高三物理实验

高三物理实验复习讲义。

一、力学部分。

1、读数素养游标卡尺、螺旋测微器、秒表、天平、刻度尺。

长度的测量游标卡尺（注意：精度、游标的最小刻度）

例题]1．游标卡尺的读数：主尺最小分度是1mm，则图中三个卡尺的读数为：

甲图中的游标是10分度，则读数为mm；

乙图中的游标是20分度，则读数为mm；

丙图中的游标是50分度，则读数为mm。

答案：29.8，10.70，8.30。

2．螺旋测微器。

图中甲为mm；乙为mm，丙为mm。

答案：0.900，8.600，8.480

3秒表。秒表的读数。

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0~30秒内读数；当分针。

在后0.5分内时，秒针在30~60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）。

4天平。天平的读数。

天平使用前首先要调节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，即将游码的左端与零刻线对齐）。天平的读数由右盘中的砝码和游标共同读出，看清横梁上的刻度最小单位）

下图是天平上标尺的常见的两种刻度，试根据游码位置读数：

甲：标尺分度值 g，读数 g 乙：标尺分度值 g，读数 g

图甲图乙。5、刻度尺。

例。在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带，并在其上取了a、b、c、d、e、f等6个计数点（每相邻两个计数点间还有4个计时点，本图中没有画出）打点计时器接的是220v、50hz的交变电流．他把一把毫米刻度尺放在纸带上，其零刻度和计数点a对齐．

⑴按照有效数字的读数规则读出相邻计数点ab、bc、cd、de、ef间的距离s1、s2、s3、s4、s5，它们依次为___cm、__cm、__cm、__cm、__cm．

答案：1.00，1.40，1.84，2.26，2.67；

力学中的常见实验（实验步骤查教科书）

1、互成角度的两个共点力的合成。

例题]1．在本实验中，橡皮条的一端固定在木板上，用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一位置o点，以下操作中错误的是。

a．同一次实验过程中，o点位置允许变动。

b．在实验中，弹簧秤必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度。

c．实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮条的结点拉到o点。

d．实验中，把橡皮条的结点拉到o点时，两弹簧之间的夹角应取90°不变，以便于算出合力的大小。

答案：acd

2．某小组做本实验时得出如图所示的图（f'与a、o共线），其中a为固定橡皮条的图钉，o为橡皮条与细绳套的结点，图中___是f1与f2合力的真实值，__是f1与f2合力的实验值，需要进行比较的是___和___通过本实验可以验证___

答案：f'，f，f'，f，力的平行四边形定则。

3．做本实验时，其中的三个实验步骤是：

（1）在水平放置的木板上垫一张白张，把橡皮条的一端固定在板上，另一端拴两根细线，通过细线同时用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，使它与细线的结点达到某一位置o点，在白纸上记下o点和两弹簧秤的读数f1和f2。

（2）在纸上根据f1和f2的大小，应用平行四边形定则作图求出合力f。

（3）只用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条，使它的伸长量与两个弹簧秤拉时相同，记下此时弹簧秤的读数f'和细绳的方向。

以上三个步骤中均有错误或疏漏，指出错在**？

在（1）中是。

在（2）中是。

在（3）中是。

答案：（1）两绳拉力的方向；（2）“的大小”后面加“和方向”；（3）“相同”之后加“橡皮条与绳的结点拉到o点”

2、测定匀变速直线运动的加速度（含练习使用打点计时器）

实验原理]1．打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，它每隔0.02s打一次点（由于电源频率是50hz），因此纸带上的点就表示了和纸带相连的运动物体在不同时刻的位置，研究纸带上点之间的间隔，就可以了解物体运动的情况。

2．由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法：如图所示……为时间间隔相等的各计数点，s1、s2、s3、……为相邻两计数点间的距离，若△s=s2-s1=s3-s2=……恒量，即若连续相等的时间间隔内的位移之差为恒量，则与纸带相连的物体的运动为匀变速直线运动。

3．由纸带求物体运动加速度的方法：

（1）用“逐差法”求加速度：即根据s4-s1=s5-s2=s6-s3=3at2（t为相邻两计数点间的时间间隔）求出a1=、a2=、a3=，再算出a1、a2、a3的平均值即为物体运动的加速度。

（2）用v-t图法：即先根据vn=求出打第n点时纸带的瞬时速度，后作出v-t图线，图线的斜率即为物体运动的加速度。

1．纸带打完后及时断开电源。

2．小车的加速度应适当大一些，以能在纸带上长约50cm的范围内清楚地取7～8个计数点为宜。

3．应区别计时器打出的轨迹点与人为选取的计数点，通常每隔4个轨迹点选1个计数点，选取的记数点不少于6个。

4．不要分段测量各段位移，可统一量出各计数点到计数起点0之间的距离，读数时应估读到毫米的下一位。

例题]1．电磁打点计时器是一种使用___电源的计时仪器，它的工作电压是___如图所示，a是___b是___c是___d是___e是___f是___

答案：交流，4至6v，线圈，振动片，限位孔，振针，永磁体，接线柱。

2．如图是某同学测量匀变速直线运动的加速度时，从若干纸带中选中的一条纸带的一部分，他每隔4个点取一个计数点，图上注明了他对各计数点间距离的测量结果。

（1）为了验证小车的运动是匀变速运动，请进行下列计算，填入表内（单位：cm）

各位移差与平均值最多相差___cm，由此可以得出结论：小车的位移在___范围内相等，所以小车的运动是___

（2）根据匀变速直线运动的规律，可以求得物体的加速度a==_m/s2。

（3）根据an-3=，可求出。

a1==_m/s2，a2==_m/s2，a3==_m/s2，所以m/s2。

答案：（1）1.60，1.

55，1.62，1.53，1.

61，1.58，0.05，任意两个连续相等的时间里、在误差允许的，匀加速直线运动；（2）1.

58；（3）1.59，1.57，1.

59，1.58。

3．在研究匀变速直线运动的实验中，如图所示，为一条记录小车运动情况的纸带，图中a、b、c、d、e为相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔t=0.1s。

（1）根据___计算各点瞬时速度，则。

va=__m/s，vb=__m/s，vc=__m/s，vd=__m/s，ve=__m/s。

（2）在如图所示坐标中作出小车的v-t图线，并根据图线求出a将图线延长与纵轴相交，交点的速度是___此速度的物理意义是___

答案：（1）vn=，0.53，0.88，1.23，1.58，1.93；（2）3.50m/s2，0.53m/s，开始计时小车的速度，即va。

3、验证牛顿第二定律（注意m为小车、砝码、及绳子总和，而非只是小车或砝码）

[例题]1．在做验证牛顿第二定律的实验时，某学生将实验装置按如图安装，而后就接通源开始做实验，他有三个明显的错误：（123

答案：（1）没有平衡摩擦力；（2）不应挂钩码，应挂装有砂子的小桶；（3）细线太长悬挂物离地面太近。

2．在验证牛顿第二定律的实验中，用改变砂的质量的办法来改变对小车的作用力f，用打点计时器测出小车的加速度a，得出若干组f和a的数据。然后根据测得的数据作出如图所示的a-f图线，发现图线既不过原点，又不是直线，原因是。

a．没有平衡摩擦力，且小车质量较大。

b．平衡摩擦力时，所垫木板太高，且砂和小桶的质量较大。

c．平衡摩擦力时，所垫木板太低，且砂和小桶的质量较大。

d．平衡摩擦力时，所垫木板太高，且小车质量较大。

答案：c4、研究平抛物体的运动。

例题]1．下列哪些因素会使“研究平抛物体的运动”实验的误差增大。

a．小球与斜槽之间有摩擦。

b．安装斜槽时其末端不水平。

c．建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点。

d．根据曲线计算平抛运动的初速度时，在曲线上取作计算的点离原点o较远。

答案：bc2．如图所示，在“研究平抛物体的运动”的实验时，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长=1.25cm。

若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v0用、g表示)，其值是___取g=9.8m/s2），小球在b点的速率是___

答案：2，0.70m/s，0.875m/s

5、验证机械能守恒定律（判断重物在那端）

实验原理]当物体自由下落时，只有重力做功，物体的重力势能和动能互相转化，机械能守恒。若某一时刻物体下落的瞬时速度为v，下落高度为h，则应有：mgh=mv2，借助打点计时器，测出重物某时刻的下落高度h和该时刻的瞬时速度v，即可验证机械能是否守恒，实验装置如图所示。

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