高中物理实验报告

1/28高中物理实验报告班级姓名学号日期实验课题研究平抛物体的运动实验目的1.描出平抛物体的运动轨迹.2.求出平抛物体的初速度.实验原理平抛运动可以看作水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动。只需测出运动轨迹上某一点的yV0V0ABCD实验分析1.实验注意点:a固定白纸的木板要。b固定斜槽时，要保证斜槽未端的。c小球每次从槽上滑下。d在白纸上准确记下槽口位置，该位置作为。2.实验误差：计算小球初速度时应在轨迹上选距离抛出点稍远一点的地方。2/28木板、斜槽固定好后，实验过程中不改变位置。实验练习1在研究平抛物体的运动的实验中，已测出落下的高度h与对应的射程x如下表，则物体平抛初速度为。hx为什么实验中斜槽的末端的切线必须是水平的？答：请你依据平抛运动的实验思想，自己设计一个测定玩具手枪子弹速度的方法。器材：步骤：手枪子弹速度V0=。教师评语记分高中物理实验报告中3/28学物理实验报告实验名称干电池的电动势和内阻的测定及油膜法测分子直径班级物理092班姓名徐婷婷学号09180212实验日期XX/3/29同组人张丰蕾一、实验目的参与实验操作过程，熟悉相关实验仪器的使用，探究实验操作和数据处理中的误差问题，领会实验中的设计思想，并对相关问题进行深入思考。深入理解实验原理，与高中物理知识相联系，探讨学生分组探究实验的教学方法，提高师范技能。在与他人的交流讨论中培养分析、解决问题的能力和交流、合作的能力。二、实验器材干电池的电动势和内阻的测定：电压表、电流表、电阻箱、干电池、开关、导线若干条。4/28油膜法测分子直径：油酸水溶液、注射器、带方格的塑料水盆、痱子粉。三、实验原理干电池的电动势和内阻的测定1.安阻法如图1所示连接好电路，改变电阻箱R的阻值，测出不同阻值时对应的电流表的示数，并记录数据。设被测电源的电动势和内阻分别为E、r，设电流表的内阻RA可忽略，则由闭合电路欧姆定律可得：E=I。处理数据时的方法有两种：计算法在实验过程中测得一组电流的值Ii和接入的电阻箱的阻值Ri。设其中两组分别为R1、I1和R2、I2。由闭合电路欧姆定律可得：E=I1E=I2联立、可得E?I1I2I1R1?I2R2r?,I2?I1I2?I1将实验得到的数5/28据进行两两比较，取平均值。由闭合电路欧姆定律可得：E=I，将其转化为1R?E?rI1根据实验所得数据作出R?曲线，如图2所示，此直线的斜率为电源电动势E，I对应纵轴截距的绝对值为电源的内阻r。2.伏阻法如图3所示连接好电路，改变电阻箱R的阻值，测出不同阻值时对应的电压表的示数，并记录实验数据。设被测电源的电动势和内阻分别为E、r，电压表U的内阻RV可忽略，则由闭合电路欧姆定律可得：E?6/28R处理数据时的方法有两种：计算法在实验过程中测得一组电压的值Ui和接入的电阻箱的阻值Ri。设其中两组分别为R1、U1和R2、U2。由闭合电路欧姆定律可得：图3E?U1R1U2R2E?联立、可得E?U1U2R1R2r?,U2R1?U1R2U2R1?U1R2将实验得到的数据进行两两比较，取平均值。7/28U，将其转化为R1E11?RrUr1根据实验所得数据作出R?曲线，如图4所示，此直线对应纵轴截距的U高中物理实验报告绝对值的倒数为电源的内阻r，该直线的斜率除以对应纵轴截距的绝对值为电源电动势E。由闭合电路欧姆定律可得：E?3、伏安法分别按如图5所示的内接法和如图6所示的外接法连接好电路，改变滑动变阻器R的阻值，测出不同阻值时对应的电压表的示数及电流表的示数，并记录实验数据。则由闭合电路欧姆定律可得：E=U+Ir图58/28图6处理数据时的方法有两种：计算法在实验过程中测得一组电压表的读数Ui和电流表的读数Ii。设其中两组分别为I1、U1和I2、U2。由闭合电路欧姆定律可得：EU1I1rEU2I2r联立、可得E?I2U1?I1U2U?U2，r?1I2?I1I2?I1图像法由闭合电路欧姆定律可得：E=U+Ir，将其转化为U=-rI+E根据实验所得数据作出U-I曲线，如图7所示，此直线纵轴截距的含义是电动势E，横轴截距的含义是短路电流I0，斜率的含义是内阻r,r?9/28E或用直线上任意两点求解斜率的绝对值。I0图7I油膜法测分子直径对于物质分子大小的测量，利用现代技术，像离子显微镜或扫描隧道显微镜已经能观察到物质表面的分子。但是，这毕竟离中学物理太远，用油膜法估测分子的大小这一学生实验，不仅可以让学生形成一定的微观物质模型，而且更重要的是让学生学习一种方法，即用宏观手段来研究微观问题，因此指导学生做好这个实验是十分有意义的。油酸分子式为C17H33COOH。是一种结构较为复杂的高分子。由两部分组成，一部分是C17H33是不饱和烃具有憎水性。另一部分是COOH对水有很强的亲和力。被酒精稀释过的油酸滴在水面上时，油酸溶液会在水面上很快散开，其中酒精先溶于水，并很快挥发，最后在水面上形成一块纯油酸薄膜。10/28要做好油膜法测分子直径这个实验，在实验操作的过程中，需注意以下两个个主要问题。一、粉的厚度粉的厚度实验中痱子粉的作用是界定油膜大小的边界，痱子粉过厚，油膜不易扩散，使水面的痱子粉开裂，痱子粉太少，油膜边界不清。因此如何将痱子粉均匀地撒在水面上是关键，在实验的过程中轻敲装有痱子粉的塑料瓶，在水盆里撒上均匀的、很薄的一层痱子粉，具体撒多薄的痱子粉才能成功要经过反复的试验。二、点的滴法实验时，拿到配好浓度的油酸溶液用注射器抽取一定的体积，然后一滴一滴地滴回瓶子中，训练准确、均匀地滴点，并记下滴完这部分油酸溶液的滴数。接下来把一滴油酸溶液滴入撒好痱子粉的水面中央，因张力作用油酸立即向四面八方散开，在水中形成一个近似圆形的薄膜油膜，边缘与痱子粉形成一个分界线。首先，在滴的过程中手的力道要与之前数滴数时相同，另外油滴下落点不能离液面太近也不能太远，11/28下滴点距水面约2至3cm左右为宜。四、实验过程干电池的电动势和内阻的测定：1、选用一只电阻箱、一只电流表按照安阻法原理图连接好电路，电流表的量程选择。闭合开关，改变电阻箱的阻值，记录下不同阻值R对应的电流表的示数I。2、选用一只电阻箱、一只电压表按照伏阻法原理图连接好电路，电压表的量程选择3V。闭合开关，改变电阻箱的阻值，记录下不同阻值R对应的电压表的示数U。3、选用一只滑动变阻器、一只电压表、一只电流表按照伏安法，分别采用内接法和外接法连接好电路，电流表的量程选择，电压表的量程选择3V。闭合开关，滑动滑动变阻器改变接入电路中电阻的阻值，记录下不同阻值对应的电压表的示数U和电流表的示数I。油膜法测分子直径：1、用注射器吸取1：1000的油酸酒精溶液，随后一滴滴地滴回瓶中。数12/28出约108滴左右。每滴含油酸体积V为/1081/100010-6ml2、在塑料水盆中倒入适量的水，约为容器的1/3，水面完全稳定后均匀的撒上痱子粉。3、等粉完全静止后开始滴油酸溶液。下滴点距水面约2至3cm左右为宜。过几分钟后油酸薄膜的形状趋于稳定。4、把玻璃板盖在塑料盆上。用彩笔把油酸薄膜的形状勾勒在玻璃板上。5、以超过半格算一格，没超过半格舍去的方法，数出油酸薄膜所占的格数，根据每格面积为1cm2，进而算出油酸薄膜的面积S。、根据每一滴油酸的体积V,和薄膜的面积S即可算出油酸薄膜的厚度d=V/S，即油酸分子直径的大小。五、实验数据记录及分析干电池的电动势和内阻的测定实验数据记录：安阻法13/28下页余下全文高中物理实验总结实验一：研究匀变速直线运动实验目的1.学会用打上点的纸带研究物体的运动。2.掌握判断物体是否做匀变速运动的方法。3.会利用纸带测定匀变速直线运动的加速度。4.练习使用打点计时器实验原理1.匀变速直线运动的特点物体做匀变速直线运动时，若加速度为a，在各个连续相等的时间T内发生的位移依次为x1、x2、x3、?、xn，则有：x2-x1x3x2?=xn-xn-1aT2，即任意两个连续相等的时间内的位移差相等。可以依据这个特点，判断一个物体是否做匀变速直线运动。做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于该段时间内中间时刻的瞬时速度。2.由纸带求物体加速度的方法逐差法14/28设相邻相同时间T内的位移分别为x1、x2、?、x6，则x2-x1=x3-x2=x4-x3=?=x6-x5=aT2x4-x1=3a1T2x5-x2=3a2T2x6-x3=3a3T2得加速度a/3图象法?x4?x5?x6?x1?x2?x3?2?33T3T3T9T以打某计数点时为计时起点，然后利用vn/2T测出打各点时的速度，描点得v-t图象，v-t图象的斜率即为加速度，如图所示。由纸带求物体速度的方法“平均速度法”求速度，即vn/2T，如图所示。实验器材电火花计时器或电磁打点计时器，一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片。实验步骤1.把附有滑轮的15/28长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面；把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端；连接好电路，再把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码；将纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面。实验装置如图所示。高中物理实验报告2.把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点。换上新纸带，重复三次。3.从三条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开头比较密集的点，在后边便于测量的地方找一个开始点，在选好的开始点下面记作0，0后面动的加速度。同学们还可先画出v-t图象，再求小车做匀变速运动的加速度。注意事项1.要在钩码落地处放上软垫或砂箱，防止撞坏钩码。2.要在小车到达滑轮前用手按住它或放置泡沫塑料挡板，防止撞坏小车。16/283.小车的加速度宜适当大些，可以减小长度的测量误差，加速度大小以能在约50cm的纸带上清楚地取出78个计数点为宜。4.纸带运动时尽量不要让纸带与打点计时器的限位孔摩擦。5.要先接通电源，待打点计时器工作稳定后，再放开小车；放开小车时，小车要靠近打点计时器，以充分利用纸带的长度。6.不要分段测量各段位移，应尽可能地一次测量完毕，读数时应估读到毫米的下一位。误差分析本实验参与计算的量有x和T，因此误差来源于x和T。1.由于相邻两计数点之间的距离x测量不够精确而使a的测量结果产生误差。2.市电的频率不稳定使T不稳定而产生误差。实验二：探究弹力和弹簧伸长的关系实验目的1.探究弹力与弹17/28簧伸长的关系。2.掌握利用图象研究两个物理量之间关系的方法。实验原理1.如图所示，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。2.用刻度尺测出弹簧在不同钩码拉力下的伸长量x，建立坐标系，以纵坐标表示弹力大小F，以横坐标表示弹簧的伸长量x，在坐标系中描出各点，然后用平滑的曲线连结起来，根据实验所得的图线，就可探知弹力大小与伸长量之间的关系。实验器材轻质弹簧一根、钩码一盒、刻度尺、重锤、坐标纸、三角板。实验步骤1.如图所示，将铁架台放于桌面上，将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上，在挨近弹簧处将刻度尺固定于铁架台上，并用重锤线检查刻度尺是否竖直。2.记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度L0。3.在弹簧下端挂18/28上一个钩码，待钩码静止后，记下弹簧下端所对应的刻度L1。钩码个数刻度伸长量xn=Ln-L0弹力F0123L0=L1=L2=L3=钩码时，弹簧下x1=x2=F1=F2=6L6=x6=F6=4.用上面方法，记下弹簧下端挂2个、3个、4个?端所对应的刻度L2、L3、L4?，并将所得数据记录在表格中。5.用xnLnL0计算出弹簧挂1个、2个、3个?钩码时弹簧的19/28伸长量，并根据当地重力加速度值g，计算出所挂钩码的总重量，这个总重量就是弹簧弹力的大小，将所得数据填入表格。6.在坐标纸上建立坐标系，以弹力为纵坐标，弹簧伸长量为横坐标，描出每一组数据所对应的点。7.根据所描各点的分布与走向，作出一条平滑的曲线。8.以弹簧伸长量为自变量，弹力大小为因变量，写出曲线所代表的函数。首先尝试写成一次函数的形式，如果不行，写成二次函数的形式或其他形式。9.研究并解释函数表达式中常数的物理意义。注意事项1.安装时，要保持刻度尺竖直并靠近弹簧。2.实验时，要尽量选择长度较大、匝数较多，但软硬程度适中的弹簧，以每挂一个钩码弹簧伸长量增大12cm为宜。20/283.读取弹簧下端所对应的刻度时，要用三角板，并且视线垂直于刻度，力求读数准确，并且要等钩码静止时，再读数。4.实验中悬挂钩码时注意不要太多，以免弹簧被过分拉伸，超过弹簧的弹性限度。5.要使用轻质弹簧，且要尽量多测几组数据。6.建立坐标系时，要选择合适标度，以使所画曲线占据整个坐标纸。7.画图线时，不一定要让所有各点都正好在曲线上，但应注意使曲线两侧的点大致相同，偏离太远的点要舍弃。误差分析本实验的误差主要来自以下两个方面：1.弹簧的长度测量不精确。2.描点、画图不精确。实验三：验证力的平行四边形定则实验目的1.验证力的平行四边形定则。21/282.掌握弹簧秤的构造、调节方法和使用方法。实验原理如果两个互成角度的共点力F1、F2作用于橡皮筋的结点上，与只用一个力F作用于橡皮筋的结点上，所产生的效果相同，那么，F就是F1和F2的合力。根据平行四边形定则作出两共点力F1和F2的合力F的图示，应与F等大同向。实验器材方木板一块、白纸、弹簧秤、橡皮条、细绳套、三角板、刻度尺、图钉。实验步骤1.用图钉把白纸钉在方木板上。2.把方木板平放在桌面上，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.用两只弹簧秤分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O。4.用铅笔描下O的位置和两细绳套的方向，并记录弹簧秤的读数。22/285.从力的作用点沿着两细绳套的方向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧秤的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则作出合力F的图示。6.只用一只弹簧秤通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置O，记下弹簧秤的读数和细绳的方向。用刻度尺从O点按同样标度沿记录的方向作出这只弹簧秤的拉力F的图示。7.比较力F的图示与合力F的图示，看两者是否等长、同向。8.改变两个力F1和F2的大小和夹角，再重复实验两次。注意事项1.不要直接以橡皮条端点为结点，可拴一短细绳再连两细绳套，以三绳交点为结点，使结点小些，便于准确地记录结点O的位置。2.不要用老化的橡皮条，检查方法是用一个弹簧秤拉橡皮条，要反复做几次使橡皮条拉伸到相同的长度看弹簧秤读数有无变化。3.弹簧秤在使用前应水平放置，然后检查、校正零点。将两弹簧秤互相勾着水平拉伸，选择两只读数完全一致的弹簧秤使用。4.在同一次实验23/28中，使橡皮条拉长时结点O的位置一定要相同。5.用两只弹簧秤钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时，夹角不宜太大，也不宜太小，以60100之间为宜。6.读数时应注意使弹簧秤与木板平行，并使细绳套与弹簧秤的轴线在同一条直线上，避免弹簧秤的外壳与弹簧秤的限位孔之间有摩擦。读数时眼睛要正视弹簧秤的刻度，在合力不超出量程及在橡皮条弹性限度范围内的前提下，拉力的数值应尽量大些。7.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，取掉细绳套后，再将所标点与O点连直线确定力的方向。8.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。误差分析本实验的误差主要来自以下五个方面：1.用描点法记录的拉力方向不够准确；2.所作平行四边形的对边不严格平行；24/283.拉橡皮条时，没有做到橡皮条及两细绳套平行于木板，使在纸上所描下的拉力方向并不是拉力的真实方向；4.没有校准弹簧秤的零点，两只弹簧秤的刻度不准确；5.弹簧的拉杆与限位孔有摩擦，使弹簧秤读数并不能真实地表示细绳中拉力的大小。实验四：验证牛顿运动定律实验目的验证牛顿与小车所受的重力在斜面方向上的分力平衡。4.把细绳系在小车上并绕过滑轮悬挂小盘。先接通电源再放开小车，取下纸带，在打点纸带上标上纸带号码。5.保持小车的质量不变，在小盘内放入m的砝码，重复步骤4，在小盘内分别放入质量m，m?的砝码，再重复步骤4。m，m，m?的数值都要记录在纸带上。6.在每条纸带上25/28都选取一段比较理想的部分，按“研究匀变速直线运动”实验中的方法，算出每条纸带的加速度a。7.用纵坐标表示加速度，横坐标表示力，根据实验结果在坐标平面上画出相应的点，若这些点在一条直线上，便证明了加速度与作用力成正比。8.保持小盘与砝码的质量不变，在小车上依次加砝码，重复上述步骤4和6。用纵坐标表示加速度a，横坐标表示小车及砝码总质量的倒数，在坐标平面上根据实验结果画出相应的点，如果这些点在一条直线上，就证明加速度与质量成反比。注意事项1.一定要做好平衡摩擦力的工作，也就是调出一个合适的斜面，使小车的重力沿着斜面方向的分力正好