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高考物理备考专题:物理实验总复习

高考物理备考专题:物理实验总复习
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高考物理备考专题:物理实验总复习知识结构:

方法指导:

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,物理高考历来重视考查实验能力。

一、基本实验的复习

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,复习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:练习型、测量型、验证型、探索型.对每一种类型都要把原理弄清楚.

应特别注意的问题:验证机械能守恒定律中不需要选择第一个间距等于2mm的纸带.这个实验的正确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(如果这段时间恰等于0.02s,则这段位移s=gt2/2=(10×0.022/2)m=2×10-3m=2mm),但不能知道它的确切数值,也不需要知道它的确切数值.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,等等。对于使用新教材的省市,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。

下面几个是应特别注意的:

①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,这两个实验都要使用斜槽轨道,让小球从轨道上端无初速滚下,然后平抛出去,在安装装置时要注意保证轨道末端必须水平,如果实验要进行多次,每次小球应从同一高度处下落,因此应有一个挡板。

③验证机械能守恒定律的实验,要用铁架台并用夹子固定纸带,这样在开启打点计时器而未释放重锤前,能保证打出的点迹在同一点上,若像课本上的实验装置图那样,用手握住纸带,开启打点计时器而未释放纸带前,会由于手的抖动而打出一“堆”点,从而无法准确找出第一个点(即自由落体运动起始位置)。

④用单摆测重力加速度的实验,在安装单摆时要注意悬点的固定,随便拴一个结系在铁架台的横梁上是不可取的,因为悬点不确定,就不是单摆,并且摆长值也无法准确测量。

⑤有关电路的电学实验要注意安培表的外接与内接,制流与分压电路的选择,电表内阻的影响,等等。(4)实验步骤

复习实验步骤时不能靠死背结论,而要与实验原理联系起来,要多问问自己,为什么要按这样的步骤操作?把某些实验步骤交换一下是否可以?省掉某个步骤行不行?等等。

(5)实验数据的处理

重要的有打点计时器纸带的处理方法(如分析是不是匀速运动或匀变速直线运动、如果是匀变速运动,如何求某时刻的速度、如何求加速度等);解方程求解未知量、用图像处理数据(把原来应该是曲线关系的通过改变坐标轴的量或单位而变成线性关系,即变成直线,是重要的实验能力)。

(6)实验误差的定性分析

中学阶段不要求进行定量的误差分析,但对主要误差的产生原因、系统误差是偏大还是偏小等,应能理解。在电路的实验中,粗略地看,认为电流表是短路、电压表是断路,但精确一点看,电流表和电压表的内阻的影响都不能忽略,定性地讨论电表电阻对测量结果的影响是我们应该掌握。

二、几种重要的实验方法

下面几种实验方法是我们中学阶段物理实验中用过的,从方法的角度整理、复习一下,有助于我们提高认识水平和能力。

(1)累积法:在“用单摆测重力加速度”测周期时我们用的是累积法,即我们不直接测一个周期的时间,而是测30~50个周期的总时间,再除以周期数即得周期T的值.用累积法的好处是:①相当于进行多

次测量而后取平均值,这样可以减少偶然误差;②增加有效数字的位数.以测单摆的周期为例,我们实验时单摆的摆长大约是1m或不到1m,用停表(最小分度值是0.1s)直接测1个周期的值,只能读出两位有效数字(机械停表的指针是跳跃式前进的,因此不能估读),如1.8s、2.0s等,而测30个周期总时间,则可读出至少3位有效数字。

用累积法的实验还有很多,如测一张纸的厚度、用刻度尺测金属丝的直径…

(2)替代法:在“互成角度两个共点力的合成”的实验中我们就用到了替代法,第一次我们用两个弹簧秤成角度地拉橡皮筋,把结点拉到某一位置,再换成一个弹簧秤,同样拉这个橡皮筋,也把结点拉到同样位置,这说明后一个弹簧秤的拉力与前面两个弹簧秤的拉力效果相等因此右以互相替代.对于“等效”这个问题,应正确理解:所谓效果相等,是对某一方面说的,并不是在所有方面都等效,仍以合力与分力来说,它们只是在改变物体的运动状态上等效,而在其他方面,例如在产生形变上,二者并不等效。

用替代法的例子还有很多,如用天平称物物体的质量,电阻测量等都可以用替代法,我们古代三国时期曹冲称象的故事就是替代法的典型实例。

(3)测量量的转换:例如在“碰撞中的动量守恒”的实验中,把测物体的速度转换为测物体平抛运动的水平位移,即把测速度转换为测长度。

又如在“测定玻璃的折射率”的实验中,本应测量入射角和折射角,再根据折射率n=sini/sinr求出折射率,但角度不容易测准确(一般所用的量角器的最小分度是1°,并且测角度时顶点很难对得特别准确),而通过做辅助线的方法可以把测角度转换为测线段的长度,从而增加了有效数字的位数,即提高了测量的准确度。

(4)比较法:用天平称物体的质量,就是把物体与砝码进行比较,砝码的质量是标准的,把被测量与标准的量进行比较,就是比较法.天平是等臂杠杆,因此用天平测物体质量时,不用再进行计算,而是直接读出砝码的质量,它就等于物体的质量。一般情况下,被测物跟标准量并不相等,而是要根据某种关系进行计算,最常用的是二者间满足一定的比例关系,通过一定的比例计算即可得出结果,因此常常称为比例法。用比例法测电阻是常见的,当两个电阻串联时,通过的电流相等,因此两电阻两端的电压跟它们的电阻成正比,如果其中的一个电阻是标准电阻,另一个电阻的阻值就可测出.同样,两电阻并联时,由于两端电压相等,通过两支路的电流跟电阻成反比,只要一个是标准电阻,另一个电阻的阻可测出。

一、误差和有效数字

1.误差

测量值与真实值的差异叫做误差。误差可分为系统误差和偶然误差两种。

⑴系统误差的特点是在多次重复同一实验时,误差总是同样地偏大或偏小。

⑵偶然误差总是有时偏大,有时偏小,并且偏大和偏小的机会相同。减小偶然误差的方法,可以多进行几次测量,求出几次测量的数值的平均值。这个平均值比某一次测得的数值更接近于真实值。

2.有效数字

带有一位不可靠数字的近似数字,叫做有效数字。⑴有效数字是指近似数字而言。⑵只能带有一位不可靠数字,不是位数越多越好。

凡是用测量仪器直接测量的结果,读数一般要求在读出仪器最小刻度所在位的数值(可靠数字)后,再向下估读一位(不可靠数字),这里不受有效数字位数的限制。

间接测量的有效数字运算不作要求,运算结果一般可用2~3位有效数字表示。

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。 例如

⑴读出上左图中被测物体的长度。

⑵上右图用3V 量程时电压表读数为多少?用15V 量程时电压表度数又为多少?

⑶右图中秒表的示数是多少分多少秒?

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。⑴6.50cm 。⑵1.14V 。15V 量程时最小刻度为0.5V ,只读到0.1V 这一位,应为5.7V 。⑶秒表的读数分两部分:小圈内表示分,每小格表示0.5分钟;大圈内表示秒,最小刻度为0.1秒。当分针在前0.5分内时,秒针在0~30秒内读数;当分针在后0.5分内时,秒针在30~60秒内读数。因此图中秒表读数应为3分48.75秒(这个5是估读出来的)。

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 1 2 3 4 5

6 7 8 9

10

1

2

3 V

5

10

15

0 31

2 3

3

4 3

5

6 3

7

8 39

41

10 43 12 14

45 16 47

18

49 20

51 22 53

24 26 55 57 28

59 0 1 2 6

7 8 9 10 11 3

4

5 12 13 14 0 1 2 3 4 5

6

7

8

9 0

1

2

3

4

5

6

7

8 9 10

5

20 25 15

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 。在可动刻度的一周上平均刻有50条刻线,所以相邻两条刻线间代表0.01mm 。读数时,从固定刻度上读取整、半毫米数,然后从可动刻度上读取剩余部分(因为是10分度,所以在最小刻度后应再估读一位),再把两部分读数相加,得测量值。右图中的读数应该是6.702mm 。 4.打点计时器

打点计时器是一种特殊的计时仪器,电源用50Hz 的交流电,所以打相邻两个点的时间间隔是0.02s 。 5.天平

天平使用前首先要进行调节。调节分两步:调底座水平和横梁水平(在调节横梁水平前,必须把

游码移到左端零刻度处,左端与零刻线对齐,如图中虚线所示)。测量读数由右盘中砝码和游标共同读出。横梁上的刻度单位是毫克(mg )。若天平平衡时,右盘

中有26g 砝码,游码在图中所示位置,则被测物体质量为26.32g (最小刻度为0.02g ,不是10分度,因此只读到0.02g 这一位)。 6.多用电表

使用多用电表时首先应该根据被测物理量将选择开关旋到相应的位置。使用前应先进行机械调零,用小螺丝刀轻旋调零螺丝,使指针指左端零刻线。使用欧姆挡时,还应进行欧姆调零,即将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指右端零刻线处。欧姆挡的使用:⑴选挡。一般比被测电阻的估计值低一个数量级,如估计值为200Ω就应该选×10的倍率。⑵调零。⑶将红黑表笔接被测电阻两端进行测量。⑷将指针示数

乘以倍率,得测量值。⑸将选择开关扳到OFF 或交流电压最高挡。用欧姆挡测电阻,如果指针偏转角度太小,应增大倍率;如果指针偏转角度太大,应减小倍率。 7.电阻箱

0 100 200 300 400 500

600 700 800 900 1000

mg

限位孔

线圈

振针 振片

永久磁铁

右图中的电阻箱有6个旋钮,每个旋钮上方都标有倍率,将每个旋钮上指针所指的数值(都为整数)乘以各自的倍率,从最高位依次往下读,即可得到这时电阻箱的实际阻值。图中最左边的两个黑点是接线柱。若指针所示如图,则阻值为84580.2Ω。

三、重点的学生实验 1.研究匀变速直线运动

右图为打点计时器打下的纸带。选点迹清楚的一条,舍掉开始比较密集的点迹,从便于测量的地方取一个开始点O ,然后每5个点取一个计数点A 、B 、C 、D …。测出相邻计数点间的距离s 1、s 2、s 3 … 利用打下的纸带可以:

⑴求任一计数点对应的即时速度v :如T

s s v c 23

2+=

(其中T =5×0.02s=0.1s )

⑵利用“逐差法”求a :()()2

3216549T s s s s s s a ++-++=

⑶利用上图中任意相邻的两段位移求a :如2

23T s s a -=

⑷利用v -t 图象求a :求出A 、B 、C 、D 、E 、F 各点的即时速度,画出如右的v-t 图线,图线的斜率就是加速度a 。 2.探究弹力和弹簧伸长的关系(胡克定律)

利用右图装置,改变钩码个数,测出弹簧总长度和所受拉力(钩码总重量)的多组对应值,填入表中。算出对应的弹簧的伸长量。在坐标系中描点,根据点的分布作出弹力F 随伸长量x 而变的图象,从而发确定F -x 间的函数关系。解释函数表达式中常数的物理意义及其单位。

该实验要注意区分弹簧总长度和弹簧伸长量。对探索性实验,要根据描出的点的走向,尝试判定函数关系。(这一点和验证性实验不同。) 3.互成角度度两个力的合成

该实验是要用互成角度的两个力和另一个力产生相同的效果,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,就验证了力的合成的平行四边形定则。 ×0.1 ×10 ×1 ×1K

×10K

×100

1 7 6 5 4

3 2 8 9 0

1

7 6 5 4 3 2 8 9 0

1

7

6 5 4

3 2 8

9 0

1 7

6 5 4 3 2 8

9 0

1

7

6 5 4

3 2 8

9 0

1 7 6 5 4 3

2 8 9 0

t/s

0 T 2T 3T 4T 5T 6T

v/(ms -1)

B

C

D

s 1 s 2

s 3

A

1 2 3 4 5

4.研究平抛物体的运动(用描迹法)

该实验的实验原理:平抛运动可以看成是两个分运动的合成:一个是水平方向的匀速直线运动,其速度等于平抛物体的初速度;另一个是竖直方向的自由落体运动。利用有孔的卡片确定做平抛运动的小球运动时的若干不同位置,然后描出运动轨迹,测出曲线任一点的坐标x 和y ,利用

vt x =、2

2

1gt y =

就可求出小球的水平分速度,即平抛物体的初速度。 该试验的注意事项有:

⑴斜槽末端的切线必须水平。

⑵用重锤线检验坐标纸上的竖直线是否竖直。 ⑶以斜槽末端所在的点为坐标原点。

⑷如果是用白纸,则应以斜槽末端所在的点为坐标原点,在斜槽末端悬挂重锤线,先以重锤线方向确定y 轴方向,再用直角三角板画出水平线作为x 轴,建立直角坐标系。

⑸每次小球应从斜槽上的同一位置由静止开始下滑。 5.验证动量守恒定律

由于v 1、v 1/

、v 2/

均为水平方向,且它们的竖直下落高度都相等,所以它们飞行时间相等,若以该时间为时间单位,那么小球的水平射程的数值就等于它们的水平速度。在右图中分别用OP 、OM 和O /

N 表示。因此只需验证:m 1?OP =m 1?OM +m 2?(O /

N -2r )即可。

注意事项:

⑴必须以质量较大的小球作为入射小球(保证碰撞后两小球都向前运动)。

⑵小球落地点的平均位置要用圆规来确定:用尽可能小的圆把所有落点都圈在里面,圆心就是落点的平均位置。

⑶所用的仪器有:天平、刻度尺、游标卡尺(测小球直径)、碰撞实验器、复写纸、白纸、重锤、两个直径相同质量不同的小球、圆规。

⑷若被碰小球放在斜槽末端,而不用支柱,那么两小球将不再同时落地,但两个小球都将从斜槽末端开始做平抛运动,于是验证式就变为:m 1?OP =m 1?OM +m 2?ON ,两个小球的直径也不需测量了。 6.验证机械能守恒定律

验证自由下落过程中机械能守恒,图示纸带的左端是用夹子夹重物的一端。 ⑴要多做几次实验,选点迹清楚,且第一、二两点间距离接近2mm 的纸带进行测量。

⑵用刻度尺量出从0点到1、2、3、4、5各点的距离h 1、h 2、h 3、h 4、h 5,利用“匀变速直线运动中间时刻的即时速度等于该段位移内的平均速度”,算出2、3、4各点对应的即时速度v 2、v 3、v 4,验证与2、3、4各点对应的重力势能减少量mgh 和动能增加量22

1mv 是否相等。

G G R r a a

图1

图2

⑶由于摩擦和空气阻力的影响,本实验的系统误差总是使22

1mv mgh

⑷本实验不需要在打下的点中取计数点。也不需要测重物的质量。 7.用单摆测定重力加速度

摆长的测量:让单摆自由下垂,用米尺量出摆线长L /

(读到0.1mm ),用游标卡尺量出摆球直径(读到0. 1mm )算出半径r ,则摆长L =L /

+r

开始摆动时需注意:摆角要小于5°(保证做简谐运动);不要使摆动成为圆锥摆。

必须从摆球通过最低点时开始计时,测出单摆做50次全振动所用时间,算出周期的平均值T 。 改变摆长重做几次实验,计算每次实验得到的重力加速度,再求这些重力加速度的平均值。 8用描迹法画出电场中平面上等势线

实验所用的电流表是零刻度在中央的电流表,在实验前应先测定电流方向与指针偏转方向的关系:将电流表、电池、电阻、导线按图1或图2 连接,其中R 是阻值大的电阻,r 是阻值小的电阻,用导线的a 端试触电流表另一端,就可判定电流方向和指针偏转方向的关系。

该实验是用恒定电流的电流场模拟静电场。与电池正极相连的A 电极相当于正点电荷,与电池负极相连的B 相当于负点电荷。白纸应放在最下面,导电纸应放在最上面(涂有导电物质的一面必须向上),复写纸则放在中间。

9.测定玻璃折射率

实验原理:如图所示,入射光线AO 由空气射入玻璃砖,经OO 1

后由O 1

B 方向射出。作出法线NN 1

,则折射率 n=Sin α/Sin γ

注意事项:手拿玻璃砖时,不准触摸光洁的光学面,只能接触毛面或棱,严禁把玻璃砖当尺画玻璃砖的界面;实验过程中,玻璃砖与白纸的相对位置不能改变;大头针应垂直地插在白纸上,且玻璃砖每一侧的两个大头针距离应大一些,以减小确定光路方向造成的误差;入射角应适当大一些,以减少测量角度的误差。 10.伏安法测电阻

伏安法测电阻有a 、b 两种接法,a 叫(安培计)外接法,b 叫(安培计)内接法。外接法的系统误差是由电压表的分流引起的,测量值总小于真实值,小电阻应采用外接法;内接法的系统误差是由电流表的分压引起的,测量值总大于真实值,大电阻应采用内接法。

如果无法估计被测电阻的阻值大小,可以利用试触法:如图将电压表的左端接a 点,而将右端第一次接b 点,第二次接c 点,观察电流表和电压表的变化,若电流表读数变化大,说明被测电阻是大电阻,应该用内接法V

A

V

A

a b

测量;若电压表读数变化大,说明被测电阻是小电阻,应该用外接法测量。(这里所说的变化大,是指相对变化,即ΔI /I 和ΔU/U )。 (1)滑动变阻器的连接

滑动变阻器在电路中也有a 、b 两种常用的接法:a 叫限流接法,b 叫分压接法。分压接法被测电阻上电压的调节范围大。当要求电压从零开始调节,或要求电压调节范围尽量大时应该用分压接法。用分压接法时,滑动变阻器应该选用阻值小的;用限流接法时,滑动变阻器应该选用阻值和被测电阻接近的。

(2)实物图连线技术

无论是分压接法还是限流接法都应该先把伏安法部分接好;对限流电路,只需用笔画线当作导线,从电源正极开始,把电源、电键、滑动变阻器、伏安法四部分依次串联起来即可(注意电表的正负接线柱和量程,滑动变阻器应调到阻值最大处)。

对分压电路,应该先把电源、电键和滑动变阻器的全部电阻丝三部分用导线连接起来,然后在滑动变阻器电阻丝两端之中任选一个接头,比较该接头和滑动触头两点的电势高低,根据伏安法部分电表正负接线柱的情况,将伏安法部分接入该两点间。

(3)描绘小电珠的伏安特性曲线

因为小电珠(即小灯泡)的电阻较小(10Ω左右)所以应该选用安培表外接法。

小灯泡的电阻会随着电压的升高,灯丝温度的升高而增大,所以U-I 曲线不是直线。为了反映这一变化过程,灯泡两端的电压应该由零逐渐增大到额定电压。所以滑动

V

A

V

A

U/V

I/A

O

a

b

R

R

(b )

(a )

变阻器必须选用分压接法。在上面实物图中应该选用右面的那个图,开始时滑动触头应该位于左端(使小灯泡两端的电压为零)。

由实验数据作出的I-U 曲线如右,说明灯丝的电阻随温度升高而增大,也就说明金属电阻率随温度升高而增大。(若用U -I 曲线,则曲线的弯曲方向相反。)

若选用的是标有“3.8V 0.3A ”的小灯泡,电流表应选用0-0.6A 量程;电压表开始时应选用0-3V 量程,当电压调到接近3V 时,再改用0-15V 量程。 11.把电流表改装为电压表

⑴、用图(a )测定电流表内阻r g ,方法是:先断开S 2,闭合S 1,调节R ,使电流表满偏;然后闭合S 2,调节

R /,使电流表达到半满偏。当R 比R /大很多时,可以认为r g =R /。(当R 比R /大很多时,调节R /基本上不改变

电路的总电阻,可认为总电流不变,因此当电流表半满偏时,通过R /

的电流也是满偏电流的一半,两个分路的电阻相等)。实际上,S 2闭合后,总电阻略有减小,总电流略有增大,当电流表半满偏时,通过R /

的电流比通过电流表的电流稍大,即R /

比r g 稍小,因此此步测量的系统误差,总是使r g 的测量值偏小。其中R 不必读数,可以用电位器,R /

需要读数,所以必须用电阻箱。

根据r g 、I g 和扩大后的量程,计算出需要给电流表串联的电阻R 1的值。

⑵、用(b )图把改装的电压表和标准电压表进行校对。校对要每0.5V 校对一次,所以电压要从零开始逐渐增大,因此必须选用分压电路。 百分误差的计算:

如果当改装电压表示数为U 时,标准电压表示数为U /

,则这时的百分误差为|U -U /

| / U /

如果校对时发现改装电压表的示数总是偏大,则应该适当增大R 1的阻值(使表头的分压减小一些),然后再次重新进行校对。 12.测定金属的电阻率

被测电阻丝的电阻较小,所以选用电流表外接法;本实验不要求电压调节范围,可选用限流电路。因此选用上面左图的电路。开始时滑动变阻器的滑动触头应该在右端。本实验通过的电流不宜太大,通电时间不能太长,以免电阻丝发热后电阻率发生明显变化。

13用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻

根据闭合电路欧姆定律:E=U+Ir ,本实验电路中电压表的示数是准确的,电流表的示数比通过电源的实际电流小,所以本实验的系统误差是由电压表的分流引起的。为了减小这个系统误差, 电阻R 的取值应该小一些,所选用的电压表的内阻应该大一些。 V A R

S

U /V I /A

o

0.2 0.4 0.6

3.0 2.0 1.0

为了减小偶然误差,要多做几次实验,多取几组数据,然后利用U-I 图象处理实验数据:将点描好后,用直尺画一条直线,使尽量多的点在这条直线上,而且在直线两侧的点数大致相等。这条直线代表的U-I 关系的误差是很小的。它在U 轴上的截距就是电动势E (对应的I =0),它的斜率的绝对值就是内阻r 。(特别要注意:有时纵坐标的起始点不是0,求内阻的一般式应该是r =|ΔU /ΔI |)。

为了使电池的路端电压变化明显,电池的内阻宜大些。(选用使用过一段时间的1号电池) 14.用多用电表探索黑箱内的电学元件

设定黑箱上有三个接点,两个接点间最多只能接一个元件;黑箱内所接的元件不超过两个。 测量步骤和判定:

⑴用直流电压挡测量,A 、B 、C 三点间均无电压;说明箱内无电源。

⑵用欧姆挡测量,A 、C 间正、反接阻值不变,说明A 、C 间有一个电阻。⑶用欧姆挡测量,黑表笔接A 红表笔接B 时测得的阻值较小,反接时测得的阻值较大,说明箱内有一个二极管,可能在AB 间,也可能在BC 间,如右图中两种可能。

⑷用欧姆挡测量,黑表笔接C 红表笔接B 测得阻值比黑表笔A 红表笔接B 时测得的阻值大,说明二极管在AB 间。所以黑箱内的两个元件的接法肯定是右图中的上图。

四、重要的演示实验 1.用油膜法估测分子的大小

实验前应预先计算出每滴油酸溶液中纯油酸的实际体积:先了解配好的油酸溶液的浓度,再用量筒和滴管测出每滴溶液的体积,由此算出每滴溶液中纯油酸的体积V 。

油膜面积的测量:油膜形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,将油膜的形状用彩笔画在玻璃板上;将玻璃板放在坐标纸上,以1cm 边长的正方形为单位,用四舍五入的方法数出油膜面积的数值S (以cm 2

为单位)。

由d=V/S 算出油膜的厚度,即分子直径的大小。

2加速度和力的关系 加速度和质量的关系

两个相同的小车并排放在光滑水平桌面上,小车前端系上细线,线的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘里分别放有不同质量的砝码。小车所受的水平拉力F 的大小可以认为等于砝码(包括砝码盘)的重力大小。小车后端也系有细线,用一只夹子夹住两根细线,控制两辆小车同时开始运动和结束运动。

由于两个小车初速度都是零,运动时间又相同, s =2

1

at 2

∝a ,只要测出两

小车位移s 之比就等于它们的加速度a 之比。

实验结果是:当小车质量相同时,a ∝F ,当拉力F 相等时,a ∝1/m 。 实验中用砝码(包括砝码盘)的重力G 的大小作为小车所受拉力F 的大小,这样做会引起什么样的系统误差?怎样减小这个系统误差?

m

1 m 2

F 1 F 2

3.卡文迪许实验

左下图是卡文迪许扭秤实验的示意图。其中固定在T 形架上的小平面镜起着非常大的作用。利用光的反射定

律可以把T 形架的微小转动放大到能够精确测量的程度。设小平面镜到刻度尺的距离为L ,T 形架两端固定的两个小球中心相距为l ,设放置两个大球m /

后,刻度尺上的反射光点向左移动了Δx ,那么在万有引力作用下,小球向大球移动了多少?

4.描绘单摆的振动图象

对同一个单摆,如果两次拉出木板得到的图形分别如a 、b 所示,说明两次拉木板的速度之比为3∶2。 对摆长不同的单摆,如果两次拉木板速度相同,说明摆的周期之比为3∶2,摆长之比为9∶4。

5.波的叠加

在一根水平长绳的两端分别向上抖动一下,就分别右两个凸起状态1和2在绳上相向传播。它们在相遇后,彼此穿过,都保持各自的运动状态继续传播,彼此都没有受到影响。

观察一下:在它们相遇过程中,绳上质点的最大位移出现在什么位置?每个点都有可能达到这个位移吗?

在同一根绳子上,各种频率的波传播速度都是相同的。

6.扩散现象

装有无色空气的广口瓶倒扣在装有红棕色二氧化氮气体的广口瓶上,中间用

玻璃板隔开。抽去玻璃板,过一段时间可以发现,两种气体混合在一起,上下两瓶气体的颜色变得均匀一致。

扩散现象也证明分子在做永不停息的无规则运动。

从热力学第一定律分析一下:设环境温度不变。在扩散过程中,瓶中气体将吸热还是放热?这个实验也证明扩散现象有方向性。 a

b

7. 绝热过程,做功改变物体内能

用打气筒向容器中打气到一定压强,稳定后读出灵敏温度计的读数。打开卡子,气体迅速冲开胶塞,温度将会明显降低。(ΔU=Q+W ,作用时间极短,来不及热交换,是绝热过程,因此Q =0,而W 为负,所以ΔU 必然为负,即气体内能减小,温度降低)。

迅速向下压活塞,玻璃气缸内的硝化棉会燃烧起来(ΔU=Q+W ,也是绝热过程,Q =0,W 为正,所以ΔU 为正,气体内能增大,温度升高,达到硝化棉的燃点,因此被点燃)。这就是柴油机的工作原理。 8.平行板电容器的电容

静电计是测量电势差的仪器。指针偏转角度越大,金属外壳和上方金属小球间的电势差越大。在本实

验中,静电计指针和A 板等电势,静电计金属壳和B 板等电势,因此指针偏转角越大表示A 、B 两极板间的电压越高。

本实验中,极板带电量不变。三个图依次表示:正对面积减小时电压增大;板间距离增大时电压增大;插入电介质时电压减小。由U

U Q C 1

∝=知,这三种情况下电容分别减小、减小、增大。因此可以确定C 和S 、d 、ε的关系是d

S C ε∝

思考:如何测量电容器两极板间的电压? 9.磁电式电表原理

圆柱形铁芯的作用是在磁铁两极和铁芯间生成均匀地辐向分布的磁场。不管线圈转到什么角度,线圈平面都跟磁感线平行,线圈受到的安培力矩的大小只跟电流大小成正比。线圈绕在铝框上,线圈的两端分

别和两个螺旋弹簧相接,被测电流由这两个弹簧流入线圈。铝框可以起到电磁阻尼的作用。指针偏转方向与电流方向有关。因此根据指针偏转方向,可以知道被测电流方向。 10.研究电磁感应现象

首先要查明电流表指针偏转方向和电流方向的关系(方法与画电

场中平面上等势线实验相同)。

电键闭合和断开时、电键闭合后滑动变阻器的滑动触头移动过程中、电键闭合后线圈A 在B 中插入、拔出时,都会发现电流表指针发生偏转,说明有电流产生。而电键保持闭合、滑动触头不动、线圈A 在B 中不动时,电流表指针都不动,说明无电流产生。

结论:闭合电路中有感应电流产生的充要条件是穿过闭合电路的

磁通量发生变化。

11.单缝衍射

从图中看出:当狭缝宽度在0.5mm 以上时,缝越窄亮斑也越窄;当狭缝宽度在0.5mm 一下时,缝越窄中央亮条越宽,整个亮斑范围越宽,亮纹间距越大。

12.小孔衍射和泊松亮斑

小孔衍射和泊松亮斑的中心都是亮斑。区别是:泊松亮斑中心亮斑周围的暗斑较宽。

13.伦琴射线管

电子被高压加速后高速射向对阴极,从对阴极上激发出X 射线。在K 、A 间是阴极射线即高速电子流,从A 射出的是频率极高的电磁波,即X 射线。

X 射线粒子的最高可能的频率可由Ue=h ν计算。

14.α粒子散射实验

全部装置放在真空中。荧光屏可以沿着图中虚线转动,用来统计向不同方向散射的粒子的数目。观察结果是,绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来方向前进,但是有少数α粒子发生了较大的偏转。

15.光电效应实验

把一块擦得很亮的锌板连接在灵每验电器上,用弧光灯照锌板,验电器的指针就张开一个角度,表明锌板带了电.进一步检查知道锌板带( )电。这表明在弧光灯的照射下,锌板中有一部分( )从表面飞了出去锌板中少了( ),于是带( )电。 五、设计实验举例

例1.

略测定玩具手枪子弹射出时的初速度。除玩具手枪外,所给的测量仪器为: 1.5mm 0.7mm 0.4mm 0.2mm

0.1mm

⑴只有秒表;⑵只有米尺。

解:⑴若只有秒表,可如图(a ),将玩具手枪从地面竖直向上发射子弹,用秒表记下从发射到子弹落会地面所用的时间t ,则子弹上升的时间为t/2,故子弹初速度v 0=gt /2。⑵若只有米尺,可如图(b ),将玩具手枪子弹从某一高度处水平射出,用米尺测量射出时离地面的高度h 和水平射程s ,则子弹初速度h

g s t s v 20

==。

例2.利用如图所示的一只电压表、一个电阻箱和一个电键,测量一个电池组的电动势和内电阻。画出实验电路图,并用笔画线作导线将所给器材连接成实验电路。用记录的实验数据写出电动势和内电阻的表达式。

解:与学生实验相比,用电阻箱代替了电流表。由于电压可测,由电压、电阻就可以算出电流。电路图如右。实验方法有两种:

⑴改变电阻箱阻值,读出两组外电阻和对应的路端电压值R 1、U 1、R 2、U 2,根据闭合电路欧姆定律列出两种情况下的方程,

r R U

U E r R U U E 2

22111,+=+

=。

解这个方程组可得E 和r :()()2

11221212

1122

121,R U R U R R U U r R U R U U U R R E --=

--=

⑵改变电阻箱阻值,读出电压表对应的示数,多测几组数据,利用U-I 图象求电动势和内电阻。这样偶然误差会更小一些。

该实验的系统误差是由于电压表的分流引起的。所以选取电阻箱阻值时不宜太大,电压表则应该选用内阻较大的。

如果只给出电阻箱和电流表,同样可以测量电源的电动势和内电阻。

例3.某同学在研究弹簧振子的周期和振子质量的关系时,利用同一根弹簧,记录了不同振子质量对应的周期值如下表:

他在T-m 坐标系中根据此表描点后发现T 、m 间不是正比关系,而好象是

T 2∝m 关系,请你进一步验证这一猜想是否正确?

解:可以根据表中的T 值计算出相应的T 2

值填入表中,画出对应的

T 2-m 图象。如果所描出的点很接近在一条过原点的直线上,就可以确认T 2∝m

m (g) 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 T (s)

0.40

0.57

0.69

0.80

0.89

0.98

v 0

v 0 h

s

(a ) (b )

V

1 7

6 5 4 3 2 8 9 0 1

7 6 5 4 3 2

8

9 0 1 7 6 5

4 3 2 8 9 0 1 7 6

5 4 3 2 8 9 0 1 7

6 5

4 3 2 8 9 0 1 7 6

5 4 3 2 8 9 0 ×T 2

/s 2

m

1.0.0.0.0.

o

10 20 30

1 7 6 5 4 3

2 8 9 0 1 7 6 5 4

3 2 8 9 0 1 7 6 5

4 3 2 8 9 0 1 7 6

5 4 3 2 8 9 0 1 7

6 5

4 3 2 8 9 0 1 7 6

5 4 3 2 8 9 0 ×

关系成立。

在给出的表中增加一行对应的T 2

(s 2

)值:

m (g) 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 T (s) 0.40 0.57 0.69 0.80 0.89 0.98 T 2(s 2)

0.16

0.32

0.48

0.64

0.79

0.96

如图作出T 2

-m 图象:得到的6个点可以认为在同一条直线上,因此可以确定T 2

∝m 关系成立。

例4.某同学利用一架固定好的自动相机,用同一张底片多次曝光的方法,拍下了一辆小轿车启动后不久做匀加速直线运动的照片。相邻两次曝光的时间间隔为2.0s 。已知小轿车的车长为4.5m .他用刻度尺测量照片上的长度关系,结果如图所示。请你估算这辆小轿车的加速度a 和小轿车在照片中第2个像所对应的时刻的即时速度大小v 。

解:从

照片上可得,刻度尺的1厘米相当于实际长度3m 。量出前后两段位移分别为4.00cm 和6.70cm ,对应的实际位移分别为12m 和20.1m ,由ΔS=aT 2

可得a =2.0m/s 2

,再根据这4秒内的平均速度等于中间时刻的即时速度,可得照片中第2个像对应的速度v=8.0m/s 。

例5.如图所示,是用高电阻放电法测电容的实验电路图。其原理是测出电容器在充电电压为U 时所带的电荷量Q ,从而求出其电容C 。该实验的操作步骤如下: ⑴按电路图接好实验电路;

⑵接通电键S ,调节电阻箱R 的阻值,使微安表的指针接近满刻度.记下这时的电压表读数U 0=6.2V 和微安表读数I 0=490μA ;

⑶断开电键S 并同时开始计时,每隔5s 或10s 读一次微安表的读数i ,将读数记录在预先设计的表格中;

⑷根据表格中的12组数据,以t 为横坐标,i 为纵坐标,在坐标纸上描点(右图

中用“×”表示)。根据以上实验结果和图象,可以估算出当电容器两端电压为U 0时该电容器所带的电荷量

Q 0约为_________C ,从而算出该电容器的电容约为________F 。

解:按照图中的点,用光滑曲线把它们依次连接起来,得到i-t 图线,图线和横轴所围的面积就是放电量,即原来电容器的带电量。每小格相当于2.5×10-4

C ,用四舍五入法数得小方格有32个,所以Q 0=8×10-3

C 。再由C= Q 0/ U 0,得C =1.3×10-3

F 。 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 (cm)

i / A

μA 0 20 40 60 80 t /s

600 500 400 300 200 100

μ A

V

S C R

例6.某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中,设计了如图所示的实验装置。所用的钩码每只的质量都是30g ,他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出相应的弹簧总长度,将数据填在了下面的表中。(弹力始终未超过弹性限度,取g =9.8m/s 2

)

⑴试根据这些实验数据在右图给定的坐标纸上作出弹簧所受弹力大小F 跟弹簧总长L

之间的函数关系图线,说明图线跟坐标轴交点的物理意义。 ⑵上一问所得图线的物理意义?该弹簧的劲度k 是多大?

解:⑴根据实验数据在坐标纸上描出的点,基本上在同一条直线上。可以判定F 和L 间是一次函数关系。画一条直线,使尽可能多的点落在这条直线上,不在直线上的点均匀地分布在直线两侧。该图线跟横轴交点的横坐标表示弹簧的原长。

⑵图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比。由

x

F k ??=

可得k =25N/m 。 例7.在上海市青少年校外活动营地“东方绿舟”内有一个绿色能源区,同学们可以在这里做太阳能和风能

的研究性实验。某同学为了测定夏季中午单位面积上、单位时间内获得的太阳能,制作了一个太阳能集热装置、实验器材有:(a )内壁涂黑的泡沫塑料箱一个,底面积为1m 2

;(b )给你盛水塑料袋一个;(c )温度计一个;(d )玻璃板一块(约1m 2

)。如右图所示。

有一块斜坡草地,太阳光垂直照射到草地表面,请将上述实验器材按实验设计要求画在右图中。

已知水的比热容c ,被水吸收的热量Q 与水的质量m 、水温升高量△t 间的关系是Q =cm △t ,则为了测定中午单位面积上、单位时间内获得的太阳能,除了需要测量m 、△t

外,还应测量的物理量是 。本实验会有一定误差,试写出一条产生误差的主要原因: 。 解:装置图如右。还应该测量的物理量是温度t 。产生误差的主要原因是太阳能没有全部被水吸收。 六、实验练习题

1.按照有效数字规则读出以下各游标尺的测量值.

⑴ ⑵

F

/N

x /10-2m

5 6 8 10

12

1.6 1.2 0.8 0.4

0 砝码质量(g) 0 30 60 90 120 150 弹簧总长(cm) 6.00 7.15 8.34 9.48 10.64 11.79 弹力大小(N)

(a) (b) (c) (d)

读数为_____________cm. 读数为_____________mm.

⑶ ⑷

读数为____________m. 读数为_____________cm.

读数为_____________cm. 2.按照有效数字规则读出下列电表的测量值.

⑴ ⑵

接0~3V 量程时读数为________V. 接0~3A 量程时读数为_______A. 接0~15V 量程时读数为_______V. 接0~0.6A 量程时读数为______A. 3.多用电表表头的示意图如右。

⑴当指针位置如图中灰三角箭头所示,则测量的是______,测量结果为___________.

⑵当指针位置如图中白三角箭头所示,则测量的是______,测量结果为___________.

⑶当指针位置如图中黑三角箭头所示,则测量的是______,测量结果为___________.

⑷当指针位置如图中黑三角箭头所示,正确操作后发现指针的偏转角很小,那么接下来的操作步骤应该依次为:①_________________,②_________________,③__________________.

测量结束后应将选择开关拨到__________或者____________. 0

1

2

3 0

5 10

15

V 0

0.2

0.4

0.6 0

1 2

3

A

+

灰 白

⑸无论用多用电表进行何种(直流)测量,电流都应该从______表笔经______插孔流入电表。

4.用螺旋测微器测量长度时,可以精确到______m,读数应该读到______mm.读出下列四种情况下的测量结果。 ⑴ ⑵ ⑶ ⑷

⑴_________mm 。⑵_________cm 。 ⑶____________m 。 ⑷_________×10-3

m 。 5.如图是一个游标卡尺。

⑴图中a 、b 、c 分别叫做________、_________、____________.

⑵如图有一个小型气缸,欲测量其所用材料的体积V ,需要测量①高度H ,②深度h ,③外径D ,④内径d ,应该分别用游标卡尺的哪一部分?(用字母表示)___,___,___.

⑶在测量外径时,游标卡尺的尺面应该跟气缸底面垂直还是平行?________.为减小偶然误差,要求测量4四次,那么每测量一次后应将气缸绕中心轴转动______度. ⑷用测量结果表示V 的表达式为:_____________.

6.右图是千分尺的示意图.⑴图中所标的各部分依次叫做: ①__________,②___________,③__________. ④___________,⑤_________,⑥__________ .

⑵在测量时,当②快要接触被测物体时,要停止使

用_____,改用_______,目的是既可以__________,又能_________________. ⑶千分尺中的精密螺纹的螺距为________mm,其 可动刻度部分分为50等分,每一小格表示______mm.

7.实验室用水银气压计测量大气压时刻度尺和游标的位置如右图所示.由此可以读出当时的大气压为_________mmHg=________________Pa.

8.某同学用天平称量一只小铁球的质量。他将被测物体放在天平左盘内,在右盘内放有16g 砝码,将游码移到如图位置时天平恰好平衡。则被测物体的质量为__________g 。请在图中画出在调节天平横梁水平时游码应该处在的位置。

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

a

b

c

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900

mg

① ②

③ ④

75 76 77

0 5 10

2020高考物理电学实验专题讲解和练习

。 专题四 电学实验 电学实验是高考实验考查的重点、热点内容。试题注重联系实 验操作的考查,如测量仪器的读数问题、实验线路的连线问题、电 表和其他用电器的选择问题都是实验操作的仿真模拟,需要考生具 备良好的动手实践经验。试题还注重实验数据的处理分析,如根据 实验数据画出图线,根据图线分析得出结论。“设计和完成实验的能 力”在理科综合《考试说明》中指出的五个考试目标之一。是近几年 高考物理实验题的命题趋向。 完整的设计一个实验,要经历多个环节,在实际考查中,一般 不会考查全部环节,而是只考查其中的几个环节,有的题目给出条 件和实验器材,要求阐述实验原理;有的给出实验电路图,要求领 会实验原理,确定需测物理量及计算公式;有的则要求考生根据操 作步骤及测定的物理量判断出实验原理……虽然考查方式不尽相 同,但目前高考中几乎所有的设计型实验题都有一个共同点,都以 不同方式或多或少的对实验原理作一定的提示,在给出实验器材的 前提下进行考查。 由于考查环节和要求的不同,题型也不尽相同,但较多的是选择、 填空、作图题。 在复习过程中,应对所学电学实验逐个理解实验原理、实验方 法,比较不同实验的异同(如电路图、滑动变阻器和电表的连接) 不断充实自己的经验和方法,逐步达到能灵活运用已学知识解答新 的问题。对于设计型实验题目要明确实验设计的关键在于实验原理 的设计,它是进行实验的依据和起点,它决定了应选用(或还需)

哪些实验器材,应测量哪些物理量,如何编排实验步骤。而实验原理的设计又往往依赖于所提供的实验器材(条件)和实验要求,它们相辅相成,互为条件。 (一)电学实验中所用到的基本知识 在近年的电学实验中,电阻的测量(包括变形如电表内阻的测量)、测电源的电动势与内电阻是考查频率较高的实验。它们所用 到的原理公式为:R=U,E=U+Ir。由此可见,对于电路中电压U I 及电流I的测量是实验的关键所在,但这两个量的直接测量和间接测量的方法却多种多样,在此往往也是高考试题的着力点之处。因此复习中应熟练掌握基本实验知识及方法,做到以不变应万变。1.电路设计原则:正确地选择仪器和设计电路的问题,有一定的灵活性,解决时应掌握和遵循一些基本的原则,即“安全性”、“方便性”、“精确性”原则,兼顾“误差小”、“仪器少”、“耗电少”等各方面因素综合考虑,灵活运用。 ⑴正确性:实验原理所依据的原理应当符合物理学的基本原理。 ⑵安全性:实验方案的实施要安全可靠,实施过程中不应对仪器及人身造成危害。要注意到各种电表均有量程、电阻均有最大允许电流和最大功率,电源也有最大允许电流,不能烧坏仪器。 ⑶方便性:实验应当便于操作,便于读数,便于进行数据处理。 ⑷精确性:在实验方案、仪器、仪器量程的选择上,应使实验误差尽可能的小。 2.电学实验仪器的选择: ⑴根据不使电表受损和尽量减少误差的原则选择电表。首先保证流

高考物理实验全面总结完整版

高考物理实验全面总结 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】

2017高考物理实验复习针对每一个实验,注意做到“三个掌握、五个会”,即掌握实验目的、步骤、原理;会控制条件、会使用仪器、会观察分析、会处理数据并得出相应的结论、会设计简单的实验方案。(这句是听别的老师说的,觉得挺对的) 第一部分考查的内容及要点 一、基本仪器的使用: 刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、打点计时器、弹簧秤、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等二、基本实验操作: 实物连线、实验步骤、纠错、补漏、排序等。 三、基本实验原理: 详见“第二部分:实验专题总结” 四、实验数据处理及误差分析: 图像法(剔除错误数据,找规律),列表法(多个量之间的关系,正反比关系);减小误差(换仪器、换方法、多次测量、作图等) 五、开放性实验题: 设计实验,实验探究,实验变式(这部分的关键是回归已知的实验,用脑海里已有的实验原理和实验仪器去解决新问题是这类题的关键)

第二部分实验专题总结 一、实验部分考题分析: 力学实验的主线是打点计时器(光电门); 电学实验的主线是各种方法测各种电阻; 电磁学内容实验题略有涉猎,但很少; 考题基本为课本实验的变式、组合或重新设计。 二、考纲实验: 实验一:研究匀变速直线运动实验二:探究弹力和弹簧伸长的关系 实验三:验证力的平等四边形定则实验四:验证牛顿运动定律 实验五:探究动能定理实验六:验证机械能守恒定律 实验七:验证动量守恒定律实验八:测定金属的电阻率 实验九:描绘小电珠的伏安特性曲线实验十:测定电源的电动势和内阻 实验十一:练习使用多用电表实验十二:传感器的简单使用 实验十三:用油膜法估测分子的大小(3-3) 实验十四:探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度(3-4) 实验十五:测定玻璃的折射率实验十六:用双缝干涉测光的波长 三、专题突破: 实验一研究匀变速直线运动

高中物理电学实验习题大全(含答案)

电学实验 测定金属的电阻率 1.在“测定金属的电阻率”的实验中,所测金属丝的电阻大约为5,先用伏安法测出该金属丝的电阻,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。用米尺测出该金属丝的长度L,用螺旋测微器测量该金属丝直径时的刻度位置如图所示。 (1)从图中读出金属丝的直径为______________mm。 (2)实验时,取来两节新的干电池、开关、若干导线和下列器材: A.电压表0~3 V,内阻10 k B.电压表0~15 V,内阻50 k C.电流表0~0.6A,内阻0.05 D.电流表0~3 A,内阻0.01 E.滑动变阻器,0~10 F.滑动变阻器,0~100 ①要较准确地测出该金属丝的电阻值,电压表应选_______________,电流表应选______________,滑动变阻器选_____________(填序号)。 ②实验中,某同学的实物接线如图所示,请指出该实物接线中的两处明显错误。 错误l:_____________________________;

错误2:_____________________________。 2.为了测量某根金属丝的电阻率,根据电阻定律需要测量长为L的金属丝的直径D.电阻R。某同学进行如下几步进行测量: (1)直径测量:该同学把金属丝放于螺旋测微器两测量杆间,测量结果如图,由图可知,该金属丝的直径d= 。 (2)欧姆表粗测电阻,他先选择欧姆×10档,测量结果如图所示,为了使读数更精确些,还需进行的步骤是。 A.换为×1档,重新测量 B.换为×100档,重新测量 C.换为×1档,先欧姆调零再测量 D.换为×100档,先欧姆调零再测量 (3)伏安法测电阻,实验室提供的滑变阻值为0~20Ω,电流表0~0.6A(内阻约0.5Ω),电压表0~3V(内阻约5kΩ),为了测量电阻误差较小,且电路便于调节,下列备选电路中,应该选择。 3.在测定金属电阻率的实验中,某同学连接电路如图(a)所示.闭合开关后,发现电路有故障(已知电源、电表和导线均完好,电源电动势为E):

中考物理实验题总结

中考复习物理实验专题归类复习 新课标教育中心 施琨 1、如图1所示,用尺子作乐器探究决定音调高低的因素,把钢尺紧 按 在桌面上,一端伸出桌边,拨动钢尺,听它振动发出的声音,同时 注意钢尺振动的快慢,改变钢尺伸出桌边的长度,再次拨动,使钢 尺每次的振动幅度大致相同。实验发现:○1尺子伸出桌面的长度 越长振动越 ,发出声音的音调越 ;尺子伸出 桌面的长度越短振动越 ,发出声音的音调越 。 由此可得出结论:音调的高低与 有关 2、为了验证“声音的传播需要介质”,小华设计了一套巧妙的实验装置:在广口瓶内用细线吊 起爸爸的手机,线的末端固定在瓶口的软木塞上,瓶内的空气可由瓶口的玻璃管抽出,如 图2所示。 (1)在没有抽气时,小华用家里的电话拨打手机,他 (选填“能” 或“不能”)听见手机铃声。 (2)当小华尽量抽尽瓶中的空气后,再拨打手机,他听到的手机铃声 的情况是: 。 (3)通过以上两次实验的对比,小华得出的结论是 。 3、为了探究光反射时的规律,小明进行了如图3所示的实验。 ⑴请在图中标出反射角的度数。 图1 图2

⑵小明想探究反射光线与入射光线是否在同一平面内,他应如何操 作? ⑶如果让光线逆着OF 的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OE 方向射出,这表明: 4、小红同学在做“探究平面镜成像”的实验时,将一块玻璃板竖直架在 水平台上,再取两段完全相同的蜡烛A 和B ,点燃玻璃板前的蜡烛A , 进行观察,如图4所示,在此实验中: (1)小红选择玻璃板代替镜子进行实验的目的是__________. (2)所用刻度尺的作用是便于比较像与物________关系. (3)选取两段完全相同的蜡烛是为了比较像与物 的__________关系. (4)移去后面的蜡烛B ,并在其所在位置上放一光 屏,则光屏上__________接收到蜡烛烛焰的像(填“能”或“不能”).所以平面镜所成的像是__________像(填“虚”或“实”). (5)小红将蜡烛逐渐远离玻璃板时,它的像__________ (填“变大”、“变小”或“不变”). 5、某实验小组在探究光的折射规律时,将光从空气分别射入水和玻璃,测得数据如下表: 分析表格中的数据,你肯定能得出一些规律。请写出一条: 。 6、在“探究凸透镜成像的规律”的实验中。 (1)实验时,应使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在________。 空气中的入射角i 0° 30° 45° 60° 水中的折射角r 0° 22° 32° 40° 玻璃中的折射角 0° 17° 24° 30° 图3 图4 图4

高中物理电学实验专题(经典)

电学实验(经典) 实验设计的基本思路 (一)电学实验中所用到的基本知识 电学实验中,电阻的测量(包括变形如电表内阻的测量)、测电源的电动势与内电阻是考查频率较高的实验。它们所用到的原理公式为: Ir U E I U R +== ,。 可见,对于电路中电压U 及电流I 的测量是实验的关键所在,但这两个量的直接测量和间接测量的方法却多种多样,在此往往也是高考试题的着力点之处。 1.电路设计原则:正确地选择仪器和设计电路的问题,解决时应掌握和遵循一些基本的原则,即“安全性”、“方便性”、“精确性”原则,兼顾“误差小”、“仪器少”、“耗电少”等各方面因素综合考虑,灵活运用。 (1)正确性:实验原理所依据的原理应当符合物理学的基本原理。 (2)安全性:实验方案的实施要安全可靠,实施过程中不应对仪器及人身造成危害。要注 意到各种电表均有量程、电阻均有最大允许电流和最大功率,电源也有最大允许电流,不能烧坏仪器。 (3)方便性:实验应当便于操作,便于读数,便于进行数据处理。 (4)精确性:在实验方案、仪器、仪器量程的选择上,应使实验误差尽可能的小。 2.电学实验仪器的选择: (1)选择电表:首先保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程,然后合理选择量程,务必使指针有较大偏转(一般要大于满偏度的1/3),以减少测读误差。 (2)选择滑动变阻器:注意流过滑动变阻器的电流不超过它的额定值,对大阻值的变阻器,如果是滑动头稍有移动,使电流、电压有很大变化的,不宜采用。 (3)应根据实验的基本要求来选择仪器,对于这种情况,只有熟悉实验原理,才能作出恰当的选择。总之,最优选择的原则是:方法误差尽可能小;间接测定值尽可能有较多的有效数字位数,直接测定值的测量使误差尽可能小,且不超过仪表的量程;实现较大范围的灵敏调节;在大功率装置(电路)中尽可能节省能量;在小功率电路里,在不超过用电器额定值的前提下,适当提高电流、电压值,以提高测试的准确度。

高考物理备考专题:物理实验总复习

高考物理备考专题:物理实验总复习知识结构:

方法指导: 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,物理高考历来重视考查实验能力。 一、基本实验的复习 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,复习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:练习型、测量型、验证型、探索型.对每一种类型都要把原理弄清楚. 应特别注意的问题:验证机械能守恒定律中不需要选择第一个间距等于2mm的纸带.这个实验的正确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(如果这段时间恰等于0.02s,则这段位移s=gt2/2=(10×0.022/2)m=2×10-3m=2mm),但不能知道它的确切数值,也不需要知道它的确切数值.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,等等。对于使用新教材的省市,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。 下面几个是应特别注意的: ①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,这两个实验都要使用斜槽轨道,让小球从轨道上端无初速滚下,然后平抛出去,在安装装置时要注意保证轨道末端必须水平,如果实验要进行多次,每次小球应从同一高度处下落,因此应有一个挡板。 ③验证机械能守恒定律的实验,要用铁架台并用夹子固定纸带,这样在开启打点计时器而未释放重锤前,能保证打出的点迹在同一点上,若像课本上的实验装置图那样,用手握住纸带,开启打点计时器而未释放纸带前,会由于手的抖动而打出一“堆”点,从而无法准确找出第一个点(即自由落体运动起始位置)。 ④用单摆测重力加速度的实验,在安装单摆时要注意悬点的固定,随便拴一个结系在铁架台的横梁上是不可取的,因为悬点不确定,就不是单摆,并且摆长值也无法准确测量。 ⑤有关电路的电学实验要注意安培表的外接与内接,制流与分压电路的选择,电表内阻的影响,等等。(4)实验步骤 复习实验步骤时不能靠死背结论,而要与实验原理联系起来,要多问问自己,为什么要按这样的步骤操作?把某些实验步骤交换一下是否可以?省掉某个步骤行不行?等等。 (5)实验数据的处理 重要的有打点计时器纸带的处理方法(如分析是不是匀速运动或匀变速直线运动、如果是匀变速运动,如何求某时刻的速度、如何求加速度等);解方程求解未知量、用图像处理数据(把原来应该是曲线关系的通过改变坐标轴的量或单位而变成线性关系,即变成直线,是重要的实验能力)。 (6)实验误差的定性分析 中学阶段不要求进行定量的误差分析,但对主要误差的产生原因、系统误差是偏大还是偏小等,应能理解。在电路的实验中,粗略地看,认为电流表是短路、电压表是断路,但精确一点看,电流表和电压表的内阻的影响都不能忽略,定性地讨论电表电阻对测量结果的影响是我们应该掌握。 二、几种重要的实验方法 下面几种实验方法是我们中学阶段物理实验中用过的,从方法的角度整理、复习一下,有助于我们提高认识水平和能力。 (1)累积法:在“用单摆测重力加速度”测周期时我们用的是累积法,即我们不直接测一个周期的时间,而是测30~50个周期的总时间,再除以周期数即得周期T的值.用累积法的好处是:①相当于进行多

精选高考物理实验复习专题

精选2019高考物理实验复习专题高考在即,为了方便考生们更好地复习总结物理知识,小编在这里整理了精选2019高考物理实验复习专题,供考生们学习,希望能对考生们有帮助! 复习重点:1、长度的测量;2、研究匀变速直线运动;3、探究弹力和弹簧伸长的关系;4、验证力的平行四边形定则。 知识能力点提要: 实验一、长度的测量。实验目的:练习使用刻度尺和游标卡尺测量长度。 一、练习使用刻度尺测量长度。刻度尺又称米尺,常用米尺的最小刻度为lmm,量程不等。 1、刻度尺测量物体的长度时要注意以下几点: (1)刻度线紧贴被测物,眼睛正对刻度线读数,以避免视差。 (2)为防止因端头磨损而产生误差,常选择某一刻度线为测量起点,测量的长度等于被测物体的两个端点在刻度尺上的读数之差。 (3)毫米以下的数值靠自测估读一位,估读最小刻度值的1/10。 (4)测量精度要求高时,要进行重复测量后取平均值。可用累积法测细金属丝的直径或一张白纸的厚度。 二、练习使用游标卡尺测量长度。 1、游标卡尺的构造如图所示。 2、读数原理:如表。 3、测量范围:一般最多可以测量十几个厘米的长度。

4、使用游标卡尺时要注意: (1)对游标尺的末位数不要求再作估读,如遇游标上没有哪一根刻度线与主尺刻度线对齐的情况,则选择靠最近的一根线读数。有效数字的末位与游标卡尺的精度对齐。 (2)测量物不可在钳口间移动或压得太紧,以免磨损钳口或损坏工件。 (3)测量物上被测距离的连线必须平行于主尺。 (4)读数时,在测脚夹住被测物后适当旅紧固定螺丝。 实验二、研究匀变速直线运动。 1、实验目的:测定匀变速直线运动的加速度。 2、电磁打点计时器或电火花计时器是计时仪器。工作电压为_____ 流伏,f = 50Hz时,每隔_______ s打一次点。 3、实验原理:如图所示,T=0.02n秒: (1)逐差法: a平= (a1 + a2 +a3)/3 = [(s4 + s5 +s6) - (s1 + s2 +s3)]/9T2 (2)v - t图象法:利用vn = (sn + sn + 1)/2T求出v1、v2、v3……再作出v - t图象求出斜率,即可得到a。 4、注意事项: (1)实验中应先根据测量和计算得出的各Δs先判断纸带是否做匀变速直线运动,据估算,如果各Δs的差值在5%以内,可认为它们是相等的,纸带做匀变速直线运动。 (2)每打好一条纸带,将定位轴上的复写纸换个位置,以保证打点清晰,同时注意纸带打完后及时断开电源。

高中物理电学实验专题知识讲解

物理电学实验专题 一、伏安法测电阻及拓展 1.下表中选出适当的器材,试设计一个测量阻值约为15k Ω的电阻的电路。要求方法简捷,R X 两端电压能从0开始变化,要求有尽可能高的精确度。 电流表A 1:量程1mA 内阻约50Ω; 电流表A 2:量程300A μ 内阻约300Ω 电流表A 3:量程100A μ 内阻约500Ω;电压表V 1:量程10V 内阻约15K Ω 固定电阻:R 0=9990Ω; 电流表G :I g =300A μ、R g =10Ω。 滑动变阻器R 1: 阻值约50Ω;额定电流为1A 滑动变阻器R 2: 阻值约100K Ω 额定电流为0.001A 电池组:E=3V ;内阻小但不可忽略; 开关,导线若干 2. 两块电压表测电阻 用以下器材测量一待测电阻R x 的阻值(900~1000Ω): 电源E ,具有一定内阻,电动势约为9.0V ; 电压表V 1,量程为1.5V ,内阻r 1=750Ω; 电压表V 2,量程为5V ,内阻r 2=2500Ω; 滑线变阻器R ,最大阻值约为100Ω; 单刀单掷开关K ,导线若干。 (1)测量中要求电压表的读数不小于其量程的3 1 ,试画出测量电阻R x 的 一种实验电路原理图(原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注)。 (2)根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出连线。 (3)若电压表V 1的读数用U 1表示,电压表V 2的读数用U 2表示,则由已知量和测得量表示R x 的公式为R x =_________________。 3. 两块电流表测电阻 从下表中选出适当的实验器材,设计一电路来测量电流表A 1的内阻r 1。要求方法简捷,有尽可能高的测量精度,器材代号 规格 电流表(A 1) 量程100mA ,内阻r 1待测(约40Ω) 电流表(A 2) 量程500uA ,内阻r 2=750Ω 电压表(V ) 量程10V ,内阻r 3=10k Ω 电阻(R 1) 阻值约100Ω,作保护电阻用 滑动变阻器(R 2) 总阻值约50Ω 电池(E ) 电动势1.5V ,内阻很小 开关(K ) 导线若干 (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____________________________________。 4.现有实验器材如下: 电池E ,电动势约10V ,内阻约1Ω 电流表A 1,量程300mA ,内阻r 1约为5Ω 电流表A 2,量程10A ,内阻r 2约为0.2Ω 电流表A 3,量程250mA ,内阻r 3约为5Ω 电阻箱R 0,最大阻值999.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ω 滑动变阻器R 1,最大阻值100Ω,开关及导线若干 要求用图1所示电路测定图中电流表A 的内阻 (1)在所给的三个电流表中,哪几个可用此电路精确测定其电阻? (2)在可测的电流表中任选一个作为测量对象,简要写出按电路图的主要连接方法. A A ′ R 1 R 0

最新人教版初中物理实验专题复习

力学部分 一、密度(探究和测量) 1、同学们在实验室里测小矿石的密度,选用天平、量筒、小矿石、细线、烧杯和水,进行了如下的实验操作: A .将小矿石用细线系好后慢慢地放入量筒中并记下总的体积. B .把游码放在标尺的零刻度线处,调节横梁上的螺母,使横梁平衡. C .把天平放在水平桌面上. D .将小矿石放在左盘中,在右盘中增减砝码并移动游码直至横梁平衡. E .在量筒中倒入适量的水并记下水的体积. ⑴正确的实验操作顺序是 (只填字母序号). ⑵在调节天平时,发现指针位置如图1甲所示,此时应将平衡螺母向 调. ⑶用调节好的天平称小矿石的质量.天平平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图16 乙所示;量筒量出小矿石的体积如图1丙所示,由此可知,小矿石的密度ρ= kg/m 3. 2、小刚同学想测酱油的密度,但家里只有天平、小空瓶,而没有量筒.他思考后按照自己设计的实验步骤进行了测量,测量内容及结果如图2所示。 (1)他第三次测得物体的质量如图2b 中砝码和游码所示,其结果m 3= g 。 (2)请按照图4a 的顺序写出对应的实验步骤: 第一步: ; 第二步: ; 第三步: 。 (3)请你根据小刚测量的数据帮他计算出酱油的密度 。 图 1 a b

二、重力与质量的关系 3 (1)表中漏填了两个数据,请你在表中补上。 (2)根据上表数据,在图3中画出重力随质量变化的图线。 (3)由数据和图线可得出的结论是:___________________________________。 三、摩擦力的影响因素 4、(2010广东)在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中。 (1)小明的三次实验情况分别如图4中的甲、乙、丙所示。实验时,用弹簧测力计拉木块在水平木板(或毛巾)上做匀速直线运动,根据______知识可知,这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。 (2)小明在探究“滑动摩擦力的大小与压力的关系”时,利用图4中甲、乙两组数据比较得出:“压力越大,滑动摩擦力就越大”的结论。你认为他这样对比这两组数据就得出这样的结论对吗?______。你的理由是:___________。 (3)请你根据小明这三次实验情况设计一个实验数据记录表格。 (4)从图中甲、丙两组数据比较,你能得出的结论是:_____________。 图4 图3

高考物理复习:专题7 1 第1讲 力学实验与创新

1. 如图所示,用铁架台、弹簧和多个质量均为m的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系. (1)为完成实验,还需要的实验器材有:_________________________________. (2)实验中需要测量的物理量有:________________________________. (3)为完成该实验,设计实验步骤如下: A.以弹簧伸长量为横坐标,以弹力为纵坐标,描出各组(x,F)对应的点,并用平滑的曲线连接起来; B.记下弹簧不挂钩码时其下端在刻度尺上的刻度l0; 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把刻度尺; 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,并记录在表格内,然后取下钩码; E.以弹簧伸长量为自变量,写出弹力与伸长量的关系式.首先尝试写成一次函数,如果不行,则考虑二次函数; F.解释函数表达式中常数的物理意义; G.整理仪器. 请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来:________________________________________________________________________. 解析:(1)根据实验原理可知还需要刻度尺来测量弹簧原长和伸长量; (2)根据实验原理,实验中需要测量的物理量有弹簧的原长、弹簧所受外力与对应的伸长量(或与弹簧对应的长度); (3)根据完成实验的合理性可知先后顺序为CBDAEFG. 答案:(1)刻度尺(2)弹簧原长、弹簧所受外力与对应的伸长量(或与弹簧对应的长度) (3)CBDAEFG 2.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,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,图中每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,打点计时器接频率f=50 Hz的交流电源. (1)打下E点时纸带的速度v E=________(用给定字母表示); (2)若测得d6=65.00 cm,d3=19.00 cm,物体的加速度a=________ m/s2;

高中物理经典电学实验题(全)

八、电学实验题集粹(33个) 1.给你一只内阻不计的恒压电源,但电压未知,一只已知电阻R,一只未知电阻Rx,一只内阻不计的电流表但量程符合要求,以及开关、导线等,用来测Rx接在该恒压电源上时的消耗功率Px,画出测量线路图并写出简要测量步骤,以及Px的表达式. 2.如图3-94所示是研究闭合电路的内电压、外电压和电源电动势间关系的电路.(1)电压表V的(填“正”或“负”)接线柱应接在电源正极A上,电压表V′的(填“正”或“负”)接线柱应接在探针D上.(2)当滑片P向右移动时,V′的示数将(填“变大”、“变小”或“不变”). 图3-94 图3-95 3.有一只电压表,量程已知,内阻为RV,另有一电池(电动势未知,但不超过电压表的量程,内阻可忽略).请用这只电压表和电池,再用一个开关和一些连接导线,设计测量某一高值电阻Rx的实验方法.(已知Rx的阻值和RV相差不大) (1)在如图3-95线框内画出实验电路. (2)简要写出测量步骤和需记录的数据,导出高值电阻Rx的计算式. 4.在“测定金属的电阻率”的实验中,用电压表测得金属丝两端的电压U,用电流表测得通过金属丝中的电流I,用螺旋测微器测得金属的直径d,测得数据如图3-96(1)、(2)、(3)所示.请从图中读出U=V,I=A,d=mm. 图3-96 5.如图3-97所示,是一根表面均匀地镀有很薄的发热电阻膜的长陶瓷管,管长L约40cm,直径D约8cm.已知镀膜材料的电阻率为ρ,管的两端有导电箍M、N,现有实验器材:米尺、游标卡尺、电压表、电流表、直流电源、滑动变阻器、开关、导线若干根,请你设计一个测定电阻膜膜层厚度d的实验,实验中应该测定的物理量是,计算镀膜膜层厚度的公式是. 图3-97 6.用万用表的欧姆挡测电阻时,下列说法中正确的是.(填字母代号) A.万用电表的指针达满偏时,被测电阻值最大 B.万用电表的指针指示零时,说明通过被测电阻的电流最大

初中物理八年级上册实验考点汇总与练习题附答案

初中物理八年级上册实验考点汇总与练习题附答案 同学们初二开始接触学习物理,物理是一门很有趣的学科。因为在生活中,很多现象都和物理知识有关,所以学好物理知识是很重要的。大家平时是不是最喜欢看老师上课时做实验呢?小编整理了相关资料,希望能帮助到您。 初中物理八年级上册实验考点汇总 第二章 声音由物体的振动产生;声音能在固、液、气体中传播。 1. 设计实验证明:声音是由物体振动产生的。 答:将音叉紧贴用细绳悬挂的乒乓球,敲击音叉,发现乒乓球被弹起,同时听到音叉发出声音。证明:声音是由物体振动产生的。 2. 设计实验证明:声音能在固体中传播。 答:取一根长铁管,同学A轻敲铁管一端,使在另一端的同学B 刚好听不到敲击声,同学B把耳朵贴在铁管的另一端,发现同学B 能够听到敲击声。证明:声音能在固体中传播。 3. 设计实验证明:声音能在液体中传播。 答:将正在发声的闹钟用塑料袋密封浸没在水槽中,仍能听到闹钟的声音。证明:声音能在液体中传播。 4. 设计实验证明:声音能在气体中传播。 答:让一同学在对面敲鼓,发现自己能够听到敲鼓省。证明:声音能在气体中传播。

5. 设计实验证明:声音的传播需要介质,真空不能传声。 答:将正在发声的闹钟放入真空罩中,用抽气机逐渐抽出罩中的空气,发现铃声逐渐变小。证明:声音的传播需要介质,真空不能传声。 第三章 熔化现象;凝固现象;汽化现象;蒸发吸热致冷;影响蒸发快慢因素;液化现象;降低温度使气体液化;液化放热;升华现象;凝华现象。 6. 设计实验说明熔化现象的存在。 在试管中加入碎冰,用酒精灯给试管加热,发现试管内固态的冰变成了液态的水。说明固体可以熔化。 7. 设计实验证明:晶体熔化吸热但温度保持不变 答:用酒精灯给海波加热,用温度计测量海波的温度,发现海波逐渐变成液态,且从出现液态海波开始,到海波熔化结束的过程中温度计示数不变(熔化过程中撤掉酒精灯,发现熔化立刻停止)。证明:晶体熔化吸热但温度保持不变。 8. 设计实验说明液体可以凝固。 在烧杯中装入适量的水,将烧杯放入冰箱的冷冻室,发现一段时间后,烧杯内液态的水变成了固态的冰。说明液体可以凝固。 9. 设计实验证明:非晶体熔液凝固时放热且温度降低。 将蜡油放在小烧杯中并一起放到冰块上,在装有蜡油的烧杯中放入温度计,一段时间后发现蜡油逐渐变成固态,温度计示数一直在降低且烧杯底部的冰块熔化,证明非晶体熔液凝固时放热且温度降低。

2020年高考物理实验专项复习:《其他热学实验》(解析版)

《其他热学实验》 一、实验题 1.某小组同学利用如图(a)所示的装置研究一定质量气体的压强与温度的关系.他们在与压强传感 器相连的试管中封闭了一定质量的气体,将温度传感器的热敏元件伸入到试管内部,通过数据采集器和计算机测得试管内气体的压强和温度.实验中,把试管浸在烧杯的冷水中,通过在烧杯中逐次加入热水来改变试管内气体的温度. 温度传感器压强传感器试管热敏元件(a) (1)该组同学在先后三次实验中获得了三组实验数据,通过计算机绘出的p?t图象分别如图(b) 中的a、b、c所示,其中三条线不重合的原因是______; (2)如果图中p1为已知量,则图线a的函数表达式为______; (3)如果某次实验中,加入热水后没有充分搅拌,就立即记录压强和温度的数值,则测量的气体 温度和该时刻气体实际温度相比将______(填“偏高”“偏低”“一致”) 2.在“研究一定质量理想气体在温度不变时,压强和体积的关系”实验中.某同学按如下步骤进 行实验: ①将注射器活塞移动到体积适中的V0位置,接上软管和压强传感器,通过DIS系统记录下此时 的体积V0与压强p0. ②用手握住注射器前端,开始缓慢推拉活塞改变气体体积. ③读出注射器刻度表示的体积V,通过DIS系统记录下此时的V与压强p. ④重复②③两步,记录5组数据.作p?1 图. V (1)在上述步骤中,该同学对器材操作的错误是:______.因为该操作通常会影响气体的______(填 写状态参量). (2)若软管内容积不可忽略,按该同学的操作,最后拟合出的p?1 直线应是图a中的______.(填 V 写编号) (3)由相关数学知识可知,在软管内气体体积△V不可忽略时,p?1 图象为双曲线,试用玻意耳 V 定律分析,该双曲线的渐近线(图b中的虚线)方程是p=______.(用V0、p0、△V表示)

2018年高考理综物理实验题复习专题

2018年高考理综物理实验题复习专题 2014年高考理综物理实验题复习专题 查字典物理网高考频道第一时间为您发布2014年高考理综物理实验题复习专题 专题名称:实验专题(一) 复习重点:1、长度的测量;2、研究匀变速直线运动;3、探究弹力和弹簧伸长的关系;4、验证力的平行四边形定则。 知识能力点提要: 实验一、长度的测量。实验目的:练习使用刻度尺和游标卡尺测量长度。 一、练习使用刻度尺测量长度。刻度尺又称米尺,常用米尺的最小刻度为lmm,量程不等。 1、刻度尺测量物体的长度时要注意以下几点:

(1)刻度线紧贴被测物,眼睛正对刻度线读数,以避免视差。 (2)为防止因端头磨损而产生误差,常选择某一刻度线为测量起点,测量的长度等于被测物体的两个端点在刻度尺上的读数之差。 (3)毫米以下的数值靠自测估读一位,估读最小刻度值的 1/10。 (4)测量精度要求高时,要进行重复测量后取平均值。可用累积法测细金属丝的直径或一张白纸的厚度。 二、练习使用游标卡尺测量长度。 1、游标卡尺的构造如图所示。 2、读数原理:如表。 3、测量范围:一般最多可以测量十几个厘米的长度。 4、使用游标卡尺时要注意:

(1)对游标尺的末位数不要求再作估读,如遇游标上没有哪一根刻度线与主尺刻度线对齐的情况,则选择靠最近的一根线读数。有效数字的末位与游标卡尺的精度对齐。 (2)测量物不可在钳口间移动或压得太紧,以免磨损钳口或损坏工件。 (3)测量物上被测距离的连线必须平行于主尺。 (4)读数时,在测脚夹住被测物后适当旅紧固定螺丝。 实验二、研究匀变速直线运动。 1、实验目的:测定匀变速直线运动的加速度。 2、电磁打点计时器或电火花计时器是计时仪器。工作电压为 _____ 流伏,f = 50Hz时,每隔 _______ s打一次点。 3、实验原理:如图所示,T=0.02n秒: (1)逐差法:

高考物理真题电学实验

专题17 电学实验 1.(2017全国卷Ⅰ)某同学研究小灯泡的伏安特性,所使用的器材有:小灯泡L(额定电压V,额定电流 A);电压表V V(量程3 V,内阻3 kΩ);电流表A(量程 A,内阻Ω);固定电阻R0(阻值1 000 Ω);滑动变阻器R(阻值0~ Ω);电源E(电动势5 V,内阻不计);开关S;导线若干. (1)实验要求能够实现在0~ V的范围内对小灯泡的电压进行测量,画出实验电路原理图. (2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图(a)所示. 由实验曲线可知,随着电流的增加小灯泡的电阻_________(填“增大”“不变”或“减小”),灯丝的电阻率__________(填“增大”“不变”或“减小”). (3)用另一电源E0(电动势4 V,内阻Ω)和题给器材连接成图(b)所示的电路,调节滑动变阻器R的阻值,可以改变小灯泡的实际功率.闭合开关S,在R的变化范围内,小灯泡的最小功率为____________W,最大功率为___________W.(结果均保留2位小数) 答案:(1) (2)增大增大(3) 解析:本题主要考查研究小灯泡的伏安特性实验,利用伏安特性曲线计算实际功率及其相关的知识点. (1)要实现在0~V的范围内对小灯泡的电压进行测量,则滑动变阻器需要设计成分压接法;电压表应与固定电阻R0串联,将量程改为4 V.由于小灯泡正常发光时电阻约

为12 Ω,所以需将电流表外接.(2)由小灯泡伏安特性曲线可知,随着电流的增加小灯泡的电阻增大.根据电阻定律可知,灯丝的电阻率增大.(3)当滑动变阻器的阻值为9 Ω时,电路电流最小,灯泡实际功率最小,此时E=U+I(r+R)得U=–10I+4,在图中作出该直线如左 图所示,交点坐标约为U= V,I=225 mA,P1=UI= W;整理得: 1E I U R r R r =-+ ++ ,当直 线的斜率最大时,与灯泡的I–U曲线的交点坐标最大,即灯泡消耗的功率最大.当滑动变阻器电阻值R=0时,灯泡消耗的功率最大,此时交点坐标为U= V,I= A,如右图所示,最大的功率为P2=UI= W. 2.(2017全国卷Ⅱ)某同学利用如图(a)所示的电路测量一微安表(量程为100 μA,内阻大约为2 500 Ω)的内阻.可使用的器材有:两个滑动变阻器R1、R2(其中一个阻值为20 Ω,另一个阻值为2 000 Ω);电阻箱R z(最大阻值为99 Ω);电源E(电动势约为 V);单刀开关S1和、D分别为两个滑动变阻器的滑片. (1)按原理图(a)将图(b)中的实物连线.

高三物理电学实验专题

高三物理电学实验专题 1.请读出以下测量仪器的示数,其中游标卡尺读数为cm, 螺旋测微器读数为mm,多用电表挡位为直流电压挡50 V时读数为V,若用欧姆表“×100”挡时的读数为Ω。 2.某学习小组设计了一个测定金属丝电阻率的实验电路如图所示。ab是一段粗细均匀的金属电阻丝,R0是阻值为6 Ω的保护电阻,学生电源的输出电压为10 V,电流表可视为理想电表。 (1)用螺旋测微器测量金属丝的直径如图所示,其直径为mm。 (2)先接通电源,后闭合开关,发现电流表的示数为零,利用多用电表检查故障(电路中故障只有一处),先将选择开关旋至直流电压挡,测得各点间的电压如下表格。 由此可以判断电路发生的故障是。 (3)排除故障后进行实验,闭合开关K,调节线夹的位置,记录金属电阻丝ab接入电路的长度L和对应的电流表的示数I,根据得到的实验数据,作出了-L图像。由图像和测得的数据可估算出该金属丝的电阻率为Ω·m。(π取3,保留1位有效数字)

(4)若电流表不能视为理想电表,考虑电流表的电阻,则电阻率的测量值真实值。(选填“大于”“等于”或“小于”) 3.[2017北京海淀二模,21(2)]指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。 ①如图所示为某同学设计的多用电表的原理示意图。虚线框中S为一个单刀多掷开关,通过操作开关,接线柱B可以分别与触点1、2、3接通,从而实现使用多用电表测量不同物理量的不同功能。关于此多用电表,下列说法中正确的是。(选填选项前面的字母) A.当S接触点1时,多用电表处于测量电流的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔 B.当S接触点2时,多用电表处于测量电压的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔 C.当S接触点2时,多用电表处于测量电阻的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔 D.当S接触点3时,多用电表处于测量电压的挡位,其中接线柱B接的是红表笔 ②用实验室的多用电表进行某次测量时,指针在表盘的位置如图所示。 A.若所选挡位为直流50 mA挡,则示数为mA。 B.若所选挡位为电阻×10 Ω挡,则示数为Ω。 ③用表盘为图所示的多用电表正确测量了一个约15 Ω的电阻后,需要继续测量一个阻值约2 kΩ的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前,请选择以下必须的步骤,并按操作顺序逐一写出步骤的序号: 。

中考物理实验专题复习2013

中考复习物理实验专题归类复习 1、如图1所示,用尺子作乐器探究决定音调高低的因素,把钢尺紧按 在桌面上,一端伸出桌边,拨动钢尺,听它振动发出的声音,同时 注意钢尺振动的快慢,改变钢尺伸出桌边的长度,再次拨动,使钢 尺每次的振动幅度大致相同。实验发现:○1尺子伸出桌面的长度 越长振动越 ,发出声音的音调越 ;尺子伸出 桌面的长度越短振动越 ,发出声音的音调越 。 由此可得出结论:音调的高低与 有关 2、为了验证“声音的传播需要介质”,小华设计了一套巧妙的实验装置: 在广口瓶内用细线吊起爸爸的手机,线的末端固定在瓶口的软木塞 上,瓶内的空气可由瓶口的玻璃管抽出,如图2所示。 (1)在没有抽气时,小华用家里的电话拨打手机,他 (选填“能” 或“不能”)听见手机铃声。 (2)当小华尽量抽尽瓶中的空气后,再拨打手机,他听到的手机铃声 的情况是: 。 (3)通过以上两次实验的对比,小华得出的结论是 。 3、为了探究光反射时的规律,小明进行了如图3所示的实验。 ⑴请在图中标出反射角的度数。 ⑵小明想探究反射光线与入射光线是否在同一平面内,他应如何操 作? ⑶如果让光线逆着OF 的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OE 方向射出,这表明: 4、小红同学在做“探究平面镜成像”的实验时,将一块玻璃板竖直架在 水平台上,再取两段完全相同的蜡烛A 和B ,点燃玻璃板前的蜡烛A , 进行观察,如图4所示,在此实验中: (1)小红选择玻璃板代替镜子进行实验的目的是__________. (2)所用刻度尺的作用是便于比较像与物________关系. (3)选取两段完全相同的蜡烛是为了比较像与物的__________关系. (4)移去后面的蜡烛B ,并在其所在位置上放一光屏,则光屏上__________接收到蜡烛烛 焰的像(填“能”或“不能”).所以平面镜 所成的像是__________像(填“虚”或“实”). (5)小红将蜡烛逐渐远离玻璃板时,它的像__________ (填“变大”、“变小”或“不 变”). 5、某实验小组在探究光的折射规律时,将光从空气分别射入水和玻璃,测得数据如下表: 图1 图2 图3 图4

高考物理实验题目复习策略

2019-2019学年高考物理实验题目复习策略实验是高考物理必考的重点内容,为此查字典物理网整理了物理实验题目复习策略,请考生学习。 1.弄清实验,夯实基础,培养技能 弄清实验基本原理和方法是实验复习的重要环节,也是高三复习容易忽视之处,切不可舍本求末,敷衍了事,应按照以下5个环节进行。 (1)实验要达到什么目的,要达到这个目的,依据什么物理规律,即实验原理的理解。 (2)根据实验原理,需要获得哪些数据,应作哪些测量,要得到这些数据用什么方法,选择哪些实验仪器和装置。 (3)根据仪器和装置的使用规则或实验要求,怎样完成实验以及操作过程中需要注意的事项。 (4)数据处理一般有平均值法和图像法,特别是用图像法处理数据:怎么画图?图像的物理意义是什么?为什么图像不过原点,为什么采用化曲为直? (5)实验结论和误差分析还是依据实验原理和实验方法,从实验中用到的物理规律和仪器这两个方面去考虑。 任何一个实验,都离不开这5个环节,这是实验的基础。5个环节中,实验原理是第一重要的,它是实验的根本,更应该讲清讲透。 2.掌握设计实验的思想和方法,提高创新能力

所谓设计性实验,通常是要求考生根据给出的实验目的和器材,灵活运用所学的实验方法、原理、技能,进行创造性的思维,设计出切实可行的实验方案、测量方法、实验步骤,并处理数据、得出结论。这样做的目的是可以检验对实验原理的理解和把握,以及如何变成实际可行的操作过程,这是对创新能力的考验。其实,设计实验既有物理规律可依,也有思维方法可循,思维方法仍旧是书本上实验常用的:等效替代法;测量微小量可用的累积法;存在多个变量时可用控制变量法。一些物理量不能直接测量时,可以用转换法、留迹法;还有平衡法、补偿法等等。 3.重视演示实验和小实验,拓展求异思维和应用能力 高考实验试题在向演示实验和小实验拓展延伸,这是因为演示实验在物理实验教学中有重要的示范作用,在培养学生的观察能力、实验能力方面有不可替代的重要作用,而小实验可以就地取材,对培养学生的动手能力、分析能力、发现和探索问题的能力,具有独特的作用,实验虽小作用却很大,深奥的物理学原理和方法可以通过小小的实验体现出来,它的作用是课堂所不能替代的。如通电和断电自感现象、光电效应、肥皂液的薄膜干涉等都是演示实验,已经出现在高考试题中。 另外,高中物理课本中还涉及到一些著名典型实验,如:伽利略理想实验、奥斯特电流磁效应实验、杨氏双缝干涉实验、

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