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高中物理五大实验类型实验总结

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高中物理五大实验类型实验总结

  相较于比较抽象、“高深”的定理推论,物理实验更注重与现实生活相结合的知识及同学们的动手能力。所以物理实验显得尤为重要。如何才能学好物理呢?小编在这里整理了相关资料,快来学习学习吧!

  高中物理五大实验类型

  验证性实验

  一、验证力的平等四边形定则

  1.目的:验证平行四边形法则。

  2.器材:方木板一个、白纸一张、弹簧秤两个、橡皮条一根、细绳套两个、三角板、刻度尺,图钉几个。

  3.主要测量:

  a.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。

  b.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。

  4.作图:刻度尺、三角板

  5.减小误差的方法:

  a.测力计使用前要校准零点。

  b.方木板应水平放置。

  c.弹簧伸长方向和所测拉力方向应一致,并与木板平行.

  d.两个分力和合力都应尽可能大些.

  e.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.

  f.两个分力间的夹角不宜过大或过小,一般取600---1200为宜

  二、验证动量守恒定律

  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

  O‘N-----m2以V2’ 平抛时的水平射程

  验证的表达式:m1OP=m1OM+m2O/N

  1.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。

  2.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

  3.主要测量量:

  a.用天平测两球质量m1、m2

  b.用游标卡尺测两球的直径,并计算半径。

  c.确定小球的落点位置时,应以每次实验的落点为参考,作一尽可能小的圆,将各次落点位置圈在里面,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。

  三、验证机械能守恒

  1.原理:物体做自由落体运动,根据机械能守恒定律有:mgh=

  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

  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切,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。

  测量性实验

  一、长度的测量

  1. 测量原则

  a. 为避免读数出错,三种测量器具(包括毫米刻度尺)均应以mm为单位读数!

  b. 用游标尺或螺旋测微器测长度时,均应注意从不同方位多测量几次,读平均值。

  c. 尺应紧贴测量物,使刻度线与测量面间无缝隙。

  2.实验原理

  游标卡尺:(1)每等份为0.9mm,每格与主尺最小分度差0.1mm;20分度的卡尺,游标总长度为19mm,分成20等份,每等份为19/20 mm,每格与主尺最小分度差0.05(即二十分子一)mm;50分度的卡尺,游标总长度为49mm,分成50等份,每等份为49/50mm,每格与主尺最小分度差0.02(即1/50)mm。

  二、读数方法

  以标尺的零刻线对就位置读出主尺上的整毫米数,再读出洲标尺上的第几条线一心尽的某条线重合,将对齐的洲标尺刻度线数乘以该卡尺的精确度(即总格的倒数),将主尺读数与游标读数相加即得测量值。

  螺旋测微器

  a.工作原理:每转一周,螺杆运动一个螺距0.5mm,将它等分为50等份,则每转一份即表示0.01mm,故它精确到0.01mm即千分之一厘米,故又叫千分尺。

  b.读数方法:先从主尺上读出露出的刻度值,注意主尺上有整毫米和半毫米两行刻线,不要漏读半毫米值。再读可动刻度部分的读数,看第几条刻度线与主尺线重合 (注意估读),乘以0.01mm即为可动读数,再将固定与可动读数相加即为测量值。注意:螺旋测微器读数如以mm为单位,小数点后一定要读够三位数字,如 读不够,应以零来补齐。

  三、注意事项

  a.游标卡尺读数时,主尺的读数应从游标的零刻度处读,而不能从游标的机械末端读。

  b.游标尺使用时,不论多少分度都不用估读20分度的读数,末位数一定是0或5;50分度的卡尺,末位数字一定是偶数。

  c.若游标尺上任何一格均与主尺线对齐,选择较近的一条线读数。

  d.螺旋测微器的主尺读数应注意半毫米线是否露出。

  e.螺旋测微器的可动部分读数时,即使某一线完全对齐,也应估读零。

  四、 用单摆测重力加速度

  1.实验目的:用单摆测定当地的重力加速度。

  2.实验原理:g=4T2L/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10度。

  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:L=摆线长+摆球的半径。

  五、用油膜法估测分子直径

  1.实验原理:油酸滴在水面上,可认为在水面上形成了单分子油膜,,如把分子认为是球状,,测出其厚度即为直径。

  2.实验器材:盛水方盘、注射器(或胶头滴管)、试剂瓶、坐标纸、玻璃、痱子粉(或石膏粉)、酒精油酸溶液、量筒

  3.步骤:盘中倒水侍其静,胶头滴管吸液油,逐滴滴入量筒中,一滴体积应记清,痱粉均撒水面上,靠近水面一滴成,油膜面积稳定后,方盘上放玻璃稳,描出轮廓印(坐标)纸上,再把格数来数清,多于半格算一格,少于半格舍去无,数出方格求面积,体积应从浓度求。

  4.注意事项:(1)实验前应注意方盘是否干净,否则油膜难以形成。(2)方盘中的水应保持平衡,痱子粉应均匀浮在水面上(3)向水面滴酒精溶液时应靠近水 面,不能离水面太高,否则油膜难以形成。(4)向水面只能滴一滴油酸溶液(5)计算分子直径时,注意滴加的不是纯油酸,而是酒精油酸溶液,应用一滴溶液的 体积乘以溶液的体积百分比浓度

  六、测定金属的电阻率

  1.电路连接方式是安培表外接法,而不是内接法。

  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—0.6安挡。

  七、 测定电源的电动势和内电阻

  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:e、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e测和内电阻的测量值r测均小于真实值

  八、电表改装(测内阻)

  实验注意:

  (1)半偏法测电流表内阻时,应满足电位器阻值远远大于待测表内阻(倍左右)的条件。

  (2)选用电动势高的电源有助于减少误差

  (3)半偏法测得的内阻值偏小(读数时干路电流大于满度电流,通过电阻箱的电流大于半偏电流,由分流规律可得)

  (4)改装后电表的偏转仍与总电流或总电压成正比,刻度或读数可由此来定且刻度线应均匀。

  (5)校准电路一般采用分压器接法

  (6)绝对误差与相对(百分)误差相比,后者更能反应实验精确程度。

  研究性实验

  一、研究匀变速运动

  练习使用打点计时器:

  1.构造:见教材。

  2.操作要点:接50HZ,4---6伏的交流电

  正确标取记:在纸带中间部分选5个点

  3.重点:纸带的分析

  a.判断物体运动情况:

  在误差范围内:如果S1=S2=S3=……,则物体作匀速直线运动。

  如果DS1=DS2=DS3=…….=常数, 则物体作匀变速直线运动。

  b.测定加速度:

  公式法: 先求DS,再由DS= aT2求加速度。

  图象法:作v—t图,求a=直线的斜率

  c.测定即时速度: V1=(S1+S2)/2T V2=(S2+S3)/2T

  测定匀变速直线运动的加速度:

  1.原理::DS=aT2

  2.实验条件:

  a.合力恒定,细线与木板是平行的。

  b.接50HZ,4—6伏交流电。

  3.实验器材:电磁打点计时器、纸带、复写纸片、低压交流电源、小车、细绳、一端附有滑轮的长木板、刻度尺、钩码、导线、两根导线。

  4.主要测量:

  选择纸带,标出记数点,测出每个时间间隔内的位移S1、S2、S3 。。。。图中O是任一点。

  5. 数据处理:

  根据测出的用逐差法处理数据求出加速度:

  S4—S1=3a1T2 , S5—S2=3a2T2 , S6—S3=3a3T2,a=(a1+a2+a3)/3=(S4+S5+S6— S1—S2—S3)/9T2

  测匀变速运动的即时速度:(同上)

  二、研究平抛运动

  1.实验原理:

  用一定的方法描出平抛小球在空中的轨迹曲线,再根据轨迹上某些点的位置坐标,由h=求出t,再由x=v0t求v0,并求v0的平均值。

  2.实验器材:

  木板,白纸,图钉,未端水平的斜槽,小球,刻度尺,附有小孔的卡片,重锤线。

  3.实验条件:

  a. 固定白纸的木板要竖直。

  b. 斜槽未端的切线水平,在白纸上准确记下槽口位置。

  c.小球每次从槽上同一位置由静止滑下。

  三、研究弹力与形变关系

  1. 方法归纳:(1)用悬挂砝码的方法给弹簧施加压力(2)用列表法来记录和分析数据(如何设计实验记录表格)(3)用图象法来分析实验数据关系步骤:a以 力为纵坐标、弹簧伸长为横坐标建立坐标系;b根据所测数据在坐标纸上描点;c按照图中各点的分布和走向,尝试作出一条平滑的曲线(包括直线);d以弹簧的 伸重工业自变量,写出曲线所代表的函数,首先尝试一次函数,如不行则考虑二次函数,如看似象反比例函数,则变相关的量为倒数再研究一下是否为正比关系(图 象是否可变为直线)----化曲为直的方法等;e解释函数表达式中常数的意义。

  2. 注意事项:所加砝码不要过多(大)以免弹簧超出其弹性限度

  观察描绘实验

  一、描绘伏安特性曲线

  1. 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。

  2. 实验步骤:(1)开关断开的状态下连好电路(分压器接法、安培表外接)后再把滑动变阻器的滑动头调到使负载所加电压最小的位置(2)调节滑变,读数记录约12组值(不要断开电键进行间断测量)(3)断电,折线路(4)建立坐标,选取适当标度,描点,连线(平滑)。

  3. 注意事项:

  (1)为使实验准确,应尽量多测几组数据(12给左右),且滑动变阻器应接成分压器接法

  (2)安培表内外接法应视灯泡的电阻大小确定,一般是外接法。

  (3)为了减少误差,在作图时,所选取分度比例要恰当,应使12个点在坐标平面内分布在一个尽量大的范围内,且疏密程度尽量均匀些。

  (4)用多用电表所测得的电阻值较在电路中所测得的值一般要大很多(冷态电阻要小)

  二、描绘等势线

  1.实验原理:本实验是利用导电纸上形成的稳恒电流场模拟静电场来做实验的。因此实验中与6V直流电源正极相连接的电极相当于正电荷;与6V直流电源负极相连接的电极相当于负电荷。

  2.实验器材:木板、白纸、复写纸、导电纸、图订、圆柱形电极两个、探针两个、灵敏电流表、电池、电键、导线。

  3.易错点:

  (1)从下到上依次铺放白纸、复写纸、导电纸。

  (2)只能用灵敏电流计,不能用安培表。

  仪器使用类实验

  一、长度的测量(刻度尺、螺旋测微器、游标卡尺),见前面内容

  二、示波器的使用

  1.原理

  (1)示波管是其核心部件,还有相应的电子线路。

  (2) 示波管的原理:用在xx’方向所加的锯齿波电压来使打在荧光屏上的电子位置距中心之距与时间成正比(好象一光点在屏上在水平方向上做周期性的匀速运动 ---这称为扫描,以使此距离来模拟时间轴(类似于砂摆的方法);在YY‘上加上所要研究的外加电压(信号从Y输入和地之间输入),则就可在屏上显示出外 加电压的波形了。

  2. 使用的一般步骤

  (1)先预调:反时针旋转辉度旋钮到底,竖直和水平位移转到中间,衰减置于最高档,扫描置于“外X档”

  (2)再开电源,指示灯亮后等待一两分钟进行预热后再进行相关的操作

  (3)先调辉度,再调聚焦,进而调水平和竖直位移使亮点在中心合适区域

  (4)调扫描、扫描微调和X增益,观察扫描

  (5)把外X档拔开到扫描范围档合适处,观察机内提供的竖直方向按正余弦规律变化的电压波形

  (6)把待研究的外加电压由Y输入和地间接入示波器,调节各档到合适位置,可观察到此电压的波形(与时间变化的图象)(调同步极性开关可使图象的起点从正半周或负半周开始

  (7)如欲观察亮斑(如外加一直流电压时)的竖直偏移,可把扫描调节到“外X”档。

  3. 注意事项

  (1)注意使用步骤,不要一开始就开电源,而应先预调,再预热,而后才能进行正常的调节

  (2)在正常观察待测电压时,应把扫描开关拔到扫描档且外加电压由Y输入和地之间输入,此时X X‘电压为机内自带的扫描电压以模拟时间轴,只有需单独在XX‘上另加输入电压时,才将开关拔到外X档。

  三、练习使用多用电表

  1.选择合适的倍率档后,先电阻调零,再红、黑表笔并接在待测电阻两端,进行测量每次换档必须重新电阻调零。

  2.选择合适的倍率档,使指针在中值电阻附近时误差较小。

  3.测电阻时要把选择开关置于“W”档。

  4.不能用两手同时握住两表笔金属部分测电阻。

  5.测电阻前,必须把待测电阻同其它电路断开。

  6.测完电阻,要拔出表笔,并把选择开关置于“OFF”档或交流电压最高档。

  7.测量电阻时,若指针偏角过小,应换倍率较大的档进行测量;若指针偏角过大,应换倍率较小的档进行测量。

  8.欧姆表内的电池用旧了,用此欧姆表测得的电阻值比真实值偏大。

  高中物理实验总结

  1.长度的测量会使用游标卡尺和螺旋测微器,掌握它测量长度的原理和方法.

  2.研究匀变速直线运动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(每隔5个间隔点)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利用任意相邻的两段位移求a:如

  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v-t图线,图线的斜率就是加速度a。

  注意事项:

  1、每隔5个时间间隔取一个计数点,是为求加速度时便于计算。

  2、所取的计数点要能保证至少有两位有效数字

  3.探究弹力和弹簧伸长的关系(胡克定律)探究性实验利用右图装置,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。)

  4.验证力的平行四边形定则目的:实验研究合力与分力之间的关系,从而验证力的平行四边形定则。

  器材:方木板、白纸、图钉、橡皮条、弹簧秤(2个)、直尺和三角板、细线

  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。

  注意事项:

  1、使用的弹簧秤是否良好(是否在零刻度),拉动时尽可能不与其它部分接触产生摩擦,拉力方向应与轴线方向相同。

  2、实验时应该保证在同一水平面内

  3、结点的位置和线方向要准确

  5.验证动量守恒定律(O /N-2r)即可。žOM+m2žOP=m1ž由于v1、v1/、v2/均为水平方向,且它们的竖直下落高度都相等,所以它们飞行时间相等,若以该时间为时间单位,那么小球的水平射程的数值就等于它们的水平速度。在右图中分别用OP、OM和O /N表示。因此只需验证:m1

  注意事项:

  (1)必须以质量较大的小球作为入射小球(保证碰撞后两小球都向前运动)。要知道为什么?

  (2)入射小球每次应从斜槽上的同一位置由静止开始下滑

  (3)小球落地点的平均位置要用圆规来确定:用尽可能小的圆把所有落点都圈在里面,圆心就是落点的平均位置。

  (4)所用的仪器有:天平、刻度尺、游标卡尺(测小球直径)、碰撞实验器、复写纸、白纸、重锤、两个直径相同质量不同的小球、圆规。

  6.研究平抛物体的运动(用描迹法)目的:进上步明确,平抛是水平方向和竖直两个方向运动的合成运动,会用轨迹计算物体的初速度

  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,就可求出小球的水平分速度,即平抛物体的初速度。

  此实验关健:如何得到物体的轨迹(讨论)

  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。

  (4)每次小球应从斜槽上的同一位置由静止开始下滑

  (5)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。

  7.验证机械能守恒定律验证自由下落过程中机械能守恒,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。

  注意事项:

  1、先通电源,侍打点计时器正掌工作后才放纸带

  2、保证打出的第一个占是清晰的点

  3、测量下落高度必须从起点开始算

  4、由于有阻力,所以稍小于

  5、此实验不用测物体的质量(无须天平)

  8.用单摆测定重力加速度可以与各种运动相结合考查

  本实验用到刻度尺、卡尺、秒表的读数(生物表脉膊),1米长的单摆称秒摆,周期为2秒

  摆长的测量:

  让单摆自由下垂,用米尺量出摆线长L/(读到0.1mm),用游标卡尺量出摆球直径(读到0. 1mm)算出半径r,则摆长L=L/+r

  开始摆动时需注意:摆角要小于5°(保证做简谐运动);

  摆动时悬点要固定,不要使摆动成为圆锥摆。

  必须从摆球通过最低点(平衡位置)时开始计时(倒数法),

  测出单摆做30至50次全振动所用的时间,算出周期的平均值T。

  改变摆长重做几次实验,计算每次实验得到的重力加速度,再求这些重力加速度的平均值。若没有足够长的刻度尺测摆长,可否靠改变摆长的方法求得加速度

  9.用油膜法估测分子的大小①实验前应预先计算出每滴油酸溶液中纯油酸的实际体积:先了解配好的油酸溶液的浓度,再用量筒和滴管测出每滴溶液的体积,由此算出每滴溶液中纯油酸的体积V。

  ②油膜面积的测量:油膜形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,将油膜的形状用彩笔画在玻璃板上;将玻璃板放在坐标纸上,以25px边长的正方形为单位,用四舍五入的方法数出油膜面

  10.用描迹法画出电场中平面上等势线目的:用恒定电流场(直流电源接在圆柱形电极板上)模拟静电场(等量异种电荷)描绘等势线方法.

  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。

  电源6v:两极相距250px并分为6等分,选好基准点,并找出与基准点电势相等的点。(电流表不偏转时这两点的电势相等)

  注意事项:

  1、电极与导电纸接触应良好,实验过程中电极位置不能变运动。

  2、导电纸中的导电物质应均匀,不能折叠。

  3、若用电压表来确定电势的基准点时,要选高内阻电压表

  11.测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)被测电阻丝的电阻(一般为几欧)较小,所以选用电流表外接法;可确定电源电压、电流表、电压表量程均不宜太大。本实验不要求电压调节范围,可选用限流电路。因此选用下面左图的电路。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。

  实验步骤:

  1、用刻度尺测出金属丝长度

  2、螺旋测微器测出直径(也可用积累法测),并算出横截面积。

  3、用外接、限流测出金属丝电阻

  4、设计实验表格计录数据(难点)注意多次测量求平均值的方法

  12.描绘小电珠的伏安特性曲线器材:电源(4-6v)、直流电压表、直流电流表、滑动变阻器、小灯泡(4v,0.6A 3.8V,0.3A)灯座、单刀开关,导线若干

  注意事项:

  ①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。

  ②小灯泡的电阻会随着电压的升高,灯丝温度的升高而增大,且在低电压时温度随电压变化比较明显,因此在低电压区域内,电压电流应多取几组,所以得出的U-I曲线不是直线。

  为了反映这一变化过程,

  ③灯泡两端的电压应该由零逐渐增大到额定电压(电压变化范围大)。所以滑动变阻器必须选用调压接法。

  在上面实物图中应该选用上面右面的那个图,

  ④开始时滑动触头应该位于最小分压端(使小灯泡两端的电压为零)。

  由实验数据作出的I-U曲线如图,

  ⑤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。)

  ⑥若选用的是标有“3.8V 0.3A”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。

  13.把电流表改装为电压表微安表改装成各种表:关健在于原理

  首先要知:微安表的内阻Rg、满偏电流Ig、满偏电压Ug。

  步骤:

  (1)半偏法先测出表的内阻Rg;最后要对改装表进行较对。

  (2) 电流表改装为电压表:串联电阻分压原理

  (n为量程的扩大倍数)

  (3)弄清改装后表盘的读数

  (Ig为满偏电流,I为表盘电流的刻度值,U为改装表的最大量程,为改装表对应的刻度)

  (4)改装电压表的较准(电路图?)

  (5)改为A表:串联电阻分流原理

  (n为量程的扩大倍数)

  (6)改为欧姆表的原理

  两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏,得 Ig=E/(r+Rg+Ro)

  接入被测电阻Rx后通过电表的电流为 Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx) 由于Ix与Rx对应,因此可指示被测电阻大小

  14.测定电源的电动势和内电阻外电路断开时,用电压表测得的电压U为电动势E U=E

  原理:根据闭合电路欧姆定律:E=U+Ir,

  (一个电流表及一个电压表和一个滑动变阻器)

  ①单一组数据计算,误差较大

  ②应该测出多组(u,I)值,最后算出平均值

  ③作图法处理数据,(u,I)值列表,在u--I图中描点,最后由u--I图线求出较精确的E和r。

  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。

  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)

  15.用多用电探索黑箱内的电学元件熟悉表盘和旋钮

  理解电压表、电流表、欧姆表的结构原理

  电路中电流的流向和大小与指针的偏转关系

  红笔插“+”; 黑笔插“一”且接内部电源的正极

  理解:半导体元件二极管具有单向导电性,正向电阻很小,反向电阻无穷大

  步骤:

  ①、用直流电压档(并选适当量程)将两笔分别与A、B、C三点中的两点接触,从表盘上第二条刻度线读取测量结果,测量每两点间的电压,并设计出表格记录。

  ②、用欧姆档(并选适当量程)将红、黑表笔分别与A、B、C三点中的两点接触,从表盘的欧姆标尺的刻度线读取测量结果,任两点间的正反电阻都要测量,并设计出表格记录。

  16.练习使用示波器 (多看课本)

  17.传感器的简单应用传感器担负采集信息的任务,在自动控制、信息处理技术都有很重要的应用。

  如:自动报警器、电视摇控接收器、红外探测仪等都离不开传感器

  传感器是将所感受到的物理量(力热声光)转换成便于测量的量(一般是电学量)的一类元件。

  工作过程:

  通过对某一物理量敏感的元件,将感受到的物理量按一定规律转换成便于利用的信号,转换后的信号经过相应的仪器进行处理,就可以达到自动控制等各种目的。热敏电阻,升温时阻值迅速减小.光敏电阻,光照时阻值减小, 导致电路中的电流、电压等变化来达到自动控制

  光电计数器

  集成电路 将晶体管,电阻,电容器等电子元件及相应的元件制作在一块面积很小的半导体晶片上,使之成为具有一定功能的电路,这就是集成电路。

  18.测定玻璃折射率实验原理:

  如图所示,入射光线AO由空气射入玻璃砖,经OO1后由O1B方向射出。作出法线NN1,

  则由折射定律

  对实验结果影响最大的是光在波璃中的折射角的大小

  应该采取以下措施减小误差:

  1、采用宽度适当大些的玻璃砖,以上。

  2、入射角在15至75范围内取值。

  3、在纸上画的两直线尽量准确,与两平行折射面重合,为了更好地定出入、出射点的位置。

  4、在实验过程中不能移动玻璃砖。

  注意事项:

  手拿玻璃砖时,不准触摸光洁的光学面,只能接触毛面或棱,

  严禁把玻璃砖当尺画玻璃砖的界面; 实验过程中,玻璃砖与白纸的相对位置不能改变;

  大头针应垂直地插在白纸上,且玻璃砖每一侧的两个大头针距离应大一些,以减小确定光路方向造成的误差;

  入射角应适当大一些,以减少测量角度的误差。

  19.用双缝干涉测光的波长器材:

  光具座、光源、学生电源、导线、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头、刻度尺、相邻两条亮(暗)条纹之间的距离;用测量头测出a1、a2(用积累法)测出n条亮(暗)条纹之间的距离a, 求出双缝干涉: 条件f相同,相位差恒定(即是两光的振动步调完全一致) 当其反相时又如何?

  亮条纹位置: ΔS=nλ; 暗条纹位置: (n=0,1,2,3,、、、);条纹间距: (ΔS :路程差(光程差);d两条狭缝间的距离;L:挡板与屏间的距离) 测出n条亮条纹间的距离a

  补充实验:

  1.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。

  ①估计被测电阻的阻值大小来判断内外接法:

  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。

  ②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U/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;“以小控大”

  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。

  20.α粒子散射实验全部装置放在真空中。荧光屏可以沿着图中虚线转动,用来统计向不同方向散射的粒子的数目。观察结果是,绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来方向前进,但是有少数α粒子发生了较大的偏转。


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