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1、戴氏教育静居寺总校 电话： 高三物理（班型） 学生姓名 第 1 讲 刘老师DSE五星级专题系列 专题13 实验1、 导入 刚入学的时候，全班自我介绍。一男同学走上讲台：“我叫尤勇，来自北京，我爱下棋！”说完就下去了，下一位是个女生，该女娇羞地走上讲台，忐忑不安地自我介绍：“我我叫夏琪我喜欢游泳” 黄先生热爱革命，为纪念红军，给儿子取名为“军”，一天送儿子上课，见公交8路进站，于是冲儿子大喊：“黄军快跑，八路来了！”2、 知识网络（1） 、力学实验1.长度的测量（游标卡尺和螺旋测微器）（1）游标卡尺 10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0.1m
2、m。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。 20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。 50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
3、以下的读数。这种卡尺的读数可以准确到0.02mm。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。01234567890012345678910要知道主要构造的名称：主尺、游标尺、外测量爪、内测量爪、深度尺、紧固螺钉。（2）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，所以在最小刻度后必须再估读一位），再把两部分读数相加，得测量值。要知道主要构造的名称：以下的-
4、依次是：测砧、测微螺杆、固定刻度、可动刻度、旋钮、微调旋钮和尺架。2. 研究匀变速直线运动ABCs1s2s3O（1）纸带处理。从打点计时器重复打下的多条纸带中选点迹 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、（或者说每隔4个点取一个记数点），这样做的好处是相邻记数点间的时间间隔是0.1s，便于计算。测出相邻计数点间的距离s1、s2、s3 （2）利用s1、s2、s3 可以计算相邻相等时间内的位移差s2-s1、s3- s2、s4- s3，如果它们在允许的误差范围内相等，则可以判定被测物体的运动是匀变速直线运动。t/s0 T 2T 3T
5、4T 5T 6Tv/(ms-1)（3）利用纸带可以求被测物体在任一计数点对应时刻的瞬时速度v：如（4）利用纸带求被测物体的加速度a。具体来说又有3种方法： “逐差法”：从纸带上得到6个相邻相等时间内的位移，则 利用任意两段相邻记数点间的位移求a：如 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。3探究弹力和弹簧伸长的关系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
6、中。(弹力始终未超过弹性限度，取g=9.8m/s2)砝码质量(g)0306090120150弹簧总长(cm)6.007.158.349.4810.6411.79弹力大小(N)F/Nx/10-2m5 6 8 10 121.61.20.80.40（1）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。（2）上一问所得图线的物理意义是什么?该弹簧的劲度k是多大?（1）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
7、。该图线跟横轴交点的横坐标表示弹簧的原长。（2）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。4验证力的平行四边形定则AOBabc（1）原理是两只弹簧秤成角度拉橡皮条AB和一只弹簧秤拉 橡皮条AB的效果相同，这个效果就是指橡皮条的形变量（大小和方向）相同。（2）在画力的图示时，必须有箭头、标度、刻度。（3）实验往往有一定的偶然误差，只要用平行四边形定则求得的合力F和一只弹簧秤的拉力F / 的图示大小和方向在误差允许的范围内相同就可以了。5验证牛顿第二运动定律（1）了解该实验的系统误差的来源。用砂和砂桶的总重量代替小车受到的拉力。由牛顿第二定律可知，由于砂桶也在
8、做匀加速运动，因此砂和砂桶的总重量肯定大于小车受到的实际拉力。可以推导出结论：只有在小车的总质量M远大于砂和砂桶的总质量m时，才能使该系统误差足够小。没有考虑摩擦阻力的作用。应该用平衡摩擦力的方法来消除这个系统误差。（2）为研究a、F、m三者的关系，要利用“控制变量法”，分别研究a与F、 a与m的关系。（3）用图象法验证aF、 am-1（后者必须用a-m-1图象，不能用a-m图象）6验证机械能守恒定律（动能定理）本实验要求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。01 2 3 4 5（1）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。（2）用
9、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。（3）由于摩擦和空气阻力的影响，本实验的系统误差总是使（4）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。（2） 、电学实验1、灵敏电流计（1）灵敏电流计就是小量程的电流表，又称表头。电路中的符号。（2）主要部件：永久磁铁、可转线圈。（3）工作原理：通电后线圈在磁场力作用下带动指针偏转，指针的偏转与通过的电流成正比。（更详细的原
10、理待学习磁场后进一步研究）（4）表头上的三个主要参数：，表头的内阻；，满偏电流；，满偏电压。2、电压表的改装（1）原理：很小，不能直接换刻度测电压，需要串联一个如图所示的分压电阻。（2）分压电阻的计算：由串联电路的特点知：则：因为电压扩大表头量程的倍数：所以注：相同的表头改装成的不量程的电压表串联，指针偏转角度相同。3、电流表的改装（1）原理：很小，不能直接换刻度测电流，需要并联一个如图所示的分流电阻。（2）分流电阻的计算：由并联电路的特点知则：因为电流扩大表头量程的倍数：所以注：相同表头改装成量程不同的电流表并联，指针偏转角度相同。4、伏安法测电阻：原理：利用电压表和电流表的读数，由求被测电
11、阻的方法。由于实际应用的电表不是理想的，所以存在误差。（1）内接法：如图所示，待测电阻的测量值：AA测Ax测VV显然所以当时，系统的相对误差很小，可以忽略不计，所以内接法适用于测量高阻值电阻。测x测VVIVIRA（2）外接法：如图所示，待测电阻的测量值：显然有：所以当时，系统的相对误差忽略，所以外接法适用于测量低阻值电阻。（3）试触法选择内、外接法：具体方法是，在如图所示的电路中，改变电表的连接方式，拿电压表的一个接线柱分别接触M、N两点，观察电压表和电流表的示数变化，如果电流表变化明显，说明电压表内阻对电路影响较大，应采用内接法；如果电压表变化明显，说明电流表内阻对电路影响较大，应采用外接法
12、。5、欧姆表的改装：（1）主要部件：表头、可调电阻、电源、红黑表笔等。电路如图。R0红表笔黑表笔（2）原理：由闭合电路欧姆定律得：， ，与不成正比，时，。（3）刻度盘的特点：零刻度线在最右端，从右向左读数；刻度不均匀，前疏后密。中值电阻附近误差小。注：因欧姆表示数为零时：，中值时：，则。（4）使用方法：首先机械调零；再欧姆调零，即两表笔直接短接，调整，让指针指在欧姆表盘最右端零刻度处；连接被测电阻，读出刻度盘示数，其中为档位倍数。若指针偏右，需缩小倍数，选小的档位；若指针偏左，需放大倍数，选大的档位。GI1I2R1R0RxR2AB每换一次档位，需重新调零。6、惠斯通电桥（1）电路如右图。GR0
13、RxL2L1（2）原理：当AB两点的电势相等时，通过电流计G的电流强度，此时就称电桥平衡（可通过调节R0的值来实现），根据分压定律可知：，则。（3）变形：结合右图（阴影部分为一长电阻）由上述原理知。注：使用欧姆表可以粗略测电阻，使用电桥法可以较精确测电阻。7、滑动变阻器的限流接法和分压接法：电路负载上电压调节范围负载上电流调节范围闭合开关前触电所处位置相同条件下消耗的总功率限流接法RLR0Sabr0Pb端分压接法RLR0Sabr0Pa端比较分压电路调节范围大分压电路调节范围大都为了保护负载电路限流电路能耗小滑动变阻器的两种电路连接都能控制调节负载的电流和电压，但在相同条件下调节效果不同，实际应用中要根据具体情况恰当的选择限流接法和分压接法。（1）通常情况下（满足安全条件），由于限流电路能耗较小，电路结构简单，因此应优先考虑。（2）在下列情况下必须采用分压接法。要使某部分电路的电压或电流从零开始连续调节，只有分压接法才能满足。如果实验所提供的电表量程或其它元件允许通过的最大电流很小，若采用限流接法，无论怎样调节，电路中实际电流（或电压）都会超过电表量程或元件允许的最大电流（或电压），为了保护电表或其它元件，必须采用分压接法。伏安法测电阻实验中，当滑动变阻器的阻值远小于待测电阻时，若采用限流接法，待测电阻上的电流（或电压）变化很小，不利于多次
