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期末备考 | 高中物理必考5类实验,你都掌握了吗?

http://www.newdu.com 2019-01-14 三好网 佚名 参加讨论

    高考物理实验题是高考的热点问题,高考再现率为100%。“实验题能力”是高考考查的五大能力之一,实验能力可以很好地反映学生的基本学科素养。今天小编为同学们整理了高中物理必考5类实验,有需要的同学们可以收藏。
    
    物理必考实验知识
    验证性实验
    一、验证力的平等四边形定则
    1.目的:验证平行四边形法则。
    2.器材:方木板一个、白纸一张、弹簧秤两个、橡皮条一根、细绳套两个、三角板、刻度尺,图钉几个。
    3.主要测量:
    a.用两个测力计拉细绳套使橡皮条伸长,绳的结点到达某点O。
    结点O的位置。
    记录两测力计的示数F1、F2。
    两测力计所示拉力的方向。
    b.用一个测力计重新将结点拉到O点。
    记录 弹簧秤的拉力大小F及方向。
    4.作图:刻度尺、三角板
    5.减小误差的方法:
    a.测力计使用前要校准零点。
    b.方木板应水平放置。
    c.弹簧伸长方向和所测拉力方向应一致,并与木板平行.
    d.两个分力和合力都应尽可能大些.
    e.拉橡皮条的细线要长些,标记两条细线方向的两点要尽可能远些.
    f.两个分力间的夹角不宜过大或过小,一般取600---1200为宜
    二、验证动量守恒定律
    原理:两小球在水平方向发生正碰,水平方向合外力为零,动量守恒。
    m1v1=m1v1/+m2v2/本实验在误差允许的范围内验证上式成立。两小球碰撞后均作平抛运动,用水平射程间接表示小球平抛的初速度:
    OP-----m1以v1平抛时的水平射程
    OM----m1以v1’平抛时的水平射程
    O‘N-----m2以V2’ 平抛时的水平射程
    验证的表达式:m1OP=m1OM+m2O/N
    1.实验仪器:
    斜槽、重锤、白纸、复写纸、米尺、入射小球、被碰小球、游标卡尺、刻度尺、圆规、天平。
    2.实验条件:
    a.入射小球的质量m1大于被碰小球的质量m2(m1 >m2)
    b.入射球半径等于被碰球半径
    c.入射小球每次必须从斜槽上同一高度处由静止滑下。
    d.斜槽未端的切线方向水平
    e.两球碰撞时,球心等高或在同一水平线上
    3.主要测量量:
    a.用天平测两球质量m1、m2
    b.用游标卡尺测两球的直径,并计算半径。
    C.确定小球的落点位置时,应以每次实验的落点为参考,作一尽可能小的圆,将各次落点位置圈在里面,就把此圆的圆心定为实验测量数据时所对应的小球落点位置。
    三、验证机械能守恒
    1.原理:物体做自由落体运动,根据机械能守恒定律有:mgh=
    在实验误差范围内验证上式成立。
    2.实验器材:打点计时器,纸带,重锤,米尺,铁架台,烧瓶夹、低压交流电源、导线。
    3.实验条件:
    a.打点计时器应该竖直固定在铁架台
    b.在手释放纸带的瞬间,打点计时器刚好打下一个点子,纸带上最初两点间的距离约为2毫米。
    4.测量的量:
    a.从起始点到某一研究点之间的距离,就是重锤下落的高度h,则重力势能的减少量为mgh1;测多个点到起始点的高h1、h2、h3、h4(各点到起始点的距离要远一些好)
    b.不必测重锤的质量
    5.误差分析:由于重锤克服阻力作切,所以动能增加量略小于重力势能减少量
    6.易错点
    a.选择纸带的条件:打点清淅;第1、2两点距离约为2毫米。
    b.打点计时器应竖直固定,纸带应竖直。
    测量性实验
    一、长度的测量
    1.测量原则:
    (1)为避免读数出错,三种测量器具(包括毫米刻度尺)均应以mm为单位读数!(2)用游标尺或螺旋测微器测长度时,均应注意从不同方位多测量几次,读平均值。
    (3)尺应紧贴测量物,使刻度线与测量面间无缝隙。
    2.实验原理:
    游标卡尺----(1)每等份为0.9mm,每格与主尺最小分度差0.1mm;20分度的卡尺,游标总长度为19mm,分成20等份,每等份为19/20 mm,每格与主尺最小分度差0.05(即二十分子一)mm;50分度的卡尺,游标总长度为49mm,分成50等份,每等份为49/50mm,每格与主尺最小分度差0.02(即1/50)mm;
    二、读数方法:
    以洲标尺的零刻线对就位置读出主尺上的整毫米数,再读出洲标尺上的第几条线一心尽的某条线重合,将对齐的洲标尺刻度线数乘以该卡尺的精确度(即总格的倒数),将主尺读数与游标读数相加即得测量值。
    l 螺旋测微器
    (1)工作原理:每转一周,螺杆运动一个螺距0.5mm,将它等分为50等份,则每转一份即表示0.01mm,故它精确到0.01mm即千分之一厘米,故又叫千分尺。
    (2)读数方法:先从主尺上读出露出的刻度值,注意主尺上有整毫米和半毫米两行刻线,不要漏读半毫米值。再读可动刻度部分的读数,看第几条刻度线与主尺线重合(注意估读),乘以0.01mm即为可动读数,再将固定与可动读数相加即为测量值。注意:螺旋测微器读数如以mm为单位,小数点后一定要读够三位数字,如读不够,应以零来补齐。
    三、注意事项:
    (1)游标卡尺读数时,主尺的读数应从游标的零刻度处读,而不能从游标的机械末端读。
    (2)游标尺使用时,不论多少分度都不用估读20分度的读数,末位数一定是0或5;50分度的卡尺,末位数字一定是偶数。
    (3)若游标尺上任何一格均与主尺线对齐,选择较近的一条线读数。
    (4)螺旋测微器的主尺读数应注意半毫米线是否露出。
    (5)螺旋测微器的可动部分读数时,即使某一线完全对齐,也应估读零。
    四、 用单摆测重力加速度
    1.实验目的:用单摆测定当地的重力加速度。
    2.实验原理:g=
    3.实验器材:长约1m的细线、小铁球、铁架台、米尺、游标卡尺、秒表。
    4.易错点:
    a.小球摆动时,最大偏角应小于50。到10度。
    b.小球应在竖直面内振动。
    c.计算单摆振动次数时,应从摆球通过平衡位置时开始计时。
    d.摆长应为悬点到球心的距离。即:L=摆线长+摆球的半径。
    五、用油膜法估测分子直径
    1.实验原理:油酸滴在水面上,可认为在水面上形成了单分子油膜,,如把分子认为是球状,,测出其厚度即为直径。
    2.实验器材:盛水方盘、注射器(或胶头滴管)、试剂瓶、坐标纸、玻璃、痱子粉(或石膏粉)、酒精油酸溶液、量筒。
    3.步骤:盘中倒水侍其静,胶头滴管吸液油,逐滴滴入量筒中,一滴体积应记清,痱粉均撒水面上,靠近水面一滴成,油膜面积稳定后,方盘上放玻璃稳,描出轮廓印(坐标)纸上,再把格数来数清,多于半格算一格,少于半格舍去无,数出方格求面积,体积应从浓度求。
    4.注意事项:
    (1)实验前应注意方盘是否干净,否则油膜难以形成。
    (2)方盘中的水应保持平衡,痱子粉应均匀浮在水面上。
    (3)向水面滴酒精溶液时应靠近水面,不能离水面太高,否则油膜难以形成。(4)向水面只能滴一滴油酸溶液。
    (5)计算分子直径时,注意滴加的不是纯油酸,而是酒精油酸溶液,应用一滴溶液的体积乘以溶液的体积百分比浓度
    六、测定金属的电阻率
    1.电路连接方式是安培表外接法,而不是内接法。
    2.测L时应测接入电路的电阻丝的有效长度。
    3.闭合开关前,应把滑动变阻器的滑动触头置于正确位置。
    4.多次测量U、I,先计算R,再求R平均值。
    5.电流不宜过大,否则电阻率要变化,安培表一般选0-—0.6安挡。
    七、 测定电源的电动势和内电阻
    1.实验电路图:安培表和滑动变阻器串联后与伏特表并联。
    2.测量误差:e、r测量值均小于真实值。
    3.安培表一般选0-0.6A档,伏特表一般选0-3伏档。
    4.电流不能过大,一般小于0.5A。
    误差:电动势的测量值e测和内电阻的测量值r测均小于真实值
    八、电表改装(测内阻)
    实验注意:
    (1)半偏法测电流表内阻时,应满足电位器阻值远远大于待测表内阻(倍左右)的条件。
    (2)选用电动势高的电源有助于减少误差
    (3)半偏法测得的内阻值偏小(读数时干路电流大于满度电流,通过电阻箱的电流大于半偏电流,由分流规律可得)
    (4)改装后电表的偏转仍与总电流或总电压成正比,刻度或读数可由此来定且刻度线应均匀。
    (5)校准电路一般采用分压器接法
    (6)绝对误差与相对(百分)误差相比,后者更能反应实验精确程度。
    研究性实验
    一、研究匀变速运动
    (一)练习使用打点计时器:
    1.构造:见教材。
    2.操作要点:接50HZ,4---6伏的交流电
    正确标取记:在纸带中间部分选5个点
    3.重点:纸带的分析
    a.判断物体运动情况:
    在误差范围内:如果S1=S2=S3=……,则物体作匀速直线运动。
    如果DS1=DS2=DS3=…….=常数, 则物体作匀变速直线运动。
    b.测定加速度:
    公式法: 先求DS,再由DS= aT2求加速度。
    图象法:作v—t图,求a=直线的斜率
    c.测定即时速度:   V1=(S1+S2)/2T       V2=(S2+S3)/2T
    (二)测定匀变速直线运动的加速度:
    1.原理::DS=aT2
    2.实验条件:
    a.合力恒定,细线与木板是平行的。
    b.接50HZ,4—6伏交流电。
    3.实验器材:电磁打点计时器、纸带、复写纸片、低压交流电源、小车、细绳、一端附有滑轮的长木板、刻度尺、钩码、导线、两根导线。
    4.主要测量:
    选择纸带,标出记数点,测出每个时间间隔内的位移S1、S2、S3 。。。。图中O是任一点。
    5. 数据处理:
    根据测出的用逐差法处理数据求出加速度:
    S4—S1=3a1T2   ,  S5—S2=3a2T2   ,   S6—S3=3a3T2,a=(a1+a2+a3)/3=(S4+S5+S6— S1—S2—S3)/9T2
    (三)测匀变速运动的即时速度:(同上)
    二、研究平抛运动
    1.实验原理:
    用一定的方法描出平抛小球在空中的轨迹曲线,再根据轨迹上某些点的位置坐标,由h=求出t,再由x=v0t求v0,并求v0的平均值。
    2.实验器材:
    木板,白纸,图钉,未端水平的斜槽,小球,刻度尺,附有小孔的卡片,重锤线。
    3.实验条件:
    a. 固定白纸的木板要竖直。
    b. 斜槽未端的切线水平,在白纸上准确记下槽口位置。
    
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