2019高考物理知识点之实验与仪器使用

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1、高考物理知识点之实验与仪器使用考试要点物理学是一门以实验为基础的自然科学。物理实验是中学物理教学中的重要内容，也是物理教学的基础。通过实验教学，帮助学生理解、掌握物理知识，学会实验技能，仪器的使用和操作，学习物理学研究问题的方法。物理实验的内容，也是高考重要的组成部分。高考考查的实验1. 互成角度的两个共点力的合成2. 练习使用打点计时器3.测定匀变速直线运动的加速度3. 验证机械能守恒定律4. 用单摆测定重力加速度5. 测定金属的电阻率（同时练习使用螺旋测微器）6. 用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻7. 练习使用多用表测电阻8. 测定玻璃的折射率9. 用游标卡尺观察光的衍射现象（同时练

2、习使用游标卡尺）等具体实验1、力是物体之间的相互作用 实验仪器：磁铁、小铁块；细线、钩码(学生用) 教师操作：磁铁吸引铁块。 学生操作：用细线使放在桌上的钩码上升。 实验结论：力是物体对物体的作用。 2、测量力的仪器 实验仪器：弹簧秤(2只) 弹簧秤： (1)构造和原理 弹簧秤测力原理是根据胡克定律，即F拉=F弹=kx，故弹簧秤的刻度是均匀的，构造如图。 (2)保养 测力计不能超过弹簧秤的量程。 测量前要注意检查弹簧秤是否需要调零，方法是将弹簧秤竖直挂起来，如其指针不指零位，就需要调零，一般是通过移动指针来调零。 被测力的方向应与弹簧秤轴线方向一致。 读数时应正对平视。 测量时，除读出弹簧秤上

3、最小刻度所表示的数值外，还要估读一位。 一次测量时间不宜过久，以免弹性疲乏，损坏弹簧秤。 教师操作：两只弹簧秤钩在一起拉伸，可检验弹簧秤是否已损坏。 3、力的图示 实验仪器：刻度尺、圆规 4、重力的产生及方向 实验仪器：小球、重锤、斜面 教师操作：向上抛出小球，小球总是会落到地面。 教师操作：小球在桌上滚到桌边后总是会落到地面。 实验结论：地球对它附近的一切物体都有力的作用，地球对它周围的物体都有吸引的作用。 教师操作：观察重锤线挂起静止时，线的方向。 教师操作：观察重锤线的方向与水平桌面、斜面是否垂直。 实验结论：重力的方向与水平面垂直且向下，而不是垂直物体表面向下。 5、重力和质量的关系

4、实验仪器：弹簧秤、钩码(100g3只) 教师操作：将质量为100g的3只钩码依次挂在弹簧秤上，分别读出它们受到的重力为多少牛，将数据记在表格中，做出相应计算。 质量m(kg) 重力G(N) 重力与质量的比g(N/kg) 0.1 0.2 0.3 实验结论：物体的质量增大几倍，重力也增大几倍，即物体所受的重力跟它的质量成正比，这个比值始终是9.8N/kg。 6、悬挂法测重心 实验仪器：三角板、悬线、不规则形状薄板(人字形梯子、绳子) 教师操作：在A点用线将不规则物体悬挂起来；在B点将不规则物体悬挂起来，两次重锤线的交点即是重心。 (若条件许可，可用梯子、绳子测出人的重心位置。) 7、重心位置会发生

5、改变 实验仪器：100元面值人民币 学生游戏：人民币放于墙附近，学生56人，脚跟、屁股不离墙，腿不打弯，谁够到100元就归谁。 游戏结论：没有人能够完成这个动作重心前移，屁股顶在墙上不能后撤，人会向前倒。 8、显示微小形变 实验仪器：平面镜及支架(2组)、半导体激光光源；装满红色水带细管的玻璃瓶(椭圆柱体型) 教师操作：先沿短轴方向捏压玻璃瓶，细管中水面上升，后沿玻璃瓶长轴方向捏压，细管中水面不但没有上升，反而还下降了。 实验结论：说明玻璃瓶容积改变，发生了形变。 教师操作：激光通过二平面镜的反射，射在白墙上，在桌面加力。 实验结论：反射光向下移动，说明两平面镜向中间倾斜，桌面发生形变。 9、

6、胡克定律弹力和弹簧伸长的关系(学生实验) 实验仪器：弹簧(不同的多根)、直尺、钩码(一盒)、细绳、定滑轮 实验目的：探索弹力与弹簧伸长的定量关系，并学习所用的科学方法。 实验原理：弹簧受到拉力会伸长，平衡时弹簧产生的弹力和外力大小相等。这样弹力的大小可以通过测定外力而得出(可以用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力)；弹簧的伸长可用直尺测出。多测几组数据，用列表或作图的方法探索出弹力和弹簧伸长的定量关系。 学生操作：(1)用直尺测出弹簧的原长l0. (2)将弹簧一端固定，另一端用细绳连接，细绳跨过定滑轮后，下面挂上钩码，待弹簧平衡后，记录下弹簧的长度及钩码的重量。改变钩码的质量，再读出几组数据。 1

7、2 3 4 5 6 7 弹簧原长l0(cm) 钩码重量F(N) 弹簧现长l(cm) 弹簧伸长量x(cm) (3)根据测量数据画出F-x图像。 实验结论：在弹性限度内，弹簧的伸长量与受到的拉力成正比。 10、影响滑动摩擦力的因素 实验仪器：摩擦计(J2109)、弹簧测力计、钩码(一盒) 教师操作：将摩擦板水平放置平稳，摩擦块置于其上，用测力计牵引摩擦块，可测得最大静摩擦力，待匀速拉动后，可测得滑动摩擦力。 教师操作：改变摩擦面和在摩擦块上加砝码重做上边实验。 实验结论：通过实验数据可验证摩擦力与正压力和摩擦系数有关，与摩擦面大小无关。 11、摩擦系数 摩擦计(J2109)、轨道小车(J2108)

8、、钩码(J2106)、砝码、砝码盘、坐标纸、长毛巾、棉布、玻璃板、测力计(J2104) 实验目的：通过实验进一步明确决定滑动摩擦力大小的因素，掌握测定滑动摩擦系数的原理和方法。 实验原理：一个物体在水平面上做匀速直线运动时，物体所受的滑动摩擦力与外界施加的水平拉力是一对平衡力。测出物体所受的水平拉力即可求得水平面对物体的摩擦力，由 fN即可求出物体与水平面间的滑动摩擦系数。 教师操作： (1)将一端装有定滑轮的长木板放在水平桌面上，调节木板成水平状态。 (2)用测力计称出摩擦块所受的重力，将摩擦块放在长木板上，用细线将摩擦块跨过滑轮与砝码盘相连，如图。注意调整滑轮的高度，使线与木板表面平行。

9、(3)逐渐在砝码盘中加砝码，直到用手推动一下摩擦块后，摩擦块能在木板上做匀速直线运动为止。称出砝码盘和砝码的总重，即求出此时摩擦块所受的摩擦力f(应重复几次求平均值)。摩擦块对木板的压力N等于摩擦块所受的重力。 (4)依次在摩擦块上加50克、100克、150克、200克、250克钩码，即改变摩擦块对木板的压力N，重复以上实验可发现摩擦块所受的摩擦力变大。分别记下摩擦块所受的摩擦力f1，f2，f3，将以上结果填入下面的表格中。 实验次数 压力FN(N) 摩擦力f(N) 1 1 平均值 2 3 2 1 平均值 2 3 3 1 平均值 2 3 4 1 平均值 2 3 5 1 平均值 2 3 (5)以

10、滑动摩擦力f为纵坐标，压力N为横坐标，在坐标纸上描出滑动摩擦力与正压力之间的关系图象(图象应为过原点的直线)。 (6)求出图象的斜率ktga，此即摩擦块与木板之间的滑动摩擦系数。 (7)在长木板上依次铺上长毛巾、棉布、玻璃板，重复以上实验方法(3)，确定在压力相同的情况下，摩擦块所受滑动摩擦力与接触材料表面情况之间的关系。 (8)在以上实验中，将摩擦块由平放改为侧放，即改变摩擦块与木板接触面积的大小，测出相应的滑动摩擦力，观测在压力和接触面情况相同的条件下，滑动摩擦力的大小与接触面积有无关系。测定时每次都应使拉线与水平木板表面平行。 12、滑动摩擦力与滚动摩擦力比较 实验仪器：带轴的滚轮、摩擦

11、板、弹簧测力计 教师操作：将摩擦板水平放置平稳，固定滚轮不让滚动，置于摩擦板上，用测力计牵引滚轮，待匀速拉动后，可测得滑动摩擦力；取消固定让滚轮滚动，待匀速拉动后，可测得滚动摩擦力。 实验结论：通过比较数据，可验证滚动摩擦力远远小于滑动摩擦力。 13、共点力的合成与分解 实验仪器：力的合成分解演示器(J2152)、钩码(一盒)、平行四边形演示器 教师操作：把演示器按事先选定的分力夹角和分力大小，调整位置和选配钩码个数；把汇力环上部连接的测力计由引力器拉引来调节角度，并还要调节拉引力距离，使汇力环悬空，目测与坐标盘同心；改变分力夹角，重做上边实验。 实验结论：此时测力计的读数就是合力的大小；分力

12、夹角越小合力越大，分力夹角趋于180度时合力趋近零。 力的合成分解演示器： 教师操作：用平行四边形演示器O点孔套在坐标盘中心杆上，调整平行四边形重合实验所形成四边形，用紧固螺帽压紧，学生可直观的在演示器上看出矢量作图。 14、验证力的平行四边形定则(学生实验) 实验仪器：方木板、白纸、橡皮筋、细绳套2根、平板测力计2只、刻度尺、量角器、铅笔、图钉3-5个 实验目的：验证互成角度的两个共点力合成的平行四边形定则。 实验原理：一个力F的作用效果与两个共点力F1和F2的共点作用效果都是把橡皮筋拉伸到某点，所以F为F1和F2的合力。做出F的图示，再根据平行四边形定则做出F1和F2的合力F的图示，比较F

13、和F是否大小相等，方向相同。 学生操作： (1)白纸用图钉固定在方木板上；橡皮筋一端用图钉固定在白纸上，另一端拴上两根细绳套。 (2)用两只测力计沿不同方向拉细绳套，记下橡皮筋伸长到的位置O，两只测力计的方向及读数F1、F2，做出两个力的图示，以两个力为临边做平行四边形，对角线即为理论上的合力F，量出它的大小。 (3)只用一只测力计钩住细绳套，将橡皮筋拉到O，记下测力计方向及读数F，做出它的图示。 (4)比较F与F的大小与方向。 (5)改变两个力F1、F2的大小和夹角，重复实验两次。 实验结论：在误差允许范围内，证明了平行四边形定则成立。 注意事项： (1)同一实验中的两只弹簧测力计的选取方法

14、是：将两只弹簧测力计钩好后对拉，若两只弹簧测力计在拉的过程中读数相同，则可选，若不同，应另换，直到相同为止；使用时弹簧测力计与板面平行。 (2)在满足合力不超过弹簧测力计量程及橡皮筋形变不超过弹性限度的条件下，应使拉力尽量大一些，以减小误差。 (3)画力的图示时，应选定恰当的标度，尽量使图画得大一些，但也不要太大而画出纸外；要严格按力的图示要求和几何作图法作图。 (4)在同一次实验中，橡皮筋拉长后的节点O位置一定要相同。 (5)由作图法得到的F和实验测量得到的F不可能完全符合，但在误差允许范围内可认为是F和F符合即可。 误差分析： (1)本实验误差的主要来源弹簧秤本身的误差、读数误差、作图误差。 (2)减小误差的方法读数时眼睛一定要正视，要按有效数字正确读数和记录，两个力的对边一定要平行；两个分力F1、F2间夹角越大，用平行四边形作图得出的合力F的误差F也越大，所以实验中不要把取得太大。 15、研究有固定转动轴物体的平衡条件 实验仪器：力矩盘(J2124型)、方座支架(J1102型)、钩码(J2106M