高中物理学生实验
【考纲要求】
要求能在理解基础上独立完成的学生实验有：
1.长度的测量
2.研究匀变速直线运动
3.探索弹力和弹簧伸长的关系
4.验证力的平行四边形定则
5.验证机械能守恒定律
6.用单摆测定重力加速度
7.研究平抛物体的运动8.验证动量守恒定律9.用油膜法估测分子的大小
10.用描迹法画出电场中平面上的等势线 11.描绘小灯泡的伏安特性曲线12.测定金属的电阻率
13.把电流表改装为电压表14.研究闭合电路欧姆定律15.测定电源电动势和内阻
16.练习使用示波器17.用多用电表探索黑箱内的电学元件18.传感器的简单应用
19.测定玻璃的折射率20.用双缝干涉测光的波长
21.用气缸导轨验证动量守恒定律22.研究玩具电机的能量转化
并注意应用这二十二个实验中所获得的实验思想、方法、技巧，灵活解决其他类似实验或实际问题。
【知识结构】
高中阶段的二十二个学生实验，按实验目的和特点可分为五个类型：
热点导析
1.选择仪器的原则
①可行性原则：要根据实验要求和客观条件选用合适仪器。如测量某电阻阻值，可根据要求的测量精度。实验的条件确定采用电桥法、伏安法、欧姆表、替代法等，还要根据电阻的规格、电表参数（量程、内阻、精度）选择电压表和电流表。
②准确性原则：怎样的测量实验需要，决定选用怎样精度的测量工具，对一定的实验要求，精度不是越高越好。如测金属丝电阻率实验中，测直径需2～3位有效数字，所以用螺旋测微器，而测长度时，用毫米刻度尺足够了。
③操作性原则：在可行、准确前提下，设计实验和选用仪器越简单越好，并具有良好可操作性。如滑线变阻选用，
既要考虑阻值范围，又要考虑它的额定电流和功率。
当然仪器的选择，首先依托于电原理图已定测量方法已明确的前提下，从安全、准确、节能、方便顺序给予统盘考虑。 2.变阻器分压和限流接法比较
限流接法 分压接法
变阻器R 工作状态 R 的一部分在工作
R 全部工作，且I Rmax ＞I RL
负载R L 的电压调节范围
R
R R L L
ε-ε
0～ε
适用条件
R L 与R 阻值相近且不要求
U L 从0开始调节 R ＜
2
1
R L 以上，或电压从0开始调节
优、缺点 电压调节范围小，R 工作电流较小（等于R L 上电流）
电压调节范围大，R 工作电流较大（大于R L 上电流）
备注
一般先考虑限流接法
后考虑分压接法
典型例析
例1 在做“互成角度的两个力的合力”实验时，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确定的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.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，把橡皮条另一端拉到O 点
D.实验中，把橡皮条的另一端拉到O 点时，两个弹簧秤之间夹角应取90o，以便于算出合力大小 解析 本题为1994年上海高考试题 实验中有严格的要求：（1）结点O 不允许移动。
(2)弹簧秤不要达到最大量程，因为一个达到最大，另一个将不好调整。 (3)两个弹簧秤的拉力夹角不易过大，也不易过小，取90o也可以，并不是必须取90o。所以，本题操作中错误的是A 、C 、D 。
说明 本实验的所有规定都是为了更有利于操作，有利于减小测量误差，合力一定的前提下，一个力大小或方向的改变，都可导致另一个力的大小、方向发生改变。夹角太大太小、拉力太大太小、拉力与木板不平行均会带来较大误差。
例2 如图9-17-1所示是做匀加速直线的小车带动打点计时器的纸带上打出的点的一部分。图中每相邻两点之间还有四个点没有画出，交流电的频率为50Hz ，测得第二个、第三个计数点与起点相距d 2=6.0cm,d 3=10.0cm ，则（1）第一个、第四个计数点与起点相距d 1、d 4各为多少？
（2）物体经过第一个、第二个计数点的即时速度v 1,v 2和物体的加速度分别为多少？
解析 设相邻两计数点相距依次为s 1、s 2、s 3、s 4，则 s 1=d 1,
s 2=d 2-d 1=6.0-d 1cm,
s 3=d 3-d 2=10.0-6.0=4.0cm, s 4=d 4-d 3=d 4-10.0cm.
在匀加速运动中，从任意一个时刻起在连续相等的时间内通过的位移之差相等。 Δs=s 2-s 1=s 3-s 2=s 4-s 3=……
(6.0-d 1)-d 1=4.0-(6.0-d 1)=(d 4-10.0)-4=……，
得d 1=
38=2.67cm,d 4=3
44=14.67cm 。 （2）因s
1=d 1=38cm,s 2=6-d 1=310
cm,s 3=4.0cm,而T=5×0.02s=0.1s，所以
v 1=1
.023*******?+
=
+T s s cm ·s -1=30cm ·s -1 v 2=1
.024
310232?+=
+T s s cm ·s -1=3110cm ·s -1=36.67cm ·s -1 a=1
.030
3
110
12-=-T v v cm ·s -2=3200cm ·s -2=66.67cm ·s -2 说明 本题为已知匀加速，求纸带上各点分布规律。并要注意Δs=aT 2
与d 1、d 2、d 3、d 4的区别和联系。
例3 研究弹性碰撞的实验装置及小球落点位置如图9-17-2所示，判断实验做得是否精确，只要看关系式OP+OM=O ′N 是否成立？为什么？
解析 设入射小球A 的质量为m 1，被碰小球B 的质量为m 2，碰撞前后应满足 m 1v 1=m 1v 1′+m 2v 2,m 1(v 1-v 1′)=m 2v 2 ① 碰撞后机械能没有损失，则
21m 1v 21=21m 12'
1V +2
1m 2v 22,m 1(v 21-v ′21)=m 2v 22 ② 式②÷式① v 1+v 1′=v 2，即OP+OM=O ′N ③
天平测出两个小球质量为m 1、m 2，大致可以获得较好的结论： m 1·OP=m 1·OM+m 2·O ′N ④ 满足式④表明动量守恒；满足式③表明为弹性碰撞。
说明 研究动量守恒实验的表达式如此简单，主要依靠两小球均做平抛运动。实验中用平抛物体水平射程代替小球碰撞前后速度的实验思想，在其他实验场合也会有很好的应用。
例4 如图9-17-3所示，为测定木块与斜面之间的滑动摩擦系数，某同学让木块从斜面上端自静止起做匀加速下滑运动，他使用的实验器材仅限于：①倾角固定的斜面（倾角未知）、②木块、③秒表、④米尺。
（1）实验中应记录的数据是 。
（2
）计算摩擦系数的公式是μ= 。
（3）为了减小测量的误差，可采用的办法是 。
解析 本题为1997年上海高考试题
这是一道很好的设计型实验，不仅要求学生能按题目给定的器材确定要测量的物理量和实验方法，同时要求学生根据运动学和动力学的知识理解实验原理。掌握了这些，本题就变得简单了，不过就是一道一物体沿斜面下滑的题目。其初速度为0，而加速度为gsin θ-μgcos θ，位移为l 的问题。题目第三问考查了所有实验的一个减小误差的方法，在学
习时应引起足够的重视。因此（1）记录的数据为l 、d 、h 、t ，（2）μ=d
gt l d h 22
2-，（3）多次测量取平均值。
说明 本题物理情景十分简单，测量精度要求不高，不能钻牛角尖，思考过分复杂，认为高考题一定较难，关键是考查物理实验的基本思想和方法。
例5 一个学生做平抛物体运动的实验时，只在白纸上画出水平方向x ，忘记在纸上记下斜槽末端的位置，并且只在白纸上画出如图9-17-4甲所示的一段曲线，试用一根刻度尺算出这个物体的初速度。
解析 （1）先在平抛物体的轨迹曲线上任意取水平位移相等的A 、B 、C 三点，再作出相应的高度y 1,y 2，如图9-17-4乙所示。
（2）用刻度尺量出Δx 、y 1、y 2的长度。
（3）将三个数据代入v 0=
1
2y y g
-·Δx ，得出平抛物体运动的初速度
设想斜槽末端O 为原点的直角坐标系，则A 、B 、C 三个坐标分别为x A 、y A ;x B 、y B ；x C 、y C ；根据平抛运动的特点：x=v 0t 和y=
2
1gt 2
，消去t ，得 y=20
2
2v gx ，可见 y A =2022v gx A ,y B =2022v gx B ,y C =2
22v gx C y 1=y B -y A =2
20222)(2)(v x x x g v x x g A B A B +?=-
y 2=y C -y B =2
020222
)
(2)(v x x x g v x x g B C B C +?=- y 2-y 1=20
2
2
02)(v x g v x x x g A C ?=-?, 整理后得出v 0=
1
2y y g
-·Δx 。
说明 虽然在末知平抛初始起抛点时也能求得初速度，但所需测量的物理量较多，也会带来较大的误差。所以常规定实验方法还是先测得起始点后再进行简单的运算。
例6 关于示波器的作用，下列说法中正确的是（ ） A.它能直接观察电信号随时间的变化情况
B.它能直接观察温度的高低、光的强弱等随时间变化的情况
C.要观察振动和温度、光等信号的变化情况，可先利用各种传感器把这些信号转化为电信号，再利用示波器间接地观察
D.物体的机械振动的情况是无法利用示波器这种电子仪器去研究的
解析 示波器能直接观察电信号随时间的变化情况，但通过各种传感器可把其他信号转变为电信号，再通过示波器显示。所以正确答案为A 、C 。
说明 示波器的最重要的电子仪器之一，它的广泛用途决定于能灵活地通过各种转换观察、监视、测量各种信号的变化情况。
例7 某同学用以下器材测量电阻：
①安培计、②电阻箱、③单刀双掷电键（这种电键在掷刀a 倒向b 时ab 接通，倒向c 时ac 接通）、④待测电阻、⑤电源、⑥限流电阻，如图9-17-6。实验方法是利用单刀双掷电键分别将电阻箱和待测电阻接入电路，用电阻箱替代待测电阻的方法来测定待测电阻的阻值。
（1）在图中完成电路的连接（其中有两条导线已连接好）。
（2）本实验中电键应先接通的是含有 （填待测电阻或电阻箱的电路）。用电健变换电路，调节电阻箱时，应使两次测量的 大小相同，这时待测电阻的值可以从 上读出。
解析 本题是1997年上海高考试题 （1）如图9-17-7。
（2）待测电阻，电流（或安培计读数），电阻箱。
说明 本题的难点是对单刀双掷开关进行连线操作，应先作出电原理图草稿，再对两支路进行分开连接（如先连干路和R x 组成回路，再连电阻箱支路）。
例8 普通白炽灯是由爱迪生发明的，主要构造是钨丝和灯泡，灯泡内充有惰性气体及混有极少氧气。电流通过钨丝时发热发光。
（1）白炽灯发射的光谱是 光谱。
（2）你发现“220V 100W ”和“220V 25W ”灯光的钨丝有什么不同？ 。这是因为 。若按图9-17-8连接在220V 电路上，各灯功率为 ，哪盏更亮？ 。
（3）白炽灯丝断了以后，有时将断了的灯丝接上，假若将这只灯泡再装在灯座上，与原来相比会变得 （亮、暗或不变），为什么 。
（4）由P=R
U 2
求得“220V 40W ”灯电阻是1210Ω，用万能表欧姆档测得电阻只有90Ω，这是因
为 。
（5）要将两盏“110V 40W ”“110V 60W ”的灯泡接到220V 电路上，能使它们正常发光且最省电，请在图9-17-9框中设计出电路图。
图9-17-9
解析 （1）因为是炽热的固态金属丝发光，所以应为连续光谱。 （2）“220V 100W ”灯丝粗短，另一灯丝较细。这是因为两灯电阻分别为484Ω和1936Ω，灯“220V 100W ”电阻较小。
按图9-17-8接后功率分别为4W 和16W ，“220V 25W ”更亮。
（3）应变得更亮。因为钨丝电阻遵守电阻定律R=ρ
l
，断后重接l 变短，s 变粗，R 变小U 恒，所以功率变大。
（4）欧姆表量出的是常温下的电阻，由于导体电阻率随温度升高而增大。 （5）电路图见图9-17-10。
说明 本题将白炽灯构造、光谱、稳恒电流、变流电知识综合在一起，具有学科内综合的特点，对培养综合思维能力有较大益处。
例9 图9-17-11为测量电阻的电路。R x 为待测电阻。R 的阻值已知。R ′为保护电阻，阻值未知。电源E 的电动势未知。k 1、k 2均为单刀双掷开关。A 为电流表，其内阻不计。
（1）按图9-17-11所示的电路，在图9-17-12的实物图上连线。
（2）测量R x 的步骤为：将k 2向d 闭合，k 1向 闭合，记下电流表读数I 1。再将k 2向c 闭合，k 1向 闭合，记电流表读数I 2。
计算R x 的公式是R x = 。
解析 本题为1999年全国高考试题
当k 1接a,k 2接d 时，电流表与R x 串联，其示数为I 1；当k 1接b ，k 2接c 时，电流表与R 串联，其示数为I 2，因电流表的内阻不计，两次连接，对R 和R x 都是并联，电流表的接法变换，不能改变R 和R x 中的电流。所以有I 1R x =I 2R ∴R x =
1
2I R
I （1）如图9-17-13所示。
（2）a,b,
1
2I R
I 说明 本题两个单刀双掷开关，增加了连线的难度，可将电原理图中k 1k 2上的a 、b 、c 、d 字母迁移到实物图上，再对实物图进行字母连接，可增强连图步骤的清晰度。
例10 现有一阻值为10.0欧姆的定值电阻、一个电键、若干根导线和一个电压表，该电压表表面上有刻度但无刻度值，要求设计一个能测定某电源内阻的实验方案（已知电压表内阻很大、电压表量程大于电源电动势，电源内阻约有几欧）。要求：
（1）在图9-17-14方框中画出实验电路图。 （2）简要写出完成接线后的实验步骤。
（3）写出测得的量计算电源内阻的表达式r= 。
解析 本题为1999年上海高考试题 （1）如图9-17-15所示。
（2）①断开电键，记下电压表偏转格数N 1。 ②合上电键，记下电压表偏转格数N 2。 （3）r=R
2
2
1N N N 说明 该题属于设计性实验，需清楚电压的偏转角度与通过电压表的电流成正比。
例11 某学生用安培计和伏特计测干电池的电动势和内阻时，所用滑动变阻器的阻值范围0～20Ω，连接电路的实物图如9-17-16所示：
（1）（多选题）该学生接线中错误的和不规范的做法是（ ）
A.滑动变阻顺器不起变阻用途
B.安培计接线有错
C.伏特计量程选用不当
D.伏特计接线有错 （3）在9-17-17方框里画出这个实验的正确电路图。
解析 本题为1995年全国高考试题
滑动变阻器要起到变阻作用必须一端接下端，一端接金属连杆的接头上。安培表的正、负极接反，易损坏安培表。伏特表的正接头应接在电键右端，图中接法是电键接在支路中，而不是干路上。
要正确连好实物图，首先应确定电流表的内外接法，变阻器的连接方式以及各电表的量程。其次应注意以下事项：①各电表的正、负极性；②开关是否在干路上；③各导线两端都应接在接线柱上，而不能在导线中间出现分叉；④开关闭合前变阻器滑动触头应处于恰当位置；⑤各条连线均应连成一般曲线，而不能连成折线，不能相交且要尽量节省导线；⑥先画电路原理图，后连接实物图，可避免出错。
（1）错误和不规范的做法是：A 、B 、D （2）正确电路图见图9-17-18。
说明 略
例12 用如图9-17-21甲所示安培表内接法电路测定电池电动势和内电阻的实验中，造成误 差的主要原因是什么？测量值比真实以值大还是小？为什么？
解析 造成实验误差的主要原因是由于伏特表的分流作用引起的，使得电流表上读出的数值比实际的总电流（即流过电源的电流）要小一些，即减小了I V ，由于流过伏特表的电流I V =
V
R U
（R V 为伏特表的内阻），当路端电压U 越大时，伏特表分流得到的电流I V 也越大，因而电流的测量值与真实值之间的偏差会越大，短路时，路端电压等于零，可以认为
测量值与真实值相等，如图9-17-21乙图中两图线所示。可见，电动势和内阻的真实值ε0、r 0、ε0＞ε、r 0
=
m
I 0
ε＞r 。 即测量值均小于真实值。
说明 用同样的方法也可分析若采用安培表外接法对测ε和r 带来的系统误差,ε真=ε测量，r 真＜r 测量。
例13 如图9-17-22中E 为电源，其电动势为ε，R 1为滑线变阻器，R 2为电阻箱，A 为电流表。用此电路，经以下步骤可近似测量A 的内阻R A ：①闭合k 1,断开k 2，调节R 1，使电流表读数等于其量程I 0；②保持R 1不变，闭合k 2，调节R 2，使电流表读数等于
2
I ，然后读出R 2的值，取R A =R 2。 （1）按图9-17-22所示电路在图9-17-23所给出的实物图中画出连接导线。
（2）真实值与测量值之差除以真实值叫做测量结果的相对误差，即
A
A R R R 2
-，试导出它与电源电动势ε，电流表量程I 0及电流表内阻R A 的关系式。
（3）若I 0=10mA ，真实值R A 约为30Ω，要想使测量结果的相通对误差不大于5%，电源电动势最小应为多少伏？ 解析 本题为2001年全国高考试题 （1）连线如图9-17-24所示。
（2）由步骤①得
A
R R +1ε
=I 0
①
由步骤②得
2
2
2
2
2
1
I
R
R
R
R
R
R
R
R A
A
A
=
+
?
+
?
+
ε
②
解得
ε
2
I
R
R
R
A
A=
-
R1 ③
（3）6V
说明本高考题源于教材而又高于教材。电表内阻测量由伏安法提高到半偏法。数据处理由一般的分析提高到系统误差的处理和计算。这给我们的第二轮复习有不小的启示。
例14 实验室中现有器材如实验物图9-17-25所示，有电池E，电动势约10V，内阻约1Ω；电流表A1，量程10A，内阻r1约为0.2Ω；电流表A2，最程300mA，内阻r2约为5Ω；电流表A3，量程250mA，内阻r3约为5Ω；
电阻箱R1，最大阻值999.9Ω，阻值最小改变量为0.1Ω;
滑动变阻器R2，最大阻值100Ω；开关S，导线若干，要求用图9-17-26所示的电路测定图中电流表A的内阻。
（1）在所给的三个电流表中，哪几个可用此电路精确测出其内阻？答：。
（2）在可测的电流表中任选一个作为测量对象，在实物图上连成测量电路。
（3）你要读出物理量是，用这些物理量表示待测内阻的计算公式是。
解析本题为2001年全国高考试题（理科综合）
（1）A2、A3。
（2）若测A3的内阻r3，实物图见图9-17-27所示。
（3）A2、A3两电流表的读数I2、I3和电阻箱R1的阻值R x；r3=
3
3
2
I
I
I-
R x
说明本题测○A内阻是原半偏法测电表内阻思想的延伸，它的基本思想是，○A○A′表读数在同一数量级，且○A内阻与R1的取值也同一数量级，显然A2A3间组成的电路符合上述要求。这是解答本题的关键。近年来，在电学实验上考查面不断拓展。复习应以课本实验的思想为基础，灵活应用于具体实际例子中。实验方法的拓展势在必行。
例15 用三棱镜做测定玻璃折射率的实验，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的一侧插上两枚大头针P 1和P 2，然后在棱镜的另一侧观察，调整视线使P 1的像被P 2挡住。接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P 3、P 4，使P 3挡住P 1、P 2的像，P 4挡住P 3和P 1、P 2的像，在纸上标出大头针位置和三棱镜轮廓，如图9-17-28所示。
（1）在本题的图上画出所需的光路。
（2）为了测出棱镜玻璃的折射率，需要测量的量是 ，在图上标出它们。 （3）计算折射率的公式是n= 。
解析 本题为1994年全国高考试题
（1）如图9-17-29所示，画出通过P 1、P 2的入射光线交AC 面于O ，画出通过P 3、P 4的出射光线交AB 面于O ′，则光线OO ′就为入射光线P 1P 2在三棱镜中的折射光线。
（2）在所画的图上，标明入射角i 和折射角γ，并画出虚线部分。用量角器测量出i 和γ或用刻度尺测出线段EF 、OE 、GH 、OG 的长度。
（3）n=
sin sin i
或：因为sini=
OE EF ,sin γ=OG
GH
,则n=OE EF /OG GH =OE EF ·GH OG 说明 用扦针法测玻璃的折射率不受玻璃砖两折射面是否平行的限制，只要通过扦针能作了光线的入、出射方向和
有关界面，最后作出内部的折射线，即可通过折射定律求出玻璃折射率。
高中会考物理实验操作考查试题（一）（供学生使用） 长度的测量 学校会考证号班级座号考生姓名 总评成绩(合格或不合格) 实验器材：刻度尺、游标卡尺、金属管 考查要求满分值得分 １写出桌面上：刻度尺的准确度__________________ 游标卡尺的准确度_____________ 2 ２ 用刻度尺测量金属管的长度：L=_________________ L 1=______________ L 2=_______________ L 3=_____________ 2 ３ 用游标卡尺测量金属管的内径：d = ________________ d1 =______________ d2 =____________ d3 = _______________ ２ ４ 用游标卡尺测量金属管的外径：D=__________________ D1=_____________D2 = _________D3 = __________________ 2 ５实验素养：态度认真、尊重事实、器材布置合理、 操作有序、整理复原等 ２ 监考人签字总分
高中会考物理实验操作考查试题（一）（供教师使用） 长度的测量评分标准 考评得分班级 满分值 座号 评分点 姓名 1 １ 正确写出刻度尺和游标卡尺的 准确度（含单位） 2 ２A 用刻度尺在不同方位测 量管的长度，并求其平均值。 1 B 记录数据时符合有效数字 要求 1 ３ A 会使用内测量爪测量金属 管内径 １ Ｂ 分别在管两端测出两个 互为垂直方向的内径，求出平 均值。 １ ４４A 会使用外测量爪测量金属 管外径 １Ｂ 分别在管两端测出两个 互为垂直方向的外径，求出平 均值。 １ ５ 实验素养：态度认真、尊重事实、器 材布置合理、操作有序、整理复原等。 ２考评总得分 总评成绩（合格或不合格）
高考物理实验 读数练习专题（1） ——游标卡尺 1、结构 2、读数方法 第一步：看游标尺总刻度确定精确定度（10分度、20分度、50分度的精确度见上表） 第二步：读出游标尺和主尺对齐的刻度．．．．．．．．．．．数． （n ）； 第三步：读出对齐处主尺读数（Xmm ）和游标尺读数(n ×0.9或0.95或0.98mm)。 0.9或0.95或 [读数经验之谈] （1）看清游标的精确度； （2）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。计算出来的“0”也不能舍去。 读数练习【练习1】读出下列游标卡尺测量的读数； ⑴ ⑵ ⑶ 【练习2】有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm 游标卡尺读数练习 3 4 cm 678 20 cm 0 12345 6 0123456789 cm
高考物理实验 读数练习专题（2）——螺旋测微器 读数公式：测量值=固定刻度值+固定刻度的中心水平线与可动刻度对齐的位置的读数×0.01mm [经验之谈]： （1）看半刻度是否漏出，固定刻度上的刻度值是以mm 为单位； （2）可动刻度要估读,小数点后应保留三位有效数字。 如右图读数时，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 。 测量值=6.5＋20.3×0.01mm ＝6.703mm （6.702mm ～6.704mm 均正确） 例1、 ⑴ ⑵ 练习1、 e f g h i 读数 mm 读数 mm 读数 mm
练习3、用螺旋测微器测量某一物体厚度时，示数如图甲所示，读数是______mm 。 用游标卡尺可以测量某些工件的外径。在测量时，示数如图乙所示，则读数分别为_______ mm 练习4、 （1）用螺旋测微器测一金属丝的直径，示数如图所示．由图可读出金属丝的直径为 mm ． （2）现用游标为50分度的卡尺的 （填图中的A 或B ）测脚，测定某圆筒的内径，卡尺上的示数如图，可读出圆筒的内径为 mm ． 高考试题回顾 1． 某同学用游标卡尺测量一圆柱体的长度l ，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径d ，示数如图。由图可读出 l = d = 示数 ______
高中物理学生实验 【考纲要求】 要求能在理解基础上独立完成的学生实验有： 1.长度的测量 2.研究匀变速直线运动 3.探索弹力和弹簧伸长的关系 4.验证力的平行四边形定则 5.验证机械能守恒定律 6.用单摆测定重力加速度 7.研究平抛物体的运动8.验证动量守恒定律9.用油膜法估测分子的大小 10.用描迹法画出电场中平面上的等势线11.描绘小灯泡的伏安特性曲线12. 测定金属的电阻率 13.把电流表改装为电压表14. 研究闭合电路欧姆定律15. 测定电源电动势和内阻 16.练习使用示波器17.用多用电表探索黑箱内的电学元件18. 传感器的简单应用 19.测定玻璃的折射率20. 用双缝干涉测光的波长 21.用气缸导轨验证动量守恒定律22.研究玩具电机的能量转化 并注意应用这二十二个实验中所获得的实验思想、方法、技巧，灵活解决其他类似实验或实际问题。 【知识结构】 高中阶段的二十二个学生实验，按实验目的和特点可分为五个类型： 热点导析 1.选择仪器的原则①可行性原则：要根据实验要求和客观条件选用合适仪器。如测量某电阻阻值，可根据要求的 测量精度。实验的条 件确定采用电桥法、伏安法、欧姆表、替代法等，还要根据电阻的规格、电表参数（量程、内阻、精度）选择电压表和 电流表。 ②准确性原则：怎样的测量实验需要，决定选用怎样精度的测量工具，对一定的实验要求，精度不是越高越好。如 测金属丝电阻率实验中，测直径需2～ 3 位有效数字，所以用螺旋测微器，而测长度时，用毫米刻度尺足够了。③操作性
既要考虑阻值范围，又要考虑它的额定电流和功率。 当然仪器的选择，首先依托于电原理图已定测量方法已明确的前提下，从安全、准确、节能、方便顺序给予统盘考虑。 2. 变阻器分压和限流接法比较 限流接法 分压接法 变阻器 R 工作状态 R 的一部分在工作 R 全部工作，且 I ＞ I RL Rmax L 的电压调节范围 R L ε - ε 0～ε 负载 R R L R R L 与 R 阻值相近且不要求 R ＜ 1 R 以上，或电压从 0 L 适用条件 U 从 0 开始调节 2 L 开始调节 优、缺点 电压调节范围小， R 工作电流 电压调节范围大， R 工作 较小（等于 R L 上电流） 电流较大（大于 R L 上电流） 备注 一般先考虑限流接法 后考虑分压接法 典型例析 例 1 在做 “互成角度的两个力的合力” 实验时， 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 某一确定的 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. 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 另一端拉到 O 点 D. 实验中，把橡皮条的另一端拉到 O 点时，两个弹簧秤之间夹角应取 90o ，以便于算出合力大小 解析 本题为 1994 年上海高考试题 实验中有严格的要求： （ 1）结点 O 不允许移动。 (2) 弹簧秤不要达到最大量程，因为一个达到最大，另一个将不好调整。 (3) 两个弹簧秤的拉力夹角不易过大， 也不易过小， 取 90o 也可以， 并不是必须取 90o 。所以， 本题操作中错误的是 A 、 C 、 D 。 说明 本实验的所有规定都是为了更有利于操作，有利于减小测量误差，合力一定的前提下，一个力大小或方向的 改变，都可导致另一个力的大小、方向发生改变。夹角太大太小、拉力太大太小、拉力与木板不平行均会带来较大误差。 例 2 如图 9-17-1 所示是做匀加速直线的小车带动打点计时器的纸带上打出的点的一部分。图中每相邻两点之间还 有四个点没有画出， 交流电的频率为 50Hz ，测得第二个、 第三个计数点与起点相距 d =6.0cm,d 3=10.0cm ，则（ 1）第一个、 2 第四个计数点与起点相距 d 、 d 各为多少？ 1 4 （ 2）物体经过第一个、第二个计数点的即时速度 v 1,v 2 和物体的加速度分别为多少？ 解析 设相邻两计数点相距依次为 s 1、 s 2、 s 3、 s 4，则 s =d ,
螺旋测微器 专题练习 读数公式： [经验之谈]： （1）看半刻度是否漏出，固定刻度．．．．上的刻度值是以mm 为单位； （2）可动刻度要估读,小数点后应保留三位有效数字。 如右图读数时，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 。 测量值=6.5＋20.3×0.01mm ＝6.703mm （6.702mm ～6.704mm 均正确） 例1、 读出下列螺旋测微器测量的读数。 ⑴ ⑵ 答案：⑴0.642mm ⑵10.294mm
读数举例 读数练习 练习1、 a b c d mm mm mm mm e f g h i mm mm mm mm mm 练习2、 读数 9.270 mm 读数 5.804 mm 读数 7.500 mm
练习3、用螺旋测微器测量某一物体厚度时，示数如图甲所示，读数是______mm 。 用游标卡尺可以测量某些工件的外径。在测量时，示数如图乙所示，则读数分别为_______ mm 练习4、 （1）用螺旋测微器测一金属丝的直径，示数如图所示．由图可读出金属丝的直径为 mm ． （2）现用游标为50分度的卡尺的 （填图中的A 或B ）测脚，测定某圆筒的内径，卡尺上的示数如图，可读出圆筒的内径为 mm ． 高考试题回顾 示数 ______ mm
（2009年宁夏卷）22．某同学用游标卡尺测量一圆柱体的长度l ，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径d ，示数如图。由图可读出l = cm , d = mm （2009年浙江卷）22．Ⅱ.（1）在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，两位同学用游标卡尺测量小球的直径如图甲、乙所示。测量方法正确的是___________（选填“甲”或“乙”）。 （2009年重庆卷）23．（1）某同学在探究影响单摆周期的因素时，用螺旋测微器测量其中 一个摆球直径的示数见题22图1。该球的直径为 mm 。 请自觉使用参考答案 练习1答案 a ．0.483 (最后一位估读数为2～4均算对，下同) b ． 0.532 (1～3) c ． 4.078 (7～9) d ． 5.666 (5～7) e ． 0.048 (7～9) f ． 0.989 (8～0) g ． 1.025 (4～6) h ． 3.374 (3～5) i ． 2.988 (7～9) 练习2答案 10.002 0.5365 练习3答案：（1）1.193 11.50 练习4答案：（1）1.555mm （2）A 11.14mm 2009年宁夏卷答案2.25，6.860【解析】游标卡尺的读数220.1522.5 2.25x mm mm mm cm =+?==； 螺旋测微器的读数2009年浙江卷答案 乙 2009年重庆卷答案：20.685(20.683-20.687) 图甲 图乙
新课标高中物理 实验教学教案资料汇总 隆回一中物理组周宝
物理实验的目的与要求 1、实验目的 (1)教会学生用实验研究物理现象与规律，包括： A.正确选择实验方法与实验器材。 B.学会控制实验条件。 C.知道如何实验、判断结果的可靠程度。 (2)帮助学生理解和掌握有关课程容和重要的物理概念，以形成物理思想， 培养解决物理问题的能力 (3)通过实验培养掌握基本物理量的测量方法，以培养实验技能。 (4)培养学生严谨的实验态度、科学的实验方法及良好的实验习惯。 2、做好实验的基本要求 (1)实验前必须做好如下准备： ①明确实验目的，弄懂实验原理 ②了解仪器性能，熟悉操作步骤 ③设计记录表格，掌握注意事项 (2)实验中必须手脑并用，做到心到、眼到、手到。 ①仔细调整实验装置，正确使用实验仪器 ②保证满足实验条件，注意规实验操作 ③认真观察实验现象，客观记录实验数据 (3)实验后必须对数据进行处理： ①尊重实验客观事实，正确分析记录数据 ②合理做出实验结论，独立完成实验报告 常用基本仪器的使用与读数 物理《考试说明》中要求学生熟练掌握的基本仪器有13种，除打点计时器和滑动变阻器不需要读数外，其余11种都涉及到读数问题。 （一）测量仪器使用常规 对于测量仪器的使用，首先要了解测量仪器的量程、精度、使用注意事项和读数方法。 1．关于量程问题：这是保护测量仪器的一项重要参数，特别是天平、弹簧秤、温度计、电流表、电压表和多用电表等，超量程使用会损坏仪器，所以实验时要根据实验的具体情况选择量程适当的仪器。在使用电流表、电压表时，选用量程过大的仪器，采集的实验数据过小，会造成相对误差较大，应选择使测量值位于电表量程的1/3以
专题 4：高中物理实验专题 一、 高中物理重要仪器的使用： 在力学和电学实验中，常需要利用测量工具直接测量基本物理量． 基本物理量 测量仪器 长度 刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器 力学 时间 秒表（停表）、打点计时器 质量 天平 电阻（粗测） 欧姆表、电阻箱 电学 电流 电流表 电压 电压表 ①刻度尺、秒表、弹簧秤、温度表、电流表、电压表 的读数 使用以上仪器时， 凡是最小刻度是 10 分度的，要求读到最小刻度后再往下估读一位 （估 读的这位是不可靠数字，但是是有效数字的不可缺少的组成部分） 。凡是最小刻度不是 10 分度的，只要求读到最小刻度所在的这一位，不再往下估 读。 例如 1 2 10 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 3 15 ⑴读出上左图中被测物体的长度。 ⑵上右图用 3V 量程时电压表读数为多少？用 28 59 31 2 15V 量程时电压表度数又为多少？ 57 14 0 1 2 33 26 13 4 ⑶右图中秒表的示数是多少分多少秒？ 12 3 35 凡仪器的最小刻度是 10 分度的，在读到最小刻度 55 11 4 24 10 5 6 后还要再往下估读一位。⑴ 6.50cm 。⑵ 1.14V 。 15V 量 53 987 6 37 程时最小刻度为 0.5V ，只读到 0.1V 这一位，应为 5.7V 。 22 8 ⑶秒表的读数分两部分：小圈内表示分，每小格表示 51 39 0.5 分钟；大圈内表示秒，最小刻度为 0.1 秒。当分针 20 10 在前 0.5 分内时，秒针在 0~30 秒内读数；当分针在后 49 18 41 47 16 45 12 0.5 分内时，秒针在 30~60 秒内读数。因此图中秒表读 14 43 数应为 3 分 48.75 秒（这个 5 是估读出来的） 。 ②游标卡尺 ⑴ 10 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 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 出 0.1 毫米位的数值：游 标的第几条刻线跟主尺上 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 某一条刻线对齐， 0.1 毫米
高中物理实验器材的读数要求 在高中物理电学实验中，测量时要按照有效数字的规则来读数。而测量仪器的读数规则为：测量误差出现在哪一位，读数就相应读到哪一位，在中学阶段一般可根据测量仪器的最小分度来确定读数误差出现的位置，具体如下： 一、最小分度是“1”的仪器，测量误差出现在下一位，下一位按十分之一估读。 如量程为3 V和3 A的电压表和电流表，其最小分度为 0.1 V和0.1 A, 读数要估读到最小分度的十分之一。 二、最小分度是“2”或“5”的仪器，测量误差出现在同一位上，采用半格估读法（即同一位分别按二分之一或五分之一估读）。 分度值是2个单位（1/5=0.2）的有：0~0.6A的电流表（分度值0.02A），测量结果只能准确2个单位，在最小分度值的同数位而比其小的“0、1”要估读，即不准确数字出现在分度值的同一数位上，亦即测量结果的未位与最小分度同位，只能采用二分之一估读法，估读数字只有0、1，比如分度值为0.02A的电流表，读数0.05A就是由准确数字0.04和估读数字0.01组成的。 分度值是5个单位（1/2=0.5）的如量程为15 V的电压表，其最小分度为0.5 V, 测量结果只能准确到5个单位，在分度值的同数位而比其小的“1、2、3、4、”要估读，即不准确数字出现在分度值的同一数位上，亦即测量结果的未位与最小分度同位，只能采用五分之一估读法，估读数字为0、1、2、3、4。例测定额定电压3.8V小灯泡的额定功率的实验，用实验室用的“0~3V，0~15V”电压表是不能准确地测量出额定电压3.8V的，因为0~15V电压表分度值是0.5V。读数3.8V只能包含精确数字3.5加上估读数字0.3组成。
物理电学实验专题 一、伏安法测电阻及拓展 1.下表中选出适当的器材，试设计一个测量阻值约为15k Ω的电阻的电路。要求方法简捷，R X 两端电压能从0开始变化，要求有尽可能高的精确度。 电流表A 1：量程1mA 内阻约50Ω； 电流表A 2：量程300A μ 内阻约300Ω 电流表A 3：量程100A μ 内阻约500Ω；电压表V 1：量程10V 内阻约15K Ω 固定电阻：R 0=9990Ω； 电流表G ：I g =300A μ、R g =10Ω。 滑动变阻器R 1： 阻值约50Ω；额定电流为1A 滑动变阻器R 2： 阻值约100K Ω 额定电流为0.001A 电池组：E=3V ；内阻小但不可忽略； 开关，导线若干 2. 两块电压表测电阻 用以下器材测量一待测电阻R x 的阻值（900～1000Ω）： 电源E ，具有一定内阻，电动势约为9.0V ； 电压表V 1，量程为1.5V ，内阻r 1＝750Ω； 电压表V 2，量程为5V ，内阻r 2＝2500Ω； 滑线变阻器R ，最大阻值约为100Ω； 单刀单掷开关K ，导线若干。 （1）测量中要求电压表的读数不小于其量程的3 1 ，试画出测量电阻R x 的 一种实验电路原理图（原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注）。 （2）根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出连线。 （3）若电压表V 1的读数用U 1表示，电压表V 2的读数用U 2表示，则由已知量和测得量表示R x 的公式为R x ＝_________________。 3. 两块电流表测电阻 从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表A 1的内阻r 1。要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，器材代号 规格 电流表（A 1） 量程100mA ，内阻r 1待测（约40Ω） 电流表（A 2） 量程500uA ，内阻r 2＝750Ω 电压表（V ） 量程10V ，内阻r 3=10k Ω 电阻（R 1） 阻值约100Ω，作保护电阻用 滑动变阻器（R 2） 总阻值约50Ω 电池（E ） 电动势1.5V ，内阻很小 开关（K ） 导线若干 （2）若选测量数据中的一组来计算r 1，则所用的表达式r 1＝________________，式中各符号的意义是____________________________________。 4.现有实验器材如下： 电池E ，电动势约10V ，内阻约1Ω 电流表A 1，量程300mA ，内阻r 1约为5Ω 电流表A 2，量程10A ，内阻r 2约为0.2Ω 电流表A 3，量程250mA ，内阻r 3约为5Ω 电阻箱R 0，最大阻值999.9Ω，阻值最小改变量为0.1Ω 滑动变阻器R 1，最大阻值100Ω，开关及导线若干 要求用图1所示电路测定图中电流表A 的内阻 （1）在所给的三个电流表中，哪几个可用此电路精确测定其电阻？ （2）在可测的电流表中任选一个作为测量对象，简要写出按电路图的主要连接方法． A A ′ R 1 R 0
2020年普通高中学业水平考试 物理实验操作考试质量分析 一、试题分析 1、试题符合《高中物理学业水平考试实验操作考试大纲》，试题命制注重基础、强调动手能力，重视科学研究的基本方法和习惯的培养，留意考查利用高中物理基础知识解决简单的实际问题的能力。对“考试内容与要求”中的实验，考查学生是否独立地、认真地、带有研究性的做过。了解实验的原理、思想和方法；熟悉并掌握实验仪器的工作原理、使用方法，了解实验中误差的主要来源，掌握消除系统误差和减小偶然误差的方法会记录、处理实验数据并得出结果能灵敏地运用学过的理论、实验方法、仪器去处理、分析、研究某些未做过的实验，包括设计某些比较简单的实验。 2、试题分析 （1）试题一：描绘匀变速直线运动的速度—时间图像，打点计时器是高中物理实验中非常严重的实验仪器，它的正确使用也是高考所要求的必须掌握的仪器之一，而测瞬时速度、加速度也是其基本应用。通过瞬时速度描绘v-t图线，对图像的处理能力考查 （2）试题二：测量物体与斜面间的动摩擦因数，此实验简单基础、学生比较熟悉，能很好地考查学生的观察能力与动手能力。 （3）试题三：探究力的平行四边形定则，操作较繁复，作为会考实验，难度较大。实验器材的选取、操作、作图如果不到位，导致实验结果误差较大。 （4）试题四：探究加速度与质量的关系，该实验是高中物理一个很严重的实验，运用控制变量法研究相关量之间的关系，实验操作较繁复，还有平均摩擦力，小车与砝码盘的质量关系，测加速度也是其基本应用之一，本题加速度的求解，采用了持续相等的位移差平均值比值代替了加速度比值，数据处理均是难点，作为会考实验，难度较大。 （5）试题五：探究弹性势能的表达式，本实验简单易操作，实验器材少，操作简单，能很好地考查学生的观察、动手以及处理数据的能力。
高中物理实验汇总 实验一：、探究匀变速直线运动的规律（含练习使用打点计时器） 1， 装置图与原理：小车在勾码拉动下作 运动，通过研究纸带可以探究小车运动规律 2，打点计时器是一种使用 电源的计时仪器，电源的频率是 ，电火花打点计时器使用 V 电压，电磁打点计时器使用 V 电压。 3，在某次“练习使用打点计时器”实验中，其中一段打点纸带如图所示，A 、B 、C 、D 是连续打出的四个点．由图中数据可知，纸带的运动是 运动，其中连接勾码的应该是 端 3，纸带处理方法： ★求B 点瞬时速度的方法： ★求加速度的方法： ★ 本实验注意点：1，长度肯定不是国际单位！ 2，留意相邻计数点间究竟有几个0.02s 2，本实验需要平衡摩擦力吗？ 实验二：探究力的合成的平行四边形定则 1， 装置图与原理：用两个力可以把结点拉到O 位置，用一个力也能把结点 拉到O 点，即它们的 相同。本实验要验证力的合成是否满足平行四边形。图中用平行四边形法作出的合力实验值是 ，实际由等效替代得到的合力真实值是 ，和橡皮绳肯定一直线的是 。 2，主要实验步骤： （1）在水平放置的木板上垫一张 ，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， 使结点达到某一位置O 点，此时需要记下 。 （2）在纸上根据 ，应用 求出合力F 。 （3）只用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条，使 ， 此时需要记下 。 （4）如果比较发现 ，则说明力的合成 满足平行四边形定则。 3，本实验注意点： 实验时橡皮绳、细绳、弹簧秤要和白纸 ，拉力大小、两个力夹角要 ，确定拉力方向 时描下的两个点距离要 实验三：探究加速度与力、质量的关系 1， 原理：本实验用到的科学方法是 （1）保持 不变，探究 的关系 （2）保持 不变，探究 的关系 2，装置：重物作用是 纸带作用是 3，实验前首先 重物，适当倾斜木板直到 轻推小车运动后纸带上的点 为 止，本步骤称为 ，目的是让小车受的外力等于 4，绳子拉力理论上大小为F= 为方便改变拉力，还应该满足 ，则可认为F= F 2
高考物理实验读数专题 一、螺旋测微器 例题：读出下列数据 （1） （2） mm mm mm mm （3）用螺旋测微器测量某一物体厚度时，示数如图甲所示，读数是 mm 。 用螺旋测微器测一金属丝的直径，示数如图乙所示．由图甲可读出金属丝的直径为 mm ． 二、游标卡 尺 例题：（1）现用游标为 50分度的卡 尺的 （填图中的A 或B ）测脚，测定某圆筒的内径，卡尺上的示数如图，可读出圆筒的内径为 mm ． （2）用游标卡尺可以测量某些工件的外径。在测量时，示数如图所示，则读数分别为_______ mm 三、螺旋测微器和游标卡尺读数练习 1、图（甲）是用一主尺最 读数 mm 读数 mm 读数 mm 图乙
小分度为1mm ，游标上有20个分度的卡尺测量一工件的长度，结果如图所示。可以读出此工件的长度为 ____________mm ．图（乙）是用螺旋测微器测量某一圆筒内径时的示数，此 读数应为 mm 解：102.35 ; 5.545（5.544、5.546均可得分） 2 ②螺旋测微器的读数 mm 。 3、用螺旋测微器测量某一物体厚度时，示数如图甲所示，读数是______mm 。 用游标卡尺可以测量某些工件的外径。在测量时，示数如图乙 所示，则读数分别为_______ mm 答：4 。 5、 如图所示， 读数是 mm 答： 29.35 6、（1）用螺旋测微器测一金属丝的直径，示数如图所示．由图可读出金属丝的直径为 mm ． （2）现用游标为50分度的卡尺的 （填图中的A 或B ）测脚，测定某圆筒的内径，卡尺上的示数如图，可读出圆筒的内径为 mm ． 答：（10（4分） 7、一相对微器则小零件的厚度 答： 1.055； 0.8464（答案在0.8462～0.8467之间均可） 8、（1）读出游标卡尺和螺旋测微器的读数： 游标卡尺读数为 _______5.45 ___cm ． （2）螺旋测微器读数为_____ 6.725 ___mm ． 9．一种游标卡尺，它的游标尺上有50个小的等分刻度，总长度为49 mm 。用它测量某物体长度，卡尺示数如图所示，则该物体（乙） （甲） 10 11 12 图乙 0 10 20 游标尺 0 1 2 B 0 5 10 5 6 (1) （2） 图 乙
2012年学业水平考试 物理实验操作考试 一、操作实验 二：分组：
连接线。 注：若实验需要将位移传感 器放置在小车上，则小车质量中应 包含位移传感器质量。 实验二： 研究感应电 流的产生条 件 灵敏电流计1个，1号碱性干电池 2节（装在电池盒内组成串联电池 组），线圈A（附铁芯）1个，线圈 B 1个，滑动变阻器1个，电键1 个，条形磁铁1根，导线6根。 （1）灵敏电流计与线圈B连接成串联电路， 其他元件、导线等均不连接； （2）电键处于闭合状态，滑动变阻器滑片 居中。 实验一：研究共点力的合成 实验目的： 研究合力与两个分力的关系 实验器材： 图板、图钉、白纸、带绳套的橡皮筋、弹簧测力计（2个）、刻度尺、量角器 实验步骤： 1．固定：如图a所示，根据给定的器材，现在图板上固定一张白纸，将橡皮筋的一端固定在纸边，将带有两个绳套的另一端放在纸面上，测力计可以拉住绳套使橡皮筋 伸长。 2．第一次拉：如图b所示，先用一个弹簧秤拉住绳套将橡皮筋拉长至某位置，标记此时橡皮筋末端位置为O点，记下此时弹簧秤的读数和拉力的方向F（即合力的大小 和方向） 3．第二次拉：如图c所示，再用两个弹簧秤分别同时拉住两个绳套将橡皮筋拉长至O 点，记下此时两个弹簧秤的读数和拉力方向F1、F2（即两个分离的大小和方向）。 4．作图：取下白纸，用力的图示法分别画出表示分力F1、F2和合力F矢量的有向线段，以分力F1、F2的有向线段为邻边作出平行四边形以及它的对角线F’，如图d所示。 最后比较F’和F。 实验结论： 通过实验得出，如果用表示两个共点力F1和F2的线段为邻边做平行四边形，那么合力F的大小和方向就可以用F1和F2所夹的对角线表示。 注意事项： 1．弹簧使用前要调零，明确量程和最小分度。 2．弹簧秤在拉力时，弹簧秤、橡皮筋、细绳应在与纸面平行的平面内。 3．拉力应适当的大些，当不要超过量程。
八、电学实验题集粹（33个） 1．给你一只内阻不计的恒压电源，但电压未知，一只已知电阻Ｒ，一只未知电阻Ｒｘ，一只内阻不计的电流表但量程符合要求，以及开关、导线等，用来测Ｒｘ接在该恒压电源上时的消耗功率Ｐｘ，画出测量线路图并写出简要测量步骤，以及Ｐｘ的表达式． 2．如图3－94所示是研究闭合电路的内电压、外电压和电源电动势间关系的电路．（1）电压表Ｖ的（填“正”或“负”）接线柱应接在电源正极Ａ上，电压表Ｖ′的（填“正”或“负”）接线柱应接在探针Ｄ上．（2）当滑片Ｐ向右移动时，Ｖ′的示数将（填“变大”、“变小”或“不变”）． 图3－94 图3－95 3．有一只电压表，量程已知，内阻为ＲＶ，另有一电池（电动势未知，但不超过电压表的量程，内阻可忽略）．请用这只电压表和电池，再用一个开关和一些连接导线，设计测量某一高值电阻Ｒｘ的实验方法．（已知Ｒｘ的阻值和ＲＶ相差不大） （1）在如图3－95线框内画出实验电路． （2）简要写出测量步骤和需记录的数据，导出高值电阻Ｒｘ的计算式． 4．在“测定金属的电阻率”的实验中，用电压表测得金属丝两端的电压Ｕ，用电流表测得通过金属丝中的电流I，用螺旋测微器测得金属的直径ｄ，测得数据如图3－96（1）、（2）、（3）所示．请从图中读出Ｕ＝Ｖ，Ｉ＝Ａ，ｄ＝ｍｍ． 图3－96 5．如图3－97所示，是一根表面均匀地镀有很薄的发热电阻膜的长陶瓷管，管长Ｌ约40ｃｍ，直径Ｄ约8ｃｍ．已知镀膜材料的电阻率为ρ，管的两端有导电箍Ｍ、Ｎ，现有实验器材：米尺、游标卡尺、电压表、电流表、直流电源、滑动变阻器、开关、导线若干根，请你设计一个测定电阻膜膜层厚度ｄ的实验，实验中应该测定的物理量是，计算镀膜膜层厚度的公式是． 图3－97 6．用万用表的欧姆挡测电阻时，下列说法中正确的是．（填字母代号） Ａ．万用电表的指针达满偏时，被测电阻值最大 Ｂ．万用电表的指针指示零时，说明通过被测电阻的电流最大
首届北京市中小学教职工实验技能比赛 培训手册 (中学物理单项) 目录 第一章基本物理实验仪器使用规范 (1) 第一节力学实验仪器得使用规范 (1) 一、托盘天平得使用规范 (1) 二、刻度尺得使用规范 (1) 三、游标卡尺得使用规范 (2) 四、螺旋测微计得使用规范 (2) 五、弹簧秤得使用规范 (3) 六、打点计时器得使用规范 (3) 七、气垫导轨得使用规范 (4) 八、量筒得使用规范 (4) 第二节热学实验仪器使用规范 (5) 一、温度计得使用规范 (5) 二、酒精灯得使用规范 (5) 第三节光学实验仪器使用规范 (6) 一、透镜得使用规范 (6) 二、干涉仪得使用规范 (6) 第四节电学实验仪器使用规范 (7) 一、学生电源得使用规范 (7) 二、电流表得使用规范 (7) 三、电压表得使用规范 (8) 四、滑动变阻器得使用规范 (8) 第二章中学物理实验操作规范 (11) 第一节零位调整 (11) 第二节水平、铅直调整 (11) 第三节消除读数装置得空程误差 (11) 第四节仪器得初态与安全位置 (12) 第五节逐次逼近调整 (12) 第六节消视差调节 (12)
第三章中学物理实验数据处理规范 (13) 第一节误差分析 (13) 一、偶然误差处理 (13) 二、系统误差处理 (14) 第二节有效数字及其运算规则 (14) 一、仪器正确测读得原则 (14) 二、关于“0”得问题 (14) 三、数值表示得标准形式 (15) 第三节数据处理方法 (15) 一、列表法 (15) 二、作图法 (15) 三、逐差法 (16) 四、最小二乘法 (17) 附录1:中学物理典型实验(初中物理部分) (17) 一、二力平衡 (17) 二、做功过程就就是能量转化或转移得过程 (18) 三、阿基米德定律 (19) 四、不同物质得比热容不同 (20) 五、探究焦耳定律 (21) 六、滑动变阻器得构造及使用 (21) 七、探究电流与电压、电阻得关系 (22) 八、平面镜成像特点 (24) 九、反射定律 (25) 十、研究凸透镜成像规律 (26) 附录2:中学物理典型实验(高中物理部分) (27) 一、验证力得合成得平行四边形定则 (27) 二、牛顿第二定律 (28) 三、验证机械能守恒定律 (29) 四、光得折射定律 (30) 五、描绘小灯泡得伏安特性曲线 (32) 六、用电流表与电压表测电池得电动势与内电阻 (33) 七、用单摆测定重力加速度 (35) 八、研究自由落体运动得规律 (37) 九、变压器电压与匝数关系 (38) 十、传感器得简单使用 (40)
高一物理期末复习实验题专项训练 1．在探究“加速度与力、质量的关系”的活动中： （1）某同学在接通电源进行实验之前，将实验器材组装如图所示。请你指出该装置中 的错误或不妥之处（至少两处）： （2）改正实验装置后，该同学顺利地完成 了实验。下图是他在实验中得到的一条纸带，图中相邻两计数点之间的时间间隔为0.1s ，由图中的数据可算得小车的加速度a 为 m/s 2. （3）该同学在实验中保持拉力不变，得到了小车加速度随质量变化的一组数据，如下表所 2o，使b 弹簧秤从图示位置开始沿箭头方向缓慢转动，在这过程中，保持O 点的位置和a 弹簧小车 打点计时器
秤的拉伸方向不变，则在整个过程中，关于a 、b 两弹簧秤示数的变化情况是（ ） A ．a 示数增大，b 示数减小 B ．a 示数减小，b 示数增大 C ．a 示数减小，b 示数先增大后减小 D ．a 示数减小，b 示数先减小后增大 ②在《互成角度的两个共点力的合成》的实验中，两个弹簧秤的拉力F 1和F 2已于图12中作出了它们的图示，O 是橡皮条的一个端点，图中每格的长度代表1 N 。 （1）用作图法作出合力F 的图示； （2）合力F 的大小是_______N 。 3．在“探究求合力的方法”的实验中 有同学做了一系列步骤，其中的两个步骤是这样做的： ①在水平放置的木板上垫一张白纸，把橡皮条的一端固定在木板上，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 点与两个弹簧秤的读数F 1与F 2； ②只用一个弹簧秤通过细线沿原来的方向（即两个弹簧同时拉时橡皮条伸长的方向）拉橡皮条，记下此时弹簧秤的读数F ’和细线的方向. 以上两个步骤中均有疏漏或错误，分别是 在①中_________________________________________________________________； 在②中_________________________________________________________________. 4．某同学在做“探索小车速度随时间变化的规律”的实验中，选择了一条比较理想的纸带。舍掉开头比较密集的点，在后面便于测量的地方找一个开始点，选择相隔0.1s 的数个计数点进行测量数据如下： x 1=31.5mm, x 2=80.7mm, x 3=147.5mm, x 4=232.1mm, x 5=334.2mm, x 6=454.1mm （1）（4分）作出小车运动的v ——t 图线（请保留作图痕迹）。 （2）（2分）尽可能详尽的描述小车的运动规律： 。 5．用打点计时器研究物体的自由落体运动，得到如 a b O P
物理选修3-4实验 实验1.测得玻璃的折射率 【知识要点】 一、实验目的 1．测定玻璃的折射率．2．学会用插针法确定光路． 二、实验原理 如图所示，当光线AO 1以一定的入射角θ1穿过两面平行的玻璃砖时，通过插针法找出跟入射光线AO 1对应的出射光线O 2B ，从而求出折射光线O 1O 2 和折射角θ2，再根 据n ＝sin θ1sin θ2或 n ＝PN QN ′ 算出玻璃的折射率． 三、实验器材玻璃砖、白纸、木板、大头针、图钉、量角器(或圆规)、三角板、铅笔． 四、实验步骤 1.如图所示，把白纸铺在木板上． 2．在白纸上画一直线aa ′作为界面，过aa ′上的一点O 画出界面的法线NN ′，并画一条线段AO 作为入射光线． 3．把长方形玻璃砖放在白纸上，并使其长边与aa ′重合，再用直尺画出玻璃砖的另一边bb ′. 4．在线段AO 上竖直地插上两枚大头针P 1、P 2. 5．从玻璃砖bb ′一侧透过玻璃砖观察大头针P 1、P 2的像，调整视线的方向直到P 1的像被P 2的像挡住．再在bb ′一侧插上两枚大头针P 3、P 4，使P 3能挡住P 1、P 2的像，P 4能挡住P 3本身及P 1、P 2的像． 6．移去玻璃砖，在拔掉P 1、P 2、P 3、P 4的同时分别记下它们 的位置，过P 3、P 4作直线O ′B 交bb ′于O ′.连接O 、O ′，OO ′就是玻璃砖折射光线的方向．∠AON 为入射角，∠O ′ON ′ 为折射角． 7．改变入射角，重复实验． 五、数据处理 1．计算法：用量角器测量入射角θ1和折射角θ2，并查出其正弦值sin θ1 和sin θ2.算出不同入射角时的sin θ1 sin θ2 ，并取平均值． 2．作sin θ1－sin θ2图象：改变不同的入射角θ1，测出不同的折射角θ2，作sin θ1 －sin θ2图象，由n ＝sin θ1 sin θ2 可知图象应为直线， 如图实－13－3所示，其斜率为折射率． 图实－13－3 3．“单位圆法”确定sin θ1、sin θ2，计算折射率n .以入射点O 为圆心，以一定长度R 为半径画圆，交入射光线OA 于E 点，交折射光线OO ′于E ′点，过E 作NN ′的垂线EH ，过E ′作NN ′的垂线E ′H ′.如图实－13－4所示，sin θ1＝EH OE ， sin θ2 ＝E ′H ′OE ′，OE ＝OE ′＝R ，则n ＝sin θ1sin θ2＝EH E ′H ′ .只要用刻度尺测出EH 、E ′H ′的长度就可 以求出n . 4．实验过程中，玻璃砖与白纸的相对位置不能改变． 5．玻璃砖应选用宽度较大的，宜在5 cm 以上，若宽度太小，则测量误差较大． 七、误差分析 1．入射光线、出射光线确定的准确性造成误差，故入射侧、出射侧所插两枚大头针间距应大一些． 2．入射角和折射角的测量造成误差，故入射角应适当大些，以减小测量的相对误差． 八、实验改进
高考物理实验读数专题 一、螺旋测微器 例题：读出下列数据 （1） （2） mm mm mm mm （3）用螺旋测微器测量某一物体厚度时，示数如图甲所示，读数是 mm 。 用螺旋测微器测一金属丝的直径，示数如图乙所示．由图甲可读出金属丝的直径为 mm ． 二、游标卡尺 例题：（1）现用游标为50分度的卡尺的 （填图中的A 或B ）测脚，测定某圆筒的内径，卡尺上的示数如图，可读出圆筒的内径为 mm ． （2）用游标卡尺可以测量某些工件的外径。在测量时，示数如图所示，则读数分别为_______ mm 读数 mm 读数 mm 读数 mm 图乙
三、螺旋测微器和游标卡尺读数练习 1、图（甲）是用一主尺最小分度为1mm ，游标上有20个分度的卡尺测量一工件的长度，结果如图所示。可以读出此工件的长度为____________mm ．图（乙）是用螺旋测微器测量某一圆筒内径时的示数，此 读数应为 mm 解：102.35 ; 5.545（5.544、5.546均可得分） 2、写出如图所示的游标卡尺和螺旋测微器的读数： ①游标卡尺的读数 mm ； ②螺旋测微器的读数 mm 。 3、用螺旋测微器测量某一物体厚度时，示数如图甲所示，读数是______mm 。 用游标卡尺可以测量某些工件的外径。在测量时，示数如图乙所示，则读数分别为_______ mm （乙） （甲） 10 0 11 12 10 20 cm
答：1.193mm 11.50mm 4、某同学用游标卡尺测一工件的长度，测得的结果如图所示，则该工件的长度L ＝ cm 。 5、用游标卡尺测量某一物体的厚度，如图所示，正确的读数是 mm 答： 29.35 6、（1）用螺旋测微器测一金属丝的直径，示数如图所示．由图可读出金属丝的直径为 mm ． （2）现用游标为50分度的卡尺的 （填图中的A 或B ）测脚，测定某圆筒的内径，卡尺上的示数如图，可读出圆筒的内径为 mm ． 答：（10分）（1）1.555mm （4分）（2）A （2分） 11.14mm （4分） 7、一同学用游标卡尺测一根金属管的深度时，游标卡尺上的游标尺和主尺的相对位置如图甲所示，则这根金属管的深度是 cm ；该同学用螺旋测微器测量小零件的厚度时螺旋测微器上的示数如图乙所示，则小零件的厚度为 cm ． 答：1.055； 0.8464（答案在0.8462～0.8467之间均可） 8、（1）读出游标卡尺和螺旋测微器的读数： 游标卡尺读数为_______5.45 ___cm ． （2）螺旋测微器读数为_____ 6.725 ___mm ． 5 6 (1) （2） 图 乙
高考物理必修一实验专题 姓名：班级： 【题型一、研究匀变速直线运动】 1、在“测定匀变速直线运动加速度”的实验中： (1)除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有________。(填选项代号) A.电压合适的50 Hz交流电源 B.电压可调的直流电源 C.刻度尺 D.秒表 E.天平 (2)实验过程中，下列做法正确的是________。 A.先接通电源，再使纸带运动 B.先使纸带运动，再接通电源 C.将接好纸带的小车停在靠近滑轮处 D.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处 (3)如图所示为一次实验得到的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间都有4个点未画出，按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6共7个计数点，测出1、2、3、4、5、6点到0点的距离如图所示(单位：cm)。由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度大小V4＝ ________ m/s，小车的加速度大小为_m/s2。(保留2位有效数字) 2、某同学在做“小车速度随时间变化规律”的实验，细线一端与小车相连，另一端绕过定滑轮悬挂钩码，通过打点计时器和纸带记录了小车的运动情况。 (1)实验中除了电磁打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长直轨道、细线、钩码、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的有________(填选项代号) A. 220 V、50 Hz 交流电源 B.电压可调的直流电源 C.4-6 V、50 Hz 交流电源 D. 刻度尺 E. 秒表 F. 天平 (2)实验过程中，下列操作正确的是___________(填选项代号) A. 将接好纸带的小车停在靠近滑轮一端 B. 将接好纸带的小车停在靠近打点计时器一端 C. 先释放小车，再接通电源 D. 先接通电源，再释放小车