初中物理實驗技能講座

1、初中物理實驗技能講座1第1頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一主講內容基本儀器的使用考察實驗 驗證機械能守恒定律 描繪小燈泡伏安特性曲線2第2頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一物理基本儀器的使用游標卡尺螺旋測微器秒表電流表和電壓表滑動變阻器電阻箱多用電表3第3頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一認識游標卡尺4第4頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一游標卡尺一、構造二、精確度三、原理和讀數方法四、讀數練習5第5頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一 一、游標卡尺的構造6第6頁，共69頁，

2、2022年，5月20日，20點15分，星期一二、游標卡尺的精確度1.10 分度精確度為110=0.1mm2.20 分度精確度為120=0.05mm3.50 分度精確度為150=0.02mm7第7頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一三、游標卡尺的原理和讀數方法1、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。讀數時先從主尺上讀出厘米數和毫米數，然后用游標讀出0.1毫米位的數值，其讀數準確到0.1mm。8第8頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一2、20分度的游標卡尺 游標上相鄰兩個刻度間的距離為0.

3、95mm，比主尺上相鄰兩個刻度間距離小0.05mm。讀數時先從主尺上讀出厘米數和毫米數，然后用游標讀出毫米以下的數值：游標的第幾條刻線跟主尺上某一條刻線對齊，毫米以下的讀數就是幾乘0.05毫米。其讀數準確到0.05mm9第9頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一3、50分度的游標卡尺 01234567890012345678910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。這種卡尺的讀數可以準確到0.02mm。讀數方法和前兩種一樣。10第10頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一29.8mm33.10mm四、讀數練

4、習11第11頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一9.00mm12第12頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一認識螺旋測微器13第13頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一螺旋測微器一、構造二、原理和讀數方法三、讀數練習14第14頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一螺旋測微器固定刻度上的最小刻度為 mm（在中線的上側）可動刻度每旋轉一圈前進（或后退） mm。在可動刻度的一周上平均刻有 條刻線，所以相鄰兩條刻線間代表 mm。讀數時，從固定刻度上讀取整、半毫米數，然后從可動刻度上讀取剩余部分（因為是10分度，所以在最

5、小刻度后應再估讀一位），再把兩部分讀數相加，得測量值。0.50.5500.01其讀數單位為mm時,小數點后有三位,所以螺旋測微器又叫做千分尺15第15頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一502025156.703mm讀數練習16第16頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一認識秒表17第17頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一電流表、電壓表讀數伏安法測電阻18第18頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一19第19頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一電流表、電壓表讀數20第20頁，共69頁，2

6、022年，5月20日，20點15分，星期一電流表讀數例題0.60.020.340.11.7021第21頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一電壓表讀數例題3.00.12.200.511.022第22頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一名稱電路圖說明內接法電流表接在電壓表兩接線柱內側外接法電流表接在電壓表兩接線柱外側AVRAVR伏安法測電阻的兩種電路 23第23頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一 電路U、I關系誤差結果誤差來源適用條件 內接法U測URI測 = IRR測R真偏大電流表分壓R RA時， U測=UR，即適合大電阻 外接法

7、U測 = URI測 IRR測R真偏小電壓表分流R RV時， I測=IR，即適合小電阻AVRAVR.內接法：內（大）、大、大外接法：外（?。⑿?、小伏安法內、外接法對比表U測URI測IR24第24頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一伏安法測電阻電路選擇 當時，選用電流表內接法時，選用電流表外接法當、比值法1、阻值比較法 當Rx較大，RXRA 時，用內接法。 當Rx較小， RXRV時，用外接法。25第25頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一、實驗試探法：若伏特表示數有明顯變化，即宜外接若安培表示數有明顯變化，即宜內接26第26頁，共69頁，2022年，5

8、月20日，20點15分，星期一例、一個未知電阻,無法估計其電阻值,某同學用伏安法測量此電阻,用如圖(a)(b)兩種電路各測一次,用(a)圖所測數據為3.0V、3.0mA,用(b)圖測得的數據是2.9V、4.0mA,由此可知,用 圖測得Rx的誤差較小,測量值Rx= .a1000AVAVRxRx(a)(b)27第27頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一一、滑動變阻器的限流接法和分壓接法 1兩種接法比較由上表可以看出：滑動變阻器的分壓式接法中，電壓和電流的調節(jié)范圍很 大，限流式接法較節(jié)能28第28頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一2兩種接法的選擇29第2

9、9頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一限流式接法適合測量阻值小的電阻(跟滑動變阻器的總電阻相比相差不多或比滑動變阻器的總電阻還小)分壓式接法適合測量阻值較大的電阻(一般比滑動變阻器的總電阻要大)3、兩種接法的適用條件30第30頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一4、以下三種情況必須采取分壓式滑動變阻器的最大阻值遠小于待測電阻的阻值；電壓要求從零變化；實驗儀器最大允許電流、電壓不夠，即連成限流式接法時，電壓或電流超過電表量程31第31頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一(1)待測電阻 (約100)(2)直流毫安表(量程10mA，內

10、阻50)(3)直流電壓表(量程3V，內阻5k)(4)直流電源(輸出電壓4V，內阻可不計)(5)滑動變阻器(阻值范圍15，允許最大電流1 A)(6)開關一個，導線若干根據器材的規(guī)格和實驗要求，在本題的實物圖上連線 圖為用伏安法測量一個定值電阻阻值的實驗所需的器材實物圖，器材規(guī)格如下： 電流表內外接、限流和分壓接法的選擇、實物連接 32第32頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一要點：1、電流表內外接的選擇：2、限流接法和分壓接法的選擇：3、連接實物圖： 33第33頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一34第34頁，共69頁，2022年，5月20日，20點1

11、5分，星期一認識電阻箱35第35頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一認識多用電表36第36頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一歐姆表基本構造歐姆表原理表盤結構中值電阻歐姆表的使用歐姆表的讀數歐姆表測電阻的優(yōu)缺點仿真模擬演示二極管返回37第37頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一1.基本構造 歐姆表由電流表G、電池、調零電阻R，刻度盤和紅、黑表筆組成。 在歐姆表內部是電流表、電池、調零電阻三者串聯而成； 在歐姆表外部，接上被測電阻后，與歐姆表內部電路一起組成閉合電路返回38第38頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，

12、星期一ERg+ r + RIg=ERg+ r + RRx+Ix=I=02. 歐姆表原理返回注意：紅、黑表筆哪個表筆電勢高？39第39頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一0歐姆表盤的刻度是均勻的嗎？ 因為I 與Rx 之間的關系不是線性關系， 所以歐姆表盤的刻度不均勻ER+r+Rg+RxI =3.表盤結構返回40第40頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一4.中值電阻R =EIg中R + r + Rg=注意（1） 歐姆表的刻度與其它表刻度相反，且刻度不均勻 （2）歐姆表每次測電阻前需歐姆調零。不能帶電測量。 （3）歐姆表中電池用久了，電動勢和內阻要改變，測

13、出的電阻值有較大的誤差。所以歐姆表常用來粗測電阻。RGErIgRg返回41第41頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一5.歐姆表的使用: 一般常用的歐姆表是多用電表中的一個功能歐姆表的使用要點是： （1）機械調零：先檢查表針是否停在左端的“0”位置上，如果沒有停在“0”位置上，需用小螺絲刀輕輕地轉動機械調零螺絲，使指針指零. （2）選歐姆擋倍率：根據被測電阻的大致值，將選擇開關旋轉到歐姆擋相應的倍率上 歐姆檔的倍率表示測量值跟指針指示值的倍數關系例如用“10”檔測某電阻時，指示值為15，則表示被測電阻值是1510150（） 選取檔位的根據是以測量時指針盡可能達半偏為 宜42

14、第42頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一（3）歐姆調零： 紅、黑表筆短接，調節(jié)調零旋鈕（調節(jié)調零電阻的值）使指針指向最右方0處（4）測量：將被測電阻跨接在紅、黑表筆間注意：不要用手接觸電阻的兩引線若發(fā)現指針偏角太大或太小應換用倍率較小或較大 的擋但每次換檔后必須重新調零 每次測電阻前都要把電阻從電路中斷開不能帶電測量。（5）讀數：測量值表盤指針示數倍率（6）測量完畢，將選擇開關旋轉到空檔或交流高壓檔，撥出表筆，長期不用應取出電池返回43第43頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一6.歐姆表讀數124 1.50k 返回44第44頁，共69頁，2022年

15、，5月20日，20點15分，星期一7.歐姆表測電阻的優(yōu)缺點: 優(yōu)點：測量方便 缺點：若電池用久，電動勢與內阻會變化，產生誤差較大，只能粗略測量電阻RxR_GEr+返回45第45頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一實驗目的實驗原理實驗步驟實驗器材數據處理注意事項驗證機械能守恒定律46第46頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一【實驗目的】通過實驗驗證機械能守恒定律. 47第47頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一圖1【實驗原理】48第48頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一 打點計時器，交流電源，帶有鐵夾的鐵架

16、臺，紙帶，復寫紙，帶夾子的重物，刻度尺，導線【實驗器材】49第49頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一1安裝置：按圖2將檢查、調整好的打點計時器豎直固定在鐵架臺上，接好電路2打紙帶：將紙帶的一端用夾子固定在重物上，另一端穿過打點計時器的限位孔用手提著紙帶使重物靜止在靠近打點計時器的地方先接通電源，后松開紙帶，讓重物帶著紙帶自由下落更換紙帶重復做35次實驗.圖2【實驗步驟】50第50頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一【實驗步驟】51第51頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一【數據處理】52第52頁，共69頁，2022年，5月20

17、日，20點15分，星期一速度測量利用勻變速直線運動的規(guī)律可以用 AC 的平均速度代表 B 的瞬時速度。53第53頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一【數據處理】54第54頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一圖象法處理數據0hv 212該圖象的斜率表示什么？為什么圖象通過原點？55第55頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一【誤差分析】56第56頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一【注意事項】57第57頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一 1、在驗證機械能守恒定律的實驗中，下列操作正確的是

18、 （ ）A先釋放重物，后接通電源B用秒表測量重物下落的時間C打完一條紙帶后，立即切斷電源D每打完一條紙帶，活動復寫紙位置CD2、在驗證機械能守恒定律的實驗中要用到的器材和測量儀器有_ _A電火花計時器B交流電源C秒表 D重錘 E鐵架臺和復夾 F紙帶 G刻度尺 H天平A B D E F G習題鞏固58第58頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一3、在驗證機械能守恒定律的實驗中：A帶重錘的紙帶穿過電火花計時器，用手將紙帶豎直提起B(yǎng)用天平測出重錘的質量C把電火花計時器豎直固定在鐵架臺上D把電火花計時器接上低壓交流電源E松開紙帶，使重錘自由下落F閉合電鍵G重做幾次，選出第一、二點間

19、距離接近2mm，點子清晰的紙帶H在紙帶上，記下第一個點的位置0，并在紙帶上依次選取幾個點標出0、1、2、3I計算出與各點對應的速度V1、V2和測出各點到0點的距離h1、h2把數據填入表格J算出重物運動到點1、2、3時減少的重力勢能以及增加的動能，進行驗證在上述步驟中不必要的是_將必要的步驟前面的字母按合理的順序排列出來，_C、D、A、F、E、G、H、I、JB習題鞏固59第59頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一4、(1)若某小組打出了一條紙帶如圖所示，相鄰兩點之間的時間間隔為0.02 s，請根據紙帶計算出B點的速度大小為_m/s.(結果保留三位有效數字)1.37習題鞏固6

20、0第60頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一(2)該小組內同學根據紙帶算出了相應點的速度，作出v2h圖線如圖所示，請根據圖線計算出當地的重力加速度g_m/s2.(結果保留三位有效數字)9.75習題鞏固61第61頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一 5、在“驗證機械能守恒定律”的實驗中,已知打點計時器所用電源的頻率為50赫.查得當地的重力加速度g=9.80米/秒2.測得所用的重物的質量為1.00千克.實驗中得到一條點跡清晰的紙帶,把第一個點記作0,另選連續(xù)的4個點A、B、C、D作為測量的點.經測量知道A、B、C、D各點到0點的距離分別為62.99厘米、

21、70.18厘米、77.76厘米、85.73厘米.根據以上數據,可知重物由0點運動到C點,重力勢能的減少量等于 焦,動能的增加量等于 焦(取3位有效數字).根據數據得出什么結論？產生誤差的原因是什么？01A B C D7.62 7.56 結論：在實驗誤差允許范圍內，重錘重力勢能減少量等于動能的增加量即機械能守恒；誤差原因：下落過程中克服摩擦阻力做功習題鞏固62第62頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一描繪小燈泡的伏安特性曲線63第63頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一1電路的連接方式(1)電流表應采用外接法：因為小電珠的電阻較小，與00.6 A電流表串聯時，電流表的分壓影響不能忽略(2)滑動變阻器應采用分壓式連接：目的是為了使小電珠兩端的電壓能從零開始連續(xù)變化2閉合電鍵S前，滑動變阻器觸頭應移到小電珠分得電壓為零的位置(a)，可以使開關閉合時小電珠電壓能從零開始變化同時，也為了防止開關剛閉合時小電珠兩端電壓過大而燒壞燈絲注意事項：64第64頁，共69頁，2022年，5月20日，20點15分，星期一3IU圖線在U1.0 V左右將發(fā)生明顯彎曲，故在U1.