高中物理實驗總結(jié) 實驗專題復習一:高中物理實驗常用基礎知識
專題一高中物理實驗常用基礎知識
(一)常用實驗原理的設計方法
1.控制變量法:如:在“驗證牛頓第二定律的實驗”中,加速度、力和質(zhì)量的關(guān)系控制。在“研究單擺的周期”中,擺長、偏角和擺球質(zhì)量的關(guān)系控制等等。
2.理想化方法:用伏安法測電阻時,選擇了合適的內(nèi)外接方法,一般就忽略電表的非理想性。
3.等效替代法:某些量不易測量,可以用較易測量的量替代,從而簡化實驗。在“驗證碰撞中的動量守恒”的實驗中,兩球碰撞后的速度不易直接測量,在將整個平拋時間定為時間單位后,速度的測量就轉(zhuǎn)化為對水平位移的測量了。4.模擬法:當實驗情景不易創(chuàng)設或根本無法創(chuàng)設時,可以用物理模型或數(shù)學模型等效的情景代替,盡管兩個情景的本質(zhì)可能根本不同!懊枥L電場中的等勢線”的實驗就是用電流場模擬靜電場。
5.微小量放大法:微小量不易測量,勉強測量誤差也較大,實驗時常采用各種方法加以放大?ㄎ牡显S測定萬有引力恒量,采用光路放大了金屬絲的微小扭轉(zhuǎn);在觀察玻璃瓶受力后的微小形變時,使液體沿細玻璃管上升來放大瓶內(nèi)液面的上升。
(二)常見實驗數(shù)據(jù)的收集方法1.利用測量工具直接測量基本物理量
模塊基本物理量長度力學時間質(zhì)量(力)電阻(粗測)電學電流(電壓)熱學溫度電流表(電壓表)溫度計測量儀器刻度尺、游標卡尺、螺旋測微器秒表(停表)、打點計時器天平(彈簧秤)歐姆表、電阻箱2.常見間接測量的物理量及其測量方法
有些物理量不能由測量儀器直接測量,這時,可利用待測量和可直接測量的基本物理量之間的關(guān)系,將待測物理量的測量轉(zhuǎn)化為基本物理量的測量。..
模塊待測物理量速度力學加速度功電學
基本測量方法①利用紙帶,vmSnSn12TST2;②利用平拋,vx2g2y①利用紙帶,逐差法a;②利用單擺g4LT2根據(jù)WEk轉(zhuǎn)化為測量m、v①根據(jù)RUI電阻(精確測量)轉(zhuǎn)化為測量U、I(伏安法);②電阻箱(半偏、替代)電功率電源電動勢(三)常用實驗誤差的控制方法
根據(jù)P=UI轉(zhuǎn)化為測量U、I根據(jù)E=U+Ir轉(zhuǎn)化為測量U、I然后聯(lián)立方程求解或運用圖像處理為了減小由于實驗數(shù)據(jù)而引起的偶然誤差,常需要采用以下方法控制實驗誤差。1.多次測量求平均值,這是所有實驗必須采取的辦法,也是做實驗應具有的基本思想。
2.積累法。一些小量直接測量誤差較大,可以累積起來測量,以減小誤差!坝脝螖[測定重力加速度”的實驗中,為了減小周期的測量誤差,不是測量完成一次全振動的時間,而是測量完成30~50次全振動的時間。(四)常用實驗數(shù)據(jù)的處理方法
1.列表法:在記錄和處理數(shù)據(jù)時,常將數(shù)據(jù)列成表格。數(shù)據(jù)列表可以簡單而又明確的表示出有關(guān)物理量之間的關(guān)系,有助于找出物理量之間的規(guī)律性的聯(lián)系。列表的要求是①寫明表的標題或加上必要的說明;②必須交待清楚表中各符號所表示的物理量的意義,并寫明單位;③表中的數(shù)據(jù)要正確反映測量結(jié)果的有效數(shù)字。
2.作圖法:用作圖法處理實驗數(shù)據(jù)是物理實驗中最常用的方法之一。用作圖法處理數(shù)據(jù)的優(yōu)點是直觀、簡便,有取平均的效果,由圖線的斜率、截距、所包圍面積和圖線的交點等可以研究物理量之間的變化及其關(guān)系,找出規(guī)律。作圖的規(guī)則是:①作圖一定要用坐標紙.坐標紙的大小要根據(jù)測量數(shù)據(jù)有效數(shù)字的多少和結(jié)果的需要來定;②要標明坐標軸名、單位,在軸上每隔一定相等的間距按有效數(shù)字位數(shù)標明數(shù)值;③圖上連線要是光滑曲線(或直線),連線時不一定要通過所有的數(shù)據(jù)點,而是要使數(shù)據(jù)點在線的兩側(cè)合理的分布;④在圖上求直線的斜率時,要選取線上相距較遠的兩點,不一定要取原來的數(shù)據(jù)點;⑤作圖時常設法使圖線線性化,即“化曲為直”。
3.平均值法:將測定的若干組數(shù)相加求和,然后除以測量次數(shù).必須注意,求取平均值時應該按原來測量儀器的準確度決定保留的位數(shù)。
4.逐差法:這就是用打點計時器打出的紙帶計算加速度時用到的方法,這種方法充分利用了測量數(shù)據(jù),具有較好的取平均的效果。
(五)有關(guān)誤差分析的問題
要求認識誤差問題在實驗中的重要性,了解誤差的概念,知道系統(tǒng)誤差和偶然誤差;知道用多次測量求平均值的方法減小偶然誤差;能在某些實驗中分析誤差的主要來源;不要求計算誤差。要熟練掌握常見實驗的誤差情況及分析方法。
擴展閱讀:高中物理實驗專題復習
專題七物理實驗專題復習
第一篇:實驗命題研究
一、07考綱再現(xiàn)
內(nèi)容113.長度的測量114.研究勻速直線運動115.探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系116.驗證力的平行四邊形定則117.驗收動量守恒定律118.研究平拋物體的運動119.驗證機械能守恒定律120.用單擺測定重力加速度121.用油膜法估測分子的大小122.用描述法畫出電場中平面上的等勢線124.描繪小電珠的伏安特性曲線125.把電流表改裝為電壓表126.測定電源的電動勢和內(nèi)阻127.用多用電表探索黑箱內(nèi)的電學元件128.練習使用示波器129.傳感器的簡單應用130.測定玻璃的折射率131.用雙縫干涉測光的波長說明1.要求會正確使用的儀器主要有:刻度尺、游標卡尺、螺旋測微器、天平、秒表、電火花計時器或電磁打點計點器、彈簧測力計、溫度表、電流表、電壓表、多用電表、滑動變阻器、電阻箱等2.要求認識誤差問題在實驗中的重要性,了解誤差的概念,知道系統(tǒng)誤差和偶然誤差;知道用多次測量求平均值的方法減小偶然誤123.測定金屬的電阻率(同時練習使用螺旋測微器)差;能在某些實驗中分析誤差的主要來源;不要求計算誤差3.要求知道有效數(shù)字的概念,會用有效數(shù)字表達直接測量的結(jié)果.間接測量的有效數(shù)字運算不作要求二、實驗知識整合1基本儀器:刻度尺、游標卡尺、螺旋測微器、天平、秒表、電火花計時器或電磁打點計點器、
電流表、電壓表、多用電表、滑動變阻器、電阻箱、示波器、彈簧測力計、溫度表等
2實驗分類:
A研究性實驗:
①研究勻速直線運動
②探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系③研究平拋物體的運動
4用描述法畫出電場中平面上的等勢線○
5描繪小電珠的伏安特性曲線○
6用多用電表探索黑箱內(nèi)的電學元件○
7把電流表改裝為電壓表○
8傳感器的簡單應用○
B測量性實驗:
1用單擺測定重力加速度○
2用油膜法估測分子的大小○
3測定金屬的電阻率○
4用雙縫干涉測光的波長○
5測定玻璃的折射率○
7測定電源的電動勢和內(nèi)阻○
C驗證性實驗
1驗證力的平行四邊形定則○
2驗證動量守恒定律○
3驗證機械能守恒定律○
D演示實驗
三、近兩年理綜考試物理實驗命題的特點:
1、實驗命題范圍廣
近兩年來,物理實驗命題已經(jīng)逐漸打破以往電學實驗為主導的局面,考查范圍更加廣泛。從基本儀器的使用、演示實驗的分析、教材學生實驗及設計實驗都作了全面的考查。
2、命題方式在發(fā)生變化
實驗考題小題增多,由原來一題變?yōu)閮蓚甚至三個小題;命題的內(nèi)容也為力、電、光等;命題的形式也考查多樣。這樣降低單個實驗題的分值。
3、注重考查實驗的基本能力
第二篇:基本儀器的使用
一、高考熱點:
1、長度測量儀器:刻度尺、游標卡尺、螺旋測微器;2、時間測量儀器:打點計時器和秒表;3、電路測量儀器:安培表、伏特表、多用電表;4、控制電路儀器:電阻箱和滑動變阻器。二、重點講析:
《大綱》要求:會正確使用儀器,會準確讀數(shù)、會記錄測量結(jié)果。知道儀器的結(jié)構(gòu)、知道儀器使用的注意事項等。
1、游標卡尺
10分度的游標卡尺:游標上相鄰兩個刻度間的距離為0.9mm,比主尺上相鄰兩個刻度間距離小0.1mm。讀數(shù)時先從主尺上讀出厘米數(shù)和毫米數(shù),然后用游標讀出0.1毫米位的數(shù)值:游標的第幾條刻線跟主尺上某一條刻線對齊,0.1毫米位就讀幾(不能讀某)。其讀數(shù)準確到
0.1mm。同理20分度的游標卡尺,其讀數(shù)準確到0.05mm。50分度的游標卡尺讀數(shù)準確到0.02mm。讀數(shù)方法相同。
[經(jīng)驗之談]:(1)主尺上的讀數(shù),應以游標的0刻度左端上主尺的刻度為準;(2)看清游標的精確度;(3)游標卡尺都是根據(jù)刻線對齊來讀數(shù)的,所以都不再往下一位估讀。
例1、讀出下列游標卡尺測量的讀數(shù)⑴34cm⑵
⑶2、螺旋測微器
固定刻度上的最小刻度為0.5mm(半毫米刻度);可動刻度每旋轉(zhuǎn)一圈前進(或后退)0.5mm。在可動刻度的一周上平均刻有50條刻線,所以相鄰兩條刻線間代表0.01mm。讀數(shù)時,從固定刻度上讀取整、半毫米數(shù),然后從可動刻度上讀取剩余部分(因為是10分度,所以在最小刻度后必須再估讀一位),再把兩部分讀數(shù)相加,得測量值。
[經(jīng)驗之談]:(1)看半刻度是否露出;(2)可動刻度要估讀。例2、讀出下列螺旋測微器測量的讀數(shù)。⑴⑵
10150510010206
78cm
0610012345
cm23456789
答案:⑴2.98cm⑵6.170cm⑶1.050cm
00510答案:⑴0.642mm⑵10.294mm
例3、(05全國卷Ⅲ)用螺旋測微器測圓柱體的直徑時,示數(shù)
如圖所示,此示數(shù)為_______mm。
解析:本題解答的關(guān)鍵是掌握螺旋測微器的原理和讀數(shù)規(guī)則。從固定刻度部分讀出毫米數(shù)和半毫米數(shù),讀數(shù)為8mm;再從可動刻
325度上讀出小數(shù)部分,一定要估讀,為0.116,將兩部分相加為8.116mm.(在8.116±0.002范圍內(nèi)都給分).
例4、(07天津22)一種游標卡尺,它的游標尺上有50個小的等分刻度,總長度為49mm。用它測量某物體長度,卡
尺示數(shù)如圖所示,則該物體的長度是_______cm。解析:解答游標卡尺的讀數(shù)的關(guān)鍵是掌握游標卡尺的原理和讀數(shù)規(guī)則。從主尺上讀出整毫米數(shù),讀數(shù)為41mm;找到游標尺上與主尺對齊的格數(shù),為10格,50分度的卡尺的精確度乘以格數(shù)為0.02mm×10=0.20mm;最后將二者相加,得測量結(jié)果為41.20mm即4.120cm。
~Ω3、多用電表
多用電表的使用方法:
⑴使用前應查看指針是否指在刻度盤左端零刻線處。如不在,應進行機械調(diào)零。方法是用小螺絲刀輕旋表頭正下方中央處的調(diào)零螺絲,使指針指左端零刻線。
⑵根據(jù)被測物理量及其數(shù)量級將選擇開關(guān)旋到相應
OFF100101ΩΩ×1k×100×10×12.51050~+V2505002.51050250500VmA的位置。讀數(shù)時還要注意選用刻度盤上對應的量程刻度。(如測量20mA左右的直流電流,應將選擇開關(guān)對準左邊100mA量程處;在刻度盤上,應該看最下一行刻度,即滿偏刻度為10的刻度線,從刻度盤讀出數(shù)據(jù)后還應再乘10,得測量結(jié)果。)
⑶使用歐姆擋時,先選好倍率,再進行歐姆調(diào)零。方法是:將紅、黑表筆短接,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指右端零刻線處。
用多用電表的歐姆擋測電阻的操作步驟是:①選倍率。一般要選擇比被測電阻的估計值低一個數(shù)量級的倍率。如估計值為200Ω就應該選×10的倍率。②進行歐姆調(diào)零。
OFF100101~ΩΩΩ×1k×100×10×1~2.51050250500V+mA2.51050250500V③將紅黑表筆接被測電阻兩端進行測量。④將指針示數(shù)乘以倍率,得測量值。⑤將選擇開關(guān)扳到OFF或交流電壓最高擋。
⑷使用多用電表時,兩只手只能握住表筆的絕緣棒部分,不能接觸表筆上的金屬部分(首先是為了安全;其次兩手之間的人體電阻將與被測電路并聯(lián),改變了電路結(jié)構(gòu))。
⑸不論使用多用電表的哪個擋,電流總是從多用電表的正接線柱(紅表筆)進入電表,而從負接線柱(黑表筆流出)。
[經(jīng)驗之談]:用歐姆擋測電阻,如果指針偏轉(zhuǎn)角度太。粗羔標傅目潭戎堤螅瑧撛龃蟊堵手匦抡{(diào)零后再測;如果指針偏轉(zhuǎn)角度太大(即指針所指的刻度值太小),應該減小倍率重新調(diào)零后再測。
例5.多用電表表頭的示意圖如右。在正確操作的情況下:
⑴若選擇開關(guān)的位置如灰箭頭所示,則測量的物理量是______,測量結(jié)果為___________。⑵若選擇開關(guān)的位置如白箭頭所示,則測量的物理量是______,測量結(jié)果為___________。⑶若選擇開關(guān)的位置如黑箭頭所示,則測量的物理量是______,測量結(jié)果為___________。⑷若選擇開關(guān)的位置如黑箭頭所示,正確操作后發(fā)現(xiàn)指針的偏轉(zhuǎn)角很小,那么接下來的正確操作步驟應該依次為:________,_________,_________。
⑸全部測量結(jié)束后,應將選擇開關(guān)撥到______或者_______。
⑹無論用多用電表進行何種測量(限于直流),電流都應該從色_____表筆經(jīng)______插孔流入電表。
答案:⑴直流電壓,1.24V。⑵直流電流,49mA。⑶電阻,17kΩ。⑷該用×1kΩ倍率,重新調(diào)零,將紅黑表筆分別接觸被測電阻的兩根引線,讀出指針所指刻度,再乘以倍率得測量值。⑸OFF,交流電壓500V檔位置。⑹紅,正。
4、安培表和伏特表
例6、右圖是電壓表的刻度盤。若當時使用的是該表的0-3V量程,那么電壓表讀數(shù)為多少?若當時使用的是該表的0-15V量程,那么電壓表度數(shù)又為多少?
解析:0-3V量程最小刻度是0.1V,是10分度的,因此要向下估讀一位,讀1.15V(由于最后一位是估讀的,有偶然誤差,讀成1.14V-1.16V之間都算正確)。0-15V量程最小刻度為0.5V,不是10分度的,因此只要求讀到0.1V這一位,所以讀5.7V(5.6V-5.8V之間都算正確)。練習:讀出下列電表的測量值.
⑴⑵12
00015210315V
0.20.40.635V100153
5001A接0~3V量程時讀數(shù)為_______V.接0~3A量程時讀數(shù)為_______A.接0~15V量程時讀數(shù)為______V.接0~0.6A量程時讀數(shù)A.答案:2.16V10.5V0.79A0.16A4、示波器
例7(07全國卷1)⑴用示波器觀察頻率為900Hz的正弦電壓信號。把電壓信號接入示波器Y輸入。①當屏幕上出現(xiàn)如圖1所示的波形時,應調(diào)節(jié)鈕。如果正弦波的正負半周均超出了屏幕的范圍,應調(diào)節(jié)鈕或鈕,或這兩個組配合使用,以使正弦波的整個波形出現(xiàn)在屏幕內(nèi)。②如需要屏幕上正好出現(xiàn)一個完整的正弦波形,則應將置于位置,然后調(diào)節(jié)鈕。
答案:①豎直位移或↑↓衰減或衰減調(diào)節(jié)Y增益②掃描范圍1k檔位掃描微調(diào)
第三篇:基本實驗方法
一、高考熱點:
實驗原理的設計方法:控制變量法、等效替代法、理想化方法、留跡法、模擬法、放大法;實驗誤差的控制方法:多次測量法、累積法;實驗數(shù)據(jù)的測量方法:直接和間接測量;
實驗數(shù)據(jù)的處理方法:直接比較法、平均值法、列表法、圖象法。二、實驗題型分析
1、實驗步驟
實驗必須按照一定的步驟或程序進行,才能達到預期的效果和實現(xiàn)預期的目的。因此,在實驗前,必須正確、科學、合理地安排實驗步白熾燈驟。解答這類問題的實驗依據(jù)是實驗要求和實驗原理。鏈接高考
例8(06全國卷Ⅰ)利用圖中裝置研究雙縫干涉現(xiàn)象時,有下面幾種說法:
A.將屏移近雙縫,干涉條紋間距變窄
B.將濾光片由藍色的換成紅色的,干涉條紋間距變寬C.將單縫向雙縫移動一小段距離后,干涉條紋間距變寬D.換一個兩縫之間距離較大的雙縫,干涉條紋間距變窄E.去掉濾光片后,干涉現(xiàn)象消失其中正確的是:_______________。
解析:考查學生實驗實驗裝置及操作獲得的實驗現(xiàn)象。在本實驗中,光的雙縫干涉現(xiàn)象中條
R1R2K2B圖1
K1濾光片單縫雙縫
遮光筒
屏l紋寬度x,分析
d得:(ABD).
2、電路的連接實驗連線是一類考查學生實驗技能和操作能
mA力較為有效的題型。連線時一定要按照電路圖。
注意:①連線時把導線接在接線柱上;②電表的正負接,從電表的正接流入,從負接流出;③滑動變阻器應處于有效的控制狀態(tài)。
例9利用圖1所示的電路測量電流表mA的內(nèi)阻RA。圖中R1、R2為電阻,K1、K2為電鍵,B是電源(內(nèi)阻可忽略)。
根據(jù)圖1所給出的電路原理圖,在圖2的實物
圖上連線。
答案:電路見圖
3、儀器的選擇器材選擇的原則:
1.準確性原則:選用電表量程應可能減小測量值的相對誤差,電壓表、電流表在使用時...........盡可能使指針接近滿量程,若指針偏轉(zhuǎn)不到滿偏角度的1/3,讀數(shù)誤差較大。...........
2.安全性原則:通過電源,電表,滑動變阻器,用電器的電流不能超過其允許的最大電流。
3.便于操作原則:選擇控制電路時,既要考慮供電電壓的變化范圍是否滿足實驗要求,又要注意便于操作。
例9(06北京)某同學用圖2所示電路,測繪標有“3.8V,0.3A”的小燈泡的燈絲電阻R隨電壓U變化圖象。
1除了導線和開關(guān)外,有以下一些器材可供選擇:○
電流表:A1(量程100mA,內(nèi)阻約2);A2(量程0.6A,內(nèi)阻約0.3);電壓表:V1(量程5V,內(nèi)阻約5k);V2(量程15V,內(nèi)阻約15k);滑動變阻器:R1(阻值范圍0-10)R2(阻值范圍0-2k)
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,測量準確,實驗中應選用電流表,電壓表,滑動變阻器,電源。(填器材的符號)。
答案:A2V1R1E24、實驗電路選擇
(1)測量電路電流表內(nèi)外接法選取①電路的對比
連接方式外接法誤差來源電壓表分流測量值與真實值關(guān)系電流表的讀數(shù)大于流過待測的電流,故:R測b、臨界值法:當待測電阻RxRARV時,視Rx為大電阻,應選用內(nèi)接法;當Rx=RARV時,兩種接法均可。
(2)控制電路滑動變阻器分壓式、限流于接法選取①電路的對比
調(diào)節(jié)范圍電壓調(diào)節(jié)范圍限流式電路分壓式電路0→URxUURxRUURxRRx電流調(diào)節(jié)范圍0→URx說明:U為電源端電壓,R為滑動變阻器最大電阻,Rx為待測電阻阻值。②判斷方法
a負載電阻Rx遠大于滑動變阻器總電阻R,須用分壓式接法,此時若采用限流式接法對電路基本起不到調(diào)節(jié)作用。
b要求負載上電壓或電流變化范圍大,且從零開始連續(xù)可調(diào),須用分壓式接法。c采用限流電路時,電路中的最小電流(電壓)仍超過電流表的量程或超過用電器的額定電流(電壓)時,應采用變阻器的分壓式接法。
d負載電阻的阻值Rx小于滑動變阻器的總電阻R或相差不大,并且電壓表、電流表示數(shù)變化不要求從零開始起調(diào),可用限流式接法。
e兩種電路均可使用時應優(yōu)先用限流式接法,因為限流式接法總功率較小。
例10某同學用圖所示電路,測繪標有“3.8V,0.3V”的小燈泡的燈絲電阻R隨電壓U變化的圖象,除了導線和開關(guān)外,有以下一些器材可供選擇:
電流表:A:(量程100mA,內(nèi)阻約2);A:(量程0.6A,內(nèi)阻約0.3);電壓表:V1(量程5V,內(nèi)阻約5);V2(量程15V,內(nèi)阻約15);電源:E1(電動勢為1.5V,內(nèi)阻為0.2);E2(電動勢為4V,內(nèi)阻約為0.04).
為了調(diào)節(jié)方便,測量準確,實驗中應選用電流表___________,電壓表______________,滑動變阻器________________,電源___________________.(填器材的符號)
解析:據(jù)小燈泡的額定電壓和額定電流的大小,可選擇A2、V1和E2。據(jù)分壓電路的特點,滑動變阻器應選R1。
5、實驗數(shù)據(jù)處理
處理實驗數(shù)據(jù)是中學實驗的一個重要環(huán)節(jié)。通過對實驗數(shù)據(jù)的處理和分析,可以得到物理量之間的內(nèi)在規(guī)律。在考試中對用表格法、圖象法、平均值法、描跡法等數(shù)據(jù)處理方法都有較高的要求和體現(xiàn)。
《大綱》要求:能獨立完成"知識內(nèi)容表"中所列的實驗,會記錄、處理實驗數(shù)據(jù),并得出結(jié)論。在中學階段,實驗數(shù)據(jù)的處理常用計算法和圖象法。
例11、(06重慶)某同學用圖所示裝置測量重力加速度g,所用交流電頻率為50Hz.在所選紙帶上取某點為0號計數(shù)點,然后每3個點取一個計數(shù)點,所以測量數(shù)據(jù)及其標記符號如圖所示.
該同學用兩種方法處理數(shù)據(jù)(T為相鄰兩計數(shù)點的時間間隔):方法A:由g1方法B:由g1S3S2S6S5S2S1,g,g,取平均值g=8.667m/s2;,25222TTTS5S2S6S3S4S1,g,g,取平均值g=8.673m/s2.232223T3T3T從數(shù)據(jù)處理方法看,在S1、S2、S3、S4、S5、S6中,對實驗結(jié)果起作用的,方法A中有__________;方法B中有__________.因此,選擇方法___________(A或B)更合理,這樣可以減少實驗的__________(系統(tǒng)或偶然)誤差.本實驗誤差的主要來源有____________(試舉出兩條).
解析:按方法A:g1S3S2S6S5S2S1,g,g,,求平均值:,25T2T2T2gg1g2......g6S6S1,所以只用到了:S1、S6.26T按方法B計算加速度,為了減少誤差,常常用逐差法:
gg1g2g3(S6S5S4)(S3S2S1),所以只用到了:S1,S2,S3,S4,S5,S6.因此
69T2選擇B更合理,這樣可以減少實驗的偶然誤差.阻力(空氣阻力,振針的阻力,限位孔的阻力,復寫紙的阻力等),交流電頻率波動,長度測量,數(shù)據(jù)處理方法等.
同型題1
(07天津22)某學生用打點計時器研究小車的勻變速直線運動。他將打點計時器接到頻率為50Hz的交流電源上,實
驗時得到一條紙帶。他在紙帶上便于測量的地方選取第一個計時點,在這點下標明A,第六個點下標明B,第十一個點下標明C,第十六個點下標明D,第二十一個點下標明E。測量時發(fā)現(xiàn)B點已模糊不清,于是他測得AC長為14.56cm、CD長為11.15cm,DE長為13.73cm,則打C點時小車的瞬時速度大小為______m/s,小車運動的加速大小為________m/s2,AB的距離應為_______cm。(保留三位有效數(shù)字)
答案:0.9862.585.99例12(06天津)某研究性學習小組利用右圖所示電路測量電池組的電動勢E和內(nèi)阻r。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出如下圖所示的R~1/I圖線,其中R為電阻箱讀數(shù),I為電流表讀數(shù),由此可以得到E=V,r=Ω。
解析:由題中的電路圖,可以表示:當某時刻電阻箱的讀數(shù)為R時,安培表讀數(shù)為I。則有:
EI(Rr),RE1r。當0時IIr=-R=-(-0.9)=0.9Ω;直線的斜率為電源的電動勢,計算圖中直線的斜率為2.9,所以電源的電動勢為2.9V。
同型題2(07上海17)利用單擺驗證小球平拋運動規(guī)律,設計方案如圖(甲)所示,在懸點O正下方有水平放
置的熾熱的電熱絲P,當懸線擺至電熱絲處時能輕易被燒斷;MN為水平木板,已知懸線長為
L,懸點到木板的距離OO’=h(h>L)。
(1)電熱絲P必須放在懸點正下方的理由是:____________。
(2)將小球向左拉起后自由釋放,最后小球落到木板上的C點,O’C=s,則小球做平拋運動的初速度為v0________。
(3)在其他條件不變的情況下,若改變釋放小球時懸線與豎直方向的夾角,小球落點與O’點的水平距離s將隨之改變,經(jīng)多次實驗,以s2為縱坐標、cos為橫坐標,得到如圖(乙)所示圖像。則當=30時,s為________m;若懸線長L=1.0m,懸點到木板間的距離OO’為________m。
答案:(1)保證小球沿水平方向拋出(2)sg(3)0.521.5
2(hL)小結(jié):本實驗考查實驗條件的分析和用圖象處理實驗數(shù)據(jù)的能力。6、實驗誤差的分析
(1)誤差是指測量值與真實值的差異。(2)誤差可分:
①系統(tǒng)誤差:系統(tǒng)誤差的特點是在多次重復同一實驗時,誤差總是同樣地偏大或偏小。②偶然誤差:偶然誤差總是有時偏大,有時偏小,并且偏大和偏小的機會相同。減小偶然誤差的方法,可以多進行幾次測量,求出幾次測量的數(shù)值的平均值。這個平均值比某一次測得的數(shù)值更接近于真實值。
(3)百分誤差:真實值與測量值之差的絕對值與真實值之比:
測量值真實值真實值100%。
例13(06天津)用半徑相同的兩小球A、B的碰撞驗證動量守恒定律,實驗裝置示意如圖,斜槽與水平
槽圓滑連接。實驗時先不放B球,使A球從斜槽上某一固定點C由靜止?jié)L下,落到位于水平地面的記錄紙上留下痕跡。再把B求靜置于水平槽前端邊緣處,讓A球仍從C處由靜止?jié)L下,A球和B球碰撞后分別落在記錄紙上留下各自的痕跡。記錄紙上的O點是垂直所指的位置,若測得各落點痕跡到O點的距離:OM=2.68cm,OP=8.62cm,ON=11.50cm,并知A、B兩球的質(zhì)量比為2:1,則未放B球時A球落地點是記錄紙上的____點,系統(tǒng)碰撞前總動量P與碰撞后總動量P"的百分誤差
pp"p=%(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)。
答案:M、N分別是碰后兩球的落點的位置,P點是未發(fā)生碰撞時A球落點的位置;2。7、實驗原理及遷移
《大綱》要求:能理解實驗原理和方法,能控制實驗條件,能靈活地運用已學過的物理理論、實驗方法和實驗儀器去處理問題。
這就要求學生能將學過的物理知識應用到實驗中,能夠理解改編類實驗的原理,在需要時能根據(jù)給出的儀器設計實驗。這是考查的重點。
例14、(06年全國卷Ⅱ)一塊玻璃磚用兩個相互平行的表面,其中一個表面是鍍銀的(光線不能通過表面),F(xiàn)要測定此玻璃的析射率。給定的器材還有:白紙、鉛筆、大頭針4枚(P1、P2、P3、P4)、帶有刻度的直角三角板、量角器。實驗時,先將玻璃磚放到白紙上,使上述兩個相互平行的表面與紙面垂直。
在紙上畫出直線aa’和bb’,aa’表示鍍銀的玻璃表面,bb’表示另一表面,如圖所示。然后,在白紙上豎直插上兩枚大頭針P1、P2(位置如圖)。用P1、P2的連線表示入射光線。(1)為了測量折射率,應如何正確使用大頭針P3、P4?(2)試在題圖中標出P3、P4的位置。然后,移去玻璃磚與大頭針。試在題圖中通過作圖的方法標出光線從空氣到玻璃中的入射角θ1與折射角θ2.簡要
寫(3)寫出θ=.
出1、θ2
aCθ2Na′
作圖步
b驟。.
表示的折射率公式為n
OPPθ1DMO′P3P4b′
解析:本實驗是根據(jù)教材《測定玻璃的折射率》實驗改編的,它考查考生實驗對實驗原理的理解及遷移能力。認真讀題,比較本題與教材中的不同。
答案:.在bb′一側(cè)觀察P1、P2(經(jīng)bb′折射,aa′反射,再經(jīng)bb′折射后)的像,在適當?shù)奈恢貌迳螾3,使得P3與P1、P2的像在一條直線上,即讓P3擋住P1、P2的像;再插上P4,讓它擋住P2(或P1)的像和P3。P3、P4的位置如圖。
.①過P1、P2作直線與bb′交于O;
②過P3、P4作直線與bb′交于O′;
③利用刻度尺找到OO′的中點M;
④過O點作bb′的垂線CD,過M點作bb′的垂線與aa′相交與N,如圖所示,連接ON;⑤∠P1OD=θ1,∠CON=θ2。
sinθ1.。
sinθ2
同型題3(07全國卷122)碰撞的恢復系數(shù)的定義為c=
v2v1v20v10,其中v10和v20分別是
碰撞前兩物體的速度,v1和v2分別是碰撞后兩物體的速度。彈性碰撞的恢復系數(shù)e=1,非彈性碰撞的e<1,某同學借用驗證動量守恒定律的實驗裝置(如圖所示)物質(zhì)彈性碰撞的恢復系數(shù)是否為1,實驗中使用半徑相等的鋼質(zhì)小球1和2,(他們之間的碰撞可近似視為彈性碰撞),且小球1的質(zhì)量大于小球2的質(zhì)量。實驗步驟如下:
安裝實驗裝置,做好測量前的準備,并記下重垂線所指的位置O。
第一步,不放小球2,讓小球1從斜槽上A點由靜止?jié)L下,并落在地面上。重復多次,用盡可能小的圓把小球的所有落點圈在里面,其圓心就是小球落點的平均位置。
第二步,把小球2放在斜槽前端邊緣處的C點,計小球1從A點由靜止?jié)L下,使它們碰撞,重復多次,并使用與第一步同樣的方法分別標出碰撞后兩小球落點的平均位置.
第三步,用刻度尺分別測量三個落地點的平均位置離O點的距離,即線段OM、OP、ON的長度。在上述實驗中,
①P點是的平均位置,M點是的平均位置,N點是的平均位置。②請寫出本實驗的原理寫出用測量表示的的恢復系數(shù)的表達式③三個落地點距O點的距離OM、OP、ON與實驗所用的小球質(zhì)量是否有關(guān)?答案:
8、實驗方案的綜合設計。
例15(07山東理綜23)檢測一個標稱值為5的滑動變阻器?晒┦褂玫钠鞑娜缦拢篈待測滑動變阻器及。,全電阻約5B.電流表A1,量程0.6A,內(nèi)阻約0.6C.電流表A2,量程3A,內(nèi)阻約0.12D.電壓表V1,量程15V,內(nèi)阻約15kE.電壓表V2,量程3V,內(nèi)阻約3kP.滑動變阻器只,全電阻約20C.直流電源正,電動勢3V,內(nèi)阻不計H.電鍵S、導線若干
(1)用伏安法測定Rx的全電阻值,所選電流表為(填“A1”或“A2”),所選電壓表為(填“V1”或“V2”).
(2)畫出測量電路的原理圖,并根據(jù)所畫原理圖將下圖中實物連接成測量電路。解析:因電源電動勢為3V,電壓表選V2,當電阻上加上3V電壓時,電流最大為0.6A,方案1:
方案2:
電流表選A1。
根據(jù)電流表內(nèi)外接法選取的原則可知,電流表應外接,而滑動變阻器限流和分壓兩種方式均可。因此電路有兩種方案(見上圖)。
第四篇:拓展篇
高考實驗題并不局限于教材中的學生實驗,而是在教材實驗的基礎上,有所變化,有所創(chuàng)新。注重考查學生的實驗遷移能力和創(chuàng)新能力。這類題要求學生面對新問題(或變形題)能熟練應用實驗知識,實驗的基本技能和基本的實驗方法,靈活的解答。平時必須對教材中或考試大綱要求的實驗熟練的掌握。
例16(07四川理綜22)甲同學設計了如圖所示的電路測電源電動勢E及電阻R1和R2阻值。實驗器材有:待測電源E(不計內(nèi)阻),待測電阻R1,待測電阻R2,電壓表V(量
程為1.5V,內(nèi)阻很大),電阻箱R(0一99.99Ω)單刀單擲開關(guān)S1,單刀雙擲開關(guān)S2,導線若干。
①先測電阻R1的阻值。請將甲同學的操作補充完整:閉合S1,將S2切換到a,調(diào)節(jié)電阻箱,讀出其示數(shù)r和對應的電壓表示數(shù)Ul,保持電阻箱示數(shù)不變,讀出電壓表的示數(shù)。則電阻R1的表達式為
R1=_____________________________。
②甲同學已經(jīng)測得電阻Rl=4.8Ω,繼續(xù)測電源電動勢E和電阻R2的阻值。該同學的做法是:閉合S1,將S2切換到a,多次調(diào)節(jié)電阻箱,讀出多組電阻箱示數(shù)R和對應的電壓表示數(shù)U,由測得的數(shù)據(jù),繪出了如圖所示的
11-圖線,則電源電動勢E=___________________V,電阻R2=_________Ω。UR
③利用甲同學設計的電路和測得的電阻Rl,乙同學測電源電動勢E和電阻R2的阻值的做法是:閉合S1,將S2切換到b,多次調(diào)節(jié)電阻箱,讀出多組電阻箱示數(shù)R和對應的11
電壓表示數(shù)U,由測得的數(shù)據(jù),繪出于相應的-圖線,根據(jù)圖線得到電源電動勢E
UR+Rl和電阻R2。這種做法與甲同學的做法比較,由于電壓表測得的數(shù)據(jù)范圍___________(選填“較大”、“較小”或“相同”),所以___________同學的做法更恰當些。
解析:
第五篇:演示實驗
演示實驗是通過形象的物理演示實驗過程,激發(fā)學生的興趣,培養(yǎng)學生敏銳的觀察力。要求學生掌握教材上每個演示實驗的實驗裝置、實驗操作、實驗現(xiàn)象、由實驗現(xiàn)象得到的結(jié)論。
例17(05北京)現(xiàn)將電池組、滑線變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計及開關(guān)如下圖連接,在開關(guān)閉合、線圈A放在線圈B中的情況下,某同學發(fā)現(xiàn)當他將滑線變阻器的滑動端P向左加速滑動時,電流計指針向右偏轉(zhuǎn)。由此可以判斷()
A.線圈A向上移動或滑動變阻器滑動端P向右加速滑動,都能引起電流計指針向左偏轉(zhuǎn)B.線圈A中鐵芯向上拔出或斷開開關(guān),都能引起電流計指針向右偏轉(zhuǎn)
C.滑動變阻器的滑動端P勻速向左或勻速向右滑動,都能使電流計指針靜止在中央D.因為線圈A、線圈B的繞線方向未知,故無法判斷電流計指針偏轉(zhuǎn)的方向
解析:定性考查電磁感應現(xiàn)象。有題中的實驗:當他將滑線變阻器的滑動端P向左加速滑動時,通過A線圈的電流減小,使得穿過B線圈的磁通量減少,從而使電流計指針就向右偏轉(zhuǎn)。在題設各選項中如果是使穿過B中的磁通量減少,電流計指針就向右偏轉(zhuǎn);如果是使穿過B中的磁通量增加,則電流計指針就向左偏轉(zhuǎn)。所以答案選B.
例18(06全國Ⅰ)一砝碼和一輕彈簧構(gòu)成彈簧振子,圖1所示的裝置可用于研究該彈簧振子的受迫振動。勻速轉(zhuǎn)動把手時,曲桿給彈簧振子以驅(qū)動力,使振子做受迫
圖1
振動。把手勻速轉(zhuǎn)動的周期就是驅(qū)動力的周期,改變把手勻速轉(zhuǎn)動的速度就可以改變驅(qū)動力的周期。若保持把手不動,給砝碼一向下的初速度,砝碼便做簡諧運動,
21246810121416t/s420-2-4
圖2y/cm12345678t/sy/cm0
振動圖線如圖2所示。當把手以某一速度-1勻速轉(zhuǎn)動,受迫振動達到穩(wěn)定時,砝碼的-2振動圖線如圖3所示。若用T0表示彈簧振子的固有周期,T表示驅(qū)動力的周期,
圖3Y表示受迫振動達到穩(wěn)定后砝碼振動的振幅,則
A.由圖線可知T0=4sB.由圖線可知T0=8s
C.當T在4s附近時,Y顯著增大;當T比4s小得多或大得多時,Y很小D.當T在8s附近時,Y顯著增大;當T比8s小得多或大得多時,Y很小
解析:考查。將受迫振動演示實驗與振動圖象聯(lián)系起來,討論問題.當驅(qū)動力的周期與物體的固有周期接近時,物體的振幅達到最大.所以答案選(AC).
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