高中物理物理實(shí)驗(yàn)總復(fù)習(xí)(人教版)

高中物理一一物理實(shí)驗(yàn)總復(fù)習(xí)

知識(shí)結(jié)構(gòu):

“長(zhǎng)度的測(cè)量-—主要室握刻度尺、游標(biāo)卡尺、千分尺的使用

互成角度兩個(gè)⑨里解“等效”概念，②理解矢量概念，③掌握平

共點(diǎn)力的合成行四邊形定則

練習(xí)使用打

①會(huì)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，②會(huì)處理分析紙帶（求速

點(diǎn)計(jì)時(shí)器

L度及加速度），③會(huì)根據(jù)紙帶判斷是不是勻變速

測(cè)定勻變速直線J運(yùn)動(dòng)

運(yùn)動(dòng)的加速度J

力學(xué)］疆證牛頓第二G口道固定無(wú)關(guān)變量的研究方法，②會(huì)用圖像處理

——

運(yùn)動(dòng)定律數(shù)據(jù)，特別是知道為什么要作7?1例圖像

實(shí)瞌\

①掌握實(shí)瞌裝置的安裝注意事項(xiàng)，②會(huì)描繪出平拋

研究平拋物

___雌的運(yùn)動(dòng)軌跡，③知道怎樣建立坐標(biāo)系及利用圖

體的運(yùn)動(dòng)

像研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律

瞌證動(dòng)量守①理解用測(cè)水平位移替代測(cè)速度的原理，②知道怎

恒定律樣驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律

驗(yàn)證機(jī)械能①理解實(shí)照原理及操作注意事項(xiàng)，②知道怎樣驗(yàn)證

—

守恒定律機(jī)械能守恒定律，③會(huì)定性分析系統(tǒng)誤差

用單擺測(cè)定①會(huì)安裝符合實(shí)驗(yàn)要求的單擺，能正確操作并讀取

重力加速度數(shù)據(jù)，②會(huì)較準(zhǔn)確地用單擺測(cè)定重力加速度

?用描跡法畫出電場(chǎng)①知道本實(shí)疆是用電流場(chǎng)代替靜電場(chǎng),②掌握實(shí)

一

中平面上的等勢(shì)線映裝置和實(shí)驗(yàn)方法

測(cè)定金屬的電阻D掌握伏安法測(cè)電阻的原理和方法，②會(huì)正確連接

率（同時(shí)練習(xí)使—一電路和測(cè)量讀數(shù)，③會(huì)使用千分尺測(cè)細(xì)金屬絲的直

電學(xué)）

用千分尺）徑，④會(huì)定性分析降法測(cè)電阻的系統(tǒng)誤差

實(shí)驗(yàn)、

測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)_①掌握用伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的方法，②

和內(nèi)電阻一會(huì)用圖像處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

X、練習(xí)用多用電表測(cè)一①會(huì)調(diào)節(jié)多用電表（特別是歐姆表），②學(xué)會(huì)用多用

電阻一電表測(cè)電阻的方法

光學(xué)_測(cè)定玻璃CD理解用插針?lè)y(cè)定玻璃的折射率的原理，②會(huì)用插

—

實(shí)蕊的折^蟀一豐十法測(cè)定玻璃的折射率

_用雙縫干涉里解用用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)的原理，②會(huì)用礴

H一測(cè)光的波長(zhǎng)|卞涉法測(cè)光的波長(zhǎng)

方法指導(dǎo)：

物理是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，實(shí)瞼能力是物理學(xué)科的重要能力，物理高考?xì)v來(lái)重視考查實(shí)臉

能力。

一、基本實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)

要應(yīng)對(duì)各類實(shí)驗(yàn)試題，包括高層次的實(shí)驗(yàn)試題，唯一正確的方法是把要求必做的學(xué)生實(shí)驗(yàn)真

正做懂、做會(huì)，特別是在實(shí)驗(yàn)原理上要認(rèn)真鉆研，對(duì)每一個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟都要問(wèn)個(gè)為什么，即不但要

記住怎樣做，更應(yīng)該知道為什么要這樣做.對(duì)基本的實(shí)驗(yàn)，復(fù)習(xí)過(guò)程中要注意以下六個(gè)方面的問(wèn)

題：

(1)實(shí)驗(yàn)原理

中學(xué)要求必做的實(shí)驗(yàn)可以分為4個(gè)類型：練習(xí)型、測(cè)量型、驗(yàn)證型、探索型.對(duì)每一種類型

者陵把原理弄清楚.

應(yīng)特別注意的問(wèn)題：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律中不需要選擇第一個(gè)間距等于2mm的紙帶.這個(gè)實(shí)

驗(yàn)的正確實(shí)驗(yàn)步驟是先閉合電源開(kāi)關(guān)，啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作穩(wěn)定后，再釋放重

錘，使它自由落下，同時(shí)紙帶打出一系列點(diǎn)跡.按這種方法操作，在未釋放紙帶前，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

已經(jīng)在紙帶上打出點(diǎn)跡，但都打在同一點(diǎn)上，這就是第一點(diǎn).由于開(kāi)始釋放的時(shí)刻是不確定的，

從開(kāi)始釋放到打第二個(gè)點(diǎn)的時(shí)間一定小于0.02s,但具體時(shí)間不確定，因此第一點(diǎn)與第二點(diǎn)的距離

只能知道一定小于2mm(如果這段時(shí)間恰等于0.02s,則這段位移s=gt2/2=(10x0.022/2)m=2x

10-3m=2mm),但不能知道它的確切數(shù)值，也不需要知道它的確切數(shù)值.不論第一點(diǎn)與第二點(diǎn)的間

距是否等于2mm,它都是從打第一點(diǎn)處開(kāi)始作自由落體運(yùn)動(dòng)的，因此只要測(cè)量出第一點(diǎn)0與后面某

一點(diǎn)P間的距離h,再測(cè)出打P點(diǎn)時(shí)的速度v,如果:

-『■—MV1

gh?2(2),

就算臉證了這個(gè)過(guò)程中機(jī)械能守恒.

(2)實(shí)驗(yàn)儀器

要求掌握的實(shí)驗(yàn)儀器主要有：刻度尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器(千分尺)、天平、停表(秒表)、

打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(電火花計(jì)時(shí)儀)、彈簧秤、溫度表、電流表、電壓表、多用電表、滑動(dòng)變阻器、電阻

箱，等等。對(duì)于使用新教材的省市，還要加上示波器等。對(duì)這些儀器，都要弄清其原理、會(huì)正確

使用它們，包括測(cè)量?jī)x器的正確讀數(shù)。

(3)實(shí)驗(yàn)裝置

對(duì)電學(xué)實(shí)驗(yàn)主要指電路圖。

下面幾個(gè)是應(yīng)特別注意的：

①驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)，如何平衡摩擦力是關(guān)鍵。

②研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)及碰撞中的動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn)，這兩個(gè)實(shí)臉都要使用斜槽凱道，讓小球

從軌道上端無(wú)初速滾下，然后平拋出去，在安裝裝置時(shí)要注意保證就道末端必須水平，如果實(shí)驗(yàn)

要進(jìn)行多次，每次小球應(yīng)從同一高度處下落，因此應(yīng)有一個(gè)擋板。

③驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)，要用鐵架臺(tái)并用夾子固定紙帶，這樣在開(kāi)啟打點(diǎn)計(jì)時(shí)器而未

釋放重錘前，能保證打出的點(diǎn)跡在同一點(diǎn)上，若像課本上的實(shí)驗(yàn)裝置圖那樣，用手握住紙帶，開(kāi)

啟打點(diǎn)計(jì)時(shí)器而未釋放紙帶前，會(huì)由于手的抖動(dòng)而打出一“堆”點(diǎn)，從而無(wú)法準(zhǔn)確找出第一個(gè)點(diǎn)

(即自由落體運(yùn)動(dòng)起始位置).

④用單擺測(cè)重力加速度的實(shí)驗(yàn)，在安裝單擺時(shí)要注意懸點(diǎn)的固定，隨便拴一個(gè)結(jié)系在鐵架臺(tái)

的橫梁上是不可取的，因?yàn)閼尹c(diǎn)不確定，就不是單擺，并且擺長(zhǎng)值也無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量。

⑤有關(guān)電路的電學(xué)實(shí)驗(yàn)要注意安培表的外接與內(nèi)接，制流與分壓電路的選擇，電表內(nèi)阻的影

響，等等。

(4)實(shí)驗(yàn)步驟

復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)步驟時(shí)不能靠死背結(jié)論，而要與實(shí)驗(yàn)原理聯(lián)系起來(lái)，要多問(wèn)問(wèn)自己，為什么要按這樣

的步驟操作？把某些實(shí)驗(yàn)步驟交換一下是否可以？省掉某個(gè)步驟行不行？等等.

(5)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理

重要的有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器紙帶的處理方法(如分析是不是勻速運(yùn)動(dòng)或勻變速直線運(yùn)動(dòng)、如果是勻變

速運(yùn)動(dòng)，如何求某時(shí)刻的速度、如何求加速度等)；解方程求解未知量、用圖像處理數(shù)據(jù)(把原來(lái)

應(yīng)該是曲線關(guān)系的通過(guò)改變坐標(biāo)軸的量或單位而變成線性關(guān)系，即變成直線，是重要的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。

(6)實(shí)驗(yàn)誤差的定性分析

中學(xué)階段不要求進(jìn)行定量的誤差分析，但對(duì)主要誤差的產(chǎn)生原因、系統(tǒng)誤差是偏大還是偏小等，

應(yīng)能理解。在電路的實(shí)驗(yàn)中，粗略地看，認(rèn)為電流表是短路、電壓表是斷路，但精確一點(diǎn)看，電

流表和電壓表的內(nèi)阻的影響都不能忽略，定性地討論電表電阻對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響是我們應(yīng)該掌握。

二、幾種重要的實(shí)驗(yàn)方法

下面幾種實(shí)驗(yàn)方法是我們中學(xué)階段物理實(shí)驗(yàn)中用過(guò)的，從方法的角度整理、復(fù)習(xí)一下，有助

于我們提高認(rèn)識(shí)水平和能力。

(1)累積法：在“用單擺測(cè)重力加速度”測(cè)周期時(shí)我們用的是累積法，即我們不直接測(cè)一個(gè)

周期的時(shí)間，而是測(cè)30~50個(gè)周期的總時(shí)間，再除以周期數(shù)即得周期T的值.用累積法的好處是:

①相當(dāng)于進(jìn)行多次測(cè)量而后取平均值，這樣可以減少偶然誤差；②增加有效數(shù)字的位數(shù).以測(cè)單

擺的周期為例，我們實(shí)驗(yàn)時(shí)單擺的擺長(zhǎng)大約是1m或不到1m,用停表(最小分度值是0.1s)直接

測(cè)1個(gè)周期的值，只能讀出兩位有效數(shù)字(機(jī)械停表的指針是跳躍式前進(jìn)的，因此不能估讀)，如

1.8s、2.0s等，而測(cè)30個(gè)周期總時(shí)間，則可讀出至少3位有效數(shù)字。

用累積法的實(shí)驗(yàn)還有很多，如測(cè)一張紙的厚度、用刻度尺測(cè)金屬絲的直徑…

(2)替代法：在“互成角度兩個(gè)共點(diǎn)力的合成”的實(shí)驗(yàn)中我們就用到了替代法，第一次我們

用兩個(gè)彈簧秤成角度地拉橡皮筋，把結(jié)點(diǎn)拉到某一位置，再換成一個(gè)彈簧秤，同樣拉這個(gè)橡皮筋，

也把結(jié)點(diǎn)拉到同樣位置，這說(shuō)明后一個(gè)彈簧秤的拉力與前面兩個(gè)彈簧秤的拉力效果相等因此右以

互相替代.對(duì)于“等效”這個(gè)問(wèn)題，應(yīng)正確理解：所謂效果相等，是對(duì)某一方面說(shuō)的，并不是在

所有方面都等效，仍以合力與分力來(lái)說(shuō)，它們只是在改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)上等效，而在其他方面，

例如在產(chǎn)生形變上，二者并不等效。

用替代法的例子還有很多，如用天平稱物物體的質(zhì)量，電阻測(cè)量等都可以用替代法，我們古

代三國(guó)時(shí)期曹沖稱象的故事就是替代法的典型實(shí)例。

(3)測(cè)量量的轉(zhuǎn)換：例如在"碰撞中的動(dòng)量守恒”的實(shí)驗(yàn)中，把測(cè)物體的速度轉(zhuǎn)換為測(cè)物體

平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移，即把測(cè)速度轉(zhuǎn)換為測(cè)長(zhǎng)度。

又如在“測(cè)定玻璃的折射率”的實(shí)驗(yàn)中，本應(yīng)測(cè)量入射角和折射角，再根據(jù)折射率n=sini/sinr

求出折射率，但角度不容易測(cè)準(zhǔn)確(一般所用的量角器的最小分度是1°,并且測(cè)角度時(shí)頂點(diǎn)彳即隹

對(duì)得特別準(zhǔn)確),而通過(guò)做輔助線的方法可以把測(cè)角度轉(zhuǎn)換為測(cè)線段的長(zhǎng)度，從而增加了有效數(shù)字

的位數(shù)，即提高了測(cè)量的準(zhǔn)確度。

(4)比較法：用天平稱物體的質(zhì)量，就是把物體與底碼進(jìn)行比較，硅碼的質(zhì)量是標(biāo)準(zhǔn)的，把

被測(cè)量與標(biāo)準(zhǔn)的量進(jìn)行比較，就是比較法.天平是等臂杠桿，因此用天平測(cè)物體質(zhì)量時(shí)，不用再

進(jìn)行計(jì)算，而是直接讀出祛碼的質(zhì)量，它就等于物體的質(zhì)量。一般情況下，被測(cè)物跟標(biāo)準(zhǔn)量并不

相等，而是要根據(jù)某種關(guān)系進(jìn)行計(jì)算，最常用的是二者間滿足一定的比例關(guān)系，通過(guò)一定的比例

計(jì)算即可得出結(jié)果，因此常常稱為比例法。用比例法測(cè)電阻是常見(jiàn)的，當(dāng)兩個(gè)電阻串聯(lián)時(shí)，通過(guò)

的電流相等，因此兩電阻兩端的電壓跟它們的電阻成正比，如果其中的一個(gè)電阻是標(biāo)準(zhǔn)電阻，另

一個(gè)電阻的阻值就可測(cè)出.同樣，兩電阻并聯(lián)時(shí)，由于兩端電壓相等，通過(guò)兩支路的電流跟電阻

成反比，只要一個(gè)是標(biāo)準(zhǔn)電阻，另一個(gè)電阻的阻可測(cè)出.

一、誤差和有效數(shù)字

1.誤差

測(cè)量值與真實(shí)值的差異叫做誤差。誤差可分為系統(tǒng)誤差和偶然誤差兩種。

⑴系統(tǒng)誤差的特點(diǎn)是在多次重復(fù)同?實(shí)驗(yàn)時(shí)，誤差總是同樣地偏大或偏小。

⑵偶然誤差總是有時(shí)偏大，有時(shí)偏小，并且偏大和偏小的機(jī)會(huì)相同。減小偶然誤差的方法，

可以多進(jìn)行幾次測(cè)量，求出幾次測(cè)量的數(shù)值的平均值。這個(gè)平均值比某一次測(cè)得的數(shù)值更接近于

真實(shí)值。

2.有效數(shù)字

帶有一位不可靠數(shù)字的近似數(shù)字，叫做有效數(shù)字。⑴有效數(shù)字是指近似數(shù)字而言。⑵只能帶

有一位不可靠數(shù)字，不是位數(shù)越多越好。

凡是用測(cè)量?jī)x器直接測(cè)量的結(jié)果,讀數(shù)?般要求在讀出儀器最小刻度所在位的數(shù)值（可靠數(shù)

字）后，再向下估讀一位（不可靠數(shù)字）,這里不受有效數(shù)字位數(shù)的限制。

間接測(cè)量的有效數(shù)字運(yùn)算不作要求，運(yùn)算結(jié)果一般可用2~3位有效數(shù)字表示。

二、基本測(cè)量?jī)x器及讀數(shù)

高考要求會(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、溫度表、電流表、電壓表、多用電表、滑動(dòng)變阻器、電阻箱等等。

1.刻度尺、秒表、彈簧秤、溫度表、電流表、電壓表的讀數(shù)

使用以上儀器時(shí)，凡是最小刻度是10分度的，要求讀到最小刻度后再往下估讀一位（估讀的

這位是不可靠數(shù)字，但是是有效數(shù)字的不可缺少的組成部分）。凡是最小刻度不是10分度的，只

要求讀到最小刻度所在的這一位，不再往下估讀.

例如-------------------------------------------

023456789]

_血血血血血血mitoWiiiitobiiii

⑴讀出上左圖中被測(cè)物體的長(zhǎng)度。

⑵上右圖用3V量程時(shí)電壓表讀數(shù)為多少？用15V

量程時(shí)電壓表度數(shù)又為多少？

⑶右圖中秒表的示數(shù)是多少分多少秒？

凡儀器的最小刻度是10分度的，在讀到最小刻度

后還要再往下估讀一位。⑴6.50cm。（2）1.14Vo15V量程

時(shí)最小刻度為0.5V,只讀到0.1V這一位，應(yīng)為5.7V。

⑶秒表的讀數(shù)分兩部分：小圈內(nèi)表示分，每小格表示0.5

分鐘；大圈內(nèi)表示秒，最小刻度為0.1秒。當(dāng)分針在前

0.5分內(nèi)時(shí)，秒針在0~30秒內(nèi)讀數(shù)；當(dāng)分針在后0.5分

內(nèi)時(shí)，秒針在30~60秒內(nèi)讀數(shù)。因此圖中秒表讀數(shù)應(yīng)為

3分48.75秒（這個(gè)5是估讀出來(lái)的）。

2.游標(biāo)卡尺

⑴10分度的游標(biāo)卡尺。游標(biāo)上相鄰兩個(gè)刻度間的距離為0.9mm,比主尺上相鄰兩個(gè)刻度間距

離小0.1mm。讀數(shù)時(shí)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(duì)齊，0」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(gè)刻度/

間的距離為0.95mm,比主

尺上相鄰兩個(gè)刻度間距離小0.05mmo讀數(shù)時(shí)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(duì)齊，毫米以下的讀數(shù)就是幾乘0.05毫米。

其讀數(shù)涯確到重囪001。

⑶50分度的游標(biāo)卡尺。游標(biāo)上相鄰兩個(gè)刻度間的距離為0.98mm,比主尺上相鄰兩個(gè)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，就是亳米以下的讀數(shù)。這種卡尺的

讀數(shù)可以準(zhǔn)確到0.02mm。如右圖中被測(cè)圓柱體的直徑為2.250cm。

要注意：游標(biāo)卡尺都是根據(jù)刻線對(duì)齊來(lái)讀數(shù)的，所以都不再往下一位估讀。

3.螺旋測(cè)微器

固定刻度上的最小刻度為0.5mm（在中線的上側(cè)）；可動(dòng)刻度

每旋轉(zhuǎn)一圈前進(jìn)（或后退）0.5mm。在可動(dòng)刻度的一周上平均刻有

50條刻線，所以搬陋條刻線間代表皿如山讀數(shù)時(shí)，叢固定刻

度上讀取整、半毫米數(shù),然后從可動(dòng)刻度上讀取剩余部分（因?yàn)槭?/p>

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(cè)量值。右圖中的讀數(shù)應(yīng)該是6.702mm。

4.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種特殊的計(jì)時(shí)儀器，

電源用50Hz的交流電，所以打相鄰兩個(gè)點(diǎn)永久磁鐵

的時(shí)間間隔是0.02s。

5.天平

天平使用前首先要進(jìn)行調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)分兩步：調(diào)底座水平和橫梁水平（在調(diào)節(jié)橫梁水平前，必

須把游碼移到左端零刻度處，左端與零刻線對(duì)齊，如圖中虛線所示）。測(cè)量讀數(shù)由右盤中祛碼和游

I|llll|lIII|llIIImg

I1002003004005(J06007008009001000

標(biāo)共同讀出。橫梁卜一的刻度單位是毫克（mg）。若天平平衡時(shí)，右盤

中有26g祛碼，游碼在圖中所示位置，則被測(cè)物體質(zhì)量為26.32g（最小刻度為0.02g,不是10分

度，因此只讀到0.02g這一位）。

6.多用電表

使用多用電表時(shí)首先應(yīng)該根據(jù)被測(cè)物理量將選擇

開(kāi)關(guān)旋到相應(yīng)的位置。使用前應(yīng)先進(jìn)行機(jī)械調(diào)零,用小

螺絲刀輕旋調(diào)零螺絲,使指針指左端零刻線。使用歐姆

擋時(shí)，還應(yīng)進(jìn)行歐姆調(diào)零,即將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)

歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指右端零刻線處。歐姆擋的使用：

⑴選擋。一般比被測(cè)電阻的估計(jì)值低一個(gè)數(shù)量級(jí),如估

計(jì)值為200Q就應(yīng)該選X10的倍率。⑵調(diào)零。⑻將紅黑

表筆接被測(cè)電阻兩端進(jìn)行測(cè)量。⑷將指針示數(shù)乘以倍率,

得測(cè)量值。（5）將選擇開(kāi)關(guān)扳到OFF或交流電壓最高擋。

用歐姆擋測(cè)電阻，如果指針偏轉(zhuǎn)角度太小，應(yīng)增大倍率;

如果指針偏轉(zhuǎn)角度太大，應(yīng)減小倍率。

7.電阻箱

右圖中的電阻箱有6個(gè)旋鈕，每個(gè)旋鈕上方都標(biāo)有倍率，將每個(gè)旋鈕上指針?biāo)傅臄?shù)值（都

為整數(shù)）乘以各自的倍率，從最高位依次往下讀，即可得到這時(shí)電阻箱的實(shí)際阻值。圖中最左邊

的兩個(gè)黑點(diǎn)是接線柱。若指針?biāo)救鐖D，則阻值為84580.2Q。

三、重點(diǎn)的學(xué)生實(shí)驗(yàn)

1.研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)

右圖為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶。選點(diǎn)跡清楚的一條，舍掉開(kāi)始比較密集的點(diǎn)跡，從便于測(cè)量

的地方取一個(gè)開(kāi)始點(diǎn)O,然后每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D…。測(cè)出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離

小*、S3…利用打下的紙帶可以:

⑴求任一計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的即時(shí)速度V：如

匕=①乜（其中T^5X0.02S=0.1S）

2T

⑵利用“逐差法”求a：.=（1+$5+$6

972

⑶利用上圖中任意相鄰的兩段位移求?：如“=%二既

T2

⑷利用VY圖象求a：求出A、B、C、D、E、產(chǎn)各點(diǎn)的即時(shí)

速度，畫出如右的回圖線，圖線的斜率就是加速度a。

2.探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系（胡克定律）

利用右圖裝置，改變鉤碼個(gè)數(shù)，測(cè)出彈簧總長(zhǎng)度和所受拉

力（鉤碼總重量）的多組對(duì)應(yīng)值，填入表中。算出對(duì)應(yīng)的彈簧的伸長(zhǎng)量。在

坐標(biāo)系中描點(diǎn)，根據(jù)點(diǎn)的分布作出彈力尸隨伸長(zhǎng)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(shí)驗(yàn)要注意區(qū)分彈簧總長(zhǎng)度和彈簧伸長(zhǎng)量。對(duì)探索性實(shí)驗(yàn)，要根據(jù)描

出的點(diǎn)的走向，嘗試判定函數(shù)關(guān)系。（這一點(diǎn)和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)不同。）

3.互成角度度兩個(gè)力的合成

該實(shí)驗(yàn)是要用互成角度的兩個(gè)力和另一個(gè)力產(chǎn)生相同的效果，看其用平行四邊形定則求出的

合力與這一個(gè)力是否在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)相等，如果在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)相等，就驗(yàn)證了力

的合成的平行四邊形定則。

4.研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)（用描跡法）

該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理：平拋運(yùn)動(dòng)可以看成是兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合成：一個(gè)是水平方向的勻速直線運(yùn)

動(dòng)，其速度等于平拋物體的初速度；另?個(gè)是豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)。利用有孔的卡片確定做

平拋運(yùn)動(dòng)的小球運(yùn)動(dòng)時(shí)的若干不同位置，然后描出運(yùn)動(dòng)軌跡，測(cè)出曲線任一點(diǎn)的坐標(biāo)x和y,利用

x=vt.y=^gt2就可求出小球的水平分速度，即平拋物體的初速度。

該試驗(yàn)的注意事項(xiàng)有：

⑴斜槽末端的切線必須水平。

⑵用重錘線檢驗(yàn)坐標(biāo)紙上的豎直線是否豎直。

⑶以斜槽末端所在的點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)。

⑷如果是用白紙，則應(yīng)以斜槽末端所在的點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，在斜槽末端懸掛重錘線，先以重錘

線方向確定y軸方向，再用直角三角板畫出水平線作為x軸，建立直角坐標(biāo)系。

⑸每次小球應(yīng)從斜槽上的同一位置由靜止開(kāi)始下滑。

5.驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律

由于均、環(huán)、/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(shí)間相等，若

以該時(shí)間為時(shí)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。在右圖中分別用0P、

。仞和表示。因此只需驗(yàn)證：m」0P=mi-0M+mN0，N-2r）即可。

注意事項(xiàng)：

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(yùn)動(dòng)）。

⑵小球落地點(diǎn)的平均位置要用圓規(guī)來(lái)確定：用盡可能小的圓把所有落點(diǎn)都圈在里面，圓心就

是落點(diǎn)的平均位置。

⑶所用的儀器有：天平、刻度尺、游標(biāo)卡尺（測(cè)小球直徑）、碰撞實(shí)驗(yàn)器、復(fù)寫紙、白紙、重

錘、兩個(gè)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饴涞?，但兩個(gè)小球都將從

斜槽末端開(kāi)始做平拋運(yùn)動(dòng),于是驗(yàn)證式就變?yōu)椋喝纾喉苾蓚€(gè)小球的直徑也不需測(cè)

-y

MJQ

6.驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律

驗(yàn)證自由下落過(guò)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(shí)驗(yàn)，選點(diǎn)跡清楚，且第一、二兩點(diǎn)間距離接近2mm的紙帶進(jìn)行測(cè)量。

????????????

012345

⑵用刻度尺量出從。點(diǎn)到1、2、3、4、5各點(diǎn)的距離口、飽、飽、力4、自，利用“勻變速直線

運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻的即時(shí)速度等于該段位移內(nèi)的平均速度”，算出2、3、4各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的即時(shí)速度也、打、

V4,驗(yàn)證與2、3、4各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的重力勢(shì)能減少量〃期和動(dòng)能增加量亦是否相等。

2

⑶由于摩擦和空氣阻力的影響，本實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差總是使＞Lmv^

⑷本實(shí)驗(yàn)不需要在打下的點(diǎn)中取計(jì)數(shù)點(diǎn)。也不需要測(cè)重物的質(zhì)量。

7.用單擺測(cè)定重力加速度

擺長(zhǎng)的測(cè)量：讓單擺自由下垂，用米尺量出擺線長(zhǎng)J（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(zhǎng)L=6+r

開(kāi)始擺動(dòng)時(shí)需注意：擺角要小于5°（保證做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)）；不要使擺動(dòng)成為圓錐擺。

必須從擺球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí);測(cè)出單擺做50次全振動(dòng)所用時(shí)間，算出周期的平均值。

改變擺長(zhǎng)重做幾次實(shí)驗(yàn)，計(jì)算每次實(shí)驗(yàn)得到的重力加速度，再求這些重力加速度的平均值。

8用描跡法畫出電場(chǎng)中平面上等勢(shì)線

實(shí)驗(yàn)所用的電流表是零刻度在中央的電流表,在實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先測(cè)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，/■是阻值小的

電阻，用導(dǎo)線的。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(shí)驗(yàn)是用恒定電流的電流場(chǎng)模擬靜電場(chǎng)。與電池正極相連的4電極相當(dāng)于正點(diǎn)電荷，與電

池負(fù)極相連的B相當(dāng)于負(fù)點(diǎn)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。

9.測(cè)定玻璃折射率

實(shí)驗(yàn)原理：如圖所示，入射光線AO由空氣射入玻璃磚，經(jīng)O（y后由Ot方向射出。作出法線NN1,

則折射率

n=Sina/SinY

注意事項(xiàng)：手拿玻璃磚時(shí)，不準(zhǔn)觸摸光潔的光學(xué)面，只能

接觸毛面或棱，嚴(yán)禁把玻璃磚當(dāng)尺畫玻璃磚的界面；實(shí)驗(yàn)

過(guò)程中，玻璃磚與白紙的相對(duì)位置不能改變；大頭針應(yīng)垂

直地插在白紙上，且玻璃磚每一側(cè)的兩個(gè)大頭針距離應(yīng)大

一些，以減小確定光路方向造成的誤差；入射角應(yīng)適當(dāng)大

一些，以減少測(cè)量甭度的誤差。

10.伏安法測(cè)電阻

伏安法測(cè)電阻有。、人兩種接法，a叫（安培計(jì)）外接法,

b叫（安培計(jì)）內(nèi)接法。外接法的系統(tǒng)誤差是由電壓衣的分流引起的，測(cè)量值總小于真實(shí)值，小電

阻應(yīng)采用外接法；內(nèi)接法的系統(tǒng)誤差是由電流表的分壓引起的，測(cè)量值總大于真實(shí)值，大電阻應(yīng)

采用內(nèi)接法。如果無(wú)法估計(jì)被測(cè)電阻的阻值大小，可以利用試觸法:如圖將電壓表的左端接a點(diǎn),

而將右端第一次接％點(diǎn)，第二次接c點(diǎn)，觀察電流表和電壓表的變化，若電流表讀數(shù)變化大，說(shuō)明

被測(cè)電阻是大電阻，應(yīng)該用內(nèi)接法測(cè)量；若電壓表讀數(shù)變化大，說(shuō)明被測(cè)電阻是小電阻，應(yīng)該用

外接法測(cè)量。（這里所說(shuō)的變化大，是指相對(duì)變化，即////和4皿）。

（1）滑動(dòng)變阻器的連接

滑動(dòng)變阻器在電路中也有a、b兩種常用的接法：a叫限流接法,b叫分壓接法。分壓接法被

測(cè)電阻上電壓的調(diào)節(jié)范圍大。當(dāng)要求電壓從零開(kāi)始調(diào)節(jié)，或要求電壓調(diào)節(jié)范圍盡量大時(shí)應(yīng)該用分

壓接法。用分壓接法時(shí)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選用阻值小的;用限流接法時(shí),滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選用阻

值和被測(cè)電阻接近的。

（2）實(shí)物圖連線技術(shù)

無(wú)論是分壓接法還是限流接法都應(yīng)該先把伏安法部分接好：對(duì)限流電路，只需用筆畫線當(dāng)作

導(dǎo)線，從電源正極開(kāi)始，把電源、電鍵、滑動(dòng)變阻器、伏安法四部分依次串聯(lián)起來(lái)即可（注意電

表的正負(fù)接線柱和量程，滑動(dòng)變阻器應(yīng)調(diào)到阻值最大處）。

對(duì)分壓電路，應(yīng)該先把電源、電鍵和滑動(dòng)變阻器的全部電阻絲土部分用導(dǎo)線連接起來(lái)，然后

法部分電表正負(fù)接線柱的情況，將伏安法部分接入該兩點(diǎn)間。

（3）描繪小電珠的伏安特性曲線

因?yàn)樾‰娭椋葱襞荩┑碾娮栎^小（10Q左右）所以應(yīng)該選用安培表外接法。

小燈泡的電阻會(huì)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?變化過(guò)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(dòng)變阻器必須選用分壓

接法。在上面實(shí)物圖中應(yīng)該選用右面的那個(gè)圖，開(kāi)始時(shí)滑

動(dòng)觸頭應(yīng)該位于左端（使小燈.泡兩端的電壓為零）。

由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的/-u曲線如右，說(shuō)明燈絲的電阻隨

溫度升高而增大，也就說(shuō)明金屬電阻率隨溫度升高而增大。

（若用曲線，則曲線的彎曲方向相反。）

若選用的是標(biāo)有“3.8VO.3A”的小燈泡，電流表應(yīng)選

用0-0.6A量程；電壓表開(kāi)始時(shí)應(yīng)選用0-3V量程，當(dāng)電壓調(diào)到接近3V時(shí)，再改用0-15V量程。

11.把電流表改裝為電壓表

⑴、用圖3）測(cè)定電流表內(nèi)阻％,方法是：先斷開(kāi)$2,閉合S，調(diào)節(jié)R，使電流表滿偏：然后閉合

$2,調(diào)節(jié)K，使電流表達(dá)到半滿偏。當(dāng)R比W大很多時(shí)，可以認(rèn)為%=4。（當(dāng)R比）大很多時(shí)，

調(diào)節(jié)W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(shí)，通過(guò)W的電流

也是滿偏電流的一■半，兩個(gè)分路的電阻相等）。實(shí)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(shí)，通過(guò)W的電流比通過(guò)電流表的電流稍大，即次比q稍小，因此此步測(cè)

量的系統(tǒng)誤差，總是使勺的測(cè)量值偏小。其中R不必讀數(shù)，可以用電位器，W需要讀數(shù)，所以必

須用電阻箱。

根據(jù)q、4和擴(kuò)大后的量程，計(jì)算出需要給電流表串聯(lián)的電阻R的值。

⑵、用S）圖把改裝的電壓表和標(biāo)準(zhǔn)電壓表進(jìn)行校對(duì)。校對(duì)要每0.5V校對(duì)一次，所以電壓要從零開(kāi)

始逐漸增大，因此必須選用分壓電路。

百分誤差的計(jì)算：

如果當(dāng)改裝電壓表示數(shù)為U時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)電壓表示數(shù)為則這時(shí)的百分誤差為lU-Vl/U。

如果校對(duì)時(shí)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R的阻值（使表頭的分壓減小■

些），然后再次重新進(jìn)行校對(duì)。

12.測(cè)定金屬的電阻率

被測(cè)電阻絲的電阻較小，所以選用電流表外接法；本實(shí)驗(yàn)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(kāi)始時(shí)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭應(yīng)該在右端。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)的電流

不宜太大，通電時(shí)間不能太長(zhǎng)，以免電阻絲發(fā)熱后電阻率發(fā)生明顯變化。

13用電流表和電壓表測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻

根據(jù)閉合電路歐姆定律：E=U+Ir,本實(shí)驗(yàn)電路中電壓表的示數(shù)是準(zhǔn)確的，電流表的示數(shù)比通

過(guò)電源的實(shí)際電流小，所以本實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差是由電壓表的分流引起的。為了減小這個(gè)系統(tǒng)誤差,

電阻R的取值應(yīng)該小一些,所選用的電壓表的內(nèi)

阻應(yīng)該大一些。

為了減小偶然誤差，要多做幾次實(shí)驗(yàn),多

取幾組數(shù)據(jù)，然后利用"/圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：

將點(diǎn)描好后，用直尺畫一條直線，使盡量多的點(diǎn)

在這條直線上，而且在直線兩側(cè)的點(diǎn)數(shù)大致相

等。這條直線代表的S/關(guān)系的誤差是很小的。

它在U軸上的截距就是電動(dòng)勢(shì)E（對(duì)應(yīng)的/=0）,它的斜率的絕對(duì)值就是內(nèi)阻r。（特別要注意：有

時(shí)縱坐標(biāo)的起始點(diǎn)不是0,求內(nèi)阻的一般式應(yīng)該是34U///的

為了使電池的路端電壓變化明顯，電池的內(nèi)阻宜大些。（選用使用過(guò)一段時(shí)間的1號(hào)電池）

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(gè)接點(diǎn)，兩個(gè)接點(diǎn)間最多只能接一個(gè)元件；黑箱內(nèi)所接的元件不超過(guò)兩個(gè)。

測(cè)量步驟和判定：

⑴用直流電壓擋測(cè)量，A、B、C三點(diǎn)間均無(wú)電壓；說(shuō)明箱內(nèi)無(wú)電源。

⑵用歐姆擋測(cè)量，A、C間正、反接阻值不變，說(shuō)明A、C間有個(gè)電阻。⑶用歐姆擋測(cè)量，黑表

筆接A紅表筆接8時(shí)測(cè)得的阻值較小，反接時(shí)測(cè)得的阻值較大，說(shuō)明箱內(nèi)有Ao—I——I_of

一個(gè)二極管，可能在4B間，也可能在8c間，如右圖中兩種可能。\

⑷用歐姆擋測(cè)量，黑表筆接C紅表筆接B測(cè)得阻值比黑表筆A紅表筆接B時(shí)\

測(cè)得的阻值大，說(shuō)明二極管在48間。所以黑箱內(nèi)的兩個(gè)元件的接法肯定是右.

圖中的上圖。_<=J-y>C

四、重要的演示實(shí)驗(yàn)/?

1.用油膜法估測(cè)分子的大小

實(shí)驗(yàn)前應(yīng)預(yù)先計(jì)算出每滴油酸溶液中純油酸的實(shí)際體積：先了解配好的油酸溶液的濃度，再

用量筒和滴管測(cè)出每滴溶液的體積，由此算出每滴溶液中純油酸的體積Vo

油膜面積的測(cè)量：油膜形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤匕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1cm邊長(zhǎng)的正方形為單位，用四舍五入的方法數(shù)出油膜面積的數(shù)

值S（以cn?為單位）。

由d=V7S算出油膜的厚度，即分子直徑的大小。

2加速度和力的關(guān)系加速度和質(zhì)量的關(guān)系

兩個(gè)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(guò)定滑輪各掛

一個(gè)小盤，盤里分別放有不同質(zhì)量的祛碼。小車所受的水平拉力F的大小可以認(rèn)為等于祛碼（包

括祛碼盤）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(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)和結(jié)束運(yùn)動(dòng)。

由于兩個(gè)小車初速度都是零，運(yùn)動(dòng)時(shí)間又相同，s=%at2℃a,只

要測(cè)出兩小車位移s之比就等于它們的加速度a之比。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果是：當(dāng)小車質(zhì)量相同時(shí)，凡當(dāng)拉力尸相等時(shí)，戶1加。

實(shí)驗(yàn)中用祛碼（包括祛碼盤）的重力G的大小作為小車所受拉力F

的大小，這樣做會(huì)引起什么樣的系統(tǒng)誤差？怎樣減小這個(gè)系統(tǒng)誤差？

3.卡文迪許實(shí)驗(yàn)

左下圖是卡文迪許扭秤實(shí)驗(yàn)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(dòng)放大到能夠精確測(cè)量的程

度。設(shè)小平面鏡到刻度尺的距離為L(zhǎng),7形架兩端固定的兩個(gè)小球

中心相距為I,設(shè)放置兩個(gè)大球m'后，刻度尺上的反射光點(diǎn)向左

移動(dòng)了/x,那么在萬(wàn)有引力作用下，小球向大球移動(dòng)了多少？

4.描繪單擺的振動(dòng)圖象

對(duì)同一個(gè)單擺，如果兩次拉出木板得到的圖形分別如a、b所示，說(shuō)明兩次拉木板的速度之比

為3：2。

對(duì)擺長(zhǎng)不同的單擺，如果兩次拉木板速度相同，說(shuō)明擺的周期之比為3:2,擺長(zhǎng)之比為9:4。

Df

5.波的疊加

在一根水平長(zhǎng)繩的兩端分別向上抖動(dòng)一下，就分別右兩個(gè)凸起狀態(tài)1和2在繩上相向傳播。

它們?cè)谙嘤龊?，彼此穿過(guò)，都保持各自的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)繼續(xù)傳播，彼此都六上

沒(méi)有受到影響。''~六一

觀察一下：在它們相遇過(guò)程中，繩上質(zhì)點(diǎn)的最大位移出現(xiàn)在什么

位置？每個(gè)點(diǎn)都有可能達(dá)到這個(gè)位移嗎？....."■

在同?根繩子上，各種頻率的波傳播速度都是相同的。

2工

6.擴(kuò)散現(xiàn)象~

裝有無(wú)色空氣的廣口瓶倒扣在裝有紅棕色二氧化氮?dú)怏w的廣口瓶上，中間用玻璃板隔開(kāi)。抽

去玻璃板，過(guò)一段時(shí)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?致。

擴(kuò)散現(xiàn)象也證明分子在做永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。

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(guò)程中，瓶中氣體將吸熱還是放熱？

這個(gè)實(shí)驗(yàn)也證明擴(kuò)散現(xiàn)象有方向性。

7.絕熱過(guò)程，做功改變物體內(nèi)能

用打氣筒向容器中打氣到定壓強(qiáng)，穩(wěn)定后讀出靈敏溫度計(jì)的讀數(shù)。打開(kāi)卡子，氣體迅速?zèng)_

開(kāi)膠塞，溫度將會(huì)明顯降低。（ZU=Q+W,作用時(shí)間極短，來(lái)不及熱交換，是絕熱過(guò)程，因此0=0,

而卬為負(fù)，所以/U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(huì)燃燒起來(lái)（4U=Q+W,也是絕熱過(guò)程，Q=0,W為

正，所以4U為正，氣體內(nèi)能增大，溫度升高，達(dá)到硝化棉的燃點(diǎn)，因此被點(diǎn)燃）。這就是柴油機(jī)

的工作原理。

8.平行板電容器的電容

在本實(shí)驗(yàn)中，靜電計(jì)指針和A板等電勢(shì),靜電計(jì)金屬殼和B板等電勢(shì)，因此指針偏轉(zhuǎn)角越大表示4、

B兩極板間的電壓越高。

本實(shí)驗(yàn)中，極板帶電量不變。三個(gè)圖依次表示：正對(duì)面積減小忖電壓增大；板間距離增大時(shí)

電壓增大；插入電介質(zhì)時(shí)電壓減小。由C=2oc，知，這三種情況下電容分別減小、減小、增大。

UU

因此可以確定C和S、d、￡的關(guān)系是Coc更。

d

思考：如何測(cè)量電容器兩極板間的電壓？

9.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(chǎng)。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(gè)螺旋彈簧相接，被測(cè)電流由這兩個(gè)彈簧流入

線圈。鋁框可以起到電磁阻尼的作用。指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向有關(guān)。因

此根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)方向，可以知道被測(cè)電流方向。

10.研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象

首先要查明電流表指針偏轉(zhuǎn)方向和電流方向的關(guān)系（方

法與畫電場(chǎng)中平面上等勢(shì)線實(shí)驗(yàn)相同）。

電鍵閉合和斷開(kāi)時(shí)、電鍵閉合后滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭

移動(dòng)過(guò)程中、電鍵閉合后線圈A在B中插入、拔出時(shí)，都會(huì)

發(fā)現(xiàn)電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明有電流產(chǎn)生。而電鍵保持閉

合、滑動(dòng)觸頭不動(dòng)、線圈4在8中不動(dòng)時(shí)，電流表指針都不

動(dòng)，說(shuō)明無(wú)電流產(chǎn)生。

結(jié)論：閉合電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生的充要條件是穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化。

11.單縫衍射

從圖中看出：當(dāng)狹縫寬度在0.5mm以上時(shí),

縫越窄亮斑也越窄；當(dāng)狹縫寬度在0.5mm一下

時(shí)，縫越窄中央亮條越寬，整個(gè)亮斑范圍越寬，

亮紋間距越大。

H1.5mm0D.7mm0D.4mm0.I2mmID0.1mm

12.小孔衍射和泊松亮斑

小孔衍射和泊松亮斑的中心都是亮斑。區(qū)別是：泊松亮斑中心亮斑周圍的暗斑較寬。

13.倫琴射線管

電子被高壓加速后高速射向?qū)﹃帢O，從對(duì)陰極上激發(fā)出X射線。在K、4間是陰極射線即高

速電子流，從A射出的是頻率極高的電磁波，即X射線。

X射線粒子的最高可能的頻率可由■=//”計(jì)算。

14.a粒子散射實(shí)驗(yàn)

全部裝置放在真空中。熒光屏可以沿著圖中虛線轉(zhuǎn)動(dòng)，用來(lái)統(tǒng)計(jì)向不同方向散射的粒子的數(shù)

目。觀察結(jié)果是，絕大多數(shù)a粒子穿過(guò)金

箔后基本上仍沿原來(lái)方向前進(jìn)，但是有少

數(shù)a粒子發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn)。

15.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)

把一塊擦得很亮的鋅板連接在靈每驗(yàn)電器上，用弧光燈照鋅板，驗(yàn)電器的指針就張開(kāi)一個(gè)角度,

表明鋅板帶了電.進(jìn)一步檢查知道鋅板帶（）電。這表明在弧光燈的照射下，鋅板中有一部分（）

從表面飛了出去鋅板中少了（），于是帶（）電。

五、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)舉例

例1.略測(cè)定玩具手槍子彈射出時(shí)的初速度。除玩具手槍外，所給的測(cè)量?jī)x器為：

⑴只有秒表；⑵只有米尺。

解：⑴若只有秒表，可如圖（。），將玩具手槍從地面豎直向上發(fā)射子彈，用秒表記下從發(fā)射到

子彈落會(huì)地面所用的時(shí)間t,則子彈上升的時(shí)間為t/2,故子彈初

速度v而斕2。⑵若只有米尺，可如圖（勿，將玩具手槍子彈從某

一高度處水平射出，用米尺測(cè)量射出時(shí)離地面的高度h和水平射

程s,則子彈初速度為

例2.利用如圖所示的一只電壓表、一個(gè)電阻箱和一個(gè)電鍵，測(cè)量-

個(gè)電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，并用筆畫線作導(dǎo)線將

所給器材連接成實(shí)驗(yàn)電路。用記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)寫出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的

表達(dá)式。

解：與學(xué)生實(shí)驗(yàn)相比，用電阻箱代替了電流表。由于電壓可測(cè)，

由電壓、電阻就可以算出電流。電路圖如右。實(shí)驗(yàn)方法有兩種：

⑴改變電阻箱阻值，讀出兩組外電阻和對(duì)應(yīng)的路端電壓值R、

a、&、u2,根據(jù)閉合電路歐姆定律列出兩種情況下的方程，

u.u,

E=U.+,，,￡=力+—

尺R?

解這個(gè)方程組可得E和r：E=-"以力=。-力,匹。

U2R,-UtR2U2Rt-U}R2

⑵改變電阻箱阻值，讀出電壓表對(duì)應(yīng)的示數(shù)，多測(cè)兒組數(shù)據(jù)，利用圖象求電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電

阻。這樣偶然誤差會(huì)更小一些。

該實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差是由于電壓表的分流引起的。所以選取電阻箱阻值時(shí)不宜太大，電壓表則

應(yīng)該選用內(nèi)阻較大的。

如果只給出電阻箱和電流表，同樣可以測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。

例3.某同學(xué)在研究彈簧振子的周期和振子質(zhì)量的關(guān)系時(shí);利用同一根彈簧，記錄了不同振子質(zhì)量

對(duì)應(yīng)的周期值如下表：

m(g)5.010.015.020.025.030.0

T(s)0.400.570.690.800.890.98

他在T-m坐標(biāo)系中根據(jù)此表描點(diǎn)后發(fā)現(xiàn)八〃?間不是正比關(guān)系，而好

象是產(chǎn)口機(jī)關(guān)系，請(qǐng)你進(jìn)一步驗(yàn)證這一猜想是否正確？

解：可以根據(jù)表中的T值計(jì)算出相應(yīng)的/值填入表中，畫出對(duì)■應(yīng)的

加圖象。如果所描出的點(diǎn)很接近在一條過(guò)原點(diǎn)的直線上，就可以確認(rèn)T

20=機(jī)關(guān)系成立。

在給出的表中增加??行對(duì)應(yīng)的72@）值：

機(jī)（g）5.010.015.020.025.030.0

T(s)0.400.570.690.800.890.98

r2（s2）0.160.320.480.640.790.96

如圖作出T2-m圖象:得到的6個(gè)點(diǎn)可以認(rèn)為在同一條直線上，因此可以確定關(guān)系成立.

例4.某同學(xué)利用一架固定好的自動(dòng)相機(jī)，用同一張底片多次曝光的方法，拍下了一輛小轎車啟動(dòng)

后不久做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的照片。相鄰兩次曝光的時(shí)間間隔為2.0s。一知小轎車的車長(zhǎng)為4.5m.他

用刻度尺測(cè)量照片上的長(zhǎng)度關(guān)系，結(jié)果如圖所示。請(qǐng)你估算這輛小轎車的加速度”和小轎車在照

3m。量出前后兩段位移分別為4.00cm和6.70cm,對(duì)應(yīng)的實(shí)際位移分別為12m和20.1m,由納=“廣

可得a=2.0m/s2,再根據(jù)這4秒內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的即時(shí)速度，可得照片中第2個(gè)像對(duì)應(yīng)

的速度v=8.0m/So

例5.如圖所示，是用高電阻放電法測(cè)電容的實(shí)驗(yàn)電路圖。其原理是測(cè)出電容器在充電電壓為U

時(shí)所帶的電荷量Q,從而求出其電容C。該實(shí)驗(yàn)的操作步驟如下：

⑴按電路圖接好實(shí)驗(yàn)電路；

⑵接通電鍵S,調(diào)節(jié)電阻箱/?的阻值,使微安表的指針接近滿刻度.記下這時(shí)的電壓表讀數(shù)C/o=6.2V

和微安表讀數(shù)/o=49OMA；/公

⑶斷開(kāi)電鍵s并同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),每隔5s或ios讀一次微安表的讀數(shù)i,I

將讀數(shù)記錄在預(yù)先設(shè)計(jì)的表格中；T41c不

⑷根據(jù)表格中的12組數(shù)據(jù)，以/為橫坐標(biāo)，，為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上_|_______|

描點(diǎn)(右圖中用“X”表示)。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果和圖象，可以估算出當(dāng)電容器兩端電壓為“時(shí)

該電容器所帶的電荷量。。約為C,從而算出該電容器的電容約為F。

解：按照?qǐng)D中的點(diǎn)，用光滑曲線把它們依次連接起來(lái)，得到i-t圖線，圖線和橫軸所圍的面積

就是放電量，即原來(lái)電容器的帶電量。每小格相當(dāng)于2.5X104C,用四舍五入法數(shù)得小方格有32

個(gè)，所以Qo=8X10-3(2。再由C=“)，得C=L3X10和。

例6.某同學(xué)在做探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)口

一

1一

-三

=

裝置。所用的鉤碼每只的質(zhì)量都是30g,他先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長(zhǎng)度，=-

三

=

=

1-

=

三

再將5個(gè)鉤碼逐個(gè)掛在彈簧的下端，每次都測(cè)出相應(yīng)的彈簧總長(zhǎng)度，將數(shù)據(jù)填=

-=

=_

在了下面的表中。(彈力始終未超過(guò)彈性限度，取g=9.8m/s2)_

⑴試根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在右圖給定的坐標(biāo)紙上作出彈簧所受彈力大小F跟

祛碼質(zhì)量(g)0306090120150

彈簧總長(zhǎng)(cm)6.007.158.349.4810.6411.79

彈力大小(N)

彈簧總長(zhǎng)L之間的函數(shù)關(guān)系圖線，說(shuō)明圖線跟坐標(biāo)軸交點(diǎn)的

物理意義。

⑵上一問(wèn)所得圖線的物理意義?該彈簧的勁度k是多大？

解：⑴根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描出的點(diǎn)，基本上在同

0.8

?條直線上?？梢耘卸ㄊ蚅間是一次函數(shù)關(guān)系。畫一條直

線，使盡可能多的點(diǎn)落在這條直線上，不在直線上的點(diǎn)均勻0.4

地分布在直線兩側(cè)。該圖線跟橫軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)表示彈簧的

x/10-2m

原長(zhǎng)。

1012

⑵圖線的物理意義是表明彈簧的彈力大小和彈簧伸長(zhǎng)量大小

成正比。由攵=竺可得fc=25N/m。

Ax

例7.在上海市青少年校外活動(dòng)營(yíng)地“東方綠燈”內(nèi)有一個(gè)綠色能源區(qū)，同學(xué)們可以在這里做太陽(yáng)

能和風(fēng)能的研究性實(shí)驗(yàn)。某同學(xué)為了測(cè)定夏季中

午單位面積上、單位時(shí)間內(nèi)獲得的太陽(yáng)能，制作

了?個(gè)太陽(yáng)能集熱裝置、實(shí)驗(yàn)器材有：（a）內(nèi)壁(c)(d)

涂黑的泡沫塑料箱一個(gè)，底面積為In?；（b）給

你盛水塑料袋一個(gè)；（c）溫度計(jì)一個(gè)；（d）玻璃板一

塊（約Im?）。如右圖所示。

有一塊斜坡草地，太陽(yáng)光垂直照射到草地表面，

請(qǐng)將上述實(shí)驗(yàn)器材按實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求畫在右圖中。

已知水的比熱容c,被水吸收的熱量。與水的質(zhì)

量加、水溫升高量ZV間的關(guān)系是。則為了

測(cè)定中午單位面積上、單位時(shí)間內(nèi)獲得的太陽(yáng)能，除了需要測(cè)量，，八ZV外，還應(yīng)測(cè)量的物理量

是o本實(shí)驗(yàn)會(huì)有一定誤差，試寫出一條產(chǎn)生誤差的主要原因：。

解：裝置圖如右。還應(yīng)該測(cè)量的物理量是溫度產(chǎn)生誤差的主要原因是太陽(yáng)能沒(méi)有全部被水吸收。

六、實(shí)驗(yàn)練習(xí)題

1.按照有效數(shù)字規(guī)則讀出以下各游標(biāo)尺的測(cè)量值.

讀數(shù)為cm.讀數(shù)為mm.

⑶

讀數(shù)為m.讀數(shù)為cm.

讀數(shù)為_(kāi)____________<

2.按照有效數(shù)字規(guī)則讀出下列電表的測(cè)量值.

⑴⑵

接0~3V量程時(shí)讀數(shù)為V.接0-3A量程時(shí)讀數(shù)為A.

接0-15V量程時(shí)讀數(shù)為V.接0~0.6A量程時(shí)讀數(shù)為A.

3.多用電表表頭的示意圖如右。

⑴當(dāng)指針位置如圖中灰三角箭頭所示，則測(cè)量的是

測(cè)量結(jié)果為.

⑵當(dāng)指針位置如圖中白三角箭頭所示，則測(cè)量的是

測(cè)量結(jié)果為.

⑶當(dāng)指針位置如圖中黑三角箭頭所示，則測(cè)量的是

，測(cè)量結(jié)果為.

⑷當(dāng)指針位置如圖中黑三角箭頭所示,正確操作后

發(fā)現(xiàn)指針的偏轉(zhuǎn)角很小,那么接下來(lái)的操作步驟應(yīng)該

依次為:①__________________，②__________________

③___________________.

測(cè)量結(jié)束后應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)撥到或者

⑸無(wú)論用多用電表進(jìn)行何種（直流）測(cè)量，電流都應(yīng)

該從表筆經(jīng)______插孔流入電表。

4.用螺旋測(cè)微器測(cè)量長(zhǎng)度吐可以精確到m,讀數(shù)應(yīng)該讀到mm.讀出下列四種情況下的

⑴圖中a、b、c分別叫做________、、.

⑵如圖有一個(gè)小型氣缸，欲測(cè)量其所用材料的體積匕需要測(cè)量①高度，，②深度瓦③外徑。，④內(nèi)徑

4應(yīng)該分別用游標(biāo)卡尺的哪一部分?（用字母表示）一,—,

⑶在測(cè)量外徑時(shí),游標(biāo)卡尺的尺面應(yīng)該跟氣缸底面垂直還是平行?.為減小偶然誤差,