物理必修一實驗匯編

高一物理實驗目錄實驗一：用打點計時器測速度實驗二：研究小車速度隨時間的變化規(guī)律實驗三：用打點計時器測自由落體加速度實驗四：研究彈簧彈力和伸長量的關系實驗五：驗證力的平行四邊形定則實驗六：探究加速度與質(zhì)量和力的關系實驗七：探究作用力和反作用力的關系用打點計時器測速度實驗目的1.練習使用電磁打點計時器2.利用打上點的紙帶研究物體的運動情況3.學會測量平均速度和瞬時速度二、實驗器材電時打點計時器，紙帶，刻度尺，導線，電源三、實驗步驟

（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4～6V。)

（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。(5)整理實驗器材四、

打點計時器使用要點及注意事項

（1）打點計時器使用的是低壓交流電源，它的工作電壓為4V—6V，頻率為50Hz，如果電壓過高會燒毀計時器線圈，如果電壓過低，會出現(xiàn)不打點或打點不清的情況。至于交流電的頻率，我國工農(nóng)生產(chǎn)和生活用的交流電，頻率都是50Hz，周期是0.02S，比較穩(wěn)定，一般都滿足要求。

（2）為使打點的頻率比較穩(wěn)定，要求打點計時器的振動片的固有頻率也是50Hz，使之發(fā)生共振現(xiàn)象，振動片的長度可在一定范圍調(diào)節(jié)，通過改變振動片的長度來調(diào)節(jié)它的固有頻率。

（3）實驗前要檢查打點的清晰情況，必要時應調(diào)整振針的高度，振針過高時打不上點，過低時會打出短線，還會對紙帶產(chǎn)生過大的阻力；振動片和振針要固定好，不能讓它松動，否則會出現(xiàn)漏點或雙點。

（4）所用紙帶要平整，如果紙帶不平整，可能出現(xiàn)點跡不清，漏點或點間距離不準（在紙帶有褶皺時兩點間間隔和展平后兩點間間隔不等）等現(xiàn)象，一般來說使用的是專用紙帶，比較平整，個別有褶皺的紙帶不要用或熨平后再用。復寫紙應安裝在紙帶的上面，專用復寫紙只有一面有復印油墨的一面應朝下和紙帶接觸。

（5）在打點計時器系列實驗中，紙帶與打點計時器之間的摩擦是引起實驗誤差的主要原因之一，所以在實驗前首先要放正打點計時器的位置，使紙帶在移動過程中不與限位孔的側壁相碰。

（6）在使用打點計時器時，應先接通電源，待打點計時器工作穩(wěn)定時，再放開紙帶；打點計時器屬于間歇性工作儀器，每打完一條紙帶，應及時切斷電源，并將定位軸上的復寫紙片換個位置，以保證打點清晰。

（7）選擇記時點時，不一定從運動開始打下的第一個點算起，往往要排除初段密。在數(shù)據(jù)的處理，往往為了計算的方便會采取計算點而不是計時點。t/svt/sv3．得出彈力和彈簧伸長量之間的定量關系，解釋函數(shù)表達式中常數(shù)的物理意義．六、誤差分析1．本實驗的誤差來源之一是由彈簧拉力大小的不穩(wěn)定造成的，因此，使彈簧的懸掛端固定，另一端通過懸掛鉤碼來充當對彈簧的拉力，可以提高實驗的準確度．2．彈簧長度的測量是本實驗的主要誤差來源，所以，應盡量精確地測量彈簧的長度．3．在F－x圖象上描點、作圖不準確．七、注意事項1．每次增減鉤碼測量有關長度時，均需保證彈簧及鉤碼不上下振動而處于靜止狀態(tài)，否則，彈簧彈力將可能與鉤碼重力不相等．2．彈簧下端增加鉤碼時，注意不要超過彈簧的限度．3．測量有關長度時，應區(qū)別彈簧原長l0、實際總長l及伸長量x三者之間的不同，明確三者之間的關系．4．建立平面直角坐標系時，兩軸上單位長度所代表的量值要適當，不可過大，也不可過?。?．描線的原則是，盡量使各點落在描出的線上，少數(shù)點分布于線兩側，描出的線不應是折線，而應是平滑的曲線．6．記錄數(shù)據(jù)時要注意彈力及彈簧伸長量的對應關系及單位．驗證力的平行四邊形定則一、實驗目的驗證力的平行四邊形定則．二、實驗原理一個力F′的作用效果和兩個力F1、F2的作用效果都是讓同一條一端固定的橡皮條伸長到同一點，所以力F′就是這兩個力F1和F2的合力．作出力F′的圖示，再根據(jù)平行四邊形定則作出力F1和F2的合力F的圖示，比較F和F′的大小和方向是否都相同，若相同，則說明互成角度的兩個力合成時遵循平行四邊形定則．三、實驗器材方木板，白紙，彈簧測力計(兩只)，橡皮條，細繩套(兩個)，三角板，刻度尺，圖釘(幾個)，細芯鉛筆．四、實驗步驟1．用圖釘把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A點，橡皮條的另一端拴上兩個細繩套．3.用兩只彈簧測力計分別鉤住細繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條與繩的結點伸長到某一位置O，如圖1所示，記錄兩彈簧測力計的讀數(shù)，用鉛筆描下O點的位置及此時兩細繩套的方向．圖14．只用一只彈簧測力計通過細繩套把橡皮條的結點拉到同樣的位置圖1O，記下彈簧測力計的讀數(shù)和細繩套的方向．5．改變兩彈簧測力計拉力的大小和方向，再重做兩次實驗．五、數(shù)據(jù)處理1．用鉛筆和刻度尺從結點O沿兩細繩套方向畫直線，按選定的標度作出這兩只彈簧測力計的拉力F1和F2的圖示，并以F1和F2為鄰邊用刻度尺作平行四邊形，過O點畫平行四邊形的對角線，此對角線即為合力F的圖示．2．用刻度尺從O點按同樣的標度沿記錄的方向作出只用一只彈簧測力計時的拉力F′的圖示．3．比較F與F′是否完全重合或幾乎完全重合，從而驗證平行四邊形定則．六、誤差分析1．讀數(shù)誤差減小讀數(shù)誤差的方法：選擇相同的彈簧測力計并調(diào)整好零刻度；彈簧測力計數(shù)據(jù)在允許的情況下，盡量大一些，讀數(shù)時眼睛一定要正視，要按有效數(shù)字正確讀數(shù)和記錄．2．作圖誤差減小作圖誤差的方法：作圖時要畫準結點O的位置和兩個測力計的方向．兩個分力F1、F2間的夾角越大，用平行四邊形定則作出的合力F的誤差ΔF就越大，所以實驗時不要把F1、F2間的夾角取得太大；作圖比例要恰當．七、注意事項1．在同一次實驗中，使橡皮條拉長時，結點O位置一定要相同．2．用兩只彈簧測力計鉤住繩套互成角度地拉橡皮條時，夾角不宜太大也不宜太小，在60°～90°之間為宜．3．讀數(shù)時應注意使彈簧測力計與木板平行，并使細繩套與彈簧測力計的軸線在同一條直線上，避免彈簧測力計的外殼和彈簧測力計的限位孔之間有摩擦．讀數(shù)時眼睛要正視彈簧測力計的刻度，在合力不超過量程及橡皮條彈性限度的前提下，拉力的數(shù)值盡量大些．4．細繩套應適當長一些，便于確定力的方向．不要直接沿細繩套的方向畫直線，應在細繩套末端用鉛筆畫一個點，去掉細繩套后，再將所標點與O點連接，即可確定力的方向．5．在同一次實驗中，畫力的圖示所選定的標度要相同，并且要恰當選取標度，使所作力的圖示稍大一些．記憶口訣結點位置O確定，兩繩夾角要適中.力秤木板要平行，眼睛讀數(shù)垂直秤.細繩套應適當長，鉛筆兩點定方向.

畫力標度要適當，不然誤差要粗放實驗：探究加速度與力、質(zhì)量的關系[實驗目的]通過實驗探究物體的加速度與它所受的合力、質(zhì)量的定量關系[實驗原理]1、控制變量法：⑴保持m一定時，改變物體受力Ｆ測出加速度ａ，用圖像法研究ａ與Ｆ關系⑵保持Ｆ一定時，改變物體質(zhì)量m測出加速度ａ，用圖像法研究ａ與m關系2、物理量的測量：（1）小車質(zhì)量的測量：天平（2）合外力的測量：小車受四個力，重力、支持力、摩擦力、繩子的拉力。重力和支持力相互抵消，物體的合外力就等于繩子的拉力減去摩擦力。小車所受的合外力不是鉤碼的重力。為使合外力等于鉤碼的重力，必須：①平衡摩擦力：平衡摩擦力時不要掛小桶，應連著紙帶且通過打點記時器的限位孔，將長木板傾斜一定角度，此時物體在斜面上受到的合外力為0。做實驗時肯定無法這么準確，我們只要把木板傾斜到物體在斜面上大致能夠勻速下滑（可以根據(jù)紙帶上的點來判斷），這就說明此時物體合外力為0，摩擦力被重力的沿斜面向下的分力（下滑力）給抵消了。由于小車的重力G、支持力N、摩擦力f相互抵消，那小車實驗中受到的合外力就是繩子的拉力了。點撥：整個實驗平衡了摩擦力后，不管以后是改變托盤和砝碼的質(zhì)量，還是改變小車及砝碼的質(zhì)量，都不需要重新平衡摩擦力.②繩子的拉力不等于沙和小桶的重力：砂和小桶的總質(zhì)量遠小于小車的總質(zhì)量時，可近似認為繩子的拉力等于沙和小桶的重力。推導：實際上m/g=(m+m/)a,F=ma,得F=mm/g/(m+m/);理論上F=m/g，只有當m/＜＜m時，才能認為繩子的拉力不等于沙和小桶的重力。點撥：平衡摩擦力后，每次實驗必須在滿足小車和所加砝碼的總質(zhì)量遠大于砝碼和托盤的總質(zhì)量的條件下進行.只有如此，砝碼和托盤的總重力才可視為與小車受到的拉力相等.在畫圖像時，隨著勾碼重量的增加或者小車質(zhì)量的倒數(shù)增加時，實際描繪的圖線與理論圖線不重合，會向下彎折。（3）加速度的測量：①若v0=0，由x=v0t+at2/2得：a=2x/t2,刻度尺測量x，秒表測量t②根據(jù)紙帶上打出的點來測量加速度，由逐差法求加速度。③可以只測量加速度的比值a1/a2=x1/x2，探究a1/a2=F1/F2，a1/a2=m2/m1.[實驗器材]一端附有滑輪的長木板、小車、細線和小桶、天平、砝碼、鉤碼（或槽碼）、打點計時器、學生電源、紙帶、刻度尺[實驗步驟]⑴用天平測出小車和小桶的質(zhì)量m和m/把數(shù)值記錄下來。⑵按下圖實驗裝置把實驗器材安裝好，使長木板有滑輪的一端伸出桌面⑶在長木板不帶定滑輪的一端下面墊一小木塊，通過前后移動，來平衡小車的摩擦力⑷把細線系在小車上并跨過定滑輪，此時要調(diào)節(jié)定滑輪的高度使細線與木板平行。⑸將小車放于靠近打點記時器處，在小桶內(nèi)放上砝碼(5g)，接通電源，放開小車得到一打好點的紙帶（注意不要讓小車撞到定滑輪，打好的紙帶要標明條件m=?m/=?）點撥：要使砂和小桶的總質(zhì)量遠小于小車的總質(zhì)量（m/＜＜m）；起始小車應靠近打點計時器處，且先接通電源后再放開小車，注意不要讓小車撞到定滑輪。⑹保持小車的質(zhì)量不變，改變小桶內(nèi)砝碼的質(zhì)量(10g、15g、20g、25g)，再做幾次實驗⑺在每條紙帶上都要選取一段比較理想的部分，算出每條紙帶的加速度⑻把各次實驗中的數(shù)據(jù)填入表一內(nèi)，作用力的大小認為等于小桶和砝碼的重力[m/g=(m0/+mX/)g]，做出ａ與Ｆ的圖像⑼保持小桶內(nèi)砝碼質(zhì)量不變，在小車上放鉤碼改變小車的質(zhì)量（分別加50g、100g、150g、200g），重復上面的實驗。把各次實驗中的數(shù)據(jù)填入表二內(nèi)，做出ａ與1/m圖像[實驗數(shù)據(jù)分析與處理]若測得某一物體m一定時，a與F的關系的有關數(shù)據(jù)資料如下表.（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，畫出a－F圖象.（2）從圖象可以判定：當m一定時，a與F的關系為___成正比____.a/（m·s－2）1.984.065.958.12F/N1.002.003.004.00若測得某一物體受力F一定時，a與M的關系數(shù)據(jù)如下表所示：（1）根據(jù)表中所列數(shù)據(jù)，畫出a－1/m圖象.（2）由a－1/m關系可知，當F一定時，a與M成__反比_____關系.a/（m·s－2）2.042.663.233.98M/kg2.001.501.251.00點撥：1、在研究加速度與質(zhì)量的關系時，為什么描繪a－圖象，而不是描繪a－m圖象？在相同力的作用下，質(zhì)量m越大，加速度越小.這可能是“a與m成反比”，但也可能是“a與m2成反比”，甚至可能是更復雜的關系.我們從最簡單的情況入手，檢驗是否“a與m成反比”.實際上“a與m成反比”就是“a與成正比”，如果以為橫坐標，加速度a為縱坐標建立坐標系，根據(jù)a－圖象是不是過原點的直線，就能判斷加速度a是不是與質(zhì)量m成反比.當然，檢查a－m圖象是不是雙曲線，也能判斷