2015广东高考物理实验专题复习

1、2015届实验过程专题高三物理复习2015年广东省物理考试明（实验部分）实验内容说明实验一：研究匀变速直线运动实验二：探究弹力和弹簧伸长的关系实验三：验证力的平行四边形定则实验四：验证牛顿运动定律实验五：探究动能定理实验六：验证机械能守恒定律实验七：验证动量守恒定律实验八：测定金属的电阻率（同时练习使用螺旋测微器）实验九：描绘小电珠的伏安特性曲线实验十：测定电源的电动势和内阻实验：练习使用多用电表实验十二：传感器的简单使用实验十三：用油膜法估测分子的大小1、要求会正确使用的仪器主要有：刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、电火花计时器或电磁打点计时器、弓单簧秤、电流表、电压表、多用电表、滑

2、动受阻器、电阻箱等。2、要求认识误差问题在实验中的重要性， 了解误差的概念，知道系统误差和偶然误 爰；知道用多次测量求平均值的方法减小 偶然误差；能在某些实验中分析误差的主 要来源；不要求计算误差。3、要求知道有效数字的概念,会用有效数 字表达直接测量的结果。间接测量的有效 数字运算不作要求注意：实验一、 四、五、六，都是牵涉到打点计时器的，可以归为一类进行复习，实验二、三、七这三个力学实验是特殊的；实验八、九、十、十一为电学实验，十二、十三 比较少考，但也属考纲范围，切勿忽视。近几年高考试题物理实验的考察情况20102011201220132014力学实验：研力学实验：研究电学实验：替力学实

3、验：研电学实验：设究匀变速直匀变速直线运动代法测电阻究匀变速直计可调电源34线运动（刻度（刻度尺、图像（游标卡尺、线运动（实验（滑动变阻器(D尺）法）螺旋测微器）步骤、逐差分压式接法、法）电压表读数）电学实验：测电学实验：练习力学实验：探电学实验：伏力学实验：探电源电动势使用多用电表、究弹簧弹力口安法测电阻究弹性形变与34和内阻（U-R描绘小灯泡的伏弹簧伸长的关（分压法、内压缩量的关系(2)公式法）安特性曲线（电系（改装置、接法）（机械能守表读数误差分图像法）包、图像法）析）第9页，共18页实验一：研究匀变速直线运动【实验目的】1、练习使用打点计时器，学会用打上点的纸带研究物体的运动2、测出匀

4、变速直线运动的加速度【实验器材】打点计时器、一端有滑轮的长木板、小车、纸带、细线、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸【实验原理】1、用纸带上打点，可以记录小车运动中对应各时刻的位移（我国交流电频率为50Hz,每打两个实际点之间的时间间隔为 0.02s ）（注意题目中是原来打的点，还是取出来的计数点）XX2、求纸带上各计数点对应速度：vn 上n2TX237.5 69.0<4-MM B100.5工单位:mm193.5>3、求纸带对应的加速度X4 X1X5 X2X6 X3T； a2 T； a3 Ta1a2a3a X4 X5 X6 X1 X2 X39T21、按如图所示装好实验装置 2、接通打

5、点计时器电源，释放小车，重复打点三次3、选择打点较清晰纸带，标好计数点，测出各相邻计数点之间距离4、计算有关计数点瞬时速度5、计算纸带对应的加速度。注意：计算加速度时尽量用尽可能多的题目的数据进行计算，多次测量求平均值实验四：验证牛顿运动定律【实验目的】:, %f I 1、掌握一种科学的研究方法 -控制变量法1 /卜辅2、理解加速度与力的关系，并知道得出这个关系的实验思想和方法” 3、理解加速度与质量的关系，并知道得出这个关系的实验思想和方法 4、知道实验图线坐标轴物理量的变换，化曲线为直线【实验器材】打点计时器、纸带和复写纸片、一端附有滑轮的长木板、小车、祛码、天平、细线、低压交流电源、导线

6、、刻度尺、小砂桶、砂【实验原理】 1、物体的加速度a不仅与力F有关，还与它本身质量 m有关，为了定量研究 a、F、m三者关系,必须先控制某一个变量（如先控制质量m）不变，来研究a与F的关系，再控制另一个变量（如F） 不变，赤研究a与m的关系。这就是控制变量法。2、本实验用到一个近似处理方法，把砂桶重力视为对小车拉力 。只有小车质量 M>>砂桶质量 m时，才可以这栏近似处理。说明如下：对小车：F Ma对砂桶：mg F ma-M求得：FmgM m只有当M>>m 时，F mg【实验步骤】1、用天平测出小车质量 M、砂和小砂桶质量 m2、按如图所示安装实验装置，但 不要悬挂小砂

7、桶 （不给小车加拉力）3、平衡摩擦:在长木板不带滑轮的一端下面适当垫一块薄木板，使小车拖着纸带在倾斜的长木板上能匀速运动，这时，小车所受的摩擦力刚好与小车沿斜面的重力分量平衡。（检验的方法可以打一条纸带出来，如果打出来的点均匀，则说明已经平衡好摩擦力了）4、把细线系在小车上，跨过滑轮悬挂砂桶，让小车紧靠打点计时器,先接通电源，再放小车运动，取下已经打点的纸带，标上编号及M和m质量值5、保持小车质量 M不变，改变砂桶内砂的质量（即 改变小车受到拉力）,再做几次实验6、在每条约带上选取较理想的一部分打点，用逐差法求出每条纸带的加速度。7、用纵坐标表示加速度 a,横坐标表示力F,根据每条纸上的拉力与

8、加速度，在坐标纸上描点，作线（平滑直线或者曲线），如果这些点在一条通原点的倾斜直线上，即证明加速度与作用力成正比。8、保持砂和砂桶的质量不变（即保持小车所受拉力不变）,在小车上依次加祛码（每一点打点纸带上做好小车+祛码总质量记录），重复上述步骤 4-步骤6重做实验数次9、用纵坐标表示加速度 a,横坐标表示小车和祛码总质量倒数1/M ,把每次实验结果在坐标纸上描点、作线，如果 这些点在一条过原点的倾斜直线上，即证明加速度a与小车和祛码的总质量（即运动物体的质量）倒数成正比 ，也就是说，加速度与物体质量成反比。注意：平衡好摩擦力后，改变小车质量不需要重新平衡摩擦力，注意图像的意义、误差分析问题。实

9、验五：探究动能定理1212【实验目的】 探究力对物体做功与物体速度变化的关系（即动能定理：W -mvt -mvo）22【实验器材】小车（前面带小钩）、100g200g祛码、长木板（两侧适当位置钉上两枚钉子）、薄垫木块、打点计时器及纸带、低压交流电源及导线、5、6条相同的橡皮筋、刻度尺【实验原理】通过测定力对物体做不同功时物体的速度变化是多大来研究，要解决两个问题, 一如何测定做功多少？二如何测定速度变化多少？可以用如图所示装置来研究，把橡皮筋两端固定在两枚钉子上，中间钩在小车上，把小车拉向打点计时器，做橡皮筋伸长，放手后橡皮筋弹力将对小车做功。所做功就与橡皮筋形变量 有关,每次从 同一位置放开

10、小车，每一条相同的橡皮筋做功一样 ，只要改变橡皮筋条数，就可以改变做功的倍数，解决做功计量问题。用打点器打出纸带，就可以计算出橡皮筋做功结束时小车的速度。【实验步骤】1、按如图所示装好实验装置，适当垫高固定打点计时器的长木板一端，去掉橡皮筋，使 小车拖着纸带在倾斜长木板上刚好能匀速运动（此步骤即为平衡摩擦力）2、先用一条橡皮筋做实验， 用打点计时打出的纸带测出小车获得的速度vi,橡皮筋彳功为 W1 = W,将一组数据记入表格3、用两条橡皮筋做实验，得到小车速度V2,橡皮筋做功为 W2=2W ,将这组数据记入表格4、用三条、四条、五条。橡皮筋做实验，测出对应的速度Vn和做功Wn,都记入对应的数据

11、。5、在坐标纸上惟纵坐标表示 W,横坐标表示V2,作出W V2图线，为一条通过原点的直线，说明做功与速度的平方成正比。注意：纸带处理的时候，应该取中间分布均匀的点，取小车匀速时的速度来计算实验六：验证机械能守恒定律【实验目的】验证机械能守恒定律EpEkp【实验器材】 铁架台、夹子、打点计时器、低压交流电源、纸带、复写纸片、刻度尺、重物【实验原理】12,让重物从静止开始自由下落，如果 重力势能减少量等于动能增加量 ，即mgh mv ,则证明了机 21 2,械能守恒。由于是同一个重物，下落中质量一定，所以只要证明gh -v ,就等于证明了机械能守2恒定律。所以本实验， 不需要天平测重物质量。但一定

12、要记录刚开始下落时的位置。（先打点，再放重物 ）【实验步骤】1、按如图所示装好实验装置2、把纸一端在重物上用夹子固定好，另一端穿过打点计时器限位孔，用手竖直提出，使重物静止在打点计时器附近3、先接通电源，再松开手让重物带着纸带自由下落 4、重复几次实验，打出几条纸带5、在打出的纸带中，选择点迹清晰且最初两点间距离约为 2mm的一条纸带进行标记（起始点 0、以后各点依次为1、2、3、。）和测量（测出各标记点到0点之间的距离hi、h2、h3.） hn 1 h 16、用公式Vn求出各标记点速度 vn2T7、计算比较各点的势能减小量mgh与动能增加量 mv2/2是否在实验允许误差范围内相等。注意：以上

13、四个实验都用到打点计时器，要注意打点计时器使用的电源和操作方法。实验二：探究弹力和弹簧伸长的关系【实验目的】探究弹簧弹力与伸长量的关系，培养探究能力。胡克定律：F k x【实验器材】铁架台、弹簧、钩码、天平、刻度尺、坐标纸【实验原理】弹簧悬挂钩码静止时，弹力与钩码的重力大小相等，测出每次悬挂不同钩码时的弹力大小 （即钩码重力大小）F与对应的弹簧伸长量A x,建立F- Ax坐标，描点作图，即可得到 F与Ax的关系。【实验步骤】1、按如图所示装置实验装置2、测量弹簧的伸长（或总长）与对应的拉力（或所挂钩码的质量）3、列表记录数据，尽可能多测几组数据4、以力为纵坐标、伸长量为横坐标，在坐标纸上把每组

14、数据描点5、根据所描点的走向，尝试作出一条光滑曲线（包括直线），注意去掉明显错误点6、以伸长量为自变量，写出曲线（或直线）的函数关系式7、解释函数关系式中有关常量的物理意义注意：刻度尺的读数，注意做题过程中X是形变量还是伸长量实验三：探究求合力的方法【实验目的】验证力合成、分解的平行四边形定则（矢量合成与分解）【实验器材】 方木板、白纸、弹簧秤（两支）、橡皮条、细线（两条）、刻度尺、三角板、图钉、铅笔【实验原理】比较实验中直接测出的 合力与根据平行四边形作出的合力，两者的大小、方向是否在实验允许误差范围内相同，可以确定是否达到了验证平行四边形定则的目的【实验步骤】1、在桌子上放一块方木板有，在

15、木板上铺上一张白纸（作图钉固定的木板上）2、用图钉把橡皮条一端固定在 A点，橡皮条另一端系两根细线,每根细线另一端系有绳套3、用两根弹簧秤分别钩住绳套通过细线拉橡皮条的一端，使结 点伸长到O位置，记录下O位置、两弹簧秤的拉力大小和方向 4、用铅笔的刻度尺从 O点沿两细线方向用直线，按一定比例在两直线上分别作出两弹簧秤的拉力Fi、F2的力的图示，并用平行四边形定则作出合力F5、用一根弹簧秤，拉橡皮条的同一端，使其伸长，结点到达原来的 O点位置，记录下此时弹簧秤的拉力大小和方向，作出拉力 F'的图示 6、比较F与F'的大小和方向，在实验允许误差范围内是否相同7、改变两个分力的大小和

16、方向，重做两次实验 注意：记录的必须是位置方向，不要记录角度的大小实验七：验证动量守恒定律【实验目的】探究碰撞中不变量-动量守恒【实验器材】碰撞实验器（斜槽、重锤线）、两个半径相等而质量不等的小球、白纸、复写纸、天平、祛码、刻度 尺、游标卡尺、圆规【实验原理】一个质量较大的A小球，从斜槽某点滚下与放在水平轨道末端C附近支柱D上的质量较小的小球 B发生对心碰撞后，都作水平向右的平抛运动，由于平抛下落高度一样，飞行时间相等，如果以小球平抛飞行时间为时间单位，小球平抛的水平位移数值上等 于小球平抛的初速度。 只要测出小球平抛的水平位移,就等于测出小球平抛的初速度。A小球碰前速度可以这样测得：D上先不

17、放被碰小球 B,测得A平抛的水平位移为 xi=OP 在D上放上被碰小球 B后，碰撞后 A落点为N , B落点为M ,则A碰后水平位移为xi ' =ON, B 碰后水平位移为 x2 =O M ,而OO =2r = d （小球直径）所以 只要两小球质量 m1m2、小球直径 d、两小球碰撞前后平抛的水平位移xi、xi '、X2。 代入公 式：miOP miON m2 OM d，就可以验证碰撞中动量是否守恒。【实验步骤】i、安装斜槽轨道，使轨道 末端水平2、确定重锤线在地面木板白纸上的位置O 3、在地面放置木板，在木板上放一张白纸，白纸上放一张复写纸并用图钉固定4、不放被碰小球 B,让

18、小球A从斜槽上某一固定点滚下，平抛后落在平板复写纸上，重复多次,确定平均落点P。5、在支柱D上放上被碰小球 B ,让小球A仍从斜槽同一固定点滚下，碰撞后两小球平抛落在平板复写纸上，重复多次，确定 A、B两小球的平均落点 N、M6、用天平分别测出 A、B两小球质量 mi、m2,用游标卡尺测出小球直径 d,用刻度尺测出两小球碰撞前后平抛的水平位移 xi、xi'、X2。7、代入公式：miOP miON m2 OM d，就可以验证碰撞中动量是否守恒。本实验注意： i、轨道末端必须水平 2、入射小球 A质量m i必须大于被碰小球 B的质量m 2 3、每次实验入射小球 A必须从斜槽同一点从静止开始

19、滚下 4、平均落点，可以用圆规，以最小半径画圆，把所有落点包含, 圆心即为平均落点如图所示。 5、有时候实验装置没有支柱 D ,如果没有支柱 D则不需要测量小球的直径以上为力学实验，考试不会考一模一样的实验，但实验的基本原理不会改变，因此复习过程中 一定要掌握原始实验的原理和步骤，以及验证式。以下开始为电学实验，电学实验有些是通用的知识可以统一先复习，电表的读数、仪器选择， 电流表电压表内外接法，滑动变阻器分压限流接法，此部分内容在一轮复习的资料中，可在电路那 章里面去复习巩固。复习电学实验要注意实验原理和实验电路图，连接实物电路图时，建议最好画 出电路图后再去连图。第ii页，共i8页实验八：

20、测定金属线的电阻率【实验目的】1、学会用伏安法测电阻，测定金属的电阻率2、练习使用螺旋测微器，会使用常用的电学仪表【实验器材】被测金属丝、毫米刻度尺、螺旋测微器、电压表、电流表、滑动变阻器、直流电源、电键、导线若【实验原理】由欧姆定律，只要用伏安法测得金属丝两端电压U及通过电流I,就可以得到电阻R=U/I ，再由电LRS阻定律R ,得 ，测出金属丝长度 L,横截面积:SL2S d得:2U d24IL【实验步骤】1、用螺旋测微器在金属丝 三个不同位置 测三个直径,求得直径平均值d2、按如图所示电路连接好电路，由于 被测金属电阻较小，安培表应该外接，另外，由于电流过大会让金属线发热升温影响电阻率，

21、所以本实验电流一般应该小于o.6A ,所以安培表量程选用 00.6A 档。3、用毫米刻度尺，测定金属丝接入电路的长度三次，求得平均值L4、电路检查无误后闭合电键，改变滑动变阻器滑动头位置，同时电流表读数I和电压表读数U几组。记入表格内，断开电键求得电阻R的平均值Rd25、将R、L、d的平均值代入公式： 求得金属丝电阻率4L第19页，共18页实验九：描绘小电珠的伏安特性曲线【实验目的】1、进一步熟悉伏安法2、描绘小电珠的伏安特性曲线【实验器材】小电珠、电压表、电流表、滑动变阻器、电源、电键、导线、坐标纸【实验原理】利用电流表和电压表和滑动变阻器测出小电珠在不同电压下的电流，描点、作图（平滑曲线）

22、得到小电珠的I u图线（即伏安特性曲线）rS）|_®本实验小电珠电阻较小，安培表必须外接:本实验要不同电压下都测，滑动变阻器要接成分压式。 广1 E S【实验步骤】1、根据小电珠的额定电压额定功率选择电源电压、电压表量程和电流表量程2、按如图所示电路接好电路，闭合S前将滑动变阻器的滑动头置于A端3、接通电键，移动滑动变阻器的滑动头，改变小电珠上的电流和电压，读出并记录多组U、I值4、断开电键，拆除电路5、以横坐标为U,纵坐标为I,描点作图得到小电珠 I U图线本实验重点是：亲身体验小电珠是一个 非线性元件，（即小电珠的电阻是变化的），注意图像为曲线,求图像上任意一点的电阻时并不是该点

23、切线的斜率，此时电阻直接读出此位置的电压电流，根据欧姆定律计算出来。实验十：测定电源的电动势和内阻【实验目的】1、再次运用伏安法测定电源的电动势和内阻2、学习运动图象处理实验数据、计算电池的电动势和内阻 【实验器材】待测干电池（一节）、电流表（00.6A ）、电压表（03V ）、滑动变阻器（010 ）、电键一个、 导线若干。【实验原理】E U Ir按如图所示电路，改变 R的阻值，读出两组 U、I,再根据闭合电路欧姆定律得：Ui E Iir （1） U2 E 12r （2）可以计算求得电源电动势E和内阻r。为了减小误差，可以多测几组U、I,多计算几组 E、r,再求平均值本实验使用图象法处理数据和

24、计算电动势 E和内阻r的方法以：以U为纵坐标，I为横坐标，把实 验中测得的每一组 U、I值在坐标纸上描点， 再作出平滑曲线（直线）（如图所示）。理解图象意义得： 纵坐标上截距即为电源电动势 巳图线斜率的绝对值就是电源内阻 r【实验步骤】1、按原理中的电路图连接好电路，注意电压表量程（03V ）,电流表量程（00.6A ）2、把滑动变阻器的滑动头移动到使接入电路电阻值大的位置3、闭合电键，移动滑动变阻器的滑动头，读出电压表和电流表读数U、I并记录，用同样的方法多测几组U、I值并记录4、断开电键，拆除电路5、处理数据，用公式计算法和描点作图法分别计算电源电动势E和内阻r。本实验需要注意:1、电流不

25、能过大，一般不超过0.6A2、作图时，为了使图线均匀分布在坐标纸上，纵坐标 U 一般不从0开始（但横坐标一般从 0开 始），如图所示，这时要特别注意，纵截距仍为电源电动势E,横坐标截距不再是外电路短路时的电流，但斜率的绝对值仍是电源内阻。3、注意本实验处理数据的方法不一定是U-I图像，要弄懂其它图像截距斜率的物理意义，一般处理的方法是由原始表达式E UIr推导出对应图像的表达式，最终化为数学里y=kx+b 类似的表达式，Y为纵坐标，X为横坐标。多用电表根据这几年的高考一般是学会使用基本操作，会读数基本可以了实验十一：练习使用多用表【实验目的】 1、学习多用电表的一般使用方法 2、学会多用电表的

26、读数【实验器材】 多用电表、干电池、几个不同规格的定值电阻、小电珠、开关、导线/TTu. u aw 值 ¥【实验原理】1、多用电表一般可以测 电压、电流、电阻等，而且每一种测量功能又有多档量程,其外形如图所示。上部为表头，有电压、电流、电阻各档量程刻度（注意电压、电流刻度自左至右，刻度均匀，电阻刻度自右至左，刻度不均匀）下部为功能选择开关,它的四周有各种测量功能的量程刻度，另外还有欧姆档调零旋钮，表笔插孔，中部中间有一个机械调零旋钮（不常用）2、欧姆表的原理是闭合电路欧姆定律。欧姆表调零时。电路如下:E测量时两表笔间接入被测电阻，指针所指电流刻度为IxrRgRIx Er Ra RRx

27、g x所以，每一个被测电阻 Rx, 一定有一个电流Ix相对应，只要我们把对应的电流刻度Ix转换成对应的电阻 Rx刻度，就可以直接在欧姆表刻度上读出被测电阻读数。【实验步骤】1、练习使用多用表(1)机械调零：检查指针是否指在刻度盘左端(电流、电压)零刻度上(一般出厂时已经调整好，不用再调)如果不在左端 0刻度上，用螺丝刀旋转中部中间的旋钮(2)将红、黑表笔分别插入“ +”、“一”插孔。(实验中电流由红表笔流入，黑表笔流出)(3)将选择开关置于直流电压2.5V档，测1.5V干电池电压，注意“红”表笔接电池正极(4)将选择开关置于交流电压250V档，测220V交流电压。注意高压危险，人体不能接触表笔 尖端金属部分(5)将选择开关置于直流电流10mA 档，测1.5V干电池与200 电阻串联回路的电流，注意让电流从“红”表笔流入电表。(6)将选择开关置于欧姆表“X 1”档，红、黑表笔直接短接，旋转欧姆表调零旋钮，使指针指在欧姆表0刻度上(最上面刻度，右端 0刻度)(7)让红黑表笔与阻值为几欧姆、几十欧姆的定值电阻两端接触，读出欧姆表读数，与标称的电阻值比较是否相等，断开表笔将选择开关置于欧姆表“X 100 ”档，重新调零，然后测定几百欧姆、几 千欧姆的定值电阻，与标称值比较是否相等。实验十二：传感器的简单应用【实验目的