高中物理实验要点整理.doc
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加速时空加速时空把握未来
高中物理实验复习要点整理
一、验证性实验
⑴验证力的平等四边形定则
1:
目的:
验证平行四边形法则。
2.器材:
方木板一个、白纸一张、弹簧秤两个、橡皮条一根、细绳套两个、三角板、刻度尺,图钉几个。
3.主要测量:
a.用两个测力计拉细绳套使橡皮条伸长,绳的结点到达某点O。
结点O的位置。
记录两测力计的示数F1、F2。
两测力计所示拉力的方向。
b.用一个测力计重新将结点拉到O点。
记录:
弹簧秤的拉力大小F及方向。
4.作图:
刻度尺、三角板
5.减小误差的方法:
a.测力计使用前要校准零点。
b.方木板应水平放置。
c.弹簧伸长方向和所测拉力方向应一致,并与木板平行.
d.两个分力和合力都应尽可能大些.
e.拉橡皮条的细线要长些,标记两条细线方向的两点要尽可能远些.
f.两个分力间的夹角不宜过大或过小,一般取600---1200为宜
(2)验证动量守恒定律
原理:
两小球在水平方向发生正碰,水平方向合外力为零,动量守恒。
m1v1=m1v1/+m2v2/
本实验在误差允许的范围内验证上式成立。
两小球碰撞后均作平抛运动,用水平射程间接表示小球平抛的初速度:
OP-----m1以v1平抛时的水平射程
OM----m1以v1’平抛时的水平射程
O‘N-----m2以V2’平抛时的水平射程
验证的表达式:
m1OP=m1OM+m2O/N
2.实验仪器:
斜槽、重锤、白纸、复写纸、米尺、入射小球、被碰小球、游标卡尺、刻度尺、圆规、天平。
3.实验条件:
a.入射小球的质量m1大于被碰小球的质量m2(m1>m2)
b.入射球半径等于被碰球半径
c.入射小球每次必须从斜槽上同一高度处由静止滑下。
d.斜槽未端的切线方向水平
e.两球碰撞时,球心等高或在同一水平线上
4.主要测量量:
a.用天平测两球质量m1、m2
b.用游标卡尺测两球的直径,并计算半径。
C.确定小球的落点位置时,应以每次实验的落点为参考,作一尽可能小的圆,将各次落点位置圈在里面,就把此圆的圆心定为实验测量数据时所对应的小球落点位置。
(3)验证机械能守恒
1.原理:
物体做自由落体运动,根据机械能守恒定律有:
mgh=
在实验误差范围内验证上式成立。
2.实验器材:
打点计时器,纸带,重锤,米尺,铁架台,烧瓶夹、低压交流电源、导线。
3.实验条件:
a.打点计时器应该竖直固定在铁架台上
b.在手释放纸带的瞬间,打点计时器刚好打下一个点子,纸带上最初两点间的距离约为2毫米。
4.测量的量:
a.从起始点到某一研究点之间的距离,就是重锤下落的高度h,则重力势能的减少量为mgh1;测多个点到起始点的高h1、h2、h3、h4(各点到起始点的距离要远一些好)
b.不必测重锤的质量
5.误差分析:
由于重锤克服阻力作切,所以动能增加量略小于重力势能减少量
6.易错点:
a.选择纸带的条件:
打点清淅;第1、2两点距离约为2毫米。
b.打点计时器应竖直固定,纸带应竖直。
二、|测量性实验
(1)长度的测量
1:
测量原则
(1)为避免读数出错,三种测量器具(包括毫米刻度尺)均应以mm为单位读数!
(2)用游标尺或螺旋测微器测长度时,均应注意从不同方位多测量几次,读平均值。
(3)尺应紧贴测量物,使刻度线与测量面间无缝隙。
2:
实验原理
l游标卡尺----
(1)10分度的卡尺,游标总长度为9mm,分成10等份,每等份为0.9mm,每格与主尺最小分度差0.1mm;20分度的卡尺,游标总长度为19mm,分成20等份,每等份为19/20mm,每格与主尺最小分度差0.05(即二十分子一)mm;50分度的卡尺,游标总长度为49mm,分成50等份,每等份为49/50mm,每格与主尺最小分度差0.02(即1/50)mm;
(2)读数方法:
以洲标尺的零刻线对就位置读出主尺上的整毫米数,再读出洲标尺上的第几条线一心尽的某条线重合,将对齐的洲标尺刻度线数乘以该卡尺的精确度(即总格的倒数),将主尺读数与游标读数相加即得测量值。
l螺旋测微器
(1)工作原理:
每转一周,螺杆运动一个螺距0.5mm,将它等分为50等份,则每转一份即表示0.01mm,故它精确到0.01mm即千分之一厘米,故又叫千分尺。
(2)读数方法:
先从主尺上读出露出的刻度值,注意主尺上有整毫米和半毫米两行刻线,不要漏读半毫米值。
再读可动刻度部分的读数,看第几条刻度线与主尺线重合(注意估读),乘以0.01mm即为可动读数,再将固定与可动读数相加即为测量值。
注意:
螺旋测微器读数如以mm为单位,小数点后一定要读够三位数字,如读不够,应以零来补齐。
l注意事项:
(1)游标卡尺读数时,主尺的读数应从游标的零刻度处读,而不能从游标的机械末端读。
(2)游标尺使用时,不论多少分度都不用估读20分度的读数,末位数一定是0或5;50分度的卡尺,末位数字一定是偶数。
(3)若游标尺上任何一格均与主尺线对齐,选择较近的一条线读数。
(4)螺旋测微器的主尺读数应注意半毫米线是否露出。
(4)螺旋测微器的可动部分读数时,即使某一线完全对齐,也应估读零。
(2)用单摆测重力加速度
1.实验目的:
用单摆测定当地的重力加速度。
2.实验原理:
g=
3.实验器材:
长约1m的细线、小铁球、铁架台、米尺、游标卡尺、秒表。
4.易错点:
a.小球摆动时,最大偏角应小于50。
到10度。
b.小球应在竖直面内振动。
c.计算单摆振动次数时,应从摆球通过平衡位置时开始计时。
d.摆长应为悬点到球心的距离。
即:
L=摆线长+摆球的半径。
(3)用油膜法估测分子直径
1:
实验原理:
油酸滴在水面上,可认为在水面上形成了单分子油膜,,如把分子认为是球状,,测出其厚度即为直径。
2:
实验器材:
盛水方盘、注射器(或胶头滴管)、试剂瓶、坐标纸、玻璃、痱子粉(或石膏粉)、酒精油酸溶液、量筒
3:
步骤:
盘中倒水侍其静,胶头滴管吸液油,逐滴滴入量筒中,一滴体积应记清,痱粉均撒水面上,靠近水面一滴成,油膜面积稳定后,方盘上放玻璃稳,描出轮廓印(坐标)纸上,再把格数来数清,多于半格算一格,少于半格舍去无,数出方格求面积,体积应从浓度求。
4.注意事项:
(1)实验前应注意方盘是否干净,否则油膜难以形成。
(2)方盘中的水应保持平衡,痱子粉应均匀浮在水面上(3)向水面滴酒精溶液时应靠近水面,不能离水面太高,否则油膜难以形成。
(4)向水面只能滴一滴油酸溶液(5)计算分子直径时,注意滴加的不是纯油酸,而是酒精油酸溶液,应用一滴溶液的体积乘以溶液的体积百分比浓度
(4)测定金属的电阻率
1.电路连接方式是安培表外接法,而不是内接法。
2.测L时应测接入电路的电阻丝的有效长度。
3.闭合开关前,应把滑动变阻器的滑动触头置于正确位置。
4.多次测量U、I,先计算R,再求R平均值。
5.电流不宜过大,否则电阻率要变化,安培表一般选0—0.6安挡。
(5)测定电源的电动势和内电阻
1.实验电路图:
安培表和滑动变阻器串联后与伏特表并联。
2.测量误差:
e、r测量值均小于真实值。
3.安培表一般选0-0.6A档,伏特表一般选0-3伏档。
4.电流不能过大,一般小于0.5A。
误差:
电动势的测量值e测和内电阻的测量值r测均小于真实值
(6)电表改装(测内阻)
实验注意:
(1)半偏法测电流表内阻时,应满足电位器阻值远远大于待测表内阻(倍左右)的条件。
(2)选用电动势高的电源有助于减少误差(3)半偏法测得的内阻值偏小(读数时干路电流大于满度电流,通过电阻箱的电流大于半偏电流,由分流规律可得)(4)改装后电表的偏转仍与总电流或总电压成正比,刻度或读数可由此来定且刻度线应均匀。
(5)校准电路一般采用分压器接法(6)绝对误差与相对(百分)误差相比,后者更能反应实验精确程度。
三、研究性实验:
(1)研究匀变速运动
练习使用打点计时器:
1.构造:
见教材。
2.操作要点:
接50HZ,4---6伏的交流电S1S2S3S4
正确标取记:
在纸带中间部分选5个点。
T。
T。
T。
T。
3.重点:
纸带的分析01234
a.判断物体运动情况:
在误差范围内:
如果S1=S2=S3=……,则物体作匀速直线运动。
如果DS1=DS2=DS3=…….=常数,则物体作匀变速直线运动。
b.测定加速度:
公式法:
先求DS,再由DS=aT2求加速度。
图象法:
作v—t图,求a=直线的斜率
c.测定即时速度:
V1=(S1+S2)/2TV2=(S2+S3)/2T
测定匀变速直线运动的加速度:
1.原理:
:
DS=aT2
2.实验条件:
a.合力恒定,细线与木板是平行的。
b.接50HZ,4—6伏交流电。
3.实验器材:
电磁打点计时器、纸带、复写纸片、低压交流电源、小车、细绳、一端附有滑轮的长木板、刻度尺、钩码、导线、两根导线。
4.主要测量:
选择纸带,标出记数点,测出每个时间间隔内的位移S1、S2、S3。
。
。
。
图中O是任一点。
5.数据处理:
0123456
根据测出的S1、S2、S3…….。
S1。
S2。
S3。
S4。
S5。
S6。
用逐差法处理数据求出加速度:
S4—S1=3a1T2,S5—S2=3a2T2,S6—S3=3a3T2
a=(a1+a2+a3)/3=(S4+S5+S6—S1—S2—S3)/9T2
测匀变速运动的即时速度:
(同上)
(2)研究平抛运动
1.实验原理:
用一定的方法描出平抛小球在空中的轨迹曲线,再根据轨迹上某些点的位置坐标,由h=求出t,再由x=v0t求v0,并求v0的平均值。
2.实验器材:
木板,白纸,图钉,未端水平的斜槽,小球,刻度尺,附有小孔的卡片,重锤线。
3.实验条件:
a.固定白纸的木板要竖直。
b.斜槽未端的切线水平,在白纸上准确记下槽口位置。
c.小球每次从槽上同一位置由静止滑下。
(3)研究弹力与形变关系
1.方法归纳:
(1)用悬挂砝码的方法给弹簧施加压力
(2)用列表法来记录和分析数据(如何设计实验记录表格)(3)用图象法来分析实验数据关系步骤:
1:
以力为纵坐标、弹簧伸长为横坐标建立坐标系2:
根据所测数据在坐标纸上描点3:
按照图中各点的分布和走向,尝试作出一条平滑的曲线(包括直线)4:
以弹簧的伸重工业自变量,写出曲线所代表的函数,首先尝试一次函数,如不行则考
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