关于高级高中物理实验归类总结归纳.docx

关于高级高中物理实验归类总结归纳.docx

《关于高级高中物理实验归类总结归纳.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《关于高级高中物理实验归类总结归纳.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

关于高级高中物理实验归类总结归纳

高中物理实验总结

力学实验

实验一：

研究匀变速直线运动，测定匀变速直线运动的加速度（含练习使用打点计时器）　　

1．打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，电磁打点计时器4-6v交流电，电火花220v交流电，它每隔0.02s打一次点（电源频率是50Hz）。

2．由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法：

连续相等的时间间隔内的位移之差为恒量。

求任一计数点对应的即时速度v：

；如

（其中T=5×0.02s=0.1s）

3．由纸带求物体运动加速度的方法：

（1）利用上图中任意相邻的两段位移求a：

如

（2）用“逐差法”求加速度：

（T为相邻两计数点间的时间间隔）求

（3）用v-t图法：

即先根据

；求出打第n点时纸带的瞬时速度，再求出各点的即时速度，画出如图的v-t图线，图线的斜率即加速度。

[实验步骤]

[注意事项]1．纸带打完后及时断开电源。

2．小车的加速度应适当大一些，以能在纸带上长约50cm的范围内清楚地取7～8个计数点为宜。

3．应区别计时器打出的轨迹点与人为选取的计数点，通常每隔4个轨迹点选1个计数点，选取的记数点不少于6个（即每隔5个时间间隔取一个计数点），是为求加速度时便于计算。

4．不要分段测量各段位移，可统一量出各计数点到计数起点0之间的距离，读数时应估读到毫米的下一位。

所取的计数点要能保证至少有两位有效数字

5．平行：

纸带和细绳要和木板平行．

6．两先两后：

实验中应先接通电源，后让小车运动；实验完毕应先断开电源后取纸带．

7.电压若增大，打点更清晰；频率若增加，打点周期更短；

8.若打出短线，增加振针与复写纸的距离；9.若初速度为0，则选1,2点距离为2mm为宜；

实验二：

探究弹力和弹簧伸长的关系

[注意事项]1．不要超过弹性限度：

实验中弹簧下端挂的钩码不要太多，以免超过弹簧弹性限度．

2．尽量多测几组：

要使用轻质弹簧，且要尽量多测几组数据．

3.使用数据时应采用

即弹簧长度变化量.

4．统一单位：

记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位．

实验三：

验证力的平行四边形定则

[注意事项]1．用弹簧秤测拉力时，应使拉力沿弹簧秤的轴线方向，橡皮条、弹簧秤和细绳套应位于与纸面平行的同一平面内。

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．同一次实验中，橡皮条拉长后的结点位置O必须保持不变。

3．结点的位置和线方向要准确;

4.角度合适：

用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时，其夹角60°～100°为宜．

5.合力不超出量程及在橡皮条弹性限度内形变尽量大,细绳套适当长一些,便于确定力的方向．

6.统一标度：

在同一次实验中，画力的图示标度要相同，要恰当选定标度，使力的图示稍大一些．

实验四：

验证牛顿运动定律

[实验原理]1．如图所示装置，保持小车质量不变，改变小桶内砂的质量，从而改变细线对小车的牵引力，测出小车的对应加速度，作出加速度和力的关系图线，验证加速度是否与外力成正比。

2．保持小桶和砂的质量不变，在小车上加减砝码，改变小车的质量，测出小车的对应加速度，作出加速度和质量倒数的关系图线，验证加速度是否与质量成反比。

[实验器材]小车，砝码，小桶，砂，细线，附有定滑轮的长木板，垫木，打点计时器，低压交流电源，导线两根，纸带，托盘天平及砝码，米尺等。

[实验步骤]1．用天平测出小车和小桶的质量M和M'，把数据记录下来。

2．按如图装置把实验器材安装好，只是不把挂小桶用的细线系在小车上，即不给小车加牵引力。

3．平衡摩擦力：

在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上垫木，反复移动垫木的位置，直至小车在斜面上可以保持匀速直线运动状态（也可以从纸带上打的点是否均匀来判断）。

4．在小车上加放砝码,小桶里放入适量的砂,把砝码和砂的质量m和m'记录下来.把细线系在小车上并绕过滑轮悬挂小桶,接通电源,放开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点，取下纸带，在纸带上写上编号。

5．保持小车的质量不变，改变砂的质量（要用天平称量），按步骤4再做5次实验。

6．算出每条纸带对应的加速度的值。

7．用纵坐标表示加速度a，横坐标表示作用力，即砂和桶的总重力（M'+m'）g，根据实验结果在坐标平面上描出相应的点，作图线。

若图线为一条过原点的直线，就证明了研究对象质量不变时其加速度与它所受作用力成正比。

8．保持砂和小桶的质量不变，在小车上加放砝码，重复上面的实验，并做好记录，求出相应的加速度，用纵坐标表示加速度a，横坐标表示小车和车内砝码总质量的倒数，在坐标平面上根据实验结果描出相应的点，并作图线，若图线为一条过原点的直线，就证明了研究对象所受作用力不变时其加速度与它的质量成反比。

[注意事项]1．砂和小桶的总质量不要超过小车和砝码的总质量的

2．在平衡摩擦力时，不要悬挂小桶，但小车应连着纸带且接通电源。

用手轻轻地给小车一个初速度，如果在纸带上打出的点的间隔是均匀的,则表示平衡完毕，加砝码后不需再平衡;

3.只要重物的质量远小于小车的质量，那么可近似认为重物所受重力大小等于小车所受的合外力的大小。

4.作图时应该使所作的直线通过尽可能多的点，不在直线上的点也要尽可能对称地分布在直线的两侧，但如遇个别特别偏离的点可舍去。

5.一先一后一按：

改变拉力和小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，后放开小车，且应在小车到达滑轮前按住小车．

实验六：

验证机械能守恒定律

[实验原理]

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：

mgh=

，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＝

算出，如图所示。

[实验器材]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。

[实验步骤]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．保证打出的第一个点是清晰的点，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。

4.先通电源,侍打点计时器正掌工作后才放纸带

5．测量下落高度必须从起点开始算6．由于有阻力，所以

稍小于

7．此实验不用测物体的质量（无须天平）8．重物密度要大：

重物应选用质量大、体积小、密度大的材料．

实验五：

探究动能定理

注意事项

1．平衡摩擦力：

将木板一端垫高，使小车重力沿斜面向下的分力与摩擦阻力平衡．方法是轻推小车，打点计时器打在纸带上的点的均匀程度判断小车是否匀速运动，找到木板一个合适的倾角．

2．选点测速：

测小车速度时，纸带上的点应选均匀部分的，也就是选小车做匀速运动状态的．

3．规格相同：

橡皮筋规格相同时,力对小车做的功以一条橡皮筋做的功为单位即可，不必计算出具体数值．

实验七·：

验证动量守恒定律

[实验目的]：

研究在弹性碰撞的过程中，相互作用的物体系统动量守恒。

[实验原理]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。

[实验器材]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），圆规等。

[注意事项]

1．应使入射小球的质量大于被碰小球的质量。

2．要调节好实验装置，使固定在桌边的斜槽末端点的切线水平，小支柱与槽口间距离使其等于小球直径，而且两球相碰时处在同一高度，碰撞后的速度方向在同一直线上。

3．每次入射小球从槽上相同位置由静止滚下，可在斜槽上适当高度处固定一档板，使小球靠着档板，然后释放小球。

4．白纸铺好后不能移动。

5.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。

6若被碰小球放在斜槽末端，而不用支柱，那么两小球将不再同时落地，但两个小球都将从斜槽末端开始做平抛运动，于是验证式就变为：

m1?

OP=m1?

OM+m2?

ON，两个小球的直径也不需测量了。

方案2：

在光滑桌面上两车碰撞完成一维碰撞实验

（1）测质量：

用天平测出两小车的质量．

（2）安装：

将打点计时器固定在光滑长木板的一端，把纸带穿过打点计时器，连在小车的后面，在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥．

（3）实验：

接通电源，让小车A运动，小车B静止，两车碰撞时撞针插入橡皮泥中，把两小车连接成一体运动．

（4）测速度：

通过纸带上两计数点间的距离及时间由v＝

算出速度．

（5）改变条件：

改变碰撞条件，重复实验．（6）验证：

一维碰撞中的动量守恒．

电学实验

实验八：

测定金属的电阻率（同时练习使用螺旋测微器）

[实验原理]：

根据电阻定律公式R=

，只要测量出金属导线的长度

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。

[实验器材]：

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，米尺等。

实验步骤：

1、用刻度尺测出金属丝长度

2、螺旋测微器测出直径，如果是空心还需游标卡尺，算出横截面积。

3、用外接、限流测出金属丝电阻

4、设计实验表格计录数据（难点）注意多次测量求平均值的方法

[注意事项]

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，亦即电压表两接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变化。

实验九：

描绘小电珠的伏安特性曲线

器材：

电源（4-6v）、直流电压表、直流电流表、滑动变阻器、小灯泡（4v,0.6A3.8V,0.3A）灯座、单刀开关，导线若干

注意事项:

因为小电珠（即小灯泡）的电阻较小（10Ω左右）所以应该选用安培表外接法。

小灯泡的电阻会随着电压的升高，灯丝温度的升高而增大，且在低电压时温度随电压变化比较明显,因此在低电压区域内,电压电流应多取几组,所以得出的U-I曲线不是直线。

灯泡两端的电压应该由零逐渐增大到额定电压（电压变化范围大）。

所以滑动变阻器必须选用分压接法。

在上面实物图中应该选用上面右面的那个图，

开始时滑动触头应该位于最小分压端（电压从零开始变化到额定电压）。

由实验数据作出的I-U曲线如图，

说明灯丝的电阻随温度升高而增大，也就说明金属电阻率随温度升高而增大。

（若用U-I曲线，则曲线的弯曲方向相反。

）

若选用的是标有“3.8V0.3A”的小灯泡，电流表应选用0-0.6A量程；电压表开始时应选用0-3V量程，当电压调到接近3V时，再改用0-15V量程。

实验十一：

测定电源的电动势和内阻，（用电流表和电压表测）

[实验目的]：

测定电池的电动势和内电阻。

[实验原理]如图所示，改变R的阻值，从电压表和电流表中读出几组I、U值，利用闭合电路的欧姆定律求出几组

、r值，最后分别算出它们的平均值。

此外，还可以用作图法来处理数据。

即在坐标纸上以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（如图2）所得直线跟纵轴的交点即为电动势值，图线斜率的绝对值即为内电阻r的值。

[实验器材]待测电池，电压表（0－3V），电流表（0－0.6A）,滑动变阻器（10Ω），电键，导线。

[实验步骤]1．电流表用0.6A量程，电压表用3V量程，按电路图连接好电路。

2．把变阻器的滑动片移到一端使阻值最大。

3．闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数，记录一组数据（I1、U1），用同样方法测量几组I、U的值。

4．打开电键，整理好器材。

5．处理数据，用公式法和作图法两种方法求出电动势和内电阻的值。

[注意事项]

1．为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些，可选用使用过一段时间的1号干电池。

2．干电池在大电流放电时，电动势

会明显下降，内阻r会明显增大，故长时间放电不宜超过0.3A，短时间放电不宜超过0.5A。

实验中不要将I调得过大，读电表要快，每次读完立即断电。

3．要测出不少于6组I、U数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，要将测出的I、U数据中，第1和第4为一组，第2和第5为一组，第3和第6为一组，分别解出

、r值再平均。

4．在画U－I图线时，要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧。

个别偏离直线太远的点可舍去不予考虑。

这样，就可使偶然误差得到部分的抵消，从而提高精确度。

5．干电池内阻较小时路端电压U的变化也较小，即不会比电动势小很多，这时，在画U－I图线时，纵轴的刻度可以不从零开始，而是根据测得的数据从某一恰当值开始（横坐标I必须从零开始）。

但这时图线和横轴的交点不再是短路电流。

不过直线斜率的绝对值照样还是电源的内阻。

外电路断开时，用电压表测得的电压U为电动势EU=E

6.特别要注意：

有时纵坐标的起始点不是0，求内阻的一般式应该是

。

本实验电路中电压表的示数是准确的，电流表的示数比通过电源的实际电流小，所以本实验的系统误差是由电压表的分流引起的。

为了减小这个系统误差，电阻R的取值应该小一些，所选用的电压表的内阻应该大一些。

实验十二：

练习使用多用电表

[实验器材]：

多用电表,标明阻值为几欧,几十欧,几百欧、几千欧的定值电阻各一个，小螺丝刀。

[实验步骤]1．机械调零，用小螺丝刀旋动定位螺丝使指针指在左端电流零刻度处，并将红、黑表笔分别接入“+”、“－”插孔。

2．选挡：

选择开关置于欧姆表“×1”挡。

3．短接调零：

在表笔短接时调整欧姆挡的调零旋钮使指针指在右端电阻零刻度处，若“欧姆零点”旋钮右旋到底也不能调零，应更换表内电池。

4．测量读数:

将表笔搭接在待测电阻两端,读出指示的电阻值并与标定值比较,随即断开表笔。

5．换一个待测电阻，重复以上2、3、4过程，选择开关所置位置由被测电阻值与中值电阻值共同决定，可置于“×1”或“×10”或“×100”或“×1k”挡。

6．多用电表用完后，将选择开关置于“OFF”挡或交变电压的最高挡，拔出表笔。

[注意事项]

1．多用电表在使用前，应先观察指针是否指在电流表的零刻度，若有偏差，应进行机械调零。

2．测量时手不要接触表笔的金属部分。

3．合理选择量程，使指针尽可能指在中间刻度附近。

若指针偏角太大，应改换低挡位；若指针偏角太小，应改换高挡位。

每次换挡后均要重新短接调零，读数时应将指针示数乘以挡位倍率。

4．测量完应拔出表笔，选择开关置OFF挡或交流电压最高挡，电表长期不用应取出电池，以防电池漏电。

5.欧姆表刻度盘不同于电压、电流刻度盘，左∞右0：

电阻无限大与电流、电压零刻度重合，电阻零与电流、电压最大刻度重合；刻度不均匀：

左密右疏．

6.欧姆挡是倍率挡：

即读出的示数再乘以挡上的倍率．电流、电压挡是量程范围挡．

在不知道待测电阻的估计值时，应先从小倍率开始，熟记“小倍率小角度偏，大倍率大角度偏”（因为欧姆挡的刻度盘上越靠左读数越大，且测量前指针指在左侧“∞”处）．

7.欧姆表的读数：

待测电阻的阻值应为表盘读数乘以倍率．为了减小读数误差，指针应指表盘

到

的部分，即中央刻度附近.8.测电阻时必须把电阻与外界断开，换欧姆档必须再掉零；

补充知识：

1．伏安法测电阻

伏安法测电阻有a、b两种接法，a叫（安培计）外接法，b叫（安培计）内接法。

估计被测电阻的阻值大小来判断内外接法：

外接法的系统误差是由电压表的分流引起的，测量值总小于真实值，小电阻应采用外接法；

内接法的系统误差是由电流表的分压引起的，测量值总大于真实值，大电阻应采用内接法。

如果无法估计被测电阻的阻值大小，可以利用试触法：

如图将电压表的左端接a点，将右端第一次接b点，第二次接c点，观察电流表和电压表的变化，

若电流表读数变化大，说明被测电阻是大电阻，应该用内接法测量；

若电压表读数变化大，说明被测电阻是小电阻，应该用外接法测量。

（这里所说的变化大，是指相对变化，即ΔI/I和ΔU/U）。

2.滑动变阻器的连接

滑动变阻器在电路中也有a、b两种常用的接法：

a叫限流接法，b叫分压接法。

分压接法：

当要求电压从零开始调节，或要求电压调节范围尽量大时应该用分压接法。

或者滑动变阻器的最大阻值远小于待测电阻的阻值

用分压接法时，滑动变阻器应该选用阻值小的；“以小控大”

限流接法时：

滑动变阻器应该选用阻值和被测电阻接近的。

3.实物图连线技术

无论是分压接法还是限流接法都应该先把伏安法部分接好；

对限流电路：

只需用笔画线当作导线，从电源正极开始，把电源、电键、滑动变阻器、伏安法四部分依次串联起来（注意电表的正负接线柱和量程，滑动变阻器应调到阻值最大处）。

对分压电路：

应该先把电源、电键和滑动变阻器的全部电阻丝三部分用导线连接起来，然后在滑动变阻器电阻丝两端之中任选一个接头，比较该接头和滑动触头两点的电势高低，根据伏安法部分电表正负接线柱的情况，将伏安法部分接入该两点间。