新高考物理一輪復(fù)習專題十七實驗教學課件

基礎(chǔ)一誤差和有效數(shù)字1.誤差:測量值與真實值的差異叫作誤差。誤差可分為系統(tǒng)誤差和偶然誤差。(1)系統(tǒng)誤差的特點:多次重復(fù)同一實驗時誤差總是偏大或偏小,呈現(xiàn)單一傾向。(2)偶然誤差的特點:偏大和偏小的機會比較接近。2.減小誤差的方法(1)減小偶然誤差:多次測量取平均值、圖像法處理實驗數(shù)據(jù)等。(2)減小系統(tǒng)誤差:完善實驗原理和方法、恰當選擇儀器精確度和量程、校準測量器材等。3.絕對誤差和相對誤差:設(shè)某物理量的真實值為A0,測量值為A,則絕對誤差δ=|A-A0|,相

對誤差為

×100%。注意

在絕對誤差相同的情況下,測量值越大,相對誤差就越小。4.有效數(shù)字:從左側(cè)第一位不是0的數(shù)開始算起,同一個數(shù),不論用什么單位表達,有效數(shù)

字位數(shù)相同。例如,13.3mm有3位有效數(shù)字,改寫成1.33cm或0.0133m仍然有3位有效數(shù)字?；A(chǔ)二打點計時器1.依據(jù)紙帶判斷物體是否做勻變速直線運動依據(jù)Δx=aT2,只要物體做勻變速直線運動,它在任意兩個連續(xù)相等的時間間隔內(nèi)的位移

之差就一定相等。2.利用紙帶求物體加速度的兩種方法(1)逐差法①根據(jù)x4-x1=x5-x2=x6-x3=3aT2(T為相鄰兩計數(shù)點之間的時間間隔),求出a1=

,a2=

,a3=

,然后取平均值,則a=

=

。②如果紙帶有奇數(shù)段,則舍掉中間間隔的位移,再用逐差法計算。(2)圖像法基礎(chǔ)三與紙帶相關(guān)的數(shù)據(jù)處理利用vn=

求出打各點時紙帶的瞬時速度,然后作出v-t圖像,用v-t圖線上切線的斜率求物體運動的加速度。基礎(chǔ)四游標卡尺的使用方法

1.原理:利用主尺的單位刻度(1mm)與游標尺的單位刻度之間固定的微量差值制成。

不管游標尺上有多少個小等分刻度,它的總長度比主尺上的同樣多數(shù)目的小等分刻度

的總長度小1mm。2.精確度:10分度對應(yīng)0.1mm,20分度對應(yīng)0.05mm,50分度對應(yīng)0.02mm。3.讀數(shù):若用x表示由主尺上讀出的整毫米數(shù),K表示從游標尺上與主尺上某一刻度線對

齊的格數(shù),則記錄結(jié)果為(x+K×精確度)mm。

1.原理:固定刻度的螺距為0.5mm,即旋鈕每旋轉(zhuǎn)一周,測微螺桿前進或后退0.5mm,而

可動刻度上有50個等分刻度,每轉(zhuǎn)動一小格,測微螺桿前進或后退0.01mm,即螺旋測微

器的精確度為0.01mm。讀數(shù)時估讀到毫米的千分位上,因此,螺旋測微器又稱為千分

尺?；A(chǔ)五螺旋測微器的使用方法2.讀數(shù):測量值(mm)=固定刻度數(shù)(mm)(注意判斷半毫米刻度線是否露出)+可動刻度數(shù)

(估讀一位)×0.01(mm)。基礎(chǔ)六電壓表和電流表的讀數(shù)方法1.量程選擇測量時指針偏轉(zhuǎn)角度盡可能大,一般要求超過量程的

,但又不能超過最大測量值。2.估讀(1)當最小分度是“1、0.1、0.01、…”時,估讀到最小分度的下一位。(2)當最小分度是“2、0.2、0.02、…”或“5、0.5、0.05、…”時,估讀到最小分度的

本位。3.電壓表、電流表的讀數(shù)(1)量程為0~3V的電壓表和量程為0~3A的電流表讀數(shù)方法相同,此量程下的精確度分

別是0.1V和0.1A,需估讀,看清楚指針的實際位置,讀到小數(shù)點后面兩位。(2)對于0~15V量程的電壓表,精確度是0.5V,在讀數(shù)時只要求讀到小數(shù)點后面一位。(3)對于0~0.6A量程的電流表,精確度是0.02A,在讀數(shù)時只要求讀到小數(shù)點后面兩位。

改裝成電壓表改裝成電流表內(nèi)部電路

改裝原理串聯(lián)大電阻分壓并聯(lián)小電阻分流改裝后的量程U=Ig(Rg+R)I=

Ig量程倍數(shù)關(guān)系n=1+

n=1+

基礎(chǔ)七電壓表和電流表的改裝接入電阻的阻值R=(n-1)RgR=

改裝后的總內(nèi)阻RV=nRgRA=

校準電路

基礎(chǔ)八測量電路的選擇1.兩種接法的比較

電流表內(nèi)接法電流表外接法

R測=

=Rx+RA>Rx測量值大于真實值R測=

=

<Rx測量值小于真實值誤差原因電流表分壓,U測=Ux+UA電壓表分流,I測=Ix+IV

當Rx越大時,電流表的分壓越小,

測量值越接近真實值,該方法適

合測大電阻當Rx越小時,電壓表的分流越小,

測量值越接近真實值,該方法適

合測小電阻

“大內(nèi)偏大”:測大電阻用內(nèi)接

法,測量值比真實值偏大“小外偏小”:測小電阻用外接

法,測量值比真實值偏小2.兩種接法的選擇(1)阻值比較法:先將待測電阻Rx的估計值與電壓表內(nèi)阻RV、電流表內(nèi)阻RA進行比較,若

Rx?RV,宜采用電流表外接法;若Rx?RA,宜采用電流表內(nèi)接法。(2)臨界值計算法①當Rx<

時,Rx屬于小電阻,用電流表外接法。②當Rx>

時,Rx屬于大電阻,用電流表內(nèi)接法。(3)實驗試探法:當Rx、RA、RV的估計值都不清楚時就用實驗試探法。如圖,將單刀雙擲

開關(guān)S分別接觸a點和b點,若看到電流表示數(shù)變化比電壓表示數(shù)變化大,則說明電壓表

分流明顯,RV與Rx差不多或者比Rx小,適用電流表內(nèi)接法;若電壓表示數(shù)變化比電流表示數(shù)變化大,則說明電流表分壓明顯,RA與Rx差不多或比Rx大,適用電流表外接法。

注意

示數(shù)變化大的理解:如圖,設(shè)S接a點時電表讀數(shù)分別為I1、U1,接b點時電表讀數(shù)

分別為I2、U2,|ΔU|=|U2-U1|,|ΔI|=|I2-I1|,若

<

,則電流表示數(shù)變化比電壓表示數(shù)變化大;若

>

,則電壓表示數(shù)變化比電流表示數(shù)變化大。接法限流式接法分壓式接法電路圖

理解R0連入電路部分與Rx串聯(lián)R0全部連入電路中,Rx與R0的aP

部分并聯(lián)滑動變阻器的接法“一上一下”接法,滑片初始位

置置于連入電路阻值最大處“一上兩下”接法,滑片初始位

置置于Rx支路短路處(即a端)基礎(chǔ)九控制電路的選擇Rx兩端電壓調(diào)節(jié)范圍(忽略電源內(nèi)阻)

E≤Ux≤E0≤Ux≤ERx中電流調(diào)節(jié)范圍(忽略電源內(nèi)阻)

≤Ix≤

0≤Ix≤

特點電路能耗小調(diào)壓范圍大,能從0開始力學實驗實驗一測量做直線運動物體的瞬時速度一、原理裝置二、操作步驟1.安裝好實驗裝置,將打點計時器固定在長木板無滑輪的一端。2.細繩一端拴在小車上,另一端跨過滑輪掛上槽碼,紙帶穿過打點計時器固定在小車的

后面。3.把小車停在靠近打點計時器處,接通電源后,釋放小車。4.增減槽碼的質(zhì)量,按以上步驟再做兩次實驗。三、數(shù)據(jù)處理1.用“平均速度法”測速度瞬時速度沒法直接測量,可通過測量對應(yīng)的很短時間內(nèi)的平均速度來代替瞬時速度。

在公式v=

中,當Δt→0時v表示瞬時速度。2.勻變速直線運動的速度測量在勻變速直線運動中,某段時間中間時刻的瞬時速度等于該段時間的平均速度,故打

第n個點時紙帶的瞬時速度vn=

。3.記錄小車在多個時刻的瞬時速度,作出v-t圖像如圖所示。小車運動的v-t圖像是一條傾斜的直線,可以得出結(jié)論:小車的

速度隨時間均勻變化。四、注意事項1.平行:細繩、紙帶與長木板平行。2.靠近:小車從靠近打點計時器的位置釋放。3.兩先兩后:實驗中應(yīng)先接通電源,后讓小車運動;實驗完畢應(yīng)先斷開電源,后取下紙

帶。4.防止碰撞:在到達長木板末端前讓小車停止運動,防止槽碼落地及小車與滑輪相撞。5.減小誤差:懸掛的槽碼要適當,避免紙帶打出的點太少或過于密集,從而減小誤差。6.選取紙帶上點跡清晰的部分進行數(shù)據(jù)處理。五、創(chuàng)新方案1.利用光電門測速度

2.利用頻閃照片測速度(如圖甲、乙)實驗二探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系一、原理裝置

二、操作步驟1.將彈簧的一端掛在鐵架臺上,讓其自然下垂,用刻度尺測出彈簧自然伸長狀態(tài)時的長

度l0,即原長。2.如裝置圖所示,在彈簧下端掛質(zhì)量為m1的鉤碼,測出此時彈簧的長度l1,記錄m1和l1,得

出彈簧的伸長量x1,將這些數(shù)據(jù)填入自己設(shè)計的表格中。3.改變所掛鉤碼的質(zhì)量,測出對應(yīng)的彈簧長度,記錄m2、m3、m4、m5和相應(yīng)的彈簧長度l2、l3、l4、l5,并得出每次彈簧的伸長量x2、x3、x4、x5。三、數(shù)據(jù)處理1.列表法:將實驗數(shù)據(jù)填入表中,研究測量的數(shù)據(jù),可發(fā)現(xiàn)在實驗誤差允許的范圍內(nèi),彈

力與彈簧伸長量的比值不變。2.圖像法:根據(jù)測量數(shù)據(jù),在建好平面直角坐標系的坐標紙上描點。以彈簧的彈力F為

縱軸,彈簧的伸長量x為橫軸,根據(jù)描點的情況,作出一條經(jīng)過原點的傾斜直線。四、注意事項1.操作:彈簧懸掛要豎直,測出彈簧長度時鉤碼須靜止。2.作圖:坐標軸標度要適中,單位要標注,連線時要使各數(shù)據(jù)點均勻分布在圖線的兩側(cè),

明顯偏離圖線的點要舍去。3.適量:彈簧下端所掛鉤碼不要太多,以免超出彈簧的彈性限度。4.多測:要使用輕質(zhì)彈簧盡可能多測幾組數(shù)據(jù)。5.統(tǒng)一:單位應(yīng)統(tǒng)一。五、誤差分析1.鉤碼標值不準確、彈簧長度測量不準確及畫圖時描點連線不準確等都會引起實驗

誤差。2.懸掛鉤碼數(shù)量過多,導致彈簧的形變過大,超出其彈性限度,不再符合胡克定律(F=

kx),故圖像發(fā)生彎曲,如圖甲所示。

3.水平放置彈簧測量其原長,由于彈簧有自重,將其懸掛起來后會有一定的伸長量,故

圖像橫軸截距不為0,如圖乙所示。六、創(chuàng)新方案實驗裝置的改進(如圖甲、乙所示)

甲乙

實驗三探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律一、原理裝置

二、操作步驟1.等效:同一次實驗中兩次把橡皮條拉長后的結(jié)點(小圓環(huán))所處的位置O點必須保持不變。2.拉力:沿彈簧測力計軸線方向拉(與板面平行),兩分力F1、F2的夾角不要太大或太小。3.記錄:記下每次各力的大小和方向,標記方向的兩點盡量遠些。三、數(shù)據(jù)處理1.取下白紙,在紙上用同一個標度分別作出力F1、F2及F的圖示。2.探究F、F1和F2的關(guān)系,提出猜想與驗證。四、注意事項1.彈簧相同:使用彈簧測力計前,要先調(diào)整指針使其指在零刻度線處,再將兩個彈簧測

力計的掛鉤鉤在一起,向相反方向拉,示數(shù)相同方可使用。2.長度合適:實驗中的兩個細繩套不要太短。3.位置不變:在同一次實驗中,橡皮條拉長時結(jié)點到達的位置一定要相同。4.角度合適:用兩個彈簧測力計鉤住細繩套互成角度地拉橡皮條時,其夾角不宜太小,

也不宜太大,以60°~120°為宜。5.同一平面:在用力拉彈簧測力計時,拉力應(yīng)沿彈簧測力計的軸線方向。彈簧測力計中

彈簧軸線、橡皮條、細繩套應(yīng)該位于與紙面平行的同一平面內(nèi)。6.統(tǒng)一標度:畫力的圖示選定的標度要相同,要恰當選定標度,使力的圖示稍大一些。五、誤差分析1.彈簧測力計使用前沒調(diào)零會造成誤差。2.使用中,彈簧測力計的彈簧和外殼之間、指針和外殼之間或彈簧測力計外殼和紙面

之間有摩擦存在會造成誤差。3.兩次測量拉力時,橡皮條的結(jié)點O沒有拉到同一點會造成誤差。4.讀數(shù)時眼睛一定要正視,要按有效數(shù)字的保留規(guī)則正確讀數(shù)和記錄,否則會造成誤

差。5.在應(yīng)用平行四邊形定則作圖時,F1、F2及F作圖不準確造成誤差。六、創(chuàng)新方案1.實驗原理的創(chuàng)新

(1)橡皮條拉力改為重物拉力:合力的大小和方向恒定。(2)分力任意角度改為某一分力水平:該分力的方向恒定。2.實驗器材的創(chuàng)新一、原理裝置

實驗四探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系二、操作步驟1.用天平測量小車的質(zhì)量(M)、槽碼的質(zhì)量(m)。2.根據(jù)設(shè)計要求安裝實驗裝置,只是不把懸掛槽碼的細繩系在小車上(即不給小車施加

牽引力)。3.在長木板不帶定滑輪的一端下面墊上一塊薄木塊,使小車能勻速下滑。4.槽碼通過細繩繞過定滑輪系于小車上,接通電源后放開小車,小車的運動結(jié)束后斷開

電源取下紙帶,編寫號碼;保持小車質(zhì)量M不變,改變槽碼質(zhì)量m,重復(fù)實驗得到紙帶;保

持槽碼的質(zhì)量m不變,改變小車的質(zhì)量M,重復(fù)實驗得到紙帶。三、數(shù)據(jù)處理1.利用逐差法求小車運動的加速度a。2.以a為縱坐標,F(近似等于mg)為橫坐標,描點畫線,如果該線為過原點的傾斜直線,說

明a與F成正比。3.以a為縱坐標,

為橫坐標,描點畫線,如果該線為過原點的傾斜直線,就能判定a與M成反比。四、注意事項1.平衡阻力:在平衡阻力時,不要把懸掛槽碼的細繩系在小車上,即不要給小車施加任

何牽引力,且要讓小車拖著紙帶勻速運動。改變質(zhì)量重復(fù)實驗時,不用重復(fù)平衡阻

力。2.質(zhì)量:槽碼的質(zhì)量m應(yīng)遠小于小車的質(zhì)量M。3.平行:使細繩與長木板平行。4.靠近:小車從靠近打點計時器的位置釋放。五、誤差分析1.實驗原理不完善:本實驗用槽碼的總重力代替小車的拉力F,而實際上小車所受的拉

力要小于槽碼的總重力。2.平衡阻力不準確、質(zhì)量測量不準確、計數(shù)點間距離測量不準確、紙帶和細繩不嚴

格與木板平行都會產(chǎn)生誤差。六、創(chuàng)新方案1.實驗設(shè)計的創(chuàng)新(1)轉(zhuǎn)換研究對象(如圖一)。

圖一(2)轉(zhuǎn)換實驗?zāi)康?如圖二)。

圖二

圖三2.測量方法的創(chuàng)新(如圖)

(3)消除系統(tǒng)誤差的創(chuàng)新(如圖三)。實驗五探究平拋運動的特點一、實驗原理

1.探究平拋運動的豎直分運動是自由落體運動。如圖甲所示,a球做平拋運動,b球做自

由落體運動,兩運動同時進行,觀察到兩球同時落地,從而判斷平拋運動豎直方向的分運動是自由落體運動。2.探究平拋運動的水平分運動是勻速直線運動。如圖乙所示,在兩個相同傾斜軌道上,

1球和2球在相對于軌道水平段的高度相同的位置同時由靜止釋放,1球離開水平段后

做平拋運動,2球沿水平軌道做勻速直線運動,觀察到1球能擊中2球,從而判斷平拋運動

水平方向的分運動是勻速直線運動。二、操作步驟1.安裝、調(diào)整背板:將白紙放在復(fù)寫紙下面,然后固定在裝置背板上,并用鉛垂線檢查

背板是否豎直。2.安裝、調(diào)整斜槽:將固定有斜槽的木板放在實驗桌上,用平衡法檢查斜槽末端是否水

平。3.描繪運動軌跡:讓小鋼球在斜槽的某一固定位置由靜止?jié)L下,并從斜槽末端飛出做平

拋運動,小鋼球落到傾斜的擋板上,擠壓復(fù)寫紙,會在白紙上留下印跡。向下平移擋板,

讓小鋼球從同一固定位置滾下,多次打點,取下白紙,用平滑的曲線把這些印跡連接起

來,就得到小鋼球做平拋運動的軌跡。4.確定坐標原點及坐標軸:選定斜槽末端處小鋼球球心在白紙上的投影點為坐標原點

O,從坐標原點O畫出豎直向下的y軸和水平向右的x軸。三、數(shù)據(jù)處理1.判斷平拋運動的軌跡是不是拋物線若平拋運動的軌跡是拋物線,則以拋出點為坐標原點建立直角坐標系后,軌跡上各點

的坐標具有y=ax2的關(guān)系,且同一軌跡上a是一個特定的值。用刻度尺測量幾個點的x、

y坐標,分別代入y=ax2中求出常量a,看計算得到的a值在誤差允許的范圍內(nèi)是否為一定

值。2.計算平拋運動的初速度(1)平拋軌跡完整(即含有拋出點)在軌跡上任取一點,測出該點離原點的水平位移x及豎直位移y,根據(jù)x=v0t,y=

gt2,就可求出初速度v0=x

。(2)平拋軌跡殘缺(即無拋出點)如圖所示,在軌跡上任取三點A、B、C,使A、B間及B、C間的水平距離相等,由平拋運

動的規(guī)律可知,A、B間與B、C間所用時間相等,設(shè)為t,則Δh=hBC-hAB=gt2,所以t=

,則初速度v0=

=x

。四、注意事項1.水平:斜槽末端的切線必須水平。2.豎直:背板必須處在豎直平面內(nèi)。3.原點:坐標原點為小球在槽口時球心在背板上的投影點。4.同一位置:小球每次都從斜槽中的同一位置由靜止釋放。五、誤差分析1.斜槽末端沒有調(diào)至水平,小球離開斜槽后不做平拋運動。2.確定小球運動的位置時不準確。3.量取軌跡上各點坐標時不準確。六、創(chuàng)新方案1.實驗裝置的改進:實驗中利用頻閃儀器拍攝平拋運動軌跡。

2.實驗方法的創(chuàng)新:移動背板,改變相同水平距離以控制相同的運動時間,小球從斜面上滑下做平拋運動,撞在木板上留下痕跡。一、原理裝置

實驗六探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系二、操作步驟1.把兩個質(zhì)量相同的小球放在長槽和短槽上,使它們的轉(zhuǎn)動半徑相同,調(diào)整塔輪上的皮

帶,使兩個小球的角速度不同,探究向心力的大小與角速度的關(guān)系。2.保持兩個小球質(zhì)量不變,增大長槽上小球的轉(zhuǎn)動半徑,調(diào)整塔輪上的皮帶,使兩個小

球的角速度相同,探究向心力的大小與半徑的關(guān)系。3.換成質(zhì)量不同的小球,使兩個小球的轉(zhuǎn)動半徑相同,調(diào)整塔輪上的皮帶,使兩個小球

的角速度也相同,探究向心力的大小與質(zhì)量的關(guān)系。三、數(shù)據(jù)處理分別作出F-ω2、F-r、F-m圖像,分析向心力大小與角速度、半徑、質(zhì)量之間的關(guān)

系,并得出實驗結(jié)論。四、注意事項1.將橫臂緊固螺釘旋緊,以防小球和其他部件飛出而造成事故。2.搖動手柄時應(yīng)力求緩慢加速,注意觀察其中一個標尺露出的格數(shù)。達到預(yù)定格數(shù)時,

即保持轉(zhuǎn)速均勻恒定。五、創(chuàng)新方案1.實驗裝置的改進:用力傳感器替代向心力演示器。

通過力傳感器測出向心力F的大小,通過光電門傳感器測量擋光桿的擋光時間,進而求

出角速度ω的大小。借助DIS數(shù)據(jù)采集器以及計算機等工具分析F與m、r、ω之間的定量關(guān)系。2.實驗原理的創(chuàng)新

(1)圖甲中,細線的拉力在水平方向的分力提供小球的向心力,有mgtanθ=m

htanθ。(2)小球的周期由T=

求得。(3)利用

-h圖線是一條過原點的傾斜直線驗證向心力的表達式,如圖乙。一、原理裝置

實驗七驗證機械能守恒定律二、操作步驟1.安裝器材:將打點計時器固定在鐵架臺上,用導線將打點計時器與電源相連。2.打紙帶:用手豎直提起紙帶,使重物?？吭诖螯c計時器下方附近,先接通電源,再松開

紙帶,讓重物自由下落,打點計時器就在紙帶上打出一系列的點,取下紙帶,換上新的紙

帶重打幾條(3~5條)紙帶。3.選紙帶:從打出的幾條紙帶中選出一條點跡清晰的紙帶。三、數(shù)據(jù)處理1.求瞬時速度由公式vn=

可以計算出重物下落h1、h2、h3、…的高度時對應(yīng)的瞬時速度v1、v2、v3、…。2.驗證機械能守恒(1)方案一:利用起始點和第n個點計算代入mghn和

m

,如果在實驗誤差允許的范圍內(nèi),mghn和

m

相等,則驗證了機械能守恒定律。(2)方案二:任取兩點計算①任取兩點A、B,測出hAB,算出mghAB。②算出

m

-

m

的值。③在實驗誤差允許的范圍內(nèi),若mghAB=

m

-

m

,則驗證了機械能守恒定律。(3)方案三:圖像法測量從起始點到其余各點的下落高度h,并計算各點對應(yīng)速度v,然后以

v2為縱軸,以h為橫軸,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出

v2-h圖像,若在誤差允許的范圍內(nèi)圖線是一條過原點且斜率為g的直線,則驗證了機械能守恒定律。四、注意事項1.安裝:打點計時器要豎直架穩(wěn),使其兩限位孔在同一豎直線上,以減小阻力。2.重物:要選用密度大、體積小的物體,這樣可以減小空氣阻力的影響,從而減小實驗

誤差。3.選紙帶:要求點跡清晰,若用方案一,則要求第1、2個點間距離接近2mm。4.測長度、算速度:某時刻的瞬時速度的計算應(yīng)用vn=

,不能用vn=

或vn=gt。五、誤差分析1.系統(tǒng)誤差(1)產(chǎn)生原因:本實驗中因重物和紙帶在下落過程中要克服各種阻力(空氣阻力、打點

計時器阻力)做功,故動能的增加量ΔEk稍小于重力勢能的減少量ΔEp,即ΔEk<ΔEp。(2)改進的方法:調(diào)整器材的安裝,盡可能地減小阻力。2.偶然誤差(1)產(chǎn)生原因:本實驗在長度測量時會產(chǎn)生誤差。(2)減小誤差的方法:測下落距離時都從起始點量起,一次將各點對應(yīng)的下落高度測量

完,或者多次測量取平均值來減小誤差。六、創(chuàng)新方案1.轉(zhuǎn)換測量物理量:改變θ角,通過細線拉力最大值和最小值的關(guān)系圖像驗證機械能守

恒定律。Tmax-mg=

、Tmin=mgcosθ若機械能守恒,則有mg(l-lcosθ)=

mv2,從而得到Tmax=3mg-2Tmin。2.轉(zhuǎn)換能量形式3.轉(zhuǎn)換研究對象

實驗八驗證動量守恒定律一、利用滑塊和氣墊導軌完成實驗1.原理裝置

(1)速度大小v=

,d為滑塊上遮光條的寬度,Δt為遮光時間。(2)驗證動量守恒的表達式:m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'(需選定正方向)。2.操作步驟(1)測質(zhì)量:用天平分別測出兩滑塊的質(zhì)量。(2)安裝:正確安裝好氣墊導軌。(3)測速:計算出兩滑塊碰撞前、后的速度。(4)驗證:代入質(zhì)量和速度,驗證動量守恒的表達式是否成立。二、利用斜槽末端小球的碰撞完成實驗1.原理裝置

(1)測小球的水平射程:如圖所示,連接ON,測量線段OP、OM、ON的長度。

(2)驗證:m1·OP=m1·OM+m2·ON。2.操作步驟(1)測質(zhì)量:用天平分別測出兩等大小球的質(zhì)量,且保證入射小球質(zhì)量m1較大。(2)安裝:調(diào)整固定斜槽使斜槽末端水平。(3)鋪紙:白紙在下,復(fù)寫紙在上且在適當位置鋪放好,記下鉛垂線所指的位置O。(4)找平均位置點:每次讓入射小球從斜槽上某固定高度處自由滾下,小球滾下10次,用

圓規(guī)畫盡量小的圓把所有的小球落點圈在里面,找出圓心;再將被碰小球放在圖示位

置處使其被入射小球碰撞后落下(入射小球在斜槽上的起始位置始終不變),經(jīng)過10次

碰撞后,用同樣的方法分別找出入射小球和被碰小球落點所在最小圓的圓心。(5)測距離:用刻度尺分別測出O點到所找出的三個圓心的距離。3.注意事項(1)入射小球的質(zhì)量要大于被碰小球的質(zhì)量。(2)保證兩小球發(fā)生的是一維碰撞。(3)若利用氣墊導軌進行實驗,調(diào)整氣墊導軌時注意應(yīng)利用水平儀確保導軌水平。(4)利用平拋運動進行實驗,斜槽末端必須水平,且小球每次從斜槽上同一位置由靜止

滾下。4.誤差分析(1)系統(tǒng)誤差:主要來源于裝置本身是否符合要求。①碰撞是否為一維碰撞(即正碰),兩球是否等大,且速度沿球心連線方向。②實驗是否滿足動量守恒的條件。(2)偶然誤差:主要來源于質(zhì)量m和速度v(或小球的平拋射程)的測量。三、創(chuàng)新方案1.實驗器材的改進

3.實驗?zāi)康牡膭?chuàng)新2.實驗方案的改進實驗九用單擺測量重力加速度的大小一、原理裝置測擺長l和周期T,由T=2π

得g=

。

二、操作步驟1.做單擺:將細線穿過帶中心孔的小鋼球,并打一個比小孔大一些的結(jié),然后把線的另

一端用鐵夾固定在鐵架臺上,讓擺球自然下垂。2.測擺長:用刻度尺量出擺線長l'(精確到毫米),用游標卡尺測出小球直徑d,則單擺的擺

長l=l'+

。3.測周期:將單擺從平衡位置拉開一個角度(不超過5°),然后釋放小球,記下單擺擺動30

~50次的總時間,算出一次全振動的時間,即單擺的振動周期。4.改變擺長,重做幾次實驗。三、數(shù)據(jù)處理1.公式法:利用T=

求出周期,然后利用公式g=

求出一次實驗的重力加速度,再求多次實驗的重力加速度,然后取平均值。2.圖像法:根據(jù)測出的一系列擺長l對應(yīng)的周期T,作l-T2圖像,由單擺周期公式得l=

T2,圖像應(yīng)是一條過原點的傾斜直線,如圖所示,求出圖線的斜率k,即可利用g=4π2k求重力

加速度。

四、注意事項1.擺線要選長1m左右的細線,不要過長或過短。細線的質(zhì)量要小、彈性要小,選用體

積小、密度大的金屬球作為擺球。2.擺線長要待懸掛好球后再測,計算擺長時要將擺線長加上擺球半徑。3.擺線頂端不能晃動,需用夾子夾住,保證懸點固定。單擺要在同一豎直平面內(nèi)擺動,

不要形成圓錐擺。4.要從擺球通過平衡位置(最低點)開始計時,并準確記錄全振動的次數(shù)。五、誤差分析1.系統(tǒng)誤差:主要來源于單擺本身是否符合要求,即懸點是否固定,擺球是否可看作質(zhì)

點,球、線是否符合要求,擺動是圓錐擺還是在同一豎直平面內(nèi)的擺動等。2.偶然誤差:主要來自時間(即單擺周期)與擺長的測量。要注意測準時間(周期),需要

從擺球通過平衡位置開始計時,并采用倒計時計數(shù)的方法,即4,3,2,1,0,1,2,…,在數(shù)

“0”的同時按下秒表開始計時。不能多計或漏計振動次數(shù)。為了減小偶然誤差,應(yīng)

多次測量取平均值。電學實驗實驗十觀察電容器的充、放電現(xiàn)象一、實驗原理

1.充電過程:電容器與電源相連,形成充電電流,隨著極板電荷量的增加,充電電流減小。2.放電過程:電容器的正、負電荷中和,形成放電電流,隨著極板電荷量的減少,放電電

流減小。二、操作步驟1.按原理圖連接實驗器材。2.單刀雙擲開關(guān)S接1,觀察電容器的充電現(xiàn)象,并將結(jié)果記錄下來。3.單刀雙擲開關(guān)S接2,觀察電容器的放電現(xiàn)象,并將結(jié)果記錄下來。4.關(guān)閉電源,整理器材。三、數(shù)據(jù)處理1.觀察電流表示數(shù)變化,總結(jié)電容器充、放電電流的變化規(guī)律。2.可將電流表換成電流傳感器,由計算機繪制充、放電的i-t圖像,由圖像計算充、放電

過程中通過電流傳感器的電荷量。知識拓展在i-t圖像中,先算出一個小方格代表的電荷量,然后數(shù)出整個圖像與橫軸所

圍的“面積”中的方格數(shù)(大于半個的按一個方格計算,小于半個的舍棄)。電容器充

電或放電過程中的電荷量為一個小方格代表的電荷量乘以方格數(shù)。3.電容器兩極板之間的電壓等于電源電動勢,由電容的定義式C=

估算出電容器的電容C。四、注意事項1.電流表要選用小量程的靈敏電流表(或電流傳感器)。2.要選擇大容量的電容器。3.實驗要在干燥的環(huán)境中進行。4.在做放電實驗時,在電路中串聯(lián)一個電阻,避免燒壞電流表。五、創(chuàng)新方案1.實驗器材的改進:使用傳感器測量數(shù)據(jù)。

2.實驗思路的改進:組成LC振蕩電路,一個實驗達成多個目的。實驗十一描繪小燈泡的伏安特性曲線一、原理裝置

二、操作步驟1.設(shè)計電路:電流表外接;滑動變阻器采用分壓式接法。2.連接電路:根據(jù)原理圖用導線進行實物連線。3.測量與記錄:移動滑動變阻器滑片位置,測出10組以上不同的電壓值U和電流值I,填

入自己設(shè)計的表格中。三、數(shù)據(jù)處理1.在坐標紙上以U為橫軸,以I為縱軸,建立坐標系。2.在坐標紙上描出各組數(shù)據(jù)所對應(yīng)的點。3.將描出的點用平滑的曲線連接起來,就得到小燈泡的伏安特性曲線(如圖所示)。

四、注意事項1.電流表外接法:本實驗中被測小燈泡燈絲的電阻值較小,因此測量電路必須采用電流

表外接法。2.控制電路接法:本實驗要作出I-U圖線,要求測出一組數(shù)值為0的電壓值和電流值,則滑

動變阻器要采用分壓式接法。3.保護元件安全:為保護元件不被燒毀,開關(guān)閉合前滑動變阻器的滑片應(yīng)位于圖中的a

端。加在小燈泡兩端的電壓不要超過其額定電壓。五、誤差分析1.電壓表不是理想電表,內(nèi)阻并非無窮大,由于電壓表的分流,使測得的電流值大于真

實值,從而引起誤差。2.測量時讀數(shù)不準確帶來誤差。3.在坐標紙上描點、作圖帶來誤差。六、創(chuàng)新方案轉(zhuǎn)換研究對象(如圖所示)。

實驗十二測量電阻的其他幾種方法一、伏伏法測電阻若電壓表內(nèi)阻已知,則可將其當作電流表、電壓表和定值電阻來使用。1.如圖甲所示,兩電表的滿偏電流接近時,若已知V1的內(nèi)阻為R1,則可測出V2的內(nèi)阻R2=

R1。

2.如圖乙所示,當兩電表的滿偏電流IV1?IV2時,V1并聯(lián)一定值電阻R0后,同樣可得V2的內(nèi)

阻R2=

。二、安安法測電阻若電流表內(nèi)阻已知,則可將其當作電流表、電壓表以及定值電阻來使用。1.如圖甲所示,當兩電表的滿偏電壓接近時,如果已知A1的內(nèi)阻R1,則可測得A2的內(nèi)阻R2

=

。

2.如圖乙所示,當兩電表的滿偏電壓UA2?UA1時,A1串聯(lián)一定值電阻R0后,同樣可測得A2

的內(nèi)阻R2=

。三、半偏法測電阻1.電流表半偏法(1)實驗步驟①按如圖所示的電路圖連接實物電路。

②斷開S2,閉合S1,調(diào)節(jié)滑動變阻器R1的滑片,使電流表讀數(shù)等于其滿偏電流Im。③保持滑動變阻器R1接入電路的阻值不變,閉合S2,調(diào)節(jié)電阻箱R2,使電流表讀數(shù)等于

Im,然后讀出R2的阻值,若滿足R1?RA,則可認為RA=R2。(2)誤差分析當閉合S2時,總電阻減小,總電流增大,大于原電流表的滿偏電流,而此時電流表半偏,所

以流經(jīng)R2的電流比電流表所在支路的電流大,R2的電阻比電流表的電阻小,而我們把R2

的讀數(shù)當成電流表的內(nèi)阻,故測得的電流表的內(nèi)阻偏小。2.電壓表半偏法(1)實驗步驟①按如圖所示的電路圖連接實物電路。

②將電阻箱R2接入電路的阻值調(diào)為0,閉合S,調(diào)節(jié)滑動變阻器R1的滑片,使電壓表讀數(shù)

等于其滿偏電壓Um。③保持滑動變阻器R1的滑片不動,調(diào)節(jié)電阻箱R2,使電壓表讀數(shù)等于

Um,然后讀出電阻箱R2接入電路的阻值,若R1?RV,則可認為RV=R2。(2)誤差分析當電阻箱R2接入電路的阻值由0逐漸增大時,電阻箱R2與電壓表兩端的總電壓也將逐漸

增大,當電壓表讀數(shù)等于

Um時,電阻箱R2兩端的電壓將大于

Um,則R2>RV,從而造成RV的測量值偏大。四、替代法測電阻1.電流等效替代(1)按如圖所示的電路圖連接好電路,并將電阻箱R0的阻值調(diào)至最大,滑動變阻器的滑

片P置于a端。

(2)閉合開關(guān)S1、S2,調(diào)節(jié)滑片P,使電流表指針指在適當?shù)奈恢?記下此時電流表的示數(shù)

I。(3)斷開開關(guān)S2,再閉合開關(guān)S3,保持滑動變阻器滑片P位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱,使電流表的

示數(shù)仍為I。(4)此時電阻箱連入電路的阻值R0與未知電阻Rx的阻值等效,即Rx=R0。2.電壓等效替代(1)按如圖所示的電路圖連好電路,并將電阻箱R0的阻值調(diào)至最大,滑動變阻器的滑片P

置于a端。

(2)閉合開關(guān)S1、S2,調(diào)節(jié)滑片P,使電壓表指針指在適當?shù)奈恢?記下此時電壓表的示數(shù)

U。(3)斷開開關(guān)S2,再閉合開關(guān)S3,保持滑動變阻器滑片P位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱,使電壓表的

示數(shù)仍為U。(4)此時電阻箱連入電路的阻值R0與未知電阻Rx的阻值等效,即Rx=R0。五、“電橋法”測電阻1.現(xiàn)象:如圖所示,實驗中調(diào)節(jié)電阻箱R3,使靈敏電流計G的示數(shù)為0。

2.原理:當A、B兩點電勢相等,A、B電勢差UAB=0,通過G的電流IG=0時,那么對應(yīng)部分的

電壓相等,則UR1=UR3,UR2=URx,根據(jù)歐姆定律有

=

,

=

,解得

=

或R1Rx=R2R3,這就是電橋平衡的條件,由該條件可求出待測電阻Rx的阻值。實驗十三測量金屬絲的電阻率一、實驗原理由Rx=ρ

得ρ=

,因此只要測出金屬絲的長度l、橫截面積S和電阻Rx,即可求得電阻率ρ。

二、操作步驟1.測直徑:用螺旋測微器在被測金屬絲上的三個不同位置各測一次直徑,求出其平均值

d。2.連電路:按原理圖連接實物電路。3.測長度:用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬絲的有效長度,反復(fù)測量三次,求

出其平均值l。4.測電壓、電流:改變滑動變阻器接入電路的阻值,測出多組U、I值,填入設(shè)計好的記

錄表格中。三、數(shù)據(jù)處理1.計算Rx的兩種方法(1)方法一:用Rx=

分別算出各次的數(shù)值,再取平均值。(2)方法二:作U-I圖像,利用斜率求出Rx,如圖所示。

注意

采用圖像法求電阻阻值,在描點時,要盡量使各點間的距離大一些,連線時要盡

可能地通過較多的點,其余各點均勻分布在直線的兩側(cè),個別偏離直線較遠的點可以不予考慮。2.計算電阻率:將記錄的數(shù)據(jù)l、d及得到的Rx的值代入電阻率計算式,ρ=

=

。四、注意事項1.本實驗中被測金屬絲的電阻值較小,為了減小實驗的系統(tǒng)誤差,必須采用電流表外接

法。2.電流不宜過大,通電時間不宜太長,以免溫度過高,導致電阻率測量結(jié)果偏大。五、誤差分析1.金屬絲直徑、長度的測量讀數(shù)等人為因素帶來誤差。2.電流表及電壓表對電阻測量的影響帶來誤差,因為電流表外接,所以R測<R真,由R=ρ

,知ρ測<ρ真。3.通電電流過大,時間過長,使金屬絲發(fā)熱,電阻率隨之變化帶來誤差。實驗十四測量電源的電動勢和內(nèi)阻一、原理裝置1.電路圖和實物圖(如圖甲、乙所示)。

2.原理:改變滑動變阻器接入電路的阻值,測多組U、I值,根據(jù)閉合電路歐姆定律E=U+

Ir計算E、r。二、操作步驟1.選量程、連線路:按原理圖連接實物電路,注意電壓表、電流表的量程和正、負接線

柱。2.調(diào)節(jié):滑動變阻器滑片移到接入電路的阻值最大的一端。3.測量:閉合開關(guān),改變滑動變阻器接入電路的阻值,測多組U、I值。三、數(shù)據(jù)處理1.方法一:列方程組求解電動勢和內(nèi)阻的大小。(1)

;(2)

;(3)

;根據(jù)以上三組方程分別求出E、r,再取其平均值作為電源的電動勢E和內(nèi)阻r。

(1)圖線的縱截距為E。(2)圖線斜率的絕對值表示r=

。2.方法二:用圖像法處理數(shù)據(jù),如圖所示。四、注意事項1.為了使電池的路端電壓變化明顯,應(yīng)選內(nèi)阻大些的電池(選用已使用過一段時間的干

電池)。2.在實驗中不要將I調(diào)得過大,每次讀完U和I的數(shù)據(jù)后應(yīng)立即斷開電源,以免干電池的E

和r明顯變化。3.要測出多組(I,U)數(shù)據(jù),且變化范圍要大些。4.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)從某一恰當值開始

(橫坐標I必須從0開始)。但這時圖線與橫軸交點的橫坐標值不再表示短路電流,而圖

線與縱軸交點的縱坐標值仍表示電源電動勢,圖線斜率的絕對值仍表示內(nèi)阻。五、誤差分析1.偶然誤差:主要來源于電壓表和電流表的讀數(shù)以及作U-I圖像時描點不準確。2.系統(tǒng)誤差(1)電流表外接①圖像法:若考慮電壓表內(nèi)阻RV的分流作用,真實的圖線如圖乙所示,故E測<E真,r測<r真。

②等效電源法:如圖甲所示,E測=

E真<E真,r測=

<r真。(2)電流表內(nèi)接①圖像法:若考慮電流表內(nèi)阻RA的分壓作用,真實的圖線如圖丁所示,故E測=E真,r測>r真。

②等效電源法:如圖丙所示,E測=E真,r測=r+RA>r真。六、創(chuàng)新方案安阻法和伏阻法測電源電動勢和內(nèi)阻(理想電表)

E=I1(R1+r)E=I2(R2+r)E=

r=

E=U1+

rE=U2+

rE=

r=

=

R+

r

R=E·

-r

=

·

+

實驗十五用多用電表測量電學中的物理量一、實驗原理1.多用電表的構(gòu)造及原理圖(1)多用電表可以用來測量直流電流、直流電壓、電阻、交變電壓等,并且每一種測量

項目都有幾個量程。(2)外形如圖所示,上半部分為表盤,表盤上有電阻、直流電流和電壓、交變電壓等多

種量程的刻度;下半部分中央為選擇開關(guān),它的四周刻有各種測量項目和量程。多用

電表面板上還有:歐姆調(diào)零旋鈕(表筆短接時使電表指針指在右端零歐姆處)、指針定

位螺絲(未接入電路時使電表指針指在左端的“0”位置)、表筆的正負插孔(紅表筆

插入“+”插孔,黑表筆插入“-”插孔)。(3)原理圖如圖所示。2.歐姆表原理(1)構(gòu)造:歐姆表由電流表G、電池、調(diào)零電阻R和紅、黑表筆組成。(2)工作原理:I=

。(3)刻度的標定:紅、黑表筆短接(被測電阻Rx=0)時,調(diào)節(jié)調(diào)零電阻R,使I=Ig,電流表的指

針達到滿偏,這一過程叫作歐姆調(diào)零。

①當I=Ig時,Rx=0,在滿偏電流Ig處標為“0”(圖甲)。②當I=0時,Rx→∞,在I=0處標為“∞”(圖乙)。③當I=

時,Rx=Rg+R+r,此電阻值等于歐姆表的內(nèi)阻值,Rx叫作中值電阻(圖丙)。二、操作步驟1.機械調(diào)零:多用電表的指針若不指零,則可通過調(diào)節(jié)指針定位螺絲進行機械調(diào)零。2.將紅、黑表筆分別插入“+”“-”插孔。3.測量小燈泡的電壓和電流(1)按如圖甲所示連好電路,將多用電表選擇開關(guān)置于直流電壓擋,測小燈泡兩端的電

壓。(2)按如圖乙所示連好電路,將選擇開關(guān)置于直流電流擋,測量通過小燈泡的電流。

4.用多用電表測電阻(1)調(diào)節(jié)指針定位螺絲,使指針指向電流的零刻度處,插入表筆。(2)選擇開關(guān)置于“Ω”擋的“×1”擋,短接紅、黑表筆,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指

到0Ω位置,然后斷開表筆。(3)將兩表筆分別接觸阻值為幾十歐姆的定值電阻兩端,讀出指示的電阻值,然后斷開

表筆,再與標定值進行比較。(4)選擇開關(guān)改置于“×100”擋,重新進行歐姆調(diào)零。(5)再將兩表筆分別接觸標定值為幾千歐姆的電阻兩端,讀出指示的電阻值,然后斷開

表筆,與標定值進行比較。(6)測量完畢,將表筆從插孔中拔出,并將選擇開關(guān)置于交流電壓最高擋或“OFF”

擋。5.多用電表中歐姆表換擋的原則(1)選擋原則:所選擋位在測量時要讓指針盡可能指在表盤中間范圍。(2)換擋原則①若表盤指針讀數(shù)過大(指針位置偏左),即指針偏轉(zhuǎn)角過小,換高倍率擋。②若表盤指針讀數(shù)過小,即指針偏轉(zhuǎn)角過大,換低倍率擋。6.用多用電表測二極管的正、反向電阻(1)認識二極管(當給二極管加正向電壓時電阻很小,當給二極管加反向電壓時電阻很

大):晶體二極管由半導體材料制成,它的符號如圖所示,左端為正極,右端為負極。

(2)用歐姆擋判斷二極管的正負極將多用電表歐姆擋調(diào)零之后,若用多用電表測電阻時指針偏角很大,則黑表筆接觸二

極管的正極,紅表筆接觸二極管的負極(如圖甲);若測電阻時多用電表指針偏角很小,則

黑表筆接觸二極管的負極,紅表筆接觸二極管的正極(如圖乙)。

三、注意事項1.區(qū)分“兩個零點”:“機械零點”是表盤刻度左側(cè)的“0”位置,調(diào)零時調(diào)節(jié)表盤下

邊中間的指針定位螺絲;“歐姆零點”是指刻度盤右側(cè)的0Ω,調(diào)零時調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋

鈕。2.測電阻時應(yīng)注意(1)測量電阻時待測電阻要與其他元件和電源斷開。(2)兩手一定不要同時接觸兩表筆金屬桿。(3)指針指中值附近較準確,否則換擋。(4)每換一擋必須重新歐姆調(diào)零。(5)讀出示數(shù)要乘以所選擇的倍率。實驗十六探究影響感應(yīng)電流方向的因素一、原理裝置如圖所示,只要改變穿過閉合回路的磁通量,就可以使閉合回路產(chǎn)生感應(yīng)電流,感

應(yīng)電流的有無通過連接在回路中的靈敏電流計的指針是否偏轉(zhuǎn)來判定。

二、操作步驟1.按圖連接電路,閉合開關(guān),記錄靈敏電流計G中流入的電流方向與靈敏電流計G中指

針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系。

2.記下線圈繞向,將線圈和靈敏電流計構(gòu)成通路。3.把條形磁體N極(或S極)向下插入線圈中,并從線圈中拔出,每次記下靈敏電流計中指針偏轉(zhuǎn)方向,然后根據(jù)步驟1的結(jié)論,判定出感應(yīng)電流方向,從而可確定感應(yīng)電流的磁場

方向。三、數(shù)據(jù)處理1.實驗現(xiàn)象記錄以下面四種情況(如圖甲、乙、丙、丁)為例,根據(jù)實驗結(jié)果,填寫表格。

圖號磁場方向磁通量變化趨勢感應(yīng)電流的方向(俯)感應(yīng)電流的磁場方向甲向下增加逆時針向上乙向上順時針向下丙向下減少順時針向下乙向上逆時針向上2.實驗結(jié)論(1)甲、乙說明:當線圈中磁通量增加時,感應(yīng)電流的磁場方向跟磁體的磁場方向相

反。(2)丙、丁說明:當線圈中磁通量減少時,感應(yīng)電流的磁場方向跟磁體的磁場方向相

同。四、注意事項1.靈敏電流計滿偏電流很小,查明靈敏電流計指針的偏轉(zhuǎn)方向和電流方向的關(guān)系時,應(yīng)

使用一節(jié)干電池。2.電流表選用零刻度線在中間的靈敏電流計,實驗前要弄清線圈導線的繞向。3.為了使實驗現(xiàn)象更加明顯,磁體要快速插入或抽出;進行一種操作后待靈敏電流計指

針歸零后再進行下一步操作。實驗十七探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系一、實驗原理1.實驗電路圖(如圖所示)

2.控制變量法(1)n1、U1一定,研究U2和n2的關(guān)系。(2)n2、U1一定,研究U2和n1的關(guān)系。二、操作步驟1.保持原線圈的匝數(shù)n1和電壓U1不變,改變副線圈的匝數(shù)n2,研究n2對副線圈電壓U2的影

響。(1)估計被測電壓的大致范圍,選擇多用電表交流電壓擋適當量程。若不知道被測電壓

的大致范圍,則應(yīng)選擇交流電壓擋的最大量程進行測量。(2)組裝可拆變壓器:把兩個線圈穿在閉合鐵芯上,用交流電壓擋測量輸入、輸出電

壓。2.保持副線圈的匝數(shù)n2和原線圈兩端的電壓U1不變,研究原線圈的匝數(shù)對副線圈電壓

的影響,重復(fù)以上操作。三、實驗結(jié)論原、副線圈的電壓比等于原、副線圈的匝數(shù)比。四、注意事項1.在改變學生電源電壓、線圈匝數(shù)前均要先斷開電源開關(guān),再進行操作。2.為了人身安全,學生電源的電壓不能超過12V,通電時不能用手接觸裸露的導線和接

線柱。3.為了多用電表的安全,使用交變電壓擋測電壓時,先用最大量程擋試測,大致確定被

測電壓后再選用合適的擋位進行測量。五、誤差分析1.由于漏磁,通過原、副線圈的每一匝的磁通量不嚴格相等造成誤差。2.原、副線圈有電阻,原、副線圈中的焦耳熱損耗造成誤差。3.鐵芯有磁損耗,形成渦流產(chǎn)生誤差。實驗十八利用傳感器制作簡單的自動控制裝置一、觀察熱敏電阻的特性1.原理裝置

2.操作步驟(1)按裝置圖連接好電路。(2)把多用電表置于歐姆擋,并選擇適當?shù)牧砍虦y出燒杯中沒有水時熱敏電阻的阻值,

并記下溫度計的示數(shù)。(3)向燒杯中注入少量的冷水,使熱敏電阻浸沒在冷水中,記下溫度計的示數(shù)和多用電

表測量的熱敏電阻的阻值。(4)將熱水分幾次注入燒杯中,測出不同溫度下熱敏電阻的阻值,并記錄。3.數(shù)據(jù)處理:在如圖所示的坐標系中,粗略畫出熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖線。

4.注意事項:實驗時,加熱水后要等一會兒再測熱敏電阻的阻值,以使熱敏電阻溫度與水的溫度相同,并同時讀出水溫。二、觀察光敏電阻的特性1.原理裝置

2.操作步驟(1)將光敏電阻、多用電表、燈泡、滑動變阻器按原理裝置圖所示的電路連接好,其中

多用電表置于“×100”擋。(2)先測出在室內(nèi)自然光的照射下光敏電阻的阻值,并記錄數(shù)據(jù)。(3)接通電源,讓小燈泡發(fā)光,調(diào)節(jié)小燈泡的亮度使其逐漸變亮,觀察多用電表表盤指針

顯示光敏電阻阻值的情況,并記錄。(4)用手掌(或黑紙)遮光時,觀察多用電表表盤指針顯示光敏電阻阻值的情況,并記錄。3.數(shù)據(jù)處理:根據(jù)記錄數(shù)據(jù)分析光敏電阻的特性。4.注意事項(1)實驗中,如果效果不明顯,可將光敏電阻部分電路放入帶蓋的紙盒中,并通過蓋上小

孔改變照射到光敏電阻上的光的多少來達到實驗?zāi)康摹?2)歐姆表每次換擋后都要重新進行歐姆調(diào)零。其他實驗實驗十九測量玻璃的折射率一、實驗原理如圖所示,當光線AO以一定的入射角θ1射向兩面平行的玻璃磚時,通過插針法找

出跟入射光線AO對應(yīng)的出射光線O'B,從而找出折射光線OO'和折射角θ2,再根據(jù)n=

或n=

算出玻璃的折射率。

二、操作步驟1.用圖釘把白紙固定在木板上。2.在白紙上畫一條線段aa',并取aa'上的一點O為入射點,作過O點的法線CD。3.畫出線段AO作為入射光線,并在AO上插上P1、P2兩枚大頭針。4.在白紙上放上玻璃磚,使玻璃磚的一條長邊與線段aa'對齊,并描出另一條長邊的兩個

點b、b'。5.眼睛在bb'的一側(cè)透過玻璃磚觀察兩枚大頭針并調(diào)整視線方向,使P1的像被P2的像擋

住,然后在眼睛這一側(cè)插上大頭針P3,使P3擋住P1、P2的像,再插上P4,使P4擋住P1、P2的

像和P3。6.移去玻璃磚,連接b、b',拔去大頭針,由大頭針P3、P4的針孔位置及bb'確定出射光線O'B及出射點O',連接O、O'得到線段OO'。7.用量角器測量入射角θ1和折射角θ2,并查出其正弦值sinθ1和sinθ2。8.改變?nèi)肷浣?重復(fù)實驗。三、數(shù)據(jù)處理1.計算法:算出不同入射角時的

,并取平均值,得到折射率n。2.圖像法:作sinθ1-sinθ2圖像,由n=

可知圖像應(yīng)是過原點的傾斜直線,如圖所示,其斜率表示折射率。

3.“單位圓”法:以入射點O為圓心,以一定的長度R為半徑畫圓,sinθ1=

,sinθ2=

,OP=OQ=R,則n=

=

。只要用刻度尺量出PN、QN'的長度就可以求出n,多次測量取平均值。四、注意事項1.實驗時,應(yīng)盡可能將大頭針豎直插在紙上,且P1和P2之間、P3和P4之間、P2與O、P3與

O'之間的距離要稍大一些。2.入射角不宜太大(即不能接近90°),也不宜太小(即不能接近0°)。3.操作時手不能觸摸玻璃磚的光潔光學面,也不能把玻璃磚界面當作尺子畫界線。4.實驗過程中,玻璃磚與白紙的相對位置不能改變。5.玻璃磚應(yīng)選用寬度較大的,其寬度宜在5cm以上,若寬度太小,則測量誤差較大。五、誤差分析1.入射光線、出射光線確定的準確性造成誤差,故入射側(cè)、出射側(cè)所插兩枚大頭針間

距應(yīng)大些。2.入射角和折射角的測量造成誤差,故入射角應(yīng)適當大些,以減小測量的相對誤差。實驗二十用雙縫干涉實驗測量光的波長一、實驗原理

如圖所示,相鄰兩條亮(暗)條紋間的距離Δx與入射光波長λ,雙縫S1、S2間距離d及

雙縫與屏的距離l滿足關(guān)系式Δx=

λ,因此,只要測出Δx、d、l即可得出波長λ。二、操作步驟1.安裝儀器(如圖所示)

(1)將光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上。(2)接好光源,打開開關(guān),使燈絲正常發(fā)光。(3)調(diào)節(jié)各器件的高度,使光源燈絲發(fā)出的光能沿遮光筒軸線到達光屏。(4)調(diào)節(jié)單縫和雙縫,盡量使縫的中點位于遮光筒的軸線上,使單縫與雙縫平行。2.觀察與記錄(1)調(diào)節(jié)單縫與雙縫間距為5~10cm時,觀察白光的干涉條紋。(2)在單縫和光源間放上濾光片,觀察單色光的干涉條