高中物理實(shí)驗(yàn)手冊(cè)(共47頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上首屆北京市中小學(xué)教職工實(shí)驗(yàn)技能比賽培訓(xùn)手冊(cè)（中學(xué)物理單項(xiàng)）目 錄專心-專注-專業(yè)第一章 基本物理實(shí)驗(yàn)儀器使用規(guī)范中學(xué)物理主要包括力、熱、聲、光和電這五個(gè)部分。而中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)對(duì)聲學(xué)部分的實(shí)驗(yàn)涉及較少，即使涉及也多以小實(shí)驗(yàn)為主，沒(méi)有學(xué)生實(shí)驗(yàn)和教師演示實(shí)驗(yàn)，也沒(méi)有特定的聲學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器，所以本章主要介紹力學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)和電學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的使用規(guī)范。第一節(jié) 力學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的使用規(guī)范力學(xué)是物理學(xué)的一個(gè)重要分支，主要研究能量和力以及它們與固體、液體及氣體的平衡、變形或運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。力學(xué)可分為靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)力學(xué)和動(dòng)力學(xué)三部分。而這些部分對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)也是中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的重要組成部分。因而，對(duì)這部分實(shí)驗(yàn)

2、儀器的熟悉與掌握是中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)必不可少的。本節(jié)將介紹幾種中學(xué)力學(xué)實(shí)驗(yàn)中常見(jiàn)實(shí)驗(yàn)儀器的使用規(guī)范。一、托盤(pán)天平的使用規(guī)范托盤(pán)天平是中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的基本儀器之一。由托盤(pán)、橫梁、平衡螺母、刻度尺、刀口、底座、分度標(biāo)尺、游碼、砝碼等組成。主要用于中學(xué)物理的質(zhì)量的測(cè)量、密度的測(cè)量等實(shí)驗(yàn)中。精確度高的還有物理天平、電子天平等。具體使用規(guī)范如下：1托盤(pán)天平稱量前，先把游碼撥零點(diǎn)，觀察天平是否平；不平應(yīng)調(diào)節(jié)平衡螺母。 圖1-12稱量物體時(shí)左盤(pán)放稱物，右盤(pán)放砝碼。對(duì)于潮、腐藥品的稱量要用器皿盛放。3移動(dòng)游碼時(shí)要左手扶住標(biāo)尺左端，右手用鑷子輕輕撥動(dòng)游碼；4稱取一定質(zhì)量的固體粉末時(shí)，右盤(pán)中放入一定質(zhì)量的砝碼，不足用游碼

3、補(bǔ)充。質(zhì)量確定好后，在左盤(pán)中放入固體物質(zhì)，往往在接近平衡時(shí)加入藥品的量難以掌握，這時(shí)應(yīng)用右手握持盛有藥品的藥匙，用左手掌輕碰右手手腕，使少量固體濺落在左盤(pán)里逐漸達(dá)到平衡。5若不慎在托盤(pán)上放多了藥品，取出后不要放回原瓶，要放在指定的容器中。二、刻度尺的使用規(guī)范刻度尺是測(cè)量物體的工具，刻度尺的一般為1mm ?？潭瘸邷y(cè)量長(zhǎng)度是物理實(shí)驗(yàn)的基本技能，也是其他測(cè)量?jī)x器正確讀數(shù)的基礎(chǔ)。 圖1-2具體使用規(guī)范如下：1使用前做到三看，即首先看刻度尺的零刻度是否磨損，如已磨損則應(yīng)重選一個(gè)刻度值作為測(cè)量的起點(diǎn)。其次看刻度尺的測(cè)量范圍（即量程）。原則上測(cè)長(zhǎng)度要求一次測(cè)量，如果測(cè)量范圍小于實(shí)際長(zhǎng)度，勢(shì)必要移動(dòng)刻度尺測(cè)量

4、若干次，則會(huì)產(chǎn)生較大的誤差。最后應(yīng)看刻度尺的最小刻度值。2使用時(shí)應(yīng)注意正確放置和正確觀察。正確放置的關(guān)鍵是做到：尺邊對(duì)齊被測(cè)對(duì)象，必須放正重合，不能歪斜；尺的刻面必須緊貼被測(cè)對(duì)象，不能“懸空”。正確觀察的關(guān)鍵是視線在終端刻度線的正前方，視線與刻面垂直，看清大格及小格數(shù)。3讀數(shù)時(shí)一般情況下應(yīng)估讀到最小刻度值的下一位。三、游標(biāo)卡尺的使用規(guī)范游標(biāo)卡尺也是力學(xué)實(shí)驗(yàn)基本儀器之一。它是一種測(cè)量長(zhǎng)度、內(nèi)外徑、深度的量具。游標(biāo)卡尺由主尺和附在主尺上能滑動(dòng)的游標(biāo)兩部分構(gòu)成。主尺一般以毫米為單位，而游標(biāo)上則有10、20或50個(gè)分格，根據(jù)分格的不同，游標(biāo)卡尺可分為十分度游標(biāo)卡尺、二十分度游標(biāo)卡尺、五十分度格游標(biāo)卡尺

5、等。游標(biāo)卡尺的主尺和游標(biāo)上有兩副活動(dòng)量爪，分別是內(nèi)測(cè)量爪和外測(cè)量爪，內(nèi)測(cè)量爪通常用來(lái)測(cè)量?jī)?nèi)徑，外測(cè)量爪通常用來(lái)測(cè)量長(zhǎng)度和外徑。 圖1-3具體使用規(guī)范如下：1使用前要用軟布將量爪擦干凈，使其并攏，查看游標(biāo)和主尺身的零刻度線是否對(duì)齊。如果對(duì)齊就可以進(jìn)行測(cè)量：如沒(méi)有對(duì)齊則要記?。河螛?biāo)的零刻度線在尺身零刻度線右側(cè)的叫正零誤差，在尺身零刻度線左側(cè)的叫負(fù)零誤差。2測(cè)量時(shí)，右手拿住尺身，大拇指移動(dòng)游標(biāo)，左手拿待測(cè)外徑（或內(nèi)徑）的物體，使待測(cè)物位于外測(cè)量爪之間，當(dāng)與量爪緊緊相貼時(shí)，即可讀數(shù).3使用后用棉紗擦拭干凈。長(zhǎng)期不用時(shí)應(yīng)將它擦上黃油或機(jī)油，兩量爪合攏并擰緊緊固螺釘，放入卡尺盒內(nèi)蓋好。四、螺旋測(cè)微計(jì)的使用

6、規(guī)范螺旋測(cè)微器又稱千分尺、螺旋測(cè)微儀、分厘卡，是比更精密的測(cè)量的工具，用它測(cè)長(zhǎng)度可以準(zhǔn)確到0.01mm，測(cè)量范圍為幾個(gè)厘米。 圖1-4具體使用規(guī)范如下：1使用前要了解螺旋測(cè)微器的構(gòu)造及活動(dòng)刻度與固定刻度的意義，并且應(yīng)注意是否存在零誤差，若有請(qǐng)教師調(diào)整。2測(cè)量時(shí)，在測(cè)微螺桿快靠近被測(cè)物體時(shí)應(yīng)停止使用旋鈕，而改用微調(diào)旋鈕，避免產(chǎn)生過(guò)大的壓力，既可使精確，又能保護(hù)螺旋測(cè)微器。3在讀數(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。 4當(dāng)小砧和測(cè)微螺桿并攏時(shí)，可動(dòng)刻度的零點(diǎn)與固定刻度的零點(diǎn)不相重合，將出現(xiàn)零誤差，應(yīng)加以修正，即在最后測(cè)長(zhǎng)度的讀數(shù)上去掉零誤差的數(shù)值。5用畢要放松固定栓，將活動(dòng)砧與固定

7、砧合攏，但不可用力，接觸即可。五、彈簧秤的使用規(guī)范彈簧測(cè)力計(jì)是中學(xué)物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常出現(xiàn)儀器，主要用于力的大小的測(cè)量。具體使用規(guī)范如下：1測(cè)量前要看彈簧秤的量程、彈簧秤的靈敏度及彈簧秤的零點(diǎn)讀數(shù)，校準(zhǔn)零點(diǎn)或依零點(diǎn)讀數(shù)修正測(cè)量結(jié)果。2使用時(shí)要知道彈簧秤的指針需與刻度線平行，彈簧秤的軸線方向與力的作用線方向一致，會(huì)依儀器精密度按有效數(shù)字讀數(shù)并記錄。3使用時(shí)要注意不能使彈簧秤長(zhǎng)久受力，以免引起彈性疲勞。 圖1-5六、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用規(guī)范打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種測(cè)量時(shí)間的工具。如果運(yùn)動(dòng)物體帶動(dòng)的紙帶通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，在紙帶上打下的點(diǎn)就記錄了物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，紙帶上的點(diǎn)也相應(yīng)的表示出了運(yùn)動(dòng)物體在不同時(shí)刻的位置。研究

8、紙帶上的各點(diǎn)間的間隔，就可分析物體的運(yùn)動(dòng)狀況。具體使用規(guī)范如下： 圖1-61打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源是交流電源，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電壓是4-6V；電壓是220V。2打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上應(yīng)打出輕重合適的小圓點(diǎn)，如遇到打出的是小橫線、重復(fù)點(diǎn)或點(diǎn)跡不清晰，應(yīng)調(diào)整振針距復(fù)寫(xiě)紙片的高度，使之大一點(diǎn)。3復(fù)寫(xiě)紙不要裝反，每打完一條紙帶，應(yīng)調(diào)整一下復(fù)寫(xiě)紙的位置，若點(diǎn)跡不夠清晰，應(yīng)考慮更換復(fù)寫(xiě)紙。4紙帶應(yīng)捋平，減小摩擦，從而起到減小誤差的作用。5使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，應(yīng)先接通電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器穩(wěn)定后再放開(kāi)紙帶。6使用電火花計(jì)時(shí)器時(shí)，還應(yīng)注意把兩條白紙帶正確穿好，墨粉紙盤(pán)夾在兩紙帶之間；使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，應(yīng)讓紙帶通過(guò)限位孔，壓在

9、復(fù)寫(xiě)紙下面。7處理紙帶數(shù)據(jù)時(shí)，密集點(diǎn)的位移差值測(cè)量起來(lái)誤差大，應(yīng)舍去；一般以五個(gè)點(diǎn)為一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。8描點(diǎn)作圖時(shí)，應(yīng)把盡量多的點(diǎn)連在一條直線（或）上不能連在線上的點(diǎn)應(yīng)分居在線的兩側(cè)。誤差過(guò)大的點(diǎn)可以舍去。9打點(diǎn)器不能長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作。每打完一條紙帶后，應(yīng)及時(shí)切斷電源。待裝好紙帶后，再次接通電源并實(shí)驗(yàn)。10在實(shí)驗(yàn)室使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，先將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，然后接通電源。七、氣墊導(dǎo)軌的使用規(guī)范氣墊導(dǎo)軌是一種現(xiàn)代化的力學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器。它利用小型氣源將氣體壓縮空氣送入導(dǎo)軌內(nèi)腔?？諝庠儆蓪?dǎo)軌表面上的小孔中噴出，在導(dǎo)軌表面與滑行器內(nèi)表面之間形成很薄的氣墊層?；衅骶透≡跉鈮|層上，與軌面脫離接觸，因而能在軌面上

10、做近似無(wú)阻力的直線運(yùn)動(dòng)，極大地減小了以往在力學(xué)實(shí)驗(yàn)中由于摩擦力引起 圖1-7的誤差，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果接近理論值。結(jié)合打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、光電門(mén)、閃光照相等，測(cè)定多種力學(xué)物理量和驗(yàn)證力學(xué)定律。中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中，利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，研究彈簧振子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,研究物體的加速度等。具體使用規(guī)范如下：1使用前先用酒精擦拭，清除灰塵。要墊好塑料墊，然后調(diào)平，左右盡量保持高度一致，否則會(huì)增大誤差。2使用氣墊導(dǎo)軌時(shí)先通空氣，再放小車。3使用氣墊導(dǎo)軌后要及時(shí)蓋好，防止落上灰塵。除了導(dǎo)軌，還包括數(shù)字計(jì)時(shí)器和光電門(mén)。1.數(shù)字計(jì)時(shí)器需注意在實(shí)驗(yàn)前先調(diào)整發(fā)光器件和光敏器件的相對(duì)位置，若二者沒(méi)有對(duì)準(zhǔn)則不能計(jì)時(shí)，同時(shí)需手動(dòng)“復(fù)位”

11、，顯示“0”后才可開(kāi)始遮光計(jì)時(shí)。2.光電門(mén)一邊為發(fā)光裝置，一邊安裝接收裝置并與計(jì)時(shí)裝置連接。當(dāng)物體通過(guò)光電門(mén)時(shí)光被擋住計(jì)時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)物體離開(kāi)時(shí)停止計(jì)時(shí)，這樣就可以根據(jù)物體大小與運(yùn)動(dòng)時(shí)間計(jì)算物體運(yùn)動(dòng)的速度。八、量筒的使用規(guī)范量筒是用來(lái)量取液體的一種玻璃。規(guī)格以所能量度的最大容量（ml）表示，常用的有10 ml、25ml、50 ml、100 ml、250 ml、500 ml、1000 ml等。外壁刻度都是以 ml為單位，10 ml量簡(jiǎn)每小格表示0.2 ml，而50 ml量筒每小格表示1ml。量筒越大，管徑越粗，其精確度越小，由視線的偏差所造成的讀數(shù)也越大。所以，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)根據(jù)所取的體積，盡量選用

12、能一次量取的最小規(guī)格的量筒。分次量取也能引起誤差。 圖1-8具體使用規(guī)范如下：1使用量筒時(shí)應(yīng)根據(jù)所需量取的液體體積，選用能一次量取即可的最小規(guī)格的量筒。2掉入液體時(shí)應(yīng)口挨口，避免稱量液體外流，接近刻度線時(shí)改用滴管滴加至刻度處。若不慎加入液體的量超過(guò)刻度，應(yīng)手持量筒倒出少量于指定容器中，再用滴管滴至刻度處。3讀數(shù)時(shí)，視線與液面最低處保持水平。第二節(jié) 熱學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器使用規(guī)范熱學(xué)實(shí)驗(yàn)也是中學(xué)物理必不可少的部分之一。對(duì)于中學(xué)熱學(xué)實(shí)驗(yàn)總的來(lái)說(shuō)數(shù)量不是很多，所以對(duì)于熱學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的使用規(guī)范我們僅列舉了兩個(gè)主要的實(shí)驗(yàn)儀器。即溫度計(jì)和酒精燈的使用規(guī)范。一、溫度計(jì)的使用規(guī)范溫度計(jì)是熱學(xué)實(shí)驗(yàn)中常見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)儀器。它可以準(zhǔn)

13、確的判斷和測(cè)量溫度。利用固體、液體、受溫度的影響而熱脹冷縮等的現(xiàn)象為設(shè)計(jì)的依據(jù)。有、酒精溫度計(jì)、水銀溫度計(jì)、氣體溫度計(jì)等等。具體的使用規(guī)范如下：1使用溫度計(jì)前要觀察溫度計(jì)的量程和分度值。要選擇適當(dāng)?shù)臏囟扔?jì)測(cè)量被測(cè)物體的溫度。 圖1-92利用溫度計(jì)測(cè)量溫度時(shí)，溫度計(jì)的液泡應(yīng)與被測(cè)物體充分接觸，且玻璃泡不能碰到被測(cè)物體的側(cè)壁或底部。3讀數(shù)時(shí)，溫度計(jì)不要離開(kāi)被測(cè)物體，且眼睛的視線應(yīng)與溫度計(jì)內(nèi)的液面相平。二、酒精燈的使用規(guī)范 酒精燈也是熱學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本實(shí)驗(yàn)儀器之一。它是以酒精為燃料的加熱工具，由燈體、燈芯管和燈帽組成。酒精燈的加熱溫度 圖1-10400500 。具體使用規(guī)范如下：1新購(gòu)置的酒精燈應(yīng)首先配

14、置燈芯。燈芯通常是用多股棉紗線擰在一起，插進(jìn)燈芯瓷套管中。燈芯不要太短，一般浸入酒精后還要長(zhǎng)45cm。對(duì)于舊燈，特別是長(zhǎng)時(shí)間未用的燈，在取下燈帽后，應(yīng)提起燈芯瓷套管，用洗耳球或嘴輕輕地向燈內(nèi)吹一下，以趕走其中聚集的酒精蒸氣。再放下套管檢查燈芯，若燈芯不齊或燒焦都應(yīng)用剪刀修整為平頭等長(zhǎng)。2新燈或舊燈壺內(nèi)酒精少于其容積1/2的都應(yīng)添加酒精。酒精不能裝得太滿，以不超過(guò)燈壺容積的2/3為宜。（酒精量太少則燈壺中酒精蒸氣過(guò)多，易引起爆燃；酒精量太多則受熱膨脹，易使酒精溢出，發(fā)生事故。）添加酒精時(shí)一定要借助個(gè)小漏斗，以免將酒精灑出。燃著的酒精燈，若需添加酒精，必須熄滅火焰。決不允許燃著時(shí)加酒精，否則，很易

15、著火，造成事故。3新燈加完酒精后須將新燈芯放入酒精中浸泡，而且移動(dòng)燈芯套管使每端燈芯都浸透，然后調(diào)好其長(zhǎng)度，才能點(diǎn)燃。因?yàn)槲唇^(guò)酒精的燈芯，一經(jīng)點(diǎn)燃就會(huì)燒焦。4點(diǎn)燃酒精燈一定要用燃著的火柴，決不可用燃著的酒精燈對(duì)火。否則易將酒精灑出，引起火災(zāi)。5加熱時(shí)若無(wú)特殊要求，一般用溫度最高的外焰來(lái)加熱器具。加熱的器具與燈焰的距離要合適，過(guò)高或過(guò)低都不正確。與燈焰的距離通常用燈的墊木或鐵環(huán)的高低來(lái)調(diào)節(jié)。被加熱的器具必須放在支撐物(三腳架、鐵環(huán)等)上或用坩堝鉗、試管夾夾持，決不允許手拿儀器加熱。6加熱完畢或要添加酒精需熄滅燈焰時(shí)，可用燈帽將其蓋滅，蓋滅后需再重蓋一次，讓空氣進(jìn)入，免得冷卻后蓋內(nèi)造成負(fù)壓使蓋打

16、不開(kāi)。決不允許用嘴吹滅。不用的酒精燈必須將燈帽罩上，以免酒精揮發(fā)。7酒精燈不用時(shí)，應(yīng)蓋上燈帽。如長(zhǎng)期不用，燈內(nèi)的酒精應(yīng)倒出，以免揮發(fā)；同時(shí)在燈帽與燈頸之間應(yīng)夾小紙條，以防粘連。第三節(jié) 光學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器使用規(guī)范光學(xué)實(shí)驗(yàn)也是中學(xué)物理必不可少的一部分，這一部分既涉及教師實(shí)驗(yàn)也涉及學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。因而，這一節(jié)我們將介紹中學(xué)物理基本光學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的使用規(guī)范。一、透鏡的使用規(guī)范透鏡是根據(jù)規(guī)律制成的。是中學(xué)物理光學(xué)實(shí)驗(yàn)中常見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)儀器。它是由透明物質(zhì)（如玻璃、等）制成的一種元件。具體使用規(guī)范如下：1使用透鏡之間，先要觀察透鏡是凸透鏡還是凹透鏡，正確選擇透鏡。 圖1-112實(shí)驗(yàn)中要愛(ài)護(hù)透鏡，不要用手觸摸鏡面，以免影響

17、成像質(zhì)量更不能損壞透鏡。3利用透鏡成像時(shí)要注意，透鏡中心與蠟燭焰心，光屏中心放在同一高度。二、干涉儀的使用規(guī)范根據(jù)光的干涉原理制成的一種儀器。將來(lái)自一個(gè)光源的兩個(gè)光束完全分并，各自經(jīng)過(guò)不同的光程，然后再經(jīng)過(guò)合并，可顯出干涉條紋。具體使用規(guī)范如下：1使用雙縫干涉儀前，首先要把直徑約為10cm、長(zhǎng)約1cm 圖1-12的遮光筒放在光具座上，筒的一端裝有雙縫，另一端裝有毛玻璃屏。2取下雙縫，打開(kāi)光源，調(diào)節(jié)光源的高度，使它發(fā)出的光束能夠沿著遮光筒的軸線把屏照亮。3放好單縫和雙縫，單縫雙縫相互平行，單縫和雙縫間距約為510cm，使縫相互平行，中心大致在遮光筒的軸線上，這是在屏上就會(huì)看到白光的雙縫干涉圖樣。

18、第四節(jié) 電學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器使用規(guī)范中學(xué)物理電學(xué)部分涉及的實(shí)驗(yàn)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較多。本節(jié)將重點(diǎn)介紹中學(xué)物理電學(xué)部分常見(jiàn)儀器的使用規(guī)范。一、學(xué)生電源的使用規(guī)范學(xué)生電源是電學(xué)實(shí)驗(yàn)必不可少的實(shí)驗(yàn)儀器。具有以下幾檔輸出：1交流輸出：2-16V，每2V一擋，共8擋。輸出電流最大3A，有過(guò)載指示。2直流輸出：2-16V，每2V一擋，共8擋。輸出電流最大3A，有過(guò)載指示。3直流穩(wěn)壓輸出：6V，輸出電流最大300mA，電壓穩(wěn)定度在電源電壓變化土10時(shí)輸出電壓變化0.3V。負(fù)載穩(wěn)定度0.3V，輸出紋波電壓10mV。 圖1-13具體使用規(guī)范如下：1使用時(shí)先接通電源，指示燈亮，將交直流輸出電壓選擇旋鈕作相應(yīng)轉(zhuǎn)換便可得到8擋交流或

19、直流電源。2如負(fù)載電流超過(guò)3A，過(guò)載指示燈亮，應(yīng)立即關(guān)掉電源，故障排除后再開(kāi)啟電源。3直流穩(wěn)壓采用串聯(lián)型穩(wěn)壓電路，并加有保護(hù)裝置，如輸出短路，即自動(dòng)截止。二、電流表的使用規(guī)范電流表是電學(xué)實(shí)驗(yàn)常見(jiàn)的儀器之一。在中學(xué)物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)中主要用于電流的測(cè)量。具體的操作規(guī)范如下：1電流表要串聯(lián)使用，不能短路，電流從正接線柱流入，從負(fù)接線柱流出。2讀數(shù)時(shí)首先要看所用接線柱，其次要找表盤(pán)對(duì)應(yīng)的量程數(shù)，之后看表盤(pán)上的最小分度值。 圖1-143使用時(shí)要注意：如果無(wú)法估計(jì)電流大小，就先選用最大的量程把表接入電路，用開(kāi)關(guān)“試觸”，表的指針不超過(guò)量程時(shí)再接通，如果指針指示值較小，可改用小量程測(cè)量。使用電流表時(shí)，絕對(duì)不允許

20、不經(jīng)過(guò)用電器而將電流表的兩個(gè)接線柱直接連到電源的兩極上。導(dǎo)線必須接在接線柱上。每做完一次實(shí)驗(yàn)，應(yīng)立刻將開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。三、電壓表的使用規(guī)范電壓表是電學(xué)實(shí)驗(yàn)常見(jiàn)的儀器之一。在中學(xué)物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)中主要用于電壓的測(cè)量。具體使用規(guī)范如下：1電壓表要并聯(lián)接入電路測(cè)量電壓，電流從正接線柱流入，從負(fù)接線柱流出。 2讀數(shù)時(shí)首先要看所用接線柱，其次要找表盤(pán)對(duì)應(yīng)的量程數(shù)，之后看表盤(pán)上的最小分度值。 圖1-153使用時(shí)要注意：如果無(wú)法估計(jì)電壓大小，就先選用最大的量程把表接入電路，用開(kāi)關(guān)“試觸”，表的指針不超過(guò)量程時(shí)再接通，如果指針指示值較小，可改用小量程測(cè)量。導(dǎo)線必須接在接線柱上。每做完一次實(shí)驗(yàn)，應(yīng)立刻將開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。四、滑動(dòng)

21、變阻器的使用規(guī)范滑動(dòng)變阻器也是中學(xué)物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)中常見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)器材。其結(jié)構(gòu)如圖1-16所示，其構(gòu)成一般包括接（1）線柱、（2） 滑片、（3）電阻絲、（4）金屬桿和（5）瓷筒等五部分。它在電路中既可以作限流器用，也可以作分壓器用。在確保安全的條件下，如何選用這兩種不同的形式，是由電路中的需要來(lái)決定的。具體使用規(guī)范如下： 圖1-161在把滑動(dòng)變阻器作為限流接入電路時(shí)，要選擇一上一下兩個(gè)接線柱串聯(lián)在電路里。2使用時(shí)要注意：將滑動(dòng)變阻器接入電路時(shí)，要使滑片“2”放在阻值最大的位置上，此時(shí)開(kāi)關(guān)是斷開(kāi)的。同時(shí)，所連接的電路中電流不能超過(guò)滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流值。五、高壓感應(yīng)圈的使用規(guī)范高壓感應(yīng)圈是工業(yè)生

22、產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)室中用低壓直流電獲得交變高壓的一種裝置。它的主要部分是兩個(gè)繞在鐵芯上的絕緣導(dǎo)線線圈，初級(jí)線圈直接繞在鐵芯上，是比較少的幾匝粗導(dǎo)線線圈，次級(jí)線圈則由多匝細(xì)導(dǎo)線組成。感應(yīng)圈的初級(jí)線圈中有節(jié)奏地通過(guò)斷續(xù)的直流電。因此，各種電流斷續(xù)器是感應(yīng)圈的重要部件。具體使用規(guī)范如下： 圖1-171. 先將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，接上電源。然后將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)過(guò)90，接通電流，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)螺桿，使斷續(xù)器作用，產(chǎn)生正常的火花放電。2.使用時(shí)要注意：感應(yīng)圈每次工作結(jié)束時(shí)，都應(yīng)先將調(diào)節(jié)螺桿退出，再將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，最后與電源斷開(kāi)。感應(yīng)圈的存放不可置于溫度高于40以上的地方，不能曝曬或烘烤，以免封蠟熔化。+六、多用電表的使用規(guī)范它一般

23、可測(cè)交流電壓（用符號(hào)“”表示）、直流電壓、直流電流（用符號(hào)“”表示）和電阻四樣，它的電阻刻度是不均勻的，而且左邊是最大的，右邊是0，這與電流和電壓表的標(biāo)法相反。測(cè)量前，應(yīng)先檢查表針是否停在左端的“0”位置，否則，要用小螺絲刀輕輕地轉(zhuǎn)動(dòng)表盤(pán)下邊中間的調(diào)整定位螺絲，使指針指零。萬(wàn)用表有兩根測(cè)試筆，將紅表筆和黑表筆分別插入正（）、負(fù)（）測(cè)試筆插孔，測(cè)量時(shí)，應(yīng)把選擇開(kāi)關(guān)旋到相應(yīng)的項(xiàng)目和量程上。讀數(shù)時(shí)，要看跟選擇開(kāi)關(guān)的擋位相應(yīng)的刻度。具體使用規(guī)范如下： 圖1-181.測(cè)量電流時(shí)，跟電流表一樣，應(yīng)把萬(wàn)用表串聯(lián)在被測(cè)電路里；對(duì)于直流電，還必須使電流從紅表筆流進(jìn)萬(wàn)用表，從黑表筆流出來(lái)。2.測(cè)量電壓時(shí)，跟電壓表

24、一樣，應(yīng)把萬(wàn)用表和被測(cè)部分并聯(lián)；對(duì)于直流電，必須用紅表筆接電勢(shì)較高的點(diǎn)，用黑表筆接電勢(shì)較低的點(diǎn)。3.測(cè)量電阻時(shí)，在選擇好選擇開(kāi)關(guān)的擋位后（它常見(jiàn)有1、10、100、1K四檔，以指針指在當(dāng)中為最佳），要先把兩根表筆相接觸，調(diào)整歐姆擋的調(diào)零旋鈕，使指針指在電阻刻度的零位上（注意，電阻刻度的零位在表盤(pán)的右端）。然后再把兩表筆分別與待測(cè)電阻的兩端相接，進(jìn)行測(cè)量（別忘了讀數(shù)要乘上檔位）。換用歐姆擋的另一量程時(shí)，需要重新調(diào)整歐姆擋的調(diào)零旋鈕，才能進(jìn)行測(cè)量。應(yīng)當(dāng)注意，測(cè)量電阻時(shí)待測(cè)電阻要跟別的元件和電源斷開(kāi)。測(cè)量時(shí)，注意手不要碰到表筆的金屬觸針，以保證安全和測(cè)量的準(zhǔn)確；使用后，要把表筆從測(cè)試筆插孔拔出，并且

25、不要把選擇開(kāi)關(guān)置于歐姆擋，以防電池漏電；長(zhǎng)期不使用時(shí)，應(yīng)把電池取出。七、驗(yàn)電器的使用規(guī)范最常用的金屬箔驗(yàn)電器，它是檢驗(yàn)物體是否帶電的最簡(jiǎn)單的儀器，構(gòu)造如圖所示。上部是一金屬球，它和金屬桿相連接，金屬桿穿過(guò)橡皮塞， 其下端掛兩片極薄的金屬箔，封裝在由金屬桶和玻璃密封的腔內(nèi)。當(dāng)帶電體與金屬小球接觸時(shí)，箔片因帶同性電荷相排斥而張開(kāi)。為了避免氣流的影響，金屬棒和箔片封閉在一個(gè)封閉的腔中，棒與桶間有絕緣材料相隔。具體使用規(guī)范如下：1.將帶電體靠近儀器上端，由于同種電荷的排斥力使指示器發(fā)生偏轉(zhuǎn)，它是從力的角度來(lái)反映導(dǎo)體帶電的情況。 圖1-192、檢驗(yàn)時(shí)，把物體與金屬板接觸，如果物體帶電，就有一部分電荷傳到

26、兩片金屬箔上，金屬箔由于帶了同種電荷，彼此排斥而張開(kāi)，所帶的電荷越多，張開(kāi)的角度越大；如果物體不帶電，則金屬箔不動(dòng)。3、當(dāng)已知物體帶電時(shí)，若要識(shí)別它所帶電荷的種類，只要先把這帶電體與金屬球接觸一下，使金屬箔張開(kāi)。然后，再用已知的帶足夠多正電的物體接觸驗(yàn)電器的金屬球，如果金屬箔張開(kāi)的角度更大，則表示該帶電體的電荷為正的；反之，如果金屬箔張開(kāi)的角度減小，或先閉合而后張開(kāi)，則表示帶電體的電荷是負(fù)的。第二章 中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范在物理實(shí)驗(yàn)中調(diào)整和操作技術(shù)十分重要。合理的調(diào)整和正確操作對(duì)提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度有直接影響。本章將具體介紹一些最基本的且具有普遍意義的調(diào)整操作技術(shù)。第一節(jié) 零位調(diào)整許多儀器由于裝

27、配不當(dāng)或由于長(zhǎng)期使用和環(huán)境變化等原因，其零位往往已發(fā)生偏離。因此在使用前都須校正零位。有一類儀器配有零位校準(zhǔn)器，如電表等，可直接調(diào)整零位；另有一類儀器不能或不易校正零位，如螺旋測(cè)微器等，則可在使用前記下零位讀數(shù)，以便在測(cè)量值中加以修正。第二節(jié) 水平、鉛直調(diào)整在實(shí)驗(yàn)中常需對(duì)儀器進(jìn)行水平和鉛直調(diào)整，如儀器工作臺(tái)的水平或立柱需保持鉛直等。調(diào)整時(shí)可利用水平儀和懸垂進(jìn)行。一般說(shuō)來(lái)需要調(diào)整水平或鉛直的實(shí)驗(yàn)裝置和水平工作臺(tái)在底座都裝有3個(gè)調(diào)節(jié)螺釘。3個(gè)螺釘?shù)倪B線成正三角形或等腰三角形，如圖2-1所示。調(diào)整時(shí)，首先將水平儀放在與2-3連線平行的AB方向上，調(diào)整螺釘2（或3），使2-3連線方向處于水平方向；然后

28、再將水平儀置于與AB垂直的CD方向，調(diào)節(jié)螺釘1，使工作臺(tái)大致在一個(gè)水平面上；由于調(diào)整時(shí)3個(gè)螺釘作用的相互影響，故這種調(diào)節(jié)須反復(fù)進(jìn)行，直達(dá)到滿意程度。水平調(diào)整圖圖2-1第三節(jié) 消除讀數(shù)裝置的空程誤差許多儀器（如測(cè)微目鏡、讀數(shù)顯微鏡等）的讀數(shù)裝置都由絲杠螺母的螺旋機(jī)構(gòu)組成。在剛開(kāi)始測(cè)量或開(kāi)始反向移測(cè)時(shí)，絲杠須轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度才能與螺母嚙合，由此引起的虛假讀數(shù)，稱為空程誤差（這種空程誤差會(huì)由于空程的累積而加大，如邁克耳孫干涉儀的讀數(shù)機(jī)構(gòu)）。為了消除空程誤差，使用時(shí)除了一開(kāi)始就要注意排除空程外，還須保持整個(gè)讀數(shù)過(guò)程沿同一方向行進(jìn)。第四節(jié) 儀器的初態(tài)和安全位置許多儀器在正式實(shí)驗(yàn)操作前，需要處于正確的“初態(tài)

29、”和“安全位置”，以便保證實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行和儀器使用安全。光學(xué)儀器中有許多調(diào)節(jié)螺釘，如邁克耳孫干涉儀動(dòng)鏡和定鏡的調(diào)節(jié)螺釘和光學(xué)測(cè)角儀中望遠(yuǎn)鏡的俯仰角調(diào)節(jié)螺釘?shù)?，在調(diào)整這些儀器前，應(yīng)先將這些調(diào)整螺釘處于適中狀態(tài)，使其具有足夠的調(diào)整量。移測(cè)顯微鏡在使用前也應(yīng)使顯微鏡處于主尺的中間位置。在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中則需要考慮一個(gè)安全位置。例如連好線路而未合開(kāi)關(guān)接通電源前，應(yīng)使電源處于最小電壓輸出位置，使滑線變阻器組成的制流電路處于電路電流最小狀態(tài)和組成的分壓電路處于電壓輸出最小狀態(tài)；電路平衡調(diào)節(jié)前，要使接入指零儀器的保護(hù)電阻處于阻值最大位置，等等。電路的安全位置不僅保護(hù)了儀器的安全，還能使實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。第五節(jié) 逐次逼近

30、調(diào)整“反向逐次逼近”調(diào)節(jié)法是使儀器裝置較快調(diào)整到規(guī)定狀態(tài)的一種方法?？稍谔炱?、電橋、電位差計(jì)等平衡調(diào)節(jié)中應(yīng)用，也可在光路共軸調(diào)整、分光計(jì)調(diào)整中應(yīng)用。例如，輸入量為x1時(shí)，指零器左偏若干格，輸入第二個(gè)量時(shí)應(yīng)使指零器右偏若干格，這樣就可以判定指零的平衡位置對(duì)應(yīng)的輸入量應(yīng)在x1xx2范圍內(nèi)。然后輸入x3（x2x3x1），x3的大小約為，再輸入x4（x2x4x3），x4大小約為。如此反向逐次逼近就會(huì)很快找到平衡點(diǎn)。第六節(jié) 消視差調(diào)節(jié)在光學(xué)實(shí)驗(yàn)中，像與叉絲（或分劃板標(biāo)尺）不在一個(gè)平面上的情況經(jīng)常出現(xiàn)。此時(shí)，若眼睛在觀察位置左右或上下的移動(dòng)，即可見(jiàn)像和叉絲的相對(duì)位置也隨之變動(dòng)，這就是視差現(xiàn)象。如同日常用尺

31、量物，尺和物必須貼緊才能測(cè)量準(zhǔn)確的道理一樣，在光路中為了準(zhǔn)確定位和測(cè)量，必須把像與叉絲或分劃板標(biāo)尺調(diào)到一個(gè)平面上，即作消視差調(diào)節(jié)。在比較像與叉絲二者離眼睛的遠(yuǎn)近時(shí)，可據(jù)下述實(shí)驗(yàn)規(guī)律作出判斷：把自己左右手的食指伸直，一前一后立在視平線附近，眼睛左右移動(dòng)時(shí)即可看出，離眼近者，其視位置變動(dòng)與眼睛移動(dòng)方向相反，而離眼遠(yuǎn)者，其視位置變動(dòng)與眼睛移動(dòng)方向相同。第三章 中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理規(guī)范第一節(jié) 誤差分析物理實(shí)驗(yàn)中，絕大多數(shù)實(shí)驗(yàn)都涉及到物理量的測(cè)量和物理規(guī)律的研究，要求學(xué)生能應(yīng)用所選擇的合適儀器，盡可能獲得令人滿意的結(jié)果。一個(gè)待測(cè)物理量，在客觀上具有真值。但由于受到測(cè)量?jī)x器、測(cè)量方法、測(cè)量條件和觀察者生理

32、反應(yīng)能力、操作水平等因素的限制，測(cè)得的結(jié)果只可能是一個(gè)近似值。測(cè)量值與真值之差稱為絕對(duì)誤差，簡(jiǎn)稱誤差，即誤差=測(cè)量值-真值。在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行測(cè)量和數(shù)據(jù)處理時(shí)，都應(yīng)著眼于減少誤差，盡可能使實(shí)驗(yàn)結(jié)果接近真值。誤差產(chǎn)生的原因是多方面的，從誤差的性質(zhì)和來(lái)源上可分為系統(tǒng)誤差和偶然誤差兩大類。實(shí)驗(yàn)中常用精密度、準(zhǔn)確度和精確度來(lái)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果中誤差的大小。這三個(gè)概念的涵義不同，應(yīng)加以區(qū)別。精密度表示測(cè)量結(jié)果中偶然誤差大小的程度。精密度高是指在多次測(cè)量中，數(shù)據(jù)的離散性小，偶然誤差小。準(zhǔn)確度表示測(cè)量結(jié)果中系統(tǒng)誤差大小的程度。準(zhǔn)確度高表示多次測(cè)量數(shù)據(jù)的平均值偏離真值的程度小，系統(tǒng)誤差小。精確度是對(duì)測(cè)量結(jié)果中系統(tǒng)誤差和偶

33、然誤差大小的綜合評(píng)價(jià)。精確度高是表示在多次測(cè)量中，數(shù)據(jù)比較集中，且逼近真值，即測(cè)量結(jié)果中的系統(tǒng)誤差和偶然誤差都比較小。另外，在評(píng)價(jià)測(cè)量結(jié)果時(shí)，常用到精度這個(gè)概念。精度是一個(gè)泛指的概念，有時(shí)，它是表示系統(tǒng)誤差的大小，即準(zhǔn)確度的高低；有時(shí)它是表示偶然誤差的大小，即精密度的大?。煌瑫r(shí)，它也可用來(lái)綜合評(píng)定系統(tǒng)誤差和偶然誤差的大小，即表示測(cè)量結(jié)果的精確度。一、偶然誤差處理1測(cè)量結(jié)果的最佳值多次測(cè)量取平均值對(duì)某一物理量進(jìn)行測(cè)量時(shí)，最好進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量。根據(jù)多次重復(fù)測(cè)量的結(jié)果，可能獲得一個(gè)最接近真值的最佳值。在相同條件下，對(duì)某物理量x 進(jìn)行了n 次重復(fù)測(cè)量，其測(cè)量值分別為，。用x表示它們的算術(shù)平均值（簡(jiǎn)稱平

34、均值），得： 當(dāng)測(cè)量次數(shù)無(wú)限增多時(shí)，根據(jù)偶然誤差的性質(zhì)可以證明：該平均值將無(wú)限接近于真值。所以，平均值x又稱為測(cè)量結(jié)果的最佳值，常把它作為測(cè)量的結(jié)果。2算術(shù)平均絕對(duì)誤差真值無(wú)法得到，誤差也就無(wú)法估算。由于平均值是最佳值，可以把它作為近真值來(lái)估算誤差。一般定義測(cè)量值與平均值之差為“偏差”或“離差”，它們與誤差是有區(qū)別的。然而當(dāng)測(cè)量次數(shù)很多時(shí)，“偏差”會(huì)接近誤差。在以下討論中，不去嚴(yán)格區(qū)分“偏差”和誤差，把它們統(tǒng)稱為誤差。在多次重復(fù)測(cè)量中，每次測(cè)量值與平均值的差，取絕對(duì)值，用Xi 表示，則有取稱X(平均)為算術(shù)平均絕對(duì)誤差，簡(jiǎn)稱為算術(shù)平均誤差或平均絕對(duì)誤差。測(cè)量結(jié)果表達(dá)式可寫(xiě)為二、系統(tǒng)誤差處理系統(tǒng)

35、誤差的消除和修正是指使其影響減小到儀器測(cè)量的精度以內(nèi)。否則，精確的測(cè)量便失去意義。下面介紹對(duì)于系統(tǒng)誤差進(jìn)行消除和修正時(shí)常采用的幾種方法。1修正法對(duì)于有些零值誤差，如千分尺使用時(shí)間較長(zhǎng)后產(chǎn)生的磨損，可引入一個(gè)修正值，在測(cè)量時(shí)進(jìn)行修正。對(duì)于儀器的示值誤差，可通過(guò)與高精度儀器比較，或根據(jù)理論分析導(dǎo)出修正值，予以修正。2交換法在測(cè)量中對(duì)某些條件(如被測(cè)物的位置)進(jìn)行交換，使產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的原因?qū)y(cè)量結(jié)果起相反的作用。例如，為了消除天平不等臂誤差，可采用“復(fù)秤法”，即交換被測(cè)物和砝碼的位置再測(cè)一次，取兩次結(jié)果的平均值。3補(bǔ)償法例如在量熱學(xué)實(shí)驗(yàn)中，采用加冰降溫，使系統(tǒng)的初溫低于環(huán)境溫度而吸熱，以補(bǔ)償在升溫時(shí)

36、的熱損失。4對(duì)于實(shí)驗(yàn)中，由于方法(例如伏安法測(cè)電阻)或人員(例如觀測(cè)者對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)時(shí)習(xí)慣偏向一方)引起的系統(tǒng)誤差，應(yīng)逐項(xiàng)進(jìn)行分析、并予以修正。第二節(jié) 有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則一、儀器正確測(cè)讀的原則儀器正確測(cè)讀的原則是：讀出有效數(shù)字中可靠數(shù)部分是由被測(cè)量的大小與所用儀器的最小分度來(lái)決定?？梢蓴?shù)字由介于兩個(gè)最小分度之間的數(shù)值進(jìn)行估讀，估讀取數(shù)一位(這一位是有誤差的)。對(duì)于標(biāo)明誤差的儀器，應(yīng)根據(jù)儀器的誤差來(lái)確定測(cè)量值中可疑數(shù)的位置。測(cè)量結(jié)果的有效數(shù)字由誤差確定。不論是直接測(cè)量還是間接測(cè)量，其結(jié)果的誤差一般只取一位。測(cè)量結(jié)果有效數(shù)字的最后一位與誤差所在的一位對(duì)齊。二、關(guān)于“0”的問(wèn)題關(guān)于“0”的問(wèn)題:有效數(shù)字

37、的位數(shù)與十進(jìn)制的單位變換無(wú)關(guān)。末位“0”和數(shù)字中間的“0”均屬于有效數(shù)字。如23. 20cm；10.2V 等，其中出現(xiàn)的“0”都是有效數(shù)字。小數(shù)點(diǎn)前面出現(xiàn)的“0”和它之后緊接著的“0”都不是有效數(shù)字。三、數(shù)值表示的標(biāo)準(zhǔn)形式數(shù)值表示的標(biāo)準(zhǔn)形式是用10的方冪來(lái)表示其數(shù)量級(jí)。前面的數(shù)字是測(cè)得的有效數(shù)字，并只保留一位數(shù)在小數(shù)點(diǎn)的前面。第三節(jié) 數(shù)據(jù)處理方法一、列表法在記錄和整理數(shù)據(jù)時(shí)，常常把數(shù)據(jù)列成表格，可以簡(jiǎn)明地表示有關(guān)物理量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以便得出正確的結(jié)論或獲得經(jīng)驗(yàn)公式。在列表處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)做到：1簡(jiǎn)單明了，便于看出有關(guān)量之間的關(guān)系。2表明所列表格中各符號(hào)所代表的物理量，寫(xiě)明其單位。物理量的單位

38、應(yīng)寫(xiě)在標(biāo)題欄目中，不要重復(fù)地寫(xiě)在各個(gè)數(shù)值的后面。3表格中的數(shù)據(jù)要正確反映被測(cè)物理量的有效數(shù)字。4必要時(shí)可以加注說(shuō)明所列表中數(shù)據(jù)的其它情況。5寫(xiě)清表名、實(shí)驗(yàn)日期。二、作圖法物理實(shí)驗(yàn)中得出的一系列數(shù)據(jù)，若用圖線來(lái)表示，可以比較直觀地表達(dá)所測(cè)物理量之間的關(guān)系。有時(shí)還可以不通過(guò)計(jì)算讀得某種情況下各物理量的對(duì)應(yīng)關(guān)系值。如果圖線是根據(jù)許多數(shù)據(jù)點(diǎn)描出的光滑曲線，則作圖法具有求出多次測(cè)量值平均效果的作用，并能對(duì)平均值進(jìn)行修正。圖線還可以幫助發(fā)現(xiàn)個(gè)別觀測(cè)量的錯(cuò)誤，并可通過(guò)圖線對(duì)系統(tǒng)誤差進(jìn)行分析。有的情況下，能簡(jiǎn)便地從圖線中求出實(shí)驗(yàn)所需的某些結(jié)論。用圖示法表達(dá)物理量之間的關(guān)系，要注意以下作圖方法。1要作好一張實(shí)驗(yàn)

39、圖線，首先要選擇合適的圖紙，最常用的圖紙是直角坐標(biāo)紙。圖紙的大小，原則上以不損失實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的有效數(shù)字和能包括所有的實(shí)驗(yàn)點(diǎn)為最低限度，即圖紙上最小分格至少應(yīng)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中最后一位準(zhǔn)確數(shù)相當(dāng)。2合理選軸，正確分度。一般以自變量為橫軸、因變量為縱軸，并且順軸的方向注明該軸所代表的物理量和單位。坐標(biāo)軸確定以后，還要在軸上均勻地標(biāo)明坐標(biāo)分度，分度應(yīng)使每一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)值能迅速方便地讀出，并應(yīng)使作出的圖線比較對(duì)稱地充滿整個(gè)圖紙而不偏于一邊或一角。坐標(biāo)的起點(diǎn)可以不從零開(kāi)始，兩軸的比例也可以不同。3正確標(biāo)出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn)。測(cè)量數(shù)據(jù)點(diǎn)常用“+”符號(hào)標(biāo)出，并使交叉處正好落在數(shù)據(jù)點(diǎn)上。4連接實(shí)驗(yàn)圖線。連接實(shí)驗(yàn)圖線有兩種方

40、法：一種是直接將各點(diǎn)用直線連接起來(lái)，成為一條折線。這一般在數(shù)據(jù)點(diǎn)過(guò)少，并且自變量和因變量的關(guān)系難以確定時(shí)采用。多數(shù)情況下，由于物理量之間的關(guān)系在某一定范圍內(nèi)是連續(xù)的，因此應(yīng)根據(jù)圖上各數(shù)據(jù)點(diǎn)的分布和趨勢(shì)，作出一條連續(xù)且光滑的曲線或直線。由于實(shí)驗(yàn)有一定的誤差，所以圖線不一定要通過(guò)每一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，只要求它們離圖線很近且勻稱，合理地分布在圖線兩側(cè)。5圖注和說(shuō)明。作完圖后，在圖紙上明顯的位置標(biāo)明圖名、作者和作圖日期。有時(shí)還可附上簡(jiǎn)要的說(shuō)明，如實(shí)驗(yàn)條件、數(shù)據(jù)來(lái)源等。三、逐差法逐差法是對(duì)等間距測(cè)量的有序數(shù)據(jù)進(jìn)行逐項(xiàng)或相等間隔項(xiàng)相減得到結(jié)果。它計(jì)算簡(jiǎn)便，并可充分利用測(cè)量數(shù)據(jù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，總結(jié)規(guī)律，是物理實(shí)驗(yàn)中

41、常用的數(shù)據(jù)處理方法之一。在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中，雖然沒(méi)有提出逐差法這個(gè)名詞，但在許多地方都用到了這種數(shù)據(jù)處理方法。如在驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)中，在驗(yàn)證質(zhì)量一定情境下a與F的關(guān)系時(shí)，用求出各個(gè)加速度，然后取平均值，用的就是逐差法。1逐差法應(yīng)用說(shuō)明(以拉伸法測(cè)彈簧的勁度系數(shù)為例)設(shè)實(shí)驗(yàn)中等間隔地在彈簧下加砝碼(如每次加1g)，共加9次，分別記下對(duì)應(yīng)的彈簧下端點(diǎn)的位置L0、L1、L9?，F(xiàn)計(jì)算每加1g砝碼時(shí)彈簧的平均伸長(zhǎng)量，由下式： 則知中間的測(cè)量值全部被抵消了，這樣就不能充分利用測(cè)量數(shù)據(jù)了。為保證多次測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)，只要在數(shù)據(jù)處理方法上作一些組合，則仍可達(dá)到多次測(cè)量減小誤差的目的。因此可將等間隔所測(cè)量的值分成

42、前后兩組，前一組為L(zhǎng)0到L4，后一組為L(zhǎng)3到L9。L1=L5L0L5=L9L4隔4項(xiàng)逐差得：再取平均值：由此可見(jiàn)，與上面一般求平均值的方法不同，這時(shí)每個(gè)數(shù)據(jù)都派上用場(chǎng)了(當(dāng)然，這里的是增加5g砝碼時(shí)彈簧的平均伸長(zhǎng)量)。故對(duì)應(yīng)項(xiàng)逐差可充分利用測(cè)量數(shù)據(jù)，具有對(duì)數(shù)據(jù)求平均和減小誤差的目的。2逐差法應(yīng)用條件（1）自變量x是等間距變化的。（2）被測(cè)物理量之間的函數(shù)關(guān)系形式可以寫(xiě)成x的多項(xiàng)式，即3用逐差法求y=a0+a1x的系數(shù)a0、a1設(shè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)共有2(偶數(shù))組，即xl、x2、，對(duì)應(yīng)的有yl、y2、。且x作等間距變化，則有：隔(l1)項(xiàng)逐差，則有：故a1平均值為：由式及式可求出系數(shù)a0的平均值，四、最小

43、二乘法把實(shí)驗(yàn)結(jié)果通過(guò)前面的作圖法，固然可以求出函數(shù)關(guān)系，表示出某種物理規(guī)律，但是由圖像求出的方程函數(shù)關(guān)系，不如用測(cè)量數(shù)據(jù)直接求函數(shù)關(guān)系更合理、準(zhǔn)確、方便，在圖線的繪制上往往帶有較大的任意性，所得的結(jié)果也常常因人而異，而且很難對(duì)它作進(jìn)一步的誤差分析。為了克服這些缺點(diǎn)，希望從實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)求經(jīng)驗(yàn)方程(函數(shù)關(guān)系)。在數(shù)理統(tǒng)計(jì)中研究了直線的擬合問(wèn)題，此類問(wèn)題稱為方程的回歸問(wèn)題。最小二乘法是總結(jié)經(jīng)驗(yàn)公式的最常用方法之一。它是由一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)找出一條最佳的擬合直線(或曲線)的常用方法，所得的變量之間的相關(guān)函數(shù)關(guān)系稱為回歸方程。所以最小二乘法線性擬合也稱為最小二乘法線性回歸。附錄1：中學(xué)物理典型實(shí)驗(yàn)（初中物理部分

44、）一、二力平衡實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫J(rèn)識(shí)二力平衡的條件。實(shí)驗(yàn)原理：二力平衡原理。實(shí)驗(yàn)器材：帶羊眼圈的小木塊（6厘米8厘米2厘米）（參看圖1），測(cè)力計(jì)2支，刻度尺，粉筆，小車，線，定滑輪2個(gè)，等質(zhì)量小盤(pán)2個(gè)，砝碼若干。實(shí)驗(yàn)步驟：1在實(shí)驗(yàn)桌上用粉筆劃一條直線，直線兩端桌子邊緣處安上兩個(gè)定滑輪。將小車放在直線中段，用粉筆在桌面上畫(huà)出小車的四邊。然后將小車兩端用線系好繞過(guò)定滑輪后下端各吊一個(gè)質(zhì)量相等的小盤(pán)。往兩個(gè)小盤(pán)里分別放上質(zhì)量不相等的砝碼，可看到小車向砝碼較重的一方運(yùn)動(dòng)。 圖12往兩個(gè)小盤(pán)里放上質(zhì)量相等的砝碼，可看到小車保持靜止（圖2）。這時(shí)小車受到的兩個(gè)小盤(pán)及其所載砝碼的重力相等。這樣，又可以得出上述的二力

45、平衡條件。 圖23將小車一端撤去掛線及重物，換成用手握持測(cè)力計(jì)。讓小車保持靜止，記下測(cè)力計(jì)示數(shù)。然后用測(cè)力計(jì)測(cè)出另一端小盤(pán)及掛線和砝碼的總重，可看到兩次讀數(shù)相等，由此再一次證實(shí)了二力的平衡條件。二、做功過(guò)程就是能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄抗湍芰康年P(guān)系。實(shí)驗(yàn)原理：能量守恒原理。實(shí)驗(yàn)器材：一端封閉的銅管一個(gè)、橡皮塞一個(gè)、粗棉繩一根、乙醚、鐵夾一個(gè)。實(shí)驗(yàn)步驟：1.先將銅管固定在鐵夾上如圖3。2.在銅內(nèi)注入約1/3管高的乙醚，蓋上橡皮塞，不要塞太緊。3.把棉繩套在銅管上，雙手反復(fù)拉動(dòng)棉繩使銅管變熱，繼續(xù)摩擦銅管即可看到橡皮塞跳出。 圖3注意事項(xiàng)：1.乙醚易燃，使用時(shí)注意安全。2.實(shí)驗(yàn)完畢將乙醚

46、倒入原瓶。三、阿基米德定律實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證阿基米德定律。實(shí)驗(yàn)儀器：阿基米德定律演示器，自制圓柱體，小石塊，染色水，煤油，自制的“氣體的浮力實(shí)驗(yàn)裝置”。實(shí)驗(yàn)步驟：1重做“浮力的大小”一節(jié)實(shí)驗(yàn)，復(fù)習(xí)“圓柱體排開(kāi)水的體積與浸入水中體積相等”的結(jié)論。2在測(cè)力計(jì)與圓柱體之間加掛塑料小桶，按圖4分步進(jìn)行演示，觀察圓柱體浸入水中前，浸入一部分（如1/2）、全部浸沒(méi)和每次浸入后圓柱體排開(kāi)的水倒入塑料小桶時(shí)，測(cè)力計(jì)上視重的變化，得出圓柱體所受浮力的大小等于圓柱體排開(kāi)的水重。圖43用自制圓柱體取代塑料圓柱體重做一次，觀察測(cè)力計(jì)視重的變化，再次證明浮力的大小跟圓柱體自身的材料性質(zhì)無(wú)關(guān)。4將水換成煤油，觀察圓柱體浸入前

47、、浸沒(méi)后和圓柱體排開(kāi)的煤油倒入塑料小瓶，測(cè)力計(jì)上視重的變化，得出圓柱體所受浮力的大小跟排開(kāi)的液體的密度有關(guān)；浮力的大小等于圓柱體排開(kāi)的煤油重，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生將結(jié)論中的“水”改為“液體”。5用細(xì)線系住小石塊取代圓柱體，重復(fù)做一遍，使結(jié)論中的“圓柱體”擴(kuò)展為任意形狀的一般物體。圖56用圖5裝置演示物體在氣體中所受浮力的大小。調(diào)節(jié)重物，使杠桿平衡在燒瓶中放入石灰石，注入鹽酸，把發(fā)生的二氧化碳?xì)怏w用橡皮管注入水槽，當(dāng)水槽內(nèi)充滿二氧化碳?xì)怏w時(shí)，觀察密封紙筒受到二氧化碳?xì)怏w的浮力而浮起，杠桿失去平衡。再把二氧化碳?xì)怏w注入上面的空心紙桶內(nèi)，當(dāng)注滿時(shí)，杠桿又恢復(fù)平衡。說(shuō)明浸入二氧化碳?xì)怏w的密封紙桶，受到二氧化碳

48、氣體的浮力，浮力的大小等于排開(kāi)的二氧化碳?xì)怏w受到的重力。注意事項(xiàng)1實(shí)驗(yàn)方法要交代清楚，不要一開(kāi)始就把全套儀器端出來(lái)，先不掛小桶演示，再加掛小桶演示，要指出加掛小桶的意圖；要演示圓柱體的體積與塑料小桶的容積相等；要說(shuō)明溢水杯的作用；要指出浸入體積與排開(kāi)體積和浮力大小與排開(kāi)液體（氣體）受到的重力之間的數(shù)量關(guān)系。學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置、原理、方法、步驟明確了解是本實(shí)驗(yàn)收到預(yù)期效果的關(guān)鍵，教師必須交代清楚。2實(shí)驗(yàn)層次要分明。如浸入前、底面剛接觸液面、浸入一部分、全部浸沒(méi)、浸沒(méi)在不同深度、沉到底部，每步都要有明確的觀察重點(diǎn)，有意澄清一些錯(cuò)覺(jué)，得出準(zhǔn)確結(jié)論。四、不同物質(zhì)的比熱容不同實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄坎煌镔|(zhì)的吸熱本領(lǐng)

49、是否相同。實(shí)驗(yàn)原理： 1、不同的物質(zhì)吸收熱量的本領(lǐng)不同； 2、知道什么是物質(zhì)的比熱容； 3、研究質(zhì)量相同的不同物質(zhì)升高相同溫度吸收熱量的不同，要采取控制變量法。實(shí)驗(yàn)器材：鐵架臺(tái)兩個(gè)，500ml的燒杯兩個(gè)，相同規(guī)格的加熱器兩個(gè)，攪拌器兩個(gè)，秒表，量筒，水，煤油，溫度計(jì)兩支。實(shí)驗(yàn)步驟：取兩個(gè)相同的燒杯，甲杯里裝400克水，乙杯里裝200克水，使它們都處于室溫，給它們加熱到沸騰，觀察加熱的時(shí)間是否相同。然后取同樣多的水400克，甲杯加熱到100oC，乙杯加熱到80 oC，觀察加熱的時(shí)間是否相同。圖6取400克的水和煤油分別加到燒杯中(圖6)，給它們加熱相同的時(shí)間，觀察它們升高的溫度是否相同。實(shí)驗(yàn)結(jié)論

50、：給相同質(zhì)量和相同溫度的水和煤油加熱，使它們吸收相同的熱量，煤油上升的溫度高。要使它們上升的溫度相等，對(duì)水的加熱時(shí)間更長(zhǎng)些?？梢?jiàn)，不同的物質(zhì)，吸熱的本領(lǐng)不同（水和煤油相比，水的吸熱本領(lǐng)強(qiáng)）。五、探究焦耳定律實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄侩娏魍ㄟ^(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān)。實(shí)驗(yàn)原理：根據(jù)煤油在玻璃管里上升的高度來(lái)判斷電流通過(guò)電阻絲通電產(chǎn)生電熱的多少。實(shí)驗(yàn)采用煤油的目的：煤油比熱容小，在相同條件下吸熱溫度升高得快；煤油是絕緣體。實(shí)驗(yàn)器材：電源、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、燒瓶?jī)蓚€(gè)、電熱絲（阻值不同）兩個(gè)、煤油、秒表等。實(shí)驗(yàn)步驟：如圖7所示，把兩個(gè)阻值相同的電阻絲接入電流不同的電路中，觀察相同時(shí)間內(nèi)溫度計(jì)的示數(shù)變化情況。圖7把阻

51、值不同的兩個(gè)電阻絲串聯(lián)在電路中，觀察相同時(shí)間內(nèi)溫度計(jì)的示數(shù)變化情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比。公式：。六、滑動(dòng)變阻器的構(gòu)造及使用實(shí)驗(yàn)?zāi)康模褐阑瑒?dòng)變阻器的構(gòu)造和原理，練習(xí)使用滑動(dòng)變阻器改變電路中的電流。 實(shí)驗(yàn)器材：滑動(dòng)變阻器，小燈泡，電流表，開(kāi)關(guān)，電池組，導(dǎo)線若干。1介紹滑動(dòng)變阻器的原理和結(jié)構(gòu)。（1）原理：通過(guò)改變接入電路中電阻線的長(zhǎng)度來(lái)改變電阻。（2）結(jié)構(gòu)：電阻線是由電阻率大的合金線制成。（3）銘牌：滑片上標(biāo)出的數(shù)字“502A”，其中50表示最大阻值，2A表示允許通過(guò)的最大電流。（4）元件符號(hào)：2滑動(dòng)變阻器的使用方法：(1)串聯(lián)

52、在電路中，連接時(shí)要接“一上一下”的接線柱。(2)弄清滑片移動(dòng)時(shí)，變阻器接入電阻線長(zhǎng)度怎樣變化，電阻怎樣改變，電路中電流怎樣變化？ (3)使用前應(yīng)將滑片放在變阻器阻值最大位置。 (4)使用前要了解銘牌。銘牌上標(biāo)有變阻器的最大電阻值和變阻器允許通過(guò)的最大電流值。實(shí)驗(yàn)步驟：1. 按圖8連接電路圖9。 圖8 圖92.閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，觀察電流表的示數(shù)變化情況。3.分析電流表的示數(shù)變化與滑片移動(dòng)方式的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：1.滑動(dòng)變阻器連接的方法是一上一下，各接一個(gè)。2.滑動(dòng)變阻器是靠改變接入電路電阻線的長(zhǎng)度，來(lái)改變電阻從而改變電流。七、探究電流與電壓、電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄侩娏髋c電壓的關(guān)系；

53、探究電流與電阻的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)原理：探究電流與電壓關(guān)系時(shí)，采用控制變量法，控制電阻不變，改變電壓觀察電流與電壓的關(guān)系；探究電流與電阻關(guān)系時(shí)，采用控制變量法，控制電壓不變，改變電阻，觀察電流與電阻的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)器材：電源、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、電流表、電壓表、定值電阻、滑動(dòng)變阻器。實(shí)驗(yàn)步驟：探究1：（1）按圖10連接電路，注意在連電路時(shí)，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。連接好電路，閉合開(kāi)關(guān)之前，檢查電路，并將滑動(dòng)變阻器的滑片置于阻值最大處。RVAA 圖10（2）移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，改變電阻R兩端的電壓，記錄電流值和電壓值。重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟。記錄三組對(duì)應(yīng)的電壓和電流值。（3）完成表1表1次數(shù)定值電阻(R)/電壓(U)/V電流(I)/A123（4）觀察表中數(shù)據(jù)，得出電流與電壓的關(guān)系。探究2：（1）仍按照?qǐng)D8所示電路實(shí)驗(yàn)。（2）選取合適的電壓值，并保持電壓值不變，變化電阻R的阻值，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，保持電壓不變，記錄相應(yīng)的電阻和電流值。（3）完成表2表2次數(shù)電壓(U)/V電阻(R)/電流(I)/A123（4）觀察表中數(shù)據(jù)，得出結(jié)論?？偨Y(jié)：綜合分析兩個(gè)實(shí)驗(yàn)表格中的數(shù)據(jù),尋找電流,電壓和電阻三者之間的數(shù)量關(guān)系。注意事項(xiàng)：電流表電壓表連接時(shí)注意電流從電表的正極進(jìn)入，負(fù)極流出