物理实验专题公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件.pptx

物理试验专项物理试验专项物理基本试验：物理基本试验：（1）测量型）测量型长度测量长度测量 单摆测单摆测g 油膜法测分子大小油膜法测分子大小 电阻测量电阻测量 电阻率测量电阻率测量 全电路欧姆定律（电动势和内阻）全电路欧姆定律（电动势和内阻）折射率测量折射率测量 双缝测波长双缝测波长 伏安特性曲线伏安特性曲线第1页第1页（2）验证型试验）验证型试验验证平行四边形定则验证平行四边形定则 验证动量守恒验证动量守恒验证机械能守恒验证机械能守恒 （3）探究型试验）探究型试验 研究胡克定律研究胡克定律 研究匀变速直线运动研究匀变速直线运动 研究平抛运动研究平抛运动 探究黑箱内部元件探究黑箱内部元件 第2页第2页（4）仪器使用与原理）仪器使用与原理 示波器使用示波器使用 传感器简朴应用传感器简朴应用 电流表改装成伏特表电流表改装成伏特表 等势线描述等势线描述试验主要考察点试验主要考察点 一、试验主要办法一、试验主要办法（1）等效替换法）等效替换法动量守恒试验：水平位移替换速度动量守恒试验：水平位移替换速度伏安法测电阻：等效电阻替换待测电阻伏安法测电阻：等效电阻替换待测电阻 第3页第3页OQOQ和和OPOP为为A A球碰撞前后水平位移球碰撞前后水平位移O OL L为为B B球水平位移球水平位移碰撞小球碰撞小球第4页第4页为了降低误差，要求做10次左右。处理结果时，用一个尽也许小圆把全部点包在其中，取圆心为平均落点。第5页第5页（一）验证动量守恒试验注意事项：（一）验证动量守恒试验注意事项：（a）碰撞小球质量不小于被碰小球。）碰撞小球质量不小于被碰小球。（避免反弹后因摩擦造成动量损耗）（避免反弹后因摩擦造成动量损耗）（b）碰撞小球每次要从同一高度下滑）碰撞小球每次要从同一高度下滑 （确保多次测量时，每次初动量相等）（确保多次测量时，每次初动量相等）（c）两球球心等高，）两球球心等高，OO距离为距离为2倍倍r试验练习题试验练习题练习练习1.doc第6页第6页 (a)(b)虚线框内总电阻近似等于待测电阻虚线框内总电阻近似等于待测电阻等效法：成百分比等效法：成百分比 近似相等近似相等RXRX第7页第7页（二）伏安法测电阻试验注意事项：（二）伏安法测电阻试验注意事项：（a）在试验（）在试验（a）中相对误差为）中相对误差为=要求要求R RX X远不小于远不小于R RA A (b)在试验（在试验（b）中相对误差为）中相对误差为=要求要求R RV V远不小于远不小于R RX X(c)(c)选择仪表时要求指针偏转选择仪表时要求指针偏转2/32/3(d)(d)滑动变阻器阻值较小时用分压电路滑动变阻器阻值较小时用分压电路试验练习题试验练习题 练习练习2.doc2.doc第8页第8页用用AB/CD AB/CD 替替换换sini/sinrsini/sinr第9页第9页（三）测折射率试验注意事项：（a）MN、GH必须和玻璃砖两条边严格 等宽。宽，折射角偏大；窄，折射角偏 小。（b）入射角不能太大，也不能太小。太小 AB和CD边较小，误差大；太大则折射 光线弱，不便插大头针。（c）所画圆要尽也许大，以减小测量AB和CD 时误差。试验练习题练习3.doc第10页第10页(2)(2)累积法累积法把一些难以直接准确测量物理量累积后测量。把一些难以直接准确测量物理量累积后测量。测单摆周期时，为了减少由于人反应时间带测单摆周期时，为了减少由于人反应时间带来误差：测出多次全振动时间来误差：测出多次全振动时间t t，全振动次数，全振动次数n,T=t/n n,T=t/n （四）油膜（四）油膜法测分子大小时，为了形成单分子油膜，要法测分子大小时，为了形成单分子油膜，要求滴到液面上油酸体积很小，这个体积直接求滴到液面上油酸体积很小，这个体积直接测量是很难准确。详细做法是：（测量是很难准确。详细做法是：（a a）把）把V V1 1毫毫升油酸溶解与酒精中配升油酸溶解与酒精中配V V2 2毫升毫升第11页第11页 酒精溶液。酒精溶液。（b）测出）测出100滴溶液体积滴溶液体积V3毫升毫升（c）在水槽中滴一滴油酸。（在水槽中溶液）在水槽中滴一滴油酸。（在水槽中溶液中酒精溶入水中，油酸就漂浮在水面形成单中酒精溶入水中，油酸就漂浮在水面形成单分子层油膜）分子层油膜）这滴油酸体积这滴油酸体积 第12页第12页不足半格不计，超出半格算一格。试验练习题练习4.doc第13页第13页（五）试验注意事项：（五）试验注意事项：（a a）摆长为）摆长为l+rl+r，测绳长，测绳长l l应当应当在悬挂状态。测在悬挂状态。测r r用游标卡尺。用游标卡尺。摆长摆长1 1米左右，摆球密度越大越米左右，摆球密度越大越好。好。（b b）摆球过最低点读数，每两）摆球过最低点读数，每两次为一个周期。次为一个周期。（c c）处理数据可用图像法，以）处理数据可用图像法，以T T为纵坐标，以为纵坐标，以L L为横坐标，斜率为横坐标，斜率为为442 2/g/g试验练习题试验练习题 练习练习5.doc5.doc第14页第14页第15页第15页作图注意事项：1.合理选择百分比，让图线充斥整个坐标纸。2.在不影响结果时，坐标起点能够不为零。3.剔除错误点后，使点大体对称地分布在图像两侧（图像要平滑）。4.最好时“化曲为直”，计算斜率时取便于读数最远两点。第16页第16页（3）控制变量法）控制变量法 在多原因试验中，控制一些变量不变，依在多原因试验中，控制一些变量不变，依次研究单一变量影响。（探究型试验）次研究单一变量影响。（探究型试验）比如：牛顿第二定律研究比如：牛顿第二定律研究（4）留法迹）留法迹 把改变不久，不以便观测现象统计下来试把改变不久，不以便观测现象统计下来试验办法。验办法。打点计时器研究匀变速直线运动打点计时器研究匀变速直线运动 研究平抛运动规律研究平抛运动规律第17页第17页砂摆研究简谐震动砂摆研究简谐震动 验证机械能守恒验证机械能守恒（六）研究匀变速直线运动（六）研究匀变速直线运动 试验注意事项：试验注意事项：（a）打点计时器用）打点计时器用4-6伏伏50HZ交流电交流电（b）选取打点最清楚点，要舍弃初始）选取打点最清楚点，要舍弃初始 点（注意计数点含义）。点（注意计数点含义）。（c）数据处理能够逐差法和图像法（）数据处理能够逐差法和图像法（S做纵坐标，T2做横坐标，斜率中含斜率中含a a）第18页第18页次数次数 1 2 34 5 T2（S2）0.01 0.020.030.040.04S(cm)S(cm)9.8119.5629.2839.0848.80用用S=SS=Sn n-S-S1 1做函数，用做函数，用nTnT2 2做自变量。下列表所表做自变量。下列表所表示示第19页第19页数处据理用逐差法数处据理用逐差法第20页第20页（七）验证机械能守恒：（七）验证机械能守恒：（1）速度用平均速度公式）速度用平均速度公式（2）要求先打点后松纸带，不然结果偏大。）要求先打点后松纸带，不然结果偏大。纠正办法是计算出第二点速度纠正办法是计算出第二点速度（3）不需要测物体质量）不需要测物体质量第21页第21页（4）若是先松纸带，则能够再求另一点速度。）若是先松纸带，则能够再求另一点速度。试验练习题试验练习题练习练习6.doc（八）研究平抛运动规律（八）研究平抛运动规律 （1）斜槽端点要水平）斜槽端点要水平 （2）每次小球要从同一位置下滑，以保）每次小球要从同一位置下滑，以保 证飞出时水平速度相同证飞出时水平速度相同 （3）坐标纸纵坐标和重垂线重叠。）坐标纸纵坐标和重垂线重叠。第22页第22页第23页第23页图像但是原点原图像但是原点原因？因？（1）端口上翘，）端口上翘，是斜上抛运动。是斜上抛运动。（2）横坐标在）横坐标在槽平面下方槽平面下方第24页第24页简谐运动运动规律试验办法：留迹法 替换法第25页第25页五、模拟法五、模拟法 原理相同情况下，把不好展示问题用另外一个原理相同情况下，把不好展示问题用另外一个较为办法类似地展示出来。较为办法类似地展示出来。（九）模拟法画电场中档势线（九）模拟法画电场中档势线 从一个圆形电极流向另外以圆形电极恒定电从一个圆形电极流向另外以圆形电极恒定电流类似异种点电荷产生电场流类似异种点电荷产生电场第26页第26页第27页第27页（1）在电极连线上大体等距）在电极连线上大体等距5个基准点个基准点（2）把灵敏电流计一个探针放在其中一个基）把灵敏电流计一个探针放在其中一个基 准点上，另外一探针在基准点附近准点上，另外一探针在基准点附近1cm左右左右 移动，直到电流计指针不偏转（中央）移动，直到电流计指针不偏转（中央）（3）重复（）重复（2），找出），找出5个等势点个等势点（4）重复（）重复（2）（）（3）找其它基准点等势点）找其它基准点等势点第28页第28页（10）电阻测量）电阻测量 测量电阻办法诸多：测量电阻办法诸多：伏安法伏安法 半偏法半偏法 电桥法电桥法 伏伏法伏伏法 安安法安安法 欧姆表测电阻欧姆表测电阻 （十）电流表改装成伏特表（半偏法）（十）电流表改装成伏特表（半偏法）用伏安法误差较大用伏安法误差较大 原理：在电流不变条件下，并联一个同阻原理：在电流不变条件下，并联一个同阻 值电阻，电流减半。值电阻，电流减半。第29页第29页要求：要求：（1）滑动变阻器阻值）滑动变阻器阻值 很大（电源电动势很很大（电源电动势很 大）大）（2）只能用分压电路）只能用分压电路（3）先合）先合K1，调滑动变阻器，使电流表半偏。，调滑动变阻器，使电流表半偏。以后就不能再动滑动变阻器。以后就不能再动滑动变阻器。（4）后合）后合K2，调变阻箱使电流表半偏。变阻，调变阻箱使电流表半偏。变阻 箱阻值就是电流表阻值。箱阻值就是电流表阻值。第30页第30页测出电阻测出电阻RA后改装环节是：后改装环节是：（1）算出电流表满偏电压）算出电流表满偏电压 （2）依据要求电压量程算出串联电阻）依据要求电压量程算出串联电阻 （3）在安培表上串联阻值为）在安培表上串联阻值为RX电阻。电阻。第31页第31页（4）表盘标数：把电流刻度位置相应电压值）表盘标数：把电流刻度位置相应电压值 标在表盘上。标在表盘上。改装表校准改装表校准 （1）改装表要和原则表并联）改装表要和原则表并联（2）滑动变阻器用小阻值好）滑动变阻器用小阻值好（电压调整均匀）（电压调整均匀）（3）需要逐刻度校准，滑动变阻器用分压连接。）需要逐刻度校准，滑动变阻器用分压连接。（相称于按滑动长度（相称于按滑动长度变阻器正比调整电压）变阻器正比调整电压）第32页第32页误差分析 第33页第33页理论上理论上RA=R箱，箱，实际实际RAR箱理论上理论上RX=事实上事实上RX=U测测U真实真实（理论值就是测量值）（理论值就是测量值）第34页第34页练习题练习题 某同窗用右图电路测伏特表某同窗用右图电路测伏特表内阻。内阻。A.欧滑动变阻器欧滑动变阻器B.B.20欧滑动变阻器欧滑动变阻器（1）用哪个滑动变阻器好？）用哪个滑动变阻器好？（2）测出电阻值是偏大还时偏小？）测出电阻值是偏大还时偏小？（3）写出试验环节。）写出试验环节。若电压表量程是若电压表量程是3V，试验中测出伏特表内阻为，试验中测出伏特表内阻为200欧姆。要把该表改成欧姆。要把该表改成0.6A电流表。需要并一个多电流表。需要并一个多大电阻？大电阻？第35页第35页（3）假如要用一个原则电流表对改装表进行校准，）假如要用一个原则电流表对改装表进行校准，请画出校准电路图。请画出校准电路图。伏伏法测电阻伏伏法测电阻 （1）不考虑伏特表内）不考虑伏特表内阻影响。伏特表读数阻影响。伏特表读数为为U1,U2,变阻箱变阻箱 阻值为阻值为R0，求，求RX（2）考虑伏特表内阻影响，内阻分别为）考虑伏特表内阻影响，内阻分别为 r1、r2求求RX（3）画出安安法测内阻电路图）画出安安法测内阻电路图第36页第36页电桥法测电阻电桥法测电阻 （1）划片两端电阻正比于两边电阻丝电阻）划片两端电阻正比于两边电阻丝电阻（2）当灵敏电流计指针指在表中央时等式成）当灵敏电流计指针指在表中央时等式成 立立（3）试验精度取决于电流计精度）试验精度取决于电流计精度第37页第37页（十一）测电源电动势及内阻（十一）测电源电动势及内阻 试验原理：试验原理：计算办法：直接计算计算办法：直接计算 图像法图像法（1）计算法）计算法 计算出几组计算出几组E、r,最后分别计算平均值最后分别计算平均值（2）图像法）图像法 以以U为纵坐标，以为纵坐标，以I为横坐标。为横坐标。1.安培表不能接在红线位置安培表不能接在红线位置 （否侧内阻误差很大）（否侧内阻误差很大）第38页第38页2.纵坐标电压不能从零开始，而电流必须从零开纵坐标电压不能从零开始，而电流必须从零开 始始第39页第39页某同窗由于没有伏特表，便设计出了下图试验电路某同窗由于没有伏特表，便设计出了下图试验电路图来测电源内阻和电动势。他用图像法处理，描出图来测电源内阻和电动势。他用图像法处理，描出点下列：点下列：依据图像求出电依据图像求出电阻和电动势？阻和电动势？第40页第40页变形试验处理办法：变形试验处理办法：（1）弄清楚基本试验原理）弄清楚基本试验原理（2）弄清楚变形试验与基本试验区别）弄清楚变形试验与基本试验区别（3）写出基本等量关系。）写出基本等量关系。第41页第41页（十一）长度测量（十一）长度测量 （1）游标卡尺）游标卡尺 十分度：游标尺长十分度：游标尺长9厘米，十等分厘米，十等分 二十分度：游标尺长二十分度：游标尺长19厘米，二十等分厘米，二十等分 五十分度：游标尺长五十分度：游标尺长49厘米，五十等分厘米，五十等分 第42页第42页 读数办法：读数办法：（1）游标尺零刻度线前刻度读数为主尺读数）游标尺零刻度线前刻度读数为主尺读数（2）弄清楚游标刻度线条数（不要看游标上）弄清楚游标刻度线条数（不要看游标上 数字），得出最小分度。数字），得出最小分度。（3）看游标尺哪条刻度线与主尺刻度线对得）看游标尺哪条刻度线与主尺刻度线对得 最齐。在游标上，从最近标数开始数条数。最齐。在游标上，从最近标数开始数条数。读数读数X0.1+条数条数X分度分度=游标读数游标读数。（4）最后读数）最后读数=主尺读数主尺读数+游标读数游标读数 第43页第43页第44页第44页50分度游标尺游标标数分度游标尺游标标数（2）螺旋测微仪读数）螺旋测微仪读数 1.游标卡尺不需要估读，而螺旋测微仪要求估游标卡尺不需要估读，而螺旋测微仪要求估 读读 2.主尺上排为半刻度，下排为整数刻读。主尺上排为半刻度，下排为整数刻读。第45页第45页半刻度未露出来半刻度未露出来主尺读数：主尺读数：8.0mm8.0mm旋钮读数旋钮读数0.450mm0.450mm读数：读数：8.450mm8.450mm半刻度线露出来半刻度线露出来主尺读数：主尺读数：7.50mm旋钮读数：旋钮读数：0.113mm读数：读数：7.613mm第46页第46页万用表和使用万用表和使用（1）红进黑出）红进黑出（2）测电阻时，表笔）测电阻时，表笔短接，用调零旋钮调到短接，用调零旋钮调到零欧。（接内部电源）零欧。（接内部电源）改一次量程调一次零。改一次量程调一次零。（3）测完后选择旋钮）测完后选择旋钮置于置于 OFF（4）选择合理档位，）选择合理档位，最好使指针超出半表盘。最好使指针超出半表盘。第47页第47页测金属丝电阻率测金属丝电阻率测金属丝电阻率：测金属丝电阻率：（1）测电阻丝长度）测电阻丝长度（2）测电阻丝直径）测电阻丝直径 测多个位置，求平均值测多个位置，求平均值（3）测电阻丝电阻）测电阻丝电阻 a.用万用表粗测金属丝电阻用万用表粗测金属丝电阻 b.依据粗测值和仪表决定试验电路依据粗测值和仪表决定试验电路 c.测出电流和电压，计算出测出电流和电压，计算出RX第48页第48页试验室新进一批金属电阻丝，试验室新进一批金属电阻丝，=1.7X10-8m，有下列仪器可供选择有下列仪器可供选择:多用表、量程为多用表、量程为0.6A安培表（内阻为安培表（内阻为3）、量程为）、量程为3V电压表（内阻电压表（内阻3K）、开关、）、开关、10滑动变滑动变阻器、螺旋测微仪、导线阻器、螺旋测微仪、导线 若干，电动势若干，电动势1.5V干电池若干干电池若干。（一）用多用表测金属丝电阻，补充第（一）用多用表测金属丝电阻，补充第步步 将红黑表笔插入多用表将红黑表笔插入多用表“+”“-”插孔选择插孔选择电阻档电阻档“X1”；把红黑表笔分别与金属丝两端连接，多用表示把红黑表笔分别与金属丝两端连接，多用表示数如图所表示：数如图所表示：第49页第49页（2）为了减少误差，和取得较）为了减少误差，和取得较大电压调整范围请你设计电路图大电压调整范围请你设计电路图测金属丝电阻。测金属丝电阻。（3）他们用千分尺测金属丝直）他们用千分尺测金属丝直径如图所表示，金属丝直径是？径如图所表示，金属丝直径是？（4）请你依据万用表测出估算）请你依据万用表测出估算出金属丝长度？（保留出金属丝长度？（保留2位有效位有效数值）数值）（5）为何试验中电流不宜过大）为何试验中电流不宜过大？第50页第50页示波器使用：示波器使用：1辉度调整辉度调整 2聚焦聚焦3辅助聚焦辅助聚焦 4开关开关5批示灯批示灯 6竖直位移竖直位移7水平位移水平位移 8改变振幅改变振幅9改变波长改变波长 11倍数衰减倍数衰减12改变扫描频率改变扫描频率13信号输入方式信号输入方式14接线柱接线柱 15变换正余弦变换正余弦第51页第51页多用表探究黑箱内部电学元件多用表探究黑箱内部电学元件 黑箱内电学元件：电源、二极管、电阻、电感、黑箱内电学元件：电源、二极管、电阻、电感、电容电容元件电学特性：元件电学特性：二极管：正向电阻很小，反向电阻很大二极管：正向电阻很小，反向电阻很大 电感：阻碍电流改变，通直流阻交流电感：阻碍电流改变，通直流阻交流 电容：通交流阻直流电容：通交流阻直流试验做法：试验做法：1用直流电压档：测量点无电压用直流电压档：测量点无电压-无电源无电源第52页第52页 有电压有电压-测量点之间有电源测量点之间有电源2.用欧姆档测量：用欧姆档测量：测量点正、反电阻不变测量点正、反电阻不变-测量点间为纯电阻测量点间为纯电阻 测量点正、反电阻相差大测量点正、反电阻相差大-有电容有电容 测量点电阻有缓慢改变测量点电阻有缓慢改变-有电感有电感第53页第53页双缝干涉测波长双缝干涉测波长 第54页第54页选择双缝间距选择双缝间距d=0.2mm双缝屏，像屏与双缝距离双缝屏，像屏与双缝距离为为700mm。如上图所表示。如上图所表示。测量头主尺最小刻度为毫米，副尺分度为测量头主尺最小刻度为毫米，副尺分度为50分分度。某同窗调整手轮后，第一次从目镜看到干涉条度。某同窗调整手轮后，第一次从目镜看到干涉条纹和游标尺读数如（纹和游标尺读数如（a）所表示；再次调整后如）所表示；再次调整后如（b）所表示：两种情况下读数是？（图中数字是）所表示：两种情况下读数是？（图中数字是该学生给各暗条纹编号）该学生给各暗条纹编号）经计算，两明条纹间隔距离经计算，两明条纹间隔距离X=？这中色光波长？这中色光波长为？为？第55页第55页传感器简朴应用传感器简朴应用 传感器：将感受到物理量（力、热、声、光传感器：将感受到物理量（力、热、声、光等）转换成便于测量量一类元件。等）转换成便于测量量一类元件。1.热敏电阻热敏电阻 随温度改变，电阻值发生明显改变电阻。随温度改变，电阻值发生明显改变电阻。用途：温度计、温度控制用途：温度计、温度控制 2.光敏电阻光敏电阻 随光线强度改变，电阻发生明显改变电阻随光线强度改变，电阻发生明显改变电阻 用途：光控设备、光电计数器用途：光控设备、光电计数器第56页第56页3.压敏电阻压敏电阻 随压力改变，电阻发生明显改变电阻随压力改变，电阻发生明显改变电阻 用途：压力传感器、声控设备用途：压力传感器、声控设备第57页第57页