高三物理教案第二輪專題備課復(fù)習(xí)教案

1、高三物理教案：第二輪專題備課復(fù)習(xí)教案【】鑒于大家對(duì)查字典物理網(wǎng)十分關(guān)注，小編在此為大家搜集整理了此文高三物理教案：第二輪專題備課復(fù)習(xí)教案，供大家參考!本文題目：高三物理教案：第二輪專題備課復(fù)習(xí)教案專題 高考物理實(shí)驗(yàn)全攻略知識(shí)結(jié)構(gòu)：自然科學(xué)是實(shí)驗(yàn)性科學(xué)，物理實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)的重要組成部分.理科綜合對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰μ岢隽嗣鞔_的要求，即是設(shè)計(jì)和完成實(shí)驗(yàn)的能力，它包含兩個(gè)方面：.獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)的能力.(1)理解實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙?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)每一種類型都要把原理弄清楚.應(yīng)特別注意的問題：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

2、.這個(gè)實(shí)驗(yàn)的正確實(shí)驗(yàn)步驟是先閉合電源開關(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).由于開始釋放的時(shí)刻是不確定的，從開始釋放到打第二個(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=(100.022/2)m=210-3m=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)處開始作自由落

3、體運(yùn)動(dòng)的，因此只要測(cè)量出第一點(diǎn)O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：gh ( )，就算驗(yàn)證了這個(gè)過程中機(jī)械能守恒.(2)掌握實(shí)驗(yàn)方法步驟;(3)會(huì)控制實(shí)驗(yàn)條件和使用實(shí)驗(yàn)儀器，會(huì)處理實(shí)驗(yàn)安全問題;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)。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：驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)，如何平衡

4、摩擦力是關(guān)鍵。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)驗(yàn)都要使用斜槽軌道，讓小球從軌道上端無初速滾下，然后平拋出去，在安裝裝置時(shí)要注意保證軌道末端必須水平，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。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)。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

5、，因?yàn)閼尹c(diǎn)不確定，就不是單擺，并且擺長(zhǎng)值也無法準(zhǔn)確測(cè)量。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)會(huì)觀察、解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，會(huì)分析、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù);(5)會(huì)分析和評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并得出合理的實(shí)驗(yàn)結(jié)論.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)(把原來應(yīng)該是曲線關(guān)系的通過改變坐標(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?。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

6、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。2課本重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)(下詳解)3、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力.能根據(jù)要求靈活運(yùn)用已學(xué)過的物理理論、實(shí)驗(yàn)方法和儀器，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案并處理相關(guān)的實(shí)驗(yàn)問題.?【注】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)3050個(gè)周期的總時(shí)間，再除以周期數(shù)即得周期T的值

7、.用累積法的好處是：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;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

8、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)問題，應(yīng)正確理解：所謂效果相等，是對(duì)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(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

9、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)很難對(duì)得特別準(zhǔn)確)，而通過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，就是把物體與砝碼進(jìn)行比較，砝碼的質(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，而是直接讀出砝碼的質(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)電阻是常見的，當(dāng)兩個(gè)電阻

10、串聯(lián)時(shí)，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(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。-1、基本儀器的使用方法歸納1.要求會(huì)正確使用的儀器?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、示波器.?2.在力學(xué)和電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，常需要利用測(cè)量工具直接測(cè)量基本物理量.基本物理量 測(cè)量?jī)x器力學(xué) 長(zhǎng)度 刻度尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器時(shí)間 秒表(停表)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器質(zhì)量 天平電學(xué) 電阻(粗測(cè)) 歐姆表、

11、電阻箱電流 電流表電壓 電壓表刻度尺、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。例如讀出上左圖中被測(cè)物體的長(zhǎng)度。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?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(shí)最小刻度為0.5V，只讀到0.1V這一位，應(yīng)為5.7V。秒表的讀數(shù)分兩

12、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030秒內(nèi)讀數(shù);當(dāng)分針在后0.5分內(nèi)時(shí)，秒針在3060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是估讀出來的)。游標(biāo)卡尺10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，0.1毫米位就讀幾(不能讀某)。其讀數(shù)準(zhǔn)確到0.1mm。20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0.0

13、5mm。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)準(zhǔn)確到0.05mm。50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，就是毫米以下的讀數(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)齊來讀數(shù)的， 所以都不再往下一位估讀。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

14、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(shí)，從固定刻度上讀取整、半毫米數(shù)，然后從可動(dòng)刻度上讀取剩余部分(因?yàn)槭?0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。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)由右盤中砝碼和游標(biāo)共同讀出。橫梁上的刻度單位是毫克(mg)。若天平平衡時(shí)，右盤中有26g砝碼，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

15、這一位)。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：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200就應(yīng)該選10的倍率。調(diào)零。將紅黑表筆接被測(cè)電阻兩端進(jìn)行測(cè)量。將指針示數(shù)乘以倍率，得測(cè)量值。將選擇開關(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。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)?/p>

16、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(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84580.2?！咎貏e提示】 一般來說，除游標(biāo)卡尺、秒表、電阻箱外，其他測(cè)量?jī)x器的讀數(shù)都需要估讀，即讀到精度的下一位.?-2.獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)方法歸納1.常見間接測(cè)量的物理量及其測(cè)量方法?有些物理量不能由測(cè)量?jī)x器直接測(cè)量，這時(shí)，可利用待測(cè)量和可直接測(cè)量的基本物理量之間的關(guān)系，將待測(cè)物理量的測(cè)量轉(zhuǎn)化為基本物理量的測(cè)量.待測(cè)物理量 基本測(cè)量方法力學(xué) 速度 利用紙帶， ;利用平拋，加速度 利用紙帶，逐差法 ;利用單擺力 根據(jù)F=ma轉(zhuǎn)化為測(cè)量m、a功 根據(jù) 轉(zhuǎn)化為測(cè)量

17、m、S、v電學(xué) 電阻(精確測(cè)量) 根據(jù) 轉(zhuǎn)化為測(cè)量U、I(伏安法);電阻箱(半偏、替代)電功率 根據(jù)P=IU轉(zhuǎn)化為測(cè)量U、I電源電動(dòng)勢(shì) 根據(jù)E=U+Ir轉(zhuǎn)化為測(cè)量U、I2.處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的常用方法?(前有)為了減小由于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)而引起的偶然誤差，常需要采用以下方法進(jìn)行處理.?(1)多次測(cè)量求平均值;(2)圖象法?3.實(shí)驗(yàn)誤差的分析?中學(xué)物理中只要求初步了解系統(tǒng)誤差和偶然誤差、絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差的概念;能定性分析某些實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生誤差的主要原因;知道用平均值法、圖象法減小偶然誤差;但不要求計(jì)算誤差.?(1)系統(tǒng)誤差和偶然誤差：測(cè)量值總是有規(guī)律的朝著某一方向偏離真值(總是偏大或總是偏小)的誤差，稱為系統(tǒng)誤

18、差.系統(tǒng)誤差的主要來源是儀器本身不夠精確，或?qū)嶒?yàn)原理、方法不夠完善.由于偶然因素的影響，造成測(cè)量值的無規(guī)則起伏稱為偶然誤差.偶然誤差是由于各種偶然因素對(duì)實(shí)驗(yàn)者、測(cè)量?jī)x器，被測(cè)物理量的影響而產(chǎn)生的，多次測(cè)量偏大和偏小的機(jī)會(huì)相同，因此，多次測(cè)量求平均值可減小偶然誤差.?(2)絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差：設(shè)某物理量的真值為A0，測(cè)量值為A，則絕對(duì)誤差 ，相對(duì)誤差為 .真值A(chǔ)0常以公認(rèn)值、理論值或多次測(cè)量的平均值代替.(3)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。有效數(shù)字是指近似數(shù)字而言。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)一般要求在讀出儀器最小刻度所在位的

19、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23位有效數(shù)字表示。、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，舍掉開始比較密集的點(diǎn)跡，從便于測(cè)量的地方取一個(gè)開始點(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s1、s2、s3 利用打下的紙帶可以：求任一計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的即時(shí)速度v：如 (其中T=50.02s=0.1s)利用逐差法求a：利用上圖中任意相鄰的兩段位移求a：如利用v-t圖象求a：求出A、B、C、D、E、F各點(diǎn)的即時(shí)速度，畫出如右的v-t圖線，圖線的斜

20、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F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

21、，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;另一個(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、 就可求出小球的水平分速度，即平拋物體的初速度。注意事項(xiàng)：斜槽末端的切線必須水平。用重錘線檢驗(yàn)坐標(biāo)紙上的豎直線是否豎直。以斜槽末端所在的點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)。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

22、軸，建立直角坐標(biāo)系。每次小球應(yīng)從斜槽上的同一位置由靜止開始下滑。5.驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律由于v1、v1/、v2/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OP、OM和O /N表示。因此只需驗(yàn)證：m1OP=m1OM+m2(O /N-2r)即可。注意事項(xiàng)：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))。小球落地點(diǎn)的平均位置要用圓規(guī)來確定：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。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)

23、直徑相同質(zhì)量不同的小球、圓規(guī)。若被碰小球放在斜槽末端，而不用支柱，那么兩小球?qū)⒉辉偻瑫r(shí)落地，但兩個(gè)小球都將從斜槽末端開始做平拋運(yùn)動(dòng)，于是驗(yàn)證式就變?yōu)椋簃1OP=m1OM+m2ON，兩個(gè)小球的直徑也不需測(cè)量了。6.驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律驗(yàn)證自由下落過程中機(jī)械能守恒，圖示紙帶的左端是用夾子夾重物的一端。注意事項(xiàng)：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。用刻度尺量出從0點(diǎn)到1、2、3、4、5各點(diǎn)的距離h1、h2、h3、h4、h5，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v2、v3、v4，驗(yàn)證與2、3、4各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的重力

24、勢(shì)能減少量mgh和動(dòng)能增加量 是否相等。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)L/(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=L/+r注意事項(xiàng)：開始擺動(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。必須從擺球通過最低點(diǎn)時(shí)開始計(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T。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

25、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，r是阻值小的電阻，用導(dǎo)線的a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A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)OO1后由O1B方向射出。作出法線NN1，則折射率n=Sin/Sin注意事項(xiàng)：手拿玻璃磚時(shí)，不準(zhǔn)觸摸光潔的光

26、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)量角度的誤差。10.伏安法測(cè)電阻1伏安法測(cè)電阻有a、b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)誤差是由電壓表的分流引起的，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b點(diǎn)，第二次接c點(diǎn)

27、，觀察電流表和電壓表的變化，若電流表讀數(shù)變化大，說明被測(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，說明被測(cè)電阻是小電阻，應(yīng)該用外接法測(cè)量。(這里所說的變化大，是指相對(duì)變化，即I/I和U/U)。(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，

28、從電源正極開始，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三部分用導(dǎo)線連接起來，然后在滑動(dòng)變阻器電阻絲兩端之中任選一個(gè)接頭，比較該接頭和滑動(dòng)觸頭兩點(diǎn)的電勢(shì)高低，根據(jù)伏安法部分電表正負(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?即小燈泡)的電阻較小(10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。為了反映這一變化過程，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

29、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I-U曲線如右，說明燈絲的電阻隨溫度升高而增大，也就說明金屬電阻率隨溫度升高而增大。(若用U-I曲線，則曲線的彎曲方向相反。)若選用的是標(biāo)有3.8V 0.3A的小燈泡，電流表應(yīng)選用0-0.6A量程;電壓表開始時(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、用圖(a)測(cè)定電流表內(nèi)阻rg，方法是：先斷開S2，閉合S1，調(diào)節(jié)R，使電流表滿偏;然后閉合S2，調(diào)節(jié)R/，使電流表達(dá)到半滿偏。當(dāng)R比R/大很多時(shí)，可以認(rèn)為rg=R/。(當(dāng)R

30、比R/大很多時(shí)，調(diào)節(jié)R/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R/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R/的電流比通過電流表的電流稍大，即R/比rg稍小，因此此步測(cè)量的系統(tǒng)誤差，總是使rg的測(cè)量值偏小。其中R不必讀數(shù)，可以用電位器，R/需要讀數(shù)，所以必須用電阻箱。根據(jù)rg、Ig和擴(kuò)大后的量程，計(jì)算出需要給電流表串聯(lián)的電阻R1的值。、用(b)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

31、電壓表示數(shù)為U時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)電壓表示數(shù)為U / ，則這時(shí)的百分誤差為|U-U / | / 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R1的阻值(使表頭的分壓減小一些)，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)比通過電源的實(shí)際電流小

32、，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U-I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U-I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I=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r=|U/I |)。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

33、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)所接的元件不超過兩個(gè)。測(cè)量步驟和判定：用直流電壓擋測(cè)量，A、B、C三點(diǎn)間均無電壓;說明箱內(nèi)無電源。用歐姆擋測(cè)量，A、C間正、反接阻值不變，說明A、C間有一個(gè)電阻。用歐姆擋測(cè)量，黑表筆接A紅表筆接B時(shí)測(cè)得的阻值較小，反接時(shí)測(cè)得的阻值較大，說明箱內(nèi)有一個(gè)二極管，可能在AB間，也可能在BC間，如右圖中兩種可能。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，說明二極管在AB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。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

34、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V。油膜面積的測(cè)量：油膜形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，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cm2為單位)。由d=V/S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，線的另一端跨過定滑輪各掛一個(gè)小盤，盤里分別放有不同質(zhì)量的砝碼。小車所受的水平拉力F的大小可以認(rèn)為等于砝碼(包括砝碼盤)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)

35、線，控制兩輛小車同時(shí)開始運(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= at2a，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)，aF，當(dāng)拉力F相等時(shí)，a1/m。實(shí)驗(yàn)中用砝碼(包括砝碼盤)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?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，說明兩次拉木板的速度之比為32。對(duì)擺長(zhǎng)不同的單擺，如果兩次拉木板速度相同，說明擺的周期之比為32，擺長(zhǎng)之比為94。在同一根繩子上，各種頻率的波傳播速度都是相同的。8.平行板電容器的電容靜電計(jì)

36、是測(cè)量電勢(shì)差的儀器。指針偏轉(zhuǎn)角度越大，金屬外殼和上方金屬小球間的電勢(shì)差越大。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A、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)面積減小時(shí)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 知，這三種情況下電容分別減小、減小、增大。因此可以確定C和S、d、的關(guān)系是 。思考：如何測(cè)量電容器兩極板間的電壓?典型分析【例1】多用電表表頭的示意圖如右。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_.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_.當(dāng)指針位置如圖中黑三角

37、箭頭所示,則測(cè)量的是_,測(cè)量結(jié)果為_.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,那么接下來的操作步驟應(yīng)該依次為:_,_,_.測(cè)量結(jié)束后應(yīng)將選擇開關(guān)撥到_或者_(dá).無論用多用電表進(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?！纠?】 解析：.電流，3.2mA 電壓，16.0V 電阻，3.4103 該用1k倍率;重新調(diào)零;將紅、黑表筆分別接被測(cè)電阻兩根引線，從表盤讀數(shù)乘以倍率;OFF，交流電壓最高擋;紅，正。典型分析【例1】 一打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在斜面上某處，一小車拖著穿過打點(diǎn)計(jì)器的紙帶從斜面上滑下，如圖5-1甲所示，圖51乙是打出的紙帶的一段.?圖51(1)已知打點(diǎn)計(jì)

38、時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz，利用圖乙給出的數(shù)據(jù)可求出小車下滑的加速度a=_.(2)為了求出小車在下滑過程中所受的阻力，還需要測(cè)量的物理量有_，用測(cè)得的量及加速度a表示阻力的計(jì)算式為f =_.?【例1】 解析： (1)利用逐差法求小車的加速度.由紙帶可知，任意兩相鄰記數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.04s，由逐差法可得則=4.00m/s2(2)為了求出小車下滑過程中所受到的阻力，還需要測(cè)量小車的質(zhì)量m，斜面上任意兩點(diǎn)間距離l和這兩點(diǎn)間的高度差h.?小車的受力情況如圖52所示.根據(jù)牛頓第二定律，? 而所以， .【點(diǎn)評(píng)】 (1)逐差法充分利用了紙帶的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而減小了數(shù)據(jù)測(cè)量引起的偶然誤差.本題中所給

39、出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)為奇數(shù)(9個(gè))，處理時(shí)常舍掉正中間的一個(gè)數(shù)據(jù).?(2)小車下滑過程中所受到的阻力無法直接測(cè)量，但根據(jù)牛頓第二定律可轉(zhuǎn)化為測(cè)量m，a，h和l.與此相類似，你能求出打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打紙帶上的兩記數(shù)點(diǎn)的過程中小車克服阻力所做的功嗎?【例2】 一個(gè)有一定厚度的圓盤，可以繞通過中心且垂直于盤面的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng).用下面的方法測(cè)量它勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的角速度.實(shí)驗(yàn)器材：電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，米尺，紙帶，復(fù)寫紙.?實(shí)驗(yàn)步驟：?(1)如圖53所示，將電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在桌面上，將紙帶的一端穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔后，固定在待測(cè)圓盤的側(cè)面上，使圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，紙帶可以卷在圓盤側(cè)面上.?(2)啟動(dòng)控制裝置使圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)接通電源

40、，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開始打點(diǎn).(3)經(jīng)過一段時(shí)間，停止轉(zhuǎn)動(dòng)和打點(diǎn)，取下紙帶，進(jìn)行測(cè)量.由已知量和測(cè)得量表示角速度的表達(dá)式為=_，式中各量的意義是_.某次實(shí)驗(yàn)測(cè)得圓盤半徑r =5.5010-2m，得到的紙帶的一段如圖54所示，求得角速度為_.【例2】 解析： 本實(shí)驗(yàn)測(cè)量角速度的原理是：圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其線速度 ，又角速度 ，所以，其原理式為 .?在紙帶上選定兩點(diǎn)，設(shè)它們?cè)诿壮呱蠈?duì)應(yīng)的刻度值分別為x1、x2，數(shù)出這兩點(diǎn)間(含這兩點(diǎn))的打點(diǎn)數(shù)n，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T，則打這兩點(diǎn)的時(shí)間間隔t=(n-1)T，這段時(shí)間內(nèi)圓盤轉(zhuǎn)過的弧長(zhǎng)S=x2-x1，若測(cè)得圓盤的半徑為r，由已知量和測(cè)得量表示的角速度的表達(dá)式為

41、 .若取 cm，則n=9，又 cm.代入可得【點(diǎn)評(píng)】 實(shí)驗(yàn)原理是完成實(shí)驗(yàn)的依據(jù)和關(guān)鍵.雖然該實(shí)驗(yàn)沒有做過，但所用到的實(shí)驗(yàn)方法并不陌生，要結(jié)合題給實(shí)驗(yàn)器材和實(shí)驗(yàn)步驟通過聯(lián)想和遷移，弄清實(shí)驗(yàn)原理和所需測(cè)量的物理量，進(jìn)而得出待測(cè)量的表達(dá)式.【例3】 小燈泡燈絲的電阻會(huì)隨溫度的升高而變大.某同學(xué)為研究這一現(xiàn)象，用實(shí)驗(yàn)得到如下數(shù)據(jù)(I和U分別表示小燈泡上的電流和電壓)：?I/(A) 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50U(V) 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00(1)在左下框中畫

42、出實(shí)驗(yàn)電路圖.可用的器材有：電壓表、電流表、滑線變阻器(變化范圍010)、電源、小燈泡、電鍵、導(dǎo)線若于.?(2)在圖55中畫出小燈泡的UI曲線.圖55(3)若將該小燈泡接在電動(dòng)勢(shì)是1.5V，內(nèi)阻是2.0的電池兩端，小燈泡的實(shí)際功率是多少?(簡(jiǎn)要寫出求解過程，若需作圖，可直接畫在圖中)【例3】 解析： (1)由于小燈泡燈絲的電阻值遠(yuǎn)小于電壓表的內(nèi)阻(如：電壓為2.00V時(shí)，其阻值R燈= )，為減少由于電表接入電路引起的系統(tǒng)誤差，應(yīng)采用電流表外接法.為使小燈泡兩端的電壓的變化范圍盡可能大，滑線變阻器應(yīng)連接成分壓電路，實(shí)驗(yàn)電路如圖56所示.?圖56 圖57?(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)在UI坐標(biāo)系中描點(diǎn)

43、，并將這些數(shù)據(jù)點(diǎn)連接成一條平滑的曲線，如圖57所示.?(3)根據(jù) 作出電源的UI圖線，它與小燈泡的伏安特性曲線的交點(diǎn)坐標(biāo)就是小燈泡的工作點(diǎn)，即工作電流I=0.35A，工作電壓U=0.08V，故小燈泡的實(shí)際功率P=IU=0.28W.【點(diǎn)評(píng)】 本題主要考查獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)的能力.主要包括實(shí)驗(yàn)原理及電路;用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論.其中利用圖線確定小燈泡與電源連接后的工作點(diǎn)是解答本題第(3)問的關(guān)鍵.?、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)專題精講實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)把重點(diǎn)放在力學(xué)和電學(xué)實(shí)驗(yàn)上，力學(xué)以打點(diǎn)計(jì)時(shí)器為中心展開，電學(xué)以電阻測(cè)量為中心展開.?1.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的總體原則?(1)精確性：在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，應(yīng)盡可能選擇誤差

44、較小的方案.?(2)安全性：實(shí)驗(yàn)方案的實(shí)施要安全可靠，不會(huì)對(duì)器材造成損害，且成功率高.?(3)可操作性：實(shí)驗(yàn)應(yīng)便于操作和讀數(shù)，便于進(jìn)行數(shù)據(jù)處理.?2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本思路?實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于實(shí)驗(yàn)原理的設(shè)計(jì)，它是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的依據(jù)和起點(diǎn)，它決定了應(yīng)選用(或還需)哪些實(shí)驗(yàn)器材，應(yīng)測(cè)量哪些物理量，如何編排實(shí)驗(yàn)步驟.而實(shí)驗(yàn)原理的設(shè)計(jì)又往往依賴于所提供的實(shí)驗(yàn)器材(條件)和實(shí)驗(yàn)要求，它們相輔相成，互為條件.?以測(cè)量電表的內(nèi)阻為例：縱向：伏安法及變式電流表、電壓表各一只，可以測(cè)量它們的內(nèi)阻兩只同種電表，若知道一只的內(nèi)阻，就可以測(cè)另一只的內(nèi)阻兩只同種電表內(nèi)阻都未知，則需要一只電阻箱才能測(cè)定電表的內(nèi)阻橫向：除伏安法外

45、，還常用替代法、半偏法和閉合電路歐姆定律(計(jì)算法)替代法半偏法閉合電路歐姆定律(計(jì)算法)3.電學(xué)實(shí)驗(yàn)的器材選擇和電路設(shè)計(jì)?(1)電路結(jié)構(gòu)?完整的實(shí)驗(yàn)電路包括三個(gè)部分：測(cè)量電路，控制電路(變阻器、開關(guān))，電源.(2)思路?(3)方法?電表選擇：為了減小電表讀數(shù)引起的偶然誤差，選擇電表時(shí)應(yīng)先估算待測(cè)電流或電壓的最大值，同時(shí)要考慮電表間、電表與電源間的配置是否合理，測(cè)量時(shí)各電表的最大偏轉(zhuǎn)量都應(yīng)接近量程.?分壓、限流電路選擇?(4)在下列情況下應(yīng)選擇分壓電路?實(shí)驗(yàn)要求待測(cè)電阻兩端電壓從零開始連續(xù)變化。?限流不能保證安全，即限流電路中的最小電流超過電表量程或用電器的額定電流.常見于變阻器全電阻遠(yuǎn)小于測(cè)量

46、部分電阻的情況.?限流能保證安全，但變阻器調(diào)節(jié)過程中，電表讀數(shù)變化不明顯，不滿足實(shí)驗(yàn)測(cè)量多組數(shù)據(jù)的要求.常見于變阻器全電阻遠(yuǎn)小于測(cè)量部分電阻的情況.?在限流、分壓兩種電路都滿足實(shí)驗(yàn)要求時(shí)，由于限流電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，損耗的電功率小，應(yīng)優(yōu)先選用.?滑動(dòng)變阻器的粗調(diào)和微調(diào).?在限流電路中，對(duì)測(cè)量電路而言，全電阻較大的變阻器起粗調(diào)作用，全電阻較小的變阻器起微調(diào)作用;在分壓電路中，變阻器的粗、微調(diào)作用正好與限流電路相反.?典型分析【例4】 如圖58所示，水平桌面上固定著斜面體A，有小鐵塊B.斜面體的斜面是曲面，由其截面圖可以看出曲線下端的切線是水平的.現(xiàn)提供的實(shí)驗(yàn)測(cè)量工具有：天平、直尺. 其它的實(shí)驗(yàn)器材可根

47、據(jù)實(shí)驗(yàn)需要自選.現(xiàn)要設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，測(cè)出小鐵塊B自斜面頂端由靜止下滑到底端的過程中，小鐵塊B克服摩擦力做的功.請(qǐng)回答下列問題：?(1)除題中供給的器材處，還需要選用的器材是：_.(2)簡(jiǎn)要說明實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的物理量(要求在圖上標(biāo)明)：_.(3)寫出實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表達(dá)式(重力加速度g已知)：_.【例4】 解析：本實(shí)驗(yàn)測(cè)定小鐵塊克服摩擦力所做功的原理是動(dòng)能定理和平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。小鐵塊自斜面頂端由靜止下滑到底端的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理 ?離開曲面后，小鐵塊做平拋運(yùn)動(dòng)，直到落地，則所以， ?將代入得顯然，實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的物理量是：斜面高度H、桌面高度h，小鐵塊平拋的水平距離S、小鐵塊質(zhì)量m.如圖59所示，其中

48、S需用重錘線和白紙、復(fù)寫紙來確定.【答案】 (1)重錘線、鋪在地面上的白紙和復(fù)寫紙 (2)斜面高度H、桌面高度h，小鐵塊平拋的水平距離S，小鐵塊質(zhì)量m (3)【點(diǎn)評(píng)】 題給實(shí)驗(yàn)器材對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的設(shè)計(jì)有一定的限制作用.本題沒有給足實(shí)驗(yàn)器材，首先要根據(jù)題給實(shí)驗(yàn)條件和要求，構(gòu)思相關(guān)的物理情景，從而確定實(shí)驗(yàn)原理，然后根據(jù)原理式確定需要測(cè)量的物理量和還需選用的實(shí)驗(yàn)器材.【例5】 用伏安法測(cè)量一個(gè)定值電阻的阻值，備用器材如下 ：?待測(cè)電阻Rx (阻值約為25k)電流表A1：(量程100 A，內(nèi)阻2k)電流表A2：(量程500 A，內(nèi)阻300)電壓表V1：(量程10V，內(nèi)阻100k)電流表V2：(量程50V，

49、內(nèi)阻500k)電源E：(電動(dòng)勢(shì)15V，允許最大電流1A)滑動(dòng)變阻器R：(最大阻值1k)電鍵S，導(dǎo)線若干?為了盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，要求測(cè)多組數(shù)據(jù).?(1)電流表應(yīng)選_，電壓表應(yīng)選_.?(2)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖.?【例5】 解析：(1)器材選擇(測(cè)量電路)從減小電表讀數(shù)引起的偶然誤差的角度考慮，兩電表及電表與電源間的配置要合理.注意到電源電動(dòng)勢(shì)遠(yuǎn)小于電壓表V2的量程，而跟電壓表V1的量程較接近，若選用電壓表V2來測(cè)量電壓，其最大偏轉(zhuǎn)量達(dá)不到量程的 ，讀數(shù)時(shí)偶然誤差太大，所以選用V1較恰當(dāng); 而此時(shí)通過電流表的最大電流 ，因此，電流表A2與V1配置較好.?(2)電路選擇(控制電路)?電路選擇主要從滑動(dòng)變阻

50、器對(duì)電路的控制和調(diào)節(jié)的角度考慮.若采用限流電路控制，注意到測(cè)量部分的總電阻約為20k，遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器的總電阻(1k)，要保證電表安全，變阻器分得的電壓至少為5V，阻值應(yīng)調(diào)到10k，顯然，限流不能起到保證電表安全的作用，更不能進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，所以，只能采用分壓電路控制，實(shí)驗(yàn)電路如圖510所示.?【點(diǎn)評(píng)】 伏安法是測(cè)量電阻的一種最基本方法，其原理是部分電路歐姆定律，原理式為 .分析這類問題的關(guān)鍵是從電表配置要合理選擇器材，從對(duì)電路的控制和調(diào)節(jié)選擇控制電路.并聯(lián)分流和串聯(lián)分壓原理是伏安法測(cè)電阻原理的遷移和延伸，下例是這類問題的變式.【變式】 用以下器材測(cè)量一待測(cè)電阻Rx的阻值(9001000)：?電

51、源E，具有一定內(nèi)阻，電動(dòng)勢(shì)約為9.0V;電壓表V1，量程為1.5V，內(nèi)阻r1=750?電壓表V2，量程為5V，內(nèi)阻r2=2500?滑線變阻器R，最大阻值約為100單刀單擲開關(guān)S，導(dǎo)線若干.(1)測(cè)量中要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程的 ，試畫出測(cè)量電阻Rx的一種實(shí)驗(yàn)電路原理圖(原理圖中的元件要用題圖中的相應(yīng)的英文字母標(biāo)注).?(2)根據(jù)你所畫的電路原理圖在題給的實(shí)物圖511上畫出連線.?(3)若電壓表V1的讀數(shù)用U1表示，電壓表v2的讀數(shù)用U2表示，則由已知量和測(cè)得量表示Rx的公式為Rx=_.?變式：【點(diǎn)撥】 (1)本題中測(cè)量電阻的原理是并聯(lián)分流或串聯(lián)分壓.由于滑動(dòng)變阻器的最大阻值遠(yuǎn)小于測(cè)量部分的

52、阻值，且電源電動(dòng)勢(shì)大于兩電壓表的量程，在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的過程中，為保證電壓表的安全，且其讀數(shù)有明顯的改變，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式控制電路，電路原理圖如圖512甲或乙所示.?圖512(2)實(shí)物連線如圖513甲或乙所示?圖513(3)若采用甲電路，根據(jù)并聯(lián)電路的電流分配關(guān)系，解得 .?若采用乙電路，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓分配關(guān)系，解得 .?【點(diǎn)評(píng)】 本題主要考查電阻測(cè)量的原理、電路設(shè)計(jì)、實(shí)物連線等知識(shí)，測(cè)試設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)方案的能力.對(duì)于內(nèi)阻已知的電壓表，可作電流表使用.使用電表時(shí)，必須考慮電表間的量程配置，本題要求電壓表讀數(shù)不小于量程的 ，因此，電壓表V2與V1的位置不能互換.進(jìn)行實(shí)物連線時(shí)，應(yīng)注意以下

53、幾個(gè)問題：a.直流電表的正、負(fù)接線柱(正接線柱應(yīng)連接在電路電勢(shì)高端，負(fù)接線柱應(yīng)連接在電路電勢(shì)低端);b.電表的內(nèi)外接法;c.滑動(dòng)變阻器的接法(限流或分壓，接通電路后，應(yīng)使電表讀數(shù)最小);d.開關(guān)的連接(應(yīng)在干路上，閉合前電表讀數(shù)為零).?【例6】 為了測(cè)定電流表A1的內(nèi)阻，采用如圖514所示的電路.其中：A1是待測(cè)電流表，量程為300 A，內(nèi)阻約為100A2是標(biāo)準(zhǔn)電流表，量程為200 A;R1是電阻箱，阻值范圍是0999.9R2是滑動(dòng)變阻器;R3是保護(hù)電阻;E是電池組，電動(dòng)勢(shì)為4V，內(nèi)阻不計(jì);S1是單刀擲開關(guān).S2是單刀雙擲開關(guān).?圖514 圖515(1)根據(jù)電路圖，請(qǐng)?jiān)趫D515中畫出連線，將

54、器材連接成實(shí)驗(yàn)電路.?(2)連接好電路，將開關(guān)S2扳到接點(diǎn)a處，接通開關(guān)S1，調(diào)整滑動(dòng)變阻器R2使電表A2的讀數(shù)是150 A;然后將開關(guān)S2扳到接點(diǎn)b處，保護(hù)R2不變，調(diào)節(jié)電阻R1，使A2的讀數(shù)仍為150 A.若此時(shí)電阻箱各旋鈕的位置如圖516所示，電阻箱的阻值是_，則待測(cè)電流表A1的內(nèi)阻R1=_.(3)上述實(shí)驗(yàn)中，無論怎樣調(diào)整滑動(dòng)變阻器R2的滑動(dòng)端位置，都要保證兩塊電流表的安全.在下面提供的四個(gè)電阻中，保護(hù)電阻R3應(yīng)選用：_(填寫阻值相應(yīng)的字母).?A.200k B.20k C.15k D.20(4)下面提供最大阻值不同的四個(gè)滑動(dòng)變阻器供選用.既要滿足上述實(shí)驗(yàn)要求，又要調(diào)整方便，滑動(dòng)變阻器_

55、(填寫阻值相應(yīng)的字母)是最佳選擇.?A.1k B.5k C.10k D.25k?【例6】 解析： (1)實(shí)物連線如圖517所示.?(2)電阻箱的阻值R1=0100+810+61+30.1=86.3.本題測(cè)量電流表的內(nèi)阻的方法是替代法.即用電阻箱的阻值替代電流表A1的內(nèi)阻值，其條件是：開關(guān)S2分別扳到a處和b處時(shí)，保持滑動(dòng)變阻器R2不變，且使電流表A2讀數(shù)相同.所以，待測(cè)電流表A1的內(nèi)阻 .圖517(3)當(dāng)R2調(diào)為零時(shí)，要使電路中的電流I不超過電流表A2的量程，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電路總電阻R總至少為： =20k.由于電流表A1、A2的內(nèi)阻(約為100)遠(yuǎn)小于R總,故保護(hù)電阻R3應(yīng)選用20k的電阻，但若選用200k的電阻，則電路中電流太小，電流表A1、A2指針偏轉(zhuǎn)量太小，讀數(shù)不明顯，實(shí)驗(yàn)誤差太大.所以,正確的選項(xiàng)為B.(4)由于R3=20k，調(diào)整滑動(dòng)變阻器R2時(shí)，要使電流表A2的讀數(shù)為150 ，則 -R3= -21047k.若選用1k或5k滑動(dòng)變阻器，則不能滿足實(shí)驗(yàn)要求(A2讀數(shù)為15