专题 高中物理实验讲义.pdf

1、一 切为 了学 生， 为了 一切 学生 ，为 了学 生一 切 ！中 学物 理 南 柯夢 收集 製作 （ Q:36589237）1高 中 物 理实验复习讲义1、 长度的测量2、 互成角度的两个共点力的合成3、 测 定 匀 变 速 直 线 运 动 的 加 速 度 （ 含 练 习 使 用 打 点 计时器） 4、 验证牛顿第二定律5、 研究平抛物体的运动6、 验证机械能守恒定律7、 用单摆测定重力加速度8、 测定金属的电阻率9、 用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻10、 练习用多用电表（万用表）测电阻1、测定玻璃的折射率一 切为 了学 生， 为了 一切 学生 ，为 了学 生一 切 ！中 学物 理

2、 南 柯夢 收集 製作 （ Q:36589237）2说 明： 1.要 求会 正确 使用 的仪 器主 要有 ：刻 度尺 、游 标卡 尺、 螺旋 测微 器、 天平 、 秒表 、打 点计 时器 、弹 簧秤 、温 度表 、电 流表 、电 压表 、多 用电 表、 滑动 变阻 器 、 电阻 箱， 等等 。 2.要 求认 识误 差问 题在 实验 中的 重要 性 ， 了 解误 差的 概念 ， 知 道系 统误 差和 偶然 误差 ； 知 道用 多次 测量 求平 均植 的方 法减 小偶 然误 差 ； 能 在某 些实 验中 分析 误差的 主要 来源 ；不 要求 计算 误差 。 3.要 求知 道有 效数 字的 概念 ，

3、 会 用有 效数 字表 达直 接测 量的 结果 ， 间 接测 量的有 效数 字运 算不 作要 求。 1、长度的测量 、长度的测量 、长度的测量 、长度的测量例 题 1 游标 卡尺 的读 数： 主尺 最小 分度 是 1m m ， 则图 中三 个卡 尺的 读数 为：甲 图中 的游 标是 10分 度， 则读 数为 m m ；乙 图中 的游 标是 20分 度， 则读 数为 m m ；丙 图中 的游 标是 50分 度， 则读 数为 m m 。答 案： 29.8， 10.7， 8.30。2 螺 旋 测 微 器 的 读 数 ： 图 中 甲 为 m m ； 乙 为 m m ， 丙 为m m 。答 案： 0.9

4、0， 8.60， 8.40甲 乙 丙甲 乙丙一 切为 了学 生， 为了 一切 学生 ，为 了学 生一 切 ！中 学物 理 南 柯夢 收集 製作 （ Q:36589237）32、互成角度的两个共点力的合成 、互成角度的两个共点力的合成 、互成角度的两个共点力的合成 、互成角度的两个共点力的合成实 验目 的 验 证力 的合 成的 平行 四边 形定 则。实 验原 理 此 实验 是要 用互 成角 度的 两个 力与 一个 力产 生相 同的 效果 （ 即 ： 使 橡皮 条在 某一 方 向 伸 长 一 定 的 长 度 ） ， 看 其 用 平 行 四 边 形 定 则 求 出 的 合 力 与 这 一 个 力 是

5、 否 在 实验 误差 允许 范围 内相 等 ， 如 果在 实验 误差 允许 范围 内相 等 ， 就 验证 了力 的平 行四 边形 定则 。 实 验器 材 木 板一 块 ， 白 纸 ， 图 钉若 干 ， 橡 皮条 一段 ， 细 绳 ， 弹 簧秤 两个 ， 三 角板 ， 刻 度尺 ，量 角器 。 实 验步 骤 1 用 图钉 把一 张白 纸钉 在水 平桌 面上 的方木 板上 。 2 用 图钉 把橡 皮条 的一 端固 定在 板上 的 A点 ，用 两条 细绳 套结 在橡 皮条 的另 一端 。 3 用两 个弹 簧秤 分别 钩住 两个 细绳 套 ， 互成 角 度 地 拉 橡 皮 条 ， 使 橡 皮 条 伸

6、长 ， 结 点 到 达某 一位 置 O（ 如图 所示 ） 。4 用 铅 笔 描 下 结 点 O的 位 置 和 两 条 细 绳套 的 方 向 ， 并 记 录 弹 簧 秤 的 读 数 。 在 白 纸 上 按 比 例 作 出 两 个 弹 簧 秤 的 拉 力 F1和 F2的 图示 ，利 用刻 度尺 和三 角板 根椐 平行 四边 形定 则求 出合 力 F。5 只 用 一 个 弹 簧 秤 ， 通 过 细 绳 套 把 橡 皮 条 的 结 点 拉 到 与 前 面 相 同 的 位 置 O，记 下弹 簧秤 的读 数和 细绳 的方 向 。 按 同样 的比 例用 刻度 尺从 O点 起做 出这 个弹 簧秤的 拉力 F的

7、 图示 。6 比 较 F与 用平 行四 边形 定则 求得 的合 力 F， 在 实验 误差 允许 的范 围内 是否 相等 。 7 改 变 两 个 分 力 F1和 F2的 大 小 和 夹 角 。 再 重 复 实 验 两 次 ， 比 较 每 次 的 F与F是 否在 实验 误差 允许 的范 围内 相等 。注 意事 项 1 用 弹 簧 秤 测 拉 力 时 ， 应 使 拉 力 沿 弹 簧 秤 的 轴 线 方 向 ， 橡 皮 条 、 弹 簧 秤 和 细绳 套应 位于 与纸 面平 行的 同一 平面 内。 2 同一 次实 验中 ，橡 皮条 拉长 后的 结点 位置 O必 须保 持不 变。例 题 1 在 本 实 验

8、 中 ， 橡 皮 条 的 一 端 固 定 在 木 板 上 ， 用 两 个 弹 簧 秤 把 橡 皮 条 的 另 一端 拉到 某一 位置 O点 ，以 下操 作中 错 误 的 是A 同一 次实 验过 程中 ， O点 位置 允许 变动B 在实 验中 ，弹 簧秤 必须 保持 与木 板平 行， 读数 时视 线要 正对 弹簧 秤刻 度C 实 验 中 ， 先 将 其 中 一 个 弹 簧 秤 沿 某 一 方 向 拉 到 最 大 量 程 ， 然 后 只 需 调 节 另一 弹簧 秤拉 力的 大小 和方 向， 把橡 皮条 的结 点拉 到 O点D 实验 中， 把橡 皮条 的结 点拉 到 O点 时， 两弹 簧之 间的 夹

9、角 应取 90 不 变 ，以 便于 算出 合力 的大 小答 案： ACD一 切为 了学 生， 为了 一切 学生 ，为 了学 生一 切 ！中 学物 理 南 柯夢 收集 製作 （ Q:36589237）42 某 小 组 做 本 实 验 时 得 出 如 图 所 示 的 图 （ F与 A、 O共 线 ） ， 其 中 A为 固定 橡皮 条的 图钉 ， O为 橡皮 条与 细绳 套的 结点 ， 图 中 _是 F1与 F2合 力的 真实 值 ， _是 F1与 F2合 力 的 实 验 值 ， 需 要 进 行 比 较 的 是 _和 _。通 过本 实验 可以 验证 _。答 案： F， F， ， F， 力的 平行 四

10、边 形定 则3 做本 实验 时， 其中 的三 个实 验步 骤是 ：（ 1） 在 水平 放置 的木 板上 垫一 张白 张 ， 把 橡皮 条的 一端固 定在 板上 ， 另 一端 拴两 根细 线 ， 通 过细 线同 时用 两个 弹簧 秤互 成角 度地 拉橡 皮条 ，使 它与 细线 的结 点达 到某 一位 置 O点 ，在 白纸 上记 下 O点 和两 弹簧 秤的 读数 F1和F2。 （ 2） 在 纸上 根据 F1和 F2的 大小 ， 应 用平 行四 边形 定则 作图 求出 合力 F的 大小 。（ 3） 只 用一 个弹 簧秤 通过 细绳 拉橡 皮条 ， 使 它的 伸长 量与 两个 弹簧 秤拉 时相 同 ，

11、记 下此 时弹 簧秤 的读 数 F和 细绳 的方 向。以 上三 个步 骤中 均有 错误 或疏 漏， 指出 错在 哪里 ？ 在 （ 1） 中是 _。在 （ 2） 中是 。在 （ 3） 中是 _。答 案 ： （ 1） 两 绳 拉 力 的 方 向 ； （ 2） “ 的 大 小 ” 后 面 加 “ 和 方 向 ” ； （ 3） “ 相 同 ”之 后加 “ 橡 皮条 与绳 的结 点拉 到 O点 ”3、测定匀变速直线运动的加速度（含练习使用打点计时器） 、测定匀变速直线运动的加速度（含练习使用打点计时器） 、测定匀变速直线运动的加速度（含练习使用打点计时器） 、测定匀变速直线运动的加速度（含练习使用打点计

12、时器）实 验目 的 1 练 习使 用打 点计 时器 ， 学 习利 用打 上点 的纸 带研 究物 体的 运动 。 2 学 习用 打点 计时 器测 定即 时速 度和 加速 度。 实 验原 理 1 打 点计 时器 是一 种使 用交 流电 源的 计时 仪器 ， 它 每隔 0.2s打 一次 点 （ 由 于电 源频 率是 50Hz） ， 因 此纸 带上 的点 就表 示了 和纸 带相 连的 运动 物体 在不 同时 刻的位 置， 研究 纸带 上点 之间 的间 隔， 就可 以了 解物 体运 动的 情况 。 2 由 纸带 判断 物体 做匀 变速 直线 运动 的方 法 ： 如 图所 示 ， 0、 1、 2 为 时间

13、间 隔 相 等 的 各 计 数 点 ， s1、 s2、 s3、 为 相 邻 两 计 数 点 间 的 距 离 ， 若 s=2-s1=s3-2= =恒 量 ， 即 若 连 续 相 等的 时间 间隔 内的 位移 之差 为恒 量 ， 则 与纸带 相连 的物 体的 运动 为匀 变速 直线 运动 。3 由 纸带 求物 体运 动加 速度 的方 法 ：（ 1） 用 “ 逐 差法 ” 求 加速 度 ： 即 根 据s4-1=s5-2=s6-3=aT2（ 为 相邻 两计 数点 间的 时间 间隔 ） 求 出 a1=214T3ss、 a2=25T3ss、a3=236T3ss， 再算 出 a1、 a2、 a3的 平均 值

14、即 为物 体运 动的 加速 度。AF1 F2FO一 切为 了学 生， 为了 一切 学生 ，为 了学 生一 切 ！中 学物 理 南 柯夢 收集 製作 （ Q:36589237）5（ 2） 用 v-t图 法 ： 即 先根 据 vn=T2ss1nn+求 出打 第 n点 时纸 带的 瞬时 速度 ， 后 作出 v-t图 线， 图线 的斜 率即 为物 体运 动的 加速 度。实 验器 材 小 车， 细绳 ，钩 码， 一端 附有 定滑 轮的 长木 板， 打点 计时 器， 低压 交流 电源 ，导 线两 根， 纸带 ，米 尺。 实 验步 骤 1 把 一 端 附 有 定 滑 轮 的 长 木 板 平 放 在 实 验

15、桌 上 ， 并 使 滑 轮 伸 出 桌 面 ， 把 打 点计 时器 固定 在长 木板 上没 有滑 轮的 一端 ，连 接好 电路 ，如 图所 示。 2 把 一 条 细 绳 拴 在 小 车 上 ， 细 绳 跨 过 滑 轮 ， 并 在 细 绳 的 另 一 端 挂 上 合 适 的 钩码 ， 试 放手 后 ， 小 车能 在长 木板 上平 稳地 加速 滑行 一段 距离 ， 把 纸带 穿过 打点 计时器 ，并 把它 的一 端固 定在 小车 的后 面。 3 把 小 车 停 在 靠 近 打 点 计 时 器 处 ， 先 接 通 电 源 ， 再 放 开 小 车 ， 让 小 车 运 动 ，打 点计 时器 就在 纸带

16、上打 下一 系列 的点 ，取 下纸 带， 换上 新纸 带， 重复 实验 三次 。4 选 择一 条比 较理 想的 纸带 ， 舍 掉开 头的 比较 密集 的点 子 ， 确 定好 计数 始点 0，标 明计 数点 ，正 确使 用毫 米刻 度尺 测量 两点 间的 距离 ，用 逐差 法求 出加 速度 值 ， 最后 求 其 平 均 值 。 也 可 求 出 各 计 数 点 对 应 的 速 度 ， 作 v-t图 线 ， 求 得 直 线 的 斜 率 即 为物 体运 动的 加速 度。 注 意事 项 1 纸带 打完 后及 时断 开电 源。2 小 车的 加速 度应 适当 大一 些 ， 以 能在 纸带 上长 约 50cm

17、 的 范围 内清 楚地 取 78个 计数 点为 宜。 3 应 区别 计时 器打 出的 轨迹 点与 人为 选取 的计 数点 ， 通 常每 隔 4个 轨迹 点选 1个 计数 点， 选取 的记 数点 不少 于 6个 。4 不 要 分 段 测 量 各 段 位 移 ， 可 统 一 量 出 各 计 数 点 到 计 数 起 点 0之 间 的 距 离 ，读 数时 应估 读到 毫米 的下 一位 。 例 题 1 电 磁 打 点 计 时 器 是 一 种 使 用 _电 源 的 计 时仪 器 ， 它 的工 作电 压是 _。 如 图所 示 ， A是 _，B是 _， C是 _， D是 _， E是 ，F是 。答 案： 交流

18、， 4至 6V， 线圈 ，振 动片 ，限 位孔 ， 振针 ，永 磁体 ，接 线柱 。 2 如 图 是 某 同 学 测 量 匀 变速 直线 运动 的加 速度 时 ， 从 若干纸 带 中 选 中 的 一 条 纸 带 的 一 部分 ， 他 每 隔 4个 点 取 一 个 计 数点 ， 图 上注 明了 他对 各计 数点 间距 离的 测量 结果 。 （ 1） 为了 验证 小车 的运 动是 匀变 速运 动， 请进 行下 列计 算， 填入 表内 （单 位 ：cm ）ABCDEFOABCDEFcms12.804.40s25.95s37.57s4 9.10s5 10.71s6一 切为 了学 生， 为了 一切 学生

19、 ，为 了学 生一 切 ！中 学物 理 南 柯夢 收集 製作 （ Q:36589237）6s2-1 s3-2 s4-3 s5-4 s6-5 s各 位 移 差 与 平 均 值 最 多 相 差 _cm ， 由 此 可 以 得 出 结 论 ： 小 车 的 位 移 在_范 围内 相等 ，所 以小 车的 运动 是 _。（ 2） 根据 匀变 速直 线运 动的 规律 ，可 以求 得物 体的 加速 度 a=2Ts=_m /s2。（ 3） 根据 an-3=23nnT3ss， 可求 出a1=214T3ss=_m /s2， a2=25T3ss=_m /s2， a3=236T3ss=_m /s2，所 以， a=3aa

20、a 321 +=_m /s2。答 案 ： （ 1） 1.60， 1.5， 1.62， 1.53， 1.6， 1.58， 0.5， 任 意两 个连 续相 等的 时间 里、 在误 差允 许的 ，匀 加速 直线 运动 ； （ 2） .； （ 3） 1.9， 1.57， 1.59， 1.58。3 在 研 究 匀 变 速 直 线 运 动 的 实 验 中 ， 如 图 所 示 ， 为 一 条 记 录 小 车 运 动 情 况 的纸 带， 图中 A、 B、 C、 D、 E为 相邻 的计 数点 ，相 邻计 数点 间的 时间 间隔 T=0.1s。（ 1） 根据 _计 算各 点瞬 时速 度， 则vA=_m /s， v

21、B=_m /s， vC=_m /s，D_m /s， E m /s。（ 2） 在 如图 所示 坐标 中作 出小 车的 v-t图 线 ， 并 根据 图线 求出 a=_。 将图 线延 长与 纵轴 相交 ， 交点 的速 度是 ， 此 速度 的物 理意 义是 _。答 案 ： （ 1） vn= T2ddT2ss 1n1n1nn + =+ ， 0.53， 0.8，1.23， 1.58， 1.93； （ ） 3.50m/s2， 0.53m/s， 开 始 计 时小 车的 速度 ，即 vA。4、验证牛顿第二定律 、验证牛顿第二定律 、验证牛顿第二定律 、验证牛顿第二定律实 验目 的 验 证牛 顿第 二定 律。实

22、验原 理 cm7.017.5031.5049.00ABCD Et/s0.10.20.30.406080100120140160v/cm s-一 切为 了学 生， 为了 一切 学生 ，为 了学 生一 切 ！中 学物 理 南 柯夢 收集 製作 （ Q:36589237）71 如 图 所 示 装 置 ， 保 持 小 车 质 量 不 变 ， 改 变 小 桶 内 砂 的 质 量 ， 从 而 改 变 细 线对 小车 的牵 引力 ， 测 出小 车的 对应 加速 度 ， 作 出加 速度 和力 的关 系图 线 ， 验 证加 速度 是否 与外 力成 正比 。 2 保 持 小 桶 和 砂 的 质 量 不 变 ， 在

23、 小 车 上 加 减 砝 码 ， 改 变 小 车 的 质 量 ， 测 出 小车 的对 应加 速度 ， 作 出加 速度 和质 量倒 数的 关系 图线 ， 验 证加 速度 是否 与质 量成 反比 。实 验器 材 小 车， 砝码 ，小 桶， 砂， 细线 ，附 有定 滑轮 的长 木板 ，垫 木， 打点 计时 器 ， 低压 交流 电源 ，导 线两 根， 纸带 ，托 盘天 平及 砝码 ，米 尺。 实 验步 骤 1 用天 平测 出小 车和 小桶 的质 量 M和 ， 把数 据记 录下 来。2 按 如 图 装 置 把 实 验 器 材 安 装 好 ， 只 是 不 把 挂 小 桶 用 的 细 线 系 在 小 车 上

24、 ， 即不 给小 车加 牵引 力。 3 平 衡 摩 擦 力 ： 在 长 木 板 的 不 带 定 滑 轮 的 一 端 下 面 垫 上 垫 木 ， 反 复 移 动 垫 木的 位置 ， 直 至小 车在 斜面 上运 动时 可以 保持 匀速 直线 运动 状态 （ 可 以从 纸带 上打 的点 是否 均匀 来判 断 ） 。4 在 小车 上加 放砝 码 ， 小 桶里 放入 适量 的砂 ， 把 砝码 和砂 的质 量 m 和 m 记 录下 来 。 把 细线 系在 小车 上并 绕过 滑轮 悬挂 小桶 ， 接 通电 源 ， 放 开小 车 ， 打 点计 时器在 纸带 上打 下一 系列 点， 取下 纸带 ，在 纸带 上写

25、 上编 号。 5 保 持小 车的 质量 不变 ， 改 变砂 的质 量 （ 要 用天 平称 量 ） ， 按 步骤 4再 做 5次实 验。 6 算出 每条 纸带 对应 的加 速度 的值 。7 用纵 坐标 表示 加速 度 a， 横坐 标表 示作 用力 ，即 砂和 桶的 总重 力 (M+m )g，根 据实 验结 果在 坐标 平面 上描 出相 应的 点， 作图 线。 若图 线为 一条 过原 点的 直线 ，就 证明 了研 究对 象质 量不 变时 其加 速度 与它 所受 作用 力成 正比 。 8 保 持 砂 和 小 桶 的 质 量 不 变 ， 在 小 车 上 加 放 砝 码 ， 重 复 上 面 的 实 验

26、， 并 做 好记 录 ， 求 出 相 应 的 加 速 度 ， 用 纵 坐 标 表 示 加 速 度 a， 横 坐 标 表 示 小 车 和 车 内 砝 码 总质 量的 倒数 mM1+， 在 坐标 平面 上根 据实 验结 果描 出相 应的 点并 作图 线 ， 若 图线 为一 条过 原点 的直 线 ， 就 证明 了研 究对 象所 受作 用力 不变 时其 加速 度与 它的 质量 成反比 。 注 意事 项 1 砂和 小桶 的总 质量 不要 超过 小车 和砝 码的 总质 量的 101。2 在 平 衡 摩 擦 力 时 ， 不 要 悬 挂 小 桶 ， 但 小 车 应 连 着 纸 带 且 接 通 电 源 。 用

27、手 给小 车一 个初 速度 ， 如 果在 纸带 上打 出的 点的 间隔 是均 匀的 ， 表 明小 车受 到的 阻力 跟它 的重 力沿 斜面 向下 的分 力平 衡。 3 作 图 时 应 该 使 所 作 的 直 线 通 过 尽 可 能 多 的 点 ， 不 在 直 线 上 的 点 也 要 尽 可 能对 称地 分布 在直 线的 两侧 ，但 如遇 个别 特别 偏离 的点 可舍 去。 例 题 1 在 做 验 证 牛 顿 第 二 定 律 的 实 验 时 ， 某 学 生 将 实 验 装 置 按 如 图 安 装 ， 而 后 就接 通源 开始 做实 验 ， 他 有三 个明 显的 错误 ： （ 1） _； （ 2）

28、 _；（ 3） _。一 切为 了学 生， 为了 一切 学生 ，为 了学 生一 切 ！中 学物 理 南 柯夢 收集 製作 （ Q:36589237）8答 案 ： （ 1） 没有 平衡 摩擦 力 ； （ 2） 不应 挂钩 码， 应挂 装有 砂子 的小 桶 ； （ 3） 细线 太长 悬挂 物离 地面 太近 。2 在 验证 牛顿 第二定 律的 实验 中， 用改 变砂 的质 量的 办法 来改 变对 小车 的作 用力 F， 用打 点计 时器 测出 小 车 的 加 速 度 a， 得 出 若 干 组 F和 a的 数 据 。 然 后 根 据 测 得 的 数 据 作 出 如 图 所 示的 a-F图 线， 发现 图

29、线 既不 过原 点， 又不 是直 线， 原因 是A 没有 平衡 摩擦 力， 且小 车质 量较 大B 平衡 摩擦 力时 ，所 垫木 板太 高， 且砂 和小 桶的 质量 较大C 平衡 摩擦 力时 ，所 垫木 板太 低， 且砂 和小 桶的 质量 较大D 平衡 摩擦 力时 ，所 垫木 板太 高， 且小 车质 量较 大答 案： C5、研究平抛物体的运动 、研究平抛物体的运动 、研究平抛物体的运动 、研究平抛物体的运动实 验目 的 1 用实 验方 法描 出平 抛物 体的 运动 轨迹 。2 从实 验轨 迹求 平抛 物体 的初 速度 。实 验原 理 平 抛物 体的 运动 可以 看作 是两 个分 运动 的合 运

30、动 ： 一 是水 平方 向的 匀速 直线 运动 ， 另 一个 是竖 直方 向的 自由 落体 运动 。 令 小球 做平 抛运 动 ， 利 用描 迹法 描出 小球的 运动 轨迹 ， 即 小球 做平 抛运 动的 曲线 ， 建 立坐 标系 ， 测 出曲 线上 的某 一点 的坐 标x和 y， 根 据 重 力 加 速 度 g的 数 值 ， 利 用 公 式 y=21gt2求 出 小 球 的 飞 行 时 间 t， 再 利用 公式 x=vt,求 出小 球的 水平 分速 度， 即为 小球 做平 抛运 动的 初速 度。实 验器 材 斜 槽， 竖直 固定 在铁 架台 上的 木板 ，白 纸， 图钉 ，小 球， 有孔 的

31、卡 片， 刻度 尺 ， 重锤 线。 实 验步 骤 1 安 装 调 整 斜 槽 ： 用 图 钉 把 白 纸 钉 在 竖 直 板 上 ， 在 木 板 的 左 上 角 固 定 斜 槽 ，可 用平 衡法 调整 斜槽 ， 即 将小 球轻 放在 斜槽 平直 部分 的末 端处 ， 能 使小 球在 平直 轨道 上的 任意 位置 静止 ，就 表明 水平 已调 好。 2 调 整 木 板 ： 用 悬 挂 在 槽 口 的 重 锤 线 把 木 板 调 整 到 竖 直 方 向 ， 并 使 木 板 平 面与 小球 下落 的竖 直面 平行 。 然 后把 重锤 线方 向记 录到 钉在 木板 的白 纸上 ， 固 定木 板 ，使

32、在重 复实 验的 过程 中， 木板 与斜 槽的 相对 位置 保持 不变 。3 确 定 坐 标 原 点 O： 把 小 球 放 在 槽 口 处 ， 用 铅 笔 记 下 球 在 槽 口 时 球 心 在 图 板上 的水 平投 影点 O， 点 即为 坐标 原点 。4 描 绘 运 动 轨 迹 ： 在 木 板 的 平 面 上 用 手 按 住 卡 片 ， 使 卡 片 上 有 孔 的 一 面 保 持一 切为 了学 生， 为了 一切 学生 ，为 了学 生一 切 ！中 学物 理 南 柯夢 收集 製作 （ Q:36589237）9水 平 ， 调 整卡 片的 位置 ， 使 从槽 上滚 下的 小球 正好 穿过 卡片 的孔

33、 ， 而 不擦 碰孔 的边缘 ， 然 后用 铅笔 在卡 片缺 口上 点个 黑点 ， 这 就在 白纸 上记 下了 小球 穿过 孔时 球心 所对 应的 位置 。 保 证小 球每 次从 槽上 开始 滚下 的位 置都 相同 ， 用 同样 的方 法 ， 可 找出小 球平 抛轨 迹上 的一 系列 位置 。 取 下白 纸用 平滑 的曲 线把 这些 位置 连接 起来 即得 小球 做平 抛运 动的 轨迹 。 5 计 算 初 速 度 ： 以 O点 为 原 点 画 出 竖 直 向 下 的 y轴 和 水 平 向 右 的 x轴 ， 并 在曲 线 上 选 取 A、 B、 C、 D、 E、 F六 个 不 同 的 点 ， 用

34、 刻 度 尺 和 三 角 板 测 出 它 们 的 坐标 x和 y， 用 公 式 x=v0t和 y=21gt2计 算 出 小 球 的 初 速 度 v0， 最 后 计 算 出 v0的 平 均值 ，并 将有 关数 据记 入表 格内 。 注 意事 项 1 实 验 中 必 须 保 持 通 过 斜 槽 末 端 点 的 切 线 水 平 ， 方 木 板 必 须 处 在 竖 直 面 内 且与 小球 运动 轨迹 所在 的竖 直平 面平 行， 并使 小球 的运 动靠 近图 板但 不接 触。 2 小球 必须 每次 从斜 槽上 同一 位置 滚下 。3 坐 标原 点 （ 小 球做 平抛 运动 的起 点 ） 不 是槽 口的

35、 端点 ， 应 是小 球在 槽口 时 ，球 的球 心在 木板 上的 水平 投影 点。 4 要 在 平 抛 轨 道 上 选 取 距 O点 远 些 的 点 来 计 算 球 的 初 速 度 ， 这 样 可 使 结 果 的误 差较 小。例 题 1 下列 哪些 因素 会使 “ 研 究平 抛物 体的 运动 ” 实 验的 误差 增大A 小球 与斜 槽之 间有 摩擦B 安装 斜槽 时其 末端 不水 平C 建立 坐标 系时 ，以 斜槽 末端 端口 位置 为坐 标原 点D 根 据曲 线计 算平 抛运 动的 初速 度时 ， 在 曲线 上取 作计 算的 点离 原点 O较 远答 案： BC2 如图 所示 ，在 “ 研

36、究平 抛物 体的 运动 ” 的 实验 时 ，用 一 张 印 有 小 方 格 的 纸 记 录 轨 迹 ， 小 方 格 的 边 长l=1.25cm 。 若 小球 在平 抛运 动途 中的 几个 位置 如图 中的 a、b、 c、 d所 示 ， 则 小 球 平 抛 的 初 速 度 的 计 算 式 为v0=_(用 l、 g表 示 )， 其 值是 _（ 取 g=9.8m /s2） ，小 球在 b点 的速 率是 _。答 案： 2gl， 0.7m/s， 0.875m/s6、验证机械能守恒定律 、验证机械能守恒定律 、验证机械能守恒定律 、验证机械能守恒定律实 验目 的 验 证机 械能 守恒 定律 。实 验原 理

37、 当 物 体 自 由 下 落 时 ， 只 有 重 力 做 功 ， 物 体 的 重 力 势 能 和 动 能 互 相 转 化 ， 机 械能 守恒 。 若 某一 时刻 物体 下落 的瞬 时速 度为 v， 下 落高 度为 h， 则 应有 ： m gh=21m v2，借 助 打 点 计 时 器 ， 测 出 重 物 某 时 刻 的 下 落 高 度 h和 该 时 刻 的 瞬 时 速 度 v， 即 可 验 证机 械能 是否 守恒 ，实 验装 置如 图所 示。测 定第 n点 的瞬 时速 度的 方法 是 ： 测 出第 n点 的相 邻前 、 后 两段 相等 时间 T内一 切为 了学 生， 为了 一切 学生 ，为 了

38、学 生一 切 ！中 学物 理 南 柯夢 收集 製作 （ Q:36589237）10下 落的 距离 sn和 sn+1， 由公 式 vn=T2ss1nn+， 或由 vn=Tddnn211+算 出， 如图 所示 。实 验器 材 铁 架 台 （ 带 铁 夹 ） ， 打 点 计 时 器 ， 学 生 电 源 ， 导 线 ， 带 铁 夹 的 重 缍 ， 纸 带 ， 米尺 。 实 验步 骤 1 按 如 图 装 置 把 打 点 计 时 器 安 装 在 铁 架 台 上 ， 用 导 线 把 打 点 计 时 器 与 学 生 电源 连接 好。2 把 纸 带 的 一 端 在 重 锤 上 用 夹 子 固 定 好 ， 另 一

39、 端 穿 过 计 时 器 限 位 孔 ， 用 手 竖直 提起 纸带 使重 锤停 靠在 打点 计时 器附 近。 3 接通 电源 ，松 开纸 带， 让重 锤自 由下 落。4 重复 几次 ，得 到 3 5条 打好 点的 纸带 。5 在打 好点 的纸 带中 挑选 第一 、二 两点 间的 距离 接近 2m m ， 且点 迹清 晰一 条纸 带 ， 在 起 始 点 标 上 0， 以 后 各 依 次 标 上 1， 2， 3 ， 用 刻 度 尺 测 出 对 应 下 落 高度 h1、 h2、 h3 。6 应用 公式 vn=T2hh 1n1n +计 算各 点对 应的 即时 速度 v1、 v2、 v3 。7 计算 各

40、点 对应 的势 能减 少量 m ghn和 动能 的增 加量 21m vn2， 进行 比较 。注 意项 事 1 打 点 计 时 器 安 装 时 ， 必 须 使 两 纸 带 限 位 孔 在 同 一 竖 直 线 上 ， 以 减 小 摩 擦 阻力 。 2 选用 纸带 时应 尽量 挑第 一、 二点 间距 接近 2m m 的 纸带 。3 因不 需要 知道 动能 和势 能的 具体 数值 ，所 以不 需要 测量 重物 的质 量。例 题 1 本 实 验 中 ， 除 铁 架 台 、 铁 夹 、 学 生 电 源 、 纸 带 和 重 物 外 ， 还 需 选 用 下 述 仪器 中的 哪几 种？ A 秒表 B 刻度 尺

41、C 天平 D 打点 计时 器答 案： BD2 在 “ 验 证 机 械 能 守 恒 定 律 ”的 实验 中 ， 已 知打 点计 时器 所用 电源的 频 率 为 50Hz。 查 得 当 地 的 重 加 速度 g=9.8m /s2， 测 得所 用的 重物 的质量 为 1.0kg。 实 验中 得到 一条 点迹 清晰 的纸 带 ， 把 第一 个点 记作 O， 另 连续 的 4个O NSn Sn+1dn-1 dn+101 ABCD一 切为 了学 生， 为了 一切 学生 ，为 了学 生一 切 ！中 学物 理 南 柯夢 收集 製作 （ Q:36589237）1点 A、 B、 C、 D作 为测 量的 点， 经测

42、 量知 道 A、 B、 C、 D各 点到 O点 的距 离分 别为 62.9cm 、 70.18cm 、 7.6cm 、 85.73cm 。 根 据以 上数 据 ， 可 知重 物由 O点 到运 动C点 ， 重 力势 能减 少量 等于 _J， 动 能的 增加 量等 于 _J。 （ 取 3位 有效数 字） 答 案： 7.62， 7.53 在 本实 验中 ， 所 用电 源的频 率为 50Hz， 某 同学 选择 了一 条理 想 的 纸 带 ， 用 刻 度 尺 测 量 时 各 计 数 点 位 置 对 应 刻 度 尺 上 的 读 数 如 图 所 示 。 （ 图 中 O是 打 点 计 时器 打 的 第 一 个

43、 点 ， A、 B、 C、 D、 E分 别 是 以 每 打 两 个 点 的 时 间 作 为 计 时 单 位 取 的计 数点 ） 。 根据 纸带 求：（ 1） 重锤 下落 的加 速度 。（ 2） 若 重锤 质量 为 m kg， 则 重锤 从起 始下 落至 B时 ， 减 少的 重力 势能 为多 少？（ 3） 重锤 下落 到 B时 ，动 能为 多大 ？（ 4） 从（ 2） 、 （ 3） 的数 据可 得什 么结 论？ 产生 误差 的主 要原 因是 什么 ？答 案 ： （ 1） 9.6m/s2； （ 2） | Ep|=1.95mJ； （ 3） Ek=1.89mJ； （ 4） 在 实验 误差 允许 的范

44、围内 ， 重 锤重 力势 能的 减少 等于 其动 能的 增加 ， 机 械能 守恒 。 产 生误 差的 主要 原因 是重 锤下 落过 程中 受到 阻力 （ 空 气阻 力 、 纸 带与 限位 孔间 的摩 擦阻 力 ） 的 作用 。 7、用单摆测定重力加速度 、用单摆测定重力加速度 、用单摆测定重力加速度 、用单摆测定重力加速度实 验目 的 利 用单 摆测 定当 地的 重力 加速 度。 实 验原 理 单 摆 在 摆 角 小 于 5 时 的 振 动 是 简 谐 运 动 ， 其 固 有 周 期 为 T=2 gl， 由 此 可得 g=224Tl。 据此 ，只 要测 出摆 长 l和 周期 T， 即可 计算

45、出当 地的 重力 加速 度值 。实 验器 材 铁 架台 （ 带 铁夹 ） ， 中 心有 孔的 金属 小球 ， 约 1m 长 的细 线 ， 米 尺 ， 游 标卡 尺 （ 选用 ） ， 秒表 。实 验步 骤 1 在 细线 的一 端打 一个 比小 球上 的孔 径稍 大些 的结 ， 将 细线 穿过 球上 的小 孔 ，制 成一 个单 摆。 2 将 铁夹 固定 在铁 架台 的上 端 ， 铁 架台 放在 实验 桌边 ， 使 铁夹 伸到 桌面 以外 ，把 做好 的单 摆固 定在 铁夹 上， 使摆 球自 由下 垂。 3 测 量单 摆的 摆长 l： 用 米尺 测出 悬点 到球 心间 的距 离 ； 或 用游 标卡

46、尺测 出摆球 直径 2r， 再用 米尺 测出 从悬 点至 小球 上端 的悬 线长 l， 则摆 长 l=l+r。4 把 单 摆 从 平 衡 位 置 拉 开 一 个 小 角 度 （ 不 大 于 5 ） ， 使 单 摆 在 竖 直 平 面 内 摆动 ， 用 秒表 测量 单摆 完成 全振 动 30至 50次 所用 的时 间 ， 求 出完 成一 次全 振动 所用OABCD125.0195.0280.5381.5 E498.00 (m m )一 切为 了学 生， 为了 一切 学生 ，为 了学 生一 切 ！中 学物 理 南 柯夢 收集 製作 （ Q:36589237）12的 平均 时间 ，这 就是 单摆 的

47、周 期 T。5 将测 出的 摆长 l和 周期 T代 入公 式 g=224Tl求 出重 力加 速度 g的 值。6 变更 摆长 重做 两次 ，并 求出 三次 所得 的 g的 平均 值。注 意事 项 1 选 择材 料时 应选 择细 、 轻 又不 易伸 长的 线 ， 长 度一 般在 1m 左 右 ， 小 球应 选用 密度 较大 的金 属球 ，直 径应 较小 ，最 好不 超过 2cm 。2 单 摆 悬 线 的 上 端 不 可 随 意 卷 在 铁 夹 的 杆 上 ， 应 夹 紧 在 铁 夹 中 ， 以 免 摆 动 时发 生摆 线下 滑、 摆长 改变 的现 象。 3 注 意摆 动时 控制 摆线 偏离 竖直

48、方向 不超 过 5 ， 可 通过 估算 振幅 的办 法掌 握 。4 摆球 摆动 时， 要使 之保 持在 同一 个竖 直平 面内 ，不 要形 成圆 锥摆 。5 计 算 单 摆 的 振 动 次 数 时 ， 应 以 摆 球 通 过 最 低 位 置 时 开 始 计 时 ， 以 后 摆 球 从同 一方 向通 过最 低位 置时 ， 进 行计 数 ， 且 在数 “ 零 ” 的 同时 按下 秒表 ， 开 始计 时计数 。 例 题 某 同学 在做 “ 利 用单 摆测 重力 加速 度 ” 实 验中 ，先 测得 摆线 长为 10.0cm ， 摆球 直径 为 2.0cm ， 然后 用秒 表记 录了 单摆 振动 50次

49、 所用 的时 间为 10.5s。 则（ 1） 他测 得的 重力 加速 度 g=_m /s2。（ 2） 他测 得的 g值 偏小 ，可 能的 原因 是A 测摆 线长 时摆 线拉 得过 紧B 摆线 上端 未牢 固地 系于 悬点 ，振 动中 出现 松动 ，使 摆线 长度 增加 了C 开始 计时 时， 秒表 过迟 按下D 实验 中误 将 49次 全振 动数 为 50次（ 3） 为 了 提 高 实 验 精 度 ， 在 实 验 中 可 改 变 几 次 摆 长 l并 测 出 相 应 的 周 期 T， 从而 得 出 一 组 对 应 的 l与 T的 数 据 ， 再 以 l为 横 坐 标 、 T2为 纵 坐 标 将