儲能中學2005專題復習資料

1、儲能中學2005 專題復習資料物理實驗一（實驗儀器）一、彈簧秤1. 構造與原理彈簧秤有兩種，一種是圓柱形彈簧秤，另一種是板式彈簧秤，它們的主要部件是由一個彈簧和刻度尺組成的.如圖 1-23 所示 .彈簧秤測力原理是根據(jù)胡克定律，F(xiàn)=kx，其中 F 為彈簧彈力，k 為彈簧勁度系數(shù)， x 為彈簧的形變量，由于彈簧伸長度與彈簧彈力之間是成正比關系，所以彈簧秤的刻度是均勻的.2. 使用方法(1)使用前要校準零點，并用標準砝碼檢查示數(shù)是否準確，如果不準需要調(diào)整.(2)提住彈簧秤的拉環(huán)，將被測物掛在秤鉤上.(3)待物體靜止后，從彈簧秤的刻度上讀出物體的重量和拉力的大小.(4) 取下重物或撤掉拉力 .3.

2、注意事項(1) 使用時不得超過彈簧秤的稱量范圍.(2) 彈簧的伸長方向要與所測力的方向一至，彈簧、指針、拉桿都不要與彈簧秤外殼發(fā)生摩擦 .(3) 如不能調(diào)零，應記住不測力時的讀數(shù)，在測量時加以修正.(4) 讀數(shù)時要注意在彈簧秤的最小刻度后估讀一位，且要保持視線與指針處于同一水平面內(nèi)時讀數(shù) .(5)彈簧秤不可長時間的測量，實驗結束后應立即將彈簧放松，以免發(fā)生形變.例題 1-8如圖 1-24 所示，當不測量時，彈簧秤的示數(shù)如圖甲所示，當測量某一重物的重力時，彈簧秤的示數(shù)如圖乙所示，若g 取 10 m/s 2，則該物體的質(zhì)量為 _.二、秒表1. 構造與用途如圖 1-26 所示，秒表的主要構造是：外殼

3、按鈕：使指針啟動、停止、回零；分針刻度：讀取整分鐘數(shù) ( 包括半分鐘 ) ；秒針刻度 : 用于讀取秒數(shù) .2. 使用方法使用秒表前首先要上好發(fā)條，按壓第一次外殼按鈕，表將啟動，按壓第二次外殼按鈕，秒表指針停止轉(zhuǎn)動，按壓第三次外殼按鈕，表將回零.3. 原理與讀數(shù)方法秒表是利用周期性振動的等時性制成的 . 它的讀數(shù)方法是：首先讀出小刻度盤中的整分鐘數(shù) ( 包括半分鐘 ) ；然后讀出大刻度盤的秒刻度數(shù)；將兩個讀數(shù)統(tǒng)一單位后相加即得最后讀數(shù) .4. 注意事項(1) 檢查秒表沒有啟動時指針是否指零， 如不為零應讀出此時的讀數(shù)， 在使用時加以修正 .(2) 實驗完畢，應啟動秒表，使發(fā)條完全放松.難點在讀大

4、表盤的讀數(shù)時，一般沒有估讀，讀數(shù)只讀到大表盤的最小分值，因為機械秒表是靠齒輪轉(zhuǎn)動，指針不是連續(xù)的轉(zhuǎn)動，而是在跳動，它不可能停在兩小格之間.例題 1-9如圖 1-27 所示為一位同學跑400 m 時所用的時間，該同學的400 m 成績是 _.例題 1-10某同學在測量一單擺則該單擺的周期為_.50 個周期的振動時間時，得到如圖1-28所示的圖示刻度，三、打點計時器1. 構造及用途中學實驗室經(jīng)常見到的打點計時器有兩種，一種是電磁打點計時器，另一種是電火花打點計時器，它們都是計時儀器，具體各部分名稱見圖1-32 和圖 1-33 所示 .2. 原理(1) 電磁打點計時器：當給電磁打點計時器的線圈通電后

5、，線圈產(chǎn)生磁場，線圈中的振片被磁化，振片在永久磁鐵磁場的作用下向上或向下運動，由于交流電的方向每個周期要變化兩次，因此振片被磁化后的磁極要發(fā)生變化，永久磁鐵對它的作用力的方向也要發(fā)生變化，如圖 1-34 所示，當電流為圖甲所示時，振片受向下的力，此時打點一次，當電流方向為圖乙所示時，振片受向上的力，此時不打點，所以在交流電的一個周期內(nèi)打點一次，即每兩個點間的時間間隔等于交流電的周期.我們可以利用紙帶上的點的情況來分析物體的運動情況 .(2) 電火花打點計時器：電火花打點計時器是利用火花放電使墨粉在紙帶上打出墨點而顯出點跡的一種計時儀器 . 給電火花打點計時器接 220V 電源，按下脈沖輸出開關

6、，計時器發(fā)出的脈沖電流，接正極的放電針和墨粉紙盤到接負極的紙盤軸，產(chǎn)生火花放電，于是在紙帶上打出一系列的點，而且在交流電的每個周期放電一次，因此電火花打點計時器打出點間的時間間隔等于交流電的周期.3. 使用步驟(1) 把打點計時器固定在桌子上， 將紙帶穿過限位孔， 復寫紙?zhí)自诙ㄎ惠S上， 并壓在紙帶上 .(2)將打點計時器的兩個接線柱分別與交流電源相連. ( 電磁打點計時器接交流電源46 V，電火花打點計時器接 220 V 交流電 .)(3)打開電源開關，按實驗需要使紙帶運動，在紙帶上打出一系列的點.(4)取下紙帶，根據(jù)具體情況選出計數(shù)點，按實驗要求進行測量計算.難點1. 在使用打點計時器時，經(jīng)

7、常出現(xiàn)周期不穩(wěn)定，或不起振不打點等現(xiàn)象，此時要松開振片的固定螺絲，改變振片長度，調(diào)整其固有頻率，讓它的固有頻率與電源頻率相同，即可解決上述問題 .2. 打點計時器不能長時間連續(xù)工作，要每打一條紙帶后及時切斷電源，以免長期使用電流過大而燒壞線圈 .例題 1-11 利用電磁打點計時器， 測量物體自由落體的加速度， 圖 1-35 所示為打點計時器示意圖，圖中標出幾個部件的代號，在下面的空格中分別填上它們的名稱.A 是_， B是_， C 是_， D是_.例題1-12 某同學在用打點計時器做“測定勻變速直線運動的加速度”的實驗時，紙帶上打出的點不是圓點，而是一些間斷的短線，使得實驗無法進行數(shù)據(jù)測量，這可

8、能是因為A.打點計時器錯接在直流電源上B.電源電壓不穩(wěn)定C.電源頻率不穩(wěn)定D.打點針壓的過緊()四、氣壓計和溫度計中學常用氣壓計有兩種，一種是槽式水銀氣壓計，其構造和各部分名稱如圖另一種是曲管氣壓計，其構造和各部分名稱如圖1-36 乙所示 .1-36甲所示，兩種氣壓計都是根據(jù)托里折利實驗原理制成.2. 氣壓計的使用方法(1) 槽式氣壓計的使用方法轉(zhuǎn)動豎直掛在墻壁上的氣壓計的螺旋 A，使槽內(nèi)水銀面剛好和槽上的象牙針尖接觸；移動刻度尺 C 上的可動游標 D，使它的下邊“ 0”刻度線正好與水銀的月牙面相切；從前后兩個窗口讀出刻度尺和標尺的讀數(shù)，相加即得大氣壓強.(2) 曲管式氣壓計的使用方法將整個裝

9、置豎直放置；移動上、下兩個游標，直至其零刻度與水銀面相切；讀出兩個游標尺的讀數(shù)后相減即得大氣壓強值.3. 氣壓計使用時注意的問題(1) 氣壓計必須保持豎直 .(2) 讀數(shù)時，視線要與刻度尺垂直平視.(3) 由于水銀密度較大，移動氣壓計時應輕拿輕放，旋轉(zhuǎn)要慢4. 溫度計的原理及參數(shù)溫度計的種類很多，常見的液體溫度計有水銀溫度計、酒精溫度計.液體溫度計都是利用熱脹冷縮原理制成.溫度計的主要參數(shù)有兩個，一是它的測量溫度的最大值，二是溫度計最小分度的值，也稱溫度計的靈敏度，常用的溫度計最小分度值有1、 0.5 、 0.2 等 .5. 使用溫度計時要注意的問題(1) 溫度計測量的溫度不能超過它的測量范圍

10、；(2) 測量液體溫度時，溫度計不要接觸器壁；(3) 讀數(shù)時，視線要與溫度計的液面在同一水平面內(nèi).例題1-13 在用曲管式氣壓計測定大氣壓強時，它的上、下兩個游標尺均與水銀面對齊時的讀數(shù)如圖1-37 所示，則此時大氣壓強為_，在實驗操作中不慎使氣壓計A 部分混入部分氣體，則此時的讀數(shù)比實際的大氣壓_. (偏大、偏小 )五、滑動變阻器1. 構造與原理滑動變阻器主要包括：電阻絲，滑動頭，瓷管，金屬桿，接線柱，如圖1-39所示 .電阻絲間有絕緣層密繞在一起，通過改變滑動頭的位置、改變電阻絲接入電路中的長度，從而改變其電阻值，它的阻值可以連續(xù)變化.2. 作為限流器接入電路如圖1-40所示，在該電路中，

11、變阻器起限流作用，此時變阻器只需用兩個接線柱，上下各一個 .當滑動頭C在 A 端時，電路中的電流最大，當滑動頭C在 B 端時，電路中的電流最小，電流的變化范圍是.3. 作為分壓器接入電路如圖1-41所示，在該電路中，變阻器起分壓作用，此時變阻器要用三個接線柱，上一個下兩個，當滑動頭C在 A 端時，負載上的電壓為零，當滑動頭C在 B 端時，負載的電壓為最大，負載上的電壓可調(diào)范圍是0 E.4. 注意事項(1)無論滑動變阻器采用什么接法，流過它的電流均不能超過額定電流.(2) 滑動變阻器上端的兩個接線柱，實際上是一個，實際連接電路時可根據(jù)需要選用其中一個，絕不可兩個都用 .(3) 滑動變阻器的總電阻

12、可以讀出，但使用時它的兩端電阻值是不可知的.難點滑動變阻器兩種接法的選用原則：如果負載電阻為0R，則常用的R，滑動變阻器的總電阻為選用方法有：(1) 若 R0>>R( 一般在 10 倍以上 ) ，選用分壓式接法 .(2) 若 R與 R0 相差不大或 R0 小于 R時，選用限流式接法 .(3)若要求負載上電壓或電流變化范圍較大，且從零開始連續(xù)調(diào)節(jié)時，選用分壓式接法.(4)兩種情況均可使用時，選用限流式接法.(5) 如有特殊要求，還需根據(jù)電壓表、電流表的量程以及電阻允許通過的最大電流等參數(shù)來分析，以更安全、誤差小為原則來選用連接方式.例題 1-14如圖 1-42入電路中，并要求滑片是(

13、)( 全國)所示， a、 b、 c、 d 是滑動變阻器的四個接線柱，現(xiàn)把此變阻器串聯(lián)接 P 向接線柱 c 移動時，電路中的電流減小，則接入電路的接線柱可能A.a 和C.b 和ccB. a 和D. b 和bd例題 1-15圖 1-43 為一熱敏電阻 ( 電阻值隨溫度的改變而改變且對溫度很敏感)的 I U關系曲線圖 .為了通過測量得到上述說明選用的理由. (2003I U 關系的完整圖線，在實驗中應選用圖年，上海 )1-44中的圖 _；簡要六、電阻箱1. 構造與原理電阻箱是由多個電阻串聯(lián)而成的，它改變電阻的原理是通過旋轉(zhuǎn)電阻表面的轉(zhuǎn)柄來改變串聯(lián)電阻的個數(shù)，而達到改變電阻的目的.一般的電阻箱表面有4

14、 個旋柄，并分別標有 : R×1000、 R×100、 R×10、 R×1, 如圖 1-51 所示 . 電阻箱接入電路后，可當一個已知電阻使用，但它的阻值不能連續(xù)變化 .2. 使用方法(1) 調(diào)節(jié)電阻箱阻值時， 要先調(diào)大再調(diào)小， 如 : 將 579 調(diào)至 584 時，應先調(diào)到 589 然后再調(diào)至 584，不能先調(diào)至 574 再調(diào)到 584.(2)電阻箱的讀數(shù)為：每檔指示數(shù)乘以該檔倍率然后相加.3.注意事項使用電阻箱時，一定要注意流過它的電流不能超過其允許通過的最大電流例題1-16 一個旋鈕式電阻箱表面示意圖如圖1-52所示，則該電阻箱表示的阻值是_，若將

15、它調(diào)至1998，你采取的辦法是_.七、直流電流表和直流電壓表2. 電流表和電壓表的讀數(shù)讀數(shù)時應使視線垂直于刻度表面，并要估讀. 具體估讀方法如下：(1) 量程為 3 V 和 3 A 的電壓表和電流表，其最小分度為0.1 V和 0.1 A,讀數(shù)要估讀到最小分度的十分之一 .(2) 量程為 0.6 A 的電流表，其最小分度為 0.02 A, 讀數(shù)要估讀到最小分度的，即不足半格的略去，超過半格的要按半格讀出，因此最后讀數(shù)如果以安培為單位，小數(shù)點后面有兩位，尾數(shù)可能為 0、 1、 2、3(3) 量程為 15 V的電壓表，其最小分度為 0.5 V, 讀數(shù)要估讀到最小分度的，因此最后讀數(shù)如果以伏特為單位，

16、小數(shù)點后面只有一位，尾數(shù)為0、 1、2、 3、43. 使用方法(1)在使用表前， 觀察指針是否指在零刻度， 若不是， 應調(diào)整表的中心螺母使指針指零.(2)估算電路中的電壓或電流，選擇適當量程，選取原則是: 使表的讀數(shù)達到滿刻度的以上 .(3) 電流表要串聯(lián)在電路中，電壓表要并聯(lián)在電路中，且使電流從正接線柱流入，負接線柱流出 .(4)根據(jù)表的量程及最小分度值，正確讀出表的讀數(shù)，包括估讀.難點電流表和電壓表的讀數(shù)誤差：電表的制作準確度為七個等級，分別為0.1 、 0.2、0.5、1.0 、1.5 、 2.5 、5.0.我們用k 表示表的準確度，若表的量程為A，則表的最大測量誤差的計算式為:x=A&

17、#183; k%.差:由于中學常用電表的準確度為 I =3.00 ×2.5%=0.075 A.2.5 級.所以當選用3 A的電流時，其讀數(shù)的最大測量誤例題 1-17 如圖 1-57 甲、乙兩圖為常用的電流表和電壓表的刻度盤， 在甲圖中如果接入電路的“ +”和“ - 0.6 ”兩個接線柱，則表的示數(shù)為 _，如果接入電路的是“ +”和“ - 3”兩個接線柱，則表的示數(shù)為 _. 在乙圖中，若選用的量程為 0 15 V，則表的示數(shù)為 _，若選用的量程為0 3 V，則表的示數(shù)為_.例題 1-18某電流表中的線框通以那么線圈的電流為多少？若該表的量程0.1 mA 的電流時，指針偏轉(zhuǎn)30°

18、;，如果指針偏轉(zhuǎn)0.6A,則該表指針的最大偏角不能超過多少度？45°，八、多用電表1. 多用電表的構造和用途如圖1-60所示為多用電表外形圖，多用電表是一種多量程、多用途的測量交直流電學量的儀器，可以測量電阻、交直流電壓和電流 . 具體名稱如下，表盤，表盤上有電流、電壓、電阻等各種量程的刻度；選擇開關及各種量程；機械調(diào)零螺絲，用于調(diào)整電流、電壓零點；歐姆表的調(diào)零旋鈕，用于調(diào)整歐姆零點；表的接線插孔，紅表筆插孔，黑表筆插孔2.多用表中的歐姆表原理歐姆表的原理是依據(jù)閉合電路歐姆定律來完成對表的改裝.其內(nèi)部電路如圖1-61甲所示 .當紅、黑表筆間斷開時，表的指針不偏轉(zhuǎn)，此時外接電阻為，當紅

19、、黑短接時，調(diào)節(jié)調(diào)零電阻，讓指針滿偏，此時回路中電流最大I g=，外接電阻為零.當紅黑表筆間接電阻Rx 時，回路中的電流I =，每接一個電阻 Rx 都將有一個電流與之對應.因此我們可以將電流的表盤刻度改為電阻的刻度.從電流I 與電阻 Rx 的關系可以看出，它們的關系不是一種線性關系，因此，當電流刻度均勻時，電阻的刻度是不均勻的，在圖1-61 乙中畫出了表盤中電流刻度與電阻刻度對應的示意圖.當 I =I g 時， Rx =0, 當 I =0 時， Rx=當 I =時，由 I g=及 I =得Rx=R0+r +r g.同理可得I =時， Rx =3( R0+r +r g),I =I g 時， Rx

20、=(R0+r +r g)3. 多用表的使用方法(1) 測量前，先檢查表針是否停在左端的“ 0”位置上，如果沒有停在“ 0”位置上，需用小螺絲刀輕輕地轉(zhuǎn)動機械調(diào)零螺絲，使指針指零.(2) 將紅黑表筆插入“ +”、“ - ”表筆插孔 .(3)把選擇開關旋到相應的測量項目并選擇適當?shù)牧砍?讀數(shù)時要讀與選擇開關相對應的刻度讀數(shù).(4)測量電壓、電流時與電壓表與電流表的使用方法相同.測電阻時需要以下步驟:把選擇開關旋到歐姆檔上，并適當選取倍率檔.兩表筆相接，調(diào)歐姆零點.把兩只表筆分別與待測電阻兩端相接，讀出表的讀數(shù)乘以倍率即為被測電阻的阻值.實驗結束后，將表筆拔出，并將選擇開關旋至“off”檔或交流最高檔.4. 注意事項(1)測量電阻時，待測電阻要與電源和別的元件斷開，兩手不要接觸待測電阻兩端.(2) 選擇好倍率檔后要進行“調(diào)零”，且每換一次倍率檔要“調(diào)零”一次難點歐姆表可以測量任一個電阻的阻值，但在測量時，為減小測量誤