高中物理实验大总结修改分解Word文档下载推荐.docx
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小圈内表示分，每小格表示0.5分钟；
大圈内表示秒，最小刻度为0.1秒。
当分针在前0.5分内时，秒针在0~30秒内读数；
当分针在后0.5分内时，秒针在30~60秒内读数。
因此图中秒表读数应为3分48.75秒（这个5是估读出来的）。
2.游标卡尺
⑴10分度的游标卡尺。
游标上相邻两个刻度间的距离为0.9mm，比主尺上相邻两个刻度间距离小0.1mm。
读数时先从主尺上读出厘米数和毫米数，然后用游标读出0.1毫米位的数值：
游标的第几条刻线跟主尺上某一条刻线对齐，0.1毫米位就读几（不能读某）。
其读数准确到0.1mm。
⑵20分度的游标卡尺。
游标上相邻两个刻度间的距离为0.95mm，比主尺上相邻两个刻度间距离小0.05mm。
读数时先从主尺上读出厘米数和毫米数，然后用游标读出毫米以下的数值：
游标的第几条刻线跟主尺上某一条刻线对齐，毫米以下的读数就是几乘0.05毫米。
其读数准确到0.05mm。
⑶50分度的游标卡尺。
游标上相邻两个刻度间的距离为0.98mm，比主尺上相邻两个刻度间距离小0.02mm。
这种卡尺的刻度是特殊的，游标上的刻度值，就是毫米以下的读数。
这种卡尺的读数可以准确到0.02mm。
如右图中被测圆柱体的直径为2.250cm。
要注意：
游标卡尺都是根据刻线对齐来读数的，所以都不再往下一位估读。
3.螺旋测微器
线圈
固定刻度上的最小刻度为0.5mm（在中线的上侧）；
可动刻度每旋转一圈前进（或后退）0.5mm。
在可动刻度的一周上平均刻有50条刻线，所以相邻两条刻线间代表0.01mm。
读数时，从固定刻度上读取整、半毫米数，然后从可动刻度上读取剩余部分（因为是10分度，所以在最小刻度后应再估读一位），再把两部分读数相加，得测量值。
右图中的读数应该是6.702mm。
4.打点计时器
限位孔
打点计时器是一种特殊的计时仪器，电源用50Hz的交流电，所以打相邻两个点的时间间隔是0.02s。
5.天平
天平使用前首先要进行调节。
调节分两步：
调底座水平和横梁水平（在调节横梁水平前，必须把游码移到左端零刻度处，左端与零刻线对齐，如图中虚线所示）。
测量读数由右盘中砝码和游标共同读出。
横梁上的刻度单位是毫克（mg）。
若天平平衡时，右盘中有26g砝码，游码在图中所示位置，则被测物体质量为26.32g（最小刻度为0.02g，不是10分度，因此只读到0.02g这一位）。
6.多用电表
使用多用电表时首先应该根据被测物理量将选择开关旋到相应的位置。
使用前应先进行机械调零，用小螺丝刀轻旋调零螺丝，使指针指左端零刻线。
使用欧姆挡时，还应进行欧姆调零，即将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指右端零刻线处。
欧姆挡的使用：
⑴选挡。
一般比被测电阻的估计值低一个数量级，如估计值为200Ω就应该选×
10的倍率。
⑵调零。
⑶将红黑表笔接被测电阻两端进行测量。
⑷将指针示数乘以倍率，得测量值。
⑸将选择开关扳到OFF或交流电压最高挡。
用欧姆挡测电阻，如果指针偏转角度太小，应增大倍率；
如果指针偏转角度太大，应减小倍率。
7.电阻箱
右图中的电阻箱有6个旋钮，每个旋钮上方都标有倍率，将每个旋钮上指针所指的数值（都为整数）乘以各自的倍率，从最高位依次往下读，即可得到这时电阻箱的实际阻值。
图中最左边的两个黑点是接线柱。
若指针所示如图，则阻值为84580.2Ω。
三、重点的学生实验
1.研究匀变速直线运动
右图为打点计时器打下的纸带。
选点迹清楚的一条，舍掉开始比较密集的点迹，从便于测量的地方取一个开始点O，然后每5个点取一个计数点A、B、C、D…。
测出相邻计数点间的距离s1、s2、s3…利用打下的纸带可以：
⑴求任一计数点对应的即时速度v：
如
（其中T=5×
0.02s=0.1s）
⑵利用“逐差法”求a：
⑶利用上图中任意相邻的两段位移求a：
⑷利用v-t图象求a：
求出A、B、C、D、E、F各点的即时速度，画出如右的v-t图线，图线的斜率就是加速度a。
2.探究弹力和弹簧伸长的关系（胡克定律）
利用右图装置，改变钩码个数，测出弹簧总长度和所受拉力（钩码总重量）的多组对应值，填入表中。
算出对应的弹簧的伸长量。
在坐标系中描点，根据点的分布作出弹力F随伸长量x而变的图象，从而发确定F-x间的函数关系。
解释函数表达式中常数的物理意义及其单位。
该实验要注意区分弹簧总长度和弹簧伸长量。
对探索性实验，要根据描出的点的走向，尝试判定函数关系。
（这一点和验证性实验不同。
）
3.互成角度度两个力的合成
该实验是要用互成角度的两个力和另一个力产生相同的效果，看其用平行四边形定则求出的合力与这一个力是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，就验证了力的合成的平行四边形定则。
4.研究平抛物体的运动（用描迹法）
该实验的实验原理：
平抛运动可以看成是两个分运动的合成：
一个是水平方向的匀速直线运动，其速度等于平抛物体的初速度；
另一个是竖直方向的自由落体运动。
利用有孔的卡片确定做平抛运动的小球运动时的若干不同位置，然后描出运动轨迹，测出曲线任一点的坐标x和y，利用
、
就可求出小球的水平分速度，即平抛物体的初速度。
该试验的注意事项有：
⑴斜槽末端的切线必须水平。
⑵用重锤线检验坐标纸上的竖直线是否竖直。
⑶以斜槽末端所在的点为坐标原点。
⑷如果是用白纸，则应以斜槽末端所在的点为坐标原点，在斜槽末端悬挂重锤线，先以重锤线方向确定y轴方向，再用直角三角板画出水平线作为x轴，建立直角坐标系。
⑸每次小球应从斜槽上的同一位置由静止开始下滑。
6.验证机械能守恒定律
验证自由下落过程中机械能守恒，图示纸带的左端是用夹子夹重物的一端。
⑴要多做几次实验，选点迹清楚，且第一、二两点间距离接近2mm的纸带进行测量。
⑵用刻度尺量出从0点到1、2、3、4、5各点的距离h1、h2、h3、h4、h5，利用“匀变速直线运动中间时刻的即时速度等于该段位移内的平均速度”，算出2、3、4各点对应的即时速度v2、v3、v4，验证与2、3、4各点对应的重力势能减少量mgh和动能增加量
是否相等。
⑶由于摩擦和空气阻力的影响，本实验的系统误差总是使
⑷本实验不需要在打下的点中取计数点。
也不需要测重物的质量。
得到的重力加速度，再求这些重力加速度的平均值。
8用描迹法画出电场中平面上等势线
实验所用的电流表是零刻度在中央的电流表，在实验前应先测定电流方向与指针偏转方向的关系：
将电流表、电池、电阻、导线按图1或图2连接，其中R是阻值大的电阻，r是阻值小的电阻，用导线的a端试触电流表另一端，就可判定电流方向和指针偏转方向的关系。
该实验是用恒定电流的电流场模拟静电场。
与电池正极相连的A电极相当于正点电荷，与电池负极相连的B相当于负点电荷。
白纸应放在最下面，导电纸应放在最上面（涂有导电物质的一面必须向上），复写纸则放在中间。
10．伏安法测电阻
伏安法测电阻有a、b两种接法，a叫（安培计）外接法，b叫（安培计）内接法。
外接法的系统误差是由电压表的分流引起的，测量值总小于真实值，小电阻应采用外接法；
内接法的系统误差是由电流表的分压引起的，测量值总大于真实值，大电阻应采用内接法。
如果无法估计被测电阻的阻值大小，可以利用试触法：
如图将电压表的左端接a点，而将右端第一次接b点，第二次接c点，观察电流表和电压表的变化，若电流表读数变化大，说明被测电阻是大电阻，应该用内接法测量；
若电压表读数变化大，说明被测电阻是小电阻，应该用外接法测量。
（这里所说的变化大，是指相对变化，即ΔI/I和ΔU/U）。
（1）滑动变阻器的连接
滑动变阻器在电路中也有a、b两种常用的接法：
a叫限流接法，b叫分压接法。
分压接法被测电阻上电压的调节范围大。
当要求电压从零开始调节，或要求电压调节范围尽量大时应该用分压接法。
用分压接法时，滑动变阻器应该选用阻值小的；
用限流接法时，滑动变阻器应该选用阻值和被测电阻接近的。
（2）实物图连线技术
无论是分压接法还是限流接法都应该先把伏安法部分接好；
对限流电路，只需用笔画线当作导线，从电源正极开始，把电源、电键、滑动变阻器、伏安法四部分依次串联起来即可（注意电表的正负接线柱和量程，滑动变阻器应调到阻值最大处）。
对分压电路，应该先把电源、电键和滑动变阻器的全部电阻丝三部分用导线连接起来，然后在滑动变阻器电阻丝两端之中任选一个接头，比较该接头和滑动触头两点的电势高低，根据伏安法部分电表正负接线柱的情况，将伏安法部分接入该两点间。
（3）描绘小电珠的伏安特性曲线
因为小电珠（即小灯泡）的电阻较小（10Ω左右）所以应该选用安培表外接法。
小灯泡的电阻会随着电压的升高，灯丝温度的升高而增大，所以U-I曲线不是直线。
为了反映这一变化过程，灯泡两端的电压应该由零逐渐增大到额定电压。
所以滑动变阻器必须选用分压接法。
在上面实物图中应该选用右面的那个图，开始时滑动触头应该位于左端（使小灯泡两端的电压为零）。
由实验数据作出的I-U曲线如右，说明灯丝的电阻随温度升高而增大，也就说明金属电阻率随温度升高而增大。
（若用U-I曲线，则曲线的弯曲方向相反。
若选用的是标有“3.8V0.3A”的小灯泡，电流表应选用0-0.6A量程；
电压表开始时应选用0-3V量程，当电压调到接近3V时，再改用0-15V量程。
11．把电流表改装为电压表
⑴、用图（a）测定电流表内阻rg，方法是：
先断开S2，闭合S1，调节R，使电流表满偏；
然后闭合S2，调节R/，使电流表达到半满偏。
当R比R/大很多时，可以认为rg=R/。
（当R比R/大很多时，调节R/基本上不改变电路的总电阻，可认为总电流不变，因此当电流表半满偏时，通过R/的电流也是满偏电流的一半，两个分路的电阻相等）。
实际上，S2闭合后，总电阻略有减小，总电流略有增大，当电流表半满偏时，通过R/的电流比通过电流表的电流稍大，即R/比rg稍小，因此此步测量的系统误差，总是使rg的测量值偏小。
其中R不必读数，可以用电位器，R/需要读数，所以必须用电阻箱。
根据rg、Ig和扩大后的量程，计算出需要给电流表串联的电阻R1的值。
⑵、用（b）图把改装的电压表和标准电压表进行校对。
校对要每0.5V校对一次，所以电压要从零开始逐渐增大，因此必须选用分压电路。
百分误差的计算：
如果当改装电压表示数为U时，标准电压表示数为U/，则这时的百分误差为|U-U/|/U/。
如果校对时发现改装电压表的示数总是偏大，则应该适当增大R1的阻值（使表头的分压减小一些），然后再次重新进行校对。
12.测定金属的电阻率
被测电阻丝的电阻较小，所以选用电流表外接法；
本实验不要求电压调节范围，可选用限流电路。
因此选用上面左图的电路。
开始时滑动变阻器的滑动触头应该在右端。
本实验通过的电流不宜太大，通电时间不能太长，以免电阻丝发热后电阻率发生明显变化。
13用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻
根据闭合电路欧姆定律：
E=U+Ir，本实验电路中电压表的示数是准确的，电流表的示数比通过电源的实际电流小，所以本实验的系统误差是由电压表的分流引起的。
为了减小这个系统误差，电阻R的取值应该小一些，所选用的电压表的内阻应该大一些。
为了减小偶然误差，要多做几次实验，多取几组数据，然后利用U-I图象处理实验数据：
将点描好后，用直尺画一条直线，使尽量多的点在这条直线上，而且在直线两侧的点数大致相等。
这条直线代表的U-I关系的误差是很小的。
它在U轴上的截距就是电动势E（对应的I=0），它的斜率的绝对值就是内阻r。
（特别要注意：
有时纵坐标的起始点不是0，求内阻的一般式应该是r=|ΔU/ΔI|）。
为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些。
（选用使用过一段时间的1号电池）
四、重要的演示实验
2加速度和力的关系加速度和质量的关系
两个相同的小车并排放在光滑水平桌面上，小车前端系上细线，线的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里分别放有不同质量的砝码。
小车所受的水平拉力F的大小可以认为等于砝码（包括砝码盘）的重力大小。
小车后端也系有细线，用一只夹子夹住两根细线，控制两辆小车同时开始运动和结束运动。
由于两个小车初速度都是零，运动时间又相同，s=
at2∝a，只要测出两小车位移s之比就等于它们的加速度a之比。
实验结果是：
当小车质量相同时，a∝F，当拉力F相等时，a∝1/m。
实验中用砝码（包括砝码盘）的重力G的大小作为小车所受拉力F的大小，这样做会引起什么样的系统误差？
怎样减小这个系统误差？
五、设计实验举例
例1．略测定玩具手枪子弹射出时的初速度。
除玩具手枪外，所给的测量仪器为：
⑴只有秒表；
⑵只有米尺。
解：
⑴若只有秒表，可如图（a），将玩具手枪从地面竖直向上发射子弹，用秒表记下从发射到子弹落会地面所用的时间t，则子弹上升的时间为t/2，故子弹初速度v0=gt/2。
⑵若只有米尺，可如图（b），将玩具手枪子弹从某一高度处水平射出，用米尺测量射出时离地面的高度h和水平射程s，则子弹初速度
。
例2．利用如图所示的一只电压表、一个电阻箱和一个电键，测量一个电池组的电动势和内电阻。
画出实验电路图，并用笔画线作导线将所给器材连接成实验电路。
用记录的实验数据写出电动势和内电阻的表达式。
与学生实验相比，用电阻箱代替了电流表。
由于电压可测，由电压、电阻就可以算出电流。
电路图如右。
实验方法有两种：
⑴改变电阻箱阻值，读出两组外电阻和对应的路端电压值R1、U1、R2、U2，根据闭合电路欧姆定律列出两种情况下的方程，
解这个方程组可得E和r：
⑵改变电阻箱阻值，读出电压表对应的示数，多测几组数据，利用U-I图象求电动势和内电阻。
这样偶然误差会更小一些。
该实验的系统误差是由于电压表的分流引起的。
所以选取电阻箱阻值时不宜太大，电压表则应该选用内阻较大的。
如果只给出电阻箱和电流表，同样可以测量电源的电动势和内电阻。
例4．某同学利用一架固定好的自动相机，用同一张底片多次曝光的方法，拍下了一辆小轿车启动后不久做匀加速直线运动的照片。
相邻两次曝光的时间间隔为2.0s。
已知小轿车的车长为4.5m．他用刻度尺测量照片上的长度关系，结果如图所示。
请你估算这辆小轿车的加速度a和小轿车在照片中第2个像所对应的时刻的即时速度大小v。
从照片上可得，刻度尺的1厘米相当于实际长度3m。
量出前后两段位移分别为4.00cm和6.70cm，对应的实际位移分别为12m和20.1m，由ΔS=aT2可得a=2.0m/s2，再根据这4秒内的平均速度等于中间时刻的即时速度，可得照片中第2个像对应的速度v=8.0m/s。
例5．如图所示，是用高电阻放电法测电容的实验电路图。
其原理是测出电容器在充电电压为U时所带的电荷量Q，从而求出其电容C。
该实验的操作步骤如下：
⑴按电路图接好实验电路；
⑵接通电键S，调节电阻箱R的阻值，使微安表的指针接近满刻度．记下这时的电压表读数U0=6.2V和微安表读数I0=490μA；
⑶断开电键S并同时开始计时，每隔5s或10s读一次微安表的读数i，将读数记录在预先设计的表格中；
⑷根据表格中的12组数据，以t为横坐标，i为纵坐标，在坐标纸上描点（右图中用“×
”表示）。
根据以上实验结果和图象，可以估算出当电容器两端电压为U0时该电容器所带的电荷量Q0约为_________C，从而算出该电容器的电容约为________F。
按照图中的点，用光滑曲线把它们依次连接起来，得到i-t图线，图线和横轴所围的面积就是放电量，即原来电容器的带电量。
每小格相当于2.5×
10-4C，用四舍五入法数得小方格有32个，所以Q0=8×
10-3C。
再由C=Q0/U0，得C=1.3×
10-3F。
砝码质量（g）
30
60
90
120
150
弹簧总长（cm）
6.00
7.15
8.34
9.48
10.64
11.79
弹力大小（N）
例6．某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中，设计了如图所示的实验装置。
所用的钩码每只的质量都是30g，他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，将数据填在了下面的表中。
（弹力始终未超过弹性限度，取g=9.8m/s2）
⑴试根据这些实验数据在右图给定的坐标纸上作出弹簧所受弹力大小F跟弹簧总长L之间的函数关系图线，说明图线跟坐标轴交点的物理意义。
⑵上一问所得图线的物理意义?
该弹簧的劲度k是多大?
⑴根据实验数据在坐标纸上描出的点，基本上在同一条直线上。
可以判定F和L间是一次函数关系。
画一条直线，使尽可能多的点落在这条直线上，不在直线上的点均匀地分布在直线两侧。
该图线跟横轴交点的横坐标表示弹簧的原长。
⑵图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比。
由
可得k=25N/m。
1．按照有效数字规则读出以下各游标尺的测量值.
⑴⑵
读数为_____________cm.读数为_____________mm.
⑶⑷
读数为____________m.读数为_____________cm.
⑸
读数为_____________cm.
2．按照有效数字规则读出下列电表的测量值.
接0~3V量程时读数为________V.接0~3A量程时读数为_______A.
接0~15V量程时读数为_______V.接0~0.6A量程时读数为______A.
3．多用电表表头的示意图如右。
⑴当指针位置如图中灰三角箭头所示,则测量的是______,测量结果为___________.
⑵当指针位置如图中白三角箭头所示,则测量的是______,测量结果为___________.
⑶当指针位置如图中黑三角箭头所示,则测量的是______,测量结果为___________.
白
灰
⑷当指针位置如图中黑三角箭头所示,正确操作后发现指针的偏转角很小,那么接下来的操作步骤应该依次为:
①_________________,②_________________,③__________________.
黑
测量结束后应将选择开关拨到__________或者____________.
⑸无论用多用电表进行何种（直流）测量，电流都应该从______表笔经______插孔流入电表。
4．用螺旋测微器测量长度时,可以精确到______m,读数应该读到______mm.读出下列四种情况下的测量结果。
⑴ ⑵ ⑶ ⑷
⑴_________mm。
⑵_________cm。
⑶____________m。
⑷_________×
10-3m。
5．如图是一个游标卡尺。
⑴图中a、b、c分别叫做________、_________、____________.
⑵如图有一个小型气缸,欲测量其所用材料的体积V,需要测量①高度H,②深度h,③外径D,④内径d,应该分别用游标卡尺的哪一部分?
（用字母表示）___,___,___.
⑶在测量外径时，游标卡尺的尺面应该跟气缸底面垂直还是平行?
________.为减小偶然误差,要求测量4四次,那么每测量一次后应将气缸绕中心轴转动______度.
⑷用测量结果表示V的表达式为:
_____________.
6．右图是千分尺的示意图.⑴图中所标的各部分依次叫做:
①__________,②___________,③__________.
④___________,⑤_________,⑥__________.
⑵在测量时,当②快要接触被测物体时,要停止使
用_____,改用_______,目的是既可以__________,又能_________________.
⑶千分尺中的精密螺纹的螺距为________mm,其
可动刻度部分分为50等分,每一小格表示______mm.
8．某同学用天平称量一只小铁球的质量。
他将被测物体放在天平左盘内，在右盘内放有16g砝码，将游码移到如图位置时天平恰好平衡。
则被测物体的质量为__________g。
请在图中画出在调节天平横梁水平时游码应该处在的位置。
9．右下图是一个弹簧秤的示意图,该弹簧秤的量程为_______N。
由图中读出的测量值应为__________N。
10．在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带，并在其上取了A、B、C、D、E、F等6个计数点（每相邻两个计数点间还有4个打点计时器打下的点，本图中没有画出）打点计时器接的是220V、50Hz的交变电流。
他把一把毫米刻度尺放在纸带上，其零刻度和计数点A对齐。
⑴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。
⑵由以上数据计算打点计时器在打B、C、D、E各点时,物体的即时速度vB、vC、vD、vE依次是______m/s、______m/s、______m/s、______m/s。
⑶根据以上结果,试用两种不同的方法计算该物体的加速度a。
⑷根据⑵中得到的数据,试在右边所给的坐标系中，用做v-t图象的方法，从图象中求物体的加速度a.。
要标明坐标及其单位，单位大小要取得合适，使作图和读数方便，并尽量充分利用坐标纸）.试说明为什么用图象法求加速度的偶然误差比较小?
⑸从图象上求纸带上的A、F点所对应的物体的即时速度vA=______m/s，vF=
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