新高考物理一輪復(fù)習(xí)專題十七實(shí)驗(yàn)教學(xué)課件

基礎(chǔ)一誤差和有效數(shù)字1.誤差:測(cè)量值與真實(shí)值的差異叫作誤差。誤差可分為系統(tǒng)誤差和偶然誤差。(1)系統(tǒng)誤差的特點(diǎn):多次重復(fù)同一實(shí)驗(yàn)時(shí)誤差總是偏大或偏小,呈現(xiàn)單一傾向。(2)偶然誤差的特點(diǎn):偏大和偏小的機(jī)會(huì)比較接近。2.減小誤差的方法(1)減小偶然誤差:多次測(cè)量取平均值、圖像法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等。(2)減小系統(tǒng)誤差:完善實(shí)驗(yàn)原理和方法、恰當(dāng)選擇儀器精確度和量程、校準(zhǔn)測(cè)量器材等。3.絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差:設(shè)某物理量的真實(shí)值為A0,測(cè)量值為A,則絕對(duì)誤差δ=|A-A0|,相

對(duì)誤差為

×100%。注意

在絕對(duì)誤差相同的情況下,測(cè)量值越大,相對(duì)誤差就越小。4.有效數(shù)字:從左側(cè)第一位不是0的數(shù)開始算起,同一個(gè)數(shù),不論用什么單位表達(dá),有效數(shù)

字位數(shù)相同。例如,13.3mm有3位有效數(shù)字,改寫成1.33cm或0.0133m仍然有3位有效數(shù)字?；A(chǔ)二打點(diǎn)計(jì)時(shí)器1.依據(jù)紙帶判斷物體是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng)依據(jù)Δx=aT2,只要物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng),它在任意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)的位移

之差就一定相等。2.利用紙帶求物體加速度的兩種方法(1)逐差法①根據(jù)x4-x1=x5-x2=x6-x3=3aT2(T為相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔),求出a1=

,a2=

,a3=

,然后取平均值,則a=

=

。②如果紙帶有奇數(shù)段,則舍掉中間間隔的位移,再用逐差法計(jì)算。(2)圖像法基礎(chǔ)三與紙帶相關(guān)的數(shù)據(jù)處理利用vn=

求出打各點(diǎn)時(shí)紙帶的瞬時(shí)速度,然后作出v-t圖像,用v-t圖線上切線的斜率求物體運(yùn)動(dòng)的加速度。基礎(chǔ)四游標(biāo)卡尺的使用方法

1.原理:利用主尺的單位刻度(1mm)與游標(biāo)尺的單位刻度之間固定的微量差值制成。

不管游標(biāo)尺上有多少個(gè)小等分刻度,它的總長(zhǎng)度比主尺上的同樣多數(shù)目的小等分刻度

的總長(zhǎng)度小1mm。2.精確度:10分度對(duì)應(yīng)0.1mm,20分度對(duì)應(yīng)0.05mm,50分度對(duì)應(yīng)0.02mm。3.讀數(shù):若用x表示由主尺上讀出的整毫米數(shù),K表示從游標(biāo)尺上與主尺上某一刻度線對(duì)

齊的格數(shù),則記錄結(jié)果為(x+K×精確度)mm。

1.原理:固定刻度的螺距為0.5mm,即旋鈕每旋轉(zhuǎn)一周,測(cè)微螺桿前進(jìn)或后退0.5mm,而

可動(dòng)刻度上有50個(gè)等分刻度,每轉(zhuǎn)動(dòng)一小格,測(cè)微螺桿前進(jìn)或后退0.01mm,即螺旋測(cè)微

器的精確度為0.01mm。讀數(shù)時(shí)估讀到毫米的千分位上,因此,螺旋測(cè)微器又稱為千分

尺?；A(chǔ)五螺旋測(cè)微器的使用方法2.讀數(shù):測(cè)量值(mm)=固定刻度數(shù)(mm)(注意判斷半毫米刻度線是否露出)+可動(dòng)刻度數(shù)

(估讀一位)×0.01(mm)?；A(chǔ)六電壓表和電流表的讀數(shù)方法1.量程選擇測(cè)量時(shí)指針偏轉(zhuǎn)角度盡可能大,一般要求超過量程的

,但又不能超過最大測(cè)量值。2.估讀(1)當(dāng)最小分度是“1、0.1、0.01、…”時(shí),估讀到最小分度的下一位。(2)當(dāng)最小分度是“2、0.2、0.02、…”或“5、0.5、0.05、…”時(shí),估讀到最小分度的

本位。3.電壓表、電流表的讀數(shù)(1)量程為0~3V的電壓表和量程為0~3A的電流表讀數(shù)方法相同,此量程下的精確度分

別是0.1V和0.1A,需估讀,看清楚指針的實(shí)際位置,讀到小數(shù)點(diǎn)后面兩位。(2)對(duì)于0~15V量程的電壓表,精確度是0.5V,在讀數(shù)時(shí)只要求讀到小數(shù)點(diǎn)后面一位。(3)對(duì)于0~0.6A量程的電流表,精確度是0.02A,在讀數(shù)時(shí)只要求讀到小數(shù)點(diǎn)后面兩位。

改裝成電壓表改裝成電流表內(nèi)部電路

改裝原理串聯(lián)大電阻分壓并聯(lián)小電阻分流改裝后的量程U=Ig(Rg+R)I=

Ig量程倍數(shù)關(guān)系n=1+

n=1+

基礎(chǔ)七電壓表和電流表的改裝接入電阻的阻值R=(n-1)RgR=

改裝后的總內(nèi)阻RV=nRgRA=

校準(zhǔn)電路

基礎(chǔ)八測(cè)量電路的選擇1.兩種接法的比較

電流表內(nèi)接法電流表外接法

R測(cè)=

=Rx+RA>Rx測(cè)量值大于真實(shí)值R測(cè)=

=

<Rx測(cè)量值小于真實(shí)值誤差原因電流表分壓,U測(cè)=Ux+UA電壓表分流,I測(cè)=Ix+IV

當(dāng)Rx越大時(shí),電流表的分壓越小,

測(cè)量值越接近真實(shí)值,該方法適

合測(cè)大電阻當(dāng)Rx越小時(shí),電壓表的分流越小,

測(cè)量值越接近真實(shí)值,該方法適

合測(cè)小電阻

“大內(nèi)偏大”:測(cè)大電阻用內(nèi)接

法,測(cè)量值比真實(shí)值偏大“小外偏小”:測(cè)小電阻用外接

法,測(cè)量值比真實(shí)值偏小2.兩種接法的選擇(1)阻值比較法:先將待測(cè)電阻Rx的估計(jì)值與電壓表內(nèi)阻RV、電流表內(nèi)阻RA進(jìn)行比較,若

Rx?RV,宜采用電流表外接法;若Rx?RA,宜采用電流表內(nèi)接法。(2)臨界值計(jì)算法①當(dāng)Rx<

時(shí),Rx屬于小電阻,用電流表外接法。②當(dāng)Rx>

時(shí),Rx屬于大電阻,用電流表內(nèi)接法。(3)實(shí)驗(yàn)試探法:當(dāng)Rx、RA、RV的估計(jì)值都不清楚時(shí)就用實(shí)驗(yàn)試探法。如圖,將單刀雙擲

開關(guān)S分別接觸a點(diǎn)和b點(diǎn),若看到電流表示數(shù)變化比電壓表示數(shù)變化大,則說明電壓表

分流明顯,RV與Rx差不多或者比Rx小,適用電流表內(nèi)接法;若電壓表示數(shù)變化比電流表示數(shù)變化大,則說明電流表分壓明顯,RA與Rx差不多或比Rx大,適用電流表外接法。

注意

示數(shù)變化大的理解:如圖,設(shè)S接a點(diǎn)時(shí)電表讀數(shù)分別為I1、U1,接b點(diǎn)時(shí)電表讀數(shù)

分別為I2、U2,|ΔU|=|U2-U1|,|ΔI|=|I2-I1|,若

<

,則電流表示數(shù)變化比電壓表示數(shù)變化大;若

>

,則電壓表示數(shù)變化比電流表示數(shù)變化大。接法限流式接法分壓式接法電路圖

理解R0連入電路部分與Rx串聯(lián)R0全部連入電路中,Rx與R0的aP

部分并聯(lián)滑動(dòng)變阻器的接法“一上一下”接法,滑片初始位

置置于連入電路阻值最大處“一上兩下”接法,滑片初始位

置置于Rx支路短路處(即a端)基礎(chǔ)九控制電路的選擇Rx兩端電壓調(diào)節(jié)范圍(忽略電源內(nèi)阻)

E≤Ux≤E0≤Ux≤ERx中電流調(diào)節(jié)范圍(忽略電源內(nèi)阻)

≤Ix≤

0≤Ix≤

特點(diǎn)電路能耗小調(diào)壓范圍大,能從0開始力學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一測(cè)量做直線運(yùn)動(dòng)物體的瞬時(shí)速度一、原理裝置二、操作步驟1.安裝好實(shí)驗(yàn)裝置,將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板無滑輪的一端。2.細(xì)繩一端拴在小車上,另一端跨過滑輪掛上槽碼,紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在小車的

后面。3.把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處,接通電源后,釋放小車。4.增減槽碼的質(zhì)量,按以上步驟再做兩次實(shí)驗(yàn)。三、數(shù)據(jù)處理1.用“平均速度法”測(cè)速度瞬時(shí)速度沒法直接測(cè)量,可通過測(cè)量對(duì)應(yīng)的很短時(shí)間內(nèi)的平均速度來代替瞬時(shí)速度。

在公式v=

中,當(dāng)Δt→0時(shí)v表示瞬時(shí)速度。2.勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度測(cè)量在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中,某段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該段時(shí)間的平均速度,故打

第n個(gè)點(diǎn)時(shí)紙帶的瞬時(shí)速度vn=

。3.記錄小車在多個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度,作出v-t圖像如圖所示。小車運(yùn)動(dòng)的v-t圖像是一條傾斜的直線,可以得出結(jié)論:小車的

速度隨時(shí)間均勻變化。四、注意事項(xiàng)1.平行:細(xì)繩、紙帶與長(zhǎng)木板平行。2.靠近:小車從靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置釋放。3.兩先兩后:實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先接通電源,后讓小車運(yùn)動(dòng);實(shí)驗(yàn)完畢應(yīng)先斷開電源,后取下紙

帶。4.防止碰撞:在到達(dá)長(zhǎng)木板末端前讓小車停止運(yùn)動(dòng),防止槽碼落地及小車與滑輪相撞。5.減小誤差:懸掛的槽碼要適當(dāng),避免紙帶打出的點(diǎn)太少或過于密集,從而減小誤差。6.選取紙帶上點(diǎn)跡清晰的部分進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。五、創(chuàng)新方案1.利用光電門測(cè)速度

2.利用頻閃照片測(cè)速度(如圖甲、乙)實(shí)驗(yàn)二探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系一、原理裝置

二、操作步驟1.將彈簧的一端掛在鐵架臺(tái)上,讓其自然下垂,用刻度尺測(cè)出彈簧自然伸長(zhǎng)狀態(tài)時(shí)的長(zhǎng)

度l0,即原長(zhǎng)。2.如裝置圖所示,在彈簧下端掛質(zhì)量為m1的鉤碼,測(cè)出此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度l1,記錄m1和l1,得

出彈簧的伸長(zhǎng)量x1,將這些數(shù)據(jù)填入自己設(shè)計(jì)的表格中。3.改變所掛鉤碼的質(zhì)量,測(cè)出對(duì)應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度,記錄m2、m3、m4、m5和相應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度l2、l3、l4、l5,并得出每次彈簧的伸長(zhǎng)量x2、x3、x4、x5。三、數(shù)據(jù)處理1.列表法:將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表中,研究測(cè)量的數(shù)據(jù),可發(fā)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi),彈

力與彈簧伸長(zhǎng)量的比值不變。2.圖像法:根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù),在建好平面直角坐標(biāo)系的坐標(biāo)紙上描點(diǎn)。以彈簧的彈力F為

縱軸,彈簧的伸長(zhǎng)量x為橫軸,根據(jù)描點(diǎn)的情況,作出一條經(jīng)過原點(diǎn)的傾斜直線。四、注意事項(xiàng)1.操作:彈簧懸掛要豎直,測(cè)出彈簧長(zhǎng)度時(shí)鉤碼須靜止。2.作圖:坐標(biāo)軸標(biāo)度要適中,單位要標(biāo)注,連線時(shí)要使各數(shù)據(jù)點(diǎn)均勻分布在圖線的兩側(cè),

明顯偏離圖線的點(diǎn)要舍去。3.適量:彈簧下端所掛鉤碼不要太多,以免超出彈簧的彈性限度。4.多測(cè):要使用輕質(zhì)彈簧盡可能多測(cè)幾組數(shù)據(jù)。5.統(tǒng)一:單位應(yīng)統(tǒng)一。五、誤差分析1.鉤碼標(biāo)值不準(zhǔn)確、彈簧長(zhǎng)度測(cè)量不準(zhǔn)確及畫圖時(shí)描點(diǎn)連線不準(zhǔn)確等都會(huì)引起實(shí)驗(yàn)

誤差。2.懸掛鉤碼數(shù)量過多,導(dǎo)致彈簧的形變過大,超出其彈性限度,不再符合胡克定律(F=

kx),故圖像發(fā)生彎曲,如圖甲所示。

3.水平放置彈簧測(cè)量其原長(zhǎng),由于彈簧有自重,將其懸掛起來后會(huì)有一定的伸長(zhǎng)量,故

圖像橫軸截距不為0,如圖乙所示。六、創(chuàng)新方案實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)(如圖甲、乙所示)

甲乙

實(shí)驗(yàn)三探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律一、原理裝置

二、操作步驟1.等效:同一次實(shí)驗(yàn)中兩次把橡皮條拉長(zhǎng)后的結(jié)點(diǎn)(小圓環(huán))所處的位置O點(diǎn)必須保持不變。2.拉力:沿彈簧測(cè)力計(jì)軸線方向拉(與板面平行),兩分力F1、F2的夾角不要太大或太小。3.記錄:記下每次各力的大小和方向,標(biāo)記方向的兩點(diǎn)盡量遠(yuǎn)些。三、數(shù)據(jù)處理1.取下白紙,在紙上用同一個(gè)標(biāo)度分別作出力F1、F2及F的圖示。2.探究F、F1和F2的關(guān)系,提出猜想與驗(yàn)證。四、注意事項(xiàng)1.彈簧相同:使用彈簧測(cè)力計(jì)前,要先調(diào)整指針使其指在零刻度線處,再將兩個(gè)彈簧測(cè)

力計(jì)的掛鉤鉤在一起,向相反方向拉,示數(shù)相同方可使用。2.長(zhǎng)度合適:實(shí)驗(yàn)中的兩個(gè)細(xì)繩套不要太短。3.位置不變:在同一次實(shí)驗(yàn)中,橡皮條拉長(zhǎng)時(shí)結(jié)點(diǎn)到達(dá)的位置一定要相同。4.角度合適:用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)鉤住細(xì)繩套互成角度地拉橡皮條時(shí),其夾角不宜太小,

也不宜太大,以60°~120°為宜。5.同一平面:在用力拉彈簧測(cè)力計(jì)時(shí),拉力應(yīng)沿彈簧測(cè)力計(jì)的軸線方向。彈簧測(cè)力計(jì)中

彈簧軸線、橡皮條、細(xì)繩套應(yīng)該位于與紙面平行的同一平面內(nèi)。6.統(tǒng)一標(biāo)度:畫力的圖示選定的標(biāo)度要相同,要恰當(dāng)選定標(biāo)度,使力的圖示稍大一些。五、誤差分析1.彈簧測(cè)力計(jì)使用前沒調(diào)零會(huì)造成誤差。2.使用中,彈簧測(cè)力計(jì)的彈簧和外殼之間、指針和外殼之間或彈簧測(cè)力計(jì)外殼和紙面

之間有摩擦存在會(huì)造成誤差。3.兩次測(cè)量拉力時(shí),橡皮條的結(jié)點(diǎn)O沒有拉到同一點(diǎn)會(huì)造成誤差。4.讀數(shù)時(shí)眼睛一定要正視,要按有效數(shù)字的保留規(guī)則正確讀數(shù)和記錄,否則會(huì)造成誤

差。5.在應(yīng)用平行四邊形定則作圖時(shí),F1、F2及F作圖不準(zhǔn)確造成誤差。六、創(chuàng)新方案1.實(shí)驗(yàn)原理的創(chuàng)新

(1)橡皮條拉力改為重物拉力:合力的大小和方向恒定。(2)分力任意角度改為某一分力水平:該分力的方向恒定。2.實(shí)驗(yàn)器材的創(chuàng)新一、原理裝置

實(shí)驗(yàn)四探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系二、操作步驟1.用天平測(cè)量小車的質(zhì)量(M)、槽碼的質(zhì)量(m)。2.根據(jù)設(shè)計(jì)要求安裝實(shí)驗(yàn)裝置,只是不把懸掛槽碼的細(xì)繩系在小車上(即不給小車施加

牽引力)。3.在長(zhǎng)木板不帶定滑輪的一端下面墊上一塊薄木塊,使小車能勻速下滑。4.槽碼通過細(xì)繩繞過定滑輪系于小車上,接通電源后放開小車,小車的運(yùn)動(dòng)結(jié)束后斷開

電源取下紙帶,編寫號(hào)碼;保持小車質(zhì)量M不變,改變槽碼質(zhì)量m,重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到紙帶;保

持槽碼的質(zhì)量m不變,改變小車的質(zhì)量M,重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到紙帶。三、數(shù)據(jù)處理1.利用逐差法求小車運(yùn)動(dòng)的加速度a。2.以a為縱坐標(biāo),F(近似等于mg)為橫坐標(biāo),描點(diǎn)畫線,如果該線為過原點(diǎn)的傾斜直線,說

明a與F成正比。3.以a為縱坐標(biāo),

為橫坐標(biāo),描點(diǎn)畫線,如果該線為過原點(diǎn)的傾斜直線,就能判定a與M成反比。四、注意事項(xiàng)1.平衡阻力:在平衡阻力時(shí),不要把懸掛槽碼的細(xì)繩系在小車上,即不要給小車施加任

何牽引力,且要讓小車拖著紙帶勻速運(yùn)動(dòng)。改變質(zhì)量重復(fù)實(shí)驗(yàn)時(shí),不用重復(fù)平衡阻

力。2.質(zhì)量:槽碼的質(zhì)量m應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M。3.平行:使細(xì)繩與長(zhǎng)木板平行。4.靠近:小車從靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置釋放。五、誤差分析1.實(shí)驗(yàn)原理不完善:本實(shí)驗(yàn)用槽碼的總重力代替小車的拉力F,而實(shí)際上小車所受的拉

力要小于槽碼的總重力。2.平衡阻力不準(zhǔn)確、質(zhì)量測(cè)量不準(zhǔn)確、計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離測(cè)量不準(zhǔn)確、紙帶和細(xì)繩不嚴(yán)

格與木板平行都會(huì)產(chǎn)生誤差。六、創(chuàng)新方案1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新(1)轉(zhuǎn)換研究對(duì)象(如圖一)。

圖一(2)轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)?zāi)康?如圖二)。

圖二

圖三2.測(cè)量方法的創(chuàng)新(如圖)

(3)消除系統(tǒng)誤差的創(chuàng)新(如圖三)。實(shí)驗(yàn)五探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)一、實(shí)驗(yàn)原理

1.探究平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)。如圖甲所示,a球做平拋運(yùn)動(dòng),b球做自

由落體運(yùn)動(dòng),兩運(yùn)動(dòng)同時(shí)進(jìn)行,觀察到兩球同時(shí)落地,從而判斷平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)。2.探究平拋運(yùn)動(dòng)的水平分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)。如圖乙所示,在兩個(gè)相同傾斜軌道上,

1球和2球在相對(duì)于軌道水平段的高度相同的位置同時(shí)由靜止釋放,1球離開水平段后

做平拋運(yùn)動(dòng),2球沿水平軌道做勻速直線運(yùn)動(dòng),觀察到1球能擊中2球,從而判斷平拋運(yùn)動(dòng)

水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)。二、操作步驟1.安裝、調(diào)整背板:將白紙放在復(fù)寫紙下面,然后固定在裝置背板上,并用鉛垂線檢查

背板是否豎直。2.安裝、調(diào)整斜槽:將固定有斜槽的木板放在實(shí)驗(yàn)桌上,用平衡法檢查斜槽末端是否水

平。3.描繪運(yùn)動(dòng)軌跡:讓小鋼球在斜槽的某一固定位置由靜止?jié)L下,并從斜槽末端飛出做平

拋運(yùn)動(dòng),小鋼球落到傾斜的擋板上,擠壓復(fù)寫紙,會(huì)在白紙上留下印跡。向下平移擋板,

讓小鋼球從同一固定位置滾下,多次打點(diǎn),取下白紙,用平滑的曲線把這些印跡連接起

來,就得到小鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。4.確定坐標(biāo)原點(diǎn)及坐標(biāo)軸:選定斜槽末端處小鋼球球心在白紙上的投影點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)

O,從坐標(biāo)原點(diǎn)O畫出豎直向下的y軸和水平向右的x軸。三、數(shù)據(jù)處理1.判斷平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是不是拋物線若平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是拋物線,則以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系后,軌跡上各點(diǎn)

的坐標(biāo)具有y=ax2的關(guān)系,且同一軌跡上a是一個(gè)特定的值。用刻度尺測(cè)量幾個(gè)點(diǎn)的x、

y坐標(biāo),分別代入y=ax2中求出常量a,看計(jì)算得到的a值在誤差允許的范圍內(nèi)是否為一定

值。2.計(jì)算平拋運(yùn)動(dòng)的初速度(1)平拋軌跡完整(即含有拋出點(diǎn))在軌跡上任取一點(diǎn),測(cè)出該點(diǎn)離原點(diǎn)的水平位移x及豎直位移y,根據(jù)x=v0t,y=

gt2,就可求出初速度v0=x

。(2)平拋軌跡殘缺(即無拋出點(diǎn))如圖所示,在軌跡上任取三點(diǎn)A、B、C,使A、B間及B、C間的水平距離相等,由平拋運(yùn)

動(dòng)的規(guī)律可知,A、B間與B、C間所用時(shí)間相等,設(shè)為t,則Δh=hBC-hAB=gt2,所以t=

,則初速度v0=

=x

。四、注意事項(xiàng)1.水平:斜槽末端的切線必須水平。2.豎直:背板必須處在豎直平面內(nèi)。3.原點(diǎn):坐標(biāo)原點(diǎn)為小球在槽口時(shí)球心在背板上的投影點(diǎn)。4.同一位置:小球每次都從斜槽中的同一位置由靜止釋放。五、誤差分析1.斜槽末端沒有調(diào)至水平,小球離開斜槽后不做平拋運(yùn)動(dòng)。2.確定小球運(yùn)動(dòng)的位置時(shí)不準(zhǔn)確。3.量取軌跡上各點(diǎn)坐標(biāo)時(shí)不準(zhǔn)確。六、創(chuàng)新方案1.實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn):實(shí)驗(yàn)中利用頻閃儀器拍攝平拋運(yùn)動(dòng)軌跡。

2.實(shí)驗(yàn)方法的創(chuàng)新:移動(dòng)背板,改變相同水平距離以控制相同的運(yùn)動(dòng)時(shí)間,小球從斜面上滑下做平拋運(yùn)動(dòng),撞在木板上留下痕跡。一、原理裝置

實(shí)驗(yàn)六探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系二、操作步驟1.把兩個(gè)質(zhì)量相同的小球放在長(zhǎng)槽和短槽上,使它們的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相同,調(diào)整塔輪上的皮

帶,使兩個(gè)小球的角速度不同,探究向心力的大小與角速度的關(guān)系。2.保持兩個(gè)小球質(zhì)量不變,增大長(zhǎng)槽上小球的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑,調(diào)整塔輪上的皮帶,使兩個(gè)小

球的角速度相同,探究向心力的大小與半徑的關(guān)系。3.換成質(zhì)量不同的小球,使兩個(gè)小球的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相同,調(diào)整塔輪上的皮帶,使兩個(gè)小球

的角速度也相同,探究向心力的大小與質(zhì)量的關(guān)系。三、數(shù)據(jù)處理分別作出F-ω2、F-r、F-m圖像,分析向心力大小與角速度、半徑、質(zhì)量之間的關(guān)

系,并得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。四、注意事項(xiàng)1.將橫臂緊固螺釘旋緊,以防小球和其他部件飛出而造成事故。2.搖動(dòng)手柄時(shí)應(yīng)力求緩慢加速,注意觀察其中一個(gè)標(biāo)尺露出的格數(shù)。達(dá)到預(yù)定格數(shù)時(shí),

即保持轉(zhuǎn)速均勻恒定。五、創(chuàng)新方案1.實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn):用力傳感器替代向心力演示器。

通過力傳感器測(cè)出向心力F的大小,通過光電門傳感器測(cè)量擋光桿的擋光時(shí)間,進(jìn)而求

出角速度ω的大小。借助DIS數(shù)據(jù)采集器以及計(jì)算機(jī)等工具分析F與m、r、ω之間的定量關(guān)系。2.實(shí)驗(yàn)原理的創(chuàng)新

(1)圖甲中,細(xì)線的拉力在水平方向的分力提供小球的向心力,有mgtanθ=m

htanθ。(2)小球的周期由T=

求得。(3)利用

-h圖線是一條過原點(diǎn)的傾斜直線驗(yàn)證向心力的表達(dá)式,如圖乙。一、原理裝置

實(shí)驗(yàn)七驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律二、操作步驟1.安裝器材:將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上,用導(dǎo)線將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與電源相連。2.打紙帶:用手豎直提起紙帶,使重物?？吭诖螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器下方附近,先接通電源,再松開

紙帶,讓重物自由下落,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打出一系列的點(diǎn),取下紙帶,換上新的紙

帶重打幾條(3~5條)紙帶。3.選紙帶:從打出的幾條紙帶中選出一條點(diǎn)跡清晰的紙帶。三、數(shù)據(jù)處理1.求瞬時(shí)速度由公式vn=

可以計(jì)算出重物下落h1、h2、h3、…的高度時(shí)對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度v1、v2、v3、…。2.驗(yàn)證機(jī)械能守恒(1)方案一:利用起始點(diǎn)和第n個(gè)點(diǎn)計(jì)算代入mghn和

m

,如果在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi),mghn和

m

相等,則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。(2)方案二:任取兩點(diǎn)計(jì)算①任取兩點(diǎn)A、B,測(cè)出hAB,算出mghAB。②算出

m

-

m

的值。③在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi),若mghAB=

m

-

m

,則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。(3)方案三:圖像法測(cè)量從起始點(diǎn)到其余各點(diǎn)的下落高度h,并計(jì)算各點(diǎn)對(duì)應(yīng)速度v,然后以

v2為縱軸,以h為橫軸,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出

v2-h圖像,若在誤差允許的范圍內(nèi)圖線是一條過原點(diǎn)且斜率為g的直線,則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。四、注意事項(xiàng)1.安裝:打點(diǎn)計(jì)時(shí)器要豎直架穩(wěn),使其兩限位孔在同一豎直線上,以減小阻力。2.重物:要選用密度大、體積小的物體,這樣可以減小空氣阻力的影響,從而減小實(shí)驗(yàn)

誤差。3.選紙帶:要求點(diǎn)跡清晰,若用方案一,則要求第1、2個(gè)點(diǎn)間距離接近2mm。4.測(cè)長(zhǎng)度、算速度:某時(shí)刻的瞬時(shí)速度的計(jì)算應(yīng)用vn=

,不能用vn=

或vn=gt。五、誤差分析1.系統(tǒng)誤差(1)產(chǎn)生原因:本實(shí)驗(yàn)中因重物和紙帶在下落過程中要克服各種阻力(空氣阻力、打點(diǎn)

計(jì)時(shí)器阻力)做功,故動(dòng)能的增加量ΔEk稍小于重力勢(shì)能的減少量ΔEp,即ΔEk<ΔEp。(2)改進(jìn)的方法:調(diào)整器材的安裝,盡可能地減小阻力。2.偶然誤差(1)產(chǎn)生原因:本實(shí)驗(yàn)在長(zhǎng)度測(cè)量時(shí)會(huì)產(chǎn)生誤差。(2)減小誤差的方法:測(cè)下落距離時(shí)都從起始點(diǎn)量起,一次將各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的下落高度測(cè)量

完,或者多次測(cè)量取平均值來減小誤差。六、創(chuàng)新方案1.轉(zhuǎn)換測(cè)量物理量:改變?chǔ)冉?通過細(xì)線拉力最大值和最小值的關(guān)系圖像驗(yàn)證機(jī)械能守

恒定律。Tmax-mg=

、Tmin=mgcosθ若機(jī)械能守恒,則有mg(l-lcosθ)=

mv2,從而得到Tmax=3mg-2Tmin。2.轉(zhuǎn)換能量形式3.轉(zhuǎn)換研究對(duì)象

實(shí)驗(yàn)八驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律一、利用滑塊和氣墊導(dǎo)軌完成實(shí)驗(yàn)1.原理裝置

(1)速度大小v=

,d為滑塊上遮光條的寬度,Δt為遮光時(shí)間。(2)驗(yàn)證動(dòng)量守恒的表達(dá)式:m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'(需選定正方向)。2.操作步驟(1)測(cè)質(zhì)量:用天平分別測(cè)出兩滑塊的質(zhì)量。(2)安裝:正確安裝好氣墊導(dǎo)軌。(3)測(cè)速:計(jì)算出兩滑塊碰撞前、后的速度。(4)驗(yàn)證:代入質(zhì)量和速度,驗(yàn)證動(dòng)量守恒的表達(dá)式是否成立。二、利用斜槽末端小球的碰撞完成實(shí)驗(yàn)1.原理裝置

(1)測(cè)小球的水平射程:如圖所示,連接ON,測(cè)量線段OP、OM、ON的長(zhǎng)度。

(2)驗(yàn)證:m1·OP=m1·OM+m2·ON。2.操作步驟(1)測(cè)質(zhì)量:用天平分別測(cè)出兩等大小球的質(zhì)量,且保證入射小球質(zhì)量m1較大。(2)安裝:調(diào)整固定斜槽使斜槽末端水平。(3)鋪紙:白紙?jiān)谙?復(fù)寫紙?jiān)谏锨以谶m當(dāng)位置鋪放好,記下鉛垂線所指的位置O。(4)找平均位置點(diǎn):每次讓入射小球從斜槽上某固定高度處自由滾下,小球滾下10次,用

圓規(guī)畫盡量小的圓把所有的小球落點(diǎn)圈在里面,找出圓心;再將被碰小球放在圖示位

置處使其被入射小球碰撞后落下(入射小球在斜槽上的起始位置始終不變),經(jīng)過10次

碰撞后,用同樣的方法分別找出入射小球和被碰小球落點(diǎn)所在最小圓的圓心。(5)測(cè)距離:用刻度尺分別測(cè)出O點(diǎn)到所找出的三個(gè)圓心的距離。3.注意事項(xiàng)(1)入射小球的質(zhì)量要大于被碰小球的質(zhì)量。(2)保證兩小球發(fā)生的是一維碰撞。(3)若利用氣墊導(dǎo)軌進(jìn)行實(shí)驗(yàn),調(diào)整氣墊導(dǎo)軌時(shí)注意應(yīng)利用水平儀確保導(dǎo)軌水平。(4)利用平拋運(yùn)動(dòng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),斜槽末端必須水平,且小球每次從斜槽上同一位置由靜止

滾下。4.誤差分析(1)系統(tǒng)誤差:主要來源于裝置本身是否符合要求。①碰撞是否為一維碰撞(即正碰),兩球是否等大,且速度沿球心連線方向。②實(shí)驗(yàn)是否滿足動(dòng)量守恒的條件。(2)偶然誤差:主要來源于質(zhì)量m和速度v(或小球的平拋射程)的測(cè)量。三、創(chuàng)新方案1.實(shí)驗(yàn)器材的改進(jìn)

3.實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡膭?chuàng)新2.實(shí)驗(yàn)方案的改進(jìn)實(shí)驗(yàn)九用單擺測(cè)量重力加速度的大小一、原理裝置測(cè)擺長(zhǎng)l和周期T,由T=2π

得g=

。

二、操作步驟1.做單擺:將細(xì)線穿過帶中心孔的小鋼球,并打一個(gè)比小孔大一些的結(jié),然后把線的另

一端用鐵夾固定在鐵架臺(tái)上,讓擺球自然下垂。2.測(cè)擺長(zhǎng):用刻度尺量出擺線長(zhǎng)l'(精確到毫米),用游標(biāo)卡尺測(cè)出小球直徑d,則單擺的擺

長(zhǎng)l=l'+

。3.測(cè)周期:將單擺從平衡位置拉開一個(gè)角度(不超過5°),然后釋放小球,記下單擺擺動(dòng)30

~50次的總時(shí)間,算出一次全振動(dòng)的時(shí)間,即單擺的振動(dòng)周期。4.改變擺長(zhǎng),重做幾次實(shí)驗(yàn)。三、數(shù)據(jù)處理1.公式法:利用T=

求出周期,然后利用公式g=

求出一次實(shí)驗(yàn)的重力加速度,再求多次實(shí)驗(yàn)的重力加速度,然后取平均值。2.圖像法:根據(jù)測(cè)出的一系列擺長(zhǎng)l對(duì)應(yīng)的周期T,作l-T2圖像,由單擺周期公式得l=

T2,圖像應(yīng)是一條過原點(diǎn)的傾斜直線,如圖所示,求出圖線的斜率k,即可利用g=4π2k求重力

加速度。

四、注意事項(xiàng)1.擺線要選長(zhǎng)1m左右的細(xì)線,不要過長(zhǎng)或過短。細(xì)線的質(zhì)量要小、彈性要小,選用體

積小、密度大的金屬球作為擺球。2.擺線長(zhǎng)要待懸掛好球后再測(cè),計(jì)算擺長(zhǎng)時(shí)要將擺線長(zhǎng)加上擺球半徑。3.擺線頂端不能晃動(dòng),需用夾子夾住,保證懸點(diǎn)固定。單擺要在同一豎直平面內(nèi)擺動(dòng),

不要形成圓錐擺。4.要從擺球通過平衡位置(最低點(diǎn))開始計(jì)時(shí),并準(zhǔn)確記錄全振動(dòng)的次數(shù)。五、誤差分析1.系統(tǒng)誤差:主要來源于單擺本身是否符合要求,即懸點(diǎn)是否固定,擺球是否可看作質(zhì)

點(diǎn),球、線是否符合要求,擺動(dòng)是圓錐擺還是在同一豎直平面內(nèi)的擺動(dòng)等。2.偶然誤差:主要來自時(shí)間(即單擺周期)與擺長(zhǎng)的測(cè)量。要注意測(cè)準(zhǔn)時(shí)間(周期),需要

從擺球通過平衡位置開始計(jì)時(shí),并采用倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)的方法,即4,3,2,1,0,1,2,…,在數(shù)

“0”的同時(shí)按下秒表開始計(jì)時(shí)。不能多計(jì)或漏計(jì)振動(dòng)次數(shù)。為了減小偶然誤差,應(yīng)

多次測(cè)量取平均值。電學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)十觀察電容器的充、放電現(xiàn)象一、實(shí)驗(yàn)原理

1.充電過程:電容器與電源相連,形成充電電流,隨著極板電荷量的增加,充電電流減小。2.放電過程:電容器的正、負(fù)電荷中和,形成放電電流,隨著極板電荷量的減少,放電電

流減小。二、操作步驟1.按原理圖連接實(shí)驗(yàn)器材。2.單刀雙擲開關(guān)S接1,觀察電容器的充電現(xiàn)象,并將結(jié)果記錄下來。3.單刀雙擲開關(guān)S接2,觀察電容器的放電現(xiàn)象,并將結(jié)果記錄下來。4.關(guān)閉電源,整理器材。三、數(shù)據(jù)處理1.觀察電流表示數(shù)變化,總結(jié)電容器充、放電電流的變化規(guī)律。2.可將電流表換成電流傳感器,由計(jì)算機(jī)繪制充、放電的i-t圖像,由圖像計(jì)算充、放電

過程中通過電流傳感器的電荷量。知識(shí)拓展在i-t圖像中,先算出一個(gè)小方格代表的電荷量,然后數(shù)出整個(gè)圖像與橫軸所

圍的“面積”中的方格數(shù)(大于半個(gè)的按一個(gè)方格計(jì)算,小于半個(gè)的舍棄)。電容器充

電或放電過程中的電荷量為一個(gè)小方格代表的電荷量乘以方格數(shù)。3.電容器兩極板之間的電壓等于電源電動(dòng)勢(shì),由電容的定義式C=

估算出電容器的電容C。四、注意事項(xiàng)1.電流表要選用小量程的靈敏電流表(或電流傳感器)。2.要選擇大容量的電容器。3.實(shí)驗(yàn)要在干燥的環(huán)境中進(jìn)行。4.在做放電實(shí)驗(yàn)時(shí),在電路中串聯(lián)一個(gè)電阻,避免燒壞電流表。五、創(chuàng)新方案1.實(shí)驗(yàn)器材的改進(jìn):使用傳感器測(cè)量數(shù)據(jù)。

2.實(shí)驗(yàn)思路的改進(jìn):組成LC振蕩電路,一個(gè)實(shí)驗(yàn)達(dá)成多個(gè)目的。實(shí)驗(yàn)十一描繪小燈泡的伏安特性曲線一、原理裝置

二、操作步驟1.設(shè)計(jì)電路:電流表外接;滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法。2.連接電路:根據(jù)原理圖用導(dǎo)線進(jìn)行實(shí)物連線。3.測(cè)量與記錄:移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片位置,測(cè)出10組以上不同的電壓值U和電流值I,填

入自己設(shè)計(jì)的表格中。三、數(shù)據(jù)處理1.在坐標(biāo)紙上以U為橫軸,以I為縱軸,建立坐標(biāo)系。2.在坐標(biāo)紙上描出各組數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)。3.將描出的點(diǎn)用平滑的曲線連接起來,就得到小燈泡的伏安特性曲線(如圖所示)。

四、注意事項(xiàng)1.電流表外接法:本實(shí)驗(yàn)中被測(cè)小燈泡燈絲的電阻值較小,因此測(cè)量電路必須采用電流

表外接法。2.控制電路接法:本實(shí)驗(yàn)要作出I-U圖線,要求測(cè)出一組數(shù)值為0的電壓值和電流值,則滑

動(dòng)變阻器要采用分壓式接法。3.保護(hù)元件安全:為保護(hù)元件不被燒毀,開關(guān)閉合前滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)位于圖中的a

端。加在小燈泡兩端的電壓不要超過其額定電壓。五、誤差分析1.電壓表不是理想電表,內(nèi)阻并非無窮大,由于電壓表的分流,使測(cè)得的電流值大于真

實(shí)值,從而引起誤差。2.測(cè)量時(shí)讀數(shù)不準(zhǔn)確帶來誤差。3.在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)、作圖帶來誤差。六、創(chuàng)新方案轉(zhuǎn)換研究對(duì)象(如圖所示)。

實(shí)驗(yàn)十二測(cè)量電阻的其他幾種方法一、伏伏法測(cè)電阻若電壓表內(nèi)阻已知,則可將其當(dāng)作電流表、電壓表和定值電阻來使用。1.如圖甲所示,兩電表的滿偏電流接近時(shí),若已知V1的內(nèi)阻為R1,則可測(cè)出V2的內(nèi)阻R2=

R1。

2.如圖乙所示,當(dāng)兩電表的滿偏電流IV1?IV2時(shí),V1并聯(lián)一定值電阻R0后,同樣可得V2的內(nèi)

阻R2=

。二、安安法測(cè)電阻若電流表內(nèi)阻已知,則可將其當(dāng)作電流表、電壓表以及定值電阻來使用。1.如圖甲所示,當(dāng)兩電表的滿偏電壓接近時(shí),如果已知A1的內(nèi)阻R1,則可測(cè)得A2的內(nèi)阻R2

=

。

2.如圖乙所示,當(dāng)兩電表的滿偏電壓UA2?UA1時(shí),A1串聯(lián)一定值電阻R0后,同樣可測(cè)得A2

的內(nèi)阻R2=

。三、半偏法測(cè)電阻1.電流表半偏法(1)實(shí)驗(yàn)步驟①按如圖所示的電路圖連接實(shí)物電路。

②斷開S2,閉合S1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1的滑片,使電流表讀數(shù)等于其滿偏電流Im。③保持滑動(dòng)變阻器R1接入電路的阻值不變,閉合S2,調(diào)節(jié)電阻箱R2,使電流表讀數(shù)等于

Im,然后讀出R2的阻值,若滿足R1?RA,則可認(rèn)為RA=R2。(2)誤差分析當(dāng)閉合S2時(shí),總電阻減小,總電流增大,大于原電流表的滿偏電流,而此時(shí)電流表半偏,所

以流經(jīng)R2的電流比電流表所在支路的電流大,R2的電阻比電流表的電阻小,而我們把R2

的讀數(shù)當(dāng)成電流表的內(nèi)阻,故測(cè)得的電流表的內(nèi)阻偏小。2.電壓表半偏法(1)實(shí)驗(yàn)步驟①按如圖所示的電路圖連接實(shí)物電路。

②將電阻箱R2接入電路的阻值調(diào)為0,閉合S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1的滑片,使電壓表讀數(shù)

等于其滿偏電壓Um。③保持滑動(dòng)變阻器R1的滑片不動(dòng),調(diào)節(jié)電阻箱R2,使電壓表讀數(shù)等于

Um,然后讀出電阻箱R2接入電路的阻值,若R1?RV,則可認(rèn)為RV=R2。(2)誤差分析當(dāng)電阻箱R2接入電路的阻值由0逐漸增大時(shí),電阻箱R2與電壓表兩端的總電壓也將逐漸

增大,當(dāng)電壓表讀數(shù)等于

Um時(shí),電阻箱R2兩端的電壓將大于

Um,則R2>RV,從而造成RV的測(cè)量值偏大。四、替代法測(cè)電阻1.電流等效替代(1)按如圖所示的電路圖連接好電路,并將電阻箱R0的阻值調(diào)至最大,滑動(dòng)變阻器的滑

片P置于a端。

(2)閉合開關(guān)S1、S2,調(diào)節(jié)滑片P,使電流表指針指在適當(dāng)?shù)奈恢?記下此時(shí)電流表的示數(shù)

I。(3)斷開開關(guān)S2,再閉合開關(guān)S3,保持滑動(dòng)變阻器滑片P位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱,使電流表的

示數(shù)仍為I。(4)此時(shí)電阻箱連入電路的阻值R0與未知電阻Rx的阻值等效,即Rx=R0。2.電壓等效替代(1)按如圖所示的電路圖連好電路,并將電阻箱R0的阻值調(diào)至最大,滑動(dòng)變阻器的滑片P

置于a端。

(2)閉合開關(guān)S1、S2,調(diào)節(jié)滑片P,使電壓表指針指在適當(dāng)?shù)奈恢?記下此時(shí)電壓表的示數(shù)

U。(3)斷開開關(guān)S2,再閉合開關(guān)S3,保持滑動(dòng)變阻器滑片P位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱,使電壓表的

示數(shù)仍為U。(4)此時(shí)電阻箱連入電路的阻值R0與未知電阻Rx的阻值等效,即Rx=R0。五、“電橋法”測(cè)電阻1.現(xiàn)象:如圖所示,實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)電阻箱R3,使靈敏電流計(jì)G的示數(shù)為0。

2.原理:當(dāng)A、B兩點(diǎn)電勢(shì)相等,A、B電勢(shì)差UAB=0,通過G的電流IG=0時(shí),那么對(duì)應(yīng)部分的

電壓相等,則UR1=UR3,UR2=URx,根據(jù)歐姆定律有

=

,

=

,解得

=

或R1Rx=R2R3,這就是電橋平衡的條件,由該條件可求出待測(cè)電阻Rx的阻值。實(shí)驗(yàn)十三測(cè)量金屬絲的電阻率一、實(shí)驗(yàn)原理由Rx=ρ

得ρ=

,因此只要測(cè)出金屬絲的長(zhǎng)度l、橫截面積S和電阻Rx,即可求得電阻率ρ。

二、操作步驟1.測(cè)直徑:用螺旋測(cè)微器在被測(cè)金屬絲上的三個(gè)不同位置各測(cè)一次直徑,求出其平均值

d。2.連電路:按原理圖連接實(shí)物電路。3.測(cè)長(zhǎng)度:用毫米刻度尺測(cè)量接入電路中的被測(cè)金屬絲的有效長(zhǎng)度,反復(fù)測(cè)量三次,求

出其平均值l。4.測(cè)電壓、電流:改變滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值,測(cè)出多組U、I值,填入設(shè)計(jì)好的記

錄表格中。三、數(shù)據(jù)處理1.計(jì)算Rx的兩種方法(1)方法一:用Rx=

分別算出各次的數(shù)值,再取平均值。(2)方法二:作U-I圖像,利用斜率求出Rx,如圖所示。

注意

采用圖像法求電阻阻值,在描點(diǎn)時(shí),要盡量使各點(diǎn)間的距離大一些,連線時(shí)要盡

可能地通過較多的點(diǎn),其余各點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè),個(gè)別偏離直線較遠(yuǎn)的點(diǎn)可以不予考慮。2.計(jì)算電阻率:將記錄的數(shù)據(jù)l、d及得到的Rx的值代入電阻率計(jì)算式,ρ=

=

。四、注意事項(xiàng)1.本實(shí)驗(yàn)中被測(cè)金屬絲的電阻值較小,為了減小實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差,必須采用電流表外接

法。2.電流不宜過大,通電時(shí)間不宜太長(zhǎng),以免溫度過高,導(dǎo)致電阻率測(cè)量結(jié)果偏大。五、誤差分析1.金屬絲直徑、長(zhǎng)度的測(cè)量讀數(shù)等人為因素帶來誤差。2.電流表及電壓表對(duì)電阻測(cè)量的影響帶來誤差,因?yàn)殡娏鞅硗饨?所以R測(cè)<R真,由R=ρ

,知ρ測(cè)<ρ真。3.通電電流過大,時(shí)間過長(zhǎng),使金屬絲發(fā)熱,電阻率隨之變化帶來誤差。實(shí)驗(yàn)十四測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻一、原理裝置1.電路圖和實(shí)物圖(如圖甲、乙所示)。

2.原理:改變滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值,測(cè)多組U、I值,根據(jù)閉合電路歐姆定律E=U+

Ir計(jì)算E、r。二、操作步驟1.選量程、連線路:按原理圖連接實(shí)物電路,注意電壓表、電流表的量程和正、負(fù)接線

柱。2.調(diào)節(jié):滑動(dòng)變阻器滑片移到接入電路的阻值最大的一端。3.測(cè)量:閉合開關(guān),改變滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值,測(cè)多組U、I值。三、數(shù)據(jù)處理1.方法一:列方程組求解電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的大小。(1)

;(2)

;(3)

;根據(jù)以上三組方程分別求出E、r,再取其平均值作為電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r。

(1)圖線的縱截距為E。(2)圖線斜率的絕對(duì)值表示r=

。2.方法二:用圖像法處理數(shù)據(jù),如圖所示。四、注意事項(xiàng)1.為了使電池的路端電壓變化明顯,應(yīng)選內(nèi)阻大些的電池(選用已使用過一段時(shí)間的干

電池)。2.在實(shí)驗(yàn)中不要將I調(diào)得過大,每次讀完U和I的數(shù)據(jù)后應(yīng)立即斷開電源,以免干電池的E

和r明顯變化。3.要測(cè)出多組(I,U)數(shù)據(jù),且變化范圍要大些。4.畫U-I圖線時(shí),縱軸的刻度可以不從零開始,而是根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)從某一恰當(dāng)值開始

(橫坐標(biāo)I必須從0開始)。但這時(shí)圖線與橫軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)值不再表示短路電流,而圖

線與縱軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)值仍表示電源電動(dòng)勢(shì),圖線斜率的絕對(duì)值仍表示內(nèi)阻。五、誤差分析1.偶然誤差:主要來源于電壓表和電流表的讀數(shù)以及作U-I圖像時(shí)描點(diǎn)不準(zhǔn)確。2.系統(tǒng)誤差(1)電流表外接①圖像法:若考慮電壓表內(nèi)阻RV的分流作用,真實(shí)的圖線如圖乙所示,故E測(cè)<E真,r測(cè)<r真。

②等效電源法:如圖甲所示,E測(cè)=

E真<E真,r測(cè)=

<r真。(2)電流表內(nèi)接①圖像法:若考慮電流表內(nèi)阻RA的分壓作用,真實(shí)的圖線如圖丁所示,故E測(cè)=E真,r測(cè)>r真。

②等效電源法:如圖丙所示,E測(cè)=E真,r測(cè)=r+RA>r真。六、創(chuàng)新方案安阻法和伏阻法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻(理想電表)

E=I1(R1+r)E=I2(R2+r)E=

r=

E=U1+

rE=U2+

rE=

r=

=

R+

r

R=E·

-r

=

·

+

實(shí)驗(yàn)十五用多用電表測(cè)量電學(xué)中的物理量一、實(shí)驗(yàn)原理1.多用電表的構(gòu)造及原理圖(1)多用電表可以用來測(cè)量直流電流、直流電壓、電阻、交變電壓等,并且每一種測(cè)量

項(xiàng)目都有幾個(gè)量程。(2)外形如圖所示,上半部分為表盤,表盤上有電阻、直流電流和電壓、交變電壓等多

種量程的刻度;下半部分中央為選擇開關(guān),它的四周刻有各種測(cè)量項(xiàng)目和量程。多用

電表面板上還有:歐姆調(diào)零旋鈕(表筆短接時(shí)使電表指針指在右端零歐姆處)、指針定

位螺絲(未接入電路時(shí)使電表指針指在左端的“0”位置)、表筆的正負(fù)插孔(紅表筆

插入“+”插孔,黑表筆插入“-”插孔)。(3)原理圖如圖所示。2.歐姆表原理(1)構(gòu)造:歐姆表由電流表G、電池、調(diào)零電阻R和紅、黑表筆組成。(2)工作原理:I=

。(3)刻度的標(biāo)定:紅、黑表筆短接(被測(cè)電阻Rx=0)時(shí),調(diào)節(jié)調(diào)零電阻R,使I=Ig,電流表的指

針達(dá)到滿偏,這一過程叫作歐姆調(diào)零。

①當(dāng)I=Ig時(shí),Rx=0,在滿偏電流Ig處標(biāo)為“0”(圖甲)。②當(dāng)I=0時(shí),Rx→∞,在I=0處標(biāo)為“∞”(圖乙)。③當(dāng)I=

時(shí),Rx=Rg+R+r,此電阻值等于歐姆表的內(nèi)阻值,Rx叫作中值電阻(圖丙)。二、操作步驟1.機(jī)械調(diào)零:多用電表的指針若不指零,則可通過調(diào)節(jié)指針定位螺絲進(jìn)行機(jī)械調(diào)零。2.將紅、黑表筆分別插入“+”“-”插孔。3.測(cè)量小燈泡的電壓和電流(1)按如圖甲所示連好電路,將多用電表選擇開關(guān)置于直流電壓擋,測(cè)小燈泡兩端的電

壓。(2)按如圖乙所示連好電路,將選擇開關(guān)置于直流電流擋,測(cè)量通過小燈泡的電流。

4.用多用電表測(cè)電阻(1)調(diào)節(jié)指針定位螺絲,使指針指向電流的零刻度處,插入表筆。(2)選擇開關(guān)置于“Ω”擋的“×1”擋,短接紅、黑表筆,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指

到0Ω位置,然后斷開表筆。(3)將兩表筆分別接觸阻值為幾十歐姆的定值電阻兩端,讀出指示的電阻值,然后斷開

表筆,再與標(biāo)定值進(jìn)行比較。(4)選擇開關(guān)改置于“×100”擋,重新進(jìn)行歐姆調(diào)零。(5)再將兩表筆分別接觸標(biāo)定值為幾千歐姆的電阻兩端,讀出指示的電阻值,然后斷開

表筆,與標(biāo)定值進(jìn)行比較。(6)測(cè)量完畢,將表筆從插孔中拔出,并將選擇開關(guān)置于交流電壓最高擋或“OFF”

擋。5.多用電表中歐姆表換擋的原則(1)選擋原則:所選擋位在測(cè)量時(shí)要讓指針盡可能指在表盤中間范圍。(2)換擋原則①若表盤指針讀數(shù)過大(指針位置偏左),即指針偏轉(zhuǎn)角過小,換高倍率擋。②若表盤指針讀數(shù)過小,即指針偏轉(zhuǎn)角過大,換低倍率擋。6.用多用電表測(cè)二極管的正、反向電阻(1)認(rèn)識(shí)二極管(當(dāng)給二極管加正向電壓時(shí)電阻很小,當(dāng)給二極管加反向電壓時(shí)電阻很

大):晶體二極管由半導(dǎo)體材料制成,它的符號(hào)如圖所示,左端為正極,右端為負(fù)極。

(2)用歐姆擋判斷二極管的正負(fù)極將多用電表歐姆擋調(diào)零之后,若用多用電表測(cè)電阻時(shí)指針偏角很大,則黑表筆接觸二

極管的正極,紅表筆接觸二極管的負(fù)極(如圖甲);若測(cè)電阻時(shí)多用電表指針偏角很小,則

黑表筆接觸二極管的負(fù)極,紅表筆接觸二極管的正極(如圖乙)。

三、注意事項(xiàng)1.區(qū)分“兩個(gè)零點(diǎn)”:“機(jī)械零點(diǎn)”是表盤刻度左側(cè)的“0”位置,調(diào)零時(shí)調(diào)節(jié)表盤下

邊中間的指針定位螺絲;“歐姆零點(diǎn)”是指刻度盤右側(cè)的0Ω,調(diào)零時(shí)調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋

鈕。2.測(cè)電阻時(shí)應(yīng)注意(1)測(cè)量電阻時(shí)待測(cè)電阻要與其他元件和電源斷開。(2)兩手一定不要同時(shí)接觸兩表筆金屬桿。(3)指針指中值附近較準(zhǔn)確,否則換擋。(4)每換一擋必須重新歐姆調(diào)零。(5)讀出示數(shù)要乘以所選擇的倍率。實(shí)驗(yàn)十六探究影響感應(yīng)電流方向的因素一、原理裝置如圖所示,只要改變穿過閉合回路的磁通量,就可以使閉合回路產(chǎn)生感應(yīng)電流,感

應(yīng)電流的有無通過連接在回路中的靈敏電流計(jì)的指針是否偏轉(zhuǎn)來判定。

二、操作步驟1.按圖連接電路,閉合開關(guān),記錄靈敏電流計(jì)G中流入的電流方向與靈敏電流計(jì)G中指

針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系。

2.記下線圈繞向,將線圈和靈敏電流計(jì)構(gòu)成通路。3.把條形磁體N極(或S極)向下插入線圈中,并從線圈中拔出,每次記下靈敏電流計(jì)中指針偏轉(zhuǎn)方向,然后根據(jù)步驟1的結(jié)論,判定出感應(yīng)電流方向,從而可確定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)

方向。三、數(shù)據(jù)處理1.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄以下面四種情況(如圖甲、乙、丙、丁)為例,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,填寫表格。

圖號(hào)磁場(chǎng)方向磁通量變化趨勢(shì)感應(yīng)電流的方向(俯)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向甲向下增加逆時(shí)針向上乙向上順時(shí)針向下丙向下減少順時(shí)針向下乙向上逆時(shí)針向上2.實(shí)驗(yàn)結(jié)論(1)甲、乙說明:當(dāng)線圈中磁通量增加時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向跟磁體的磁場(chǎng)方向相

反。(2)丙、丁說明:當(dāng)線圈中磁通量減少時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向跟磁體的磁場(chǎng)方向相

同。四、注意事項(xiàng)1.靈敏電流計(jì)滿偏電流很小,查明靈敏電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)方向和電流方向的關(guān)系時(shí),應(yīng)

使用一節(jié)干電池。2.電流表選用零刻度線在中間的靈敏電流計(jì),實(shí)驗(yàn)前要弄清線圈導(dǎo)線的繞向。3.為了使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加明顯,磁體要快速插入或抽出;進(jìn)行一種操作后待靈敏電流計(jì)指

針歸零后再進(jìn)行下一步操作。實(shí)驗(yàn)十七探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系一、實(shí)驗(yàn)原理1.實(shí)驗(yàn)電路圖(如圖所示)

2.控制變量法(1)n1、U1一定,研究U2和n2的關(guān)系。(2)n2、U1一定,研究U2和n1的關(guān)系。二、操作步驟1.保持原線圈的匝數(shù)n1和電壓U1不變,改變副線圈的匝數(shù)n2,研究n2對(duì)副線圈電壓U2的影

響。(1)估計(jì)被測(cè)電壓的大致范圍,選擇多用電表交流電壓擋適當(dāng)量程。若不知道被測(cè)電壓

的大致范圍,則應(yīng)選擇交流電壓擋的最大量程進(jìn)行測(cè)量。(2)組裝可拆變壓器:把兩個(gè)線圈穿在閉合鐵芯上,用交流電壓擋測(cè)量輸入、輸出電

壓。2.保持副線圈的匝數(shù)n2和原線圈兩端的電壓U1不變,研究原線圈的匝數(shù)對(duì)副線圈電壓

的影響,重復(fù)以上操作。三、實(shí)驗(yàn)結(jié)論原、副線圈的電壓比等于原、副線圈的匝數(shù)比。四、注意事項(xiàng)1.在改變學(xué)生電源電壓、線圈匝數(shù)前均要先斷開電源開關(guān),再進(jìn)行操作。2.為了人身安全,學(xué)生電源的電壓不能超過12V,通電時(shí)不能用手接觸裸露的導(dǎo)線和接

線柱。3.為了多用電表的安全,使用交變電壓擋測(cè)電壓時(shí),先用最大量程擋試測(cè),大致確定被

測(cè)電壓后再選用合適的擋位進(jìn)行測(cè)量。五、誤差分析1.由于漏磁,通過原、副線圈的每一匝的磁通量不嚴(yán)格相等造成誤差。2.原、副線圈有電阻,原、副線圈中的焦耳熱損耗造成誤差。3.鐵芯有磁損耗,形成渦流產(chǎn)生誤差。實(shí)驗(yàn)十八利用傳感器制作簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制裝置一、觀察熱敏電阻的特性1.原理裝置

2.操作步驟(1)按裝置圖連接好電路。(2)把多用電表置于歐姆擋,并選擇適當(dāng)?shù)牧砍虦y(cè)出燒杯中沒有水時(shí)熱敏電阻的阻值,

并記下溫度計(jì)的示數(shù)。(3)向燒杯中注入少量的冷水,使熱敏電阻浸沒在冷水中,記下溫度計(jì)的示數(shù)和多用電

表測(cè)量的熱敏電阻的阻值。(4)將熱水分幾次注入燒杯中,測(cè)出不同溫度下熱敏電阻的阻值,并記錄。3.數(shù)據(jù)處理:在如圖所示的坐標(biāo)系中,粗略畫出熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖線。

4.注意事項(xiàng):實(shí)驗(yàn)時(shí),加熱水后要等一會(huì)兒再測(cè)熱敏電阻的阻值,以使熱敏電阻溫度與水的溫度相同,并同時(shí)讀出水溫。二、觀察光敏電阻的特性1.原理裝置

2.操作步驟(1)將光敏電阻、多用電表、燈泡、滑動(dòng)變阻器按原理裝置圖所示的電路連接好,其中

多用電表置于“×100”擋。(2)先測(cè)出在室內(nèi)自然光的照射下光敏電阻的阻值,并記錄數(shù)據(jù)。(3)接通電源,讓小燈泡發(fā)光,調(diào)節(jié)小燈泡的亮度使其逐漸變亮,觀察多用電表表盤指針

顯示光敏電阻阻值的情況,并記錄。(4)用手掌(或黑紙)遮光時(shí),觀察多用電表表盤指針顯示光敏電阻阻值的情況,并記錄。3.數(shù)據(jù)處理:根據(jù)記錄數(shù)據(jù)分析光敏電阻的特性。4.注意事項(xiàng)(1)實(shí)驗(yàn)中,如果效果不明顯,可將光敏電阻部分電路放入帶蓋的紙盒中,并通過蓋上小

孔改變照射到光敏電阻上的光的多少來達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?2)歐姆表每次換擋后都要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零。其他實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)十九測(cè)量玻璃的折射率一、實(shí)驗(yàn)原理如圖所示,當(dāng)光線AO以一定的入射角θ1射向兩面平行的玻璃磚時(shí),通過插針法找

出跟入射光線AO對(duì)應(yīng)的出射光線O'B,從而找出折射光線OO'和折射角θ2,再根據(jù)n=

或n=

算出玻璃的折射率。

二、操作步驟1.用圖釘把白紙固定在木板上。2.在白紙上畫一條線段aa',并取aa'上的一點(diǎn)O為入射點(diǎn),作過O點(diǎn)的法線CD。3.畫出線段AO作為入射光線,并在AO上插上P1、P2兩枚大頭針。4.在白紙上放上玻璃磚,使玻璃磚的一條長(zhǎng)邊與線段aa'對(duì)齊,并描出另一條長(zhǎng)邊的兩個(gè)

點(diǎn)b、b'。5.眼睛在bb'的一側(cè)透過玻璃磚觀察兩枚大頭針并調(diào)整視線方向,使P1的像被P2的像擋

住,然后在眼睛這一側(cè)插上大頭針P3,使P3擋住P1、P2的像,再插上P4,使P4擋住P1、P2的

像和P3。6.移去玻璃磚,連接b、b',拔去大頭針,由大頭針P3、P4的針孔位置及bb'確定出射光線O'B及出射點(diǎn)O',連接O、O'得到線段OO'。7.用量角器測(cè)量入射角θ1和折射角θ2,并查出其正弦值sinθ1和sinθ2。8.改變?nèi)肷浣?重復(fù)實(shí)驗(yàn)。三、數(shù)據(jù)處理1.計(jì)算法:算出不同入射角時(shí)的

,并取平均值,得到折射率n。2.圖像法:作sinθ1-sinθ2圖像,由n=

可知圖像應(yīng)是過原點(diǎn)的傾斜直線,如圖所示,其斜率表示折射率。

3.“單位圓”法:以入射點(diǎn)O為圓心,以一定的長(zhǎng)度R為半徑畫圓,sinθ1=

,sinθ2=

,OP=OQ=R,則n=

=

。只要用刻度尺量出PN、QN'的長(zhǎng)度就可以求出n,多次測(cè)量取平均值。四、注意事項(xiàng)1.實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)盡可能將大頭針豎直插在紙上,且P1和P2之間、P3和P4之間、P2與O、P3與

O'之間的距離要稍大一些。2.入射角不宜太大(即不能接近90°),也不宜太小(即不能接近0°)。3.操作時(shí)手不能觸摸玻璃磚的光潔光學(xué)面,也不能把玻璃磚界面當(dāng)作尺子畫界線。4.實(shí)驗(yàn)過程中,玻璃磚與白紙的相對(duì)位置不能改變。5.玻璃磚應(yīng)選用寬度較大的,其寬度宜在5cm以上,若寬度太小,則測(cè)量誤差較大。五、誤差分析1.入射光線、出射光線確定的準(zhǔn)確性造成誤差,故入射側(cè)、出射側(cè)所插兩枚大頭針間

距應(yīng)大些。2.入射角和折射角的測(cè)量造成誤差,故入射角應(yīng)適當(dāng)大些,以減小測(cè)量的相對(duì)誤差。實(shí)驗(yàn)二十用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測(cè)量光的波長(zhǎng)一、實(shí)驗(yàn)原理

如圖所示,相鄰兩條亮(暗)條紋間的距離Δx與入射光波長(zhǎng)λ,雙縫S1、S2間距離d及

雙縫與屏的距離l滿足關(guān)系式Δx=

λ,因此,只要測(cè)出Δx、d、l即可得出波長(zhǎng)λ。二、操作步驟1.安裝儀器(如圖所示)

(1)將光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上。(2)接好光源,打開開關(guān),使燈絲正常發(fā)光。(3)調(diào)節(jié)各器件的高度,使光源燈絲發(fā)出的光能沿遮光筒軸線到達(dá)光屏。(4)調(diào)節(jié)單縫和雙縫,盡量使縫的中點(diǎn)位于遮光筒的軸線上,使單縫與雙縫平行。2.觀察與記錄(1)調(diào)節(jié)單縫與雙縫間距為5~10cm時(shí),觀察白光的干涉條紋。(2)在單縫和光源間放上濾光片,觀察單色光的干涉條