高中物理必修必修实验总结归纳

1、第 一 讲 实 验 研 究 匀 变 速 直 线 运 动 一,打点计时器 1电磁打点计时器使用沟通电压为 隔 0.02s 打一个点 4V6V 的电源,当电源涉率是 50Hz 时,它每 2电火花计时器是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示出点迹的计时仪器,使用 220V 沟通电压,当电源频率为 50Hz 时,它也是每 隔 二,纸带的数据记录 0.02s 打一个点 1取点的原就：从打下的纸带中选取点迹清楚的纸带,舍掉开头比较密集的点迹, 以便于测量位置取一个计数点 A,然后每 5 个点 或者说每隔 4 个点 如以下图, 取一 个计数点 B, C,D . 这样每两个计数点间的时间间隔为 T,运算比较便利

2、 2从纸带读取长度的方法：利用毫米刻度尺测出各点到 A 点的距离,算出相邻计 数点间的距离 s1,s2, s3,s4,s5, s6须估读到 mm的下一 位 三,试验原理 . 由于毫米刻度尺的最小刻度是 mm,读数时必1利用纸带判定物体是否做匀变速直线运动的方法 设 s1, s2,s3 为纸带上相邻两个计数点之间的距离,如 ss2 s1s3s2s4 s3 常数, 即连续相等的时间间隔内的位移之差为恒量, 就与纸带相连的物 体做匀变速直线运动 2由纸带求物体运动加速度的方法 1 逐差法：依据 s4 s1s5 s2s6s33aT ,求 a1, a2,a3,再算出 a1, a2, a3的 平均值即为我

3、们所求的匀变速直线运动物体的加速度 设 T 为相邻两计数点之间的时间间隔,就 s4 s1 s5 s2 s6 s3a1 3T , a2 3T ,a3 3T 第 1 页,共 14 页a1a2a3 加速度的平均值为 a 3s1,s2,s3, “逐差法”求加速度的目的是尽可能多地使用我们测量的数据 以减小偶然误差 2 用 v t 图象求加速度：依据匀变速直线运动某段时间中间时刻的瞬时速度 等于这段时间内的平均速度即 sn sn 1 vn 2T ,求出打各个计数点时纸带的瞬时速度, 再作出 vt 图象,图线的斜率即为做匀变速直线运动物体的加速度 四,试验器材 电火花计时器或电磁打点计时器,一端附有滑轮的

4、长木板,小车,纸带,细绳,钩 码,刻度尺,导线,电源,复写纸 五,试验步骤 1把一端附有滑轮的长木板平放在试验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固 定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路,如以下图 2把一条细绳拴在小车上,细绳跨过滑轮,并在绳的另一端挂上合适的钩码,把纸 带穿过打点计时器 纸带要放在复写纸下面 ,并把纸带的一端固定在小车的后面 3把小车停在靠近打点计时器处,接通电源后,放开小车,让小车拖着纸带运动, 打点计时器就在纸带上打下一系列的点取下纸带,换上新纸带,重复试验三次 4从三条纸带中挑选一条比较理想的纸带,舍掉开头一些较密集的点,在后边便于 测量的地方找一个开头点,为了测量便

5、利和削减误差,通常不用每打一次点的时间 作为时间的单位,而用每打五次点的时间作为时间的单位,就是 T0.02s 5 0.1s ,在选好的开头点下标明 A,依次标为 B,C, D, E 这些点叫做计数点 5一般要测出六段位移 s1,s2, s3, s4,s5, s6. 6依据测量结果,利用“试验原理”中给出的公式算出加速度 a1,a2, a3的值, 注 意 T0.1s 求出 a1,a2, a3的平均值,就是小车做匀变速直线运动的加速度 六,留意事项 第 2 页,共 14 页1要在钩码落地处放置软垫或砂箱,防止撞坏钩码 2要在小车到达滑轮前用手按住它或放置泡沫塑料挡板,防止车掉在地上或撞坏滑 轮

6、3开头释放小车时,应使小车靠近打点计时器 4应当先接通电源,待打点计时器工作稳固后,再释放小车 5小车另一端所挂的钩码个数要适当,防止加速度过大而使纸带上打的点太少,或 者加速度太小,使各段位移无多大区分 6挑选一条理想的纸带,是指纸带上的点迹清楚适当舍弃点子密集部分,适当选 取计数点 计数点和计时点有区分 ,弄清楚所选的时间间隔 T 等于多少秒 七,误差分析 本试验中误差来源于 s 和 T. 由于电源频率很稳固,所以打点时间 T 的误差可忽视不 计在用毫米刻度尺测量 s 时,要求眼睛正对刻度尺 1,在“争论匀变速直线运动”的试验中,打点计时器使 用的沟通电源的频率为 50Hz,记录小车运动的

7、纸带如以下图, 在纸带上挑选 6 个计数点 A , B,C,D,E, F,相邻两计数 点之间仍有四个点未画出,各点到 A 点的距离依次是 2.0 cm, cm, cm, cm, cm； （ 1）依据学过的学问可以求出小车在 B 点的速度为 vBm/s, CE 间的平均速度为m/s； （ 2）以打 B 点时为计时起点, 建立 vt 坐标系如以下图, 请在图中作出小车运 动的速度与时间的关系图线； （ 3）依据图中作出的图线可得小车运动的加速度为 m/s2； 2,一个质点正在做匀加速直线运动, 现用固定的照相机对该质点进行闪光照相, 闪光时间间隔为 1 s；分析照片得到的数据,发觉质点在第 1 次

8、,第 2 次闪光的时间 第 3 页,共 14 页间隔内移动了 2 m,在第 3 次,第 4 次闪光的时间间隔内移 动了 8 m,由此可求得（ ） A 第 1 次 闪 光 时 质 点 的 速 度 B质点运动的加速度 C从第 2 次闪光到第 3 次闪光这段时间内质点的位移 D质点运动的初速 度 其次讲 试验 验证平行四边形法就 1试验目的 验证互成角度的两个力合成时的平行四边形定就 2试验原理 等效法：使一个力 F的作用成效和两个力 F1,F2的作用相同,都是让同一条一端 固定的橡皮条伸长到某点, 所以一个力 F就是这两个力 F1和 F2的合力, 作出力 F 的图示,如以下图 平行四边形法：依据平

9、行四边形定就作出力 F1和 F2的合力 F 的图示 验证：比较 F 和 F的大小和方向是否相同,如有误差答应的范畴内相同,就验证 了力的平行四边形定就 3试验器材 方木板,白纸,弹簧测力计 两只 ,橡皮条,细绳套 两个 ,三角板,刻度尺,图 钉 几个 4试验步骤 用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上 用图钉把橡皮条的一端固定在 A 点,橡皮条的另一端拴上两个细绳 套 用两只弹簧测力计分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条与绳的结点 伸长到某一位置 O,如以下图,记录两弹簧测力计的读数,用铅笔描下 O 点的位置 第 4 页,共 14 页及此时两细绳的方向 用铅笔和刻度尺从结点 O 沿两条细

10、绳方向画直线,按选定的标度作出这两只弹 簧 测力计的拉力 F1和 F2的图示,并以 F1和 F2为邻边用刻度尺作平行四边形,过 O 点 画 平行四边形的对角线 ,此对角线即为合力 F 的图示 只用一只弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置 O,登记弹簧测力 计的读数和细绳的方向,用刻度尺从 测力计的拉力 F的图示 O 点按同样的标度沿记录的方向作出这只弹 簧 比较力 F与平行四边形定就求出的合力 F 在大小和方向上是否相同 转变两个力 F1和 F2的大小和夹角,再重复试验两次 5试验留意事项 在同一次试验中,使橡皮条拉长时结点的位置确定要相同 用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡

11、皮条时,其夹角不宜太小,也不宜 太大,以 60 100之间为宜 读数时应留意使弹簧测力计与木板平行,并使细绳与弹簧测力计的轴线在同一条 直线上,防止弹簧与测力计外套,弹簧测力计的限位卡之间有摩擦读数时眼睛要 正视弹簧测力计刻度,在合力不超出量程及橡皮条在弹性限度内的前提下,测量数 据尽量大一些 细绳应适当长一些,便于确定力的方向不要直接沿细绳方向画直线,应在细绳 两端画两个射影点取掉细绳后,连直线确定力的方向 以调零后的弹簧测力计的两挂钩互钩后对拉,读数相同为宜 在同一次试验中,画力的图示选定的标度要相同,并且要恰当选定标度,使力的 图示稍大一些 6试验误差分析 读数误差 第 5 页,共 14

12、 页减小读数误差的方法：弹簧测力计数据在答应的情形下,尽量大一些读数时眼睛 确定要正视刻度尺,要按有效数字正确读数和记录 作图误差 削减作图误差的方法： 作图时两力的对边确定要平行 两个分力 F1,F2间的夹角越大, 用平行四边形作出的合力 F 的误差 F 就越大, 所以试验中不要把 F1,F2间的夹角取 得太大 9,在“探究力的平行四边形定就”的试验中： （1）其中的两个试验步骤分别是： A 在水平放置的方木板上固定一张白纸, 用图钉把橡皮条的一端固定在方木板 上,另一端拴上两个绳套,通过细绳同时用两个弹簧测力计（弹簧测力计与方木板 平面平行）互成角度地拉橡皮条,使它与细绳的结点到达某一位置

13、 O 点,在白纸上 用铅笔登记 O 点的位置和读出两个弹簧测力计的示数 F1 和 F2； B只用一只弹簧测力计,通过细绳拉橡皮条,使它的伸长量与两个弹簧测力计 拉时相同,读出此时弹簧测力计的示数 F和登记细绳的方向； 请 指 出 以 上 步 骤 中 的 错 误 或 疏 漏 ： A 中 是； B 中 是 ； （2）在某次试验中,两个弹簧测力计的拉力 F1, F2 已在图中画出,图中的方格 每边长度表示 2 N,O 点是橡皮条的结点, 请用两个直角三角板严格作出合力 F 的图 示,并求出合力的大小为 N； 第三讲 验证牛顿其次定律 1试验目的,原理 试验目的：验证牛顿其次定律,即物体的质量确定时,

14、加速度 与作用力成正比；作用力确定时,加速度与质量成反比 试验原理： 利用砂及砂桶通过细线牵引小车做加速运动的方法, 图 3 14 1 第 6 页,共 14 页接受把握变量法争论上述两组关系如图 3-14-1 所示,通过适当的调剂,使小车所 受的阻力忽视,当 M 和 m 做加速运动时,可以得 到 当 Mm时,可近似认为小车所受的拉 力 T 等于 mg 本试验第一部分保持小车的质量不变,转变 m 的大小,测出相应的 a,验证 a 与 F 的关系；其次部分保持 m 不变,转变 M 的大小,测出小车运动的加速 度 a,验证 a 与 M 的关 系 2 试验器材 打点计时器,纸带及复写纸,小车,一端附有

15、滑轮的长木板,小桶,细绳,砂,低 压沟通电源,两根导线,天平,刻度尺,砝码 3 试验步骤及器材调整 1 用天平测出小车和小桶的质量 M 和 m,把数 值 记录下来 2 按图 3-14-2 所示把试验器材安装好 图 3 14 2 3 平稳摩擦力： 在长木板的不带滑轮的一端下面 垫上一块薄木板,反复移动其位置,直至不挂砂桶的小车刚好在斜面上保持匀速运 动为止 4 将砂桶通过细绳系在小车上,接通电源放开小车,使小车运动,用纸带记录 小车的运动情形,取下纸带,并在纸带上标上号码 5 保持小车的质量不变,转变砂桶中的砂量重复步骤 4 ,每次记录必需在相 应的纸带上做上标记,列表格将记录的数据填写在表内

16、6 建立坐标系,用纵坐标表示加速度,横坐标表示力,在坐标系上描点,画出 相应的图线以验证 a 与 F 的关系 7 保持砂及小桶的质量不变,转变小车的质量 在小车上增减砝码 ,重复上述 步骤 5 ,6 验证 a 与 M 的关 系 第 7 页,共 14 页4 留意事项 1 在本试验中,必需平稳摩擦力,方法是将长木板的一端垫起,而垫起的位置 要恰当在位置确定以后,不能再更换倾角 2 转变 m 和 M 的大小时,每次小车开头释放时应尽量靠近打点计时器,而且 先 通电再放小车 3 每次利用纸带确定 a 时,应求解其平均加速度 5 数据处理及误差分析 1 该试验原理中 T=mg MMm,可见要在每次试验中

17、均要求 Mm,只有这样, 才能使牵引小车的牵引力近似等于砂及砂桶的重力 2 在平稳摩擦力时,垫起的物体的位置要适当,长木板形成的倾角既不能太大 也不能太小,同时每次转变 M 时,不再重复平稳摩擦力 3 在验证 a 与 M 的关系时,作图时应将横轴l M 表示,这样才能使图象用 更 直观 12,在做“探究加速度与力,质量的关系”试验时： （1）甲,乙两同学用同一装置做探究试验,画出了各自如图所 示的 a F 的图像,从图像可知两个同学做试验时 的取值不同,其中 同学的取值较大； （ 2）在探究 a 与 m 的关系时,当增加小车的质量时,为了使 小车所受外力 F 确定,必需 ； （ 3）在 m 确

18、定时,测得 a 与 F 的有关数据如下表： a/m/s2F/N 请你依据以下纸带以及供应的数据补充上表中的空格, 该数值应为 m/s2, 其中 s13. 67 cm,s29. 61 cm,s3 15. 69 cm,s4 21.75 cm,s5= 27. 78 cm,s6= 33. 第 8 页,共 14 页74 cm；图中从 A 点开头每打五个点取一个计数点；从表中数据可知,试验的结论 是： ； 第四讲 试验 争论平抛运动 一,试验原理 平抛物体的运动可以看作是两个分运动的合运动：一个是水平方向的匀速直线 运 动,另一个是竖直方向的自由落体运动使小球做平抛运动,利用描迹法描出小球 的运动轨迹,即

19、小球做平抛运动的曲线,建立坐标系,测出曲线上的某一点的坐标 x 和 y,依据重力加速度 g 的数值,利用公式 ygt /2 ,求出小球的飞行时间 t ,再利 v0 用公式 xv0t ,求出小球的水平分速度,即为小球做平抛运动的初速度 二,试验器材 斜槽,竖直固定在铁架台上的木板,铅笔,白纸,图钉,小球,刻度尺,重垂线 三,试验步骤 1安装调整斜槽：用图钉把白纸钉在竖直板上,在木板的左上角固定斜槽,可用平 衡法调整斜槽,即将小球轻放在斜槽平直部分的末端处,能使小球在平直轨道上的 任意位置静止,就说明斜槽末端的水平已调好 2调整木板：用悬挂在槽口的重垂线把木板调整到竖直方向,并使木板平面与小球 下

20、落的竖直面平行然后把重垂线方向记录到钉在木板上的白纸上,固定木板,使 在重复试验的过程中,木板与斜槽的相对位置保持不变 3确定坐标原点 O：把小球放在槽口处,用铅笔登记球在槽口时球心在木板上的 水平投影点 O, O 点即为坐标原 点 4描画运动轨迹：让小球从斜槽上一个确定的位置自由下滑,用眼睛粗略地确定做 平抛运动的小球在某一 x 值处 如 x 1cm的 y 值,再用铅笔较精确地确定小球通过 的位置,并在坐标纸上登记这一点 用同样的方法,找出小球平抛轨迹上的一系列位置 第 9 页,共 14 页用平滑的曲线把所登记的小球通过的位置连接起来就得出小球做平抛运动的轨迹 5测量记录数据：以 O 点为原

21、点画出竖直向下 的 y 轴和水平向右的 x 轴,并在曲线 上选取 A,B,C,D,E,F 六个不同的点,用刻度尺和三角板测出它们的坐标 x 和 y, 记录在设计的表格内 6运算初速度：用公式 xv0t 1 和 y gt 运算出小球的初速度 v0,最终运算出 v0的平均值,并将有关数据记 2 入表格内 四,试验留意事项 1试验中必需保持通过斜槽末端点的切线水平,木板必需处在竖直面内且与小球运 动轨迹所在的竖直平面平行,并使小球的运动靠近图板但不接触 2小球必需每次从斜槽上同一位置由静止滚下,即在斜槽上固定一个挡板,每次都 从挡板位置释放小球 3坐标原点 小球做平抛运动的起点 不是槽口的端点,应是

22、小球在槽口时,球心在 木板上的水平投影点 4要在斜槽上适当的高度释放小球,使它以适当的水平初速度抛出,其轨迹由图板 左上角到达右下角；要在平抛轨迹上选取距 这样可以减小测量误差 五,试验误差分析 1安装斜槽时,其末端不水平 O 点远一些的点来运算小球的初速 度, 2小球做平抛运动受空气阻力影响,宜用密度大的金属小球 3小球每次滚下的初位置不尽相同 4建立坐标系时,可能误将斜槽末端端口作为坐标原点 17,某同学设计了一个争论平抛运动的试验装置, 如图； 钢球 在水平桌面上放置一个斜面,让钢球从斜面上由静止滚下, 第 10 页,共 14 页钢球滚过桌边后便做平抛运动；在钢球抛出后经过的地方放置一块

23、水平木板,木板 由支架固定成水平,木板所在高度可通过竖直标尺读出,木板可以上下自由调剂； 在木板上固定一张白纸；该同学在完成装置安装后进行了如下步骤的试验： A 试验前在白纸上画一条直线, 并在线上标出 a,b,c 三点,且 abbc,如图； 量出 ab 长度 ； B让钢球从斜面上的某一位置由静止滚下,调剂木板高度,使得钢球正好击中 a 点,登记此时木板离桌面的高度 h1 ； C让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下, 调剂木板高度, 使得钢球正好击中 b 点,登记此时木板离桌面的高度 h2（ cm）；D让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下, 调剂木板高度, 使得钢球正好击中 c 点,登记此时木板离

24、桌面的高度 h3；就该同学由上 述测量结果即可粗测出钢球的平抛初速度大小 vo= m/s,钢球击中 b 点时其 竖直分速度大小为 vby= m/s；已知钢球的重力加速度为 g=10m/s2,空气 阻力不计； 第六讲 试验 验证机械能守恒定律 一,试验原理 当物体自由下落时, 只有重力做功, 物体的重力势能和动能相互转化, 机械能守恒如 某一时刻物体下落的瞬时速度为 v,下落高度为 h,借助打点计时器,测出重物某时 刻的下落高度 h 和该时刻的瞬时速度 v,算出 mgh和 mv/2 ,如 mgh mv/2 ,即可验 证机械能守恒 测定第 n 点的瞬时速度的方法是：如以下图,测出第 n 点的相邻前

25、,后两段相等时 间 T 内下落的距 sn 和 sn 1,由公式 vn snsn 1/2 T ,或 vn dn 1dn 离 1/2 T ,求出打第 n 个点时纸带的瞬时速度 第 11 页,共 14 页二,试验器材 铁架台 带铁夹 ,打点计时器 带复写纸 ,同学电源,导线,带铁夹的重锤,纸带, 毫米刻度尺 三,试验步骤 1安装置：按如以下图装置把打点计时器安装在铁架台上,用导线把打点计时器与 同学电源连接好 把纸带的一端在重锤上用夹子固定好,另一端穿过计时器限位孔,用手竖直提起纸 带使重锤停靠在打点计时器邻近 2打纸带：接通电源,松开纸带,让重锤自由下落,重复几次,得到 35 条打好 点的纸带 3

26、选纸带：在打好点的纸带中挑选点迹清楚的一条纸带 4数据处理：在纸带起始点标上 应下落高度 d1, d2,d3 . 0,以后各依次标上 1,2,3 , ,用刻度尺测出对 应用公式 vn dn 1 dn 1/2 T 运算各点对应的瞬时速度 v1,v2, v3 . 5验证：法一：利用起始点和第 n 点运算,运算各点对应 的势能削减量 mgh n和动能的增加量 mvn/2 ,分别进行比较 1 1法二：任取纸带上两点由 mgh和 mv2 mv1进行比较 2 2四,数据处理 1在起始点标上 0,在以后各点依次标上 1,2,3 用刻度尺测出对应下落 高度 h1,h2, h3hn 1hn 12利用公式 vn 2T 运算出点 1,点 2,点 3 的瞬时速度 v1,v2,v31 23验证 方法一：利用起始点和第 n 点运算代入 ghn和 ,假如在试验误 2vn 第 12 页,共 14 页1差答应的条件下 ghn vn ,就机械能守恒定律是正确的 2方法二：任取两点运算 1 任取两点 A,B 测出 hAB,算出 ghAB. 1 2 1 22 算出 2 vB 2vA 的值 1 13 如在试验误差答应的条件下 ghAB vB vA ,就机械能守恒定律是正确的 2 2方法三：图象法从纸带