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1、1实验操作实验总复习二实验七：验证机械能守恒定律【实验目的】验证机械能守恒定律【实验原理】在只有重力作用的自由落体运动中，物体的重力势能和动能可以互相转化，但总机械能守恒。方法（1）：若某一时刻物体下落的瞬时速度为 v，下落高度为 h，则应有： ，借助打点计时器，测出重物某时刻的下落高度 h和该时刻的瞬时速度 v，即可验证机械能是否守恒 ，实验装置如图：方法（2）：任意找两点 A、B，分别测出两点的速度大小 vA、v B以及两点之间的距离 d。若物体的机械能守恒，应有 。测定第 n 点的瞬时速度的方法是：测出第 n 点的相邻前、后两段相等时间 T 内下落的距离 Sn和 Sn+1，由公式 ，或由
2、 算出。【实验器材】铁架台（带铁夹）；打点计时器；重锤（带纸带夹子）；纸带数条；复写纸片；导线；毫米刻度尺。除了上述器材外，还必须有电源。【实验步骤】1、按图把打点计时器安装在铁架台上，用导线把打点计时器与学生电源连接好。2、把纸带的一端在重锤上用夹子固定好，另一端穿过计时器限位孔，用手竖直提起纸带使重锤停靠在打点计时器附近。3、接通电源，松开纸带，让重锤自由下落。4、重复几次，得到 35 条打好点的纸带。5、在打好点的纸带中挑选点迹清晰的一条纸带，在起始点标上 0，以后各依次标 1，2，3，用刻度尺测出对应下落高度h1、h 2、h 3、。6、应用公式 计算各点对应的瞬时速度 v1、v 2、v
3、 3、。7、计算各点对应的势能减少量 mgh 和动能的增加量 ，进行比较。【注意事项】1、打点计时器安装时，必须使两纸带限拉孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力。2、实验时，需保持提纸带的手不动，待接通电源、让打点计时器工作正常后才松开纸带让重锤下落，以保证第一个点是一个清晰的小点。3、选用纸带时应尽量挑点迹清晰的纸带。4、测量下落高度时，都必须从起始点算起，不能搞错，为了减小测量 h 时的相对误差，选取的各个计数点要离起始点远一些，纸带也不宜过长，有效长度可在 60cm80cm 以内。5、因不需要知道动能和势能的具体数值，所以不需要测量重物的质量。【实验数据记录和处理】【问题与讨论】1比较方法（
4、1）与方法（2）的不同，你认为用哪种方法好？2打点计时器安装时，必须使两纸带限位孔在同一竖直线上，为什么？实验时必须选用质量较大的重锤，为什么？3动能和重力势能都跟物体的质量有关，本实验为什么不称物体的质量？4本实验要用到重力加速度 g。g 取 9.8m/s2呢？还是取当地的重力2加速度值？或者通过实验打出的纸带，用 计算出来？ 实验八：用单摆测定重力加速度【实验目的】1.利用单摆测定当地的重力加速度。2.巩固和加深对单摆周期公式的理解。【实验原理】单摆在偏角很小时的摆动，可以看成是简谐运动。其固有周期为，由此可得 g= ，据此，只要测出摆长 和周期 T，即可计算出当地的重力加速度值。【实验器
5、材】铁架台及铁夹，中心有小孔的金属小球；约 1m 的细线；秒表，游标卡尺，刻度尺。【实验步骤】1在细线的一端打一个比小球上的孔径稍大些的结，将细线穿过球上的小孔，制成一个单摆。2将铁夹固定在铁架台的上端，铁架台放在实验桌边，使铁夹伸到桌面以外，把做好的单摆固定在铁夹上，使摆球自由下垂。3用刻度尺测量单摆长（悬点到球心间的距离）。或用游标卡尺测出摆球直径 2r，再用米尺测出从悬点至小球上端的悬线长 ，则摆长 =。4把单摆从平衡位置拉开一个小角度，使单摆在竖直平面内摆动，用秒表测量单摆完成全振动 30 次（或 50 次）所用的时间，求出完成一次全振动所用的平均时间，这就是单摆的周期 T。反复测量
6、3 次，再算出测得的周期 T 的平均值。5将测出的摆长 和周期 T 代入公式 g= ，求出重力加速度 g 的值。【注意事项】1、选择材料时应选择细、轻又不易伸长的线，长度一般在 1m 左右，小球应选用密度较大的金属球，直径应较小，最好不超过 2cm。2、单摆悬线的上端不可随意卷在铁夹的杆上，应夹紧在铁夹中，以免摆动时发生摆线下滑、摆长改变的现象。3、摆球摆动时，要使之保持在同一个竖直平面内，不要形成圆锥摆。4、计算单摆的振动次数时，应以摆球通过最低位置时开始计时，以后摆球从同一方向通过最低位置时进行计数，且在数“零”的同时按下秒表，开始计时计数。5、为使摆长测量准确，从而减小实验误差，在不使用
7、游标卡尺测量摆球直径的情况下，可以用刻度尺量出图中的 1和 2，再通过 计算求得摆长。【实验数据记录和处理】【问题与讨论】1应该在单摆处于自然下垂状态时测量单摆的摆长 ，为什么？2计算单摆的振动次数时，应以摆球通过最低位置时开始计时，为什么？3实验中测量单摆的周期 T 时，为什么采用测 30T-50T，而不是直接测量 T？3实验九：用油膜法估测分子的大小【实验目的】用油膜法估测分子的大小【实验原理】一滴油酸滴在水面上，它会在水面上形成一层薄膜，由于油酸分子一个挨一个排列，直立于水面上，所以可称为单分子层，只需测出该油酸的厚度，即为一个油酸分子的线度，油酸滴入水面后其体积 V 保持不变，因此油膜
8、厚度 d=VS，式中 S 为在水面上所形成油膜的面积。实验中用液滴和稀释的方法控制油膜的大小，用漂浮的粉粒来显示油膜的边界线。【实验器材】浓度为 11000 的酒精油酸溶液，直径为 40cm 的浅盘，清水，痱子粉，滴管，玻璃板，水彩笔，注射器(滴管)，坐标纸【实验步骤】1往边长为 30cm 一 40cm 的浅盘里倒入约 2cm 深的水，然后将痱子粉均匀地撒在水面上。2用注射器或滴管将事先配制好的酒精油酸溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内增加一定体积时的滴数。3用注射器或滴管将事先配制好的酒精油酸溶液滴在水面上一滴，油酸就在水面上散开，其中的酒精溶于水中，并很快挥发，在水面上形成如图所示形状的
9、一层纯油酸薄膜。4待油酸薄膜的形状稳定后，将事先准备好的有机玻璃板放在浅盘上，然后将油酸薄膜的形状用彩笔画在玻璃板上。5将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出油膜面积，(求面积时以坐标纸上边长为 1cm 的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去，大于半个的算一个)。6根据配制的酒精油酸溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V。7根据一滴油酸的体积 V 和薄膜的面积 S，即可算出油酸薄膜的厚度，即油酸分子的大小。【注意事项】1油酸溶液配制后不要长时间放置，以免改变浓度，产生实验误差。2注射器针头高出水面的高度应在 1cm 之内，当针头靠水面很近(油酸未滴下之前)时，会发现针头
10、下方的粉层已被排开，是由于针头中酒精挥发所致，不影响实验效果。3实验之前要掌握好滴法。4待测油酸面扩散后又收缩，要在稳定后再画轮廓。扩散后又收缩有两个原因：第一，水面受油酸液滴冲击凹陷后又恢复；第二，酒精挥发后液面收缩。5做完实验后，把水从盘的一侧边缘倒出，并用少量酒精清洗，然后用脱脂棉擦去，再用清水冲洗，以保持盘的清洁。【实验数据记录和处理】请自行设计表格记录和处理数据实验十：用描迹法画出电场中一个平面上的等势线【实验目的】用描迹法画出电场中一个平面上的等势线。【实验原理】用导电纸上形成的稳恒电流场来模拟电场，当两探针与导电纸上电势4相等的两点接触时，与探针相连的灵敏电流计中通过的电流为零，
11、指针不偏转，从而可以利用灵敏电流计找出导电纸上的等势点，并依据等势点描绘出等势线。【实验器材】学生用低压电源或电池组（电压约为 6V）；灵敏电流计；开关；导电纸；复写纸；白纸；圆柱形金属电极两个；探针两支；图钉；导线若干；木板。【实验步骤】1、在平整的木板上，由下而上依次铺放白纸、复写纸、导电纸各一张，导电纸有导电物质的一面要向上，用图钉把白纸、复写纸、和导电纸一起固定在木板上。2、在导电纸上平放两个跟它接触良好的圆柱形电极，两个电极之间的距离约为 10cm，将两个电极分别与电压约为 6V 的直流电源的正负极相接，作为“正电荷”和“负电荷”，再把两根探针分别接到灵敏电流计的“+”、“-”接线柱
12、上（如图所示）3、在导电纸上画出两个电极的连线，在连线上取间距大致相等的五个点作基准点，并用探针把它们的位置复印在白纸上。4、接通电源，将一探针跟某一基准点接触，然后在这一基准点的一侧距此基准点约 1cm 处再选一点，在此点将另一探针跟导电纸接触，这时一般会看到灵敏电流针的指针发生偏转，左右移动探针位置，可以找到一点使电流计的指针不发生偏转，用探针把这一点位置复印在白纸上。5、按步骤（4）的方法，在这个基准点的两侧逐步由近及远地各探测出五个等势点，相邻两个等势点之间的距离约为 1cm。6、用同样的方法，探测出另外四个基准点的等势点。7、断开电源，取出白纸，根据五个基准点的等势点，画出五条平滑的
13、曲线，这就是五条等势线。【注意事项】1、使用的灵敏电流计，应选择零刻度在中间的那种，如果用低压学生电源做实验，一定要注意把两电极接到直流输出端。2、安放导电纸时，有导电物质的一面应向上。3、安放电极时，不能太靠近导电纸的边缘；电极与导电纸接触要良好，且与导电纸的相对位置不能改变。4、寻找等势点时，应从基准点附近由近及远地逐渐推移，不可冒然进行大跨度的移动，以免电势差过大，发生电流计过电流现象。5、探测等势点不要太靠近导电纸的边缘，因为实验是用电流场模拟静电场，导电纸边缘的电流方向与边界平行，并不与等量异种点电荷电场的电场线分布相似。6、导电纸上所涂导电物质相当薄，故在寻找等势点时，不能用探针在
14、导电纸上反复划动，而应采用点接触法。【实验数据记录和处理】【问题与讨论】1电极与导电纸接触要良好，且与导电纸的相对位置不能改变。为什么？2探测等势点不要太靠近导电纸的边缘，为什么？3能否用这种方法来描绘一个点电荷电场的等势线？若能，该如何进行实验？能描绘两个等量正电荷电场的等势线吗？实验十一：测定金属的电阻率【实验目的】1、练习使用螺旋测微器；52、学会用伏安法测量电阻的阻值；3、测定金属的电阻率。【实验原理】根据电阻定律公式 ，只要测量出金属导线的长度 和它的直径，计算出导线的横截面积 S，并用伏安法测出金属导线的电阻率。【实验器材】被测金属导线，直流电源（4V），电流表(0-0.6A)，电
15、压表（0-3V），滑动变阻器（50），电键，导线若干，螺旋测微器，毫米该度尺。【实验步骤】1、用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值 ，计算出导线的横截面积 S。2、按如图所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路。3、用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度，反复测量 3 次，求出其平均值 。4、把滑动变阻器的滑动片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合电键 S，改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数 I 和 U 的值，记入记录表格内，断开电键 S，求出导线电阻 R 的平均值。5、将测得 R、 、
16、的值，代入电阻率计算公式 中，计算出金属导线的电阻率。6、拆去实验线路，整理好实验器材。【注意事项】1、本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路必须采用电流表外接法。2、实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、电键、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路（闭合电路），然后再把电压表并联在待测金属导线的两端。3、测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两并入点间的部分待测导线长度，测量时应将导线拉直。4、闭合电键 S 之前，一定要使滑动变阻器的滑动片处在有效电阻值最大的位置。5、在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流强度 I 的值不宜过大（电流表用 00.6A 量程），通电时间不宜过长，以免金属导线的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大。6、求 R 的平均值可用两种方法：第一种是用 算出各次的测量值，再取平均值；第二种是用图象（U-I 图线）的斜率来求出，若采用图象法，在描点时，要尽量使各点间的
