高中物理实验总结

1 / 25 高中物理实验总结 高中生资料大全网： 高中物理实验总结【最新完整版】 知识结构： 2 / 41 方法指导： 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 ： 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2 / 25 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，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，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，大家网，大家的！ 更多精品在大家！ 大家网 3 / 41 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 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、天平、停表、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。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 / 25 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： 验证牛顿第二定律的实验，如何平衡摩擦力是关键。 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 验证机械能守恒定律的实验，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。 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。 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。 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4 / 25 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。 实验数据的处理 重要的有打点计时器纸带的处理方法；解方程求解未知量、用图像处理数据。 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， 应能更多精品在大家！ 大家网，大家的！ 4 / 41 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。 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： 相当于进行多次测量而后取平均5 / 25 值，这样可以减少偶然误差； 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，用停表直接测 1 个周期的值，只能读出两位有效数字，如、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 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 ” 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。 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/si求出折射率，但角度不容易测准确，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6 / 25 了测量的准确度。 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，由大家网，大家的！ 更多精品在大家！ 大家网 5 / 41 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。 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。 偶然误差总是有时偏大，有时偏小，并且偏大和7 / 25 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。 有效数字是指近似数字而言。 只能带有一位不 再向下估读一位，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 23 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。 最小刻度不是 10分度的，只要求读到最小刻度所在的这 位，不再往下估读。 例如 8 / 25 更 多精品在大家！ 0 V 凡是一 大家网，大家的！ 高中物理实验总结 力学实验 实验一：研究匀变速直线运动，测定匀变速直线运动的加速度 1打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，电磁打点计时器 4-6v交流电，电火花 220v交流电，它 每隔打一次点。 2由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法：连续相等的时间间隔内的位移之差为恒量。求任一计数点对应的即时速度 v： vn?v? sn?s(n?1) 2T ；如 v2? s2?s3 2T (其中 T=5= ） 3由纸带求物体运动加速度的方法： (1)利用上图中任意相邻的两段位移求 a：如 a ?s3?s2T 2 (2)用 “ 逐差法 ” 求加速度：求 9 / 25 a1? s4-s13T 2 ;a2? s5-s23T 2 ;a3? s6-s33T 2 ?a? a1?a2?a3 3 ? a? ?s4?s5?s6?s1?s2?s3? 9T 2 sn?s(n?1) 2T (3)用 v-t 图法：即先根据 vn? ；求出打第 n 点时纸带的瞬 时速度，再求出各点的即时速度，画出如图的 v-t10 / 25 图线，图线的斜率即加速度。 实验步骤 注意事项 1纸带打完后及时断开电源。 2小车的加速度应适当大一些，以能在纸带上长约50cm 的范围内清楚地取 7 8 个计数点为宜。 3应区别计时器打出的轨迹点与人为选取的计数点，通常每隔 4 个轨迹点选 1个计数点，选取的记数点 不少于 6个，是为求加速度时便于计算。 4不要分段测量各段位移，可统一量出各计数点到计数起点 0之间的距离，读数时应估读到毫米的下一 位。所取的计数点要能保证至少有两位有效数字 5平行：纸带和细绳要和木板平行 6两先两后：实验中应先接通电源，后让小车运动；实验完毕应先断开电源后取纸带 7.电压若增大，打点更清晰；频率若增加，打点周期更短； 8.若打出短线，增加振针与复写纸的距离； 9.若初速度为 0，则选 1,2 点距离为 2mm为宜； 实验二：探究弹力和弹簧伸长的关系 注意事项 1不要超过弹性限度：实验中弹簧下端挂的钩码不要太多，以免超过弹簧弹性限度 2尽量多测几组：要使用轻质弹簧，且要尽量多测几组数据 3.使用数据时应采用 LX?L0即弹簧长度变化量 . 4统一单位：记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量11 / 25 的对应关系及单位 实验三：验证力的平行四边形定则 注意事项 1用弹簧秤测拉力时，应使拉力 沿弹簧秤的轴线方向，橡皮条、弹簧秤和细绳套应位于与纸面 平行的同一平面内。使用的弹簧秤是否良好，拉动时尽可能不与其它部分接触产生摩擦，拉力方向应与轴线方向相同。 2同一次实验中，橡皮条拉长后的结点位置 O必须保持不变。 3结点的位置和线方向要准确 ; 4.角度合适：用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时，其夹角 60 100 为宜 5.合力不超出量程及在橡皮条弹性限度内形变尽量大 ,细绳套适当长一些 ,便于确定力的方向 6.统一标度：在同一次实验中，画力的图示标度要相同，要恰当 选定标度，使力的图示稍大一些 实验四：验证牛顿运动定律 实验原理 1测出小车的对应加速度，作出加速度和力的关系图线，验证加速度是否与外力成正比。 2保持小桶和砂的质量不变，在小车上加减砝码，改变小车的质量， 测出小车的对应加速度，作出加速度和质量倒数的关系图线，验证加速度是否与质量成反比。 实验器材 小车，砝码，小桶，砂，细线，附有定滑轮的长木板，垫木， 12 / 25 打点计时器，低压交流电源，导线两根，纸带，托盘天平及砝码，米尺等。 实 验步骤 1用天平测出小车和小桶的质量 M和 M，把数据记录下来。 2按如图装置把实验器材安装好，只是不把挂小桶用的细线系在小车上，即不给小车加牵引力。 3平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上垫木，反复移动垫木的位置，直至小车在斜面上 可以保持匀速直线运动状态。 4在小车上加放砝码 ,小桶里放入适量的砂 ,把砝码和砂的质量 m 和 m记录下来 .把细线系在小车上并绕过 滑轮悬挂小桶 ,接通电源 ,放开小车 ,打点计时器在纸带上打下一系列点，取下纸带，在纸带上写上 编号。 5保持小车的质量不变，改变砂的质量，按步骤 4再做 5 次实验。 6算出每条纸带对应的加速度的值。 7用纵坐标表示加速度 a，横坐标表示作用力，即砂和桶的总重力 (M+m)g，根据实验结果在坐标平面上 描出相应的点，作图线。若图线为一条过原点的直线，就证明了研究对象质量不变时其加速度与它所受作用力成正比。 8保持砂和小桶的质量不变，在小车上加放砝码，重复上面的实验，并做好记录，求出相应的加速度， 13 / 25 用纵坐标表示加速度 a，横坐标表示小车和车内砝码总质量的 倒数，在坐标平面上根据实验结果描出相应的点，并作图线，若图线为一条过原点的直线，就证明了研究对象所受作用力不变时其加速度与它的质量成反比。 注意事项 1砂和小桶的总质量不要超过小车和砝码的总质量的 2在平衡摩擦力时，不要悬挂小桶，但小车应连着纸带且接通电源。用手轻轻地给小车一个初速度，如 果在纸带上打出的点的间隔是均匀的 ,则表示平衡完毕，加砝码后不需再平衡 ; 3. 只要重物的质量远小于小车的质量，那么可近似认为重物所受重力大小等于小车所受的合外力的大小。 4.作图时应该使所作的直线通过尽可能多的点，不在直线上的点也要尽可能对称地分布在直线的两侧，但 如遇个别特别偏离的点可舍去。 5. 一先一后一按：改变拉力和小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，后 放开小车，且应在小车到达滑轮前按住小车 实验六：验证机械能守恒定律 实验原理 当物体自由下落时，只有重力做功，物体的重力势能和动能互相转化，机械能守恒。若某一时刻物体下落的瞬14 / 25 时速度为 v，下落高度为 h，则应有： mgh= 12 mv，借助打点计时器，测出重物某时刻的下 2 落高度 h和该时刻的瞬时速度 v，即可验证机械能是否守恒，实验装置如图所示。 测定第 n 点的瞬时速度的方法是：测出第 n 点的相邻前、后两段相等时间 T 内下落的距离 sn 和 sn+1， dn 1 dn 1 由公式 vn 算出，如图所示。 2T 实验器材 铁架台，打点计时器，学生电源，导线，带铁夹的重缍，纸带，米尺。 实验步骤 1按如图装置把打点计时器安装在铁架台上 ,用导线把打点计时器与学生电源连接好。 2把纸带的一端在重锤上用夹子固定好，另一端穿过计时器限位孔，用手竖直提起纸带使重锤停靠在打点计时器附近。 3接通电源，松开纸带，让重锤自由下落。 4重复几次，得到 3 5 条打好点的纸带。 5在打好点的纸带中挑选第一、二两点间的距离接近 2mm，且点迹清晰一条纸带，在起始点标上 0，以后各依次标上 1， 2， 3 ，用刻度尺测出对应下落高度 h1、 h2、 h3 。 6应用公式计算15 / 25 各点对应的即时速度 v1、 v2、 v3 。 7计算各点对应的势能减少 量 mghn 和动能的增加量 2mvn，进行比较。 1 2 注意项事 1打点计时器安装时，必须使两纸带限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力。 2保证打出的第一个点是清晰的点，选用纸带时应尽量挑第一、二点间距接近 2mm的纸带。 3因不需要知道动能和势能的具体数值，所以不需要测量重物的质量。 4.先通电源 ,侍打点计时器正掌工作后才放纸带 5测量下落高度必须从起点开始算 6由于有阻力，所以 ?EK稍小于 ?EP 7此实验不用测物体的质量 8重物密度要大：重物应选用质量大、体积小、密度大的材料 实验五：探究动能定理 注意事项 1平衡摩擦力：将木板一端垫 高，使小车重力沿斜面向下的分力与摩擦阻力平衡方法是轻推小车，打点计时器打在纸带上的点的均匀程度判断小车是否匀速运动，找到木板一个合适的倾角 2选点测速：测小车速度时， 16 / 25 纸带上的点应选均匀部分的，也就是选小车做匀速运动状态的 3规格相同：橡皮筋规格相同时 ,力对小车做的功以一条橡皮筋做的功为单位即可，不必计算出具体数值 实验七 ：验证动量守恒定律 实验目的 ：研究在弹性碰撞的过程中，相互作用的物体系统动量守恒。 实验原理 一个质量较大的小球从斜槽滚下来，跟放在斜槽前边小支柱上另一质量较小的球发生碰撞后两小球都做平抛运动。由于两小球下落的高度相同，所以它们的飞行时间相等，这样如果用小球的飞行时间作时间单位，那么小球飞出的水平距离在数值上就等于它的水平速度。因此，只要分别测出两小球的质量 m1、 m2，和不放被碰小球时入射小球在空中飞出的水平距离 s1，以及入射小球与被碰小球碰撞后在空中飞出 的水平距离 s1和 s2，若 m1s1 在实验误差允许范围内与 m1s1+m2s2相等，就验证了两小球碰撞前后总动量守恒。 实验器材 碰撞实验器，两个半径相等而质量不等的小球；白纸；复写纸；天平和砝码；刻度尺，游标卡尺，圆规等。 注意事项 1应使入射小球的质量大于被碰小球的质量。 2要调节好实验装置，使固定在桌边的斜槽末端点17 / 25 的切线水平，小支柱与槽口间距离使其等于小球直径，而且两球相碰时处在同一高度，碰撞后的速度方向在同一直线上。 3每次入射小球从槽上 相同位置由静止滚下，可在斜槽上适当高度处固定一档板，使小球靠着档板，然后释放小球。 4白纸铺好后不能移动。 5.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。 6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： m1?OP=m1?OM+m2?ON，两个小球的直径也不需测量了。 方案 2：在光滑桌面上两车碰撞完成一维碰撞实验 (1)测质量：用 天平测出两小车的质量 (2)安装：将打点计时器固定在光滑长木板的一端，把纸带穿过打点计时器，连在小车的后面，在两小车 的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥 (3)实验：接通电源，让小车 A运动，小车 B 静止，两车碰撞时撞针插入橡皮泥中，把两小车连接成一体 运动 x 18 / 25 (4)测速度：通过纸带上两计数点间的距离及时间由v t (5)改变条件：改变碰撞条件，重复实验 (6)验证：一维碰撞中的动量守恒 电学实 验 实验八：测定金属的电阻率 实验原理 ：根据电阻定律公式 R=? ls ，只要测量出金属导线的长度 l和它的直径 d，计算出导线的横截面 积 S，并用伏安法测出金属导线的电阻 R，即可计算出金属导线的电阻率。 UI ?R? LS? LD2 ?) 2 U?D4 I L 2 ?( 19 / 25 实验器材 ：被测金属导线，直流电源，电流表 ()，电压表，滑动 变阻器，电键，导线若干，螺旋测微器，米尺等。 高中生资料大全网： 知识结构： 2 / 14 方法指导： 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： 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20 / 25 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，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，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，大家网，大家的！ 更多精品在大家！ 大家网 3 / 14 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 ( 实验仪器 )，就算验证了这个过程中机械能守恒 要求掌握的实验仪器主要有：刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、停表、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。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。 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： 验证牛顿第二定律的实验，如何平衡摩擦力是关键。 21 / 25 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 验证机 械能守恒定律的实验，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。 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。 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。 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。 实验数据的处理 重要的有打点计时器纸带的处理方法；解方程求解未知量、用图像处理数据。 22 / 25 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，应能更多精品在大家！ 大家网，大家的！ 4 / 14 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。 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。 系统误差的特点