高中物理水平考实验汇总

高中物理水平考实验专题用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=Δs/Δt。利用光电门测量挡光片通过光电门的时间，计算出小车通过光电门的平均速度

v=Δs/Δt（Δt很小）。[实验器材]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。位移传感器（接收）位移传感器（发射）数据采集器光电门传感器小车反面的螺丝用以固定发射器[实验步骤]（一）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，使小车能滑下），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。点击“开始记录”后释放小车。因考场所用软件不同，可能界面会略有不同。（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。（二）用DIS测变速直线运动的平均速度（1）实验装置同（一），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Δt，竖直边为两点位移的变化量Δs，其斜边的斜率

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“AD”“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。（三）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Δs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。★挡光片的宽度越小，测得的速度越接近于该位置的瞬时速度。[注意事项]（1）位移传感器的发射器和接收器是通过红外线和超声波信号连接，所以接受器和发射器要正对，两个黑色发射口务必<调至同一直线上>发射器固定在小车上，接收器固定在轨道的右端。发射器是用电池独立工作,所以电源开关勿忘打开,更勿忘关闭。这一面为发射接受面，请将它们对准，千万不要装反。实验开始时一定要打开此开关，实验结束后不要忘记关上电源开关。（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。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

a=Δv/Δt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。位移传感器（接收）位移传感器（发射）数据采集器小车反面的螺丝用以固定发射器[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DIS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，求出它们所在直线上的斜率，即可求出加速度，并记录。（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。[注意事项]（1）位移传感器的发射器和接收器是通过红外线和超声波信号连接，所以接受器和发射器要正对，两个黑色发射口务必<调至同一直线上>发射器固定在小车上，接收器固定在轨道的右端。发射器是用电池独立工作,所以电源开关勿忘打开,更勿忘关闭。这一面为发射接受面，请将它们对准，千万不要装反。实验开始时一定要打开此开关，实验结束后不要忘记关上电源开关。（2）实验过程中和多次测量同一倾斜角时，斜面角度不要改变。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。F1F2FF′O[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]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。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。[实验步骤]（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。（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a/ms-2F/N[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）。[实验步骤]（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。a/ms-2

m/kg[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。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]分别测定摆锤在摆动过程中任意时刻的动能和势能，研究机械能的总量有什么特点。[实验器材]机械能守恒实验器、DIS（光电门传感器、数据采集器、计算机等）。数据采集器光电门传感器机械能守恒实验器[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。[实验步骤]（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、动能和机械能。（6）依次将光电门传感器放在标尺盘的C、B点，重复实验，得到相应的数据。[注意事项]注意安装要竖直。用DIS研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系[实验目的]探究一定质量的气体在温度不变的情况下，压强与体积之间的关系。[实验器材]注射器、压强传感器、数据采集器、计算机数据采集器压强传感器[实验步骤]（1）将压强传感器与数据采集器相连。[实验步骤]（2）开启电源，运行DIS应用软件，点击实验条目中的“研究温度不变时，一定质量气体的压强与体积的关系”，出现相应软件界面。（3）点击“开始记录”，观察压强传感器所测得的大气压强值。[实验步骤]（4）将注射器的活塞置于初始位置（如15cm处），并与压强传感器探测口连接。[实验步骤]（5）在数据表格中输入活塞初始位置所对应的气体体积值。点击“记录数据”，记录此刻针筒中密闭气体的压强值。先点记录数据记下当前压强再将当前体积手动填入此格[实验步骤]（6）连续改变注射器活塞得位置使气体体积发生变化，将变化后的体积输入到表格中，同时记录该体积所对应的压强值，获得多组压强数据。[实验步骤]（7）点击“p-V绘图”，计算机根据数据点绘出“压强—体积”关系图线。[实验步骤]（8）点击“p-1/V绘图”计算机绘出“压强—体积的倒数”关系图线。[注意事项]（1）不能用手握住注器；实验时缓慢推动注射器；等压强值稳定后再记录。（2）活塞涂润滑油防止漏气。（3）注射器与压强传感器连接处有一定的体积。用多用表测电阻、电流和电压[实验目的]练习用多用电表测电阻、电压和电流[实验器材]多用电表、待测电阻、电源、开关、导线若干。欧姆调零旋钮红表笔插槽黑表笔插槽选择开关欧姆档刻度调零螺丝[实验步骤]（1）按如图所示的电路把待测电阻、电源、开关连接成电路。（2）断开开关S，用多用表电阻挡测出待测电阻R的阻值。（3）合上开关S，用多用表电压挡测出电阻两端的电压值U。（4）断开开关S，用多用表串联接入电路，再合上开关S，用多用表电流挡测出流过电阻的电流值。SR[数据记录]（1）待测电阻R=________；电阻两端的电压U=__________；流过电阻的电流I=__________。（2）根据测出的电压的电流值，计算出待测电阻值R=____________。[问题探讨]比较电阻测量值与计算值的大小，分析产生差异的原因有哪些？1.电压的测量:(1)将选择开关调至合适的电压档。(2)将多用表并联在待测电阻两端，红表笔接高电势，黑表笔接低电势。(3)测量值=（选择量程/刻度量程）×读数(4)读数时一定要正视表针。多用表的使用方法2.电流的测量:(1)将选择开关调至合适的电流档。(2)将多用表串联在电路中，并且电流从红表笔流入，从黑表笔流出。(3)测量值=（选择量程/刻度量程）×读数(4)读数时一定要正视表针。（1）选择倍率：估计电阻值，选好适当倍率。（2）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。用欧姆表测电阻，每次换挡后和测量前都要重新调零。（3）测量：将被测电阻跨接在红、黑表笔间。（4）读数：测量值＝表盘指针示数×倍率。（5）复位：测量完毕后，应拔出表笔，选择开关置于OFF挡位置，或交流电压最高挡；长期不用时，应取出电池，以防电池漏电。注意：①不要用手接触电阻的两引线．②若发现指针偏角太大或太小应换用倍率较小或较大的挡。选取档位的根据是以测量时指针尽可能达半偏为宜。但每次换档后必须重新调零。③每次测电阻前都要把电阻从电路中断开不能带电测量。3.欧姆表的使用用DIS研究通电螺线管的磁感应强度[实验目的]测定通电螺线管内部磁场的磁感应强度。[实验器材]长螺线管、滑动变阻器、稳压电源、导线、磁传感器、数据采集器、计算机长螺线管磁传感器[实验步骤]（1）将磁传感器连接到数据采集器的输入口。（2）螺线管接入电源后放置在水