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1、 高三实验复习 2003-3-3高考知识点：1 长度的测量 2 互成角度的两个共点力的合成3 练习使用打点计时器4 测定匀变速直线运动的加速度5 验证牛顿第二运动定律6 碰撞中的动量守恒7 研究平抛物体的运动8 验证机械能守恒定律9 用单摆测定重力加速度10 用描迹法画出电场中平面上的等势线11 测定金属的电阻率（同时练习使用螺旋测微器）12 用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻13 练习用多用表测电阻14 测定玻璃的折射率说明：（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，等等。 （2）
2、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。专题一 常用基本仪器的使用与读数 物理考试说明中要求学生熟练掌握的基本仪器有13种，除打点计时器和滑动变阻器不需要读数外，其余11种都涉及到读数问题其中游标卡尺、螺旋测微器的读数问题，在历年的高考题中出现频率较高，另外像弹簧秤、欧姆表的读数问题也时有涉及，应为本专题的复习重点凡涉及需要估读的仪器，怎样估读、估读到哪一位数字，应是本专题的难点所在. 1高考要求会正确使用的仪器有： （括号内为要求） 质量的仪器一天平(调节平衡和称量方法) 长度的仪器一刻度尺、游标卡尺、螺旋测微嚣(读数) 测时间的仪器一秒表(读数)、打点计时器(使用方法和纸带
3、分析) 测力的仪器一测力计(弹簧秤)(使用注意事项) 测温度的仪器一温度表(测温原理和读数方法)，电流表(安培表、毫安表、微安表)(量程的选择、连接方法和读数) 电压表(伏特表)(量程的选择、连接方法和读数) 灵敏电流计(检流计)(使用方法) 多用电表(表)(使用方法和读数) 电阻箱(使用方法和读数) 其它仪器：斜槽轨道(安装和使用) 电源一干电池、蓄电池、交直流低压学生电源 滑动变阻器(限流电路和分压电路的连接方法，实验开始前滑动触片的位置) 电键单刀单掷、单刀双掷(明确“刀”和“掷”) 2测量仪器使用常规 对于测量仪器的使用，首先要了解测量仪器的量程、精度；使用注意事项和读数方法 (1)关
4、于量程问题：这是保护测量仅器的一项重要参数，特别是天平、弹簧秤、温度 表、电流表、电压表和多用电表等，超量程使用会损坏仪器，所以实验时要根据实验的具体情况选择量程适当的仪器。在使用电流表、电压表时，选用量程过大的仪器，采集的实验数据过小，会造成相对误差较大，应选择使测量值位于电表量程的23以上的电表；使用多用电表测电阻时，应选择适当的档位，使欧姆表的示数在电表的中值附近 (2)关于精度问题：所选用仪器的精度直接影响着测量读数的有效数字的位数，因此应在使用前了解仪器的精度，即看清仪器的最小分度值。其中螺旋测微器和秒表的最小分度是一定的；但游标卡尺上游标尺的最小分度、天平游码标尺的最小分度、弹簧秤
5、和温度表该线的最小分度，都因具体的仪器情况不同而有所差异，电流表、电压表和多用电表则因所选择的档位不同最小分度值不同。 (3)使用注意事项：一般不同的仪器在使用中都有其特殊的要求，以下几点要特别注意： 天平在进行测量前应先调平衡 打点计时器的电源要求46V的交流电压 多用电表的欧姆档每次换档后要重新调零，被测电阻要与电路断开，使用完毕要 将选择开关转至交流电压最高档或OFF档 滑动变阻器、电阻箱和定值电阻使用过程中要考虑其允许的最大电流滑动变阻 器采用制流接法时，滑动触片开始应位于变阻器阻值最大的位置；滑动变阻器用分压接法时，滑动触片开始应位于分压为零的位置。 电阻箱开始应处于阻值最大状态，调
6、整电阻箱的阻值时，不能由大到小发生突变 3测量仪器的计数方法 (1)需要估读的仪器 在常用的测量仪器中，刻度尺、螺旋测微器、电流表、电压表、天平、弹簧秤等读数时都需要估读因为最终的读数要以有效数字的形式给出，而有效数字的最后一位数字为估计数字，应和误差所在位置一致，在实际操作中，究竟估读到哪一位数字，应由测量仪器的精度(即最小分度值)和实验误差要求两个因素共同决定。根据仪器的最小分度可以分别采用1/2、1/5、1/10的估读方法，一般：最小分度是2的，（包括0.2、0.02等），采用1/2估读，如安培表00.6A档；最小分度是5的，（包括0.5、0.05等），采用1/5估读，如安培表015V档
7、；最小分度是1的，（包括0.1、0.01等），采用1/10估读，如刻度尺、螺旋测微器、安培表03A档、电压表03V档等，当测量精度要求不高或仪器精度不够高时，也可采用1/2估读。（2）不需要估读的测量仪器游标卡尺、秒表、电阻箱在读数时不需要估读；欧姆表刻度不均匀，可以不估读或按半刻度估读。 游标卡尺的读数 游标卡尺的读数部分由主尺(最小分度为1mm)，和游标尺两部分组成按照游标的精度不同可分为三种：(a)10分游标，其精度为0.1mm；(b)20分游标，其精度为0.05mm；(c)50分游标，精度为0.02mm。 游标卡尺的读数方法是：以游标零刻度线为准在主尺上读出整毫米数，再看游标尺上哪条刻
8、度线与主尺上某刻度线对齐，由游标上读出毫米以下的小数，则总的读数为：。机械秒表的读数机械秒表的长针是秒针，转一周是30s因为机械表采用的齿轮传动，指针不可能停留在两小格之间；所以不能估读出比0.1 s更短的时间位于秒表上部中间的小圆圈里面的短针是分针，表针走一圈15 min，每小格为0.5 min 秒表的读数方法是： 短针读数()+长针读数() (2*0.5min+12.7s=72.7s)电阻箱能表示出接入电阻值大小的变阻器；读数：各旋扭对应的指示点的示数乘以面板上标记的倍数，它们之和就是电阻箱接入电路的阻值。使用电阻箱时要特别注意通过电阻的电流不能超过允许的数值。专题二 打点计时器的使用和纸
9、带数据的处理 力学实验中有多个实验都要用到打点计时器(如研究匀变速运动的规律、验证牛顿第二定律、验证机械能守恒等)，能否正确使用打点计时器并据纸带进行正确的数据运算，是能否顺利完成这些实验的关键利用纸带正确计算打某一点时纸带的运动速度和纸带运动的加速度是本专题的重点，理解打点计时器的工作原理，正确地进行适当的调节是本专题的难点 1打点计时器的使用和调节 打点计时器是一种记时仪器，打点计时器的工作电压只能是低压交流46V，正常情况下，打点计时器的打点周期、频率等于交变电压的周期和频率(我国工业及民用交变电流的周期，频率f=50Hz)由于振动片做的是受迫振动，只有当其固有频率和交变电流的频率相等时
10、才会发生稳定的共振，从而在纸带上打下时间间隔均匀的、点迹清晰的一系列点子，若纸带上出现双点或漏点现象，就是振动片未发生共振造成的，可通过适当调整振动片的长度予以纠正若振针过长或过短，也会使纸带上出现拖痕和点迹不清等现象，通过对症调整振针长度即可。 另外，由于接通电源后需经一段时间振动片的振动才会稳定下来，故在所有使用打点计时器的实验中，一般都要先接通电源，再释放纸带特别是在验证机械能守恒的实验中，不仅要先接通电源，还应找出第1、2点间隔约为2mm的纸带进行测量 2纸带数据的测量和计算 根据纸带数据计算的内容主要有计算打某一点时纸带运动的即时速度和纸带运动的加速度其中即时速度计算的理论根据是做匀
11、变速直线运动的物体某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的即时速度，即；加速度的计算公式为，式中s为连续相等的时间内的位移之差，T为计时周期(即上述连续相等的时间) 测量和计算纸带上数据时应注意以下几点：(1) 对位移的测量往往不直接测两计数点间的距离，而是测量各计数点到原点O的距离，以减少对位移测量的相对误差s1= s2= s3=，(2) 如果物体运动的速度很小，加速度也很小，打点计时器在纸带上打下的点一定很密集，由于每段的位移都很小，用刻度尺测量每段的位移时会产生较大的相对误差，采取的措施往往是以每打五个点的时间作为一个计时单位，即每隔四个点取一个计数点这时每相邻两计数点间对应的时间为(
12、T为实验用交流电的周期)(3) 求平均值的方法是减少偶然误差的有效方法，但在中，如果用测量的原始数据表示则为，测量数据只有少数出现在公式中，故不能有效的减小实验误差，为克服这一缺点，实际中常用“逐差法”专题三 电学实验问题分析 电学实验是历年来高考考查的重要内容，从仪表的读数、仪器的选用到电路设计及实物连线，考查非常全面因此，正确理解、掌握实验原理应作为重点对待，具体仪器的选用，符合实验要求的电路设计和实物图连线，仍是学生实验的薄弱环节，可作为难点处理 1伏安法测电阻中电流表、电压表的连接比较项目电流表内接法电流表外接法电路误差原因电流表测量结果准确，电压表测量结果偏大，原因为电流表的分压作用
13、。电压表测量结果准确，电流表测量结果偏大，原因是电压表的分流作用。测量结果(偏大)（偏小）适用条件如何选择为减小测量误差，可先将待测电阻的粗约值与电压表、电流表内阻进行比较，若，则可视为小电阻，用外接法，测量结果偏小；若，则可视为大电阻，用内接法，测量结果偏大。 2伏安法测电源电动势和内电阻中电流表、电压表接法的讨论 用伏安法测电源电动势和内电阻时，也有两种不同的电路如图所示由于电流表、电压表内阻的影响，两个电路在测量中都存在一定的误差，具体分析如下： 若都不考虑电表内阻的影响，只要改变R的大小，测出两组U、I值，即可得方程：解之可得：，若考虑电表内阻的影响，设电动势、内电阻的真实值、，则对第
14、（1）种接法，应有：解得：可见，测出的、值都比真实值、偏小，但由于，所以误差实际上都很小。对于图(2)所示的电路，则应有：解得：可见，该电路测出的电动势不存在系统误差，但内电阻的测量值比真实值多了一个电流表的内阻，由于r很小，这样测出的内电阻相对误差太大，所以，在我们实际对干电池电动势和内电阻的测量中宜选图(1)所示电路。3滑动变阻器在电路中连接方式的确定滑动变阻器在电路中主要有两种连接方式：(1) 限流式接法如图（1）为滑动变阻器的限流式接法，为待测电阻它的接线方式是电源、滑动变阻器与待测电阻三者串联对待测电阻供电电压的最大调节范围是：(是待测电阻，R是滑动变阻器的总电阻，不计电源内阻)(2) 分压式接法如图(2)是滑动变阻器的分压式接法接线方式是电源与滑动变阻器组成闭合电路，而被测电路与滑动变阻器的一部分电阻并联，该接法对供电电压的调节范围是：（不计电源内阻时） 由上面的分析可知，分压式接法比限流式接法电压调节范围大，且可从0调起特别当时，限流式接法实际上起不到调节电压的作用是否任何情况下都可接成分压电路呢?当然不是，因为还有一个操作方便的问题若时，当变阻器的滑动触头滑至与并联的那部分电阻较大时，再滑动触头对并联部分的总电阻影响就很小(因并联总电阻由小阻值电阻决定)，就会减缓对电压的调节速度，影响实验的
