專題 2013高考物理實驗全攻略
ⅰ-1、基本儀器的使用
［方法歸納］
1．要求會正確使用的儀器
刻度尺、游標卡尺、螺旋測微器、天平、秒錶、打點計時器、彈簧秤、溫度表、電流錶、電壓表、多用電表、滑動變阻器、電阻箱、示波器．
2．在力學和電學實驗中，常需要利用測量工具直接測量基本物理量．
①刻度尺、秒錶、彈簧秤、溫度表、電流錶、電壓表的讀數
使用以上儀器時，凡是最小刻度是10分度的，要求讀到最小刻度後再往下估讀一位（估讀的這位是不可靠數字，但是是有效數字的不可缺少的組成部分）。凡是最小刻度不是10分度的，只要求讀到最小刻度所在的這一位，不再往下估讀。
例如⑴讀出上左圖中被測物體的長度。
⑵上右圖用3v量程時電壓表讀數為多少？用15v量程時電壓表度數又為多少？
⑶右圖中秒錶的示數是多少分多少秒？
凡儀器的最小刻度是10分度的，在讀到最小刻度後還要再往下估讀一位。⑴6.50cm。
⑵1.14v。15v量程時最小刻度為0.
5v，唯讀到0.1v這一位，應為5.7v。
⑶秒錶的讀數分兩部分：小圈內表示分，每小格表示0.5分鐘；大圈內表示秒，最小刻度為0.
1秒。當分針在前0.5分內時，秒針在0~30秒內讀數；當分針在後0.
5分內時，秒針在30~60秒內讀數。因此圖中秒錶讀數應為3分48.75秒（這個5是估讀出來的）。
②游標卡尺
⑴10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。讀數時先從主尺上讀出厘公尺數和公釐數，然後用游標讀出0.1公釐位的數值：
游標的第幾條刻線跟主尺上某一條刻線對齊，0.1公釐位就讀幾（不能讀某）。其讀數準確到0.
1mm。
⑵20分度的游標卡尺。游標上相鄰兩個刻度間的距離為0.95mm，比主尺上相鄰兩個刻度間距離小0.
05mm。讀數時先從主尺上讀出厘公尺數和公釐數，然後用游標讀出公釐以下的數值：游標的第幾條刻線跟主尺上某一條刻線對齊，公釐以下的讀數就是幾乘0.
05公釐。其讀數準確到0.05mm。
⑶50分度的游標卡尺。游標上相鄰兩個刻度間的距離為0.98mm，比主尺上相鄰兩個刻度間距離小0.
02mm。這種卡尺的刻度是特殊的，游標上的刻度值，就是公釐以下的讀數。這種卡尺的讀數可以準確到0.
02mm。如右圖中被測圓柱體的直徑為2.250cm。
要注意：游標卡尺都是根據刻線對齊來讀數的， 所以都不再往下一位估讀。
③螺旋測微器
固定刻度上的最小刻度為0.5mm（在中線的上側）；可動刻度每旋轉一圈前進（或後退）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。讀數時，從固定刻度上讀取整、半公釐數，然後從可動刻度上讀取剩餘部分（因為是10分度，所以在最小刻度後應再估讀一位），再把兩部分讀數相加，得測量值。
右圖中的讀數應該是6.702mm。
④天平天平使用前首先要進行調節。調節分兩步：調底座水平和橫樑水平（在調節橫樑水平前，必須把遊碼移到左端零刻度處，左端與零刻線對齊，如圖中虛線所示）。
測量讀數由右盤中砝碼和游標共同讀出。橫樑上的刻度單位是毫克（mg）。若天平平衡時，右盤中有26g砝碼，遊碼在圖中所示位置，則被測物體質量為26.
32g（最小刻度為0.02g，不是10分度，因此唯讀到0.02g這一位）。
⑤多用電表
使用多用電表時首先應該根據被測物理量將選擇開關旋到相應的位置。使用前應先進行機械調零，用小螺絲刀輕旋調零螺絲，使指標指左端零刻線。使用歐姆擋時，還應進行歐姆調零，即將紅、黑錶筆短接，調節歐姆調零旋鈕，使指標指右端零刻線處。
歐姆擋的使用：⑴選擋。一般比被測電阻的估計值低乙個數量級，如估計值為200ω就應該選×10的倍率。
⑵調零。⑶將紅黑錶筆接被測電阻兩端進行測量。⑷將指標示數乘以倍率，得測量值。
⑸將選擇開關扳到off或交流電壓最高擋。用歐姆擋測電阻，如果指標偏轉角度太小，應增大倍率；如果指標偏轉角度太大，應減小倍率。
⑥電阻箱
右圖中的電阻箱有6個旋鈕，每個旋鈕上方都標有倍率，將每個旋鈕上指標所指的數值（都為整數）乘以各自的倍率，從最高位依次往下讀，即可得到這時電阻箱的實際阻值。圖中最左邊的兩個黑點是接線柱。若指標所示如圖，則阻值為84580.
2ω。【特別提示】 一般來說，除游標卡尺、秒錶、電阻箱外，其他測量儀器的讀數都需要估讀，即讀到精度的下一位．
ⅰ-2．獨立完成實驗
［方法歸納］
1．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係，將待測物理量的測量轉化為基本物理量的測量．
2．處理實驗資料的常用方法 (前有）
為了減小由於實驗資料而引起的偶然誤差，常需要採用以下方法進行處理．
（1）多次測量求平均值；（2）圖象法
3．實驗誤差的分析
中學物理中只要求初步了解系統誤差和偶然誤差、絕對誤差和相對誤差的概念；能定性分析某些實驗中產生誤差的主要原因；知道用平均值法、圖象法減小偶然誤差；但不要求計算誤差．
（1）系統誤差和偶然誤差：測量值總是有規律的朝著某一方向偏離真值（總是偏大或總是偏小）的誤差，稱為系統誤差．系統誤差的主要**是儀器本身不夠精確，或實驗原理、方法不夠完善．由於偶然因素的影響，造成測量值的無規則起伏稱為偶然誤差．偶然誤差是由於各種偶然因素對實驗者、測量儀器，被測物理量的影響而產生的，多次測量偏大和偏小的機會相同，因此，多次測量求平均值可減小偶然誤差．
（2）絕對誤差和相對誤差：設某物理量的真值為a0，測量值為a，則絕對誤差，相對誤差為．真值a0常以公認值、理論值或多次測量的平均值代替．
（3）有效數字帶有一位不可靠數字的近似數字，叫做有效數字。⑴有效數字是指近似數字而言。⑵只能帶有一位不可靠數字，不是位數越多越好。
凡是用測量儀器直接測量的結果，讀數一般要求在讀出儀器最小刻度所在位的數值（可靠數字）後，再向下估讀一位（不可靠數字），這裡不受有效數字位數的限制。
間接測量的有效數字運算不作要求，運算結果一般可用2~3位有效數字表示。
ⅱ、重點的學生實驗
1.研究勻變速直線運動
右圖為打點計時器打下的紙帶。選點跡清楚的一條，捨掉開始比較密集的點跡，從便於測量的地方取乙個開始點o，然後每5個點取乙個計數點a、b、c、d …。測出相鄰計數點間的距離s1、s2、s3 … 利用打下的紙帶可以：
⑴求任一計數點對應的即時速度v：如(其中t=5×0.02s=0.1s）
⑵利用「逐差法」求a：
⑶利用上圖中任意相鄰的兩段位移求a：如
⑷利用v-t圖象求a：求出a、b、c、d、e、f各點的即時速度，畫出如右的v-t圖線，圖線的斜率就是加速度a。
2.**彈力和彈簧伸長的關係（胡克定律）
利用右圖裝置，改變鉤碼個數，測出彈簧總長度和所受拉力（鉤碼總重量）的多組對應值，填入表中。算出對應的彈簧的伸長量。在座標系中描點，根據點的分布作出彈力f隨伸長量x而變的圖象，從而發確定f-x間的函式關係。
解釋函式表示式中常數的物理意義及其單位。
該實驗要注意區分彈簧總長度和彈簧伸長量。對探索性實驗，要根據描出的點的走向，嘗試判定函式關係。（這一點和驗證性實驗不同。）
3.互成角度度兩個力的合成
該實驗是要用互成角度的兩個力和另乙個力產生相同的效果，看其用平行四邊形定則求出的合力與這乙個力是否在實驗誤差允許範圍內相等，如果在實驗誤差允許範圍內相等，就驗證了力的合成的平行四邊形定則。
4.驗證機械能守恆定律
驗證自由下落過程中機械能守恆，圖示紙帶的左端是用夾子夾重物的一端。
注意事項：
⑴要多做幾次實驗，選點跡清楚，且第
一、二兩點間距離接近2mm的紙帶進行測量。
⑵用刻度尺量出從0點到1、2、3、4、5各點的距離h1、h2、h3、h4、h5，利用「勻變速直線運動中間時刻的即時速度等於該段位移內的平均速度」，算出2、3、4各點對應的即時速度v2、v3、v4，驗證與2、3、4各點對應的重力勢能減少量mgh和動能增加量是否相等。
⑶由於摩擦和空氣阻力的影響，本實驗的系統誤差總是使
⑷本實驗不需要在打下的點中取計數點。也不需要測重物的質量。
7.用單擺測定重力加速度
擺長的測量：讓單擺自由下垂，用公尺尺量出擺線長l/（讀到0.1mm），用游標卡尺量出擺球直徑（讀到0. 1mm）算出半徑r，則擺長l=l/+r
注意事項：
開始擺動時需注意：擺角要小於5°（保證做簡諧運動）；不要使擺動成為圓錐擺。
必須從擺球通過最低點時開始計時，測出單擺做50次全振動所用時間，算出週期的平均值t。
改變擺長重做幾次實驗，計算每次實驗得到的重力加速度，再求這些重力加速度的平均值。
8.測定玻璃折射率
實驗原理：如圖所示，入射光線ao由空氣射入玻璃磚，經oo1後由o1b方向射出。作出法線nn1，則折射率
n=sinα/sinγ
注意事項：手拿玻璃磚時，不准觸控光潔的光學面，只能接觸毛面或稜，嚴禁把玻璃磚當尺畫玻璃磚的介面；實驗過程中，玻璃磚與白紙的相對位置不能改變；大頭針應垂直地插在白紙上，且玻璃磚每一側的兩個大頭針距離應大一些，以減小確定光路方向造成的誤差；入射角應適當大一些，以減少測量角度的誤差。
9．伏安法測電阻
1伏安法測電阻有a、b兩種接法，a叫(安培計)外接法，b叫（安培計）內接法。外接法的系統誤差是由電壓表的分流引起的，測量值總小於真實值，小電阻應採用外接法；內接法的系統誤差是由電流錶的分壓引起的，測量值總大於真實值，大電阻應採用內接法。如果無法估計被測電阻的阻值大小，可以利用試觸法：
如圖將電壓表的左端接a點，而將右端第一次接b點，第二次接c點，觀察電流錶和電壓表的變化，若電流錶讀數變化大，說明被測電阻是大電阻，應該用內接法測量；若電壓表讀數變化大，說明被測電阻是小電阻，應該用外接法測量。（這裡所說的變化大，是指相對變化，即δi/i和δu/u）。
（1）滑動變阻器的連線
滑動變阻器在電路中也有a、b兩種常用的接法：a叫限流接法，b叫分壓接法。分壓接法被測電阻上電壓的調節範圍大。
當要求電壓從零開始調節，或要求電壓調節範圍盡量大時應該用分壓接法。用分壓接法時，滑動變阻器應該選用阻值小的；用限流接法時，滑動變阻器應該選用阻值和被測電阻接近的。
2019高考物理實驗全攻略
專題 2010高考物理實驗全攻略 知識結構 自然科學是實驗性科學，物理實驗是物理學的重要組成部分 理科綜合對實驗能力提出了明確的要求，即是 設計和完成實驗的能力 它包含兩個方面 獨立完成實驗的能力 1 理解實驗原理 實驗目的及要求 實驗原理 中學要求必做的實驗可以分為4個型別 練習型 測量型 驗證型...
2019高考物理實驗全攻略
專題 2010高考物理實驗全攻略 知識結構 自然科學是實驗性科學，物理實驗是物理學的重要組成部分 理科綜合對實驗能力提出了明確的要求，即是 設計和完成實驗的能力 它包含兩個方面 獨立完成實驗的能力 1 理解實驗原理 實驗目的及要求 實驗原理 中學要求必做的實驗可以分為4個型別 練習型 測量型 驗證型...
2019高考物理實驗全攻略
專題 2013高考物理實驗全攻略 1 基本儀器的使用 方法歸納 1 要求會正確使用的儀器 刻度尺 游標卡尺 螺旋測微器 天平 秒錶 打點計時器 彈簧秤 溫度表 電流錶 電壓表 多用電表 滑動變阻器 電阻箱 示波器 2 在力學和電學實驗中，常需要利用測量工具直接測量基本物理量 刻度尺 秒錶 彈簧秤 溫...