物理必修一实验汇编Word文件下载.doc
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电时打点计时器,纸带,刻度尺,导线,电源
三、实验步骤
(1)把打点计时器固定在桌子上,将纸带穿过限位孔,复写纸套在定位轴上,并压在纸带上。
(2)将打点计时器的两个接线柱分别与交流电源相连。
(电磁打点计时器接交流电源4~6V。
)
(3)打开电源开关,按实验需要使纸带运动,在纸带上打出一系列的点。
(4)取下纸带,根据具体情况选出计数点,按实验要求进行测量计算。
(5)整理实验器材
四、
打点计时器使用要点及注意事项
(1)打点计时器使用的是低压交流电源,它的工作电压为4V—6V,频率为50Hz,如果电压过高会烧毁计时器线圈,如果电压过低,会出现不打点或打点不清的情况。
至于交流电的频率,我国工农生产和生活用的交流电,频率都是50Hz,周期是0.02S,比较稳定,一般都满足要求。
(2)为使打点的频率比较稳定,要求打点计时器的振动片的固有频率也是50Hz,使之发生共振现象,振动片的长度可在一定范围调节,通过改变振动片的长度来调节它的固有频率。
(3)实验前要检查打点的清晰情况,必要时应调整振针的高度,振针过高时打不上点,过低时会打出短线,还会对纸带产生过大的阻力;
振动片和振针要固定好,不能让它松动,否则会出现漏点或双点。
(4)所用纸带要平整,如果纸带不平整,可能出现点迹不清,漏点或点间距离不准(在纸带有褶皱时两点间间隔和展平后两点间间隔不等)等现象,一般来说使用的是专用纸带,比较平整,个别有褶皱的纸带不要用或熨平后再用。
复写纸应安装在纸带的上面,专用复写纸只有一面有复印油墨的一面应朝下和纸带接触。
(5)在打点计时器系列实验中,纸带与打点计时器之间的摩擦是引起实验误差的主要原因之一,所以在实验前首先要放正打点计时器的位置,使纸带在移动过程中不与限位孔的侧壁相碰。
(6)在使用打点计时器时,应先接通电源,待打点计时器工作稳定时,再放开纸带;
打点计时器属于间歇性工作仪器,每打完一条纸带,应及时切断电源,并将定位轴上的复写纸片换个位置,以保证打点清晰。
(7)选择记时点时,不一定从运动开始打下的第一个点算起,往往要排除初段密。
在数据的处理,往往为了计算的方便会采取计算点而不是计时点。
t/s
v
探究小车速度随时间变化的规律
实验目的:
1.根据相关实验器材,设计实验并熟练操作。
2.会运用已学知识处理纸带,求各点瞬时速度。
3.会用表格法处理数据,并合理猜想。
4.巧用v—t图象处理数据,观察规律。
实验要求:
1.初步学习根据实验要求设计实验,完成某种规律的探究方法。
2.初步学会根据实验数据进行猜测探究、发现规律的探究方法。
3.认识数学化繁为简的工具作用,直观地运用物理图象展现规律,验证规律。
4.通过实验探究过程,进一步熟练打点计时器的应用,体验瞬时速度的求解方法。
实验器材:
电源、导线、打点计时器、小车、4个25g的钩码、一端带有滑轮的长木板、带小钩的细线、纸带、刻度尺、坐标纸等。
实验步骤:
1、把打点计时器固定在实验桌上(不许松动),(是电磁式还是电火花式)连接电源(通电检查)。
2、把纸带穿过限位孔,复写纸压在纸带上(纸带在下复写纸在上!
试拉检查!
)。
3、先通电等待1~2s,后拖动或释放物体(先通电后拉动!
控制快慢!
4、先切断电源,后取下纸带(先断电后取带!
5、再取2~3条纸带,重复2~4步2~3次.。
6、选取纸带(点迹清晰?
漏点拖点?
),测量点编号(注意先后!
写下序号!
),数点计时(点数不等于间隔数!
7、用刻度尺测量距离(最小分度?
有效数字?
),记录数据(忠实地记录原始数据!
),保留纸带(不能丢失!
8、整理实验器材(不要忘记!
实验数据处理方法:
1、纸带的选取:
1
2
3
△x0
△x1
△x2
△x3
2、采集数据的方法:
小车在几个时刻的瞬时速度
位置编号
4
5
6
7
8
9
时间t/s
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
3、在坐标纸上画出小车运动的速度时间图像。
用电磁打点计时器测量自由落体的重力加速度
目的:
测定自由落体的重力加速度
仪器:
方座支架,电磁打点计时器,直尺,重锤,夹子,学生电源
步骤:
1.将方座支架放于水平桌的边沿,打点计时器固定于支架的下端并位于竖直平面内。
支架底座上放一重物以保持支架的稳定。
打点纸带上端穿过计时器的限位孔,并用夹子固定起来,下端通过夹子悬挂一重锤,
2.接上电源,闭合开关。
待打点计时器工作稳定后,放开上面的夹子让重锤带着纸带自由下落。
这时计时器在纸带上打下了一系列点。
重复实验,可得几条打点纸带。
3.在纸带上选取5-6个点,分别求出打点计时器在打这几个点时,重锤下落的速度及对应的时刻,把乘出的结果在坐标纸上以t为横坐标,以v为纵坐标,画出各点。
再根据这些点画直线,直线的斜率即为利用该纸带测出的重力加速度的值。
然后利用另外几条纸带分别求出重力加速度的值,最后求出这些重力加速度值的平均值,即为该地区的重力加速度值。
探究弹力和弹簧伸长量的关系
一、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.
二、实验原理
1.如图1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.
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j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.
三、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.
四、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,填入自己设计的表格中.
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x1、x2、x3、x4、x5.
钩码个数
长度
伸长量x
钩码质量m
弹力F
l0=
l1=
x1=l1-l0
m1=
F1=
l2=
x2=l2-l0
m2=
F2=
l3=
x3=l3-l0
m3=
F3=
⋮
五、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.首先尝试一次函数,如果不行则考虑二次函数.
3.得出弹力和弹簧伸长量之间的定量关系,解释函数表达式中常数的物理意义.
六、误差分析
1.本实验的误差来源之一是由弹簧拉力大小的不稳定造成的,因此,使弹簧的悬挂端固定,另一端通过悬挂钩码来充当对弹簧的拉力,可以提高实验的准确度.
2.弹簧长度的测量是本实验的主要误差来源,所以,应尽量精确地测量弹簧的长度.
3.在F-x图象上描点、作图不准确.
七、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,弹簧弹力将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限度.
3.测量有关长度时,应区别弹簧原长l0、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,而应是平滑的曲线.
6.记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位.
验证力的平行四边形定则.
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′的大小和方向是否都相同,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.
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),细芯铅笔.
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1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套的方向.
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.
1.用铅笔和刻度尺从结点O沿两细绳套方向画直线,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只用一只弹簧测力计时的拉力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.
1.读数误差
减小读数误差的方法:
选择相同的弹簧测力计并调整好零刻度;
弹簧测力计数据在允许的情况下,尽量大一些,读数时眼睛一定要正视,要按有效数字正确读数和记录.
2.作图误差
减小作图误差的方法:
作图时要画准结点O的位置和两个测力计的方向.两个分力F1、F2间的夹角越大,用平行四边形定则作出的合力F的误差ΔF就越大,所以实验时不要把F1、F2间的夹角取得太大;
作图比例要恰当.
1.在同一次实验中,使橡皮条拉长时,结点O位置一定要相同.
2.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°
~90°
之间为宜.
3.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和弹簧测力计的限位孔之间有摩擦.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.
4.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.
5.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.
记忆口诀
结点位置O确定,两绳夹角要适
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