最新高中物理实验大全集(图文版)

作图的基本规则是：
(1)必须用坐标纸，并尽可能保证测量时的准确数字 在图上也是准确的．例如电流测量值为0.24A，0.2A 是准确的，图上应对应准确的分度0.2A，而0.04A是 估计的，在图中允许也是估计的，这样在作图时， 要充分考虑恰当地选取分度值． (2)图上要标明图名，坐标轴所代表的物理量及单位， 各分度值要用相应有效数字标明．
18. 测定玻璃的折射率 19. 用双缝干涉测光的波长
2. 要求从认识误差 问题在实验中的重要 性，了解误差的概念， 知道系统误差和偶然 误差；知道用多次测 量求平均值的方法减 少偶然误差；能在某 些实验中分析误差的 主要来源；不要求计 算误差。
3. 要求知道有效数 字的概念，会用有效 数字表达直接测量的 结果.间接测量的有效 数字运算不作要求。
2．能力要求 (1) 能 在 理 解 的 基 础 上 独 立 完 成 “ 知 识 内 容 表 ”中所列实验，能明确实验目的，能理解实验 原理和方法，能控制实验条件。
(2)会正确使用在这些实验中用过的仪器。 (3)会观察、分析实验现象，会记录、处理实 验数据，并得出结论。
(4)能灵活地运用已学过的物理理论、实验方 法和实验仪器去处理问题。
1. 滑动变阻器的
两种主要连接方式：
A
B
串联限流电路
并联分压电路——分压器
RX C (D)
RX
A
B
R
R
2. 变阻器的作用—— （1）保护电表不受损坏；
（2）改变电流电压值，多测量几次，求R X 的 平均值，减少误差。
分压接法和限流接法的比较：
※ 分压接法的优点是：电压变化范围大，附加功率损耗较大。
（一）掌握常用的物理仪器 应了解仪器的构造和原理，会正确操作和读 数，会用有效数字记录测量数据．

专题五物理实验重点名称重要指数重点1 实验：打点计时器测速度★★★重点2 实验：探究弹力和弹簧伸长的关系★★★★重点3 实验：探究加速度与力、质量的关系★★★★重点1：打点计时器测速度基本原理【要点解读】1．打点计时器的原理及使用电火花计时器电磁打点计时器结构图示电火花计时器电磁打点计时器工作电压220V交流电6V以下交流电打点方式周期性产生电火花振针周期性上下振动打点周期0.02s 0.02s记录信息位移、时间2．测平均速度、瞬时速度的原理：跟运动物体连在一起的纸带上打出的点记录了物体在不同时刻的位置，用刻度尺测出两个计数点间的位移Δx，打两个点的时间可用Δt＝（n－1）×0.02 s求得，则平均速度v＝Δx/Δt，当Δt很短时，可以认为Δx/Δt为t时刻的瞬时速度。

如图所示，纸带上E 点的瞬时速度可用D 、G 或D 、F 间的平均速度代表，但用D 、F 间的平均速度表示时更精确。

3．数据处理过程（1）选取一条点迹清晰便于分析的纸带。

（2）把纸带上能看得清的某个点作为起始点O ，以后的点分别标上A 、B 、C 、D…作为“计数点”，如图所示，依次测出O 到A 、A 到B 、B 到C…之间的距离x 1、x 2、x 3…。

（3）打点计时器打点的周期为T ，则A 、B 、C 、D…各点的瞬时速度分别为：Tx x v A 2)(21+=、T x x v B 2)(32+=、Tx x v C 2)(43+=…。

4．实验时应注意的事项（1）实验前，应将打点计时器固定好，以免拉动纸带时晃动，并要先轻轻试拉纸带，应无明显的阻滞现象。

（2）使用计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再拉动纸带。

（3）手拉动纸带时速度应快一些，以防点迹太密集。

（4）使用电火花计时器时，应注意把纸带正确穿好，墨粉纸盘位于纸带上方，使用电磁打点计时器时，应让纸带穿过限位孔，压在复写纸下面。

（5）使用电磁打点计时器的，如打出点较轻或是短线，应调整振针距复写纸的高度。

最新高中物理实验大全集(图文版)2019年高考专题：高中物理实验总结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，因此物理高考历来重视考查实验能力。

一、基本实验的复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：练型、测量型、验证型、探究型。

对每一种类型都要把原理弄清楚。

应特别注意的问题是，在验证机械能守恒定律的实验中，不需要选择第一个间距等于2mm的纸带。

正确的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。

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。

对于使用材的省市，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。

要注意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和验证机械能守恒定律的实验都需要使用斜槽轨道。

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。

多匝环形导体、电池、铁屑
18
32
观察安培力
安培力演示器、蹄形磁铁、电源
19
33
影响安培力大小因素
安培力演示器、蹄形磁铁、电源
20
37
电子束在磁场中偏转
阴极射线管、蹄形磁铁、感应圈、学生电源
21
47
探究产生感应电流的条件
线圈、条形磁铁、演示电表
22
48
进一步探究感应电流与磁通量变化的关系
学生电源、原付线圈、电键、滑线变阻器、演示电表
蜂腊熔化（蜂蜡、玻璃、云母片、缝衣针、酒精灯）
教材
序号
页码
实验名称
器材
选修3-3
56
38
液体表面张力
液体表面张力演示器、肥皂水
57
39
浸润和不浸润
玻璃管、水
58
50
功和内能
空气压缩引火仪、硝化棉
选修3-4
59
13
间谐运动图象
间谐运动图象描绘仪
自制
60
15
单摆的周期
单摆、铁架台、秒表
61
15ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
探究单摆周期与摆长的关系
单摆、铁架台、秒表
62
19
受迫振动
受迫振动演示器
无仪器
63
19
共振
共振演示器
自制
64
23
波的形成和传播
软绳
65
33
波的叠加
长软绳
66
34
水波的干涉
水波干涉演示仪
无仪器
67
49
观察全反射
平行光源、光具盘、半圆形玻璃砖
68
51
光导纤维

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。

人教版高中物理实验全集实验一：测量物体的质量实验目的：测量物体的质量，研究使用天平进行准确测量。

实验材料：天平、待测物体、实验记录表。

实验步骤：1. 将待测物体放在天平上，保证天平平稳。

2. 调整天平使其指针回到零位，记录下初始质量。

3. 将待测物体取下，称出另一物体的质量作为参照。

4. 将待测物体再次放在天平上，调整使指针回到零位，并记录下测量质量。

5. 比较待测物体与参照物体的质量差异，计算出待测物体的准确质量。

实验结果记录：物体1（待测物体）质量：________ g物体2（参照物体）质量：________ g实验结论：通过本实验，我们学会了使用天平测量物体的质量，并获得了待测物体的准确质量。

实验二：测量物体的密度实验目的：测量物体的密度，研究使用密度计算公式。

实验材料：密度计、待测物体、、实验记录表。

实验步骤：1. 准备一个，加满待测物体和都可以完全浸入的液体（如水）。

2. 在实验记录表上记录下的初始质量。

3. 将待测物体放入中，记录下与物体的总质量。

4. 将放入密度计中，记录下的体积。

5. 使用密度计计算出待测物体的密度。

实验结果记录：初始质量：________ g与物体总质量：________ g体积：________ mL实验结论：通过本实验，我们学会了使用密度计算公式测量物体的密度，并获得了待测物体的准确密度。

实验三：测量力的大小实验目的：测量不同力的大小，研究使用弹簧测力计进行实验。

实验材料：弹簧测力计、不同重物、实验记录表。

实验步骤：1. 将弹簧测力计固定在垂直支架上。

2. 将不同重物挂在弹簧测力计的下方，使其拉伸。

3. 观察弹簧测力计示数，记录下各个重物对应的力大小。

4. 分析记录数据，得出重物的力大小与对应示数的关系。

实验结果记录：重物1质量：________ kg，弹簧测力计示数：________ N重物2质量：________ kg，弹簧测力计示数：________ N...实验结论：通过本实验，我们学会了使用弹簧测力计测量力的大小，并探究了重物质量与对应示数的关系。

高中物理实验二二、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。

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。

例如⑴读出上左图中被测物体的长度。

6.50cm 。

⑵上右图用3V 量程时电压表读数为多少？1.14V 。

用15V 量程时电压表度数又为多少？ 5.7V 。

⑶右图中秒表的示数是多少分多少秒？3分48.75秒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 。

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。

人教版新教材高中物理实验必修第一册 ............................................................................................................................. - 1 - 实验一探究小车速度随时间变化的规律.................................................................. - 1 - 实验二探究弹簧弹力与形变量的关系...................................................................... - 8 - 实验三探究两个互成角度的力的合成规律............................................................ - 14 - 实验四探究加速度与力、质量的关系.................................................................... - 20 - 必修第二册 ........................................................................................................................... - 29 - 实验一探究平抛运动的特点.................................................................................... - 29 - 实验二验证机械能守恒定律.................................................................................... - 35 - 必修第三册 ........................................................................................................................... - 41 - 实验一导体电阻率的测量........................................................................................ - 41 - 实验二练习使用多用电表........................................................................................ - 52 - 实验三电源电动势和内阻的测量............................................................................ - 60 - 选择性必修第一册................................................................................................................ - 67 - 实验一验证动量守恒定律........................................................................................ - 67 - 实验二用单摆测量重力加速度................................................................................ - 75 - 实验三测量玻璃的折射率........................................................................................ - 80 - 实验四用双缝干涉测量光的波长............................................................................ - 85 - 选择性必修第二册................................................................................................................ - 89 - 实验十四探究传感器元件特性及简单应用............................................................ - 89 - 选择性必修第三册................................................................................................................ - 94 - 实验十五用油膜法估测油酸分子的大小................................................................ - 94 -必修第一册实验一探究小车速度随时间变化的规律1．平行：纸带和细线要和木板平行。

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。

实验一研究匀变速直线运动考纲解读1.练习正确使用打点计时器.2.会计算纸带上各点的瞬时速度.3.会利用纸带计算加速度.4.会用图象法探究小车速度与时间的关系，并能根据图象求加速度．基本实验要求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、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片．2．实验步骤(1)按照实验原理图所示实验装置，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，下端挂合适的钩码，纸带穿过打点计时器，固定在小车后面；(3)把小车停靠在打点计时器处，接通电源，放开小车；(4)小车运动一段时间后，断开电源，取下纸带；(5)换纸带反复做三次，选择一条比较理想的纸带进行测量分析．3．注意事项(1)平行：纸带、细绳要和长木板平行．(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，防止钩码落地和小车与滑轮相撞．(4)减小误差：小车的加速度宜适当大些，可以减小长度的测量误差，加速度大小以能在约50 cm的纸带上清楚地取出6～7个计数点为宜．规律方法总结1．数据处理(1)目的通过纸带求解运动的加速度和瞬时速度，确定物体的运动性质等．(2)处理的方法①分析物体的运动性质——测量相邻计数点间的距离，计算相邻计数点距离之差，看其是否为常数，从而确定物体的运动性质．②利用逐差法求解平均加速度a1＝x4－x13T2，a2＝x5－x23T2，a3＝x6－x33T2a＝a1＋a2＋a33③利用平均速度求瞬时速度：v n＝x n＋x n＋12T＝d n＋1－d n－12T④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(1)x1、x2、x3……x n是相邻两计数点间的距离．(2)Δx是两个连续相等的时间里的位移差：Δx1＝x2－x1，Δx2＝x3－x2….(3)T是相邻两计数点间的时间间隔：T＝(打点计时器的频率为50 Hz，n为两计数点间计时点的间隔数)．(4)Δx＝aT2，因为T是恒量，做匀变速直线运动的小车的加速度a也为恒量，所以Δx必然是个恒量．这表明：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.考点一对实验操作步骤的考查例1在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，某同学的操作步骤如下，其中错误的步骤有________．A．拉住纸带，将小车移到靠近打点计时器处先放开纸带，再接通电源B．将打点计时器固定在平板上，并接好电源C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面挂上合适的钩码D．取下纸带，然后断开电源E．将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做加速运动F．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔_________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ _______将以上步骤完善并填写在横线上(遗漏的步骤可编上序号G、H……)；实验步骤的合理顺序为：________________.例2(2012·山东理综·21(1))某同学利用如图1所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律．物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)．从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图2所示．打点计时器电源的频率为50 Hz.图1图2①通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点______和______之间某时刻开始减速．②计数点5对应的速度大小为________m/s，计数点6对应的速度大小为________m/s.(保留三位有效数字)③物块减速运动过程中加速度的大小为a＝______m/s2.1．运动性质的判断：看相邻计数点间的距离特点．2．瞬时速度求解：采用平均速度法求某一点的瞬时速度．3．加速度的求解：(1)v－t图象法；(2)推论法：Δx＝aT2；(3)逐差法．例3某校研究性学习小组的同学用如图3甲所示的滴水法测量一小车在斜面上运动时的加速度．实验过程如下：在斜面上铺上白纸，用图钉固定；把滴水计时器固定在小车的末端，在小车上固定一平衡物；调节滴水计时器的滴水速度，使其每 s滴一滴(以滴水计时器内盛满水为准)；在斜面顶端放置一浅盘，把小车放在斜面顶端，把调好的滴水计时器盛满水，使水滴能滴入浅盘内；随即在撤去浅盘的同时放开小车，于是水滴在白纸上留下标志小车运动规律的点迹；小车到达斜面底端时立即将小车移开．图乙为实验得到的一条纸带，用刻度尺量出相邻点之间的距离是x01＝ cm，x12＝ cm，x23＝cm，x34＝ cm，x45＝ cm，x56＝ cm.试问：图3(1)滴水计时器的原理与课本上介绍的________原理类似．(2)由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度v4＝________m/s，小车的加速度a＝________m/s2.(结果均保留两位有效数字)创新方向盘点以教材中的实验为背景，通过改变实验条件、实验仪器设置题目，不脱离教材而又不拘泥教材，体现开放性、探究性等特点．盘点1 实验器材的改进①为了保证小车真正做匀加速直线运动，用气垫导轨――→替代长木板②用频闪照相或光电计时器――→替代打点计时器盘点2 在新情景下完善实验步骤及数据分析1． 如图4所示，在“探究匀变速运动的规律”的实验中图4(1)为消除摩擦力对实验的影响，可以使木板适当倾斜以平衡摩擦阻力，则在不挂钩码的情况下，下面操作正确的是( ) A ．未连接纸带前，放开小车，小车能由静止开始沿木板下滑B ．未连接纸带前，轻碰小车，小车能匀速稳定下滑C ．放开拖着纸带的小车，小车能由静止开始沿木板下滑D ．放开拖着纸带的小车，轻碰小车，小车能匀速稳定下滑(2)图5是实验中得到的一条纸带的一部分，在纸带上取相邻的计数点A 、B 、C 、D 、E .若相邻的计数点间的时间间隔为T ，各点间距离用图中长度表示，则打C 点时小车的速度可表示为v C ＝________，小车的加速度可表示为a ＝______.图52． 如图6所示，装置甲中挂有小桶的细线绕过定滑轮，固定在小车上；装置乙中橡皮筋的一端固定在导轨的左端，另一端系在小车上．一同学用装置甲和乙分别进行实验，经正确操作获得两条纸带①和②，纸带上的a 、b 、c ……均为打点计时器打出的点．图6(1)任选一条纸带读出b 、c 两点间距离为________；(2)任选一条纸带求出c 、e 两点间的平均速度大小为________，纸带①和②上c 、e 两点间的平均速度v ①________v ②(填“大于”、“等于”或“小于”)；(3)图中________(填选项字母)．A ．两条纸带均为用装置甲实验所得B ．两条纸带均为用装置乙实验所得C ．纸带①为用装置甲实验所得，纸带②为用装置乙实验所得D ．纸带①为用装置乙实验所得，纸带②为用装置甲实验所得3．光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图7甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以精确地把物体从开始挡光到挡光结束的时间记录下来．现利用图乙所示的装置测量滑块和长木板间的动摩擦因数，图中MN是水平桌面，Q是长木板与桌面的接触点，1和2是固定在长木板适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出，长木板顶端P点悬有一铅锤．实验时，让滑块从长木板的顶端滑下，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为×10－2 s和×10－3 s．用精度为 mm的游标卡尺测量滑块的宽度d，其示数如图丙所示．图7(1)滑块的宽度d＝________ cm.(2)滑块通过光电门1时的速度v1＝________ m/s，滑块通过光电门2时的速度v2＝________ m/s.(结果保留两位有效数字)(3)由此测得的瞬时速度v1和v2只是一个近似值，它们实质上是通过光电门1和2时的________，要使瞬时速度的测量值更接近于真实值，可将________的宽度减小一些．4．图8是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带，O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点，加速度大小用a表示．图8(1)OD间的距离为________ cm.(2)图9是根据实验数据绘出的s－t2图线(s为各计数点至同一起点的距离)，斜率表示________，a＝________ m/s2(结果保留三位有效数字)．图95．物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数．实验装置如图10甲所示，打点计时器固定在斜面上，滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下．图乙是打出的纸带的一段．图10(1)已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz，选A、B、C、D、E、F、G 7个点为计数点，且各计数点间均有一个点没有画出．滑块下滑的加速度a＝________m/s2.(2)为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有________．(填入所选物理量前的字母)A．木板的长度LB．木板的末端被垫起的高度hC．木板的质量m1D．滑块的质量m2E．滑块运动的时间t(3)测量第(2)问中所选定的物理量需要的实验器材是________．(4)滑块与木板间的动摩擦因数μ＝________(用所测物理量表示，重力加速度为g)．与真实值相比，测量的动摩擦因数________(填“偏大”或“偏小”)．写出支持你看法的一个论据：________________________________________________________________.合能力1、（2016海南卷）某同学利用图（a）所示的实验装置探究物块速度随时间的变化。

物理实验实验一研究匀变速直线的运动实验器材打点计时器、纸带、一端附有定滑轮的长木板、小车、细绳、钩码、刻度尺、电源．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．实验装置见下图，放手后，看小车能否在木板上平稳地加速滑行。

实验二探究弹力和弹簧伸长量的关系实验三验证力的平行四边形定则复习重点弹簧测力计和细线测出力的大小和方向．复习难点验证互成角度的两个力合成时的平行四边形定则．教学内容及教学过程【复习知识体系归纳】一、实验目的1．会用弹簧测力计和细线测出力的大小和方向．2．验证互成角度的两个力合成时的平行四边形定则．二、实验原理一个力F′的作用效果和两个力F1、F2的作有效果都是让同一条一端固定的橡皮条伸长到同一点，所以力F′就是这两个力F1和F2的合力，作出力F′的图示．再根据平行四边形定则作出力F1和F2的合力F的图示，比较F和F′的大小和方向是否相同，若相同，则说明互成角度的两个力合成时遵循平行四边形定则．三、实验器材方木板，白纸，弹簧测力计(两只)，橡皮条，细绳套(两个)，三角板，刻度尺，图钉(几个)．四、实验步骤1．在水平桌面上平放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸固定在方木板上．2．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系上细绳套．3．用两个弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，将结点拉到某一位置O，如图所示．4．用铅笔描下O点的位置和两条细绳的方向，读出并记录两个弹簧测力计的示数．5．用铅笔和刻度尺在白纸上从O点沿两条细绳的方向画直线，按一定的标度作出两个力F1和F2的图示，并以F1和F2为邻边用刻度尺和三角板作平行四边形，过O点的平行四边形的对角线即为合力F.6．只用一个弹簧测力计，通过细绳把橡皮条的结点拉到同样的位置O，读出并记录弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度用刻度尺从O点作出这个力F′的图示．7．比较F′与用平行四边形定则求出的合力F的大小和方向，看它们在实验误差允许的范围内是否相等．8．改变F1和F2的大小和方向，再做两次实验．五、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．六、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，若两只弹簧测力计在对拉过程中，读数相同，则可选；若读数不同，应另换，直至相同为止．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．读数时应注意使弹簧测力计与木板平行，并使细绳套与弹簧测力计的轴线在同一条直线上，避免弹簧测力计的外壳与弹簧测力计的限位卡之间有摩擦．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．七、实验改进本实验用一个弹簧测力计也可以完成实验，具体操作如下：(1)把两条细绳中的一条细绳与弹簧测力计连接，另一条细绳用手直接抓住，然后同时拉这两条细绳，使结点至O点，记下两条细绳的方向和弹簧测力计的示数F1.(2)放回橡皮条后，将弹簧测力计连接到另一细绳上，用手再同时拉这两条细绳，使结点至O点，并使两条细绳位于记录下来的方向上，读出弹簧测力计的示数F2.其他步骤与提供两弹簧测力计相同．这种操作的优点是能减小因两弹簧测力计的不同而带来的误差，但实验过程麻烦．【复习小结】实验步骤1.用图钉把白纸钉在方木板上.[]2.把方木板平放在桌面上，用图钉把橡皮条的一端固定在A点如图所示，橡皮条的另一端拴上两个绳套.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，使橡皮条伸长到某一位置O.用铅笔描下O点的位置和两条细绳套的方向，并记录弹簧测力计的读数.注意在使用弹簧测力计的时候，要使它的弹簧与木板平面平行.[]4.用铅笔和刻度尺从力的作用点(位置O)沿着两条绳套的方向画直线，按选定的标度作这两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，以F1和F2为邻边利用刻度尺和三角板作平行四边形，过O点画平行四边形的对角线，即为合力F的图示.5.只用一个弹簧测力计，通过细绳把橡皮条的结点拉到同样位置O.读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F′的图示.6.比较力F′与用平行四边形定则求得的合力F的大小和方向，在实验误差允许的范围内看它们是否相等.7.改变两个分力的大小和夹角，再做两次实验.8、误差分析实验四验证牛顿运动定律实验五探究动能定理实验七测定金属的电阻率（同时练习使用螺旋测微器）实验八描绘小电珠的伏安特性曲线实验九测定电源的电动势和内阻实验十练习使用多用电表实验十一传感器的简单使用实验十二探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度实验十三测定玻璃的折射率实验十四用双缝干涉测光的波长验证动量守恒定律。

2010年高三物理第二轮总复习第7专题高考物理实验知识网络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．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把g的测量转换为T和L的测量，等等．3．留迹法留迹法是利用某些特殊的手段，把一些瞬间即逝的现象(如位置、轨迹等)记录下来，以便于此后对其进行仔细研究的一种方法．留迹法也是物理实验中常用的方法．如：用打点计时器打在纸带上的点迹记录小车的位移与时间之间的关系；用描迹法描绘平抛运动的轨迹；在“测定玻璃的折射率”的实验中，用大头针的插孔显示入射光线和出射光线的方位；在描绘电场中等势线的实验中，用探针通过复写纸在白纸上留下的痕迹记录等势点的位置等等，都是留迹法在实验中的应用．4．累积法累积法是把某些难以直接准确测量的微小量累积后测量，以提高测量的准确度的一种实验方法．如：在缺乏高精密度的测量仪器的情况下测细金属丝的直径，常把细金属丝绕在圆柱体上测若干匝的总长度，然后除以匝数就可求出细金属丝的直径；测一张薄纸的厚度时，常先测出若干页纸的总厚度，再除以被测页数即所求每页纸的厚度；在“用单摆测定重力加速度”的实验中，单摆周期的测定就是通过测单摆完成多次全振动的总时间除以全振动的次数，以减小个人反应时间造成的误差影响等．5．模拟法模拟法是一种间接实验方法，它是通过与原型相似的模型来说明原型的规律性的．模拟法在中学物理实验中的典型应用是“用描迹法画出电场中平面上的等势线”这一实验，由于直接描绘静电场的等势线很困难，而恒定电流的电场与静电场相似，所以用恒定电流的电场来模拟静电场，通过它来了解静电场中等势线的分布情况．6．控制变量法在多因素的实验中，可以先控制一些量不变，依次研究某一个因素的影响．如在“验证牛顿第二定律”的实验中，可以先保持质量一定，研究加速度和力的关系；再保持力一定，研究加速度和质量的关系；最后综合得出加速度与质量、力的关系．三、实验数据的处理方法1．列表法在记录和处理数据时，常常将数据列成表格．数据列表可以简单而又明确地表示出有关物理量之间的关系，有助于找出物理量之间联系的规律性．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．作图的规则：(1)作图一定要用坐标纸，坐标纸的大小要根据有效数字的位数和结果的需要来定；(2)要标明轴名、单位，在轴上每隔一定的间距按有效数字的位数标明数值；(3)图上的连线不一定通过所有的数据点，而应尽量使数据点合理地分布在线的两侧；(4)作图时常通过选取适当的坐标轴使图线线性化，即“变曲为直”．虽然图象法有许多优点，但在图纸上连线时有较大的主观任意性，另外连线的粗细、图纸的大小、图纸本身的均匀程度等，都对结果的准确性有影响．四、实验误差的分析及减小误差的方法中学物理中只要求初步了解绝对误差与相对误差、偶然误差与系统误差的概念，以及能定性地分析一些实验中产生系统误差的主要原因．(1)绝对误差与相对误差设某物理量的真实值为A0，测量值为A，则绝对误差为ΔA＝|A－A0|，相对误差为ΔAA0＝|A－A0|A0．(2)偶然误差与系统误差偶然误差是由于各种偶然因素对实验的影响而产生的．偶然误差具有随机性，有时偏大，有时偏小，所以可以通过多次测量求平均值的方法减小偶然误差．系统误差是由于仪器本身不够精确，或实验方法粗略，或实验原理不完善而产生的．它的特点是使测量值总是偏大或总是偏小．所以，采用多次测量求平均值的方法不能减小系统误差．要减小系统误差，必须校准仪器，或改进实验方法，或设计在原理上更为完善的实验方案．课本上的学生实验中就有不少减小实验系统误差的方法和措施．譬如，在“研究匀变速直线运动”的实验中，若使用电磁打点计时器测量，由于电磁打点计时器的振针与纸带之间有较大的且不连续、不均匀的阻力作用，会给加速度的测定带来较大的系统误差；若改用电火花计时器，就可以使这一阻力大为减小，从而减小加速度测定的系统误差．再如：在用伏安法测电阻时，为减小电阻测量的系统误差，就要根据待测电阻阻值的大小考虑是采用电流表的外接法还是内接法；在用半偏法测电流表的内阻时(如图7－1所示)，为减小测量的系统误差，就要使电源的电动势尽量大，使表满偏时限流电阻R比半偏时并联在电流表两端的电阻箱R′的阻值大得多．图7－1五、电学实验电路的基本结构及构思的一般程序1．电学实验电路的基本结构一个完整的电学实验电路往往包括测量电路与控制电路两部分．测量电路：指体现实验原理和测量方法的那部分电路，通常由电表、被测元件、电阻箱等构成．控制电路：指提供电能、控制和调节电流(电压)大小的那部分电路，通常由电源、开关、滑动变阻器等构成．有些实验电路的测量电路与控制电路浑然一体，不存在明显的分界．如“测定电源的电动势和内阻”的实验电路．2．实验电路构思的一般程序(1)审题①实验目的；②给定器材的性能参数．(2)电表的选择根据被测电阻及给定电源的相关信息，如电源的电动势、被测电阻的阻值范围和额定电流等，估算出被测电阻的端电压及通过它的电流的最大值，以此为依据，选定量程适当的电表．(3)测量电路的选择根据所选定的电表以及被测电阻的情况，选择测量电路(估算法、试触法)．(4)控制电路的选择通常优先考虑限流式电路，但在下列三种情形下，应选择分压式电路：①“限不住”电流，即给定的滑动变阻器阻值偏小，即使把阻值调至最大，电路中的电流也会超过最大允许值；②给定的滑动变阻器的阻值R 太小，即R ≪R x ，调节滑动变阻器时，对电流、电压的调节范围太小；③实验要求电压的调节范围尽可能大，甚至表明要求使电压从零开始变化．如描绘小电珠的伏安特性曲线、电压表的校对等实验，通常情况下都采用分压式电路．(5)滑动变阻器的选择根据所确定的控制电路可选定滑动变阻器．①限流式电路对滑动变阻器的要求：a ．能“限住”电流，且保证不被烧坏；b ．阻值不宜太大或太小，有一定的调节空间，一般选择阻值与负载阻值相近的变阻器．②分压式电路对滑动变阻器的要求：电阻较小而额定电流较大，I 额＞E R(R 为变阻器的总电阻)． 3．电表的反常规用法其实，电流表、电压表如果知道其内阻，它们的功能就不仅仅是测电流或电压．因此，如果知道电表的内阻，电流表、电压表就既可以测电流，也可以测电压，还可以作为定值电阻来用，即“一表三用”．热点、重点、难点一、应用性实验1．所谓应用性实验，就是以熟悉和掌握实验仪器的具体使用及其在实验中的应用为目的的一类实验；或者用实验方法取得第一手资料，然后用物理概念、规律分析实验，并以解决实际问题为主要目的的实验．主要有：①仪器的正确操作与使用，如打点计时器、电流表、电压表、多用电表、示波器等，在实验中能正确地使用它们是十分重要的(考核操作、观察能力)；②物理知识的实际应用，如科技、交通、生产、生活、体育等诸多方面都有物理实验的具体应用问题．2．应用性实验题一般分为上面两大类，解答时可从以下两方面入手．(1)熟悉仪器并正确使用实验仪器名目繁多，具体应用因题而异，所以，熟悉使用仪器是最基本的应用．如打点计时器的正确安装和使用，滑动变阻器在电路中起限流和分压作用的不同接法，多用电表测不同物理量的调试等，只有熟悉它们，才能正确使用它们．熟悉仪器，主要是了解仪器的结构、性能、量程、工作原理、使用方法、注意事项，如何排除故障、正确读数和调试，使用后如何保管等．(2)理解实验原理面对应用性实验题，我们一定要通过审题，迅速地理解其实验原理，这样才能将实际问题模型化，运用有关规律去研究它．具体地说，应用性实验题的依托仍然是物理知识、实验的能力要求等．解答时不外乎抓住以下几点：①明确实验应该解决什么实际问题(分清力学、电学、光学等不同实际问题)；②明确实验原理与实际问题之间的关系(直接还是间接)；③明确是否仅用本实验能达到解决问题的目的，即是否还要联系其他物理知识，包括数学知识；④明确是否需要设计实验方案；⑤明确实际问题的最终结果．●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：19 mm等分成10份，39 mm等分成20份，99 mm 等分成50份．图7－2就是一个“39 mm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．【解析】(1)游标上20格对应的长度为39 mm，即每格长为 1.95 mm，游标上每格比主尺上每两格小Δx＝0.05 mm，故准确度为0.05 mm．(2)这种游标卡尺的读数方法为：主尺读数＋游标对准刻度×Δx＝3 cm＋6×0.005 cm＝3.030 cm．[答案] (1)0.05 (2)3.030【点评】游标卡尺、螺旋测微器的使用在高考题中频繁出现．对游标卡尺的使用要特别注意以下两点：①深刻理解它的原理：通过游标更准确地量出“0”刻度与左侧刻度之间的间距——游标对准刻度×Δx；②读准有效数据．●例2图7－3为一简单欧姆表原理示意图，其中电流表的满偏电流I g＝300 μA，内阻R g＝100 Ω，可变电阻R的最大值为10 kΩ，电池的电动势E＝1.5 V，内阻r＝0.5 Ω，图中与接线柱A相连的表笔颜色应是________色．按正确使用方法测量电阻R x的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则R x＝________ kΩ．若该欧姆表使用一段时间后，电池的电动势变小、内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述R x，其测量结果与原结果相比将__________(填“变大”、“变小”或“不变”)．[2009年高考·天津理综卷]图7－3[答案] 红 5 变大【点评】欧姆表的原理就是闭合电路的欧姆定律，可以作为结论的是：欧姆表正中央的刻度值等于欧姆表的内阻．二、测量性实验Ⅰ所谓测量性实验，就是以测量一些物理量的具体、准确数据为主要目的的一类实验，可用仪器、仪表直接读取数据，或者根据实验步骤按物理原理测定实验结果的具体数值．测量性实验又称测定性实验，如“用单摆测定重力加速度”、“用油膜法估测分子的大小”、“测定金属的电阻率”、“测定玻璃的折射率”等．●例3如图7－3所示，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可以测定重力加速度．图7－4(1)所需器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需________(填字母代号)中的器材．A．直流电源、天平及砝码B．直流电流、毫米刻度尺C．交流电源、天平及砝码D．交流电源、毫米刻度尺(2)通过作图的方法可以剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确程度．为使图线的斜率等于重力加速度，除作v－t图象外，还可作__________图象，其纵轴表示的是__________，横轴表示的是__________．[2009年高考·天津理综卷][答案] (1)D (2)v22－h速度平方的二分之一重物下落的高度【点评】①高中物理中讲述了许多种测量重力加速度的方法，如单摆法、自由落体法、滴水法、阿特伍德机法等．②图象法是常用的处理数据的方法，其优点是直观、准确，还能容易地剔除错误的测量数据．●例4现要测量电源B的电动势E及内阻r(E约为4.5 V，r约为1.5 Ω)，已有下列器材：量程为3 V的理想电压表，量程为0.5 A的电流表(具有一定内阻)，固定电阻R＝40 Ω，滑动变阻器R′，开关S，导线若干．(1)画出实验电路原理图．图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出．(2)实验中，当电流表的示数为I 1时，电压表的示数为U 1；当电流表的示数为I 2时，电压表的示数为U 2．由此可求出，E ＝__________，r ＝__________．(用I 1、I 2、U 1、U 2及R 表示)【解析】本题是常规伏安法测电源的电动势和内阻实验的情境变式题，本题与课本上实验的区别是电源的电动势大于理想电压表的量程，但题目中提供的器材中有一个阻值不大的固定电阻，这就很容易把该情境变式题“迁移”到学过的实验上．把固定电阻接在电源的旁边，将其等效成电源的内阻即可(如图甲所示)，再把电压表跨接在它们的两侧．显然，“内阻增大，内电压便增大”，电压表所测量的外电压相应的减小，通过定量计算，符合实验测量的要求．这样，一个新的设计性实验又回归到课本实验上了．甲(1)实验电路原理图如图乙所示．乙(2)根据E ＝U ＋Ir ，给定的电源B 的电动势E 及内阻r 是一定的，I 和U 都随滑动变阻器R ′的阻值的改变而改变，只要改变R ′的阻值，即可测出两组I 、U 数据，列方程组得：E ＝U 1＋I 1(R ＋r )E ＝U 2＋I 2(R ＋r )解得：E ＝I1U2－I2U1I1－I2，r ＝U2－U1I1－I2－R ． [答案] (1)如图乙所示(2)I1U2－I2U1I1－I2U2－U1I1－I2－R 【点评】本题所提供的理想电压表的量程小于被测电源的电动势，需要学生打破课本实验的思维定式，从方法上进行创新，运用所提供的器材创造性地进行实验设计．三、测量性实验Ⅱ：“伏安法测电阻”规律汇总纵观近几年的实验题，题目年年翻新，没有一个照搬课本中的实验，全是对原有实验的改造、改进，甚至创新，但题目涉及的基本知识和基本技能仍然立足于课本实验．实验题作为考查实验能力的有效途径和重要手段，在高考试题中一直占有相当大的比重，而电学实验因其实验理论、步骤的完整性及与大学物理实验结合的紧密性，成了高考实验考查的重中之重，测量电阻成为高考考查的焦点．伏安法测电阻是测量电阻最基本的方法，常涉及电流表内外接法的选择与滑动变阻器限流、分压式的选择，前者是考虑减小系统误差，后者是考虑电路的安全及保证可读取的数据．另外，考题还常设置障碍让考生去克服，如没有电压表或没有电流表等，这就要求考生根据实验要求及提供的仪器，发挥思维迁移，将已学过的电学知识和实验方法灵活地运用到新情境中去．这样，就有效地考查了考生设计和完成实验的能力．一、伏安法测电阻的基本原理1．基本原理伏安法测电阻的基本原理是欧姆定律R＝UI，只要测出元件两端的电压和通过的电流，即可由欧姆定律计算出该元件的阻值．2．测量电路的系统误差(1)当R x远大于R A或临界阻值RARV<R x时，采用电流表内接(如图7－5所示)．采用电流表内接时，系统误差使得电阻的测量值大于真实值，即R测>R真．图7－5(2)当R x远小于R V或临界阻值RARV>R x时，采用电流表外接(如图7－6所示)．采用电流表外接时，系统误差使得电阻的测量值小于真实值，即R测<R真．图7－63．控制电路的安全及偶然误差根据电路中各元件的安全要求及电压调节的范围不同，滑动变阻器有限流接法与分压接法两种选择．(1)滑动变阻器限流接法(如图7－7所示)．一般情况或没有特别说明的情况下，由于限流电路能耗较小，结构连接简单，应优先考虑限流连接方式．限流接法适合测量小电阻和与变阻器总电阻相比差不多或还小的电阻．图7－7(2)滑动变阻器分压接法(如图7－8所示)．当采用限流电路，电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流时，必须选用滑动变阻器的分压连接方式；当用电器的电阻远大于滑动变阻器的总电阻值，且实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组实验数据)时，必须选用滑动变阻器的分压接法；要求某部分电路的电压从零开始可连续变化时，必须选用滑动变阻器的分压连接方式．图7－84．常见的测量电阻的方法●例5从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表的内阻r1．要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据．(1)画出电路图，标明所用器材的代号．(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：________________________________________________．【解析】根据所列仪器的特点，电流表的内阻已知，由此可采用两电流表并联．因为两电流表两端的电压相等，即可省去电压的测量，从而减小实验误差，由I 2r 2＝I 1r 1，得r 1＝I2r2I1．[答案] (1)电路图如图所示(2)I2r2I1I 1、I 2分别为、的示数【点评】①分析题意可知需测量电流表的内阻，按常规方法应用伏安法，将电压表并联在待测电流表两端，但经分析可知即使该电流表满偏，其两端的电压也仅为0.4 V ，远小于量程10 V ．这恰恰就是本题设计考核学生应变能力的“陷阱”．②此题也可理解为“将已知内阻的电流表当成电压表使用”，这实际也是伏安法的一种推广形式．●例6有一根圆台状匀质合金棒如图7－9甲所示，某同学猜测其电阻的大小与该合金棒的电阻率ρ、长度L 和两底面直径d 、D 有关．他进行了如下实验：图7－9(1)用游标卡尺测量合金棒的两底面直径d 、D 和长度L ．图6－8乙中的游标卡尺(游标尺上有20个等分刻度)的读数L ＝________cm ．(2)测量该合金棒电阻的实物电路如图6－8丙所示(相关器材的参数已在图中标出)．该合金棒的电阻约为几个欧姆．图中有一处连接不当的导线是________．(用标注在导线旁的数字表示)图7－9丙(3)改正电路后，通过实验测得合金棒的电阻R ＝6.72 Ω．根据电阻定律计算电阻率为ρ、长为L 、直径分别为d 和D 的圆台状合金棒的电阻分别为R d ＝13.3 Ω、R D ＝3.38 Ω．他发现：在误差允许范围内，电阻R 满足R 2＝R d ·R D ，由此推断该圆台状合金棒的电阻R ＝________．(用ρ、L 、d 、D 表述)[2009年高考·江苏物理卷]【解析】(1)游标卡尺的读数，按步骤进行则不会出错．首先，确定游标卡尺的精度为20分度，即为0.05 mm ；然后以毫米为单位从主尺上读出整毫米数99.00 mm ，注意小数点后的有效数字要与精度一样；再从游标尺上找出对的最齐一根刻线，精度×格数＝0.05×8 mm＝0.40 mm ；最后两者相加，根据题目单位要求换算为需要的数据，99.00 mm ＋0.40 mm ＝99.40 mm ＝9.940 cm ．(2)本实验为测定一个几欧姆的电阻，在用伏安法测量其两端的电压和通过电阻的电流时，因为安培表的内阻较小，为了减小误差，应用安培表外接法，⑥线的连接使用的是安培表内接法．(3)审题是关键，弄清题意也就能够找到解题的方法．根据电阻定律计算电阻率为ρ、长为L 、直径分别为d 和D 的圆柱状合金棒的电阻分别为：R d ＝13.3 Ω，R D ＝3.38 Ω即R d ＝ρL π⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫d 22，R D ＝ρL π⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫D 22 而电阻R 满足R 2＝R d ·R D将R d 、R D 代入得：R ＝4ρL πdD． [答案] (1)9.940 (2)⑥ (3)4ρL πdD三、设计性实验1．所谓设计性实验，就是根据实验目的，自主地运用掌握的物理知识、实验方法和技能，完成实验的各环节(实验目的、对象、原理、仪器选择、实验步骤、数据处理等)，拟定实验方案，分析实验现象，并在此基础上作出适当评价．2．设计性实验的显著特点：相同的实验内容可设计不同的过程和方法，实验思维可另辟蹊径，如设计出与常见实验(书本曾经介绍过的实验)有所变化的实验．以控制实验条件达到实验目的而设计的实验问题，不受固有实验思维束缚，完全是一种源于书本、活于书本，且新颖的设计性实验．●例7请完成以下两小题．(1)某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：如图7－10甲所示，将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B 上，另一端与第三条橡皮筋连接，结点为O，将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物．图7－10甲①为完成本实验，下述操作中必需的是________．a．测量细绳的长度b．测量橡皮筋的原长c．测量悬挂重物后橡皮筋的长度d．记录悬挂重物后结点O的位置②钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次验证，可采用的方法是__________________．。