1、8.物理实验,-2-,实验1,实验2,实验3,实验4,实验5,实验6,实验7,实验8,实验9,实验10,实验11,实验12,研究匀变速直线运动 1.交流电源的电压及频率要符合打点计时器的要求。 2.实验前要检查打点的稳定性和清晰程度,必要时要调节振针的高度和更换复写纸。 3.开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器。 4.先接通电源,打点计时器稳定工作后,再放开小车,当小车停止运动时及时断开电源。 5.要区别打点计时器打出的点与人为选取的计数点,一般在纸带上每隔四个点取一个计数点,即时间间隔为T=0.02 s5=0.1 s。 6.小车另一端挂的钩码个数要适当,避免速度过大而使纸带上打的点太少,或
2、者速度太小而使纸带上的点过于密集。 7.选择一条理想的纸带,是指所选纸带上的点迹清晰。适当舍弃开头密集部分,适当选取计数点,弄清楚所选的时间间隔T。,-3-,实验1,实验2,实验3,实验4,实验5,实验6,实验7,实验8,实验9,实验10,实验11,实验12,8.测位移x时不要分段测量,读数时要注意有效数字的要求,计算加速度a时要注意用逐差法,以减小误差。,-4-,实验1,实验2,实验3,实验4,实验5,实验6,实验7,实验8,实验9,实验10,实验11,实验12,探究弹力和弹簧伸长的关系 1.所挂钩码不要过重,以免弹簧被过分拉伸,超出它的弹性限度。 2.每次所挂钩码的重力差尽量大一些,从而使
3、坐标上描的点尽可能稀,这样作出的图线更精确。 3.测弹簧长度(尤其是原长)时,一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量,以免增大误差。 4.记录数据时要注意弹力与弹簧伸长量的对应关系及单位。,-5-,实验1,实验2,实验3,实验4,实验5,实验6,实验7,实验8,实验9,实验10,实验11,实验12,验证力的平行四边形定则 1.同一实验中的两只弹簧测力计的选取方法是将两只弹簧测力计调零后互钩对拉,若两只弹簧测力计在对拉过程中,读数相同,则可选;若读数不同,应另换,直至相同为止。 2.在同一次实验中,使橡皮条拉长时,结点O位置一定要相同,同时记录力的大小和方向。 3.用两只弹簧测力计钩住绳套互成
4、角度地拉橡皮条时,夹角不宜太大也不宜太小,在60100之间为宜。 4.读数时应注意使弹簧测力计与木板平行,并使细绳套与弹簧测力计的轴线在同一条直线上,避免弹簧测力计的外壳与弹簧测力计的限位孔之间有摩擦。读数时眼睛要正视弹簧测力计的刻度,在合力不超过量程及橡皮条弹性限度的前提下,拉力的数值尽量大些。,-6-,实验1,实验2,实验3,实验4,实验5,实验6,实验7,实验8,实验9,实验10,实验11,实验12,5.细绳套应适当长一些,便于确定力的方向。不要直接沿细绳套的方向画直线,应在细绳套末端用铅笔画一个点,去掉细绳套后,再将所标点与O点连接,即可确定力的方向。 6.在同一次实验中,画力的图示所
5、选定的标度要相同,并且要恰当选取标度,使所作力的图示稍大一些。,-7-,实验1,实验2,实验3,实验4,实验5,实验6,实验7,实验8,实验9,实验10,实验11,实验12,验证牛顿运动定律 1.一定要做好平衡摩擦力的工作,也就是调出一个合适的斜面,使小车的重力沿着斜面方向的分力正好平衡小车受的摩擦阻力。在平衡摩擦力时,不要把悬挂托盘的细线系在小车上,即不要给小车加任何牵引力,只让小车拖着纸带运动,打开打点计时器开关,点迹均匀即可。 2.整个实验平衡了摩擦力后,不管以后是改变托盘和砝码的总质量还是改变小车和砝码的总质量,都不需要重新平衡摩擦力。 3.每条纸带必须在满足小车的质量远大于托盘和砝码
6、的总质量的条件下打出。只有如此,托盘和砝码的总重力才可近似认为等于小车受到的拉力。,-8-,实验1,实验2,实验3,实验4,实验5,实验6,实验7,实验8,实验9,实验10,实验11,实验12,4.改变拉力和小车质量后,每次开始时小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源,再放开小车,且应在小车到达定滑轮前按住小车。 5.作图象时,要使尽可能多的点在所作直线上,不在直线上的点应尽可能对称分布在所作直线两侧。 6.作图时两轴标度比例要选择适当。各量须采用国际单位。这样作图线时,坐标点间距不至于过密,误差会小些。 7.为提高测量精度: (1)应舍掉纸带上开头比较密集的点,在后边便于测量的地方找一个起
7、点。 (2)可以把每打五个点的时间作为时间单位,即从起点开始,每五个点标出一个计数点,则相邻计数点间的时间间隔为T=0.1 s。,-9-,实验1,实验2,实验3,实验4,实验5,实验6,实验7,实验8,实验9,实验10,实验11,实验12,探究动能定理 1.每次实验中小车都要从同一位置开始释放。 2.长木板要倾斜,使小车能在长木板上匀速运动。 3.实验中不用测小车的质量。 4.实验中测定的速度应是橡皮筋恢复形变以后小车的速度,所以应选用那些间距较大且相对均匀的点来测量和计算。,-10-,实验1,实验2,实验3,实验4,实验5,实验6,实验7,实验8,实验9,实验10,实验11,实验12,验证机
8、械能守恒定律 1.打点计时器要稳定地固定在铁架台上,打点计时器平面与纸带限位孔调整在竖直方向,以减小摩擦阻力。 2.应选用质量和密度较大的重物,增大重力可使阻力的影响相对减小,增大密度可以减小体积,可使空气阻力减小。 3.实验中,需保持提纸带的手不动,且保证纸带竖直,待接通电源,打点计时器工作稳定后,再松开纸带。 4.测下落高度时,要从第一个打点测起(第一个点的判断依据:第1、2两个点之间的距离约为2 mm),并且各点对应的下落高度要一次测量完。,-11-,实验1,实验2,实验3,实验4,实验5,实验6,实验7,实验8,实验9,实验10,实验11,实验12,7.本实验中用到的g应该采用当地的重
9、力加速度的值,而不是通过纸带计算出的加速度值,因为通过纸带计算出的加速度是包括了阻力在内的合外力产生的加速度而不是重力加速度。,-12-,实验1,实验2,实验3,实验4,实验5,实验6,实验7,实验8,实验9,实验10,实验11,实验12,验证动量守恒定律 1.实验原理:在一维碰撞中,测出物体的质量m和碰撞前后物体的速率v、v,找出碰撞前的动量p=m1v1+m2v2及碰撞后的动量p=m1v1+m2v2,看碰撞前后动量是否守恒。 2.实验方案 方案一:利用气垫导轨完成一维碰撞实验 (1)测质量:用天平测出滑块质量。 (2)安装:正确安装好气垫导轨。 (3)实验:接通电源,利用配套的光电计时装置测
10、出两滑块各种情况下碰撞前后的速度(改变滑块的质量。改变滑块的初速度大小和方向)。 (4)验证:一维碰撞中的动量守恒。,-13-,实验1,实验2,实验3,实验4,实验5,实验6,实验7,实验8,实验9,实验10,实验11,实验12,方案二:利用斜槽上滚下的小球验证动量守恒定律 (1)用天平测出两小球的质量,并选定质量大的小球为入射小球。 (2)按照如图所示安装实验装置,调整固定斜槽使斜槽底端水平。,(3)白纸在下,复写纸在上,在适当位置铺放好。记下重垂线所指的位置O。 (4)不放被撞小球,让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下,重复10次。用圆规画尽量小的圆把所有的小球落点圈在里面,圆心P就是小
11、球落点的平均位置。,-14-,实验1,实验2,实验3,实验4,实验5,实验6,实验7,实验8,实验9,实验10,实验11,实验12,(5)把被撞小球放在斜槽末端,让入射小球从斜槽同一高度自由滚下,使它们发生碰撞,重复实验10次。用步骤(4)的方法,标出碰后入射小球落点的平均位置M和被碰小球落点的平均位置N。如图所示。 (6)连接ON,测量线段OP、OM、ON的长度。将测量数据填入表中。最后代入m1OP=m1OM+m2ON,看在误差允许的范围内是否成立。 (7)整理好实验器材放回原处。 (8)实验结论:在实验误差范围内,碰撞系统的动量守恒。,-15-,实验1,实验2,实验3,实验4,实验5,实验
12、6,实验7,实验8,实验9,实验10,实验11,实验12,测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器) 1.实验原理 由电阻定律 。可见,只要测出金属丝的电阻R、横截面积S和长度l,即可求出其电阻率。 2.游标卡尺的读数方法 从游标尺零刻线所对位置,读出在主尺上以1 mm为单位的整数部分,再确定游标尺上的第几条刻线与主尺刻线对齐,由游标尺读出不足整毫米的小数部分,最后把两部分读数相加即得测量长度,即l=主尺上的整毫米数+游标尺读数精度(单位为毫米)。,-16-,实验1,实验2,实验3,实验4,实验5,实验6,实验7,实验8,实验9,实验10,实验11,实验12,3.螺旋测微器的读数方法 整数部分
13、由固定刻度的整数决定,小数部分则由固定刻度的半刻度和可动刻度的示数共同决定。若固定刻度过半毫米刻线,则可动刻度的示数加上“0.5 mm”;若没有过半毫米刻线,就由可动刻度的示数来确定,读数为d=固定刻度示数+可动刻度示数分度值。 注意 (1)使用游标卡尺时不需要估读。 (2)读螺旋测微器时要注意半毫米刻线是否露出,以mm为单位时,示数一定要读到小数点后面的第三位,即使最后一位估读数字为零时,也不能省略。,-17-,实验1,实验2,实验3,实验4,实验5,实验6,实验7,实验8,实验9,实验10,实验11,实验12,4.数据处理 (1)金属丝长度l:用刻度尺测出接入电路的实际长度。 (2)横截面
14、积S:用螺旋测微器测出金属丝直径d,由 计算得出,对螺旋测微器要注意读数方法和有效数字位数。 (3)电阻R的测量:用伏安法测金属丝的电阻值。,-18-,实验1,实验2,实验3,实验4,实验5,实验6,实验7,实验8,实验9,实验10,实验11,实验12,5.用伏安法测电阻时电路的选择方法 (1)电流表内接、外接的选择,(2)滑动变阻器两种接法的选择 一般选用限流式接法,因限流式易连接且节能。但在下列三种情况下,必须选择分压式接法: 题目所提供的实验仪器、电表的量程或电阻的最大允许电流太小。 变阻器的电阻远小于被测电阻或电路中串联的其他电阻的阻值。 要求电路中某部分电路的电压从零开始连续变化。,
15、-19-,实验1,实验2,实验3,实验4,实验5,实验6,实验7,实验8,实验9,实验10,实验11,实验12,描绘小电珠的伏安特性曲线 1.实验原理 按如图所示的原理图连接好实验电路,用电流表测出流过小电珠的电流,用电压表测出小电珠两端的电压,测出多组(U,I)值后,在U-I坐标系中描出对应点,用一条平滑的曲线将这些点连接起来,就得到小电珠的伏安特性曲线。2.电压表、电流表量程的选取 电流表一般用00.6 A量程,电压表量程要看小电珠的额定电压值。,-20-,实验1,实验2,实验3,实验4,实验5,实验6,实验7,实验8,实验9,实验10,实验11,实验12,3.电路的选择 (1)电流表内、
16、外接法的选择 小电珠内阻很小,当它与00.6 A的电流表串联时,电流表的分压影响很大,故采用电流表外接法。 (2)分压、限流电路的选择 为描绘完整的伏安特性曲线,小电珠两端的电压要求从0开始连续变化,因此滑动变阻器应采用分压式接法。 4.连线的原则 用平滑的曲线(不是折线)将各点连接起来,不在曲线上的点应大致对称地分布在两侧,偏离较远的点应当舍去。,-21-,实验1,实验2,实验3,实验4,实验5,实验6,实验7,实验8,实验9,实验10,实验11,实验12,测定电源的电动势和内阻 1.实验原理 由闭合电路欧姆定律E=U+Ir可知,只要测出两组U、I值,就可以列方程组求出E和r。 2.实验电路
17、的选择 由于电源的内阻一般很小,为减小测量误差,常采用图甲所示的电路,而不用图乙所示的电路。,-22-,实验1,实验2,实验3,实验4,实验5,实验6,实验7,实验8,实验9,实验10,实验11,实验12,3.电压表、电流表量程及滑动变阻器的选取 (1)电压表量程:根据测量电源的电动势的值选取,如测两节干电池,电压表选03 V量程。 (2)电流表量程:因要求流过电源的电流不宜过大,一般选00.6 A量程。 (3)滑动变阻器的选取:最大阻值一般为1020 。 4.数据处理 改变R的值,测出多组U、I值,作出U-I图线,如图所示,图线与U轴交点的纵坐标即为电源电动势,图线斜率的绝对值即为电源内阻。
18、,-23-,实验1,实验2,实验3,实验4,实验5,实验6,实验7,实验8,实验9,实验10,实验11,实验12,5.注意事项 由于电源的内阻很小,即使电流有较大的变化,路端电压变化也很小,为充分利用坐标系空间,电压轴数据常从某一不为零的数开始,但U-I图象在U轴上的截距和图线斜率的意义不变。,-24-,实验1,实验2,实验3,实验4,实验5,实验6,实验7,实验8,实验9,实验10,实验11,实验12,练习使用多用电表 1.实验原理 (1)多用电表通过调节选择开关,使其内部接通不同的电路。多用电表可以测量交流电压、直流电压、直流电流和电阻,测量同一物理量时有不同的量程。使用欧姆挡时,多用电表
19、内部电池的正极接的是黑表笔,负极接的是红表笔。 (2)要区分开“机械零点”与“欧姆零点”:“机械零点”在表盘刻度左侧“0”位置;“欧姆零点”在表盘刻度的右侧电阻刻度“0”位置。 (3)在使用多用电表测电阻时,改用不同欧姆挡时,只需“欧姆调零”不必再“机械调零”。,-25-,实验1,实验2,实验3,实验4,实验5,实验6,实验7,实验8,实验9,实验10,实验11,实验12,2.实验中应注意的问题 (1)用多用电表测电阻时测量前应根据估计阻值选用适当的挡位。由于欧姆挡刻度的非线性,使用欧姆挡测电阻时,表头指针偏转过大或过小都有较大误差,通常只使用表盘中间一段为测量的有效范围。 (2)每更换一次挡
20、位,都要重新进行欧姆调零。 (3)读数时不要忘记乘上相应挡位的倍率。,-26-,实验1,实验2,实验3,实验4,实验5,实验6,实验7,实验8,实验9,实验10,实验11,实验12,传感器的简单使用 1.实验原理 传感器就是将物体感受到的物理量(一般为非电学量)转换成便于测量的物理量(一般为电学量)的一类元件。其工作过程是利用某元件对某一物理量敏感,按一定规律将这一物理量转换成便于利用的信号,从而实现检测或自动控制。,-27-,实验1,实验2,实验3,实验4,实验5,实验6,实验7,实验8,实验9,实验10,实验11,实验12,2.敏感元件分类 光敏电阻、热敏电阻、压敏电阻等。 传感器因选用的
21、敏感元件不同,用途也不一样,如光敏传感器可用于路灯控制,而热敏传感器可用于高温控制、火灾自动报警等。下图为热敏电阻特性实验装置图。改变烧杯中水的温度,可观察到热敏电阻阻值的变化。,-28-,1,2,1.(2017湖南常德模拟)某学习小组用图甲所示的实验装置探究动能定理。他们在气垫导轨上安装了一个光电门B,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连,传感器下方悬挂钩码,每次滑块都从A处由静止释放。,-29-,1,2,(1)某同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,则d= mm。 (2)下列实验要求中不必要的一项是 (请填写选项前对应的字母)。 A.应使滑块质量远大
22、于钩码和力传感器的总质量 B.应使A位置与光电门间的距离适当大些 C.应将气垫导轨调至水平 D.应使细线与气垫导轨平行 (3)实验时保持滑块的质量M和A、B间的距离L不变,改变钩码质量m,测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t,通过描点作出线性图象,研究滑块动能变化与合外力对它所做功的关系,处理数据时应作出的图象是 (请填写选项前对应的字母)。,-30-,1,2,答案 (1)2.30 (2)A (3)C 解析 (1)由题图知第6条刻度线与主尺对齐,d=2 mm+60.05 mm =2.30 mm; (2)拉力是直接通过传感器测量的,故与小车质量和钩码质量大小关系无关,故A不必要;
23、应使A位置与光电门间的距离适当大些,有利于减小误差,故B是必要的;应将气垫导轨调节水平,保持拉线方向与木板平面平行,这样拉力才等于合力,故C、D是必要的。所以选A。,-31-,1,2,2.(2017石家庄模拟)某同学利用下列器材测量两节干电池的电动势和内阻。 A.待测干电池两节 B.电压表V1、V2,量程均为3 V,内阻很大 C.定值电阻R0(阻值未知) D.电阻箱R E.导线和开关。 (1)根据如图甲所示的实物连接图,在图乙方框中画出相应的电路图。,甲,乙,-32-,1,2,丙,(2)实验之前,需要利用该电路测出定值电阻R0。先把电阻箱R调到某一阻值R1,再闭合开关,读出电压表V1和V2的示数分别为U10、U20,则R0= (用U10、U20、R1表示)。 (3)若测得R0=1.2 ,实验中调节电阻箱R,读出相应电压表V1和V2的多组数据U1、U2,描绘出U1-U2图象如图丙所示,则两节干电池的总电动势E= V,总内阻r= 。,-33-,1,2,-34-,1,2,
