北京高考物理实验要点.docx

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北京高考物理实验要点

北京市高中物理实验必考要点

一、研究匀变速直线运动

二、探究弹力与弹簧伸长的关系

F=kx=k（l-l0）下图为准确实验时的图像形成上图的原因：

当未悬挂砝码时，由于弹簧自重

的影响，造成弹簧的形变

三、验证平行四边形定则

记录:

结点O的位置

两测力计的示数F1、F2

测量两测力计拉力的方向用两个测力计拉细绳套使橡皮条伸长，绳的结点到达某点O。

结点O的位置。

记录两测力计的示数F1、F2。

两测力计所示拉力的方向。

用一个测力计重新将结点拉到O点。

记录：

弹簧秤的拉力大小F及方向。

减小误差的方法:

a．测力计使用前要校准零点。

b．弹簧伸长方向和所测拉力方向应一致，并与木板平行.

c．两个分力和合力都应尽可能大些.

d．拉橡皮条的细线要长些，标记两条细线方向的两点要尽可能远些.

e．两个分力间的夹角不宜过大或过小，一般取600~1200为宜

四、验证牛顿第二定律

纸带

打点计时器

1.原理：

平衡摩擦力：

适当垫高长木板不带滑轮的一端，使小车刚好匀速下滑。

用细绳将砂桶（质量为m）和小车连成一个整体，连接体做匀加速直线运动。

根据牛顿第二定律：

整体：

mg=（M+m）a小车：

T=Ma=

，当m《M时,即小车的合外力近似为砂和砂桶的重力mg。

2．实验条件:

a．平衡摩擦力：

b．只有小车和码砝的质量之和（M）远远大于砂和砂桶的总质量（m）时,小车的合力才近似等于砂和砂桶的重力mg.

3．主要测量量：

小车的质量（包括砝码）M；砂和砂桶的总持量m.；纸带上相邻计数点间的位移S1、S2、S3

4．数据处理：

逐差法求加速度:

5．实验结果分析：

图线法：

M一定时，a—F图线；F一定时，a—

图线。

在实验中某人得不出当小车的质量一定时加速度a与作用力F成正比的正确图线，而是得出下列图线（图1-6）。

请分别说出得到（A）、（B）、（C）三种图的原因。

分析与解答

（A）图的原因是：

平衡摩擦力过度。

从图中可以看出，图线在纵轴上的截距为一正值，表示外力作用为零时，已经有了加速度。

这是因为垫木太厚，造成小车在自身下滑力作用下向下滑动所造成。

（B）图的原因是：

平衡摩擦力不足。

因为图线在横轴上的截距为一正值，表示外加作用力已经为某一值时小车的加速度仍为零，这意味着摩擦力还要一部分拉力来平衡。

（C）图的原因是：

没有满足M>>m这个条件。

由图可知，当作用力较大时，图线向下偏，这表示a的值偏小。

我们知道（C）图横轴的F实际是砂和砂桶的总重力mg，而纵轴的a则由实际的力T=Mmg/（m+M）来决定，当拉力越大时，mg与T的偏离也越大，这是造成图（C）的原因。

五、研究平抛运动

考点：

1、h=1/2gt2x=v0t

2、Y2—y1=aT2

注意事项：

1.斜槽末端水平，木板竖直

2.小球从同一高度释放

3.球心位置记作抛出点

4.测量工具：

刻度尺（不用秒表）

打点计时器

纸带

橡皮筋

注意：

斜槽不要求光滑

如没有记录抛出点，用∆s=aT2求时间

六、探究动能定理

平衡摩擦力

橡皮筋做功分别为W、2W、3W、……

分析W-v，W-v2，W-v3……图像得

注：

也可应用验证牛顿第二定律装置。

七、验证机械能守恒定律

电火花

计时器

铁夹

重锤

纸带

图1

图2

方法1：

（有抛出点）

方法2：

（无抛出点）

减小摩擦力：

选质量大体积小的重锤

纸带限拉孔在同一竖线上

测量工具：

打点计时器、刻度尺（不需要天平）

1．原理：

物体做自由落体运动，根据机械能守恒定律有：

mgh=1/2mv2在实验误差范围内验证上式成立。

2．实验器材：

打点计时器，纸带，重锤，米尺，铁架台，烧瓶夹、低压交流电源、导线。

3．实验条件：

a．打点计时器应该竖直固定在铁架台上

b．在手释放纸带的瞬间，打点计时器刚好打下一个点子，纸带上最初两点间的距离约为2毫米。

4．测量的量：

a．从起始点到某一研究点之间的距离，就是重锤下落的高度h，则重力势能的减少量为mgh1；测多个点到起始点的高h1、h2、h3、h4（各点到起始点的距离要远一些好）

b．不必测重锤的质量

5．误差分析：

由于重锤克服阻力作功，所以动能增加量略小于重力势能减少量

6．易错点：

a．选择纸带的条件：

打点清淅；第1、2两点距离约为2毫米。

b.打点计时器应竖直固定，纸带应竖直。

c.实验操作关键：

先合上电源，再松开纸带。

d.减小误差，重锤应适当大一些。

八、验证动量守恒定律

两球体积相同，m1>m2

变m1v0=m1v1+m2v2为

m1OP=m10M+m2ON

测量工具：

刻度尺、天平

注：

分清各球落点

1．原理：

两小球在水平方向发生正碰,水平方向合外力为零,动量守恒。

m1v1=m1v1/+m2v2/

本实验在误差允许的范围内验证上式成立。

两小球碰撞后均作平抛运动,用水平射程间接表示小球平抛的初速度：

OP-----m1以v1平抛时的水平射程

OM----m1以v1/平抛时的水平射程

ON-----m2以V2/平抛时的水平射程

验证的表达式：

m1OP=m1OM+m2ON

2．实验仪器：

斜槽、重锤、白纸、复写纸、米尺、入射小球、被碰小球、游标卡尺、刻度尺、圆规、天平。

3．实验条件：

a．入射小球的质量m1大于被碰小球的质量m2（m1>m2）

b．入射球半径等于被碰球半径

c．入射小球每次必须从斜槽上同一高度处由静止滑下。

d．斜槽未端的切线方向水平

e．两球碰撞时，球心等高或在同一水平线上

4．主要测量量：

a．用天平测两球质量m1、m2；b．水平射程

5．易错易混步骤：

a．调节轨道末端切线水平，

b．落点位置的确定：

以每次实验的落点为参考，作一尽可能小的圆，将10次落点围在里面，圆心就是落点的平均位置，我们就把此圆的圆心定为实验测量数据时所对应的小球落点位置。

九、用单摆测定重力加速度

绳：

细、轻且不易伸长的线

球：

小、重的金属球

计时：

摆球通过最低位置时开始计时，

从同一方向通过最低位置进行计数，计数从“零”开始。

求g：

计算和图像

误差分析：

用测量值与真实值比较

1.实验目的：

用单摆测定当地的重力加速度。

2.实验原理：

g=4π2L/T2

3.实验器材：

长约1m的细线、小铁球、铁架台、米尺、游标卡尺、秒表。

4.易错点：

（

a.小球摆动时，最大偏角应小于50到100。

b.小球应在竖直面内振动。

c.计算单摆振动次数时，应从摆球通过平衡位置时开始计时。

d.摆长应为悬点到球心的距离。

即：

摆长:

L=摆线长+摆球的半径。

e．周期的计算:

T=t/n.做30～50次全振动的时间除以总次数，得到1个周期的时间，用这种方法可以减小测量误差.

（n-1）T

T=t／ｎ-1

5.数据处理方法：

1）公式法:

将测得的摆长L和周期T代入公式g=4π2L/T2即可求出当地的重力加速度的值，为了减小误差，可以改变摆长，测量周期，得到g1、g2、g3，然后求平均值.

2）图象法：

画出T2-L图象通过求“斜率k=4π2/g”确定g（误差小）；也可画出L-T2图象通过求“斜率k=g/4π2”确定g（误差小）；

3、测量结果精确度：

1.适当加长摆线2.单摆偏离平衡位置的角度不能太大

4、误差分析：

g偏大：

测量周期时，误将摆球（n-1）次全振动的时间t记为了n次全振动的时间，并由计算式T=t/n求得周期

g偏小：

测量摆长时，把摆线的长度当成了摆长或漏记小球半径

摆线上端未牢固地固定于O点，振动中出现松动，使摆线越摆越长（相当于摆长变短）.

电学基础：

1、测量电路的选择

伏安法测量电路有两种：

安培表内接法和外接法，如图7-29甲所示，内接法适于测大电阻，如图7-29乙所示外接法适于测小电阻。

（大内小外）

有三种选择两种测量电路方法

直接比较法：

当Rx>>RA用内接法；当Rx<

临界值计算法：

当

用内接法，当

用外接法。

测试判断法：

当Rx、RA、RV大约值都不清楚就用测试判断法。

如图7-30所示，将单刀双掷开关S分别接触a点和b点，若看到安培表示数

变化比伏特表示数变化大，则说明伏特表分流影响较大，应该选内接法；若伏

特表示数变化比安培表示数变化大，则说明安培表分压影响较大，应该选外接法。

（4）误差分析：

大内大，小外小

２．控制电路的选择

限流式：

如图7-31甲，触头P开始应置于A端使电路阻值最大。

分压式：

图7-31乙所示，为确保安全，触头P应滑至A端，即开始负载电压处于最小。

电路选择原则：

1、零起必分压2滑小必分压3、滑大可限流，烧表必分压

十、测定金属的电阻率

考点：

1.安培表外接法

2.测L时应测接入电路的电阻丝的有效长度。

3.闭合开关前，应把滑动变阻器的滑动触头置于正确位置。

4.多次测量U、I，先计算R，再求R平均值。

5.电流不宜过大，否则电阻率要变化，安培表一般选0—安挡

十一、描绘小灯泡的伏安特性曲线

I/A

U/V

实验原理：

在小灯泡由暗变亮的过程中，温度发生了很大的变化，而导体的电阻会随温度的变化而增大，故在两端电压由小变大的过程中，描绘出的伏安特性曲线就不是一条直线，而是一条各点斜率逐渐增大的曲线。

考点：

1.电流表外接（因R灯小）

2.滑动变阻器分压（U从0调起）。

3.灯丝电阻率随温度的升高而增大

注：

分清U-I图和I-U图

滑变分压式的实物图连法

十二、把电流表改装成电压表（串大电阻

）电流表改装电流表（并小电阻）

电流表改装成电压表（串大电阻

）电流表改装电流表（并小电阻

）

半偏法：

R远大于R1，rG比实际偏小校表：

滑变分压式连接（从零调起）

十三、测定电源的电动势和内阻

r=│k│

原理：

E=U+Ir

电压表的位置

不要将I调得过大，选小量程

注意：

坐标轴是否从零开始

1.实验电路图：

安培表和滑动变阻器串联后与伏特表并联。

2.测量误差：

、r测量值均小于真实值。

3.安培表一般选0－0.6A档，伏特表一般选0－3伏档。

4.电流不能过大，一般小于0.5A。

误差：

电动势的测量值测和内电阻的测量值r测均小于真实值

5.延伸：

其他方法：

1）安阻法：

2）伏阻法：

共同点：

必须知道两个定值电阻的阻值，所以器材中用变阻箱（不能使用滑动变阻器）或两个已知电阻。

器材

电压表、电流表、

滑动变阻器

电流表、电阻箱

电压表、电阻箱

电路

原理

E=U1+I1r

E=U2+I2r

E=I1（R1+r）

E=I2（R2+r）

E=U1+U1r/R1

E=U2+U2r/R2

数

据

处

理

（1）多次测量求平均值

（2）图象法

6.数据处理方法：

1）根据闭合电路欧姆定律列方程求（误差大）2）图象法：

画出U-I图象，斜率的绝对值为r,纵截距为E（误差小）；描出的点不完全在同一直线上，作图时要使直线尽可能多的通过一些点，并使不在直线上的各点分布在直线两侧，数目大致相等，个别点偏离过大则舍去.

7注意：

①纵坐标U不从零开始时，图像与横轴的交点不表示短路电流；

②计算电源内阻时，要在直线上任取两个相距较远的点，用r=⊿U/⊿I来计算电池的内阻r.

十四、多用表的使用

考点

1.欧姆表电流红入黑出

2.使用先机械调零，欧姆表换挡欧姆调零

3.测电阻时，电阻要与电源和其他元件断开

4.读数时要乘以被率，不估读

5.指针偏转较小，示数较大，换高档位

6.用完，开关置OFF挡或交流电压最高档

十五、示波器的使用

水平、竖直位移旋钮；

调节图像水平、竖直方向的位置

X、Y增益旋钮；

调节图像水平、竖直方向的幅度

注：

原理很重要，类比沙摆实验

十六、传感器的简单应用

热敏电阻电阻率随温度的升高而减小。

光敏电阻电阻率随光照强度的增大而减小

注：

容器式传感器改变的是哪个量

十七、测定玻璃的折射率

选厚、宽的玻璃砖

每侧两枚大头针间距大些

入射角不能太小和太大

实验过程中不要移动玻璃砖

分析误差时，画出实验光路与实际光路比较

考点：

误差分析

甲：

不变乙：

偏小丙：

不变

图7

甲

A位置

B位置

丙

乙

十八、用双缝干涉测定光的波长

顺序：

光源、滤光片、单缝、双缝、光屏

原理：

为相邻两明纹间距

调节元件中心均在遮光筒的中心轴线上

单、双缝平行且竖直，线状灯丝平行单缝

注：

数清条纹个数，计算注意单位

十九、读数

（１）、刻度尺：

最小刻度1mm，估读到

例：

按照有效数字的读数规则读出相邻计数点AB、BC、CD、DE、EF间的距离s1、s2、s3、s4、s5，它们依次为______cm、______cm、______cm、______cm、______cm．

答案：

，，，，；

（2）、游标卡尺：

1、　构造和用途：

测厚度，外径2、读数：

主尺+游标

游标卡尺（mm）

精度

测量结果（游标尺上第n个格与主尺上的某刻线对正时）mm

刻度格数

刻度长度

每小格与1mm的差

主尺读数（mm）+*n（mm）

2．游标卡尺的读数：

主尺最小分度是1mm，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mm；乙图中的游标是20分度，则读数为mm；

丙图中的游标是50分度，则读数为mm。

答案：

，，。

（３）螺旋测微器（千分尺）：

估读到

1、构造2、读数（mm）=固定刻度d读数（mm）+*格数

　　3．螺旋测微器的读数：

图中甲为mm；乙为mm，丙为mm。

答案：

，，

（４）电压表、电流表

类别

精确度

（最小刻度）

测量结果

电压表

分度

量程

电压表

10分度仪表

0-3V

估读到，例：

电压表

2分度仪表

0-15V

估读到，（十分位为估读）例：

，

电流表

5分度仪表

0-0.6A

0.02A

估读到，（百分位为估读）例：

电流表

10分度仪表

0-3A

0.1A

估读到，例：

根据仪器的最小分度可以分别采用1/2、1/5、1/10的估读方法，一般：

最小分度是2的，（包括、等），采用1/2估读，如安培表0～档；

最小分度是5的，（包括、等），采用1/5估读，如安培表0～15V档；

最小分度是1的，（包括、等），采用1/10估读，如刻度尺、螺旋测微器、安培表0～3A档、电压表0～3V档

记忆口诀：

最小分度为1的，估读到下一位；最小分度为2或5的，估读到本位

（５）秒表

秒表的读数分两部分：

小圈内表示分，每小格表示分钟；大圈内表示秒，最小刻度为秒。

当分针在前分内时，秒针在0~30秒内读数；

当分针在后分内时，秒针在30~60秒内读数或者分针多读分秒针在秒针在0~30秒内读数。

（秒表不估读）

以下秒表读数：

秒

测电阻的其它方法

等效法测Rx：

2、等效法测Rv：

半偏法测Rv：

伏安法测Rv：

3、半偏法测Rg4、已知内阻的电流表可当作电压表用：

已知内阻的电压表可当作电流表用：

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