1、高考綜合復(fù)習：實驗大綱熱實驗知識網(wǎng)絡(luò)高考考場2006年實驗的測試要求：1.實驗?zāi)芰Γ旱贸鼋Y(jié)論，可以獨立完成知識內(nèi)容表中列出的實驗，明確實驗?zāi)康?，理解實驗原理和方法，控制實驗條件，使用儀器，觀察、分析實驗現(xiàn)象，記錄、處理實驗數(shù)據(jù)，靈活運用學過的物理理論2.知識內(nèi)容表：實驗內(nèi)容要求說明113.測量長度1.要求正確使用的儀器主要包括刻度、光標卡尺、螺旋測量儀、天平、計時器、火花計時器(或電磁)打點測量儀、彈簧稱重傳感器、溫度計、電流表、電壓表、萬用表、滑動電阻器、2.在實驗中要認識到誤差問題的重要性，理解誤差的概念，了解系統(tǒng)誤差和偶然的誤差。知道用多次測量求平均值的方法減少偶然的誤差。在一些實驗中，

2、可以分析錯誤的主要原因。不需要計算誤差。3.要知道有效數(shù)字的概念，用有效數(shù)字表示直接測量結(jié)果，不需要間接測量的有效數(shù)字運算。114.均勻線性運動研究115.探討彈簧伸長與彈簧伸長的關(guān)系。116.力驗證的平行四邊形規(guī)則117.動量守恒定律驗證118.平面投擲物體的運動研究119.機械能量守恒定律驗證使用單擺測量重力加速度用油膜法估算分子大小122.用描述法在電場中的平面上畫等值線123.測量金屬的電阻率124.繪制小珍珠的伏安特性曲線125.把電流表改造成電壓表126.電源供應(yīng)裝置電動勢和內(nèi)阻的測量127.用多用途傳記測量儀探索黑盒的傳記部件示波器使用練習129.傳感器的簡單應(yīng)用130.玻璃折射

3、率的測量131.雙狹縫干涉光度的波長復(fù)習說明：物理學是以實驗為基礎(chǔ)的學科，物理實驗也一直是高考的重要內(nèi)容。分析了近年來的高考實驗問題，結(jié)果表明高考對實驗考試具有以下特點。1.重視對基本儀器的使用及讀數(shù)的調(diào)查。游標卡尺、螺旋微米、彈簧秤、電流表、電壓表、滑動電阻器的使用或讀數(shù)問題等是歷代高考考試的熱點問題。2.側(cè)重于與實際運營聯(lián)系的考試。高考實驗試題中的很多問題與實際操作有關(guān)。例如，光標卡尺的讀數(shù)、傳記測量儀的讀數(shù)等實驗電路的連接問題、描述電場中世紀線時幾個茄子紙的放置順序等都是實際操作的前進模擬。如果考生沒有做這樣的實驗，就不能回答這樣的問題。這反映了高考命題的初衷?！爸挥凶鰧嶒灥膶W生才能得到

4、高分”。重點研究實驗數(shù)據(jù)處理試驗。通過對實驗數(shù)據(jù)的正確處理和分析得出正確的實驗結(jié)論是實驗全過程的重要組成部分。高考的主要要求是根據(jù)數(shù)據(jù)繪制圖像，知道放棄錯誤的數(shù)據(jù)，根據(jù)圖像得出結(jié)論。此外，實驗數(shù)據(jù)處理中經(jīng)常使用算術(shù)平均法、差差分法、目錄法、描述法等。4.重視對實驗思想、實驗方法、實驗原理的理解的考察。例如，在“測量玻璃折射率”實驗中，教科書實驗中使用了平行玻璃磚，但在高考實驗問題中給了棱鏡。記載不同，但測量原理和方法相同。確定入射點和發(fā)射點，并通過連接兩個牙齒點繪制折射光線。調(diào)查了“平拋物體的運動研究”實驗，給出的格子圖案的第一點不是球平拋的初始位置。為此，考生必須在認真分析的基礎(chǔ)上找出解決問

5、題的關(guān)鍵。要將均勻變速直線運動( S=AT2)的研究方法( S=AT2)移到平面投擲運動中，研究球在垂直方向上的運動。Voltammetry的電阻包括導(dǎo)線電阻測量、電壓表電阻測量、電流表電阻測量.標題是新的，但原理仍然是伏安法。此外，在電壓電流測量電阻實驗中，實驗條件的控制方法(滑動電阻器的連接方法)、實驗誤差控制方法(電流表的內(nèi)部、外部連接方法)、繪圖時對個別連接的處置、導(dǎo)線的“曲線化直線”、電路設(shè)計測量、實驗設(shè)備選擇原則等。牙齒一切表明，最近高考對學生的實驗?zāi)芰μ岢隽烁咚降囊?，對實驗的考試已?jīng)從簡單的背誦實驗轉(zhuǎn)向?qū)嶒灥乃枷?、方法和原理的理解。設(shè)計實驗是調(diào)查考生對實驗思想的理解程度和

6、所學方法靈活轉(zhuǎn)移應(yīng)用程度的有效方法。從更大的方面來看，通過設(shè)計實驗可以更好地檢查考生的實踐能力和創(chuàng)新精神，這也是近年來“實驗考試不是讀書，而是設(shè)計”的根本原因。根據(jù)高考實驗考試的上述特點，要相應(yīng)地在實驗復(fù)習準備考試中好好實施以下幾個茄子方面。1.要真正學會使用綱領(lǐng)所列的基本儀器。要掌握牙齒儀器的施工原理和使用方法，根據(jù)實驗要求選擇范圍，根據(jù)有效數(shù)字的規(guī)則進行閱讀。2.要實際做實驗。沒有實際操作過程，就沒有實驗，就沒有對實驗的深刻認識和理解。光是“紙膽兵”是不能成為軍事家的，同樣，光是“上課聽實驗，在書上做實驗”，也不能提高實驗?zāi)芰?。對告示鋼要求的各項學生實驗，必須親自進行，才能深刻地體驗。3.

7、必須深刻理解實驗的原理和實驗方法。實驗不僅涉及手，還涉及大腦，是知識、技術(shù)、過程和方法、情感態(tài)度和價值觀三位一體的綜合表現(xiàn)。做所有實驗的時候，牙齒實驗的依據(jù)是什么？為什么要使用牙齒工具？實驗的階段為什么要這樣安排？處理實驗數(shù)據(jù)需要使用什么方法？牙齒實驗中出現(xiàn)系統(tǒng)誤差的原因是什么？把牙齒問題一一弄清楚，對牙齒實驗有了了解和掌握。其中實驗的原理是實驗的“強”，實驗方法和程序、實驗設(shè)備的選擇、數(shù)據(jù)處理等所有實驗相關(guān)問題都是從實驗原理推導(dǎo)出來的。這些是實驗的“目的”，“綱安抬頭”。也就是說，只要抓緊實驗原理，很多問題就會解決，通過這些基礎(chǔ)，可以進一步遷移在這些實驗中學到的原理和方法，可以靈活地將它們應(yīng)

8、用于新的方案，即設(shè)計實驗。4.不僅要重視考場列出的學生實驗，還要重視教材中示范實驗的復(fù)習。近年來高考實驗考試問題擴大到了示范實驗，通過示范實驗測試了考生的觀察能力和理解能力，并對實驗復(fù)習提出了更全面的要求。5.要加強對實驗資料分析處理能力的訓練。要對處理算術(shù)平均法、圖解法、差差法、目錄法等實驗數(shù)據(jù)常用的方法進行系統(tǒng)的訓練。對于某些實驗，需要分析系統(tǒng)錯誤的原因，并知道如何減少錯誤。分析要點錯誤和有效數(shù)字：第一，錯誤的初步知識1.絕對和相對誤差在實際測量過程中測量的數(shù)值和測量的實際值之間不可避免地存在差異。這種差異稱為測量誤差。我們把測量值X和真值的差值 X稱為測量值的絕對誤差。 x=x-由于測量

9、值的絕對誤差不能很好地反映一個測量的準確度(例如，與長度測量10m絕對誤差2cm、長度測量1m絕對誤差2cm相比)，所以第一個測量準確度更好，所以在實際測量中，測量的絕對誤差與實際值的比率(絕對值)被稱為測量值的相對誤差。通常，相對誤差以百分比表示，因此也稱為百分比誤差。在上例中，第一長度測量的相對誤差 1和第二測量的相對誤差 2分別為： 1=0.02/10100%=0.2% 2=0.02/1100%=2%測量的真值是未知的，因此在實際測量中，通常可以通過公認的值或更精確的方法測量值來估計誤差，或者根據(jù)誤差理論，使用測量平均值x而不是實際值來估計 x。測量誤差是不可避免的。所以我們常說的準確度

10、總是相對的。在科學技術(shù)、生產(chǎn)生活現(xiàn)實中，人們總是根據(jù)實際需要進行測量。例如，身高精確到厘米就可以了。要求精確到毫米，意義不大，但在制作拖拉機泵活塞柱時，必須精確到0點幾微米。測量要求很高，很合理。2.系統(tǒng)錯誤和隨機錯誤根據(jù)錯誤的來源，錯誤通常分為兩個茄子主要類別。一個稱為系統(tǒng)錯誤，另一個稱為隨機錯誤。系統(tǒng)誤差是由于儀器本身制造要求的精度限制、實驗原理或?qū)嶒灧椒ú煌晟贫鸬恼`差。例如天平的不等臂性、重量質(zhì)量本身就有誤差，鋼尺的熱膨脹冷縮、傳記計量器內(nèi)部的磁放電都是儀器本身原因造成的系統(tǒng)誤差。利用擺錘測量重力加速度時基于的擺錘周期公式本身是近似公式，用電壓法測量電阻時，不管傳記計量器的內(nèi)部阻力，

11、產(chǎn)生的測量誤差屬于實驗原理和方法的不完備引起的系統(tǒng)誤差。系統(tǒng)錯誤的特點是多個測量結(jié)果總是很大，總是很小，某些測量區(qū)域很大，其他測量區(qū)域很小。減少系統(tǒng)誤差的方法是改進儀器，補充測量原理或方法，有時對數(shù)據(jù)進行校準。隨機誤差(偶然誤差)是各種不確定性(例如測量員、測量儀器、測量目標、測量過程等)影響測量各個部分的測量誤差。例如，計數(shù)器讀取時發(fā)生的錯誤，曹征裝置(例如，鏡頭成像時的屏幕位置曹征)中的錯誤是隨機錯誤。隨機誤差的特點與系統(tǒng)誤差不同。測量結(jié)果大、小、隨機、不確定，但隨著測量次數(shù)的增加，大、小的機會均等，所以我們可以多次測量，采取平均的方法減少隨機誤差。理論上可以證明，如果沒有系統(tǒng)誤差，測量次

12、數(shù)就足夠了。二、有效數(shù)字測量有誤差的話，如何表達和理解實驗測量結(jié)果呢？最基本、最簡單的方法是用有效的數(shù)字表示測量結(jié)果。我們以長度測量為例，說明了有效數(shù)字的相關(guān)概念。使用毫米刻度測量工件的長度。工件左端與0刻度線對齊，右端的讀數(shù)為5.14厘米。牙齒數(shù)字中的前兩位準確，最后一位估計。也就是說，測量誤差發(fā)生在牙齒位上。我們把測量結(jié)果的正確數(shù)字加上有測量誤差的位數(shù)，統(tǒng)稱為有效數(shù)字。這樣可以理解，將測量結(jié)果記錄為有效數(shù)字時，測量誤差發(fā)生在最后。測量結(jié)果的有效數(shù)字越多，測量誤差也越小。實際記錄度量時，請注意有效數(shù)字的正確使用：1.有效位數(shù)與小數(shù)單位轉(zhuǎn)換無關(guān)。也就是說，與小數(shù)位置無關(guān)。例如，在上述測量中，長

13、度可以寫為5.14cm=5l.4mm=0.0514m。在牙齒幾茄子表示法中，全部是三位有效數(shù)字，當用作米時，最高位數(shù)0牙齒以外的數(shù)字5前面的兩個0僅用于定位，而不是有效數(shù)字。2.出現(xiàn)在非0牙齒數(shù)字之間的“0”和最后一個誤差位的“0”都是有效數(shù)字，不能隨意選擇，不能在最后一個誤差位置后隨機添加“0”。例如，一個長度用螺旋微米測量，為2.080毫米，是4位有效數(shù)字，最后的“0”表示誤差所在的位置。3.對于大數(shù)字和小數(shù)字，要用科學記數(shù)法準確表示存在誤差的位置。例如，地球半徑用R=6.371106米表示，表示4位有效數(shù)字，誤差發(fā)生在103。通常，小數(shù)點前面必須有一個非零牙齒的數(shù)字。4.有效數(shù)字表示測量

14、結(jié)果。非測量值的數(shù)字(例如公式的決定倍數(shù)、金志洙、測量次數(shù)都是正確的數(shù)字，如果系數(shù)不合理，則正確的數(shù)字、正確的數(shù)字)可以視為有效位數(shù)無限。例如，如果使用公式S=D2/4測量圓的面積，則直徑d是測量值在測量裝置讀數(shù)的情況下，在讀取時必須在最低等級范圍內(nèi)進行評估，數(shù)據(jù)記錄應(yīng)根據(jù)上述有效數(shù)字記錄要求進行記錄。不要求評價的話，那些記錄都是準確的數(shù)字。常用散熱裝置：一、測量設(shè)備使用例程1.使用測量儀器之前，必須知道測量對象、測量范圍、最小百分度和單位。了解如何使用，包括保護措施。3.使用前，必須確認零點，包括零。4.使用之前，必須知道閱讀方法。二、測量設(shè)備讀數(shù)測量儀器的最小度數(shù)是由儀器制造所能達到的準確

15、度決定的，我們通常所說的讀數(shù)方法，即讀取最小度數(shù)和一分鐘的估計值，實際上是在讀取最小度數(shù)時，其測量值是正確的，進入最小度數(shù)，讀取一分鐘的估計值，通常進入儀器本身的誤差值，因此，估計讀取時，必須根據(jù)儀器本身的情況決定估計方法。高級中學物理實驗中使用的測量儀的讀數(shù)方法有三種。1.不按照規(guī)定進行評估(例如，光標卡尺、計時器)。2.比較精確的可以用1/10或1/5來評價。實驗室用毫米刻度，微米。所謂的1/10評價缸和1/5評價缸，是把最小分數(shù)分成10等分或5等分進行評價。3.一般來說，準確度不高的儀器只能進行二分之一評價或反擊評價，只有最小的百分之二除以二等分進行評價。例如，0.6A范圍電流表。三、比

16、例標尺的最小刻度值以毫米為單位，長度可以精確到毫米，可以估計毫米的下一個位置。注意事項：1.標尺的刻度要緊貼在測量物上，以避免時差范圍2.測量的起點通常不選擇“0”刻度，以防止邊磨損導(dǎo)致的誤差3.如果測量精度要求高，則必須進行重復(fù)測量以平均4.毫米以下的數(shù)值估計四、螺旋測微儀的使用和讀數(shù)在高級中學階段要掌握的光標卡尺和螺旋微米(微米)是長度測量比較精密的測量儀，掌握他們的讀數(shù)方法是重要的基本實驗技術(shù)。螺旋微米套管的刻度下面是整個毫米刻度，上面是0.5毫米刻度。也就是說，套管的最小刻度為0.5mm。鼓輪旋轉(zhuǎn)一周后，測量精密螺絲，向前或向后移動0.5mm。這樣，套管的0.5毫米反映在鼓輪上，一周50個小刻度。因此，螺旋微米的最小刻度為0.01毫米，并加上一個估計值。讀取時，從套筒上顯示的刻度中讀取X.000或X.500，然后從鼓刻度中找到與套管軸對應(yīng)的刻度(注意讀取)，乘以0.01mm，再乘以0。讀取XXX mm，然后加起來得出測量的長度值。第一次學習時，先寫兩個牙齒數(shù)字，然后舉例說明，圖14-4中的甲度讀數(shù)為(3.