高考物理實驗知識點復(fù)習(xí)

高考物理實驗知識點復(fù)習(xí)012012345678900123456789101.長度的測量（一冊P139）(1).游標(biāo)卡尺⑴10分度的游標(biāo)卡尺。游標(biāo)上相鄰兩個刻度間的距離為0.9mm，比主尺上相鄰兩個刻度間距離小0.1mm。讀數(shù)時先從主尺上讀出厘米數(shù)和毫米數(shù)，然后用游標(biāo)讀出0.1毫米位的數(shù)值：游標(biāo)的第幾條刻線跟主尺上某一條刻線對齊，0.1毫米位就讀幾（不能讀某）。其讀數(shù)準(zhǔn)確到0.1mm。⑵20分度的游標(biāo)卡尺。游標(biāo)上相鄰兩個刻度間的距離為0.95mm，比主尺上相鄰兩個刻度間距離小0.05mm。讀數(shù)時先從主尺上讀出厘米數(shù)和毫米數(shù)，然后用游標(biāo)讀出毫米以下的數(shù)值：游標(biāo)的第幾條刻線跟主尺上某一條刻線對齊，毫米以下的讀數(shù)就是幾乘0.05毫米。其讀數(shù)準(zhǔn)確到0.05mm。⑶50分度的游標(biāo)卡尺。游標(biāo)上相鄰兩個刻度間的距離為0.98mm，比主尺上相鄰兩個刻度間距離小0.02mm。這種卡尺的刻度是特殊的，游標(biāo)上的刻度值，就是毫米以下的讀數(shù)。這種卡尺的讀數(shù)可以準(zhǔn)確到0.02mm。如右圖中被測圓柱體的直徑為2.250cm。50202515要注意：①游標(biāo)卡尺都是50202515(2).螺旋測微器固定刻度上的最小刻度為0.5mm（在中線的上側(cè)）；可動刻度每旋轉(zhuǎn)一圈前進(jìn)（或后退）0.5mm。在可動刻度的一周上平均刻有50條刻線，所以相鄰兩條刻線間代表0.01mm。讀數(shù)時，從固定刻度上讀取整、半毫米數(shù)，然后從可動刻度上讀取剩余部分（因為是10分度，所以在最小刻度后應(yīng)再估讀一位），再把兩部分讀數(shù)相加，得測量值。右圖中的讀數(shù)應(yīng)該是6.702mm。BCDs1sBCDs1s2s3At/s0T2T3T4T5T6Tv/(ms-1)右圖為打點計時器打下的紙帶。選點跡清楚的一條，舍掉開始比較密集的點跡，從便于測量的地方取一個開始點O，然后每5個點取一個計數(shù)點A、B、C、D…t/s0T2T3T4T5T6Tv/(ms-1)⑴求任一計數(shù)點對應(yīng)的即時速度v：如(其中T=5×0.02s=0.1s）⑵利用“逐差法”求a：⑶利用上圖中任意相鄰的兩段位移求a：如⑷利用v-t圖象求a：求出A、B、C、D、E、F各點的即時速度，畫出如右的v-t圖線，圖線的斜率就是加速度a。3.探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系（胡克定律）（一冊P149）利用右圖裝置，改變鉤碼個數(shù)，測出彈簧總長度和所受拉力（鉤碼總重量）的多組對應(yīng)值，填入表中。算出對應(yīng)的彈簧的伸長量。在坐標(biāo)系中描點，根據(jù)點的分布作出彈力F隨伸長量x而變的圖象，從而發(fā)確定F-x間的函數(shù)關(guān)系。解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義及其單位。該實驗要注意區(qū)分彈簧總長度和彈簧伸長量。對探索性實驗，要根據(jù)描出的點的走向，嘗試判定函數(shù)關(guān)系。（這一點和驗證性實驗不同。）3.驗證力的平行四邊形定則（一冊P141）實驗注意：①使用前彈簧稱要先調(diào)到零點②經(jīng)驗得知兩個分力F1、F2間夾角θ越大，用平行四邊形作圖得出的合力F的誤差也越大，所以實驗中不要把θ角取得太大，一般不大于90°為最佳。③橡皮條、細(xì)繩、測力計應(yīng)在同一平面內(nèi)，測力計的掛鉤應(yīng)避免與紙面磨擦。拉橡皮條的細(xì)線要長些，標(biāo)記每條細(xì)線方向的方法是使視線通過細(xì)線垂直于紙面，在細(xì)線下面的紙上用鉛筆點出兩個定點的位置，并使這兩個點的距離要盡量遠(yuǎn)些。④結(jié)點O的位置和兩個測力計的方向畫得不準(zhǔn)，造成作圖的誤差。4.研究平拋物體的運動（用描跡法）（一冊P147）該試驗的注意事項有：⑴斜槽末端的切線必須水平。⑵用重錘線檢驗坐標(biāo)紙上的豎直線是否豎直。⑶以斜槽末端所在的點為坐標(biāo)原點。OMPN⑷如果是用白紙，則應(yīng)以斜槽末端所在的點為坐標(biāo)原點，在斜槽末端懸掛重錘線，先以重錘線方向確定yOMPN⑸每次小球應(yīng)從斜槽上的同一位置由靜止開始下滑。5.驗證動量守恒定律由于v1、v1/、v2/均為水平方向，且它們的豎直下落高度都相等，所以它們飛行時間相等，若以該時間為時間單位，那么小球的水平射程的數(shù)值就等于它們的水平速度。在右圖（課本實驗）中分別用OP、OM和ON表示。因此只需驗證：m1OP=m1OM+m2ON即可。在右圖（老實驗）中分別用OP、OM和O/N表示。因此只需驗證：m1OP=m1OM+m2(O/N-2r）即可。注意事項：⑴必須以質(zhì)量較大的小球作為入射小球（保證碰撞后兩小球都向前運動）。⑵小球落地點的平均位置要用圓規(guī)來確定：用盡可能小的圓把所有落點都圈在里面，圓心就是落點的平均位置。⑶所用的儀器有：天平、刻度尺、游標(biāo)卡尺（測小球直徑）、碰撞實驗器、復(fù)寫紙、白紙、重錘、兩個直徑相同質(zhì)量不同的小球、圓規(guī)。⑷若被碰小球放在斜槽末端，而不用支柱，那么兩小球?qū)⒉辉偻瑫r落地，但兩個小球都將從斜槽末端開始做平拋運動，于是驗證式就變?yōu)椋簃1OP=m1OM+m2ON，兩個小球的直徑也不需測量了。012012345驗證自由下落過程中機(jī)械能守恒，圖示紙帶的左端是用夾子夾重物的一端。⑴要多做幾次實驗，選點跡清楚，且第一、二兩點間距離接近2mm的紙帶進(jìn)行測量。⑵用刻度尺量出從0點到1、2、3、4、5各點的距離h1、h2、h3、h4、h5，利用“勻變速直線運動中間時刻的即時速度等于該段位移內(nèi)的平均速度”，算出2、3、4各點對應(yīng)的即時速度v2、v3、v4，驗證與2、3、4各點對應(yīng)的重力勢能減少量mgh和動能增加量是否相等。⑶由于摩擦和空氣阻力的影響，本實驗的系統(tǒng)誤差總是使⑷本實驗不需要在打下的點中取計數(shù)點。也不需要測重物的質(zhì)量。7.用單擺測定重力加速度擺長的測量：讓單擺自由下垂，用米尺量出擺線長L/（讀到0.1mm），用游標(biāo)卡尺量出擺球直徑（讀到0.1mm）算出半徑r，則擺長L=L/+r開始擺動時需注意：擺角要小于5°（保證做簡諧運動）；不要使擺動成為圓錐擺。必須從擺球通過最低點時開始計時，測出單擺做50次全振動所用的時間，算出周期的平均值T。改變擺長重做幾次實驗，計算每次實驗得到的重力加速度，再求這些重力加速度的平均值。8.用油膜法估測分子的大小實驗前應(yīng)預(yù)先計算出每滴油酸溶液中純油酸的實際體積：先了解配好的油酸溶液的濃度，再用量筒和滴管測出每滴溶液的體積，由此算出每滴溶液中純油酸的體積V。GGRraa圖1圖2油膜面積的測量：油膜形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，將油膜的形狀用彩筆畫在玻璃板上；將玻璃板放在坐標(biāo)紙上，以1GGRraa圖1圖2由d=V/S算出油膜的厚度，即分子直徑的大小。9.用描跡法畫出電場中平面上等勢線實驗所用的電流表是零刻度在中央的電流表，在實驗前應(yīng)先測定電流方向與指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系：將電流表、電池、電阻、導(dǎo)線按圖1或圖2連接，其中R是阻值大的電阻，r是阻值小的電阻，用導(dǎo)線的a端試觸電流表另一端，就可判定電流方向和指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系。該實驗是用恒定電流的電流場模擬靜電場。與電池正極相連的A電極相當(dāng)于正點電荷，與電池負(fù)極相連的B相當(dāng)于負(fù)點電荷。白紙應(yīng)放在最下面，導(dǎo)電紙應(yīng)放在最上面（涂有導(dǎo)電物質(zhì)的一面必須向上），復(fù)寫紙則放在中間。10.描繪小電珠的伏安特性曲線因為小電珠（即小燈泡）的電阻較?。?0Ω左右）所以應(yīng)該選用安培表外接法。小燈泡的電阻會隨著電壓的升高，燈絲溫度的升高而增大，所以U-I曲線不是直線。為了反映這一變化過程，燈泡兩端的電壓應(yīng)該由零逐漸增大到額定電壓。所以滑動變阻器必須選用分壓接法。在右邊實物圖中，開始時滑動觸頭應(yīng)該位于左端（使小燈泡兩端的電壓為零）。U/VI/AO由實驗數(shù)據(jù)作出的I-U曲線如右，說明燈絲的電阻隨溫度升高而增大，也就說明金屬電阻率隨溫度升高而增大。（若用U/VI/AO若選用的是標(biāo)有“3.8V0.3A”的小燈泡，電流表應(yīng)選用0-0.6A量程；電壓表開始時應(yīng)選用0-3V量程，當(dāng)電壓調(diào)到接近3V時，再改用0-15V量程。11.測定金屬的電阻率被測電阻絲的電阻較小，所以選用電流表外接法；本實驗不要求電壓調(diào)節(jié)范圍，可選用限流電路。因此選用上面左圖的電路。開始時滑動變阻器的滑動觸頭應(yīng)該在右端。本實驗通過的電流不宜太大，通電時間不能太長，以免電阻絲發(fā)熱后電阻率發(fā)生明顯變化。(b(b)（a）⑴用圖(a)測定電流表內(nèi)阻rg，方法是：先斷開S2，閉合S1，調(diào)節(jié)R，使電流表滿偏；然后閉合S2，調(diào)節(jié)R/，使電流表達(dá)到半滿偏。當(dāng)R比R/大很多時，可以認(rèn)為rg=R/。（當(dāng)R比R/大很多時，調(diào)節(jié)R/基本上不改變電路的總電阻，可認(rèn)為總電流不變，因此當(dāng)電流表半滿偏時，通過R/的電流也是滿偏電流的一半，兩個分路的電阻相等）。實際上，S2閉合后，總電阻略有減小，總電流略有增大，當(dāng)電流表半滿偏時，通過R/的電流比通過電流表的電流稍大，即R/比rg稍小，因此此步測量的系統(tǒng)誤差，總是使rg的測量值偏小。其中R不必讀數(shù)，可以用電位器，R/需要讀數(shù)，所以必須用電阻箱。根據(jù)rg、Ig和擴(kuò)大后的量程，計算出需要給電流表串聯(lián)的電阻R1的值。⑵用(b)圖把改裝的電壓表和標(biāo)準(zhǔn)電壓表進(jìn)行校對。校對要每0.5V校對一次，所以電壓要從零開始逐漸增大，因此必須選用分壓電路。VARS百分誤差的計算：如果當(dāng)改裝電壓表示數(shù)為U時，標(biāo)準(zhǔn)電壓表示數(shù)為U/，則這時的百分誤差為|U-U/|/VARS如果校對時發(fā)現(xiàn)改裝電壓表的示數(shù)總是偏大，則應(yīng)該適當(dāng)增大R1的阻值(使表頭的分壓減小一些)，然后再次重新進(jìn)行校對。13.用電流表和電壓表測電池的電動勢和內(nèi)電阻U/VI/Ao0.20.40.63.02.0U/VI/Ao0.20.40.63.02.01.0為了減小偶然誤差，要多做幾次實驗，多取幾組數(shù)據(jù)，然后利用U-I圖象處理實驗數(shù)據(jù)：將點描好后，用直尺畫一條直線，使盡量多的點在這條直線上，而且在直線兩側(cè)的點數(shù)大致相等。這條直線代表的U-I關(guān)系的誤差是很小的。它在U軸上的截距就是電動勢E（對應(yīng)的I=0），它的斜率的絕對值就是內(nèi)阻r。（特別要注意：有時縱坐標(biāo)的起始點不是0，求內(nèi)阻的一般式應(yīng)該是r=|ΔU/ΔI|）。14.用多用電表探索黑箱內(nèi)的電學(xué)元件。設(shè)定黑箱上有三個接點，兩個接點間最多只能接一個元件；黑箱內(nèi)所接的元件不超過兩個。測量步驟和判定：⑴用直流電壓擋測量，A、B、C三點間均無電壓；說明箱內(nèi)無電源。⑵用歐姆擋測量，A、C間正、反接阻值不變，說明A、C間有一個電阻。⑶用歐姆擋測量，黑表筆接A紅表筆接B時測得的阻值較小，反接時測得的阻值較大，說明箱內(nèi)有一個二極管，可能在AB間，也可能在BC間，如右圖中兩種可能。⑷用歐姆擋測量，黑表筆接C紅表筆接B測得阻值比黑表筆A紅表筆接B時測得的阻值大，說明二極管在AB間。所以黑箱內(nèi)的兩個元件的接法肯定是右圖中的上圖。15.練習(xí)使用示波器16.傳感器的簡單應(yīng)用17.測定玻璃的折射率。注意事項：1．玻璃磚要厚，用手拿玻璃磚時，只能接觸玻璃毛面或棱，嚴(yán)禁用玻璃磚當(dāng)尺子畫界面；2．入射角應(yīng)在15°到75°之間；3．大頭針要豎直插在白紙上，且玻璃磚每一側(cè)兩枚大頭針P1與P2間、P3與P4間的距離應(yīng)大一些，以減少確定光路方向時造成的誤差；4．玻璃磚的折射面要畫準(zhǔn)；5．由于要多次改變?nèi)肷浣侵貜?fù)實驗，所以入射光線與出射光線要一一對應(yīng)編號，以免混亂。變通：用一厚度均勻的圓形玻璃做測定玻璃的實驗用三角形截面的玻璃磚做測定玻璃的折射率的實驗用兩腰長16厘米的全反射棱鏡和坐標(biāo)紙，兩枚大頭針做測定玻璃折射率實驗用直口玻璃燒杯、刻度直尺測定液體折射率用玻璃磚和三角板、測玻璃的折射率18.用雙縫干涉測光的波長實驗原理：單色光通過單縫后，經(jīng)雙縫產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣，圖樣中相鄰兩條亮（暗）紋間的距離△X與雙縫間的距離d、雙縫到屏的距離L、單色光的波長λ之間滿足。實驗器材：雙縫干涉儀、米尺、測量頭。實驗步驟：（1）如圖所示，把直徑約10cm、長約1m的遮光筒水平放在光具座上，微的一端裝有雙縫，另一端裝有毛玻璃屏；（2）取下雙縫，打開光源，調(diào)節(jié)光源的高度，使它發(fā)出的束光能夠沿著遮光筒的軸線把屏照亮；（3）放好單縫和雙縫，單縫和雙縫間距離約為5cm～10cm，使縫相互平行，中心大致僅次于遮光筒的軸線上，這時在屏上就會看到白光的雙縫干涉圖樣；（4）在單縫和光源間放上濾光片，觀察單色光的雙縫干涉圖樣；（5）分別改變?yōu)V光片和雙縫，觀察干涉圖樣的變化；（6）已知雙縫間的距離d，測出雙縫到屏的距離L，用測量頭測出相鄰兩條亮（暗）紋間的距離△x，由計算單色光的波長。為了減小誤差，可測出n條亮（暗）間的距離A，則；（7）換用不同顏色的濾光片，觀察干涉條紋間距的變化，并求出相應(yīng)色光的波長。注意事項：（1）單縫雙縫應(yīng)相互平行，其中心僅次于遮光筒的軸線上，雙縫到屏的距離應(yīng)相等；（2）測雙縫到屏的距離L可用米尺測多次，取平均值；m1m2F1F2（3）測條紋間距△xm1m2F1F2二、重要的演示實驗1.加速度和力的關(guān)系加速度和質(zhì)量的關(guān)系兩個相同的小車并排放在光滑水平桌面上，小車前端系上細(xì)線，線的另一端跨過定滑輪各掛一個小盤，盤里分別放有不同質(zhì)量的砝碼。小車所受的水平拉力F的大小可以認(rèn)為等于砝碼（包括砝碼盤）的重力大小。小車后端也系有細(xì)線，用一只夾子夾住兩根細(xì)線，控制兩輛小車同時開始運動和結(jié)束運動。由于兩個小車初速度都是零，運動時間又相同，s=at2/2∝a，只要測出兩小車位移s之比就等于它們的加速度a之比。實驗結(jié)果是：當(dāng)小車質(zhì)量相同時，a∝F，當(dāng)拉力F相等時，a∝1/m。實驗中用砝碼（包括砝碼盤）的重力G的大小作為小車所受拉力F的大小，這樣做會引起什么樣的系統(tǒng)誤差？怎樣減小這個系統(tǒng)誤差？2.卡文迪許實驗ab右圖是卡文迪許扭秤實驗的示意圖。其中固定在T形架上的小平面鏡起著非常大的作用。利用光的反射定律可以把T形架的微小轉(zhuǎn)動放大到能夠精確測量的程度。設(shè)小平面鏡到刻度尺的距離為L，T形架兩端固定的兩個小球中心相距為l，設(shè)放置兩個大球m/后，刻度尺上的反射光點向左移動了Δx，那么在萬有引力作用下，小球向大球移動了多少？ab3.描繪單擺的振動圖象對同一個單擺，如果兩次拉出木板得到的圖形分別如a、b所示，說明兩次拉木板的速度之比為3∶2。對擺長不同的單擺，如果兩次拉木板的速度相同，說明擺的周期之比為3∶2，擺長之比為9∶4。4.波的疊加在一根水平長繩的兩端分別向上抖動一下，就分別右兩個凸起狀態(tài)1和2在繩上相向傳播。它們在相遇后，彼此穿過，都保持各自的運動狀態(tài)繼續(xù)傳播，彼此都沒有受到影響。觀察一下：在它們相遇過程中，繩上質(zhì)點的最大位移出現(xiàn)在什么位置？每個點都有可能達(dá)到這個位移嗎？在同一根繩子上，各種頻率的波傳播速度都是相同的。5.擴(kuò)散現(xiàn)象裝有無色空氣的廣口瓶倒扣在裝有紅棕色二氧化氮氣體的廣口瓶上，中間用玻璃板隔開。抽去玻璃板，過一段時間可以發(fā)現(xiàn)，兩種氣體混合在一起，上下兩瓶氣體的顏色變得均勻一致。擴(kuò)散現(xiàn)象也證明分子在做永不停息的無規(guī)則運動。從熱力學(xué)第一定律分析一下：設(shè)環(huán)境溫度不變。在擴(kuò)散過程中，瓶中氣體將吸熱還是放熱？這個實驗也證明擴(kuò)散現(xiàn)象有方向性。6.絕熱過程，做功改變物體內(nèi)能用打氣筒向容器中打氣到一定壓強(qiáng)，穩(wěn)定后讀出靈敏溫度計的讀數(shù)。打開卡子，氣體迅速沖開膠塞，溫度將會明顯降低。（ΔU=Q+W，作用時間極短，來不及熱交換，是絕熱過程，因此Q=0，而W為負(fù)，所以ΔU必然為負(fù)，即氣體內(nèi)能減小，溫度降低）。迅速向下壓活塞，玻璃氣缸內(nèi)的硝化棉會燃燒起來(ΔU=Q+W，也是絕熱過程，Q=0，W為正，所以ΔU為正，氣體內(nèi)能增大，溫度升高，達(dá)到硝化棉的燃點，因此被點燃）。這就是柴油機(jī)的工作原理。7.平行板電容器的電容靜電計是測量電勢差的儀器。指針偏轉(zhuǎn)角度越大，金屬外殼和上方金屬小球間的電勢差越大。在本實驗中，靜電計指針和A板等電勢，靜電計金屬殼和B板等電勢，因此指針偏轉(zhuǎn)角越大表示A、B兩極板間的電壓越高。本實驗中，極板帶電量不變。三個圖依次表示：正對面積減小時電壓增大；板間距離增大時電壓增大；插入電介質(zhì)時電壓減小。由知，這三種情況下電容分別減小、減小、增大。因此可以確定C和S、d、ε的關(guān)系是。8.磁電式電表原理圓柱形鐵芯的作用是在磁鐵兩極和鐵芯間生成均勻地輻向分布的磁場。不管線圈轉(zhuǎn)到什么角度，線圈平面都跟磁感線平行，線圈受到的安培力矩的大小只跟電流大小成正比。線圈繞在鋁框上，線圈的兩端分別和兩個螺旋彈簧相接，被測電流由這兩個彈簧流入線圈。鋁框可以起到電磁阻尼的作用。