高中物理实验大全全-免费
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高中物理实验(超详细)本文档旨在提供一份超详细的高中物理实验指南,以帮助学生更好地理解和掌握物理实验。
实验1: 马赫-朗伯仪器测速实验实验目的通过马赫-朗伯仪器测量运动物体的速度,加深对速度的理解。
实验器材- 马赫-朗伯仪器- 运动物体实验步骤1. 准备马赫-朗伯仪器和物体。
2. 将物体放在仪器底座上,并调整光线,使之通过物体底部的夹角最小。
3. 开始测速,记录仪器上显示的速度值。
实验结论通过马赫-朗伯仪器,可以准确地测量运动物体的速度。
实验2: 牛顿冷却定律实验实验目的验证牛顿冷却定律,并了解物体的冷却过程。
实验器材- 试管装置- 温度计- 热水源- 冷却水源实验步骤1. 准备试管装置,并将温度计插入试管中。
2. 将热水源中的水倒入试管中,记录初始温度。
3. 启动计时器,观察温度的变化,并记录下来。
4. 将冷却水源中的水倒入试管中,继续观察温度的变化。
实验结论实验结果验证了牛顿冷却定律,即物体的冷却速度与温度差成正比。
实验3: 光的折射实验实验目的通过光的折射实验,观察光在不同介质中的传播规律。
实验器材- 光具- 光源- 介质实验步骤1. 准备光具和光源,并将光源固定在适当位置。
2. 在介质中装入不同介质,如水和玻璃。
3. 点亮光源,观察通过不同介质后光线的折射情况。
4. 记录观察结果并比较不同介质的折射角度。
实验结论实验结果表明,光在不同介质中的传播路径会发生折射,折射角度与介质的折射率有关。
以上是三个简单的高中物理实验,通过这些实验的实施,希望能够帮助学生更好地理解各个物理概念和定律,提高实验操作能力。
希望本文档对您有所帮助。
高中物理实验大全
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然而,我可以为您提供一些常见的高中物理实验项目,希望对您
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1. 摆钟实验:通过摆钟实验观察摆锤的周期与摆长的关系。
2. 弹簧振子实验:通过弹簧振子实验观察弹簧的劲度系数
与振动周期的关系。
3. 牛顿第一定律实验:利用滑动物体与静摩擦力的关系,
验证牛顿第一定律。
4. 加速度实验:通过利用自由落体的方法测量重力加速度。
5. 热膨胀实验:通过测量材料长宽变化与温度的关系,观
察热膨胀现象。
6. 透镜成像实验:通过透镜成像实验观察凸透镜或凹透镜
的成像性质。
7. 光栅实验:利用光栅实验观察光的衍射现象,验证光的波动性。
8. 磁场实验:通过引入磁场,观察磁力对载流导线或磁铁的作用力。
9. 音速实验:通过利用共鸣管的方法测量空气中声音的速度。
10. 电路实验:包括串联、并联电路实验,测量电阻等电路参数。
请注意,在进行任何实验之前,请确保正确的实验条件和安全措施,并遵循实验室的指导和监督。
高考要求的学生实验(19个)按广东高考考点编制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利用上图中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,画出如右的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。
高中物理小实验
1.光的折射实验:用一块玻璃板和一束激光,观察激光在玻璃板中的折射现象。
2. 牛顿环实验:用一块凸透镜和一片平板玻璃,观察光在两个透镜表面之间形成的彩色环带。
3. 线性热膨胀实验:用一根金属棒和一个热水浴,观察金属棒在受热时的伸长现象。
4. 阻尼振动实验:用一个弹簧和一块小木块,观察小木块在弹簧上振动时的阻尼现象。
5. 电动势实验:用一个电池和一些导线,观察电池的正负极之间的电动势和电流的关系。
6. 马达转动实验:用一个直流电动机和一个电池,观察电动机在电池供电下的转动现象。
7. 共振实验:用一个声源和一个共振管,观察共振管在特定频率下的共振现象。
8. 磁场感应实验:用一个导线圈和一个恒定磁场,观察导线圈在磁场中运动时所感应出的电动势。
9. 声速测量实验:用一个共振器和一支频率可调的声源,测量声波在空气中的传播速度。
10. 万有引力实验:用一对质量不同的物体和一个支架,观察两个物体之间的万有引力和引力的大小关系。
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实验名称探究自由落体运动的规律实验人 1 2指导教师日期实验目的: 1.研究自由落体运动2.测量重力加速度g值。
实验器材:铁架台、学生电源、电磁打点计时器、导线、纸带、重锤实验原理:自由落体运动是匀加速直线运动,速度v 与时间t 满足关系v=gt,v-t 图像是一条直线,直线的斜率为重力加速度g 值。
由h=1/2 gt2,经过0.02s 纸带下落的位移约为2mm,所以,实验中选前两个点间距为2mm 的纸带进行研究。
实验步骤:1.把铁架平台放在桌面边缘上,将打点计时器固定在铁架台上,注意打点计时器的安装要使两个限位孔在同一竖直线上,以减少摩擦阻力。
2.纸带下端挂重物、穿过打点计时器,上端用夹子夹好,并调整纸带顺利穿过限位孔,用手托住重物。
3.接通电源,待打点稳定后打开夹子,释放纸带;4.纸带离开打点计时器后,关闭电源,取下纸带;5.换上新纸带,重复操作三次。
6.在纸带下端重新换上另一重物,重复上述操作,打完后立即关闭电源。
7.换上新纸带,重复操作三次。
8.选取两条比较好的纸带将所得纸带中各点的速度计算出来填入下列表格中:实验数据处理:根据下表50g钩码的数据在坐标纸上绘制速度—时间图像:织带粘贴处:50g钩码100g钩码123456实验结论:1、自由落体的运动轨迹是_______,速度方向__________;位移h与时间t的平方成____________;2观察图像特点,总结出物体在重物的牵引下速度随时间的变化关系,得出自由落体的加速度大小g=______。
实验名称探究弹簧的伸长与弹力的关系实验人 1 2指导教师日期实验目的:探究弹簧的_______与________的关系。
实验器材:铁架台,金属横杆(带铁夹),弹簧(带指针),钩码,米尺。
实验原理:用悬挂砝码的方法给弹簧施加拉力,用直尺测量弹簧的伸长或总长,根据实验所测量实验数据,探索弹簧弹力和弹簧_______________之间的定量关系.实验步骤:(1)将弹簧悬挂在铁架台上,让其自由下垂。
100个高中物理趣味实验1. 空气漏斗2. 球与滑板3. 滑轮组4. 原子固定架5. 简易望远镜6. 雾化器7. 弹簧振动测试8. 分光镜的运用9. 电动力加速器的使用10. 三种物质的密度比较11. 谐振12. 弹簧时间13. 波浪模拟14. 半导体15. 反射16. 超声波测量17. 重量轻轻地挥舞18. 火箭运动19. 角动量20. 热能转换21. 热传递实验22. 锡箔船23. 电线组织24. 透镜实验25. 摆动测量26. 半导体激光器27. 电动泵实验28. 音叉测量实验29. 波浪干涉30. 摩擦力测量实验31. 万有引力32. 声音测量实验33. 运动实验34. 电流实验35. 弹性实验36. 机械势能转换实验37. 热能实验38. 动量实验39. 电流测量实验40. 摩擦力实验41. 活塞和压缩气体42. 棒和弹簧43. 摩擦系数实验44. 反向吹气构造45. 弹簧实验46. 单摆实验47. 声波实验48. 热传导实验49. 磁力实验50. 强制指向实验51. 热容量实验52. 动量定律实验53. 麦克斯韦轮轨道分析实验54. 电学实验55. 凸透镜实验56. 热辐射实验57. 光波实验58. 测压实验59. 摆实验60. 电动力实验61. 光的折射实验62. 热扩散实验63. 磁场实验64. 引力和重力实验65. 投影机实验66. 磁感线实验67. 波速实验68. 压强测量实验69. 摆杆实验70. 电磁感应实验71. 自由落体实验72. 闪光灯实验73. 散热实验74. 两个电场实验75. 摩擦力学实验76. 磁性物质实验77. 动态平衡实验78. 棒实验79. 感应实验80. 火焰根据实验81. 摩擦抵抗实验82. 声速实验83. 混合气体实验84. 滚动摆实验85. 磁通量实验86. 力和能量实验87. 静电实验88. 磁场力和电场力实验89. 爆炸实验90. 磁扭矩实验91. 压力实验92. 电光源实验93. 光的干涉实验94. 海绵实验95. 高阻抗检测实验96. 引力对质量的影响实验97. 地声波实验98. 磁光效应实验99. 自然光的偏振实验100. 地球磁场实验。
物理实验实验一研究匀变速直线运动目标要求 1.会正确使用打点计时器,学会利用纸带上的点迹求物体的速度和加速度.2.掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法.考点一实验技能储备一、打点计时器1.作用:计时仪器,当所用交变电源的频率f=50Hz时,每隔0.02s打一次点.2.结构(1)电磁打点计时器(如图)(2)电火花计时器(如图)3.电磁打点计时器:4~6V交变电源电火花计时器:220V交变电源二、实验:探究小车速度随时间变化的规律1.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、槽码、刻度尺、导线、交变电源.2.实验过程(1)按照实验装置,把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端,接好电源;(2)把一细绳系在小车上,细绳绕过滑轮,下端挂合适的槽码,纸带穿过打点计时器,固定在小车后面;(3)把小车停在靠近打点计时器处,先接通电源,后放开小车;(4)小车运动一段时间后,断开电源,取下纸带;(5)更换纸带重复实验三次,选择一条比较理想的纸带进行测量、分析.3.数据处理(1)求物体的速度与加速度①利用平均速度求瞬时速度:v n =x n +x n +12T =d n +1-d n -12T.②利用逐差法求解平均加速度a 1=x 4-x 13T 2,a 2=x 5-x 23T 2,a 3=x 6-x 33T 2⇒a =a 1+a 2+a 33=(x 4+x 5+x 6)-(x 1+x 2+x 3)9T 2.③利用速度—时间图象求加速度a .作出速度—时间图象,通过图象的斜率求解物体的加速度;b .剪下相邻计数点的纸带紧排在一起求解加速度.(2)依据纸带判断物体是否做匀变速直线运动①x 1、x 2、x 3…x n 是相邻两计数点间的距离.②Δx 是两个连续相等的时间内的位移差:Δx 1=x 2-x 1,Δx 2=x 3-x 2,….③若Δx 等于恒量(aT 2),则说明小车做匀变速直线运动.④Δx =aT 2,只要小车做匀变速直线运动,它在任意两个连续相等的时间间隔内的位移之差就一定相等.4.注意事项(1)平行:纸带、细绳要与长木板平行.(2)两先两后:实验中应先接通电源,后让小车运动;实验完毕应先断开电源,后取下纸带.(3)防止碰撞:在到达长木板末端前应让小车停止运动,防止槽码落地及小车与滑轮相撞.(4)减小误差:小车的加速度应适当大些,可以减小长度测量的相对误差,加速度大小以能在约50cm 的纸带上清楚地取出6~7个计数点为宜.(5)小车从靠近打点计时器位置释放.5.误差分析(1)纸带运动时摩擦力不均匀,打点不稳定引起误差.(2)计数点间距测量有偶然误差.(3)作图有误差.考点二探索创新实验对本实验的改进创新的方法1.实验器材的改进及速度的测量方法(如图)2.获得加速度方法的改进靠重物的拉力获得加速度―→长木板倾斜靠重力获得加速度,如图甲、乙所示.3.用频闪照相的方法、滴水法或光电计时器代替打点计时器.通过以上装置的改进能最大限度地减少因长木板和打点计时器的限位孔的阻力而导致的小车加速度不恒定,使小车尽可能做匀加速直线运动,以提高实验的精确度.实验二探究弹力和弹簧伸长的关系目标要求 1.会通过实验探究弹力和弹簧伸长的关系.2.进一步理解胡克定律,掌握以胡克定律为原理的拓展实验的分析方法.实验技能储备1.实验原理(1)如图1所示,弹簧下端悬挂钩码时会伸长,平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力大小相等.图1(2)用刻度尺测出弹簧在不同钩码拉力下的伸长量x,建立直角坐标系,以纵坐标表示弹力大小F,以横坐标表示弹簧的伸长量x,在坐标系中描出实验所测得的各组(x,F)对应的点,用平滑的曲线连接起来,根据实验所得的图线,就可探知弹力大小与形变量间的关系.2.实验器材铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码若干、三角板、坐标纸、重垂线.3.实验步骤(1)将弹簧的一端挂在铁架台上,让其自然下垂,用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度l0,即原长.(2)如图2所示,在弹簧下端挂质量为m1的钩码,测出此时弹簧的长度l1,记录m1和l1,得出弹簧的伸长量x1,将这些数据填入自己设计的表格中.图2(3)改变所挂钩码的质量,测出对应的弹簧长度,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x2、x3、x4、x5.钩码个数长度伸长量x钩码质量m弹力F0l01l1x1=l1-l0m1F12l2x2=l2-l0m2F23l3x3=l3-l0m3F3……………4.数据处理(1)以弹力F(大小等于所挂钩码的重力)为纵坐标,以弹簧的伸长量x为横坐标,用描点法作图.用平滑的曲线连接各点,得出弹力F随弹簧伸长量x变化的图线.(2)以弹簧的伸长量为自变量,写出图线所代表的函数表达式.首先尝试一次函数,如果不行则考虑二次函数.(3)得出弹力和弹簧形变量之间的定量关系,解释函数表达式中常数的物理意义.5.注意事项(1)不要超过弹性限度:实验中弹簧下端挂的钩码不要太多,以免弹簧被过度拉伸,超过弹簧的弹性限度.(2)尽量多测几组数据:要使用轻质弹簧,且要尽量多测几组数据.(3)观察所描点的走向:本实验是探究型实验,实验前并不知道其规律,所以描点以后所作的曲线是试探性的,只是在分析了点的分布和走向以后才决定用直线来连接这些点.(4)统一单位:记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位.实验三验证力的平行四边形定则目标要求 1.掌握实验原理、器材、步骤及注意事项.2.理解教材基本实验的数据处理方法,并会进行误差分析.3.理解创新和拓展实验原理并会处理数据,进行误差分析.实验技能储备1.实验原理(1)等效法:一个力F′的作用效果和两个力F1、F2的作用效果都是让同一条一端固定的橡皮条伸长到同一点,所以一个力F′就是这两个力F1和F2的合力,作出力F′的图示,如图1所示.图1(2)平行四边形定则:根据平行四边形定则作出力F1和F2的合力F的图示.(3)验证:比较F和F′的大小和方向,若在误差允许的范围内相等,则验证了力的平行四边形定则.2.实验器材木板、白纸、图钉若干、橡皮条、细绳、弹簧测力计(2只)、三角板、刻度尺等.3.实验步骤(1)用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的木板上,如图2所示.图2(2)用两个弹簧测力计分别钩住两个绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一点O.(3)用铅笔描下结点O的位置和两个细绳套的方向,并记录弹簧测力计的读数F1、F2,利用刻度尺和三角板作平行四边形,画出对角线所代表的力F.(4)只用一个弹簧测力计,通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面实验中的相同位置O,记下弹簧测力计的读数F′和细绳的方向,以同样的标度作出F′的图示.(5)比较F和F′,观察它们在实验误差允许的范围内是否相等.4.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.5.注意事项(1)弹簧相同:使用弹簧测力计前,要先观察指针是否指在零刻度处,若指针不在零刻度处,要设法调整指针,使之指在零刻度处,再将两个弹簧测力计的挂钩钩在一起,向相反方向拉,两个示数相同方可使用.(2)位置不变:在同一次实验中,使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同.(3)角度合适:用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时,其夹角不宜太小,也不宜太大,以60°~120°之间为宜.(4)尽量减少误差:在合力不超出量程及在橡皮条弹性限度内形变应尽量大一些;细绳套应适当长一些,便于确定力的方向.(5)统一标度:在同一次实验中,画力的图示选定的标度要相同,并且要恰当选定标度,使力的图示稍大一些.实验四验证牛顿运动定律目标要求 1.理解实验的原理,明确实验过程并能进行数据处理.2.了解实验的注意事项,会对实验进行误差分析.3.能对实验进行创新改进.考点一实验技能储备1.实验原理(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a与F、m的关系.2.实验器材小车、槽码、细绳、一端附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、学生电源、导线、纸带、天平、刻度尺、坐标纸.3.实验过程(1)测量:用天平测量槽码的质量m′和小车的质量m.(2)安装:按照如图1所示装置把实验器材安装好,只是不把悬挂槽码的细绳系在小车上(即不给小车牵引力).图1(3)平衡摩擦力:在长木板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槽码通过细绳绕过定滑轮系于小车上,先接通电源后放开小车,断开电源,取下纸带,编号码.②保持小车的质量m不变,改变槽码的质量m′,重复步骤①.③在每条纸带上选取一段比较理想的部分,计算加速度a.④描点作图,作a-F的图象.⑤保持槽码的质量m′不变,改变小车质量m,重复步骤①和③,作a-1m图象.4.数据处理(1)利用逐差法或v-t图象法求a.(2)以a为纵坐标,F为横坐标,描点、画线,如果该线为过原点的直线,说明a与F成正比.(3)以a为纵坐标,1m为横坐标,描点、画线,如果该线为过原点的直线,就能判定a与m成反比.5.注意事项(1)开始实验前首先平衡摩擦阻力:适当垫高木板不带定滑轮的一端,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.在平衡摩擦阻力时,不要把悬挂槽码的细绳系在小车上,让小车拉着穿过打点计时器的纸带匀速运动.(2)实验过程中不用重复平衡摩擦力.(3)实验必须保证的条件:m≫m′.(4)一先一后一按:改变拉力或小车质量后,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,且应在小车到达滑轮前按住小车.6.误差分析(1)实验原理不完善:本实验用槽码的总重力m′g代替小车的拉力,而实际上小车所受的拉力要小于槽码的总重力.(2)平衡摩擦阻力不准确、质量测量不准确、计数点间距离测量不准确、纸带和细绳不严格与木板平行都会引起误差.考点二拓展创新实验实验目的和原理的创新(1)将实验装置的平面改为斜面(2)将探究加速度与物体受力、物体质量的关系改为测定动摩擦因数实验器材的创新利用位移传感器与计算机相连,直接得出小车的加速度(1)用光电门代替打点计时器,结合遮光条的宽度可测滑块的速度(2)利用气垫导轨代替长木板,无需平衡摩擦阻力(3)用力传感器测滑块的拉力,无需满足m≪M实验过程(1)结合光电门得出物块在A、B两点的速度,由v B2-v A2=2ax得出位的创新移,算出物块的加速度(2)结合牛顿第二定律mg-μMg=(M+m)a得出物块与水平桌面间的动摩擦因数实验五探究动能定理目标要求 1.熟悉两种实验方案的原理、数据处理和注意事项.2.会用创新方法研究做功与速度变化的关系.实验技能储备实验方案一借助恒力做功探究功与速度变化的关系1.原理由钩码通过滑轮牵引小车,当小车的质量比钩码质量大得多时,可以把钩码所受的重力当作小车受到的牵引力.如图1所示.图1改变钩码的质量或者改变小车运动的距离,也就改变了牵引力做的功,从而探究牵引力做的功与小车获得的速度间的关系.2.实验过程(1)按照原理图安装好实验器材.(2)平衡摩擦力:将安装有打点计时器的长木板的一端垫高,让纸带穿过打点计时器连在小车后端,不挂(填“不挂”或“挂上”)钩码,接通电源,轻推小车,直到打点计时器在纸带上打出间隔均匀的点为止.(3)在小车中放入砝码,把纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细线绕过滑轮连接小车和钩码.(4)将小车停在打点计时器附近,先接通电源,再释放小车,小车运动一段时间后,关闭打点计时器电源.(5)改变钩码的数量,更换纸带重复(4)的操作.3.数据处理(1)选取点迹清晰的纸带,选纸带上第一个点及距离第一个点较远的点,并依次标上0、1、2、3….(2)测出0到点1、点2、点3…的距离,即对应的小车的位移x1、x2、x3…,利用公式v n=x n+1-x n-12T,求出点1、点2、点3…对应的瞬时速度v1、v2、v3….(3)确定此纸带所挂的钩码的重力G,利用W n=Gx n,分别求出小车的位移为x1、x2、x3…时牵引力所做的功W1、W2、W3….(4)先对测量数据进行估计,或作W-v草图,大致判断两个量可能的关系,如果认为是W∝v2(或其他),然后以W为纵坐标,v2(或其他)为横坐标作图,从而判定结论.4.注意事项(1)平衡摩擦力时,不挂钩码,轻推小车后,小车能做匀速直线运动.(2)为保证钩码的重力近似等于小车受到的牵引力,应使钩码的质量远小于小车的质量.(3)计算牵引力做功时,可以不必算出具体数值,只用位移的数据与符号G的乘积表示即可.实验方案二借助橡皮筋做功探究功与速度变化的关系1.实验原理(1)不直接测量对小车做的功,用改变橡皮筋的条数确定对小车做的功为W0、2W0、3W0…(2)作出W-v、W-v2图象,分析图象,寻求橡皮筋弹力对小车做的功与小车获得速度的关系.2.实验过程图2(1)按图2组装好实验器材,由于小车在运动中会受到阻力,使木板适当倾斜来平衡摩擦力.(2)先用一条橡皮筋进行实验,把橡皮筋拉伸一定长度,理顺纸带,接通电源,放开小车.(3)换用纸带,改用2条、3条…同样的橡皮筋进行第2次、第3次…实验,每次实验中都要将小车从同一位置释放.(4)由纸带算出小车获得的速度,把第1次实验获得的速度记为v1,第2次、第3次…记为v2、v3…. 3.数据处理(1)测量小车的速度:为探究橡皮筋弹力做功和小车速度变化的关系,需要测量弹力做功结束时小车的速度,即小车做匀速运动的速度,由打点计时器所打的纸带可求得.(2)实验数据处理及分析①当橡皮筋的条数成倍增加,即合外力做的功成倍增加时,观察小车的速度或速度的平方如何变化,有何变化规律.②在坐标纸上画出W-v或W-v2图线(“W”以一条橡皮筋做的功为单位).(3)实验结论:从图象可知做功与物体速度变化的关系为W∝v2.4.注意事项(1)为了使橡皮筋对小车的拉力等于其合力,首先应平衡摩擦力.(2)测小车速度时,纸带上的点应选点迹均匀的部分,也就是选小车做匀速运动的部分.(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目标要求 1.熟悉“验证机械能守恒定律”的基本实验原理及注意事项.2.会验证创新实验的机械能守恒.考点一实验技能储备1.实验原理(如图1所示)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对应过程动能的增加量,在实验误差允许范围内,若二者相等,说明机械能守恒,从而验证机械能守恒定律.图12.实验器材打点计时器、交变电源、纸带、复写纸、重物、刻度尺、铁架台(带铁夹)、导线.3.实验过程(1)安装器材:将打点计时器固定在铁架台上,用导线将打点计时器与电源相连.(2)打纸带用手竖直提起纸带,使重物停靠在打点计时器下方附近,先接通电源,再松开纸带,让重物自由下落,打点计时器就在纸带上打出一系列的点,取下纸带,换上新的纸带重打几条(3~5条)纸带.(3)选纸带:从打出的几条纸带中选出一条点迹清晰的纸带.(4)进行数据处理并验证.4.数据处理(1)求瞬时速度由公式v n=h n+1-h n-12T可以计算出重物下落h1、h2、h3…的高度时对应的瞬时速度v1、v2、v3….(2)验证守恒方案一:利用起始点和第n点计算代入mgh n和12m v n2,如果在实验误差允许的范围内,mgh n和12m v n2相等,则验证了机械能守恒定律.注意:应选取最初第1、2两点间距离接近2_mm的纸带(电源频率为50Hz).方案二:任取两点计算①任取两点A、B,测出h AB,算出mgh AB.②算出12v B2-12m v A2的值.③在实验误差允许的范围内,若mgh AB=12m v B2-12m v A2,则验证了机械能守恒定律.方案三:图象法测量从第一点到其余各点的下落高度h,并计算对应速度v,然后以12v2为纵轴,以h为横轴,根据实验数据作出12v2-h图象.若在误差允许的范围内图象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.5.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线上,以减小摩擦阻力.(2)重物应选用质量大、体积小、密度大的.(3)应先接通电源,让打点计时器正常工作,后松开纸带让重物下落.(4)测长度,算速度:某时刻的瞬时速度的计算应用v n=h n+1-h n-12T,不能用v n=2gh n或v n=gt来计算.(5)此实验中不需要测量重物的质量.考点二拓展创新实验本实验可以从下列几个方面进行创新1.速度测量方法的创新2.研究对象的创新从单个物体创新为两个物体组成的系统,验证系统在某一过程机械能守恒.3.实验目的的创新由机械能守恒定律测量弹簧的弹性势能,测重力加速度.实验七验证动量守恒定律目标要求 1.理解动量守恒定律成立的条件,会利用动量守恒定律写出不同方案中动量守恒关系式.2.知道在不同实验方案中要测量的物理量,会进行数据处理及误差分析.实验技能储备一、实验原理在一维碰撞中,测出相碰的两物体的质量m1、m2和碰撞前、后物体的速度v1、v2、v1′、v2′,算出碰撞前的动量p=m1v1+m2v2及碰撞后的动量p′=m1v1′+m2v2′,看碰撞前、后动量是否相等.二、实验方案及实验过程方案一:利用气垫导轨完成一维碰撞实验1.实验器材气垫导轨、数字计时器、天平、滑块(两个)、重物、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥.2.实验过程(1)测质量:用天平测出滑块的质量.(2)安装:正确安装好气垫导轨,如图1所示.图1(3)实验:接通电源,利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的速度.(4)改变条件,重复实验:①改变滑块的质量;②改变滑块的初速度大小和方向.(5)验证:一维碰撞中的动量守恒.3.数据处理(1)滑块速度的测量:v=ΔxΔt,式中Δx为滑块上挡光片的宽度(仪器说明书上给出,也可直接测量),Δt 为数字计时器显示的滑块(挡光片)经过光电门的时间.(2)验证的表达式:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′.方案二:利用长木板上两车碰撞完成一维碰撞实验1.实验器材光滑长木板、打点计时器、纸带、小车(两个)、天平、撞针、橡皮泥.2.实验过程(1)测质量:用天平测出两小车的质量.(2)安装:将打点计时器固定在光滑长木板的一端,把纸带穿过打点计时器,连在小车的后面,在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥,如图2所示.图2(3)实验:接通电源,让小车A运动,小车B静止,两车碰撞时撞针插入橡皮泥中,把两小车连接成一个整体运动.通过纸带上两计数点间的距离及时间,算出速度.(4)改变条件:改变碰撞条件,重复实验.(5)验证:一维碰撞中的动量守恒.3.数据处理(1)小车速度的测量:v=ΔxΔt,式中Δx是纸带上相邻两计数点间的距离,可用刻度尺测量,Δt为小车经过Δx的时间,可由打点间隔算出.(2)验证的表达式:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′.方案三:利用斜槽滚球完成一维碰撞实验1.实验器材斜槽、小球(两个)、天平、复写纸、白纸、圆规、铅垂线等.2.实验过程(1)测质量:用天平测出两小球的质量,并选定质量大的小球为入射小球.(2)安装:按照如图3甲所示安装实验装置.调整固定斜槽使斜槽底端水平.图3(3)铺纸:白纸在下,复写纸在上且在适当位置铺放好.记下铅垂线所指的位置O.(4)放球找点:不放被撞小球,每次让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下,重复10次.用圆规画尽量小的圆把所有的小球落点圈在里面.圆心P就是小球落点的平均位置.(5)碰撞找点:把被撞小球放在斜槽末端,每次让入射小球从斜槽同一高度(同步骤4中的高度)自由滚下,使它们发生碰撞,重复实验10次.用步骤4的方法,标出碰后入射小球落点的平均位置M和被撞小球落点的平均位置N,如图乙所示.(6)验证:连接ON,测量线段OP、OM、ON的长度.将测量数据填入表中,最后代入m1·OP=m1·OM +m2·ON,看在误差允许的范围内是否成立.(7)整理:将实验器材放回原处.3.数据处理验证的表达式:m1·OP=m1·OM+m2·ON.三、注意事项1.前提条件:碰撞的两物体应保证“水平”和“正碰”.2.方案提醒(1)若利用气垫导轨进行验证,调整气垫导轨时,应确保导轨水平.(2)若利用两小车相碰进行验证,要注意补偿阻力.(3)若利用平抛运动规律进行验证:①斜槽末端的切线必须水平;②入射小球每次都必须从斜槽同一高度由静止释放;③选质量较大的小球作为入射小球;④实验过程中实验桌、斜槽、记录的白纸的位置要始终保持不变.实验八描绘小电珠的伏安特性曲线目标要求 1.会选择实验器材,控制电路及测量电路.2.会根据电路进行正确的实物连线.3.会实验操作,描绘出小电珠的伏安特性曲线.实验技能储备1.实验原理(1)实验原理图:如图1甲;(2)测多组小电珠的U、I的值,并绘出I-U图象;(3)由图线的斜率反映电流与电压和电阻的关系.图12.实验器材小电珠“3.8V,0.3A”、电压表“0~3V~15V”、电流表“0~0.6A~3A”、滑动变阻器、学生电源、开关、导线若干、坐标纸、铅笔.3.进行实验及数据处理(1)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图乙所示的电路.(2)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.(3)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,得到小电珠的伏安特性曲线.4.注意事项(1)电路的连接方式:①电流表应采用外接法:因为小电珠(3.8V,0.3A)的电阻很小,与量程为0.6A的电流表串联时,电流表的分压影响很大.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0开始连续变化.(2)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0的一端,使开关闭合时小电珠的电压能从0开始变化,同时也是为了防止开关刚闭合时因小电珠两端电压过大而烧坏灯丝.(3)I-U图线在U0=1.0V左右将发生明显弯曲,故在U=1.0V左右绘点要密,以防出现较大误差.5.误差分析(1)由于电压表不是理想电表,内阻并非无穷大,会带来误差,电流表外接,由于电压表的分流,使测得的电流值大于真实值.(2)测量时读数带来误差.(3)在坐标纸上描点、作图带来误差.实验九测量金属的电阻率目标要求 1.熟悉“测量金属的电阻率”的基本原理及注意事项.2.掌握测电阻的电路图及误差分析.实验技能储备1.实验原理(如图1所示)由R=ρlS得ρ=RSl,因此,只要测出金属丝的长度l、横截面积S和金属丝的电阻R,即可求出金属丝的电阻率ρ.图1 2.实验器材。
高中物理实验力学实验1、互成角度的两个共点力的合成2、测定匀变速直线运动的加速度(含练习使用打点计时器)3、验证牛顿第二定律4、研究平抛物体的运动5、验证机械能守恒定律6、碰撞中的动量守恒7、用单摆测定重力加速度8、探究弹力和弹簧伸长的关系9、探究动能定理1、互成角度的两个共点力的合成[实验目的]验证力的合成的平行四边形定则。
[实验原理]此实验是要用互成角度的两个力与一个力产生相同的效果(即:使橡皮条在某一方向伸长一定的长度),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,就验证了力的平行四边形定则。
[实验器材]木板一块,白纸,图钉若干,橡皮条一段,细绳套,弹簧秤两个,三角板,刻度尺,量角器等。
[实验步骤]1.用图钉把一张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板上的A点,用两条细绳套结在橡皮条的另一端。
3.用两个弹簧秤分别钩住两个细绳套,互成一定角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O(如图所示)。
4.用铅笔描下结点O的位置和两个细绳套的方向,并记录弹簧秤的读数。
在白纸上按比例作出两个弹簧秤的拉力F1和F2的图示,利用刻度尺和三角板,根椐平行四边形定则用画图法求出合力F。
5.只用一个弹簧秤,通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面相同的位置O,记下弹簧秤的读数和细绳的方向。
按同样的比例用刻度尺从O 点起做出这个弹簧秤的拉力F'的图示。
6.比较F'与用平行四边形定则求得的合力F,在实验误差允许的范围内是否相等。
7.改变两个分力F1和F2的大小和夹角。
再重复实验两次,比较每次的F与F'是否在实验误差允许的范围内相等。
[注意事项]1.用弹簧秤测拉力时,应使拉力沿弹簧秤的轴线方向,橡皮条、弹簧秤和细绳套应位于与纸面平行的同一平面内。
2.同一次实验中,橡皮条拉长后的结点位置O必须保持不变。
[例题]1.在本实验中,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位置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.在实验中,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,把橡皮条的结点拉到O点D.实验中,把橡皮条的结点拉到O点时,两弹簧之间的夹角应取90°不变,以便于算出合力的大小答案:ACD2.做本实验时,其中的三个实验步骤是:(1)在水平放置的木板上垫一张白张,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,使它与细线的结点达到某一位置O点,在白纸上记下O点和两弹簧秤的读数F1和F2。
高中物理创新实验40个1.瓶内吹气球思考:瓶内吹起的气球,为什么松开气球口,气球不会变小?材料:大口玻璃瓶,吸管两根:红色和绿色、气球一个、气筒操作:1、用改锥事先在瓶盖上打两个孔,在孔上插上两根吸管:红色和绿色,2、在红色的吸管上扎上一个气球3、将瓶盖盖在瓶口上4、用气筒打红吸管处将气球打大5、将红色吸管放开气球立刻变小6、用气筒再打红吸管处将气球打大7、迅速捏紧红吸管和绿吸管两个管口8、放开红色吸管口,气球没有变小讲解:当红色吸管松开时,由于气球的橡皮膜收缩,气球也开始收缩。
可是气球体积缩小后,瓶内其他部分的空气体积就扩大了,而绿管是封闭的,结果瓶内空气压力要降低一一甚至低于气球内的压力,这时气球不会再继续缩小了。
2.能抓住气球的杯子思考:你会用一个小杯子轻轻倒扣在气球球面上,然后把气球吸起来吗?材料:气球1~2个、塑料杯1~2个、暖水瓶1个、热水少许流程:1、对气球吹气并且绑好2、将热水(约70°C) 倒入杯中约多半杯3、热水在杯中停留20秒后,把水倒出来4、立即将杯口紧密地倒扣在气球上5、轻轻把杯子连同气球一块提起说明:1、杯子直接倒扣在气球上,是无法把气球吸起来的。
2、用热水处理过的杯子,因为杯子内的空气渐渐冷却,压力变小,因此可以把气球吸起来。
3.会吸水的杯子思考:用玻璃杯罩住燃烧中的蜡烛,烛火熄灭后,杯子内有什么变化呢?材料:玻璃杯(比蜡烛高) 1个、蜡烛1支、平底盘子1个、打火机1个、水若干操作:1.点燃蜡烛,在盘子中央滴几滴蜡油,以便固定蜡烛。
2.在盘子中注入约1厘米高的水。
3.用玻璃杯倒扣在蜡烛上4.观察蜡烛燃烧情形以及盘子里水位的变化4.会吃鸡蛋的瓶子思考:为什么,鸡蛋能从比自己小的瓶子口进去?材料:熟鸡蛋1个、细口瓶1个、纸片若干、火柴1盒操作:1、熟蛋剥去蛋壳。
2、将纸片撕成长条状。
3、将纸条点燃后仍到瓶子中。
4、等火一熄,立刻把鸡蛋扣到瓶口,并立即将手移开。
考点预测
物理实验是高考的主要内容之一.《考试大纲》就高考物理实验共列出19个考点,其中力学8个、热学1个、电学8个、光学2个.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、电火花计时器或电磁打点计时器、弹簧测力计、温度表、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等,并且对实验误差问题提出了更明确的要求.
《考试大纲》中的实验与探究能力要求
二、实验题的主要特点
物理实验年年考,年年有变化.从近年的实验题来看,其显著特点体现在如下两个方面.
(1)从简单的背诵实验转向分析、理解实验
实验原理是物理实验的灵魂.近年来,高考物理实验题既不是简单地回答“是什么”,也不是背诵“该怎样”,而是从物理实验情境中理解“为什么”,通过分析推理判断“确实是什么”,进而了解物理实验的每一个环节.
(2)从既定的课本学生实验转向变化的创新实验
只有创新,试题才有魅力;也只有变化,才能永葆实验考核的活力.近年来,既定刻板的学生实验已经从高考物理实验题中淡出,取而代之的是学生尚未接触过的要通过解读物理原理的新颖实验(如应用性、设计性、专题性实验等).创新的实验题可以使能力考核真正落到实处.
要点归纳
1.等效法
等效法是科学研究中常用的一种思维方法.对一些复杂问题采用等效法,可将其变换成理想的、简单的、已知规律的过程来处理,常使问题的解决得以简化.因此,等效法也是物理实验中常用的方法.如在“验证力的平行四边形定则”的实验中,要求用一个弹簧秤单独拉橡皮条时,要与用两个互成角度的弹簧秤同时拉橡皮条时产生的效果相同——使结点到达同一位置O,即要在合力与两分力等效的条件下,才能找出它们之间合成与分解时所遵循的关系——平行四边形定则.又如在“验证动量守恒定律”的实验中,用小球的水平位移代替小球的水平速度;在“验证牛顿第二定律”的实验中,通过调节木板的倾斜度使重力的分力抵消摩擦力而等效于物体不受摩擦力作用.还有,电学实验中电流表的改装、用替换法测电阻等,都是等效法的应用.
2.转换法
将某些不易显示、不易直接测量的物理量转化为易于显示、易于测量的物理量的方法称为转换法(间接测量法).转换法是物理实验常用的方法.如:弹簧测力计是把力的大小转换为弹簧的伸长量;打点计时器是把流逝的时间转换成振针的周期性振动;电流表是利用电流
在磁场中受力,把电流转化为指针的偏转角;用单摆测定重力加速度g是通过公式T=2πL g。