2008年浙江省高三物理二轮复习：实验专题课件

课件30张PPT。专题 物理实验长度的测量
研究匀变速直线运动
探究弹力和弹簧伸长的关系
验证力的平行四边形定则
验证动量守恒定律
研究平抛物体的运动
验证机械能守恒定律
用单摆测定重力加速度
用油膜法估测分子的大小用描迹法画出电场中平面上的等势线
测定金属的电阻率（同时练习螺旋测微器）
描绘小电珠的伏安特性曲线
把电流表改装为电压表
用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻
用多用电表探索黑箱内的电学元件
练习使用示波器
传感器的简单应用
测定玻璃的折射率
用双缝干涉测光的波长测量时间的仪器------打点计时器、秒表
测量力的仪器-----弹簧秤
测量温度的仪器------温度计
测量电学量仪器------电流表、电压表、多用电表
电学控制仪器------滑动变阻器、变阻箱、开关一、基本要求1、会正确使用基本仪器基本仪器测量长度的仪器------刻度尺、游标卡尺、
螺旋测微器
测量质量的仪器------天平2、知道有效数字的概念，会用有效数字表达直接测量的结果仪器应用二、复习对策1、深刻理解、熟练掌握实验原理实验原理是实验的核心，其他的一切与实验有关的问题都是从实验原理中派生出来的，只要透彻理解和掌握实验原理，其他问题就会迎刃而解2、加强实验能力的训练近年来高考物理试卷中都加强了对考生实验能力的考核，注重联系实际操作。考查学生的实验能力，包括对基本仪器的使用能力、实际操作能力、实验数据分析处理能力和设计实验能力3、重视设计实验方法的培养（1）控制变量法：如：在“验证牛顿第二定律的实验”中，加速度、力和质量的关系控制。在“研究单摆的周期”中，摆长、偏角和摆球质量的关系控制。
（2）近似替代法：用伏安法测电阻时，选择了合适的内外接方法，一般就忽略电表的非理想性。
（3）等效替代法：某些量不易测量，可以用较易测量的量替代，从而简化实验。在“验证碰撞中的动量守恒”的实验中，两球碰撞后的速度不易直接测量，在将整个平抛时间定为时间单位后，速度的测量就转化为对水平位移的测量了。（4）模拟法：当实验情景不易或根本无法创设时，可以用物理模型或数学模型等效的情景代替，尽管两个情景的本质可能根本不同。“描绘电场中的等势线”的实验就是用电流场模拟静电场。
（5）微小量放大法：微小量不易测量，勉强测量误差也较大，实验时常采用各种方法加以放大。卡文迪许测定万有引力恒量，采用光路放大了金属丝的微小扭转；在观察玻璃瓶受力后的微小形变时，使液体沿细玻璃管上升来放大瓶内液面的上升。相同的实验也可以有不同的实验方法 例如测电阻可以用伏安法，也可以用替代法、半偏法，还可以用多用电表法关键是如何根据实际条件设计出合理的操作方案，这就需要提高能力a、误差分析内接法：测量值 > 真实值外接法：测量值 < 真实值b、测量电路的选择①阻值比较法：②实验探测法：三、重要实验仪器(一)测量长度的仪器1、游标卡尺（1）种类和精度：根据游标尺上的分度格数，把游标尺分为10分度、20分度、50分度三种，它们的精度分别为0.1㎜、0.05㎜和0.02㎜（2）读数规则：①以游标零刻度线为准，在主尺上读取整毫米数②看游标上哪条刻度线与主尺上的某一条刻度线对齐，在游标上读出毫米以下的小数③总的读数为毫米整数加上毫米小数（3）注意事项：在读数时，均不需要估读【例题】 用游标卡尺测一根金属管的内径和外径时，卡尺上的游标位置分别如图（a）、（b）所示。这根金属管内径读数是 cm，外径读数是 cm，管壁的厚度是 cm。
2.373.030.33 【例题】一游标卡尺的主尺的最小分度为1mm，游标上有10个小等分间隔，现用此卡尺来测量工件的直径，如图所示。该工件的直径为_______mm。 2、螺旋测微器（千分尺）(1)原理：测微螺杆通过精密螺纹套在固定刻度上，精密螺纹的螺距是0.5mm，即每旋转一周，测微螺杆前进或后退0.5mm，可动刻度分成50等分，每一等分表示0.01mm，所以，用它测量长度可以准确到0.01mm(2)精度： 0.01mm(3)读数：①以鼓轮边缘为准，在固定刻度上读出整毫米数②从可动刻度上读出毫米以下的小数③结果为上述两者之和(4)注意事项：
①在测微螺杆快要接近被测物体时，要改拧螺旋柄后的微调旋钮，以免在测微螺杆和被测物体之间产生过大的压力，这样既可以保护仪器又能保证测量结果准确
②读数时，要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻度线是否已经露出
③读数时必须估读一位，即估读到0.001mm【例题】用螺旋测微器测量一矩形小零件的长和宽时，螺旋测微器上的示数如图所示。图（a）的读数是 mm，图（b）的读数是 mm。8.4756.575（二）测量时间的仪器——电磁打点计时器（或电火花计时器）和秒表1、原理：
电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，它的工作电压是4V～6V，当电源的频率是50Hz时，它每隔0.02s打一个点。因此，打在纸带上的点，记录了纸带的运动时间。当把纸带跟运动物体连接在一起的时候，纸带上的点也就相应地表示运动物体不同时刻地位置。研究纸带上的点之间的间隔，就可以了解运动物体在不同时间内发生的位移和速度大小及其变化，从而可以了解物体的运动情况2、注意事项
（1）使用时一般先接通电源，再释放纸带
（2）纸带数据处理 根据纸带数据计算的内容主要有：计算打某一点时纸带运动的瞬时速度和纸带运动的加速度（三）电学测量仪表
1、电压表和电流表
电流表的改装：电流计并联一个小电阻 电压表的改装：电流计串联一个大电阻2、多用电表多用电表是一种比较常用的电学仪器，它可以用来测量交流电压、直流电压、直流电流和电阻，而每一种可测量的电学量又有多个量程。其结构简单，使用方便，但是其准确度较低其欧姆档的原理是根据闭合电路的欧姆定律 I＝E / (R+r)，回路中的电流与电阻存在一一对应的关系使用欧姆档测电阻时应注意以下几点：(1)测电阻时，红表笔接内电路的负极，黑表笔接内电路的正极。在测电压和电流时，红表笔接外电路的正极，黑表笔接外电路的负极(2)测量前应根据估计阻值选用适当的档位以减小误差，通常使用表盘中间一段刻度范围（R中/4～4R中）(3)每换一次档位，均要重新进行欧姆调零(4)测量时待测电阻要跟其他元件和电源断开，不要用手碰表笔的金属杆，以保证测量的准确(5)使用完毕后，应将多用电表的选择开关拨离欧姆档，以防电池漏电【例题】 一学生用多用电表测电阻。他在实验中有违反使用规则之处。他的主要实验步骤如下：
1．选择开关扳到“×1k欧姆档上；
2．把表笔插入测试笔插孔中，先把两根表笔相接触，旋转调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零位上；
3．把两跟表笔分别与某一待测电阻的两端相接，发现这时指针几乎满偏；
4．换用“×100”的欧姆挡，发现这时指针的偏转适中，随即记下欧姆数值；
5．把表笔从测试笔插孔中拔出后，就把多用表放回桌上原处，实验完毕。
这个学生在测量时已注意到：待测电阻与其他元件和电源断开，不用手碰表笔的金属杆。这个学生在实验中违反了哪一些重要的使用规则？（四）电学实验器材——滑动变阻器1、滑动变阻器的构造2、滑动变阻器的连接方式：两种方式的选取：①若实验要求电压调节从零开始；②若试验要求电流、电压变化范围大，测多组数据；③若变阻器的最大值远小于用电器电阻；④若电源提供的最小电流仍大于仪器允许的最大电流，均采用分压式。如从减少电能损耗方面考虑，应优先考虑限流式（1）限流法。如图1，选择合适的滑动变阻器串接在电路中，用它来改变电流，以控制负载电压。 图1 图2
（2）分压法。如图2，当滑动变阻器的电阻小于负载电阻时，可用此法调控电压。四、物理实验创新设计中学的设计型实验一般要求考生根据题目提出的目的要求和给出的器材，设计出实验方案。这类题对考生的要求较高，要求考生能将课本中操作实验和演示实验的实验原理、实验方法迁移到新的背景中，要求考生深刻理解物理概念和规律，并能灵活运用，要求考生有较强的创新能力。（2）安全性：实验方案的实施要安全可靠，实施过程中不应对仪器及人身造成危害。要注意到各种电表均有量程、电阻均有最大允许电流和最大功率，电源也有最大允许电流。
（3）方便性：实验应当便于操作，便于读数，便于进行数据处理。
（4）精确性：在实验方案、仪器、仪器量程的选择上，应使实验误差尽可能的小。1．设计原则
（1）正确性：实验原理所依据的原理应当符合物理学的基本原理。2．设计思路解决设计型实验问题的关键是确定实验原理，它是进行实验设计的根本依据和起点，它决定应当测量那些物理量、如何安排实验步骤、如何处理数据等。实验原理的确定，要根据问题的要求和给出的条件。因此，掌握基本仪器的使用方法、基本的实验方法和基本物理原理是解答设计型实验题的基础。如果问题中没有给定实验器材，实验设计的基本思路是：第一，根据问题的条件和要求，构思相关的物理情景；第二，确定实验原理；第三，确定需要测量的物理量；第四，安排实验方案实验设计可用下面的框图表示3、实验数据处理与结果分析（1）对实验数据进行分析、处理的题目，首先应仔细研究题目给出的图表和数据，认真分析，然后运用物理和数学知识推算各物理量，最后得出正确结论（2）对实验误差进行分析的题目，应从实验原理、装置、操作、记录等方面去分析产生误差的原因，并找出减小误差的方法【例题】如图所示为一实验小车中利用光电脉冲测量车速和行程的装置示意图。A为光源，B为光电接收器，A、B均固定在车身上，C为小车的车轮，D为与C同轴相连的齿轮。车轮转动时，A发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后变成脉冲光信号，被B接收并转换成电信号，由电子电路记录和显示。若实验显示单位时间内脉冲数为n，累计脉冲数为N，则要测出小车的速度和行程还必须测量的物理量和数据是 ，小车速度的表达式为v= ；行程的表达式为________= 。