01

長度的測量

會使用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器,掌握它測量長度的原理和方法.

1、游標(biāo)卡尺的兩種讀數(shù)方法：

法一：加法

先讀主尺讀數(shù)：讀出游標(biāo)尺零刻度線對應(yīng)的主尺位置

再讀游標(biāo)讀數(shù)：找出游標(biāo)尺上的第幾條刻度線與主尺上某一刻度線對齊兩次數(shù)值相加得出被測工件的尺寸

法二：減法

先讀主尺讀數(shù)：讀出主尺上與游標(biāo)尺對齊的主尺刻度線的讀數(shù)再算游標(biāo)長度：算出游標(biāo)上與主尺對齊的游標(biāo)刻度線前端的長度兩次數(shù)值相減得出被測工件的尺寸

2、螺旋測微計（千分尺）讀數(shù)公式：

測量值=固定刻度值+固定刻度的中心水平線與可動刻度對齊的位置的讀數(shù)×0.01mm

02

研究勻變速直線運動

一、實驗?zāi)康模?/p>

1．練習(xí)正確使用打點計時器，學(xué)會利用打上點的紙帶研究物體的運動．

2．掌握判斷物體是否做勻變速直線運動的方法．

3．測定勻變速直線運動的加速度．

2．利用紙帶判斷物體運動狀態(tài)的方法

(1)沿直線運動的物體在連續(xù)相等時間內(nèi)不同時刻的速度分別為v1、v2、v3、v4、，若v2－v1＝v3－v2＝v4－v3＝，則說明物體在相等時間內(nèi)速度的增量相等，由此說明物體在做勻變速直線運動，即

(2)沿直線運動的物體在連續(xù)相等時間內(nèi)的位移分別為x1，x2，x3，x4，若Δx＝x2－x1＝x3－x2＝x4－x3＝，則說明物體在做勻變速直線運動，且

三、實驗器材

電火花計時器(或電磁打點計時器)，一端附有定滑輪的長木板、小車、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、電源、復(fù)寫紙片．四、實驗步驟

1．儀器安裝

(1)把附有滑輪的長木板放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端，連接好電路．

(2)把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過定滑輪，下邊掛上合適的鉤碼，把紙帶穿過打點計時器，并把它的一端固定在小車的后面．實驗裝置見圖3所示，放手后，看小車能否在木板上平穩(wěn)地加速滑行．

2．測量與記錄

(1)把小車停在靠近打點計時器處，先接通電源，后放開小車，讓小車拖著紙帶運動，打點計時器就在紙帶上打下一系列的點，換上新紙帶，重復(fù)三次．(2)從三條紙帶中選擇一條比較理想的，舍掉開頭一些比較密集的點，從后邊便于測量的點開始確定計數(shù)點，為了計算

方便和減小誤差，通常用連續(xù)打點五次的時間作為時間單位，即T＝0.1s．正確使用毫米刻度尺測量每相鄰兩計數(shù)點間的距離，并填入設(shè)計的表格中

(3)利用某一段時間的平均速度等于這段時間中間時刻的瞬時速度求得各計數(shù)點的瞬時速度．

(4)增減所掛鉤碼數(shù)，再重復(fù)實驗兩次．

3．?dāng)?shù)據(jù)處理及實驗結(jié)論

(1)由實驗數(shù)據(jù)得出v－t圖象①根據(jù)表格中的v、t數(shù)據(jù)，在平面直角坐標(biāo)系中仔細(xì)描點，如圖：所示可以看到，對于每次實驗，描出的幾個點都大致落在一條直線上．②作一條直線，使同一次實驗得到的各點盡量落到這條直線上，落不到直線上的點，應(yīng)均勻分布在直線的兩側(cè)，這條直線就是本次實驗的v－t圖象，它是一條傾斜的直線．

(2)由實驗得出的v－t圖象進(jìn)一步得出小車運動的速度隨時間變化的規(guī)律，有兩條途徑進(jìn)行分析①分析圖象的特點得出：小車運動的v－t圖象是一條傾斜的直線如圖5所示，當(dāng)時間增加相同的值Δt時，速度也會增加相同的值Δv，由此得出結(jié)論：小車的速度隨時間均勻變化．②通過函數(shù)關(guān)系進(jìn)一步得出：既然小車的v－t圖象是一條傾斜的直線，那么v隨t變化的函數(shù)關(guān)系式為v＝kt＋b，顯然v與t成“線性關(guān)系”，小車的速度隨時間均勻變化．

五、注意事項

1．交流電源的電壓及頻率要符合要求．

2．實驗前要檢查打點計時器打點的穩(wěn)定性和清晰程度，必要時要調(diào)節(jié)振針的高度和更換復(fù)寫紙．

3．開始釋放小車時，應(yīng)使小車靠近打點計時器．

4．先接通電源，打點計時器工作后，再放開小車，當(dāng)小車停止運動時及時斷開電源．

5．要區(qū)別打點計時器打出的計時點與人為選取的計數(shù)點，一般在紙帶上每隔四個計時點取一個計數(shù)點，即時間間隔為T＝0.02×5s＝0.1s.

6．小車另一端掛的鉤碼個數(shù)要適當(dāng)，避免因速度過大而使紙帶上打的點太少，或者速度太小，使紙帶上的點過于密集．

7．選擇一條理想的紙帶，是指紙帶上的點跡清晰．適當(dāng)舍棄開頭密集部分，適當(dāng)選取計數(shù)點，弄清楚相鄰計數(shù)點間所選的時間間隔T.

8．測x時不要分段測量，讀數(shù)時要注意有效數(shù)字的要求，計算a時要注意用逐差法，以減小誤差．

考點一完善實驗步驟

考點二紙帶數(shù)據(jù)的處理

答題技巧：實驗原理遷移創(chuàng)新

高考實驗題一般源于教材而不拘泥于教材，即所謂情境新而知識舊．因此做實驗題應(yīng)注重遷移創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，用教材中實驗的原理、方法和技巧處理新問題．紙帶的處理、游標(biāo)卡尺的讀數(shù)、勻變速直線運動規(guī)律以及牛頓第二定律等，都是教材中的重點知識，只要熟練掌握，就不難解答。

03

探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系

（胡克定律）探究性實驗

實驗?zāi)康模?、探究彈力與彈簧的伸長量的定量關(guān)系。2、學(xué)會利用圖象研究兩個物理量之間的關(guān)系的方法。實驗原理：1、如圖所示，彈簧在下端懸掛鉤碼時會伸長，平衡時彈簧產(chǎn)生的彈力與重力大小相等。2、用刻度尺測出彈簧在不同的鉤碼拉力下的伸長量x，建立坐標(biāo)系，以縱坐標(biāo)表示彈力大小F，以橫坐標(biāo)表示彈簧的伸長量x，在坐標(biāo)系中描出實驗所測得的各組（x，F(xiàn)）對應(yīng)的點，用平滑的曲線連接起來，根據(jù)實驗所得的圖線，就可探知彈力大小與伸長量間的關(guān)系。實驗器材：輕質(zhì)彈簧（一根），鉤碼（一盒），刻度尺，鐵架臺，重垂線，坐標(biāo)紙，三角板。實驗步驟：1、如圖所示，將鐵架臺放于桌面上（固定好），將彈簧的一端固定于鐵架臺的橫梁上，在挨近彈簧處將刻度尺（最小分度為mm）固定于鐵架臺上，并用檢查刻度尺是否豎直；2、記下彈簧下端不掛鉤碼時所對應(yīng)的刻度L0；3、在彈簧下端掛上一個鉤碼，待鉤碼靜止后，記下彈簧下端所對應(yīng)的刻度Ll；4、用上面方法，記下彈簧下端掛2個、3個、4個 ……鉤碼時，彈簧下端所對應(yīng)的刻度L2、L3、L4……，并將所得數(shù)據(jù)記錄在表格中；5、用xn＝Ln－L0計算出彈簧掛1個、2個、3個……鉤碼時彈簧的伸長量，并根據(jù)當(dāng)?shù)刂亓�加速度值g，計算出所掛鉤碼的總重力，這個總重力就等于彈簧彈力的大小，將所得數(shù)據(jù)填入表格。數(shù)據(jù)處理：1、建立坐標(biāo)系，標(biāo)明橫軸和縱軸所表示的物理量及單位；2、標(biāo)度：標(biāo)度要適當(dāng)，讓所得到的圖線布滿整個坐標(biāo)系；3、描點：描點時要留下痕跡；4、連線：讓盡可能多的點落在同一直線上，讓其余的點落在直線的兩側(cè)，誤差較大的點舍棄；5、根據(jù)圖象做出結(jié)論。

04

驗證力的平行四邊形定則

目的：實驗研究合力與分力之間的關(guān)系，從而驗證力的平行四邊形定則。

器材：方木板、白紙、圖釘、橡皮條、彈簧秤（2個）、直尺和三角板、細(xì)線

原理：該實驗是要用互成角度的兩個力和另一個力產(chǎn)生相同的效果，看其用平行四邊形定則求出的合力與這一個力是否在實驗誤差允許范圍內(nèi)相等，如果在實驗誤差允許范圍內(nèi)相等，就驗證了力的合成的平行四邊形定則。

實驗步驟：1、把橡皮條的一端固定在板上的A點；2、用兩條細(xì)繩結(jié)在橡皮條的另一端，通過細(xì)繩用兩個彈簧秤互成角度拉橡皮條，橡皮條伸長，使結(jié)點伸長到O點（如圖）；3、用鉛筆記下O點的位置，畫下兩條細(xì)繩的方向，并記下兩個測力計的讀數(shù)；4、在紙上按比例作出兩個力F1、F2的圖示，用平行四邊形定則求出合力F；5、只用一個測力計，通過細(xì)繩把橡皮條上的結(jié)點拉到同樣的位置O點，記下測力計的讀數(shù)和細(xì)繩的方向，按同樣的比例作出這個力F′的圖示，比較F′與用平行四邊形定則求得的合力F，比較合力大小是否相等，方向是否相同；6、改變F1和F2的夾角和大小，再做兩次。

注意事項：

1、使用的彈簧秤是否良好（是否在零刻度），拉動時盡可能不與其它部分接觸產(chǎn)生摩擦，拉力方向應(yīng)與軸線方向相同。

2、實驗時應(yīng)該保證在同一水平面內(nèi)

3、結(jié)點的位置和線方向要準(zhǔn)確

05

驗證動量守恒定律

實驗?zāi)康模貉芯吭趶椥耘鲎驳倪^程中，相互作用的物體系統(tǒng)動量守恒。實驗原理：一個質(zhì)量較大的小球從斜槽滾下來，跟放在斜槽前邊小支柱上另一質(zhì)量較小的球發(fā)生碰撞后兩小球都做平拋運動。由于兩小球下落的高度相同，所以它們的飛行時間相等，這樣如果用小球的飛行時間作時間單位，那么小球飛出的水平距離在數(shù)值上就等于它的水平速度。因此，只要分別測出兩小球的質(zhì)量m1、m2，和不放被碰小球時入射小球在空中飛出的水平距離s1，以及入射小球與被碰小球碰撞后在空中飛出的水平距離s1'和s2'，若m1s1在實驗誤差允許范圍內(nèi)與m1s1'+m2s2'相等，就驗證了兩小球碰撞前后總動量守恒。實驗器材：碰撞實驗器（斜槽、重錘線），兩個半徑相等而質(zhì)量不等的小球；白紙；復(fù)寫紙；天平和砝碼；刻度尺，游標(biāo)卡尺（選用），圓規(guī)。實驗步驟：1、用天平測出兩個小球的質(zhì)量m1、m2。2、安裝好實驗裝置，將斜槽固定在桌邊，并使斜槽末端點的切線水平。3、在水平地上鋪一張白紙，白紙上鋪放復(fù)寫紙。4、在白紙上記下重錘線所指的位置O，它表示入射球m1碰前的位置。5、先不放被碰小球，讓入射球從斜槽上同一高度處由靜止開始滾下，重復(fù)10次，用圓規(guī)作盡可能小的圓把所有的小球落點圈在里面，圓心就是入射球不碰時的落地點的平均位置P。6、把被碰球放在小支柱上，調(diào)節(jié)裝置使兩小球相碰時處于同一水平高度，確保入射球運動到軌道出口端時恰好與靶球接觸而發(fā)生正碰。7、再讓入射小球從同一高度處由靜止開始滾下，使兩球發(fā)生正碰，重復(fù)10次，仿步驟（5）求出入射小球的落點的平均位置M和被碰小球落點的平均位置N。8、過O、N作一直線，取OO'=2r（可用游標(biāo)卡尺測出一個小球的直徑，也可用刻度尺測出緊靠在一起的兩小球球心間的距離），O'就是被碰小球碰撞時的球心豎直投影位置。9、用刻度尺量出線段OM、OP、O'N的長度。10、分別算出m1·與m1·+m2·的值，看m1·與m1·+m2·在實驗誤差允許的范圍內(nèi)是否相等。

注意事項：

（1）必須以質(zhì)量較大的小球作為入射小球（保證碰撞后兩小球都向前運動）。要知道為什么？

（2）入射小球每次應(yīng)從斜槽上的同一位置由靜止開始下滑

（3）小球落地點的平均位置要用圓規(guī)來確定：用盡可能小的圓把所有落點都圈在里面，圓心就是落點的平均位置。

（4）所用的儀器有：天平、刻度尺、游標(biāo)卡尺（測小球直徑）、碰撞實驗器、復(fù)寫紙、白紙、重錘、兩個直徑相同質(zhì)量不同的小球、圓規(guī)。

06

研究平拋物體的運動（用描跡法）

（1）實驗?zāi)康模?、用實驗方法描出平拋物體的運動軌跡。2、從實驗軌跡求平拋物體的初速度。（2）實驗原理：平拋物體的運動可以看作是兩個分運動的合運動：一是水平方向的勻速直線運動，另一個是豎直方向的自由落體運動。令小球做平拋運動，利用描跡法描出小球的運動軌跡，即小球做平拋運動的曲線，建立坐標(biāo)系，測出曲線上的某一點的坐標(biāo)x和y，根據(jù)重力加速度g的數(shù)值，利用公式y(tǒng)=gt2求出小球的飛行時間t，再利用公式x=vt，求出小球的水平分速度，即為小球做平拋運動的初速度。（3）實驗器材：斜槽，豎直固定在鐵架臺上的木板，白紙，圖釘，小球，有孔的卡片，刻度尺，重錘線。（4）實驗步驟：1、安裝調(diào)整斜槽：用圖釘把白紙釘在豎直板上，在木板的左上角固定斜槽，可用平衡法調(diào)整斜槽，即將小球輕放在斜槽平直部分的末端處，能使小球在平直軌道上的任意位置靜止，就表明水平已調(diào)好；2、調(diào)整木板：用懸掛在槽口的重錘線把木板調(diào)整到豎直方向，并使木板平面與小球下落的豎直面平行。然后把重錘線方向記錄到釘在木板的白紙上，固定木板，使在重復(fù)實驗的過程中，木板與斜槽的相對位置保持不變；3、確定坐標(biāo)原點O：把小球放在槽口處，用鉛筆記下球在槽口時球心在圖板上的水平投影點O，O點即為坐標(biāo)原點；4、描繪運動軌跡：在木板的平面上用手按住卡片，使卡片上有孔的一面保持水平，調(diào)整卡片的位置，使從槽上滾下的小球正好穿過卡片的孔，而不擦碰孔的邊緣，然后用鉛筆在卡片缺口上點個黑點，這就在白紙上記下了小球穿過孔時球心所對應(yīng)的位置。保證小球每次從槽上開始滾下的位置都相同，用同樣的方法，可找出小球平拋軌跡上的一系列位置。取下白紙用平滑的曲線把這些位置連接起來即得小球做平拋運動的軌跡；5、計算初速度：以O(shè)點為原點畫出豎直向下的y軸和水平向右的x軸，并在曲線上選取A、B、C、D、E、F六個不同的點，用刻度尺和三角板測出它們的坐標(biāo)x和y，用公式x=v0t和y=gt2計算出小球的初速度v0，最后計算出v0的平均值，并將有關(guān)數(shù)據(jù)記入表格內(nèi)。（5）注意事項：

1、斜槽末端的切線必須水平。

2、用重錘線檢驗坐標(biāo)紙上的豎直線是否豎直。

3、以斜槽末端所在的點為坐標(biāo)原點。

4、每次小球應(yīng)從斜槽上的同一位置由靜止開始下滑

5、如果是用白紙，則應(yīng)以斜槽末端所在的點為坐標(biāo)原點，在斜槽末端懸掛重錘線，先以重錘線方向確定y軸方向，再用直角三角板畫出水平線作為x軸，建立直角坐標(biāo)系。

07

驗證機(jī)械能守恒定律

實驗?zāi)康模候炞C機(jī)械能守恒定律。實驗原理：當(dāng)物體自由下落時，只有重力做功，物體的重力勢能和動能互相轉(zhuǎn)化，機(jī)械能守恒。若某一時刻物體下落的瞬時速度為v，下落高度為h，則應(yīng)有：，借助打點計時器，測出重物某時刻的下落高度h和該時刻的瞬時速度v，即可驗證機(jī)械能是否守恒，實驗裝置如圖所示。測定第n點的瞬時速度的方法是：測出第n點的相鄰前、后兩段相等時間T內(nèi)下落的距離sn和sn+1，由公式vn=，或由vn=算出，如圖所示。

實驗器材：鐵架臺（帶鐵夾），打點計時器，學(xué)生電源，導(dǎo)線，帶鐵夾的重綞，紙帶，米尺。實驗步驟：1、按如圖裝置把打點計時器安裝在鐵架臺上，用導(dǎo)線把打點計時器與學(xué)生電源連接好。2、把紙帶的一端在重錘上用夾子固定好，另一端穿過計時器限位孔，用手豎直提起紙帶使重錘停靠在打點計時器附近。3、接通電源，松開紙帶，讓重錘自由下落。4、重復(fù)幾次，得到3～5條打好點的紙帶。5、在打好點的紙帶中挑選第一、二兩點間的距離接近2mm，且點跡清晰一條紙帶，在起始點標(biāo)上0，以后各依次標(biāo)上1，2，3……，用刻度尺測出對應(yīng)下落高度h1、h2、h3……。6、應(yīng)用公式vn=計算各點對應(yīng)的即時速度v1、v2、v3……。7、計算各點對應(yīng)的勢能減少量mghn和動能的增加量，進(jìn)行比較。注意項事：1、打點計時器安裝時，必須使兩紙帶限位孔在同一豎直線上，以減小摩擦阻力。2、選用紙帶時應(yīng)盡量挑第一、二點間距接近2mm的紙帶。3、因不需要知道動能和勢能的具體數(shù)值，所以不需要測量重物的質(zhì)量。

08

用單擺測定重力加速度

實驗原理：單擺在擺角小于5°時的振動是簡諧運動，其固有周期為T=2π，由此可得g=。據(jù)此，只要測出擺長l和周期T，即可計算出當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度值。實驗器材：鐵架臺（帶鐵夾），中心有孔的金屬小球，約1m長的細(xì)線，米尺，游標(biāo)卡尺（選用），秒表。實驗步驟：

1、在細(xì)線的一端打一個比小球上的孔徑稍大些的結(jié)，將細(xì)線穿過球上的小孔，制成一個單擺；2、將鐵夾固定在鐵架臺的上端，鐵架臺放在實驗桌邊，使鐵夾伸到桌面以外，把做好的單擺固定在鐵夾上，使擺球自由下垂；3、測量單擺的擺長l：用米尺測出懸點到球心間的距離；或用游標(biāo)卡尺測出擺球直徑2r，再用米尺測出從懸點至小球上端的懸線長l'，則擺長l=l'+r；4、把單擺從平衡位置拉開一個小角度（不大于5°），使單擺在豎直平面內(nèi)擺動，用秒表測量單擺完成全振動30至50次所用的時間，求出完成一次全振動所用的平均時間，這就是單擺的周期T；5、將測出的擺長l和周期T代入公式g=求出重力加速度g的值；6、變更擺長重做兩次，并求出三次所得的g的平均值。注意事項：1、選擇材料時應(yīng)選擇細(xì)、輕又不易伸長的線，長度一般在1m左右，小球應(yīng)選用密度較大的金屬球，直徑應(yīng)較小，最好不超過2cm。2、單擺懸線的上端不可隨意卷在鐵夾的桿上，應(yīng)夾緊在鐵夾中，以免擺動時發(fā)生擺線下滑、擺長改變的現(xiàn)象。3、注意擺動時控制擺線偏離豎直方向不超過5°，可通過估算振幅的辦法掌握。4、擺球擺動時，要使之保持在同一個豎直平面內(nèi)，不要形成圓錐擺。5、計算單擺的振動次數(shù)時，應(yīng)以擺球通過最低位置時開始計時，以后擺球從同一方向通過最低位置時，進(jìn)行計數(shù)，且在數(shù)“零”的同時按下秒表，開始計時計數(shù)。

此實驗可以與各種運動相結(jié)合考查

09

用油膜法估測分子的大小

（1）、實驗前應(yīng)預(yù)先計算出每滴油酸溶液中純油酸的實際體積：先了解配好的油酸溶液的濃度，再用量筒和滴管測出每滴溶液的體積，由此算出每滴溶液中純油酸的體積V。（2）、油膜面積的測量：油膜形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，將油膜的形狀用彩筆畫在玻璃板上；將玻璃板放在坐標(biāo)紙上，以1cm邊長的正方形為單位，用四舍五入的方法數(shù)出油膜面積的數(shù)值S（以cm2為單位）。（3）、由d=V/S算出油膜的厚度，即分子直徑的大小。

10

用描跡法畫出電場中平面上等勢線

實驗?zāi)康模豪�用電場中電勢差及等勢面的知識，練習(xí)用描跡法畫出電場中一個平面上的等勢線。實驗原理：用導(dǎo)電紙上形成的穩(wěn)恒電流場來模擬靜電場，當(dāng)兩探針與導(dǎo)電紙上電勢相等的兩點接觸時，與探針相連的靈敏電流計中通過的電流為零，指針不偏轉(zhuǎn)，從而可以利用靈敏電流計找出導(dǎo)電紙上的等勢點，并依據(jù)等勢點描繪出等勢線。實驗器材：學(xué)生電源或電池組（電壓約為6V），靈敏電流計，開關(guān)，導(dǎo)電紙，復(fù)寫紙，白紙，圓柱形金屬電極兩個，探針兩支，導(dǎo)線若干，木板一塊，圖釘，刻度尺。實驗步驟：1、在平整的木板上，由下而上依次鋪放白紙、復(fù)寫紙、導(dǎo)電紙各一張，導(dǎo)電紙有導(dǎo)電物質(zhì)的一面要向上，用圖釘把白紙、復(fù)寫紙、和導(dǎo)電紙一起固定在木板上。2、在導(dǎo)電紙上平放兩個跟它接觸良好的圓柱形電極，兩個電極之間的距離約為10cm，將兩個電極分別與電壓約為6V的直流電源的正負(fù)極相接，作為“正電荷”和“負(fù)電荷”，再把兩根探針分別接到靈敏電流計的“+”、“-”接線柱上（如圖所示）。3、在導(dǎo)電紙上畫出兩個電極的連線，在連線上取間距大致相等的五個點作基準(zhǔn)點，并用探針把它們的位置復(fù)印在白紙上。4、接通電源，將一探針跟某一基準(zhǔn)點接觸，然后在這一基準(zhǔn)點的一側(cè)距此基準(zhǔn)點約1cm處再選一點，在此點將另一探計跟導(dǎo)電紙接觸，這時一般會看到靈敏電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，左右移動探針位置，可以找到一點使電流計的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，用探針把這一點位置復(fù)印在白紙上。5、按步驟（4）的方法，在這個基準(zhǔn)點的兩側(cè)逐步由近及遠(yuǎn)地各探測出五個等勢點，相鄰兩個等勢點之間的距離約為1cm。6、用同樣的方法，探測出另外四個基準(zhǔn)點的等勢點。7、斷開電源，取出白紙，根據(jù)五個基準(zhǔn)點的等勢點，畫出五條平滑的曲線，這就是五條等勢線。注意事項：1、電極與導(dǎo)電紙接觸要良好，且與導(dǎo)電紙的相對位置不能改變。2、尋找等勢點時，應(yīng)從基準(zhǔn)點附近由近及遠(yuǎn)地逐漸推移，不可冒然進(jìn)行大跨度的移動，以免電勢差過大，發(fā)生電流計過載現(xiàn)象。3、導(dǎo)電紙上所涂導(dǎo)電物質(zhì)相當(dāng)薄，故在尋找等勢點時，不能用探針在導(dǎo)電紙上反復(fù)劃動，而應(yīng)采用點接觸法。4、探測等勢點不要太靠近導(dǎo)電紙的邊緣，因為實驗是用電流場模擬靜電場，導(dǎo)電紙邊緣的電流方向與邊界平行，并不與等量異種電荷電場的電場線相似。

11

測定金屬的電阻率

（同時練習(xí)使用螺旋測微器）

實驗?zāi)康模河梅�安法間接測定某種金屬導(dǎo)體的電阻率；練習(xí)使用螺旋測微器。實驗原理：根據(jù)電阻定律公式，只要測量出金屬導(dǎo)線的長度l和它的直徑d，計算出導(dǎo)線的橫截面積S，并用伏安法測出金屬導(dǎo)線的電阻R，即可計算出金屬導(dǎo)線的電阻率。實驗器材：被測金屬導(dǎo)線，直流電源（4V），電流表（0-0.6A），電壓表（0-3V），滑動變阻器（50Ω），電鍵，導(dǎo)線若干，螺旋測微器，米尺。實驗步驟：1、用螺旋測微器在被測金屬導(dǎo)線上的三個不同位置各測一次直徑，求出其平均值d，計算出導(dǎo)線的橫截面積S。2、按如圖所示的原理電路圖連接好用伏安法測電阻的實驗電路。3、用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬導(dǎo)線的有效長度，反復(fù)測量3次，求出其平均值l。4、把滑動變阻器的滑動片調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置，電路經(jīng)檢查確認(rèn)無誤后，閉合電鍵S。改變滑動變阻器滑動片的位置，讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值，斷開電鍵S，求出導(dǎo)線電阻R的平均值。5、將測得的R、l、d值，代入電阻率計算公式中，計算出金屬導(dǎo)線的電阻率。6、拆去實驗線路，整理好實驗器材。注意事項：1、測量被測金屬導(dǎo)線的有效長度，是指測量待測導(dǎo)線接入電路的兩個端點之間的長度，亦即電壓表兩并入點間的部分待測導(dǎo)線長度，測量時應(yīng)將導(dǎo)線拉直。2、本實驗中被測金屬導(dǎo)線的電阻值較小，因此實驗電路必須采用電流表外接法。3、實驗連線時，應(yīng)先從電源的正極出發(fā)，依次將電源、電鍵、電流表、待測金屬導(dǎo)線、滑動變阻器連成主干線路（閉合電路），然后再把電壓表并聯(lián)在待測金屬導(dǎo)線的兩端。4、閉合電鍵S之前，一定要使滑動變阻器的滑動片處在有效電阻值最大的位置。5、在用伏安法測電阻時，通過待測導(dǎo)線的電流強(qiáng)度I的值不宜過大（電流表用0~0.6A量程），通電時間不宜過長，以免金屬導(dǎo)線的溫度明顯升高，造成其電阻率在實驗過程中逐漸增大。

螺旋測微器：

固定刻度上的最小刻度為0.5mm（在中線的上側(cè)）；可動刻度每旋轉(zhuǎn)一圈前進(jìn)（或后退）0.5mm。在可動刻度的一周上平均刻有50條刻線，所以相鄰兩條刻線間代表0.01mm。讀數(shù)時，從固定刻度上讀取整、半毫米數(shù)，然后從可動刻度上讀取剩余部分（因為是10分度，所以在最小刻度后應(yīng)再估讀一位），再把兩部分讀數(shù)相加，得測量值。如圖中的讀數(shù)應(yīng)該是6.702mm。

使用螺旋測微器應(yīng)注意以下幾點：

(1)測量時，在測微螺桿快靠近被測物體時應(yīng)停止使用旋鈕，而改用微調(diào)旋鈕，避免產(chǎn)生過大的壓力，既可使測量結(jié)果精確，又能保護(hù)螺旋測微器。

(2)在讀數(shù)時，要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻線是否已經(jīng)露出。

(3)讀數(shù)時，千分位有一位估讀數(shù)字，不能隨便扔掉，即使固定刻度上的水平刻線正好與可動刻度的某一刻度線對齊，千分位上也應(yīng)讀取為“0”．如下圖所示。

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描繪小電珠的伏安特性曲線

實驗?zāi)康模?、描繪小燈泡的伏安特性曲線。2、理解并檢驗燈絲電阻隨溫度升高而增大。3、掌握儀器的選擇和電路連接。實驗原理：1、根據(jù)部分電路歐姆定律，一純電阻R兩端電壓U與電流I總有U=I?R，若R為定值時，U—I圖線為一過原點的直線。小燈泡的燈絲的電阻率隨溫度的升高而增大，其電阻也就隨溫度的升高而增大。而通過小燈泡燈絲的電流越大，燈絲的溫度也越高，故小燈泡的伏安特性曲線（U—I曲線）應(yīng)為曲線。2、小燈泡（3.8V，0.3A）電阻很小，當(dāng)它與電流表（0.6A）串聯(lián)時，電流表的分壓影響很大，為了準(zhǔn)確測出小燈泡的伏安特性曲線，即U、I的值，電流表應(yīng)采用外接法，為使小燈泡上的電壓能從0開始連續(xù)變化，滑動變阻器應(yīng)采用分壓式連接。3、實驗電路如圖所示，改變滑動變阻器的滑片的位置，從電壓表和電流表中讀出幾組I、U值， 在坐標(biāo)紙上以I為橫坐標(biāo)，U為縱坐標(biāo)，用測出的幾組I、U值畫出U-I圖象。實驗器材：小燈泡（3.8V，0.3A），電壓表（0-3V-15V），電流表（0-0.6A-3A），滑動變阻器（20Ω），學(xué)生低壓直流電源，電鍵，導(dǎo)線若干，坐標(biāo)紙、鉛筆。實驗步驟：1、如圖所示連結(jié)電路安培表外接，滑線變阻器接成分壓式。電流表采用0.6A量程，電壓表先用0～3V的量程，當(dāng)電壓超過3V時采用15V量程。2、把變阻器的滑動片移動到一端使小燈泡兩端電壓為零3、移動滑動變阻觸頭位置，測出15組不同的電壓值u和電流值I，并將測量數(shù)據(jù)填入表格。4、在坐標(biāo)紙上以u為橫軸，以I為縱軸，建立坐標(biāo)系，在坐標(biāo)紙上描出各組數(shù)據(jù)所對應(yīng)的點。（坐標(biāo)系縱軸和橫軸的標(biāo)度要適中，以所描圖線充分占據(jù)整個坐標(biāo)紙為宜。）將描出的點用平滑的曲線連結(jié)起來，就得小燈泡的伏安特性曲線。4、拆除電路、整理儀器。注意事項：1、實驗過程中，電壓表量程要變更：U<3v時采用0—3v量程，當(dāng)u>3V時采用0—15V量程。2、讀數(shù)時，視線要與刻度盤垂直，力求讀數(shù)準(zhǔn)確。3、實驗中在圖線拐彎處要盡量多測幾組數(shù)據(jù)（U/I值發(fā)生明顯變化處，即曲線拐彎處。此時小燈泡開始發(fā)紅，也可以先由測繪出的U—I圖線，電壓為多大時發(fā)生拐彎，然后再在這一范圍加測幾組數(shù)據(jù)）。4、在電壓接近燈泡額定電壓值時，一定要慢慢移動滑動觸頭。當(dāng)電壓指在額定電壓處時，測出電流電壓值后，要馬上斷開電鍵。5、畫u—I曲線時不要畫成折線，而應(yīng)畫成平滑的曲線，對誤差較大的點應(yīng)當(dāng)舍棄。實驗數(shù)據(jù)記錄和處理：

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把電流表改裝為電壓表

1．實驗?zāi)康模杭由顚﹄妷罕順?gòu)造的理解，學(xué)會把電流表改裝成電壓表的方法。

2．實驗原理：電流表G（表頭），由歐姆定律滿偏電壓Ug=IgRg，如圖所示。電流表的滿偏電流Ig滿偏電壓Ug一般都很小，測量較大電壓時，要串聯(lián)一個電阻， UAB=I（Rg+R），即UAB∝I，（至于電表刻度盤，只需要把原來的電流表刻度盤的每一刻度數(shù)值擴(kuò)大為原來的（Rg+R）倍，即得到改裝后電壓表的表盤。）

3．實驗器材：電流表、電阻箱、電源、電鍵2個，滑動變阻器兩個（總阻值一個很大或換做電位器，另一個很小），標(biāo)準(zhǔn)電壓表，開關(guān)導(dǎo)線。

4．實驗步驟

⑴用半偏法測電阻

①按圖方式連結(jié)電路②先將變阻器R1觸頭位置移至最右端，使其連入電路的電阻最大，然后閉合電鍵S1斷開S2，移動觸頭位置，使電流表指針指在滿偏刻度處，再閉合S2，改變電阻箱R2阻值，使電流表指針在刻度處，記下此時電阻箱的阻值，則Rg=。

⑵改裝電流表為電壓表

①計算分壓電阻R的值：將量程U量，滿偏電流Ig，電流表內(nèi)阻Rg代入Ug=Ig（Rg+R）即可求出電阻R的值。②將分壓電阻R與電流表串聯(lián)，引出二個接線柱，并將電流表刻度盤改為電壓表刻度盤。

⑶校對電壓表

①按圖所示電路連接。②先將觸頭移動到最左端，然后閉合電鍵，移動觸頭位置，使改裝后電壓表的示數(shù)從零逐漸增大到量程值，每移動一次記下改裝的電壓表和標(biāo)準(zhǔn)電壓表示數(shù)，并計算中心滿刻度時的百分?jǐn)?shù)誤差=×100％。

5．注意事項：⑴半偏法測電流表電阻時，應(yīng)選擇阻值R遠(yuǎn)大于電流表內(nèi)阻的變阻器。⑵閉合電鍵前應(yīng)檢查變阻器觸頭位置是否正確。⑶校對改裝后電壓表時，應(yīng)采用分壓式電路，且變阻器阻值應(yīng)較小。

6．誤差分析：利用半偏法測電阻Rg時，由于閉合電鍵S2后，電路的總阻減小，使干路電流大于電流表的滿偏電流Ig，故當(dāng)電流表半偏時，流過電阻箱的電流大于，此時，電阻箱阻值小于Rg，故Rg測

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測定電池的電動勢和內(nèi)電阻

實驗?zāi)康模簻y定電池的電動勢和內(nèi)電阻。

實驗原理：如圖1所示，改變R的阻值，從電壓表和電流表中讀出幾組I、U值，利用閉合電路的歐姆定律求出幾組ε、r值，最后分別算出它們的平均值。 此外，還可以用作圖法來處理數(shù)據(jù)。即在坐標(biāo)紙上以I為橫坐標(biāo)，U為縱坐標(biāo)，用測出的幾組I、U值畫出U-I圖象（如圖2）所得直線跟縱軸的交點即為電動勢值，圖線斜率的絕對值即為內(nèi)電阻r的值。

實驗器材：待測電池，電壓表（0-3V），電流表（0-0.6A），滑動變阻器（10Ω），電鍵，導(dǎo)線。實驗步驟：1．電流表用0.6A量程，電壓表用3V量程，按電路圖連接好電路。2．把變阻器的滑動片移到一端使阻值最大。3．閉合電鍵，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)，記錄一組數(shù)據(jù)（I1、U1），用同樣方法測量幾組I、U的值。4．打開電鍵，整理好器材。5．處理數(shù)據(jù)，用公式法和作圖法兩種方法求出電動勢和內(nèi)電阻的值。注意事項：1、為了使電池的路端電壓變化明顯，電池的內(nèi)阻宜大些，可選用已使用過一段時間的1號干電池。2、干電池在大電流放電時，電動勢ε會明顯下降，內(nèi)阻r會明顯增大，故長時間放電不宜超過0.3A，短時間放電不宜超過0.5A。因此，實驗中不要將I調(diào)得過大，讀電表要快，每次讀完立即斷電。3、要測出不少于6組I、U數(shù)據(jù)，且變化范圍要大些，用方程組求解時，要將測出的I、U數(shù)據(jù)中，第1和第4為一組，第2和第5為一組，第3和第6為一組，分別解出ε、r值再平均。4、在畫U-I圖線時，要使較多的點落在這條直線上或使各點均勻分布在直線的兩側(cè)。個別偏離直線太遠(yuǎn)的點可舍去不予考慮。這樣，就可使偶然誤差得到部分的抵消，從而提高精確度。5、干電池內(nèi)阻較小時路端電壓U的變化也較小，即不會比電動勢小很多，這時，在畫U-I圖線時，縱軸的刻度可以不從零開始，而是根據(jù)測得的數(shù)據(jù)從某一恰當(dāng)值開始（橫坐標(biāo)I必須從零開始）。但這時圖線和橫軸的交點不再是短路電流。不過直線斜率的絕對值照樣還是電源的內(nèi)阻。

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用多用電表探索黑箱內(nèi)的電學(xué)元件

熟悉表盤和旋鈕

理解電壓表、電流表、歐姆表的結(jié)構(gòu)原理

電路中電流的流向和大小與指針的偏轉(zhuǎn)關(guān)系

紅筆插“+”； 黑筆插“一”且接內(nèi)部電源的正極

理解：半導(dǎo)體元件二極管具有單向?qū)щ娦�，正向電阻很小，反向電阻無窮大

步驟：

①、用直流電壓檔（并選適當(dāng)量程）將兩筆分別與A、B、C三點中的兩點接觸，從表盤上第二條刻度線讀取測量結(jié)果，測量每兩點間的電壓，并設(shè)計出表格記錄。

②、用歐姆檔（并選適當(dāng)量程）將紅、黑表筆分別與A、B、C三點中的兩點接觸，從表盤的歐姆標(biāo)尺的刻度線讀取測量結(jié)果，任兩點間的正反電阻都要測量，并設(shè)計出表格記錄。

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練習(xí)使用示波器

(多看課本)

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傳感器的簡單應(yīng)用

傳感器擔(dān)負(fù)采集信息的任務(wù)，在自動控制、信息處理技術(shù)都有很重要的應(yīng)用。

如：自動報警器、電視搖控接收器、紅外探測儀等都離不開傳感器

傳感器是將所感受到的物理量(力熱聲光)轉(zhuǎn)換成便于測量的量(一般是電學(xué)量)的一類元件。

工作過程：

通過對某一物理量敏感的元件，將感受到的物理量按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成便于利用的信號，轉(zhuǎn)換后的信號經(jīng)過相應(yīng)的儀器進(jìn)行處理，就可以達(dá)到自動控制等各種目的。熱敏電阻，升溫時阻值迅速減小.光敏電阻，光照時阻值減小， 導(dǎo)致電路中的電流、電壓等變化來達(dá)到自動控制

光電計數(shù)器

集成電路 將晶體管，電阻，電容器等電子元件及相應(yīng)的元件制作在一塊面積很小的半導(dǎo)體晶片上，使之成為具有一定功能的電路，這就是集成電路。

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測定玻璃折射率

實驗原理：

如圖所示，入射光線AO由空氣射入玻璃磚，經(jīng)OO1后由O1B方向射出。作出法線NN1，

則由折射定律

對實驗結(jié)果影響最大的是光在波璃中的折射角的大小

應(yīng)該采取以下措施減小誤差：

1、采用寬度適當(dāng)大些的玻璃磚，以上。

2、入射角在15至75范圍內(nèi)取值。

3、在紙上畫的兩直線盡量準(zhǔn)確，與兩平行折射面重合，為了更好地定出入、出射點的位置。

4、在實驗過程中不能移動玻璃磚。

注意事項：

手拿玻璃磚時，不準(zhǔn)觸摸光潔的光學(xué)面，只能接觸毛面或棱，

嚴(yán)禁把玻璃磚當(dāng)尺畫玻璃磚的界面； 實驗過程中，玻璃磚與白紙的相對位置不能改變；

大頭針應(yīng)垂直地插在白紙上，且玻璃磚每一側(cè)的兩個大頭針距離應(yīng)大一些，以減小確定光路方向造成的誤差；

入射角應(yīng)適當(dāng)大一些，以減少測量角度的誤差。

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用雙縫干涉測光的波長

器材：

光具座、光源、學(xué)生電源、導(dǎo)線、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、毛玻璃屏、測量頭、刻度尺、相鄰兩條亮(暗)條紋之間的距離；用測量頭測出a1、a2(用積累法)測出n條亮(暗)條紋之間的距離a, 求出雙縫干涉: 條件f相同，相位差恒定(即是兩光的振動步調(diào)完全一致) 當(dāng)其反相時又如何?

亮條紋位置: ΔS＝nλ；暗條紋位置: （n＝0,1,2,3,、、、）；條紋間距：(ΔS :路程差(光程差)；d兩條狹縫間的距離；L：擋板與屏間的距離) 測出n條亮條紋間的距離a

補(bǔ)充實驗：

1．伏安法測電阻

伏安法測電阻有a、b兩種接法，a叫(安培計)外接法，b叫（安培計）內(nèi)接法。

①估計被測電阻的阻值大小來判斷內(nèi)外接法：

外接法的系統(tǒng)誤差是由電壓表的分流引起的，測量值總小于真實值，小電阻應(yīng)采用外接法；內(nèi)接法的系統(tǒng)誤差是由電流表的分壓引起的，測量值總大于真實值，大電阻應(yīng)采用內(nèi)接法。

②如果無法估計被測電阻的阻值大小，可以利用試觸法：

如圖將電壓表的左端接a點，而將右端第一次接b點，第二次接c點，觀察電流表和電壓表的變化，

若電流表讀數(shù)變化大，說明被測電阻是大電阻，應(yīng)該用內(nèi)接法測量；

若電壓表讀數(shù)變化大，說明被測電阻是小電阻，應(yīng)該用外接法測量。

（這里所說的變化大，是指相對變化，即ΔI/I和U/U）。

（1）滑動變阻器的連接

滑動變阻器在電路中也有a、b兩種常用的接法：a叫限流接法，b叫分壓接法。

分壓接法：被測電阻上電壓的調(diào)節(jié)范圍大。

當(dāng)要求電壓從零開始調(diào)節(jié)，或要求電壓調(diào)節(jié)范圍盡量大時應(yīng)該用分壓接法。

用分壓接法時，滑動變阻器應(yīng)該選用阻值小的；“以小控大”

用限流接法時，滑動變阻器應(yīng)該選用阻值和被測電阻接近的。

（2）實物圖連線技術(shù)

無論是分壓接法還是限流接法都應(yīng)該先把伏安法部分接好；

對限流電路：

只需用筆畫線當(dāng)作導(dǎo)線，從電源正極開始，把電源、電鍵、滑動變阻器、伏安法四部分依次串聯(lián)起來即可（注意電表的正負(fù)接線柱和量程，滑動變阻器應(yīng)調(diào)到阻值最大處）。

對分壓電路，

應(yīng)該先把電源、電鍵和滑動變阻器的全部電阻絲三部分用導(dǎo)線連接起來，然后在滑動變阻器電阻絲兩端之中任選一個接頭，比較該接頭和滑動觸頭兩點的電勢高低，

根據(jù)伏安法部分電表正負(fù)接線柱的情況，將伏安法部分接入該兩點間。

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α粒子散射實驗

全部裝置放在真空中。熒光屏可以沿著圖中虛線轉(zhuǎn)動，用來統(tǒng)計向不同方向散射的粒子的數(shù)目。觀察結(jié)果是，絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后基本上仍沿原來方向前進(jìn)，但是有少數(shù)α粒子發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn)。

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來源：網(wǎng)絡(luò)

編輯：朵朵老師

校對：超超老師

審核：文輝老師

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