高一物理常見實(shí)驗(yàn)總結(jié)

一、基本物理實(shí)驗(yàn)

歸類實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．游標(biāo)卡尺的使用2．螺旋測微器的使用3．驗(yàn)證力的平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)說明測量原理、使用方法；10分度、20分度、50分度的游標(biāo)卡尺的讀數(shù)等構(gòu)造、原理、使用方法、正確讀數(shù)等實(shí)驗(yàn)的等效思想；作圖法等應(yīng)用性試驗(yàn)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)測量性試驗(yàn)探究性實(shí)驗(yàn)二、實(shí)驗(yàn)涉及的方法:1．等效法:（驗(yàn)證力的平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)）2．轉(zhuǎn)換法：（彈簧測力計(jì)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，用單擺測定重力加速度等）3．留跡法：（打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，用描跡法描繪平拋運(yùn)動的軌跡）4．累積法：（把細(xì)金屬絲繞在圓柱體上測細(xì)金屬絲的直徑，測一張薄紙的厚度時(shí)，用單

擺測定重力加速度測單擺完成多次全振動的總時(shí)間除以全振動的次數(shù)）

5．控制變量法：（在“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量與加速度和力的關(guān)系驗(yàn)證）三、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法

1．列表法：列表的要求(1)寫明表的標(biāo)題或加上必要的說明；(2)必須交代清楚表中各符號所表示

的物理量的意義，并寫明單位；(3)表中數(shù)據(jù)應(yīng)是正確反映測量結(jié)果的有效數(shù)字．

2．平均值法：現(xiàn)行教材中只介紹了算術(shù)平均值，即把測定的數(shù)據(jù)相加求和，然后除以

測量的次數(shù)．必須注意的是，求平均值時(shí)應(yīng)該按測量儀器的精確度決定應(yīng)保留的有效數(shù)字的位數(shù)．

3．圖象法：圖象法是物理實(shí)驗(yàn)中廣泛應(yīng)用的處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法．圖象法的最大優(yōu)點(diǎn)是

直觀、簡便．在探索物理量之間的關(guān)系時(shí)，由圖象可以直觀地看出物理量之間的函數(shù)關(guān)系或變化趨勢，由此建立經(jīng)驗(yàn)公式．

4．驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律用自由落體進(jìn)行驗(yàn)證；使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和刻度尺等5.單擺測定重力及速度使用刻度尺和秒表；實(shí)驗(yàn)操作要求等研究性試驗(yàn)6．研究勻變速直線運(yùn)動明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模皇褂么螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器；用刻度尺測量、分析所打的紙帶來計(jì)算加速度等7．研究平拋物體的運(yùn)動用平拋實(shí)驗(yàn)器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；研究的目的和方法；描繪平拋軌跡；計(jì)算平拋物體的初速度等8．探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原理和方法；實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄與分析；實(shí)驗(yàn)結(jié)論的描述與表達(dá)形式等例題

例1新式游標(biāo)卡尺的刻度線看起來很“稀疏”，使讀數(shù)顯得清晰明了，便于使用者正確讀取數(shù)據(jù)．通常游標(biāo)卡尺的刻度有10分度、20分度和50分度三種規(guī)格；新式游標(biāo)卡尺也有相應(yīng)的三種，但刻度卻是：19mm等分成10份，39mm等分成20份，99mm等分成50份．圖7－2就是一個(gè)“39mm等分成20份”的新式游標(biāo)卡尺．

圖7－2

(1)它的準(zhǔn)確度是__________mm．

(2)用它測量某物體的厚度，示數(shù)如圖6－1所示，正確的讀數(shù)是__________cm．[答案](1)0.05(2)3.030

【解析】此題考查實(shí)驗(yàn)器材的基本讀法以及正確使用，此題是20分度的游標(biāo)卡尺，分度值是0.05，第六格對齊，所以是0.05*6=0.30，后面的0不可省略。

例2、某同學(xué)在家中嘗試驗(yàn)證平行四邊形定則，他找到三條相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、鉛筆、細(xì)繩、白紙、釘子，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：如圖7－10甲所示，將兩條橡皮筋的一端分別掛在墻上的兩個(gè)釘子A、B上，另一端與第三條橡皮筋連接，結(jié)點(diǎn)為O，將第三條橡皮筋的另一端通過細(xì)繩掛一重物．

圖7－10甲

①為完成本實(shí)驗(yàn)，下述操作中必需的是________．a(chǎn)．測量細(xì)繩的長度b．測量橡皮筋的原長

c．測量懸掛重物后橡皮筋的長度d．記錄懸掛重物后結(jié)點(diǎn)O的位置

②釘子位置固定，欲利用現(xiàn)有器材，改變條件再次驗(yàn)證，可采用的方法是__________________．

[答案](1)①bcd②更換不同的小重物

【解析】此題是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證力的平行四邊形定則。只是將彈簧測力計(jì)換成了橡皮筋，注意事項(xiàng)并沒有改變，所以一些結(jié)論還是可以用到。問題2中用到了控制變量法，所以改變小重物。

擴(kuò)展閱讀：高中物理實(shí)驗(yàn)總結(jié) 實(shí)驗(yàn)專題復(fù)習(xí)一：高中物理實(shí)驗(yàn)常用基礎(chǔ)知識

專題一高中物理實(shí)驗(yàn)常用基礎(chǔ)知識

（一）常用實(shí)驗(yàn)原理的設(shè)計(jì)方法

1．控制變量法：如：在“驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)”中，加速度、力和質(zhì)量的關(guān)系控制。在“研究單擺的周期”中，擺長、偏角和擺球質(zhì)量的關(guān)系控制等等。

2．理想化方法：用伏安法測電阻時(shí)，選擇了合適的內(nèi)外接方法，一般就忽略電表的非理想性。

3．等效替代法：某些量不易測量，可以用較易測量的量替代，從而簡化實(shí)驗(yàn)。在“驗(yàn)證碰撞中的動量守恒”的實(shí)驗(yàn)中，兩球碰撞后的速度不易直接測量，在將整個(gè)平拋時(shí)間定為時(shí)間單位后，速度的測量就轉(zhuǎn)化為對水平位移的測量了。4．模擬法：當(dāng)實(shí)驗(yàn)情景不易創(chuàng)設(shè)或根本無法創(chuàng)設(shè)時(shí)，可以用物理模型或數(shù)學(xué)模型等效的情景代替，盡管兩個(gè)情景的本質(zhì)可能根本不同�！懊枥L電場中的等勢線”的實(shí)驗(yàn)就是用電流場模擬靜電場。

5．微小量放大法：微小量不易測量，勉強(qiáng)測量誤差也較大，實(shí)驗(yàn)時(shí)常采用各種方法加以放大�？ㄎ牡显S測定萬有引力恒量，采用光路放大了金屬絲的微小扭轉(zhuǎn)；在觀察玻璃瓶受力后的微小形變時(shí)，使液體沿細(xì)玻璃管上升來放大瓶內(nèi)液面的上升。

（二）常見實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集方法1．利用測量工具直接測量基本物理量

模塊基本物理量長度力學(xué)時(shí)間質(zhì)量（力）電阻（粗測）電學(xué)電流（電壓）熱學(xué)溫度電流表（電壓表）溫度計(jì)測量儀器刻度尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測微器秒表（停表）、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器天平（彈簧秤）歐姆表、電阻箱2．常見間接測量的物理量及其測量方法

有些物理量不能由測量儀器直接測量，這時(shí)，可利用待測量和可直接測量的基本物理量之間的關(guān)系，將待測物理量的測量轉(zhuǎn)化為基本物理量的測量。．．

模塊待測物理量速度力學(xué)加速度功電學(xué)

基本測量方法①利用紙帶，vmSnSn12TST2；②利用平拋，vx2g2y①利用紙帶，逐差法a；②利用單擺g4LT2根據(jù)WEk轉(zhuǎn)化為測量m、v①根據(jù)RUI電阻（精確測量）轉(zhuǎn)化為測量U、I（伏安法）；②電阻箱（半偏、替代）電功率電源電動勢（三）常用實(shí)驗(yàn)誤差的控制方法

根據(jù)P=UI轉(zhuǎn)化為測量U、I根據(jù)E＝U＋I(xiàn)r轉(zhuǎn)化為測量U、I然后聯(lián)立方程求解或運(yùn)用圖像處理為了減小由于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)而引起的偶然誤差，常需要采用以下方法控制實(shí)驗(yàn)誤差。1．多次測量求平均值，這是所有實(shí)驗(yàn)必須采取的辦法，也是做實(shí)驗(yàn)應(yīng)具有的基本思想。

2．積累法。一些小量直接測量誤差較大，可以累積起來測量，以減小誤差�！坝脝螖[測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，為了減小周期的測量誤差，不是測量完成一次全振動的時(shí)間，而是測量完成30~50次全振動的時(shí)間。（四）常用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法

1．列表法：在記錄和處理數(shù)據(jù)時(shí)，常將數(shù)據(jù)列成表格。數(shù)據(jù)列表可以簡單而又明確的表示出有關(guān)物理量之間的關(guān)系，有助于找出物理量之間的規(guī)律性的聯(lián)系。列表的要求是①寫明表的標(biāo)題或加上必要的說明；②必須交待清楚表中各符號所表示的物理量的意義，并寫明單位；③表中的數(shù)據(jù)要正確反映測量結(jié)果的有效數(shù)字。

2．作圖法：用作圖法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是物理實(shí)驗(yàn)中最常用的方法之一。用作圖法處理數(shù)據(jù)的優(yōu)點(diǎn)是直觀、簡便，有取平均的效果，由圖線的斜率、截距、所包圍面積和圖線的交點(diǎn)等可以研究物理量之間的變化及其關(guān)系，找出規(guī)律。作圖的規(guī)則是：①作圖一定要用坐標(biāo)紙．坐標(biāo)紙的大小要根據(jù)測量數(shù)據(jù)有效數(shù)字的多少和結(jié)果的需要來定；②要標(biāo)明坐標(biāo)軸名、單位，在軸上每隔一定相等的間距按有效數(shù)字位數(shù)標(biāo)明數(shù)值；③圖上連線要是光滑曲線（或直線），連線時(shí)不一定要通過所有的數(shù)據(jù)點(diǎn)，而是要使數(shù)據(jù)點(diǎn)在線的兩側(cè)合理的分布；④在圖上求直線的斜率時(shí)，要選取線上相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)，不一定要取原來的數(shù)據(jù)點(diǎn)；⑤作圖時(shí)常設(shè)法使圖線線性化，即“化曲為直”。

3．平均值法：將測定的若干組數(shù)相加求和，然后除以測量次數(shù)．必須注意，求取平均值時(shí)應(yīng)該按原來測量儀器的準(zhǔn)確度決定保留的位數(shù)。

4．逐差法：這就是用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶計(jì)算加速度時(shí)用到的方法，這種方法充分利用了測量數(shù)據(jù)，具有較好的取平均的效果。

（五）有關(guān)誤差分析的問題

要求認(rèn)識誤差問題在實(shí)驗(yàn)中的重要性，了解誤差的概念，知道系統(tǒng)誤差和偶然誤差；知道用多次測量求平均值的方法減小偶然誤差；能在某些實(shí)驗(yàn)中分析誤差的主要來源；不要求計(jì)算誤差。要熟練掌握常見實(shí)驗(yàn)的誤差情況及分析方法。

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