高中物理实验总结Word格式.docx
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（2）沿直线运动的物体在连续相等时间内的位移分别为x1，x2，x3，x4„，若Δx＝x2－x1＝x3－x2＝x4－x3＝„，则说明物体在做匀变速直线运动，且
三、实验器材
电火花计时器（或电磁打点计时器），一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片．
四、实验步骤
1．仪器安装
（1）把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路．
（2）把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边挂上合适的钩码，把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面．实验装置见图3所示，放手后，看小车能否在木板上平稳地加速滑行．
2．测量与记录
（1）把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，后放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，换上新纸带，重复三次．
（2）从三条纸带中选择一条比较理想的，舍掉开头一些比较密集的点，从后边便于测量的点开始确定计数点，为了计算
方便和减小误差，通常用连续打点五次的时间作为时间单位，即T＝0.1
s．正确使用毫米刻度尺测量每相邻两计数点间的距离，并填入设计的表格中
（3）利用某一段时间的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度求得各计数点的瞬时速度．
（4）增减所挂钩码数，再重复实验两次．
3．数据处理及实验结论
（1）由实验数据得出v－t图象
①根据表格中的v、t数据，在平面直角坐标系中仔细描点，如图：
所示可以看到，对于每次实验，描出的几个点都大致落在一条直线上．
②作一条直线，使同一次实验得到的各点尽量落到这条直线上，落不到直线上的点，应均匀分布在直线的两侧，这条直线就是本次实验的v－t图象，它是一条倾斜的直线．
（2）由实验得出的v－t图象进一步得出小车运动的速度随时间变化的规律，有两条途径进行分析
①分析图象的特点得出：
小车运动的v－t图象是一条倾斜的直线如图5所示，当时间增加相同的值Δt时，
速度也会增加相同的值Δv，由此得出结论：
小车的速度随时间均匀变化．
②通过函数关系进一步得出：
既然小车的v－t图象是一条倾斜的直线，那么v随t变化的函数关系式为v＝kt＋b，显然v与t成“线性关系”，小车的速度随时间均匀变化．
五、注意事项
1．交流电源的电压及频率要符合要求．
2．实验前要检查打点计时器打点的稳定性和清晰程度，必要时要调节振针的高度和更换复写纸．
3．开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器．
4．先接通电源，打点计时器工作后，再放开小车，当小车停止运动时及时断开电源．
5．要区别打点计时器打出的计时点与人为选取的计数点，一般在纸带上每隔四个计时点取一个计数点，即时间间隔为T＝0.02×
5
s＝0.1
s.
6．小车另一端挂的钩码个数要适当，避免因速度过大而使纸带上打的点太少，或者速度太小，使纸带上的点过于密集．
7．选择一条理想的纸带，是指纸带上的点迹清晰．适当舍弃开头密集部分，适当选取计数点，弄清楚相邻计数点间所选的时间间隔T.
8．测x时不要分段测量，读数时要注意有效数字的要求，计算a时要注意用逐差法，以减小误差．
考点一
完善实验步骤
考点二
纸带数据的处理
答题技巧：
实验原理迁移创新
高考实验题一般源于教材而不拘泥于教材，即所谓情境新
而知识旧．因此做实验题应注重迁移创新能力的培养，用
教材中实验的原理、方法和技巧处理新问题．
纸带的处理、游标卡尺的读数、匀变速直线运动规律以及
牛顿第二定律等，都是教材中的重点知识，只要熟练掌握，
就不难解答。
3.探究弹力和弹簧伸长的关系（胡克定律）探究性实验
实验目的：
1、探究弹力与弹簧的伸长量的定量关系。
2、学会利用图象研究两个物理量之间的关系的方法。
实验原理：
1、如图所示，弹簧在下端悬挂钩码时会伸长，平衡时弹簧产生的弹力与重力大小相等。
2、用刻度尺测出弹簧在不同的钩码拉力下的伸长量x，建立坐标系，以纵坐标表示弹力大小F，以横坐标表示弹簧的伸长量x，在坐标系中描出实验所测得的各组（x，F）对应的点，用平滑的曲线连接起来，根据实验所得的图线，就可探知弹力大小与伸长量间的关系。
实验器材：
轻质弹簧（一根），钩码（一盒），刻度尺，铁架台，重垂线，坐标纸，三角板。
实验步骤：
1、如图所示，将铁架台放于桌面上（固定好），将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上，在挨近弹簧处将刻度尺（最小分度为mm）固定于铁架台上，并用检查刻度尺是否竖直；
2、记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度L0；
3、在弹簧下端挂上一个钩码，待钩码静止后，记下弹簧下端所对应的刻度Ll；
4、用上面方法，记下弹簧下端挂2个、3个、4个……钩码时，弹簧下端所对应的刻度L2、L3、L4……，并将所得数据记录在表格中；
5、用xn＝Ln－L0计算出弹簧挂1个、2个、3个……钩码时弹簧的伸长量，并根据当地重力加速度值g，计算出所挂钩码的总重力，这个总重力就等于弹簧弹力的大小，将所得数据填入表格。
数据处理：
1、建立坐标系，标明横轴和纵轴所表示的物理量及单位；
2、标度：
标度要适当，让所得到的图线布满整个坐标系；
3、描点：
描点时要留下痕迹；
4、连线：
让尽可能多的点落在同一直线上，让其余的点落在直线的两侧，误差较大的点舍弃；
5、根据图象做出结论。
4.验证力的平行四边形定则
目的：
实验研究合力与分力之间的关系，从而验证力的平行四边形定则。
器材：
方木板、白纸、图钉、橡皮条、弹簧秤（2个）、直尺和三角板、细线
原理：
该实验是要用互成角度的两个力和另一个力产生相同的效果，看其用平行四边形定则求出的合力与这一个力是否在实验误差允许范围内相等，如果在实验误差允许范围内相等，就验证了力的合成的平行四边形定则。
1、把橡皮条的一端固定在板上的A点；
2、用两条细绳结在橡皮条的另一端，通过细绳用两个弹簧秤互成角度拉橡皮条，橡皮条伸长，使结点伸长到O点（如图）；
3、用铅笔记下O点的位置，画下两条细绳的方向，并记下两个测力计的读数；
4、在纸上按比例作出两个力F1、F2的图示，用平行四边形定则求出合力F；
5、只用一个测力计，通过细绳把橡皮条上的结点拉到同样的位置O点，记下测力计的读数和细绳的方向，按同样的比例作出这个力F′的图示，比较F′与用平行四边形定则求得的合力F，比较合力大小是否相等，方向是否相同；
6、改变F1和F2的夹角和大小，再做两次。
注意事项：
1、使用的弹簧秤是否良好（是否在零刻度），拉动时尽可能不与其它部分接触产生摩擦，拉力方向应与轴线方向相同。
2、实验时应该保证在同一水平面内
3、结点的位置和线方向要准确
5.验证动量守恒定律
研究在弹性碰撞的过程中，相互作用的物体系统动量守恒。
一个质量较大的小球从斜槽滚下来，跟放在斜槽前边小支柱上另一质量较小的球发生碰撞后两小球都做平抛运动。
由于两小球下落的高度相同，所以它们的飞行时间相等，这样如果用小球的飞行时间作时间单位，那么小球飞出的水平距离在数值上就等于它的水平速度。
因此，只要分别测出两小球的质量m1、m2，和不放被碰小球时入射小球在空中飞出的水平距离s1，以及入射小球与被碰小球碰撞后在空中飞出的水平距离s1'
和s2'
，若m1s1在实验误差允许范围内与m1s1'
+m2s2'
相等，就验证了两小球碰撞前后总动量守恒。
碰撞实验器（斜槽、重锤线），两个半径相等而质量不等的小球；
白纸；
复写纸；
天平和砝码；
刻度尺，游标卡尺（选用），圆规。
1、用天平测出两个小球的质量m1、m2。
2、安装好实验装置，将斜槽固定在桌边，并使斜槽末端点的切线水平。
3、在水平地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸。
4、在白纸上记下重锤线所指的位置O，它表示入射球m1碰前的位置。
5、先不放被碰小球，让入射球从斜槽上同一高度处由静止开始滚下，重复10次，用圆规作尽可能小的圆把所有的小球落点圈在里面，圆心就是入射球不碰时的落地点的平均位置P。
6、把被碰球放在小支柱上，调节装置使两小球相碰时处于同一水平高度，确保入射球运动到轨道出口端时恰好与靶球接触而发生正碰。
7、再让入射小球从同一高度处由静止开始滚下，使两球发生正碰，重复10次，仿步骤（5）求出入射小球的落点的平均位置M和被碰小球落点的平均位置N。
8、过O、N作一直线，取OO'
=2r（可用游标卡尺测出一个小球的直径，也可用刻度尺测出紧靠在一起的两小球球心间的距离），O'
就是被碰小球碰撞时的球心竖直投影位置。
9、用刻度尺量出线段OM、OP、O'
N的长度。
10、分别算出m1·
与m1·
+m2·
的值，看m1·
在实验误差允许的范围内是否相等。
（1）必须以质量较大的小球作为入射小球（保证碰撞后两小球都向前运动）。
要知道为什么？
（2）入射小球每次应从斜槽上的同一位置由静止开始下滑
（3）小球落地点的平均位置要用圆规来确定：
用尽可能小的圆把所有落点都圈在里面，圆心就是落点的平均位置。
（4）所用的仪器有：
天平、刻度尺、游标卡尺（测小球直径）、碰撞实验器、复写纸、白纸、重锤、两个直径相同质量不同的小球、圆规。
6.研究平抛物体的运动（用描迹法）
（1）实验目的：
1、用实验方法描出平抛物体的运动轨迹。
2、从实验轨迹求平抛物体的初速度。
（2）实验原理：
平抛物体的运动可以看作是两个分运动的合运动：
一是水平方向的匀速直线运动，另一个是竖直方向的自由落体运动。
令小球做平抛运动，利用描迹法描出小球的运动轨迹，即小球做平抛运动的曲线，建立坐标系，测出曲线上的某一点的坐标x和y，根据重力加速度g的数值，利用公式y=
gt2求出小球的飞行时间t，再利用公式x=vt，求出小球的水平分速度，即为小球做平抛运动的初速度。
（3）实验器材：
斜槽，竖直固定在铁架台上的木板，白纸，图钉，小球，有孔的卡片，刻度尺，重锤线。
（4）实验步骤：
1、安装调整斜槽：
用图钉把白纸钉在竖直板上，在木板的左上角固定斜槽，可用平衡法调整斜槽，即将小球轻放在斜槽平直部分的末端处，能使小球在平直轨道上的任意位置静止，就表明水平已调好；
2、调整木板：
用悬挂在槽口的重锤线把木板调整到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直面平行。
然后把重锤线方向记录到钉在木板的白纸上，固定木板，使在重复实验的过程中，木板与斜槽的相对位置保持不变；
3、确定坐标原点O：
把小球放在槽口处，用铅笔记下球在槽口时球心在图板上的水平投影点O，O点即为坐标原点；
4、描绘运动轨迹：
在木板的平面上用手按住卡片，使卡片上有孔的一面保持水平，调整卡片的位置，使从槽上滚下的小球正好穿过卡片的孔，而不擦碰孔的边缘，然后用铅笔在卡片缺口上点个黑点，这就在白纸上记下了小球穿过孔时球心所对应的位置。
保证小球每次从槽上开始滚下的位置都相同，用同样的方法，可找出小球平抛轨迹上的一系列位置。
取下白纸用平滑的曲线把这些位置连接起来即得小球做平抛运动的轨迹；
5、计算初速度：
以O点为原点画出竖直向下的y轴和水平向右的x轴，并在曲线上选取A、B、C、D、E、F六个不同的点，用刻度尺和三角板测出它们的坐标x和y，用公式x=v0t和y=
gt2计算出小球的初速度v0，最后计算出v0的平均值，并将有关数据记入表格内。
（5）注意事项：
1、斜槽末端的切线必须水平。
2、用重锤线检验坐标纸上的竖直线是否竖直。
3、以斜槽末端所在的点为坐标原点。
4、每次小球应从斜槽上的同一位置由静止开始下滑
5、如果是用白纸，则应以斜槽末端所在的点为坐标原点，在斜槽末端悬挂重锤线，先以重锤线方向确定y轴方向，再用直角三角板画出水平线作为x轴，建立直角坐标系。
7.验证机械能守恒定律
验证机械能守恒定律。
当物体自由下落时，只有重力做功，物体的重力势能和动能互相转化，机械能守恒。
若某一时刻物体下落的瞬时速度为v，下落高度为h，则应有：
，借助打点计时器，测出重物某时刻的下落高度h和该时刻的瞬时速度v，即可验证机械能是否守恒，实验装置如图所示。
测定第n点的瞬时速度的方法是：
测出第n点的相邻前、后两段相等时间T内下落的距离sn和sn+1，由公式vn=
，或由vn=
算出，如图所示。
铁架台（带铁夹），打点计时器，学生电源，导线，带铁夹的重缍，纸带，米尺。
1、按如图装置把打点计时器安装在铁架台上，用导线把打点计时器与学生电源连接好。
2、把纸带的一端在重锤上用夹子固定好，另一端穿过计时器限位孔，用手竖直提起纸带使重锤停靠在打点计时器附近。
3、接通电源，松开纸带，让重锤自由下落。
4、重复几次，得到3～5条打好点的纸带。
5、在打好点的纸带中挑选第一、二两点间的距离接近2mm，且点迹清晰一条纸带，在起始点标上0，以后各依次标上1，2，3……，用刻度尺测出对应下落高度h1、h2、h3……。
6、应用公式vn=
计算各点对应的即时速度v1、v2、v3……。
7、计算各点对应的势能减少量mghn和动能的增加量
，进行比较。
注意项事：
1、打点计时器安装时，必须使两纸带限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力。
2、选用纸带时应尽量挑第一、二点间距接近2mm的纸带。
3、因不需要知道动能和势能的具体数值，所以不需要测量重物的质量。
8.用单摆测定重力加速度
单摆在摆角小于5°
时的振动是简谐运动，其固有周期为T=2π
，由此可得g=
。
据此，只要测出摆长l和周期T，即可计算出当地的重力加速度值。
铁架台（带铁夹），中心有孔的金属小球，约1m长的细线，米尺，游标卡尺（选用），秒表。
1、在细线的一端打一个比小球上的孔径稍大些的结，将细线穿过球上的小孔，制成一个单摆；
2、将铁夹固定在铁架台的上端，铁架台放在实验桌边，使铁夹伸到桌面以外，把做好的单摆固定在铁夹上，使摆球自由下垂；
3、测量单摆的摆长l：
用米尺测出悬点到球心间的距离；
或用游标卡尺测出摆球直径2r，再用米尺测出从悬点至小球上端的悬线长l'
，则摆长l=l'
+r；
4、把单摆从平衡位置拉开一个小角度（不大于5°
），使单摆在竖直平面内摆动，用秒表测量单摆完成全振动30至50次所用的时间，求出完成一次全振动所用的平均时间，这就是单摆的周期T；
5、将测出的摆长l和周期T代入公式g=
求出重力加速度g的值；
6、变更摆长重做两次，并求出三次所得的g的平均值。
1、选择材料时应选择细、轻又不易伸长的线，长度一般在1m左右，小球应选用密度较大的金属球，直径应较小，最好不超过2cm。
2、单摆悬线的上端不可随意卷在铁夹的杆上，应夹紧在铁夹中，以免摆动时发生摆线下滑、摆长改变的现象。
3、注意摆动时控制摆线偏离竖直方向不超过5°
，可通过估算振幅的办法掌握。
4、摆球摆动时，要使之保持在同一个竖直平面内，不要形成圆锥摆。
5、计算单摆的振动次数时，应以摆球通过最低位置时开始计时，以后摆球从同一方向通过最低位置时，进行计数，且在数“零”的同时按下秒表，开始计时计数。
此实验可以与各种运动相结合考查
9.用油膜法估测分子的大小
（1）、实验前应预先计算出每滴油酸溶液中纯油酸的实际体积：
先了解配好的油酸溶液的浓度，再用量筒和滴管测出每滴溶液的体积，由此算出每滴溶液中纯油酸的体积V。
（2）、油膜面积的测量：
油膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，将油膜的形状用彩笔画在玻璃板上；
将玻璃板放在坐标纸上，以1cm边长的正方形为单位，用四舍五入的方法数出油膜面积的数值S（以cm2为单位）。
（3）、由d=V/S算出油膜的厚度，即分子直径的大小。
10.用描迹法画出电场中平面上等势线
利用电场中电势差及等势面的知识，练习用描迹法画出电场中一个平面上的等势线。
用导电纸上形成的稳恒电流场来模拟静电场，当两探针与导电纸上电势相等的两点接触时，与探针相连的灵敏电流计中通过的电流为零，指针不偏转，从而可以利用灵敏电流计找出导电纸上的等势点，并依据等势点描绘出等势线。
学生电源或电池组（电压约为6V），灵敏电流计，开关，导电纸，复写纸，白纸，圆柱形金属电极两个，探针两支，导线若干，木板一块，图钉，刻度尺。
1、在平整的木板上，由下而上依次铺放白纸、复写纸、导电纸各一张，导电纸有导电物质的一面要向上，用图钉把白纸、复写纸、和导电纸一起固定在木板上。
2、在导电纸上平放两个跟它接触良好的圆柱形电极，两个电极之间的距离约为10cm，将两个电极分别与电压约为6V的直流电源的正负极相接，作为“正电荷”和“负电荷”，再把两根探针分别接到灵敏电流计的“+”、“-”接线柱上（如图所示）。
3、在导电纸上画出两个电极的连线，在连线上取间距大致相等的五个点作基准点，并用探针把它们的位置复印在白纸上。
4、接通电源，将一探针跟某一基准点接触，然后在这一基准点的一侧距此基准点约1cm处再选一点，在此点将另一探计跟导电纸接触，这时一般会看到灵敏电流计的指针发生偏转，左右移动探针位置，可以找到一点使电流计的指针不发生偏转，用探针把这一点位置复印在白纸上。
5、按步骤（4）的方法，在这个基准点的两侧逐步由近及远地各探测出五个等势点，相邻两个等势点之间的距离约为1cm。
6、用同样的方法，探测出另外四个基准点的等势点。
7、断开电源，取出白纸，根据五个基准点的等势点，画出五条平滑的曲线，这就是五条等势线。
1、电极与导电纸接触要良好，且与导电纸的相对位置不能改变。
2、寻找等势点时，应从基准点附近由近及远地逐渐推移，不可冒然进行大跨度的移动，以免电势差过大，发生电流计过载现象。
3、导电纸上所涂导电物质相当薄，故在寻找等势点时，不能用探针在导电纸上反复划动，而应采用点接触法。
4、探测等势点不要太靠近导电纸的边缘，因为实验是用电流场模拟静电场，导电纸边缘的电流方向与边界平行，并不与等量异种电荷电场的电场线相似。
11.测定金属的电阻率（同时练习使用螺旋测微器）
用伏安法间接测定某种金属导体的电阻率；
练习使用螺旋测微器。
根据电阻定律公式
，只要测量出金属导线的长度l和它的直径d，计算出导线的横截面积S，并用伏安法测出金属导线的电阻R，即可计算出金属导线的电阻率。
被测金属导线，直流电源（4V），电流表（0-0.6A），电压表（0-3V），滑动变阻器（50Ω），电键，导线若干，螺旋测微器，米尺。
1、用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d，计算出导线的横截面积S。
2、按如图所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路。
3、用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度，反复测量3次，求出其平均值l。
4、把滑动变阻器的滑动片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合电键S。
改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，断开电键S，求出导线电阻R的平均值。
5、将测得的R、l、d值，代入电阻率计算公式
中，计算出金属导线的电阻率。
6、拆去实验线路，整理好实验器材。
1、测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两并入点间的部分待测导线长度，测量时应将导线拉直。
2、本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路必须采用电流表外接法。
3、实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、电键、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路（闭合电路），然后再把电压表并联在待测金属导线的两端。
4、闭合电键S之前，一定要使滑动变阻器的滑动片处在有效电阻值最大的位置。
5、在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流强度I的值不宜过大（电流表用0~0.6A量程），通电时间不宜过长，以免金属导线的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大。
螺旋测微器：
固定刻度上的最小刻度为0.5mm（在中线的上侧）；
可动刻度每旋转一圈前进（或后退）0.5mm。
在可动刻度的一周上平均刻有50条刻线，所以相邻两条刻线间代表0.01mm。
读数时，从固定刻度上读取整、半毫米数，然后从可动刻度上读取剩余部分（因为是10分度，所以在最小刻度后应再估读一位），再把两部分读数相加，得测量值。
如图中的读数应该是6.702mm。
使用螺旋测微器应注意以下几点：
（1）测量时，在测微螺杆快靠近被测物体时应停止使用旋钮，而改用微调旋钮，避免产生过大的压力，既可使测量结果精确，又能保护螺旋测微器。
（2）在读数时，要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻线是否已经露出。
（3）读数时，千分位有一位估读数字，不能随便扔掉，即使固定刻度上的水平刻线正好与可动刻度的某一刻度线对齐，千分位上也应读取为“0”．如下图所示。
12.描绘小电珠的伏安特性曲线
1、描绘小灯泡的伏安特性曲线。
2、理解并检验灯丝电阻随温度升高而增大。
3、掌握仪器的选择和电路连接。
1、根据部分电路欧姆定律，一纯电阻R两端电压U与电流I总有U=I?
R，若R为定值时，U—I图线为一过原点的直线。
小灯泡的灯丝的电阻率随温度的升高而增大，其电阻也就随温度的升高而增大。
而通过小灯泡灯丝的电流越大，灯丝的温度也越高，故小灯泡的伏安特性曲线（U—I曲线）应为曲线。
2、小灯泡（3.8V，0.3A）电阻很小，当它与电流表（0.6A）串联时，电流表的分压影响很大，为了准确测出小灯泡的伏安特性曲线，即U、I的值，电流表应采用外接法，为使小灯泡上的电压能从0开始连续变化，滑动变阻器应采用分压式连接。
3、实验电路如图所示，改变滑动变阻器的滑片的位置，从电压表和电流表中读出几组I、U值，在坐标纸上以I为横坐标，U为纵坐标，用测出的几组I、U值画出U-I图象。
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