力加速度。設(shè)計(jì)一個(gè)表格，把測(cè)得的數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果填入表中。最后，求出幾次實(shí)驗(yàn)得到的重力加速度的平均值，即可看作本地區(qū)的重力加速度。 注意事項(xiàng) （1）從擺球經(jīng)過平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí)。 （2）擺長等于擺線的長度加擺球半徑。 （3）多測(cè)幾次求平均值。 補(bǔ)充說明 本實(shí)驗(yàn)也可用DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)來做，其方法如下： 應(yīng)用DIS實(shí)驗(yàn)

35、系統(tǒng)，將圖3-2中的光電傳感器接到數(shù)據(jù)采集器的輸入口，點(diǎn)擊實(shí)驗(yàn)菜單中的“用單擺測(cè)重力加速度”。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先量出擺球的半徑與擺線的長度，輸入計(jì)算機(jī)。單擺擺動(dòng)后，點(diǎn)擊“記錄數(shù)據(jù)”，顯示屏將得到一組單擺的周期與重力加速度的值。 實(shí)驗(yàn)四 觀察水波的干涉現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?觀察兩列頻率相同的水波相遇時(shí)發(fā)生的干涉現(xiàn)象。 實(shí)驗(yàn)器材 發(fā)波水槽、變頻電動(dòng)機(jī)、電源等，如圖4所示。 實(shí)驗(yàn)步驟 （1）打開變頻電動(dòng)機(jī)電源； （2）調(diào)節(jié)兩小球擊水深度和頻率； （3）觀察兩列波疊加區(qū)域水面的波形； （4）改變實(shí)驗(yàn)條件，使兩個(gè)小球以不同的頻率擊 圖3-1 圖3-2 8 水，觀察不同頻率的兩列波疊加時(shí)，水面的波形。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 頻率及

36、其他振動(dòng)情況相同的兩列波疊加以后，某些 區(qū)域質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)加強(qiáng)，某些區(qū)域質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)減弱；這些區(qū)域是互相間隔的；而且這些區(qū)域的分布是穩(wěn)定的。 注意事項(xiàng) 不同頻率的波在空間相遇也能疊加，各質(zhì)點(diǎn)的合位移也等于每列波引起的分位移的矢量和，但合位移的最大值不能保持不變，也就不能在相遇區(qū)域產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣，當(dāng)然也就不能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。 實(shí)驗(yàn)五 用DIS描繪電場(chǎng)的等勢(shì)線 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?用描跡法畫出電場(chǎng)中一個(gè)平面上的等勢(shì)線。 實(shí)驗(yàn)器材 DIS（數(shù)字信息系統(tǒng)）、木板、白紙、復(fù)寫紙、導(dǎo)電紙、圖釘若干、電池、電鍵、圓柱形電級(jí)兩個(gè)。 實(shí)驗(yàn)原理 用DIS的電壓傳感器探測(cè)等勢(shì)點(diǎn)，用描跡法把等勢(shì)點(diǎn)連接成等勢(shì)線。 實(shí)驗(yàn)步驟 （1）安裝

37、實(shí)驗(yàn)裝置 如圖5-1所示，在一塊平整的木板上，依次鋪放白紙、復(fù)寫紙、導(dǎo)電紙。導(dǎo)電紙有導(dǎo)電物質(zhì)的一面向上，用圖釘將它們固定好。在導(dǎo)電紙上放兩個(gè)與它接觸良好的圓柱形電極，電極A與電源的正極相連作為“正電荷”，電極B與電源的負(fù)極相連作為“負(fù)電荷”。兩個(gè)電極之間的距離約為10cm，電壓為46V。將兩探針通過電壓傳感器連接到數(shù)據(jù)采集器的輸入口，點(diǎn)擊“實(shí)驗(yàn)單”中的“電壓測(cè)量”，開始實(shí)驗(yàn)。 （ 2）實(shí)驗(yàn)測(cè)量 1選擇基準(zhǔn)點(diǎn) 先將兩個(gè)電極的位置壓印在白紙上，然后在兩極的連線上，選取間距大致相等的5個(gè)點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)，并用探針把它們的位置壓印在白紙上。 2探測(cè)等勢(shì)點(diǎn) 將兩個(gè)探針分別拿在左、右手中，用左手中的探針跟導(dǎo)電

38、紙上的某一基準(zhǔn)點(diǎn)接觸，然后用右手中的探針在導(dǎo)電紙平面上找若干個(gè)與基準(zhǔn)點(diǎn)的電勢(shì)差為零的點(diǎn)，用探針把這些點(diǎn)一一壓印在白紙上，照這樣的方法，在每個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)的兩側(cè)，各探測(cè)出五個(gè)等勢(shì)點(diǎn)，每個(gè)等勢(shì)點(diǎn)大約相距1cm。 3畫等勢(shì)線 取出白紙，根據(jù)五組等勢(shì)點(diǎn)畫出五條平滑的曲線，它們就是等勢(shì)線（如圖5-2） 注意事項(xiàng) （1）先用多用表的歐姆擋在各處測(cè)一下電阻是否均勻，以便選用厚薄均勻的導(dǎo)電紙，撳壓時(shí)注意不要使紙破裂以免影響場(chǎng)的分布。 （2）電極跟導(dǎo)電紙的接觸要良好，這是做好實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵。可以選用10g或20g的銅質(zhì)小砝碼做電極壓在導(dǎo)電紙上。 （3）本實(shí)驗(yàn)為更好體現(xiàn)原理，選用電壓傳感器來探測(cè)等勢(shì)點(diǎn)。在找跟某一基準(zhǔn)點(diǎn)電勢(shì)

39、相等的點(diǎn)時(shí)，不要盲目地移動(dòng)探針，要根據(jù)電壓變化的趨勢(shì)來調(diào)整探針的位置。 （4）用探針找到跟某一基準(zhǔn)點(diǎn)的電勢(shì)相等的點(diǎn)后，在用探針把這些點(diǎn)一一壓印在白紙上，不可用力太大以免導(dǎo)電紙破裂。 補(bǔ)充說明 這個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置所形成的“電場(chǎng)”實(shí)際上不是正、負(fù)電荷間的靜電場(chǎng)而是恒定電流場(chǎng)，這是具有不同概念的兩種場(chǎng)，只是由于它們遵守的規(guī)律相似而用恒定的電流場(chǎng)模擬靜電場(chǎng)來做實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)六 用DIS測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 實(shí)驗(yàn)器材 DIS（數(shù)字信息系統(tǒng)）、電學(xué)實(shí)驗(yàn)電路板、滑線變阻器、待測(cè)干電池、導(dǎo)線等。 實(shí)驗(yàn)原理 改變電路的外電阻，通過電壓傳感器和電流傳感器測(cè)量不同工作狀態(tài)的端電壓和電流

40、，輸入計(jì)算機(jī)，自動(dòng)生成U-I 圖線，由圖線得出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。電路圖和實(shí)物裝置圖見圖6-1和圖6-2。 圖4 圖5-1 圖5-2 9 實(shí)驗(yàn)步驟 （1）把電壓、電流傳感器分別接入數(shù)據(jù)采集器第一、二輸入口。 （2）將實(shí)驗(yàn)電路板的開關(guān)S斷開，電壓、電流傳感器的測(cè)量夾分別接入實(shí)驗(yàn)板的3U、I端。 （3）連接滑動(dòng)變阻器R，并把阻值調(diào)到最大，開關(guān)S閉合。 （4）打開“計(jì)算表格”，改變滑動(dòng)變阻器的觸點(diǎn)，使其阻值逐漸減小，同時(shí)點(diǎn)擊“手動(dòng)”按鈕，記錄幾組不同的電壓、電流值。 （5）打開“坐標(biāo)繪圖”界面，設(shè)x軸為“2I”,y軸為“1U”,點(diǎn)擊“直線擬合”，得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖6-3所示。 （6）根據(jù)圖6-3顯示，擬合直

41、線方程為： _，測(cè)得電動(dòng)勢(shì)為_，內(nèi)阻為_。 注意事項(xiàng) 由于實(shí)驗(yàn)操作上難度不大，實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)應(yīng)放在對(duì)擬合圖線的分析上，要理解該圖線的意義，其代數(shù)表達(dá)式以及截距和斜率的含義等。 實(shí)驗(yàn)七 研究磁通量變化時(shí)感應(yīng)電流的方向 探究目的 探究感應(yīng)電流的方向與磁通量變化的關(guān)系。 方案設(shè)計(jì)： 方案1 實(shí)驗(yàn)原理 將條型磁鐵的N、S極分別插入感應(yīng)線圈，或從感應(yīng)線圈中拉出，觀察檢流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)情況，然后歸納出判斷感應(yīng)電流方向的規(guī)律。 實(shí)驗(yàn)器材 條型磁鐵、檢流計(jì)、感應(yīng)線圈等。 實(shí)驗(yàn)過程 如圖7中(a)、(b)、(c)、(d)所示，將條型磁鐵插入或拉出，觀察并記錄檢流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)方向。 實(shí)驗(yàn)記錄 （1）在圖7中畫出(a)、(b)、(c)、(d)四種情況下，線圈中感應(yīng)電流方向及感應(yīng)電流磁場(chǎng)的方向。 （2）歸納出感應(yīng)電流的方向與磁通量變化的關(guān)系： _ _。 方案2（請(qǐng)同學(xué)自己設(shè)計(jì)） 實(shí)驗(yàn)原理_ _。 實(shí)驗(yàn)器材_ 實(shí)驗(yàn)過程 實(shí)驗(yàn)記錄 實(shí)驗(yàn)結(jié)果：通過上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，你得到的共同結(jié)果是什么？ _ 實(shí)驗(yàn)八 用DIS研究回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小與磁通量變化快慢的關(guān)系 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?探索影響感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的有關(guān)因素。 實(shí)驗(yàn)器材 圖6-1 圖6-2 圖7 圖6-3