上海高二物理实验操作考讲解.docx

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上海高二物理实验操作考讲解

2016年上海高二物理实验操作考讲解

实验一用DIS测定位移、速度、加速度

实验目的：

研究变速直线运动物体的s－t图，并从中求物体的位移和速度。

实验器材：

小车、1m长的轨道、DIS（位移传感器、数据采集器、计算机等）。

实验过程：

1．实验装置如图所示，将位移传感器的发射器固定在小车上，接收器固定在轨道右端（轨道稍倾斜，使小车能做变速直线运动），将接收器与数据采集器相连，连接数据采集器与计算机。

2．开启电源，运行DIS应用软件，点击“实验条目”中的“用DIS测定位移和速度”，界面如图所示。

3．点击“开始记录”，放开小车使其运动。

计算机界面的表格内，将出现小车的位移随时间变化的取样点数据，同时在s－t图中将出现对应的数据点，如图所示。

从点的走向可大致看出小车位移随时间变化的规律。

点击“数据点连线”得到位移随时间变化的曲线。

用DIS测变速直线运动的平均速度

按照前述学生实验的步骤，使载有位移传感器发射器的小车做变速直线运动，获得如图所示的s－t图。

点击“选择区域”，先后将AD、AC、AB选定为研究区域，观察实验界面下方速度窗口中显示的数值，并将数值填入表2，这就是相应区域的平均速度。

表2

研究区域

平均速度

/m·s－1

用DIS测加速度

按照前述学生实验的步骤，使载有位移传感器发射器的小车做变速直线运动，获得如图所示的v－t图。

移动光标，在图像上取较远的两点A与B，求出它们所在直线的斜率即加速度。

多次测量得出加速度的平均值。

评分标准

实验二用DIS研究加速度与力的关系

实验目的

研究小车在质量一定的情况下，加速度与作用力的关系。

实验器材

DIS（位移传感器、数据采集器、计算机等）、带滑轮的轨道、小车、钩码、小车配重片、天平等。

实验过程

1．用天平测小车的质量。

2．测量钩码的重力（作为对小车的拉力）。

3．如图所示，在轨道上放置小车并安装传感器，连接线路，将细线连接小车，跨过滑轮系住小钩码，释放小车测定加速度。

4．将上述测得的数据记录在表格中。

a/m·s－2

F/N

5．保持小车质量不变，改变钩码的大小重复实验。

6．处理实验数据（包括在a－F中画图像），归纳得出结论。

实验三研究共点力的合成

实验目的：

研究合力与两个分力的关系。

实验器材：

图板、图钉、白纸、带绳套的橡皮筋、弹簧测力计（2个）、刻度尺、量角器。

实验步骤

1．根据如图给定的器材，先在图板上固定一张白纸，将橡皮筋的一端固定在纸边，将带有两个绳套的另一端放在纸面上，测力计可以拉住绳套使橡皮筋伸长。

2．先用一个弹簧秤拉住绳套将橡皮筋拉长至O点，记下此时弹簧秤的读数和拉力方向（即合力的大小和方向）。

3．再用两个弹簧秤分别拉住两个绳套将橡皮筋拉长至O点，记下此时两个弹簧秤的读数和拉力方向（即两个分力的大小和方向）。

4．取下白纸，用力的图示法分别画出表示分力和合力矢量的有向线段，以表示两个分力的有向线段为邻边做出平行四边形及它的对角线。

结论

通过实验得出，如果用表示两个共点力F1和F2的线段为邻边做平行四边形，那么合力F的大小和方向就可以用F1、F2所夹的对角线表示。

实验四用DIS研究通电螺线管的磁感应强度

实验目的

研究通电螺线管的磁感应强度

实验器材

实验步骤

应用DIS的磁传感器可以测定磁场的磁感应强度。

1．将磁传感器接入数据采集器。

2．螺线管接入电源后放置在水平桌面上，调节传感器的高度，使它的探管正好在螺线管的轴线上。

3．点击实验菜单上“研究通电螺线管的磁感应强度”，显示屏上将出现B－d坐标及数据表格等（如图所示）。

其中B为通电螺线管产生的磁场的磁感应强度，d为磁传感器插入线圈的长度。

4．改变d值，点击“记录数据”，可得到多组不同的d、B值，在下表中记下传感器在不同位置测得的磁感应强度的值：

5．启动“绘图”功能，在显示屏上可观察到B－d图线。

6．实验结果：

。

实验五研究电磁感应现象

实验目的

将灵敏电流计与线圈一起串联接入闭合电路，通过以不同的方式改变穿过该线圈的磁通量，观察电流表指针是否偏转及偏转方向，从而研究、总结产生电磁感应现象的条件，归纳判定感应电流方向的规律。

实验器材

有软铁棒做铁芯的原线圈A、副线圈B，灵敏电流计一只，滑动变阻器，电池，保护电阻（阻值约几千欧）、开关、导线若干

实验步骤

将原线圈A、滑动变阻器、电池

（1）和开关（6）串联成一个电路，将灵敏电流计G线圈B串联成另一个电路。

将滑动变阻器值调到最大，如图所示。

①打开、闭合电键

把原线圈插在副线圈中不动，观察闭合电键和断开电键的瞬间，电流表指针是否偏转。

②移动滑动变阻器的滑片

把原线圈插在副线圈中不动，闭合电键后，迅速移动变阻器的滑动片，观察电流表指针是否偏转。

③改变原线圈和副线圈的相对位置（插入或拔出副线圈）

根据实验装置图，按下电键，使原线圈通电。

把原线圈从副线圈中插入或拔出时，观察电流表指针是否偏转。

把原线圈插在副线圈中不动，闭合电键后，迅速插入或拔出铁芯，观察电流表指针是否偏转。

④插入或拔出铁芯