上海高考物理實驗匯編

1、- #- - - -上海高考實驗匯編實驗的分類：1、測量性實驗：如：1測重力加速度2、測加速度3、測量,r4、練習使用多用表，2驗證性實驗:1共點力的合成2驗證機械能守恒3驗證牛頓第二定律4驗證玻意耳定律。3、研究性實驗：1、研究平拋運動2、研究有固定轉動軸物體的平衡3、研究電磁感應現(xiàn)象。4、設計性實驗：二、實驗名稱：實驗一用DIS測定位移和速度實驗二用DIS測定加速度實驗三描繪平拋運動的軌跡實驗四研究共點力的合成實驗五固定轉動軸實驗六用DIS研究加速度與力、加速度與質量的關系實驗七用單擺測定重力加速度實驗八觀察水波的干涉現(xiàn)象實驗九用DIS研究機械能守恒定律實驗十用DIS研究溫度不變時，一定質

2、量的氣體壓強與體積的關系實驗十一用單分子油膜估測分子的大小實驗十二用DIS描繪電場的等勢線實驗十三練習用多用表測電阻、電流和電壓實驗十四設計、組裝簡單的模塊式電路實驗十五用DIS測電源的電動勢和內阻實驗十六用DIS研究通電螺線管的磁感應強度實驗十七測定在一定電壓下工作的直流電動的效率實驗十六研究感應電流產生的條件實驗十九研究磁通量變化時感應電流的方向實驗二十用DIS研究回路中的感應電動勢的大小與此通量變化快慢的關系實驗二十一觀察光的干涉和衍射現(xiàn)象實驗二十二綜合實驗*實驗七用單擺測定重力加速度學生實驗實驗目的用單擺測定重力加速度實驗器材單擺、停表、直尺、游標卡尺、鐵架臺等。實驗原理由單擺振動的周

3、期公式可得g，4兀21，測出L、T2T就可以計算策略加速度go實驗步驟用單擺測定重力加速度的基本步驟如下：選取一個擺線長的1m的單擺，把線的上端用鐵夾固定在鐵架臺上，把鐵架臺放在實驗桌邊，使鐵夾伸到面以外，讓擺球自由下垂（圖6-14）。用米盡量出懸線長度1,精確到毫米；用游標卡尺測量擺球的直徑，然后算出擺球的半徑r，也精確到米。L+r就是單擺的擺長。把單擺從平衡位置拉開一個很小的偏角（不超過5），然后放開小球讓它擺，用有測出單擺做3050次全振動所用的時間。計算出平均擺一次的時間，這個時間就是單擺的振動周期。再根據(jù)單擺的周期公式,計算出重力加速度。設計一個表格，把測得的數(shù)據(jù)和計算結果填入表中。

4、最后，求出幾次實驗得到的重力加速度的平均值，即可看作本地區(qū)的重力加速度。注意事項：1、選擇材料時應選擇細、輕又不易伸長的線，長度一般在1m左右，小球應選用密謀較大的金屬球，直徑應較小，最好不超過20m。2、單擺懸線的上端不可隨意卷在鐵夾的桿上，應夾緊在鐵夾中，以免擺動時產生擺線下滑，擺長改變的現(xiàn)象。3、注意擺動時控制擺線偏離豎起方向不超過5,可通過估算振幅的辦法掌握。4、擺球振動時，要這保持在同一豎直平面內，不要形成圓錐擺。5、計算單擺的振動次數(shù)時，應以擺球通過最低位置時開媽計時，以后擺球從同一方向通過最低點時，進行計數(shù)，且在數(shù)“零”的同時，按下秒表，開始計時計數(shù)。DIS實驗本實驗也可用DIS

5、實驗系統(tǒng)來做，其方法如下：應用計算機輔助系統(tǒng)，將圖6-15中的光電門傳感器接到數(shù)據(jù)采集器的輸入口，點擊實驗菜單中的“用單擺測重力加速度”。實驗時，測出擺球的半徑與擺線的長度。單擺擺動后，點擊“記錄數(shù)據(jù)”，顯示屏將得出一組單擺的周期與重力加速度的值。實驗八觀察水波的干涉現(xiàn)象觀察水波的干涉現(xiàn)象.實驗目的觀察兩列頻率相同的水波相遇時發(fā)生的干涉現(xiàn)象實驗器材發(fā)波水槽、變頻電動機、電源等，如圖6-28所示.實驗步驟打開變頻電動機電源；調節(jié)兩小球擊水深度和頻率；觀察兩列波疊加區(qū)域水面的波形；改變實驗條件，使兩個小球以不同頻率擊水，觀察不同頻率的兩列波疊加時，水面的波形。實驗結論實驗九用DIS研究機械能守恒定

6、律實驗目的研究動能和重力勢能轉化中所遵循的規(guī)律。實驗原理分別測定擺錘在擺動過程中任意時刻的動能和勢能，研究機械能的總量有什么特點。實驗器材機械能守恒實驗器、DIS（光電門傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機等）DIS實驗實驗1觀察由同一位置釋放的擺錘，當擺線長度不同時，擺錘上升的最大高度。如圖542所示，實驗時先卸下“定位擋片”，將擺錘（圓柱形）置于A點，釋放擺錘，觀察它擺到左邊最高點時的位置，用筆記下這個位置，看看這個高度與A點位置是否相同？標尺盤鮭臟器光電門傳感器圖5-42裝上定位擋片并置于P點位置，它對擺繩有阻擋作用。再次釋放擺錘，同樣觀察擺錘向左擺起的最大高度，并記下這個位置。依次將定位擋片下移

7、至Q、R等位置，重復上述實驗。做類似觀察、記錄。從實驗的結果可得出什么結論？實驗2將實驗裝置中的光電門傳感器接入數(shù)據(jù)采集器。測定擺錘在某一位置的瞬時速度，從而求得擺出在該位置的動能，同時輸入擺錘的高度，求得擺出在該位置的重力勢能，進而研究勢能與動能轉化時的規(guī)律。實驗中A、B、C、D四點高度為0.150m、0.100m、0.050m、0.000m，已由計算機默認，不必輸入。若選用其他點，則需測量實際高度并輸入數(shù)據(jù)。開啟電源，運行DIS應用軟件，點擊實驗條目中的“研究機械能守恒定律”,軟件界面如圖5一43所示：圖5-43測量擺錘的直徑及其質量m,將數(shù)據(jù)輸入軟件界面內。把光電門傳感器放在標尺盤最低斷

8、的D點，并以此作為零勢能點。擺錘置于A點，點擊“開始記錄”同時釋放擺錘，擺錘通過D點的速度將自動記錄在表格的對應處。點擊“數(shù)據(jù)計算”，計算D點的勢能、動能和機械能。依次將光電門傳感器放在標尺盤的C、B點，重復實驗，得到相應的數(shù)據(jù)。實驗結論實驗1的結論：步驟：1）將DIS機械能守恒實驗器按裝配圖安裝好2）卸下“定位擋片”將擺錘置于A點釋放擺錘，觀察它擺到右邊最高點時位置，用筆記錄看此位置與A點位置是否相同。結論：擺錘在西側時和最咼位置是的機械能量是相等的實驗2的結論：擺錘在運動過程中機械能守恒總結：在實驗誤差允許范圍內，在只有重力做功的情況下，物體的動能和重力勢能發(fā)生相互轉化，機械能總量保持不變

9、。七、DIS實驗研究機械能守恒規(guī)律動能和勢能相互轉化的規(guī)律1如圖所示，在鐵架臺上端用鐵夾懸掛一個擺球。在鐵架臺的下部底座上豎直放置一塊貼有白紙的木板（白紙上畫有小方格），將球拉至A點，若用手握鉛筆壓緊在鐵架臺豎直上P點位置或（Q、R位置）釋放小球，試在小方格白紙上標出三次小球在不同位置碰到鉛筆后向右擺起的最大高度，這現(xiàn)象表明只有重力做功，機械能守恒。實驗十用DIS研究溫度不變時，一定質量的氣體壓強與體積的關系學生實驗用DIS研究溫度不變時，一定質量的氣體壓強與體積的關系實驗目的探究溫度不變時，一定質量的氣體壓強與體積的關系實驗器材DIS（壓力傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機等），注射器實驗探究（DI

10、S實驗）實驗設計將壓強傳感器介入數(shù)據(jù)采集器，開啟電源，運行DIS應用元件，點擊試驗條目中的“研究溫度不變時，一定質量的氣體壓強與體積的關系”，軟件界面見圖6-22liftKH4如圖6-22所示，注射器與壓強傳感器的測口相連。在數(shù)據(jù)表格上輸入所設定的體積。推拉注射器活塞，使其位于各設定體積時，點擊“記錄書記”，表格上將記錄不同體積是所對應的注射器內氣體的壓強數(shù)據(jù)。點擊“數(shù)據(jù)計算”，表格上將顯示注射器壓強和體積的乘積值，以及體積的倒數(shù)值。計算出PV的乘積，并和其他組同學進行比較。注意1.不要用手摸注射器2壓縮氣體要緩慢3改變氣體狀態(tài)后不要立即讀數(shù)，待穩(wěn)定后再讀反思討論為什么各組同學實驗的PV值不完

11、全相同？在試驗中，推拉活塞要注意什么啟動“圖線分析”功能，在屏幕上可以分別觀察到壓強和體積，壓強和體積的倒數(shù)關系曲線。請在下表中抄錄計算機界面上測的壓強和體積的數(shù)據(jù)次數(shù)123456789壓強體積根據(jù)抄錄的數(shù)據(jù)，參考屏幕上得出的曲線，在圖6-24中用描點法畫出p與V以及p與1V的關系圖，并分析得出結論圖&-24- #- #- -ZJDDis硏袞仙職不變時，一定傾龜?shù)臍怏wE強與韶麼的關忝實驗目的：探究一定質童的氣體在悴積不變條件下的壓強與溫度的關系實驗器材：D1S(壓強傳感器、溫度傳感器、數(shù)擁采樂器、計算機等)、試奩、丸燒杯、燒杯加熱器、熱!峨元杵、水以及攪拌器等.實驗設計(1)將壓強傳感器和溫度

12、傳感器按入數(shù)據(jù)采集器的曲個輸人口，如下圖所示幌度傳感器壓強傳感器試管-熾城元件- - - #-騎東宴卷體風木鑾悴一毘質理的叫體壓產與購的羌索在壓起傳感器相連的試管內裝有密閉的空氣和溫度傳感器的熱魏元件怡開啟電源運行D15應用軟件，點擊實驗率目中的卄研究體枳不變吋，一定質呈氣體的壓強與溫度的關系J軟件界面如下圖。一J瘠試彗放在大燒杯的涼水中，逐次加人熱水并攪拌.點擊“記錄數(shù)據(jù)打可得到試管內空氣不同的壓強和溫度值。點擊“數(shù)據(jù)計算J表格上顯示壓強P和熬力學溫度T的值啟動圖探分析功能，在顯示屏上可規(guī)察到戶一丁圖像問題:在采集數(shù)拯時禰會發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)在不斷發(fā)生變化，應該在什么時候進行數(shù)據(jù)采與T為什么？溫度沒有

13、穗定.熱平斷不能瞬間完成，需妥一個過程.故加人熱水后，在氣體狀態(tài)穩(wěn)定后再記錄壓強和溫度的數(shù)値【例題某小組同學利用如圖所示的裝置研究一宦質量氣怵的壓強與溫度的關系他們在試骨中封閉了一定質量的氣梓，穩(wěn)壓強傳感器攜爲和溫度傳感器的壓敏元件和熱敏元件伸人到試管內部,通過數(shù)據(jù)采集器和計算機測得試管內氣體的壓強，和溫度a實驗中，他們把試彗浸在燒杯的冷水中.通過在燒杯中邊觀加入熱底來改變試管內氣悴的溫度，每撫加人熱水后就立即記錄一次壓強和溫度的數(shù)值+最后豁到一組氣體的壓強和覩度的數(shù)值.上述操作中錯誤的是f釆取了正蝴的操作后，他們針対同一部分氣體在三+不同體積的情況下記錄了相關數(shù)據(jù)計算機煖岀的fi-tU像分別

14、如圖中的、s所示，技中山為已知雖，則圖線的函數(shù)表達式為_,P/Fn(b)（對圖5）中可能符合上述氣怖蠻化過程的圖像- #- #- #- - #- #-三訃11抽膜読怙測53子09穴山丄實驗目的*（1）測塑油釀分子的直徑。棉）學習間接測量微觀量的原理和方法*2.憲驗原理：將油酸漓在水面上，讓油酸盡可能散開可認為油酸在水面上形成單分子油膜層，如果把分子看作球形單分子油膜一層的厚度就可以看作油酸分子的直徑。事先測出油酸滴的體積F利油膜的面積百.就可以算出分子的直徑顯=3-主要訓翅的物理現(xiàn)及測最方法：1）純油酸的悴積卩的測定累積法實驗前應預先計算出每滴油霞洛腹中純油酸的實際悴積】先了解配好的油酸溶液的

15、誑度,再用蛍筒和滴管測出毎滴溶潑的體積*由此算出每滴溶液中純油酸的體積卩。實驗十一用單分子油膜估測分子的大小學生實驗用單分子油膜估測分子的大小【實驗目的】估測油酸分子的直徑。【實驗器材】油酸、酒精、滴管、痱子粉、量筒、刻度尺、蒸發(fā)皿。分子的直徑有多大呢？可用“油膜法”來粗略估測分子的大小。將油滴到水面上，油會在水面上散開，幾乎形成單分子油膜。如果把分子看成是球形的，那么當分子油膜的厚度就可認為等于油分子的直徑，如圖65所示。只要先測出油滴的體積，再測出油膜的面積，就可估算出油分子的直徑?！緦嶒炦^程】把已知濃度的油酸酒精融液滴入量筒，記下滴數(shù)，測量并計算出每滴溶液中的油酸體積。在蒸發(fā)皿內盛放一定

16、量的水，再把痱子粉Q3QOQQO:均勻地撒在水面上，滴入一滴油酸酒精溶液，待其散開。3用透明方格紙（把方格復印在透明薄膜更我匚上），測量油膜的面積，如圖66所示。測定結果表明，分子直徑的數(shù)量級是10iom0我們在化學課中學過，1mol純物質所含的粒子數(shù)是恒定的，即6.02X1023個，這個數(shù)目叫做阿伏加德羅常數(shù)，通常用符琴表示。A阿伏加德羅常數(shù)是物理學中的一個基本常量，它把一定宏觀物質的量與微觀分子數(shù)聯(lián)系了起來。因此，它就成了連接宏觀與微觀的一個重要橋梁。一般物體中分子的數(shù)量大得驚人，如1cm3水中含有的分子數(shù)約為3.3X1022個。假如全世界60億人不分男女老少都來數(shù)這些分子，每人每秒數(shù)一個

17、，也需要將近17億年的時間才能數(shù)完！【實驗結論】一滴油酸的體積V=油膜面積$=測定結果表明，分子直徑d=V/S.阿伏加德羅常數(shù)N=6.02X1023molA- #- - #-、用油膜法測分子的直徑利用油膜法要粗略測定分子的大小，其實驗原理是油滴滴到水面上，會在水面上散開，形成油膜。若已知n滴油的總體積為V,滴油所形成的油膜面積為S,則一個油分子的直徑d=.分子直徑的數(shù)量級是m.將1cms的油酸溶于酒精，制成200cmB的油酸酒精溶液，已知1cms溶液有50滴?，F(xiàn)取1滴油酸酒精溶液滴在水面上，隨著酒精溶于水，油酸在水面上形成一單分子薄層，已測出這一薄層的面積為0.2cm.，由此可估測油酸分子的直

18、徑為m注意：1）油酸究竟溶液的濃度以小于1%為宜2）油酸酒精溶液的液滴要適當多一些3）每次實驗室要讓蒸發(fā)皿中的水穩(wěn)定后再做4）痱子粉不宜撒過厚，器具用后要清洗好5）計算輪廓內正方形的個數(shù)，不足半個的舍去，多于半個的算一個6）蒸發(fā)皿（或淺口盤面積不小于300cmO答案十一.1.單分子v/ns10-102.5X1010三、niiffl膜子的大小L實驗目的.門）測量油酸分子的宜徑。學習間按測量微規(guī)童的原理和方法.實驗原理：將釉醸滴在水面上讓釉酸盡可能散開可認為油酸在水面上簾成單分子油膜層，女口果把分子看作球形，單分子抽膜一層的厚度就可以看作油醴分子的直徑事先測岀油酸滴的丼積V和油膜的面積就可成算出分

19、子的宜徐姑冥主要測量的物理雖及測悽方法：（打純油酸的休積的測定累積法實聡前應預先計算出每滴油醸溶液中純油酸的實際體稅：先了解配好的油酸辭液的繭度，再用量簡和滴管測岀每満溶液的體積，由此算岀每滴溶液中純油酸的體積恫。- - #- #- - - #-對油膜的面積S的測定油膜璐狀疥定后，將玻嬌板放在踐盤上.把油膜的形狀用彩筆畫在鞍璃板上；將玻璃板放在坐樁紙上，以lemJ/1R的正方形為單位，敎出輪廊內正方啓小帛的格數(shù)（:不足半格的咅去，越過半寤的算一格人計算山油般面積的數(shù)值軌以mi*為單位人由=算出油膜的厚庚即分子直徑的大小a注意事項寶驗前+必須將所有的實驗用具擦洗干凈實驗吋吸氐油碰、灑精和溶液的満

20、管耍分別用，不能混用.否則會增大實驗誤差止油膜在水面上形成油膜足先擴散后收縮*更在臆定后再畫輪廓。擴啟后又收縮的底因有朗T;一址水面童汕霰滴沖擊凹陷后又恢星*二是禪梢癢境后，油膜回城L3）憲驗中汕醴灑精溶彼下滴高度不可太大a問懸：打實整中為什么耍待容器中的水穩(wěn)定后再進行實驗？答案IM水不穩(wěn)宦時易發(fā)生液動及掠動環(huán)易形成完整準確的膜.從而導致測量溟塾較大n（力油嚴分子宜桓的數(shù)越級在1G-Wnu有位冋學的測量結果遠丈于這牛數(shù)量級，試分析可能的原因.答累；油醴酒精涪液的濃度過大、水楷過小、擁子粉撤得過序等弊倒3J將1cm，的油酸洛于酒精制成500e?的酒精油就陷酒，已知1滴該溶液的體枳足點曲現(xiàn)取L滴該

21、濬液滴在水面上何看酒精落于水，油靈在水面上形成單分子油膜層*油膜曲積為0.+m2+曲此怙算分子直屁*-L*-I例題町在他用油膜醫(yī)估測分子的大小”的冥驗中設油酸酒銷溶液的濃度掏每105仇港液中有純汕酸&T11L,用注射器亀得lmL述浴液中有液滴創(chuàng)滴把1滴該溶鞍滴人盛水的淺盤里”特水面穩(wěn)定后將玻璃板放在淺盤上*在玻璃板上描出油脫的輪廓，隨后把玻璃板故在坐標紙上，其形狀如圖所示坐標紙中正方序小方格的邊悅為20mmt求門油酸般的血積是多少？1彩每一滴油酸酒梢殆械中含有純油轅的體和是多少？（歸根義上述數(shù)據(jù)估淵出油敝分予的直徑?！纠}5】用油膜法估側油酸分子的大小.實驗器材有：濃度為丄05%(體積分數(shù))的

22、油醸酒精溶液、最小刻度為0.的覽筒、盛有適量清水的45X50cm將畫有汕酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上，以坐標紙上邊氐為1B1的正方形為單位,計算輪廓內正方形的個數(shù)*算岀油酸薄膜的而積SemSJE已給的和測得的物理蛍表示策個油酸分子的大小(單位：曲1)【練習41用袖膜法估測分子的直徑的實驗中，下列操作有饋譯的是)o將純油酸直接滴在水面上F向量筒中滴100酒精油醛溶液，讀出其體積TU用試管向水面倒油酸溶液少許D.在計算油膜面積時，凡是占到方格的一部分的都計入方格的總數(shù)【練習5J某學生在用池膜法估測分子直徑實驗中，計算結果明顯偏大，可能是由于(At汕酸未完全散開&油酸中含有大攤酒精計算油膜面積時，

23、舎去了所有不足一格的方格.求每滴體積時JmL的溶液的滴數(shù)誤多計了10滴【塚習6在做用油膜法估測分子大小的實驗中已知實驗室中使用的酒精油酸溶液的體積詵度為又用滴管測得每N滴這種酒特油酸的總體積為V,將一滴這種溶液滴在淺盤中的水面上，在玻璃板上描出油膜的邊界線,再把玻璃板放在畫有邊長為材的正方形小格的紙上(如右圖)測得油膜占有的小正方形個數(shù)為八(1)用以上宇毋表示油酸分子的大小=0(幻從右圖中數(shù)得油膜占有的小正方形個數(shù)為何=【練習7J在撇“用油膜法估測分子的大小”實驗中，實驗簡娶步驟如下：將畫有柚膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上數(shù)岀輪廓內的方格數(shù)，再根據(jù)方格的邊長求出袖膜的面積軋將一滴油酸酒精溶蔽滴在水

24、面上，待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后將玻璃板放在淺盤上,用彩筆將薄膜的形狀描畫在玻璃板上。用沈盤裝人約加深的水*然后將那子粉或石膏粉均勻地撒卷水面用公式D=著求岀薄膜厚度，即油酸分子的大小.將畫有油膜輪矚的玻璃板放在坐標紙上,數(shù)出輪廓內的方格數(shù)（不足半個的舍去，多于半個的算一個），再根據(jù)方格的邊氏求出油膜的面積S.將一摘油酸灑精溶液滴在水而上,待油醴裔膜的形狀穩(wěn)定后+將玻璃板故在淺盤上,用彩筆將薄膜的形狀描畫在玻璃板上。用淺盤裝人約2cm深的水，然后將癢子粉或石膏粉均勻地撤在水面上d用公式D諾求岀薄濮厚度，即油呼分子的宜徑。氏棍據(jù)油酸酒特溶疲的濃度，算出一滴涪液中純油酸的體積F.用注射器或滴管將事先配

25、制好的油酸灑特耀液一滴一滴地滴入拭簡+記下溶液的滴數(shù)并與鈕筒中增加的溶液體積譏【練習10用噩池膜法”可以估測分子的大?。旱稳胧⑺囵B(yǎng)皿中的袖酸溶液所含純油酸體積為OXWmL,將培養(yǎng)皿水平戰(zhàn)在每小格邊長為lcm的方格紙上水面上散開的油膜輪廊如右圖所示。該油脫面積為S=cm2,由此可以估算油酸分子直徑約吐叫【練習11在用油膜法估測分子的大小的實驗中，已知一滴溶液中油酸的體枳為匚配制的油醱溶祇中純油隈與溶液休積之比為lOOlmL溶液能厲25旖,那么i滴溶液的休積是ml“所以1滴溶液中油釀體積字=淺盤、那子粉、橡皮頭滴管、璇璃板、彩筆、坐標紙下面是實驗步驟，請?zhí)顚懰I的步驟C。用滴管將狀度為605%油酸酒精骼液一滴一滴地滴人竝鑄中，記下滴入ImL油酸酒精溶液時的滴數(shù)N。rFJ11rJt-7rB將建子粉均勻地撒在淺盤內水面上，用滴管吸取濃度為0.05%的