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文档简介
此文档收集于网络,如有侵权,请联系网站删除中学物理实验目录力学部分一、阿基米德定律3二、超重与失重5三、单摆的振动图像7四、单摆法测重力加速度9五、弹簧振子的研究11六、动量定理15七、功和能17八、观察碰撞中的动能19九、胡克定律21十、机械能守恒定理(斜轨法)23十一、静摩擦力研究25十二、研究加速度与物体受力的关系27十三、研究加速度与物体质量的关系29十四、平均速度的测量31十五、平均速度与瞬时速度的关系33十六、研究定滑轮与动滑轮35十七、研究匀加速直线运动36十八、研究匀速直线运动39十九、液体内部压强41二十、重力大小与质量的关系43二十一、自由落体45二十二、阻尼振动47二十三、力的合成48二十四、牛顿第三定律50热学部分二十五、波义耳定律52二十六、查理定律54二十七、摩擦做功使温度升高56二十八、气体压缩使温度升高57二十九、观察铜丝热胀冷缩的现象58三十、水的沸腾60三十一、水的冷却规律62三十二、液体蒸发使温度下降64电学部分三十三、小灯泡的伏安特性65三十四、并联电路中电流的规律67三十五、串联电路中电流的规律69三十六、串联电路中电压的规律71 三十七、补偿法测量电池的电动势73三十八、导体的伏安特性75三十九、地磁场产生的感应电流77四十、地磁场的测量78四十一、电容冲放电80四十二、二极管特性曲线82四十三、法拉第电磁感应定律83四十四、伏安法测电池的电动势和内阻85四十五、伏安法测金属丝的电阻率87 四十六、欧姆定律89四十七、通电螺线管的磁感应强度测量91四十八、研究电源的输出功率与电源的效率93四十九、小电机的伏安特性曲线95五十、电流的热效应与电阻的关系98五十一、探究通电螺线管磁感应强度的因素100声学部分五十二、声波的干涉102五十三、声波的振动图像104五十四、声音的共鸣105.五十五、声音的合成106五十七、噪声的波形107光学部分五十八、光照度与光源距离的关系108五十九、小灯泡的光照度与电流的关系109阿基米德定律一 实验目的验证阿基米德定律二 实验原理物体浸入液体中,所受到的浮力等于物体排开液体的重力。三 实验器材数据采集器、铁架台、量筒、烧杯、双向力传感器、钩码。四 实验过程1、将双向力传感器固定在铁架台上并接入数据采集器,再连接到计算机上;2、在烧杯中加入适量的水;并用量筒测量出钩码的体积;3、打开Excel表格,设置变量F1代表双向力传感器示数,并对双向力传感器进行调零并选择10N的量程;“f”代表钩码浸入水后排开水的重力;4、将双向力传感器调零后挂上6个钩码,记录数据,以后每将一个钩码浸入水中记录一次数据。五 数据分析1、将钩码的浮力(f=gV排)即排开水的重力计算出来;2、根据数据我们可以看出双向力传感器测量的数据减少的量正好等于钩码排开水的重力;3、根据实验结果,可以得出:物体所受的浮力等于物体排开液体的重力(f浮=gV排) 。六 实验拓展1、如果一只船从长江进入大海后,船身进入水的部分增加了还是减少了(考虑液体的密度)?2、明白潜水艇在水中是怎么间接改变自己的体积,使之能自由沉浮于水面的?超重与失重一 实验目的观察超重与失重现象,探究产生超重与失重的原因二 实验原理物体向上或向下作加速运动时,对支持物的作用力大于或小于重力,这种现象叫超重或失重。三 实验器材数据采集器、钩码、双向力传感器等。四 实验过程与数据分析1、将双向力传感器接入数据采集器,再连接到计算机上;选择10N的量程。2、握住双向力传感器,把钩码挂上后,使其感应力的一端竖直向下;3、打开Excel,选择【科学实验】中的【设定实验】,对双向力传感器进行调零;4、【开始实验】后将悬挂着钩码的传感器沿竖直方向提升,在快速的下降,记录数据后,【停止实验】;五 数据分析1、将得到数据【制表】,观察波形变化;2、根据实验获得的“F-t”图线,分析推断图线不同区段所对应的运动状态。3、从图形中我们可以看出力的变化,AB与CD的过程, 力为负,加速度向下,失重;BC 与DE的过程,力为正,加速度向上,超重;六 实验拓展1、为什么在实验中失重的时候力比较小,而超重时力比较大?2、为什么升降式电梯在上升和下降的一端时间内人的头会晕,在上升和和下降的时候有什么不同?能不能解决?单摆的振动图像一 实验目的观察并理解简谐振动的位移-时间图像。二 实验原理 用注入水的乒乓球做为摆球,利用距离传感器测量摆球运动过程中位移随时间的变化关系。三 实验器材数据采集器、距离传感器、铁架台、细线、乒乓球。四 实验过程1、将距离传感器接入数据采集器。2、调整好单摆的高度,使其摆动过程中能很好的被距离传感器感应。3、让摆球沿传感器的方向摆动,打开Excel表格,在【科学实验】里选择【制表】后,在【实验设置】里设置时间间隔为0.1s;4、点击【开始实验】,即可得到单摆振动的【位移-时间】图像。五 数据分析测量得到最大值为0.706米、最小值为0.594米,所以平衡位置在(0.706+0.594)/2=0.650(米)处,振幅A=0.706-0.650=0.056(米)或A=0.594-0.39=0.056(米),因此为直接从图像上读出振幅0.056米六 实验拓展1、由于单摆在摆动过程中很容易产生圆锥性摆动,所以在制作单摆是可以了用双线摆代替(计算周期时L=L0cos),2、在单摆震动过程中为什么要将摆角小于5度,如果大于5度会呈现什么振动?单摆法测重力加速度一 实验目的 利用单摆测量当地重力加速度二 实验器材数据采集器 、光电门、铁架台、钢球、细线。三 实验原理由T=2(L/g)1/2,得g=42L/T2四 实验过程与实验数据分析1、将光电门接入数据采集器第一通道,确保光电门能被顺利挡光;2、选择【科学实验】中的【设定实验】调整【光栅数】为2;3、打开【科学实验】中的【开始实验】,表格将记录单摆的周期,记录数据后,点击【停止实验】;4、测量摆球的球心到悬挂点的长度,即摆线长度L(L= 0.8m);5、手动输入公式g=42L/T2,其中T为所测量出的时间;6、比较测量的重力加速度与当地实际值的差别。五 实验拓展1、根据实验计算,老式摆钟(周期为1s)的摆长为多少?2、如果将上面的摆钟送到月球上去,单摆的周期会发生什么变化?(提示:月球的加速约为地球加速度的1/6)弹簧振子的研究一 实验目的1、观察弹簧振子的伸长量与回复力的关系。 2、振子的位移随时间的变化关系。二 实验原理弹簧振子在做简谐振动时,其位移和回复力随时间成周期性变化。三 实验器材数据采集器、双向力传感器、距离传感器、弹簧、铁架台、钩码;四 实验过程1、将距离传感器与双向力传感器分别接入数据采集器的第一、第二接口。2、将双向力传感器固定在铁架台上,把弹簧一端固定在双向力传感器上,另一端挂上钩码。3、对双向力传感器调零:打开【科学实验】窗口,点击【设定实验】,选择【设定传感器】对CH-B进行调零。4、向上托住钩码,松手后钩码开始作弹簧振子上下振动,这时选择【科学实验】的【开始实验】,点击得出实验数据。5、将得到数据【制表】后,【添加趋势线】、【显示公式】。五 数据分析1、通过距离传感器采集的数据,可以得出振子的位移随时间的变化关系。2、通过双向力传感器采集的数据,可以得出振子所回复力随时间变化关系。3、通过对采集数据的处理,我们可以从图表中读出振子在某一时刻的回复力、位移、伸长量。六 实验结论1、通过实验我们可以清楚看到弹簧振子在某一时刻的回复力、位移、伸长量的相互变化关系。2、根据回复力与伸长量的关系图,我们可以得出F= -kx的关系式,其中k为弹簧的劲度系数。七 实验误差分析1、距离传感器与弹簧不在同一直线上,伸长量的测量产生误差;2、弹簧在力的传输中需要时间,因而双向力传感器读数产生相位差;3、砝码运动时不是竖直的上下运动,距离传感器读数产生偏差;4、振子在运动中受到空气的阻力,振动为阻尼振动 。动量定理(恒力)一 实验目的 研究物体在恒力的作用下,物体所受合力的冲量与物体动量变化的关系。二 实验原理由动量定理:物体所受合力的冲量等于物体动量变化,即Ft=mv-mv。用钩码拉动滑块在气垫上滑动,如果钩码的质量远小于滑块的质量,可认为滑块是在恒力的作用下运动。测量出滑块通过两光电门的时间和在两光电门之间运动时间,通过计算得出冲量和动量变化关系。三 实验器材数据采集器、光电门、气垫导轨、天平、钩码、配重片等。四 实验过程1、在滑块上安装U型挡光片,用天平称出滑块的总质量m及钩码与配重片的总质量m1;2、将两只光电门串联后接入数据采集器第一通道,再将光电门固定在铁架台上或气垫导轨上;3、调整气垫导轨水平,将钩码与配重片悬挂在导轨末端下方,并通过细线与滑块连接,对滑块施加拉力;4、启动气垫导轨气源,检测并调整光电门高度,使挡光片顺利挡光;5、在【设定实验】中选择【数码时间】,在【科学实验】中点击【开始实验】;6、再分别改变m和m1,重复上述步骤,得到多组数据。五 数据分析1、在记录数据中,手动记录逐次增加配重片的质量,测出不同拉力下的数据;2、在表格中增加变量“m”和“m1,并输入相应数值;3、分别输入“拉力”、“动量变化”、“冲量”的自由表达式“F=9.8*m1”、“p=m*(0.03/t2-0.03/t1)”、“I=F*t1”;4、将得到的数据处理后可以看出:物体合力所做的冲量基本上等于物体动量的变化量。六 实验拓展1、为什么不小心鸡蛋掉在石头上会打破而掉落到沙发上不会破? 2、汽车上保险带为什么绑的很松?它的作用是什么?功和能一 实验目的研究物体在恒力的作用下,所受合力做的功与物体动能变化的关系。二 实验原理由动能定理:合力所做的功等于物体动能变化,即W=Ek2-Ek1。用钩码拉动滑块在气轨上滑动。如果钩码的质量远小于滑块的质量,可认为滑块是在恒力的作用下运行。测出滑块分别通过两光电门的时间和运行距离,通过计算得出钩码重力对滑块做的功和滑块动能变化。三 实验器材数据采集器、光电门、气垫导轨、天平、小桶、配重片等。四 实验过程1、在滑块上安装“U”型挡光片,用天平称出滑块的总质量m及小桶与配重片的总质量m1;2、将两只光电门串联后接入数据采集器第一通道,将光电门固定在铁架台上或气垫导轨上;3、调整气垫导轨水平,将小桶与配重片悬挂在导轨末端下方,并通过细线与滑块连接,对滑块施加拉力;4、启动气垫导轨气源,检测并调整光电门高度,使挡光片能被顺利挡光;5、在气垫上的标尺对出两光电门的距离s(60cm)五 数据分析1、点击【实验开始】,记录一组数据,然后逐次增加配重片的质量并手动记录,使其对滑块施加的拉力逐次增大,采用上述步骤,测量出不同拉力下的数值;2、在表格中,增加变量“m”、“m1”、“s”,并输入相应数值;3、分别输出计算“拉力”、“动能变化”、“功”的自由表达式:F=9.8*m1、E=0.5*m1*(0.03/t2)2-(0.03/t1)2)、W=F*s,得出计算结果六 实验拓展如果小桶的质量很大,自身的加速度就不能忽略则拉力不为恒值;如果小桶的质量很小所以才虽然看作是恒力作用,但是空气的阻力相对就大了,所以如果建议用斜轨法,将滑块的下滑力取代小桶重力,若改变小桶的质量就改变轨道的倾角。观察碰撞中的动能一 实验目的观察碰撞中动能的变化二 实验原理选择几组不同速度的物体碰撞,观察动能的损失。三 实验器材数据传感器、光电门、气垫导轨、天平等。四 实验过程1、在滑块前端安装弹簧圈,用天平称出两滑块质量;2、取两只光电门串联后接入数据采集器第一通道,将光电门固定在气垫导轨或铁架台上;3、将气垫导轨调整水平,滑块上安装U型挡光片4、启动气垫导轨的气源,检测并调整光电门的高度保证挡光片能被顺利挡光;5、点击【实验开始】,轻推一滑块撞击另一滑块,记录数据,反复几次后【停止实验】,关闭气源。五 数据分析1、输入碰撞前后的动能公式和动能损失相对百分比公式:E1=0.5*m1*(0.03/t1) ,E2=0.5*m2*(0.03/t2)2、n=(E1+E2)/E1,计算得出实验结果;2、将E1与E2比较,计算出100*E=(E1-E2)*100;3、实验说明:在完全非弹性碰撞中,碰撞后的能量损失约占50%;在完全弹性碰撞中能量损失非常少,如果将滑块前面安装磁铁,依靠磁铁的斥力来实现完全弹性碰撞效果会更好。六 实验拓展实验中一个滑块1碰中另一个静止的滑块2后,自身不动了,如果加大滑块1的速度,其会不会动呢?为什么?(两个滑块的质量相等的)胡克定律一 实验目的探究弹簧的伸长量与弹力的关系二 实验原理由胡克定律,得弹簧的伸长长度s、弹力F之间的关系:F=kx(k为弹性系数)。三 实验器材数据采集器、双向力传感器、米尺、弹簧等。四 实验过程1、把双向力传感器固定在铁架台上,下端连接弹簧,并使弹簧能自由拉伸,同时把米尺也固定在铁架台上;2、将双向力传感器接入数据采集器,再连接到计算机上;打开Excel表格,把弹簧静止状态下【调零】;3、向下拉弹簧,每拉0.02m手动记录一次数据;4、记录九组数据后,【停止实验】。五 数据分析1、表格中增加变量“x”代表弹簧伸长长度,输入对应的值,将数据【制表】、【添加趋势线】、【显示公式】,得到的公式即为:L=F/k+L0其中L为弹簧伸长后的长度,L0为弹簧原长,k为弹簧弹性系数; 2、将距离传感器接入数据采集器,再连接到计算机上;利用距离传感器读取弹簧的身长长度取代人工读数,得出的数据会更好。六 实验拓展1、根据实验测量橡皮筋的弹性系数(实验中不能拉伸过长)。2、通过实验可以自制一个弹簧称。机械能守恒定理(斜轨法)一 实验目的用斜轨法验证机械能守恒定律二 实验原理如果忽略斜轨上滑块的摩擦力,只有重力对其做功,所以机械能守恒。取低处光电门的势能为零,则:在两光电门处滑块的机械能分别为:E1=0.5mv12+mgh、E2=0.5mv22 (h为滑块在光光电门之间运行的高度差) ;若L1光电门间的距离,L2为气垫导轨两支脚之间的距离,S为气垫导轨的脚之间的高度差,则公式中h=L1*S/L2。本实验中U型挡光片两前沿的宽度为0.10m,滑块的质量0.1786kg,L1=0.6m,L2=0.65m,S=0.024,所以h=0.022(m),两光电门处机械能的损耗的公式为n=(E1-E2)/(E1+E2)/2)。三 实验器材数据采集器、光电门、气垫导轨、天平等。四 实验过程与数据分析1、将气垫导轨调节水平后将一个支脚调高0.024m,按0.6m的间距安装好2个光电门;2、将光电门串联后接入数据采集器的第一接口,3、打开Excel表格,点击【科学实验】中的【开始实验】,启动气源,让滑块自由下滑几次,记录下滑通过后关闭气源。4、手动输入变量d、h、m和计算公式E1=0.5mv12+mgh、 E2=0.5mv22,得到结果。5、由实验的数据可以的出误差一般都在1%左右,可以得出结论:只有重力做功的情况下,机械能守恒。五 实验拓展根据实验我们可以看出,在势能转换成动能的过程中能量几乎是相等的,可以验证机械能的守恒定律。如果将实验改为动能换成势能的过程,验证机械能守恒行不行?为什么?静摩擦力研究一 实验目的观察最大静摩擦力现象,加深对静摩擦力概念的理解。二 实验原理两个相互接触的物体之间有相对滑动的趋势时,两物体之间会产生一种阻碍运动趋势的力,这种力叫做摩擦力,静摩擦力的最大值叫做最大静摩擦力。三 实验器材数据采集器、双向力传感器、木块、细线等。四 实验步骤1、将双向力传感器接入数据采集器,再连接到计算机上;2、将木块放置在桌面(不能太光滑)上,用细绳连接双向力传感器与木块,保持水平方向缓慢拉动,待木块开始运动后停止拉动;3、点击【停止实验】,将得到的数据【制表】,从图线中找到代表静摩力的部分,从中找到最大静摩擦力。五 数据分析从得到的图像中我们可以看出:从AB,拉力是在不断的增加,物体静止,物体的静摩擦力也在增加;在达到B点时,物体的静摩擦力最大;在BC过程是一瞬间,是物体动静止到运动的瞬间;CD过程中物体是在匀速运动,物体受到滑动摩擦力。从图像中我们可以看到最大静摩擦力大于滑动摩擦力。六 实验拓展本实验是测量物体由静止到匀速运动力的变化过程,如果将实验改为测量物体由运动慢慢变为静止的过程行不行?为什么?研究加速度与作用力的关系一 实验目的通过测量拉力(F)和滑块加速度(a)的关系验证a二 实验原理牛顿第二定律:Fma,在m不变时,Fa三 实验器材数据采集器、光电门、气垫导轨、小沙桶、铁架台。四 实验过程1、调整气垫导轨水平,将小沙桶悬挂在导轨末端下方,并通过牵引绳与滑块连接,对滑块施加压力,使滑块滑动;2、逐次增加小沙桶的质量并动手点击记录,使其对滑块施加的拉力逐次增大;3、手动输入变量“v1、v2、T、m2、F”和公式“a=(v2-v1)/T”;4、将拉力F为X轴、加速度a为Y轴【制表】;5、将图像【添加趋势线】并【显示公式】。五 实验数据分析1、从得到图一中我们可以看出,加速度与拉力是成正比关系的,公式Y=kX+B中Y表示拉力,X表示加速度,k表示滑块的重量(m1),2、从图二中可以看出加速度a与所受的合力F成曲线,这主要的原因是我们在测量的过程中,小沙桶本身也在做加速运动,忽略了小沙桶的加速度,而当加速度越大的时候小沙桶的拉力已经不是mg了,若把合力F改为F=m(g-a)则所成的图像成直线。 研究加速度与物体质量的关系一 实验目的探究拉力一定时,物体加速度(a)与物体质量(m)关系,验证a1/m二 实验原理牛顿第二定律:F不变时,加速度a1/m三 实验器材数据采集器、光电门、气垫导轨、小沙桶、铁架台等。四 实验步骤1、将光电门串联后接到数据采集器上,再将数据采集器与计算机相连。1、称取小沙桶的质量(m1);2、调整气垫导轨水平,将小沙桶悬挂在导轨末端下方,并通过牵引绳与滑块连接,对滑块施加拉力,使滑块滑动;3、在【设定实验】中选择【数码时间】;4、逐次增加滑块的质量,并手动记录数据;5、手动输入变量“v1、v2、T、m2、F”和公式“a=(v2-v1)/T”;6、将拉力F与加速度a【制表】,将图像【添加趋势线】、【显示公式】。五 实验数据分析1、从得到的图一中我们可以看出,加速度与质量成正比关系,公式Y=kX+B中Y表示加速度(a),X表示质量的倒数(1/m),k表示小沙桶的拉力了;2、由于小沙桶的质量小,加上摩擦力和空气阻力的影响,所以公式中计算所得到的小沙桶的重力将小于实际的重力。六 实验拓展1、实验中理论上滑块的质量越大越大越好,为什么不能质量太大?2、什么满载的货车没有空车提速快?平均速度的测量一 实验目的理解平均速度的概念,掌握测量平均速度的方法。二 实验原理物体运动的平均速度v=s/t,s为时间t内的位移。三 实验器材数据采集器、距离传感器、气垫导轨。四 实验过程1、将距离传感器接入数据采集器,并用固定在铁架台上;2、将气垫导轨的一端调高,将距离传感器安装在气垫导轨上;3、启动气垫导轨的气源,检测距离传感器的高度,使滑块能被距离传感器顺利的感应到;4、打开Excel表格,从【科学实验】中点击【开始实验】,使滑块从气轨的高端下滑,同时记录数据。五 数据分析在得到数据中,把数据分为三个部分:0.2s-0.6s;0.6s-0.8s;0.8s-1.2s;把这三个部分分别求平均速度,得到平均速度v1、v2、v3,再求总的平均速度V,我们发现V(v1+v2+v3)/3,从而可以知道所谓的平均速度并不是速度的平均值,而是指运动物体所经过的位移s与用的时间t之比。六 实验拓展我们所说的平均速度通常是说:t时间内的平均速度(v=s/t);不能单纯地理解为几个速度的平均值,如果错误地理解为几个速度的平均值,那那么平均速度的单位就是每个速度为多少米每秒了(米/秒/个),按照上述理解就不会出现错误了。平均速度与瞬时速度的关系一 实验目的掌握瞬时速度就是平均速度极限的概念。二 实验原理选取物体运动过程中的某时间段t并测量该物体在t时间的平均速度v。如果使t逐渐减小,则v将逐渐趋近某一定值,该定值(平均速度的极限)即为物体运动的瞬时速度。三 实验器材数据采集器、距离传感器、气垫导轨等。四 实验过程1、将距离传感器接入数据采集器,再连接到计算机上;并将其固定在铁架台上;2、将气垫导轨的一端调高,把距离传感器放在导轨的一端,使滑块能被距离传感器顺利的感应到;3、启动气垫导轨气源,打开Excel表格,从【科学实验】中选择【开始实验】,使滑块从气垫导轨的高端下滑,记录数据。五 数据分析假设求第2.4s的瞬时速度,先求2.4s-6s的平均速度,再求2.4s-5.8s的平均速度,依次类推把所得到的平均速度做成图像,从图像中看出所得到的平均速度逐渐趋向一个定值,这个定值就是第2.4s的瞬时速度。六 实验拓展1、实验中测量某时刻(2.4s)的瞬时速度的,如果要测量某一位置的瞬时速度怎么办?(将要测量的位置放一个光电门不动,用另一个光电门慢慢靠近测量的位置即可)2、瞬时速度的测量是一个测量某一个时刻或某一位置的很小的范围内的平均速度,如果要测量某一个有规律的运动中的瞬时速,可以通过作求积分完成。研究定滑轮与动滑轮一 实验目的研究定滑轮与动滑轮的特点。二 实验器材数据采集器、双向力传感器、滑轮、细绳、钩码等。三 实验原理定滑轮不省力,但可以改变方向;动滑轮省力,但增加距离。四 实验步骤与数据分析1、将双向力传感器接入数据采集器,再连接到计算机上;2、将双向力传感器调零,然后挂上钩码,测出其重量;3、在动滑轮上挂钩码,通过细线和滑轮将钩码提起,观察数据,与钩码的重量比较,总结出动滑轮的特点;4、在细线上挂钩码,通过定滑轮和细线拉起钩码,观察数据,与钩码的重量比较,总结出定滑轮的特点;5、根据拉动细线的长度和钩码运动距离,对动滑轮和定滑轮的特点进行比较。五 实验拓展通过实验我们知道,定滑轮不省力,但可以改变方向;动滑轮省力,但增加距离;其实如果将拉力与距离相乘在一起为功的表达式(W=FS),无论是什么滑轮总的功是不变的,即滑轮改变的是力的方向和大小,而不能省功的。研究匀加速直线运动一 实验目的研究匀加速直线运动的规律二 实验原理物体做变速直线运动时,如单位时间内速度的增加量相等(或单位时间内位移正比于时间二次方),即为匀加速直线运动。三 实验器材数据采集器、距离传感器、斜面、小车。四 实验步骤1、将距离传感器接入数据采集器,再连接到计算机上;2、将距离传感器固定在斜面的高端,使其能够很容易的被感应到;3、打开Excel表格,点击【开始实验】后,让小车从高端下滑,在下滑的过程中就记录了数据。4、择一端有效的区域制表,将所得到的图线【添加趋势线】,选择【多项式】并将“阶数”设定为“2”,在【选项】中选择【显示公式】和【显示R平方值】。五 数据分析从位移-时间图像中的看到一个公式:y = 0.0353x2 + 0.0683x + 0.4178,根据公式s=vt+0.5ma2,我们可以得到该运动的初速度,加速度。也可以求出任意时刻的位移。研究匀速直线运动一 实验目的 研究匀速直线运动的规律。二 实验原理物体作直线运动时,单位时间内物体的位移相等,即为匀速直线运动。三 实验器材数据采集器、气垫导轨、距离传感器。四 实验数据1、将距离传感器接入传感器,并固定在气垫导轨一端;2、调整气垫导轨水平,调整传感器的高度使滑块在运动过程中能够很好的被传感器感应到;3、打开Excel点击【开始实验】,同时推动滑块,待滑块运动到另一端时,停止实验。五 数据分析得到数据后,点击【科学实验】中的【制表】从而得到s-t图像,在图中若为直线则滑块在做匀速直线运动,若为曲线则为变速直线运动;选择一段做匀速运动的数据制成表格后可以添加趋势线、显示公式,从公式中可以得到滑块运动的速度。六 误差分析1、在给气垫导轨调水平时,一定要仔细调节,如果不水平对结果会有很大影响;2、距离传感器是利用超声波原理制成,虽然测量很准确但只能测量0.4m-6m的距离,故在测量滑块的时候务必让滑块离距离传感器在0.4m-6m之间。液体内部压强一 实验目的探究液体内部压强与深度的关系。二 实验原理在液体内部,各个方向的都有压强,液体的压强随深度的增加而增大。 三 实验器材数据采集器、气压A传感器、铁架台、水、刻度尺、胶管等。四 实验步骤1、 气压传感器接入数据采集器,再连接到计算机上,并对气压传感器调零;2、把胶管到入适量的水,让胶管弯曲成U型,使管内的水等高后一端连接在传感器上,并密封;3、将连接在传感器的一端的管子固定在铁架台上,升高另一端使两管内的水产生高度差;4、 开Excel表格,按照2、4、6、8、10、12(cm)的高度改变胶管,并记录对应的压强值。注意:测量气压的时候,不能将水流入气压传感器五 数据分析1、手动输入变量h表示水的高度差;2、以高度差h为X轴,以压强P为Y轴制表,即可得到高度与压强的关系图线。 3、气压传感器测量的是相对气压,故需要调零。六 实验拓展1、为什么潜水运动员潜水的深度是一定的?重力大小与质量的关系一 实验目的研究重力的大小与质量的关系。二 实验原理在地球上某一位置,物体所受的重力与质量是成正比关系的。三 实验器材数据采集器、双向力传感器、天平、钩码若干、铁架台。四 实验过程1、将双向力传感器接入数据采集器,再连接到计算机上;把双向力传感器固定在铁架台,使其另一端竖直向下,对双向力传感器调零;2、用天平称出各钩码的质量(实际钩码的质量与规定的都有误差故要用天平称量);3、打开Excel表格,设定变量m,表示钩码的质量;4、将一只钩码挂在双向力传感器上,手动记录此时的重力值。依次增加钩码数量,记录一组数据; 五 数据分析在Excel选择【科学实验】中的【制表】,得到一条直线,把表中的XY轴对调可以得到重力G与质量m的关系,再点击图像【添加趋势线】、【显示公式】。从公式中我们可以明确得到G=mg,其中g重力加速度大约在9.8左右。自由落体(光电门)一 实验目的:测量自由落体的加速度。二 实验原理在光电门上安装挡光圈,由v=s/ t可以得到不同时刻速度,把所得到的速度做成图像,显示公式就可以得到物体自由落体的加速度。三 实验器材数据采集器、铁架台、细线、钩码、光电门(包括挡光圈)。四 实验过程1、将光电门固定在铁架台上,保持水平并接入数据采集器,再连接到计算机上;2、把细线的一端固定在挡光圈上,另一端挂上钩码;3、打开Excel,选择【科学实验】中的【设定实验】,点击【数码时间】;4、把细线绕在电光圈上,【开始实验】,同时松手让钩码自由落体。五 数据分析挡光圈的直径为6.15cm,周长为6.15cm,旋转一周挡光圈可以挡光10次,故每次挡光的距离为0.615cm,把相同距离内挡光的速度计算出来,再把所得到的速度做成图像呈直线性,再【添加趋势线】并【显示公式】,即可得到重力加速度.注意:由于整个过程比较快,所以要选择有效的数据。阻尼振动一 实验目的观察阻尼振动的图像。二 实验原理用乒乓球作为摆球,其摆动时将克服空气的阻力做功,形成阻尼振动。三 实验器材数据采集器、铁架台、细线、乒乓球、距离传感器。四 实验过程与数据分析1、将距离传感器接入数据采集器;2、用乒乓球作为摆球,制成一个单摆;3、调整好单摆的高度,使其摆动过程中能很好的被距离传感器感应(摆球要离距离传感器0.4m以外);4、让乒乓球摆动,在【科学实验】里选择【制表】,在点击【开始实验】即可得到乒乓球做阻尼振动的图像。力的合成一 实验目的验证共点力的合成定则二 实验原理共点力的合成符合力的平行四边形定则三 实验器材数据采集器、双向力传感器、细线、钩码、铁架台、量角器等四 实验过程1、将双向力传感器接入数据采集器,再连接到计算机上;2、用细线将两个双向力传感器与钩码连接在一起,组成Y型,将双向力传感器的另一端固定在铁架台上;3、两个双向力传感器与竖直线的夹角(、)都调整为30度,当下面的一端不挂钩码的时候对力传器进行调零;4、细线的下端挂上2个钩码,读取双向力传感器的示数;5、将双向力传感器(F1)不动,改变另一个双向力传感器(F2),使其夹角()为45、60、90时再记录测量的数据。五 数据分析1、输入计算公式F合=F1cos30+F2cos30;2、比较计算出的F合与真实值F合=2*0.05*9.8=0.98(N);六 实验拓展1、若将双向力传感器的角度不变改变钩码的重力,观察双向力传感器的读数变化;2、将钩码换成双向力传感器;同时使用三个双向力传感器重新做实验;3、将钩码拉力换成橡皮筋弹力再次做上述实验。牛顿第三定律一 实验目的验证牛顿第三定律二 实验器材数据采集器、双向力传感器、细线、铁架台等三 实验原理无论是两接触的物体还是不接触的物体,当一个物体对另一个物体有作用力的同时另一个物体也对它施加一个作用力。作用力和反作用力 作用力F A B 反作用力FA和B互为受力物体和施力物体,F和F互为作用和反作用力。四 实验步骤1、将两个双向力传感器接入数据采集器;2、用细线将两个双向力传感器连接在一起并悬挂在铁架台上,再选择双向力传感器的100N的量程;3、打开“Excel”,在科学实验里点击【设定实验】,在选择【设定传感器】中对两个双向力传感器进行调零,在【设定输入】里面将时间间隔调整为0.05s;4、点击开始实验后,用力向下拉几次传感器,得到数据后,停止实验。五 数据分析1、在“Excel”的E列中将C列中的数据转换为负值,再将D列和E列对时间【制表】,即可得到作用力与反作用力的关系图了2、还可以在“Excel”的F列中可以计算出C列与D列的差,作为测量出力的误差。六 实验拓展1、由于实验中两个传感器可能不在同一条直线上,所以在拉伸的时候产生误差;2、可以将两个传感器水平放置在桌面上,可以拉传感器也可以推; 3、在实验中如果用的力比较小,可以选择10N的量程这样精确度更高。波义耳定律一 实验目的验证波义耳定律。二 实验原理由波义耳定律,当温度不变时,一定质量的理想气体,压强与体积成反比:PV=常数。三 实验器材数据采集器、气压-A传感器、注射器、硅胶管等。四 实验过程与数据分析1、将气压传感器接入数据采集器,再将采集器连接到电脑上;2、将注射器的活塞置于25ml处,并将其与传感器连接并密封;3、打开Excel表格,增加变量“V”表示注射器内的体积;4、将气压传感器调零,改变体积V,记录不同V值对应的压强数据;5、利用公式在表格中得到K=1/V表示体积的倒数,将气压与K制表即可得到,压强与体积的关系,也可以直接作出压强与体积的图像,6、从图像我们可以明显的看出压强与体积成反比关系。查理定律一 实验目的验证查理定律二 实验原理一定质量的气体,当体积不变时,压强与热力学温度成正比:PT即P/T=常数,若P1为相对气压,t为相对温度,则P/T=P1/t(其中P=P0+P1;T=T0+t). 三 实验器材数据采集器、温度传感器、气压A传感器、带支管的锥形瓶,橡皮塞、硅胶管、大烧杯等。四 实验步骤与数据分析1、取出压强传感器和温度传感器,分别接入数据采集器,再将数据采集器连接到计算机上;2、将温度传感器插入锥形瓶中并用橡皮塞密封;3、将气压传感器用硅胶管连接在锥形瓶的支管处;4、将大烧杯中加入适量热水,待平衡后打开Excel文件里的【科学实验】菜单,点击【设置实验】里的【设定传感器】,对气压传感器调零,然后开始记录数据;5、将所得到的温度t作为X轴,压强P1为Y轴,即可得到气压与温度的关系图。摩擦做功使温度升高一 实验目的:理解功和能的转化二 实验原理两物体摩擦时,克服摩擦力所做的功转化为物体内能,内能温度升高。三 实验器材数据采集器、温度传感器、钢管、夹具、铁架台、软性泡沫(保护探头)等。四 实验过程与数据分析1、将温度传感器接入数据采集器,再将数据采集器连接到计算机上;2、用夹具把钢管固定在铁架台上;3、将温度传感器探针插入钢管,注意不要让探头接触钢管壁;4、将棉线套在钢管上,快速来回拉动,可以观察到温度图线上升;气体压缩使温度升高一 实验目的了解功和能的转化。二 实验原理气体压缩,外界对气体做功,气体内能增加,使温度升高。三 实验器材数据采集器、温度传感器、注射器等。四 实验步骤与数据分析1、将温度传感器接入数据采集器,在将采集器连接到电脑上;向后拉动注射器的活塞后,把传感器的探头插入注射器内;2、打开Excel,将【间隔时间】设置为0.05秒,点击【科学实验】中的【制表】,【开始实验】;3、用力快速的推动注射器的活塞后静止不动一段时间,观察温度的变化;4、实验结果:气体在受压过程中内能增加、温度升高了。观察铜丝热胀冷缩的现象 一 实验目的观察观察铜丝热胀冷缩的现象。二 实验原理多数物体受热都会发生膨胀现象,只是不同物体伸缩系数不同。三 实验仪器数据采集器、双向力传感器、细铜丝、打火机、铁架台等。四 实验过程与数据分析1、将双向力传感器接入数据采集器,再将数据采集器连接到电脑上;2、把细铜丝一端固定在铁架台上,另一端固定在双向力传感器上,打开Excel【科学实验】菜单,点击【设置实验】里的【设定传感器】,对双向力传感器进行调零;然后再把双向力传感器固定在铁架台上,要让细铜丝蹦紧,注意不要让双向力传感器超出量程;3、点击【科学实验】菜单下的【开始实验】,用打火机给铜丝加热约4s后,即可得到铜丝的拉力F与时间t的图像。水的沸腾一 实验目的观察水加热时水温的变化情况,绘制从加热到沸腾期间水温变化的图线。二 实验原理一定质量的水,在加热过程中温度不断升高,但上升的幅度不尽相同,水沸腾以后,虽然继续加热,但温度不再升高。三 实验器材数据采集器、热电偶温度传感器、三角烧瓶、铁架台、石棉网、酒精灯等。四 实验过程与数据分析1、将温度传感器接入数据采集器,再将数据采集器连接到计算机上;2、将酒精灯放在铁架台下面,在支架上放置石棉网,三角烧瓶中放入适量的清水,放在石棉网上;3、将温度传感器固定在铁架台上并把探头插入三角烧瓶中,置于水中约2cm处;4、打开Excel文件下的【科学实验】菜单,点击【设置实验】里的【时间设置】,设置记录【时间间隔】为6s;5、点燃酒精灯开始加热,开始实验,等到水沸腾时,停止加热,实验结束;制表得到温度曲线。水的冷却规律一 实验目的:研究热水冷却时温度变化规律。二 实验原理一个热的物体冷却速度与该物体和周围环境的温差成正比(牛顿冷却定律)。T/t=-k(T-c);T为物体温度,c为环境温度,k为常数,t为冷却时间。T=(T0-c)e-kt;T0为t=0时物体的温度。三 实验器材数据采集器、热电偶温度传感器、大烧杯、三角烧杯等。四 实验过程与数据分析1、将两只温度传感器接入数据采集器,再将数据采集器连接到计算机上;2、将温度传感器固定在铁架台上,探针向下,将水注入大烧杯内;3、打开Excel表格,设定实验记数时间间隔为20s,设置【T1】、【T2】,分别对应两只温度传感器;4、将三角烧瓶中注入适量热水,将一个温度传感器T1探针插入,再将三角烧瓶和另一只温度传感器T2同时放入大烧杯;5、点击开始实验记录数据,等T1=T2时实验结束。将所得到的数据作成图形。液体蒸发使温度下降一 实验目的观察液体蒸发使温度变化的现象。二 实验原理液体蒸发过程中吸收热量,致使液体依附的物体温度下降。三 实验器材数据采集器、温度传感器、水、棉纸、扇子四 实验过程与数据分析1、将温度传感器接入数据采集器,再将采集器连接到计算机上;2、用蘸上水的棉纸将温度传感器探针包住,用扇子扇或轻轻挥动;3、将所得数据制表,即可得到显示温度下降的图像。五 实验拓展1、分别在温度传感器探针上涂酒精和蘸水,观察其降温效果有何不同?2、如果只是在传感器的探针上蘸少量的水,温度图线将有如何变化?小灯泡的伏安特性一 实验目的描述小灯泡的伏安特性二 实验原理在温度不变的情况下,电阻的伏安特性曲线是过原点的直线。
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