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北京高考物理实验要点北京市高中物理实验必考要点一、 研究匀变速直线运动二、探究弹力与弹簧伸长的关系F= k x = k (l-l0) 下图为准确实验时的图像 形成上图的原因：当未悬挂砝码时，由于弹簧自重的影响，造成弹簧的形变 AF1F2FFO三、验证平行四边形定则记录:结点O的位置 两测力计的示数F1、F2测量 两测力计拉力的方向用两个测力计拉细绳套使橡皮条伸长，绳的结点到达某点O。 结点O的位置。 记录 两测力计的示数F1、F2。 两测力计所示拉力的方向。用一个测力计重新将结点拉到O点。 记录：弹簧秤的拉力大小F及方向。减小误差的方法: a测力计使用前要校准零点。 b弹簧伸长方向和所测拉力方向应一致，并与木板平行. c两个分力和合力都应尽可能大些. d拉橡皮条的细线要长些，标记两条细线方向的两点要尽可能远些. e两个分力间的夹角不宜过大或过小，一般取6001200为宜四、验证牛顿第二定律 纸带 打点计时器1.原理：平衡摩擦力：适当垫高长木板不带滑轮的一端，使小车刚好匀速下滑。用细绳将砂桶(质量为m)和小车连成一个整体，连接体做匀加速直线运动。根据牛顿第二定律： 整体：mg=（M+m）a 小车：T=Ma= ，当mM时, 即小车的合外力近似为砂和砂桶的重力mg。2实验条件:a平衡摩擦力： b只有小车和码砝的质量之和（M）远远大于砂和砂桶的总质量(m)时,小车的合力才近似等于砂和砂桶的重力mg.3主要测量量：小车的质量(包括砝码)M；砂和砂桶的总持量m.；纸带上相邻计数点间的位移S1、S2、S34数据处理： 逐差法求加速度:5实验结果分析：图线法：M一定时，aF图线；F一定时，a图线。在实验中某人得不出当小车的质量一定时加速度a与作用力F成正比的正确图线，而是得出下列图线（图1-6）。请分别说出得到（A）、（B）、（C）三种图的原因。分析与解答（A）图的原因是：平衡摩擦力过度。从图中可以看出，图线在纵轴上的截距为一正值，表示外力作用为零时，已经有了加速度。这是因为垫木太厚，造成小车在自身下滑力作用下向下滑动所造成。（B）图的原因是：平衡摩擦力不足。因为图线在横轴上的截距为一正值，表示外加作用力已经为某一值时小车的加速度仍为零，这意味着摩擦力还要一部分拉力来平衡。（C）图的原因是：没有满足Mm这个条件。由图可知，当作用力较大时，图线向下偏，这表示a的值偏小。我们知道（C）图横轴的F实际是砂和砂桶的总重力mg，而纵轴的a则由实际的力T=Mmg/（m+M）来决定，当拉力越大时，mg与T的偏离也越大，这是造成图（C）的原因。五、研究平抛运动图7-22图7P1P2P3坐标纸木板重锤斜槽轨道图6考点：1、h=1/2gt2 x=v0t2、Y2y1=aT2 注意事项：1.斜槽末端水平，木板竖直2.小球从同一高度释放3.球心位置记作抛出点4.测量工具：刻度尺（不用秒表）打点计时器纸带橡皮筋注意：斜槽不要求光滑 如没有记录抛出点，用s=aT2求时间六、探究动能定理平衡摩擦力橡皮筋做功分别为W、2W、3W、分析W-v，W-v2，W-v3图像得注：也可应用验证牛顿第二定律装置。七、验证机械能守恒定律电火花计时器铁夹重锤纸带图1图20cm123456789101112OABCDEFGMNxMxNxMN方法1：（有抛出点）方法2：（无抛出点）减小摩擦力：选质量大体积小的重锤纸带限拉孔在同一竖线上测量工具：打点计时器、刻度尺（不需要天平）1原理：物体做自由落体运动，根据机械能守恒定律有：mgh=1/2mv2在实验误差范围内验证上式成立。2实验器材：打点计时器，纸带，重锤，米尺，铁架台，烧瓶夹、低压交流电源、导线。3实验条件： a打点计时器应该竖直固定在铁架台上b在手释放纸带的瞬间，打点计时器刚好打下一个点子，纸带上最初两点间的距离约为2毫米。4测量的量： a从起始点到某一研究点之间的距离，就是重锤下落的高度h，则重力势能的减少量为mgh1；测多个点到起始点的高h1、h2、h3、h4（各点到起始点的距离要远一些好） b不必测重锤的质量5误差分析：由于重锤克服阻力作功，所以动能增加量略小于重力势能减少量6易错点：a选择纸带的条件：打点清淅；第1、2两点距离约为2毫米。OMPN球1球2b.打点计时器应竖直固定，纸带应竖直。c.实验操作关键：先合上电源，再松开纸带。d.减小误差，重锤应适当大一些。八、验证动量守恒定律两球体积相同，m1m2变m1v0= m1v1+ m2v2为m1OP= m10M+ m2ON测量工具：刻度尺、天平注：分清各球落点1原理：两小球在水平方向发生正碰,水平方向合外力为零,动量守恒。 m1v1=m1v1/+m2v2/ 本实验在误差允许的范围内验证上式成立。两小球碰撞后均作平抛运动,用水平射程间接表示小球平抛的初速度： OP-m1以v1平抛时的水平射程 OM-m1以v1/平抛时的水平射程 ON-m2以V2/ 平抛时的水平射程 验证的表达式：m1OP=m1OM+m2ON2 实验仪器： 斜槽、重锤、白纸、复写纸、米尺、入射小球、被碰小球、游标卡尺、刻度尺、圆规、天平。3 实验条件： a入射小球的质量m1大于被碰小球的质量m2 (m1 m2) b入射球半径等于被碰球半径 c入射小球每次必须从斜槽上同一高度处由静止滑下。 d斜槽未端的切线方向水平 e两球碰撞时，球心等高或在同一水平线上4主要测量量： a用天平测两球质量m1、m2； b水平射程5易错易混步骤：a调节轨道末端切线水平， b落点位置的确定：以每次实验的落点为参考，作一尽可能小的圆，将10次落点围在里面，圆心就是落点的平均位置，我们就把此圆的圆心定为实验测量数据时所对应的小球落点位置。九、用单摆测定重力加速度绳：细、轻且不易伸长的线球：小、重的金属球计时：摆球通过最低位置时开始计时，从同一方向通过最低位置进行计数，计数从“零”开始。求g：计算和图像误差分析：用测量值与真实值比较1.实验目的：用单摆测定当地的重力加速度。2.实验原理：g=42L/T23.实验器材：长约1m的细线、小铁球、铁架台、米尺、游标卡尺、秒表。4.易错点：（a.小球摆动时，最大偏角应小于50到100。b.小球应在竖直面内振动。c.计算单摆振动次数时，应从摆球通过平衡位置时开始计时。d.摆长应为悬点到球心的距离。即：摆长:L=摆线长+摆球的半径。e周期的计算: T=t/n . 做3050次全振动的时间除以总次数，得到1个周期的时间，用这种方法可以减小测量误差.11T22TnnTT=t01112T21TnnT2T=2t01210T21T2n（n-1）T2T=2t-112310T21Tn（n-1）TT=t-112 5.数据处理方法：1）公式法:将测得的摆长L和周期T代入公式g=42L/T2 即可求出当地的重力加速度的值，为了减小误差，可以改变摆长，测量周期，得到g1、g2、g3，然后求平均值.2）图象法：画出T2-L图象通过求“斜率k=42/g”确定g（误差小）；也可画出L - T2图象通过求“斜率k=g/42”确定g（误差小）；3、测量结果精确度：1.适当加长摆线2. 单摆偏离平衡位置的角度不能太大4、误差分析：g偏大：测量周期时，误将摆球（n-1）次全振动的时间t记为了n次全振动的时间，并由计算式T=t/n求得周期g偏小： 测量摆长时，把摆线的长度当成了摆长或漏记小球半径摆线上端未牢固地固定于O点，振动中出现松动，使摆线越摆越长（相当于摆长变短）.电学基础：1、测量电路的选择图7-29伏安法测量电路有两种：安培表内接法和外接法，如图7-29甲所示，内接法适于测大电阻，如图7-29乙所示外接法适于测小电阻。（大内小外） 有三种选择两种测量电路方法直接比较法：当RxRA用内接法；当RxRv用外接法。临界值计算法：当用内接法，当用外接法。图7-30测试判断法：当Rx、RA、RV大约值都不清楚就用测试判断法。如图7-30所示，将单刀双掷开关S分别接触a点和b点，若看到安培表示数 变化比伏特表示数变化大，则说明伏特表分流影响较大，应该选内接法；若伏特表示数变化比安培表示数变化大，则说明安培表分压影响较大，应该选外接法。 (4)误差分析：大内大，小外小控制电路的选择限流式：如图7-31甲，触头P开始应置于A端使电路阻值最大。图7-31分压式：图7-31乙所示，为确保安全，触头P应滑至A端，即开始负载电压处于最小。电路选择原则：1、零起必分压 2滑小必分压3、滑大可限流，烧表必分压十、测定金属的电阻率AVRRx考点：1.安培表外接法2.测L时应测接入电路的电阻丝的有效长度。3.闭合开关前，应把滑动变阻器的滑动触头置于正确位置。4.多次测量U、I，先计算R，再求R平均值。5.电流不宜过大，否则电阻率要变化，安培表一般选00.6安挡十一、描绘小灯泡的伏安特性曲线实验原理：在小灯泡由暗变亮的过程中，温度发生了很大的变化，而导体的电阻会随温度的变化而增大，故在两端电压由小变大的过程中，描绘出的伏安特性曲线就不是一条直线，而是一条各点斜率逐渐增大的曲线。024680.20.40.6I/AU/VVAS考点： 1.电流表外接（因R灯小）2.滑动变阻器分压（U从0调起）。3.灯丝电阻率随温度的升高而增大注：分清U-I图和I-U图 滑变分压式的实物图连法RGVGRR1S1S2十二、把电流表改装成电压表(串大电阻) 电流表改装电流表（并小电阻）电流表改装成电压表(串大电阻) 电流表改装电流表（并小电阻）半偏法：R远大于R1，rG比实际偏小 校表：滑变分压式连接（从零调起）十三、测定电源的电动势和内阻AVIUOEr=k原理：E=U+Ir电压表的位置不要将I调得过大，选小量程注意：坐标轴是否从零开始1.实验电路图：安培表和滑动变阻器串联后与伏特表并联。 2.测量误差：e、r测量值均小于真实值。 3.安培表一般选00.6A档，伏特表一般选03伏档。4.电流不能过大，一般小于0.5A。误差：电动势的测量值e测和内电阻的测量值r测均小于真实值5.延伸：其他方法： 1）安阻法： 2）伏阻法：共同点：必须知道两个定值电阻的阻值，所以器材中用变阻箱（不能使用滑动变阻器）或两个已知电阻。器材电压表、电流表、滑动变阻器电流表、电阻箱电压表、电阻箱电路原理E=U1+I1rE=U2+I2rE=I1（R1+r）E=I2（R2+r）E=U1+U1r/R1E=U2+U2r/R2数据处理（1）多次测量求平均值（2）图象法 6.数据处理方法：1）根据闭合电路欧姆定律列方程求（误差大）2）图象法：画出U-I图象，斜率的绝对值为r,纵截距为E （误差小）；描出的点不完全在同一直线上，作图时要使直线尽可能多的通过一些点，并使不在直线上的各点分布在直线两侧，数目大致相等，个别点偏离过大则舍去.7注意： 纵坐标U不从零开始时，图像与横轴的交点不表示短路电流；计算电源内阻时，要在直线上任取两个相距较远的点，用r=U/I来计算电池的内阻r.十四、多用表的使用考点1.欧姆表电流红入黑出2.使用先机械调零，欧姆表换挡欧姆调零3.测电阻时，电阻要与电源和其他元件断开4.读数时要乘以被率，不估读5.指针偏转较小，示数较大，换高档位6.用完，开关置OFF挡或交流电压最高档十五、示波器的使用水平、竖直位移旋钮；调节图像水平、竖直方向的位置X、Y增益旋钮；调节图像水平、竖直方向的幅度注：原理很重要，类比沙摆实验十六、传感器的简单应用热敏电阻电阻率随温度的升高而减小。光敏电阻电阻率随光照强度的增大而减小图xOyMAP1P2P3BCaaONABPQ注：容器式传感器改变的是哪个量十七、测定玻璃的折射率选厚、宽的玻璃砖每侧两枚大头针间距大些入射角不能太小和太大实验过程中不要移动玻璃砖分析误差时，画出实验光路与实际光路比较丙a甲乙aabbbaaabbb考点：误差分析甲：不变 乙：偏小 丙：不变AB图7甲A位置B位置丙乙01020111213cm01020111213cm十八、用双缝干涉测定光的波长顺序：光源、滤光片、单缝、双缝、光屏原理： 为相邻两明纹间距调节元件中心均在遮光筒的中心轴线上单、双缝平行且竖直，线状灯丝平行单缝注：数清条纹个数，计算注意单位十九、读数（）、刻度尺：最小刻度1mm，估读到 0.1mm例：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答案：1.00，1.40，1.84，2.26，2.67；（2）、游标卡尺：1、 构造和用途：测厚度，外径 2、读数：主尺+游标游标卡尺（mm）精度mm测量结果（游标尺上第n个格与主尺上的某刻线对正时）mm刻度格数刻度长度每小格与1mm的差1090.10.1主尺读数（mm）+0.1*n（mm）20190.050.05主尺读数（mm）+0.05*n（mm）50490.020.02主尺读数（mm）+0.02*n（mm）2游标卡尺的读数：主尺最小分度是1mm，则图中三个卡尺的读数为：甲图中的游标是10分度，则读数为 mm；乙图中的游标是20分度，则读数为 mm；丙图中的游标是50分度，则读数为 mm。甲丙10011121020cm 1245670891033012456789001212AB答案：29.8，102.35，8.30。（）螺旋测微器（千分尺）：估读到0.001mm1、 构造 2、读数（mm）=固定刻度d读数(mm)+0.01*格数3螺旋测微器的读数：图中甲为 mm；乙为 mm，丙为 mm。图455003540乙丙甲 答案：0.900，8.600，8.480（）电压表、电流表类别精确度（最小刻度）测量结果电压表分度量程电压表10分度仪表0-3V0.1V估读到0.01V，例：1.88V电压表2分度仪表0-15V0.5V估读到0.1V，（十分位为估读）例：10.0V，10.2V电流表5分度仪表0-0.6A0.02A估读到0.01A，（百分位为估读）例：0.03A电流表10分度仪表0-3A0.1A估读到0.01A，例：2.22A根据仪器的最小分度可以分别采用1/2、1/5、1/10的估读方法，一般： 最小分度是2的，（包括0.2、0.02等），采用1/2估读，如安培表00.6A档； 最小分度是5的，（包括0.5、0.05等），采用1/5估读，如安培表015V档；最小分度是1的，（包括0.1、0.01等），采用1/10估读，如刻度尺、螺旋测微器、安培表03A档、电压表03V档记忆口诀：最小分度为1的，估读到下一位；最小分度为2或5的，估读到本位（）秒表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030秒内读数；当分针在后0.5分内时，秒针在3060秒内读数或者分针多读0.5分秒针在秒针在030秒内读数。（秒表不估读）以下秒表读数：99.8秒测电阻的其它方法等效法测Rx： 2、 等效法测Rv： 半偏法测Rv： 伏安法测Rv：3、半偏法测Rg 4、已知内阻的电流表可当作电压表用： 已知内阻的电压表可当作电流表用：