物理實驗總復習.doc

高中物理輔導講義-實驗部分 2003-2004 12物理實驗總復習一、誤差和有效數(shù)字1.誤差測量值與真實值的差異叫做誤差。誤差可分為系統(tǒng)誤差和偶然誤差兩種。系統(tǒng)誤差的特點是在多次重復同一實驗時，誤差總是同樣地偏大或偏小。偶然誤差總是有時偏大，有時偏小，并且偏大和偏小的機會相同。減小偶然誤差的方法，可以多進行幾次測量，求出幾次測量的數(shù)值的平均值。這個平均值比某一次測得的數(shù)值更接近于真實值。2.有效數(shù)字帶有一位不可靠數(shù)字的近似數(shù)字，叫做有效數(shù)字。有效數(shù)字是指近似數(shù)字而言。只能帶有一位不可靠數(shù)字，不是位數(shù)越多越好。凡是用測量儀器直接測量的結果，讀數(shù)一般要求在讀出儀器最小刻度所在位的數(shù)值（可靠數(shù)字）后，再向下估讀一位（不可靠數(shù)字），這里不受有效數(shù)字位數(shù)的限制。間接測量的有效數(shù)字運算不作要求，運算結果一般可用23位有效數(shù)字表示。二、基本測量儀器及讀數(shù)高考要求會正確使用的儀器主要有：刻度尺、游標卡尺、螺旋測微器、天平、秒表、打點計時器、彈簧秤、溫度表、電流表、電壓表、多用電表、滑動變阻器、電阻箱等等。1.刻度尺、秒表、彈簧秤、溫度表、電流表、電壓表的讀數(shù)使用以上儀器時，凡是最小刻度是10分度的，要求讀到最小刻度后再往下估讀一位（估讀的這位是不可靠數(shù)字，但是是有效數(shù)字的不可缺少的組成部分）。凡是最小刻度不是10分度的，只要求讀到最小刻度所在的這一位，不再往下估讀。0123456789100123V051015例如031233435637839411043121445164718492051225324265557285901267891011345121314讀出上左圖中被測物體的長度。 上右圖用3V量程時電壓表讀數(shù)為多少？用15V量程時電壓表度數(shù)又為多少？右圖中秒表的示數(shù)是多少分多少秒？凡儀器的最小刻度是10分度的，在讀到最小刻度后還要再往下估讀一位。6.50cm。1.14V。15V量程時最小刻度為0.5V，只讀到0.1V這一位，應為5.7V。秒表的讀數(shù)分兩部分：小圈內(nèi)表示分，每小格表示0.5分鐘；大圈內(nèi)表示秒，最小刻度為0.1秒。當分針在前0.5分內(nèi)時，秒針在030秒內(nèi)讀數(shù)；當分針在后0.5分內(nèi)時，秒針在3060秒內(nèi)讀數(shù)。因此圖中秒表讀數(shù)應為3分48.75秒（這個5是估讀出來的）。2.游標卡尺10分度的游標卡尺。游標上相鄰兩個刻度間的距離為0.9mm，比主尺上相鄰兩個刻度間距離小0.1mm。讀數(shù)時先從主尺上讀出厘米數(shù)和毫米數(shù)，然后用游標讀出0.1毫米位的數(shù)值：游標的第幾條刻線跟主尺上某一條刻線對齊，0.1毫米位就讀幾（不能讀某）。其讀數(shù)準確到0.1mm。0123456789001234567891020分度的游標卡尺。游標上相鄰兩個刻度間的距離為0.95mm，比主尺上相鄰兩個刻度間距離小0.05mm。讀數(shù)時先從主尺上讀出厘米數(shù)和毫米數(shù)，然后用游標讀出毫米以下的數(shù)值：游標的第幾條刻線跟主尺上某一條刻線對齊，毫米以下的讀數(shù)就是幾乘0.05毫米。其讀數(shù)準確到0.05mm。50分度的游標卡尺。游標上相鄰兩個刻度間的距離為0.98mm，比主尺上相鄰兩個刻度間距離小0.02mm。這種卡尺的刻度是特殊的，游標上的刻度值，就是毫米以下的讀數(shù)。這種卡尺的讀數(shù)可以準確到0.02mm。如右圖中被測圓柱體的直徑為2.250cm。要注意：游標卡尺都是根據(jù)刻線對齊來讀數(shù)的， 所以都不再往下一位估讀。3.螺旋測微器線圈50202515固定刻度上的最小刻度為0.5mm（在中線的上側）；可動刻度每旋轉一圈前進（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再估讀一位），再把兩部分讀數(shù)相加，得測量值。右圖中的讀數(shù)應該是6.702mm。振針振片永久磁鐵4.打點計時器限位孔打點計時器是一種特殊的計時儀器，電源用50Hz的交流電，所以打相鄰兩個點的時間間隔是0.02s。5.天平0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000mg天平使用前首先要進行調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)分兩步：調(diào)底座水平和橫梁水平（在調(diào)節(jié)橫梁水平前，必須把游碼移到左端零刻度處，左端與零刻線對齊，如圖中虛線所示）。測量讀數(shù)由右盤中砝碼和游標共同讀出。橫梁上的刻度單位是毫克（mg）。若天平平衡時，右盤中有26g砝碼，游碼在圖中所示位置，則被測物體質(zhì)量為26.32g（最小刻度為0.02g，不是10分度，因此只讀到0.02g這一位）。6.多用電表使用多用電表時首先應該根據(jù)被測物理量將選擇開關旋到相應的位置。使用前應先進行機械調(diào)零，用小螺絲刀輕旋調(diào)零螺絲，使指針指左端零刻線。使用歐姆擋時，還應進行歐姆調(diào)零，即將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指右端零刻線處。歐姆擋的使用：選擋。一般比被測電阻的估計值低一個數(shù)量級，如估計值為200就應該選10的倍率。調(diào)零。將紅黑表筆接被測電阻兩端進行測量。將指針示數(shù)乘以倍率，得測量值。將選擇開關扳到OFF或交流電壓最高擋。用歐姆擋測電阻，如果指針偏轉角度太小，應增大倍率；0.11011K10K100176543289017654328901765432890176543289017654328901765432890如果指針偏轉角度太大，應減小倍率。7.電阻箱右圖中的電阻箱有6個旋鈕，每個旋鈕上方都標有倍率，將每個旋鈕上指針所指的數(shù)值（都為整數(shù)）乘以各自的倍率，從最高位依次往下讀，即可得到這時電阻箱的實際阻值。圖中最左邊的兩個黑點是接線柱。若指針所示如圖，則阻值為84580.2。三、重點的學生實驗1.研究勻變速直線運動BCDs1s2s3A右圖為打點計時器打下的紙帶。選點跡清楚的一條，舍掉開始比較密集的點跡，從便于測量的地方取一個開始點O，然后每5個點取一個計數(shù)點A、B、C、D 。測出相鄰計數(shù)點間的距離s1、s2、s3 利用打下的紙帶可以：t/s0 T 2T 3T 4T 5T 6Tv/(ms-1)求任一計數(shù)點對應的即時速度v：如(其中T=50.02s=0.1s）利用“逐差法”求a：利用上圖中任意相鄰的兩段位移求a：如利用v-t圖象求a：求出A、B、C、D、E、F各點的即時速度，畫出如右的v-t圖線，圖線的斜率就是加速度a。2.探究彈力和彈簧伸長的關系（胡克定律）利用右圖裝置，改變鉤碼個數(shù)，測出彈簧總長度和所受拉力（鉤碼總重量）的多組對應值，填入表中。算出對應的彈簧的伸長量。在坐標系中描點，根據(jù)點的分布作出彈力F隨伸長量x而變的圖象，從而發(fā)確定F-x間的函數(shù)關系。解釋函數(shù)表達式中常數(shù)的物理意義及其單位。該實驗要注意區(qū)分彈簧總長度和彈簧伸長量。對探索性實驗，要根據(jù)描出的點的走向，嘗試判定函數(shù)關系。（這一點和驗證性實驗不同。）3.互成角度度兩個力的合成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。4.研究平拋物體的運動（用描跡法）該實驗的實驗原理：平拋運動可以看成是兩個分運動的合成：一個是水平方向的勻速直線運動，其速度等于平拋物體的初速度；另一個是豎直方向的自由落體運動。利用有孔的卡片確定做平拋運動的小球運動時的若干不同位置，然后描出運動軌跡，測出曲線任一點的坐標x和y，利用 就可求出小球的水平分速度，即平拋物體的初速度。該試驗的注意事項有：斜槽末端的切線必須水平。用重錘線檢驗坐標紙上的豎直線是否豎直。以斜槽末端所在的點為坐標原點。如果是用白紙，則應以斜槽末端所在的點為坐標原點，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，建立直角坐標系。每次小球應從斜槽上的同一位置由靜止開始下滑。5.驗證動量守恒定律由于v1、v1/、v2/均為水平方向，且它們的豎直下落高度都相等，所以它們飛行時間相等，若以該時間為時間單位，那么小球的水平射程的數(shù)值就等于它們的水平速度。在右圖中分別用OP、OM和O /N表示。因此只需驗證：m1OP=m1OM+m2(O /N-2r）即可。注意事項：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）。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。所用的儀器有：天平、刻度尺、游標卡尺（測小球直徑）、碰撞實驗器、復寫紙、白紙、重錘、兩個直徑相同質(zhì)量不同的小球、圓規(guī)。若被碰小球放在斜槽末端，而不用支柱，那么兩小球將不再同時落地，但兩個小球都將從斜槽末端開始做平拋運動，于是驗證式就變?yōu)椋簃1OP=m1OM+m2ON，兩個小球的直徑也不需測量了。6.驗證機械能守恒定律驗證自由下落過程中機械能守恒，圖示紙帶的左端是用夾子夾重物的一端。01 2 3 4 5要多做幾次實驗，選點跡清楚，且第一、二兩點間距離接近2mm的紙帶進行測量。用刻度尺量出從0點到1、2、3、4、5各點的距離h1、h2、h3、h4、h5，利用“勻變速直線運動中間時刻的即時速度等于該段位移內(nèi)的平均速度”，算出2、3、4各點對應的即時速度v2、v3、v4，驗證與2、3、4各點對應的重力勢能減少量mgh和動能增加量是否相等。由于摩擦和空氣阻力的影響，本實驗的系統(tǒng)誤差總是使本實驗不需要在打下的點中取計數(shù)點。也不需要測重物的質(zhì)量。7.用單擺測定重力加速度擺長的測量：讓單擺自由下垂，用米尺量出擺線長L/（讀到0.1mm），用游標卡尺量出擺球直徑（讀到0. 1mm）算出半徑r，則擺長L=L/+r開始擺動時需注意：擺角要小于5（保證做簡諧運動）；不要使擺動成為圓錐擺。必須從擺球通過最低點時開始計時，測出單擺做50次全振動所用的時間，算出周期的平均值T。改變擺長重做幾次實驗，計算每次實驗得到的重力加速度，再求這些重力加速度的平均值。8用描跡法畫出電場中平面上等勢線實驗所用的電流表是零刻度在中央的電流表，在實驗前應先測定電流方向與指針偏轉方向的關系：將電流表、電池、電阻、導線按圖1或圖2 連接，其中R是阻值大的電阻，r是阻值小的GGRraa圖1圖2電阻，用導線的a端試觸電流表另一端，就可判定電流方向和指針偏轉方向的關系。 該實驗是用恒定電流的電流場模擬靜電場。與電池正極相連的A電極相當于正點電荷，與電池負極相連的B相當于負點電荷。白紙應放在最下面，導電紙應放在最上面（涂有導電物質(zhì)的一面必須向上），復寫紙則放在中間。9.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，則折射率n=Sin/Sin注意事項：手拿玻璃磚時，不準觸摸光潔的光學面，只能接觸毛面或棱，嚴禁把玻璃磚當尺畫玻璃磚的界面；實驗過程中，玻璃磚與白紙的相對位置不能改變；大頭針應垂直地插在白紙上，且玻璃磚每一側的兩個大頭針距離應大一些，以減小確定光路方向造成的誤差；入射角應適當大一些，以減少測量角度的誤差。VAVAa b10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。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，大電阻應采用內(nèi)接法。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，應該用外接法測量。（這里所說的變化大，是指相對變化，即I/I和U/U）。（1）滑動變阻器的連接VAVAa bRR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)范圍盡量大時應該用分壓接法。用分壓接法時，滑動變阻器應該選用阻值小的；用限流接法時，滑動變阻器應該選用阻值和被測電阻接近的。（2）實物圖連線技術無論是分壓接法還是限流接法都應該先把伏安法部分接好；對限流電路，只需用筆畫線當作導線，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（注意電表的正負接線柱和量程，滑動變阻器應調(diào)到阻值最大處）。對分壓電路，應該先把電源、電鍵和滑動變阻器的全部電阻絲三部分用導線連接起來，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接線柱的情況，將伏安法部分接入該兩點間。（3）描繪小電珠的伏安特性曲線因為小電珠（即小燈泡）的電阻較?。?0左右）所以應該選用安培表外接法。小燈泡的電阻會隨著電壓的升高，燈絲溫度的升高而增大，所以U-I曲線不是直線。為了反映這一變化過程，燈泡兩端的電壓應該由零逐漸增大到額定電壓。所以滑動變阻器必須選用分壓接法。在上面實物圖中應該選用右面的那個圖，開始時滑動觸頭應該位于左端（使小燈泡兩端的電壓為零）。U/VI/AO由實驗數(shù)據(jù)作出的I-U曲線如右，說明燈絲的電阻隨溫度升高而增大，也就說明金屬電阻率隨溫度升高而增大。（若用U-I曲線，則曲線的彎曲方向相反。）若選用的是標有“3.8V 0.3A”的小燈泡，電流表應選用0-0.6A量程；電壓表開始時應選用0-3V量程，當電壓調(diào)到接近3V時，再改用0-15V量程。11.測定金屬的電阻率被測電阻絲的電阻較小，所以選用電流表外接法；本實驗不要求電壓調(diào)節(jié)范圍，可選用限流電路。因此選用上面左圖的電路。開始時滑動變阻器的滑動觸頭應該在右端。本實驗通過的電流不宜太大，通電時間不能太長，以免電阻絲發(fā)熱后電阻率發(fā)生明顯變化。12用電流表和電壓表測電池的電動勢和內(nèi)電阻U/VI/Ao0.2 0.4 0.63.02.01.0根據(jù)閉合電路歐姆定律：E=U+Ir，本實驗電路中電壓表的示數(shù)是準確的，電流表的示數(shù)比通過電源的實際電流小，所以本實驗的系統(tǒng)誤差是由電壓表的分流引起的。為了減小這個系統(tǒng)誤差， 電阻R的取值應該小一些，所選用的電壓表的內(nèi)阻應該大一些。VARS為了減小偶然誤差，要多做幾次實驗，多取幾組數(shù)據(jù)，然后利用U-I圖象處理實驗數(shù)據(jù)：將點描好后，用直尺畫一條直線，使盡量多的點在這條直線上，而且在直線兩側的點數(shù)大致相等。這條直線代表的U-I關系的誤差是很小的。它在U軸上的截距就是電動勢E（對應的I=0），它的斜率的絕對值就是內(nèi)阻r。（特別要注意：有時縱坐標的起始點不是0，求內(nèi)阻的一般式應該是r=|U/I |）。為了使電池的路端電壓變化明顯，電池的內(nèi)阻宜大些（選用使用過一段時間的1號電池）四、重要的演示實驗1.用油膜法估測分子的大小實驗前應預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。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）。由d=V/S算出油膜的厚度，即分子直徑的大小。2加速度和力的關系 加速度和質(zhì)量的關系m1m2F1F2兩個相同的小車并排放在光滑水平桌面上，小車前端系上細線，線的另一端跨過定滑輪各掛一個小盤，盤里分別放有不同質(zhì)量的砝碼。小車所受的水平拉力F的大小可以認為等于砝碼（包括砝碼盤）的重力大小。小車后端也系有細線，用一只夾子夾住兩根細線，控制兩輛小車同時開始運動和結束運動。由于兩個小車初速度都是零，運動時間又相同， s=at2a，只要測出兩小車位移s之比就等于它們的加速度a之比。實驗結果是：當小車質(zhì)量相同時，aF，當拉力F相等時，a1/m。實驗中用砝碼（包括砝碼盤）的重力G的大小作為小車所受拉力F的大小，這樣做會引起什么樣的系統(tǒng)誤差？怎樣減小這個系統(tǒng)誤差？3.卡文迪許實驗（第三冊86頁）左下圖是卡文迪許扭秤實驗的示意圖。其中固定在T形架上的小平面鏡起著非常大的作用。利用光的反射定律可以把T形架的微小轉動放大到能夠精確測量的程度。設小平面鏡到刻度尺的距離為L，T形架兩端固定的兩個小球中心相距為l，設放置兩個大球m/ 后，刻度尺上的反射光點向左移動了x，那么在萬有引力作用下，小球向大球移動了多少？ ASDFFGJ ab4.描繪單擺的振動圖象對同一個單擺，如果兩次拉出木板得到的圖形分別如a、b所示，說明兩次拉木板的速度之比為32。 對擺長不同的單擺，如果兩次拉木板的速度相同，說明擺的周期之比為32，擺長之比為94。5.波的疊加（第一冊147頁）在一根水平長繩的兩端分別向上抖動一下，就分別右兩個凸起狀態(tài)1和2在繩上相向傳播。它們在相遇后，彼此穿過，都保持各自的運動狀態(tài)繼續(xù)傳播，彼此都沒有受到影響。觀察一下：在它們相遇過程中，繩上質(zhì)點的最大位移出現(xiàn)在什么位置？每個點都有可能達到這個位移嗎？在同一根繩子上，各種頻率的波傳播速度都是相同的。6.擴散現(xiàn)象裝有無色空氣的廣口瓶倒扣在裝有紅棕色二氧化氮氣體的廣口瓶上，中間用玻璃板隔開。抽去玻璃板，過一段時間可以發(fā)現(xiàn)，兩種氣體混合在一起，上下兩瓶氣體的顏色變得均勻一致。擴散現(xiàn)象也證明分子在做永不停息的無規(guī)則運動。從熱力學第一定律分析一下：設環(huán)境溫度不變。在擴散過程中，瓶中氣體將吸熱還是放熱？這個實驗也證明擴散現(xiàn)象有方向性。7.絕熱過程，做功改變物體內(nèi)能（第一冊179頁）。用打氣筒向容器中打氣到一定壓強，穩(wěn)定后讀出靈敏溫度計的讀數(shù)。打開卡子，氣體迅速沖開膠塞，溫度將會明顯降低。（U=Q+W，作用時間極短，來不及熱交換，是絕熱過程，因此Q=0，而W為負，所以U必然為負，即氣體內(nèi)能減小，溫度降低）。迅速向下壓活塞，玻璃氣缸內(nèi)的硝化棉會燃燒起來(U=Q+W，也是絕熱過程，Q=0，W為正，所以U為正，氣體內(nèi)能增大，溫度升高，達到硝化棉的燃點，因此被點燃）。這就是柴油機的工作原理。8.平行板電容器的電容（第三冊206-207頁）。靜電計是測量電勢差的儀器。指針偏轉角度越大，金屬外殼和上方金屬小球間的電勢差越大。在本實驗中，靜電計指針和A板等電勢，靜電計金屬殼和B板等電勢，因此指針偏轉角越大表示A、B兩極板間的電壓越高。 本實驗中，極板帶電量不變。三個圖依次表示：正對面積減小時電壓增大；板間距離增大時電壓增大；插入電介質(zhì)時電壓減小。由知，這三種情況下電容分別減小、減小、增大。因此可以確定C和S、d、的關系是。思考：如何測量電容器兩極板間的電壓？9.研究電磁感應現(xiàn)象（第三冊224-246頁2003年高考考試說明中刪改了該實驗）。首先要查明電流表指針偏轉方向和電流方向的關系（方法與畫電場中平面上等勢線實驗相同）。電鍵閉合和斷開時、電鍵閉合后滑動變阻器的滑動觸頭移動過程中、電鍵閉合后線圈A在B中插入、拔出時，都會發(fā)現(xiàn)電流表指針發(fā)生偏轉，說明有電流產(chǎn)生。而電鍵保持閉合、滑動觸頭不動、線圈A 在B中不動時，電流表指針都不動，說明無電流產(chǎn)生。結論：閉合電路中有感應電流產(chǎn)生的充要條件是穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化。1.5mm 0.7mm 0.4mm 0.2mm 0.1mm10.單縫衍射（三冊29頁）從圖中看出：當狹縫寬度在0.5mm以上時，縫越窄亮斑也越窄；當狹縫寬度在0.5mm一下時，縫越窄中央亮條越寬，整個亮斑范圍越寬，亮紋間距越大。11.小孔衍射和泊松亮斑（第二冊234-235頁）小孔衍射和泊松亮斑的中心都是亮斑。區(qū)別是：泊松亮斑中心亮斑周圍的暗斑較寬。12.倫琴射線管（第二冊239頁）電子被高壓加速后高速射向對陰極，從對陰極上激發(fā)出X射線。在K、A間是陰極射線即高速電子流，從A射出的是頻率極高的電磁波，即X射線。X射線粒子的最高可能的頻率可由Ue=h計算。13.粒子散射實驗（第二冊257頁）全部裝置放在真空中。熒光屏可以沿著圖中虛線轉動，用來統(tǒng)計向不同方向散射的粒子的數(shù)目。觀察結果是，絕大多數(shù)粒子穿過金箔后基本上仍沿原來方向前進，但是有少數(shù)粒子發(fā)生了較大的偏轉。13.光電效應實驗(第二冊244頁)把一塊擦得很亮的鋅板連接在靈每驗電器上,用弧光燈照鋅板,驗電器的指針就張開一個角度,表明鋅板帶了電.進一步檢查知道鋅板帶( )電.這表明在弧光燈的照射下,鋅板中有一部分( )從表面飛了出去鋅板中少了( ),于是帶( )電.五、設計實驗舉例1.粗略測定玩具手槍子彈射出時的初速度。除玩具手槍外，所給的測量儀器為：只有秒表；只有米尺。v0v0hs(a) (b)解：若只有秒表，可如圖(a)，將玩具手槍從地面豎直向上發(fā)射子彈，用秒表記下從發(fā)射到子彈落會地面所用的時間t，則子彈上升的時間為t/2，故子彈初速度v0=gt/2。若只有米尺，可如圖(b)，將玩具手槍子彈從某一高度處水平射出，用米尺測量射出時離地面的高度h和水平射程s，則子彈初速度。1765432890176543289017654328901765432890176543289017654328901100101000010000010002.利用如圖所示的一只電壓表、一個電阻箱和一個電鍵，測量一個電池組的電動勢和內(nèi)電阻。畫出實驗電路圖，并用筆畫線作導線將所給器材連接成實驗電路。用記錄的實驗數(shù)據(jù)寫出電動勢和內(nèi)電阻的表達式。176543289017654328901765432890176543289017654328901765432890110010100001000001000解：與學生實驗相比，用電阻箱代替了電流表。由于電壓可測，由電壓、電阻就可以算出電流。電路圖如右。實驗方法有兩種：V改變電阻箱阻值，讀出兩組外電阻和對應的路端電壓值R1、U1、R2、U2，根據(jù)閉合電路歐姆定律列出兩種情況下的方程，。解這個方程組可得E和r：。改變電阻箱阻值，讀出電壓表對應的示數(shù)，多測幾組數(shù)據(jù)，利用U-I圖象求電動勢和內(nèi)電阻。這樣偶然誤差會更小一些。該實驗的系統(tǒng)誤差是由于電壓表的分流引起的。所以選取電阻箱阻值時不宜太大，電壓表則應該選用內(nèi)阻較大的。如果只給出電阻箱和電流表，同樣可以測量電源的電動勢和內(nèi)電阻。m (g)5.010.015.020.025.030.0T (s)0.400.570.690.800.890.983.某同學在研究彈簧振子的周期和振子質(zhì)量的關系時，利用同一根彈簧，記錄了不同振子質(zhì)量對應的周期值如下表：T/s2m/g1.00.80.60.40.2o10 20 30 40他在T-m坐標系中根據(jù)此表描點后發(fā)現(xiàn)T、m間不是正比關系，而好象是T 2m關系，請你進一步驗證這一猜想是否正確？解：可以根據(jù)表中的T值計算出相應的T 2值填入表中，畫出對應的T 2-m圖象。如果所描出的點很接近在一條過原點的直線上，就可以確認T 2m關系成立。在給出的表中增加一行對應的T (s2)值：m (g)5.010.015.020.025.030.0T (s)0.400.570.690.800.890.98T(s2)0.160.320.480.640.790.96如圖作出T 2-m圖象：得到的6個點可以認為在同一條直線上，因此可以確定T2m關系成立。4.某同學利用一架固定好的自動相機，用同一張底片多次曝光的方法，拍下了一輛小轎車啟動后不久做勻加速直線運動的照片。相鄰兩次曝光的時間間隔為2.0s。已知小轎車的車長為4.5m他用刻度尺測量照片上的長度關系，結果如圖所示。請你估算這輛小轎車的加速度a和小轎車在照片中第2個像所對應的時刻的即時速度大小v。0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 (cm)解：從照片上可得，刻度尺的1厘米相當于實際長度3m。量出前后兩段位移分別為4.00cm和6.70cm，對應的實際位移分別為12m和20.1m，由S=aT2可得a=2.0m/s2，再根據(jù)這4秒內(nèi)的平均速度等于中間時刻的即時速度，可得照片中第2個像對應的速度v=8.0m/s。 AVSCRi/ AA0 20 40 60 80 t/s6005004003002001005.如圖所示，是用高電阻放電法測電容的實驗電路圖。其原理是測出電容器在充電電壓為U時所帶的電荷量Q，從而求出其電容C。該實驗的操作步驟如下：按電路圖接好實驗電路；接通電鍵S，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，使微安表的指針接近滿刻度記下這時的電壓表讀數(shù)U0=6.2V和微安表讀數(shù)I0=490A；斷開電鍵S并同時開始計時，