中学物理实验(1)

1、中学物理实验 班级：物理082 姓名：任传辉 学号：08180223 指导老师：马昌法 同组人：邵盛凯 实验名称：油膜实验实验目的 熟悉实验使用，熟练实验操作。 参与实验过程，获得实验体会。 明确实验原理，提高操作要领。 探讨教学方法，提高教学技能。实验目的1.估测油酸分子的大小。2.学习间接测量微观量的原理和方法。实验器材：油酸；痱子粉；水；油酸试验仪实验过程： 油膜法油膜法是用来估测分子直径的一种方法.类似于取一定量的小米,测出它的体积V,然后把它平摊在桌面上,上下不重叠,一粒紧挨一粒,量出这些米粒占据桌面的面积S,从而计算出来米粒的直径d=V/S.这只是一个物理模型,事实上,分子的形状非

2、常复杂,并不真是个小球,而且分子间存在空隙. 实验原理 实验采用使油酸在水面上形成一层单分子油膜的方法估测分子的大小。当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时，油酸就在水面上散开，其中的酒精溶于水，并很快挥发，在水面上形成如图所示形状的一层纯油酸薄膜。如果再测出一定体积的油酸在水面上形成的单分子油膜的面积，即可算出油酸分子的大小。用表示一滴油酸酒精溶液中所含油酸的体积，用S表示单分子油膜的面积，用d表示分子的直径，则 。实验步骤 1.配制油酸酒精溶液。 2.往边长约为30cm40cm的浅盘中倒入约2 cm深的水，然后将痱子粉或薄而均匀地撒在水面上。 3.用滴管(或注射器)向量筒中滴入几滴油酸酒精

3、溶液，使这些溶液的体积恰好为1mL，算出每滴油酸酒精溶液所含的油酸体积V0= mL。 4.用滴管(或注射器)向水面上滴入一滴油酸酒精溶液，油酸就在水面上慢慢散开，形成单分子油膜。 5.待油酸薄膜形状稳定后，将一块较大的玻璃板盖在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上。 6.将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积。求面积时，以坐标纸上边长为1cm的正方形为单位，数出轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个。7.根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V；据一滴油酸的体积V和薄膜的面积S，算出油酸薄膜的厚度d= ，即为油酸分子直径的大小。比较算出的分子

4、直径大小，看其数量级(m为单位)是否为10-10m，若不是10-10 m须重做实验。实验数据有104滴油酸为0.5ml 每滴油酸的体积为0.0048ml 单分子油酸的面积 112cm2根据公式可得油酸分子直径d=cm=4.28m实验名称干电池电动势和内阻的测量实验目的：熟悉实验仪器，熟练仪器操作。参与实验过程，获得实验体会。明确实验原理，提高实验技能。探讨教学方法，提高指导技能。实验器材电阻箱、滑动变阻器、导线若干、电流表、电压表、开关实验原理（1）根据闭合电路欧姆定律，路端电压U=E-Ir，改变外电阻R，测得多组U、I，代入公式可求得多组E、r数值，取其平均值作为电池电动势和内电阻。实验原理

5、如图所示。图1E rSR图3VAE rSR图2（2）由公式E=U+Ir可得E=IR+Ir，改变外电阻R可得到多组I、r，代入公式可得多组E、r的数值，取其平均值作为电池的电动势和内电阻。实验原理如图2所示（3）由公式E=U+Ir可得E=U+r，改变外电阻R可得到多组U、r，代入公式可得多组E、r的数值，取其平均值作为电池的电动势和内电阻。实验原理如图13所示。2实验方法图4利用已使用过一段时间的1号干电池做实验效果较好，因为它们的内阻较大。3数据处理公式U=E-Ir对于一定的电池来说E，r是常量，可将U、I看做一个一次函数的表达式，它的UI图象是一条直线；以I为横坐标，U为纵坐标，用测定的几组

6、I、U值画出U-I图象，如图4所示，直线跟纵轴的交点即为电动势E值，直线斜率的绝对值即为内电阻r的值。AKE,rR VKE,rR还有其他一些方法，来测量电动势和内阻。但是不经常使用，比如；（1） 电路如图所示：】（2）主要步骤：断开K2、闭合K1，记下电压表读数U1闭合K1 、 K2 ，记下电压表读数U2（3）电源电动势和内阻：E=U1（1）电路如图所示（2）主要步骤：断开K2、闭合K1，记下电压表偏转格数N1闭合K1 、 K2 ，记下电压表偏转格数N2（3）电源内阻：（1） 电路如图所示：S1V1S2V2（2）主要步骤：闭合S1、S2，记下V1的读数U1，则 由上两式可得：数据处理电阻箱12

7、3456U(V)0.230.350.440.520.5750.625789101112U(V)0.670.710.7410.770.80.825131415161718U(V)0.840.8650.880.90.920.93电流表与电压表U1.31.341.321.3221.311.308A11.64.46578电阻与电流表R223242526272A46.734.22722.21916.5实验体会油酸实验前，必须将所有的实验用具擦洗干净。实验时，吸取油酸酒精注射器要分别用，不能混用，否则会增大实验误差。 1测1滴油酸酒精溶液的体积时，滴入量筒中的油酸酒精溶液的体积应为整毫升数，应多滴几毫升，

8、数出对应的滴数，这样求得的平均值误差较小。 2浅盘里水离盘口面的距离应较小，并要水平放置，以便准确地画出薄膜的形状，画线时视线应与板面垂直。 3.痱子粉的用量不要太多，否则不易成功，撒完后，不要触动盘中的水。 4滴油酸溶液的滴口应在离水面1cm之内，否则油膜难以形成。 5要待油膜形状稳定后，再画轮廓。 6.运用数格子法测油膜面积。多于半个的算一个，少于半个的舍去。这种方法所取方格的单位越小，计算的面积误差越小。误差分析本实验的误差主要来自以下两个方面：1.纯油酸体积的计算误差。2.油膜面积的测量误差。(1)油膜形状的画线误差。(2)数格子法本身是一种估算的方法，自然带来误差。 做干电池电动势和内阻的测量时，应注意一下事项1)电池的选择: 为使实验中U随I的变化明显，应选用内阻较大的电池，可以用旧些的干电池，但过旧的电池虽然内阻大，但电动势不稳定，也不宜使用.。2)防止电池极化: 电路中的电流较大时电池极化现象比较严重，会导致电动势明显下降和内阻明显增大. 因此通电时间越短越好，读完数据立即切断电源，要特别注意测量时绝不允许负载短路. 3)作U-I图象时的注意点: 用作图法时，