【高中物理】高考理綜實驗大全.doc

簡 介實驗是物化生三科中的重要組成部分，隨著素質教育的大力提倡，實驗題在近年高考理綜中的占分比重逐年提高。為了快速提升16年應屆生實驗題拿分能力，特編寫本系列圖書。 高考理綜實驗大全物理共分“實驗考點梳理”、“實驗儀器及其功能”、“實驗方法及技巧”、“主要實驗”四個部分，將各年級教材中零碎的實驗知識點和解題技巧系統(tǒng)、簡明的整合在一起，并分別羅列了三科教材中所提及各實驗的考點和難點，方便教師和學生快速掌握理科實驗知識點、解題技巧，強化有效記憶，提升解題能力，是提高理綜考試實驗得分能力的不二之選。目 錄一、實驗考點梳理.1二、實驗儀器及其功能.2三、實驗方法及技巧.61累積法.6來源:學|科|網Z|X|X|K2替代法.63測量量的轉換.74比較法.7四、主要實驗.7實驗一 互成角度的兩個共點力的合成.7實驗二 測定勻變速直線運動的加速度（含練習使用打點計時器）.9實驗三 驗證牛頓第二定律.10實驗四 研究平拋物體的運動.11實驗五 驗證機械能守恒定律.13實驗六 碰撞中的動量守恒.14 實驗七 用單擺測定重力加速度.15實驗八 用描跡法畫出電場中平面上的等勢線.16實驗九 測定金屬的電阻率.18實驗十 用電流表和電壓表測定電池的電動勢和內電阻.19實驗十一 練習用多用電表（萬用表）測電阻 .20實驗十二 測定玻璃的折射率.22高考要求會正確使用的儀器主要有：刻度尺、游標卡尺、螺旋測微器、天平、秒表、打點計時器、彈簧秤、溫度表、電流表、電壓表、多用電表、滑動變阻器、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，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。例如讀出上左圖中被測物體的長度。 上右圖用3V量程時電壓表讀數(shù)為多少？用15V量程時電壓表度數(shù)又為多少？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。6.50cm。1.14V。15V量程時最小刻度為0.5V，只讀到0.1V這一位，應為5.7V。秒表的讀數(shù)分兩部分：小圈內表示分，每小格表示0.5分鐘；大圈內表示秒，最小刻度為0.1秒。當分針在前0.5分內時，秒針在030秒內讀數(shù)；當分針在后0.5分內時，秒針在3060秒內讀數(shù)。因此圖中秒表讀數(shù)應為3分48.75秒（這個5是估讀出來的）。2.游標卡尺10分度的游標卡尺。游標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)，然后用游標讀出0.1毫米位的數(shù)值：游標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)準確到0.1mm。20分度的游標卡尺。游標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)，然后用游標讀出毫米以下的數(shù)值：游標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)準確到0.05mm。50分度的游標卡尺。游標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)可以準確到0.02mm。如右圖中被測圓柱體的直徑為2.250cm。要注意：游標卡尺都是根據刻線對齊來讀數(shù)的， 所以都不再往下一位估讀。3.螺旋測微器固定刻度上的最小刻度為0.5mm（在中線的上側）；可動刻度每旋轉一圈前進（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)應該是6.702mm。4.打點計時器打點計時器是一種特殊的計時儀器，電源用50Hz的交流電，所以打相鄰兩個點的時間間隔是0.02s。5.天平天平使用前首先要進行調節(jié)。調節(jié)分兩步：調底座水平和橫梁水平（在調節(jié)橫梁水平前，必須把游碼移到左端零刻度處，左端與零刻線對齊，如圖中虛線所示）。測量讀數(shù)由右盤中砝碼和游標共同讀出。橫梁上的刻度單位是毫克（mg）。若天平平衡時，右盤中有26g砝碼，游碼在圖中所示位置，則被測物體質量為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首先應該根據被測物理量將選擇開關旋到相應的位置。使用前應先進行機械調零，用小螺絲刀輕旋調零螺絲，使指針指左端零刻線。使用歐姆擋時，還應進行歐姆調零，即將紅、黑表筆短接，調節(jié)歐姆調零旋鈕，使指針指右端零刻線處。歐姆擋的使用：選擋。一般比被測電阻的估計值低一個數(shù)量級，如估計值為200就應該選10的倍率。調零。將紅黑表筆接被測電阻兩端進行測量。將指針示數(shù)乘以倍率，得測量值。將選擇開關扳到OFF或交流電壓最高擋。用歐姆擋測電阻，如果指針偏轉角度太小，應增大倍率；如果指針偏轉角度太大，應減小倍率。7.電阻箱右圖中的電阻箱有6個旋鈕，每個旋鈕上方都標有倍率，將每個旋鈕上指針所指的數(shù)值（都為整數(shù)）乘以各自的倍率，從最高位依次往下讀，即可得到這時電阻箱的實際阻值。圖中最左邊的兩個黑點是接線柱。若指針所示如圖，則阻值為84580.2。下面幾種實驗方法是我們中學階段物理實驗中用過的，從方法的角度整理、復習一下，有助于我們提高認識水平和能力。1累積法在“用單擺測重力加速度”測周期時我們用的是累積法，即我們不直接測一個周期的時間，而是測3050個周期的總時間，再除以周期數(shù)即得周期T的值用累積法的好處是：相當于進行多次測量而后取平均值，這樣可以減少偶然誤差；增加有效數(shù)字的位數(shù)以測單擺的周期為例，我們實驗時單擺的擺長大約是1m或不到1m，用停表（最小分度值是0.1s）直接測1個周期的值，只能讀出兩位有效數(shù)字（機械停表的指針是跳躍式前進的，因此不能估讀），如1.8s、2.0s等，而測30個周期總時間，則可讀出至少3位有效數(shù)字。用累積法的實驗還有很多，如測一張紙的厚度、用刻度尺測金屬絲的直徑2替代法在“互成角度兩個共點力的合成”的實驗中我們就用到了替代法，第一次我們用兩個彈簧秤成角度地拉橡皮筋，把結點拉到某一位置，再換成一個彈簧秤，同樣拉這個橡皮筋，也把結點拉到同樣位置，這說明后一個彈簧秤的拉力與前面兩個彈簧秤的拉力效果相等因此右以互相替代對于“等效”這個問題，應正確理解：所謂效果相等，是對某一方面說的，并不是在所有方面都等效，仍以合力與分力來說，它們只是在改變物體的運動狀態(tài)上等效，而在其他方面，例如在產生形變上，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量，電阻測量等都可以用替代法，我們古代三國時期曹沖稱象的故事就是替代法的典型實例。3測量量的轉換例如在“碰撞中的動量守恒”的實驗中，把測物體的速度轉換為測物體平拋運動的水平位移，即把測速度轉換為測長度。又如在“測定玻璃的折射率”的實驗中，本應測量入射角和折射角，再根據折射率n=sini/sinr求出折射率，但角度不容易測準確（一般所用的量角器的最小分度是1，并且測角度時頂點很難對得特別準確），而通過做輔助線的方法可以把測角度轉換為測線段的長度，從而增加了有效數(shù)字的位數(shù)，即提高了測量的準確度。4比較法用天平稱物體的質量，就是把物體與砝碼進行比較，砝碼的質量是標準的，把被測量與標準的量進行比較，就是比較法天平是等臂杠桿，因此用天平測物體質量時，不用再進行計算，而是直接讀出砝碼的質量，它就等于物體的質量。一般情況下，被測物跟標準量并不相等，而是要根據某種關系進行計算，最常用的是二者間滿足一定的比例關系，通過一定的比例計算即可得出結果，因此常常稱為比例法。用比例法測電阻是常見的，當兩個電阻串聯(lián)時，通過的電流相等，因此兩電阻兩端的電壓跟它們的電阻成正比，如果其中的一個電阻是標準電阻，另一個電阻的阻值就可測出同樣，兩電阻并聯(lián)時，由于兩端電壓相等，通過兩支路的電流跟電阻成反比，只要一個是標準電阻，另一個電阻的阻可測出。實驗一 互成角度的兩個共點力的合成實驗目的 驗證力的合成的平行四邊形定則。實驗原理 此實驗是要用互成角度的兩個力與一個力產生相同的效果（即：使橡皮條在某一方向伸長一定的長度），看其用平行四邊形定則求出的合力與這一個力是否在實驗誤差允許范圍內相等，如果在實驗誤差允許范圍內相等，就驗證了力的平行四邊形定則。實驗器材 木板一塊，白紙，圖釘若干，橡皮條一段，細繩，彈簧秤兩個，三角板，刻度尺，量角器。實驗步驟 1用圖釘把一張白紙釘在水平桌面上的方木板上。 2用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點，用兩條細繩套結在橡皮條的另一端。 3用兩個彈簧秤分別鉤住兩個細繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結點到達某一位置O（如圖所示）。 4用鉛筆描下結點O的位置和兩條細繩套的方向，并記錄彈簧秤的讀數(shù)。在白紙上按比例作出兩個彈簧秤的拉力F1和F2的圖示，利用刻度尺和三角板根椐平行四邊形定則求出合力F。 5只用一個彈簧秤，通過細繩套把橡皮條的結點拉到與前面相同的位置O，記下彈簧秤的讀數(shù)和細繩的方向。按同樣的比例用刻度尺從O點起做出這個彈簧秤的拉力F的圖示。 6比較F與用平行四邊形定則求得的合力F，在實驗誤差允許的范圍內是否相等。 7改變兩個分力F1和F2的大小和夾角。再重復實驗兩次，比較每次的F與F是否在實驗誤差允許的范圍內相等。注意事項 1用彈簧秤測拉力時，應使拉力沿彈簧秤的軸線方向，橡皮條、彈簧秤和細繩套應位于與紙面平行的同一平面內。 2同一次實驗中，橡皮條拉長后的結點位置O必須保持不變。實驗二 測定勻變速直線運動的加速度（含練習使用打點計時器）實驗目的 1練習使用打點計時器，學習利用打上點的紙帶研究物體的運動。 2學習用打點計時器測定即時速度和加速度。實驗原理 1打點計時器是一種使用交流電源的計時儀器，它每隔0.02s打一次點（由于電源頻率是50Hz），因此紙帶上的點就表示了和紙帶相連的運動物體在不同時刻的位置，研究紙帶上點之間的間隔，就可以了解物體運動的情況。2由紙帶判斷物體做勻變速直線運動的方法：如圖所示，0、1、2為時間間隔相等的各計數(shù)點，s1、s2、s3、為相鄰兩計數(shù)點間的距離，若s=s2-s1=s3-s2=恒量，即若連續(xù)相等的時間間隔內的位移之差為恒量，則與紙帶相連的物體的運動為勻變速直線運動。 3由紙帶求物體運動加速度的方法： （1）用“逐差法”求加速度：即根據s4-s1=s5-s2=s6-s3=3aT2（T為相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔）求出a1=、a2=、a3=，再算出a1、a2、a3的平均值即為物體運動的加速度。 （2）用v-t圖法：即先根據vn=求出打第n點時紙帶的瞬時速度，后作出v-t圖線，圖線的斜率即為物體運動的加速度。實驗器材 小車，細繩，鉤碼，一端附有定滑輪的長木板，打點計時器，低壓交流電源，導線兩根，紙帶，米尺。實驗步驟 1把一端附有定滑輪的長木板平放在實驗桌上，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，如圖所示。 2把一條細繩拴在小車上，細繩跨過滑輪，并在細繩的另一端掛上合適的鉤碼，試放手后，小車能在長木板上平穩(wěn)地加速滑行一段距離，把紙帶穿過打點計時器，并把它的一端固定在小車的后面。 3把小車停在靠近打點計時器處，先接通電源，再放開小車，讓小車運動，打點計時器就在紙帶上打下一系列的點，取下紙帶，換上新紙帶，重復實驗三次。 4選擇一條比較理想的紙帶，舍掉開頭的比較密集的點子，確定好計數(shù)始點0，標明計數(shù)點，正確使用毫米刻度尺測量兩點間的距離，用逐差法求出加速度值，最后求其平均值。也可求出各計數(shù)點對應的速度，作v-t圖線，求得直線的斜率即為物體運動的加速度。注意事項 1紙帶打完后及時斷開電源。 2小車的加速度應適當大一些，以能在紙帶上長約50cm的范圍內清楚地取78個計數(shù)點為宜。 3應區(qū)別計時器打出的軌跡點與人為選取的計數(shù)點，通常每隔4個軌跡點選1個計數(shù)點，選取的記數(shù)點不少于6個。 4不要分段測量各段位移，可統(tǒng)一量出各計數(shù)點到計數(shù)起點0之間的距離，讀數(shù)時應估讀到毫米的下一位。實驗三 驗證牛頓第二定律實驗目的驗證牛頓第二定律。實驗原理 1如圖所示裝置，保持小車質量不變，改變小桶內砂的質量，從而改變細線對小車的牽引力，測出小車的對應加速度，作出加速度和力的關系圖線，驗證加速度是否與外力成正比。 2保持小桶和砂的質量不變，在小車上加減砝碼，改變小車的質量，測出小車的對應加速度，作出加速度和質量倒數(shù)的關系圖線，驗證加速度是否與質量成反比。實驗器材 小車，砝碼，小桶，砂，細線，附有定滑輪的長木板，墊木，打點計時器，低壓交流電源，導線兩根，紙帶，托盤天平及砝碼，米尺。實驗步驟 1用天平測出小車和小桶的質量M和M，把數(shù)據記錄下來。 2按如圖裝置把實驗器材安裝好，只是不把掛小桶用的細線系在小車上，即不給小車加牽引力。 3平衡摩擦力：在長木板的不帶定滑輪的一端下面墊上墊木，反復移動墊木的位置，直至小車在斜面上運動時可以保持勻速直線運動狀態(tài)（可以從紙帶上打的點是否均勻來判斷）。 4在小車上加放砝碼，小桶里放入適量的砂，把砝碼和砂的質量m和m記錄下來。把細線系在小車上并繞過滑輪懸掛小桶，接通電源，放開小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，取下紙帶，在紙帶上寫上編號。 5保持小車的質量不變，改變砂的質量（要用天平稱量），按步驟4再做5次實驗。 6算出每條紙帶對應的加速度的值。 7用縱坐標表示加速度a，橫坐標表示作用力，即砂和桶的總重力(M+m)g，根據實驗結果在坐標平面上描出相應的點，作圖線。若圖線為一條過原點的直線，就證明了研究對象質量不變時其加速度與它所受作用力成正比。 8保持砂和小桶的質量不變，在小車上加放砝碼，重復上面的實驗，并做好記錄，求出相應的加速度，用縱坐標表示加速度a，橫坐標表示小車和車內砝碼總質量的倒數(shù)，在坐標平面上根據實驗結果描出相應的點并作圖線，若圖線為一條過原點的直線，就證明了研究對象所受作用力不變時其加速度與它的質量成反比。注意事項 1砂和小桶的總質量不要超過小車和砝碼的總質量的。 2在平衡摩擦力時，不要懸掛小桶，但小車應連著紙帶且接通電源。用手給小車一個初速度，如果在紙帶上打出的點的間隔是均勻的，表明小車受到的阻力跟它的重力沿斜面向下的分力平衡。 3作圖時應該使所作的直線通過盡可能多的點，不在直線上的點也要盡可能對稱地分布在直線的兩側，但如遇個別特別偏離的點可舍去。實驗四 研究平拋物體的運動實驗目的 1用實驗方法描出平拋物體的運動軌跡。 2從實驗軌跡求平拋物體的初速度。實驗原理平拋物體的運動可以看作是兩個分運動的合運動：一是水平方向的勻速直線運動，另一個是豎直方向的自由落體運動。令小球做平拋運動，利用描跡法描出小球的運動軌跡，即小球做平拋運動的曲線，建立坐標系，測出曲線上的某一點的坐標x和y，根據重力加速度g的數(shù)值，利用公式y(tǒng)=gt2求出小球的飛行時間t，再利用公式x=vt,求出小球的水平分速度，即為小球做平拋運動的初速度。 實驗器材斜槽，豎直固定在鐵架臺上的木板，白紙，圖釘，小球，有孔的卡片，刻度尺，重錘線。實驗步驟 1安裝調整斜槽：用圖釘把白紙釘在豎直板上，在木板的左上角固定斜槽，可用平衡法調整斜槽，即將小球輕放在斜槽平直部分的末端處，能使小球在平直軌道上的任意位置靜止，就表明水平已調好。 2調整木板：用懸掛在槽口的重錘線把木板調整到豎直方向，并使木板平面與小球下落的豎直面平行。然后把重錘線方向記錄到釘在木板的白紙上，固定木板，使在重復實驗的過程中，木板與斜槽的相對位置保持不變。 3確定坐標原點O：把小球放在槽口處，用鉛筆記下球在槽口時球心在圖板上的水平投影點O，O點即為坐標原點。 4描繪運動軌跡：在木板的平面上用手按住卡片，使卡片上有孔的一面保持水平，調整卡片的位置，使從槽上滾下的小球正好穿過卡片的孔，而不擦碰孔的邊緣，然后用鉛筆在卡片缺口上點個黑點，這就在白紙上記下了小球穿過孔時球心所對應的位置。保證小球每次從槽上開始滾下的位置都相同，用同樣的方法，可找出小球平拋軌跡上的一系列位置。取下白紙用平滑的曲線把這些位置連接起來即得小球做平拋運動的軌跡。 5計算初速度：以O點為原點畫出豎直向下的y軸和水平向右的x軸，并在曲線上選取A、B、C、D、E、F六個不同的點，用刻度尺和三角板測出它們的坐標x和y，用公式x=v0t和y=gt2計算出小球的初速度v0，最后計算出v0的平均值，并將有關數(shù)據記入表格內。注意事項 1實驗中必須保持通過斜槽末端點的切線水平，方木板必須處在豎直面內且與小球運動軌跡所在的豎直平面平行，并使小球的運動靠近圖板但不接觸。 2小球必須每次從斜槽上同一位置滾下。 3坐標原點（小球做平拋運動的起點）不是槽口的端點，應是小球在槽口時，球的球心在木板上的水平投影點。 4要在平拋軌道上選取距O點遠些的點來計算球的初速度，這樣可使結果的誤差較小。實驗五 驗證機械能守恒定律 實驗目的 驗證機械能守恒定律。實驗原理 當物體自由下落時，只有重力做功，物體的重力勢能和動能互相轉化，機械能守恒。若某一時刻物體下落的瞬時速度為v，下落高度為h，則應有：mgh=mv2，借助打點計時器，測出重物某時刻的下落高度h和該時刻的瞬時速度v，即可驗證機械能是否守恒，實驗裝置如圖所示。測定第n點的瞬時速度的方法是：測出第n點的相鄰前、后兩段相等時間T內下落的距離sn和sn+1，由公式vn=，或由vn=算出，如圖所示。 實驗器材 鐵架臺（帶鐵夾），打點計時器，學生電源，導線，帶鐵夾的重綞，紙帶，米尺。實驗步驟 1按如圖裝置把打點計時器安裝在鐵架臺上，用導線把打點計時器與學生電源連接好。 2把紙帶的一端在重錘上用夾子固定好，另一端穿過計時器限位孔，用手豎直提起紙帶使重錘停靠在打點計時器附近。 3接通電源，松開紙帶，讓重錘自由下落。 4重復幾次，得到35條打好點的紙帶。 5在打好點的紙帶中挑選第一、二兩點間的距離接近2mm，且點跡清晰一條紙帶，在起始點標上0，以后各依次標上1，2，3，用刻度尺測出對應下落高度h1、h2、h3。 6應用公式vn=計算各點對應的即時速度v1、v2、v3。 7計算各點對應的勢能減少量mghn和動能的增加量mvn2，進行比較。注意項事 1打點計時器安裝時，必須使兩紙帶限位孔在同一豎直線上，以減小摩擦阻力。 2選用紙帶時應盡量挑第一、二點間距接近2mm的紙帶。 3因不需要知道動能和勢能的具體數(shù)值，所以不需要測量重物的質量。實驗六 碰撞中的動量守恒實驗目的研究在彈性碰撞的過程中，相互作用的物體系統(tǒng)動量守恒。實驗原理 一個質量較大的小球從斜槽滾下來，跟放在斜槽前邊小支柱上另一質量較小的球發(fā)生碰撞后兩小球都做平拋運動。由于兩小球下落的高度相同，所以它們的飛行時間相等，這樣如果用小球的飛行時間作時間單位，那么小球飛出的水平距離在數(shù)值上就等于它的水平速度。因此，只要分別測出兩小球的質量m1、m2，和不放被碰小球時入射小球在空中飛出的水平距離s1，以及入射小球與被碰小球碰撞后在空中飛出的水平距離s1和s2，若m1s1在實驗誤差允許范圍內與m1s1+m2s2相等，就驗證了兩小球碰撞前后總動量守恒。實驗器材碰撞實驗器（斜槽、重錘線），兩個半徑相等而質量不等的小球；白紙；復寫紙；天平和砝碼；刻度尺，游標卡尺（選用），圓規(guī)。實驗步驟 1用天平測出兩個小球的質量m1、m2。 2安裝好實驗裝置，將斜槽固定在桌邊，并使斜槽末端點的切線水平。 3在水平地上鋪一張白紙，白紙上鋪放復寫紙。 4在白紙上記下重錘線所指的位置O，它表示入射球m1碰前的位置。 5先不放被碰小球，讓入射球從斜槽上同一高度處由靜止開始滾下，重復10次，用圓規(guī)作盡可能小的圓把所有的小球落點圈在里面，圓心就是入射球不碰時的落地點的平均位置P。 6把被碰球放在小支柱上，調節(jié)裝置使兩小球相碰時處于同一水平高度，確保入射球運動到軌道出口端時恰好與靶球接觸而發(fā)生正碰。 7再讓入射小球從同一高度處由靜止開始滾下，使兩球發(fā)生正碰，重復10次，仿步驟（5）求出入射小球的落點的平均位置M和被碰小球落點的平均位置N。 8過O、N作一直線，取OO=2r（可用游標卡尺測出一個小球的直徑，也可用刻度尺測出緊靠在一起的兩小球球心間的距離），O就是被碰小球碰撞時的球心豎直投影位置。 9用刻度尺量出線段OM、OP、ON的長度。 10分別算出m1與m1+m2的值，看m1與m1+m2在實驗誤差允許的范圍內是否相等。注意事項 1應使入射小球的質量大于被碰小球的質量。 2要調節(jié)好實驗裝置，使固定在桌邊的斜槽末端點的切線水平，小支柱與槽口間距離使其等于小球直徑，而且兩球相碰時處在同一高度，碰撞后的速度方向在同一直線上。 3每次入射小球從槽上相同位置由靜止?jié)L下，可在斜槽上適當高度處固定一檔板，使小球靠著擋板，然后釋放小球。 4白紙鋪好后不能移動。實驗七 用單擺測定重力加速度實驗目的利用單擺測定當?shù)氐闹亓铀俣?。實驗原?單擺在擺角小于5時的振動是簡諧運動，其固有周期為T=2，由此可得g=。據此，只要測出擺長l和周期T，即可計算出當?shù)氐闹亓铀俣戎?。實驗器?鐵架臺（帶鐵夾），中心有孔的金屬小球，約1m長的細線，米尺，游標卡尺（選用），秒表。實驗步驟 1在細線的一端打一個比小球上的孔徑稍大些的結，將細線穿過球上的小孔，制成一個單擺。 2將鐵夾固定在鐵架臺的上端，鐵架臺放在實驗桌邊，使鐵夾伸到桌面以外，把做好的單擺固定在鐵夾上，使擺球自由下垂。 3測量單擺的擺長l：用米尺測出懸點到球心間的距離；或用游標卡尺測出擺球直徑2r，再用米尺測出從懸點至小球上端的懸線長l，則擺長l=l+r。 4把單擺從平衡位置拉開一個小角度（不大于5），使單擺在豎直平面內擺動，用秒表測量單擺完成全振動30至50次所用的時間，求出完成一次全振動所用的平均時間，這就是單擺的周期T。 5將測出的擺長l和周期T代入公式g=求出重力加速度g的值。 6變更擺長重做兩次，并求出三次所得的g的平均值。 注意事項 1選擇材料時應選擇細、輕又不易伸長的線，長度一般在1m左右，小球應選用密度較大的金屬球，直徑應較小，最好不超過2cm。 2單擺懸線的上端不可隨意卷在鐵夾的桿上，應夾緊在鐵夾中，以免擺動時發(fā)生擺線下滑、擺長改變的現(xiàn)象。 3注意擺動時控制擺線偏離豎直方向不超過5，可通過估算振幅的辦法掌握。 4擺球擺動時，要使之保持在同一個豎直平面內，不要形成圓錐擺。 5計算單擺的振動次數(shù)時，應以擺球通過最低位置時開始計時，以后擺球從同一方向通過最低位置時，進行計數(shù)，且在數(shù)“零”的同時按下秒表，開始計時計數(shù)。實驗八 用描跡法畫出電場中平面上的等勢線實驗目的 利用電場中電勢差及等勢面的知識，練習用描跡法畫出電場中一個平面上的等勢線。實驗原理 用導電紙上形成的穩(wěn)恒電流場來模擬靜電場，當兩探針與導電紙上電勢相等的兩點接觸時，與探針相連的靈敏電流計中通過的電流為零，指針不偏轉，從而可以利用靈敏電流計找出導電紙上的等勢點，并依據等勢點描繪出等勢線。實驗器材 學生電源或電池組（電壓約為6V），靈敏電流計，開關，導電紙，復寫紙，白紙，圓柱形金屬電極兩個，探針兩支，導線若干，木板一塊，圖釘，刻度尺。實驗步驟 1在平整的木板上，由下而上依次鋪放白紙、復寫紙、導電紙各一張，導電紙有導電物質的一面要向上，用圖釘把白紙、復寫紙、和導電紙一起固定在木板上。2在導電紙上平放兩個跟它接觸良好的圓柱形電極，兩個電極之間的距離約為10cm，將兩個電極分別與電壓約為6V的直流電源的正負極相接，作為“正電荷”和“負電荷”，再把兩根探針分別接到靈敏電流計的“+”、“-”接線柱上（如圖所示）。 3在導電紙上畫出兩個電極的連線，在連線上取間距大致相等的五個點作基準點，并用探針把它們的位置復印在白紙上。 4接通電源，將一探針跟某一基準點接觸，然后在這一基準點的一側距此基準點約1cm處再選一點，在此點將另一探計跟導電紙接觸，這時一般會看到靈敏電流計的指針發(fā)生偏轉，左右移動探針位置，可以找到一點使電流計的指針不發(fā)生偏轉，用探針把這一點位置復印在白紙上。 5按步驟（4）的方法，在這個基準點的兩側逐步由近及遠地各探測出五個等勢點，相鄰兩個等勢點之間的距離約為1cm。 6用同樣的方法，探測出另外四個基準點的等勢點。 7斷開電源，取出白紙，根據五個基準點的等勢點，畫出五條平滑的曲線，這就是五條等勢線。注意事項 1電極與導電紙接觸要良好，且與導電紙的相對位置不能改變。 2尋找等勢點時，應從基準點附近由近及遠地逐漸推移，不可冒然進行大跨度的移動，以免電勢差過大，發(fā)生電流計過載現(xiàn)象。 3導電紙上所涂導電物質相當薄，故在尋找等勢點時，不能用探針在導電紙上反復劃動，而應采用點接觸法。 4探測等勢點不要太靠近導電紙的邊緣，因為實驗是用電流場模擬靜電場，導電紙邊緣的電流方向與邊界平行，并不與等量異種電荷電場的電場線相似。實驗九 測定金屬的電阻率實驗目的 用伏安法間接測定某種金屬導體的電阻率；練習使用螺旋測微器。實驗原理 根據電阻定律公式R=，只要測量出金屬導線的長度和它的直徑d，計算出導線的橫截面積S，并用伏安法測出金屬導線的電阻R，即可計算出金屬導線的電阻率。實驗器材 被測金屬導線，直流電源（4V），電流表(0-0.6A)，電壓表（0-3V），滑動變阻器（50），電鍵，導線若干，螺旋測微器，米尺。實驗步驟 1用螺旋測微器在被測金屬導線上的三個不同位置各測一次直徑，求出其平均值d，計算出導線的橫截面積S。 2按如圖所示的原理電路圖連接好用伏安法測電阻的實驗電路。 3用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬導線的有效長度，反復測量3次，求出其平均值。 4把滑動變阻器的滑動片調節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置，電路經檢查確認無誤后，閉合電鍵S。改變滑動變阻器滑動片的位置，讀出幾組相應的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值，斷開電鍵S，求出導線電阻R的平均值。 5將測得的R、d值，代入電阻率計算公式中，計算出金屬導線的電阻率。 6拆去實驗線路，整理好實驗器材。注意事項 1測量被測金屬導線的有效長度，是指測量待測導線接入電路的兩個端點之間的長度，亦即電壓表兩并入點間的部分待測導線長度，測量時應將導線拉直。 2本實驗中被測金屬導線的電阻值較小，因此實驗電路必須采用電流表外接法。 3實驗連線時，應先從電源的正極出發(fā)，依次將電源、電鍵、電流表、待測金屬導線、滑動變阻器連成主干線路（閉合電路），然后再把電壓表并聯(lián)在待測金屬導線的兩端。 4閉合電鍵S之前，一定要使滑動變阻器的滑動片處在有效電阻值最大的位置。 5在用伏安法測電阻時，通過待測導線的電流強度I的值不宜過大（電流表用00.6A量程），通電時間不宜過長，以免金屬導線的溫度明顯升高，造成其電阻率在實驗過程中逐漸增大。實驗十 用電流表和電壓表測定電池的電動勢和內電阻實驗目的測定電池的電動勢和內電阻。實驗原理 如圖1所示，改變R的阻值，從電壓表和電流表中讀出幾組I、U值，利用閉合電路的歐姆定律求出幾組、r值，最后分別算出它們的平均值。 此外，還可以用作圖法來處理數(shù)據。即在坐標紙上以I為橫坐標，U為縱坐標，用測出的幾組I、U值畫出U-I圖象（如圖2）所得直線跟縱軸的交點即為電動勢值，圖線斜率的絕對值即為內電阻r的值。實驗器材 待測電池，電壓表（0-3V），電流表（0-0.6A），滑動變阻器（10），電鍵，導線。實驗步驟 1電流表用0.6A量程，電壓表用3V量程，按電路圖連接好電路。 2把變阻器的滑動片移到一端使阻值最大。 3閉合電鍵，調節(jié)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)，記錄一組數(shù)據（I1、U1），用同樣方法測量幾組I、U的值。 4打開電鍵，整理好器材。 5處理數(shù)據，用公式法和作圖法兩種方法求出電動勢和內電阻的值。注意事項 1為了使電池的路端電壓變化明顯，電池的內阻宜大些，可選用已使用過一段時間的1號干電池。 2干電池在大電流放電時，電動勢會明顯下降，內阻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調得過大，讀電表要快，每次讀完立即斷電。 3要測出不少于6組I、U數(shù)據，且變化范圍要大些，用方程組求解時，要將測出的I、U數(shù)據中，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、r值再平均。 4在畫U-I圖線時，要使較多的點落在這條直線上或使各點均勻分布在直線的兩側。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的抵消，從而提高精確度。5干電池內阻較小時路端電壓U的變化也較小，即不會比電動勢小很多，這時，在畫U-I圖線時，縱軸的刻度可以不從零開始，而是根據測得的數(shù)據從某一恰當值開始（橫坐標I必須從零開始）。但這時圖線和橫軸的交點不再是短路電流。不過直線斜率的絕對值照樣還是電源的內阻。實驗十一 練習用多用電表（萬用表）測電阻實驗目的 練習使用多用電表測電阻。實驗原理 多用電表由表頭、選擇開關和測量線路三部分組成（如圖），表頭是一塊高靈敏度磁電式電流表，其滿度電流約幾十到幾百A，轉換開關和測量線路相配合，可測量交流和直流電流、交流和直流電壓及直流電阻等。測量直流電阻部分即歐姆表是依據閉合電路歐姆定律制成的，原理如圖所示，當紅、黑表筆短接并調節(jié)R使指針滿偏時有 Ig= （1） 當電筆間接入待測電阻Rx時，有 Ix= （2） 聯(lián)立（1）、（2）式解得 = （3） 由（3）式知當Rx=R中時，Ix=Ig，指針指在表盤刻度中心，故稱R中為歐姆表的中值電阻，由（2）式或（3）式可知每一個Rx都有一個對應的電流值I，如果在刻度盤上直接標出與I對應的Rx的值，那么當紅、黑表筆分別接觸待測電阻的兩端，就可以從表盤上直接讀出它的阻值。 由于電流和電阻的非線性關系，表盤上電流刻度是均勻的，其對應的電阻刻度是不均勻的，電阻的零刻度在電流滿刻度處。實驗器材 多用電表，標明阻值為幾歐、幾十歐、幾百歐、幾千歐