高中物理实验复习活页
一、仪器的使用
1、游标卡尺（10分尺、20分尺、50分尺）
（1）读出游标卡尺的读数为__________cm．
（2）一游标卡尺的主尺最小分度是1 mm，游标尺上有20个小的等分刻度，用它测量一工件的长度，如下图所示。这个工件的长度是______mm。
5
6 5 10
2、螺旋测微器
用螺旋测微器测量一矩形小零件的长和宽时，螺旋测微器上的示数如下图所示，左图的读数是 _______cm，
右图的读数是 cm。
二、验证力的平行四边形定则
1．实验时，为什么细绳应当平行并接近木板?
2．怎样测出和记录合力和分力的大小和方向?
3．该实验中是怎样验证力的合成的平行四边形法则的?测出的合力和由平行四边形法则求出的合力之间应当有什么关系?是否一定是大小相等、方向相同?
例1、在“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O 为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是
____________________
(2)本实验采用的科学方法是---（）
A. 理想实验法
B. 等效替代法
C. 控制变量法
D. 建立物理模型法
三、探究弹簧弹力与伸长量的关系：
例1、用金属制成的线材（如纲丝、钢筋）受到的
拉力会伸长，17世纪英国物理学家胡克发现，金属丝
或金属杆在弹性限度的伸长与拉力成正比，这就是著
名的胡克定律．这个发现为后人对材料的研究奠定了
重要的基础．现有一根用新材料制成的金属杆，长为
4m，横截面积为0. 8 cm2，设计要求它受到拉力后的
伸长不超过原长的1/1 000,由于这一拉力很大，杆又较
长，直接测试有困难，就选用同种材料制成样品进行
测试，通过测试取得数据如下：
(1)根据测试结果，推导出线材伸长x与材料的长度L、材料的横截面积S及拉力F的函数关系为。
(2)在寻找上述关系中，你运用哪种科学研究方法？。
(3)通过对样品的测试，求出新材料制成的金属细杆能承受的最大拉力约 。
例2、以下是一位同学做“探究形变与弹力的关系”的实验。
（1）下列的实验步骤是这位同学准备完成的，请你帮这位同学按操作的先后顺序，用字母
排列出来是： 。
A 、以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组数据（x ，F ）对应的点，并用平滑
的曲线连结起来。
B 、记下弹簧不挂钩码时，其下端在刻度尺上的刻度L 0
C 、将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一刻度尺
D 、依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个……钩码，并分别记下钩码静止时，弹簧下
端所对应的刻度并记录在表格，然后取下钩码
E 、以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与弹簧伸长量的关系式.
F 、解释函数表达式中常数的物理意义.
（2）下表是这位同学探究弹力大小与弹簧伸长量之间的关系所测的几组数据：
弹力（F/N ）
0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 弹簧原来长度（L 0/cm ）
15 15 15 15 15 弹簧后来长度（L/cm ）
16.2 17.3 18.5 19.6 20.8 弹簧伸长量（x/cm ）
①算出每一次弹簧伸长量，并将结果填在上表的空格
②在右图的坐标上作出F-x 图线。
③写出曲线的函数表达式。（x 用cm 作单位）：
④函数表达式中常数的物理意义：
四、研究匀变速直线运动
1． 为什么使用打点计时器要求先接通电源，后释放纸带?
2．什么是计数点和计数周期?“每5个点取一个计数点”与“每隔5个点取一个计数点”时
计数周期各是多大?
3．怎样用图象法求物体运动的加速度?
例1、在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如
图所示，并在其上取A 、 B 、 C 、 D 、 E 、F 、G 等7个计数点，
每相邻两个计数点间还有4个点，图中没有画出，打点计时器
接周期为T=0.02 s 的交流电源．他经过测量并计算得到打点计
时器在打B 、 C 、 D 、 E 、F 各点时物体的瞬时速度如下表：
(1)计算F v 的公式为F v = ；(2)根据（1）中得到
的数据，以A 点对应的时刻为t=0，作出v －t 图象，并求物体的加速度a= m/s 2 ;
(3)如果当时电网变电流的频率是f=51 Hz ，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值
与实际值相比 （选填：偏大、偏小或不变）．
例 2、 为了测量两纸之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验：如图所
示，在木块A 和板B 上贴上待测的纸，B 木板水平固定，砂桶通过细线与木块
A 相连，调节砂桶中砂的多少，使木块A 匀速向左运动．测出砂桶和砂的总质
m 1 量m ，以及贴纸木块A 的质量M ，则两纸间的动摩擦因数M
m =μ. (1)该同学为什么要把纸贴在木块A 和木板B 上，而不直接测量两纸间的滑动摩擦力？
(2)在实际操作中，发现要保证木块A 做匀速运动较困难，请你对这个实验作一改进来克服这
一困难．
①你设计的改进方案是 ；
②根据你的方案，结果动摩擦因数μ的表达式是 ；
③根据你的方案要添加的器材有 。
五、验证牛顿运动定律
1．验证牛顿第二定律，谁是研究对象?哪个力是合外力?怎样改
变物体的质量?怎样改变合外力?
2．验证牛顿第二定律为什么必须平衡摩擦力?怎样平衡摩擦力?
例1、在验证牛顿第二定律的实验中得到的两条曲线如图所示．右上图的直线不过原点是由于__________________；右图的直线发生弯曲是由于__________________造成的．
例2、某同学在探究牛顿第二定律的实验中，在物体受外力不变时，改变物体的质量，得到数据实验次数 物体质量m （kg ） 物体的加速度a （m/s 2） 物体质量的倒数1/m (1/kg)
1 0.20 0.78 5.00
2 0.40 0.38 2.50
3 0.60 0.25 1.67
4 0.80 0.20 1.25
5 1.00 0.1
6 1.00
a －
1/m 图象。
(2)由a －m 图象，你得出的结论为 ；
由a －1/m 图象，你得出的结论为 。
(3)物体受到的合力大约为 。
六、验证机械能守恒定律的实验
1．怎样验证机械能守恒定律?验证到什么结果就可以说验证了机械能守恒?
2．验证机械能守恒，为什么不用天平也可以验证?
3．测量重力势能的减少量，需要测什么量?测物体动能的增加量，需要测什么量?
4．本实验中用的重锤，质量大一些好还是小一些好?为什么?
例1、在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1. 00
㎏的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点．如图所示为选
图5
取的一条符合实验要求的纸带，O 为第一个点，A 、B 、
C 为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画
出）．已知打点计时器每隔0.02 s 打一次点，当地的重
力加速度g=9. 80m/s 2．那么：
(1)纸带的 端（选填“左”或“右’）与重物相连；
(2)根据图上所得的数据，应取图中O 点和 点来验
证机械能守恒定律；
(3)从O 点到所取点，重物重力势能减少量P E ?=
J ，动能增加量K E ?= J ；(结果取3位有效数字）
(4)实验的结论是 。
直流电实验一般知识
1．连接电路时开关应当在什么状态?变阻器的滑片应当在什么位置?为什么?
2．怎样选用变阻器?
3．怎样选用电压表和电流表的量程? 电阻箱怎样读数?
4．怎样决定采用分压电路还是限流电路?什么情况下一定要选用分压电路? 两种电路产
生系统误差的原因各是什么? 测量结果比电阻的实际值大还是小?两种电路测量的结果，绝对误差和相对误差各多大?
多用电表的原理和使用
1．进行测量时通过多用电表的电流是什么方向?从哪个表笔流进?从哪个表笔流出?测量
电阻时，红表笔与电源的哪个电极相连?
2．多用电表欧姆挡的电路是怎样的?
3．欧姆表的刻度零点在哪一侧?为什么?欧姆表的刻度为什么是不均匀的?哪一端密?
4．测量某个电阻时，“指针偏转角度很小（大）”时指针在什么位置?怎样换量程可以减
少误差?换量程后能直接进行测量吗?
七、测定金属的电阻率
1．伏安法测量电阻的理论根据是什么?电阻的计算式是怎样的?
2．伏安法测量电阻有哪两种测量电路?画出电路图．怎样选用电流表接还是外接?
例1、在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度8位置如
图所示，用米尺测量金属丝的长度l =0. 810 m ．金属丝的电阻大约为4Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．
(1)从图中读出金属丝的直径为 mm.
(2)在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测电阻丝外，还有如下供选择的实验器材：
A ．直流电源：电动势约4.5 V ，阻很小；
B.电流表A 1：量程0～0.6 A ，阻0. 125Ω;
C ．电流表A 2：量程0～3. 0 A ，阻0. 025Ω;
D ．电压表V ：量程0～3 V ，阻3 k Ω;
E.滑动变阻器R 1：最大阻值10Ω；
F.滑动变阻器R2：最大阻值50Ω;
G．开关、导线等．
在可供选择的器材中，应该选用的电流表是，应该选用的滑动变阻器是。
(3)根据所选的器材，在如图所示的方框中画出实验电路图．
(4)若根据伏安法测出电阻丝的电阻为R x=4. 1Ω，则这种金属材料的电阻率为Ω·m.（保留二位有效数字）
例2、一个标有“12 V”字样，功率未知的灯泡，测得灯丝电阻R随灯泡两端电压变化的关系图线如图所示，利用这条图线计算：
(1)在正常发光情况下，灯泡的电功率P= W.
(2)假设灯丝电阻与其绝对温度成正比，室温有300 K，在正常发光
情况下，灯丝的温度为K.
(3)若一定值电阻与灯泡串联，接在20 V的电压上，灯泡能正常发光，
则串联电阻的阻值为Ω.
八、测量电源的电动势和阻
1．测量电源电动势和电阻，根据什么关系式?
2．用什么电路测量电源电动势和电阻?
3．你见过哪些测量电源电动势和电阻的电路?
例1、某同学用一个定值电阻R、两个开关、一个电压表和若干导线连成一个测量电源阻的实验电路，如图所示，已知电压表的阻远大于电源的电阻，其量程
大于电源电动势，表盘上刻度清晰，但数字不清，电源阻约为几欧．
(1)在方框画出实验电路图．
(2)实验中始终闭合开关S1，当开关S2处于断开和闭合两种状态
时，电压表指针偏转格数分别为n1、n2，则计算电源阻的表达式是
r= 。
例2、现有一种特殊的电池，它的电动势E约为9V，阻r约为50Ω，已知该电池允许输出的最大电流为50 mA，为了测定这个电池的电动势和阻，某同学利用如图(a)所示的电路进行实验，图中电压表的阻很大，对电路的影响可不考虑，R为电阻箱，阻值围0～9 999Ω，R0是定值电阻，起保护电路的作用．
(1)实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格：
A. 10Ω2.5 W
B. 100Ω1. 0 W
C. 200Ω1. 0 W
D. 2 000Ω5.0 W
本实验应选哪一种规格？答。
(2)该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读取电压表的示数改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出了如图(b)所示的图线（已知该直线的截距为0.1 V-1)．则根据该同学所作出的图线可求得该电池的电动势E为V，阻r为Ω.
例3、在测定一节干电池的电动势和电阻的实验中，备有下列器材：
A．待测的干电池（电动势约为1. 5 V，电阻小于1. 0Ω)
B．电流表G（满偏电流3 mA，阻Rg=10Ω)
C．电流表A(0～0. 6 A，阻0.1Ω)
D．滑动变阻器R1(0.20Ω,10 A)
E.滑动变阻器R2(0～200Ω,l A)
F．定值电阻R0 (990Ω)
G．开关和导线若干
(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了如图所示中甲的（a)、(b)两个参考实验电路，其中合理的是图所示的电路；在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选（填写器材前的字母代号）．
(2）图乙为该同学根据（1)中选出的合理的实验电路利用测出的数据绘出的I1—I2图线（I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数），则由图线可以得被测电池的电动势E= V，阻r= Ω。
九、描绘小灯泡伏安特性曲线
1．什么是伏安特性曲线?纵坐标是什么物理量?横坐标是什么物理量?
2．如果小灯泡的伏安特性曲线是直线，对于它的电阻作出什么判断?如果是曲线，又怎样?
3．什么是线性元件?什么是非线性元件?灯泡是什么元件?
4．测定小灯泡的伏安特性曲线（电阻约为1～20Ω）采用分压电路还是限流电路?电流表是外接还是接?
例1、(1)在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中，为减小实验误差，方便调节，请在如图所示的四个电路图和给定的三个滑动变阻器中选取适当的电路和器材，并将它们的编号填在横线上．应选取的电路是，滑动变阻器应选取。
E总阻值I5Ω，最大允许电流2A的滑动变阻器
F.总阻值200Ω，最大允许电流2A的滑动变阻器
G．总阻值1 000Ω，最大允许电流1A的滑动变阻器
(2)由实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图中b线，将该小灯泡与一干电池组成闭合电路，该电池两极的电压随电路中电流的变化关系图线如图中a线，则小灯泡与电池连接后的实际功率为W;若再将一阻值为0.75Ω的电阻串联在电路中，则小灯泡的实际功率为W.
例2、小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变化，一研究性学习小组在实验室通过实验研究这一问题，实验室备有的器材是：电压表（0.3 V,3 kΩ)、电流表（0～
0.6 A,0.1Ω)、电池、开关、滑动变阻器、待测小灯泡、导线若干．实
验时，要求小灯泡两端电压从零逐渐增大到额定电压以上．
(1)他们应选用右图中图所示电路进行实验．
(2)根据实验测得数据描绘出如图所示U－I图象，由图分析可知，
小灯泡电阻随温度T变化的关系是。
(3)已知实验中使用的小灯泡标有1. 5 V字样，请你根据上述实验
结果求出小灯泡在1. 5 V电压下的实际功率是W.
十、电阻的测量
1．伏安法测量电阻的理论根据是什么?电阻的计算式是怎样的?
2．伏安法测量电阻有哪两种测量电路?画出电路图．怎样选用电流表接还是外接?
例1．有一待测的电阻器R x，其阻值约在40～50Ω之间，实验室准备用来测量该电阻值的实验器材有：
电压表V(量程0～10 V，电阻约20 kΩ) ;
电流表A,（量程0～500 mA，电阻约20Ω);
电流表A,（量程0～300 mA，电阻约4Ω) ;
滑动变阻器R,（最大阻值为10Ω,额定电流为2 A) ;
滑动变阻器R2（最大阻值为250Ω，额定电流为0.1 A);
直流电源E（电动势为9V，电阻约为0. 5Ω);
开关及若干导线．
实验要求电表读数从零开始变化，并能多测出几组电流、电压值，以便画出I－U图线．
(1)电流表应选用．(2）滑动变阻器选用（选填器材代号）). (3)请在如图甲所示的方框画出实验电路图，并将图乙中器材连成符合要求的电路．
例2．利用如图所示电路测量一量程为300 mV的电压表的阻R V, R V约为300Ω．某同学的实验步骤如下：
①按电路图正确连接好电路，把滑动变阻器R的滑片P滑到a端，闭合开关S2，并将电阻箱R 0的阻值调到较大；
②闭合开关S1，调节滑动变阻器滑片的位置，使电压表的指针指到满刻度；
③保持开关S1闭合和滑动变阻器滑片P的位置不变，断开开关S2，调整电
阻箱R0的阻值大小，使电压表的指针指到满刻度的一半；读出此时电阻箱R0
的阻值，即等于电压表阻R V.
实验所提供的器材除待测电压表、电阻箱（最大阻值999. 9Ω)、电池（电动势约1. 5 V，阻可忽略不计）、导线和开关之外，还有如下可供选择的实验器材：
A.滑动变阻器（最大阻值150Ω);
B.滑动变阻器（最大阻值10Ω）;
C.定值电阻（阻值约20Ω) ;
D.定值电阻（阻值约200Ω).
根据以上设计的实验方法，回答下列问题：
(1)为了使测量比较精确，从可供选择的实验器材中，滑动变阻器R应选用．定值电阻R'应选用（填序号）．
(2)对于上述测量方法，从实验原理分析可知，在测量无误的情况下，实际测出的电压表阻的测量值R测真实值R V(填“大于”、“小于”或“等于”），且在其他条件不变的情况下，若R 越大，其测量值R测的误差就越（填“大”或“小”）．
1、游标卡尺（10分尺、20分尺、50分尺）
2、螺旋测微器
（1）5.42 cm (2)104.05 mm 0.8464 cm 0.6767 cm
二、验证力的平行四边形定则
(1) F '； (2) B;
三、探究弹簧弹力与伸长量的关系：
1、答案：(1)s
FL k x =（其中k 为比例系数）；(2)控制条件法（或控制变量法、归纳法）；(3)104 N 2、（1）实验步骤排列： C B D A E F （2.1弹力（F/N ） 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
弹簧伸长量（x/cm ） 1.2 2.3 3.5 4.6
5.8 （2.2（2.3）曲线的函数式。（x 用cm 作单位）。F = 0.43x
（2．4）函数表达式中的常数为弹簧的劲度系数，表示使弹簧每伸长或压缩0.01m
（1cm ）所需的拉力，大小为0.43N 。
四、研究匀变速直线运动
1、答案：(1) T
d d v F 1046-= (2) 2/005.0425.0s m a ±=，图略 (3)偏小 2、答案：(1)通过增大压力来增大摩擦力，便于测量；
(2)①使木块A 做匀加速运动，测出其加速度a;
②a Mg
m M M m +-=μ;③打点计时器、低压电源 五、验证牛顿运动定律
2、（1）图象略 （2）在物体受外力不变时，物体的质量越大，它的加速度越小 ；在物体受外力不变时，物体的加速度与质量的倒数成正比（或F 一定，a 与m 成反比） ；（3）0.15N ～0.16N 均对。
六、验证机械能守恒定律的实验
1、答案：（1）左 （2)B (3)1.88 1.84 (4)在误差围，重物下落过程中机械能守恒
七、测定金属的电阻率
1、答案：(1)0.520±0.002 (2) A 1 R 1
(3）实验电路如图所示 (4)(1.1±0.1)×10-6
2、答案：(1)24 (2)1 800 (3)4
八、测量电源的电动势和阻
1、答案：(1 )略 （2）R n n n 2
21- 2、答案：(1 )C (2)10 46±2 3、答案： (1 )b D 或R, (2) (1.48士0.02) 0.77(0.75～0.80)
九、描绘小灯泡伏安特性曲线
1、答案：(1 )C E (2)0. 72 0. 24
2、答案：(1 )A (2 )R 随温度T 升高而增大 （3)0.69
W
十、电阻的测量
1．答案：(1 )A 1 (2)R 1 (3）电路图如图所示