高三二輪復(fù)習物理實驗大全

1、實驗基礎(chǔ)知識一物理實驗的基本要求二高中物理學生實驗的分類1驗證性實驗（1）驗證力的平行四邊形法則（2）驗證動量守恒定律（3）驗證機械能守恒定律2研究性實驗（1）研究平拋物體的運動（2）探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系3觀察也描繪類實驗（1）描述小電球的伏安特性曲線（2）電場中等勢線的描繪4測定物理量的實驗（1）研究勻變速直線運動（2）利用單擺測重力加速度（3）測金屬電阻率（4）用電流表和電壓表測電池的電動勢和內(nèi)阻（5）測玻璃磚的折射率（6）用油膜法估測分子的大小（7）用雙縫干涉測光的波長5儀器使用、組裝類實驗（1）長度的測量（2）用多用電表探索黑箱內(nèi)的電學元件（3）把電流表改裝成電壓表（4）練習使用示

2、波器（5）傳感器的簡單應(yīng)用附： 測量對象：長度、時間、質(zhì)量、力、電流 對基本儀器歸納 儀器功能：放大、間接、組合也可以這樣歸類 斜槽類 對實驗的主要實驗裝置歸納 打點計時器 其它類三演示實驗鑒于演示實驗數(shù)量較多（高中物理教材中的演示實驗有106個）。實驗本身比較簡單，因此，高考對演示實驗的考查以選擇、填充題出現(xiàn)。在對演示實驗復(fù)習應(yīng)特別注意（1）重視物理學史中具有重要地位的實驗。如紫外線照射鋅板、揚氏雙縫干涉實驗、光的衍射中的舊松亮 、粒子散射實驗、質(zhì)子和中子的發(fā)現(xiàn)實驗等等。讓學生充分了解其內(nèi)容及其在物理學發(fā)展中的作用。（2）把握實驗中的關(guān)鍵要素。四題型研究基本儀器使用和讀數(shù)類、選擇器材和連圖類

3、、實驗操作類、實驗原理類、實驗數(shù)據(jù)處理類、誤差分析類、設(shè)計實驗類 第二章 實驗疑難問題選析一、測量儀器的使用。1、測量儀器的讀數(shù)方法。2、測量儀器的分類。二、難點分析：（一）打點計時器 計算方法：， V0=2V1V2 1、紙帶分析 加速：a與V一致 有關(guān)方向判斷：運動方向：n0 加速度方向 減速：a與V相反 注意事項：T的確定（區(qū)別記數(shù)點周期和打點周期） 交流電頻率f測量值 打點不清晰：振針位置稍高、未達到共振、電壓低、復(fù)寫紙上油墨少等2、常見故障分析 打出短線：振針位置低。（二） 測電池的電動勢和內(nèi)阻實驗中，由于電表內(nèi)阻引起的誤差。 可用兩種研究方法對這個問題進行分析，第一從圖像分析，第二從

4、等效電源分析，現(xiàn)對圖3中（甲）、（乙）兩電路圖作以下討論。（1）圖像分析過程示意如下： 圖1甲電路 讀數(shù)有誤差I(lǐng)=UI圖像為圖2甲 圖1乙電路 讀數(shù)有誤差U=IRAUI圖像為圖2乙（2）利用等效電源分析過程示意如下： 圖1甲電路 讀數(shù)對其等效電源無誤差 圖1乙電路 讀數(shù)對其等效電源無誤差 最后說明伏特表一般內(nèi)阻遠大于電源內(nèi)阻，利用圖1甲測出的值誤差較小，安培表內(nèi)阻與電源內(nèi)阻接近，利用圖1乙測量的值誤差大，故我們常采用圖1甲作為測電源電動勢和內(nèi)阻的實驗原理圖。（三）電流表改裝為伏特表實驗中的誤差分析：1半偏流法測得的電流表內(nèi)阻偏大，偏??？ 由于K2合上，總電阻略變小，導致總電流I略大于Ig，所以

5、當電流計中電流為Ig時流過R2的電流略大于I g，由半聯(lián)電路特點可知，rg測=R2<rg真。2據(jù)半偏流法測得的電流表內(nèi)阻而改裝成的電壓表與標準電壓表相比，測量值偏大、偏小？ 改裝時需與電流計串聯(lián)的電阻Rx=，由于rg偏小Rx偏大IG偏小改裝的伏特表讀數(shù)偏小。3滿刻度百分誤差計算：第三章 實驗設(shè)計一設(shè)計型實驗的設(shè)計思路和原則：設(shè)計類實驗：屬實驗知識的運用類，題在書外，理在書內(nèi)。 1設(shè)計原則：安全、科學性 精確（準確）性 方便易行性 省器材、節(jié)能 2題型：a. 在已知的實驗器材中選擇合適的器材，選擇合適的量程和電路，達到題設(shè)實驗 目的； b. 為達到題設(shè)實驗?zāi)康?，自選器材、裝置或電路，安排實

6、驗步驟。 c. 電路計算、誤差分析、故障排除等。 3設(shè)計思路： 在熟練掌握學生分組實驗基本原理和實驗技能、技巧的基礎(chǔ)上，認真審題，構(gòu)建實驗情景，尋找實驗原理，設(shè)計出最優(yōu)方案（經(jīng)反復(fù)估算后才能得出）。 4流程如下： 由實驗?zāi)康膶嶒炘韺嶒炃榫澳Ｐ碗娐穲D、實驗裝置圖實驗器材實驗步驟待測物理量遞推用測出量表示的未知量的函數(shù)式誤差分析 5思考題：a. 如何測電流表內(nèi)阻？b. 如何測優(yōu)特表的內(nèi)阻？二設(shè)計型實驗的命題方式（一）試題列出所需實驗器材，有實驗步驟提示 這類試題條件充足，基本無迷惑性條件，解答較易，且與平時所學知識和方法有緊密聯(lián)系，但也不能輕視。解答過程中需全面分析所列出的實驗器材，抓住器材特點

7、，聯(lián)系實驗步驟，并結(jié)合所學知識和方法，選擇可行的實驗方案，完成實驗。 例1 如圖所示的器材是：木質(zhì)軌道(其傾斜部分傾角較大，水平部分足夠長)，小鐵塊，兩枚圖釘，一條細線，一個量角器，用上述器材測定小鐵塊與木質(zhì)軌道間的動摩擦因素，實驗步驟是： (1)將小鐵塊從_；(2)用圖釘把細線_； (3)用量角器測量_；(4)動摩擦因素表示_。 分析 試題所列器材中只有量角器可定 量測量，結(jié)合步驟提示，可猜測=tg，聯(lián)系=tg的物理情景及物理意義，結(jié)合試題所列出的其它器材，可作如下解答： (1)將小鐵塊從斜板上A點由靜止釋放，運動至水平板上B點靜止； ， (2)用圖釘把細線拉緊固定在A、B兩點間； (3)用

8、量角器測量細線與水平板間的夾角； (4)動摩擦因素表示為=tg。 這類試題的條件有很強的迷惑性，解答過程中須加以全面分析，輔以一定的邏輯推理并結(jié)合所學知識和方法才能順利完成實驗。 （二）試題只列出所需全部實驗器材，無其他任何提示 這類試題所提供的全部信息即實驗器材，因而在解答過程中須緊緊抓住所列器材與可取實驗方案間的聯(lián)系，結(jié)合各器材的特點，逐步完 善實驗方案，完成實驗。 例2 已知待測電阻RX為9000歐姆左右，另有6伏直流電源(內(nèi)阻不計)，一個電流表，一個電壓表(兩電表量程均合適)，一個阻值為200歐姆的滑線變阻器，一個電鍵和若干導線，請畫出實驗設(shè)計電路并簡述其理由。 分析 就本試題而言，簡

9、述理由的過程即分析過程，也就是完成實驗的過程，具體如下：(1)有電流表、電壓表且量程合適，可用伏安法測電阻；(2)與兩電表比較；Rx屬大電阻，可用內(nèi)接法； (3)滑線變阻器最大阻值比R小得多，可用分壓器接法；(4)電鍵應(yīng)對全電路起控制作用，須接在干路上。實驗設(shè)計電器如圖所示。 （三）試題所列實驗器材多于所需器材或試題所列實驗步驟多于實際操作步驟，即實驗條件須選擇使用例3 為了測重力加速度g的值，實驗室只有下列可供選擇的器材： A、長度為1米的刻度尺；B、游標卡尺；C、連有細線的金屬小球；D、低壓交流電源；E、打點計時器(包括所附的紙帶、復(fù)寫紙、重錘等)；F、蓄電池； G、鐵架臺； H、天平。

10、(1)從上面所列器材中挑選必須的器材有_。(2)寫出測重力和加速度的主要計算公式及簡述其中的物理量的測量方法：_。分析 初審此題，最易選擇用單擺法測重力的加速度，但所列實驗器材中無秒表，不能測單擺周期，故此方案不可行；根據(jù)其它器材，可選用重錘作自由落體運動來測定重力加速度，器材齊全，但要注意：電源應(yīng)選D。不需要測量質(zhì)量，因而H不選，要處理紙帶，因而A不可漏選；在具體選用測量公式時，公式不是唯的，可選用gv22h或g2h/t2均可。故此題應(yīng)選用器材為：A、D、E、G，其它略。三、實驗設(shè)計內(nèi)容（一）設(shè)計實驗方法 下面是測定“重力加速度”；“測定物體間動摩擦因素”及“測量干電池的電動勢和內(nèi)電阻”的幾

11、種方案，供參考：測定重力加速度（1）（二）設(shè)計實驗電路 根據(jù)給定的器材和實驗提出的目的，畫出或補全實驗電路。 1電路選擇原理 （1）安培表內(nèi)接、外接？ 待測電阻Rx為小電阻，（Rx與RA可比、Rx<<RV、或Rx<、或試探法中示數(shù)變化顯著）應(yīng)采用安培表外接法；(因RV>>Rx，伏特表的分流作用引起的安培表讀數(shù)誤差較小。） 反之待測電阻Rx為大電阻（Rx>>RA，Rx與RV可比，或Rx>或試探法中示數(shù)變化大）應(yīng)采用安培表內(nèi)接法。(因Rx>>RA，安培表的分壓作用引起的電壓表讀數(shù)誤差較小。） （2）滑動變阻器限流法、分壓器法？ 通常情況下

12、優(yōu)先考慮限流式，因為耗電少。 在以下三種情況考慮分壓式。 A當需要待測電路的電壓從零開始連續(xù)變化。 B題中提供的儀表量程或電阻的最大允許電流不夠（安全性原則和適用性原則） C變阻器電阻遠小于被測電阻或電路中串聯(lián)的其它電阻（準確性原則和方便性原則） （3）歐姆表擋位R×1、R×10、R×100如何選擇？ 先用R×10擋，調(diào)零歐后估測，若指針在中值附近，則Rx等于10×指示值；在指針偏角太小，則換用R×100，重新調(diào)零后測量，Rx=100×指示值；若R×10時指針偏角太大，則換用R×1擋，重新調(diào)零歐后測量，R

13、x=指針指示值。（4）電阻測量的電路伏安法測電阻和替代法 用歐姆表測量此法簡便易行，但讀數(shù)誤差較大；用久之后，內(nèi)部電源發(fā)生變化，測量誤差更大。因此此法只適用于要求不太高的測量。惠斯通電橋法電橋伏安法。 電表內(nèi)阻的測量I. 測Rg時，用半偏法？等值替代法？電路計算法？ 若只有二只單刀單擲開關(guān)、一只待測表，還有二只電阻箱R1<<R2時，只能采用半偏法，此時為了減少誤差，應(yīng)選電動勢較大的電源，達到R2>>R1（R2>100R1以上）；電路如下 若有二只電流表和一只變阻器及電源單刀單擲開關(guān)等，可采用電路計算法，此時另一只非待測表一定要已知量程和內(nèi)阻RA，電路如下： 讀出F

14、g支路I2及I1，由U=I1RA=I2Rg，得Rg=I1RA/I2 若有二只電流表，一只電阻箱和一只單刀雙擲開關(guān)、滑動變阻器可采用等值替代法，電路如下：K接a，調(diào)R，記下讀數(shù)，然后K接b，保持R不變，調(diào)R使讀數(shù)保持不變，則Rg=R。 若有二只電流表，一只電阻箱（或定值電阻，其阻值與電流表阻值接近）和一只單刀開關(guān)、滑動變阻器可采用電路計算法：如圖，G為待測電流表，為已知電阻，若把虛線框內(nèi)電路看成一擴程電流表，則該電路為一改裝表與標準表的校對電路設(shè)G、A表讀數(shù)分別為I1、I，則由相關(guān)知識可知：為便于器材選取與操作，Ro的阻值應(yīng)1(如0，5) II. 若欲測伏特表內(nèi)阻RV，怎么辦？ 2. 電學實驗器

15、材如何選擇？ a表量程如何選？表量程如何選？ 通過估算，保證指針偏轉(zhuǎn)范圍在最佳；同樣指針偏轉(zhuǎn)范圍在最佳。 b變阻器如何選？ 從安全性原則出發(fā)分析得，首先要求通過其最大電流小于其額定電流；從方便性和準確原則出發(fā)分析得，要求變阻器的最大阻值，在限流電路中盡量接近待測電阻或電路中串聯(lián)的其它電阻，在分壓電路中電阻盡量小。 c電源如何選？ 測電源電動勢和內(nèi)阻時，選內(nèi)阻較大的舊電池；測電流計內(nèi)阻Rg時，若采用半偏法測電阻時，應(yīng)選電動勢較大的電源，保證R2>>R1，以減小實驗誤差；在測小燈泡功率描伏安特性曲線時，在測金屬的電阻率時，選電動勢較小的電源；在打點計時器中選46V交流電壓；在描等勢線實

16、驗中選46V直流電源。 3. 實驗線路的連接 分壓式和限流式的接法要求：限流式是按“一上一下各一個”的原則，且使滑片處在阻值最大位置處；分壓式是“一上二下”的原則，電源與開關(guān)串聯(lián)以后直接接于下面兩個連線柱，上面任一個接線柱引出導線和下面一個接線柱上引出導線（二線之間的電阻要小，保證初始取出的電壓較?。⑦@兩導線接至被測電路中。 連線的總思路為： 畫出電路圖滑動變阻器連接連接總回路并聯(lián)伏特表的電壓較小。（三）設(shè)計處理實驗數(shù)據(jù)根某一物理規(guī)律或公式，設(shè)計實驗情景，并給出實驗數(shù)據(jù)，打好點的紙帶或在圖象上描出數(shù)據(jù)點，讓學生求出實驗測量值，如98年的第18題，原題為： 在LC振蕩電路中，如已知電容C，并測

17、得電路的固有振蕩周期T，即可求得電感L，為了提高測量精度，需多次改變C值并測得相應(yīng)的T值，現(xiàn)將測得的六組數(shù)據(jù)標示在以C為橫坐標、T2為縱坐標的坐標紙上，即圖中用“X”表示的點。T、L、C的關(guān)系為_ 根據(jù)圖中給出的數(shù)據(jù)點作出T2與C的關(guān)系圖線求得的L值是_。分析與解答 (1)T=2LC 。 如圖所示，圖線應(yīng)為一條直線，數(shù)據(jù)點靠近直線且均勻分布在直線兩側(cè)。 仔細觀察圖象上的數(shù)據(jù)可發(fā)現(xiàn)，縱坐標為3位有效數(shù)字，橫坐標為2位有效數(shù)字，在圖象上選取兩個坐標點A(1X10一7，145 X 一8 ) 和(35x107， 510x108)，則T2 / C = 146，L = 00365H 根據(jù)圖上的數(shù)據(jù)點，正確

18、讀出縱，橫坐標的有效數(shù)字的位數(shù)，是解答此問的關(guān)鍵。 （四）設(shè)計實驗原理 用給定的器材測定某一物理量，要求學生寫出實驗原理。 例題 利用下列器材測當?shù)氐闹亓铀俣取㈣F架臺(附夾子)，長約15m的細線，下墜一個200g左右的石子、秒表、米尺，請寫出實驗原理。分析與解答 設(shè)細線下端懸點到石子重心的距離為x，第一次實驗測得擺線長為L1，擺長為(Ll+x)，測得周期為T1，由單擺的周期公式可得T1=2(Ll+x)g 將擺線長改變?yōu)長2，對應(yīng)擺線長為（L2+x)，再測得周期為T2，則 T2=2(L2+x)g 由消去x，解得g=42 (Ll L2 )/ (T12T22 )即測出長、短擺的擺線長L1、L2和對

19、應(yīng)的周期T1、T2代入式就可算出g值。（五）設(shè)計控制實驗條件用給定的器材測定某一物理量，要求學生寫出需要控制的實驗條件，控制方法及需要采取的措施等。 例題 例用下列器材測當?shù)氐闹亓铀俣龋鸿F架臺(附夾子)，長約15m的細線，下墜一個200g左右的石子，秒表、米尺，為盡量減小實誤差，需要采取哪些措施?控制哪些實驗條件? 分析與解答 測擺長時應(yīng)該懸測，而不能平測、擺長不應(yīng)小于70cm，否則很難保證做簡諧振動。 長擺與短擺的擺長差應(yīng)盡可能大些，以不小于50cm為宜，這樣才可以保證差值(T12T22 )的有效數(shù)字的位數(shù)不減少。 擺球應(yīng)盡可能貼近地面，以便用刻度尺來控制振幅，從而保證擺角小于5°

20、;，同時還可判斷擺球是否沿直線做往復(fù)運動，避免錐擺現(xiàn) 計時的起始、終止位置，應(yīng)是擺球的平衡位置，周期的測量應(yīng)用累計平均法，全振動的次數(shù)不能少于30次。 （六）設(shè)計實驗步驟題目給出實驗?zāi)康?，器材等，讓學生寫出實驗步驟，或題目中給出實驗步驟，但次序凌亂，其中有錯誤，有空缺，有多余，要求學生指出錯誤并糾正、補全，而后指出合理的順序等。 例題 今有二相同材料制成的物體A和B，一卷細繩，一架天平(帶砝碼)，一根米尺和一張邊緣帶有定滑輪的桌子，請用以上器材(可以不全用，但不能增加)設(shè)計一個測量物塊和桌面間滑動摩擦系數(shù)的實驗。要求寫出簡單的實驗步驟，畫出裝置圖，并寫出摩擦系數(shù)的表達式。 分析與解答 分別用天

21、平稱出A與B的質(zhì)量mA和mB。截取適當長的細繩，把A、B系在繩兩端，把A放在桌上，使B離地面適當高度h，如圖所示，用直尺測出h，并將細繩拉緊，記下A在桌面上的位置。放開B使之下落，量出A在桌面上滑動的距離x。由動能定理得mBgh -mAgh=(mA+mB ) v2 / 2 mAg (x h)= mA v2/2 由 解得 = mBh/(mA+mB )x mBh3對于涉及十九個學生分組實驗以及十三種主要儀器，包括重要演示實驗的物理選擇題,應(yīng)從親自實踐過的實驗過程出發(fā)，對實驗原理、步驟、各種儀器的正確使用和故障分析進行正確判斷或估算，總結(jié)出一套實驗操作的技能技巧，在此基礎(chǔ)上一般采用“排除法”，選出最優(yōu)的答案。例四：用伏安法測電池的電動勢和內(nèi)阻，由于電路存在問題，當閉合K后，移動變阻器的滑動頭P時，出現(xiàn)下列異常情況：A伏特表示數(shù)始終為零，安培表讀數(shù)可變B伏特表示數(shù)保持不變，安培表讀數(shù)為零C伏特表示數(shù)可變，安培表讀數(shù)保持不變D安培表燒毀以上四種情況對應(yīng)的錯誤電路應(yīng)為下圖中：A：_ B： _ C：_ D：_分析與解：本題涉及的是理想電表（R