高中物理實(shí)驗(yàn)總結(jié)

★知識(shí)結(jié)構(gòu):

.巡繪小電球的伏I①掌握伏安特性曲線的描繪方法，②理解小電珠的

安特性曲線-伏安特性曲線為什么不是一條直線

了會(huì)測(cè)量電流表的內(nèi)阻，②會(huì)根據(jù)要求選擇適當(dāng)?shù)?/p>

電流表改裝成

E一分壓電阻以改裝成電壓表，③會(huì)把改裝的電壓表與

電壓表

標(biāo)準(zhǔn)電壓表校準(zhǔn)

用多用表探索黑箱①會(huì)調(diào)節(jié)和使用多用電表(特別是歐姆表)，②學(xué)會(huì)

內(nèi)的電學(xué)元件用多用表探索黑箱內(nèi)的電學(xué)元件的基本方法

練習(xí)使用示①認(rèn)識(shí)示波器的面板，②初步理解掃描原理，③會(huì)用

波器示波器觀察由玄交變電壓的圖像

性感器的簡(jiǎn)I①知道什么是傳感器，②知道熱敏電阻和光敏電阻的

、盥應(yīng)用一作用，③會(huì)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的溫度自動(dòng)報(bào)警器電路

_用雙縫干涉里解用用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)的原理，②會(huì)用雙縫

H一測(cè)光的波長(zhǎng)|卞涉法測(cè)光的波長(zhǎng)

方法指導(dǎo)：

物理是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，實(shí)驗(yàn)?zāi)芰κ俏锢韺W(xué)科的重要能力，物理高考?xì)v來重視考

查實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

一、基本實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)

要應(yīng)對(duì)各類實(shí)驗(yàn)試題，包括高層次的實(shí)驗(yàn)試題，唯一正確的方法是把要求必做的學(xué)生

實(shí)驗(yàn)真正做懂、做會(huì)，特別是在實(shí)驗(yàn)原理上要認(rèn)真鉆研，對(duì)每一個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟都要問個(gè)為什

么，即不但要記住怎樣做，更應(yīng)該知道為什么要這樣做.對(duì)基本的實(shí)驗(yàn)，復(fù)習(xí)過程中要注

意以下六個(gè)方面的問題：

(1)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2nlm的紙帶.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=（lOx0.022/2）m=2*l0-3m=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

自由落體運(yùn)動(dòng)的，因此只要測(cè)量出第一點(diǎn)0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=2（2）,

就算驗(yàn)證了這個(gè)過程中機(jī)械能守恒.

（2）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)。

（3）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：

①驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)，如何平衡摩擦力是關(guān)鍵。

②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。

③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)。

④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，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。

⑤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)實(shí)驗(yàn)步驟

復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)步驟時(shí)不能靠死背結(jié)論，而要與實(shí)驗(yàn)原理聯(lián)系起來，要多問問自己，為什么要

按這樣的步驟操作？把某些實(shí)驗(yàn)步驟交換一下是否可以？省掉某個(gè)步驟行不行？等等。

(5)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?。

(6)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。

二、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)30~50個(gè)周期的總時(shí)間，再除以周期數(shù)即得周期T的值.用

累積法的好處是：①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；②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.Os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(guó)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，就是把物體與祛碼進(jìn)行比較，祛碼的質(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，就是比莪法.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，而是直接讀出碳碼的質(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。

一、誤差和有效數(shù)字

1.誤差

測(cè)量值與真實(shí)值的差異叫做誤差。誤差可分為系統(tǒng)誤差和偶然誤差兩種。

⑴系統(tǒng)誤差的特點(diǎn)是在多次重復(fù)同一實(shí)驗(yàn)時(shí)，誤差總是同樣地偏大或偏小。

⑵偶然誤差總是有時(shí)偏大，有時(shí)偏小，并且偏大和偏小的機(jī)會(huì)相同。減小偶然誤差的

方法，可以多進(jìn)行幾次測(cè)量，求出幾次測(cè)量的數(shù)值的平均值。這個(gè)平均值比某一次測(cè)得的

數(shù)值更接近于真實(shí)值。

2.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。⑴有效數(shù)字是指近似數(shù)字而言。⑵

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2—3位有效數(shù)字表示。

二、基本測(cè)量?jī)x器及讀數(shù)

高考要求會(huì)正確使用的儀器主要有：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、電阻箱等等.

1.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

⑴讀出上左圖中被測(cè)物體的長(zhǎng)度。

⑵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？

⑶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。（1）6.50cm,⑵1.14V。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。

⑶秒表的讀數(shù)分兩部分：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0一30秒內(nèi)讀數(shù)；當(dāng)分針在后0.5分內(nèi)時(shí)，秒針

在30―60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）。

2.游標(biāo)卡尺

⑴10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Q.1向。

⑵20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0.05mm.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。

（3）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。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E二位估逡。

3.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----------B

每旋轉(zhuǎn)一圈前進(jìn)（或后退）0.5mm。在可動(dòng)刻度的一周上平均刻有|l|l|l|l|l|l|l|

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P_____J三

線圈

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.

4.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器/

打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種特殊的計(jì)時(shí)儀器，永久磁鐵

限位孔

電源用50Hz的交流電，所以打相鄰兩個(gè)點(diǎn)

振針

的時(shí)間間隔是0.02s.振片

5.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

-T_il|llll|llll|LJ|llll|llll|llll|llll|llll|llll|mg

01002003004005(1()6007008(X)900KXX)

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)由右盤中祛碼和游標(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祛碼,

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這一位）。

6.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：

⑴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2000就應(yīng)該選x10的倍率。

⑵調(diào)零。⑶將紅黑表筆接被測(cè)電阻兩端進(jìn)行測(cè)量。⑷將指針示數(shù)乘以倍率,得測(cè)量值。⑸

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.

7.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)傅臄?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。0

三、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)0,然后每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)4B、C、D....測(cè)出相鄰計(jì)數(shù)

點(diǎn)間的距離&、M號(hào)…利用打下的紙帶可以:

⑴求任一計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的即時(shí)速度F：如

V=.+$3（其中戶5Xo.02s=0.Is）

c2T

⑵利用“逐差法”求a:q=（?%+.%+,%）-?+$2+sj

9T2

⑶利用上圖中任意相鄰的兩段位移求a:如。=包二包

T1

⑷利用圖象求a:求出A.B、aD、E、尸各點(diǎn)的即

時(shí)速度，畫出如右的廣￡圖線，圖線的斜率就是加速度4

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)的分布作出彈力尸隨伸長(zhǎng)量x而變的圖象，從而發(fā)確定尸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,

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

x=vt.y=gg/就可求出小球的水平分速度，即平拋物體的初速度。

該試驗(yàn)的注意事項(xiàng)有：

⑴斜槽末端的切線必須水平。

⑵用重錘線檢驗(yàn)坐標(biāo)紙上的豎直線是否豎直。

⑶以斜槽末端所在的點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)。

⑷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V軸方向，再用直角三角板畫出水平線作為*軸，建立直角坐標(biāo)系。

⑸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n、/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

中分別用嵌利和〃力表示。因此只需驗(yàn)證：處?儼加（O'加2r）即可。

注意事項(xiàng)：

⑴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)）.

⑵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。

⑶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)直徑相同質(zhì)量不同的小球、圓規(guī)。

⑷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)椋好笕怨鋈纾F(xiàn)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。

⑴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。

?????*????**

012345

⑵用刻度尺量出從。點(diǎn)到1、2、3、4、5各點(diǎn)的距離加麗瓜、瓜、h“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)速度以內(nèi)、%,驗(yàn)證與2、3、4各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的重力勢(shì)能減少量以加和動(dòng)能增加量2_”n戶是

2

否相等。

⑶由于摩擦和空氣阻力的影響，本實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差總是使機(jī)

⑷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)/（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)M+r

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《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8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A0由空氣射入玻璃磚，經(jīng)00,后由O'B方向射出.作出法

線NN1則折射率

n=Sina/Siny

注意事項(xiàng)：手拿玻璃磚時(shí)，不準(zhǔn)觸摸光潔的光學(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

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6點(diǎn)，第二次接c點(diǎn)，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4〃/和/〃

（1）滑動(dòng)變阻器的連接

滑動(dòng)變阻器在電路中也有a、6兩種常用的接法：a叫限流接法,6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)該選用限值小P卜T；R巧______________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，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‰娭椋葱襞荩┑碾娮栎^?。?00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〃-/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?〃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。（若用火/曲線，則曲線的彎曲

方向相反。）

若選用的是標(biāo)有“3.8V0.3A”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

⑴、用圖3測(cè)定電流表內(nèi)阻心，方法是：先斷開S,閉合S,調(diào)節(jié)凡使電流表滿偏；然

后閉合S,調(diào)節(jié)也使電流表達(dá)到半滿偏。當(dāng)R比川大很多時(shí)，可以認(rèn)為八=人（當(dāng)"比

川大很多時(shí)，調(diào)節(jié)/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"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，￡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)，通過力的電流比通過電流表的電流

稍大，即#'比4稍小，因此此步測(cè)量的系統(tǒng)誤差，總是使G的測(cè)量值偏小.其中N不必讀

數(shù)，可以用電位器，力需要讀數(shù)，所以必須用電阻箱。

根據(jù)小4和擴(kuò)大后的量程，計(jì)算出需要給電流表串聯(lián)的電阻用的值。

⑵、用9）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)改裝電壓表示數(shù)為〃時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)電壓表示數(shù)為"，則這時(shí)的百分誤差為I%"I/

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)增大石的阻值（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，所以本實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)送

差是由電壓表的分流引起的。為了減小這個(gè)系

差，電阻N的取值應(yīng)該小一些，所選用的電壓

內(nèi)阻應(yīng)該大一些.\\J_

為了減小偶然誤差，要多做幾次實(shí)驗(yàn),多...1%

取幾組數(shù)據(jù)，然后利用〃-/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，I_|p_

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

關(guān)系的誤差是很小的.它在〃軸上的截距就是電動(dòng)勢(shì)￡（對(duì)應(yīng)的片0）,它的斜率的絕

對(duì)值就是內(nèi)阻心（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)該是尸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：~二二

⑴用直流電壓擋測(cè)量，4反C三點(diǎn)間均無電壓；說明箱內(nèi)無電源.

⑵用歐姆擋測(cè)量，人。間正、反接阻值不變，說明人C間有一個(gè)電阻。⑶

用歐姆擋測(cè)量，黑表筆接4紅表筆接9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，可能在間，也可能在5c間，如右圖中

R

兩種可能。

⑷用歐姆擋測(cè)量，黑表筆接。紅表筆接3測(cè)得限值比黑表筆/紅表筆接3時(shí)測(cè)得的阻值大,

說明二極管在48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匕

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cn?為單位）。

由d=3■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)量的祛碼。小車所受的水平拉力

尸的大小可以認(rèn)為等于祛碼（包括祛碼盤）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)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，戶%at&a,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)，a^F、當(dāng)拉力尸相等時(shí)，a81m

實(shí)驗(yàn)中用跌碼（包括碳碼盤）的重力。的大小作為小車所受拉力尸的大小，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?

3.卡文迪許實(shí)驗(yàn)

左下圖是卡文迪許扭秤實(shí)驗(yàn)的示意圖。其中固定在7形架上

的小平面鏡起著非常大的作用。利用光的反射定律可以把T

形架的微小轉(zhuǎn)動(dòng)放大到能夠精確測(cè)量的程度。設(shè)小平面鏡到刻度尺的距離為Z,7形架兩端

固定的兩個(gè)小球中心相距為1,設(shè)放置兩個(gè)大球/后，刻度尺上的反射光點(diǎn)向左移動(dòng)了△

必那么在萬有引力作用下，小球向大球移動(dòng)了多少？

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、6所示，說明兩次拉木板的

速度之比為3：2。

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3：2,擺

長(zhǎng)之比為9:4.

5.波的疊加

在一根水平長(zhǎng)繩的兩端分別向上抖動(dòng)一下，就分別右兩個(gè)凸起狀

態(tài)1和2在繩上相向傳播.它們?cè)谙嘤龊?，彼此穿過，都保持各自的

運(yùn)動(dòng)狀態(tài)繼續(xù)傳播，彼此都沒有受到影響。

觀察一下：在它們相遇過程中，繩上質(zhì)點(diǎn)的最大位移出現(xiàn)在什么

位置？每個(gè)點(diǎn)都有可能達(dá)到這個(gè)位移嗎？

在同一根繩子上，各種頻率的波傳播速度都是相同的.

6.擴(kuò)散現(xiàn)象

裝有無色空氣的廣口瓶倒扣在裝有紅棕色二氧化氮?dú)怏w的廣口瓶上，中間用玻璃板隔

開。抽去玻璃板，過一段時(shí)間可以發(fā)現(xiàn)，兩種氣體混合在一起，上下兩瓶氣體的顏色變得

均勻一致。

擴(kuò)散現(xiàn)象也證明分子在做永不停息的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。

從熱力學(xué)第一定律分析一下：設(shè)環(huán)境溫度不變。在擴(kuò)散過程中，瓶中氣體將吸熱還是

放熱？這個(gè)實(shí)驗(yàn)也證明擴(kuò)散現(xiàn)象有方向性。

7.絕熱過程，做功改變物體內(nèi)能

用打氣筒向容器中打氣到一定壓強(qiáng)，穩(wěn)定后讀出靈敏溫度計(jì)的讀數(shù)。打開卡子，氣體

迅速?zèng)_開膠塞，溫度將會(huì)明顯降低。（1U=Q+W,作用時(shí)間極短，來不及熱交換，是絕熱過

程，因此（M）,而〃為負(fù)，所以△〃必然為負(fù)，即氣體內(nèi)能減小，溫度降低）。

迅速向下壓活塞，玻璃氣缸內(nèi)的硝化棉會(huì)燃燒起來（4%0+%也是絕熱過程，作0,1

為正，所以為正，氣體內(nèi)能增大，溫度升高，達(dá)到硝化棉的燃點(diǎn)，因此被點(diǎn)燃）。這就

是柴油機(jī)的工作原理。

8.平行板電容器的電容

靜電計(jì)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/板等電勢(shì)，靜電計(jì)金屬殼和&板等電勢(shì)，因此指針

偏轉(zhuǎn)角越大表示48兩極板間的電壓越高.

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c=2oc_L知，這三種情況下電容分別減

UU

的關(guān)系是史

小、減小、增大。因此可以確定。和S、d、sCoc

d

思考：如何測(cè)量電容器兩極板間的電壓？

9.磁電式電表原理

圓柱形鐵芯的作用是在磁鐵兩極和鐵芯間

生成均勻地輻向分布的磁場(chǎng)。不管線圈轉(zhuǎn)到什

么角度，線圈平面都跟磁感線平行，線圈受到

大小成正比.線圈繞在鋁框上，線圈的兩端分別和兩個(gè)螺旋彈簧相接，被測(cè)電流由這兩個(gè)

彈簧流入線圈。鋁框可以起到電磁阻尼的作用。指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向有關(guān)。因此根據(jù)

指針偏轉(zhuǎn)方向，可以知道被測(cè)電流方向。

10.研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象

首先要查明電流表指針偏轉(zhuǎn)方向和電流方向的關(guān)系（方

法與畫電場(chǎng)中平面上等勢(shì)線實(shí)驗(yàn)相同）。

電鍵閉合和斷開時(shí)、電鍵閉合后滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭

移動(dòng)過程中、電鍵閉合后線圈，在8中插入、拔出時(shí)，都會(huì)

發(fā)現(xiàn)電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明有電流產(chǎn)生。而電鍵保持閉合、滑動(dòng)觸頭不動(dòng)、線圈/在

3中不動(dòng)時(shí)，電流表指針都不動(dòng)，說明無電流產(chǎn)生。

結(jié)論：閉合電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生的充要條件是穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化。

11.單縫衍射

從圖中看出：當(dāng)狹縫寬度在0.5mm以上時(shí)，

^越窄亮斑也越窄；當(dāng)狹縫'寬度在0.5mm-下時(shí)，II

縫越窄中央亮條越寬，整個(gè)亮斑范圍越寬，亮紋l.5mm0.7mm0.4mm0.2mmO.lmm

間距越大。

12.小孔衍射和泊松亮斑

小孔衍射和泊松亮斑的中心都是亮斑。區(qū)別是：泊

13.倫琴射線管

電子被高壓加速后高速射向?qū)﹃帢O，從對(duì)陰極上激發(fā)出X射線。在（4間是陰極射

線即高速電子流，從/射出的是頻率極高的電磁波，即X射線。

X射線粒子的最高可能的頻率可由Ue=h〃計(jì)算。

“時(shí)電?

14.a粒子散射實(shí)驗(yàn)

全部裝置放在真空中.熒光屏可以沿

著圖中虛線轉(zhuǎn)動(dòng)，用來統(tǒng)計(jì)向不同方向散

射的粒子的數(shù)目。觀察結(jié)果是，絕大多數(shù)

a粒子穿過金箔后基本上仍沿原來方向前

進(jìn)，但是有少數(shù)a粒子發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn)。

15.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)

把一塊擦得很亮的鋅板連接在靈每驗(yàn)電器上，用弧光燈照鋅板，驗(yàn)電器的指針就張開一個(gè)

角度，表明鋅板帶了電.進(jìn)一步檢查知道鋅板帶（）電。這表明在弧光燈的照射下，鋅板中

有一部分（）從表面飛了出去鋅板中少了（）,于是帶（）電。

五、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)舉例

例L略測(cè)定玩具手槍子彈射出時(shí)的初速度。除玩具手槍外，所給的測(cè)量?jī)x器為:

（1）只有秒表；⑵只有米尺.

解：⑴若只有秒表，可如圖Q）,將玩具手槍從地面豎直

向上發(fā)射子彈，用秒表記下從發(fā)射到子彈落會(huì)地面所用的時(shí)間

t,則子彈上升的時(shí)間為t/1,故子彈初速度%="/2。（2）若只

有米尺，可如圖（6）,將玩具手槍子彈從某一高度處水平射出，

用米尺測(cè)量射出時(shí)離地面的高度力和水平射程s,則子彈初速

度之十需。

例2.利用如圖所示的一只電壓表、一個(gè)電阻箱和一個(gè)電鍵，測(cè)量一

個(gè)電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，并用筆畫線作導(dǎo)線將

所給器材連接成實(shí)驗(yàn)電路。用記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)寫出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的

表達(dá)式.

解：與學(xué)生實(shí)驗(yàn)相比，用電阻箱代替了電流表。由于電壓可測(cè)，由電壓、電阻就可以

算出電流。電路圖如右。實(shí)驗(yàn)方法有兩種:

⑴改變電阻箱阻值，讀出兩組外電阻和對(duì)應(yīng)的路端電壓值R\、樂hh根據(jù)閉合

電路歐姆定律列出兩種情況下的方程，

U.U,

E=U.+,r,E=U2

&&

解這個(gè)方程組可得E和二E=（&二&也必（U「U）R島.

U2Ri-UtR2U?&-U島

⑵改變電阻箱阻值，讀出電壓表對(duì)應(yīng)的示數(shù)，多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，利用氏/圖象求電動(dòng)勢(shì)

和內(nèi)電阻.這樣偶然誤差會(huì)更小一些。

該實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差是由于電壓表的分流引起的。所以選取電阻箱阻值時(shí)不宜太大，電

壓表則應(yīng)該選用內(nèi)阻較大的。

如果只給出電阻箱和電流表，同樣可以測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。

例3.某同學(xué)在研究彈簧振子的周期和振子質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，利用同一根彈簧，記錄了不同

m

&必關(guān)系成立。

在給出的表中增加一行對(duì)應(yīng)的LG?）值:

m(g)5.010.015.020.025.030.0

T(s)0.400.570.690.800.890.98

尸(s?)0.160.320.480.640.790.96

如圖作出圖象：得到的6個(gè)點(diǎn)可以認(rèn)為在同一條直線上，因此可以確定7s8勿關(guān)

系成立。

例4.某同學(xué)利用一架固定好的自動(dòng)相機(jī)，用同一張底片多次曝光的方法，拍下了一輛小

轎車啟動(dòng)后不久做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的照片。相鄰兩次曝光的時(shí)間間隔為2.0s。已知小轎車

的車長(zhǎng)為4.5m.他用刻度尺測(cè)量照片上的長(zhǎng)度關(guān)系，結(jié)果如圖所示。請(qǐng)你估算這輛小轎車

的加速度a和小轎車在照片中第2個(gè)像所對(duì)應(yīng)的時(shí)刻的即時(shí)速度大小匕

023456789101112(cm)

解：從照片上可得，刻度尺的1厘米相

當(dāng)于實(shí)際長(zhǎng)度3m。量出前后兩段位移分別為

4.00cm和6.70cm,對(duì)應(yīng)的實(shí)際位移分別為

12m和20.1m,由4s=37可得a=2.0m/s‘，再

根據(jù)這4秒內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的即

時(shí)速度，可得照片中第2個(gè)像對(duì)應(yīng)的速度

7=8.Om/s。

例5.如圖所示，是用高電阻放電法測(cè)電容的實(shí)驗(yàn)電路圖。其原理是測(cè)出電容器在充電電

壓為〃時(shí)所帶的電荷量0,從而求出其電容4該實(shí)驗(yàn)的操作步驟如下:

⑴按電路圖接好實(shí)驗(yàn)電路;

⑵接通電鍵S,調(diào)節(jié)電阻箱N的阻值，使微安表的指針接近滿刻度.記

下這時(shí)的電壓表讀數(shù)4=6.2V和微安表讀數(shù)Z?=490MA;

⑶斷開電鍵S并同時(shí)開始計(jì)時(shí)，每隔5s或10s讀一次微安表的讀數(shù)/,

將讀數(shù)記錄在預(yù)先設(shè)計(jì)的表格中；

⑷根據(jù)表格中的12組數(shù)據(jù)，以f為橫坐標(biāo)，/為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)(右圖中用“X”

表示)。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果和圖象，可以估算出當(dāng)電容器兩端電壓為4時(shí)該電容器所帶的

電荷量。約為--------C,從而算出該電容器的電容約為--------F.

解：按照?qǐng)D中的點(diǎn)，用光滑曲線把它們依次連接起來，得到/T圖線，圖線和橫軸所

圍的面積就是放電量，即原來電容器的帶電量。每小格相當(dāng)于2.5x104C,用四舍五入法

數(shù)得小方格有32個(gè)，所以Q=8xl0飛。再由03/%得01.3x101

例6.某同學(xué)在做探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)干

驗(yàn)裝置.所用的鉤碼每只的質(zhì)量都是30g,他先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長(zhǎng)

度，再將5個(gè)鉤碼逐個(gè)掛在彈簧的下端，每次都測(cè)出相應(yīng)的彈簧總長(zhǎng)度，將數(shù)

祛碼質(zhì)量(g)0306090120150

彈簧總長(zhǎng)(cm)6.007.158.349.4810.6411.79

彈力大小(N)

據(jù)填在了下面的表中。(彈力始終未超過彈性限度，取交9.8m/s2)

⑴試根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在右圖給定的坐標(biāo)紙上作出彈簧所受彈力大小尸跟彈簧總長(zhǎng)L

之間的函數(shù)關(guān)系圖線，說明圖線跟坐標(biāo)軸交點(diǎn)的物理意義。

⑵上一問所得圖線的物理意義?該彈簧的勁度《是多大？

解：⑴根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描出的點(diǎn)，基本上在同

一條直線上。可以判定尸和l間是一次函數(shù)關(guān)系。畫一條直

線，使盡可能多的點(diǎn)落在這條直線上，不在直線上的點(diǎn)均勻

地分布在直線兩側(cè)。該圖線跟橫軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)表示彈簧的

原長(zhǎng)。

⑵圖線的物理意義是表明彈簧的彈力大小和彈簧伸長(zhǎng)量大小

成正比。由女=竺可得上25N/m。

Ax

例7.在上海市青少年校外活動(dòng)營(yíng)地“東方綠

舟”內(nèi)有一個(gè)綠色能源區(qū)，同學(xué)們可以在這里I—J，，

做太陽能和風(fēng)能的研究性實(shí)驗(yàn)。某同學(xué)為了測(cè)(a)(b)(c)(d)

定夏季中午單位面積上、單位時(shí)間內(nèi)獲得的太陽能，

制作了一個(gè)太陽能集熱裝置、實(shí)驗(yàn)器材有：（a）內(nèi)

壁涂黑的泡沫塑料箱一個(gè)，底面積為lm,；（b）給

你盛水塑料袋一個(gè)；（c）溫度計(jì)一個(gè)；（d）玻璃板

一塊（約Im?）。如右圖所示.

有一塊斜坡草地，太陽光垂直照射到草地表面，請(qǐng)將上述實(shí)驗(yàn)器材按實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求畫

在右圖中。

已知水的比熱容c,被水吸收的熱量。與水的質(zhì)量風(fēng)水溫升高量4?間的關(guān)系是Q

=以4￡,則為了測(cè)定中午單位面積上、單位時(shí)間內(nèi)獲得的太陽能，除了需要測(cè)量0、4f

外，還應(yīng)測(cè)量的物理量是。本實(shí)驗(yàn)會(huì)有一定誤差，試寫出一條產(chǎn)生誤差的主要原

因：。

解：裝置圖如右。還應(yīng)該測(cè)量的物理量是溫度t.產(chǎn)生誤差的主要原因是太陽能沒有全部

被水吸收.

六、實(shí)驗(yàn)練習(xí)題

讀數(shù)為讀數(shù)為mm.

⑶(4)

讀數(shù)為讀數(shù)為cm.

讀數(shù)為cm.

2.按照有效數(shù)字規(guī)則讀出下列電表的測(cè)量值.

(1)⑵

接0~3V量程時(shí)讀數(shù)為-------V.接0-3A量程時(shí)讀數(shù)為------A.

接0一15V量程時(shí)讀數(shù)為------V.接（T0.6A量程時(shí)讀數(shù)為-----A.

3.多用電表表頭的示意圖如右。

⑴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-----------

⑵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-----------

⑶當(dāng)指針位置如圖中黑三角箭頭所示，則測(cè)量的是

-----，測(cè)量結(jié)果為-----------

⑷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：①----------------，②-----------------

③__________________________

測(cè)量結(jié)束后應(yīng)將選擇開關(guān)撥到---------或者黑

⑸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。

4.用螺旋測(cè)微器測(cè)量長(zhǎng)度時(shí)，可以精確到-----m,讀數(shù)應(yīng)該讀到-----mm.讀出下列四種情

況下卜測(cè)量瞥3

，八11I=-15

⑴圖中a、b、c分別叫做____________________________

⑵如圖有一個(gè)小型氣缸,欲測(cè)量其所用材料的體積K需要測(cè)量①高度4②深度/?,③外徑女

④內(nèi)徑&應(yīng)該分別用游標(biāo)卡尺的哪一部分？（用字母表示）—.

⑶在測(cè)量外徑時(shí)，游標(biāo)卡尺的尺面應(yīng)該跟氣缸底面垂直還是平行?--------為減小偶然誤

差,要求測(cè)量4四次,那么每測(cè)量一次后應(yīng)將氣缸繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)-----度.

⑷用測(cè)量結(jié)果表示『的表達(dá)式為：-------------

6.右圖是千分尺的示意圖.⑴圖中所標(biāo)的各部分依次叫做

①---------，②-----------，③----------

④，⑤，⑥

⑵在測(cè)量時(shí)，當(dāng)②快要接觸被測(cè)物體時(shí),要停止使

用----，改用-------，目的是既可以----------，又能-----------------

⑶千分尺中的精密螺紋的螺距為-------mm,其

可動(dòng)刻度部分分為50等分,每一小格表示-----mm.

7.實(shí)驗(yàn)室用水銀氣壓計(jì)測(cè)量大氣壓時(shí)刻度尺和游標(biāo)的位置如右圖所示.由此可以讀出當(dāng)時(shí)

的大氣壓為--------mmHg=-------------------------Pa.

8.某同學(xué)用天平稱量一只小鐵球的質(zhì)量。他將被測(cè)物體放在天平左盤內(nèi)，在右盤內(nèi)放有

16g碳碼，將游碼移到如圖位置時(shí)天平恰好平衡。則被測(cè)物體的質(zhì)量為---------g。請(qǐng)?jiān)?/p>

圖中畫出在調(diào)節(jié)天平橫梁水平時(shí)游碼應(yīng)該處在的位置.

IlliI|1111|1111|IIIIIIIIIIIIMIII|11ll|l111|1111|mg

0100200300400?500600700800900

9.右下圖是一個(gè)彈簧秤的示意圖，該彈簧秤的量程為----N。由圖中讀出的測(cè)量值應(yīng)為

--------------N。

10.在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)得到一條用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶,

并在其上取了大B、

012345678910_

C、D、E、尸等6個(gè)計(jì)

?*??**

數(shù)點(diǎn)（每相鄰兩個(gè)計(jì)ABCDEF

數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的點(diǎn)，本圖中沒有畫出）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接的是220V、50Hz

的交變電流。他把一把毫米刻度尺放在紙帶上，其零刻度和計(jì)數(shù)點(diǎn)4對(duì)齊。

⑴按照有效數(shù)字的讀數(shù)規(guī)則讀出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)在、BC、CD.DE,所間的距離s,、MM

S4、Ss,它們依次為-----cm,---------cm、-----cm、-----cm、------cm。

⑵由以上數(shù)據(jù)計(jì)算打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打RC、D、￡各點(diǎn)時(shí)，物體的即時(shí)速度加外、小、性

依次是-----m/s、-----m/s、-----m/s、-----m/s。

⑶根據(jù)以上結(jié)果,試用兩種不同的方法計(jì)算該物體的加速度人

⑷根據(jù)⑵中得到的數(shù)據(jù),試在右邊所給的坐標(biāo)系中，用做片，

圖象的方法，從圖象中求物體的加速度a..要標(biāo)明坐標(biāo)及其單

位，單位大小要取得合適，使作圖和讀數(shù)方便，并盡量充分利

用坐標(biāo)紙）.試說明為什么用圖象法求加速度的偶然誤差比較

??？

⑸從圖象上求紙帶上的乩尸點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的物體的即時(shí)速度

片-----m/s,斤=------m/s,并由此計(jì)算：當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下，點(diǎn)的時(shí)刻，物體已經(jīng)從靜

止開始做勻加速運(yùn)動(dòng)----s了。

⑹如果當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的頻率是合49Hz,而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道，那么由此引起

的系統(tǒng)誤差將使加速度的測(cè)量值比實(shí)際值偏------，理由是：

11.某同學(xué)在公路邊等汽車回校上學(xué)，他發(fā)現(xiàn)路邊有一臺(tái)小四輪拖拉機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)下漏機(jī)油，

他估算了一下,大約每2秒鐘滴下一滴機(jī)油,這些油在路面上形成一小片油跡.后來這臺(tái)拖

拉機(jī)開走了，在路面上留下一系列油點(diǎn).他走過去觀察了一下,發(fā)現(xiàn)從那一小片油跡開始,向

前2m有一個(gè)油點(diǎn),再向前4m有一個(gè)油點(diǎn),再向前6m又有一個(gè)油點(diǎn).這位同學(xué)由此估算出這

臺(tái)拖拉機(jī)啟動(dòng)時(shí)的加速度約為-----m/s2.如果拖拉機(jī)勻加速到6m/s后保持勻速運(yùn)動(dòng)，那

么它啟動(dòng)半分鐘后大約開出--------m遠(yuǎn)。

12.橡皮筋的一端固定在4點(diǎn)，另一端栓上兩根細(xì)繩，每

根細(xì)繩分別連著一個(gè)量程為5N,最小刻度為0.1N的彈簧

測(cè)力計(jì)，沿著兩個(gè)不同的方向拉彈簧測(cè)力計(jì)。當(dāng)橡皮筋的

活動(dòng)端拉到。點(diǎn)時(shí)，兩根細(xì)繩相互垂直，如圖所示。這時(shí)

彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)可從圖中讀出。

⑴由圖可讀得兩個(gè)相互垂直的拉力的大小分別為----N

和----N。（只須讀到0.1N）;

⑵在右圖的方格紙中按作圖法的要求畫出這兩個(gè)力及它們的合力。

13.在用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)，某同學(xué)按照正確的操作選得紙帶如右。其中。是

起始點(diǎn)，A,B、。是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下的3個(gè)點(diǎn).該同學(xué)用毫米刻度尺測(cè)量。到4B、C

各點(diǎn)的距離，并記錄在圖中（單位cm）。

⑴這三個(gè)數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的

是----，應(yīng)記作-------cm.

⑵該同學(xué)用重錘在曲段的運(yùn)動(dòng)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣冉?.80m/s2,

他用〃'段的平均速度作為跟3點(diǎn)對(duì)應(yīng)的物體的即時(shí)速度，則該段重錘重力勢(shì)能的減少量為

------,而動(dòng)能的增加量為--------，（均保留3位有效數(shù)字，重錘質(zhì)量用加表示）.這樣

驗(yàn)證的系統(tǒng)誤差總是使重力勢(shì)能的減少量------