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物理實驗
(中學物理課程包含的實驗)
鎖定
物理實驗是初高中階段物理課程中包含的相關實驗,包括電學實驗、力學實驗、熱學實驗、光學實驗等等,常用於驗證物理學科的定理定律。
- 中文名
- 物理實驗
- 外文名
- Phycics Experiment
- 別 名
- 物理學科實驗探究
- 適用領域
- 力學
- 應用學科
- 物理學
物理實驗高考內容
物理實驗簡單實驗
114. 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,舍掉開始比較密集的點跡,從便於測量的地方取一個開始點O,然後(每隔5個間隔點)取一個計數點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:如圖。
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。
注意事項 1、每隔5個時間間隔取一個計數點,是為求加速度時便於計算。
2、所取的計數點要能保證至少有兩位有效數字
利用右圖裝置,改變鈎碼個數,測出彈簧總長度和所受拉力(鈎碼總重量)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,根據點的分佈作出彈力F隨伸長量x而變的圖象,從而發確定F-x間的函數關係。解釋函數表達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,嘗試判定函數關係。(這一點和驗證性實驗不同。)
注意事項:
2、實驗時應該保證在同一水平面內
3、結點的位置和線方向要準確
117.驗證動量守恆定律
由於v1、v1/、v2/均為水平方向,且它們的豎直下落高度都相等,所以它們飛行時間相等,若以該時間為時間單位,那麼小球的水平射程的數值就等於它們的水平速度。在右圖中分別用OP、OM和O /N表示。因此只需驗證:m1OP=m1OM+m2(O /N-2r)即可。
注意事項:
⑴必須以質量較大的小球作為入射小球(保證碰撞後兩小球都向前運動)。要知道為什麼?
⑵入射小球每次應從斜槽上的同一位置由靜止開始下滑
(3)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裏面,圓心就是落點的平均位置。
(5)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:m1OP=m1OM+m2ON,兩個小球的直徑也不需測量了。
討論此實驗的改進方法:
物理實驗複雜實驗
118.研究平拋物體的運動(用描跡法)
目的:進上步明確,平拋是水平方向和豎直兩個方向運動的合成運動,會用軌跡計算物體的初速度
該實驗的實驗原理:
平拋運動可以看成是兩個分運動的合成:
一個是水平方向的勻速直線運動,其速度等於平拋物體的初速度;
另一個是豎直方向的自由落體運動。
利用有孔的卡片確定做平拋運動的小球運動時的若干不同位置,然後描出運動軌跡,
測出曲線任一點的座標x和y,利用
就可求出小球的水平分速度,即平拋物體的初速度。
此實驗關健:如何得到物體的軌跡(討論)
該試驗的注意事項有:
⑶以斜槽末端所在的點為座標原點。(4)每次小球應從斜槽上的同一位置由靜止開始下滑
119.驗證機械能守恆定律
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,
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。
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。
注意事項:
1、先通電源,侍打點計時器正掌工作後才放紙帶 2、保證打出的第一個佔是清晰的點
3、測量下落高度必須從起點開始算 4、由於有阻力,所以 稍小於
開始擺動時需注意:擺角要小於5°(保證做簡諧運動);
擺動時懸點要固定,不要使擺動成為圓錐擺。
必須從擺球通過最低點(平衡位置)時開始計時(倒數法),
測出單擺做30至50次全振動所用的時間,算出週期的平均值T。
改變擺長重做幾次實驗,
若沒有足夠長的刻度尺測擺長,可否靠改變擺長的方法求得加速度
121.用油膜法估測分子的大小
122用描跡法畫出電場中平面上等勢線
將電流表、電池、電阻、導線按圖1或圖2 連接,其中R是阻值大的電阻,r是阻值小的電阻,用導線的a端試觸電流表另一端,就可判定電流方向和指針偏轉方向的關係。
注意事項:
1、電極與導電紙接觸應良好,實驗過程中電極位置不能變運動。
2、導電紙中的導電物質應均勻,不能摺疊。
被測電阻絲的電阻(一般為幾歐)較小,所以選用電流表
本實驗不要求電壓調節範圍,可選用限流電路。
實驗步驟:
1、用刻度尺測出金屬絲長度
3、用外接、限流測出金屬絲電阻
4、設計實驗表格計錄數據(難點)注意多次測量求平均值的方法
原理:
注意事項:
②小燈泡的電阻會隨着電壓的升高,燈絲温度的升高而增大,且在低電壓時温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。
為了反映這一變化過程,
在上面實物圖中應該選用上面右面的那個圖,
由實驗數據作出的I-U曲線如圖,
⑤説明燈絲的電阻隨温度升高而增大,也就説明金屬電阻率隨温度升高而增大。
(若用U-I曲線,則曲線的彎曲方向相反。)
125.把電流表改裝為電壓表
首先要知:微安表的內阻Rg、滿偏電流Ig、滿偏電壓Ug。
步驟:
(1)半偏法先測出表的內阻Rg;最後要對改裝表進行較對。
(2) 電流表改裝為電壓表:串聯電阻分壓原理
(n為量程的擴大倍數)
(3)弄清改裝後錶盤的讀數
(Ig為滿偏電流,I為錶盤電流的刻度值,U為改裝表的最大量程, 為改裝表對應的刻度)
(4)改裝電壓表的較準(電路圖?)
(2)改為A表:串聯電阻分流原理
(n為量程的擴大倍數)
(3)改為歐姆表的原理
兩表筆短接後,調節Ro使電錶指針滿偏,得 Ig=E/(r+Rg+Ro)
接入被測電阻Rx後通過電錶的電流為 Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)
由於Ix與Rx對應,因此可指示被測電阻大小
126測定電源的電動勢和內電阻
原理:根據閉合電路歐姆定律:E=U+Ir,
(一個電流表及一個電壓表和一個滑動變阻器)
①單一組數據計算,誤差較大
②應該測出多組(u,I)值,最後算出平均值
③作圖法處理數據,(u,I)值列表,在u--I圖中描點,最後由u--I圖線求出較精確的E和r。
本實驗電路中電壓表的示數是準確的,電流表的示數比通過電源的實際電流小,
為了減小偶然誤差,要多做幾次實驗,多取幾組數據,然後利用U-I圖象處理實驗數據:
將點描好後,用直尺畫一條直線,使盡量多的點在這條直線上,而且在直線兩側的點數大致相等。這條直線代表的U-I關係的誤差是很小的。
(特別要注意:有時縱座標的起始點不是0,求內阻的一般式應該是 。
為了使電池的路端電壓變化明顯,電池的內阻宜大些(選用使用過一段時間的1號電池)
熟悉錶盤和旋鈕
理解電壓表、電流表、歐姆表的結構原理
電路中電流的流向和大小與指針的偏轉關係
紅筆插“+”; 黑筆插“一”且接內部電源的正極
步驟:
①、用直流電壓檔(並選適當量程)將兩筆分別與A、B、C三點中的兩點接觸,從錶盤上第二條刻度線讀取測量結果,測量每兩點間的電壓,並設計出表格記錄。
②、用歐姆檔(並選適當量程)將紅、黑表筆分別與A、B、C三點中的兩點接觸,從錶盤的歐姆標尺的刻度線讀取測量結果,任兩點間的正反電阻都要測量,並設計出表格記錄。
128.練習使用示波器
129.傳感器的簡單應用
如:自動報警器、電視搖控接收器、紅外探測儀等都離不開傳感器
熱敏電阻,升温時阻值迅速減小
光電計數器
130.測定玻璃折射率
則由折射定律
對實驗結果影響最大的是光在波璃中的折射角 的大小
應該採取以下措施減小誤差:
1、採用寬度適當大些的玻璃磚,以上。
2、入射角在15至75範圍內取值。
3、在紙上畫的兩直線儘量準確,與兩平行折射面重合,為了更好地定出入、出射點的位置。
4、在實驗過程中不能移動玻璃磚。
注意事項:
手拿玻璃磚時,不準觸摸光潔的光學面,只能接觸毛面或稜,
嚴禁把玻璃磚當尺畫玻璃磚的界面; 實驗過程中,玻璃磚與白紙的相對位置不能改變;
入射角應適當大一些,以減少測量角度的誤差。
測量頭、刻度尺、
相鄰兩條亮(暗)條紋之間的距離 ;用測量頭測出a1、a2(用積累法)
測出n條亮(暗)條紋之間的距離a, 求出
亮條紋位置: ΔS=nλ;
暗條紋位置: (n=0,1,2,3,、、、);
條紋間距 :
(ΔS :路程差(光程差);d兩條狹縫間的距離;L:擋板與屏間的距離) 測出n條亮條紋間的距離a
補充實驗:
1.伏安法測電阻
①估計被測電阻的阻值大小來判斷內外接法:
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表的分壓引起的,測量值總大於真實值,大電阻應採用內接法。
②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,觀察電流表和電壓表的變化,
若電流表讀數變化大,説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,説明被測電阻是小電阻,應該用外接法測量。
(這裏所説的變化大,是指相對變化,即ΔI/I和U/U)。
(1)滑動變阻器的連接
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儘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;“以小控大”
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。
(2)實物圖連線技術
無論是分壓接法還是限流接法都應該先把伏安法部分接好;
對限流電路:
對分壓電路,
12.倫琴射線管
13.α粒子散射實驗(第二冊257頁)
14.光電效應實驗(第二冊244頁)
把一塊擦得很亮的鋅板連接在靈每驗電器上,用弧光燈照鋅板,驗電器的指針就張開一個角度,表明鋅板帶了電.進一步檢查知道鋅板帶( )電.這表明在弧光燈的照射下,鋅板中有一部分( )從表面飛了出去鋅板中少了( ),於是帶( )電.
物理實驗初中物理實驗
物理實驗浮力
在“探究浮力的大小跟哪些因素有關”時,同學們提出瞭如下的猜想:
為了驗證上述猜想,李明做了如圖28所示的實驗:他在彈簧測力計下端掛一個鐵塊,依次把它緩緩地浸入水中不同位置,在這一實驗中:
(1)鐵塊從位置1-2-3的過程中,彈簧測力計的示數 ,説明鐵塊受到的浮力 ;從位置3-4的過程中,彈簧測力計的示數 ,説明鐵塊受到的浮力 。(填“變大”、“變小”或“不變”)
(2)通過這一實驗可以驗證上述猜想 是正確的,猜想 是不正確的(填上面猜想的序號)。
(3)給你一杯清水、一個熟雞蛋和適量的食鹽(如圖29),請你設計實驗驗證浮力與液體的密度是否有關。簡要寫出你的實驗驗證的方法
物理實驗斜面
(2)分析表格中的實驗數據,你能得到哪些結論?(要求寫兩條)
步驟l:讓鋼球從斜面A點由靜止開始下滑,到達水平面時速度為v1,撞擊木塊並使木塊移動,記下木塊移動的距離S1;
步驟2:讓鋼球從斜面B點由靜止開始下滑,到達水平面時速度為v2,:撞擊木塊並使木塊移動,記下木塊移動的距離S2: .
步驟3:改變鋼球的質量讓鋼球從A點由靜止開始下滑,撞擊木塊並使木塊移動,記下木塊移動的距離S3。
(1)比較v1、v2,可知vl_______V2(選填“>”、“<”、“=”)這是因為_______________。
(2)設計步驟l和步驟2的目的是________________。
(3)比較步驟 和步驟3可以探究動能大小和物體______的關係。
物理實驗重力勢能
在“探究重力勢能與哪些因素有關”的實驗中,小華猜想:A.物體重力勢能的大小可能與物體被舉高的高度有關 B. 物體重力勢能的大小可能與物體的質量有關。他選取了水性筆、橡皮、紙和透明膠作為實驗器材,想利用物體下落時的破壞力來驗證他的猜想。
物理實驗單擺與滾擺
(1)這兩個實驗可以説明的同一個物理問題是: .
(2)在單擺左右擺動和滾擺上下往復運動的過程中,你將會看到它們上升的高度逐漸降低。
為了比較水和沙子容熱本領的大小,小明在2個相同的燒杯中分別裝入水和沙子。用兩個相同的酒精燈對其加熱。
(1)在實驗前要控制水和沙子的_________和__________相同。
(2)比較水和沙子吸熱升温快慢的方法:加熱時間相同比較它們各自升高的温度。
物理實驗功與功率
【實驗步驟】
⑴小彬同學設計的測量步驟如下,其中多餘的是:
A.測出箱子的質量m B.測出樓梯的總長度L
C.測出一樓到三樓的豎直高度h D.測出小云上樓所用的時間t
E.算出小云搬運箱子的功率P
⑵請你在虛線框內幫小彬設計一個記錄實驗數據的表格。
A處的電流IA B處的電流IB C處的電流IC
第一次測量 0.10 0.12 0.22
第二次測量 0.20 0.24 0.44
第三次測量 0.25 0.30 0.55
物理實驗測定電功率
小明家有一電熱毯,銘牌上標有“220V,**W”的字樣,其中額定功率值不清,40W~60W之間。實驗室有下列實驗器材:
一個蓄電池(電壓為6V),一個開關,導線若干。另外,還有可供選擇的以下器材:
A.電流表A(量程:0~0.6A,0~3A)。B.電壓表V1(量程:0~3V,0~15V)。C.電壓表V2(量程:0~3V,0~15V)。D.定值電阻R1(阻值:20Ω)。E.定值電阻R2(阻值:500Ω)。F.滑動變阻器(阻值:0~10Ω)。 G.滑動變阻器(阻值:0~1kΩ)。
請你幫助小明測量出電熱毯的額定功率值。