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实验二探究弹力和弹簧伸长的关系基础点1.实验装置图2．实验目的(1)探究弹力和弹簧伸长量的关系。
(2)学会利用图象法处理实验数据，探究物理规律。
3．实验原理(1)如图所示，弹簧在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。
(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伸长量间的关系。
4．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。
5．实验步骤(1)仪器安装：如图所示，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，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)测量与记录：①记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度l0，即弹簧的原长。
②在弹簧下端挂上钩码，待钩码静止时测出弹簧的长度l，求出弹簧的伸长量x和所受的外力F(等于所挂钩码的重力)。
③改变所挂钩码的数量，重复上述实验，要尽量多测几组数据，将所测数据填写在下列表格中。
记录表：弹簧原长l0＝________cm。
6.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，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，并解释函数表达式中常数的物理意义。
重难点一、误差分析1．系统误差：钩码标值不准确和弹簧自身重力的影响造成系统误差。
2．偶然误差1．所挂钩码不要过重，以免弹簧被过分拉伸，超出它的弹性限度，要注意观察，适可而止。
2．每次所挂钩码的质量差适当大一些，从而使坐标点的间距尽可能大，这样作出的图线准确度更高一些。
3．测弹簧长度时，一定要在弹簧竖直悬挂且处于稳定状态时测量，以免增大误差。
1 实验十 练习使用多用电表 基础点 1.多用电表及欧姆表内部电路图
2．实验目的 (1)了解多用电表的构造和原理，掌握多用电表的使用方法。 (2)会使用多用电表测电压、电流及电阻。 (3)会用多用电表探索黑箱中的电学元件。 3．实验器材 多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、二极管、定值电阻(大、中、小)三个。 4．实验步骤 (1)观察多用电表的外形，认识选择开关对应的测量项目及量程。 (2)检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置。若不指零，则可用小螺丝刀进行机械调零。 (3)将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔。 (4)按如图甲所示连好电路，将多用电表选择开关置于直流电压挡，闭合开关，测小灯2
泡两端的电压。 (5)按如图乙所示连好电路，将选择开关置于直流电流挡，闭合开关，测量通过小灯泡的电流。
(6)用多用电表测电阻的步骤 ①调整定位螺丝，使指针指向电流的零刻度。 ②将选择开关置于“Ω”挡的“×1”挡，短接红、黑表笔，调节欧姆调零旋钮，然后断开表笔，再使指针指向∞。 ③将两表笔分别接触阻值为几十欧的定值电阻两端，读出指示的电阻值，然后断开表笔，再与标定值进行比较。 ④选择开关改置“×100”挡，重新进行欧姆调零。 ⑤再将两表笔分别接触标定值为几千欧的电阻两端，读出指示的电阻值，然后断开表笔，与标定值进行比较。 ⑥测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF挡”。 5．数据处理 (1)测电阻时，电阻值等于指针的示数与倍率的乘积。指针示数的读数一般读两位有效数字。 (2)测电压和电流时，如果所读表盘的最小刻度为1、0.1、0.001等，读数时应读到最小刻度的下一位，若表盘的最小刻度为0.2、0.02、0.5、0.05等，读数时只读到与最小刻度位数相同即可。 重难点 一、实验原理 1．多用电表 (1)外部构造 多用电表可以用来测电流、电压和电阻，又称万用电表，其表面结构如图所示。 3
其表面分为上、下两部分，上半部分为表盘，共有三条刻度线，最上面的刻度线的左端标有“∞”，右端标有“0”，是用于测电阻的，中间的刻度线是用于测直流、交流电流和电压的，其刻度是分布均匀的，最下面一条刻度线左侧标有“V～ ”，是交流2.5 V专用，其
刻度是不均匀的。多用电表表面的下半部分为选择开关，周围标有测量功能的区域和量程。将多用电表的选择开关旋转到电流挡，多用电表就测量电流；当选择开关旋转到其他功能区域时，就可测量电压或电阻。 多用电表表面还有一对正、负插孔。红表笔插“＋”插孔，黑表笔插“－”插孔，插孔上面的旋钮叫欧姆调零旋钮，用它可进行欧姆调零。另外，在表盘和选择开关之间还有一个机械调零旋钮，用它可以进行机械调零，即旋转该调零螺丝，可使指针(在不接入电路中时)指在左端“0”刻线。 (2)内部构造 多用电表是由一个小量程的电流表与若干元件组成的，如图所示，每进行一种测量时，只使用其中一部分电路，其他部分不起作用。如图中1、2为电流测量端，3、4为电压测量端，5为电阻测量端，测量时，黑表笔插入“－”插孔，红表笔插入“＋”插孔，并通过转换开关接入与待测量相对应的测量端。
2．测电流、电压的原理 测电流和电压的原理与电流表和电压表改装原理相同。 (1)直流电流挡：直流电流挡的几个挡位实际是由同一表头并联不同电阻改装而成的几4
个量程不同的电流表。 (2)直流电压挡：直流电压挡的几个挡位实际是由同一表头串联不同电阻改装而成的几个量程不同的电压表。 3．欧姆表的原理 (1)构造：欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R和红、黑表笔组成。
(2)工作原理：由闭合电路的欧姆定律I＝ERg＋R＋r＋Rx，可知Rx与电流I相对应。 (3)刻度的标定：红、黑表笔短接(被测电阻Rx＝0)时，调节调零电阻R，使I＝Ig，电流表的指针达到满偏。 ①当I＝Ig时，Rx＝0，在满偏电流Ig处标为“0”(图(甲))。 ②当I＝0时，Rx→∞，在I＝0处标为“∞”(图(乙))。
③当I＝Ig2时，Rx＝Rg＋R＋r，此电阻等于欧姆表的内阻，也叫中值电阻(图(丙))。 (4)电源极性：红表笔接内部电源负极，黑表笔接内部电源的正极。 4．二极管的单向导电性 (1)晶体二极管是由半导体材料制成的，它有两个极，即正极和负极，它的符号如图甲所示。 (2)晶体二极管具有单向导电性(符号上的箭头表示允许电流通过的方向)。当给二极管加正向电压时，它的电阻很小，电路导通，如图乙所示；当给二极管加反向电压时，它的电阻很大，电路截止，如图丙所示。
(3)将多用电表的选择开关拨到欧姆挡，红、黑表笔接到二极管的两极上，当黑表笔接5
“正”极，红表笔接“负”极时，电阻示数较小，反之电阻示数很大，由此可判断出二极管的正、负极。 二、误差分析 1．偶然误差 (1)欧姆表的表盘刻度不均匀，估读时易带来误差。 (2)由于欧姆表刻度的非线性，表头指针偏转过大或过小都会使误差增大，因此要选用恰当挡位，使指针在中值附近。 (3)读数时的观测易造成偶然误差，要垂直表盘正对指针读数。 2．系统误差 (1)电池用旧后，电动势会减小，内阻会变大，致使电阻测量值偏大，要及时换电池。 (2)测电流、电压时，由于电表内阻的影响，测得的电流、电压值均小于真实值。 三、注意事项 1．多用电表使用的“七注意” (1)使用前要机械调零。 (2)两表笔在使用时，电流总是“红入黑出”。 (3)选择开关的功能区域，要分清是测电压、电流、电阻，还要分清是交流还是直流。 (4)电压、电流挡为量程范围挡，欧姆挡为倍率挡。 (5)刻度线有三条：上为电阻专用，中间为电压、交流、直流共用，下为交流2.5 V专用。 (6)测电阻时 ①待测电阻与电路、电源一定要断开。 ②两手一定不要同时接触两笔金属杆。 ③指针指中值附近较准，否则换挡。 ④每换一挡必须重新欧姆调零。 ⑤读出示数要乘以倍率。 (7)使用完毕，选择开关要置于“OFF”挡或交流电压最高挡，长期不用应取出电池。 2．表内电源正极接黑表笔，负极接红表笔，但是红表笔插入“＋”孔，黑表笔插入“－”孔，注意电流的实际方向。 3．区分“机械零点”与“欧姆零点”。机械零点是表盘刻度左侧的“0”位置，调整的是表盘下边中间的定位螺丝；欧姆零点是指刻度盘右侧的“0”位置，调整的是欧姆挡的调零旋钮。 4．在研究二极管的单向导电性时，切记在二极管正向导通的情况下电路中必须连有灯泡或其他用电器，不能只连接一个二极管，否则极易烧坏二极管。 5．测电学黑箱时，一定要先用大量程电压挡判其内部有无电源，无电源方可用欧姆挡。 四、实验改进 可用数字式多用电表替代机械指针式多用电表。 优点： (1)测量读数方便。 (2)测量精度高。 6
缺点：学生对数字式多用电表的测量原理和内部结构难以掌握。 [考法综述] 练习使用多用电表是技能应用型实验，其中欧姆表的读数及使用方法是测试的重点，并且由于高考命题越来越注重和实际的结合，所以本实验应给与足够重视，今后像用多用电表判断电路故障以及判断电学元件的组合等也会有所体现。在复习本实验时应掌握以下内容： 2种构造——多用电表的外部构造、内部构造 1种原理——欧姆表的原理 多种使用——用多用电表测电压、电流、电阻、探索黑箱、检测故障等。 命题法1 对多用电表的认识及读数 典例1 在“测金属丝电阻率”实验中： (1)测长度时，金属丝的起点、终点位置如下图(a)所示，则长度为________cm； (2)用螺旋测微器测金属丝直径，示数如图(b)，则直径为________mm； (3)用多用电表“×100”欧姆挡估测其电阻，示数如图(c)，则阻值为________Ω； (4)用此多用电表进行测量，当选用量程为50 mA的电流挡测量电流时，指针位于图(d)位置，则所测电流为________mA；当选用的量程为250 mA的电流挡测量电流时，指针仍位于图(d)位置，则所测电流为________mA； (5)当选用量程为10 V的直流电压挡测量电压时，表针也位于图(d)位置，则所测电压为________V；若选用量程为50 V的直流电压挡测量电压时，表针位于图(d)位置，则所测电压为________V。
[答案] (1)60.50 (2)1.980 (3)500 (4)23.0 115 (5)4.6 23.0 [解析] (1)图(a)中，金属丝的长度l＝70.50 cm－10.00 cm＝60.50 cm； (2)金属丝直径：D＝1.50 mm＋48.0×0.01 mm＝1.980 mm； (3)欧姆表的示数为500 Ω； (4)选用量程为50 mA时，其最小刻度为1 mA，故对应的读数为23.0 mA；当选用的量7
程为250 mA时，最小刻度为5 mA，故对应的读数为115 mA； (5)选用量程为10 V时，其最小刻度为0.2 V，故对应的读数为4.6 V；若选用量程为50 V，最小刻度为1 V，则其读数为23.0 V。 【解题法】 欧姆表刻度盘特点及多用电表读数技巧 (1)欧姆表刻度盘不同于电压、电流刻度盘 ①左∞右0：电阻无限大与电流、电压零刻度重合，电阻零刻度与电流、电压最大刻度重合。 ②刻度不均匀：左密右疏。 ③欧姆挡是倍率挡，即读出的示数应再乘以该挡的倍率。电流、电压挡是量程范围挡。 在不知道待测电阻的估计值时，应先从小倍率开始，熟记“小倍率小角度偏，大倍率大角度偏”(因为欧姆挡的刻度盘上越靠左读数越大，且测量前指针指在左侧“∞”处)。 (2)读数技巧 ①欧姆表的读数
a．为了减小读数误差，指针应指在表盘13到23的部分，即中央刻度附近。 b．除非指针所在刻度盘处每个小格表示1 Ω时，要估读到下一位，其余情况都不用估读。 c．电阻值等于指针示数与所选倍率的乘积。 ②测电压、电流时的读数，要注意其量程，根据量程确定精确度，精确度是1、0.1、0.01时要估读到下一位，精确度是2、0.02、5、0.5时，不用估读到下一位。 命题法2 多用电表的使用 典例2 为确定某电子元件的电气特性，做如下测量。
