高中物理實驗專題
1、測定勻變速直線運動的加速度（含練習使用打點計時器）
[實驗目的]
1．練習使用打點計時器，學習利用打上點的紙帶研究物體的運動。
2．學習用打點計時器測定即時速度和加速度。
[實驗原理]
1．打點計時器是一種使用交流電源的計時儀器，它每隔0.02s打一次點（由於電源頻率是50hz），因此紙帶上的點就表示了和紙帶相連的運動物體在不同時刻的位置，研究紙帶上點之間的間隔，就可以了解物體運動的情況。
2．由紙帶判斷物體做勻變速直線運動的方法：如圖所示，0、1、2……為時間間隔相等的各計數點，s1、s2、s3、……為相鄰兩計數點間的距離，若△s=s2-s1=s3-s2=……=恒量，即若連續相等的時間間隔內的位移之差為恒量，則與紙帶相連的物體的運動為勻變速直線運動。
3．由紙帶求物體運動加速度的方法：
（1）用「逐差法」求加速度：即根據s4-s1=s5-s2=s6-s3=3at2（t為相鄰兩計數點間的時間間隔）求出a1=、a2=、a3=，再算出a1、a2、a3的平均值即為物體運動的加速度。
（2）用v-t圖法：即先根據vn=求出打第n點時紙帶的瞬時速度，後作出v-t圖線，圖線的斜率即為物體運動的加速度。
[實驗器材]
小車，細繩，鉤碼，一端附有定滑輪的長木板，打點計時器，低壓交流電源，導線兩根，紙帶，公尺尺。
[實驗步驟]
1．把一端附有定滑輪的長木板平放在實驗桌上，並使滑輪伸出桌面，把打點計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端，連線好電路，如圖所示。
2．把一條細繩拴在小車上，細繩跨過滑輪，並在細繩的另一端掛上合適的鉤碼，試放手後，小車能在長木板上平穩地加速滑行一段距離，把紙帶穿過打點計時器，並把它的一端固定在小車的後面。
3．把小車停在靠近打點計時器處，先接通電源，再放開小車，讓小車運動，打點計時器就在紙帶上打下一系列的點，取下紙帶，換上新紙帶，重複實驗三次。
4．選擇一條比較理想的紙帶，捨掉開頭的比較密集的點子，確定好計數始點0，標明計數點，正確使用公釐刻度尺測量兩點間的距離，用逐差法求出加速度值，最後求其平均值。也可求出各計數點對應的速度，作v-t圖線，求得直線的斜率即為物體運動的加速度。
[注意事項]
1．紙帶打完後及時斷開電源。
2．小車的加速度應適當大一些，以能在紙帶上長約50cm的範圍內清楚地取7～8個計數點為宜。
3．應區別計時器打出的軌跡點與人為選取的計數點，通常每隔4個軌跡點選1個計數點，選取的記數點不少於6個。
4．不要分段測量各段位移，可統一量出各計數點到計數起點0之間的距離，讀數時應估讀到公釐的下一位。
[例題]
1．電磁打點計時器是一種使用______電源的計時儀器，它的工作電壓是______。如圖所示，a是______，b是______，c是______，d是______，e是______，f是______。
答案：交流，4至6v，線圈，振動片，限位孔，振針，永磁體，接線柱。
2．如圖是某同學測量勻變速直線運動的加速度時，從若干紙帶中選中的一條紙帶的一部分，他每隔4個點取乙個計數點，圖上註明了他對各計數點間距離的測量結果。
（1）為了驗證小車的運動是勻變速運動，請進行下列計算，填入表內（單位：cm）
各位移差與平均值最多相差______cm，由此可以得出結論：小車的位移在________範圍內相等，所以小車的運動是________。
（2）根據勻變速直線運動的規律，可以求得物體的加速度a==______m/s2。
（3）根據an-3=，可求出
a1==______m/s2，a2==______m/s2，a3==______m/s2，
所以m/s2。
答案：（1）1.60，1.
55，1.62，1.53，1.
61，1.58，0.05，任意兩個連續相等的時間裡、在誤差允許的，勻加速直線運動；（2）1.
58；（3）1.59，1.57，1.
59，1.58。
3．在研究勻變速直線運動的實驗中，如圖所示，為一條記錄小車運動情況的紙帶，圖中a、b、c、d、e為相鄰的計數點，相鄰計數點間的時間間隔t=0.1s。
（1）根據________計算各點瞬時速度，則
va=______m/s，vb=______m/s，vc=______m/s，
vd=______m/s，ve=______m/s。
（2）在如圖所示座標中作出小車的v-t圖線，並根據圖線求出a將圖線延長與縱軸相交，交點的速度是________，此速度的物理意義是________。
答案：（1）vn=，0.53，0.88，1.23，1.58，1.93；（2）3.50m/s2，0.53m/s，開始計時小車的速度，即va。
2、驗證牛頓第二定律
[實驗目的]
驗證牛頓第二定律。
[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。
[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，直至小車在斜面上運動時可以保持勻速直線運動狀態（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，表明小車受到的阻力跟它的重力沿斜面向下的分力平衡。
3．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。
[例題]
1．在做驗證牛頓第二定律的實驗時，某學生將實驗裝置按如圖安裝，而後就接通源開始做實驗，他有三個明顯的錯誤：（123
答案：（1）沒有平衡摩擦力；（2）不應掛鉤碼，應掛裝有砂子的小桶；（3）細線太長懸掛物離地面太近。
2．在驗證牛頓第二定律的實驗中，用改變砂的質量的辦法來改變對小車的作用力f，用打點計時器測出小車的加速度a，得出若干組f和a的資料。然後根據測得的資料作出如圖所示的a-f圖線，發現圖線既不過原點，又不是直線，原因是
a．沒有平衡摩擦力，且小車質量較大
b．平衡摩擦力時，所墊木板太高，且砂和小桶的質量較大
c．平衡摩擦力時，所墊木板太低，且砂和小桶的質量較大
d．平衡摩擦力時，所墊木板太高，且小車質量較大
答案：c
3、研究平拋物體的運動
[實驗目的]
1．用實驗方法描出平拋物體的運動軌跡。
2．從實驗軌跡求平拋物體的初速度。
[實驗原理]
平拋物體的運動可以看作是兩個分運動的合運動：一是水平方向的勻速直線運動，另乙個是豎直方向的自由落體運動。令小球做平拋運動，利用描跡法描出小球的運動軌跡，即小球做平拋運動的曲線，建立座標系，測出曲線上的某一點的座標x和y，根據重力加速度g的數值，利用公式y=gt2求出小球的飛行時間t，再利用公式x=vt,求出小球的水平分速度，即為小球做平拋運動的初速度。
[實驗器材]
斜槽，豎直固定在鐵架台上的木板，白紙，圖釘，小球，有孔的卡片，刻度尺，重錘線。
[實驗步驟]
1．安裝調整斜槽：用圖釘把白紙釘在豎直板上，在木板的左上角固定斜槽，可用平衡法調整斜槽，即將小球輕放在斜槽平直部分的末端處，能使小球在平直軌道上的任意位置靜止，就表明水平已調好。
2．調整木板：用懸掛在槽口的重錘線把木板調整到豎直方向，並使木板平面與小球下落的豎直面平行。然後把重錘線方向記錄到釘在木板的白紙上，固定木板，使在重複實驗的過程中，木板與斜槽的相對位置保持不變。
3．確定座標原點o：把小球放在槽口處，用鉛筆記下球在槽口時球心在圖板上的水平投影點o，o點即為座標原點。
4．描繪運動軌跡：在木板的平面上用手按住卡片，使卡片上有孔的一面保持水平，調整卡片的位置，使從槽上滾下的小球正好穿過卡片的孔，而不擦碰孔的邊緣，然後用鉛筆在卡片缺口上點個黑點，這就在白紙上記下了小球穿過孔時球心所對應的位置。保證小球每次從槽上開始滾下的位置都相同，用同樣的方法，可找出小球平拋軌跡上的一系列位置。
取下白紙用平滑的曲線把這些位置連線起來即得小球做平拋運動的軌跡。
高中物理實驗總結
高中物理力學實驗 實驗一研究勻變速直線運動 含練習使用打點計時器 實驗目的 1 練習使用打點計時器，學習利用打上點的紙帶研究物體的運動。2 學習用打點計時器測定即時速度和加速度。實驗原理 1 打點計時器是一種使用交流電源的計時儀器，它每隔0.02s打一次點 由於電源頻率是50hz 因此紙帶上的點就表...
高中物理實驗總結
物理實驗室工作總結 本學年，物理實驗室在校行政領導下，在全體老師的支援下，嚴格遵守實驗工作基本制度，積極協助各年級教師積極開展物理教學工作及教研工作，並積極協助科技興趣小組活動。實驗室管理井然有序，取得較好成效。為了進一步完善實驗室的管理工作做具體工作總結如下 1 本學年開展的實驗數量能達到 物理實...
高中物理實驗總結
知識結構 一 誤差和有效數字 1.誤差 測量值與真實值的差異叫做誤差。誤差可分為系統誤差和偶然誤差兩種。系統誤差的特點是在多次重複同一實驗時，誤差總是同樣地偏大或偏小。偶然誤差總是有時偏大，有時偏小，並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，求出幾次測量的數值的平均值。這個平...