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1、第二轮复习实验专题第一部分高中物理实验常用基础知识一、常用实验原理的设计方法1. 控制变量法：如：在“验证牛顿第二定律的实验”中，加速度、力和质量的关系控制。在“研 究单摆的周期”中，摆长、偏角和摆球质量的关系控制等等。2 .理想化方法：用伏安法测电阻时，选择了合适的内外接方法，一般就忽略电表的非理想性。3 .等效替代法：某些量不易测量，可以用较易测量的量替代，从而简化实验。在“验证碰撞中 的动量守恒”的实验中，两球碰撞后的速度不易直接测量，在将整个平抛时间定为时间单位后，速度 的测量就转化为对水平位移的测量了。4 微小量放大法：微小量不易测量，勉强测量误差也较大，实验时常采用各种方法加以放大
2、。卡文迪许测定万有引力恒量， 采用光路放大了金属丝的微小扭转；在观察玻璃瓶受力后的微小形变时,使液体沿细玻璃管上升来放大瓶内液面的上升。二、常见实验数据的收集方法1 利用测量工具直接测量基本物理量模块基本物理量测量仪器力学长度:刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器时间秒表（停表）、打点计时器质量（力）天平（弹簧秤）电学电阻（粗测）欧姆表、电阻箱电流（电压）电流表（电压表）执学温度温度计2 常见间接测量的物理量及其测量方法有些物理量不能由测量仪器直接测量，这时，可利用待测量和可直接测量的基本物理量之间的关系，将待测物理量的测量转化 为基本物理量的测量。模块待测物理量基本测量方法力学速度利用纸带，Vm S
3、n Sn 1 ；利用平抛，V2T科 2y加速度2利用纸带，逐差法a;利用单摆gT2T2功根据WEk转化为测量 m、v电 学电阻（精确测量）根据R牛转化为测量U、1 （伏安法）：电阻箱（半偏、替代）电功率根据P=UI转化为测量U、丨电源电动势根据E = U + Ir转化为测量U、1然后联立方程求解或运用图像处理三、常用实验误差的控制方法为了减小由于实验数据而引起的偶然误差，常需要采用以下方法控制实验误差。 1多次测量求平均值，这是所有实验必须采取的办法，也是做实验应具有的基本思想。 2积累法。一些小量直接测量误差较大，可以累积起来测量，以减小误差。“用单摆测定重力加速度”的实验中，为了减小周期的
4、测量误差，不是测量完成一次全振动的时间，而是测量完成 3050 次全振动的时间。四、常用实验数据的处理方法1列表法：在记录和处理数据时，常将数据列成表格。数据列表可以简单而又明确的表示出有 关物理量之间的关系， 有助于找出物理量之间的规律性的联系。 列表的要求是写明表的标题或加上 必要的说明；必须交待清楚表中各符号所表示的物理量的意义，并写明单位；表中的数据要正确 反映测量结果的有效数字。2作图法：用作图法处理实验数据是物理实验中最常用的方法之一。用作图法处理数据的优点 是直观、简便，有取平均的效果，由图线的斜率、截距、所包围面积和图线的交点等可以研究物理量 之间的变化及其关系，找出规律。作图
5、的规则是：作图一定要用坐标纸坐标纸的大小要根据测量 数据有效数字的多少和结果的需要来定；要标明坐标轴名、单位，在轴上每隔一定相等的间距按有 效数字位数标明数值；图上连线要是光滑曲线（或直线），连线时不一定要通过所有的数据点，而是要使数据点在线的两侧合理的分布；在图上求直线的斜率时，要选取线上相距较远的两点，不一 定要取原来的数据点；作图时常设法使图线线性化，即“化曲为直”。3 平均值法：将测定的若干组数相加求和，然后除以测量次数必须注意，求取平均值时应该 按原来测量仪器的准确度决定保留的位数。4逐差法：这就是用打点计时器打出的纸带计算加速度时用到的方法，这种方法充分利用了测 量数据，具有较好的
6、取平均的效果。五、有关误差分析的问题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。要熟练 掌握常见实验的误差情况及分析方法。第二部分 电学实验基础知识一、电路设计或器材选择原则1、安全性：实验方案的实施要安全可靠，实施过程中不应对仪器及人身造成危害。要注意到各 种电表均有量程、电阻均有最大允许电流和最大功率，电源也有最大允许电流，不能烧坏仪器。2、准确性：在实验方案、仪器、仪器量程的选择上，应使实验误差尽可能的小。保证流过电流 表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程，
7、然后合理选择量程，务必使指针有较大偏转（一 般要大于满偏度的 1/3），以减少测读误差。3、便于调节：实验应当便于操作，便于读数。#、内、外接法的选择1、外接法与外接法对比2、内、外接法的确定方法:【电礁内接柱电胡Lo_由压烯戟粽分压去$% （偏小）卧q （偏尢） 将待测电阻与表头内阻比较Rx为小电阻外接法 R2时，可认为合上 S2后，整个电路的电阻几乎没有发生改变，即总电流几乎没有发生改变，故可近似认为Ra=R2。误差分析：合上开关 S2后，电路的总电阻减小，干路上的电流增大，流过R2的电流大于流过电流表A的电流。故电流表内阻的测量值小于真实值。在电流表不超过量程的前提下，电压越高，测量 误
8、差越小。故电源电动势宜选大些。恒压半偏：合上 Si、S2,调节Ri,使电压表指针偏转到满刻度。再断开开关 9，保持Ri的滑动 片位置不动，调节 R2的阻值，使电压表的指针偏转到满刻度的一半。当Ri R2时，可认为断开 S2后，整个电路的电阻几乎没有发生改变，即从分压器分出的电压几乎没有发生改变，故可近似认为Rv =R2。误差分析：合上开关 S2后，电路的总电阻增大，干路上的电流减小，滑动变阻器右端电阻上的 分压减小，滑动变阻器左端电阻上的电压增大，加在R2两端的电压大于加在电压表两端的电压。故电压表内阻的测量值大于真实值，在变阻器不超过额定电流的前提下，变阻器的阻值越小，测量误差 越小。4、电
9、表的改装及校正：（1）用“半偏法”测量电流表内阻（2）电流表改装为伏特表UgI g rg，将电流表的电流表的满偏电流为Ig，内阻为rg，根据部分电路欧姆定律，满偏电压表盘刻度改变为相应的标度，则电流表就变为一个可以直接读出电压数值的 电压表。由于电流表的满偏电压很小，所以这样改成的电压表的测量范围不 大。如果要扩大它的测量范围（即量程），可以在电流表上串联一个分压电阻方法来实现。如下图所示，设改装好的伏特表量程为U,与电流表串联的电阻为R,则U=Ig（rg+R），解得R 丫 rg，即给电流表串联一个阻值为R沽g的电阻，就可以将电流表改装成量程为U的伏特表。（3）校核：即把改装的电压表跟标准电压表进行核对。实验电路如图所示，V是标准电压表，改变变阻器Ra的滑片位置，使V的示数分别为0.5V、iV、i .
