初中物理实验技能讲座.ppt

1,主讲内容,基本仪器的使用考察实验验证机械能守恒定律描绘小灯泡伏安特性曲线,2,物理基本仪器的使用,游标卡尺螺旋测微器秒表电流表和电压表滑动变阻器电阻箱多用电表,3,认识游标卡尺,4,游标卡尺,一、构造二、精确度三、原理和读数方法四、读数练习,5,一、游标卡尺的构造,6,二、游标卡尺的精确度,1.10分度,2.20分度,3.50分度,7,三、游标卡尺的原理和读数方法,1、10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，其读数准确到0.1mm。,8,2、20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,9,3、50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0.02mm。这种卡尺的读数可以准确到0.02mm。读数方法和前两种一样。,10,29.8mm,33.10mm,四、读数练习,11,9.00mm,12,认识螺旋测微器,13,螺旋测微器,一、构造二、原理和读数方法三、读数练习,14,螺旋测微器,固定刻度上的最小刻度为mm（在中线的上侧）可动刻度每旋转一圈前进（或后退）mm。在可动刻度的一周上平均刻有条刻线，所以相邻两条刻线间代表mm。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。,0.5,0.5,50,0.01,其读数单位为mm时,小数点后有三位,所以螺旋测微器又叫做千分尺,15,6.703mm,读数练习,16,认识秒表,17,电流表、电压表,读数伏安法测电阻,18,19,电流表、电压表读数,20,电流表读数例题,0.6,0.02,0.34,0.1,1.70,21,电压表读数例题,3.0,0.1,2.20,0.5,11.0,22,伏安法测电阻的两种电路,23,.,.,内接法：内（大）、大、大,外接法：外（小）、小、小,伏安法内、外接法对比表,U测,UR,I测,IR,24,伏安法测电阻电路选择,、比值法,1、阻值比较法当Rx较大，RXRA时，用内接法。当Rx较小，RXRV时，用外接法。,25,、实验试探法：,若伏特表示数有明显变化，即宜外接,若安培表示数有明显变化，即宜内接,26,例、一个未知电阻,无法估计其电阻值,某同学用伏安法测量此电阻,用如图(a)(b)两种电路各测一次,用(a)图所测数据为3.0V、3.0mA,用(b)图测得的数据是2.9V、4.0mA,由此可知,用图测得Rx的误差较小,测量值Rx=.,a,1000,27,一、滑动变阻器的限流接法和分压接法1两种接法比较,由上表可以看出：滑动变阻器的分压式接法中，电压和电流的调节范围很大，限流式接法较节能,28,2两种接法的选择,29,限流式接法适合测量阻值小的电阻(跟滑动变阻器的总电阻相比相差不多或比滑动变阻器的总电阻还小)分压式接法适合测量阻值较大的电阻(一般比滑动变阻器的总电阻要大),3、两种接法的适用条件,30,4、以下三种情况必须采取分压式,滑动变阻器的最大阻值远小于待测电阻的阻值；电压要求从零变化；实验仪器最大允许电流、电压不够，即连成限流式接法时，电压或电流超过电表量程,31,(1)待测电阻(约100)(2)直流毫安表(量程10mA，内阻50)(3)直流电压表(量程3V，内阻5k)(4)直流电源(输出电压4V，内阻可不计)(5)滑动变阻器(阻值范围15，允许最大电流1A)(6)开关一个，导线若干根据器材的规格和实验要求，在本题的实物图上连线,图为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需的器材实物图，器材规格如下：,电流表内外接、限流和分压接法的选择、实物连接,32,要点：1、电流表内外接的选择：2、限流接法和分压接法的选择：3、连接实物图：,33,34,认识电阻箱,35,认识多用电表,36,欧姆表,基本构造欧姆表原理表盘结构中值电阻欧姆表的使用欧姆表的读数欧姆表测电阻的优缺点仿真模拟演示二极管,37,1.基本构造,欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R，刻度盘和红、黑表笔组成。在欧姆表内部是电流表、电池、调零电阻三者串联而成；在欧姆表外部，接上被测电阻后，与欧姆表内部电路一起组成闭合电路,38,I=0,2.欧姆表原理,注意：红、黑表笔哪个表笔电势高？,39,欧姆表盘的刻度是均匀的吗？,因为I与Rx之间的关系不是线性关系，所以欧姆表盘的刻度不均匀,3.表盘结构,40,4.中值电阻,注意（1）欧姆表的刻度与其它表刻度相反，且刻度不均匀（2）欧姆表每次测电阻前需欧姆调零。不能带电测量。,（3）欧姆表中电池用久了，电动势和内阻要改变，测出的电阻值有较大的误差。所以欧姆表常用来粗测电阻。,41,5.欧姆表的使用:,一般常用的欧姆表是多用电表中的一个功能欧姆表的使用要点是：（1）机械调零：先检查表针是否停在左端的“0”位置上，如果没有停在“0”位置上，需用小螺丝刀轻轻地转动机械调零螺丝，使指针指零.（2）选欧姆挡倍率：根据被测电阻的大致值，将选择开关旋转到欧姆挡相应的倍率上欧姆档的倍率表示测量值跟指针指示值的倍数关系例如用“10”档测某电阻时，指示值为15，则表示被测电阻值是1510150（）选取档位的根据是以测量时指针尽可能达半偏为宜,42,（3）欧姆调零：红、黑表笔短接，调节调零旋钮（调节调零电阻的值）使指针指向最右方0处（4）测量：将被测电阻跨接在红、黑表笔间注意：不要用手接触电阻的两引线若发现指针偏角太大或太小应换用倍率较小或较大的挡但每次换档后必须重新调零每次测电阻前都要把电阻从电路中断开不能带电测量。（5）读数：测量值表盘指针示数倍率（6）测量完毕，将选择开关旋转到空档或交流高压档，拨出表笔，长期不用应取出电池,43,6.欧姆表读数,124,1.50k,44,7.欧姆表测电阻的优缺点:,优点：测量方便缺点：若电池用久，电动势与内阻会变化，产生误差较大，只能粗略测量电阻,Rx,R,_,G,E,r,+,45,验证机械能守恒定律,46,【实验目的】,通过实验验证机械能守恒定律.,47,图1,【实验原理】,48,打点计时器，交流电源，带有铁夹的铁架台，纸带，复写纸，带夹子的重物，刻度尺，导线,【实验器材】,49,1安装置：按图2将检查、调整好的打点计时器竖直固定在铁架台上，接好电路2打纸带：将纸带的一端用夹子固定在重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔用手提着纸带使重物静止在靠近打点计时器的地方先接通电源，后松开纸带，让重物带着纸带自由下落更换纸带重复做35次实验.,图2,【实验步骤】,50,【实验步骤】,51,【数据处理】,52,速度测量,利用匀变速直线运动的规律,可以用AC的平均速度代表B的瞬时速度。,53,【数据处理】,54,图象法处理数据,该图象的斜率表示什么？,为什么图象通过原点？,55,【误差分析】,56,【注意事项】,57,1、在验证机械能守恒定律的实验中，下列操作正确的是（）A先释放重物，后接通电源B用秒表测量重物下落的时间C打完一条纸带后，立即切断电源D每打完一条纸带，活动复写纸位置,CD,2、在验证机械能守恒定律的实验中要用到的器材和测量仪器有_A电火花计时器B交流电源C秒表D重锤E铁架台和复夹F纸带G刻度尺H天平,ABDEFG,58,3、在验证机械能守恒定律的实验中：A带重锤的纸带穿过电火花计时器，用手将纸带竖直提起B用天平测出重锤的质量C把电火花计时器竖直固定在铁架台上D把电火花计时器接上低压交流电源E松开纸带，使重锤自由下落F闭合电键G重做几次，选出第一、二点间距离接近2mm，点子清晰的纸带H在纸带上，记下第一个点的位置0，并在纸带上依次选取几个点标出0、1、2、3I计算出与各点对应的速度V1、V2和测出各点到0点的距离h1、h2把数据填入表格J算出重物运动到点1、2、3时减少的重力势能以及增加的动能，进行验证在上述步骤中不必要的是_将必要的步骤前面的字母按合理的顺序排列出来，_,C、D、A、F、E、G、H、I、J,B,59,4、(1)若某小组打出了一条纸带如图所示，相邻两点之间的时间间隔为0.02s，请根据纸带计算出B点的速度大小为_m/s.(结果保留三位有效数字),1.37,60,(2)该小组内同学根据纸带算出了相应点的速度，作出v2h图线如图所示，请根据图线计算出当地的重力加速度g_m/s2.(结果保留三位有效数字),9.75,61,5、在“验证机械能守恒定律”的实验中,已知打点计时器所用电源的频率为50赫.查得当地的重力加速度g=9.80米/秒2.测得所用的重物的质量为1.00千克.实验中得到一条点迹清晰的纸带,把第一个点记作0,另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点.经测量知道A、B、C、D各点到0点的距离分别为62.99厘米、70.18厘米、77.76厘米、85.73厘米.根据以上数据,可知重物由0点运动到C点,重力势能的减少量等于焦,动能的增加量等于焦(取3位有效数字).根据数据得出什么结论？产生误差的原因是什么？,7.62,7.56,结论：在实验误差允许范围内，重锤重力势能减少量等于动能的增加量即机械能守恒；,误差原因：下落过程中克服摩擦阻力做功,62,描绘小灯泡的伏安特性曲线,63,1电路的连接方式(1)电流表应采用外接法：因为小电珠的电阻较小，与00.6A电流表串联时，电流表的分压影响不能忽略(2)滑动变阻器应采用分压式连接：目的是为了使小电珠两端的电压能从零开始连续变化2闭合电键S前，滑动变阻器触头应移到小电珠分得电压为零的位置(a)，可以使开关闭合时小电珠电压能从零开始变化同时，也为了防止开关刚闭合时小电珠两端电压过大而烧坏灯丝,注意事项：,64,3IU图线在U1.0V左右将发生明显弯曲，故在U1.0V左右测绘点要密，否则将出现很大误差4电流表选择0.6A量程，电压表量程选择视小电珠的额定电压而定，即使用的若是“3.8V0.3A”的小电珠，选用电压表的15V量程，若使用“2.5V0.6A”的小电珠，则选用电压表的3V量程5保持小电珠电压接近额定值时要缓慢增加，到额定值，读出I后立即断开开关6误差较大的点要舍去，IU应是平滑曲线而非折线,注意事项：,65,