2020年高中全册物理实验总结(一)
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⾼中物理全册20个实验汇总整理!01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.1、游标卡尺的两种读数⽅法:法⼀:加法先读主尺读数:读出游标尺零刻度线对应的主尺位置再读游标读数:找出游标尺上的第⼏条刻度线与主尺上某⼀刻度线对齐两次数值相加得出被测⼯件的尺⼨法⼆:减法先读主尺读数:读出主尺上与游标尺对齐的主尺刻度线的读数再算游标长度:算出游标上与主尺对齐的游标刻度线前端的长度两次数值相减得出被测⼯件的尺⼨2、螺旋测微计(千分尺)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×0.01mm02研究匀变速直线运动⼀、实验⽬的:1.练习正确使⽤打点计时器,学会利⽤打上点的纸带研究物体的运动.2.掌握判断物体是否做匀变速直线运动的⽅法.3.测定匀变速直线运动的加速度.2.利⽤纸带判断物体运动状态的⽅法(1)沿直线运动的物体在连续相等时间内不同时刻的速度分别为v1、v2、v3、v4、…,若v2-v1=v3-v2=v4-v3=…,则说明物体在相等时间内速度的增量相等,由此说明物体在做匀变速直线运动,即(2)沿直线运动的物体在连续相等时间内的位移分别为x1,x2,x3,x4…,若Δx=x2-x1=x3-x2=x4-x3=…,则说明物体在做匀变速直线运动,且三、实验器材电⽕花计时器(或电磁打点计时器),⼀端附有定滑轮的长⽊板、⼩车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸⽚.四、实验步骤1.仪器安装(1)把附有滑轮的长⽊板放在实验桌上,并使滑轮伸出桌⾯,把打点计时器固定在长⽊板上没有滑轮的⼀端,连接好电路.(2)把⼀条细绳拴在⼩车上,细绳跨过定滑轮,下边挂上合适的钩码,把纸带穿过打点计时器,并把它的⼀端固定在⼩车的后⾯.实验装置见图3所⽰,放⼿后,看⼩车能否在⽊板上平稳地加速滑⾏.2.测量与记录(1)把⼩车停在靠近打点计时器处,先接通电源,后放开⼩车,让⼩车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下⼀系列的点,换上新纸带,重复三次. (2)从三条纸带中选择⼀条⽐较理想的,舍掉开头⼀些⽐较密集的点,从后边便于测量的点开始确定计数点,为了计算⽅便和减⼩误差,通常⽤连续打点五次的时间作为时间单位,即T=0.1 s.正确使⽤毫⽶刻度尺测量每相邻两计数点间的距离,并填⼊设计的表格中(3)利⽤某⼀段时间的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度求得各计数点的瞬时速度.(4)增减所挂钩码数,再重复实验两次.3.数据处理及实验结论(1)由实验数据得出v-t图象①根据表格中的v、t数据,在平⾯直⾓坐标系中仔细描点,如图:所⽰可以看到,对于每次实验,描出的⼏个点都⼤致落在⼀条直线上.②作⼀条直线,使同⼀次实验得到的各点尽量落到这条直线上,落不到直线上的点,应均匀分布在直线的两侧,这条直线就是本次实验的v-t图象,它是⼀条倾斜的直线.(2)由实验得出的v-t图象进⼀步得出⼩车运动的速度随时间变化的规律,有两条途径进⾏分析①分析图象的特点得出:⼩车运动的v-t图象是⼀条倾斜的直线如图5所⽰,当时间增加相同的值Δt时,速度也会增加相同的值Δv,由此得出结论:⼩车的速度随时间均匀变化.②通过函数关系进⼀步得出:既然⼩车的v-t图象是⼀条倾斜的直线,那么v随t变化的函数关系式为v=kt +b,显然v与t成“线性关系”,⼩车的速度随时间均匀变化.五、注意事项1.交流电源的电压及频率要符合要求.2.实验前要检查打点计时器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计时点与⼈为选取的计数点,⼀般在纸带上每隔四个计时点取⼀个计数点,即时间间隔为T=0.02×5 s=0.1 s.6.⼩车另⼀端挂的钩码个数要适当,避免因速度过⼤⽽使纸带上打的点太少,或者速度太⼩,使纸带上的点过于密集.7.选择⼀条理想的纸带,是指纸带上的点迹清晰.适当舍弃开头密集部分,适当选取计数点,弄清楚相邻计数点间所选的时间间隔T.8.测x时不要分段测量,读数时要注意有效数字的要求,计算a时要注意⽤逐差法,以减⼩误差.考点⼀完善实验步骤考点⼆纸带数据的处理答题技巧:实验原理迁移创新⾼考实验题⼀般源于教材⽽不拘泥于教材,即所谓情境新⽽知识旧.因此做实验题应注重迁移创新能⼒的培养,⽤教材中实验的原理、⽅法和技巧处理新问题.纸带的处理、游标卡尺的读数、匀变速直线运动规律以及⽜顿第⼆定律等,都是教材中的重点知识,只要熟练掌握,就不难解答。
高中物理实验总结精选范文【第一篇】本学期的高一物理教学重点是培养学生学习物理兴趣。
由于第一次教新课程一点经验都没有,可我相信工夫不负有心人。
我勤学,只要有学习的机会都不会放过,这学期我外出听课8节同时作了很多新课程高考和会考题。
这使我对新课程高考和会考方向有了一定的了解,但肩负高一四个班教学任务的我,更觉得责任重大。
在这一学期的教学中,发挥去年的教学经验和创新教学。
静心回顾过去的一学期中,我个人认为有些措施还是有收效的。
一、热爱学生,平等相处,亲密合作。
在过去教学中都热爱学生,只有对学生热爱,投入教学热情才会高涨。
就能在教学过程渗入情感教育加强教学师生的交流,营造宽松学习气氛有利学生学习积极性。
常言道,亲其师信其道,现在的学生,在学习中更加有意识先接受老师,才接受老师所教的知识。
所以,师生互相尊重,平等相处,拉近师生的距离,达到和谐、融洽师生情感,使学生感到老师是生活和学习中的知音,能直接影响学生对自己所教科目的学习态度,能在学习方面收到较好的效果。
二、培养学习兴趣和学习习惯。
物理是一门科学性和知识性的学科。
在教学过程中科学性和知识性融于趣味性教学。
学生对物理学科产生兴趣。
兴趣是学生的老师。
培养学生有美商的学习习惯,以往教学中不少学生在考试或作业书写不规范,在改考试卷或作业因看不清楚缺乏美感被扣分,教学过程为了不必错误,强调形成美商的学习习惯。
教学过程中还尝试新方法。
1、情境教学在教学中,精心设置情境。
如,学生学习牛顿第三定律探究作用力与反作用力大小时,叫学生用不同的力敲桌子手有什么感觉,为学生猜想提供感性铺垫,在设计题目,我注意把设疑性转化生活有趣的情境,从而使学生通过生活例子教学将难化易。
2、指导学生归纳小结,使知识系统网络化小结的环节就好像种庄稼收获的过程。
如何对一堂课进行小结,直接影响着课堂教学的效果。
针对不同的课堂教学类型,根据不同的教学内容和要求,考虑到教学对象的知识结构、智力水平、年龄特点和心理特征,精心设计出与之适应的课堂小结,可收到事半功倍的效果。
实验一研究匀变速直线运动一、实验目的1.练习使用打点计时器,学会用打上点的纸带研究物体的运动情况.2.会利用纸带求匀变速直线运动的速度、加速度.3.利用打点纸带探究小车速度随时间变化的规律,并能画出小车运动的v-t图象,根据图象求加速度.二、实验器材电火花计时器(或电磁打点计时器)、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片.三、实验步骤1.把附有滑轮的长木板放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路.2.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过滑轮,下边挂上合适的钩码,把纸带穿过打点计时器,并把它的一端固定在小车的后面.实验装置见上图,放手后,看小车能否在木板上平稳地加速滑行.3.把小车停在靠近打点计时器处,先接通电源,后放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一系列的点,换上新纸带,重复三次.4.从几条纸带中选择一条比较理想的纸带,舍掉开始一些比较密集的点,在后面便于测量的地方找一个开始点,以后依次每五个点取一个计数点,确定好计数始点,并标明0、1、2、3、4、…,测量各计数点到0点的距离x,并记录填入表中.5.1236.利用一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度求得各计数点1、2、3、4、5的瞬时速度,填入上面的表格中.7.增减所挂钩码数,再做两次实验.四、注意事项1.纸带、细绳要和长木板平行.2.释放小车前,应使小车停在靠近打点计时器的位置.3.实验时应先接通电源,后释放小车;实验后先断开电源,后取下纸带.一、数据处理1.匀变速直线运动的判断:(1)沿直线运动的物体在连续相等时间T 内的位移分别为x 1、x 2、x 3、x 4、…,若Δx =x 2-x 1=x 3-x 2=x 4-x 3=…则说明物体在做匀变速直线运动,且Δx =aT 2.(2)利用“平均速度法”确定多个点的瞬时速度,作出物体运动的v -t 图象.若v -t 图线是一条倾斜的直线,则说明物体的速度随时间均匀变化,即做匀变速直线运动.2.求速度的方法:根据匀变速直线运动某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度v n =x n +x n +12T. 3.求加速度的两种方法:(1)逐差法:即根据x 4-x 1=x 5-x 2=x 6-x 3=3aT 2(T 为相邻两计数点之间的时间间隔),求出a 1=x 4-x 13T 2,a 2=x 5-x 23T 2,a 3=x 6-x 33T 2,再算出a 1、a 2、a 3的平均值 a =a 1+a 2+a 33=13×⎝⎛⎭⎫x 4-x 13T 2+x 5-x 23T 2+x 6-x 33T 2 =x 4+x 5+x 6-x 1+x 2+x 39T 2,即为物体的加速度.(2)图象法:以打某计数点时为计时起点,利用v n =x n +x n +12T求出打各点时的瞬时速度,描点得v -t 图象,图象的斜率即为物体做匀变速直线运动的加速度.二、误差分析1.纸带上计数点间距测量有偶然误差,故要多测几组数据,以尽量减小误差. 2.纸带运动时摩擦不均匀,打点不稳定引起测量误差,所以安装时纸带、细绳要与长木板平行,同时选择符合要求的交流电源的电压及频率.3.用作图法作出的v -t 图象并不是一条直线.为此在描点时最好用坐标纸,在纵、横轴上选取合适的单位,用细铅笔认真描点.4.在到达长木板末端前应让小车停止运动,防止钩码落地,小车与滑轮碰撞. 5.选择一条点迹清晰的纸带,舍弃点密集部分,适当选取计数点.6.在坐标纸上,纵、横轴选取合适的单位(避免所描点过密或过疏,而导致误差过大),仔细描点连线,不能连成折线,应作一条平滑曲线,让各点尽量落到这条曲线上,落不到曲线上的各点应均匀分布在曲线的两侧.实验二探究弹力和弹簧伸长的关系一、实验目的1.探究弹力和弹簧伸长的定量关系.2.学会利用列表法、图象法研究物理量之间的关系.二、实验原理弹簧受到拉力会伸长,平衡时弹簧产生的弹力和外力大小相等;弹簧的伸长量越大,弹力也就越大.三、实验器材铁架台、弹簧、钩码、刻度尺、坐标纸.四、实验步骤1.安装实验仪器(见实验原理图).将铁架台放在桌面上(固定好),将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上,让其自然下垂,在靠近弹簧处将刻度尺(最小分度为1 mm)固定于铁架台上,并用重垂线检查刻度尺是否竖直.2.用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度l0,即原长.3.在弹簧下端挂质量为m1的钩码,量出此时弹簧的长度l1,记录m1和l1,填入自己设计的表格中.4.改变所挂钩码的质量,量出对应的弹簧长度,记录m2、m3、m4、m5和相应的弹簧长度l2、l3、l4、l5,并得出每次弹簧的伸长量x1、x2、x3、x4、x5.,一、数据处理1.列表法将测得的F、x填入设计好的表格中,可以发现弹力F与弹簧伸长量x的比值在误差允许范围内是相等的.以弹簧伸长量x 为横坐标,弹力F 为纵坐标,描出F 、x 各组数据相应的点,作出的拟合曲线,是一条过坐标原点的直线.二、误差分析1.钩码标值不准确、弹簧长度测量不准确带来误差. 2.画图时描点及连线不准确也会带来误差. 三、注意事项1.每次增减钩码测量有关长度时,均需保证弹簧及钩码不上下振动而处于静止状态,否则,弹簧弹力有可能与钩码重力不相等.2.弹簧下端增加钩码时,注意不要超过弹簧的弹性限度.3.测量有关长度时,应区别弹簧原长l 0、实际总长l 及伸长量x 三者之间的不同,明确三者之间的关系.4.建立平面直角坐标系时,两轴上单位长度所代表的量值要适当,不可过大,也不可过小.5.描线的原则是,尽量使各点落在描画出的线上,少数点分布于线两侧,描出的线不应是折线,而应是光滑的曲线.实验四 验证牛顿运动定律一、实验目的1.学会用控制变量法研究物理规律. 2.探究加速度与力、质量的关系.3.掌握灵活运用图象处理问题的方法. 二、实验原理(见实验原理图)1.保持质量不变,探究加速度跟合外力的关系. 2.保持合外力不变,探究加速度与质量的关系. 3.作出a -F 图象和a -1m 图象,确定其关系.三、实验器材小车、砝码、小盘、细绳、附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、低压交流电源、导线两根、纸带、天平、米尺.四、实验步骤 1.测量:用天平测量小盘和砝码的质量m ′和小车的质量m .按照如实验原理图所示装置把实验器材安装好,只是不把悬挂小盘的细绳系在小车上(即不给小车牵引力)3.平衡摩擦力:在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块,使小车能匀速下滑.4.操作:(1)小盘通过细绳绕过定滑轮系于小车上,先接通电源后放开小车,取下纸带编号码.(2)保持小车的质量m不变,改变砝码和小盘的质量m′,重复步骤(1).(3)在每条纸带上选取一段比较理想的部分,测加速度a.(4)描点作图,作a-F的图象.(5)保持砝码和小盘的质量m′不变,改变小车质量m,重复步骤(1)和(3),作a-1m图象.一、数据处理1.保持小车质量不变时,计算各次小盘和砝码的重力(作为小车的合力)及对应纸带的加速度,填入表(一)中.表(一)2.填入表(二)中.表(二)3.4.以a为纵坐标,F为横坐标,根据各组数据描点,如果这些点在一条过原点的直线上,说明a与F成正比.5.以a为纵坐标,1m为横坐标,描点、连线,如果该线过原点,就能判定a与m成反比.二、注意事项1.平衡摩擦力:适当垫高木板的右端,使小车的重力沿斜面方向的分力正好平衡小车和纸带受到的阻力.在平衡摩擦力时,不要把悬挂小盘的细绳系在小车上,让小车拉着打点的纸带匀速运动.2.不重复平衡摩擦力.3.实验条件:m≫m′.4.一先一后一按: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,后释放小车,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.各量需采用国际单位.三、误差分析1.系统误差:本实验用小盘和砝码的总重力m′g代替小车的拉力,而实际上小车所受的拉力要小于小盘和砝码的总重力.2.偶然误差:摩擦力平衡不准确、质量测量不准确、计数点间距测量不准确、纸带和细绳不严格与木板平行都会引起误差.实验五探究动能定理一、实验目的通过实验探究外力对物体做功与物体速度的关系.二、实验原理探究功与速度变化的关系,可用如实验原理图所示的装置进行实验,通过增加橡皮筋的条数使橡皮筋对小车做的功成倍增加,再通过打点计时器和纸带来测量每次实验后小车的末速度v,最后通过数据分析得出速度变化与功的关系.三、实验器材橡皮筋、小车、木板、打点计时器、纸带、铁钉等.四、实验步骤1.垫高木板的一端,平衡摩擦力.2.拉伸的橡皮筋对小车做功:(1)用一条橡皮筋拉小车——做功W.(2)用两条橡皮筋拉小车——做功2W.(3)用三条橡皮筋拉小车——做功3W.3.测出每次做功后小车获得的速度.4.分别用各次实验测得的v和W绘制W-v或W-v2、W-v3……图象,直到明确得出W和v的关系.五、实验结论物体速度v与外力做功W间的关系W∝v2.一、数据处理1.求小车的速度:利用纸带上点迹均匀的一段测出两点间的距离x,则v=xT(其中T为打点周期).2.实验数据处理在坐标纸上画出W-v和W-v2图象(“W”以一根橡皮筋做的功为单位).根据图象得出W∝v2.二、误差分析1.误差的主要来源是橡皮筋的长度、粗细不一,使橡皮筋的拉力做功W与橡皮筋的条数不成正比.2.没有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力时倾角过大也会造成误差.3.利用打上点的纸带计算小车的速度时,测量不准带来误差.三、注意事项1.平衡摩擦力的方法是轻推小车,由打在纸带上的点是否均匀判断小车是否匀速运动.2.测小车速度时,纸带上的点应选均匀部分的.3.橡皮筋应选规格一样的.力对小车做的功以一条橡皮筋做的功为单位即可,不必计算出具体数值.4.小车质量应大一些,使纸带上打的点多一些.实验六验证机械能守恒定律一、实验目的验证机械能守恒定律.二、实验原理通过实验,求出做自由落体运动物体的重力势能的减少量和相应过程动能的增加量,若二者相等,说明机械能守恒,从而验证机械能守恒定律.三、实验器材打点计时器、电源、纸带、复写纸、重物、刻度尺、铁架台(带铁夹)、导线两根. 四、实验步骤1.安装置:按实验原理图将检查、调整好的打点计时器竖直固定在铁架台上,接好电路.2.打纸带:将纸带的一端用夹子固定在重物上,另一端穿过打点计时器的限位孔用手提着纸带使重物静止在靠近打点计时器的地方.先接通电源,后松开纸带,让重物带着纸带自由下落.更换纸带重复做3次~5次实验.3.选纸带:(1)用mgh =12mv 2来验证,应选点迹清晰,且1、2两点间距离接近2 mm的纸带.(2)用12mv 2B -12mv 2A =mg Δh 验证时,只要A 、B 之间的点迹清晰即可选用.五、实验结论在误差允许的范围内,自由落体运动过程机械能守恒,一、验证方案方案一:利用起始点和第n 点计算.代入gh n 和12v 2n,如果在实验误差允许的范围内,gh n =12v 2n,则验证了机械能守恒定律.方案二:任取两点计算1.任取两点A 、B 测出h AB ,算出gh AB . 2.算出12v 2B -12v 2A的值.3.如果在实验误差允许的范围内,gh AB =12v 2B -12v 2A ,则验证了机械能守恒定律.方案三:图象法.从纸带上选取多个点,测量从第一点到其余各点的下落高度h ,并计算各点速度的平方v 2,然后以12v 2为纵轴,以h 为横轴,绘出12v 2-h 图线,若是一条过原点且斜率为g 的直线,则验证了机械能守恒定律.二、误差分析1.测量误差:减小测量误差的方法,一是测下落距离时都从0点量起,一次将各打点对应下落高度测量完,二是多测几次取平均值.2.系统误差:由于重物和纸带下落过程中要克服阻力做功,故动能的增加量ΔE k =12mv 2n必定稍小于重力势能的减少量ΔE p =mgh n ,改进办法是调整安装的器材,尽可能地减小阻力.三、注意事项1.打点计时器要竖直:安装打点计时器时要竖直架稳,使其两限位孔在同一竖直平面内,以减少摩擦阻力.2.重物应选用质量大、体积小、密度大的材料. 3.测长度,算速度:某时刻的瞬时速度的计算应用v n =d n +1-d n -12T,不能用v n =2gd n 或v n =gt 来计算.实验三 验证力的平行四边形定则一、实验目的1.验证互成角度的两个共点力合成时的平行四边形定则.2.培养应用作图法处理实验数据和得出结论的能力.二、实验原理互成角度的两个力F1、F2与另外一个力F′产生相同的效果,看F1、F2用平行四边形定则求出的合力F与F′在实验误差允许范围内是否相等.三、实验器材木板、白纸、图钉若干、橡皮条、细绳、弹簧测力计两个、三角板、刻度尺.四、实验步骤1.用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上.2.用图钉把橡皮条的一端固定在A点,橡皮条的另一端拴上两个细绳套.3.用两只弹簧测力计分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条与绳的结点伸长到某一位置O,如图所示,记录两弹簧测力计的读数,用铅笔描下O点的位置及此时两细绳的方向.4.只用一只弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置O,记下弹簧测力计的读数和细绳套的方向.5.改变两弹簧测力计拉力的大小和方向,再重做两次实验.一、数据处理1.用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳方向画直线,按选定的标度作出这两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,并以F1和F2为邻边用刻度尺作平行四边形,过O点画平行四边形的对角线,此对角线即为合力F的图示.2.用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出实验步骤4中弹簧测力计的拉力F′的图示.3.比较F与F′是否完全重合或几乎完全重合,从而验证平行四边形定则.二、注意事项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,读数相同.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.3.用两只弹簧测力计钩住绳套互成角度地拉橡皮条时,夹角不宜太大也不宜太小,在60°~100°之间为宜.4.实验时弹簧测力计应与木板平行,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.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.三、误差分析1.弹簧测力计本身的误差.2.读数误差和作图误差.3.两分力F1、F2间的夹角θ越大,用平行四边形定则作图得出的合力F的误差ΔF也越大.实验七测定金属的电阻率1.螺旋测微器(1)构造:如图甲,S为固定刻度,H为可动刻度.(2)原理:可动刻度H上的刻度为50等份,旋钮K每旋转一周,螺杆P前进或后退0.5 mm,则螺旋测微器的精确度为0.01 mm.甲乙(3)读数①测量时被测物体长度的半毫米数由固定刻度读出,不足半毫米部分由可动刻度读出.②测量值(mm)=固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)+可动刻度数(估读一位)×0.01 (mm)③如图乙所示,固定刻度示数为2.0 mm,不足半毫米,从可动刻度上读的示数为15.0,最后的读数为:2.0 mm+15.0×0.01 mm=2.150 mm.2.游标卡尺(1)构造(如图所示):主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内外测量爪)、游标尺上还有一个深度尺,尺身上还有一个紧固螺钉.(2)用途:测量厚度、长度、深度、内径、外径.(3)原理:利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成.不管游标尺上有多少个小等分刻度,它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1 mm.常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20个的、50个的,见下表:(4)读数:若用x表示由主尺上读出的整毫米数,K表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的格数,则记录结果表达为(x+K×精确度)mm.3.常用电表的读数对于电压表和电流表的读数问题,首先要弄清电表量程,即指针指到最大刻度时电表允许通过的最大电压或电流值,然后根据表盘总的刻度数确定精确度,按照指针的实际位置进行读数即可.(1)0~3 V的电压表和0~3 A的电流表读数方法相同,此量程下的精确度分别是0.1 V 或0.1 A,看清楚指针的实际位置,读到小数点后面两位.(2)对于0~15 V量程的电压表,精确度是0.5 V,在读数时只要求读到小数点后面一位,即读到0.1 V.(3)对于0~0.6 A量程的电流表,精确度是0.02 A,在读数时只要求读到小数点后面两位,这时要求“半格估读”,即读到最小刻度的一半0.01 A.4.电流表、电压表测电阻两种方法的比较电流表分压 电压表分流一、实验目的1.掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法.2.掌握螺旋测微器和游标卡尺的使用和读数方法.3.会用伏安法测电阻,进一步测定金属的电阻率.二、实验原理用电压表测金属丝两端的电压,用电流表测金属丝的电流,根据R x =UI 计算金属丝的电阻R x ,然后用毫米刻度尺测量金属丝的有效长度l ,用螺旋测微器测量金属丝的直径d ,计算出金属丝的横截面积S ;根据电阻定律R x =ρl S ,得出计算金属丝电阻率的公式ρ=R x Sl =πd 2U4lI. 三、实验器材被测金属丝,直流电源(4 V),电流表(0~0.6 A),电压表(0~3 V),滑动变阻器(50 Ω),开关,导线若干,螺旋测微器,毫米刻度尺.四、实验步骤1.用螺旋测微器在被测金属丝的三个不同位置各测一次直径,求出其平均值d . 2.按实验原理图连接好用伏安法测电阻的实验电路.3.用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度,反复测量3次,求出其平均值l .4.把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置,电路经检查确认无误后,闭合电键S ,改变滑动变阻器滑片的位置,读出几组相应的电流表、电压表的示数I 和U 的值,填入记录表格内,断开电键S ,求出导线电阻R x 的平均值.5.整理仪器.一、伏安法测电阻的电路选择方法1.阻值比较法:先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较,若R x 较小,宜采用电流表外接法;若R x 较大,宜采用电流表内接法.2.临界值计算法R x <R V R A 时,用电流表外接法; R x >R V R A 时,用电流表内接法.3.实验试探法:按如图所示电路图接好电路,让电压表的一根接线柱P 先后与a 、b 处接触一下,如果电压表的示数有较大的变化,而电流表的示数变化不大,则可采用电流表外接法;如果电流表的示数有较大的变化,而电压表的示数变化不大,则可采用电流表内接法.二、数据处理1.在求R x 的平均值的两种方法(1)第一种是用R x =UI 算出各次的数值,再取平均值.(2)第二种是用U -I 图线的斜率求出.2.计算电阻率:将记录的数据R x 、l 、d 的值代入电阻率计算公式ρ=R x S l =πd 2U4lI .三、误差分析1.金属丝直径、长度的测量带来误差.2.若为内接法,电流表分压,若为外接法,电压表分流. 四、注意事项1.测量直径应在导线连入电路前进行,测量金属丝的长度,应在连入电路后拉直的情况下进行.2.本实验中被测金属丝的阻值较小,故采用电流表外接法.3.电流不宜太大(电流表用0~0.6 A 量程),通电时间不宜太长,以免金属丝温度升高,导致电阻率在实验过程中变大.实验八 描绘小电珠的伏安特性曲线一、实验目的1.掌握滑动变阻器的使用方法及连接方式.2.掌握伏安特性曲线的描绘方法.3.理解小电珠的伏安特性曲线为什么是曲线.二、实验原理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,在U-I坐标系中描出各对应点,用一条平滑的曲线将这些点连起来.三、实验器材小电珠“3.8 V,0.3 A”、电压表“0~3 V~15 V”、电流表“0~0.6 A~3 A”、滑动变阻器、学生电源、开关、导线若干、坐标纸、铅笔.四、实验步骤1.画出电路图(如实验原理图所示).2.将小电珠、电流表、电压表、滑动变阻器、学生电源、开关用导线连接成如实验原理图所示的电路.3.测量与记录移动滑动变阻器触头位置,测出12组左右不同的电压值U和电流值I,并将测量数据填入自己设计的表格中.4.数据处理(1)在坐标纸上以U为横轴,I为纵轴,建立直角坐标系.(2)在坐标纸上描出各组数据所对应的点.(3)将描出的点用平滑的曲线连接起来,就得到小电珠的伏安特性曲线.一、滑动变阻器的限流式接法和分压式接法比较二、两种接法的选择1.限流式接法适合控制阻值较小的电阻的电压,分压式接法适合控制阻值较大的电阻的电压.2.要求电压从0开始逐渐增大,采取分压式接法. 三、误差分析1.电流表外接,由于电压表的分流,使电流表示数偏大. 2.测量时读数带来误差.3.在坐标纸上描点、作图带来误差. 四、注意事项1.本实验中被测小电珠灯丝的电阻值较小,因此测量电路必须采用电流表外接法. 2.滑动变阻器应采用分压式接法,目的是使小电珠两端的电压能从零开始连续变化. 3.闭合开关S 前,滑动变阻器的触头应移到使小电珠分得电压为零的一端. 4.加在小电珠两端的电压不要超过其额定电压.实验九 测定电源的电动势和内阻一、实验目的1.掌握用电压表和电流表测定电源的电动势和内阻的方法;进一步理解闭合电路的欧姆定律.2.掌握用图象法求电动势和内阻的方法. 二、实验原理1.实验依据:闭合电路欧姆定律.2.E 和r 的求解:由U =E -Ir 得⎩⎪⎨⎪⎧U 1=E -I 1r U 2=E -I 2r ,解得E 、r .3.图象法处理:以路端电压U 为纵轴,干路电流I 为横轴,建系、描点、连线,纵轴截距为电动势E ,直线斜率k 的绝对值为内阻r .三、实验器材电池(被测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸、铅笔. 四、实验步骤1.电流表用0.6 A 量程,电压表用3 V 量程,按实验原理图连接好实物电路. 2.把变阻器的滑片移动到使接入电路阻值最大的一端.3.闭合电键,调节变阻器,使电流表有明显示数.记录一组电流表和电压表的示数,用同样方法测量并记录几组I 、U 值,并填入表格中.4.断开开关,拆除电路,整理好器材.一、数据处理1.列多个方程组求解,再求E 、r 的平均值. 2.用作图法处理数据,如图所示.(1)图线与纵轴交点为E ; (2)图线与横轴交点为I 短=Er ;(3)图线的斜率表示r =⎪⎪⎪⎪ΔU ΔI . 二、误差分析1.偶然误差:(1)电表读数不准引起误差.(2)图象法求E 和r 时作图不准确. 2.系统误差:(1)采取电流表内接法,由于电压表分流造成电动势和内阻的测量值均偏小.(2)采取电流表外接法,由于电流表分压,造成内阻的测量值偏大.三、注意事项1.为了使路端电压变化明显,可使用内阻较大的旧电池.2.电流不要过大,应小于0.5 A ,读数要快.每次读数后立即断开电源. 3.要测出不少于6组的(U ,I )数据,且变化范围要大些.4.若U -I 图线纵轴刻度不从零开始,则图线和横轴的交点不再是短路电流,内阻应根据r =⎪⎪⎪⎪ΔU ΔI 确定.5.电流表要内接(因为r 很小).实验十 练习使用多用电表一、电流表与电压表的改装 1.改装方案。
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高一物理常见实验总结高一物理常见实验总结一、基本物理实验归类实验内容1.游标卡尺的使用2.螺旋测微器的使用3.验证力的平行四边形定则实验说明测量原理、使用方法;10分度、20分度、50分度的游标卡尺的读数等构造、原理、使用方法、正确读数等实验的等效思想;作图法等应用性试验验证性实验测量性试验探究性实验二、实验涉及的方法:1.等效法:(验证力的平行四边形定则实验)2.转换法:(弹簧测力计,打点计时器,用单摆测定重力加速度等)3.留迹法:(打点计时器,用描迹法描绘平抛运动的轨迹)4.累积法:(把细金属丝绕在圆柱体上测细金属丝的直径,测一张薄纸的厚度时,用单摆测定重力加速度测单摆完成多次全振动的总时间除以全振动的次数)5.控制变量法:(在“验证牛顿第二定律”的实验中,质量与加速度和力的关系验证)三、实验数据的处理方法1.列表法:列表的要求(1)写明表的标题或加上必要的说明;(2)必须交代清楚表中各符号所表示的物理量的意义,并写明单位;(3)表中数据应是正确反映测量结果的有效数字.2.平均值法:现行教材中只介绍了算术平均值,即把测定的数据相加求和,然后除以测量的次数.必须注意的是,求平均值时应该按测量仪器的精确度决定应保留的有效数字的位数.3.图象法:图象法是物理实验中广泛应用的处理实验数据的方法.图象法的最大优点是直观、简便.在探索物理量之间的关系时,由图象可以直观地看出物理量之间的函数关系或变化趋势,由此建立经验公式.4.验证机械能守恒定律用自由落体进行验证;使用打点计时器和刻度尺等5.单摆测定重力及速度使用刻度尺和秒表;实验操作要求等研究性试验6.研究匀变速直线运动明确实验目的;使用打点计时器;用刻度尺测量、分析所打的纸带来计算加速度等7.研究平抛物体的运动用平抛实验器进行实验;研究的目的和方法;描绘平抛轨迹;计算平抛物体的初速度等8.探究弹力和弹簧伸长的关系实验设计的原理和方法;实验数据的记录与分析;实验结论的描述与表达形式等例题例1新式游标卡尺的刻度线看起来很“稀疏”,使读数显得清晰明了,便于使用者正确读取数据.通常游标卡尺的刻度有10分度、20分度和50分度三种规格;新式游标卡尺也有相应的三种,但刻度却是:19mm等分成10份,39mm等分成20份,99mm等分成50份.图7-2就是一个“39mm等分成20份”的新式游标卡尺.图7-2(1)它的准确度是__________mm.(2)用它测量某物体的厚度,示数如图6-1所示,正确的读数是__________cm.[答案](1)0.05(2)3.030【解析】此题考查实验器材的基本读法以及正确使用,此题是20分度的游标卡尺,分度值是0.05,第六格对齐,所以是0.05*6=0.30,后面的0不可省略。
高中物理实验大全总结实验一:运用杠杆测量物体的质量实验目的通过实验,掌握杠杆的原理,利用杠杆实现测量物体的质量。
实验仪器杠杆装置、物品、斗秤。
实验过程1. 将货物放到一个杠杆上。
2. 调整杠杆的平衡点,使杠杆达到平衡状态。
3. 使用斗秤测量并记录所需的力。
实验原理物理学的杠杆原理。
实验结论可通过测量施加的力和所需的力来计算物体的质量。
实验二:用水银气压计测定大气压力实验目的通过实验,了解测量大气压力的原理和方法。
实验仪器水银气压计。
实验过程1. 在一盆水中,先向上提高水银管口,以增加水银柱的高度。
2. 打开气压计的塞子,使水银柱缓慢下降。
3. 通过读取水银柱头部的数字,确定当前大气压力。
实验原理大气压力是通过将水银柱的高度转换为相应数字来测量的。
实验结论通过使用水银气压计,可以测量大气压力,并得出这一指数。
实验三:测量热传导实验目的通过实验,了解热传输的基本原理,掌握测量热传导的方法。
实验仪器3片相同的金属片,点火器,温度计。
实验过程1. 当前三个金属片平且靠近,然后将一个板加热15秒钟。
2. 使用温度计测量金属片的结束温度,并记录它。
3. 重复步骤1和2,直到所有金属片的温度都被计量。
实验原理热传导原理。
实验结论通过对三个金属片进行测量,可以比较它们在相同时间内吸收的热量。
实验四:研究串联电路的特性实验目的通过实验,了解串连电路的基本原理,掌握测量串连电路电流、电压的方法。
实验仪器电路板,电流计,电压表,开关。
实验过程1. 用电路板配置一个串联电路。
2. 使用电流计和电压表测量电路的电流和电压。
3. 重复此操作,更改电路的电阻,以了解串联电路的特性。
实验原理串联电路理论。
实验结论通过对电流和电压的测量,可以比较串联电路中的不同电阻。
以上实验方法适用于高中物理实验培训,目的在于引导学生掌握物理课堂中的基础实验技能,并通过实验理解物理原理。
高中物理18个实验及实验结论
高中物理有许多实验,以下是其中 18 个实验及实验结论的列表:
1. 平方反比定律实验:证明电流与电压成正比,与电阻成反比。
2. 单摆实验:证明物体在弹性限度内,外力愈大,振动愈短促。
3. 振动实验:证明物体振动时,振动频率与振幅无关,与外力
有关。
4. 碰撞实验:证明动量守恒定律,能量守恒定律。
5. 牛顿第一定律实验:证明任何物体都保持静止或匀速直线运
动状态,直到有外力作用于它为止。
6. 牛顿第二定律实验:证明物体所受的合外力等于物体质量与
加速度的乘积,即 F=ma。
7. 牛顿第三定律实验:证明任何作用力都有一个相等反作用力,且作用与反作用力的大小相等、方向相反。
8. 静电场实验:证明电荷守恒定律,库仑定律。
9. 直流电路实验:证明欧姆定律。
10. 波动实验:证明波的发生和传播依赖于介质。
11. 光的本性实验:证明光具有波动性和粒子性,提出“波粒二象性”理论。
12. 棱镜色散实验:证明光的颜色是由光波的振幅和频率决定的。
13. 光合作用实验:证明光合作用是光能转化为化学能的过程。
14. 浮力实验:证明物体沉浮与重力和浮力的关系。
15. 杠杆原理实验:证明杠杆的平衡条件。
16. 功和能的实验:证明功等于能量转化的量。
17. 温度实验:证明热胀冷缩规律,解释物体热胀冷缩的现象。
18. 万有引力实验:证明万有引力定律。
这些实验是物理学中非常重要的实验,它们证明了物理学中的基本定律,为物理学的发展做出了巨大贡献。
高中物理实验工作总结最新5 篇(高三物理实验总结)一段时间的工作已经结束了,这段时间里,相信大家面临着许多挑战,也收获了许多成长,好好地做个梳理并写一份工作总结吧。
下面是我分享的高中物理实验工作总结最新5 篇(高三物理实验总结),以供参考。
高中物理实验工作总结最新 1高中物理实验及其教学是物理课程和物理教学的一个重要组成部分,它既是物理教学的重要基础,又是物理教学的重要内容、方法和手段,在培养学生科学素养的教育中具有独特的地位和全方位的功能。
当前,高中物理实验教学必须注意以下几个问题,那就是:实验教学的重视与加强,实验设备的添置与更新,学生动手实践能力、创新思维能力的提高。
如何在中学物理实验教学中寻找一条最优的教学途径,一直是人们研究的重点,我在这儿仅以“稳恒电流”这一章的教学为例,提出“实验教学法”。
大家都知道,物理的教学离不开实验。
过去实验,主要是教师演示,学生动手机会少。
即使学生有机会分组实验,也是在给定的时间,给定的器材,甚至给定的实验步骤,实验注意事项下按部就班的完成,绝大多数情况是在已知结论的基础下通过实验象征性的验证一下,实验做得失败的学生甚至在凑数据,这样的实验,其教学效果可想而知。
针对上述情形,有些章节可以进行“实验教学法”,以“稳恒电流”一章为例,大体可分以下几个阶段进行:第一阶段:学生在教师引导下熟悉教材。
让学生自己明确学习要求,熟悉一些仪器(电压表、电流表、蓄电池……)为学生下一步动手实验打下理论基础。
在学生看书时,应提倡自由讨论、提问。
并要求他们自己设计实验,实验室向学生开放。
在充分实验的基础上,让他们自己得出串并联电路的特点,闭合电路欧姆定律等一系列重要的结论。
遇到实验误差较大时,要求学生不凑数字,认真检查原因,反复进行实验,树立实事求是的科学态度;在具体实验操作时,要求他们自己体会归纳每个实验中应注意的问题,允许学生充分自主的开展讨论。
第二阶段:教师答疑、小结。
着重讲解学生提出的具有普遍意义的疑难问题;小结本章重点内容;评讲习题和实验情景;介绍学生在自学过程中的创见、体会和好的学习方法,帮助学生共同提高自学能力。
高中物理实验总结第一篇:电子束在磁场中的偏转实验电子束在磁场中的偏转实验是高中物理实验中的一项重要实验。
该实验基于洛伦兹力的作用机理。
在实验中,我们通过观察电子束在不同强度的磁场中的偏转情况,验证了洛伦兹力的存在和电子荷质比的测量方法。
实验原理当电子在磁场中运动时,它所受到的洛伦兹力为F=q(v×B),其中F为电子所受到的洛伦兹力,q为电子的电荷量,v为电子的速度,B为磁感应强度。
从公式中可以看出,在磁场中,电子的运动轨迹会被打偏。
如果电子束的速度、电荷量和磁场的磁感应强度都已知,那么通过测量电子束的偏转角度就可以计算出电子的质量。
实验步骤1.将阴极和阳极接通电源,使阴极发射电子束。
2.在电子束发射器的出口处放置一个铁环,其作用是增强磁场强度。
3.在电子束传输管中放置一个磁铁,这个磁铁的作用是在管内产生一个横向的匀强磁场。
4.测量电子束在磁场中的偏转角度。
5.根据偏转角度和其他参数计算电子的质量。
实验注意事项1.需小心操作,防止高压和射线辐射的危害。
2.铁环和磁铁要保持一定的距离,以避免相互干扰。
3.实验过程中应尽量减小外部干扰。
实验结果通过本次实验,我们可以得到电子荷质比的近似值为:e/m = 1.76×10^11C/kg。
结论本实验验证了洛伦兹力的存在和电子荷质比的测量方法。
实验结果表明电子的质量非常小,电子所受到的洛伦兹力很大,这也是电子在磁场中偏转的原因之一。
此外,实验中可能存在的误差源如温度变化和实验环境的微小变化都会对实验结果产生影响,因此在实验过程中要尽量控制这些误差因素。
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下面是小编给大家精心挑选的工作总结,希望能帮助到大家!高中物理实验总结篇一一学期来,实验室的工作搞得扎扎实实,在各个方面都取得了很大的进步。
同时也存在一些问题。
本着搞好今后工作的宗旨,兹将本学期的工作做做一个实事求是的小结。
一、加强了实验仪器的严格管理,减少了开支,避免了浪费。
首先按学校的财力、实验室现有的仪器资源以及新教材的需要及时补充了必要的仪器、用品和材料。
为了做好这项工作,在开学以前就制定了《仪器、材料购置计划》并反复进行了市场调查,以最低的价格完成了此计划。
其次,强化了仪器的保养工作。
所有的仪器都要定期维护。
本学期共进行了四十多次维修。
再次,强调了仪器运用的规范性和科学性。
比如,干电池的使用。
大大提高了其寿命。
二、完成了标准化的建设。
从10年7月15日到同年11月5日,每天都在加班加点地工作。
期间除了实验室的工作之外还带着218班和225班的物理课,另外还得兼管数学和地理仪器。
工作头绪多而繁杂,而时间要求又很紧。
在这样的情况下,我和杨老师一方面吃苦耐劳地干,另一方面自己出钱雇人干(实在是无奈)。
通过辛勤的劳动终于取得了验收合格的成绩。
三、提高了实验室的使用率。
由于上了多媒体设备,实验室的功能大大增多,使用率自然提高了。
本学期两个实验室共被使用150多次,包括分组实验、多媒体授课、课外实验、竞赛辅导、各项考试以及其他的活动。
使用量大了,责任自然也就大了,特别是电脑,麻烦很多。
但是由于我们个个认真地工作,两实验室的所有设施一律完好无损。
四、完成了实验教学的全部任务。
本学期共开出演示实验200个次,学生实验224个次,课外实验64个次。
其中学生实验是超量完成。
对每个实验进行了认真的研究和准备,力求提高质量。
对于实验教学中存在的问题,我们与任课教师一起进行有计划、有步骤的研究。
高中物理实验总结【最新完整版】物理实验总结大全,包括高中所有必考的实验啦!是目前最完整的啦!!目录一、基本实验的复习 (3)二、几种重要的实验方法 (6)一、误差和有效数字 (7)二、基本测量仪器及读数 (8)三、重点的学生实验 (12)★知识结构:方法指导:物理是以实验为基础的科学,实验能力是物理学科的重要能力,物理高考历来重视考查实验能力。
一、基本实验的复习要应对各类实验试题,包括高层次的实验试题,唯一正确的方法是把要求必做的学生实验真正做懂、做会,特别是在实验原理上要认真钻研,对每一个实验步骤都要问个为什么,即不但要记住怎样做,更应该知道为什么要这样做.对基本的实验,复习过程中要注意以下六个方面的问题:(1)实验原理中学要求必做的实验可以分为4个类型:练习型、测量型、验证型、探索型.对每一种类型都要把原理弄清楚.应特别注意的问题:验证机械能守恒定律中不需要选择第一个间距等于2mm的纸带.这个实验的正确实验步骤是先闭合电源开关,启动打点计时器,待打点计时器的工作稳定后,再释放重锤,使它自由落下,同时纸带打出一系列点迹.按这种方法操作,在未释放纸带前,打点计时器已经在纸带上打出点迹,但都打在同一点上,这就是第一点.由于开始释放的时刻是不确定的,从开始释放到打第二个点的时间一定小于0.02s,但具体时间不确定,因此第一点与第二点的距离只能知道一定小于2mm(如果这段时间恰等于0.02s,则这段位移s=gt2/2=(10×0.022/2)m=2×10-3m=2mm),但不能知道它的确切数值,也不需要知道它的确切数值.不论第一点与第二点的间距是否等于2mm,它都是从打第一点处开始作自由落体运动的,因此只要测量出第一点O与后面某一点P间的距离h,再测出打P 点时的速度v,如果:gh≈( ),就算验证了这个过程中机械能守恒.(2)实验仪器要求掌握的实验仪器主要有:刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器(千分尺)、天平、停表(秒表)、打点计时器(电火花计时仪)、弹簧秤、温度表、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱,等等。
对于使用新教材的省市,还要加上示波器等。
对这些仪器,都要弄清其原理、会正确使用它们,包括测量仪器的正确读数。
(3)实验装置对电学实验主要指电路图。
下面几个是应特别注意的:①验证牛顿第二定律的实验,如何平衡摩擦力是关键。
②研究平抛物体的运动及碰撞中的动量守恒的实验,这两个实验都要使用斜槽轨道,让小球从轨道上端无初速滚下,然后平抛出去,在安装装置时要注意保证轨道末端必须水平,如果实验要进行多次,每次小球应从同一高度处下落,因此应有一个挡板。
③验证机械能守恒定律的实验,要用铁架台并用夹子固定纸带,这样在开启打点计时器而未释放重锤前,能保证打出的点迹在同一点上,若像课本上的实验装置图那样,用手握住纸带,开启打点计时器而未释放纸带前,会由于手的抖动而打出一“堆”点,从而无法准确找出第一个点(即自由落体运动起始位置)。
④用单摆测重力加速度的实验,在安装单摆时要注意悬点的固定,随便拴一个结系在铁架台的横梁上是不可取的,因为悬点不确定,就不是单摆,并且摆长值也无法准确测量。
⑤有关电路的电学实验要注意安培表的外接与内接,制流与分压电路的选择,电表内阻的影响,等等。
(4)实验步骤复习实验步骤时不能靠死背结论,而要与实验原理联系起来,要多问问自己,为什么要按这样的步骤操作?把某些实验步骤交换一下是否可以?省掉某个步骤行不行?等等。
(5)实验数据的处理重要的有打点计时器纸带的处理方法(如分析是不是匀速运动或匀变速直线运动、如果是匀变速运动,如何求某时刻的速度、如何求加速度等);解方程求解未知量、用图像处理数据(把原来应该是曲线关系的通过改变坐标轴的量或单位而变成线性关系,即变成直线,是重要的实验能力)。
(6)实验误差的定性分析中学阶段不要求进行定量的误差分析,但对主要误差的产生原因、系统误差是偏大还是偏小等,应能理解。
在电路的实验中,粗略地看,认为电流表是短路、电压表是断路,但精确一点看,电流表和电压表的内阻的影响都不能忽略,定性地讨论电表电阻对测量结果的影响是我们应该掌握。
二、几种重要的实验方法下面几种实验方法是我们中学阶段物理实验中用过的,从方法的角度整理、复习一下,有助于我们提高认识水平和能力。
(1)累积法:在“用单摆测重力加速度”测周期时我们用的是累积法,即我们不直接测一个周期的时间,而是测30~50个周期的总时间,再除以周期数即得周期T的值.用累积法的好处是:①相当于进行多次测量而后取平均值,这样可以减少偶然误差;②增加有效数字的位数.以测单摆的周期为例,我们实验时单摆的摆长大约是1m或不到1m,用停表(最小分度值是0.1s)直接测1个周期的值,只能读出两位有效数字(机械停表的指针是跳跃式前进的,因此不能估读),如1.8s、2.0s等,而测30个周期总时间,则可读出至少3位有效数字。
用累积法的实验还有很多,如测一张纸的厚度、用刻度尺测金属丝的直径…(2)替代法:在“互成角度两个共点力的合成”的实验中我们就用到了替代法,第一次我们用两个弹簧秤成角度地拉橡皮筋,把结点拉到某一位置,再换成一个弹簧秤,同样拉这个橡皮筋,也把结点拉到同样位置,这说明后一个弹簧秤的拉力与前面两个弹簧秤的拉力效果相等因此右以互相替代.对于“等效”这个问题,应正确理解:所谓效果相等,是对某一方面说的,并不是在所有方面都等效,仍以合力与分力来说,它们只是在改变物体的运动状态上等效,而在其他方面,例如在产生形变上,二者并不等效。
用替代法的例子还有很多,如用天平称物物体的质量,电阻测量等都可以用替代法,我们古代三国时期曹冲称象的故事就是替代法的典型实例。
(3)测量量的转换:例如在“碰撞中的动量守恒”的实验中,把测物体的速度转换为测物体平抛运动的水平位移,即把测速度转换为测长度。
又如在“测定玻璃的折射率”的实验中,本应测量入射角和折射角,再根据折射率n=sini/sinr求出折射率,但角度不容易测准确(一般所用的量角器的最小分度是1°,并且测角度时顶点很难对得特别准确),而通过做辅助线的方法可以把测角度转换为测线段的长度,从而增加了有效数字的位数,即提高了测量的准确度。
(4)比较法:用天平称物体的质量,就是把物体与砝码进行比较,砝码的质量是标准的,把被测量与标准的量进行比较,就是比较法.天平是等臂杠杆,因此用天平测物体质量时,不用再进行计算,而是直接读出砝码的质量,它就等于物体的质量。
一般情况下,被测物跟标准量并不相等,而是要根据某种关系进行计算,最常用的是二者间满足一定的比例关系,通过一定的比例计算即可得出结果,因此常常称为比例法。
用比例法测电阻是常见的,当两个电阻串联时,通过的电流相等,因此两电阻两端的电压跟它们的电阻成正比,如果其中的一个电阻是标准电阻,另一个电阻的阻值就可测出.同样,两电阻并联时,由于两端电压相等,通过两支路的电流跟电阻成反比,只要一个是标准电阻,另一个电阻的阻可测出。
一、误差和有效数字1.误差测量值与真实值的差异叫做误差。
误差可分为系统误差和偶然误差两种。
⑴系统误差的特点是在多次重复同一实验时,误差总是同样地偏大或偏小。
⑵偶然误差总是有时偏大,有时偏小,并且偏大和偏小的机会相同。
减小偶然误差的方法,可以多进行几次测量,求出几次测量的数值的平均值。
这个平均值比某一次测得的数值更接近于真实值。
2.有效数字带有一位不可靠数字的近似数字,叫做有效数字。
⑴有效数字是指近似数字而言。
⑵只能带有一位不可靠数字,不是位数越多越好。
凡是用测量仪器直接测量的结果,读数一般要求在读出仪器最小刻度所在位的数值(可靠数字)后,再向下估读一位(不可靠数字),这里不受有效数字位数的限制。
间接测量的有效数字运算不作要求,运算结果一般可用2~3位有效数字表示。
二、基本测量仪器及读数高考要求会正确使用的仪器主要有:刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、打点计时器、弹簧秤、温度表、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等等。
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 23V5 1015⑴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15V 量程时电压表度数又为多少?⑶右图中秒表的示数是多少分多少秒?凡仪器的最小刻度是10分度的,在读到最小刻度后还要再往下估读一位。
⑴6.50cm 。
⑵1.14V 。
15V量程时最小刻度为0.5V ,只读到0.1V 这一位,应为5.7V 。
⑶秒表的读数分两部分: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5 020 25 15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。