2014高考物理实验总结(精华版)

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1、物理实验专题一：误差和有效数字1 误差1. 误差的概念：实验中得到的测量值与真实值的差异称为误差2. 误差的种类：按照产生误差的原因，误差可分为系统误差和偶然误差由于实验原理不够完善、实验方法比较粗略、实验仪器不够精确等客观原因产生的误差，称为系统误差。系统误差的特点是测量数据和真实值相比较总是偏大或总是偏小。用多次测量取平均值的方法不能减小或消除系统误差。只有通过完善实验原理、改进实验方法、提高仪器精度，才能减小系统误差。各种偶然因素（例如气候、温度、湿度和实验者的素质与技能等等）对测量仪器、被测对象、实验人员的影响造成的误差叫做偶然误差。偶然误差的特点是测量数据与真实值相比较，时而偏大，时

2、而偏小。可以用多次实验取平均值的方法减小偶然误差。有效数字：带有一位不可靠数字的近似数称为有效数字注意：有效数字中只能有一位不可靠数。小数点后面最后一位的零是有意义的不能随便舍去和添加，而小数中的第一个非零数字前面的零是用来表示小数点的位置的，不是有效数字。例如：48、4.8、4.80、4.800 是不一样的，它们分别是两位、三位和四位有效数字；3.6、0.36、0.036、0.0036 都是两位有效数字，只是它们的大小不一样；45800 和是不一样的，前者是五位有效数字，最后一个零是不可靠数字。后者是三位有效数字，44.58 10其中 8 是不可靠数字。考纲考纲 内 容说明 113长度的测量

3、 114研究匀速直线运动 115探究弹力和弹簧伸长的关系 116验证力的平行四边形定则 117验收动量守恒定律 118研究平抛物体的运动 119验证机械能守恒定律 120用单摆测定重力加速度 121用油膜法估测分子的大小 122用描述法画出电场中平面上的等势 线 123测定金属的电阻率（同时练习使用 螺旋测微器） 124描绘小电珠的伏安特性曲线 125把电流表改装为电压表 126测定电源的电动势和内阻 127用多用电表探索黑箱内的电学元件 128练习使用示波器 129传感器的简单应用 130测定玻璃的折射率 131用双缝干涉测光的波长1要求会正确使用的仪 器主要有：刻度尺、游标卡 尺、螺旋测微

4、器、天平、秒 表、电火花计时器或电磁打 点计点器、弹簧测力计、温 度表、电流表、电压表、多 用电表、滑动变阻器、电阻 箱等 2要求认识误差问题在 实验中的重要性，了解误差 的概念，知道系统误差和偶 然误差；知道用多次测量求 平均值的方法减小偶然误差； 能在某些实验中分析误差的 主要来源；不要求计算误差 3要求知道有效数字的 概念，会用有效数字表达直 接测量的结果间接测量的 有效数字运算不作要求实验知识整合实验知识整合 1 基本仪器：刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、电火花计时器或电磁打点计点 器、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱、示波器、弹簧测力计、温 度表等 2 实验分类

5、：基本基本仪仪器的使用器的使用方法归纳方法归纳 1要求会正确使用的仪器 刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、打点计时器、弹簧秤、温度表、电流表、 电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱、示波器 2在力学和电学实验中，常需要利用测量工具直接测量基本物理量 基本物理量测量仪器 长度刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器 时间秒表（停表） 、打点计时器力学 质量天平 电阻（粗测）欧姆表、电阻箱 电流电流表电学 电压电压表刻度尺、秒表、弹簧秤、温度表、电流表、电刻度尺、秒表、弹簧秤、温度表、电流表、电压表压表的 读数 使用以上仪器时，凡是最小刻度是 10 分度的，要求读0123V05101550202515

6、到最小刻度后再往下估读一位（估读的这位是不可靠数字，但是是有效数字的不可缺少的组成 部分） 。凡是最小刻度不是 10 分度的，只要求读到最小刻度所在的这一位，不再往下估读。 例如读出上左图中被测物体的长度。6.50cm。 用 3V 量程时电压表读数为多少？用 15V 量程时又为 多少？1.14,15v 量程时最小刻度为 0.5V，只读到 0.1V 这一位，应为 5.7V。 右图中秒表的示数是多少分多少秒？ 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

7、3060 秒内读数。因此图中秒表读数应为 3 分 48.75 秒（这个 5 是估读出来的） 。 游标卡尺游标卡尺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 0.1mm。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

8、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，就是毫米以下的读数。这种 卡尺的读数可以准确到 0.02mm。如右图中被测圆柱体的直径为 2.250cm。 要注意：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。螺旋测微器螺旋测微器 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

9、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，所以在最小刻度后应再估读一位） ，再把两部分读数相加，得测 量值。右图中的读数应该是 6.702mm。天平天平01234567891 0031233 4 3563783941104312 144516471849205122532426 55572859 012678910113 4 512131401234567890012345678910线圈天平使用前首先要进行调节。调节分两步：调底座水平和横梁水平（在调节横梁水平前， 必须把游码移到左端零刻度处，左端与零刻线对齐，如图中虚线所示

10、） 。测量读数由右盘中砝 码和游标共同读出。横梁上的刻度单位是毫克（mg） 。若天平平衡时，右盘中有 26g 砝码，游 码在图中所示位置，则被测物体质量为 26.32g（最小刻度为0.02g，不是 10 分度，因此只读到 0.02g 这一位） 。多用电表多用电表 使用多用电表时首先应该根据被测物理量将选择开关旋 到相应的位置。使用前应先进行机械调零，用小螺丝刀轻旋 调零螺丝，使指针指左端零刻线。使用欧姆挡时，还应进行 欧姆调零，即将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指 针指右端零刻线处。欧姆挡的使用：选挡。一般比被测电 阻的估计值低一个数量级，如估计值为 200 就应该选10 的倍率。调零。

11、将红黑表笔接被测电阻两端进行测量。 将指针示数乘以倍率，得测量值。将选择开关扳到 OFF 或交流电压最高挡。用欧姆挡测电阻，如果指针偏转角度太 小，应增大倍率；如果指针偏转角度太大，应减小倍率。电阻箱电阻箱 右图中的电阻箱有 6 个旋钮，每个旋钮上方都标有倍率，将每个旋钮上指针所指的数值 （都为整数）乘以各自的倍率，从最高位依次往下读，即可得到这时电阻箱的实际阻值。图中 最左边的两个黑点是接线柱。若指针所示如图，则阻值为 84580.2。【特别提示】一般来说，除游标卡尺、秒表、电 阻箱外，其他测量仪器的读数都需要估读，即读 到精度的下一位1.研究匀变速直线运动研究匀变速直线运动 右图为打点计时

12、器打下的纸带。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、D 。测出相邻计数点间的 距离 s1、s2、s3 利用打下的纸带可以： 求任一计数点对应的即时速度 v：如(其中 T=50.02s=0.1s） Tssvc2320 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000mg0.11011K10K10017 65432890176543289017 6543289017 6543289017 6543289017 65432890利用“逐差法”求 a： 2321654 9Tssssssa利

13、用上图中任意相邻的两段位移求 a：如 223 Tssa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。2.探究弹力和弹簧伸长的关系探究弹力和弹簧伸长的关系（胡克定律） 利用右图装置，改变钩码个数，测出弹簧总长度和所受拉力（钩码总重 量）的多组对应值，填入表中。算出对应的弹簧的伸长量。在坐标系中描 点，根据点的分布作出弹力 F 随伸长量 x 而变的图象，从而发确定 F-x 间的 函数关系。解释函数表达式中常数的物理意义及其单位。 该实验要注意区分弹簧总长度和弹簧伸长量。对探索性实验，要根据描 出的点的走向，尝试判定函数

14、关系。 （这一点和验证性实验不同。 ）3.互成角度度两个力的合成互成角度度两个力的合成 该实验是要用互成角度的两个力和另一个力产生相同的效果，看其用平行四边形定则求出的合 力与这一个力是否在实验误差允许范围内相等，如果在实验误差允许范围内相等，就验证了力 的合成的平行四边形定则。4.研究平抛物体的运动研究平抛物体的运动（用描迹法） 该实验的实验原理：平抛运动可以看成是两个分运动的合成：一个是水平方向的匀速直线 运动，其速度等于平抛物体的初速度；另一个是竖直方向的自由落体运动。利用有孔的卡片确 定做平抛运动的小球运动时的若干不同位置，然后描出运动轨迹，测出曲线任一点的坐标 x 和 y，利用、就可

15、求出小球的水平分速度，即平抛物体的初速度。vtx 2 21gty 注意事项： 斜槽末端的切线必须水平。 用重锤线检验坐标纸上的竖直线是否竖直。 以斜槽末端所在的点为坐标原点。 如果是用白纸，则应以斜槽末端所在的点为坐标原点，在斜槽末端悬挂重锤线，先以重 锤线方向确定 y 轴方向，再用直角三角板画出水平线作为 x 轴，建立直角坐标系。 每次小球应从斜槽上的同一位置由静止开始下滑。5.验证动量守恒定律验证动量守恒定律 由于 v1、v1/、v2/均为水平方向，且它们的竖直下落高度都相等，所以它们飞行时间相等， 若以该时间为时间单位，那么小球的水平射程的数值就等于它们的水平速度。在右图中分别用 OP、OM 和 O /N 表示。因此只需验证：m1OP=m1OM+m2(O /N-2r）即可。 注意事项： 必须以质量较大的小球作为入射小球（保证碰撞后两小球都向前运动） 。 小球落地点的平均位置要用圆规来确定：用尽可能小的圆把所有落点都圈在里面，圆心 就是落点的平均位置。t/s0 T 2T 3T 4T 5T 6Tv/(ms-1)01 2 3 4 5GGraa图 1图 2所用的仪器有：天平、刻度尺、游标卡尺（测小球直径） 、碰撞实验器、复写纸、白纸、 重锤、两个直径相同质量不同的小球、圆规。 若被碰小球放在斜槽末端，而不用支柱，那么两小球将不再同时落地，但两个小