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1、 網(wǎng)址:第 頁三好網(wǎng)中高級教師在線1對1輔導(dǎo),專注K12中小學(xué)在線一對一輔導(dǎo),高考輔導(dǎo)、中考輔導(dǎo),老師質(zhì)量高,互動體驗強,服務(wù)保障好,提分效果快,在家就能上課,先上課,滿意在付費!以上資料來源于網(wǎng)絡(luò),如有異議,請?zhí)砑観Q:905622058,將有關(guān)問題進行反饋!衷心感謝!第二篇 實驗探究篇實驗?zāi)芰δ塥毩⒌赝瓿杀乜己瓦x考內(nèi)容中所列的實驗,能明確實驗?zāi)康?,能理解實驗原理和方法,能控制實驗條件,會使用儀器,會觀察、分析實驗現(xiàn)象,會記錄、處理實驗數(shù)據(jù),并得出結(jié)論,對結(jié)論進行分析和評價。能發(fā)現(xiàn)問題、提出問題,并制訂解決方案。能運用已學(xué)過的物理理論、實驗方法和實驗儀器去處理問題,包括簡單的設(shè)計性實驗。一常
2、用測量儀器1.游標(biāo)卡尺【儀器構(gòu)造】如圖所示,由主尺、游標(biāo)尺、內(nèi)測量爪、外測量爪、深度尺、緊固螺絲等組成?!驹O(shè)計原理】在主尺和游標(biāo)尺上分成不同的等份,利用它們每一等份長度的差異,來讀出較精確的測量數(shù)據(jù)。如將主尺上分成10等份作為游標(biāo)尺的刻度,則游標(biāo)尺刻度的每一等份是,與主尺的每一等份相差。在實驗室中還有20或50分度的游標(biāo)尺,游標(biāo)尺的長度分別為和,游標(biāo)尺上每格的長度分別是和,與主尺上每毫米格分別相差和。游標(biāo)卡尺的準(zhǔn)確度可用下列方法計算:準(zhǔn)確度。如游標(biāo)尺為10分度的準(zhǔn)確度為,游標(biāo)尺為20分度的準(zhǔn)確度為,游標(biāo)尺為50分度的準(zhǔn)確度為。用途:用來較精確地測量長度?!咀⒁馐马棥?.測量前要先看清游標(biāo)卡尺的
3、準(zhǔn)確度,通常有、三種。2.確定零誤差及其正、負(fù),以便測量后修正測量值。4.測長度時,應(yīng)使管(假如被測物體是長管)的軸線與主尺平行。測外徑時,應(yīng)使管的軸線與主尺垂直。測內(nèi)徑時,應(yīng)使內(nèi)測量爪刀口所在平面與管的直徑重合。5.若以為單位,10分度的游標(biāo)卡尺讀數(shù),小數(shù)點后是一位數(shù)字;20分度的游標(biāo)卡尺讀數(shù),小數(shù)點后是兩位數(shù)字,末位是O或5,且末位的O不能省略;50分度的游標(biāo)卡尺讀數(shù),小數(shù)點后是兩位數(shù)字,且末位是偶數(shù)。6.讀取主尺上數(shù)據(jù)時,是看游標(biāo)尺上的零刻線的位置,而不是看游標(biāo)尺端線的位置。【使用方法】1游標(biāo)卡尺的使用方法(1)使用前讓左右兩測量爪并攏,選用游標(biāo)尺的零刻線跟主尺的零刻線重合的游標(biāo)卡尺。(
4、2)將待測物體放在兩測量爪之間(注:測一般物體長用外測量爪;測孔徑等物體內(nèi)部長度時,用內(nèi)測量爪;測槽深或筒深時,用深度尺),移動游標(biāo)尺,使測量爪剛好與物體接觸即可讀數(shù)。(3)以10分度游標(biāo)卡尺為例說明:測量小于的長度時,游標(biāo)尺上的第幾條刻線與主尺上的某一刻線重合,則表示被測長度是零點幾毫米,若是第六條刻線與主尺上某一刻線對齊,則被測長度為。如測量大于的長度時,整毫米數(shù)由主尺讀出,十分之幾毫米從游標(biāo)尺讀出。如圖所示,表明被測物體的長度為。游標(biāo)卡尺是不需估讀的測量工具。2游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法若游標(biāo)卡尺上第條刻線與主尺上某一刻線對齊,則讀數(shù)公式為(是從主尺上讀取的毫米數(shù),是游標(biāo)卡尺的精確度,是零誤差)
5、。游標(biāo)卡尺讀數(shù)時要注意以下幾點:(1)游標(biāo)尺的零刻線(不是機械零端),對應(yīng)主尺位置,讀出主尺讀數(shù)。(2)明確精度,10分度精確到,20分度精確到,50分度精確到;讀數(shù)若以為單位,10分度小數(shù)點后面是一位數(shù)字,20分度、50分度小數(shù)點后面是兩位數(shù)字。(3)利用對稱法確定游標(biāo)尺的哪一條刻線與主尺刻線對得最齊,對應(yīng)度最好的游標(biāo)尺的那一條線(設(shè)為的前一條(第條)在對應(yīng)主尺刻線的右側(cè),后一條(第條)在對應(yīng)主尺刻線的左側(cè)。(4)在讀主尺和游標(biāo)尺示數(shù)時,統(tǒng)一用毫米為單位,相加后再化成題目要求的單位。(5)看游標(biāo)尺哪一條刻線與主尺刻線對得最齊時,已包含了估讀因素,不需再估讀。(6)主尺上的單位應(yīng)為厘米主尺上標(biāo)
6、識的l、2、3等數(shù)字通常是指厘米,讀數(shù)時應(yīng)將毫米和厘米分清,游標(biāo)卡尺主尺上的分度值是。例如:如圖所示,易錯讀成,正確讀數(shù)為。(7)區(qū)分零刻線與標(biāo)尺最前端邊框例如:如圖所示,易錯讀成,正確讀數(shù)為。2.螺旋測微器【儀器構(gòu)造】如圖所示,它的測砧和固定刻度固定在框架上,旋鈕、微調(diào)旋鈕、可動刻度和測微螺桿連在一起,通過精密螺紋套在上?!驹O(shè)計原理】利用螺旋轉(zhuǎn)動將微小的直線位移轉(zhuǎn)化為角度變化(角位移),并在較大的圓周上對其進行顯示,設(shè)螺紋的螺距為,即測微螺桿在旋鈕轉(zhuǎn)動一周時前進或后退,將可動刻度分為50等份,則每轉(zhuǎn)動兩周就轉(zhuǎn)過100等份,測微螺桿的變化正好是,而可動刻度每轉(zhuǎn)過1格時,測微螺桿前進或后退,所以
7、用它測長度時可以準(zhǔn)確到。螺旋測微器能更精密地測量物體的長度?!咀⒁馐马棥?.看主尺上半刻線是否已經(jīng)出現(xiàn),若已顯示出來,要在固定刻度上加上。2.有效數(shù)字的位數(shù)必須符合要求,小數(shù)點后必須有3位有效數(shù)字,不能出現(xiàn)、這種情況,應(yīng)該是、的形式。3.數(shù)字后必須有單位,無單位一定錯,若所要求單位是,最好在已讀出的以為單位的基礎(chǔ)上采用科學(xué)記數(shù)法,而不采用將小數(shù)點前移三位的形式,如?!臼褂梅椒ā?.螺旋測微器的使用方法(1)找出零誤差。測量前使測微螺桿和固定測砧并攏,如果可動刻度的零刻線正好跟固定刻度的零刻線重合(對齊),誤差為零;如果可動刻度的零刻線在固定零刻線之上等分點處,應(yīng)在讀數(shù)中加上,反之則減去。(2)
8、操作方法:旋出螺桿,將被測物體置于、之間的夾縫中,開始旋轉(zhuǎn)旋鈕,開始接觸被測物體時,應(yīng)停止旋轉(zhuǎn),而改用旋轉(zhuǎn)微調(diào)旋鈕,以防止螺桿和測砧過分壓緊待測物體。當(dāng)停止使用改為使用時,應(yīng)輕輕轉(zhuǎn)動微調(diào)旋鈕,當(dāng)聽到“嗒、嗒、嗒”的響聲時,表明被測物體剛好被夾住,然后轉(zhuǎn)動鎖緊手柄使止動。(3)待測物體長度的整毫米數(shù)從固定刻度上讀出,小數(shù)部分由可動刻度讀出。2螺旋測微器的讀數(shù)方法(1)讀數(shù)方法以鼓輪邊緣為準(zhǔn),在固定刻度上讀出整毫米數(shù)和半毫米數(shù)。不足半毫米的部分由可動刻度盤讀出,即看可動刻度盤上的第幾條刻線與固定刻度上的橫線重合,從而讀出可動刻度盤示數(shù)(注意估讀位)。測量結(jié)果(以為單位)表示為:測量長度固定刻度示數(shù)
9、可動刻度示數(shù)精度。(2)螺旋測微器讀數(shù)時,應(yīng)注意以下幾點問題:認(rèn)清哪是半刻線,哪是固定刻線(標(biāo)有數(shù)字),要注意固定刻度讀數(shù)是格數(shù)而不是刻線數(shù)。固定刻度每一格是,相應(yīng)半刻線露出加,可動刻度每1小格表示??蓜涌潭茸x數(shù)時,要估讀格數(shù),尤其是整格數(shù)時,如圖所示,應(yīng)讀成13個整格。若以毫米為單位,結(jié)果小數(shù)點后應(yīng)保留三位。螺旋測微器比游標(biāo)卡尺更精密,測量值更小,因此多數(shù)卷面上的圖是經(jīng)過放大處理的,讀數(shù)時固定刻度每小格仍表示。3.打點計時器(一)電磁打點計時器【儀器構(gòu)造】電磁打點計時器的構(gòu)造如圖所示?!驹O(shè)計原理】電磁打點計時器是利用通電線圈中的鋼制振片的磁極發(fā)生變化時,在永久磁體的作用下,發(fā)生上下振動,使振
10、針按交變電流的頻率在紙帶上周期性地打下一系列的點。當(dāng)電源的頻率為時,每隔打一次點。打點計時器的用途:利用打點的紙帶來計時,同時也記錄了運動的點跡。【注意事項】1.要接在頻率為的低壓交流電源上,而不能接在低壓直流電源上。2.使用前要對打點計時器進行檢查,使之具有良好的等時性。如果周期不穩(wěn)定,要調(diào)節(jié)振片的長度(松開振片的固定螺釘,改變其長度),從而調(diào)整它的固有頻率,使之與電源頻率相同,并使振片的長度固定在振幅最大的位置上。3.調(diào)節(jié)振針的高度,使之適當(dāng),且不要松動,以避免紙帶上出現(xiàn)漏點、重影、等時性不好等缺陷,并減小對紙帶的阻力。4.紙帶要平整,使打出的點清晰。5.在每打完一條紙帶后,要調(diào)整復(fù)寫紙部
11、位,充分利用不同部位,保證打點清晰。6.打點計時器是按間歇式工作設(shè)計的,每打完一條紙帶要及時切斷電源,以免通過線圈的電流過大而燒壞線圈。7.測量長度時,不要用短尺一段一段地測量,應(yīng)一次測量,以防產(chǎn)生積累誤差?!臼褂梅椒ā浚?)將紙帶穿過限位孔復(fù)寫紙?zhí)自诙ㄎ惠S上,并壓在紙帶上。(2)在打點計時器的兩接線柱上分別接上導(dǎo)線,兩根導(dǎo)線的另一端分別接低壓交流電源的兩個接線柱。(3)先打開電源開關(guān),再使紙帶按實驗需要運動,紙帶上被打下許多小點。(4)取下紙帶,從能看清楚的點算起,標(biāo)出點數(shù),根據(jù)不同實驗的要求,取出計數(shù)點(一般以每五個點取一個計數(shù)點),算出時間,再用刻度尺測量所需長度的大小,進行有關(guān)實驗的計
12、算。(二)電火花計時器【儀器構(gòu)造】電火花計時器的構(gòu)造如圖甲所示。主要由脈沖輸出開關(guān)、正負(fù)脈沖輸出插座、墨粉紙盤、紙盤軸等構(gòu)成,其工作電壓為交流,當(dāng)電源頻率為時,它每隔打一次點,電火花計時器的打點周期?!驹O(shè)計原理】電火花計時器裝置中有一個將正弦式電流轉(zhuǎn)換為脈沖式交變電流的裝置。當(dāng)計時器接通交流電源時,按下脈沖輸出開關(guān),計時器發(fā)出的脈沖電流經(jīng)接正極的放電針和接負(fù)極的紙盤軸之間產(chǎn)生火花放電,利用火花放電在紙帶上打出小孔而顯示出點跡。電火花計時器工作時,紙帶運動受到的阻力小,實驗誤差小,操作簡便,無須調(diào)整工作電壓?!咀⒁馐马棥?.要接在電壓為、頻率為50 Hz的交流電源上。2.使用前要將電火花計時器固
13、定,檢查墨粉紙盤是否已經(jīng)正確套在紙盤軸上。3.使用時應(yīng)將墨粉紙盤夾在兩條紙帶之間。4.每打完條紙帶要及時切斷電源,以免電流長時間通過線圈而燒壞線圈?!臼褂梅椒ā浚?)將電火花計時器固定,將墨粉紙盤按正確順序套在紙盤軸上,兩條紙帶將墨粉紙盤夾在中間。(2)將電火花計時器的電源插頭插在的交流電源上。(3)按下電火花計時器的脈沖開關(guān),然后使紙帶按要求運動。(4)打完紙帶后,要及時關(guān)閉電源開關(guān)。4.滑動變阻器【儀器構(gòu)造】如圖所示,在瓷管上緊密地纏繞著表面涂有氧化絕緣層的合金電阻絲;金屬桿上的滑動觸頭通過金屬滑片與電阻絲緊密接觸(接觸部分絕緣氧化層已刮掉)。它是一個可以改變電阻值的可變電阻。【設(shè)計原理】
14、根據(jù)電阻定律來制造的。當(dāng)、不變時,與成正比,通過改變電阻絲的長度,達到改變導(dǎo)體電阻的目的?!咀⒁馐马棥?.無論滑動變阻器起作用的是全部還是部分,電流均不得超過其額定電流值。2.滑動變阻器雖然有四個接線柱,但實際上只有三個接線柱起作用(滑桿兩端的兩個接線柱實際上是一個),應(yīng)根據(jù)不同的需要來選用接線柱。3.滑動變阻器的總阻值在儀器上標(biāo)識,但觸頭兩側(cè)的電阻不能直接讀出?!臼褂梅椒ā?.滑動變阻器經(jīng)常使用限流式和分壓式接法,如下表:項目 接法限流式分壓式電路組成滑動變阻器接入電路的特點連接滑動變阻器的導(dǎo)線分別接金屬桿一端和電阻線圈一端的接線柱(圖中滑動變阻器的部分被短路不起作用)連接滑動變阻器的導(dǎo)線分
15、別接金屬桿一端和電阻線圈兩端的接線柱(圖中滑動變阻器的、部分都起作用),即從滑動變阻器上分出一部分電壓加到待測電阻上調(diào)壓范圍(不計電源內(nèi)阻)(不計電源內(nèi)阻)比較分壓電路的電流和電壓調(diào)節(jié)范圍都大于限流電路的調(diào)節(jié)范圍在電源、滑動變阻器和用電器一定的條件下,限流電路消耗的電能小于分壓電路消耗的電能2限流電路、分壓電路的選擇原則限流式適合測量阻值小的電阻(跟滑動變阻器的總電阻相比相差不多或比滑動變阻器的總電阻還?。?。分壓式適合測量阻值較大的電阻(一般比滑動變阻器的總電阻要大)。因為越小,限流式中滑動變阻器分得的電壓越大,調(diào)節(jié)范圍越大。越大,分壓式中幾乎不影響電壓的分配,觸頭移動時電壓變化接近線性關(guān)系,
16、便于調(diào)節(jié)。以下三種情況必須采用分壓式接法:采用限流式不能控制電流滿足實驗要求,即若滑動變阻器阻值調(diào)到最大時,待測電阻上的電流(或電壓)仍超過電流表(或電壓表)的量程,或超過待測電阻的額定電流。待測電阻的阻值比滑動變阻器的總電阻大得多,以致在限流電路中,滑動變阻器的滑動觸頭從一端滑到另一端,待測電阻上的電流或電壓變化范圍都不夠大。實驗中要求電壓從零開始連續(xù)可調(diào)。二 重要實驗1.研究勻變速直線運動【實驗?zāi)康摹?.練習(xí)使用打點計時器,學(xué)會用打過點的紙帶研究物體的運動。2.掌握判斷物體是否做勻變速直線運動的方法。3.測定勻變速直線運動的加速度。4.能正確分析紙帶,用圖像法和逐差法處理實驗數(shù)據(jù)?!緦嶒炘?/p>
17、理】1判斷物體運動狀態(tài)的方法求相鄰位移的,設(shè)相鄰點之間的位移為,是兩個相鄰計數(shù)點間的時間間隔。(1)若,則物體做勻速直線運動。(2)若恒量(非零),則物體做勻變速直線運動。2由紙帶求物體速度的方法平均速度法根據(jù)可求得,。3求物體加速度的方法(1)逐差法:若紙帶上有相鄰的6個計數(shù)點,相鄰的位移為,則;則。這樣使所測數(shù)據(jù)得到了有效利用,達到了減小誤差的目的。(2)圖像法:由“平均速度法”求出多個點的速度,作出圖像,圖線的斜率即為物體運動的加速度。【實驗器材】打點計時器、紙帶、復(fù)寫紙片、低壓交流電源、小車、細繩、一端附有定滑輪的長木板、刻度尺、鉤碼、兩根導(dǎo)線?!緦嶒灢襟E】1.把附有定滑輪的長木板平放
18、在實驗桌上,并使滑輪伸出桌面,把打點計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端,連接好電路;再把一條細繩拴在小車上,細繩跨過滑輪,下邊掛上合適的鉤碼,把紙帶穿過打點計時器,并把它的一端固定在小車的后面。實驗裝置如圖所示。2.把小車停在靠近打點計時器處,接通電源后,放開小車,讓小車拖著紙帶運動,打點計時器就在紙帶上打下一系列的點,換上新紙帶,重復(fù)3次。3.從三條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶,舍掉開頭比較密集的點,在后邊便于測量的地方找一個起始點,并把每打五個點的時間作為計時的時間間隔,即,在選好的開始點下面記作0,第6點作為計數(shù)點1,同樣,再標(biāo)出計數(shù)點2、3、4、5、6。兩相鄰計數(shù)點間的距離用刻度尺測出
19、,并分別記為。4.根據(jù)測量結(jié)果和前面的計算公式,計算出、的值,求出的平均值,它就是小車做勻變速直線運動的加速度。5.整理好實驗器材。還可以用圖像法,先求出各計數(shù)點對應(yīng)的瞬時速度,由圖像求直線的斜率,斜率的大小即為小車做勻變速直線運動的加速度?!咀⒁馐马棥?.平行:紙帶、細繩要和長木板平行。2.靠近:釋放小車前,應(yīng)使小車停在靠近打點計時器的位置。3.一先一后:實驗時應(yīng)先接通電源,后釋放小車;實驗后先斷開電源,后取下紙帶。4.防止碰撞:在到達長木板末端前應(yīng)讓小車停止運動,防止鉤碼落地和小車與滑輪碰撞。5.減小誤差:小車另一端掛的鉤碼個數(shù)要適當(dāng),避免速度過大而使紙帶上打的點太少,或者速度太小,使紙帶
20、上打的點過于密集。6.紙帶選?。哼x擇一條點跡清晰的紙帶,舍棄點跡密集部分,適當(dāng)選取計數(shù)點。7.準(zhǔn)確作圖:在坐標(biāo)紙上,縱、橫軸選取合適的單位,仔細描點連線,不能連成折線,應(yīng)作一條直線,讓各點盡量落到這條直線上,落不到直線上的各點應(yīng)均勻分布在直線的兩側(cè)?!緦嶒炚`差的來源與分析】1.小車拽著紙帶所做的加速運動中加速度不恒定,這樣測量得到的加速度只能是所測量段的平均加速度。2.紙帶運動時打點不穩(wěn)定引起測量誤差。3.紙帶上計數(shù)點間距離測量帶來偶然誤差(如距離較小時的測量誤差)。4.計數(shù)點間距離測量應(yīng)從所標(biāo)出的0、l、2、3中的。點開始,分別測、之間的距離,然后計算、之間的距離分別表示為工、,這樣可以減小
21、因測量帶來的偶然誤差。5.小車運動所受的摩擦力變化產(chǎn)生誤差。2.探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系【實驗?zāi)康摹?.探究彈力與彈簧形變量的關(guān)系。2.學(xué)習(xí)通過對實驗數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)分析(列表法和圖像法),探究彈簧產(chǎn)生的彈力與彈簧伸長量之間的變化規(guī)律。【實驗原理】在彈簧下掛鉤碼,得出拉力的大小,測出彈簧的伸長量。改變拉力的大小,測Ll出幾組對應(yīng)數(shù)據(jù),尋求與彈簧形變量的關(guān)系??梢酝ㄟ^建立圖像,由圖像找關(guān)系?!緦嶒炂鞑摹繌椈?、鐵架臺、鉤碼一盒、刻度尺。【實驗步驟】1.如圖所示,在鐵架臺的橫桿上懸掛一輕彈簧。用刻度尺測出未加拉力時彈簧的比度。2.存彈簧下懸掛鉤碼,使彈簧伸長,得出拉力及彈簧長度。3.改變鉤碼數(shù)量,記下幾組
22、數(shù)值并計算出形變量填入下表。鉤碼重彈簧長度形變量4.根據(jù)測得的數(shù)據(jù),以力為縱坐標(biāo),以彈簧的伸長量為橫坐標(biāo),根據(jù)表中所測數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點。5.作彈簧的圖像,按照坐標(biāo)圖中各點的分布與走向,嘗試作出一條平滑的曲線(包括直線),所畫的點不一定正好在這條曲線上,但要注意使曲線兩側(cè)的點數(shù)大致相同。6.以彈簧的伸長量為自變量,寫出曲線所代表的函數(shù),首先嘗試一次函數(shù),如果不行則考慮二次函數(shù)7.解釋函數(shù)表達式中常數(shù)的物理意義?!咀⒁馐马棥?.所掛鉤碼不要過重,眥免彈簧被過分拉伸,超出它的彈性限度。2.測彈簧長度時,一定要在彈簧豎直懸掛且處于平衡狀態(tài)時測量。3.記錄數(shù)據(jù)時要注意彈力及彈簧伸長量的對應(yīng)關(guān)系及單位。
23、4.每次所掛鉤碼的質(zhì)量差盡量大一些,從而使坐標(biāo)上描的點盡可能相距遞些,這樣作出的圖線比較精確。5.描點畫線時所描的點不一定都落在一條直線上,但應(yīng)注意一定要使各點均勻分布在直線的兩側(cè)?!緦嶒炚`差的來源與分析】1.鉤碼標(biāo)稱值不準(zhǔn)確造成系統(tǒng)誤差。2.彈簧長度的測量和作圖描點不準(zhǔn)確造成偶然誤差。3.驗證力的平行四邊形定則【實驗?zāi)康摹?.驗證互成角度的兩個共點力合成的平行四邊形定則。2.掌握求合力的方法,加深對合力、分力概念的理解?!緦嶒炘怼肯鹌l一端固定,用互成角度的兩個力、拉橡皮條,記下結(jié)點位置,結(jié)點受三個共點力作用處于平衡狀態(tài),則、的合力必與橡皮條拉力平衡;改用一個拉力,使結(jié)點仍到達點,則必與、
24、的合力等效,以、為鄰邊作平行四邊形求出合力,比較與的大小和方向,以驗證互成角度的兩個力合成時的平行四邊形定則?!緦嶒炂鞑摹糠侥景?、白紙、彈簧測力計(兩個)、三角板、刻度尺、圖釘(若干)、細芯鉛筆、橡皮條、細繩套(兩個)等?!緦嶒灢襟E】1.用圖釘把白紙釘在平放于水平桌面的方木板上。2.用圖釘把橡皮條的一端同定在點,橡皮條的另一端拴上兩個細繩套。3.用兩個彈簧測力計分別鉤住細繩套,互成角度地拉橡皮條,將結(jié)點拉到某一位置,如圖所示,記錄兩個彈簧測力計的讀數(shù),用鉛筆描下點的位置及此時兩條細繩套的方向。4.用鉛筆和刻度尺從結(jié)點沿兩條細繩方向畫直線,按選定的標(biāo)度作出這兩個彈簧測力計的讀數(shù)、的圖示,并以和為
25、鄰邊用刻度尺和三角板作平行四邊形,過點畫平行四邊形的對角線,即為合力的圖示。5.只用一個彈簧測力計鉤住細繩套,把橡皮條的結(jié)點拉到同樣的位置,記下彈簧測力計的讀數(shù)和細繩的方向,用刻度尺從點按選定的標(biāo)度沿記錄的方向作出這個彈簧測力計的拉力的圖示。6.比較一下,力與用平行四邊形定則求出的合力的大小和方向。7.改變兩個力、的大小和夾角,重復(fù)實驗兩次。8.整理好實驗器材。【注意事項】1.彈簧測力計在使用前要先校準(zhǔn)零點,再用標(biāo)準(zhǔn)鉤碼檢查是否準(zhǔn)確,選擇兩個規(guī)格相同的彈簧測力計,具體做法是將兩個彈簧測力計鉤好后對拉,若兩個彈簧測力計在拉的過程中,讀數(shù)相同,則可選,若不同,應(yīng)另換,直至相同為止。使用時彈簧測力計
26、應(yīng)與板而平行。2.在滿足合力不超過彈簧測力計量程及橡皮條形變不超過彈性限度的條件下,應(yīng)使拉力盡量大一些,以減小誤差。3.作圖時鉛筆尖要細,比例標(biāo)度要盡量大些。要用嚴(yán)格的幾何方法作出平行四邊形,圖旁邊要有比例標(biāo)度,圖中應(yīng)注明每個力的大小。作、的圖示時,應(yīng)選定同一個比例標(biāo)度。4.在同一實驗中,橡皮條拉長到結(jié)點的位置一定要相同。5.由作圖法得到的和實際測得的不可能完全重合,但只要在誤差允許范周內(nèi)就可認(rèn)為和等效?!緦嶒炚`差的來源與分析】本實驗誤差的主要來源除了彈簧測力計本身的誤差,還有讀數(shù)誤差、作圖誤差,因此讀數(shù)時,眼睛一定要正視,要按有效數(shù)字正確讀數(shù)和記錄。兩個分力、間夾角日越大,用平行四邊形定則作
27、圖得出的合力的誤差也越大,所以實驗中不要把取得太大。4.探究牛頓第二定律【實驗?zāi)康摹?.探究加速度與力和質(zhì)量的定量關(guān)系。2.學(xué)會用控制變量法研究物麵律。3.掌握用圖像來分析實驗數(shù)據(jù)的方法,探究得出?!緦嶒炘怼?.保持物體的質(zhì)量m不變,通過改變合外力F,從而改變物體的加速度a,然后根據(jù)a隨F的變化,得出加速度a與合外力F的關(guān)系。2.保持物體所受的合外力F不變,通過改變質(zhì)量m,從而改變物體的加速度a,然后根據(jù)a隨m的變化,得出加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系?!緦嶒炂鞑摹勘緦嶒灴梢杂貌煌椒ǎㄉ婕安煌鞑模┻M行研究。(1)一端帶滑輪的長木板、小車、紙帶、細繩、小盤、砝碼、打點計時器、導(dǎo)線、電源、天平、刻度
28、尺。(2)氣墊導(dǎo)軌、滑塊、墊板、電源、光電門、光電數(shù)字計時器?!緦嶒灢襟E】1.用天平分別測出小盤和小車的質(zhì)量,并把數(shù)據(jù)記錄下來。2.按圖所示安裝實驗器材,但不要把懸掛小盤用的細繩系在車上,即不給小車施加牽引力。3.平衡摩擦力:在長木板的不帶定滑輪的一端下面墊薄木板并反復(fù)移動其位置,直到小車在斜面上可以保持勻速直線運動狀態(tài)為止。4.把細繩的一端拴在小車上,使細繩跨過滑輪,下邊系上小盤,盤中放上一個砝碼,記下小盤和砝碼的總質(zhì)量,并通過計算得出小車受到的拉力F,填入表一中。5.使小車靠近打點計時器,先接通電源,后放開小車,紙帶隨著小車運動,打點計時器就在紙帶上打出一系列的小點。6.取下紙帶,選取理想
29、的一段,利用逐差法求出加速度a,填入表一中。7.更換紙帶,在小盤中增加砝碼個數(shù),重復(fù)上述步驟五次,把所有數(shù)據(jù)均填入表一中。8.如圖2-2-14所示,把附有定滑輪的長木板平放在實驗桌上,使滑輪伸出桌面并平衡摩擦力。把打點計時器固定于長木板上沒有滑輪的一端,連接好電路。把紙帶穿過打點計時器,一端固定在小車的后面;把細繩的一端拴在小車上,使細繩跨過滑輪,下邊系上小盤,盤中放上一個砝碼。9.使小車靠近打點計時器,先接通電源,后放開小車,紙帶隨著小車運動,打點計時器就在紙帶上打出一系列的小點。10.取下紙帶,選取理想的一段,利用逐差法求出加速度a,填入表二中。11.更換紙帶,在小車中增加砝碼個數(shù),重復(fù)上
30、述步驟五次,把所有數(shù)據(jù)均填入表二中。12.用縱坐標(biāo)表示加速度a,橫坐標(biāo)表示作用力F(即小盤和砝碼的總重力),根據(jù)表一中數(shù)據(jù)畫出相應(yīng)的點,若這些點在一條直線上,便證明了加速度與作用力成正比。13.保持小盤和砝碼的質(zhì)量不變,在小車上加砝碼(也需記錄好),重復(fù)上面的實驗步驟,求出相應(yīng)的加速度,用縱坐標(biāo)表示加速度a,橫坐標(biāo)表示質(zhì)量的倒數(shù)(M為小車的質(zhì)量,m為砝碼的質(zhì)量),根據(jù)實驗結(jié)果畫出相應(yīng)的點,若這些點在一條直線上,就證明了加速度與質(zhì)量成反比。表一 (M一定,a與F的關(guān)系)實驗序號加速度小車受力123456表二(F一定,a與的關(guān)系)實驗序號加速度小車加上砝碼的質(zhì)量123456【注意事項】1.平衡摩擦
31、力,調(diào)整出一個合適的斜面,使小車的重力沿著斜面方向的分力正好平衡小車受到的摩擦力。在平衡摩擦力時,不要把懸掛小盤和砝碼的細繩系在小車上,即不要給小車施加任何牽引力,并要讓小車拖著紙帶運動。2.不需要重復(fù)平衡摩擦力,即整個實驗平衡了摩擦力后,不管以后是改變小盤和砝碼的總質(zhì)量,還是改變小車和砝碼的總質(zhì)量,都不需要重新平衡摩擦力。3.安裝器材時,要調(diào)整滑輪的高度,使拴小車的細繩與斜面平行,且連接小車和小盤應(yīng)在平衡摩擦力之后。4.每條紙帶必須在滿足小車與車上所加砝碼的總質(zhì)量遠大于小盤和砝碼的總質(zhì)量的條件下打出。只有如此,小盤和砝碼的總重力才可視為小車受到的拉力。5.改變拉力和小車質(zhì)量后,每次開始時小車
32、應(yīng)盡量靠近打點計時器,并應(yīng)先接通電源,再放開小車,且應(yīng)在小車到達滑輪前按住小車。6.作圖像時,要使盡可能多的點在所作直線上,不在直線上的點應(yīng)盡可能地分布在所作直線兩側(cè)。作圖時兩坐標(biāo)軸標(biāo)度比例要選擇適當(dāng)。各量須采用國際單位制中的單位,這樣作圖線時,坐標(biāo)點間距不至于過密,誤差會小些?!緦嶒炚`差的來源與分析】1.因?qū)嶒炘聿煌晟埔鸬恼`差:本實驗用小盤和砝碼的總重力代替小車的拉力,而實際小車所受的拉力要小于小盤和砝碼的總重力,小盤和砝碼的總質(zhì)量越接近小車和砝碼的總質(zhì)量,誤差就越大;小盤和砝碼的總質(zhì)量越小于小車和砝碼的總質(zhì)量,由此引起的誤差就越小。因此滿足小盤和砝碼的總質(zhì)量遠小于小車和砝碼的總質(zhì)量的目
33、的就是減小因?qū)嶒炘聿煌晟贫鸬恼`差,但不可能消除此誤差。2.平衡摩擦力不準(zhǔn)確,質(zhì)量測量不準(zhǔn),計數(shù)點間距離測量不準(zhǔn),紙帶、細繩與木板不嚴(yán)格平行等,都會引起誤差。【應(yīng)用示例】5.探究動能定理【實驗?zāi)康摹?.通過實驗探究力對物體所做的功與物體速度變化的關(guān)系。2.著重體會實驗思想、探究的過程和所用的方法技巧?!緦嶒炘怼坑萌鐖D所示的裝置進行實驗,通過增加橡皮筋的條數(shù)使橡皮筋對小車做的功成倍增加,通過打點計時器和紙帶測量每次實驗中小車的速度v。進而驗證橡皮筋對小車做功與小車動能的變化關(guān)系?!緦嶒炂鞑摹啃≤嚕ㄇ懊鎺°^)、長木板(兩側(cè)適當(dāng)?shù)膶ΨQ位置打兩個鐵釘)、打點計時器及紙帶、學(xué)生電源及導(dǎo)線(使用電
34、火花計時器時不用學(xué)生電源)、56條等長的橡皮筋?!緦嶒灢襟E】1.按如圖所示將實驗儀器安裝好。2.先用1條橡皮筋做實驗,用打點計時器和紙帶測出小車獲得的速度,設(shè)此時橡皮筋對小車做的功為,將這一組數(shù)據(jù)記入表格。3.用2條橡皮筋做實驗,實驗中橡皮筋拉伸的長度與第一次相同,這樣橡皮筋對小車做的功為,測出小車獲得的速度,將數(shù)據(jù)記入表格。4.用3條、4條橡皮筋做實驗,用同樣的方法測出速度,將數(shù)據(jù)記入表格。5.分析數(shù)據(jù),得出結(jié)論。(1)測量小車的速度:實驗獲得如圖所示的紙帶,為探究橡皮筋彈力做功和小車速度的關(guān)系,需要測量彈力做功結(jié)束時小車的速度,即小車做勻速運動的速度。應(yīng)在紙帶上測量的物理量是(用字母表示)
35、:、間的距離x,小車速度的表達式是(用測量的物理量表示):(T為打點計時器的時間間隔)。(2)實驗數(shù)據(jù)記錄:橡皮筋條數(shù)位移時間速度速度平方(3)實驗數(shù)據(jù)處理及分析:在坐標(biāo)紙上(如圖所示)畫出和圖線(“W”以1條橡皮筋做的功為單位)。(4)實驗結(jié)論:從圖像可知功與物體速度變化的關(guān)系為?!咀⒁馐马棥?.將木板一端墊高,使小車的重力沿斜面向下的分力與摩擦阻力平衡。方法是輕推小車,由打點計時器打在紙帶上的點的均勻程度判斷小車是否做勻速運動,找到長木板的一個合適的傾角。2.測小車速度時,應(yīng)選紙帶上的點跡均勻的部分,也就是選小車做勻速運動的部分。3.橡皮筋應(yīng)選規(guī)格一樣的。力對小車做的功以1條橡皮筋做的功為
36、單位即可,不必計算出具體數(shù)值。4.小車質(zhì)量應(yīng)大一些,使紙帶上打的點多一些。5.實驗中小車的初速度為0?!緦嶒炚`差的來源與分析】1.誤差的主要來源是橡皮筋的長度、粗細不一,使橡皮筋的拉力做的功W與橡皮筋的條數(shù)不成正比。2.沒有完全平衡摩擦力(傾角?。┗蚱胶饽Σ亮^度(傾角過大)也會造成誤差。3.利用紙帶計算小車的速度時,測量間距不準(zhǔn)確或所選取的階段不正確帶來誤差?!緫?yīng)用示例】6.驗證機械能守恒定律【實驗?zāi)康摹框炞C機械能守恒定律。【實驗原理】1.在只有重力做功的自由落體運動中,物體的重力勢能和動能相互轉(zhuǎn)化,但總的機械能保持不變。若物體某時刻瞬時速度為v,下落高度為h,則重力勢能的減少量為講成,動能
37、的增加量為,看它們在實驗誤差允許的范圍內(nèi)是否相等,若相等,則驗證了機械能守恒定律。2.計算打第n個點時速度的方法:測出第n個點與相鄰前后點間的距離和,由公式或算出,如圖所示?!緦嶒炂鞑摹胯F架臺(帶鐵夾)、電磁打點計時器、重物(帶夾紙帶的夾子)、紙帶、復(fù)寫紙片、導(dǎo)線、毫米刻度尺、低壓交流電源?!緦嶒灢襟E】1.安裝裝置:按圖所示將檢查、調(diào)整好的打點計時器豎直固定在鐵架臺上,接好電路。2.打紙帶:將紙帶的一端用夾子固定在重物上,另一端穿過打點計時器的限位孔,用手提著紙帶使重物靜止在靠近打點計時器的地方,先接通電源,后松開紙帶,讓重物帶著紙帶自由下落。更換紙帶重復(fù)做35次實驗。3.選紙帶:在打好點的紙
38、帶中挑選點跡清晰且打點呈一條直線的紙帶。4.數(shù)據(jù)處理:在起始點標(biāo)上0,在以后各點依次標(biāo)上1、2、3用刻度尺測出對應(yīng)下落高度、利用公式計算出點1、點2、點3的瞬時速度、5.驗證:把和分別代入和如果在誤差允許的范圍內(nèi),則驗證了機械能守恒定律。【注意事項】1.打點計時器要穩(wěn)定地固定在鐵架臺上,打點計時器平面與紙帶限位孔調(diào)整在豎直方向,以減小摩擦阻力。2.應(yīng)選用質(zhì)量和密度較大的重物。增大重力可使阻力的影響相對減小;增大密度可以減小體積,可使空氣阻力減小。3.實驗中,需保持提紙帶的手不動,且保證紙帶豎直,先接通電源,打點計時器工作穩(wěn)定后,再松開紙帶。4.測下落高度時,要從第一個打點測起,并且各點對應(yīng)下落
39、高度要一次測定。5.不需測出物體質(zhì)量,只需驗證,即可。6.速度不能用或計算,因為這兩個算式等于默認(rèn)了加速度為g,即相當(dāng)于默認(rèn)了機械能守恒,就不存在“驗證”的意義了,所以速度應(yīng)從紙帶上直接測量計算。同樣的道理,重物下落的高度h也只能用刻度尺直接測量,而不能用或計算得到?!緦嶒炚`差的來源與分析】1.本實驗中因重物和紙帶在下落過程中要克服各種阻力(空氣阻力、打點計時器摩擦阻力)做功,故動能的增加量稍小于重力勢能的減少量,即,這屬于系統(tǒng)誤差。改進的方法是調(diào)整器材的安裝,盡可能地減小阻力。2.本實驗的另一個誤差來源是長度的測量,屬偶然誤差。減小誤差的辦法:一是測下落距離時都從0點量起,一次將各打點對應(yīng)的
40、下落高度測量完;二是多次測量取平均值?!緫?yīng)用示例】7.測定金屬的電阻率【實驗?zāi)康摹?.掌握滑動變阻器在電路中的兩種常用連接方式。2.學(xué)會正確使用螺旋測微器和掌握螺旋測微器的讀數(shù)規(guī)則。3.掌握用伏安法測電阻的方法。4.測定金屬的電阻率。【實驗原理】根據(jù)公式,只要測出金屬絲的長度L和它的直徑d,計算出金屬絲的橫截面積S,用伏安法測出金屬絲的電阻R,即可測定出金屬絲的電阻率?!緦嶒炂鞑摹靠潭瘸撸ǚ侄戎禐?mm)、螺旋測微器、直流電壓表和直流電流表、滑動變阻器、電池、開關(guān)、導(dǎo)線及金屬絲?!緦嶒灢襟E】1.用螺旋測微器在金屬絲的3個不同位置上各測1次,求出直徑d的平均值。2.將金屬絲兩端固定在接線柱上拉直
41、,用毫米刻度尺測量接入電路的金屬絲長度(即有效長度),反復(fù)測量3次,求出平均值L。3.依照圖所示的電路圖用導(dǎo)線把器材連接好,并把滑動變阻器的阻值調(diào)至最大。4.電路經(jīng)檢查無誤后,閉合開關(guān)S,改變滑動變阻器滑片的位置,讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值,記入表格內(nèi),斷開開關(guān)S,求出電阻R的平均值。5.將測得的R、L、d的平均值代入電阻率計算公式中,計算出金屬絲的電阻率。6.拆除實驗線路,整理好實驗器材?!咀⒁馐马棥?.本實驗中被測金屬絲的電阻值較小,為了減小實驗的系統(tǒng)誤差,必須采用電流表外接法。2.實驗連線時,應(yīng)先從電源的正極出發(fā),依次將電源、開關(guān)、電流表、待測金屬絲、滑動變阻器連成主干
42、線路(閉合電路),然后再把電壓表并聯(lián)在待測金屬絲的兩端。3.測量待測金屬絲的有效長度,是指測量待測金屬絲接入電路的兩個端點之間的長度,即電壓表兩并入點間的待測金屬絲長度,測量時應(yīng)將金屬絲拉直。4.閉合開關(guān)S之前,一定要使滑動變阻器的滑片處在有效電阻值最大的位置。5.在用伏安法測電阻時,通過待測金屬絲的電流I的值不宜過大(電流表用00.6A量程),通電時間不宜過長,以免待測金屬絲的溫度過高,造成其電阻率在實驗過程中增大。6.求R的平均值可用兩種方法:第一種是算出各次的測量值,再取平均值;第二種是利用圖像(圖線)的斜率來求。若采用圖像法,在描點時,要盡量使各點間的距離拉大一些,連線時要讓各點均勻分
43、布在直線兩側(cè),個別明顯偏離直線較遠的點可以不予考慮。7.連接實驗圖時,所連的導(dǎo)線不要交叉,且要接到接線柱上。8.電流表與電壓表的讀數(shù),要注意有效數(shù)字的位數(shù)。【實驗誤差的來源與分析】1.直徑測量和長度測量造成的誤差。由公式可以看出,直徑的測量造成的誤差對結(jié)果的影響更大,因此要用螺旋測微器測量。2.通過的電流過大或時間過長,會導(dǎo)致金屬絲發(fā)熱,電阻率發(fā)生變化,由此引起的誤差,會使測得的電阻率偏大。3.測量電路中電流表及電壓表的讀數(shù)引起的誤差。由于本實驗采用電流表外接法,所以,由可知,由此引起的誤差會使偏小?!緫?yīng)用示例】伏安法測電阻電路的選擇方法(1)伏安法測電阻的兩種電路電流表內(nèi)接法電流表外接法電路
44、結(jié)構(gòu)圖誤差原因電流表分壓電壓表分流測量數(shù)值測量值大于真實值測量值小于真實值適用條件或或適用測量大電阻小電阻伏安法測電阻的兩種電路的選擇定量判定法若已知待測電阻的大約值,電流表的內(nèi)阻和電壓表的內(nèi)阻,則當(dāng),即時,選用電流表內(nèi)接法。當(dāng),即時,選用電流表外接法。當(dāng),即時,電流表的兩種接法都可以。試觸法若不知的大約值,為了選擇正確的電路接法以減小誤差,可以將電路按圖所示連接,只空出電壓表的一個接頭S,然后將S分別與a、b接觸一下,觀察電壓表和電流表的示數(shù)變化情況。若電流表示數(shù)有顯著變化,說明電壓表的分流作用較強,即是一個高阻值電阻,應(yīng)選用電流表內(nèi)接法,S應(yīng)接b測量。若電壓表示數(shù)有顯著變化,說明電流表的分
45、壓作用較強,即是一個低阻值電阻,應(yīng)選用電流表外接法,S應(yīng)接a測量。(3)規(guī)律小結(jié)伏安法測電阻電路的選擇及誤差如何,可記為一句話:“大內(nèi)偏大,小外偏小?!奔创箅娮璨捎秒娏鞅韮?nèi)接法,測量結(jié)果偏大;小電阻采用電流表外接法,測量結(jié)果偏小。8.描繪小燈泡(小電珠)的伏安特性曲線【實驗?zāi)康摹?.描繪小燈泡的伏安特性曲線。2.理解并檢驗燈絲電阻隨溫度升高而增大的規(guī)律。3.掌握儀器的選擇和電路連接方法?!緦嶒炘怼繉σ话憬饘賹?dǎo)體,其阻值不變,但小燈泡通電后,溫度有很大變化,其電阻率有較大改變,故小燈泡的阻值隨之改變。其圖像就不是一條過原點的直線?!緦嶒炂鞑摹啃襞?、直流電源、電壓表、電流表、滑動變阻器、導(dǎo)線若
46、干、開關(guān)、坐標(biāo)紙、鉛筆?!緦嶒灢襟E】1.正確選擇電流表、電壓表的量程,采用電流表外接法,按如圖所示I的電路原理圖連接好實驗電路。2.滑動變阻器采用分壓接法。把滑動變阻器的滑片調(diào)至A端,電路經(jīng)檢查無誤后,閉合開關(guān)S。3.改變滑動變阻器滑片的位置,讀出幾組相應(yīng)的電流表和電壓表的示數(shù)I和U,記錄數(shù)據(jù)填入表格內(nèi),斷開開關(guān)S。4.在坐標(biāo)紙上建立一個直角坐標(biāo)系,縱軸表示電流I,橫軸表示電壓U,用平滑的曲線將各數(shù)據(jù)點連接起來,便得到伏安特性曲線。5.拆除實驗電路,整理好實驗器材。【注意事項】1.因本實驗要作出圖像,要求測出一組包括0在內(nèi)的電壓值、電流值,因此,滑動變阻器要采用分壓接法。2.本實驗中,因被測小
47、燈泡電阻較小,因此實驗電路采用電流表外接法。3.開關(guān)閉合前,滑動變阻器滑片移到圖中的A端。4.開關(guān)閉合后,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置,使小燈泡的電壓逐漸增大,可在電壓表讀數(shù)每增加一個定值(如0.5V)時,讀取一次電流值;調(diào)節(jié)滑片時應(yīng)注意使電壓表的示數(shù)不要超過小燈泡的額定電壓。5.在坐標(biāo)紙上建立坐標(biāo)系,橫、縱坐標(biāo)所取的分度比例應(yīng)該適當(dāng),盡量使畫出的圖線占滿坐標(biāo)紙。連線一定要用平滑的曲線,不能畫成折線?!緦嶒炚`差的來源與分析】1.電壓表的分流引起的誤差。2.電壓表和電流表的讀數(shù)引起的誤差。3.作圖中出現(xiàn)的誤差。【應(yīng)用示例】9.測定電源的電動勢和內(nèi)阻【實驗?zāi)康摹?.進一步學(xué)習(xí)電壓表、電流表、滑動變阻器
48、的使用。2.學(xué)會用伏安法測電源的電動勢和內(nèi)阻。3.學(xué)會利用圖像處理實驗數(shù)據(jù)?!緦嶒炘怼勘緦嶒灥脑硎情]合電路歐姆定律。具體方法有以下四種:(1)利用如圖所示電路,改變滑動變阻器接入電路中的阻值,從電壓表、電流表中讀出幾組U、I值,由可得,解得,(2)公式也可以寫成。利用如圖所示電路,如果能得到I、R的兩組數(shù)據(jù),也可以得到關(guān)于E和r的兩個方程,于是能夠從中解出E和r。這樣,用電流表、電阻箱也可以測定電源的電動勢和內(nèi)阻。(3)公式還可以寫成。利用如圖所示電路,如果能得到U、R的兩組數(shù)據(jù),同樣能通過解方程組求出E和r。這樣,可以用電壓表、電阻箱來測定電源的電動勢和內(nèi)阻。(4)實驗通常利用圖所示的電
49、路,通過改變的阻值,多測幾組U、I的值(至少測出6組),并且變化范圍盡量大些,然后用描點法在圖像中描點作圖,由圖像縱軸截距求出E,利用圖像斜率,列公式求出內(nèi)阻,如圖所示?!緦嶒炂鞑摹勘粶y電池(干電池)、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線、坐標(biāo)紙、鉛筆等。【實驗步驟】1.恰當(dāng)選擇實驗器材,正確連好實驗儀器,使開關(guān)處于斷開狀態(tài)且滑動變阻器的滑片滑到電阻值最大的一端。2.閉合開關(guān),接通電路,記下此時電壓表和電流表的示數(shù)。3.將滑動變阻器的滑片由一端向另一端移動至某位置,記下此時電壓表和電流表的示數(shù)。4.繼續(xù)移動滑動變阻器的滑片至其他幾個不同位置,記下各位置對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)。5.斷開開關(guān)
50、,拆除電路,整理好實驗器材。6.在坐標(biāo)紙上以U為縱軸,以I為橫軸,作出圖像,利用圖像求出E、r?!咀⒁馐马棥?.為了使電池的路端電壓變化明顯,電池的內(nèi)阻宜大些(選用已使用過一段時間的干電池)。2.電池在大電流放電時極化現(xiàn)象較嚴(yán)重,電動勢E會明顯下降,內(nèi)阻r會明顯增大,故長時間放電不宜超過0.3A,短時間放電不宜超過0.5A,因此,實驗中不要將I調(diào)得過大,讀電表示數(shù)時要快,每次讀完后應(yīng)立即斷開電源。3.測出不少于6組I、U數(shù)據(jù),且變化范圍要大些,用方程組求解,要將測出的I、U數(shù)據(jù)中,第1和第4為一組,第2和第5為一組,第3和第6為一組,分別解出E、r值,再求平均值。4.畫出圖像,要使較多的點落在
51、這條直線上或使各點均勻分布在直線的兩側(cè),個別偏離直線太遠的點可舍去不予考慮。這樣,就可使偶然誤差得到部分抵消,從而提高精確度。5.若圖像縱軸刻度不是從0開始,則圖像和橫軸的交點不再是短路電流,電源的內(nèi)阻不能用確定,而應(yīng)根據(jù)確定?!緦嶒炚`差的來源與分析】1.偶然誤差:主要來源于電壓表和電流表的讀數(shù)以及作圖像時描點不準(zhǔn)確。2.系統(tǒng)誤差:來源于未計電壓表分流,近似地將電流表的示數(shù)叫做干路電流。實際上電流表的示數(shù)比干路電流略小。如果由實驗得到的數(shù)據(jù)作出圖中實線(a)所示的圖線,那么考慮到電壓表的分流后,得到的圖像應(yīng)是圖中虛線(b)所示的圖線,由此可見,按圖所示的實驗測出的電源電動勢,電源內(nèi)阻。【應(yīng)用示
52、例】10.練習(xí)使用多用電表【實驗?zāi)康摹?.掌握多用電表的原理及練習(xí)使用多用電表。2.掌握用多用電表探索黑箱電路的一般方法。3.了解二極管的單向?qū)щ娦??!緦嶒炘怼?.多用電表的功能和構(gòu)造多用電表可以用來測量電流、電壓、電阻,并且每一種測量都有幾個量程,外形如圖所示。2.多用電表各擋的測量原理(1)直流電流擋:直流電流擋的幾個擋位實際是由同一表頭并聯(lián)不同電阻改裝而成的幾個量程不同的電流表。(2)直流電壓擋:直流電壓擋的幾個擋位實際是由同一表頭串聯(lián)不同電阻改裝而成的幾個量程不同的電壓表。(3)測電阻的原理如圖所示。歐姆表是根據(jù)閉合電路的歐姆定律制成的測量電阻的儀表,可直接讀出電阻值,比用伏安法測電
53、阻方便。調(diào)零時測量時只要將對應(yīng)值的電流刻度I改為阻值,即為歐姆表。由于I與R成非線性關(guān)系,表盤上電流刻線是均勻的,其對應(yīng)的電阻刻線卻是非均勻的,電阻的零刻度線在電流滿偏處?!緦嶒炂鞑摹慷嘤秒姳?、晶體二極管(幾種不同外形)、學(xué)生電源、小燈泡、導(dǎo)線、黑箱(有三個接線柱,每兩個接線柱間最多只能有一個元件,黑箱內(nèi)所接的元件不超過兩個,可能的元件有電池、電阻和二極管)?!緦嶒灢襟E】1.熟悉多用電表的表面結(jié)構(gòu),觀察使用前電表指針是否指在刻度線左端“0”位置,若不指“0”,調(diào)整指針定位螺絲,使指針指“0”。2.用多用電表測量定值電阻。(1)調(diào)整定位螺絲,使指針指向電流的零刻度線。(2)選擇開關(guān)置于“”擋的“
54、1”擋,短接紅、黑表筆,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使指針指向電阻的零刻度線,然后斷開表筆,再使指針指向刻度。(3)將兩表筆分別接觸阻值為幾十歐的定值電阻兩端,讀出指示的電阻值,然后斷開表筆,再與標(biāo)定值進行比較。(4)選擇開關(guān)改置“100”擋,重新進行歐姆調(diào)零。(5)再將兩表筆分別接觸標(biāo)稱值為幾十千歐的電阻兩端,讀出指示的電阻值,然后斷開表筆,與標(biāo)稱值進行比較。(6)測量完畢,將選擇開關(guān)置于交流電壓最高擋或“OFF”擋。3.研究二極管的單向?qū)щ娦浴#?)將二極管、小燈泡、開關(guān)、直流電源按圖甲所示電路連接起來,閉合開關(guān)S后,小燈泡正常發(fā)光。(2)將二極管、開關(guān)、小燈泡等按圖乙連接起來,閉合開關(guān)S后,小燈泡不
55、發(fā)光。4.探測黑箱內(nèi)電路,如圖所示。(1)將多用電表選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到直流電壓擋,用多用電表測量黑箱任意兩個接線柱間的電壓,若均無電壓,說明箱內(nèi)不含電源。(2)用歐姆擋測AC間正、反接電阻,若兩次所測阻值相等,則說明AC間只含有電阻。(3)用歐姆擋測AB間正、反接電阻,若一次測量電阻值較小,另一次測量電阻值較大,說明AB間有二極管,且測量阻值較小時,與黑表筆接觸的那端為二極管的正極。5.當(dāng)黑箱內(nèi)有電源時不能用歐姆擋測量。用多用電表探測黑箱的基本思路:【注意事項】1.使用多用電表前需檢査指針是否在左側(cè)“0”位置,若不指“0”,可用小螺絲刀輕輕旋轉(zhuǎn)指針定位螺絲,使指針指“0”。2.使用歐姆擋測電阻時,
56、每換一次擋位需重新調(diào)零。3.讀數(shù)時,要注意選擇開關(guān)所指的功能區(qū)域,即測量的是電流、電壓還是電阻,當(dāng)測電流、電壓時,選擇開關(guān)所指數(shù)值即量程值。若選擇開關(guān)指在歐姆擋,則所指數(shù)值是測量的倍率,即測量值應(yīng)等于讀數(shù)乘以倍率。4.合理選擇量程,使指針盡量指在表盤中央附近。5.多用電表測電流時應(yīng)使電流從多用電表的正插孔流入,測電壓時正插孔應(yīng)與被測電路的高電勢點相連,測電阻時必須確定兩點間無電壓(并且要使待測電阻與電路中其他部分?jǐn)嚅_)。6.用完后,將選擇開關(guān)置于交流電壓的最高擋或“OFF”擋,長期不用時應(yīng)取出電池?!緦嶒炚`差的來源與分析】1.電池用舊后,電動勢會減小,內(nèi)阻會變大,致使電阻測量值偏大,要及時更換
57、新電池。2.歐姆表的表盤刻度不均勻,估讀時易帶來誤差,要注意其左密右疏的特點。3.由于歐姆表刻度的非線性,表頭指針偏轉(zhuǎn)過大或過小都會使誤差增大,因此要選用恰當(dāng)擋位,使指針指在中央附近。4.測電流、電壓時,由于電表內(nèi)阻的影響,測得的電流、電壓值均小于真實值。5.讀數(shù)時的觀測易形成偶然誤差,要垂直表盤正對指針讀數(shù)。【應(yīng)用示例】1利用多用電表粗測電阻2用多用電表判斷電路故障3利用多用電表探測黑箱內(nèi)的元件11.傳感器的簡單應(yīng)用【實驗?zāi)康摹?.了解傳感器的工作原理和應(yīng)用。2.了解傳感器的主要元件(熱敏電阻和光敏電阻)的電阻特性?!緦嶒炘怼總鞲衅魇菍⑺惺艿降奈锢砹浚ㄈ绻?、熱、力等)轉(zhuǎn)換成便于測量的量(
58、一般是電學(xué)量)的一類元件。1.熱電傳感器主要利用熱敏電阻將熱信號轉(zhuǎn)換成電信號,光電傳感器則是利用光敏電阻將光信號轉(zhuǎn)換成電信號。2.熱敏電阻是由半導(dǎo)體材料制成的,常態(tài)時其阻值約為,其電阻率隨溫度的變化而迅速變化,溫度升高時,其電阻率顯著減小。3.光敏電阻也是由半導(dǎo)體材料制成的,其電阻率在光照射下,顯著減小。在沒有光照射時其阻值可以達到幾十兆歐,在一般室內(nèi)光照射下,電阻可以降至幾千歐。利用多用電表的歐姆擋測量不同溫度下熱敏電阻的阻值以及不同光照條件下光敏電阻的阻值,就可以了解熱敏電阻隨溫度的變化規(guī)律以及光敏電阻隨光照的變化規(guī)律?!緦嶒炂鞑摹胯F架臺(帶鐵夾)、溫度計、燒杯、熱敏電阻、光敏電阻、冷水、
59、熱水、多用電表、小燈泡、學(xué)生電源、導(dǎo)線、開關(guān)、滑動變阻器、光電傳感器、計數(shù)器、厚紙板。【實驗步驟】1.研究熱敏電阻的熱敏特性(1)按圖甲所示連接好電路,多用電表選擇開關(guān)置于“100”擋。(2)先用多用電表測出燒杯中沒有水時熱敏電阻的阻值,并記下溫度計的示數(shù)。(3)向燒杯中注入少量冷水,記下溫度計的示數(shù)及多用電表顯示的熱敏電阻的阻值。(4)將熱水分幾次注入燒杯中,測出不同溫度下熱敏電阻的阻值。(5)觀察分析不同溫度下熱敏電阻的阻值,應(yīng)看到隨溫度升高阻值減小。2.研究光敏電阻的光敏特性(1)將光敏傳感器、多用電表、燈泡、滑動變阻器、電源按圖乙所示連接好電路,其中多用電表置于“1k”擋。(2)先測出
60、小燈泡不發(fā)光時光敏電阻的阻值。(3)打開電源,讓小燈泡發(fā)光,調(diào)節(jié)小燈泡的亮度由暗變亮,觀察表盤指針?biāo)@示電阻阻值由大到小、變化快慢及變化范圍。3.光電計數(shù)實驗(1)將光電傳感器、小燈泡、計數(shù)器、學(xué)生電源按圖所示的電路連接好。(2)接通電源,使小燈泡發(fā)光,照射到光電傳感器上。(3)拿一厚紙板(或用手掌)插入光源與光電傳感器之間,每插入一次,計數(shù)器就記下一次,即計數(shù)器開始計數(shù)?!咀⒁馐马棥?.熱敏電阻、燒杯、溫度計均易破損,實驗時務(wù)必小心。2.光電計數(shù)器、小燈泡所需電壓都很低(小于6V),使用時不要超過其額定電壓?!緦嶒炚`差的來源與分析】1.溫度計讀數(shù)帶來的誤差。2.多用電表讀數(shù)帶來的誤差?!緫?yīng)用
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