2010高中物理物理实验总复习
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高中物理辅导讲义—实验部分
2010高中物理物理实验总复习(广东高考专用)
2010考纲要求
1、 要求会正确使用的仪器主要有：刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、电火花计时器或电磁打点计时器、弹簧秤、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等。
2、要求认识误差问题在实验中的重要性，了解误差的概念，知道系统误差和偶然误差；知道用多次测量求平均值的方法减小偶然误差；能在某些实验中分析误差的主要来源；不要求计算误差。3、要求知道有效数字的概念，会用有效数字表达直接测量的结果。间接测量的有效数字运算不作要求
方法指导：
物理是以实验为基础的科学，实验能力是物理学科的重要能力，物理高考历来重视考查实验能力。
一、基本实验的复习
要应对各类实验试题，包括高层次的实验试题，唯一正确的方法是把要求必做的学生实验真正做懂、做会，特别是在实验原理上要认真钻研，对每一个实验步骤都要问个为什么，即不但要记住怎样做，更应该知道为什么要这样做．对基本的实验，复习过程中要注意以下六个方面的问题：
（1）实验原理
中学要求必做的实验可以分为4个类型：练习型、测量型、验证型、探索型．对每一种类型都要把原理弄清楚．
应特别注意的问题：验证机械能守恒定律中不需要选择第一个间距等于2mm的纸带．这个实验的正确实验步骤是先闭合电源开关，启动打点计时器，待打点计时器的工作稳定后，再释放重锤，使它自由落下，同时纸带打出一系列点迹．按这种方法操作，在未释放纸带前，打点计时器已经在纸带上打出点迹，但都打在同一点上，这就是第一点．由于开始释放的时刻是不确定的，从开始释放到打第二个点的时间一定小于0.02s，但具体时间不确定，因此第一点与第二点的距离只能知道一定小于2mm（如果这段时间恰等于0.02s，则这段位移s=gt2/2=(10×0.022/2)m=2×10-3m=2mm），但不能知道它的确切数值，也不需要知道它的确切数值．不论第一点与第二点的间距是否等于2mm，它都是从打第一点处开始作自由落体运动的，因此只要测量出第一点O与后面某一点P间的距离h，再测出打P点时的速度v，如果：
gh≈ ( )，
就算验证了这个过程中机械能守恒．
（2）实验仪器
要求掌握的实验仪器主要有：刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器（千分尺）、天平、停表（秒表）、打点计时器（电火花计时仪）、弹簧秤、温度表、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱，等等。对这些仪器，都要弄清其原理、会正确使用它们，包括测量仪器的正确读数。
（3）实验装置
对电学实验主要指电路图。
下面几个是应特别注意的：
A验证牛顿第二定律的实验，如何平衡摩擦力是关键。
B验证机械能守恒定律的实验，要用铁架台并用夹子固定纸带，这样在开启打点计时器而未释放重锤前，能保证打出的点迹在同一点上，若像课本上的实验装置图那样，用手握住纸带，开启打点计时器而未释放纸带前，会由于手的抖动而打出一“堆”点，从而无法准确找出第一个点（即自由落体运动起始位置）。
C有关电路的电学实验要注意安培表的外接与内接，制流与分压电路的选择，电表内阻的影响，等等。
（4）实验步骤
复习实验步骤时不能靠死背结论，而要与实验原理联系起来，要多问问自己，为什么要按这样的步骤操作？把某些实验步骤交换一下是否可以？省掉某个步骤行不行？等等。
（5）实验数据的处理
重要的有打点计时器纸带的处理方法（如分析是不是匀速运动或匀变速直线运动、如果是匀变速运动，如何求某时刻的速度、如何求加速度等）；解方程求解未知量、用图像处理数据（把原来应该是曲线关系的通过改变坐标轴的量或单位而变成线性关系，即变成直线，是重要的实验能力）。
（6）实验误差的定性分析
中学阶段不要求进行定量的误差分析，但对主要误差的产生原因、系统误差是偏大还是偏小等，应能理解。在电路的实验中，粗略地看，认为电流表是短路、电压表是断路，但精确一点看，电流表和电压表的内阻的影响都不能忽略，定性地讨论电表电阻对测量结果的影响是我们应该掌握。
二、几种重要的实验方法
下面几种实验方法是我们中学阶段物理实验中用过的，从方法的角度整理、复习一下，有助于我们提高认识水平和能力。
（1）累积法：如测一张纸的厚度、用刻度尺测金属丝的直径…
（2）替代法：在“互成角度两个共点力的合成”的实验中我们就用到了替代法，第一次我们用两个弹簧秤成角度地拉橡皮筋，把结点拉到某一位置，再换成一个弹簧秤，同样拉这个橡皮筋，也把结点拉到同样位置，这说明后一个弹簧秤的拉力与前面两个弹簧秤的拉力效果相等因此右以互相替代．对于“等效”这个问题，应正确理解：所谓效果相等，是对某一方面说的，并不是在所有方面都等效，仍以合力与分力来说，它们只是在改变物体的运动状态上等效，而在其他方面，例如在产生形变上，二者并不等效。
用替代法的例子还有很多，如用天平称物物体的质量，电阻测量等都可以用替代法.
（3）测量量的转换：例如在“碰撞中的动量守恒”的实验中，把测物体的速度转换为测物体平抛运动的水平位移，即把测速度转换为测长度。
（4）比较法：用天平称物体的质量，就是把物体与砝码进行比较，砝码的质量是标准的，把被测量与标准的量进行比较，就是比较法．天平是等臂杠杆，因此用天平测物体质量时，不用再进行计算，而是直接读出砝码的质量，它就等于物体的质量。一般情况下，被测物跟标准量并不相等，而是要根据某种关系进行计算，最常用的是二者间满足一定的比例关系，通过一定的比例计算即可得出结果，因此常常称为比例法。用比例法测电阻是常见的，当两个电阻串联时，通过的电流相等，因此两电阻两端的电压跟它们的电阻成正比，如果其中的一个电阻是标准电阻，另一个电阻的阻值就可测出．同样，两电阻并联时，由于两端电压相等，通过两支路的电流跟电阻成反比，只要一个是标准电阻，另一个电阻的阻可测出。
一、误差和有效数字
1.误差
测量值与真实值的差异叫做误差。误差可分为系统误差和偶然误差两种。
⑴系统误差的特点是在多次重复同一实验时，误差总是同样地偏大或偏小。
⑵偶然误差总是有时偏大，有时偏小，并且偏大和偏小的机会相同。减小偶然误差的方法，可以多进行几次测量，求出几次测量的数值的平均值。这个平均值比某一次测得的数值更接近于真实值。
2.有效数字
带有一位不可靠数字的近似数字，叫做有效数字。⑴有效数字是指近似数字而言。⑵只能带有一位不可靠数字，不是位数越多越好。
凡是用测量仪器直接测量的结果，读数一般要求在读出仪器最小刻度所在位的数值（可靠数字）后，再向下估读一位（不可靠数字），这里不受有效数字位数的限制。
间接测量的有效数字运算不作要求，运算结果一般可用2~3位有效数字表示。
二、基本测量仪器及读数
高考要求会正确使用的仪器主要有：刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、打点计时器、弹簧秤、温度表、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等等。
1.刻度尺、秒表、弹簧秤、温度表、电流表、电压表的读数
使用以上仪器时，凡是最小刻度是10分度的，要求读到最小刻度后再往下估读一位（估读的这位是不可靠数字，但是是有效数字的不可缺少的组成部分）。凡是最小刻度不是10分度的，只要求读到最小刻度所在的这一位，不再往下估读。
例如
⑴读出上左图中被测物体的长度。
⑵上右图用3V量程时电压表读数为多少？用15V量程时电压表度数又为多少？
⑶右图中秒表的示数是多少分多少秒？
凡仪器的最小刻度是10分度的，在读到最小刻度后还要再往下估读一位。⑴6.50cm。⑵1.14V。15V量程时最小刻度为0.5V，只读到0.1V这一位，应为5.7V。⑶秒表的读数分两部分：小圈内表示分，每小格表示0.5分钟；大圈内表示秒，最小刻度为0.1秒。当分针在前0.5分内时，秒针在0~30秒内读数；当分针在后0.5分内时，秒针在30~60秒内读数。因此图中秒表读数应为3分48.75秒（这个5是估读出来的）。
2.游标卡尺
⑴10分度的游标卡尺。游标上相邻两个刻度间的距离为0.9mm，比主尺上相邻两个刻度间距离小0.1mm。读数时先从主尺上读出厘米数和毫米数，然后用游标读出0.1毫米位的数值：游标的第几条刻线跟主尺上某一条刻线对齐，0.1毫米位就读几（不能读某）。其读数准确到0.1mm。
⑵20分度的游标卡尺。游标上相邻两个刻度间的距离为0.95mm，比主尺上相邻两个刻度间距离小0.05mm。读数时先从主尺上读出厘米数和毫米数，然后用游标读出毫米以下的数值：游标的第几条刻线跟主尺上某一条刻线对齐，毫米以下的读数就是几乘0.05毫米。其读数准确到0.05mm。
⑶50分度的游标卡尺。游标上相邻两个刻度间的距离为0.98mm，比主尺上相邻两个刻度间距离小0.02mm。这种卡尺的刻度是特殊的，游标上的刻度值，就是毫米以下的读数。这种卡尺的读数可以准确到0.02mm。如右图中被测圆柱体的直径为2.250cm。
要注意：游标卡尺都是根据刻线对齐来读数的， 所以都不再往下一位估读。
3.螺旋测微器
固定刻度上的最小刻度为0.5mm（在中线的上侧）；可动刻度每旋转一圈前进（或后退）0.5mm。在可动刻度的一周上平均刻有50条刻线，所以相邻两条刻线间代表0.01mm。读数时，从固定刻度上读取整、半毫米数，然后从可动刻度上读取剩余部分（因为是10分度，所以在最小刻度后应再估读一位），再把两部分读数相加，得测量值。右图中的读数应该是6.702mm。
4.打点计时器
打点计时器是一种特殊的计时仪器，电源用50Hz的交流电，所以打相邻两个点的时间间隔是0.02s。
5.天平
天平使用前首先要进行调节。调节分两步：调底座水平和横梁水平（在调节横梁水平前，必须把游码移到左端零刻度处，左端与零刻线对齐，如图中虚线所示）。测量读数由右盘中砝码和游标共同读出。横梁上的刻度单位是毫克（mg）。若天平平衡时，右盘中有26g砝码，游码在图中所示位置，则被测物体质量为26.32g（最小刻度为0.02g，不是10分度，因此只读到0.02g这一位）。
6.多用电表
使用多用电表时首先应该根据被测物理量将选择开关旋到相应的位置。使用前应先进行机械调零，用小螺丝刀轻旋调零螺丝，使指针指左端零刻线。使用欧姆挡时，还应进行欧姆调零，即将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指右端零刻线处。欧姆挡的使用：⑴选挡。一般比被测电阻的估计值低一个数量级，如估计值为200Ω就应该选×10的倍率。⑵调零。⑶将红黑表笔接被测电阻两端进行测量。⑷将指针示数乘以倍率，得测量值。⑸将选择开关扳到OFF或交流电压最高挡。用欧姆挡测电阻，如果指针偏转角度太小，应增大倍率；如果指针偏转角度太大，应减小倍率。
7.电阻箱
右图中的电阻箱有6个旋钮，每个旋钮上方都标有倍率，将每个旋钮上指针所指的数值（都为整数）乘以各自的倍率，从最高位依次往下读，即可得到这时电阻箱的实际阻值。图中最左边的两个黑点是接线柱。若指针所示如图，则阻值为84580.2Ω。
三、重点学生实验
1.研究匀变速直线运动
右图为打点计时器打下的纸带。选点迹清楚的一条，舍掉开始比较密集的点迹，从便于测量的地方取一个开始点O，然后每5个点取一个计数点A、B、C、D …。测出相邻计数点间的距离s1、s2、s3 … 利用打下的纸带可以：
⑴求任一计数点对应的即时速度v：如(其中T=5×0.02s=0.1s）
⑵利用“逐差法”求a：
⑶利用上图中任意相邻的两段位移求a：如
⑷利用v-t图象求a：求出A、B、C、D、E、F各点的即时速度，画出如右的v-t图线，图线的斜率就是加速度a。
1、测定匀变速运动的加速度
实验目的:
①练习使用打点计时器，学习利用打上点的纸带研究物体的运动。www.
②学习用打点计时器测定即时速度和加速度。
实验原理:
①打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，它每隔0.02s打一次点（由于电源频率是www. 50Hz），因此纸带上的点就表示了和纸带相连的运动物体在不同时刻的位置，研究纸带上点之间的间隔，就可以了解物体运动的情况。
②由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法：如图所示，0、1、2…为时间间隔相等的各计数点，s1、s2、s3、…为相邻两计数点间的距离,若△s=s2-s1=s3-s2=…=恒量，即若连续相等www.的时间间隔内的位移之差为恒量,则与纸带相连的物体的运动为匀变速直线运动。
③由纸带求物体运动加速度的方法：
www.
④由纸带求物体运动速度的方法：
2.探究弹力和弹簧伸长的关系（胡克定律）
利用右图装置，改变钩码个数，测出弹簧总长度和所受拉力（钩码总重量）的多组对应值，填入表中。算出对应的弹簧的伸长量。在坐标系中描点，根据点的分布作出弹力F随伸长量x而变的图象，从而发确定F-x间的函数关系。解释函数表达式中常数的物理意义及其单位。
该实验要注意区分弹簧总长度和弹簧伸长量。对探索性实验，要根据描出的点的走向，尝试判定函数关系。（这一点和验证性实验不同。）
实验 探究弹力与弹簧伸长的关系
一、实验目的
1．探究弹力与弹簧伸长的定量关系．
2．学会利用列表法、图象法研究物理量之间的关系．
二、实验原理
弹簧受力会发生形变，形变的大小与受到的外力有关．沿着弹簧的方向拉弹簧，当形变稳定时，弹簧产生的弹力与使它发生形变的拉力在数值上是相等的．
用悬挂法测量弹簧的弹力，运用的正是弹簧的弹力与挂在弹簧下面的钩码的重力相等．
弹簧的长度可用刻度尺直接测出，伸长量可以由拉长后的长度减去弹簧原来的长度进行计算．这样就可以研究弹簧的弹力和弹簧伸长量之问的定量关系了．即寻求F=Kx的关系．
三、实验器材
弹簧、毫米刻度尺、铁架台、钩码若干、坐标纸．
( http: / / photo. / showpic.html" \l "blogid=4592f0870100h246&url=http: / / static12. / orignal / 4592f087g79ca3a0da44b&690" \t "_blank )
四、实验步骤(略)
五、注意事项
1．所挂钩码不要过重，以免弹簧被过分拉伸，超出它的弹性限度．要注意观察，适可而止．
2．每次所挂钩码的质量差尽量大一些，从而使坐标系上描的点尽可能稀，这样作出的图线精确．
3．测弹簧长度时，一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量，以免增大误差．
4．描点画线时，所描的点不一定都落在一条曲线上，但应注意一定要使各点均匀分布在曲线的两侧．
5．记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位．
六、误差分析
1．本实验误差的主要来源为读数和作图时的偶然误差．
2．弹簧竖直悬挂时，未考虑弹簧自身重力的影响．
3．为了减小误差，要尽量多测几组数据．
3.互成角度度两个力的合成
该实验是要用互成角度的两个力和另一个力产生相同的效果，看其用平行四边形定则求出的合力与这一个力是否在实验误差允许范围内相等，如果在实验误差允许范围内相等，就验证了力的合成的平行四边形定则。
实验 验证力的平行四边形定则
一、实验目的
验证互成角度的两个力合成时的平行四边形定则．
二、实验原理
1．等效法：使一个力F′的作用效果和两个力F1、F2的作用效果都是让同一条一端固定的橡皮条伸长到某点，所以一个力F′就是这两个力Fl和F2的合力，作出力F′的图示，如图所示．
2．平行四边形法：根据平行四边形定则作出力Fl和F2的合力F的图示．
3．验证：比较F和F′的大小和方向是否相同，若在误差允许的范围内相同，则验证了力的平行四边形定则．
HYPERLINK "http://photo./showpic.html" \l "blogid=4592f0870100h24n&url=http://static6./orignal/4592f087g79ca53eb23e5&690" \t "_blank"
三、实验器材
方木板、白纸，弹簧测力计(两只)，橡皮条，细绳套(两个)，三角板，刻度尺，图钉(几个)．
四、实验步骤（略）
五、注意事项
1．在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同．
2．用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时，其夹角不
宜太小，也不宜太大，以60°～l00°之间为宜．
3．读数时应注意使弹簧测力计与木板平行，并使细绳与弹簧测力计的轴线在同一条直线上，避免弹簧与测力计外套、弹簧测力计的限位卡之间有摩擦．读数时眼睛要正视弹簧测力计刻度，在合力不超出量程及橡皮条在弹性限度内的前提下，测量数据尽量大一些．
4．细绳应适当长一些，便于确定力的方向．不要直接沿细绳方向画赢线，应在细绳两端画两个射影点．取掉细绳后，连直线确定力的方向．
5．以调零后的弹簧测力计的两挂钩互钩后对拉，读数相同为宜．
6．在同一次实验中，画力的图示选定的标度要相同，并且要恰当选定标度，使力的图示稍大一些．
六、误差分析
1．读数误差
减小读数误差的方法：弹簧测力计数据在允许的情况下，尽量大一些．读数时眼睛一定要正视刻度，要按有效数字正确读数和记录．
2．作图误差
减少作图误差的方法：作图时两力的对边一定要平行．两个分力Fl、F2间的夹角越大，用平行四边形作出的合力F的误差△F就越大，所以实验中不要把Fl、F2间的夹角取得太大．
习题精选：
1、如图所示，用A、B两弹簧测力计拉橡皮条，使其伸长到0点，（α+β=π/2）,现保持A的读数不变，而使夹角减小，适当调整弹簧测力计B的拉力大小和方向，可使0点保持不变，这时：
(1)B的示数应是( C )
A．一定变大 B．一定不变
C．一定变小 D．变大、不变、变小均有可能
(2)夹角β的变化应是( C )
A．一定变大 B．一定不变
C．一定变小 D．变大、不变、变小均有可能
( http: / / photo. / showpic.html" \l "blogid=4592f0870100h24n&url=http: / / static5. / orignal / 4592f087g79ca5b2cfc54&690" \t "_blank )
2、如图是甲、乙两位同学在“验证力的平行四边形定则”的实验中所得到的实验结果，若用F表示两个分力Fl、F2的合力，用F′表示Fl和F2的等效力，则可以判断符合事实的同学是( 甲 )
4实验四：验证牛顿运动定律
重点
1. 控制变量法的使用
2. 如何提出实验方案，并使实验方案合理可行
3. 实验数据的分析和处理。
难点
1. 控制变量法的使用
2. 误差来源分析
过程:说物体受到的合外力不为0是物体产生加速度的原因，即力是物体产生加速度的原因。
质量也将决定物体加速度的大小。
控制变量法
如果某个物理量与好几个物理之间均有关系，那如何单独研究它与其中一个物理量的关系呢？
控制变量法：要研究某两个量之间的关系，必须保证其它所有的量都不变。比如我们如果要探究加速度与合外力的关系时一定要保证这两个量之外的所有量均不变，这样才能确定加速度的变化仅仅是由合外力的变化引起的。
实验器材：
小车、打点计时器、纸带、一端带滑轮的长木板、细线、砝码、钩码、刻度尺、天平
我们探究的内容是加速度与力、质量的关系，那实验中肯定要测量计算加速度、质量、合外力这三个物理量。
对于物体运动的加速度的测量计算，可以跟前面测量匀变速直线运动加速度一样用打点计时器。
对于小车质量的测量，用天平！
就是如何测量计算小车所受的合外力，这是今天这节课的一个重点，也是一个难点。
在思考如何测量物体所受的合外力前我们先思考如何才能给小车提供一个恒定的合外力。把附有滑轮的长木板平放在水平实验桌上，将细绳一端与小车相连，一端绕过滑轮，下面挂上钩码。小车在钩码的牵引力下运动。通过增减钩码数改变小车的受力；通过往小车上增减砝码改变小车的质量。钩码的重力不是小车所受的合外力.
小车受四个力，重力、支持力、摩擦力、绳子的拉力。重力和支持力相互抵消，物体的合外力就等于绳子的拉力减去摩擦力。小车所受的合外力不是钩码的重力
那看起来比较麻烦，还要再去计算摩擦力，算摩擦力时又要μ和压力N。总之这样要得到合外力的实验数据太麻烦困难了。物体在现实中不可能不受摩擦力！
我们虽然不能消除摩擦力，但我们可以消除摩擦力的作用效果，通过前面的学习中我们已经了解到，一对平衡力的作用效果是可以相互抵消的，我们能不能用一个与摩擦力平衡的力来抵消摩擦力的作用效果呢，使摩擦力有等于没有。
师：其实答案我早就给你们了，大家还记得这样一道题吗？
如图一个木块正在倾角为θ为的三角斜面上匀速下滑，试求斜面的动摩擦因数。
解：因为匀速，所以合外力为0。物体受重力G、支持力N、摩擦力f。这三个力的合力为0。如何利用这个关系呢？我们可以将重力分解，分解后则有，，所以动摩擦因数为tanθ。
如果此时给物体加上一个沿斜面向下的力F，那物体现在受到的合外力是多少？
解：加了一个力以后刚才的那三个力都没有变，所以它们的合力还是0，再加上一个力F，所以物体现在的合力是F。
平衡摩擦力：
我们将长木板倾斜一定角度θ，θ应该等于，此时物体在斜面上受到的合外力为0。做实验时肯定无法这么准确，我们只要把木板倾斜到物体在斜面上大致能够匀速下滑（可以根据纸带上的点来判断），这就说明此时物体合外力为0，摩擦力被重力的沿斜面向下的分力（下滑力）给抵消了。由于小车的重力G、支持力N、摩擦力f相互抵消，那小车实验中受到的合外力就是绳子的拉力了。
那如何来测量绳子的拉力呢？
看钩码的重力就行了，钩码的重力不就是绳子的拉力吗
什么情况下绳子的拉力等于钩码的重量？或当绳子拉力等于钩码重力时，钩码做的是什么运动？
当绳子拉力等于钩码重力时，钩码做的是匀速直线运动或静止。
实验钩码做的不是匀速直线运动,钩码与小车一样做匀加速直线运动，绳子的拉力应该小于钩码的重力。
那怎么办呢？理论计算发现当砝码质量比小车质量小得多时（≤1/6），绳子的拉力近似等于砝码的重力，即小车受到合外力近似等于砝码的重力。
三、探究过程
1、第一种方案
实验装置图
加速度与合外力的关系
实验基本思路：保持物体的质量不变，测量物体在不同的合力作用下物体的加速度，分析加速度与合外力的关系。
实验数据的记录处理：设计一个表格，把同一物体在不同的力的作用下的加速度填在表中。为了更直观地判断加速度a与合力F的数量关系，我们以a为纵坐标，F为横坐标，根据各组数据在坐标系中描点。如果这些点在一条过原点的直线上，说明a与F成正比，如果不是这样，则需要进一步分析。
实验数据实验次数 a F
第一次
第二次
第三次
加速度与质量的关系
实验的基本思路：保持物体所受的合外力相同，测量不
同质量的物体在该力的作用下的加速度，分析加速度与质量的
关系。
实验数据记录处理：设计第二个表格，把不同物体在相
同力的作用下的加速度填在表中。根据我们的经验，在相同力的作用下，质量m越大，加速度a越小。这可能是“a与m成反比”，但也可能是“a与m2成反比”，甚至更复杂的关系。我们从最简单的情况入手，检验是否“a与m成反比”。
按照初中的知识，检查a与m图象是不是双曲线，就能判断它们之间是不是反比例关系，但检查这条曲线是不是双曲线并不容易。一、你并不知道这条曲线延长下去是否会与坐标轴相交；二、你并不知道是与m成反比还是与m2成反比。
是否成反比不容易看出来，但是否成正比还是比较容易看了，只要图象是一条过原点的直线，那两个变量就是成正比。所以在数据处理时我们用下面的技巧：“a与m成反比”也就是“a与成正比”，如果以a 为纵坐标，以为横坐标，根据图象是不是过原点的直线就可以判断a与 m是不是成反比。要不是再用m2来试。
实验数据实验次数 a m
第一次
第二次
第三次
2、第二种方案
诀窍：其实在这个实验中也可以不测加速度的具体数
值，因为我们探究的是加速度与合外力、质量之间的比例关系。
1、探究加速度与合外力关系时，只要保持质量不变，改变
钩码个数，得到两次实验的钩码重力之比，再通过纸带得出两
次加速度之比，看钩码重力之比是不是等于加速度之比，如果
是，说明加速度与合外力成正比。
2、探究加速度与质量关系时，保证钩码数量不变即合外力不变，改变质量，得到两次质量之比，再通过纸带得到两次加速度之比，看加速度之比是不是等于质量之反比，如果是，说明加速度与质量成反比。
在不需要计算出具体加速度数值的情况下如何从纸带上计算两次加速度之比呢？
生：如果能让两次实验的时间相同，则根据初速度为0的匀加速直线运动时在相同时间内的位移之比等于加速度之比。
，怎样才能让两次实验的时间相同呢？我给大家提供一种方案
实验数据处理
1、加速度与力的关系
次数
1
2
3
4
2、加速度与质量的关系
次数
1
2
3
4
四、实验结论
怎样由实验结果得出结论
在这个实验中，我们根据日常经验和观察到的事实，首先猜想物体的加速度与它所受的合外力及它的质量有最简单的关系，即与合外力成正比，与质量成反比。，。如果这个猜想正确，那么根据实验数据以a为纵坐标、以F为横坐标，和以a为纵坐标、以为横坐标作出的图象，都应该是经过原点的一条直线。但实际情况往往不是这样：描出的点有些离散，并不是严格地位于某条直线上；用来拟合这些点的直线并非准确地通过原点。
这时我们会想，自然规律真的是和吗？如果经过多次实验，图象中的点都十分靠近某条直线，面这些直线又都十分接近原点，那么实际的规律很可能就是这样的。
可见，到这时为止，我们的结论仍然带有猜想和推断的性质。只有根据这些结论推导出的很多新结果都与事实一致时，它才能成为“定律”。本节实验只是让我们对于自然规律的探究有所体验，实际上一个规律的发现不可能是几次简单的测量就能得出的。
vw.w.w.k.s.5.u.c.o.m
www.
5实验五：探究动能定理
6.验证机械能守恒定律
验证自由下落过程中机械能守恒，图示纸带的左端是用夹子夹重物的一端。
⑴要多做几次实验，选点迹清楚，且第一、二两点间距离接近2mm的纸带进行测量。
⑵用刻度尺量出从0点到1、2、3、4、5各点的距离h1、h2、h3、h4、h5，利用“匀变速直线运动中间时刻的即时速度等于该段位移内的平均速度”，算出2、3、4各点对应的即时速度v2、v3、v4，验证与2、3、4各点对应的重力势能减少量mgh和动能增加量是否相等。
⑶由于摩擦和空气阻力的影响，本实验的系统误差总是使
⑷本实验不需要在打下的点中取计数点。也不需要测重物的质量。
机械能守恒定律
考纲要求：
1．弹性势能、动能和势能的相互转化——一Ⅰ级
2．重力势能、重力做做功与重力势能改变的关系、机械能守恒定律——一Ⅱ级
3．实验 验证机械能守恒定律
知识达标：
1．重力做功的特点 与 无关．只取决于
2 重力势能；表达式
（l）具有相对性．与 的选取有关．但重力势能的改变与此
（2）重力势能的改变与重力做功的关系．表达式 ．重力做正功时．
重力势能 ．重力做负功时．重力势能 ．
3．弹性势能；发生形变的物体，在恢复原状时能对 ，因而具有 ．
这种能量叫弹性势能。弹性势能的大小跟 有关
4．机械能．包括 、 、 ．
5．机械能守恒的条件；系统只 或 做功
6 机械能守恒定律应用的一般步骤；
（1）根据题意．选取 确定研究过程
（2）明确运动过程中的 或 情况．判定是否满足守恒条件
（3）选取 根据机械能守恒定律列方程求解
经典题型：
1．物体在平衡力作用下的运动中，物体的机械能、动能、重力势能有可能发生的是
A、机械能不变．动能不变 B 动能不变．重力势能可变化
C、动能不变．重力势能一定变化 D 若重力势能变化．则机械能变化
2．质量为m的小球．从桌面上竖直抛出，桌面离地高为h．小球能到达的离地面高度为H， 若以桌面为零势能参考平面，不计空气气阻力 则小球落地时的机械能为
A、mgH B．mgh C mg（H＋h） D mg（H-h）
3．如图，一小球自A点由静止自由下落 到B点时与弹簧接触．到C点时弹簧被压缩到最短．若不计弹簧质量和空气阻力 在小球由A－B—C的运动过程中
A、小球和弹簧总机械能守恒
B、小球的重力势能随时间均匀减少
C、小球在B点时动能最大
D、到C点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
4、如图，固定于小车上的支架上用细线悬挂一小球．线长为L．小车以速度V0做匀速直线运动，当小车突然碰到障障碍物而停止运动时．小球上升的高度的可能值是．
A. 等于 B. 小于
C. 大于 D等于2L
5、如图，质量分别为m和3m的小球A和B，系在长为L细线两端，放在高为h(hA. B.
C. D.
6、如图所示，质量为m的小球用不可伸长的细线悬于O点，细线长为L，在O点正下方P处有一钉子，将小球拉至与悬点等高的位置无初速释放，小球刚好绕P处的钉子作圆周运动。那么钉子到悬点的距离OP等于多少？
7 如图 一根铁链长为L， 放在光滑的水平桌面上，一端下垂，长度为a， 若将链条由静止释放，则链条刚好离开桌子边缘时的速度是多少？
8、如图所示，有一根轻杆AB，可绕O点在竖直平面内自由转动，在AB端各固定一质量为m的小球，OA和OB的长度分别为2a和a，开始时，AB静止在水平位置，释放后，AB杆转到竖直位置，A、B两端小球的速度各是多少？
参考答案：
知识达标
1.物体运动的路径、起点和终点的位置 2．mgh(1)参考平面、无关(2)WG=△EP、减少、增加 3．外界做功、能量、形变大小和材料 4.动能、重力势能、弹性势能 5．重力弹力 6．(1)研究对象(2)各力做功情况、能量转化情况 (3)参考平面
经典题型：1．ABD 2．D 3．AD 4．ABD 5．A 6．3 L／5 7.
8.
7.测定金属的电阻率
被测电阻丝的电阻较小，所以选用电流表外接法；本实验不要求电压调节范围，可选用限流电路。因此选用上面左图的电路。开始时滑动变阻器的滑动触头应该在右端。本实验通过的电流不宜太大，通电时间不能太长，以免电阻丝发热后电阻率发生明显变化。
九、测定金属的电阻率7伏安法测电阻
伏安法测电阻有a、b两种接法，a叫(安培计)外接法，b叫（安培计）内接法。外接法的系统误差是由电压表的分流引起的，测量值总小于真实值，小电阻应采用外接法；内接法的系统误差是由电流表的分压引起的，测量值总大于真实值，大电阻应采用内接法。如果无法估计被测电阻的阻值大小，可以利用试触法：如图将电压表的左端接a点，而将右端第一次接b点，第二次接c点，观察电流表和电压表的变化，若电流表读数变化大，说明被测电阻是大电阻，应该用内接法测量；若电压表读数变化大，说明被测电阻是小电阻，应该用外接法测量。（这里所说的变化大，是指相对变化，即ΔI/I和ΔU/U）。
（1）滑动变阻器的连接
滑动变阻器在电路中也有a、b两种常用的接法：a叫限流接法，b叫分压接法。分压接法被测电阻上电压的调节范围大。当要求电压从零开始调节，或要求电压调节范围尽量大时应该用分压接法。用分压接法时，滑动变阻器应该选用阻值小的；用限流接法时，滑动变阻器应该选用阻值和被测电阻接近的。
（2）实物图连线技术
无论是分压接法还是限流接法都应该先把伏安法部分接好；对限流电路，只需用笔画线当作导线，从电源正极开始，把电源、电键、滑动变阻器、伏安法四部分依次串联起来即可（注意电表的正负接线柱和量程，滑动变阻器应调到阻值最大处）。
对分压电路，应该先把电源、电键和滑动变阻器的全部电阻丝三部分用导线连接起来，然后在滑动变阻器电阻丝两端之中任选一个接头，比较该接头和滑动触头两点的电势高低，根据伏安法部分电表正负接线柱的情况，将伏安法部分接入该两点间。
【要点导学】
1．本实验的原理是，由电阻定律R=ρL/S得ρ=RS/L，测出金属导线长度L，横截面积S由导线直径d算出，再用伏安法测出金属丝的电阻R，就可以算出导线的电阻率ρ。
2．实验原理图：如图14—9—1所示
3．本实验用到的仪器有:待测金属电阻丝、学生电源、安培表、伏特表、滑动变阻器、刻度尺、螺旋测微器、导线和电键等。
4．伏安法测电阻
实验设计过程可引导学生从安全可行、测量精确、操作方便等方面考虑，进行电路选择和仪器的选择，帮助学生提高对实际问题进行分析的能力。
由于实验中用的电阻丝电阻较小，所以本实验采用安培表外接法。这一点可以让同学讨论，也可以给电路让学生选择。实验中为减小偶然误差，应测量多次取平均值，实验中用滑动变阻器改变导线中的电流和两端的电压。可引导学生讨论滑动变阻器两种接法的特点。由于金属的电阻率与温度有关，本实验为防止电阻丝的温度升高，实验中电流不宜过大，所以安培表量程选用0.6A，相应伏特表量程选3V。
5．导线直径和长度的测量
测量导线直径用到螺旋测微器。螺旋测微器又叫千分尺，用它测量长度可以精确到0.01mm.它的刻度由两部分组成,固定刻度最小分度为1mm,上有半毫米线,可动刻度做在套筒上,一周为50等份.可动刻度旋转2周,在固定刻度上前进或后退1mm,因此,可动刻度上每一小格表示0.01mm.测量读数时,可先在固定刻度上读取毫米数;然后再在可动刻度上读小格数(如果看到固定刻度上毫米线中间的半毫米线,说明已是第二圈,应加上50小格),所测长度是可动刻度上读得的小格数乘0.01mm再加固定刻度上读得的毫米数.
测直径时，可以在导线上选三处，在每一处两个相互垂直的方向分别测量一次，共得六个数据，取平均值为导线直径。
导线长度测量要注意测导线接入电路得有效长度。
6．实验数据记录表格的设计
实验数据记录表格的设计，是培养学生收集数据，进行数据处理能力的一个很好的途径。可以引导学生进行设计，也可以让学生先自行设计，然后进行评价。对学生的设计不要过于追求完美，要多作鼓励。即使学生分两张表格也可以。下表仅供参考使用：
次 数 截面直径d(mm) 导线长度L(m) 电压U(V) 电流I(A) 电阻R(Ω) 电阻率ρ(Q·m)
1
2
3
平均值
7．误差分析
误差主要来源：直径测量；长度的测量；测量电路中电流表及电压表对电阻测量的影响，通电电流大小、时间长短，致使电阻丝发热，电阻率随之变化。
由于实验采用电流表外接法，所以R测【范例精析】
例1．在做“测定金属的是阻率”的实验时，下列说法正确的是 （ ）
A．应用游标卡尺测定金属丝的长度，这样精确度高
B．用万用电表欧姆档测其电阻，这样方便
C．通电时间不宜太长，电流不能过大，以免金属丝明显升温，造成电阻率变大
D．用千分尺测量其直径
解析：测金属丝的长度应用毫米刻度尺，因为金属丝的长度在1m左右，无法用游标卡尺测量其长度；用伏安法测其电阻，而不能用欧姆表直接测量，因为金属丝的电阻比较小，用欧姆表测量带来很大误差。
正确选项：C、D
例2．用伏安法测金属电阻RX（约为5Ω）的值，已知电流表的内阻为1Ω，量程为0.6A，电压表内阻为几千欧，量程为3V，电源电动势为9V，滑动变阻器的阻值为0 ~ 6Ω，额定电流为5A，试画出测量RX的原理图。
解析：当测量电阻Rx比电压表内阻RV小很多时，采用电流表外接的方法，如图14—9—2所示。
由于RX≈5Ω，RA=1Ω，RV为几千欧姆，很显然RX<若用限流接法，RX两端电压的变化范围是∽E 即∽9
∴4.09 ~ 9V之间，而题目所给电压表的量程为3V，所以应用分压接法如图14—9—3所示。
拓展：画测量电阻RX的原理图时，关键有两点：一是测量部分电路即安培表选择内接法还是外接法，在进行选择时按伏安法测电阻的原则进行。二是控制部分电路即选择限流接法还是分压接法，在下列几种情况下都应采用滑动变阻器的分压接法：
1．当电路用滑动变阻器的限流接法时，电路中的最小电流超过该支路最大允许通过的电流时，必须用分压电路。
2．若R3．题目中已明确要求被测电阻两端的电压从零开始变化或变化范围尽可能大，要用分压电路。又如电表改装后，要求和标准电表逐一刻度进行校准时，也要用分压电路。
【能力训练】
1．下面有关电阻率的说法中，正确的是 （ ）
A．电阻率与导线长度成反比，与横截面积成正比
B．电阻率表征了导体导电能力的强弱，与温度有关
C．电阻率大的导体，其电阻一定大
D．金属的电阻率在任何温度下都不可能为零
2．在“测定金属电阻率”实验中，以下操作中错误的是 （ ）
A．用米尺测出金属丝接入电路的长度三次，算出平均值
B．用螺旋测微器在金属丝的三个不同的部位，分别测直径，算出平均值
C．用伏安法测金属丝电阻时，采用电流表内接法
D．实验中使电流较小，保持金属丝温度不变
3．用螺旋测微器测量导线直径时,测量结果如图14—9—4所示,该导线的直径是_________mm,其中精确值是_________mm,
估计值是_______mm.
4．在“测量金属的电阻率”实验中，由公式ρ=лd2U/4LI可知，对实验影响最大的是 （ ）
A．导线直径d的测量 B．电压U的测量
C．电流I的测量 D．导线长度L的测量
5．某电阻丝的电阻约几欧,现要测量它的阻值,实验室提供下列可选用的器材:
A.电压表V(量程3V) B.电流表A1(量程5mA)
C.电流表A2(量程3A) D.电流表A3(量程0.6A)
E.滑动变阻器R F.电源E(电动势4V)
G.电键和导线
(1)所提供的电流表中,应选用____________(填字母代号).
(2)为尽量减小误差,要求测量多次数据,试在图中方框中画出电路图,并在14—9—5的实物图上完成连线.
(3)下面是对测量数据记录和进行处理所设计的两个表格,其中正确的是( )
表一
U/V I/A R/Ω
1
2
3
平均值
表二
U/V I/A R/Ω 平均值R/Ω
1
2
3
【素质提高】
6．（2003年全国理综题）用伏安法测量电阻阻值R，并求出电阻率ρ。
给定电压表（内阻约为50kΩ）、电流表（内阻约为40Ω）、滑线变阻器、电源、电键、待测电阻（约为250Ω）及导线若干。
⑴画出测量R的电路图。
⑵图14—9—6中的6个点表示实验中测得
的6组电流I、电压U的值，试写出根
据此图求R值的步骤：_____________
求出的电阻值R=__________________。
（保留3位有效数字）
⑶待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体，用游标为50分度的卡尺测量其长度与直径，结果分别如图14—9—7所示。由图可知其长度为__________，直径为________。
⑷由以上数据可求出ρ=_______________。（保留3位有效数字）
8实验 描绘小灯泡的伏安特性曲线
（3）描绘小电珠的伏安特性曲线
因为小电珠（即小灯泡）的电阻较小（10Ω左右）所以应该选用安培表外接法。
小灯泡的电阻会随着电压的升高，灯丝温度的升高而增大，所以U-I曲线不是直线。为了反映这一变化过程，灯泡两端的电压应该由零逐渐增大到额定电压。所以滑动变阻器必须选用分压接法。在上面实物图中应该选用右面的那个图，开始时滑动触头应该位于左端（使小灯泡两端的电压为零）。
由实验数据作出的I-U曲线如右，说明灯丝的电阻随温度升高而增大，也就说明金属电阻率随温度升高而增大。（若用U-I曲线，则曲线的弯曲方向相反。）
若选用的是标有“3.8V 0.3A”的小灯泡，电流表应选用0-0.6A量程；电压表开始时应选用0-3V量程，当电压调到接近3V时，再改用0-15V量程。
一、实验目的：描绘小灯泡的伏安特性曲线，并分析曲线的变化规律。
二、实验原理：根据部分电路欧姆定律，可得，即在I-U坐标系中，图线的斜率等于电阻的倒数。
三、实验器材：学生电源（4~6V直流），小电珠（“4V 0.7A”或“3.8V 0.3A”），电流表（内组较小），电压表（内组很大），开关和导线。
四、实验步骤
（1）确定电流表、电压表的量程，照图连好电路。（注意开关应断开，滑动变阻器与灯泡并联部分电阻为零）。
（2）闭合开关S，调节滑动变阻器，使电流表、电压表有较小的明显示数，记录一组电压U和电流I值。
（3）用同样的方法测量并记录约12组U值和I值。
（4）断开开关S，整理好器材。
（5）在坐标纸上，以U为横坐标、I为纵坐标建立直角坐标系，并根据表中数据描点，连接各点得到I-U图线，（注意：连接各点时，不要出现折线）
【数据处理】
次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
电压U/V
电流I/A
【结论】
描绘出的图线是一条 线。它的斜率随电压的增大而 ，这表明小灯泡的电阻随电压（温度）升高而
五、实验探究
用本实验提供的方法，测量并描绘发光二极管的伏安特性曲线。
次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
电压U/V
电流I/A
六、巩固练习
1．如图所示，电流表的示数是 A，电压表的示数是 V.
2．两个电阻R1、R2的电流I和电压U的关系如图所示。由图可知，两电阻的阻值之比R1：R2等于
A．1：3
B.3：1
C. 1 ：
D. ：1
3．如图所示，滑动变阻器R1的最大阻值是200欧，定值电阻的阻值R2=300欧，A、B两端的电压恒定，且UAB=8V。当开关S断开时，移动滑片P，R2两端的电压变化范围是 ，当开关S闭合时，移动滑片P，R2两端的电压变化范围是
4．为了测定小灯泡的伏安特性曲线，需要测得的电压范围尽可能大些，如从0~4V或0~3.8V．为此，应选下图中的那个电路？
参考答案：
１．0.48A，2.20V 2．A 3．4.8~8V,0~8V 4．(1)
9用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻
根据闭合电路欧姆定律：E=U+Ir，本实验电路中电压表的示数是准确的，电流表的示数比通过电源的实际电流小，所以本实验的系统误差是由电压表的分流引起的。为了减小这个系统误差， 电阻R的取值应该小一些，所选用的电压表的内阻应该大一些。
为了减小偶然误差，要多做几次实验，多取几组数据，然后利用U-I图象处理实验数据：将点描好后，
用直尺画一条直线，使尽量多的点在这条直线上，而且在直线两侧的点数大致相等。这条直线代表的
U-I关系的误差是很小的。它在U轴上的截距就是电动势E（对应的I=0），它的斜率的绝对值就是内阻
r。（特别要注意：有时纵坐标的起始点不是0，求内阻的一般式应该是r=|ΔU/ΔI |）。实验是物理学习
中的重要手段，虽然高考是以笔试的形式出现的，但却力图通过考查设计性的实验来鉴别考生独立解决
新问题的能力。因此，在平时的学习中要充分挖掘出物理教材中实验的探索性因素，不断拓宽探索性实
验设置的新路子，努力将已掌握的知识和规律创造性的运用到新的实验情景中去。笔者结合习题简略介
绍几种测量电源电动势和内阻的方法。
一. 用一只电压表和一只电流表测量
例1. 测量电源的电动势E及内阻r（E约为4.5V，r约为1.5Ω）。
器材：量程为3V的理想电压表V，量程为0.5A的电流表A（具有一定内阻），固定电阻，滑动变阻器，开关K，导线若干。
（1）画出实验电路原理图，图中各元件需用题目中所给出的符号或字母标出。
（2）实验中，当电流表读数为时，电压表读数为；当电流表读数为时，电压表读数为，则可以求出E＝___________，r＝___________。（用及R表示）
解析：由闭合电路欧姆定律可知，只要能测出两组路端电压和电流即可，由可得：
我们可以用电压表测电压，电流表测电流，但需注意的是题给电压表的量程只有3V，而路端电压的最小值约为，显然不能直接把电压表接在电源的两端测路端电压。依题给器材，可以利用固定电阻R分压（即可以把它和电源本身的内阻r共同作为电源的等效内阻“”），这样此电源的“路端电压”的最小值约为，就可直接用电压表测“路端电压”了，设计实验电路原理图如图1所示。
图1
调节滑动变阻器测两组电压和电流分别代入<1><2>两式，得：
说明：此种方法所测E偏小，r偏小。
二. 用一只电流表和一只电阻箱测量
例2. 在“测定电源电动势和内阻”的实验中，除待测电源（E，r），足够的连接导线外，实验室仅提供：一只量程合适的电流表A，一只电阻箱R，一个开关S。
（1）画出实验原理图。
（2）写出用测量值表示的电源电动势E和内阻r的表达式，并注明式中量的含义。
解析：由欧姆定律可知，测出两组电阻箱的不同值及其对应的电流，由可得：
式中是电阻箱分别取和时电流表读数。
设计实验原理图如图2所示。
图2
说明：此种方法使测得的电动势无系统误差，但内阻偏大。
三. 用一只电压表和一只电阻箱测量
根据，测出两组电阻箱不同值及其对应的电压，即有
得：
设计实验原理图如图3所示。
图3
说明：此种方法测得的电动势和内阻均偏小。
为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些。（选用使用过一段时间的1号电池）
四. 用两只电压表测量
例3. 在“测定电源电动势和内阻”的实验中，除待测电源（E，r），足够的连接导线外，实验室仅提供：两只量程合适的电压表及的内阻，一只单刀双掷开关S。
（1）画出实验原理图；
（2）写出用测量值表示的电源电动势E和内阻r的表达式，并注明式中量的含义。
解析：依据题意可知，电压表的内阻已知，则可由电流��电压变换法用测出它所在支路的电流，类似方法一，设计实验电路原理图如图4所示。
图4
设当开关S与1接触时，电压表的读数为；当开关S与2接触时，电压表的读数分别为，由欧姆定律，即有
可得
说明：此种方法测得的电动势和内阻均无系统误差。
五. 用两只电流表测量
例4. 在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：
①干电池（电动势E约为1.5V，内电阻r约为1.0Ω）；
②电流表G（满偏电流3.0mA，内阻）；
③电流表A（量程0～0.6A，内阻约为0.5Ω）；
④滑动变阻器R（0～20Ω，10A）；
⑤滑动变阻器；
⑥定值电阻；
⑦开关和导线若干。
（1）为了能准确地进行测量，也为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是___________。（填写数字代号）
（2）请画出实验原理图。
解析：由闭合电路欧姆定律可知，只要能测出两组路端电压和电流即可，但题目中只给出两个电流表且其中一个电流表G的内阻已知，可以把内阻已知的电流表和定值电阻串联改装成一个电压表。为了减少误差，滑动变阻器需选④，设计实验原理图如图5所示。
图5
分别测两组电流表G和A的读数，即有
可得
说明：此种方法测得的电动势和内阻均无系统误差
10 练习用多用电表(万用表)测电阻
【实验目的】
练习使用多用电表测电阻.
【实验原理】
多用电表由表头,选择开关和测量线路三部分组成(如图),表头是一块高灵敏度磁电式电流表,其满度电流约几十到几百A,转换开关和测量线路相配合,可测量交流和直流电流,交流和直流电压及直流电阻等.测量直流电阻部分即欧姆表是依据闭合电路欧姆定律制成的,原理如图所示,当红,黑表笔短接并调节R使指针满偏时有
Ig== (1)
当表笔间接入待测电阻Rx时,有
Ix= (2)
联立(1),(2)式解得
= (3)
由(3)式知当Rx=R中时,Ix=Ig,指针指在表盘刻度中心,故称R中为欧姆表的中值电阻,由(2)式或(3)式可知每一个Rx都有一个对应的电流值I,如果在刻度盘上直接标出与I对应的Rx的值,那么当红,黑表笔分别接触待测电阻的两端,就可以从表盘上直接读出它的阻值.
由于电流和电阻的非线性关系,表盘上电流刻度是均匀的,其对应的电阻刻度是不均匀的,电阻的零刻度在电流满刻度处.
【实验器材】
多用电表,标明阻值为几欧,几十欧,几百欧,几千欧的定值电阻各一个,小螺丝刀.
【实验步骤】
1.机械调零,用小螺丝刀旋动定位螺丝使指针指在左端电流零刻度处,并将红,黑表笔分别接入"+","-"插孔.
2.选挡:选择开关置于欧姆表"×1"挡.
3.短接调零:在表笔短接时调整欧姆挡的调零旋钮使指针指在右端电阻零刻度处,若"欧姆零点"旋钮右旋到底也不能调零,应更换表内电池.
4.测量读数:将表笔搭接在待测电阻两端,读出指示的电阻值并与标定值比较,随即断开表笔.
5.换一个待测电阻,重复以上2,3,4步骤,选择开关所置位置由被测电阻值与中值电阻值共同决定,可置于"×1"或"×10"或"×100"或"×1k"挡.
6.多用电表用完后,将选择开关置于"OFF"挡或交变电压的最高挡,拔出表笔.
【注意事项】
1.多用电表在使用前,应先观察指针是否指在电流表的零刻度,若有偏差,应进行机械调零.
2.测量时手不要接触表笔的金属部分.
3.合理选择量程,使指针尽可能指在中间刻度附近(可参考指针偏转在~2R中的范围).若指针偏角太大,应改换低挡位;若指针偏角太小,应改换高挡位.每次换挡后均要重新短接调零,读数时应将指针示数乘以挡位倍率.
4.测量完毕后应拔出表笔,选择开头置OFF挡或交流电压最高挡,电表长期不用时应取出电池,以防电池漏液腐蚀.
【实验误差分析】
测量值偏大,其主要原因可能是表笔与电阻两端接触欠紧而引入接触电阻,或者在连续测量过程中,表笔接触时间过长,引起电表内电池电动势下降,内阻增加.如果是高值电阻测量值偏小,则可能是人体电阻并入造成.欧姆表的刻度是按标准电池标出,当电池用旧了,电动势和内电阻均发生变化,由此会引起测量误差.
【例题】
1.多用电表中"+"孔插______(红,黑)表笔,电流是从该表笔流______(填"进"或"出"),欧姆表内部电池的正极是接______(填"红"或"黑")表笔的.
2.一个欧姆表共有(×1档),(×10档),(×100档),(×1k档),中心刻度值是40,用该表的(×1档)测量一个电阻,指针(偏转角度很小)指在1k与2k之间,若要较精确测出该电阻的阻值应选用__________档测量,换档后,首先要__________,具体做法是 _______________________.
3.某欧姆表内部使用1.5V干电池一节,在某档两表笔短接时,表针正好指于0Ω处,此时有30mA电流流过表笔.如用此档测某一电阻,看到表针正指电表刻度正中,则该电阻值为________Ω.若用此档去测两个串联起来的这样的电阻,则通过表笔的电流为_________mA.
4.一学生使用多用电表测电阻,他在实验中有违反使用规则之处.他的主要实验步骤如下:
A.把选择开关置于"×1"欧姆挡;
B.把表笔插入插孔中,先把两表笔相接触,旋转调零旋钮,使指针指在电阻刻度的零位上;
C.把两表笔分别与某一待测电阻的两端相连,发现这时指针偏转角度较小;
D.换用"×100"挡,发现这时指针偏转适中,随即记下电阻值;
E.把表笔从插孔中拔出后,就把多用表放回桌上原处,实验完毕.
这个学生已经注意到在测量时待测电阻与其它元件或电源断开,不用手碰表笔的金属杆.这个学生在实验中哪一个或哪些步骤违反了使用规则
5.调零后,用"×10"挡测量一个电阻的阻值,发现表针偏转角度很大,正确的判断和做法是
A.这个电阻阻值很小
B.这个电阻阻值很大
C.为了把电阻测得更准一些,应换用"×1"档,重新测量
D.为了把电阻测得更准一些,应换用"×100"档,重新测量
6.使用中值电阻25(×1挡)的多用电表测量两个定值电阻(阻值约为R1=20和R2=20k).在下列一系列操作中,选了尽可能准确地测定各阻值,并符合多用电表使用规划的各项操作,按合理的顺序填写在横线的空白线:
A.转动选择开关置于"×1k"挡.
B.转动选择开关置于"×100"挡.
C.转动选择开关置于"×10"挡.
D.转动选择开关置于"×1"挡.
E.转动选择开关置于"OFF"挡.
F.将两表笔分别接触R1两端,读出R1的阻值后随即断开.
G.将两表笔分别接触R2两端,读出R2的阻值后随即断开.
H.将两表笔短接,调节调零旋钮,使指针指在刻度线右端的"0"刻度.
所选操作的合理顺序是______ _ ___.
7.试回答下列关于多用电表欧姆挡使用的问题:
(1)表盘上电阻刻度的零位在刻度的右端还是左端
(2)表盘上的电阻刻度是均匀的还是不均匀的
(3) 在用量程为×100的欧姆挡测量某个电阻时,发现电表的指针指在刻度为"∞"的附近而难以准确读数,为此需要变换量程.已知可供选用的量程为×1,×10,×1k三种,试问应选用哪一个量程
(4)在换用欧姆挡的另一个量程后,是否需要重新调整欧姆挡的调零旋钮,然后再进行测量
(5)有的同学在测量时,用左右两手分别捏住测试棒与电阻的接触处,以使接触可靠,这种做法是正确的还是错误的
(6)有的同学说,多用电表使用完毕后,只需把表笔从测试笔插孔拔出,而不必考虑把选择开关置于哪一档.这一说法对吗
答案:红,进,黑.答案:D.先调零后再测R;E.将选择开关置于"OFF"或交流电压最大挡.答案:AC
11传感器的简单应用(略)
12碰撞实验器法验证动量守恒定律
碰撞实验器法验证动量守恒定律
【目的和要求】 通过两球作对心碰撞后做平抛运动来验证动量守恒定律，理解利用“等效”观念简化实验测定的设计思想。【仪器和器材】 钢质入射球（质量约45－50克），电木制靶球（质量约7－8克、半径与入射球相同）、天平（托盘天平或学生天平），碰撞实验器（J2135型），木板，白纸，复写纸，直尺。【实验方法】 1．把碰撞实验器装在桌边，如图2．32。把入射球放在导轨的下段，微转导轨，使入射球在其上面能静止，然后紧固水平调节螺钉。把一块木板放在导轨前方地面上，在其上面铺好白纸并用图钉钉住。 2．放倒支球柱，让入射球从定位板处由静止开始滚下，观察球在纸面上的落点位置。然后在该处铺上复写纸，重新让入射球做平抛运动五次以上，每次都应从定位板处放开入射球。在各落球点附近画一圆，使所有落点都恰好围在此圆中，以此圆的圆心作为入射球的平均落点P。转动放线轴手柄，使重锤悬线从端面的“V”形缺口垂下，在纸面上标出锤尖的投影点O，这就是碰撞时入射球的球心在纸上的垂直投影，OP线段即为入射球在没有发生碰撞时飞出的水平距离S1。在纸面上画出过O、P的直线。 3．扶起支球柱，放上靶球，调节支柱的位置，使入射球和靶球的球心连线与导轨水平部分平行（即球等高，且球心连线与入射球入射速度方向一致），当入射球球心在导轨下边沿时，两球刚好接触。然后紧固支球柱，让入射球从定位板处自由滚下，观察两球碰后的落点，然后在落点附近铺上复写纸。重复两球碰后做平抛运动的实验一次。揭开复写纸，看两球落点是否在纸上过O、P的连线附近。若落点偏离此线两厘米以上，则需重新细调支球柱的位置。再做两球碰撞的实验五次以上。注意每次入射球都要从挡板处开始运动。像步骤2那样确定两球的平均落点M和N。 4．用天平分别称出两球质量，用游标卡尺量出两球半径r（若有微小差别，可取平均值）。在纸上在O、P的连线上作距O为2r的O′点，则OM为入射球碰撞后飞出的水平距离S′1，O′N为靶球飞出的水平距离S′2用尺测出S1、S′1、S′2比较m1S1和m1S′1＋m2S′2，看在实验误差范围内是否相等。【思考题】 1．本实验中，如果用质量小的电木球作入射球，钢球作靶球可不可以？请实践一下，并分析现象产生的原因。如果入射球和靶球都用相同质量的钢球可不可以？请实践一下。 2．如果实验时，支球柱轴线到导轨端面的距离大于或小于两球半径之和，会发生什么现象？对本实验结果有什么影响？ 3．若支球柱偏高或偏低，会出现怎样的现象？对实验结果有什么影响？
13.用油膜法估测分子的大小
实验前应预先计算出每滴油酸溶液中纯油酸的实际体积：先了解配好的油酸溶液的浓度，再用量筒和滴管测出每滴溶液的体积，由此算出每滴溶液中纯油酸的体积V。
油膜面积的测量：油膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，将油膜的形状用彩笔画在玻璃板上；将玻璃板放在坐标纸上，以1cm边长的正方形为单位，用四舍五入的方法数出油膜面积的数值S（以cm2为单位）。
由d=V/S算出油膜的厚度，即分子直径的大小。
用油膜法估测分子的大小
用油膜法估测分子的大小
实验目的:学会用油膜法估测分子的大小
实验器材①注射器或滴管②事先配制好的油酸酒精溶液③量筒④盛有清水的浅盘⑤痱子粉⑥玻璃板⑦坐标纸
实验原理如果分子直径为d，油滴体积是V，油膜面积为S，则d=V／S，测出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V，测出油膜的面积S，估算出分子直径的数量级。
实验步骤
1．用注射器或滴管将老师事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内增加一定体积（如1mL）时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积，然后再按油酸酒精溶液的浓度计算出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V。
2.往边长约为30—40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，待水稳定后，将适量痱子粉均匀地洒在水面上。
3．用注射器或滴管将老师事先配制好的油酸酒精溶液滴在水面上一滴，形成如图1—1所示的形状，待油酸薄膜的性状稳定后，将准备好的玻璃板放在浅盘上，（注意玻璃板不能与油膜接触）然后将油膜的形状用彩笔描在玻璃板上。
4．将画有油膜轮廓的玻璃板正确的放在坐标纸上，计算出油膜的面积S，求面积时以坐标纸上边长为1cn的正方形为单位，计算出正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个，
5．根据纯油酸的体积V和油酸的面积S可计算出油酸薄膜的厚度 ，即油酸分子的大小。
注意事项
1．油酸酒精溶液的浓度以小于l‰为宜。
2．油酸酒精溶液的液滴要适当多一些。
3．每次实验时要让浅盘中的水稳定后再做。
4．痱子粉不宜撒得过厚，器具用后要清洗好。
实验纪录
项目 油酸酒精溶液浓度 1mL溶液的滴数 一滴油酸酒精溶液的体积 一滴油酸的体积 油膜面积
数值
课堂练习
1．油酸是一种脂肪酸，它的分子和水分子有很强的 能力，当它浮在水面上形成一层油膜时，薄膜中只有一层分子，这样的一层油酸薄膜简称 。如果油酸分子可以大致看作球形，油膜的厚度就是分子的直径。事先测出一滴油酸的体积V，再测出油膜的面积S，就可计算出油膜分子的直径d= 。油酸分子直径的数量级是 m。
2．用注射器或滴管将老师事先配制好的 溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内增加一定体积（如1mL）时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的 ，然后再按油酸酒精溶液的浓度，计算出一滴溶液中 的体积V。
能力测试：
1．实验中为什么要待容器中的水稳定后再进行实验？
2．油酸分子直径的数量级在10-10m，有位同学的测量结果远大于这个数量级，试分析可能的原因。
3．根据你的体会，试述做好本实验应该注意的几个问题。（或影响实验结果的因素）
4．已知酒精油酸溶液的浓度为1‰，一滴油酸酒精溶液在水中扩展的油膜面积约为186cm2，1Ml油酸溶液约有66滴。试确定油酸分子的大小。
13.伦琴射线管
电子被高压加速后高速射向对阴极，从对阴极上激发出X射线。在K、A间是阴极射线即高速电子流，从A射出的是频率极高的电磁波，即X射线。
X射线粒子的最高可能的频率可由Ue=hν计算。
14.α粒子散射实验
全部装置放在真空中。荧光屏可以沿着图中虚线转动，用来统计向不同方向散射的粒子的数目。观察结果是，绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来方向前进，但是有少数α粒子发生了较大的偏转。
五、设计实验举例
例1．略测定玩具手枪子弹射出时的初速度。除玩具手枪外，所给的测量仪器为：
⑴只有秒表；⑵只有米尺。
解：⑴若只有秒表，可如图(a)，将玩具手枪从地面竖直向上发射子弹，用秒表记下从发射到子弹落会地面所用的时间t，则子弹上升的时间为t/2，故子弹初速度v0=gt/2。⑵若只有米尺，可如图(b)，将玩具手枪子弹从某一高度处水平射出，用米尺测量射出时离地面的高度h和水平射程s，则子弹初速度。
例2．利用如图所示的一只电压表、一个电阻箱和一个电键，测量一个电池组的电动势和内电阻。画出实验电路图，并用笔画线作导线将所给器材连接成实验电路。用记录的实验数据写出电动势和内电阻的表达式。
解：与学生实验相比，用电阻箱代替了电流表。由于电压可测，由电压、电阻就可以算出电流。电路图如右。实验方法有两种：
⑴改变电阻箱阻值，读出两组外电阻和对应的路端电压值R1、U1、R2、U2，根据闭合电路欧姆定律列出两种情况下的方程，。
解这个方程组可得E和r：。
⑵改变电阻箱阻值，读出电压表对应的示数，多测几组数据，利用U-I图象求电动势和内电阻。这样偶然误差会更小一些。
该实验的系统误差是由于电压表的分流引起的。所以选取电阻箱阻值时不宜太大，电压表则应该选用内阻较大的。
如果只给出电阻箱和电流表，同样可以测量电源的电动势和内电阻。
例3．某同学在研究弹簧振子的周期和振子质量的关系时，利用同一根弹簧，记录了不同振子质量对应的周期值如下表：
m (g) 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0
T (s) 0.40 0.57 0.69 0.80 0.89 0.98
他在T-m坐标系中根据此表描点后发现T、m间不是正比关系，而好象是T 2∝m关系，请你进一步验证这一猜想是否正确？
解：可以根据表中的T值计算出相应的T 2值填入表中，画出对应的
T 2-m图象。如果所描出的点很接近在一条过原点的直线上，就可以确认T 2∝m关系成立。
在给出的表中增加一行对应的T ２(s2)值：
m (g) 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0
T (s) 0.40 0.57 0.69 0.80 0.89 0.98
T２(s2) 0.16 0.32 0.48 0.64 0.79 0.96
如图作出T 2-m图象：得到的6个点可以认为在同一条直线上，因此可以确定T2∝m关系成立。
例4．某同学利用一架固定好的自动相机，用同一张底片多次曝光的方法，拍下了一辆小轿车启动后不久做匀加速直线运动的照片。相邻两次曝光的时间间隔为2.0s。已知小轿车的车长为4.5m．他用刻度尺测量照片上的长度关系，结果如图所示。请你估算这辆小轿车的加速度a和小轿车在照片中第2个像所对应的时刻的即时速度大小v。
解：从照片上可得，刻度尺的1厘米相当于实际长度3m。量出前后两段位移分别为4.00cm和6.70cm，对应的实际位移分别为12m和20.1m，由ΔS=aT2可得a=2.0m/s2，再根据这4秒内的平均速度等于中间时刻的即时速度，可得照片中第2个像对应的速度v=8.0m/s。
例5．如图所示，是用高电阻放电法测电容的实验电路图。其原理是测出电容器在充电电压为U时所带的电荷量Q，从而求出其电容C。该实验的操作步骤如下：
⑴按电路图接好实验电路；
⑵接通电键S，调节电阻箱R的阻值，使微安表的指针接近满刻度．记下这时的电压表读数U0=6.2V和微安表读数I0=490μA；
⑶断开电键S并同时开始计时，每隔5s或10s读一次微安表的读数i，将读数记录在预先设计的表格中；
⑷根据表格中的12组数据，以t为横坐标，i为纵坐标，在坐标纸上描点（右图中用“×”表示）。根据以上实验结果和图象，可以估算出当电容器两端电压为U0时该电容器所带的电荷量Q0约为_________C，从而算出该电容器的电容约为________F。
解：按照图中的点，用光滑曲线把它们依次连接起来，得到i-t图线，图线和横轴所围的面积就是放电量，即原来电容器的带电量。每小格相当于2.5×10-4C，用四舍五入法数得小方格有32个，所以Q0=8×10-3C。再由C= Q0/ U0，得C=1.3×10-3F。
例6．某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中，设计了如图所示的实验装置。所用的钩码每只的质量都是30g，他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，将数据填在了下面的表中。(弹力始终未超过弹性限度，取g=9.8m/s2)
⑴试根据这些实验数据在右图给定的坐标纸上作出弹簧所受弹力大小F跟弹簧总长L之间的函数关系图线，说明图线跟坐标轴交点的物理意义。
⑵上一问所得图线的物理意义 该弹簧的劲度k是多大
解：⑴根据实验数据在坐标纸上描出的点，基本上在同一条直线上。可以判定F和L间是一次函数关系。画一条直线，使尽可能多的点落在这条直线上，不在直线上的点均匀地分布在直线两侧。该图线跟横轴交点的横坐标表示弹簧的原长。
⑵图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比。由可得k=25N/m。
。
六、实验练习题
1．按照有效数字规则读出以下各游标尺的测量值.
⑴ ⑵
读数为_____________cm. 读数为_____________mm.
⑶ ⑷
读数为____________m. 读数为_____________cm.
⑸
读数为_____________cm.
2．按照有效数字规则读出下列电表的测量值.
⑴ ⑵
接0~3V量程时读数为________V. 接0~3A量程时读数为_______A.
接0~15V量程时读数为_______V. 接0~0.6A量程时读数为______A.
3．多用电表表头的示意图如右。
⑴当指针位置如图中灰三角箭头所示,则测量的是______,测量结果为___________.
⑵当指针位置如图中白三角箭头所示,则测量的是______,测量结果为___________.
⑶当指针位置如图中黑三角箭头所示,则测量的是______,测量结果为___________.
⑷当指针位置如图中黑三角箭头所示,正确操作后发现指针的偏转角很小,那么接下来的操作步骤应该依次为:①_________________,②_________________,③__________________.
测量结束后应将选择开关拨到__________或者____________.
⑸无论用多用电表进行何种(直流)测量，电流都应该从______表笔经______插孔流入电表。
4．用螺旋测微器测量长度时,可以精确到______m,读数应该读到______mm.读出下列四种情况下的测量结果。
⑴ ⑵ ⑶ ⑷
⑴_________mm。⑵_________cm。 ⑶____________m。 ⑷_________×10-3m。
5．如图是一个游标卡尺。
⑴图中a、b、c分别叫做________、_________、____________.
⑵如图有一个小型气缸,欲测量其所用材料的体积V,需要测量①高度H,②深度h,③外径D,④内径d,应该分别用游标卡尺的哪一部分 (用字母表示)___,___,___.
⑶在测量外径时，游标卡尺的尺面应该跟气缸底面垂直还是平行 ________.为减小偶然误差,要求测量4四次,那么每测量一次后应将气缸绕中心轴转动______度.
⑷用测量结果表示V的表达式为:_____________.
6．右图是千分尺的示意图.⑴图中所标的各部分依次叫做:
①__________,②___________,③__________.
④___________,⑤_________,⑥__________ .
⑵在测量时,当②快要接触被测物体时,要停止使
用_____,改用_______,目的是既可以__________,又能_________________.
⑶千分尺中的精密螺纹的螺距为________mm,其
可动刻度部分分为50等分,每一小格表示______mm.
7．实验室用水银气压计测量大气压时刻度尺和游标的位置如右图所示.由此可以读出当时的大气压为_________mmHg=________________Pa.
8．某同学用天平称量一只小铁球的质量。他将被测物体放在天平左盘内，在右盘内放有16g砝码，将游码移到如图位置时天平恰好平衡。则被测物体的质量为__________g。请在图中画出在调节天平横梁水平时游码应该处在的位置。
9．右下图是一个弹簧秤的示意图,该弹簧秤的量程为_______N。由图中读出的测量值应为__________N。
10．在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带，并在其上取了A、B、C、D、E、F等6个计数点（每相邻两个计数点间还有4个打点计时器打下的点，本图中没有画出）打点计时器接的是220V、50Hz的交变电流。他把一把毫米刻度尺放在纸带上，其零刻度和计数点A对齐。
⑴按照有效数字的读数规则读出相邻计数点AB、BC、CD、DE、EF间的距离s1、s2、s3、s4、s5，它们依次为______cm、______cm、______cm、______cm、______cm。
⑵由以上数据计算打点计时器在打B、C、D、E各点时,物体的即时速度vB、vC、vD、vE依次是______m/s、______m/s、______m/s、______m/s。
⑶根据以上结果,试用两种不同的方法计算该物体的加速度a。
⑷根据⑵中得到的数据,试在右边所给的坐标系中，用做v-t图象的方法，从图象中求物体的加速度a.。要标明坐标及其单位，单位大小要取得合适，使作图和读数方便，并尽量充分利用坐标纸).试说明为什么用图象法求加速度的偶然误差比较小
⑸从图象上求纸带上的A、F点所对应的物体的即时速度vA=______m/s，vF=______m/s，并由此计算:当打点计时器打下A点的时刻，物体已经从静止开始做匀加速运动_____s了。
⑹如果当时电网中交变电流的频率是f=49Hz，而做实验的同学并不知道，那么由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏_______，理由是：___________________________。
11．某同学在公路边等汽车回校上学,他发现路边有一台小四轮拖拉机的发动机下漏机油,他估算了一下,大约每2秒钟滴下一滴机油,这些油在路面上形成一小片油迹.后来这台拖拉机开走了,在路面上留下一系列油点.他走过去观察了一下,发现从那一小片油迹开始,向前2m有一个油点,再向前4m有一个油点,再向前6m又有一个油点.这位同学由此估算出这台拖拉机启动时的加速度约为______m/s2.如果拖拉机匀加速到6m/s后保持匀速运动，那么它启动半分钟后大约开出_________m远。
12．橡皮筋的一端固定在A点，另一端栓上两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为5N、最小刻度为0.1N的弹簧测力计，沿着两个不同的方向拉弹簧测力计。当橡皮筋的活动端拉到O点时，两根细绳相互垂直，如图所示。这时弹簧测力计的读数可从图中读出。
⑴由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为_____N和_____N。（只须读到0.1N）；
⑵在右图的方格纸中按作图法的要求画出这两个力及它们的合力。
13．在用落体法验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选得纸带如右。其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点.该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离,并记录在图中(单位cm)。
⑴这三个数据中不符合有效数字读数要求的是_____ ,应记作_______cm。
⑵该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，已知当地的重力加速度g=9.80m/s2，他用AC段的平均速度作为跟B点对应的物体的即时速度，则该段重锤重力势能的减少量为_______，而动能的增加量为________，(均保留3位有效数字，重锤质量用m表示).这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量_______动能的增加量，原因是_____________________________________________。
⑶另一位同学根据同一条纸带，同一组数据，也用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，不过他数了一下：从打点计时器打下的第一个点O数起，图中的B是打点计时器打下的第9个点。因此他用vB=gt计算跟B点对应的物体的即时速度，得到动能的增加量为________，这样验证时的系统误差总是使重力势能的减少量_______动能的增加量,原因是______________________________________。
14．在做用油膜法估测分子大小的实验中，已知实验室中使用的酒精油酸溶液的体积浓度为n,，又用滴管测得每N滴这种酒精油酸的总体积为V,，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为a的正方形小格的纸上(如右图)测得油膜占有的小正方形个数为m。
⑴用以上字母表示油酸分子的大小d = 。
⑵从右图中数得油膜占有的小正方形个数为m =_____ _。
15．在有些电学实验中要用到零刻度在中央的灵敏电流表G.，而且在使用前往往要求先判定通过该电流表的电流方向跟指针偏转方向的关系。这种电流表的量程一般都很小，一不小心就可能烧毁电表。如图，现在有一只这样的灵敏电流表G、一只干电池、一个阻值很大的电阻R1和一只阻值很小的电阻R2。
⑴用笔画线作为导线,把以上元器件都连接在测试电路中。
⑵简述测试方法。
16用伏安法测量一只定值电阻的实验所需的器材实物如图，各器材规格为：
⑴待测电阻RX（约100Ω）
⑵直流毫安表（量程0-10mA，内阻50Ω）
⑶直流电压表（量程0-3V，内阻5kΩ）
⑷直流电源（输出电压3V，内阻可不计）
⑸滑动变阻器（0-15Ω，允许最大电流1A）
⑹电键一只，导线若干。
根据器材的规格和实验要求，在下面方框中画出实验电路图，并在实物图上用笔画线当导线连接成实验电路。
17．某电压表的内阻在20~30kΩ之间，为了测量其内阻，实验室提供下列可用的器材：
⑴待测电压表V（量程3V）
⑵电流表A1（量程200μA）
⑶电流表A2（量程5mA）
⑷电流表A3（量程0.6A）
⑸滑动变阻器R（最大阻值1 kΩ）
⑹电源E（电动势4V）
⑺电键。
在所提供的电流表中应选用______。为了尽量减小偶然误差，要求多测几组数据。试在右边方框中画出符合要求的实验电路图（其中电源和电键及其连线已画出）
18在测定金属的电阻率的实验中，金属导线长约0.8m，直径小于1mm，电阻在5Ω左右。实验主要步骤如下：
⑴用______测量金属导线的长度，测3次，求出平均值L；
⑵在金属导线的3个不同位置上用______________测量直径，求出平均值d；
⑶用伏安法测量金属导线的电阻R。
在方框中画出实验电路图，并试把右图中所给的器材连接成测量R的合适的线路。图中安培计要求用0-0.6A量程，内阻约1Ω；伏特计要求用0-3V量程，内阻约几kΩ；电源电动势为6V；滑动变阻器阻值0-20Ω。在闭合电键前，滑动变阻器的滑动触点应处于正确位置。 根据以上测量值，得到该金属电阻率的表达式为ρ=__________。
19．用伏安法测电阻的实验中，所用电压表的内阻约为20kΩ，电流表的内阻约为10Ω，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，选用能够尽量减小系统误差的电路进行实验，所测得的各组数据已用实心点标在了右图的坐标纸上。
⑴根据各点表示的数据描出该电阻的伏安特性图线，并由此图线得出该电阻的阻值为RX=______Ω（保留2位有效数字）。
⑵在方框中画出实验电路图。
⑶将实物连接成实验电路。
20．用图示的电路测定未知电阻RX的值。图中电源电动势未知，电源内阻和电流表的内阻均可忽略不计，R为电阻箱。
⑴若要测得RX的值，R至少需要取__ __个不同的数值。
⑵若电流表每个分度表示的电流值未知，但指针偏转角度与通过的电流成正比，则在用此电路测RX时，R至少需取__ _个不同的数值。
⑶若电源内阻不可忽略，能否应用此电路测量RX？
答：_____ __。
21．有一只电阻RX，其阻值大约在40-50Ω之间，需要进一步测定其阻值。现有的器材有：
①电池组E（电动势9V，内阻约0.5Ω）
②伏特表V（量程0-10V，内阻约20kΩ）
③毫安表A1（量程0-50mA，内阻约20Ω）
④毫安表A2（量程0-300mA，内阻约4Ω）
⑤滑动变阻器R1（0-100Ω，额定电流1A）
⑥滑动变阻器R2（0-1700Ω，额定电流0.3A）
⑦电键一只，导线若干。
有两种可供选择的电路如图1和图2所示。实验中要求多测几组电流、电压值。
⑴为了实验能正常进行并减小系统误差，而且要求滑动变阻器要便于调节，在实验中应选图______所示的电路；应选代号为______的毫安表和代号为______的滑动变阻器。该实验的系统误差主要是由____________引起的，这个因素总是使实验的测量值比真实值偏______。
⑵若已知所用的毫安表的准确电阻值，则应选用图_____所示的电路进行测量。
22．欲将量程为100μA内阻为500Ω的灵敏电流表改装为量程为1mA的毫安表。
⑴需要给它_____联一只R=_____Ω的电阻。
⑵需要用一只标准毫安表对改装毫安表进行校对。
校对所用的器材的实物图如下（其中标准毫安表事先已与一只固定电阻串联，以防烧表）。校对过程要求通过毫安表的电流能从0连续调到1mA。请按要求在方框中画出校对电路图，并在所给的实物图上连线。
23．电路图中E为电源，其电动势为E，R1为滑动变阻器，R2为电阻箱，A为电流表。用此电路，经以下步骤可近似测得A的内阻RA：
①闭合K1，断开K2，调节R1，使电流表读数等于其量程I0；
②保持R1不变，闭合K2，调节R2，使电流表读数等于I0/2，然后读出R2的值，取RA=R2。
⑴按照电路图在右边实物图所给出的实物图中画出连接导线。
⑵真实值与测得值之差除以真实值叫做测量结果的相对误差，即，试导出它与电源电动势E、电流表量程I0及电流表内阻RA的关系式。
⑶若已知I0=10mA，真实值RA约为30Ω，要想使测量结果的相对误差不大于5%，电源电动势最小应为多少伏？
24．在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的实验中，所用的电流表和电压表的内阻分别为0.1Ω和1kΩ。右边为实验原理图，下边为所需器材实物图。试按原理图在实物图中画线连接成实验电路。
一位同学记录的6组数据如下，试根据这些数据在下图中画出U-I图线，根据图线读出电池的电动势E=____V，根据图线求出电池的内电阻r=___Ω。
I（A） 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57
U（V） 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05
25．电源的输出功率P跟外电路的电阻R有关。下左图是研究它们的关系的实验电路。为了便于进行实验和保护蓄电池，给蓄电池串联了一个定值电阻R0，把它们一起看作电源（图中虚线框内部分）。电源的内电阻就是蓄电池的内电阻和定值电阻R0之和，用r表示。电源的电动势用E表示。⑴写出电源的输出功率P跟E、r、R的关系式：_____________。（安培表、伏特表看作理想电表）⑵在实物图中按电路图画出连线，组成实验电路。
⑶下表中给出了6组实验数据，根据这些数据，在方格纸中画出P-R关系图线。根据图线可知，电源输出功率的最大值是______W，当时对应的外电阻是______Ω。
I（A） 0.20 0.28 0.36 0.44 0.52 0.60
U（V） 3.00 2.60 2.20 1.80 1.40 1.00
U/I(Ω)
UI(W)
由表中所给出的数据，若已知跟电源串联的定值电阻的阻值为R0=4.5Ω，还可以求得该电源的电动势E=______V，内电阻r0=______Ω。
26．如图电路中R1=R2=100Ω，是阻值不随温度而变的定值电阻．白炽灯泡L的伏安特性曲线如右边I-U图线所示．电源电动势E=100V，内阻不计．求：
⑴当电键K断开时灯泡两端的电压和通过灯泡的电流以及灯泡的实际电功率．
⑵当电键闭合时，灯泡两端的电压和通过灯泡的电流以及灯泡的实际电功率．
七、实验练习题答案
1.⑴0.56；⑵9.8；⑶0.0203；⑷1.095；⑸1.180
2.⑴2.17，10.8；⑵0.81，0.16
3.⑴电流，3.2mA ⑵电压，16.0V ⑶电阻，3.4×103Ω
⑷①该用×1kΩ倍率；②重新调零；
③将红、黑表笔分别接被测电阻两根引线，从表盘读数乘以倍率；OFF，交流电压最高挡；
⑸红，正。
4.10-5，10-3⑴3.319；⑵0.5042；⑶0.011630；⑷5.487
5.⑴内测量爪、外测量爪、深度尺；⑵b、c、b、a；⑶平行，45°；⑷π(D2H-d2h)/4
6.⑴①测砧，②测微螺杆，③固定刻度，④可动刻度，⑤旋钮，⑥微调旋钮；
⑵⑤，⑥，保护仪器，保证测量结果准确。⑶0.5，0.01
7.757.5，1.0097×105
8. 16.56
9. 50，27
10.⑴1.00，1.40，1.84，2.26，2.67；⑵0.120，0.162，0.205，0.247；
⑶0.42m/s2；⑷0.42m/s2；⑸0.079，0.290，0.188；
⑹大，实际周期大于0.02s，a=Δs/T2∝1/T2，实际加速度小于测量加速度。
11.0.5，144
12.⑴4.0N，2.5N。⑵图略，但必须有刻度和单位。
13.⑴OC，15.70
⑵1.22m，1.20m，大于，v是实际速度，因为有摩擦生热，减少的重力势能一部分转化为内能；
⑶1.23m，小于，v是按照自由落体计算的，对应的下落高度比实际测得的高度要大。
14.⑴；⑵58
15略
16略
17略
18⑴米尺；⑵螺旋测微器；⑶外接法，限流或分压都可以，
19.内接法，分压，2.4×103
20.⑴2；⑵2；⑶不能。
21⑴1，A2，R1，电压表的分流，小；⑵2
22.⑴并，55.6；⑵分压
23.⑴④，③，⑥；C、A、D、B、E、F，600⑵串，49400，A；⑶分压
24.1.46，0.719
25.⑴；⑵略；⑶0.80，5.0，4，0.5
26.⑴0.60A，24W；⑵0.46A，12W
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0
1
2
3
V
0
5
10
15
0
31
2
33
4
35
6
37
8
39
41
10
43
12
14
45
16
47
18
49
20
51
22
53
24
26
55
57
28
59
0
1
2
6
7
8
9
10
11
3
4
5
12
13
14
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
9
0
5
3
0
20
25
2
15
8
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
mg
1
7
6
5
4
3
2
8
9
0
v/(ms-1)
0 T 2T 3T 4T 5T 6T
t/s
A
s3
s2
s1
D
C
B
1
7
6
5
4
3
2
8
9
0
0
9
8
2
3
4
5
6
7
1
0
9
8
2
3
4
5
6
7
1
0
9
8
2
3
4
5
6
7
1
×0.1
×10
×1
×1K
×10K
×100
4
5
6
7
1
0
1 2 3 4 5
0
a
1/m
0
a
F
G
A
V
A
V
R
振片
振针
线圈
限位孔
R
a b
a b
A
V
A
V
O
I/A
U/V
5
0
U/V
I/A
o
0.2 0.4 0.6
3.0
2.0
1.0
V
A
R
S
θ
θ
N
v0
v0
h
s
(a) (b)
1
7
6
5
4
3
2
8
9
0
1
7
6
5
4
3
2
8
9
0
1
7
6
5
4
3
2
8
9
0
1
7
6
5
4
3
2
8
9
0
1
7
6
5
4
3
2
8
9
0
1
7
6
5
4
3
2
8
9
0
×1
×100
×10
×10000
×100000
×1000
V
1
7
6
5
4
3
2
8
9
0
1
7
6
5
4
3
2
8
9
0
1
7
6
5
4
3
2
8
9
0
1
7
6
5
4
3
2
8
9
0
1
7
6
5
4
3
2
8
9
0
1
7
6
5
4
3
2
8
9
0
×1
×100
×10
×10000
×100000
×1000
F1/F2
x1/x2
0
永久磁铁
2
1
0
M2/M1
T２/s2
m/g
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
o
10 20 30 40
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 (cm)
3
μ
A
V
S
C
R
i/ A
μA
0 20 40 60 80 t/s
600
500
400
300
200
100
砝码质量(g) 0 30 60 90 120 150
弹簧总长(cm) 6.00 7.15 8.34 9.48 10.64 11.79
弹力大小(N)
F/N
x/10-2m
5 6 8 10 12
1.6
1.2
0.8
0.4
0
10
15
V
0
0.2
0.4
0.6
0
1
2
3
A
+
─
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
a
b
c
① ②
③ ④
⑤
⑥
0 5 10
75 76 77
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
mg
10 10
40 40
0 0
20 20
30 30
50 50
N
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A B C D E F
O A B C
9.51
15.7
12.42
R1 R2
mA
U/V
I/mA
1.0 2.0 3.0
1.5
1.0
0.5
O
mA
A
R RX
mA
RX
E
K
R
mA
RX
E
K
R
V
V
图1 图2
μA
mA
E
A
R1
R2 K2
K1
图2
变阻器
安培表
伏特表
电 池
电 键
V
A
U/V
I/A
0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70
1.00
1.10
1.20
1.30
1.40
1.50
V
A
V
A
R0
E，r
0.60
P/W
R/Ω
0 2 4 6 8 10 12 14 16
0.55
0.65
0.70
0.85
0.80
0.75
I/A
U/V
0 20 40 60 80 100
0.80
0.60
0.40
0.20
灰
白
黑
0
x1/x2
Gsinθ
Gcosθ
A
B
C
L
A
B
L
h
0
P
A
B
O
图14—9—1
R
图14—9—3
A
V
Rx
RV
RA
图14—9—2
图14—9—4
图14—9—5
01234567890
0123456
(cm)
1
1
0
01234567890
0123456
(cm)
4
5
8
9
0
U/V
I/mA
0 5 10 15 20 25
54321
图14—9—6
图14—9—7
PAGE
汉寿县第一中学—物理教研组---田友华
53
2010高中物理物理实验总复习(广东高考专用)
2010考纲要求
1、 要求会正确使用的仪器主要有：刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、电火花计时器或电磁打点计时器、弹簧秤、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等。
2、要求认识误差问题在实验中的重要性，了解误差的概念，知道系统误差和偶然误差；知道用多次测量求平均值的方法减小偶然误差；能在某些实验中分析误差的主要来源；不要求计算误差。3、要求知道有效数字的概念，会用有效数字表达直接测量的结果。间接测量的有效数字运算不作要求
方法指导：
物理是以实验为基础的科学，实验能力是物理学科的重要能力，物理高考历来重视考查实验能力。
一、基本实验的复习
要应对各类实验试题，包括高层次的实验试题，唯一正确的方法是把要求必做的学生实验真正做懂、做会，特别是在实验原理上要认真钻研，对每一个实验步骤都要问个为什么，即不但要记住怎样做，更应该知道为什么要这样做．对基本的实验，复习过程中要注意以下六个方面的问题：
（1）实验原理
中学要求必做的实验可以分为4个类型：练习型、测量型、验证型、探索型．对每一种类型都要把原理弄清楚．
应特别注意的问题：验证机械能守恒定律中不需要选择第一个间距等于2mm的纸带．这个实验的正确实验步骤是先闭合电源开关，启动打点计时器，待打点计时器的工作稳定后，再释放重锤，使它自由落下，同时纸带打出一系列点迹．按这种方法操作，在未释放纸带前，打点计时器已经在纸带上打出点迹，但都打在同一点上，这就是第一点．由于开始释放的时刻是不确定的，从开始释放到打第二个点的时间一定小于0.02s，但具体时间不确定，因此第一点与第二点的距离只能知道一定小于2mm（如果这段时间恰等于0.02s，则这段位移s=gt2/2=(10×0.022/2)m=2×10-3m=2mm），但不能知道它的确切数值，也不需要知道它的确切数值．不论第一点与第二点的间距是否等于2mm，它都是从打第一点处开始作自由落体运动的，因此只要测量出第一点O与后面某一点P间的距离h，再测出打P点时的速度v，如果：
gh≈ ( )，
就算验证了这个过程中机械能守恒．
（2）实验仪器
要求掌握的实验仪器主要有：刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器（千分尺）、天平、停表（秒表）、打点计时器（电火花计时仪）、弹簧秤、温度表、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱，等等。对这些仪器，都要弄清其原理、会正确使用它们，包括测量仪器的正确读数。
（3）实验装置
对电学实验主要指电路图。
下面几个是应特别注意的：
A验证牛顿第二定律的实验，如何平衡摩擦力是关键。
B验证机械能守恒定律的实验，要用铁架台并用夹子固定纸带，这样在开启打点计时器而未释放重锤前，能保证打出的点迹在同一点上，若像课本上的实验装置图那样，用手握住纸带，开启打点计时器而未释放纸带前，会由于手的抖动而打出一“堆”点，从而无法准确找出第一个点（即自由落体运动起始位置）。
C有关电路的电学实验要注意安培表的外接与内接，制流与分压电路的选择，电表内阻的影响，等等。
（4）实验步骤
复习实验步骤时不能靠死背结论，而要与实验原理联系起来，要多问问自己，为什么要按这样的步骤操作？把某些实验步骤交换一下是否可以？省掉某个步骤行不行？等等。
（5）实验数据的处理
重要的有打点计时器纸带的处理方法（如分析是不是匀速运动或匀变速直线运动、如果是匀变速运动，如何求某时刻的速度、如何求加速度等）；解方程求解未知量、用图像处理数据（把原来应该是曲线关系的通过改变坐标轴的量或单位而变成线性关系，即变成直线，是重要的实验能力）。
（6）实验误差的定性分析
中学阶段不要求进行定量的误差分析，但对主要误差的产生原因、系统误差是偏大还是偏小等，应能理解。在电路的实验中，粗略地看，认为电流表是短路、电压表是断路，但精确一点看，电流表和电压表的内阻的影响都不能忽略，定性地讨论电表电阻对测量结果的影响是我们应该掌握。
二、几种重要的实验方法
下面几种实验方法是我们中学阶段物理实验中用过的，从方法的角度整理、复习一下，有助于我们提高认识水平和能力。
（1）累积法：如测一张纸的厚度、用刻度尺测金属丝的直径…
（2）替代法：在“互成角度两个共点力的合成”的实验中我们就用到了替代法，第一次我们用两个弹簧秤成角度地拉橡皮筋，把结点拉到某一位置，再换成一个弹簧秤，同样拉这个橡皮筋，也把结点拉到同样位置，这说明后一个弹簧秤的拉力与前面两个弹簧秤的拉力效果相等因此右以互相替代．对于“等效”这个问题，应正确理解：所谓效果相等，是对某一方面说的，并不是在所有方面都等效，仍以合力与分力来说，它们只是在改变物体的运动状态上等效，而在其他方面，例如在产生形变上，二者并不等效。
用替代法的例子还有很多，如用天平称物物体的质量，电阻测量等都可以用替代法.
（3）测量量的转换：例如在“碰撞中的动量守恒”的实验中，把测物体的速度转换为测物体平抛运动的水平位移，即把测速度转换为测长度。
（4）比较法：用天平称物体的质量，就是把物体与砝码进行比较，砝码的质量是标准的，把被测量与标准的量进行比较，就是比较法．天平是等臂杠杆，因此用天平测物体质量时，不用再进行计算，而是直接读出砝码的质量，它就等于物体的质量。一般情况下，被测物跟标准量并不相等，而是要根据某种关系进行计算，最常用的是二者间满足一定的比例关系，通过一定的比例计算即可得出结果，因此常常称为比例法。用比例法测电阻是常见的，当两个电阻串联时，通过的电流相等，因此两电阻两端的电压跟它们的电阻成正比，如果其中的一个电阻是标准电阻，另一个电阻的阻值就可测出．同样，两电阻并联时，由于两端电压相等，通过两支路的电流跟电阻成反比，只要一个是标准电阻，另一个电阻的阻可测出。
一、误差和有效数字
1.误差
测量值与真实值的差异叫做误差。误差可分为系统误差和偶然误差两种。
⑴系统误差的特点是在多次重复同一实验时，误差总是同样地偏大或偏小。
⑵偶然误差总是有时偏大，有时偏小，并且偏大和偏小的机会相同。减小偶然误差的方法，可以多进行几次测量，求出几次测量的数值的平均值。这个平均值比某一次测得的数值更接近于真实值。
2.有效数字
带有一位不可靠数字的近似数字，叫做有效数字。⑴有效数字是指近似数字而言。⑵只能带有一位不可靠数字，不是位数越多越好。
凡是用测量仪器直接测量的结果，读数一般要求在读出仪器最小刻度所在位的数值（可靠数字）后，再向下估读一位（不可靠数字），这里不受有效数字位数的限制。
间接测量的有效数字运算不作要求，运算结果一般可用2~3位有效数字表示。
二、基本测量仪器及读数
高考要求会正确使用的仪器主要有：刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、打点计时器、弹簧秤、温度表、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等等。
1.刻度尺、秒表、弹簧秤、温度表、电流表、电压表的读数
使用以上仪器时，凡是最小刻度是10分度的，要求读到最小刻度后再往下估读一位（估读的这位是不可靠数字，但是是有效数字的不可缺少的组成部分）。凡是最小刻度不是10分度的，只要求读到最小刻度所在的这一位，不再往下估读。
例如
⑴读出上左图中被测物体的长度。
⑵上右图用3V量程时电压表读数为多少？用15V量程时电压表度数又为多少？
⑶右图中秒表的示数是多少分多少秒？
凡仪器的最小刻度是10分度的，在读到最小刻度后还要再往下估读一位。⑴6.50cm。⑵1.14V。15V量程时最小刻度为0.5V，只读到0.1V这一位，应为5.7V。⑶秒表的读数分两部分：小圈内表示分，每小格表示0.5分钟；大圈内表示秒，最小刻度为0.1秒。当分针在前0.5分内时，秒针在0~30秒内读数；当分针在后0.5分内时，秒针在30~60秒内读数。因此图中秒表读数应为3分48.75秒（这个5是估读出来的）。
2.游标卡尺
⑴10分度的游标卡尺。游标上相邻两个刻度间的距离为0.9mm，比主尺上相邻两个刻度间距离小0.1mm。读数时先从主尺上读出厘米数和毫米数，然后用游标读出0.1毫米位的数值：游标的第几条刻线跟主尺上某一条刻线对齐，0.1毫米位就读几（不能读某）。其读数准确到0.1mm。
⑵20分度的游标卡尺。游标上相邻两个刻度间的距离为0.95mm，比主尺上相邻两个刻度间距离小0.05mm。读数时先从主尺上读出厘米数和毫米数，然后用游标读出毫米以下的数值：游标的第几条刻线跟主尺上某一条刻线对齐，毫米以下的读数就是几乘0.05毫米。其读数准确到0.05mm。
⑶50分度的游标卡尺。游标上相邻两个刻度间的距离为0.98mm，比主尺上相邻两个刻度间距离小0.02mm。这种卡尺的刻度是特殊的，游标上的刻度值，就是毫米以下的读数。这种卡尺的读数可以准确到0.02mm。如右图中被测圆柱体的直径为2.250cm。
要注意：游标卡尺都是根据刻线对齐来读数的， 所以都不再往下一位估读。
3.螺旋测微器
固定刻度上的最小刻度为0.5mm（在中线的上侧）；可动刻度每旋转一圈前进（或后退）0.5mm。在可动刻度的一周上平均刻有50条刻线，所以相邻两条刻线间代表0.01mm。读数时，从固定刻度上读取整、半毫米数，然后从可动刻度上读取剩余部分（因为是10分度，所以在最小刻度后应再估读一位），再把两部分读数相加，得测量值。右图中的读数应该是6.702mm。
4.打点计时器
打点计时器是一种特殊的计时仪器，电源用50Hz的交流电，所以打相邻两个点的时间间隔是0.02s。
5.天平
天平使用前首先要进行调节。调节分两步：调底座水平和横梁水平（在调节横梁水平前，必须把游码移到左端零刻度处，左端与零刻线对齐，如图中虚线所示）。测量读数由右盘中砝码和游标共同读出。横梁上的刻度单位是毫克（mg）。若天平平衡时，右盘中有26g砝码，游码在图中所示位置，则被测物体质量为26.32g（最小刻度为0.02g，不是10分度，因此只读到0.02g这一位）。
6.多用电表
使用多用电表时首先应该根据被测物理量将选择开关旋到相应的位置。使用前应先进行机械调零，用小螺丝刀轻旋调零螺丝，使指针指左端零刻线。使用欧姆挡时，还应进行欧姆调零，即将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指右端零刻线处。欧姆挡的使用：⑴选挡。一般比被测电阻的估计值低一个数量级，如估计值为200Ω就应该选×10的倍率。⑵调零。⑶将红黑表笔接被测电阻两端进行测量。⑷将指针示数乘以倍率，得测量值。⑸将选择开关扳到OFF或交流电压最高挡。用欧姆挡测电阻，如果指针偏转角度太小，应增大倍率；如果指针偏转角度太大，应减小倍率。
7.电阻箱
右图中的电阻箱有6个旋钮，每个旋钮上方都标有倍率，将每个旋钮上指针所指的数值（都为整数）乘以各自的倍率，从最高位依次往下读，即可得到这时电阻箱的实际阻值。图中最左边的两个黑点是接线柱。若指针所示如图，则阻值为84580.2Ω。
三、重点学生实验
1.研究匀变速直线运动
右图为打点计时器打下的纸带。选点迹清楚的一条，舍掉开始比较密集的点迹，从便于测量的地方取一个开始点O，然后每5个点取一个计数点A、B、C、D …。测出相邻计数点间的距离s1、s2、s3 … 利用打下的纸带可以：
⑴求任一计数点对应的即时速度v：如(其中T=5×0.02s=0.1s）
⑵利用“逐差法”求a：
⑶利用上图中任意相邻的两段位移求a：如
⑷利用v-t图象求a：求出A、B、C、D、E、F各点的即时速度，画出如右的v-t图线，图线的斜率就是加速度a。
1、测定匀变速运动的加速度
实验目的:
①练习使用打点计时器，学习利用打上点的纸带研究物体的运动。www.
②学习用打点计时器测定即时速度和加速度。
实验原理:
①打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，它每隔0.02s打一次点（由于电源频率是www. 50Hz），因此纸带上的点就表示了和纸带相连的运动物体在不同时刻的位置，研究纸带上点之间的间隔，就可以了解物体运动的情况。
②由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法：如图所示，0、1、2…为时间间隔相等的各计数点，s1、s2、s3、…为相邻两计数点间的距离,若△s=s2-s1=s3-s2=…=恒量，即若连续相等www.的时间间隔内的位移之差为恒量,则与纸带相连的物体的运动为匀变速直线运动。
③由纸带求物体运动加速度的方法：
www.
④由纸带求物体运动速度的方法：
2.探究弹力和弹簧伸长的关系（胡克定律）
利用右图装置，改变钩码个数，测出弹簧总长度和所受拉力（钩码总重量）的多组对应值，填入表中。算出对应的弹簧的伸长量。在坐标系中描点，根据点的分布作出弹力F随伸长量x而变的图象，从而发确定F-x间的函数关系。解释函数表达式中常数的物理意义及其单位。
该实验要注意区分弹簧总长度和弹簧伸长量。对探索性实验，要根据描出的点的走向，尝试判定函数关系。（这一点和验证性实验不同。）
实验 探究弹力与弹簧伸长的关系
一、实验目的
1．探究弹力与弹簧伸长的定量关系．
2．学会利用列表法、图象法研究物理量之间的关系．
二、实验原理
弹簧受力会发生形变，形变的大小与受到的外力有关．沿着弹簧的方向拉弹簧，当形变稳定时，弹簧产生的弹力与使它发生形变的拉力在数值上是相等的．
用悬挂法测量弹簧的弹力，运用的正是弹簧的弹力与挂在弹簧下面的钩码的重力相等．
弹簧的长度可用刻度尺直接测出，伸长量可以由拉长后的长度减去弹簧原来的长度进行计算．这样就可以研究弹簧的弹力和弹簧伸长量之问的定量关系了．即寻求F=Kx的关系．
三、实验器材
弹簧、毫米刻度尺、铁架台、钩码若干、坐标纸．
( http: / / photo. / showpic.html" \l "blogid=4592f0870100h246&url=http: / / static12. / orignal / 4592f087g79ca3a0da44b&690" \t "_blank )
四、实验步骤(略)
五、注意事项
1．所挂钩码不要过重，以免弹簧被过分拉伸，超出它的弹性限度．要注意观察，适可而止．
2．每次所挂钩码的质量差尽量大一些，从而使坐标系上描的点尽可能稀，这样作出的图线精确．
3．测弹簧长度时，一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量，以免增大误差．
4．描点画线时，所描的点不一定都落在一条曲线上，但应注意一定要使各点均匀分布在曲线的两侧．
5．记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位．
六、误差分析
1．本实验误差的主要来源为读数和作图时的偶然误差．
2．弹簧竖直悬挂时，未考虑弹簧自身重力的影响．
3．为了减小误差，要尽量多测几组数据．
3.互成角度度两个力的合成
该实验是要用互成角度的两个力和另一个力产生相同的效果，看其用平行四边形定则求出的合力与这一个力是否在实验误差允许范围内相等，如果在实验误差允许范围内相等，就验证了力的合成的平行四边形定则。
实验 验证力的平行四边形定则
一、实验目的
验证互成角度的两个力合成时的平行四边形定则．
二、实验原理
1．等效法：使一个力F′的作用效果和两个力F1、F2的作用效果都是让同一条一端固定的橡皮条伸长到某点，所以一个力F′就是这两个力Fl和F2的合力，作出力F′的图示，如图所示．
2．平行四边形法：根据平行四边形定则作出力Fl和F2的合力F的图示．
3．验证：比较F和F′的大小和方向是否相同，若在误差允许的范围内相同，则验证了力的平行四边形定则．
HYPERLINK "http://photo./showpic.html" \l "blogid=4592f0870100h24n&url=http://static6./orignal/4592f087g79ca53eb23e5&690" \t "_blank"
三、实验器材
方木板、白纸，弹簧测力计(两只)，橡皮条，细绳套(两个)，三角板，刻度尺，图钉(几个)．
四、实验步骤（略）
五、注意事项
1．在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同．
2．用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时，其夹角不
宜太小，也不宜太大，以60°～l00°之间为宜．
3．读数时应注意使弹簧测力计与木板平行，并使细绳与弹簧测力计的轴线在同一条直线上，避免弹簧与测力计外套、弹簧测力计的限位卡之间有摩擦．读数时眼睛要正视弹簧测力计刻度，在合力不超出量程及橡皮条在弹性限度内的前提下，测量数据尽量大一些．
4．细绳应适当长一些，便于确定力的方向．不要直接沿细绳方向画赢线，应在细绳两端画两个射影点．取掉细绳后，连直线确定力的方向．
5．以调零后的弹簧测力计的两挂钩互钩后对拉，读数相同为宜．
6．在同一次实验中，画力的图示选定的标度要相同，并且要恰当选定标度，使力的图示稍大一些．
六、误差分析
1．读数误差
减小读数误差的方法：弹簧测力计数据在允许的情况下，尽量大一些．读数时眼睛一定要正视刻度，要按有效数字正确读数和记录．
2．作图误差
减少作图误差的方法：作图时两力的对边一定要平行．两个分力Fl、F2间的夹角越大，用平行四边形作出的合力F的误差△F就越大，所以实验中不要把Fl、F2间的夹角取得太大．
习题精选：
1、如图所示，用A、B两弹簧测力计拉橡皮条，使其伸长到0点，（α+β=π/2）,现保持A的读数不变，而使夹角减小，适当调整弹簧测力计B的拉力大小和方向，可使0点保持不变，这时：
(1)B的示数应是( C )
A．一定变大 B．一定不变
C．一定变小 D．变大、不变、变小均有可能
(2)夹角β的变化应是( C )
A．一定变大 B．一定不变
C．一定变小 D．变大、不变、变小均有可能
( http: / / photo. / showpic.html" \l "blogid=4592f0870100h24n&url=http: / / static5. / orignal / 4592f087g79ca5b2cfc54&690" \t "_blank )
2、如图是甲、乙两位同学在“验证力的平行四边形定则”的实验中所得到的实验结果，若用F表示两个分力Fl、F2的合力，用F′表示Fl和F2的等效力，则可以判断符合事实的同学是( 甲 )
4实验四：验证牛顿运动定律
重点
1. 控制变量法的使用
2. 如何提出实验方案，并使实验方案合理可行
3. 实验数据的分析和处理。
难点
1. 控制变量法的使用
2. 误差来源分析
过程:说物体受到的合外力不为0是物体产生加速度的原因，即力是物体产生加速度的原因。
质量也将决定物体加速度的大小。
控制变量法
如果某个物理量与好几个物理之间均有关系，那如何单独研究它与其中一个物理量的关系呢？
控制变量法：要研究某两个量之间的关系，必须保证其它所有的量都不变。比如我们如果要探究加速度与合外力的关系时一定要保证这两个量之外的所有量均不变，这样才能确定加速度的变化仅仅是由合外力的变化引起的。
实验器材：
小车、打点计时器、纸带、一端带滑轮的长木板、细线、砝码、钩码、刻度尺、天平
我们探究的内容是加速度与力、质量的关系，那实验中肯定要测量计算加速度、质量、合外力这三个物理量。
对于物体运动的加速度的测量计算，可以跟前面测量匀变速直线运动加速度一样用打点计时器。
对于小车质量的测量，用天平！
就是如何测量计算小车所受的合外力，这是今天这节课的一个重点，也是一个难点。
在思考如何测量物体所受的合外力前我们先思考如何才能给小车提供一个恒定的合外力。把附有滑轮的长木板平放在水平实验桌上，将细绳一端与小车相连，一端绕过滑轮，下面挂上钩码。小车在钩码的牵引力下运动。通过增减钩码数改变小车的受力；通过往小车上增减砝码改变小车的质量。钩码的重力不是小车所受的合外力.
小车受四个力，重力、支持力、摩擦力、绳子的拉力。重力和支持力相互抵消，物体的合外力就等于绳子的拉力减去摩擦力。小车所受的合外力不是钩码的重力
那看起来比较麻烦，还要再去计算摩擦力，算摩擦力时又要μ和压力N。总之这样要得到合外力的实验数据太麻烦困难了。物体在现实中不可能不受摩擦力！
我们虽然不能消除摩擦力，但我们可以消除摩擦力的作用效果，通过前面的学习中我们已经了解到，一对平衡力的作用效果是可以相互抵消的，我们能不能用一个与摩擦力平衡的力来抵消摩擦力的作用效果呢，使摩擦力有等于没有。
师：其实答案我早就给你们了，大家还记得这样一道题吗？
如图一个木块正在倾角为θ为的三角斜面上匀速下滑，试求斜面的动摩擦因数。
解：因为匀速，所以合外力为0。物体受重力G、支持力N、摩擦力f。这三个力的合力为0。如何利用这个关系呢？我们可以将重力分解，分解后则有，，所以动摩擦因数为tanθ。
如果此时给物体加上一个沿斜面向下的力F，那物体现在受到的合外力是多少？
解：加了一个力以后刚才的那三个力都没有变，所以它们的合力还是0，再加上一个力F，所以物体现在的合力是F。
平衡摩擦力：
我们将长木板倾斜一定角度θ，θ应该等于，此时物体在斜面上受到的合外力为0。做实验时肯定无法这么准确，我们只要把木板倾斜到物体在斜面上大致能够匀速下滑（可以根据纸带上的点来判断），这就说明此时物体合外力为0，摩擦力被重力的沿斜面向下的分力（下滑力）给抵消了。由于小车的重力G、支持力N、摩擦力f相互抵消，那小车实验中受到的合外力就是绳子的拉力了。
那如何来测量绳子的拉力呢？
看钩码的重力就行了，钩码的重力不就是绳子的拉力吗
什么情况下绳子的拉力等于钩码的重量？或当绳子拉力等于钩码重力时，钩码做的是什么运动？
当绳子拉力等于钩码重力时，钩码做的是匀速直线运动或静止。
实验钩码做的不是匀速直线运动,钩码与小车一样做匀加速直线运动，绳子的拉力应该小于钩码的重力。
那怎么办呢？理论计算发现当砝码质量比小车质量小得多时（≤1/6），绳子的拉力近似等于砝码的重力，即小车受到合外力近似等于砝码的重力。
三、探究过程
1、第一种方案
实验装置图
加速度与合外力的关系
实验基本思路：保持物体的质量不变，测量物体在不同的合力作用下物体的加速度，分析加速度与合外力的关系。
实验数据的记录处理：设计一个表格，把同一物体在不同的力的作用下的加速度填在表中。为了更直观地判断加速度a与合力F的数量关系，我们以a为纵坐标，F为横坐标，根据各组数据在坐标系中描点。如果这些点在一条过原点的直线上，说明a与F成正比，如果不是这样，则需要进一步分析。
实验数据实验次数 a F
第一次
第二次
第三次
加速度与质量的关系
实验的基本思路：保持物体所受的合外力相同，测量不
同质量的物体在该力的作用下的加速度，分析加速度与质量的
关系。
实验数据记录处理：设计第二个表格，把不同物体在相
同力的作用下的加速度填在表中。根据我们的经验，在相同力的作用下，质量m越大，加速度a越小。这可能是“a与m成反比”，但也可能是“a与m2成反比”，甚至更复杂的关系。我们从最简单的情况入手，检验是否“a与m成反比”。
按照初中的知识，检查a与m图象是不是双曲线，就能判断它们之间是不是反比例关系，但检查这条曲线是不是双曲线并不容易。一、你并不知道这条曲线延长下去是否会与坐标轴相交；二、你并不知道是与m成反比还是与m2成反比。
是否成反比不容易看出来，但是否成正比还是比较容易看了，只要图象是一条过原点的直线，那两个变量就是成正比。所以在数据处理时我们用下面的技巧：“a与m成反比”也就是“a与成正比”，如果以a 为纵坐标，以为横坐标，根据图象是不是过原点的直线就可以判断a与 m是不是成反比。要不是再用m2来试。
实验数据实验次数 a m
第一次
第二次
第三次
2、第二种方案
诀窍：其实在这个实验中也可以不测加速度的具体数
值，因为我们探究的是加速度与合外力、质量之间的比例关系。
1、探究加速度与合外力关系时，只要保持质量不变，改变
钩码个数，得到两次实验的钩码重力之比，再通过纸带得出两
次加速度之比，看钩码重力之比是不是等于加速度之比，如果
是，说明加速度与合外力成正比。
2、探究加速度与质量关系时，保证钩码数量不变即合外力不变，改变质量，得到两次质量之比，再通过纸带得到两次加速度之比，看加速度之比是不是等于质量之反比，如果是，说明加速度与质量成反比。
在不需要计算出具体加速度数值的情况下如何从纸带上计算两次加速度之比呢？
生：如果能让两次实验的时间相同，则根据初速度为0的匀加速直线运动时在相同时间内的位移之比等于加速度之比。
，怎样才能让两次实验的时间相同呢？我给大家提供一种方案
实验数据处理
1、加速度与力的关系
次数
1
2
3
4
2、加速度与质量的关系
次数
1
2
3
4
四、实验结论
怎样由实验结果得出结论
在这个实验中，我们根据日常经验和观察到的事实，首先猜想物体的加速度与它所受的合外力及它的质量有最简单的关系，即与合外力成正比，与质量成反比。，。如果这个猜想正确，那么根据实验数据以a为纵坐标、以F为横坐标，和以a为纵坐标、以为横坐标作出的图象，都应该是经过原点的一条直线。但实际情况往往不是这样：描出的点有些离散，并不是严格地位于某条直线上；用来拟合这些点的直线并非准确地通过原点。
这时我们会想，自然规律真的是和吗？如果经过多次实验，图象中的点都十分靠近某条直线，面这些直线又都十分接近原点，那么实际的规律很可能就是这样的。
可见，到这时为止，我们的结论仍然带有猜想和推断的性质。只有根据这些结论推导出的很多新结果都与事实一致时，它才能成为“定律”。本节实验只是让我们对于自然规律的探究有所体验，实际上一个规律的发现不可能是几次简单的测量就能得出的。
vw.w.w.k.s.5.u.c.o.m
www.
5实验五：探究动能定理
6.验证机械能守恒定律
验证自由下落过程中机械能守恒，图示纸带的左端是用夹子夹重物的一端。
⑴要多做几次实验，选点迹清楚，且第一、二两点间距离接近2mm的纸带进行测量。
⑵用刻度尺量出从0点到1、2、3、4、5各点的距离h1、h2、h3、h4、h5，利用“匀变速直线运动中间时刻的即时速度等于该段位移内的平均速度”，算出2、3、4各点对应的即时速度v2、v3、v4，验证与2、3、4各点对应的重力势能减少量mgh和动能增加量是否相等。
⑶由于摩擦和空气阻力的影响，本实验的系统误差总是使
⑷本实验不需要在打下的点中取计数点。也不需要测重物的质量。
机械能守恒定律
考纲要求：
1．弹性势能、动能和势能的相互转化——一Ⅰ级
2．重力势能、重力做做功与重力势能改变的关系、机械能守恒定律——一Ⅱ级
3．实验 验证机械能守恒定律
知识达标：
1．重力做功的特点 与 无关．只取决于
2 重力势能；表达式
（l）具有相对性．与 的选取有关．但重力势能的改变与此
（2）重力势能的改变与重力做功的关系．表达式 ．重力做正功时．
重力势能 ．重力做负功时．重力势能 ．
3．弹性势能；发生形变的物体，在恢复原状时能对 ，因而具有 ．
这种能量叫弹性势能。弹性势能的大小跟 有关
4．机械能．包括 、 、 ．
5．机械能守恒的条件；系统只 或 做功
6 机械能守恒定律应用的一般步骤；
（1）根据题意．选取 确定研究过程
（2）明确运动过程中的 或 情况．判定是否满足守恒条件
（3）选取 根据机械能守恒定律列方程求解
经典题型：
1．物体在平衡力作用下的运动中，物体的机械能、动能、重力势能有可能发生的是
A、机械能不变．动能不变 B 动能不变．重力势能可变化
C、动能不变．重力势能一定变化 D 若重力势能变化．则机械能变化
2．质量为m的小球．从桌面上竖直抛出，桌面离地高为h．小球能到达的离地面高度为H， 若以桌面为零势能参考平面，不计空气气阻力 则小球落地时的机械能为
A、mgH B．mgh C mg（H＋h） D mg（H-h）
3．如图，一小球自A点由静止自由下落 到B点时与弹簧接触．到C点时弹簧被压缩到最短．若不计弹簧质量和空气阻力 在小球由A－B—C的运动过程中
A、小球和弹簧总机械能守恒
B、小球的重力势能随时间均匀减少
C、小球在B点时动能最大
D、到C点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
4、如图，固定于小车上的支架上用细线悬挂一小球．线长为L．小车以速度V0做匀速直线运动，当小车突然碰到障障碍物而停止运动时．小球上升的高度的可能值是．
A. 等于 B. 小于
C. 大于 D等于2L
5、如图，质量分别为m和3m的小球A和B，系在长为L细线两端，放在高为h(h
C. D.
6、如图所示，质量为m的小球用不可伸长的细线悬于O点，细线长为L，在O点正下方P处有一钉子，将小球拉至与悬点等高的位置无初速释放，小球刚好绕P处的钉子作圆周运动。那么钉子到悬点的距离OP等于多少？
7 如图 一根铁链长为L， 放在光滑的水平桌面上，一端下垂，长度为a， 若将链条由静止释放，则链条刚好离开桌子边缘时的速度是多少？
8、如图所示，有一根轻杆AB，可绕O点在竖直平面内自由转动，在AB端各固定一质量为m的小球，OA和OB的长度分别为2a和a，开始时，AB静止在水平位置，释放后，AB杆转到竖直位置，A、B两端小球的速度各是多少？
参考答案：
知识达标
1.物体运动的路径、起点和终点的位置 2．mgh(1)参考平面、无关(2)WG=△EP、减少、增加 3．外界做功、能量、形变大小和材料 4.动能、重力势能、弹性势能 5．重力弹力 6．(1)研究对象(2)各力做功情况、能量转化情况 (3)参考平面
经典题型：1．ABD 2．D 3．AD 4．ABD 5．A 6．3 L／5 7.
8.
7.测定金属的电阻率
被测电阻丝的电阻较小，所以选用电流表外接法；本实验不要求电压调节范围，可选用限流电路。因此选用上面左图的电路。开始时滑动变阻器的滑动触头应该在右端。本实验通过的电流不宜太大，通电时间不能太长，以免电阻丝发热后电阻率发生明显变化。
九、测定金属的电阻率7伏安法测电阻
伏安法测电阻有a、b两种接法，a叫(安培计)外接法，b叫（安培计）内接法。外接法的系统误差是由电压表的分流引起的，测量值总小于真实值，小电阻应采用外接法；内接法的系统误差是由电流表的分压引起的，测量值总大于真实值，大电阻应采用内接法。如果无法估计被测电阻的阻值大小，可以利用试触法：如图将电压表的左端接a点，而将右端第一次接b点，第二次接c点，观察电流表和电压表的变化，若电流表读数变化大，说明被测电阻是大电阻，应该用内接法测量；若电压表读数变化大，说明被测电阻是小电阻，应该用外接法测量。（这里所说的变化大，是指相对变化，即ΔI/I和ΔU/U）。
（1）滑动变阻器的连接
滑动变阻器在电路中也有a、b两种常用的接法：a叫限流接法，b叫分压接法。分压接法被测电阻上电压的调节范围大。当要求电压从零开始调节，或要求电压调节范围尽量大时应该用分压接法。用分压接法时，滑动变阻器应该选用阻值小的；用限流接法时，滑动变阻器应该选用阻值和被测电阻接近的。
（2）实物图连线技术
无论是分压接法还是限流接法都应该先把伏安法部分接好；对限流电路，只需用笔画线当作导线，从电源正极开始，把电源、电键、滑动变阻器、伏安法四部分依次串联起来即可（注意电表的正负接线柱和量程，滑动变阻器应调到阻值最大处）。
对分压电路，应该先把电源、电键和滑动变阻器的全部电阻丝三部分用导线连接起来，然后在滑动变阻器电阻丝两端之中任选一个接头，比较该接头和滑动触头两点的电势高低，根据伏安法部分电表正负接线柱的情况，将伏安法部分接入该两点间。
【要点导学】
1．本实验的原理是，由电阻定律R=ρL/S得ρ=RS/L，测出金属导线长度L，横截面积S由导线直径d算出，再用伏安法测出金属丝的电阻R，就可以算出导线的电阻率ρ。
2．实验原理图：如图14—9—1所示
3．本实验用到的仪器有:待测金属电阻丝、学生电源、安培表、伏特表、滑动变阻器、刻度尺、螺旋测微器、导线和电键等。
4．伏安法测电阻
实验设计过程可引导学生从安全可行、测量精确、操作方便等方面考虑，进行电路选择和仪器的选择，帮助学生提高对实际问题进行分析的能力。
由于实验中用的电阻丝电阻较小，所以本实验采用安培表外接法。这一点可以让同学讨论，也可以给电路让学生选择。实验中为减小偶然误差，应测量多次取平均值，实验中用滑动变阻器改变导线中的电流和两端的电压。可引导学生讨论滑动变阻器两种接法的特点。由于金属的电阻率与温度有关，本实验为防止电阻丝的温度升高，实验中电流不宜过大，所以安培表量程选用0.6A，相应伏特表量程选3V。
5．导线直径和长度的测量
测量导线直径用到螺旋测微器。螺旋测微器又叫千分尺，用它测量长度可以精确到0.01mm.它的刻度由两部分组成,固定刻度最小分度为1mm,上有半毫米线,可动刻度做在套筒上,一周为50等份.可动刻度旋转2周,在固定刻度上前进或后退1mm,因此,可动刻度上每一小格表示0.01mm.测量读数时,可先在固定刻度上读取毫米数;然后再在可动刻度上读小格数(如果看到固定刻度上毫米线中间的半毫米线,说明已是第二圈,应加上50小格),所测长度是可动刻度上读得的小格数乘0.01mm再加固定刻度上读得的毫米数.
测直径时，可以在导线上选三处，在每一处两个相互垂直的方向分别测量一次，共得六个数据，取平均值为导线直径。
导线长度测量要注意测导线接入电路得有效长度。
6．实验数据记录表格的设计
实验数据记录表格的设计，是培养学生收集数据，进行数据处理能力的一个很好的途径。可以引导学生进行设计，也可以让学生先自行设计，然后进行评价。对学生的设计不要过于追求完美，要多作鼓励。即使学生分两张表格也可以。下表仅供参考使用：
次 数 截面直径d(mm) 导线长度L(m) 电压U(V) 电流I(A) 电阻R(Ω) 电阻率ρ(Q·m)
1
2
3
平均值
7．误差分析
误差主要来源：直径测量；长度的测量；测量电路中电流表及电压表对电阻测量的影响，通电电流大小、时间长短，致使电阻丝发热，电阻率随之变化。
由于实验采用电流表外接法，所以R测
例1．在做“测定金属的是阻率”的实验时，下列说法正确的是 （ ）
A．应用游标卡尺测定金属丝的长度，这样精确度高
B．用万用电表欧姆档测其电阻，这样方便
C．通电时间不宜太长，电流不能过大，以免金属丝明显升温，造成电阻率变大
D．用千分尺测量其直径
解析：测金属丝的长度应用毫米刻度尺，因为金属丝的长度在1m左右，无法用游标卡尺测量其长度；用伏安法测其电阻，而不能用欧姆表直接测量，因为金属丝的电阻比较小，用欧姆表测量带来很大误差。
正确选项：C、D
例2．用伏安法测金属电阻RX（约为5Ω）的值，已知电流表的内阻为1Ω，量程为0.6A，电压表内阻为几千欧，量程为3V，电源电动势为9V，滑动变阻器的阻值为0 ~ 6Ω，额定电流为5A，试画出测量RX的原理图。
解析：当测量电阻Rx比电压表内阻RV小很多时，采用电流表外接的方法，如图14—9—2所示。
由于RX≈5Ω，RA=1Ω，RV为几千欧姆，很显然RX<
∴4.09 ~ 9V之间，而题目所给电压表的量程为3V，所以应用分压接法如图14—9—3所示。
拓展：画测量电阻RX的原理图时，关键有两点：一是测量部分电路即安培表选择内接法还是外接法，在进行选择时按伏安法测电阻的原则进行。二是控制部分电路即选择限流接法还是分压接法，在下列几种情况下都应采用滑动变阻器的分压接法：
1．当电路用滑动变阻器的限流接法时，电路中的最小电流超过该支路最大允许通过的电流时，必须用分压电路。
2．若R
【能力训练】
1．下面有关电阻率的说法中，正确的是 （ ）
A．电阻率与导线长度成反比，与横截面积成正比
B．电阻率表征了导体导电能力的强弱，与温度有关
C．电阻率大的导体，其电阻一定大
D．金属的电阻率在任何温度下都不可能为零
2．在“测定金属电阻率”实验中，以下操作中错误的是 （ ）
A．用米尺测出金属丝接入电路的长度三次，算出平均值
B．用螺旋测微器在金属丝的三个不同的部位，分别测直径，算出平均值
C．用伏安法测金属丝电阻时，采用电流表内接法
D．实验中使电流较小，保持金属丝温度不变
3．用螺旋测微器测量导线直径时,测量结果如图14—9—4所示,该导线的直径是_________mm,其中精确值是_________mm,
估计值是_______mm.
4．在“测量金属的电阻率”实验中，由公式ρ=лd2U/4LI可知，对实验影响最大的是 （ ）
A．导线直径d的测量 B．电压U的测量
C．电流I的测量 D．导线长度L的测量
5．某电阻丝的电阻约几欧,现要测量它的阻值,实验室提供下列可选用的器材:
A.电压表V(量程3V) B.电流表A1(量程5mA)
C.电流表A2(量程3A) D.电流表A3(量程0.6A)
E.滑动变阻器R F.电源E(电动势4V)
G.电键和导线
(1)所提供的电流表中,应选用____________(填字母代号).
(2)为尽量减小误差,要求测量多次数据,试在图中方框中画出电路图,并在14—9—5的实物图上完成连线.
(3)下面是对测量数据记录和进行处理所设计的两个表格,其中正确的是( )
表一
U/V I/A R/Ω
1
2
3
平均值
表二
U/V I/A R/Ω 平均值R/Ω
1
2
3
【素质提高】
6．（2003年全国理综题）用伏安法测量电阻阻值R，并求出电阻率ρ。
给定电压表（内阻约为50kΩ）、电流表（内阻约为40Ω）、滑线变阻器、电源、电键、待测电阻（约为250Ω）及导线若干。
⑴画出测量R的电路图。
⑵图14—9—6中的6个点表示实验中测得
的6组电流I、电压U的值，试写出根
据此图求R值的步骤：_____________
求出的电阻值R=__________________。
（保留3位有效数字）
⑶待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体，用游标为50分度的卡尺测量其长度与直径，结果分别如图14—9—7所示。由图可知其长度为__________，直径为________。
⑷由以上数据可求出ρ=_______________。（保留3位有效数字）
8实验 描绘小灯泡的伏安特性曲线
（3）描绘小电珠的伏安特性曲线
因为小电珠（即小灯泡）的电阻较小（10Ω左右）所以应该选用安培表外接法。
小灯泡的电阻会随着电压的升高，灯丝温度的升高而增大，所以U-I曲线不是直线。为了反映这一变化过程，灯泡两端的电压应该由零逐渐增大到额定电压。所以滑动变阻器必须选用分压接法。在上面实物图中应该选用右面的那个图，开始时滑动触头应该位于左端（使小灯泡两端的电压为零）。
由实验数据作出的I-U曲线如右，说明灯丝的电阻随温度升高而增大，也就说明金属电阻率随温度升高而增大。（若用U-I曲线，则曲线的弯曲方向相反。）
若选用的是标有“3.8V 0.3A”的小灯泡，电流表应选用0-0.6A量程；电压表开始时应选用0-3V量程，当电压调到接近3V时，再改用0-15V量程。
一、实验目的：描绘小灯泡的伏安特性曲线，并分析曲线的变化规律。
二、实验原理：根据部分电路欧姆定律，可得，即在I-U坐标系中，图线的斜率等于电阻的倒数。
三、实验器材：学生电源（4~6V直流），小电珠（“4V 0.7A”或“3.8V 0.3A”），电流表（内组较小），电压表（内组很大），开关和导线。
四、实验步骤
（1）确定电流表、电压表的量程，照图连好电路。（注意开关应断开，滑动变阻器与灯泡并联部分电阻为零）。
（2）闭合开关S，调节滑动变阻器，使电流表、电压表有较小的明显示数，记录一组电压U和电流I值。
（3）用同样的方法测量并记录约12组U值和I值。
（4）断开开关S，整理好器材。
（5）在坐标纸上，以U为横坐标、I为纵坐标建立直角坐标系，并根据表中数据描点，连接各点得到I-U图线，（注意：连接各点时，不要出现折线）
【数据处理】
次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
电压U/V
电流I/A
【结论】
描绘出的图线是一条 线。它的斜率随电压的增大而 ，这表明小灯泡的电阻随电压（温度）升高而
五、实验探究
用本实验提供的方法，测量并描绘发光二极管的伏安特性曲线。
次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
电压U/V
电流I/A
六、巩固练习
1．如图所示，电流表的示数是 A，电压表的示数是 V.
2．两个电阻R1、R2的电流I和电压U的关系如图所示。由图可知，两电阻的阻值之比R1：R2等于
A．1：3
B.3：1
C. 1 ：
D. ：1
3．如图所示，滑动变阻器R1的最大阻值是200欧，定值电阻的阻值R2=300欧，A、B两端的电压恒定，且UAB=8V。当开关S断开时，移动滑片P，R2两端的电压变化范围是 ，当开关S闭合时，移动滑片P，R2两端的电压变化范围是
4．为了测定小灯泡的伏安特性曲线，需要测得的电压范围尽可能大些，如从0~4V或0~3.8V．为此，应选下图中的那个电路？
参考答案：
１．0.48A，2.20V 2．A 3．4.8~8V,0~8V 4．(1)
9用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻
根据闭合电路欧姆定律：E=U+Ir，本实验电路中电压表的示数是准确的，电流表的示数比通过电源的实际电流小，所以本实验的系统误差是由电压表的分流引起的。为了减小这个系统误差， 电阻R的取值应该小一些，所选用的电压表的内阻应该大一些。
为了减小偶然误差，要多做几次实验，多取几组数据，然后利用U-I图象处理实验数据：将点描好后，
用直尺画一条直线，使尽量多的点在这条直线上，而且在直线两侧的点数大致相等。这条直线代表的
U-I关系的误差是很小的。它在U轴上的截距就是电动势E（对应的I=0），它的斜率的绝对值就是内阻
r。（特别要注意：有时纵坐标的起始点不是0，求内阻的一般式应该是r=|ΔU/ΔI |）。实验是物理学习
中的重要手段，虽然高考是以笔试的形式出现的，但却力图通过考查设计性的实验来鉴别考生独立解决
新问题的能力。因此，在平时的学习中要充分挖掘出物理教材中实验的探索性因素，不断拓宽探索性实
验设置的新路子，努力将已掌握的知识和规律创造性的运用到新的实验情景中去。笔者结合习题简略介
绍几种测量电源电动势和内阻的方法。
一. 用一只电压表和一只电流表测量
例1. 测量电源的电动势E及内阻r（E约为4.5V，r约为1.5Ω）。
器材：量程为3V的理想电压表V，量程为0.5A的电流表A（具有一定内阻），固定电阻，滑动变阻器，开关K，导线若干。
（1）画出实验电路原理图，图中各元件需用题目中所给出的符号或字母标出。
（2）实验中，当电流表读数为时，电压表读数为；当电流表读数为时，电压表读数为，则可以求出E＝___________，r＝___________。（用及R表示）
解析：由闭合电路欧姆定律可知，只要能测出两组路端电压和电流即可，由可得：
我们可以用电压表测电压，电流表测电流，但需注意的是题给电压表的量程只有3V，而路端电压的最小值约为，显然不能直接把电压表接在电源的两端测路端电压。依题给器材，可以利用固定电阻R分压（即可以把它和电源本身的内阻r共同作为电源的等效内阻“”），这样此电源的“路端电压”的最小值约为，就可直接用电压表测“路端电压”了，设计实验电路原理图如图1所示。
图1
调节滑动变阻器测两组电压和电流分别代入<1><2>两式，得：
说明：此种方法所测E偏小，r偏小。
二. 用一只电流表和一只电阻箱测量
例2. 在“测定电源电动势和内阻”的实验中，除待测电源（E，r），足够的连接导线外，实验室仅提供：一只量程合适的电流表A，一只电阻箱R，一个开关S。
（1）画出实验原理图。
（2）写出用测量值表示的电源电动势E和内阻r的表达式，并注明式中量的含义。
解析：由欧姆定律可知，测出两组电阻箱的不同值及其对应的电流，由可得：
式中是电阻箱分别取和时电流表读数。
设计实验原理图如图2所示。
图2
说明：此种方法使测得的电动势无系统误差，但内阻偏大。
三. 用一只电压表和一只电阻箱测量
根据，测出两组电阻箱不同值及其对应的电压，即有
得：
设计实验原理图如图3所示。
图3
说明：此种方法测得的电动势和内阻均偏小。
为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些。（选用使用过一段时间的1号电池）
四. 用两只电压表测量
例3. 在“测定电源电动势和内阻”的实验中，除待测电源（E，r），足够的连接导线外，实验室仅提供：两只量程合适的电压表及的内阻，一只单刀双掷开关S。
（1）画出实验原理图；
（2）写出用测量值表示的电源电动势E和内阻r的表达式，并注明式中量的含义。
解析：依据题意可知，电压表的内阻已知，则可由电流��电压变换法用测出它所在支路的电流，类似方法一，设计实验电路原理图如图4所示。
图4
设当开关S与1接触时，电压表的读数为；当开关S与2接触时，电压表的读数分别为，由欧姆定律，即有
可得
说明：此种方法测得的电动势和内阻均无系统误差。
五. 用两只电流表测量
例4. 在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：
①干电池（电动势E约为1.5V，内电阻r约为1.0Ω）；
②电流表G（满偏电流3.0mA，内阻）；
③电流表A（量程0～0.6A，内阻约为0.5Ω）；
④滑动变阻器R（0～20Ω，10A）；
⑤滑动变阻器；
⑥定值电阻；
⑦开关和导线若干。
（1）为了能准确地进行测量，也为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是___________。（填写数字代号）
（2）请画出实验原理图。
解析：由闭合电路欧姆定律可知，只要能测出两组路端电压和电流即可，但题目中只给出两个电流表且其中一个电流表G的内阻已知，可以把内阻已知的电流表和定值电阻串联改装成一个电压表。为了减少误差，滑动变阻器需选④，设计实验原理图如图5所示。
图5
分别测两组电流表G和A的读数，即有
可得
说明：此种方法测得的电动势和内阻均无系统误差
10 练习用多用电表(万用表)测电阻
【实验目的】
练习使用多用电表测电阻.
【实验原理】
多用电表由表头,选择开关和测量线路三部分组成(如图),表头是一块高灵敏度磁电式电流表,其满度电流约几十到几百A,转换开关和测量线路相配合,可测量交流和直流电流,交流和直流电压及直流电阻等.测量直流电阻部分即欧姆表是依据闭合电路欧姆定律制成的,原理如图所示,当红,黑表笔短接并调节R使指针满偏时有
Ig== (1)
当表笔间接入待测电阻Rx时,有
Ix= (2)
联立(1),(2)式解得
= (3)
由(3)式知当Rx=R中时,Ix=Ig,指针指在表盘刻度中心,故称R中为欧姆表的中值电阻,由(2)式或(3)式可知每一个Rx都有一个对应的电流值I,如果在刻度盘上直接标出与I对应的Rx的值,那么当红,黑表笔分别接触待测电阻的两端,就可以从表盘上直接读出它的阻值.
由于电流和电阻的非线性关系,表盘上电流刻度是均匀的,其对应的电阻刻度是不均匀的,电阻的零刻度在电流满刻度处.
【实验器材】
多用电表,标明阻值为几欧,几十欧,几百欧,几千欧的定值电阻各一个,小螺丝刀.
【实验步骤】
1.机械调零,用小螺丝刀旋动定位螺丝使指针指在左端电流零刻度处,并将红,黑表笔分别接入"+","-"插孔.
2.选挡:选择开关置于欧姆表"×1"挡.
3.短接调零:在表笔短接时调整欧姆挡的调零旋钮使指针指在右端电阻零刻度处,若"欧姆零点"旋钮右旋到底也不能调零,应更换表内电池.
4.测量读数:将表笔搭接在待测电阻两端,读出指示的电阻值并与标定值比较,随即断开表笔.
5.换一个待测电阻,重复以上2,3,4步骤,选择开关所置位置由被测电阻值与中值电阻值共同决定,可置于"×1"或"×10"或"×100"或"×1k"挡.
6.多用电表用完后,将选择开关置于"OFF"挡或交变电压的最高挡,拔出表笔.
【注意事项】
1.多用电表在使用前,应先观察指针是否指在电流表的零刻度,若有偏差,应进行机械调零.
2.测量时手不要接触表笔的金属部分.
3.合理选择量程,使指针尽可能指在中间刻度附近(可参考指针偏转在~2R中的范围).若指针偏角太大,应改换低挡位;若指针偏角太小,应改换高挡位.每次换挡后均要重新短接调零,读数时应将指针示数乘以挡位倍率.
4.测量完毕后应拔出表笔,选择开头置OFF挡或交流电压最高挡,电表长期不用时应取出电池,以防电池漏液腐蚀.
【实验误差分析】
测量值偏大,其主要原因可能是表笔与电阻两端接触欠紧而引入接触电阻,或者在连续测量过程中,表笔接触时间过长,引起电表内电池电动势下降,内阻增加.如果是高值电阻测量值偏小,则可能是人体电阻并入造成.欧姆表的刻度是按标准电池标出,当电池用旧了,电动势和内电阻均发生变化,由此会引起测量误差.
【例题】
1.多用电表中"+"孔插______(红,黑)表笔,电流是从该表笔流______(填"进"或"出"),欧姆表内部电池的正极是接______(填"红"或"黑")表笔的.
2.一个欧姆表共有(×1档),(×10档),(×100档),(×1k档),中心刻度值是40,用该表的(×1档)测量一个电阻,指针(偏转角度很小)指在1k与2k之间,若要较精确测出该电阻的阻值应选用__________档测量,换档后,首先要__________,具体做法是 _______________________.
3.某欧姆表内部使用1.5V干电池一节,在某档两表笔短接时,表针正好指于0Ω处,此时有30mA电流流过表笔.如用此档测某一电阻,看到表针正指电表刻度正中,则该电阻值为________Ω.若用此档去测两个串联起来的这样的电阻,则通过表笔的电流为_________mA.
4.一学生使用多用电表测电阻,他在实验中有违反使用规则之处.他的主要实验步骤如下:
A.把选择开关置于"×1"欧姆挡;
B.把表笔插入插孔中,先把两表笔相接触,旋转调零旋钮,使指针指在电阻刻度的零位上;
C.把两表笔分别与某一待测电阻的两端相连,发现这时指针偏转角度较小;
D.换用"×100"挡,发现这时指针偏转适中,随即记下电阻值;
E.把表笔从插孔中拔出后,就把多用表放回桌上原处,实验完毕.
这个学生已经注意到在测量时待测电阻与其它元件或电源断开,不用手碰表笔的金属杆.这个学生在实验中哪一个或哪些步骤违反了使用规则
5.调零后,用"×10"挡测量一个电阻的阻值,发现表针偏转角度很大,正确的判断和做法是
A.这个电阻阻值很小
B.这个电阻阻值很大
C.为了把电阻测得更准一些,应换用"×1"档,重新测量
D.为了把电阻测得更准一些,应换用"×100"档,重新测量
6.使用中值电阻25(×1挡)的多用电表测量两个定值电阻(阻值约为R1=20和R2=20k).在下列一系列操作中,选了尽可能准确地测定各阻值,并符合多用电表使用规划的各项操作,按合理的顺序填写在横线的空白线:
A.转动选择开关置于"×1k"挡.
B.转动选择开关置于"×100"挡.
C.转动选择开关置于"×10"挡.
D.转动选择开关置于"×1"挡.
E.转动选择开关置于"OFF"挡.
F.将两表笔分别接触R1两端,读出R1的阻值后随即断开.
G.将两表笔分别接触R2两端,读出R2的阻值后随即断开.
H.将两表笔短接,调节调零旋钮,使指针指在刻度线右端的"0"刻度.
所选操作的合理顺序是______ _ ___.
7.试回答下列关于多用电表欧姆挡使用的问题:
(1)表盘上电阻刻度的零位在刻度的右端还是左端
(2)表盘上的电阻刻度是均匀的还是不均匀的
(3) 在用量程为×100的欧姆挡测量某个电阻时,发现电表的指针指在刻度为"∞"的附近而难以准确读数,为此需要变换量程.已知可供选用的量程为×1,×10,×1k三种,试问应选用哪一个量程
(4)在换用欧姆挡的另一个量程后,是否需要重新调整欧姆挡的调零旋钮,然后再进行测量
(5)有的同学在测量时,用左右两手分别捏住测试棒与电阻的接触处,以使接触可靠,这种做法是正确的还是错误的
(6)有的同学说,多用电表使用完毕后,只需把表笔从测试笔插孔拔出,而不必考虑把选择开关置于哪一档.这一说法对吗
答案:红,进,黑.答案:D.先调零后再测R;E.将选择开关置于"OFF"或交流电压最大挡.答案:AC
11传感器的简单应用(略)
12碰撞实验器法验证动量守恒定律
碰撞实验器法验证动量守恒定律
【目的和要求】 通过两球作对心碰撞后做平抛运动来验证动量守恒定律，理解利用“等效”观念简化实验测定的设计思想。【仪器和器材】 钢质入射球（质量约45－50克），电木制靶球（质量约7－8克、半径与入射球相同）、天平（托盘天平或学生天平），碰撞实验器（J2135型），木板，白纸，复写纸，直尺。【实验方法】 1．把碰撞实验器装在桌边，如图2．32。把入射球放在导轨的下段，微转导轨，使入射球在其上面能静止，然后紧固水平调节螺钉。把一块木板放在导轨前方地面上，在其上面铺好白纸并用图钉钉住。 2．放倒支球柱，让入射球从定位板处由静止开始滚下，观察球在纸面上的落点位置。然后在该处铺上复写纸，重新让入射球做平抛运动五次以上，每次都应从定位板处放开入射球。在各落球点附近画一圆，使所有落点都恰好围在此圆中，以此圆的圆心作为入射球的平均落点P。转动放线轴手柄，使重锤悬线从端面的“V”形缺口垂下，在纸面上标出锤尖的投影点O，这就是碰撞时入射球的球心在纸上的垂直投影，OP线段即为入射球在没有发生碰撞时飞出的水平距离S1。在纸面上画出过O、P的直线。 3．扶起支球柱，放上靶球，调节支柱的位置，使入射球和靶球的球心连线与导轨水平部分平行（即球等高，且球心连线与入射球入射速度方向一致），当入射球球心在导轨下边沿时，两球刚好接触。然后紧固支球柱，让入射球从定位板处自由滚下，观察两球碰后的落点，然后在落点附近铺上复写纸。重复两球碰后做平抛运动的实验一次。揭开复写纸，看两球落点是否在纸上过O、P的连线附近。若落点偏离此线两厘米以上，则需重新细调支球柱的位置。再做两球碰撞的实验五次以上。注意每次入射球都要从挡板处开始运动。像步骤2那样确定两球的平均落点M和N。 4．用天平分别称出两球质量，用游标卡尺量出两球半径r（若有微小差别，可取平均值）。在纸上在O、P的连线上作距O为2r的O′点，则OM为入射球碰撞后飞出的水平距离S′1，O′N为靶球飞出的水平距离S′2用尺测出S1、S′1、S′2比较m1S1和m1S′1＋m2S′2，看在实验误差范围内是否相等。【思考题】 1．本实验中，如果用质量小的电木球作入射球，钢球作靶球可不可以？请实践一下，并分析现象产生的原因。如果入射球和靶球都用相同质量的钢球可不可以？请实践一下。 2．如果实验时，支球柱轴线到导轨端面的距离大于或小于两球半径之和，会发生什么现象？对本实验结果有什么影响？ 3．若支球柱偏高或偏低，会出现怎样的现象？对实验结果有什么影响？
13.用油膜法估测分子的大小
实验前应预先计算出每滴油酸溶液中纯油酸的实际体积：先了解配好的油酸溶液的浓度，再用量筒和滴管测出每滴溶液的体积，由此算出每滴溶液中纯油酸的体积V。
油膜面积的测量：油膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，将油膜的形状用彩笔画在玻璃板上；将玻璃板放在坐标纸上，以1cm边长的正方形为单位，用四舍五入的方法数出油膜面积的数值S（以cm2为单位）。
由d=V/S算出油膜的厚度，即分子直径的大小。
用油膜法估测分子的大小
用油膜法估测分子的大小
实验目的:学会用油膜法估测分子的大小
实验器材①注射器或滴管②事先配制好的油酸酒精溶液③量筒④盛有清水的浅盘⑤痱子粉⑥玻璃板⑦坐标纸
实验原理如果分子直径为d，油滴体积是V，油膜面积为S，则d=V／S，测出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V，测出油膜的面积S，估算出分子直径的数量级。
实验步骤
1．用注射器或滴管将老师事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内增加一定体积（如1mL）时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积，然后再按油酸酒精溶液的浓度计算出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V。
2.往边长约为30—40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，待水稳定后，将适量痱子粉均匀地洒在水面上。
3．用注射器或滴管将老师事先配制好的油酸酒精溶液滴在水面上一滴，形成如图1—1所示的形状，待油酸薄膜的性状稳定后，将准备好的玻璃板放在浅盘上，（注意玻璃板不能与油膜接触）然后将油膜的形状用彩笔描在玻璃板上。
4．将画有油膜轮廓的玻璃板正确的放在坐标纸上，计算出油膜的面积S，求面积时以坐标纸上边长为1cn的正方形为单位，计算出正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个，
5．根据纯油酸的体积V和油酸的面积S可计算出油酸薄膜的厚度 ，即油酸分子的大小。
注意事项
1．油酸酒精溶液的浓度以小于l‰为宜。
2．油酸酒精溶液的液滴要适当多一些。
3．每次实验时要让浅盘中的水稳定后再做。
4．痱子粉不宜撒得过厚，器具用后要清洗好。
实验纪录
项目 油酸酒精溶液浓度 1mL溶液的滴数 一滴油酸酒精溶液的体积 一滴油酸的体积 油膜面积
数值
课堂练习
1．油酸是一种脂肪酸，它的分子和水分子有很强的 能力，当它浮在水面上形成一层油膜时，薄膜中只有一层分子，这样的一层油酸薄膜简称 。如果油酸分子可以大致看作球形，油膜的厚度就是分子的直径。事先测出一滴油酸的体积V，再测出油膜的面积S，就可计算出油膜分子的直径d= 。油酸分子直径的数量级是 m。
2．用注射器或滴管将老师事先配制好的 溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内增加一定体积（如1mL）时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的 ，然后再按油酸酒精溶液的浓度，计算出一滴溶液中 的体积V。
能力测试：
1．实验中为什么要待容器中的水稳定后再进行实验？
2．油酸分子直径的数量级在10-10m，有位同学的测量结果远大于这个数量级，试分析可能的原因。
3．根据你的体会，试述做好本实验应该注意的几个问题。（或影响实验结果的因素）
4．已知酒精油酸溶液的浓度为1‰，一滴油酸酒精溶液在水中扩展的油膜面积约为186cm2，1Ml油酸溶液约有66滴。试确定油酸分子的大小。
13.伦琴射线管
电子被高压加速后高速射向对阴极，从对阴极上激发出X射线。在K、A间是阴极射线即高速电子流，从A射出的是频率极高的电磁波，即X射线。
X射线粒子的最高可能的频率可由Ue=hν计算。
14.α粒子散射实验
全部装置放在真空中。荧光屏可以沿着图中虚线转动，用来统计向不同方向散射的粒子的数目。观察结果是，绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来方向前进，但是有少数α粒子发生了较大的偏转。
五、设计实验举例
例1．略测定玩具手枪子弹射出时的初速度。除玩具手枪外，所给的测量仪器为：
⑴只有秒表；⑵只有米尺。
解：⑴若只有秒表，可如图(a)，将玩具手枪从地面竖直向上发射子弹，用秒表记下从发射到子弹落会地面所用的时间t，则子弹上升的时间为t/2，故子弹初速度v0=gt/2。⑵若只有米尺，可如图(b)，将玩具手枪子弹从某一高度处水平射出，用米尺测量射出时离地面的高度h和水平射程s，则子弹初速度。
例2．利用如图所示的一只电压表、一个电阻箱和一个电键，测量一个电池组的电动势和内电阻。画出实验电路图，并用笔画线作导线将所给器材连接成实验电路。用记录的实验数据写出电动势和内电阻的表达式。
解：与学生实验相比，用电阻箱代替了电流表。由于电压可测，由电压、电阻就可以算出电流。电路图如右。实验方法有两种：
⑴改变电阻箱阻值，读出两组外电阻和对应的路端电压值R1、U1、R2、U2，根据闭合电路欧姆定律列出两种情况下的方程，。
解这个方程组可得E和r：。
⑵改变电阻箱阻值，读出电压表对应的示数，多测几组数据，利用U-I图象求电动势和内电阻。这样偶然误差会更小一些。
该实验的系统误差是由于电压表的分流引起的。所以选取电阻箱阻值时不宜太大，电压表则应该选用内阻较大的。
如果只给出电阻箱和电流表，同样可以测量电源的电动势和内电阻。
例3．某同学在研究弹簧振子的周期和振子质量的关系时，利用同一根弹簧，记录了不同振子质量对应的周期值如下表：
m (g) 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0
T (s) 0.40 0.57 0.69 0.80 0.89 0.98
他在T-m坐标系中根据此表描点后发现T、m间不是正比关系，而好象是T 2∝m关系，请你进一步验证这一猜想是否正确？
解：可以根据表中的T值计算出相应的T 2值填入表中，画出对应的
T 2-m图象。如果所描出的点很接近在一条过原点的直线上，就可以确认T 2∝m关系成立。
在给出的表中增加一行对应的T ２(s2)值：
m (g) 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0
T (s) 0.40 0.57 0.69 0.80 0.89 0.98
T２(s2) 0.16 0.32 0.48 0.64 0.79 0.96
如图作出T 2-m图象：得到的6个点可以认为在同一条直线上，因此可以确定T2∝m关系成立。
例4．某同学利用一架固定好的自动相机，用同一张底片多次曝光的方法，拍下了一辆小轿车启动后不久做匀加速直线运动的照片。相邻两次曝光的时间间隔为2.0s。已知小轿车的车长为4.5m．他用刻度尺测量照片上的长度关系，结果如图所示。请你估算这辆小轿车的加速度a和小轿车在照片中第2个像所对应的时刻的即时速度大小v。
解：从照片上可得，刻度尺的1厘米相当于实际长度3m。量出前后两段位移分别为4.00cm和6.70cm，对应的实际位移分别为12m和20.1m，由ΔS=aT2可得a=2.0m/s2，再根据这4秒内的平均速度等于中间时刻的即时速度，可得照片中第2个像对应的速度v=8.0m/s。
例5．如图所示，是用高电阻放电法测电容的实验电路图。其原理是测出电容器在充电电压为U时所带的电荷量Q，从而求出其电容C。该实验的操作步骤如下：
⑴按电路图接好实验电路；
⑵接通电键S，调节电阻箱R的阻值，使微安表的指针接近满刻度．记下这时的电压表读数U0=6.2V和微安表读数I0=490μA；
⑶断开电键S并同时开始计时，每隔5s或10s读一次微安表的读数i，将读数记录在预先设计的表格中；
⑷根据表格中的12组数据，以t为横坐标，i为纵坐标，在坐标纸上描点（右图中用“×”表示）。根据以上实验结果和图象，可以估算出当电容器两端电压为U0时该电容器所带的电荷量Q0约为_________C，从而算出该电容器的电容约为________F。
解：按照图中的点，用光滑曲线把它们依次连接起来，得到i-t图线，图线和横轴所围的面积就是放电量，即原来电容器的带电量。每小格相当于2.5×10-4C，用四舍五入法数得小方格有32个，所以Q0=8×10-3C。再由C= Q0/ U0，得C=1.3×10-3F。
例6．某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中，设计了如图所示的实验装置。所用的钩码每只的质量都是30g，他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，将数据填在了下面的表中。(弹力始终未超过弹性限度，取g=9.8m/s2)
⑴试根据这些实验数据在右图给定的坐标纸上作出弹簧所受弹力大小F跟弹簧总长L之间的函数关系图线，说明图线跟坐标轴交点的物理意义。
⑵上一问所得图线的物理意义 该弹簧的劲度k是多大
解：⑴根据实验数据在坐标纸上描出的点，基本上在同一条直线上。可以判定F和L间是一次函数关系。画一条直线，使尽可能多的点落在这条直线上，不在直线上的点均匀地分布在直线两侧。该图线跟横轴交点的横坐标表示弹簧的原长。
⑵图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比。由可得k=25N/m。
。
六、实验练习题
1．按照有效数字规则读出以下各游标尺的测量值.
⑴ ⑵
读数为_____________cm. 读数为_____________mm.
⑶ ⑷
读数为____________m. 读数为_____________cm.
⑸
读数为_____________cm.
2．按照有效数字规则读出下列电表的测量值.
⑴ ⑵
接0~3V量程时读数为________V. 接0~3A量程时读数为_______A.
接0~15V量程时读数为_______V. 接0~0.6A量程时读数为______A.
3．多用电表表头的示意图如右。
⑴当指针位置如图中灰三角箭头所示,则测量的是______,测量结果为___________.
⑵当指针位置如图中白三角箭头所示,则测量的是______,测量结果为___________.
⑶当指针位置如图中黑三角箭头所示,则测量的是______,测量结果为___________.
⑷当指针位置如图中黑三角箭头所示,正确操作后发现指针的偏转角很小,那么接下来的操作步骤应该依次为:①_________________,②_________________,③__________________.
测量结束后应将选择开关拨到__________或者____________.
⑸无论用多用电表进行何种(直流)测量，电流都应该从______表笔经______插孔流入电表。
4．用螺旋测微器测量长度时,可以精确到______m,读数应该读到______mm.读出下列四种情况下的测量结果。
⑴ ⑵ ⑶ ⑷
⑴_________mm。⑵_________cm。 ⑶____________m。 ⑷_________×10-3m。
5．如图是一个游标卡尺。
⑴图中a、b、c分别叫做________、_________、____________.
⑵如图有一个小型气缸,欲测量其所用材料的体积V,需要测量①高度H,②深度h,③外径D,④内径d,应该分别用游标卡尺的哪一部分 (用字母表示)___,___,___.
⑶在测量外径时，游标卡尺的尺面应该跟气缸底面垂直还是平行 ________.为减小偶然误差,要求测量4四次,那么每测量一次后应将气缸绕中心轴转动______度.
⑷用测量结果表示V的表达式为:_____________.
6．右图是千分尺的示意图.⑴图中所标的各部分依次叫做:
①__________,②___________,③__________.
④___________,⑤_________,⑥__________ .
⑵在测量时,当②快要接触被测物体时,要停止使
用_____,改用_______,目的是既可以__________,又能_________________.
⑶千分尺中的精密螺纹的螺距为________mm,其
可动刻度部分分为50等分,每一小格表示______mm.
7．实验室用水银气压计测量大气压时刻度尺和游标的位置如右图所示.由此可以读出当时的大气压为_________mmHg=________________Pa.
8．某同学用天平称量一只小铁球的质量。他将被测物体放在天平左盘内，在右盘内放有16g砝码，将游码移到如图位置时天平恰好平衡。则被测物体的质量为__________g。请在图中画出在调节天平横梁水平时游码应该处在的位置。
9．右下图是一个弹簧秤的示意图,该弹簧秤的量程为_______N。由图中读出的测量值应为__________N。
10．在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带，并在其上取了A、B、C、D、E、F等6个计数点（每相邻两个计数点间还有4个打点计时器打下的点，本图中没有画出）打点计时器接的是220V、50Hz的交变电流。他把一把毫米刻度尺放在纸带上，其零刻度和计数点A对齐。
⑴按照有效数字的读数规则读出相邻计数点AB、BC、CD、DE、EF间的距离s1、s2、s3、s4、s5，它们依次为______cm、______cm、______cm、______cm、______cm。
⑵由以上数据计算打点计时器在打B、C、D、E各点时,物体的即时速度vB、vC、vD、vE依次是______m/s、______m/s、______m/s、______m/s。
⑶根据以上结果,试用两种不同的方法计算该物体的加速度a。
⑷根据⑵中得到的数据,试在右边所给的坐标系中，用做v-t图象的方法，从图象中求物体的加速度a.。要标明坐标及其单位，单位大小要取得合适，使作图和读数方便，并尽量充分利用坐标纸).试说明为什么用图象法求加速度的偶然误差比较小
⑸从图象上求纸带上的A、F点所对应的物体的即时速度vA=______m/s，vF=______m/s，并由此计算:当打点计时器打下A点的时刻，物体已经从静止开始做匀加速运动_____s了。
⑹如果当时电网中交变电流的频率是f=49Hz，而做实验的同学并不知道，那么由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏_______，理由是：___________________________。
11．某同学在公路边等汽车回校上学,他发现路边有一台小四轮拖拉机的发动机下漏机油,他估算了一下,大约每2秒钟滴下一滴机油,这些油在路面上形成一小片油迹.后来这台拖拉机开走了,在路面上留下一系列油点.他走过去观察了一下,发现从那一小片油迹开始,向前2m有一个油点,再向前4m有一个油点,再向前6m又有一个油点.这位同学由此估算出这台拖拉机启动时的加速度约为______m/s2.如果拖拉机匀加速到6m/s后保持匀速运动，那么它启动半分钟后大约开出_________m远。
12．橡皮筋的一端固定在A点，另一端栓上两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为5N、最小刻度为0.1N的弹簧测力计，沿着两个不同的方向拉弹簧测力计。当橡皮筋的活动端拉到O点时，两根细绳相互垂直，如图所示。这时弹簧测力计的读数可从图中读出。
⑴由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为_____N和_____N。（只须读到0.1N）；
⑵在右图的方格纸中按作图法的要求画出这两个力及它们的合力。
13．在用落体法验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选得纸带如右。其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点.该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离,并记录在图中(单位cm)。
⑴这三个数据中不符合有效数字读数要求的是_____ ,应记作_______cm。
⑵该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，已知当地的重力加速度g=9.80m/s2，他用AC段的平均速度作为跟B点对应的物体的即时速度，则该段重锤重力势能的减少量为_______，而动能的增加量为________，(均保留3位有效数字，重锤质量用m表示).这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量_______动能的增加量，原因是_____________________________________________。
⑶另一位同学根据同一条纸带，同一组数据，也用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，不过他数了一下：从打点计时器打下的第一个点O数起，图中的B是打点计时器打下的第9个点。因此他用vB=gt计算跟B点对应的物体的即时速度，得到动能的增加量为________，这样验证时的系统误差总是使重力势能的减少量_______动能的增加量,原因是______________________________________。
14．在做用油膜法估测分子大小的实验中，已知实验室中使用的酒精油酸溶液的体积浓度为n,，又用滴管测得每N滴这种酒精油酸的总体积为V,，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为a的正方形小格的纸上(如右图)测得油膜占有的小正方形个数为m。
⑴用以上字母表示油酸分子的大小d = 。
⑵从右图中数得油膜占有的小正方形个数为m =_____ _。
15．在有些电学实验中要用到零刻度在中央的灵敏电流表G.，而且在使用前往往要求先判定通过该电流表的电流方向跟指针偏转方向的关系。这种电流表的量程一般都很小，一不小心就可能烧毁电表。如图，现在有一只这样的灵敏电流表G、一只干电池、一个阻值很大的电阻R1和一只阻值很小的电阻R2。
⑴用笔画线作为导线,把以上元器件都连接在测试电路中。
⑵简述测试方法。
16用伏安法测量一只定值电阻的实验所需的器材实物如图，各器材规格为：
⑴待测电阻RX（约100Ω）
⑵直流毫安表（量程0-10mA，内阻50Ω）
⑶直流电压表（量程0-3V，内阻5kΩ）
⑷直流电源（输出电压3V，内阻可不计）
⑸滑动变阻器（0-15Ω，允许最大电流1A）
⑹电键一只，导线若干。
根据器材的规格和实验要求，在下面方框中画出实验电路图，并在实物图上用笔画线当导线连接成实验电路。
17．某电压表的内阻在20~30kΩ之间，为了测量其内阻，实验室提供下列可用的器材：
⑴待测电压表V（量程3V）
⑵电流表A1（量程200μA）
⑶电流表A2（量程5mA）
⑷电流表A3（量程0.6A）
⑸滑动变阻器R（最大阻值1 kΩ）
⑹电源E（电动势4V）
⑺电键。
在所提供的电流表中应选用______。为了尽量减小偶然误差，要求多测几组数据。试在右边方框中画出符合要求的实验电路图（其中电源和电键及其连线已画出）
18在测定金属的电阻率的实验中，金属导线长约0.8m，直径小于1mm，电阻在5Ω左右。实验主要步骤如下：
⑴用______测量金属导线的长度，测3次，求出平均值L；
⑵在金属导线的3个不同位置上用______________测量直径，求出平均值d；
⑶用伏安法测量金属导线的电阻R。
在方框中画出实验电路图，并试把右图中所给的器材连接成测量R的合适的线路。图中安培计要求用0-0.6A量程，内阻约1Ω；伏特计要求用0-3V量程，内阻约几kΩ；电源电动势为6V；滑动变阻器阻值0-20Ω。在闭合电键前，滑动变阻器的滑动触点应处于正确位置。 根据以上测量值，得到该金属电阻率的表达式为ρ=__________。
19．用伏安法测电阻的实验中，所用电压表的内阻约为20kΩ，电流表的内阻约为10Ω，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，选用能够尽量减小系统误差的电路进行实验，所测得的各组数据已用实心点标在了右图的坐标纸上。
⑴根据各点表示的数据描出该电阻的伏安特性图线，并由此图线得出该电阻的阻值为RX=______Ω（保留2位有效数字）。
⑵在方框中画出实验电路图。
⑶将实物连接成实验电路。
20．用图示的电路测定未知电阻RX的值。图中电源电动势未知，电源内阻和电流表的内阻均可忽略不计，R为电阻箱。
⑴若要测得RX的值，R至少需要取__ __个不同的数值。
⑵若电流表每个分度表示的电流值未知，但指针偏转角度与通过的电流成正比，则在用此电路测RX时，R至少需取__ _个不同的数值。
⑶若电源内阻不可忽略，能否应用此电路测量RX？
答：_____ __。
21．有一只电阻RX，其阻值大约在40-50Ω之间，需要进一步测定其阻值。现有的器材有：
①电池组E（电动势9V，内阻约0.5Ω）
②伏特表V（量程0-10V，内阻约20kΩ）
③毫安表A1（量程0-50mA，内阻约20Ω）
④毫安表A2（量程0-300mA，内阻约4Ω）
⑤滑动变阻器R1（0-100Ω，额定电流1A）
⑥滑动变阻器R2（0-1700Ω，额定电流0.3A）
⑦电键一只，导线若干。
有两种可供选择的电路如图1和图2所示。实验中要求多测几组电流、电压值。
⑴为了实验能正常进行并减小系统误差，而且要求滑动变阻器要便于调节，在实验中应选图______所示的电路；应选代号为______的毫安表和代号为______的滑动变阻器。该实验的系统误差主要是由____________引起的，这个因素总是使实验的测量值比真实值偏______。
⑵若已知所用的毫安表的准确电阻值，则应选用图_____所示的电路进行测量。
22．欲将量程为100μA内阻为500Ω的灵敏电流表改装为量程为1mA的毫安表。
⑴需要给它_____联一只R=_____Ω的电阻。
⑵需要用一只标准毫安表对改装毫安表进行校对。
校对所用的器材的实物图如下（其中标准毫安表事先已与一只固定电阻串联，以防烧表）。校对过程要求通过毫安表的电流能从0连续调到1mA。请按要求在方框中画出校对电路图，并在所给的实物图上连线。
23．电路图中E为电源，其电动势为E，R1为滑动变阻器，R2为电阻箱，A为电流表。用此电路，经以下步骤可近似测得A的内阻RA：
①闭合K1，断开K2，调节R1，使电流表读数等于其量程I0；
②保持R1不变，闭合K2，调节R2，使电流表读数等于I0/2，然后读出R2的值，取RA=R2。
⑴按照电路图在右边实物图所给出的实物图中画出连接导线。
⑵真实值与测得值之差除以真实值叫做测量结果的相对误差，即，试导出它与电源电动势E、电流表量程I0及电流表内阻RA的关系式。
⑶若已知I0=10mA，真实值RA约为30Ω，要想使测量结果的相对误差不大于5%，电源电动势最小应为多少伏？
24．在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的实验中，所用的电流表和电压表的内阻分别为0.1Ω和1kΩ。右边为实验原理图，下边为所需器材实物图。试按原理图在实物图中画线连接成实验电路。
一位同学记录的6组数据如下，试根据这些数据在下图中画出U-I图线，根据图线读出电池的电动势E=____V，根据图线求出电池的内电阻r=___Ω。
I（A） 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57
U（V） 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05
25．电源的输出功率P跟外电路的电阻R有关。下左图是研究它们的关系的实验电路。为了便于进行实验和保护蓄电池，给蓄电池串联了一个定值电阻R0，把它们一起看作电源（图中虚线框内部分）。电源的内电阻就是蓄电池的内电阻和定值电阻R0之和，用r表示。电源的电动势用E表示。⑴写出电源的输出功率P跟E、r、R的关系式：_____________。（安培表、伏特表看作理想电表）⑵在实物图中按电路图画出连线，组成实验电路。
⑶下表中给出了6组实验数据，根据这些数据，在方格纸中画出P-R关系图线。根据图线可知，电源输出功率的最大值是______W，当时对应的外电阻是______Ω。
I（A） 0.20 0.28 0.36 0.44 0.52 0.60
U（V） 3.00 2.60 2.20 1.80 1.40 1.00
U/I(Ω)
UI(W)
由表中所给出的数据，若已知跟电源串联的定值电阻的阻值为R0=4.5Ω，还可以求得该电源的电动势E=______V，内电阻r0=______Ω。
26．如图电路中R1=R2=100Ω，是阻值不随温度而变的定值电阻．白炽灯泡L的伏安特性曲线如右边I-U图线所示．电源电动势E=100V，内阻不计．求：
⑴当电键K断开时灯泡两端的电压和通过灯泡的电流以及灯泡的实际电功率．
⑵当电键闭合时，灯泡两端的电压和通过灯泡的电流以及灯泡的实际电功率．
七、实验练习题答案
1.⑴0.56；⑵9.8；⑶0.0203；⑷1.095；⑸1.180
2.⑴2.17，10.8；⑵0.81，0.16
3.⑴电流，3.2mA ⑵电压，16.0V ⑶电阻，3.4×103Ω
⑷①该用×1kΩ倍率；②重新调零；
③将红、黑表笔分别接被测电阻两根引线，从表盘读数乘以倍率；OFF，交流电压最高挡；
⑸红，正。
4.10-5，10-3⑴3.319；⑵0.5042；⑶0.011630；⑷5.487
5.⑴内测量爪、外测量爪、深度尺；⑵b、c、b、a；⑶平行，45°；⑷π(D2H-d2h)/4
6.⑴①测砧，②测微螺杆，③固定刻度，④可动刻度，⑤旋钮，⑥微调旋钮；
⑵⑤，⑥，保护仪器，保证测量结果准确。⑶0.5，0.01
7.757.5，1.0097×105
8. 16.56
9. 50，27
10.⑴1.00，1.40，1.84，2.26，2.67；⑵0.120，0.162，0.205，0.247；
⑶0.42m/s2；⑷0.42m/s2；⑸0.079，0.290，0.188；
⑹大，实际周期大于0.02s，a=Δs/T2∝1/T2，实际加速度小于测量加速度。
11.0.5，144
12.⑴4.0N，2.5N。⑵图略，但必须有刻度和单位。
13.⑴OC，15.70
⑵1.22m，1.20m，大于，v是实际速度，因为有摩擦生热，减少的重力势能一部分转化为内能；
⑶1.23m，小于，v是按照自由落体计算的，对应的下落高度比实际测得的高度要大。
14.⑴；⑵58
15略
16略
17略
18⑴米尺；⑵螺旋测微器；⑶外接法，限流或分压都可以，
19.内接法，分压，2.4×103
20.⑴2；⑵2；⑶不能。
21⑴1，A2，R1，电压表的分流，小；⑵2
22.⑴并，55.6；⑵分压
23.⑴④，③，⑥；C、A、D、B、E、F，600⑵串，49400，A；⑶分压
24.1.46，0.719
25.⑴；⑵略；⑶0.80，5.0，4，0.5
26.⑴0.60A，24W；⑵0.46A，12W
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0
1
2
3
V
0
5
10
15
0
31
2
33
4
35
6
37
8
39
41
10
43
12
14
45
16
47
18
49
20
51
22
53
24
26
55
57
28
59
0
1
2
6
7
8
9
10
11
3
4
5
12
13
14
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
9
0
5
3
0
20
25
2
15
8
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
mg
1
7
6
5
4
3
2
8
9
0
v/(ms-1)
0 T 2T 3T 4T 5T 6T
t/s
A
s3
s2
s1
D
C
B
1
7
6
5
4
3
2
8
9
0
0
9
8
2
3
4
5
6
7
1
0
9
8
2
3
4
5
6
7
1
0
9
8
2
3
4
5
6
7
1
×0.1
×10
×1
×1K
×10K
×100
4
5
6
7
1
0
1 2 3 4 5
0
a
1/m
0
a
F
G
A
V
A
V
R
振片
振针
线圈
限位孔
R
a b
a b
A
V
A
V
O
I/A
U/V
5
0
U/V
I/A
o
0.2 0.4 0.6
3.0
2.0
1.0
V
A
R
S
θ
θ
N
v0
v0
h
s
(a) (b)
1
7
6
5
4
3
2
8
9
0
1
7
6
5
4
3
2
8
9
0
1
7
6
5
4
3
2
8
9
0
1
7
6
5
4
3
2
8
9
0
1
7
6
5
4
3
2
8
9
0
1
7
6
5
4
3
2
8
9
0
×1
×100
×10
×10000
×100000
×1000
V
1
7
6
5
4
3
2
8
9
0
1
7
6
5
4
3
2
8
9
0
1
7
6
5
4
3
2
8
9
0
1
7
6
5
4
3
2
8
9
0
1
7
6
5
4
3
2
8
9
0
1
7
6
5
4
3
2
8
9
0
×1
×100
×10
×10000
×100000
×1000
F1/F2
x1/x2
0
永久磁铁
2
1
0
M2/M1
T２/s2
m/g
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
o
10 20 30 40
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 (cm)
3
μ
A
V
S
C
R
i/ A
μA
0 20 40 60 80 t/s
600
500
400
300
200
100
砝码质量(g) 0 30 60 90 120 150
弹簧总长(cm) 6.00 7.15 8.34 9.48 10.64 11.79
弹力大小(N)
F/N
x/10-2m
5 6 8 10 12
1.6
1.2
0.8
0.4
0
10
15
V
0
0.2
0.4
0.6
0
1
2
3
A
+
─
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
a
b
c
① ②
③ ④
⑤
⑥
0 5 10
75 76 77
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
mg
10 10
40 40
0 0
20 20
30 30
50 50
N
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A B C D E F
O A B C
9.51
15.7
12.42
R1 R2
mA
U/V
I/mA
1.0 2.0 3.0
1.5
1.0
0.5
O
mA
A
R RX
mA
RX
E
K
R
mA
RX
E
K
R
V
V
图1 图2
μA
mA
E
A
R1
R2 K2
K1
图2
变阻器
安培表
伏特表
电 池
电 键
V
A
U/V
I/A
0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70
1.00
1.10
1.20
1.30
1.40
1.50
V
A
V
A
R0
E，r
0.60
P/W
R/Ω
0 2 4 6 8 10 12 14 16
0.55
0.65
0.70
0.85
0.80
0.75
I/A
U/V
0 20 40 60 80 100
0.80
0.60
0.40
0.20
灰
白
黑
0
x1/x2
Gsinθ
Gcosθ
A
B
C
L
A
B
L
h
0
P
A
B
O
图14—9—1
R
图14—9—3
A
V
Rx
RV
RA
图14—9—2
图14—9—4
图14—9—5
01234567890
0123456
(cm)
1
1
0
01234567890
0123456
(cm)
4
5
8
9
0
U/V
I/mA
0 5 10 15 20 25
54321
图14—9—6
图14—9—7
PAGE
汉寿县第一中学—物理教研组---田友华
53
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