1、高考物理实验部分分项复习 （必考内容必修 1、2 选修 3-1，3-2、选考选修 3-3，3-5） 2018 年考纲规定的实验、探究内容项目表 必考内容 速度随时间变化的规律 力的平行四边形定则 加速度与物体质量、物体受力的关系 探究动能定理 验证机械能守恒定律 决定导线电阻的因素 描绘小灯泡的伏安电性曲线 测量电源的电动势和内阻 练习使用多用电表 选考内容 用油膜法估测分子的大小 验证动量守恒定律 1.1.速度随时间变化的规律速度随时间变化的规律 1.实验器材 电火花计时器(或电磁打点计时器)、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、 刻度尺、导线、电源、复写纸片. 2.实验原理 3.
2、实验步骤 (1)按照如图 1 所示实验装置，把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端，接好电源； (2)把一细绳系在小车上，细绳绕过滑轮，下端挂合适的钩码，纸带穿过打点计时器，固定 在小车后面； (3)把小车停靠在打点计时器处，先接通电源，后放开小车； (4)小车运动一段时间后，断开电源，取下纸带； (5)换纸带重复做三次，选择一条比较理想的纸带进行测量分析. 4.注意事项 (1)平行：纸带、细绳要和长木板平行. (2)两先两后：实验中应先接通电源，后让小车运动；实验完毕应先断开电源，后取纸带. (3)防止碰撞：在到达长木板末端前应让小车停止运动，防止钩码落地及小车与滑轮相撞. (4)减小误差：小
3、车的加速度宜适当大些，可以减小长度的测量误差，加速度大小以能在约 50 cm 的纸带上清楚地取出 67 个计数点为宜. 5.数据处理 (1)目的 通过纸带求解运动的加速度和瞬时速度，确定物体的运动性质等. (2)方法 分析物体的运动性质测量相邻计数点间的距离，计算相邻计数点距离之差，看其是 否为常数，从而确定物体的运动性质. 利用逐差法求解平均加速度利用逐差法求解平均加速度 a1x4 x1 3T2 ，a2x5 x2 3T2 ，a3x6 x3 3T2 aa1 a2a3 3 x4 x5x6 x1x2x3 9T2 利用平均速度求瞬时速度：利用平均速度求瞬时速度：vnxn xn 1 2T dn 1 d
4、n 1 2T 利用速度时间图象求加速度 a.作出速度时间图象，通过图象的斜率斜率求解物体的加速度； b.剪下相邻计数点的纸带紧排在一起求解加速度. 2.依据纸带判断物体是否做匀变速直线运动 (1)x1、x2、x3xn是相邻两计数点间的距离. (2)x 是两个连续相等的时间里的位移差：x1x2x1，x2x3x2. (3)T 是相邻两计数点间的时间间隔：T0.02n(打点计时器的频率为 50 Hz，n 为两计数点间 计时点的间隔数). (4)xaT2，只要小车做匀变速直线运动，它在任意两个连续相等的时间间隔内的位移之 差就一定相等. 6.复习启示 高考实验题一般源于教材而不拘泥于教材，是在教材实验
5、的基础上创设新情景.因此，要在 夯实基础实验的基础上注意迁移创新能力的培养，善于用教材中实验的原理、方法和技巧 处理新问题. 7.情景拓展 .数据处理方法： (1)加速度的获得：靠重物的拉力获得加速度长木板倾斜靠重力获得加速度. (2)速度的测量方法：由打点纸带求速度测定遮光片的宽度 d 和遮光片通过光电门的挡光 时间t，由 v d t求速度. (3)加速度的测量方法：由打点纸带利用逐差法求加速度利用经过两个光电门的瞬时速度， 由速度位移关系式求加速度. 2.2.力的平行四边形定则力的平行四边形定则 1.实验原理 互成角度的两个力 F1、F2与另外一个力 F产生相同的效果，看 F1、F2用平行
6、四边形定则 求出的合力 F 与 F在实验误差允许范围内是否相同. 2.实验器材 木板、白纸、图钉若干、橡皮条、细绳、弹簧测力计两个、三角板、刻度尺. 3.实验步骤 (1)用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的木板上. (2)用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到 达某一位置 O.如图 1 甲所示. 图 1 (3)用铅笔描下结点 O 的位置和两个细绳套的方向，并记录弹簧测力计的读数，利用刻度尺 和三角板根据平行四边形定则求出合力 F. (4)只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面相同的位置 O，记下弹簧 测力计的读数 F和细绳的方向，如图乙所示.
7、(5)比较 F与用平行四边形定则求得的合力 F，看它们在实验误差允许的范围内是否相同. 4.正确使用弹簧测力计 (1)将两只弹簧测力计调零后水平互钩对拉过程中，读数相同，可选；若不同，应另换或调 校，直至相同为止. (2)使用时，读数应尽量大些，但不能超出范围. (3)被测力的方向应与轴线方向一致. (4)读数时应正对、平视刻度. 5 注意事项 (1)位置不变：在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同，是为了使合力的 作用效果与两个分力共同作用效果相同，这是利用了等效替代的思想. (2)角度合适：用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时，其夹角不宜太小，也 不宜太大，以 601
8、00之间为宜. (3)在合力不超出量程及在橡皮条弹性限度内形变应尽量大一些.细绳套应适当长一些，便于 确定力的方向. (4)统一标度：在同一次实验中，画力的图示选定的标度要相同，并且要恰当选定标度，使 力的图示稍大一些. 6.误差分析 (1)误差除弹簧测力计本身的误差外，还有读数误差、作图误差等. (2)减小误差的办法： 实验过程中读数时眼睛一定要正视弹簧测力计的刻度盘，要按有效数字位数要求和弹簧实验过程中读数时眼睛一定要正视弹簧测力计的刻度盘，要按有效数字位数要求和弹簧 测力计的精度正确读数和记录测力计的精度正确读数和记录. 作图时使用刻度尺，并借助于三角板，使表示两力的对边一定要平行作图时
9、使用刻度尺，并借助于三角板，使表示两力的对边一定要平行. 7.拓展 以本实验为背景，以实验中操作的注意事项、误差来源设置条件，或通过改变实验条件、 实验仪器设置题目. 1.对实验原理的理解、实验方法的迁移 2.实验器材的改进 (1)橡皮筋 替代 弹簧测力计 (2)钩码 替代 弹簧测力计 3.3.加速度与物体质量、物体受力的关系加速度与物体质量、物体受力的关系 1.实验原理 (1)保持质量不变，探究加速度跟合外力的关系. (2)保持合外力不变，探究加速度与质量的关系. (3)作出 aF 图象和 a1 m图象，确定其关系. 2.实验器材 小车、砝码、小盘、细绳、一端附有定滑轮的长木板、垫木、打点计
10、时器、低压交流电源、 导线两根、纸带、天平、米尺. 3.实验步骤 (1)测量：用天平测量小盘和砝码的质量 m和小车的质量 m. (2)安装：按照如图 1 所示装置把实验器材安装好，只是不把悬挂小盘的细绳系在小车上(即 不给小车牵引力). 图 1 (3)平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块，使小车能平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块，使小车能匀速匀速下滑下滑. (4)操作：小盘通过细绳绕过定滑轮系于小车上，先接通电源后放开小车，断开电源，取 下纸带编号码. 保持小车的质量 m不变，改变小盘和砝码的质量 m，重复步骤. 在每条纸带上选取一段比较理想的部分，
11、测加速度 a. 描点作图，作 aF 的图象. 保持小盘和砝码的质量 m不变，改变小车质量 m，重复步骤和，作 a1 m图象. 4.注意事项 (1)平衡摩擦力：适当垫高木板的右端，使小车的重力沿斜面方向的分力正好平衡小车和纸 带受到的阻力.在平衡摩擦力时，不要把悬挂小盘的细绳系在小车上不要把悬挂小盘的细绳系在小车上，让小车拉着穿过打 点计时器的纸带匀速运动. (2)不重复平衡摩擦力. (3)实验条件：mm. (4)一先一后一按：改变拉力和小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近打点计时器，并应 先接通电源，后释放小车，且应在小车到达滑轮前按住小车. 5.误差分析 (1)因实验原理不完善引起的误差：本
12、实验用小盘和砝码的总重力因实验原理不完善引起的误差：本实验用小盘和砝码的总重力 mg 代替小车的拉力，代替小车的拉力， 而实际上小车所受的拉力要小于小盘和砝码的总重力而实际上小车所受的拉力要小于小盘和砝码的总重力. (2)摩擦力平衡不准确、质量测量不准确、计数点间距测量不准确、纸带和细绳不严格与木摩擦力平衡不准确、质量测量不准确、计数点间距测量不准确、纸带和细绳不严格与木 板平行都会引起误差板平行都会引起误差. 6.数据处理 (1)利用xaT2及逐差法求 a. (2)以 a 为纵坐标，F 为横坐标，根据各组数据描点，如果这些点在一条过原点的直线上， 说明 a 与 F 成正比. (3)以 a 为
13、纵坐标， 1 m为横坐标，描点、连线，如果该线为过原点的直线，就能判定 a 与 m 成反比. 7.利用图象处理数据的方法技巧 1.利用图象处理实验数据是实验中最常用的方法，解决本题的基本对策是写出图象对应的 函数，困难便迎刃而解. 2.画 an 图象时，所画直线要符合以下要求：让尽可能多的点落在直线上；不能落在直线 上的点要均匀分布于直线的两侧；一定要利用直尺画线. 4.4.探究动能定理探究动能定理 1实验目的 探究功与物体速度变化的关系 2实验原理(如图 1 所示) 图 1 (1)一根橡皮筋作用在小车上移动距离 s做功为 W. (2)两根橡皮筋作用在小车上移动距离 s做功应为 2W. (3)
14、三根橡皮筋作用在小车上移动距离 s做功应为 3W. (4)利用打点计时器求出小车离开橡皮筋的速度，列表、作图，由图象可以确定功与速度变 化的关系 3实验器材 橡皮筋、小车、木板、打点计时器、纸带、铁钉等 4实验步骤 (1)垫高木板的一端，平衡摩擦力 (2)拉伸的橡皮筋对小车做功： 用一条橡皮筋拉小车做功 W. 用两条橡皮筋拉小车做功 2W. 用三条橡皮筋拉小车做功 3W. (3)测出每次做功后小车获得的速度 (4)分别用各次实验测得的 v 和 W 绘制 Wv 或 Wv2、Wv3、图象，直到明确得出 W 和 v 的关系 5实验结论 物体速度 v 与外力做功 W 间的关系 W1 2mv 2. 6实
15、验注意事项 (1)将木板一端垫高，使小车的重力沿斜面向下的分力与使小车的重力沿斜面向下的分力与摩擦阻力摩擦阻力平衡方法是轻推小车，平衡方法是轻推小车， 由打点计时器打在纸带上的点的均匀程度判断小车是否做由打点计时器打在纸带上的点的均匀程度判断小车是否做匀速匀速运动运动，找到长木板的一个合 适的倾角 (2)测小车速度时，应选纸带上的点均匀的部分，也就是选小车做选小车做匀速匀速运动的部分运动的部分 (3)橡皮筋应选规格一样的力对小车做的功以一条橡皮筋做的功为单位即可，不必计算出 具体数值 (4)小车质量应大一些，使纸带上打的点多一些 7实验探究的技巧与方法 (1)不直接计算 W 和 v 的数值，而
16、只是看第 2 次、第 3 次实验中的 W 和 v 是第 1 次的多 少倍，简化数据的测量和处理 (2)做 Wv 图象，或 Wv2、Wv3图象，直到作出的图象是一条倾斜的直线. 8.拓展 1）装置时代化 2）求解智能化 (1)摩擦阻力问题：靠小车重力的下滑分力平衡摩擦力自由下落阻力减少气垫导轨减少 摩擦力 (2)速度的测量方法：匀速运动速度测量纸带上各点速度光电门 v d t速度传感器直 接显示速度大小 3）实验多样化 可探究动能定理，可验证单物体(系统)机械能守恒 5.5.验证机械能守恒定律验证机械能守恒定律 1实验目的 验证机械能守恒定律 2实验原理(如图 1 所示) 通过实验，求出做自由落
17、体运动物体的重力势能的减少量和相应过程动能的增加量重力势能的减少量和相应过程动能的增加量，若二 者相等，说明机械能守恒，从而验证机械能守恒定律 图 1 3实验器材 打点计时器、电源、纸带、复写纸、重物、刻度尺、铁架台(带铁夹)、导线两根 4实验步骤 (1)安装器材：将打点计时器固定在铁架台上，用导线将打点计时器与低压电源相连 (2)打纸带 用手竖直提起纸带，使重物停靠在打点计时器下方附近，先接通电源，再松开纸带，让重 物自由下落，打点计时器就在纸带上打出一系列的点，取下纸带，换上新的纸带重打几条 (35 条)纸带 (3)选纸带：分两种情况说明 若选第 1 点 O 到下落到某一点的过程，即用 m
18、gh1 2mv 2来验证，应选点迹清晰，且 1、2 两点间距离小于或接近 2 mm 的纸带 用 1 2mv B21 2mv A2mgh 验证时，由于重力势能的相对性，处理纸带时选择适当的点为 基准点，这样纸带上打出的第 1、2 两点间的距离是否小于或接近 2 mm 就无关紧要了 5实验结论 在误差允许的范围内，自由落体运动过程机械能守恒 6误差分析 (1)测量误差：减小测量误差的方法，一是测下落距离时都从 0 点量起，一次将各打点对应 下落高度测量完，二是多测几次取平均值 (2)系统误差：由于重物和纸带下落过程中要克服阻力做功，故动能的增加量Ek1 2mv n2必 定稍小于重力势能的减少量Ep
19、mghn，改进办法是调整安装的器材，尽可能地减小阻力 7注意事项 (1)打点计时器要竖直：安装打点计时器时要竖直架稳，使其两限位孔在同一竖直平面内， 以减少摩擦阻力 (2)重物应选用质量大、体积小、密度大的材料 (3)应先接通电源，让打点计时器正常工作，后松开纸带让重物下落 (4)测长度，算速度：某时刻的瞬时速度的计算应用某时刻的瞬时速度的计算应用 vndn 1 dn 1 2T ，不能用，不能用 vn 2gdn或或 vngt 来计算来计算 8验证方案 方案一：利用起始点和第 n 点计算 代入 mghn和 1 2mv n2，如果在实验误差允许的范围内，mghn和 1 2mv n2相等，则验证了机
20、械能 守恒定律 方案二：任取两点计算 (1)任取两点 A、B，测出 hAB，算出 mghAB. (2)算出 1 2mv B21 2mv A2的值 (3)在实验误差允许的范围内，若 mghAB1 2mv B21 2mv A2，则验证了机械能守恒定律 方案三：图象法 从纸带上选取多个点，测量从第一点到其余各点的下落高度 h，并计算各点速度的平方 v2， 然后以 1 2v 2为纵轴，以 h 为横轴，根据实验数据作出1 2v 2h 图象若在误差允许的范围内 图象是一条过原点且斜率为 g 的直线，则验证了机械能守恒定律. 6.6.决定导线电阻的因素决定导线电阻的因素( (同时练习使用螺旋测微器同时练习使
21、用螺旋测微器) ) 一、螺旋测微器的使用 1构造：如图 1 所示，B 为固定刻度，E 为可动刻度 图 1 2原理：测微螺杆 F 与固定刻度 B 之间的精密螺纹的螺距为 0.5 mm，即旋钮 D 每旋转一 周，F 前进或后退 0.5 mm，而可动刻度 E 上的刻度为 50 等份，每转动一小格，F 前进或后 退 0.01 mm，即螺旋测微器的精确度为螺旋测微器的精确度为 0.01 mm.读数时估读到毫米的千分位上读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺 旋测微器又叫千分尺 图 2 3读数：测量值(mm)固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)可动刻度数(估读 一位)0.01(mm) 如图 2 所
22、示，固定刻度示数为 2.0 mm，半毫米刻度线未露出，而从可动刻度上读的示数为 15.0，最后的读数为：2.0 mm15.00.01 mm2.150 mm. 二、游标卡尺 1构造：主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪)、游标卡尺上还有一个深 度尺(如图 3 所示) 图 3 2用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径 3原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成 不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻 度少 1 mm.常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有 10 个的、20 个的、50 个的，其规格 见下表： 刻度格数(分度)刻度总长度每
23、小格与 1 mm的差值精确度(可精确到) 109 mm0.1 mm0.1 mm 2019 mm0.05 mm0.05 mm 5049 mm0.02 mm0.02 mm 4.读数：若用 x 表示从主尺上读出的整毫米数，K 表示从游标尺上读出与主尺上某一刻度线 对齐的游标的格数，则记录结果表示为(xK精确度精确度)mm. 三、常用电表的读数 对于电压表和电流表的读数问题，首先要弄清电表量程，即指针指到最大刻度时电表允许 通过的最大电压或电流，然后根据表盘总的刻度数确定精确度，按照指针的实际位置进行 读数即可 (1)03 V 的电压表和 03 A 的电流表的读数方法相同，此量程下的精确度分别是 0.
24、1 V 和 0.1A，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位读到小数点后面两位 (2)对于 015 V 量程的电压表，精确度是 0.5 V，在读数时只要求读到小数点后面一位读到小数点后面一位， 即读到 0.1 V. (3)对于 00.6 A 量程的电流表，精确度是 0.02 A，在读数时只要求读到小数点后面两位读到小数点后面两位， 这时要求“半格估读”，即读到最小刻度的一半 0.01A. 四、测电阻率实验 1实验原理(如图 4 所示) 根据电阻定律公式知道只要测出金属丝的长度和它的直径 d，计算出横截面积 S，并用伏安 法测出电阻 Rx，即可计算出金属丝的电阻率 图 4 2实验器材 被测金属
25、丝，直流电源(4 V)，电流表(00.6 A)，电压表(03 V)，滑动变阻器(050 )， 开关，导线若干，螺旋测微器，毫米刻度尺 3实验步骤 (1)用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值 d. (2)连接好用伏安法测电阻的实验电路 (3)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，反复测量三次，求出其平均值 l. (4)把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置 (5)闭合开关，改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数 I 和 U 的值，填入记录表格内 (6)将测得的 Rx、l、d 值，代入公式 Rl S和 S d2 4 中
26、，计算出金属丝的电阻率 4伏安法测电阻的电路选择 (1)阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若 Rx较小，宜采 用电流表外接法外接法；若 Rx较大，宜采用电流表内接法内接法 (2)临界值计算法 Rx RVRA时，用电流表内接法 (3)实验试探法：按图 5 接好电路，让电压表的一根接线柱 P 先后与 a、b 处接触一下，如 果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，则可采用电流表外接法；如果 电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法 图 5 5注意事项 (1)先测直径，再连电路：为了方便，测量直径应在金属丝连入电路之前测量 (2)
27、电流表外接法：本实验中被测金属丝的阻值较小，故采用电流表外接法 (3)电流控制：电流不宜过大，通电时间不宜过长，以免金属丝温度过高，导致电阻率在实 验过程中变大 6误差分析 (1)若为内接法，电流表分压若为内接法，电流表分压 (2)若为外接法，电压表分流若为外接法，电压表分流 (3)长度和直径的测量 7.拓展：电阻测量的六种方法 1）伏安法 电路图 外接法： 内接法： （图略） 特点：大内小外(内接法测量值偏大，测大电阻时应用内接法测量，测小电阻时应采用外接 法测量) 2安安法 若电流表内阻已知，则可将其当做电流表、电压表以及定值电阻来使用 (1)如图 15 甲所示，当两电流表所能测得的最大电
28、压接近时，如果已知的内阻 R1，则可 测得的内阻 R2I1R1 I2 . (2)如图乙所示，当两电流表的满偏电压 UA2UA1时，如果已知的内阻 R1，串联一定 值电阻 R0后，同样可测得的电阻 R2I1R1R0 I2 . 图 15 3伏伏法 若电压表内阻已知，则可将其当做电流表、电压表和定值电阻来使用 (1)如图 16 甲所示，两电压表的满偏电流接近时，若已知的内阻 R1，则可测出的内阻 R2U2 U1R 1. (2)如图乙所示，两电压表的满偏电流 IV1IV2时，若已知的内阻 R1，并联一定值电阻 R0后，同样可得的内阻 R2 U2 U1 R1 U1 R0 . 图 16 4等效法测电阻 如
29、图 17 所示，先让待测电阻与一电流表串联后接到电动势恒定的电源上，读出电流表示数 I；然后将电阻箱与电流表串联后接到同一电源上，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数仍 为 I，则电阻箱的读数即等于待测电阻的阻值 图 17 5比较法测电阻 如图 18 所示，读得电阻箱 R1的阻值及、的示数 I1、I2，可得 RxI2R1 I1 . 如果考虑电流表内阻的影响，则 I1(RxRA1)I2(R1RA2) 图 18 6半偏法测电流表内阻 电路图如图 19 所示 图 19 实验步骤： (1)断开 S2，闭合 S1，调节 R0，使的示数满偏为 Ig； (2)保持 R0不变，闭合 S2，调节电阻箱 R，使的示数
30、为Ig 2； (3)由上可得 RAR. 7.7.描绘小灯泡的伏安电性曲线描绘小灯泡的伏安电性曲线 1实验原理 (1)测多组小电珠的 U、I 的值，并绘出 IU 图象； (2)由图线的斜率反映电流与电压和温度的关系 2实验器材 小电珠“3.8 V,0.3 A”、电压表“03 V15 V”、电流表“00.6A3 A”、滑动变阻器、 学生电源、开关、导线若干、坐标纸、铅笔 3实验步骤 (1)画出电路图(如图 1 甲所示) 图 1 (2)将小电珠、电流表、电压表、滑动变阻器、学生电源、开关用导线连接成如图乙所示的 电路 (3)测量与记录 移动滑动变阻器触头位置，测出 12 组左右不同的电压值 U 和电
31、流值 I，并将测量数据填入 自己设计的表格中 (4)数据处理 在坐标纸上以 U 为横轴，I 为纵轴，建立直角坐标系 在坐标纸上描出各组数据所对应的点 将描出的点用平滑的曲线连接起来，得到小电珠的伏安特性曲线 4实验器材选取 (1)原则：安全；精确；操作方便 (2)具体要求 电源允许的最大电流不小于电路中的实际最大电流干电池中电流一般不允许超过 0.6A. 用电器的额定电流不能小于通过该用电器的实际最大电流 电压表或电流表的量程不能小于被测电压或电流的最大值 电压表或电流表的指针应偏转到满刻度的电压表或电流表的指针应偏转到满刻度的1 3以上 以上 从便于操作的角度来考虑，限流式接法要选用与待测电
32、阻相近的滑动变阻器，分压式接限流式接法要选用与待测电阻相近的滑动变阻器，分压式接 法要选用较小阻值的滑动变阻器法要选用较小阻值的滑动变阻器 5滑动变阻器的限流式接法和分压式接法比较 两种接法的电路图 负载 R 上电压的调节范围 RE RR0UE 0UE 负载 R 上电流的调节范围 E RR0I E R 0IE R 6.两种接法的适用条件 (1)限流式接法适合测量阻值较小小的电阻(跟滑动变阻器的最大电阻相比相差不多或比滑动变 阻器的最大电阻还小) (2)分压式接法适合测量阻值较大大的电阻(一般比滑动变阻器的最大电阻要大) 7注意事项 (1)电路的连接方式： 电流表应采用外外接法：因为小电珠(3.
33、8 V,0.3 A)的电阻很小，与量程为 0.6 A 的电流表串 联时，电流表的分压影响很大 滑动变阻器应采用分压式分压式接法：目的是使小电珠两端的电压能从从 0 开始开始连续变化 (2)闭合开关 S 前，滑动变阻器的触头应移到使小电珠分得电压为 0 的一端，使开关闭合时 小电珠的电压能从能从 0 开始变化，同时也是为了防止开关刚闭合时因小电珠两端电压过大而开始变化，同时也是为了防止开关刚闭合时因小电珠两端电压过大而 烧坏灯丝烧坏灯丝 (3)IU 图线在 U01.0 V左右将发生明显弯曲，故在 U1.0 V 左右绘点要密，以防出现较 大误差 8误差分析 (1)由于电压表不是理想电表，内阻并非无
34、穷大，会带来误差，电流表外接，由于电压表的由于电压表的 分流，使测得的电流值分流，使测得的电流值大大于真实值于真实值 (2)测量时读数带来误差 (3)在坐标纸上描点、作图带来误差 8.8.测量电源的电动势和内阻测量电源的电动势和内阻 1实验原理 闭合电路欧姆定律 2实验器材 电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸和刻度尺 3基本操作 (1)电流表用 0.6A 的量程，电压表用 3 V的量程，按图 1 连接好电路 图 1 (2)把滑动变阻器的滑片移到使阻值最大的一端 (3)闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据(I1，U1)用同样的方 法再测量几组 I、U 值，
35、填入表格中 (4)断开开关，拆除电路，整理好器材 4实验数据求 E、r 的处理方法 (1)列方程求解：由 UEIr 得 U1EI1r U2EI2r ，解得 E、r. (2)用作图法处理数据，如图 2 所示 图 2 图线与纵轴交点为图线与纵轴交点为 E； 图线与横轴交点为图线与横轴交点为 I短 短 E r ； 图线的斜率表示图线的斜率表示 r|U I |. 2注意事项 (1)为了使路端电压变化明显，可使用内阻较大的旧电池 (2)电流不要过大，应小于 0.5A，读数要快 (3)要测出不少于 6 组的(I，U)数据，变化范围要大些 (4)若若 UI 图线纵轴刻度不从零开始图线纵轴刻度不从零开始（命题
36、中的（命题中的“陷阱陷阱” ） ，则图线和横轴的交点不再是短，则图线和横轴的交点不再是短 路电流，内阻应根据路电流，内阻应根据 r|U I |确定确定 (5)电流表要内接电流表要内接式式(因为因为 r 很小很小) （相对于电源内阻来说就是（相对于电源内阻来说就是“外接外接” ） 3误差来源 (1)偶然误差：用图象法求 E 和 r 时作图不准确 (2)系统误差：电压表分流电压表分流. 9.9.练习使用多用电表练习使用多用电表 一、电流表与电压表的改装 1改装方案 改装为电压表改装为大量程的电流表 原理串联电阻分压并联电阻分流 改装原理图 分压电阻或分流电阻 UIg(RgR) 故 RU IgR g
37、 IgRg(IIg)R 故 R IgRg IIg 改装后电表内阻RVRgRRg RA RRg RRgR g 电压表的本质是内阻无限大、 “量程无限小”的电流表 2.校正 (1)电压表的校正电路如图 1 所示，电流表的校正电路如图 2 所示 图 1图 2 (2)校正的过程是：先将滑动变阻器的滑动触头移到最左端，然后闭合开关，移动滑动触头， 使改装后的电压表(电流表)示数从零逐渐增大到量程值，每移动一次记下改装的电压表(电 流表)和标准电压表(标准电流表)示数，并计算满刻度时的百分误差，然后加以校正 二、欧姆表原理(多用电表测电阻原理) 1构造：如图 3 所示，欧姆表由电流表 G、电池、调零电阻
38、R 和红、黑表笔组成 图 3 欧姆表内部：电流表、电池、调零电阻串联 外部：接被测电阻 Rx. 全电路电阻 R总RgRrRx. 2工作原理：闭合电路欧姆定律，I E RgRrRx. 3刻度的标定：红、黑表笔短接(被测电阻 Rx0)时，调节调零电阻 R，使 IIg，电流表 的指针达到满偏，这一过程叫欧姆调零欧姆调零 (1)当 IIg时，Rx0，在满偏电流 Ig处标为“0”(图甲) (2)当 I0 时，Rx，在 I0 处标为“”(图乙) (3)当当 IIg 2时， 时，RxRgRr，此电阻值等于欧姆表的内阻值，此电阻值等于欧姆表的内阻值，Rx叫叫中值中值电阻电阻 三、多用电表 1多用电表可以用来测
39、量电流、电压、电阻等，并且每一种测量都有几个量程 图 4 2外形如图 4 所示：上半部为表盘，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度；下半 部为选择开关，它的四周刻有各种测量项目和量程 3多用电表面板上还有：欧姆表的欧姆调零旋钮(使电表指针指在右端零欧姆处)、指针定 位螺丝(使电表指针指在左端的“0”位置)、表笔的正、负插孔(红表笔插入“”插孔，黑 表笔插入“”插孔) 四、二极管的单向导电性 1晶体二极管是由半导体材料制成的，它有两个极，即正极和负极，它的符号如图 5 甲所 示 图 5 2晶体二极管具有单向导电性(符号上的箭头表示允许电流通过的方向)当给二极管加正 向电压时，它的电阻很小，电
40、路导通，如图乙所示；当给二极管加反向电压时，它的电阻 很大，电路截止，如图丙所示 3将多用电表的选择开关拨到欧姆挡，红、黑表笔接到二极管的两极上，当黑表笔接“正” 极，红表笔接“负”极时，电阻示数较小，反之电阻示数很大，由此可判断出二极管的正、 负极 5.使用多用电表实验 1实验器材 多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、二极管、定值电阻(大、中、 小)三个 2实验步骤 (1)观察：观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量程 (2)机械调零：检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置若不指零，则可用小 螺丝刀进行机械调零 (3)将红、黑表笔分别插入红、黑表笔分别插入“
41、”、“”插孔插孔 (4)测量小灯泡的电压和电流 按如图 6 甲所示的电路图连好电路，将多用电表选择开关置于直流电压挡，测小灯泡两 端的电压 图 6 按如图乙所示的电路图连好电路，将选择开关置于直流电流挡，测量通过小灯泡的电流 (5)测量定值电阻 根据被测电阻的估计阻值，选择合适的挡位，把两表笔短接，观察指针是否指在欧姆表 的“0”刻度，若不指在欧姆表的“0”刻度，调节欧姆调零旋钮，使指针指在欧姆表的“0” 刻度处； 将被测电阻接在两表笔之间，待指针稳定后读数； 读出指针在刻度盘上所指的数值，用读数乘以所选挡位的倍率倍率，即得测量结果； 测量完毕，将选择开关置于交流电压最高交流电压最高挡或“OF
42、F”挡 4多用电表使用注意事项 (1)表内电源正极接黑表笔，负极接红表笔，但是红表笔插入表内电源正极接黑表笔，负极接红表笔，但是红表笔插入“”插孔，黑表笔插入插孔，黑表笔插入“” 插孔，注意电流的实际方向应为插孔，注意电流的实际方向应为“红红入入”，“黑黑出出” (2)区分“机械零点机械零点”与“欧姆零点欧姆零点”机械零点是表盘刻度左侧的“0”位置，调整的是 表盘下边中间的指针定位螺丝；欧姆零点是指刻度盘右侧的“0”位置，调整的是欧姆调零 旋钮 (3)由于欧姆挡表盘难以估读，测量结果只需取两位有效数字测量结果只需取两位有效数字，读数时注意乘以相应挡位的 倍率 (4)使用多用电表时，手不能接触表
43、笔的金属杆，特别是在测电阻时，更应注意不要用手接 触表笔的金属杆 (5)测量电阻时待测电阻要与其他元件和电源断开，否则不但影响测量结果，甚至可能损坏 电表 (6)测电阻时每换一挡测电阻时每换一挡必须必须重新欧姆调零重新欧姆调零 (7)使用完毕，选择开关要置于交流电压最高挡或“OFF”挡长期不用，应把表内电池取长期不用，应把表内电池取 出出 5多用电表对电路故障的检测 (1)断路故障的检测方法 用直流电压挡： a将电压表与电源并联，若电压表示数不为零，说明电源良好，若电压表示数为零，说明 电源损坏 b在电源完好时，再将电压表与外电路的各部分电路并联若电压表示数等于电源电动势， 则说明该部分电路中
44、有断点 用直流电流挡： 将电流表串联在电路中，若电流表的示数为零，则说明与电流表串联的部分电路断路 用欧姆挡检测 将各元件与电源断开，然后接到红、黑表笔间，若有阻值(或有电流)说明元件完好，若电 阻无穷大(或无电流)说明此元件断路 (2)短路故障的检测方法 将电压表与电源并联，若电压表示数为零，说明电源被若电压表示数为零，说明电源被短短路路；若电压表示数不为零，则 外电路的部分电路不被短路或不完全被短路 用电流表检测，若串联在电路中的电流表示数不为零，故障应是短路串联在电路中的电流表示数不为零，故障应是短路 10.10.用油膜法估测分子的大小用油膜法估测分子的大小 1实验原理 实验采用使油酸在
45、水面上形成一层单分子油膜的方法估测分子的大小当把一滴用酒精稀 释过的油酸滴在水面上时，油酸就在水面上散开，其中的酒精溶于水，并很快挥发，在水 面上形成如图 1 甲所示形状的一层纯油酸薄膜如果算出一定体积的油酸在水面上形成的 单分子油膜的面积，即可算出油酸分子的大小用 V 表示一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸 的体积，用 S 表示单分子油膜的面积，用 d 表示分子的直径，如图乙所示，则 dV S. 图 1 2实验器材 盛水浅盘、注射器(或滴管)、容量瓶、坐标纸、玻璃板、痱子粉(或细石膏粉)、油酸酒精溶 液、量筒、彩笔 3实验步骤 (1)用稀酒精溶液及清水清洗浅盘，充分洗去油污、粉尘，以免给实验带来误
46、差 (2)配制油酸酒精溶液，取纯油酸 1 mL，注入 500 mL 的容量瓶中，然后向容量瓶内注入酒 精，直到液面达到 500 mL 刻度线为止，摇动容量瓶，使油酸充分溶解在酒精中，这样就 得到了 500 mL 含 1 mL 纯油酸的油酸酒精溶液 (3)用注射器(或滴管)将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，并记下量筒内增加一定体积 Vn时的滴数 n. (4)根据 V0Vn n 算出每滴油酸酒精溶液的体积 V0. (5)向浅盘里倒入约 2 cm深的水，并将痱子粉或细石膏粉痱子粉或细石膏粉均匀地撒在水面上 (6)用注射器(或滴管)将一滴油酸酒精溶液滴在水面上 (7)待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板
47、放在浅盘上，并将油酸膜的形状用彩笔画在玻璃板 上 (8)将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积 S(求面积时以坐标纸求面积时以坐标纸 上边长为上边长为 1 cm 的正方形为单位计算轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的的正方形为单位计算轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的 算一个算一个) (9)根据油酸酒精溶液的配制比例，算出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积根据油酸酒精溶液的配制比例，算出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积 V，并代入公式 dV S算出油酸薄膜的厚度 d.（记得算体积时要考虑配置比例 （记得算体积时要考虑配置比例！ ） (10)重复以上实验步骤，多测几次油酸薄膜的厚度，并求平均值，即为油酸分子的大小 4数据处理 根据上面记录的数据，完成以下表格内容. 实验次数量筒内增加 1 mL 溶液时的滴数轮廓内的小格子数轮廓面积 S 1 2 3 4 实验次数一滴纯油酸的体积 V分子的大小(m)平均值 1 2 3 4 5.注意事项 (1)注射器针头高出水面的高度应在 1 cm 之内，当针头靠水面很近(油酸未滴下之前)时，会 发现针头下方的粉层已被排开，这是针头中酒精挥发所致，不影响实验效果 (2)待测油酸薄膜扩散后又会收缩，要在油酸薄膜的形状稳定后再画轮廓要在油酸薄膜的形状稳定后再画轮廓扩散后又收缩有 两个原因：水面受油酸液滴冲击凹陷后又恢
