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高中物理实验总结与提高1.实验数据处理是对原始实验记录的科学加工通过数据处理，往往可以从一堆表面难以察觉的、似乎毫无关系的数据中找出内在的规律，好的数据处理方法可以减小实验误差中学实验中数据处理方法有：列表法在记录和处理数据时，常将数据列成表格数据列表可以简单而又明确的表示出有关物理量之间的关系，有助于找出物理量之间的规律性的联系列表的要求是写明表的标题或加上必要的说明；必须交待清楚表中各符号所表示的物理量的意义，并写明单位；表中的数据要正确反映测量结果的有效数字作图法用作图法处理实验数据是物理实验中最常用的方法之一用作图法处理数据的优点是直观、简便，有取平均的效果，由图线的斜率、截距、所包围面积和图线的交点等可以研究物理量之间的变化及其关系，找出规律作图的规则是：作图一定要用坐标纸坐标纸的大小要根据测量数据有效数字的多少和结果的需要来定；要标明坐标轴名、单位，在轴上每隔一定相等的间距按有效数字位数标明数值；图上连线要是光滑曲线（或直线），连线时不一定要通过所有的数据点，而是要使数据点在线的两侧合理的分布；在图上求直线的斜率时，要选取线上相距较远的两点，不一定要取原来的数据点；作图时常设法使图线线性化，即“化曲为直”平均值法将测定的若干组数相加求和，然后除以测量次数必须注意，求取平均值时应该按原来测量仪器的准确度决定保留的位数逐差法这就是用打点计时器打出的纸带计算加速度时用到的方法，这种方法充分利用了测量数据，具有较好的取平均的效果2.实验误差分析中学物理中只要求初步了解绝对误差与相对误差、偶然误差与系统误差的概念，能定性分析一些实验产生系统误差的主要原因绝对误差与相对误差设某物理量的真实值为A0，测量值为A，则绝对误差为，相对误差为因为真实值A0是未知的，所以常以公认值、理论值或多次测量的平均值代替真实值系统误差与偶然误差测量值总是有规律的朝着某一方向偏离真实值（总是偏大或总是偏小）的误差，叫系统误差系统误差主要来源于仪器设备本身不够精确或实验原理、方法不够完善所以通过选择更精确的仪器，完善实验原理、实验方法可减小系统误差由于偶然因素的影响造成测量值的无规则的起伏叫偶然误差偶然误差是由于各种偶然因素对实验者、测量仪器、被测物理量的影响而产生的多次测量求平均值可减小偶然误差误差可以减小，但不能消除有效数字是含有误差的那一位数字（称为可疑数字）和它前面的各位数字（称为可靠数字），这里所说的误差是指偶然误差，也就是有效数字的最后一位是偶然误差所在的一位例如，L=0.4806cm，有效数字是四位最后一位6是可疑数字，如果写成L=0.48060cm，则它就是五位有效数字3.使用有效数字时应注意：有效数字的位数与小数点的位置无关例如，物体的长度是4.75cm，有三位有效数字如果用米（m）做单位，则写成0.0457m，它仍然是三位有效数字，其中的0是补充定位用的，不能算有效数字除了补充定位的零不是有效数字之外，0在数字中间或在数字结尾都是有效数字例如，0.4002m、4.002m、42.00m都是四位有效数字，所不同的是测量工具的精度不同而已在十进制单位中，测量结果的单位变换不影响有效数字的位数例如，某物体的长度是1.5m，有两位有效数字，换成厘米（cm）为单位时，如果写成150cm，那么，它就成了三位有效数字了，为了保持有效数字的位数不变，应当写成1.5102cm对于常数应根据运算的需要来确定常数的有效数字位数如取三位有效数字时，为3.14，取四位有效数字时，为3.141，实际运算中取几位应根据题中的要求来确定有效数字位数的确定测量结果应与误差所在的一位对齐，例如，游标卡尺一般取其分度值作为单次测量结果的误差，米尺最小分度为毫米，则需要估计一位作为测量结果4游标卡尺：由于游标尺上的分度格数不同，游标卡尺分有10分度、20分度、50分度三种三种卡尺读数原理相同，10分度、20分度、50分度卡尺的游标尺总长分别为9mm、19mm、49mm，每个分度比主尺上的每个分度短mm、mm、mm，即0.1mm、0.05mm、0.02mm，这就是它们的精确度游标卡尺的读数规则：以游标零刻度线位置为准，在主尺上读取整毫米数；看游标上哪一条刻度线与主尺上的某一刻度线（不管是第几条刻度线）对齐，由游标上对齐的刻度数（即格数）乘以游标卡尺的精确度得出毫米以下的小数；总的读数为毫米整数加上毫米小数读数时应注意，游标卡尺的读数不需要估读高中范围内不需要估读的仪器还有秒表、电阻箱5千分尺（螺旋测微器）：千分尺量程一般为025mm，最小分度是0.01mm千分尺的读数规则：以鼓轮边缘为准，在固定刻度上读出整毫米数；判断固定刻度线上的半毫米刻度线是否露出，读出半毫米数；看可动刻度上的第几条刻度线与固定刻度上的横线重合，将其刻度数（格数）乘以精确度得出可动刻度上示数；测量长度为上述三者之和使用千分尺应注意：在测微螺杆快要接近被测物体时，要改用螺旋柄后端的微调旋钮（刺轮），以免将待测物夹得太紧使测量结果不准确，或损坏千分尺内的精密螺纹；由千分尺读数时必须估读一位，即应估读到0.001mm这一位上6电流表和电压表：学生实验中用的直流电流表的量程为0-0.6A-3A，内阻一般为1以下（毫安表内阻一般在几欧到几十欧之间）直流电压表的量程为0-3V-15V，两个量程的内阻分别约为3k和15k正确选择量程待测量较大时用小量程，会损毁仪表；待测时较小时用大量程，会增大误差选择量程的原则是：在测量值不超过量程的前提下，选用尽量小的量程；在完全不清楚测量值的情况下，试用最大量程，再视情况逐渐减小量程使用时应注意：选择合适的量程，根据被测电流或电压值的大小选择量程，应使得指针偏转超过所选量程的，至少也要超过在不知道被测电流或电压大小的情况下，应选用电表的较大量程，然后再根据指针的偏转情况选取合适的量程；电流表应串联在被测电路中，电压表应并联在被测电路两端，电表的“+”、“-”接线柱不能接反，以免损坏电表读数时应使视线垂直于刻度表面，估读位数应依如前有效数字所述进行7多用电表：多用电表是一种比较常用的电学仪表，它可以用来测量交流电流、交流电压、直流电流、直流电流和电阻，而且每一种可测量的电学量又有多个量程其结构简单、使用方便，但准确度稍低多用电表中的欧姆挡的设计原理是根据全电路的欧姆定律I=，回路中的电流与电阻存在着一一对应的关系，这样就可以通过电流表的读数来反映被测电阻的大小使用欧姆挡测电阻时应注意：多用电表内电源的正极接的是黑表笔，负极接的是红表笔；要区分“机械零点”与“欧姆零点”，“机械零点”在表盘刻度左侧“0”的位置，调整的是表盘下边中间的定位螺丝“欧姆零点”在表盘刻度右侧电阻标度“0”的位置，调整的是欧姆挡的调零旋钮；测量前应根据估计阻值选用适当的挡位，从I =可知，电流与被测电阻的关系是非线性的，所以使用欧姆挡测电阻时，表头指针偏转过大过小都有较大误差，通常只使用表盘中间一段刻度范围（4）为测量范围；每变换一次挡位，都要重新进行欧姆调零；由于欧姆挡表盘刻度不均匀，难以估读，测量结果只需取两位有效数字，再乘以相应档位的倍率；测量时待测电阻应与其它元件及电源断开；多用电表使用完毕，应将选择开关拨离欧姆挡，一般旋到空挡或交流电压最高挡上8滑动变阻器：滑动变阻器有限流式和分压式两种基本连接方法，下表是对两种接法的比较限流式、分压式接法的比较接法电路图特点适用条件限流式接法1用电器R0与滑动变阻器R的部分电阻串联，另一部分不起作用2.R0上的电压调节范围为R0与R阻值相差不大，且不要求R上电压能调到0分压式接法1用电器R0与滑动变阻器R的部分电阻并联后，再与另一部分电阻串联2R0上的电压调节范围为0E1一般取R0比R大 2要求电压调节从0开始增大T1.用一支游标卡尺测量一圆柱外径时，游标尺零刻度线在主尺的3.2 cm和3.3 cm之间，所测得的数值为3.248 cm，则可知此游标尺共有_个等分刻度游标尺的第_条刻线恰好与主尺上的 刻线对齐用这一游标尺测量出如下几个数据：A0.66 mm； B2.613 cm； C2.800 cm；D1.00 mm其中不符合要求的读数是_T2.在一些实验中需要较准确地测量物体转过的角度，为此人们在这样的仪器上设计了一个可转动的圆盘，在圆盘的边缘标有刻度（称为主尺），圆盘外侧有一个固定不动的圆弧状的游标尺，如图所示（图中画出了圆盘的一部分和游标尺）圆盘上刻有对应的圆心角，游标尺上把与主尺上9对应的圆心角等分为10格试根据图中所示的情况读出此时游标上的0刻度线与圆盘的0刻度线之间所夹的角度为_T3. 一万用表的欧姆挡有4档，分别为1，10，100，1000，现用它来测一未知电阻值，当用100挡测量时，发现指针的偏转角度很小，为了使测量结果更准确，测量前应进行如下两项操作，先 ，接着 ，然后再测量并读数T4. 某同学测量一只未知阻值的电阻（1）他先用多用电表进行测量，按照正确的步骤操作后，测量的结果如图甲所示请你读出其阻值大小为_为了使多用电表测量的结果更准确，该同学接着应该进行哪些操作？答：_ _（2）若该同学再用“伏安法”测量该电阻，所用器材如图乙所示，其中电压表内阻约为5k，电流表内阻约为5，变阻器阻值为50图中部分连线已经连接好，为了尽可能准确地测量电阻，请你完成其余的连线（3）该同学按照“伏安法”测量电阻的要求连接好图乙电路后，测得的电阻值将_（填“大于”、“小于”或“等于”）被测电阻的实际阻值T5. 一电阻额定功率为0.01 W，阻值不详，用欧姆表粗测其阻值约为40 k现有下列仪表元件，试设计适当的电路，选择合适的元件，较精确地测定其阻值(1)电流表，量程0300 A，内阻150 ；(2)电流表，量程01000 A，内阻45 ；(3)电压表，量程03 V，内阻6 k；(4)电压表，量程015 V，内阻30 k；(5)电压表，量程050 V，内阻100 k；(6)干电池两节，每节电动势为1.5 V；(7)直流稳压电源，输出电压6 V，额定电流3 A；(8)直流电源，输出电压24 V，额定电流0.5 A；(9)直流电源，输出电压100 V，额定电流0.1 A；(10)滑动变阻器，050，3 W；(11)滑动变阻器，02 k，1 W；(12)电键一只，连接导线足量。aaT6. 有一根细长而均匀的金属材料样品，截面如图所示此金属材料重约12N，长约为30cm，电阻约为10已知这种金属的电阻率为，密度为0因管线内部空间截面积形状不规则，无法直接测量，请设计一个实验方案测量其内部空间的截面积S0，现有如下器材可选：A毫米刻度尺；B螺旋测微器；C电流表（600mA，1.0）；D电流表（3A，0.1）；E电压表（3V，6K）F滑动变阻器（2k，0.5A）；G滑动变阻器（10，2A）H蓄电池（6V，0.05）；I开关一个，带夹子的导线若干（1）除待测金属材料外，应选用的实验器材有 （只填代号字母）（2）在图中的方框内画出你所设计方案的实验电路图，并把所选仪器连成实际测量电路（3）用已知的物理常数和测得的物理量，推导计算金属管线内部空间截面积S0的表达式S0= T7. 某学生做了下述两个物理实验：（1）用导线将额定电压2.5V左右的小电灯、一段铅笔芯、电源按图（甲）连接成一闭合回路铅笔芯上两接点A、间距取约为2 cm，此时小电灯发光了逐步增加铅笔芯上两接点A、B间的距离，直至看不见小电灯发的光为止划燃一根火柴用火焰的顶部加热铅笔芯，随铅笔芯温度升高小电灯开始发光，火柴熄灭后，小电灯又慢慢地不发光了（2） 将一段电阻丝R（如电炉用的电热丝）、电流表、电键、电源按图乙连接成一闭合回路将电键接通电流表指针偏转并指示一定的读数用嘴对准电阻丝吹，我们发现电流表的指针被“吹”动了，指针偏转度增大，读数变大，过一会儿指针又回到原来位置则：实验（1）中的现象说明了 。 实验（2）中的现象说明了 。 T8. 表格中所列数据是测量小灯泡UI关系的实验数据：U( V)0.00.20.51.01.52.02.53.0I( A )0.0000.0500.1000.1500.1800.1950.2050.215（1）分析上表内实验数据可知,应选用的实验电路图是图 （填“甲”或“乙” ）；（2）在方格纸内画出小灯泡的UI曲线。分析曲线可知小灯泡的电阻随I变大而 （填“变大” 、“变小”或“不变” ）；（3）如图丙所示，用一个阻值为10定值电阻R和上述小灯泡组成串联电路，连接到内阻不计、电动势为3V的电源上。则流过灯泡的电流约为 A。T9. 如图甲所示，厚度为h，宽度为d的导体放在与垂直磁感应强度为B的均匀磁场中。当电流通过导体中时，在导体的上表面和下表面间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应。实验表明，当磁场不太强时，电势差U、电流I和磁感应强度B的关系为，式中的比例系数k称为霍尔系数。 如图乙所示是一个霍尔元件，其大小仅为发光二极管的五分之一。霍尔元件是一个四端元件，其中AC端输入控制电流，BD端输出霍尔电压，可用电压表来检测。 （1）某同学用霍尔元件测量某地磁感应强度，准备的仪器还有电源E，滑动变阻器，电流表和电压表。请根据所给的器材，在实物图上连线。（2）为了较准确的测量出该地的磁感应强度，该同学把霍尔元件的BD端通过数据采集器连接到计算机中，用计算机自动读出霍尔电压的大小。因为不知道该处磁场的方向，该同学随意的转动霍尔元件，在计算机中得出的图像如图丙所示。求同学随意转动霍尔元件的目的是_。（3）已知霍尔元件的霍尔系数k=2.0102Vm/AT，d=1mm，通过的电流恒为I=2A，则该地的磁感应强度为B=_。T1.精确度为0.02mm，游标尺上共有50个等分刻度数值3.248cm毫米以下的数值是0.48mm，游标尺上对应的格数为格，即游标尺上第24条刻度线恰好与主尺上的56mm刻度线对齐最终读数值只