高中物理實(shí)驗(yàn)總復(fù)習(xí)和知識點(diǎn)總結(jié).ppt

1、第十五部分,高考物理實(shí)驗(yàn),一、實(shí)驗(yàn)分類 1測量性實(shí)驗(yàn)：7個 如：測量金屬的電阻率 2驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)：3個 如：驗(yàn)證動量守恒定律 3研究性實(shí)驗(yàn)：9個 如：研究勻變速直線運(yùn)動 二、考點(diǎn)及要求,一、2015高考實(shí)驗(yàn)分類、考點(diǎn)及要求,高考實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ囊?實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?能獨(dú)立完成知識內(nèi)容表中所列的實(shí)驗(yàn)，能明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，能理解?shí)驗(yàn)原理和方法，能控制實(shí)驗(yàn)條件，會使用儀器，會觀察、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，會記錄、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并得出結(jié)論；能靈活地運(yùn)用已學(xué)過的物理理論、實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)儀器去處理問題。,二、實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),一、誤差與有效數(shù)字 1、絕對誤差和相對誤差 在實(shí)際測量中，被測量的測量值與真值之間不可避免地存在差異，這種差異稱為測

2、量誤差。 測量值x和真值的差值x稱為測量值的絕對誤差，即絕對誤差x = x。 測量值的絕對誤差與真值的比值的絕對值稱為測量值的相對誤差。相對誤差通常用百分?jǐn)?shù)表示。因?yàn)楸粶y量的真值難以獲知，所以實(shí)際測量中，通常是以公認(rèn)值或用更精確方法得到的測定值來代替真值。相對誤差反映了測量的精確程度。,2、系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差 （1）系統(tǒng)誤差 由于儀器自身制造的精確度不夠或?qū)嶒?yàn)原理、方法不夠完善而產(chǎn)生的誤差。系統(tǒng)誤差一般不能用多次測量取平均值的方法加以消減。 例如：天平的不等臂性、刻度尺刻度的不夠均勻及刻度尺的熱脹冷縮、電表的準(zhǔn)確度不夠等造成的測量誤差都屬于儀器本身原因造成的系統(tǒng)誤差。驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)中以砂

3、和砂桶的重力作為小車所受的外力，伏安法測電阻時不計電表內(nèi)阻的影響等原因造成的實(shí)驗(yàn)誤差則屬于實(shí)驗(yàn)原理、方法不夠完備而產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差。,減小系統(tǒng)誤差的方法 改進(jìn)儀器、完善測量原理或方法。例如：伏安法測電阻時應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求選擇合適的實(shí)驗(yàn)電路（安培表內(nèi)接或外接）并選擇量程合適的測量儀器，驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)中要注意平衡摩擦力并使砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量。,（2）隨機(jī)（偶然）誤差 由于各種不確定因素對測量各環(huán)節(jié)（測量者、測量儀器、被測對象以及測量過程等）的影響而造成的誤差。 例如：測量者讀數(shù)時產(chǎn)生的誤差，調(diào)節(jié)儀器時（如透鏡成像時像屏位置的確定、用插針法確定折射光方向）產(chǎn)生的誤差，實(shí)驗(yàn)環(huán)境變化帶來的

4、誤差都屬于隨機(jī)誤差。隨機(jī)誤差的特點(diǎn)是測量結(jié)果偏大、偏小是隨機(jī)的、不確定的，但是隨著測量次數(shù)的增加，偏大和偏小的機(jī)會是均等的。,減小隨機(jī)誤差的方法 多次測量取算術(shù)平均值。 增大被測量量減少相對誤差。 圖線法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 控制實(shí)驗(yàn)條件。,3、有效數(shù)字 測量結(jié)果的準(zhǔn)確數(shù)字加一位測量誤差（即估測值）所在位數(shù)字，統(tǒng)稱為有效數(shù)字。 （1）在記錄測量結(jié)果時，應(yīng)注意以下關(guān)于有效數(shù)字的正確使用方法： 有效數(shù)字位數(shù)與小數(shù)點(diǎn)的位置無關(guān)。 出現(xiàn)在非零數(shù)字之間的“0”與最末位的“0”都是有效數(shù)字，不能隨意舍去，也不能任意增加。 對于很大或很小的數(shù)，應(yīng)采用科學(xué)記數(shù)法表示，以正確表示有效數(shù)字，一般情況下，使小數(shù)點(diǎn)前有一位

5、非零數(shù)字。,例：圖中測量的長度為4.80cm，4.8為準(zhǔn)確數(shù)字，0為估測值（是誤差所在位），共三位有效數(shù)字。4.80cm 也可寫為48.0mm 或 0.0480m，都是三位有效數(shù)字。若寫為4.8cm，為二位有效數(shù)字；寫為4.800cm，為四位有效數(shù)字，作為刻度尺測量結(jié)果，這兩種寫法都是錯誤的。0.0480m通常用科學(xué)記數(shù)法寫作4.8010-2m，表示三位有效數(shù)字，誤差發(fā)生在10-2這一位。,對于非測量值的數(shù)字，如公式中的確定倍數(shù)、指數(shù)、測量的次數(shù)都是準(zhǔn)確數(shù)，它們的有效位數(shù)可認(rèn)為無限多，不要求估讀的測量儀器的讀數(shù)，記錄的均為準(zhǔn)確數(shù)字，如游標(biāo)卡尺的讀數(shù)、電磁打點(diǎn)計時器打點(diǎn)周期。,（2）有效數(shù)字的運(yùn)

6、算 在多次測量取平均值和利用物理規(guī)律由直接測量量計算間接測量量時，對結(jié)果應(yīng)取2-3位有效數(shù)位。間接測量量的有效數(shù)字運(yùn)算在高中不作要求。,二、測量工具的使用與讀數(shù)方法。 高考中，卡尺、溫度計、秒表、電阻箱和萬用電表歐姆檔一般不估讀，以準(zhǔn)確數(shù)字記錄數(shù)據(jù)（即無估讀位）?？潭瘸?、螺旋測微器及其他測量工具讀數(shù)要求按照有效數(shù)字記錄數(shù)據(jù)（即有估讀位）。 任何測量工具在讀數(shù)前，均應(yīng)明確以下幾個問題： 1、明確工具的讀數(shù)規(guī)則（估讀或不估讀）。 2、明確工具的最小分度。,毫米刻度尺,2.05cm,3.60cm,5.00cm,1.45cm,6.12cm,物體的長度為：L=6.12cm1.45cm=4.67cm,毫米

7、刻度尺讀數(shù)規(guī)則：XX.Xmm,長度的測量,34. 62cm,深度尺,主尺,緊固螺釘,內(nèi)測量爪,外測量爪,游標(biāo)尺,游標(biāo)卡尺 1、構(gòu)造：,2、測量原理,以分度為0.1mm的游標(biāo)卡尺為例： 游標(biāo)尺刻度總長19.0mm，每格1.90mm。,當(dāng)主尺與游標(biāo)尺第0條刻線對齊時，游標(biāo)尺第1條刻線與主尺第2條刻線相差0.1mm；游標(biāo)尺第2條刻線與主尺第4條刻線相差0.2mm 當(dāng)游標(biāo)尺第1條刻線與主尺第2條刻線對齊時，量爪相距0.1mm；游標(biāo)尺第2條刻線與主尺第4條刻線對齊時，量爪相差0.2mm,0.1mm,3、分度與讀數(shù)規(guī)則,游標(biāo)尺的作用是將1mm細(xì)分為10等份，測量精度為0.1mm。,讀游標(biāo)尺0刻線所對主尺刻

8、度值：,讀與主尺正對的游標(biāo)尺刻線刻度值：,確定游標(biāo)卡尺的最小分度：,0.1mm,11 mm,0.4mm,11.4mm,游標(biāo)卡尺不能估讀，測量值為：,游標(biāo)卡尺,練習(xí),工件內(nèi)徑：23.7mm,分度為0.1mm的游標(biāo)卡尺讀數(shù)規(guī)則：,XX.Xmm,X的可能值為：0,1,2,3,4,5,6,7,8,9。,游標(biāo)卡尺,練習(xí) 請確定游標(biāo)卡尺的最小分度與讀數(shù)規(guī)則并讀數(shù)。,分度為0.05mm的游標(biāo)卡尺讀數(shù)規(guī)則：,XX.XXmm,X的可能值為：0,5。,14.55mm,游標(biāo)卡尺,練習(xí) 請確定游標(biāo)卡尺的最小分度與讀數(shù)規(guī)則并讀數(shù)。,分度為0.02mm的游標(biāo)卡尺讀數(shù)規(guī)則：,XX.XXmm,X的可能值為：0,2,4,6,8

9、。,3.68mm,螺旋測微器（千分尺）,1、構(gòu)造：,2、原理： 螺旋測微器套管刻度軸線下方是整毫米刻度，上方是0.5mm刻度，套管的最小分度是0.5mm 。鼓輪旋轉(zhuǎn)一周，螺桿后退0.5mm，鼓輪上有50個小分度，所以，鼓輪上的最小分度是0.01mm，加一位估讀數(shù)，可讀到0.001mm。 螺旋測微器讀數(shù)規(guī)則：XX.XXXmm,螺旋測微器,練習(xí) 請確定螺旋測微器的最小分度與讀數(shù)規(guī)則并讀數(shù)。,注：請在空白處兩次單擊左鍵以打開光源，再旋轉(zhuǎn)（點(diǎn)擊）手輪，開始實(shí)驗(yàn)測量。,3.125mm,12.946mm,讀數(shù)：9.208mm,3、讀數(shù)：,讀數(shù)：10.629mm,讀數(shù)：0.821mm,讀數(shù)：0.478mm,

10、電流表與電壓表,讀數(shù)規(guī)則的判斷（半格法）： 量程:0A-0.6A 最小分度:0.02A 半格刻度:0.01A 讀數(shù)規(guī)則:0.00A 量程:0A - 3A 最小分度:0.1A 半格刻度:0.05A 讀數(shù)規(guī)則:0.00A 量程:0V - 3V 最小分度:0.1V 半格刻度:0.05V 讀數(shù)規(guī)則:0.00V 量程:0V -15V 最小分度:0.5V 半格刻度:0.25V 讀數(shù)規(guī)則:00.0V,0A-0.6A:0.46A 0A-3A:2.30A,0A-0.6A:0.50A 0A-3A:2.50A,0V-3V:2.00V 0V-15V:10.0V,0V-3V:2.50V 0V-15V:12.5V,秒表,

11、最小分度：0.1s 讀數(shù)規(guī)則：XmXXsX,讀數(shù)：3分37秒5 即：217.5s,注：秒表使用完畢后，應(yīng)讓秒表繼續(xù)走時直至停止，以釋放彈性勢能。,歐姆表 1、外部構(gòu)造：,請根據(jù)操作步驟點(diǎn)擊多用電表的相關(guān)旋鈕或表筆開始模擬實(shí)驗(yàn)。,2、使用方法 （1）機(jī)械調(diào)零：調(diào)整定位螺絲，使指針指左端零刻度。 （2）選擇檔位：旋動選擇開關(guān)選擇檔位。 （3）電阻調(diào)零：插入表筆，短接表筆，調(diào)整電阻調(diào)零旋鈕，使指針指歐姆表零刻度。 （4）測量讀數(shù)：將表筆與待測電阻連接（手不能與表筆金屬部分接觸）。指針示數(shù)乘檔位倍率為待測電阻阻值（結(jié)果不估讀）。 （5）指針越接近中值電阻測量越精確，若檔位不合適，應(yīng)重新選擇，即重復(fù)第2

12、、3、4步驟。 （6）測量結(jié)束：將多用電表選擇開關(guān)置于OFF檔或交流電壓最高檔。拔出表筆。,15,OFF,3、歐姆表內(nèi)部構(gòu)造與測量原理：,思考：歐姆表刻度為何是非線性刻度？,當(dāng)Rg+R+r =Rx時， Ix=Ig/2 ，此時被測電阻值Rx值為歐姆表的內(nèi)電阻Ro=Rg+R+r，也稱為歐姆表的中值電阻R中。 歐姆表在不同檔位時的中值電阻不同，歐姆表指針在中值附近時測量誤差較小，因此在測量時應(yīng)選擇合適的檔位，使指針盡可能靠近中值刻度。 每次選擇新的檔位時，Rg改變，需重新設(shè)置電阻調(diào)零旋鈕R以使表筆短接時指針重新滿偏。,Rx,4、讀數(shù)：,約1200,表盤刻度（不估讀）檔位倍率,注：測量時必須將待測電阻

13、與原電路分離，特別是電源！ 測量時雙手不能與電阻兩端接觸否則示數(shù)偏小。,測量時指針越接近中值越精確。若指針偏角過大，應(yīng)將選擇開關(guān)調(diào)降一檔。,電阻箱,讀數(shù)：86.3,天平 1、使用方法： （1）將天平置于水平桌面上，游碼歸零。 （2）調(diào)整天平橫梁平衡。 （3）左物右碼，調(diào)節(jié)游碼使天平平衡。 （4）確定游碼刻度的最小分度及讀數(shù)數(shù)位，讀數(shù)。 2、最小分度及讀數(shù)規(guī)則： 最小分度：0.2g 讀數(shù)規(guī)則：砝碼質(zhì)量和+游碼讀數(shù) XX.Xg,讀數(shù)：36.4g,彈簧秤 1、使用方法： （1）確定最小分度及讀數(shù)數(shù)位（有效數(shù)字記錄）。 （2）零點(diǎn)調(diào)零。 （3）拉動時，使力的方向與彈簧伸長的方向相同。 （4）測量時不要

14、超過量程。 2、讀數(shù)： 最小分度：0.2N 讀數(shù)規(guī)則：X.XN,讀數(shù)：1.8N,打點(diǎn)計時器的使用 電磁打點(diǎn)計時器：使用4-6V、50Hz交流電源，打點(diǎn)周期0.02秒。 電火花計時器：使用220V、50Hz交流電源，打點(diǎn)周期0.02秒。 安裝時注意將兩紙帶限位孔的連線和紙帶拉動方向相同，以減小紙帶與限位孔之間的摩擦。 先接通電源，再釋放紙帶。,三、圖象法處理數(shù)據(jù),在探索或驗(yàn)證規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中用圖線法具有直觀、形象的特點(diǎn)，還可以利用數(shù)學(xué)方法將成反比的規(guī)律轉(zhuǎn)化為正比圖線，這種“曲線改直法”是在驗(yàn)證或探索規(guī)律時常用的一種方法。 作圖要求： 1、坐標(biāo)軸必須標(biāo)明所代表的物理量及單位； 2、坐標(biāo)分度要與測量數(shù)據(jù)

15、的精確度一致，以保證不因數(shù)據(jù)處理而增加實(shí)驗(yàn)誤差； 3、盡量使圖線充滿圖紙?？v軸與橫軸的標(biāo)度可以不同，并且考慮到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的取值范圍，為使坐標(biāo)紙能夠得到充分的利用，坐標(biāo)軸的的起始點(diǎn)數(shù)值不一定是0。,4、用光滑曲線連接測量數(shù)據(jù)點(diǎn)時，盡可能使較多的點(diǎn)在曲線上，其余的點(diǎn)均勻分布在曲線兩側(cè)，偏離曲線較遠(yuǎn)的點(diǎn)可作為誤點(diǎn)舍去，所以，圖線法比計算法有更好的平均效果。,三、高中物理分組實(shí)驗(yàn)（目錄）,研究彈力和彈簧伸長的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究物理量間的關(guān)系 圖象處理數(shù)據(jù) 實(shí)驗(yàn)器材：鐵架臺 鉤碼 刻度尺 彈簧 實(shí)驗(yàn)原理：利用刻度尺和鉤碼測量彈簧長度和彈簧彈力，通過圖象分析彈力和彈簧伸長的關(guān)系。,實(shí)驗(yàn)步驟： （1）利

16、用刻度尺測量分別懸掛0、1、2、3個鉤碼時的彈簧長度。 （2）記錄各次鉤碼質(zhì)量和彈簧長度。計算各次鉤碼重力及彈簧的伸長量。 （3）作F-x圖象，分析彈力和彈簧伸長的關(guān)系 （4）整理實(shí)驗(yàn)器材,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理：,實(shí)驗(yàn)結(jié)論： 彈簧的伸長量與彈力成正比。,例：在探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，用圖像法處理數(shù)據(jù)時，某同學(xué)將彈簧的總長L作為橫坐標(biāo)，彈力F作為縱坐標(biāo)，然后描點(diǎn)作圖，若其他步驟都正確，則作出的圖線應(yīng)是下圖中的（ ）,思考：本題圖象中的直線斜率是什么？ 若繪制的彈簧彈力與形變量的F-x圖像與正橫軸有交點(diǎn)，可能原因是什么？,C,彈簧勁度系數(shù),掛彈簧前測量彈簧長度，自重的影響,驗(yàn)證力的平行四邊形定則

17、,實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)：驗(yàn)證平行四邊形法則 等效法 實(shí)驗(yàn)器材：木板、白紙、圖釘、橡皮筋、細(xì)線、刻度尺、三角板、量角器、彈簧測力計。 實(shí)驗(yàn)原理：等效法、平行四邊形法則。 實(shí)驗(yàn)步驟：見動畫。,標(biāo)記點(diǎn),讀數(shù),標(biāo)記方向,標(biāo)記方向,讀數(shù),F,F是由一個彈簧秤的數(shù)據(jù)確定的，是實(shí)驗(yàn)理論值； F是根據(jù)兩個彈簧秤的數(shù)據(jù)通過作圖得到的，是實(shí)驗(yàn)測量值,例：在驗(yàn)證力的平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)中，所說的“合力與兩個分力的效果相同”是指下列說法中的（ ） A每次將結(jié)點(diǎn)拉到相同的位置 B每次將橡皮條拉到相同的長度 C每次將橡皮條在同一方向上拉直 D使彈簧測力計每次示數(shù)相同,A,例：在驗(yàn)證力的平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)寫下了以下實(shí)驗(yàn)步驟，根

18、據(jù)你做這一實(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為這個同學(xué)有哪些重要的疏漏和錯誤： A用圖釘把白紙固定在水平方木板上。 B用圖釘把橡皮條一端固定在白紙的A點(diǎn) C用兩條細(xì)繩結(jié)在橡皮條的另一端，通過兩條細(xì)繩用兩個彈簧測力計互成角度地將結(jié)點(diǎn)拉到某位置O，記下兩彈簧測力計的讀數(shù)F1、F2。 D用刻度尺選定標(biāo)度，畫出F1、F2的圖示。 E用一個彈簧測力計通過細(xì)繩將結(jié)點(diǎn)拉到一定位置，將彈簧測力計的讀數(shù)F按相同的標(biāo)度圖示出來。 F由平行四邊形法則畫出F1和F2合力F與F比較 。,疏漏：C中漏“同時記下F1和F2方向”；E中漏“記下F的方向”。 錯誤：E中“用一個彈簧秤通過細(xì)繩將結(jié)點(diǎn)拉到同樣位置O”。,研究勻變速直線運(yùn)動,實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)：

19、通過紙帶分析測定瞬時速度和加速度。 實(shí)驗(yàn)器材：打點(diǎn)計時器、低壓交流電源、導(dǎo)線、長木板、小車、鉤碼、紙帶、刻度尺、細(xì)線。,實(shí)驗(yàn)原理與紙帶分析： 用刻度尺測量零點(diǎn)（第一個清晰點(diǎn)）到各計數(shù)點(diǎn)的位移d（減小零點(diǎn)誤差），計算各相臨計數(shù)點(diǎn)的位移s。相鄰計數(shù)點(diǎn)間有4個點(diǎn)未畫出。,在考試時，為節(jié)省時間可用下列方法代替逐差法： 設(shè)：第6點(diǎn)到第3點(diǎn)的距離為S2，第3點(diǎn)到第0點(diǎn)的距離為S1。 若只有5個標(biāo)記點(diǎn)，則可舍去0點(diǎn)，將剩余各段以上述方法求加速度。但要注意：,速度、加速度偏大,可以,將紙帶上各段平均速度求出（即各計數(shù)點(diǎn)瞬時速度），并與其對應(yīng)的時刻組成數(shù)據(jù)對，在v-t圖中描點(diǎn)，再將各數(shù)據(jù)點(diǎn)以一條直線連接，求出圖

20、線的斜率即為加速度。,思考：根據(jù)下面的紙帶回答問題 （1）0與6號點(diǎn)間的距離如何測量？ （2）v0、v6是否可求？ （3）若低壓電源的頻率低于50Hz，求出的速度、加速度偏大還是偏??？ （4）如何用圖象法求加速度？,例：如圖所示為接在50Hz低壓交流電源上的打點(diǎn)計時器，在紙帶做勻加速直線運(yùn)動時打出的一條紙帶。圖中所標(biāo)的是每5個計時點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn)A、B、D、E等，但第3個計數(shù)點(diǎn)C在圖中未標(biāo)出。由圖中給出的數(shù)據(jù)計算紙帶運(yùn)動的加速度公式是a =_，其計算值是_m/s2；第3個計數(shù)點(diǎn)C與第2個計數(shù)點(diǎn)B之間的距離是_cm；在打下計數(shù)點(diǎn)B時，紙帶運(yùn)動的即時速度vB=_m/s。（其中，用S1表示A、B間距離

21、，用S4表示D、E間距離。）,驗(yàn)證牛頓第二定律,實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)：控制變量法，圖象法處理數(shù)據(jù)。 實(shí)驗(yàn)器材：打點(diǎn)計時器、低壓交流電源、導(dǎo)線、長木板（滑輪）、小車、鉤碼、紙帶、刻度尺、天平、細(xì)線、木塊、小桶、沙子。,實(shí)驗(yàn)原理與數(shù)據(jù)處理： 調(diào)整木板傾角，使小車勻 速下滑（等間隔點(diǎn)），平衡摩擦力。由小桶和 沙子總重可知小車外力。 分別改變沙子質(zhì)量和小車上鉤碼質(zhì)量，通過紙帶分析計算各次小車運(yùn)動加速度，重復(fù)多次。 做a- F圖象和a-1/M圖象，計算圖象斜率。 削減系統(tǒng)誤差：mM,誤差分析： 1、平衡摩擦力不當(dāng)。,F,a,0,理論曲線,1/M,a,0,理論曲線,誤差分析： 2、未符合Mm的近似條件。,F,a,0,

22、理論曲線,1/M,a,0,理論曲線,a-F圖像：描點(diǎn)數(shù)據(jù)mg大于F理論值，當(dāng)m與M差不多時圖像點(diǎn)右移較多。,a-1/M圖像：圖像斜率為F。1/M越大，F(xiàn)實(shí)際值比mg小得越多。圖像斜率逐漸減小。,誤差分析： 3、考慮小車與配重組成的系統(tǒng),思考：改變懸掛的配重質(zhì)量，同時保證系統(tǒng)總質(zhì)量不變時，加速度隨系統(tǒng)合力變化的圖像會發(fā)生彎曲嗎？ 改變小車質(zhì)量，同時懸掛的配重質(zhì)量不變時，加速度隨系統(tǒng)總質(zhì)量倒數(shù)變化圖像會發(fā)生彎曲嗎？,將懸掛的配重逐一取下，放在小車上，以保證總質(zhì)量不變。 不論M是否遠(yuǎn)大于m，a-mg圖像均不會彎曲。,實(shí)測曲線,研究平拋運(yùn)動,實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)： 正確繪制平拋運(yùn)動軌跡，求平拋物體的初速度。 實(shí)驗(yàn)

23、器材： 斜槽、小球、木板、固定支架、重錘、白紙、圖釘、復(fù)寫紙、刻度尺、三角板。,x,y,實(shí)驗(yàn)步驟,1.安裝實(shí)驗(yàn)裝置調(diào)節(jié)軌道末端水平。,2.記錄拋出點(diǎn)位置及重錘線方向。,3.同高度釋放小球，記錄各軌跡點(diǎn)。,4.取下白紙，建立坐標(biāo)系描繪軌跡。,5.取若干點(diǎn)坐標(biāo)，計算平均初速度。,6.整理實(shí)驗(yàn)器材，結(jié)束實(shí)驗(yàn)。,注：上述實(shí)驗(yàn)中確定坐標(biāo)原點(diǎn)和軌跡點(diǎn)的方法，不需要測量小球直徑。,實(shí)驗(yàn)原理及數(shù)據(jù)處理： 調(diào)節(jié)斜槽末段水平（小球靜止）。 小球到斜槽末端時球心位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，根據(jù)重錘線確定y軸和x軸。 根據(jù)小球運(yùn)動過程中通過復(fù)寫紙留下的標(biāo)記點(diǎn)在白紙上正確描記球心位置。 重復(fù)多次（從同高度下落），描繪拋物線。 在拋

24、物線上新取多個數(shù)據(jù)點(diǎn)，測出坐標(biāo)，帶入公式計算初速度，并求平均值。,注：需要測量小球直徑。,實(shí)驗(yàn)的變化：,例：在“研究平拋物體的運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)中，可以測出小球經(jīng)過曲線上任意位置的瞬時速度，實(shí)驗(yàn)簡要步驟如下： 讓小球多次從 位置上滾下，記下小球做平拋運(yùn)動的一系列位置。 安裝好器材，注意 ，記下斜槽末端O點(diǎn)和過O點(diǎn)的豎直線。 測出曲線上某點(diǎn)的坐標(biāo)x、y，用v= 計算出該點(diǎn)的瞬時速度。 取下白紙，以O(shè)為原點(diǎn)，以豎直線為軸建立坐標(biāo)系，用平滑曲線畫平拋軌跡。 （1）完成上述步驟，將正確的答案填在橫線上。 （2）上述實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序是 。,斜槽上的同一高度,調(diào)整斜槽調(diào)節(jié)槽口水平,例：一個同學(xué)做“研究平拋物體

25、的運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)，只在紙上記錄下重錘線y的方向，忘記在紙上記錄下斜槽末端位置，并只在坐標(biāo)紙上描出如圖所示一段曲線。現(xiàn)在我們可以在曲線上取A、B兩點(diǎn)，用刻度尺分別量出它們到y(tǒng)軸的距離：AA=x1，BB=x2，以及AB的豎直距離h，從而求出小球拋出的水平初速度v0為（ ）,A,思考：若平拋初始點(diǎn)缺失，為測量平拋初速度，可采取的兩種處理方法是什么？,附：平拋運(yùn)動的閃光照片,兩圖均為小球平拋運(yùn)動過程的閃光照片，若已知小方格邊長代表的實(shí)際距離為L，求小球平拋運(yùn)動的初速度。,驗(yàn)證碰撞中的動量守恒,實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)：小球平均落點(diǎn)的確定方法，測量量的轉(zhuǎn)換測速度轉(zhuǎn)換為測水平位移，兩球飛行的水平距離的確定。 實(shí)驗(yàn)器材：斜槽

26、、小球（等大不等質(zhì)）、重錘、白紙、復(fù)寫紙、天平、刻度尺、三角板、圓規(guī)。,O,M,P,N,m1,m2,實(shí)驗(yàn)原理及數(shù)據(jù)處理： 天平稱量兩小球質(zhì)量。 調(diào)節(jié)斜槽末段水平（小球靜止）。 先不放被碰球，記錄入射球落點(diǎn)P，再將被碰球放于軌道末端，使入射球從同一高度下落，記錄兩球落點(diǎn)M、N。重復(fù)多次。擬合落點(diǎn)平均位置。 測量量各長度，帶入下式驗(yàn)證等式是否成立。,速度測量的轉(zhuǎn)化,O M P N,兩球從相同高度做平拋運(yùn)動：,思考： （1）是否還要測量小球質(zhì)量？ （2）是否還要測量小球直徑？ （3）是否還要測量小球下落高度？ （4）實(shí)驗(yàn)中白紙和復(fù)寫紙是否可以移動？,是,否,否,否；是,例： “驗(yàn)證碰撞中的動量守恒“

27、實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，讓質(zhì)量為m1的小球從斜面上某處自由滾下，與靜止在支柱上質(zhì)量為m2的小球發(fā)生對心碰撞，則： (1)兩小球質(zhì)量的關(guān)系應(yīng)滿足( )。 A.m1=m2 B.m1m2 C.m1m2 D.沒有限制 (2)實(shí)驗(yàn)必須滿足的條件是( )。 A.軌道末端的切線必須是水平的 B.斜槽軌道必須光滑 C.入射球m1每次必須從同一高度滾下 D.入射球m1和被碰球m2的球心在碰撞瞬間必須在同一高度 (3)實(shí)驗(yàn)中必須測量的量是( )。 A.小球的質(zhì)量ml和m2 B.小球半徑 C.桌面離地的高度H D.小球起始高度 E.從兩球相碰到兩球落地的時間 F.小球ml單獨(dú)滾下的水平距離 G.兩小球m1和m2相碰后飛出

28、的水平距離,B,ACD,ABFG,驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)：測定瞬時速度，驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。 實(shí)驗(yàn)器材：打點(diǎn)計時器、重錘、低壓交流電源、導(dǎo)線、鐵架臺、紙帶、刻度尺、夾子。,注意：安裝打點(diǎn)計時器時要使兩紙帶限位孔的連線處于豎直方向，以減小與紙帶的摩擦力。,實(shí)驗(yàn)原理與數(shù)據(jù)處理： 測量各個下落高度hn，計算各點(diǎn)瞬時速度vn（1號記數(shù)點(diǎn)盡量往后取以減小長度測量誤差）。 驗(yàn)證mghn=mvn2/2在誤差允許范圍內(nèi)是否成立，比較gh和v2/2的數(shù)值。（不必測量重錘質(zhì)量，但重錘質(zhì)量大些對減小實(shí)驗(yàn)誤差有利。g取當(dāng)?shù)刂亓铀俣取＃?小,撞針與紙帶的摩擦影響,運(yùn)用圖象法處理數(shù)據(jù),建立v2/2-h圖象，觀察是

29、否成線性關(guān)系，描出過原點(diǎn)的直線，計算圖線斜率（g）與當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎当容^，驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒。,思考：如果當(dāng)?shù)刂亓铀俣炔恢?，?yīng)如何獲得？ *驗(yàn)證機(jī)械能守恒的標(biāo)準(zhǔn)是什么？,單擺測重力加速度,相對誤差在10%以內(nèi),例：做驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)步驟有： （1）把打點(diǎn)計時器固定在鐵架臺上，并用導(dǎo)線將打點(diǎn)計時器接在低壓直流電源上； （2）將連有重物的紙帶穿過打點(diǎn)計時器限位孔，用手穩(wěn)提紙帶； （3）釋放紙帶，同時接通電源開關(guān)打出一條紙帶； （4）更換紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，選點(diǎn)跡清晰且第1、2點(diǎn)間距約為2mm的紙帶備用 （5）用天平稱出重物的質(zhì)量； （6）用公式 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律； 在上述實(shí)驗(yàn)步驟中錯誤的

30、是 ；多余的是 。,（1）（2）（3）（6）,（5）,（4）,用單擺測定重力加速度,實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)：單擺周期公式 測定單擺周期的方法 實(shí)驗(yàn)器材：細(xì)線、鋼球、鐵架臺、夾子、刻度尺、秒表。 實(shí)驗(yàn)原理與數(shù)據(jù)處理 測定擺長：將單擺掛好后，用刻度尺測定擺長 (約1米)?；蛴每潭瘸吆涂ǔ邷y定擺線長l和鋼球直徑d。求得擺長：L=l+d/2（ld）,注意：擺長測量結(jié)果只需記錄到毫米位，但考試時若有刻度尺讀數(shù)題仍按讀數(shù)規(guī)則讀數(shù)。擺線懸點(diǎn)必須固定。,測定周期：將單擺從平衡位置拉開一小角度（小于5）無初速釋放。當(dāng)單擺擺動到最低點(diǎn)時開始計時，采用倒序計數(shù)法（3，2，1，0，1）用秒表測定20-50次全振動的時間t計算周期T

31、=t/n。 計算重力加速度：,改變擺長（80cm-120cm），重復(fù)多次取平均值。 實(shí)驗(yàn)中的擺線不宜過長或過短，應(yīng)較細(xì)，彈性小。擺球密度應(yīng)較大。振動次數(shù)不宜過長或過短。,思考：如果在測定周期時，懸點(diǎn)出現(xiàn)松動，使擺線變長，會對實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生怎樣的影響？,g偏小,運(yùn)用圖象法處理數(shù)據(jù),建立T2-L圖象，觀察是否成線性關(guān)系，描出過原點(diǎn)的直線，計算圖線斜率（ ）求出當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋?思考：為減小作圖誤差，在規(guī)劃坐標(biāo)軸標(biāo)度時可采取怎樣的措施？這時圖象會有什么變化？,坐標(biāo)軸原點(diǎn)可以不從零開始。圖線不再過原點(diǎn)但斜率不變。,例：在用單擺測定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中， （1）有如下器材可供選擇，你認(rèn)為應(yīng)選用的器材的序號是

32、 。 A約1m長的細(xì)線 B約0.3m長的細(xì)線 C約0.8m長的粗線 D直徑約1cm的實(shí)心木球 E直徑約1cm的實(shí)心鐵球 F游標(biāo)卡尺 G螺旋測微器 H毫米刻度尺 I秒表 J鐵架臺 （2）如果測出的重力加速度偏大，可能因?yàn)椋?） A測量周期時，記錄到的全振動次數(shù)比實(shí)際多了一次 B測量周期時，記錄到的全振動次數(shù)比實(shí)際少了一次 C用擺線長做為擺長 D *擺動角度大于5度,A,AEHIJ,*當(dāng)擺角大于5時單擺周期會增大。,例：在利用單擺測定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，由于單擺做簡諧振動的周期 ，于是有 。 改變單擺的擺長，只要測出擺長及相應(yīng)的振動周期，作出T2-L圖線，就可求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。T2-L圖線應(yīng)該

33、經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)。某學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中測得的T2-L圖線為如圖所示的直線，則： （1）造成圖線不過原點(diǎn)的原因是（ ） A每次都將n個周期的時間計成n+1個周期的時間 B每次在測量擺長時，都將擺線長當(dāng)成了擺長 C每次實(shí)驗(yàn)時，擺球的振幅都不同 D每次實(shí)驗(yàn)時，擺球的質(zhì)量都不同 （2）當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?。 （取2=9.87）,B,9.87m/s2,探究動能定理,實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)：探究合外力做功與物體動能變化之間的關(guān)系。,實(shí)驗(yàn)器材：長木板、小車、橡皮筋、打點(diǎn)計時器、墊塊、圖釘、刻度尺、紙帶、交流電源。,分別將1、2、3根相同的橡皮筋并接后與小車相連，每次使小車在橡皮筋拉緊時從同一初位置彈出。利用打點(diǎn)計時器打出的紙帶計算各

34、次橡皮筋恢復(fù)原長時小車的最大速度。因各次橡皮筋的長度變化相同，所以各次橡皮筋做的功可記為：W、2W、3W。繪制出W-v2圖像，分析做功與小車動能變化的關(guān)系，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。,描繪小燈泡的伏安曲線,實(shí)驗(yàn)原理：采用伏安法測量燈絲電流及兩端電壓，調(diào)整滑動變阻器，測量多組數(shù)據(jù)后，描繪伏安曲線。 實(shí)驗(yàn)電路：實(shí)驗(yàn)用燈泡燈絲電阻很小，通常采用電流表外接法。為繪制較大區(qū)間得伏安曲線，滑動變阻器采用分壓法。,數(shù)據(jù)記錄：,曲線描繪：,思考： 該實(shí)驗(yàn)可以采用限流接法嗎？ 當(dāng)滑動變阻器總阻超過燈絲電阻2倍以上時考慮。 U-I圖象是曲線，說明什么？ 燈絲電阻隨溫度升高而增加。 曲線上某點(diǎn)切線的斜率是電阻嗎？ 不是。,例：

35、某同學(xué)用右圖所示的電路，測繪標(biāo)有“3.8V 0.3A”的小燈泡的燈絲電阻R隨電壓U變化圖象。 除了導(dǎo)線和開關(guān)外，有以下一些器材可供選擇： 電流表： A1(量程100mA，內(nèi)阻約為2)； A2(量程0.6A，內(nèi)阻約為0.3)； 電壓表： V1(量程5V，內(nèi)阻約為5K)； V2(量程15V，內(nèi)阻約為15K)； 滑動變阻器： R1(阻值范圍010)； R2(阻值范圍02K)； 電源： E1(電動勢為1.5V，內(nèi)阻約為0.2)； E2(電動勢為4V，內(nèi)阻約為0.04)。,為了調(diào)節(jié)方便，測量準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用電流表，電壓表，滑動變阻器，電源。（填器材的符號）,E2,A2,V1,R1,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計算并

36、描繪出RU圖象如圖所示，由圖象可知，此燈泡在不工作時，燈絲電阻為；當(dāng)所加電壓為3.00V時，燈絲電阻為，燈泡實(shí)際消耗的電功率為W。,11.5,1.5,0.78,根據(jù)RU圖象，可確定小燈泡耗電功率P與外加電壓U的關(guān)系。符合該關(guān)系的示意圖是下列圖中的。,A,測定金屬的電阻率（伏安法測電阻）,實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)：螺旋測微器的使用。測定金屬電阻率的方法。 實(shí)驗(yàn)器材：電流表、電壓表、直流電源、滑動變阻器、螺旋測微器、米尺、金屬電阻絲、開關(guān)、導(dǎo)線。,實(shí)驗(yàn)原理與數(shù)據(jù)處理： 螺旋測微器測三次金屬絲直徑取平均值。毫米刻度尺測三次金屬絲長度取平均值。 連接電路置滑動變阻器阻值最大。 閉合電鍵，改變滑動變阻器滑片位置，記錄幾

37、組電壓與電流值，斷開電鍵。計算R，取平均值。 將各實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)代入電阻率間接測量式，計算金屬絲電阻率。 拆卸電路，整理器材。,思考： 在處理數(shù)據(jù)時，是否可以先計算各次測量的電壓平均值和電流平均值，再求出電阻平均值？ 不可以。,附：依據(jù)電路圖連接實(shí)物圖,例：有一合金絲，橫截面積為S=5.110-7m2，長L10m2，要測其電阻率?，F(xiàn)備有量程3伏，內(nèi)阻3千歐的電壓表，量程0.6安，內(nèi)阻0.1歐的電流表，兩節(jié)干電池，0100歐滑動變阻器，開關(guān)、導(dǎo)線等。用伏安法測其電阻時，如電路選取正確，電壓表示數(shù)為2.4伏，電流表示數(shù)為0.12安，所選取的是內(nèi)接法還是外接法電路？滑動變阻器是限流法連接還是分壓法連接？被

38、測合金絲的阻值是多少歐？合金絲的電阻率是多少？,內(nèi)接法，限流法，19.9 ， 1.010-6 m,測定電源的電動勢和內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)：測定電動勢和內(nèi)阻的方法。利用圖像處理數(shù)據(jù)。 實(shí)驗(yàn)器材：電流表、電壓表、待測電源、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線。,實(shí)驗(yàn)電路： 實(shí)驗(yàn)用電源為一節(jié)干電池，電動勢和內(nèi)阻約為1.5V和1.0左右。實(shí)驗(yàn)室常用的安培表（量程0.6A）的內(nèi)阻RA為 0.125，伏特表（量程3V）的內(nèi)阻RV為3K。采用電流表內(nèi)接法系統(tǒng)誤差較小。（詳見后述）,實(shí)驗(yàn)原理與數(shù)據(jù)處理： 根據(jù)閉合電路歐姆定律，調(diào)節(jié)電路中滑動變阻器，測量多組路端電壓和總電流，由方程組求解電源電動勢及內(nèi)阻，或描點(diǎn)作出U-I圖像，由圖

39、像確定電源的電動勢和內(nèi)阻。 確定電壓表、電流表量程，連接電路。 將滑動變阻器阻值置于最大。 閉合電鍵，調(diào)節(jié)滑動變阻器，記錄多組電壓表、電流表讀數(shù)。 斷開電鍵，整理器材。處理數(shù)據(jù)。,圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),圖象曲線解析式：,左圖有：當(dāng)I=0時，U=E；當(dāng)U=0時，I為短路電流，由此可求內(nèi)阻r。 右圖有：當(dāng)I=0時，U=E；當(dāng)U=U0時，I=I0，,或在圖象上取兩個新點(diǎn)求斜率。,電動勢和內(nèi)阻的測量值均略小于真值,電動勢無誤差，內(nèi)阻的測量值遠(yuǎn)大于真值,圖象法誤差分析,*等效法誤差分析,電動勢和內(nèi)阻的測量值均略小于真值,電動勢無誤差，內(nèi)阻的測量值遠(yuǎn)大于真值,相對誤差均為：0.03,內(nèi)阻相對誤差為：12.5

40、,減小實(shí)驗(yàn)誤差的方法 1、作圖時縱軸從U0開始刻畫標(biāo)度，以增大曲線斜率的絕對值，減小作圖誤差。 2、將標(biāo)準(zhǔn)定值電阻（幾歐姆）與待測電源串聯(lián)，采用如下電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。內(nèi)阻測量值為電源內(nèi)阻與定值電阻之和。此法也可以增大曲線斜率的絕對值，減小作圖誤差。,I-R法： 原理：E= IR+Ir 器材：安培表和電阻箱 誤差：由于電流表分壓作用，電動勢無系統(tǒng)誤差，內(nèi)阻測量值偏大。 U-R法： 原理：E=U+Ur/R 器材：伏特表和電阻箱 誤差：由于電壓表分流作用，電動勢和內(nèi)阻的測量值均偏小。,實(shí)驗(yàn)的變化：測電動勢的其他方法,斷路法： 原理：E=U+Ir （I=0斷路時） 器材：電壓表 誤差：由于電壓表有內(nèi)阻（非

41、斷路），只有當(dāng)RV遠(yuǎn)大于r時，UV近似等于E。電動勢測量值偏小。,相對誤差：0.03,U-U法： 原理： 器材：兩塊電壓表,注：不能求電源內(nèi)阻，除非已知一個電壓表內(nèi)阻。,小結(jié)： 通過以上幾種測量方法的分析可以看到，無論實(shí)驗(yàn)條件和手段如何變化，實(shí)驗(yàn)測量都是圍繞實(shí)驗(yàn)原理而設(shè)計的。測量電源電動勢和內(nèi)電阻的原理都是閉合電路歐姆定律，圍繞這一原理我們可以采用不同的實(shí)驗(yàn)方法，掌握實(shí)驗(yàn)原理就掌握了實(shí)驗(yàn)的核心。,例：如圖示的電路中，R1、R2為標(biāo)準(zhǔn)電阻，測定電源的電動勢和內(nèi)阻時，如果偶然誤差可以忽略不計，則電動勢的測量值 真實(shí)值，內(nèi)阻的測量值 真實(shí)值，產(chǎn)生誤差的原因是 。,等于；偏大；電流表有內(nèi)阻,例：用電壓

42、表和電阻箱測量電源電動勢和內(nèi)電阻，可用的實(shí)驗(yàn)器材有： 被測電源：電動勢約為8V，內(nèi)阻約為2； 電壓表V：量程10V，內(nèi)阻RV約為10k； 電阻箱R：阻值范圍：0999.9，允許最 大電流1.0A； 開關(guān)2只、導(dǎo)線若干。 實(shí)驗(yàn)中，在開關(guān)閉合前，電阻箱各個旋鈕應(yīng)該放在_位置。在測量過程中，為保證電路的安全，應(yīng)使電阻箱的電阻不得小于某一阻值，該阻值約為_ 。 簡要說明測量的主要步驟和測量量。 用測量量計算電源電動勢的表達(dá)式為E= ，計算電源內(nèi)阻的表達(dá)式為r=_。,把電流表改裝成電壓表（電阻的測量）1、歐姆表法2、伏安法3、替代法4、半偏法（1）電流表半偏法（2）電壓表半偏法（3）半偏法測電表內(nèi)阻5、

43、比例法（1）并聯(lián)分流（2）串聯(lián)分壓（3）比例法測微安表內(nèi)阻（4）比例法測電壓表內(nèi)阻6、 *惠斯通電橋法7、電路的設(shè)計與器材的選擇,2、伏安法,1、歐姆表法,測量方法詳見二、測量工具的使用與讀數(shù)方法之歐姆表。,伏安法的誤差分析,總結(jié)：“小外大內(nèi)” 注：電流表、電壓表的系統(tǒng)誤差：指針接近滿偏時有較高精度。 量程選擇的原則：保證安全前提下，盡可能選擇較小量程。,UV=UX IA=IV+IX R測=UV/IA RX,UV=UX+UA IA=IX R測=UV/IARX,RX=UV/（IA-UV/RV）,RX=（UV-IARA）/IA,當(dāng)RXRV時,當(dāng)RXRA時,例：圖為用伏安法測量一個定值電阻阻值的實(shí)驗(yàn)

44、所需的器材實(shí)物圖，設(shè)計實(shí)驗(yàn)電路，并連接實(shí)物圖器材規(guī)格如下：,（A）待測電阻Rx（約100 ） （B）直流毫安表（量程0-10mA，內(nèi)阻50） （C）直流電壓表（量程0-3V，內(nèi)阻5k） （D）直流電源（輸出電壓4V，內(nèi)阻很小） （E）滑動變阻器（阻值范圍0-15，額定電流1A） （F）電鍵1個，導(dǎo)線若干。,例：有一個電阻Rx，其阻值大約是25k ，可供選擇的器材是： 電流表A1（0-100A，2 k ） 電流表A2（0-500A，300 ） 電壓表V1（0-10V，100 k ） 電壓表V2（0-50V，500 k ） 直流穩(wěn)壓電源 E（15V，1A） 滑動變阻器 R（1k ，1W） 電鍵K和

45、若干根導(dǎo)線。 試選擇適當(dāng)?shù)钠鞑?，選取適當(dāng)?shù)碾娐?，使測量盡可能準(zhǔn)確，并畫出電路圖。,3、替代法 （1） 電鍵S接1，調(diào)節(jié)電阻R，使電流表指示某一讀數(shù)。 （2） 電鍵S接2，保持電阻R不變，調(diào)節(jié)電阻R0，使電流表仍指示方才那一讀數(shù)。 （3） 從電阻箱R0上讀出電阻值，即為待測電阻Rx的阻值。 誤差分析：電阻箱的阻值不連續(xù)性導(dǎo)致不能保證電流調(diào)回原值。,注：單刀雙擲開關(guān)是運(yùn)用替代法的標(biāo)志。,單刀雙擲開關(guān),例：04北京理綜 為了測定電流表A1的內(nèi)阻，采用如圖（1）所示的電路。其中： A1是待測電流表，量程為300A，內(nèi)阻約為100； A2是標(biāo)準(zhǔn)電流表，量程為200A； R1是電阻箱，阻值范圍0999.9

46、； R2是滑動變阻器； R3是保護(hù)電阻； E 是電池組，電動勢為4V，內(nèi)阻不計； S1是單刀單擲開關(guān)；S2是單刀雙擲開關(guān)。,（1）根據(jù)電路圖（1），請在圖（2）畫出連線，將器材連接成實(shí)驗(yàn)電路。 （2）連接好電路, 將開關(guān)S2扳到接點(diǎn)a處，接通開關(guān)S1，調(diào)整滑動變阻器R2使電流表A2的示數(shù)是150A；然后開關(guān)S2扳到接點(diǎn)b處，保持R2不變，調(diào)節(jié)電阻箱,86.3,86.3,R1，使A2的示數(shù)仍為150A。若此時電阻箱各旋鈕的位置如圖（3）所示，電阻箱R1的阻值_，則待測電流表A1的內(nèi)阻Rg=_。,（3）上述實(shí)驗(yàn)中，無論怎樣調(diào)整滑動變阻器R2 的滑動端位置，都要保證兩塊電流表的安全。在下面提供的四個

47、電阻中，保護(hù)電阻R3應(yīng)選用（ ） A. 200k B. 20k C. 15k D. 20,（4） 下面提供最大阻值不同的四個滑動變阻器供選用。既要滿足上述實(shí)驗(yàn)要求，又要調(diào)整方便，滑動變阻器選（ ） A. 1k B. 5k C. 10k D. 25k,B,C,分析：選擇C已能夠滿足上述實(shí)驗(yàn)要求（使A2的示數(shù)為150A）。 在實(shí)驗(yàn)開始前，應(yīng)將滑動變阻器置于阻值最大。若選擇D，會使滑動變阻器滑片移動行程過大，調(diào)整不方便。,4、半偏法 電流表半偏法： （1）閉合K1，斷開K2，調(diào)節(jié)R2，使電流表指示滿偏或指示某一讀數(shù)。 （2）閉合K2 ，保持電阻R2不變，調(diào)節(jié)電阻R1，使電流表讀數(shù)減半。 （3）從電阻

48、箱R1上讀出電阻值，即為電流表內(nèi)阻值。,誤差分析： 當(dāng)接入R1時，總電流增大， R1電流大于電流表電流，R1小于電流表內(nèi)阻。即： R測 RA時誤差較小。為減小誤差，可適當(dāng)選用具有較大電動勢的電源。,例：在“把電流表改裝為電壓表的實(shí)驗(yàn)”中，需要利用如圖所示的電路測定電流表的內(nèi)阻，步驟如下： 接通S1調(diào)節(jié)R1，使電流表指針偏轉(zhuǎn) 到滿刻度； 再接通S2調(diào)節(jié)R2使電流表指針偏轉(zhuǎn) 到滿刻度一半； 讀出的阻值，即認(rèn)為rg= R2 。 已知電流表滿偏電流為500 A，其 內(nèi)阻約在100左右。實(shí)驗(yàn)室配有的可變電阻有： A電阻箱(0-10 ) B電阻箱(0-9999 ) C滑動變阻器(0-200 ) D滑動變阻

49、器(0-20 k ) (1)電路圖中R1應(yīng)選_， R2應(yīng)選_。 (2)若上述實(shí)驗(yàn)中，讀得R2的阻值為100 ， 則電流表內(nèi)阻的測量值和真實(shí)值相比_（填“偏大”或“偏小”） (3)若將此電流表改裝成量程為2V的電壓表，應(yīng)_聯(lián)一個阻值為_ 的電阻。,答案：（1） D、B (2) 偏小 (3)串；3900,電壓表半偏法： （1）閉合K1，閉合K2，調(diào)節(jié)R2，使電壓表指示滿偏或指示某一讀數(shù)。 （2）斷開 K2，保持電阻R2不變，調(diào)節(jié)電阻R1，使電壓表讀數(shù)減半。 （3）從電阻箱R1上讀出電阻值，即為電壓表內(nèi)阻值。,誤差分析： 當(dāng)接入R1時，分壓器輸出電壓增大，R1兩端電壓大于電壓表內(nèi)阻兩端電壓。,R1大

50、于電壓表內(nèi)阻。即： R測Rv 當(dāng)R2 R時誤差較小。為減小誤差，可適當(dāng)選用具有較大電動勢的電源。,思考：本電路改為限流法可行嗎？,一般不可行,例：利用如圖11所示電路測量一量程為300 mV的電壓表的內(nèi)阻Rv，Rv（約為300）。 某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟如下： 按電路圖正確連接好電路，把滑動變阻器R的滑片P滑到a端，閉合電鍵S2，并將電阻箱R0的阻值調(diào)到較大； 閉合電鍵S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器 滑片的位置，使電壓表的指針指 到滿刻度； 保持電鍵S1閉合和滑動變阻器 滑片P的位置不變，斷開電鍵S2， 調(diào)整電阻箱R0的阻值大小，使電 壓表的指針指到滿刻度的一半； 讀出此時電阻箱R0的阻值，即等 于電壓表內(nèi)阻

51、RV。,實(shí)驗(yàn)所提供的器材除待測電壓表、 電阻箱（最大阻值999.9）、 電池（電動勢約1.5V，內(nèi)阻可忽略 不計）、導(dǎo)線和電鍵之外，還有如 下可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材： A滑動變阻器：最大阻值150 B滑動變阻器：最大值阻10 C定值電阻：阻值約20 D定值電阻：阻值約200 根據(jù)以上設(shè)計的實(shí)驗(yàn)方法，回答下列問題。 為了使測量比較精確，從可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材中，滑動變阻器R應(yīng)選用 ，定值電阻R應(yīng)選用 （填寫可供選擇實(shí)驗(yàn)器材前面的序號）。 對于上述的測量方法，從實(shí)驗(yàn)原理分析可知，在測量操作無誤的情況下，實(shí)際測出的電壓表內(nèi)阻的測量值R測_真實(shí)值RV (填“大于”、“小于”或“等于”)，且在其他條件不變的情

52、況下，若RV越大，其測量值R測的誤差就越_(填“大”或“小”)。,B,C,大于,小,5、比例法 并聯(lián)分流 （電流表內(nèi)阻影響不計時）,（1）閉合電鍵 S，調(diào)節(jié)保護(hù)電阻 R和電阻箱電阻R0，使兩電流表中電流恰當(dāng)。 （2）讀出電阻箱上的電阻值R0和兩電流表中的電流值 I1和 I2。 （3）將測量值R0、I1和I2分別代入計算公式可得待測電阻值。,誤差分析：由于忽略電流表內(nèi)阻影響，造成系統(tǒng)誤差。當(dāng)Rx和R0電阻均遠(yuǎn)大于電流表內(nèi)阻時誤差較小。,串聯(lián)分壓 （電壓表內(nèi)阻影響不計時）,（1）閉合電鍵 S，調(diào)節(jié)保護(hù)電阻 R和電阻箱電阻R0，使兩電壓表中電壓恰當(dāng)。 （2）讀出電阻箱上的電阻值R0和兩電壓表中的電壓

53、值 U1和 U2。 （3）將測量值R0、U1和U2分別代入計算公式可得待測電阻值。,誤差分析：由于忽略電壓表內(nèi)阻影響，造成系統(tǒng)誤差。當(dāng)Rx和R0電阻均遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻時誤差較小。,比例法測微安表內(nèi)阻,（1）閉合電鍵S，調(diào)節(jié)保護(hù)電阻R和電阻箱電阻R0，使兩微安表中電流恰當(dāng)。 （2）讀出電阻箱上的電阻值R0和兩微安表中的電流值I1和I2。 （3）將測量值R0、I1和I2分別代入計算公式可得微安表1內(nèi)阻值。,注：因電阻箱最小調(diào)節(jié)阻值一般為0.1，所以該實(shí)驗(yàn)電路無法精確測量內(nèi)阻在10-110-2量級的電流表內(nèi)阻，而微安表內(nèi)阻通常在102 左右。,誤差分析：沒有由實(shí)驗(yàn)原理本身造成的系統(tǒng)誤差。,（1）閉合

54、電鍵 S，調(diào)節(jié)保護(hù)電阻 R和電阻箱電阻R0，使兩電壓表的電壓恰當(dāng)。 （2）讀出電阻箱上的電阻值R0和兩電壓表中的電壓值U1和U2。 （3）將測量值R0、U1和U2分別代入計算公式可得電壓表1內(nèi)阻值。,比例法測電壓表內(nèi)阻,注：因電壓表內(nèi)阻通常在103104 左右，所以R0應(yīng)選用最大阻值為9999或99999的電阻箱。,誤差分析：沒有由實(shí)驗(yàn)原理本身造成的系統(tǒng)誤差。,例：用以下器材測量一待測電阻Rx的阻值（約100）： 電源E，電動勢約為6.0V，內(nèi)阻可忽略不計； 電流表A1，量程050mA，內(nèi)電阻r1=20； 電流表A2，量程0300mA，內(nèi)電阻r1=4； 定值電阻R0，阻值R0=20； 滑動變阻

55、器R，最大阻值為10； 單刀單擲開關(guān)S，導(dǎo)線若干。 要求測量中盡量減小誤差，并測多組數(shù)據(jù)。試在虛線框中畫出測量電阻Rx的一種實(shí)驗(yàn)電路原理圖（原理圖中的元件要用題圖中相應(yīng)的英文字母標(biāo)注）。 根據(jù)你所畫的電路原理圖，將圖中所示的實(shí)物連成實(shí)驗(yàn)電路。 若某次測量中電流表A1的示數(shù)為I1，電流表A2的示數(shù)為I2。則由已知量和測量量計算Rx的表達(dá)式為Rx=_。,例：為了測量量程為3V的電壓表V1的內(nèi)阻（內(nèi)阻約2000），實(shí)驗(yàn)室可以提供的器材有： 電流表A1，量程為0.6A，內(nèi)阻約0.1 電壓表V2，量程為5V，內(nèi)阻約3500 變阻箱R1，阻值范圍為0-9999 變阻箱R2，阻值范圍為0-99.9 滑動變阻

56、器R3，最大阻值約為100， 額定電流1.5A 電源E，電動勢6V，內(nèi)阻約0.5 單刀單擲開關(guān)K，導(dǎo)線若干。 (a)請從上述器材中選擇必要的器材，設(shè)計一個測量電壓表V1的內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)電路，在虛線方框中畫出電路原理圖（電路原理圖中的元件要用題中相應(yīng)的英文字母標(biāo)注），要求測量盡量準(zhǔn)確。 (b)說明實(shí)驗(yàn)所要測量的量：_；寫出計算 電壓表V1的內(nèi)阻RV的計算公式為RV=_。,U1、U2、R1,*6、惠斯通電橋法 電路如圖：R1和R2是已知阻值的標(biāo)準(zhǔn)電阻，R是電阻箱，Rx是待測電阻。調(diào)整R使靈敏電流計示數(shù)為零，此時AB兩點(diǎn)等勢。R和Rx兩端電壓相等， R1和R2 兩端電壓相等，有：,測量精度較高,7、電路

57、的設(shè)計與器材的選擇,1、明確電源的電動勢大小和內(nèi)電阻，及有關(guān)器材對電路中電流和電壓的要求、用電器的額定電壓和額定電流。 2、根據(jù)給定的器材，猜想可能的實(shí)驗(yàn)測量方法，如： （1）只有一對電流表和電壓表伏安法 （2）有一個單刀雙擲開關(guān)替代法 （3）有兩個單刀單擲開關(guān)和電阻箱半偏法 （4）有一對電流表（電壓表）及電阻箱或用一個已知內(nèi)阻的電流表（電壓表）測電表內(nèi)阻比例法 （5）有靈敏電流計兩個標(biāo)準(zhǔn)電阻及電阻箱電橋法,3、根據(jù)待測電阻的粗測值匹配電表量程。 （1）電路中的電流和電壓不能超過電表的量程。 （2）電流表和電壓表的指針偏轉(zhuǎn)越接近滿量程精度越高。盡量使各電表同時接近滿偏。 （3）在滿足上述兩點(diǎn)的

58、前提下，儀表量程應(yīng)能滿足滑動變阻器可以在足夠范圍內(nèi)調(diào)節(jié)的需要。 （4）若各電表量程均無法直接匹配，同時有保護(hù)性標(biāo)準(zhǔn)電阻可選，則考慮選擇串聯(lián)或并聯(lián)適當(dāng)?shù)碾娮枰苑謮夯蚍至?，最終達(dá)到量程的匹配。 （5）歐姆表指針越接近中值電阻精度越高。 4、若采用伏安法，根據(jù)兩表內(nèi)阻選擇內(nèi)接或外接。 5、根據(jù)題目要求或測量要求，估算電路中的負(fù)載電阻及電流、電壓的調(diào)節(jié)范圍，選定滑動變阻器連接方法，確定所需恰當(dāng)?shù)淖柚?。（具體方法見下頁） 注：以上方法需靈活運(yùn)用，通盤考慮。,滑動變阻器兩種用法的選擇,基本原則： 1、安全性 I滑額夠大，儀表不超量程，用電器上的電流、電壓不超額定值，電源不過載。 2、有效性 調(diào)節(jié)范圍能夠滿足實(shí)驗(yàn)測量需要。 在何種情況下選擇限流電路： 1、當(dāng)電路能夠滿足上述兩個基本原則時，優(yōu)先選擇限流