高中物理基础型拓展型学生实验复习讲义 - 图文

1、高中物理基础型拓展型学生实验复习讲义 - 图文 高中物理基础型&拓展型学生实验复习讲义 - 1 - 高中物理基础型&拓展型学生实验复习讲义 基础型学生实验 实验一 用dis测定位移和速度 . 2 实验二 用dis测定加速度 . 3 实验四 研究共点力的合成 . 3 实验五 用dis研究加速度与力的关系，加速度与质量的关系 . 4 实验六 用dis研究机械能守恒定律 . 5 实验七 用单分子油膜估测分子的大小 . 5 实验八 用dis研究温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系. 6 实验十 用多用电表测电阻、电压和电流 . 6 实验十一 设计、组装简单的模块式电路 . 7 实验十二 用dis

2、研究通电螺线管的磁感应强度 . 8 实验十三 测定直流电动机的效率 . 8 实验十四 探究感应电流产生的条件 . 9 非课标规定：实验三 用dis探究自由落体运动的规律、实验九 探究太阳能转化为内能的效率 拓展型学生实验 实验一 描绘平抛运动的轨迹 . 9 实验二 研究有固定转动轴的物体的平衡条件 . 10 实验三 用单摆测定重力加速度 . 11 实验四 观察水波的干涉现象 . 11 实验五 用dis描绘电场的等势线 . 12 实验六 用dis测定电源的电动势和内阻 . 13 实验七 研究磁通量变化时感应电流的方向 . 14 实验八 用dis研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系. 1

3、4 实验九 观察光的干涉现象 . 15 实验十 观察光的衍射现象 . 16 高中物理基础型&拓展型学生实验复习讲义 - 2 - 基础型学生实验 实验一 用dis测定位移和速度 实验目的 （1）熟悉dis的使用方法； （2）用dis测定位移，并研究变速直线运动物体的s-t图像； （3）测量变速直线运动物体的平均速度； （4）测定变速直线运动的瞬时速度。 实验原理 利用位移传感器测定物体距位移传感器接收器之间的距离，及其随时间的变化关系。测定位移、得出s-t图，测量平均速度 v?s?t。注：位移传感器的工作原理教参p27，课本p28。利用光电门测量挡 v?s?t光片通过光电门的时间，计算出小车通过

4、光电门的平均速度教参p27，课本p32。 实验器材 （t很小）。注：光电门传感器的介绍 位移传感器（发射器、接收器）、光电门传感器、数据采集器、计算机、刻度尺、轨道、小车、挡光 片。 实验步骤 （二）用dis测定位移 （1）将位移传感器的发射器固定在小车上，接收器固定在轨道右端（轨道稍倾斜，使小车能做匀速直线运动），将数据采集器相连。 （2）开启计算机和数据采集器电源，运行dis应用软件，选择“教材专用”点击实验条目中的“测量运动物体的位移和速度”，出现相应的界面。 （3）点击“开始记录”，放开小车使其运动，计算机界面的表格内，将出现小车的位移随时间变化的取样点数据，同时在s-t图中将出现对应

5、的数据点，从点的走向可大致看出小车位移随时间的变化的规律。 （4）点击“数据点连线”，得出位移随时间变化的曲线。 （5）改变轨道的倾角，重复实验，观察不同形状的图线与小车运动状态的关系。小车做变速直线运动时，对应的图线是怎样的？ （三）用dis测变速直线运动的平均速度 （1）实验装置同（二），按照前述学生实验的步骤，使载有位移传感器发射器的小车做变速直线运动，获得的s-t图界面。 （2）点击“选择区域”，取a、d两点，图中直角三角形水平边为两点的时间间隔t，竖直边为两点位移的变化量s，其斜边的斜率 ?s?t即为平均速度值，实验下方速度窗口中将显示该速度的值。 （3）将类似于上述实验界面图中“a

6、d”“ac”“ab”选定为研究区域，观察实验界面下方速度窗口中显示的数据，并将数值填入表格内。 （四）用dis测变速直线运动的瞬时速度 （1）将光电门传感器固定在轨道侧面，垫高轨道的一端，使固定有挡光片的小车能够顺利通过并能挡光。 （2）开启电源，运行dis应用软件，点击实验条目中的“用dis测定瞬时速度”，出现相应软件界面。 （3）点击“开始记录”，依次将与软件中s对应的挡光片固定在小车上，让小车从轨道的同一位置由静止开始下滑，分别记录下四次挡光的时间，dis实时计算出小车通过光电门时的平均速度。 （4）将上述实验数据填入表格中： 注意事项 高中物理基础型&拓展型学生实验复习讲义 - 3 -

7、 （1）位移传感器的接受器和发射器要正对，发射器固定在小车上，接收器固定在轨道的右端。发射器的电源开关要打开。 （2）挡光片上边沿应和小车运动轨道平行。 （3）注意点击“开始记录”和释放小车的先后顺序对实验的影响。 实验二 用dis测定加速度 实验目的 测定沿轨道下滑小车的加速度。 实验原理 利用位移传感器测出运动物体的位移随时间的变化关系，进行数据处理得到s-t图的斜率v随时间的变化关系，即得到v-t图，根据 ?v?ta?得到运动物体的加速度。 实验器材 小车、轨道、量角器、位移传感器、数据采集器、计算机。 实验步骤 （1）将位移传感器与数据采集器相连。并将轨道垫高。 （2）开启电源，运行d

8、is应用软件，点击实验条目中的“用dis测定加速度”，出现相应的实验界面。 （3）点击“开始记录”并释放小车，得到v-t图像。 （4）观察得到小车在轨道上运动的v-t图线，思考分析速度随时间的变化规律。 （5）点击“选择区域”，移动光标，在图像上取相距较远的两点a（t1，v1）与b（t2，v2），求出它们所在直线上的斜率，即可求出加速度，即 a?v?tv2?v1t2?t1?，并记录a1=_m/s2。 （6）不改变轨道的倾角，重复实验，多次（5次）测量加速度a值，并做好相应的记录。a2=_m/s2，a3=_m/s2，a4=_m/s2，a5=_m/s2。 选做：（7）改变轨道的倾角，测量加速度值，

9、并做好相应的记录。重复实验5次。 实验结论 当斜面倾角为_时，小车下滑的加速度平均值为。（选做）当斜面的倾角越大，下车下滑的加速度越_。 注意事项 （1）小车的轮子应在轨道的卡槽内，位移传感器的接收器和发射器要正对。 （2）注意连接时，各接口不要松动，并打开数据采集器的电源。 （3）实验过程中和多次测量同一倾斜角时，斜面角度不要改变。 a?_m/s2实验四 研究共点力的合成 实验目的 研究合力与分力的关系 实验原理 用一个力与同时用两个力使橡皮筋发生相同形变效果（伸长相同的长度），合力与两个分力的大小和方向的关系。 实验器材 图板、图钉、白纸、橡皮筋、弹簧测力计（两个）、刻度尺、量角器等。 实

10、验步骤 （1）用两个弹簧秤互成角度地拉绳套，使橡皮筋伸长到一定的位置，记下橡皮筋与绳套结点的位置 高中物理基础型&拓展型学生实验复习讲义 - 4 - o，画出两绳套的方向，记录两弹簧秤的示数f1和f2。 （2）用一个弹簧秤将橡皮筋拉伸，使结点仍到达位置o，画出绳套的方向，记录弹簧秤示数。 （3）用相同标度作出两个分力f1、f2与合力f，以f1和f2为邻边作出平行四边形，得到其对角线f，看f和f是否完全重合（研究的话应连接各力的顶点看是否平行四边形）。 选做：（4）改变两力的夹角再做几次。 数据处理 用相同标度作出两个分力与合力f，用平行四边形定则作出两个分力的合力f，再比较f和f。 实验结论

11、在误差范围内，如果用表示两个共点力f1和f2的线段为邻边作平行四边形，那么合力f的大小和方向就可以用f1和f2所夹的对角线来表示。即符合力的合成符合平行四边形定则。 注意事项： （1）弹簧秤水平放时调零，弹簧秤与细线平行与木板平行。 （2）弹簧秤示数要估读。 实验五 用dis研究加速度与力的关系，加速度与质量的关系 实验目的 （1）研究小车在质量一定的情况下，加速度与作用力的关系。 （2）研究小车在受力一定的情况下，加速度与质量的关系。 实验器材 带滑轮的轨道、小车、钩码、小车的配重片、天平、位移传感器、数据采集器、计算机等 实验步骤 （一）用dis研究加速度与力的关系 （1）用天平测量小车的

12、质量（含位移传感器的发射器）。 （2）测量钩码的重力（作为对小车的拉力）。 （3）将位移传感器的接收器固定在轨道的一端，并连接到数据采集器。将发射器固定在小车上，同时打开其电源。 （4）开启数据采集器电源，运行dis应用软件，点击实验条目中的“牛顿第二定律”，出现软件界面。 （5）用细线连接小车，跨过滑轮系住钩码。点击“开始记录”并释放小车，让其在外力f的作用下运动，界面实时显示小车的运动状态的图像。当小车到达终点时，点击“停止记录”，得到v-t图。 （6）拖动滚动条，将需要的图像显示在窗口中，点击“选择区域”，用鼠标在图线中选择“开始点”和“结束点”，计算机自动计算出所选区域的加速度值。 （

13、7）将加速度a和外力f记录在表格中内相应的位置。 （8）保持小车的质量不变，改变钩码的大小重复实验，得到一组数据（至少5组）。 数据处理 （1）将实验数据记录在表格中。 （2）根据实验数据，绘出a-f图像。 实验步骤 （二）研究小车在受力一定的情况下，加速度与质量的关系。 （1）-（6）同上。 （7）将加速度a和质量m记录在表格中相应的位置。 （8）保持钩码的大小不变，改变小车质量并重复实验，得到一组数据（至少5组）。 （9）根据实验数据，画出a-m图，并通过重新设置变量，使图像成为一条线。 数据处理 （1）将实验数据记录在表中。 （2）根据实验数据，绘出a-m图像，通过重新设置变量，使图像成

14、为一条直线 高中物理基础型&拓展型学生实验复习讲义 - 5 - 实验结论 注意事项 （1）轨道应保持水平。（2）小车与轨道的摩擦力要小。（3）钩码的质量也应小些。 实验六 用dis研究机械能守恒定律 实验目的 研究动能和重力势能转化中遵循的规律； 实验原理 利用光电门传感器测量物体的瞬时速度，动能ek?12mv，势能ep?mgh 2实验器材 机械能守恒实验器、光电门传感器、数据采集器、计算机等 实验步骤 （一）观察由同一位置释放的摆锤，当摆线长度不同时锤上升的最大高度。 （1）实验装置中，卸下“定位挡片”和 “光电门传感器”。将摆锤置于大标尺盘的a点并释放，观察它摆到左边最高点时的位置，用笔记

15、下这个位置，看看这个高度与a点位置是否相同？ （2）装上定位挡片并调整到p点位置，它对摆线有阻挡作用。再次释放摆锤，同样观察摆锤向左摆起的最大高度，记下这个位置。 （3）依次将定位挡片下移至q、r等位置，重复上述实验。作类似观察、记录。 （二）测定摆锤在某一位置的瞬时速度，从而求得摆锤在该位置的动能，进而研究势能和动能转化时的规律。 （1）卸下“定位挡片”和“小标尺盘”，安装光电门传感器并接入数据采集器。 （2）开启电源，运行dis应用软件，点击实验条目中的“研究机械能守恒定律”，出现相应的界面。 （3）测量摆锤的直径s及其质量m，将数据输入软件界面内，把光电门传感器放在大标尺盘最低端的d点，并以此作为零势能点。a、b、c点相对于d点的高度已事先输入，作为计算机的默认值。 （4）摆锤置于a点，点击 “开始记录”，同时释放摆锤，摆锤通过d点的速度将自动记录在表格的对应处。 （5）点击“数据计算”，计算d点的势能