物理實(shí)驗(yàn)方法與儀器

1、物理實(shí)驗(yàn)方法與儀器考點(diǎn)目標(biāo)定位一、要求知道有效數(shù)字的概念，會(huì)用有效數(shù)字表達(dá)直接測(cè)量的結(jié)果.間接測(cè)量的有效數(shù)字運(yùn)算不作要求.二、要求認(rèn)識(shí)誤差問(wèn)題在實(shí)驗(yàn)中的重要性，了解誤差的概念，知道系統(tǒng)誤差和偶然誤差；知道用多次測(cè)量求平均值的方法減小偶然誤差；能在某些實(shí)驗(yàn)中分析誤差的主要來(lái)源；不要求計(jì)算誤差.三、要求會(huì)正確使用的儀器主要有：刻度尺，游標(biāo)卡尺，螺旋測(cè)微器，天平，秒表，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，彈簧秤，溫度計(jì)，電流表，電壓表，多用電表，滑動(dòng)變阻器，電阻箱，等等.四、要求能在理解的基礎(chǔ)上獨(dú)立完成的學(xué)生實(shí)驗(yàn)有：1.長(zhǎng)度的測(cè)量2.研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)3.探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系4.驗(yàn)證力的平行四邊形定則5.驗(yàn)證動(dòng)量守恒定

2、律6.研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)7.驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律8.用單擺測(cè)定重力加速度9.用油膜法估測(cè)分子的大小10.用描跡法畫出電場(chǎng)中平面上的等勢(shì)線11.測(cè)定金屬的電阻率（同時(shí)練習(xí)使用螺旋測(cè)微器）12.描繪小電珠的伏安特性曲線13.把電流表改裝為電壓表14.用電流表和電壓表測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻15.用多用電表探索黑箱內(nèi)的電學(xué)元件16.練習(xí)使用示波器17.傳感器的簡(jiǎn)單應(yīng)用18.測(cè)定玻璃的折射率19.用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)五、要求具有的設(shè)計(jì)和完成實(shí)驗(yàn)的能力：1.獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)的能力.包括理解實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙?，掌握?shí)驗(yàn)方法步驟，會(huì)控制實(shí)驗(yàn)條件和使用實(shí)驗(yàn)儀器，會(huì)觀察、分析和解釋實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的現(xiàn)象，會(huì)記錄、處理實(shí)驗(yàn)

3、數(shù)據(jù)，并得出合理的實(shí)驗(yàn)結(jié)論.2.能根據(jù)要求靈活運(yùn)用已學(xué)過(guò)的物理理論、實(shí)驗(yàn)方法和儀器，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案并處理相關(guān)的實(shí)驗(yàn)問(wèn)題.學(xué)習(xí)方略指南物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，物理實(shí)驗(yàn)也一直是高考考查的重要內(nèi)容.從對(duì)近幾年的高考實(shí)驗(yàn)試題的分析可以看出，高考對(duì)實(shí)驗(yàn)的考查有如下特點(diǎn)：1. 重視對(duì)基本儀器的使用和讀數(shù)的考查.如游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器、彈簧秤、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器的使用或讀數(shù)問(wèn)題，是歷年高考考查的熱點(diǎn)問(wèn)題.2.注重聯(lián)系實(shí)際操作的考查.高考實(shí)驗(yàn)試題中有很多題目都是聯(lián)系實(shí)際操作的，如游標(biāo)卡尺的讀數(shù)、電表的讀數(shù)等問(wèn)題，實(shí)驗(yàn)電路的連線問(wèn)題，描繪電場(chǎng)中等勢(shì)線時(shí)幾種紙的鋪放順序等等，都是實(shí)際操作的全真模

4、擬，如果考生沒(méi)有動(dòng)手做過(guò)這些實(shí)驗(yàn)就不可能答好這些問(wèn)題.這也正體現(xiàn)了高考命題的初衷“只有動(dòng)手做過(guò)實(shí)驗(yàn)的學(xué)生才能得高分”.3.重視對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的考查.對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行正確的處理和分析，從而得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，是實(shí)驗(yàn)全過(guò)程的一個(gè)重要的環(huán)節(jié).高考主要要求會(huì)根據(jù)數(shù)據(jù)畫圖象，知道舍棄錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，會(huì)根據(jù)圖象外推結(jié)論.另外在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中還常用算術(shù)平均值法、逐差法、列表法、描跡法等.4.注重對(duì)實(shí)驗(yàn)思想、實(shí)驗(yàn)方法及實(shí)驗(yàn)原理的理解的考查.譬如，“測(cè)玻璃折射率”的實(shí)驗(yàn)，課本實(shí)驗(yàn)中用的是平行玻璃磚，但高考實(shí)驗(yàn)題中給的卻是三棱鏡.雖然器材不同，但測(cè)量的原理、方法卻是相同的確定入射點(diǎn)和出射點(diǎn)，連接這兩點(diǎn)畫出折射光線.考查“

5、研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)，所給方格圖中的第一點(diǎn)并不是小球平拋的初始位置，這就要求考生要在認(rèn)真分析的基礎(chǔ)上找出解決問(wèn)題的關(guān)鍵，把勻變速直線運(yùn)動(dòng)中的研究方法（saT2）遷移到平拋運(yùn)動(dòng)中，來(lái)研究小球在豎直方向的分運(yùn)動(dòng).對(duì)伏安法測(cè)電阻的考查更是不斷花樣翻新：測(cè)金屬絲的阻值，測(cè)電壓表的阻值，測(cè)電流表的阻值雖然題目是全新的，但原理還是伏安法.還有伏安法測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)中對(duì)實(shí)驗(yàn)條件的控制方法（滑動(dòng)變阻器的接法），實(shí)驗(yàn)誤差的控制方法（電流表的內(nèi)、外接），作圖時(shí)對(duì)個(gè)別誤點(diǎn)的舍棄，圖線的“曲化直”，測(cè)量電路的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)器材的選取原則，等等.這一切都說(shuō)明近年來(lái)高考對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰μ岢隽烁邔哟蔚囊?，?duì)實(shí)驗(yàn)的考查已從簡(jiǎn)

6、單的背誦實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)向考查對(duì)實(shí)驗(yàn)的思想、方法和原理的理解.而設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)正是考查考生對(duì)實(shí)驗(yàn)思想的理解程度、對(duì)所學(xué)方法靈活遷移應(yīng)用程度的有效途徑.從更大的方面說(shuō)，通過(guò)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)可以較好地考查出考生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神，這也正是近些年“實(shí)驗(yàn)考查不是讀數(shù)就是設(shè)計(jì)”的根本原因.基于高考實(shí)驗(yàn)考查的以上特點(diǎn)，相應(yīng)在實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)備考中應(yīng)注意落實(shí)好以下幾個(gè)方面：1.要真正學(xué)會(huì)考綱中所列基本儀器的使用.對(duì)這些儀器要掌握它們的構(gòu)造原理、使用方法，會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求選取量程，會(huì)按照有效數(shù)字的規(guī)則讀數(shù).2.要真正動(dòng)手去做實(shí)驗(yàn).沒(méi)有實(shí)際的操作過(guò)程就沒(méi)有實(shí)驗(yàn)，也就不可能對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生深刻的認(rèn)識(shí)和理解.只靠“紙上談兵”成不了軍事家，同理，只靠

7、“課堂上聽(tīng)實(shí)驗(yàn)，書本上做實(shí)驗(yàn)”提高不了實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?對(duì)考綱中所要求的各個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)都要親手做一做，這樣才會(huì)體驗(yàn)深刻.3.要深刻地理解實(shí)驗(yàn)的原理和實(shí)驗(yàn)的方法.實(shí)驗(yàn)不僅僅是動(dòng)手，還要?jiǎng)幽X，是知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀三位一體的綜合表現(xiàn).做每一個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)都要想一想，這個(gè)實(shí)驗(yàn)所依據(jù)的原理是什么？為什么要選用這些器材？實(shí)驗(yàn)的步驟為什么要這樣安排？應(yīng)該采用什么方法來(lái)處理實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)？這個(gè)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的原因是什么？把這些問(wèn)題一個(gè)個(gè)搞清楚了，對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)就理解和掌握了.其中實(shí)驗(yàn)的原理是實(shí)驗(yàn)的“綱”，其他的各項(xiàng)，如實(shí)驗(yàn)方法及步驟、實(shí)驗(yàn)器材的選擇、數(shù)據(jù)的處理等一切與實(shí)驗(yàn)有關(guān)的問(wèn)題都是從實(shí)驗(yàn)原理中派生出來(lái)的

8、，這些是實(shí)驗(yàn)的“目”，“綱舉目張”，即只要緊緊抓住實(shí)驗(yàn)原理這個(gè)綱，許多問(wèn)題就會(huì)迎刃而解.有了以上基礎(chǔ)，才能進(jìn)一步遷移應(yīng)用在這些實(shí)驗(yàn)中學(xué)到的原理和方法，將它們靈活應(yīng)用到新的情境中去，即去做設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn).4.除考綱中所列出的學(xué)生實(shí)驗(yàn)外，還要重視教材中演示實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí).近些年的高考實(shí)驗(yàn)試題已向演示實(shí)驗(yàn)拓展，通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)來(lái)考查考生的觀察能力和理解能力，對(duì)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)提出了更全面的要求.5.要加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析處理能力的訓(xùn)練.對(duì)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)常用的方法，如算術(shù)平均值法、作圖法、逐差法、列表法等都要進(jìn)行系統(tǒng)的訓(xùn)練.對(duì)某些實(shí)驗(yàn)，要會(huì)分析產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的原因，并知道如何減小誤差.實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)一、有效數(shù)字簡(jiǎn)介當(dāng)用毫米刻度

9、尺量書本時(shí)，量得的長(zhǎng)度為184.2 mm，最末一位數(shù)字“2”是估計(jì)出來(lái)的，是不可靠數(shù)字，但是仍然有意義，仍要寫出來(lái).這種帶有一位不可靠數(shù)字的近似數(shù)字，叫做有效數(shù)字.在有效數(shù)字中，數(shù)2.7、2.70、2.700的含義是不同的，它們分別代表二位、三位、四位有效數(shù)字.數(shù)2.7表示最末一位數(shù)字7是不可靠的，而數(shù)2.70 和2.700則表示最末一位數(shù)字0是不可靠的.因此，小數(shù)最后的零是有意義的，不能隨便舍去或添加.但是，小數(shù)的第一個(gè)非零數(shù)字前面的零是用來(lái)表示小數(shù)點(diǎn)位置的，不是有效數(shù)字.例如：0.92、0.085、0.006 3都是兩位有效數(shù)字.大的數(shù)目，如365 000，如果不全是有效數(shù)字，就不要這樣寫

10、，可以寫成有一位整數(shù)的小數(shù)和10的乘方的積的形式，如果是三位有效數(shù)字，就寫成3.65105，如果是四位有效數(shù)字，就寫成3.650105.許多物理量是從直接測(cè)量結(jié)果中計(jì)算出來(lái)的.測(cè)量結(jié)果既然是用有效數(shù)字表示的，在計(jì)算中就要遵守有效數(shù)字的規(guī)則：（1）不可靠數(shù)字與別的數(shù)字相加減、相乘除，所得的結(jié)果也是不可靠的.（2）計(jì)算結(jié)果只能保留一位不可靠數(shù)字，但在計(jì)算過(guò)程中可以保留兩位不可靠數(shù)字，最后再四舍五入.應(yīng)該注意的是，物體的個(gè)數(shù)、實(shí)驗(yàn)的次數(shù)等是準(zhǔn)確數(shù)，它們與近似數(shù)相乘或相除時(shí)，有效數(shù)字的位數(shù)應(yīng)等于原來(lái)近似數(shù)的有效數(shù)字位數(shù).例如，8個(gè)相同的小球共重92.8 g，每個(gè)小球重11.6 g，商數(shù)要取三位有效數(shù)字

11、.如果誤認(rèn)為數(shù)量8個(gè)是一位有效數(shù)字，因此商數(shù)也取一位有效數(shù)字，那就錯(cuò)了.嚴(yán)格地說(shuō)，有效數(shù)字的規(guī)則是相當(dāng)復(fù)雜的.中學(xué)階段的物理習(xí)題中，如果沒(méi)有特別要求，不必嚴(yán)格按照有效數(shù)字的規(guī)則去做，通常只取兩位或三位有效數(shù)字就可以了.但對(duì)物理實(shí)驗(yàn)中的測(cè)量結(jié)果，則要嚴(yán)格按照有效數(shù)字的規(guī)則表達(dá).二、基本儀器的使用（一）測(cè)量長(zhǎng)度的儀器1.刻度尺（米尺）：最小分度值為1 mm，量程不等.常用于測(cè)量的刻度尺有鋼板尺、鋼卷尺、木直尺等.測(cè)量時(shí)要估讀到毫米以下一位，如：l11.37 cm，l223.65 cm.用刻度尺測(cè)量時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）要使刻度尺的刻度線緊貼被測(cè)物，眼睛應(yīng)正對(duì)刻度線讀數(shù)，以避免視差.（2）用零刻度

12、線在端頭的刻度尺測(cè)量時(shí)，為了防止因端頭磨損而產(chǎn)生誤差，常選擇刻度尺的某一刻度線為測(cè)量起點(diǎn)，測(cè)量的長(zhǎng)度等于被測(cè)物體的兩個(gè)端點(diǎn)在刻度尺上的讀數(shù)之差.2.游標(biāo)卡尺：根據(jù)游標(biāo)上的分度格數(shù)，常把游標(biāo)卡尺分為10分度的、20分度的和50分度的三種.它們的精度（游標(biāo)上的最小分度值）分別為0.1 mm、0.05 mm、0.02 mm.課本上只介紹了10分度游標(biāo)卡尺的讀數(shù)原理，實(shí)際上，20分度、50分度的卡尺與它的讀數(shù)原理是相同的，譬如，50分度游標(biāo)卡尺上50個(gè)分度只有49 mm長(zhǎng)，比主尺上的50個(gè)分度短1 mm，則游標(biāo)上每個(gè)分度比主尺上的每個(gè)分度短150 mm0.02 mm，即它的測(cè)量精度為0.02 mm.游

13、標(biāo)卡尺按下列規(guī)則讀數(shù)：（1）以游標(biāo)零刻線位置為準(zhǔn)，在主尺上讀取整毫米數(shù).（2）看游標(biāo)上哪條刻線與主尺上的某一刻線（不用管是第幾條刻線）對(duì)齊，由游標(biāo)上讀出毫米以下的小數(shù).（3）總的讀數(shù)為毫米整數(shù)加上毫米小數(shù).注意：不管是10分度游標(biāo)卡尺，還是20分度、50分度游標(biāo)卡尺，在讀數(shù)時(shí)均不需要向后估讀一位.3.螺旋測(cè)微器（千分尺）：螺旋測(cè)微器量程一般為025 mm，最小分度是0.01 mm.螺旋測(cè)微器螺旋測(cè)微器讀數(shù)規(guī)則：（1）以鼓輪邊緣為準(zhǔn)在固定刻度上讀出整毫米數(shù).（2）從可動(dòng)刻度上讀出毫米以下的小數(shù).（3）測(cè)量長(zhǎng)度為上述二者之和.注意：在測(cè)微螺桿快要接近被測(cè)物體時(shí)，要改擰螺旋柄后端的微調(diào)旋鈕（棘輪），

14、以免將待測(cè)物夾得太緊使測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確，或損壞螺旋測(cè)微器內(nèi)的精密螺紋.讀數(shù)時(shí)要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻線是否已經(jīng)露出.螺旋測(cè)微器讀數(shù)時(shí)必須估讀一位，即估讀到0.001 mm這一位上.（二）測(cè)質(zhì)量的儀器天平中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中常用的天平有物理天平和托盤天平. 托盤天平 物理天平1.天平的主要技術(shù)參數(shù)：（1）稱量：天平所能稱量的最大質(zhì)量.（2）感量：使天平指針從平衡位置偏轉(zhuǎn)到最小分度所需質(zhì)量.感量也叫做“分度值”.這一數(shù)值愈小，天平愈靈敏.2.天平的使用.稱量前應(yīng)按下列步驟進(jìn)行調(diào)整：（1）調(diào)水平：調(diào)天平底座上的兩個(gè)調(diào)平旋鈕，使重垂線的小重錘尖端與底座上的小錐體的尖端正對(duì).（2）調(diào)平衡：用鑷子把橫梁上

15、的游碼撥到左邊零位，然后通過(guò)調(diào)節(jié)橫梁兩端的平衡螺母，使天平指針能在中央刻線兩側(cè)等幅擺動(dòng).注意：被測(cè)物體的質(zhì)量不能超過(guò)天平的稱量.待測(cè)物體和砝碼的放置應(yīng)為“左物右碼”.取放待測(cè)物或加減砝碼時(shí)應(yīng)使天平靜止不動(dòng).待測(cè)物的質(zhì)量等于砝碼的總質(zhì)量加上游碼所示讀數(shù).（三）測(cè)時(shí)間的儀器1.秒表：（略）2.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接220 V交流電源，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接46 V交流電源，當(dāng)交變電流的頻率為50 Hz時(shí)，打點(diǎn)周期為0.02 s. 電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用時(shí)應(yīng)注意：（1）為使打點(diǎn)的頻率比較穩(wěn)定，要求打點(diǎn)計(jì)時(shí)器振動(dòng)片的固有頻率也是50 Hz，使之發(fā)生共振現(xiàn)象.振動(dòng)片的長(zhǎng)度可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，通過(guò)改變振動(dòng)片

16、的長(zhǎng)度可調(diào)節(jié)它的固有頻率.（2）實(shí)驗(yàn)前要檢查打點(diǎn)的清晰情況，必要時(shí)應(yīng)調(diào)整振針的高度，且不能讓它松動(dòng)，否則將會(huì)出現(xiàn)漏點(diǎn)、雙點(diǎn)等現(xiàn)象，還會(huì)對(duì)紙帶產(chǎn)生過(guò)大的阻力.（四）測(cè)力的儀器彈簧秤（彈簧測(cè)力計(jì)） 彈簧秤學(xué)生實(shí)驗(yàn)用彈簧秤量程一般為05 N，最小分度值為0.1 N.使用時(shí)應(yīng)注意：（1）所測(cè)力不要超過(guò)彈簧秤量程.（2）使用前應(yīng)檢查彈簧秤是否需要調(diào)零.方法是將彈簧秤豎直掛起，如其指針不指零位，就需要調(diào)零，一般是通過(guò)移動(dòng)指針來(lái)調(diào)零.（3）若彈簧秤零點(diǎn)準(zhǔn)確，但掛上鉤碼檢查時(shí)，示值誤差隨鉤碼的增大而增大，此時(shí)應(yīng)調(diào)整彈簧的圈數(shù)來(lái)解決.示值小于鉤碼重力應(yīng)增加彈簧圈數(shù)；示值大于鉤碼重力時(shí)，應(yīng)減少?gòu)椈傻娜?shù).（五）測(cè)

17、溫度的儀器溫度計(jì)中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中常用的液體溫度計(jì)有水銀溫度計(jì)、煤油溫度計(jì)（紅色液體）等.1.性能：水銀溫度計(jì)測(cè)量范圍一般為0100 ；煤油溫度計(jì)的測(cè)量范圍一般是50100 .最小分度值一般為1 .2.使用時(shí)應(yīng)注意：（1）選用的測(cè)溫范圍要適當(dāng)，待測(cè)物體的溫度不能超出溫度計(jì)的最高可測(cè)溫度.（2）測(cè)量液體的溫度時(shí)，溫度計(jì)不要與器壁接觸.（3）讀數(shù)時(shí)，溫度計(jì)不應(yīng)離開(kāi)被測(cè)物體（體溫計(jì)除外），而且眼睛要正對(duì)液柱的凸（或凹）彎月面的水平切線位置.（4）最好在液柱芯向上升至最高不再上升時(shí)或達(dá)穩(wěn)定時(shí)進(jìn)行讀數(shù).（六）電學(xué)測(cè)量?jī)x表1.電流表和電壓表電流表 電壓表學(xué)生實(shí)驗(yàn)中用的直流電流表的量程為00.6 A3 A，內(nèi)阻

18、一般在1 以下（毫安表的內(nèi)阻一般在幾歐幾十歐）.直流電壓表的量程為03 V15 V，兩個(gè)量程的內(nèi)阻分別約為3 k和15 k.使用時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）選擇合適的量程：根據(jù)被測(cè)電流或電壓值的大小選擇量程，使得指針偏轉(zhuǎn)超過(guò)所選量程的2/3，至少也要超過(guò)1/2.如果量程選擇太大，指針偏轉(zhuǎn)太小，會(huì)造成測(cè)量誤差太大.量程選擇太小，過(guò)大的電流或電壓會(huì)使電表?yè)p壞.在不知道被測(cè)電流或電壓大小的情況下，應(yīng)選用電表的較大量程，然后再根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)情況選取合適的量程.（2）電流表應(yīng)串聯(lián)在被測(cè)電路中，電壓表應(yīng)并聯(lián)在被測(cè)電路兩端.電表的“”“”接線柱不能接反，以免損壞電表.（3）讀數(shù)時(shí)應(yīng)使視線垂直于刻度表面，一般都要估

19、讀到電表的最小分度的1/2以下（學(xué)生實(shí)驗(yàn)用電表J0407、J0408型，3 V和3 A量程估讀到最小分度的1/10，15 V量程估讀到最小分度的1/5，0.6 A量程估讀到最小分度的1/2）.2.多用電表多用電表是一種比較常用的電學(xué)儀表，它可以用來(lái)測(cè)量交流電壓、直流電壓、直流電流和電阻，而且每一種可測(cè)量的電學(xué)量又有多個(gè)量程.其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便，但是準(zhǔn)確度稍低.其歐姆擋的設(shè)計(jì)原理是根據(jù)閉合電路的歐姆定律I，回路中的電流與電阻存在一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，這樣就可以通過(guò)電流表的讀數(shù)來(lái)反映被測(cè)電阻的大小.使用歐姆擋測(cè)電阻時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）由于使用多用電表時(shí)不管測(cè)量項(xiàng)目是什么，電流都要從電表的“”插孔（紅

20、表筆）流入，從“”插孔（黑表筆）流出，所以使用歐姆擋時(shí)，多用電表內(nèi)部電池的正極接的是黑表筆，負(fù)極接的是紅表筆.（2）要區(qū)分開(kāi)“機(jī)械零點(diǎn)”與“歐姆零點(diǎn)”.“機(jī)械零點(diǎn)”在表盤刻度左側(cè)“0”位置，調(diào)整的是表盤下邊中間的定位螺絲；“歐姆零點(diǎn)”在表盤刻度的右側(cè)電阻刻度“0”位置，調(diào)整的是歐姆擋的調(diào)零旋鈕.（3）測(cè)量前應(yīng)根據(jù)估計(jì)阻值選用適當(dāng)?shù)膿跷?由于歐姆擋刻度的非線性，使用歐姆擋測(cè)電阻時(shí)，表頭指針偏轉(zhuǎn)過(guò)大過(guò)小都有較大誤差，通常只使用表盤中間一段刻度范圍（R中4R中）為測(cè)量的有效范圍.譬如，J0411型多用電表歐姆擋的R中15 ，當(dāng)待測(cè)電阻約為2 k時(shí)，則應(yīng)采用R100擋.（4）每變換一次擋位，都要重新進(jìn)

21、行歐姆調(diào)零.（5）由于歐姆擋表盤刻度不均勻，難于估讀，測(cè)量結(jié)果只需取兩位有效數(shù)字.讀數(shù)時(shí)不要忘記乘上相應(yīng)擋位的倍率.（6）測(cè)量時(shí)待測(cè)電阻要跟其他元件和電源斷開(kāi)，不然就不能得到準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果，甚至還可能損壞電表.（7）多用電表使用完畢后，應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)撥離歐姆擋，一般旋至空擋或交流電壓最高擋上.（七）電學(xué)實(shí)驗(yàn)器材1.滑動(dòng)變阻器中學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)常用滑動(dòng)變阻器有以下幾種規(guī)格：010 ，2 A；050 ，1.5 A；滑動(dòng)變阻器0200 ，1.5 A；01 750 ，0.3 A.滑動(dòng)變阻器有兩種基本連接方法：限流式接法和分壓式接法.下表是對(duì)兩種連接方式的比較：滑動(dòng)變阻器的連接方式及特點(diǎn)接 法電路圖特 點(diǎn)適用條

22、件限流式接法1.用電器R0與滑動(dòng)變阻器R的部分電阻串聯(lián)，另一部分不起作用2.R0上電壓調(diào)節(jié)范圍為ER0與R的阻值差不多，且不要求R0上電壓能調(diào)至零分壓式接法1.用電器R0與滑動(dòng)變阻器的部分電阻并聯(lián)后再與另一部分串聯(lián)2.R0上電壓調(diào)節(jié)范圍為0E1.要求電壓調(diào)節(jié)能從0開(kāi)始增大2.R比R0小，一般取R限流式接法的線路連接較簡(jiǎn)單，調(diào)節(jié)方便，但調(diào)節(jié)范圍較?。环謮菏浇臃ǖ木€路連接較復(fù)雜，且隨著滑動(dòng)端的移動(dòng)，R0上的電壓并非均勻變化，所以調(diào)節(jié)起來(lái)不如限流式方便.因此，在設(shè)計(jì)電路的時(shí)候，應(yīng)首先考慮限流式，若確實(shí)無(wú)法滿足題目要求，再選取分壓式接法.2.電阻箱中學(xué)物理學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)中采用的規(guī)格一般為：阻值調(diào)節(jié)范圍0

23、9 999 ，各擋允許通過(guò)的最大電流如下表：阻值（）1101001 000最大電流（A）0.50.150.030.015使用方法及注意事項(xiàng)：（1）不要使通過(guò)電阻箱的電流超過(guò)其允許的最大電流.（2）電阻箱使用阻值的讀數(shù)為：每擋指示數(shù)字乘以相應(yīng)倍率后相加的總和.（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中改變阻值時(shí)，不要使電阻箱上電阻值出現(xiàn)零歐姆，以免損壞其他儀表.譬如，當(dāng)要把90 變至100 ，應(yīng)先將“100”擋撥至“1”處，再將“10”擋撥至零.3.電源中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中主要使用干電池、學(xué)生電源和蓄電池.干電池每節(jié)電動(dòng)勢(shì)約1.5 V，內(nèi)阻約0.2 左右，不能提供較強(qiáng)的電流（0.6 A以下），學(xué)生實(shí)驗(yàn)中用作測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)

24、電阻等.鉛蓄電池的電動(dòng)勢(shì)約2 V，內(nèi)阻小（約0.05 ），可以提供較強(qiáng)的電流.在一些需要短時(shí)大電流放電的實(shí)驗(yàn)中常用，如在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的學(xué)生實(shí)驗(yàn)中、安培力的演示實(shí)驗(yàn)中都要用到.學(xué)生電源的最大特點(diǎn)是輸出電壓可調(diào)、交直流可變換.它的內(nèi)阻不但偏大而且是變化的，用于電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和描繪電場(chǎng)中等勢(shì)線的實(shí)驗(yàn).三、實(shí)驗(yàn)的主要思想方法在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中涉及的主要思想方法有：轉(zhuǎn)換法：將某些不易顯示、不易直接測(cè)量的物理量轉(zhuǎn)化為易于顯示、易于測(cè)量的物理量的方法稱為轉(zhuǎn)換法（間接測(cè)量法）.轉(zhuǎn)換法是物理實(shí)驗(yàn)常用的方法，例如，測(cè)力計(jì)是把力的大小轉(zhuǎn)換為彈簧的伸長(zhǎng)量；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是把流逝的時(shí)間轉(zhuǎn)換成振針的周期性振動(dòng)；電流表是利用

25、電流在磁場(chǎng)中受力，把電流轉(zhuǎn)化為指針的偏轉(zhuǎn)角；用單擺測(cè)定重力加速度g是通過(guò)公式T=2把g的測(cè)量轉(zhuǎn)換為T和l的測(cè)量；估測(cè)分子的大小時(shí)不是直接測(cè)量分子的直徑，而是測(cè)油滴的體積和它所形成的單分子油膜的面積而間接測(cè)得分子的直徑；測(cè)光的波長(zhǎng)是通過(guò)測(cè)易于測(cè)量的雙縫干涉條紋之間的寬度后來(lái)求得的；等等.等效法：等效方法是物理學(xué)研究的重要方法，也是物理實(shí)驗(yàn)中常用的方法.如“碰撞中的動(dòng)量守恒”實(shí)驗(yàn)中，用小球的水平位移代替小球的水平速度；畫電場(chǎng)中等勢(shì)線分布時(shí)用電流場(chǎng)模擬靜電場(chǎng)；等等.累積法：把某些難以直接準(zhǔn)確測(cè)量的微小量累積后測(cè)量，提高測(cè)量的精確程度.如測(cè)單擺振動(dòng)的周期，應(yīng)測(cè)量單擺多次全振動(dòng)的時(shí)間除以全振動(dòng)次數(shù)，以減

26、少個(gè)人反應(yīng)時(shí)間造成的誤差.在初中物理中曾經(jīng)學(xué)過(guò)用累積法測(cè)細(xì)銅線的直徑.控制變量法：在多因素的實(shí)驗(yàn)中，可以先控制一些量不變，依次研究某一個(gè)因素的影響.如牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)中可以先保持質(zhì)量一定，研究加速度和力的關(guān)系；再保持力一定，研究加速度和質(zhì)量的關(guān)系.留跡法：把瞬息即逝的現(xiàn)象（位置、軌跡、圖象等）記錄下來(lái).如通過(guò)紙帶上打出的小點(diǎn)記錄小車的位置；用描跡法畫出平拋物體的運(yùn)動(dòng)軌跡；用砂擺顯示振動(dòng)的圖象.黑箱法：黑箱是指內(nèi)部結(jié)構(gòu)不明的系統(tǒng).黑箱法是指在不打開(kāi)黑箱的情況下，通過(guò)觀察，或是通過(guò)有目的地向黑箱輸入信息、記錄黑箱相應(yīng)的輸出，找出其行為的規(guī)律，然后根據(jù)已有的知識(shí)對(duì)黑箱的內(nèi)部結(jié)構(gòu)作出推測(cè)的方法.學(xué)生實(shí)

27、驗(yàn)“用多用電表探索黑箱內(nèi)的電學(xué)元件”就是典型的黑箱法的應(yīng)用. 四、實(shí)驗(yàn)的一般原則雖然各個(gè)物理實(shí)驗(yàn)的原理、方法、使用的器材不相同，但實(shí)驗(yàn)仍有一些共同的原則.分析找出實(shí)驗(yàn)的一般原則，有利于掌握實(shí)驗(yàn)的思想、方法，提高對(duì)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí).現(xiàn)分作以下四個(gè)方面分別談實(shí)驗(yàn)應(yīng)遵守的一般原則.（一）選擇儀器根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理和實(shí)驗(yàn)室條件選擇儀器是進(jìn)行正確測(cè)量的前提.一般遵循以下三個(gè)原則：可行性原則：要能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求和客觀條件選用合適的儀器，使實(shí)驗(yàn)切實(shí)可行，能達(dá)到預(yù)期目標(biāo).譬如，當(dāng)要求測(cè)量一個(gè)電阻器的阻值時(shí)，就要根據(jù)要求的測(cè)量精度、實(shí)驗(yàn)室條件及本人已有的理論知識(shí)，確定是采用電橋，還是采用歐姆表或伏安法.當(dāng)采用伏安法測(cè)量時(shí)

28、，還要根據(jù)電阻的規(guī)格（額定功率）選擇電壓表、電流表的量程.準(zhǔn)確性原則：根據(jù)實(shí)驗(yàn)的需要，選用精度合適的測(cè)量工具.但對(duì)某個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)講，精確程度夠用即可，并不是精度越高越好.正如稱一噸煤用磅秤即可，沒(méi)有必要用精密天平稱量一樣.譬如，在“測(cè)定金屬絲電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，為保證測(cè)量結(jié)果的有效數(shù)字位數(shù)合適（23位），測(cè)金屬絲直徑要用螺旋測(cè)微器，而測(cè)金屬絲長(zhǎng)度用毫米刻度尺即可，伏安法測(cè)金屬絲電阻用2.5級(jí)電表（學(xué)生實(shí)驗(yàn)用）即可滿足實(shí)驗(yàn)要求.操作性原則：實(shí)驗(yàn)時(shí)調(diào)節(jié)方便、便于操作.如滑動(dòng)變阻器的選擇，既要考慮它的額定電流，又要考慮它的阻值范圍，在二者都能滿足實(shí)驗(yàn)要求的情況下，還要考慮阻值大小對(duì)實(shí)驗(yàn)操作中是否調(diào)節(jié)方便的

29、影響.（二）儀器放置按規(guī)定放置好儀器是保證測(cè)量結(jié)果正確和實(shí)驗(yàn)便捷的前提.放置規(guī)范：不同的儀器有不同的放置要求，如多用電表要平臥；學(xué)生用的電流表、電壓表應(yīng)斜置；水銀氣壓計(jì)要豎直懸掛；平拋實(shí)驗(yàn)用的斜槽末端要水平等等.操作順手：儀器擺放要便于操作，防止實(shí)驗(yàn)中手忙腳亂.如開(kāi)關(guān)、變阻器要放在便于手操作的位置；使用天平要“左物右碼”.便于讀數(shù)：實(shí)驗(yàn)人員要面對(duì)儀器、儀表的刻度，視線與刻度盤垂直.實(shí)驗(yàn)時(shí)能否有條理地把各種儀器正確放置好，也是實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)高低的重要體現(xiàn).（三）初始狀態(tài)設(shè)置測(cè)量前先設(shè)置好儀器儀表的初始狀態(tài)，否則將可能損壞儀器，甚至?xí)斐墒鹿?連接電路時(shí)，電路開(kāi)關(guān)要處于斷開(kāi)狀態(tài)；開(kāi)關(guān)閉合前變阻器的滑片位置要合理（限流時(shí)阻值大，分壓時(shí)阻值?。?；儀表要先調(diào)零，再選好擋位（不好確定時(shí)先選高擋位）.（四）操作程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)操作程序的安排要科學(xué)合理，譬如，在“力的合成”實(shí)驗(yàn)中，要先用兩只彈簧秤互成角度地把結(jié)點(diǎn)拉至某點(diǎn)，再用一只彈簧秤拉至同一點(diǎn)；使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒