高中物理實驗歸類總結

2021-05-30 18:07:55 字數 5886 閱讀 2478

實驗三:驗證力的平行四邊形定則

[注意事項]1.用彈簧秤測拉力時,應使拉力沿彈簧秤的軸線方向,橡皮條、彈簧秤和細繩套應位於與紙面平行的同一平面內。使用的彈簧秤是否良好(是否在零刻度),拉動時盡可能不與其它部分接觸產生摩擦,拉力方向應與軸線方向相同。

2.同一次實驗中,橡皮條拉長後的結點位置o必須保持不變。3.結點的位置和線方向要準確;

4.角度合適:用兩個彈簧測力計鉤住細繩套互成角度地拉橡皮條時,其夾角60°~100°為宜.

5.合力不超出量程及在橡皮條彈性限度內形變盡量大,細繩套適當長一些,便於確定力的方向.

6.統一標度:在同一次實驗中,畫力的圖示標度要相同,要恰當選定標度,使力的圖示稍大一些.

實驗四:驗證牛頓運動定律

[實驗原理]1.如圖所示裝置,保持小車質量不變,改變小桶內砂的質量,從而改變細線對小車的牽引力,測出小車的對應加速度,作出加速度和力的關係圖線,驗證加速度是否與外力成正比。

2.保持小桶和砂的質量不變,在小車上加減砝碼,改變小車的質量,測出小車的對應加速度,作出加速度和質量倒數的關係圖線,驗證加速度是否與質量成反比。

[實驗器材]小車,砝碼,小桶,砂,細線,附有定滑輪的長木板,墊木,打點計時器,低壓交流電源,導線兩根,紙帶,托盤天平及砝碼,公尺尺等。

[實驗步驟]1.用天平測出小車和小桶的質量m和m',把資料記錄下來。

2.按如圖裝置把實驗器材安裝好,只是不把掛小桶用的細線繫在小車上,即不給小車加牽引力。

3.平衡摩擦力:在長木板的不帶定滑輪的一端下面墊上墊木,反覆移動墊木的位置,直至小車在斜面上可以保持勻速直線運動狀態(也可以從紙帶上打的點是否均勻來判斷)。

4.在小車上加放砝碼,小桶裡放入適量的砂,把砝碼和砂的質量m和m'記錄下來.把細線繫在小車上並繞過滑輪懸掛小桶,接通電源,放開小車,打點計時器在紙帶上打下一系列點,取下紙帶,在紙帶上寫上編號。

5.保持小車的質量不變,改變砂的質量(要用天平稱量),按步驟4再做5次實驗。

6.算出每條紙帶對應的加速度的值。

7.用縱座標表示加速度a,橫座標表示作用力,即砂和桶的總重力(m'+m')g,根據實驗結果在座標平面上描出相應的點,作圖線。若圖線為一條過原點的直線,就證明了研究物件質量不變時其加速度與它所受作用力成正比。

8.保持砂和小桶的質量不變,在小車上加放砝碼,重複上面的實驗,並做好記錄,求出相應的加速度,用縱座標表示加速度a,橫座標表示小車和車內砝碼總質量的倒數,在座標平面上根據實驗結果描出相應的點,並作圖線,若圖線為一條過原點的直線,就證明了研究物件所受作用力不變時其加速度與它的質量成反比。

[注意事項]1.砂和小桶的總質量不要超過小車和砝碼的總質量的

2.在平衡摩擦力時,不要懸掛小桶,但小車應連著紙帶且接通電源。用手輕輕地給小車乙個初速度,如果在紙帶上打出的點的間隔是均勻的,則表示平衡完畢,加砝碼後不需再平衡;

3. 只要重物的質量遠小於小車的質量,那麼可近似認為重物所受重力大小等於小車所受的合外力的大小。

4.作圖時應該使所作的直線通過盡可能多的點,不在直線上的點也要盡可能對稱地分布在直線的兩側,但如遇個別特別偏離的點可捨去。

5. 一先一后一按:改變拉力和小車質量後,每次開始時小車應盡量靠近打點計時器,並應先接通電源,後放開小車,且應在小車到達滑輪前按住小車.

實驗五:**動能定理

注意事項

1.平衡摩擦力:將木板一端墊高,使小車重力沿斜面向下的分力與摩擦阻力平衡.方法是輕推小車,打點計時器打在紙帶上的點的均勻程度判斷小車是否勻速運動,找到木板乙個合適的傾角.

2.選點測速:測小車速度時,紙帶上的點應選均勻部分的,也就是選小車做勻速運動狀態的.

3.規格相同:橡皮筋規格相同時,力對小車做的功以一條橡皮筋做的功為單位即可,不必計算出具體數值.

實驗六:驗證機械能守恆定律

[實驗原理]

當物體自由下落時,只有重力做功,物體的重力勢能和動能互相轉化,機械能守恆。若某一時刻物體下落的瞬時速度為v,下落高度為h,則應有:mgh=,借助打點計時器,測出重物某時刻的下落高度h和該時刻的瞬時速度v,即可驗證機械能是否守恆,實驗裝置如圖所示。

測定第n點的瞬時速度的方法是:測出第n點的相鄰前、後兩段相等時間t內下落的距離sn和sn+1,由公式vn=算出,如圖所示。

[實驗器材] 鐵架臺(帶鐵夾),打點計時器,學生電源,導線,帶鐵夾的重綞,紙帶,公尺尺。

[實驗步驟]1.按如圖裝置把打點計時器安裝在鐵架台上,用導線把打點計時器與學生電源連線好。

2.把紙帶的一端在重錘上用夾子固定好,另一端穿過計時器限位孔,用手豎直提起紙帶使重錘停靠在打點計時器附近。

3.接通電源,鬆開紙帶,讓重錘自由下落。 4.重複幾次,得到3~5條打好點的紙帶。

5.在打好點的紙帶中挑選第

一、二兩點間的距離接近2mm,且點跡清晰一條紙帶,在起始點標上0,以後各依次標上1,2,3……,用刻度尺測出對應下落高度h1、h2、h3……。

6.應用公式計算各點對應的即時速度v1、v2、v3……。

7.計算各點對應的勢能減少量mghn和動能的增加量,進行比較。

[注意項事]

1.打點計時器安裝時,必須使兩紙帶限位孔在同一豎直線上,以減小摩擦阻力。

2.保證打出的第乙個點是清晰的點,選用紙帶時應盡量挑第

一、二點間距接近2mm的紙帶。

3.因不需要知道動能和勢能的具體數值,所以不需要測量重物的質量。

4.先通電源,侍打點計時器正掌工作後才放紙帶

5.測量下落高度必須從起點開始算 6.由於有阻力,所以稍小於

7.此實驗不用測物體的質量(無須天平)8.重物密度要大:重物應選用質量大、體積小、密度大的材料.

實驗七·:驗證動量守恆定律

[實驗目的]:研究在彈性碰撞的過程中,相互作用的物體系統動量守恆。

[實驗原理]乙個質量較大的小球從斜槽滾下來,跟放在斜槽前邊小支柱上另一質量較小的球發生碰撞後兩小球都做平拋運動。由於兩小球下落的高度相同,所以它們的飛行時間相等,這樣如果用小球的飛行時間作時間單位,那麼小球飛出的水平距離在數值上就等於它的水平速度。因此,只要分別測出兩小球的質量m1、m2,和不放被碰小球時入射小球在空中飛出的水平距離s1,以及入射小球與被碰小球碰撞後在空中飛出的水平距離s1'和s2',若m1s1在實驗誤差允許範圍內與m1s1'+m2s2'相等,就驗證了兩小球碰撞前後總動量守恆。

[實驗器材]碰撞實驗器(斜槽、重錘線),兩個半徑相等而質量不等的小球;白紙;複寫紙;天平和砝碼;刻度尺,游標卡尺(選用),圓規等。

[注意事項]

1.應使入射小球的質量大於被碰小球的質量。

2.要調節好實驗裝置,使固定在桌邊的斜槽末端點的切線水平,小支柱與槽口間距離使其等於小球直徑,而且兩球相碰時處在同一高度,碰撞後的速度方向在同一直線上。

3.每次入射小球從槽上相同位置由靜止滾下,可在斜槽上適當高度處固定一檔板,使小球靠著檔板,然後釋放小球。4.白紙鋪好後不能移動。

5.小球落地點的平均位置要用圓規來確定:用盡可能小的圓把所有落點都圈在裡面,圓心就是落點的平均位置。

6若被碰小球放在斜槽末端,而不用支柱,那麼兩小球將不再同時落地,但兩個小球都將從斜槽末端開始做平拋運動,於是驗證式就變為:m1 op=m1 om+m2 on,兩個小球的直徑也不需測量了。

方案2:在光滑桌面上兩車碰撞完成一維碰撞實驗

(1)測質量:用天平測出兩小車的質量.

(2)安裝:將打點計時器固定在光滑長木板的一端,把紙帶穿過打點計時器,連在小車的後面,在兩小車的碰撞端分別裝上撞針和橡皮泥.

(3)實驗:接通電源,讓小車a運動,小車b靜止,兩車碰撞時撞針插入橡皮泥中,把兩小車連線成一體運動.

(4)測速度:通過紙帶上兩計數點間的距離及時間由v=算出速度.

(5)改變條件:改變碰撞條件,重複實驗.(6)驗證:一維碰撞中的動量守恆.

電學實驗

實驗八:測定金屬的電阻率(同時練習使用螺旋測微器)

[實驗原理]:根據電阻定律公式r=,只要測量出金屬導線的長度和它的直徑d,計算出導線的橫截面積s,並用伏安法測出金屬導線的電阻r,即可計算出金屬導線的電阻率。

[實驗器材]:被測金屬導線,直流電源(4v),電流錶(0-0.6a),電壓表(0-3v),滑動變阻器(50ω),電鍵,導線若干,螺旋測微器,公尺尺等。

實驗步驟:1、用刻度尺測出金屬絲長度

2、螺旋測微器測出直徑,如果是空心還需游標卡尺,算出橫截面積。

3、用外接、限流測出金屬絲電阻

4、設計實驗**計錄資料(難點)注意多次測量求平均值的方法

[注意事項]

1.測量被測金屬導線的有效長度,是指測量待測導線接入電路的兩個端點之間的長度,亦即電壓表兩接入點間的部分待測導線長度,測量時應將導線拉直。

2.本實驗中被測金屬導線的電阻值較小,因此實驗電路必須採用電流錶外接法。

3.實驗連線時,應先從電源的正極出發,依次將電源、電鍵、電流錶、待測金屬導線、滑動變阻器連成主幹線路(閉合電路),然後再把電壓表併聯在待測金屬導線的兩端。

4.閉合電鍵s之前,一定要使滑動變阻器的滑動片處在有效電阻值最大的位置。

5.在用伏安法測電阻時,通過待測導線的電流強度i的值不宜過大(電流錶用0~0.6a量程),通電時間不宜過長,以免金屬導線的溫度明顯公升高,造成其電阻率在實驗過程中變化。

實驗九:描繪小電珠的伏安特性曲線

器材:電源(4-6v)、直流電壓表、直流電流錶、滑動變阻器、小燈泡(4v,0.6a 3.8v,0.3a)燈座、單刀開關,導線若干

注意事項:因為小電珠(即小燈泡)的電阻較小(10ω左右)所以應該選用安培表外接法。

小燈泡的電阻會隨著電壓的公升高,燈絲溫度的公升高而增大,且在低電壓時溫度隨電壓變化比較明顯,因此在低電壓區域內,電壓電流應多取幾組,所以得出的u-i曲線不是直線。

燈泡兩端的電壓應該由零逐漸增大到額定電壓(電壓變化範圍大)。所以滑動變阻器必須選用分壓接法。在上面實物圖中應該選用上面右面的那個圖,

開始時滑動觸頭應該位於最小分壓端(電壓從零開始變化到額定電壓)。由實驗資料作出的i-u曲線如圖,

說明燈絲的電阻隨溫度公升高而增大,也就說明金屬電阻率隨溫度公升高而增大。

(若用u-i曲線,則曲線的彎曲方向相反。)

若選用的是標有「3.8v 0.3a」的小燈泡,電流錶應選用0-0.6a量程;電壓表開始時應選用0-3v量程,當電壓調到接近3v時,再改用0-15v量程。

實驗十一:測定電源的電動勢和內阻,(用電流錶和電壓表測)

[實驗目的]:測定電池的電動勢和內電阻。

[實驗原理]如圖所示,改變r的阻值,從電壓表和電流錶中讀出幾組i、u值,利用閉合電路的歐姆定律求出幾組 、r值,最後分別算出它們的平均值。此外,還可以用作圖法來處理資料。即在座標紙上以i為橫座標,u為縱座標,用測出的幾組i、u值畫出u-i圖象(如圖2)所得直線跟縱軸的交點即為電動勢值,圖線斜率的絕對值即為內電阻r的值。

[實驗器材]待測電池,電壓表(0-3v),電流錶(0-0.6a),滑動變阻器(10ω),電鍵,導線。

[實驗步驟]1.電流錶用0.6a量程,電壓表用3v量程,按電路圖連線好電路。

2.把變阻器的滑動片移到一端使阻值最大。

3.閉合電鍵,調節變阻器,使電流錶有明顯示數,記錄一組資料(i1、u1),用同樣方法測量幾組i、u的值。4.開啟電鍵,整理好器材。

5.處理資料,用公式法和作圖法兩種方法求出電動勢和內電阻的值。

[注意事項]

1.為了使電池的路端電壓變化明顯,電池的內阻宜大些,可選用使用過一段時間的1號乾電池。

2.乾電池在大電流放電時,電動勢會明顯下降,內阻r會明顯增大,故長時間放電不宜超過0.3a,短時間放電不宜超過0.5a。實驗中不要將i調得過大,讀電表要快,每次讀完立即斷電。

3.要測出不少於6組i、u資料,且變化範圍要大些,用方程組求解時,要將測出的i、u資料中,第1和第4為一組,第2和第5為一組,第3和第6為一組,分別解出 、r值再平均。

4.在畫u-i圖線時,要使較多的點落在這條直線上或使各點均勻分布在直線的兩側。個別偏離直線太遠的點可捨去不予考慮。這樣,就可使偶然誤差得到部分的抵消,從而提高精確度。

5.乾電池內阻較小時路端電壓u的變化也較小,即不會比電動勢小很多,這時,在畫u-i圖線時,縱軸的刻度可以不從零開始,而是根據測得的資料從某一恰當值開始(橫座標i必須從零開始)。但這時圖線和橫軸的交點不再是短路電流。不過直線斜率的絕對值照樣還是電源的內阻。

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