高中物理实验总结

高中物理实验总结

一、误差和有效数字1.误差

测量值与真实值的差异叫做误差。误差可分为系统误差和偶然误差两种。⑴系统误差的特点是在多次重复同一实验时，误差总是同样地偏大或偏小。

⑵偶然误差总是有时偏大，有时偏小，并且偏大和偏小的机会相同。减小偶然误差的方法，可以多进行几次测量，求出几次测量的数值的平均值。这个平均值比某一次测得的数值更接近于真实值。2.有效数字

带有一位不可靠数字的近似数字，叫做有效数字。⑴有效数字是指近似数字而言。⑵只能带有一位不可靠数字，不是位数越多越好。

凡是用测量仪器直接测量的结果，读数一般要求在读出仪器最小刻度所在位的数值（可靠数字）后，再向下估读一位（不可靠数字），这里不受有效数字位数的限制。

间接测量的有效数字运算不作要求，运算结果一般可用2~3位有效数字表示。二、基本测量仪器及读数

高考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。1.刻度尺、秒表、弹簧秤、温度表、电流表、电压表的读数

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

⑴读出上左图中被测物体的长度。⑵上右图用3V量程时电压表读数为多少？用15V量程时电压表度数又为多少？⑶右图中秒表的示数是多少分多少秒？凡仪器的最小刻度是10分度的，在读到最小刻度后还要再往下估读一位。⑴6.50cm。⑵1.14V。15V量程时最小刻度为0.5V，只读到0.1V这一位，应为5.7V。⑶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）。2.游标卡尺⑴10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。

⑵20分度的游标卡尺。游标上相邻两个刻度间的距离为

0123456789001234567891167891005210315012345V5903122803314157213426123355541110524698673753225120491847839104112431645140.95mm，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。

⑶50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。3.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。4.打点计时器打点计时器是一种特殊的计时仪器，电源用50Hz的交流电，所以打相邻两个点的时间间隔是0.02s。5.天平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）。测量读数由右盘中砝码和游标共同读出。横梁

mg0100201*0040050060070080090010000525201*永久磁铁线圈限位孔振针振片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）。

6.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：⑴选挡。一般比被测电阻的估计值低一个数量级，如估计值为200Ω就应该选×10的倍率。⑵调零。⑶将红黑表笔接被测电阻两端进行测量。⑷将指针示数乘以倍率，得测量值。⑸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。7.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84580.2Ω。

×10×1009019911228828337737654654654×0.1901901901282828373737654654654×100×1K×10K三、重点的学生实验1.研究匀变速直线运动

右图为打点计时器打下的纸带。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：

⑴求任一计数点对应的即时速度v：如vcT=5×0.02s=0.1s）

⑵利用“逐差法”求a：as2s3(其中2Tv/(ms-1)s4s5s6s1s2s3

9T2T2⑶利用上图中任意相邻的两段位移求a：如as3s2

⑷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（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

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（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

0T2T3T4T5T6Tt/sxvt、y12gt就可求出小球的水平分速度，即平抛物体的初速度。2该试验的注意事项有：

⑴斜槽末端的切线必须水平。

⑵用重锤线检验坐标纸上的竖直线是否竖直。⑶以斜槽末端所在的点为坐标原点。

⑷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。

⑸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

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：

⑴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）。

⑵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。

⑶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。

⑷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，但两个小球都将从斜槽末端开始做平抛运动，于是验证式就变为：m1OP=m1OM+m2ON，两个小球的直径也不需测量了。6.验证机械能守恒定律

验证自由下落过程中机械能守恒，图示纸带的左端是用夹子夹重物的一端。

⑴要多做几次实验，选点迹清楚，且第一、二两点间距离接近2mm的纸带进行测量。

⑵用刻度尺量出从0点到1、2、3、4、5各点的距离h1、h2、h3、h4、h5，利用“匀变速直线运动中间时刻的即时速度等于该段位移内的平均速度”，算出2、3、4各点对应的即时速度v2、v3、v4，验证与2、3、4各点对应的重力势能减少量mgh和动能增加量1mv2是否相等。

2⑶由于摩擦和空气阻力的影响，本实验的系统误差总是使mgh1mv2

0123452⑷本实验不需要在打下的点中取计数点。也不需要测重物的质量。7.用单摆测定重力加速度

摆长的测量：让单摆自由下垂，用米尺量出摆线长L/（读到0.1mm），用游标卡尺量出摆球直径（读到0.1mm）算出半径r，则摆长L=L/+r

开始摆动时需注意：摆角要小于5°（保证做简谐运动）；不要使摆动成为圆锥摆。

必须从摆球通过最低点时开始计时，测出单摆做50次全振动所用时间，算出周期的平均值T。改变摆长重做几次实验，计算每次实验得到的重力加速度，再求这些重力加速度的平均值。8用描迹法画出电场中平面上等势线

实验所用的电流表是零刻度在中央的电流表，在实验前应先测定电流方向与指针偏转方向的关系：将电流表、电池、电阻、导线按图1或图2连接，其中R是阻值大的电阻，r是阻值小的电阻，用导线的a端试触电流表另一端，就可判定电流方向和指针偏转方向的关系。

该实验是用恒定电流的电流场模拟静电场。与电池正极相连的A电极相当于正点电荷，与电池负极相连的B相当于负点电荷。白纸应放在最下面，导电纸应放在最上面（涂有导电物质的一面必须向上），复写纸则放在中间。9.测定玻璃折射率

实验原理：如图所示，入射光线AO由空气射入玻OO1后由O1B方向射出。作出法线NN1，则折射率n=Sinα/Sinγ

注意事项：手拿玻璃砖时，不准触摸光洁的光学面，只能接触毛面或棱，严禁把玻璃砖当尺画玻璃砖的

界面；实验过程中，玻璃砖与白纸的相对位置不能改变；大头针应垂直地插在白纸上，且玻璃砖每一侧的两个大头针距离应大一些，以减小确定光路方向造成的误差；入射角应适当大一些，以减少测量角度的误差。10．伏安法测电阻

G图1RaGr图2a璃砖，经

伏安法测电阻有a、b两种接法，a叫(安培计)外接法，b叫（安培计）内接法。外接法的系统误差是由电压表的分流引起的，测量值总小于真实值，小电阻应采用外接法；内接法的系统误差是由电流表的分压引起的，测量值总大于真实值，大电阻应采用内接

VVAAab法。如果无法估计被测电阻的阻值大小，可以利用试触法：如图将电压表的左端接a点，而将右端第一次接b点，第二次接c点，观察电流表和电压表的变化，若电流表读数变化大，说明被测电阻是大电阻，应该用内接法测量；若电压表读数变化大，说明被测电阻是小电阻，应该用外接法测量。（这里所说的变化大，是指相对变化，即ΔI/I和ΔU/U）。（1）滑动变阻器的连接

滑动变阻器在电路中也有a、b两种常用的接法：a叫限流接法，b叫分压接法。分压接法被测电阻上电压的调节范围大。当要求电压从零开始调节，或要求电压调节范围尽量大时应该用分压接法。用分压接法时，滑动变阻器应该选用阻值小的；用限流接法时，滑动变阻器应该选用阻值和被测电阻接近的。

（2）实物图连线技术

无论是分压接法还是限流

Rab接法都应该先把伏

安法部分接好；对限流电路，只需用笔画线当作导线，从电源正极开始，把电源、电键、滑动变阻器、伏安法四部分依次串联起来即可（注意电表的正负接线柱和量程，滑动变阻器应调到阻值最大处）。

对分压电路，应该先把电源、电键和滑动变阻器的全部电阻丝三部分用导线连接起来，然后在滑动变阻器电阻丝两端之中任选一个接头，比较该接头和滑动触头两点的电势高低，根据伏安法部分电表正负接线柱的情况，将伏安法部分接入该两点间。

（3）描绘小电珠的伏安特性曲线

因为小电珠（即小灯泡）的电阻较小（10Ω左右）所以应该选用安培表外接法。

小灯泡的电阻会随着电压的升高，灯丝温度的升高而增大，所以U-I曲线不是直线。为了反映这一变化过程，灯泡两端的电压应该由零逐渐增大到额定电压。所以滑动变阻器必须选用分压接法。在上面实物图中应该选用右面的那个图，开始时滑动触头应该位于左端（使小灯泡两端的电压为零）。

由实验数据作出的I-U曲线如右，说明灯丝的电阻随温度升高而增大，也就说明金属电阻率随温度升高而增大。（若用U-I曲线，则曲线的弯曲方向相反。）

若选用的是标有“3.8V0.3A”的小灯泡，电流表应选用0-0.6A量程；电压表开始时应选用0-3V量程，当电压调到接近3V时，再改用0-15V量程。11．把电流表改装为电压表

⑴、用图(a)测定电流表内阻rg，方法是：先断开S2，闭合S1，调节R，使电流表满偏；然后闭合S2，调节R/，使电流表达到半满偏。当R比R/大很多时，可以认为rg=R/。（当R比R/大很多时，调节R/基本上不改

VAVAI/AOU/V

变电路的总电阻，可认为总电流不变，因此当电流表半满偏时，通过R/的电流也是满偏电流的一半，两个分路的电阻相等）。实际上，S2闭合后，总电阻略有减小，总电流略有增大，当电流表半满偏时，通过R/的电流比通过电流表的电流稍大，即R/比rg稍小，因此此步测量的系统误差，总是使rg的测量值偏小。其中R不必读数，可以用电位器，R/需要读数，所以必须用电阻箱。

根据rg、Ig和扩大后的量程，计算出需要给电流表串联的电阻R1的值。

⑵、用(b)图把改装的电压表和标准电压表进行校对。校对要每0.5V校对一次，所以电压要从零开始逐渐增大，因此必须选用分压电路。百分误差的计算：

如果当改装电压表示数为U时，标准电压表示数为U/，则这时的百分误差为|U-U/|/U/。

如果校对时发现改装电压表的示数总是偏大，则应该适当增大R1的阻值(使表头的分压减小一些)，然后再次重新进行校对。12.测定金属的电阻率

被测电阻丝的电阻较小，所以选用电流表外接法；本实验不要求电压调节范围，可选用限流电路。因此选用上面左图的电路。开始时滑动变阻器的滑动触头应该在右端。本实验通过的电流不宜太大，通电时间不能太长，以免电阻丝发热后电阻率发生明显变化。13用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻

根据闭合电路欧姆定律：E=U+Ir，本实验电路中电压表的示数是准确的，电流表的示数比通过电源的实际电流小，所以本实验的系统误差是由电压表的分流引起的。为了减小这个系统误差，电阻R的取值应该小一些，所选用的电压表的内阻应该大一些。

为了减小偶然误差，要多做几次实验，多取几组数据，然后利用U-I图象处理实验数据：将点描好后，用直尺画一条直线，使尽量多的点在这条直线上，而且在直线两侧的点数大致相等。这条直线代表的U-I关系的误差是很小的。它在U轴上的截距就是电动势E式应该是r=|ΔU/ΔI|）。

为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些。（选用使用过一段时间的1号电池）14.用多用电表探索黑箱内的电学元件

设定黑箱上有三个接点，两个接点间最多只能接一个元件；黑箱内所接的元件不超过两个。测量步骤和判定：

⑴用直流电压挡测量，A、B、C三点间均无电压；说明箱内无电源。

⑵用欧姆挡测量，A、C间正、反接阻值不变，说明A、C间有一个电阻。⑶用欧姆挡测量，黑表笔接A红表笔接B时测得的阻值较小，反接时测得的阻值较大，说明箱内有一个二极管，可能在AB间，也可能在BC间，如右图中两种可能。

⑷用欧姆挡测量，黑表笔接C红表笔接B测得阻值比黑表笔A红表笔接B时测得的阻值大，说明二极管在AB间。所以黑箱内的两个元件的接法肯定是右图中的上图。

（a）

(b)

U/V3.02.01.0RAVo0.20.40.6I/A

（对应的I=0），它的斜率的绝对值就是内阻r。（特别要注意：有时纵坐标的起始点不是0，求内阻的一般

扩展阅读：高中物理实验总结及试题

高中物理实验总结

实验一：研究匀变速直线运动

(一)实验目的

1.学会用打上点的纸带研究物体的运动。2.掌握判断物体是否做匀变速运动的方法。3.会利用纸带测定匀变速直线运动的加速度。4.练习使用打点计时器(二)实验原理

1.匀变速直线运动的特点

(1)物体做匀变速直线运动时，若加速度为a，在各个连续相等的时间T内发生的位移依次为x1、x2、x3、、xn，则有：x2-x1＝x3－x2＝=xn-xn-1＝aT2，即任意两个连续相等的时间内的位移差相等。可以依据这个特点，判断一个物体是否做匀变速直线运动。

(2)做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于该段时间内中间时刻的瞬时速度。2.由纸带求物体加速度的方法(1)逐差法

设相邻相同时间T内的位移分别为x1、x2、、x6，则x2-x1=x3-x2=x4-x3==x6-x5=aT2x4-x1=3a1T2x5-x2=3a2T2x6-x3=3a3T2

得加速度a＝(a1+a2+a3)/3

＝(2)图象法(421522623)x4x5x6x1x2x3233T3T3T9T以打某计数点时为计时起点，然后利用vn＝(xn+xn+1)/2T测出打各点时的速度，描点得v-t图象，v-t图象的斜率即为加速度，如图所示。

(3)由纸带求物体速度的方法“平均速度法”求速度，即vn＝(xn+xn+1)/2T，如图所示。

(三)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。

(四)实验步骤

1.把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面；把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端；连接好电路，再把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码；将纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面。实验装置如图所示。

2.把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点。换上新纸带，重复三次。

3.从三条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开头比较密集的点，在后边便于测量的地方找一个开始点，在选好的开始点下面记作0，0后面第5个点记作1，1后面第5个点记作2，依次标出计数点3，4，5，6，两相邻计数点间的距离用刻度尺测出，分别记作x1、x2、、x6。

4.根据测量结果和前面计算公式，计算出a1、a2、a3的值，求出a的平均值，它就是小车做匀变速运

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动的加速度。

同学们还可先画出v-t图象，再求小车做匀变速运动的加速度。(五)注意事项

1.要在钩码落地处放上软垫或砂箱，防止撞坏钩码。

2.要在小车到达滑轮前用手按住它或放置泡沫塑料挡板，防止撞坏小车。

3.小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50cm的纸带上清楚地取出7~8个计数点为宜。

4.纸带运动时尽量不要让纸带与打点计时器的限位孔摩擦。

5.要先接通电源，待打点计时器工作稳定后，再放开小车；放开小车时，小车要靠近打点计时器，以充分利用纸带的长度。

6.不要分段测量各段位移，应尽可能地一次测量完毕(可先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。(六)误差分析

本实验参与计算的量有x和T，因此误差来源于x和T。

1.由于相邻两计数点之间的距离x测量不够精确而使a的测量结果产生误差。2.市电的频率不稳定使T不稳定而产生误差。

实验二：探究弹力和弹簧伸长的关系

（一）实验目的

1.探究弹力与弹簧伸长的关系。

2.掌握利用图象研究两个物理量之间关系的方法。（二）实验原理

1.如图所示，弹簧在下端悬挂钩码时会伸长，平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力大小相等。2.用刻度尺测出弹簧在不同钩码拉力下的伸长量x，建立坐标系，以纵坐标表示弹力大小F，以横坐标表示弹簧的伸长量x，在坐标系中描出各点(x，F)，然后用平滑的曲线连结起来，根据实验所得的图线，就可探知弹力大小与伸长量之间的关系。（三）实验器材

轻质弹簧一根、钩码一盒、刻度尺、重锤、坐标纸、三角板。（四）实验步骤

1.如图所示，将铁架台放于桌面上(固定好)，将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上，在挨近弹簧处将刻度尺(最小分度为mm)固定于铁架台上，并用重锤线检查刻度尺是否竖直。2.记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度L0。

3.在弹簧下端挂上一个钩码，待钩码静止后，记下弹簧下端所对应的刻度L1。

钩码个数刻度伸长量xn=Ln-L0弹力F0123L0=L1=L2=L3=钩码时，弹簧下

x1=x2=F1=F2=6L6=x6=F6=

4.用上面方法，记下弹簧下端挂2个、3个、4个

端所对应的刻度L2、L3、L4，并将所得数据记录在表格中。

5.用xn＝Ln－L0计算出弹簧挂1个、2个、3个钩码时弹簧的伸长量，并根据当\u573

点。

7.根据所描各点的分布与走向，作出一条平滑的曲线(不能画成折线)。

8.以弹簧伸长量为自变量，弹力大小为因变量，写出曲线所代表的函数。首先尝试写成一次函数的形式，如果不行，写成二次函数的形式或其他形式。

9.研究并解释函数表达式中常数的物理意义。（五）注意事项

1.安装时，要保持刻度尺竖直并靠近弹簧。

2.实验时，要尽量选择长度较大、匝数较多，但软硬程度(劲度系数)适中的弹簧，以每挂一个钩码(20g)弹簧伸长量增大1~2cm为宜。

3.读取弹簧下端所对应的刻度时，要用三角板，并且视线垂直于刻度，力求读数准确，并且要等钩码静止时，再读数。

4.实验中悬挂钩码时注意不要太多，以免弹簧被过分拉伸，超过弹簧的弹性限度。5.要使用轻质弹簧，且要尽量多测几组数据。

6.建立坐标系时，要选择合适标度，以使所画曲线占据整个坐标纸。

7.画图线时，不一定要让所有各点都正好在曲线上，但应注意使曲线两侧的点大致相同，偏离太远的点要舍弃。

（六）误差分析

本实验的误差主要来自以下两个方面：1.弹簧的长度测量不精确。2.描点、画图不精确。

实验三：验证力的平行四边形定则

（一）实验目的

1.验证力的平行四边形定则。

2.掌握弹簧秤的构造、调节方法和使用方法。（二）实验原理

如果两个互成角度的共点力F1、F2作用于橡皮筋的结点上，与只用一个力F′作用于橡皮筋的结点上，所产生的效果相同(橡皮条在相同方向上伸长相同的长度)，那么，F′就是F1和F2的合力。根据平行四边形定则作出两共点力F1和F2的合力F的图示，应与F′等大同向。

（三）实验器材

方木板一块、白纸、弹簧秤(两只)、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉(几个)。（四）实验步骤

1.用图钉把白纸钉在方木板上。

2.把方木板平放在桌面上，用图钉把橡皮条的一端固定在A点，橡皮条的另一端拴上两个细绳套。(固定点A在纸面外)

3.用两只弹簧秤分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O。(如图所示，位置O须处于纸面以内)4.用铅笔描下O的位置和两细绳套的方向，并记录弹簧秤的读数。5.从力的作用点(位置O)沿着两细绳套的方向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧秤的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则作出合力F的图示。

6.只用一只弹簧秤通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置O，记下弹簧秤的读数和细绳的方向。用刻度尺从O点按同样标度沿记录的方向作出这只弹簧秤的拉力F′的图示。

7.比较力F′的图示与合力F的图示，看两者是否等长、同向。

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8.改变两个力F1和F2的大小和夹角，再重复实验两次。（五）注意事项

1.不要直接以橡皮条端点为结点，可拴一短细绳再连两细绳套，以三绳交点为结点，使结点小些，便于准确地记录结点O的位置。

2.不要用老化的橡皮条，检查方法是用一个弹簧秤拉橡皮条，要反复做几次使橡皮条拉伸到相同的长度看弹簧秤读数有无变化。

3.弹簧秤在使用前应水平放置，然后检查、校正零点。将两弹簧秤互相勾着水平拉伸，选择两只读数完全一致的弹簧秤使用。

4.在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点O的位置一定要相同。

5.用两只弹簧秤钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时，夹角不宜太大，也不宜太小，以60°～100°之间为宜。

6.读数时应注意使弹簧秤与木板平行，并使细绳套与弹簧秤的轴线在同一条直线上，避免弹簧秤的外壳与弹簧秤的限位孔之间有摩擦。读数时眼睛要正视弹簧秤的刻度，在合力不超出量程及在橡皮条弹性限度范围内的前提下，拉力的数值应尽量大些。

7.细绳套应适当长一些，便于确定力的方向，不要直接沿细绳套的方向画直线，应在细绳套末端用铅笔画一个点，取掉细绳套后，再将所标点与O点连直线确定力的方向。

8.在同一次实验中，画力的图示所选定的标度要相同，并且要恰当选取标度，使所作力的图示稍大一些。

（六）误差分析

本实验的误差主要来自以下五个方面：1.用描点法记录的拉力方向不够准确；2.所作平行四边形的对边不严格平行；

3.拉橡皮条时，没有做到橡皮条及两细绳套平行于木板，使在纸上所描下的拉力方向并不是拉力的真实方向；

4.没有校准弹簧秤的零点，两只弹簧秤的刻度不准确；

5.弹簧的拉杆与限位孔有摩擦，使弹簧秤读数并不能真实地表示细绳中拉力的大小。

实验四：验证牛顿运动定律

（一）实验目的

验证牛顿第二定律，即质量一定时，加速度与作用力成正比；作用力一定时，加速度与质量成反比。（二）实验原理

采用控制变量法，当研究对象有两个以上的参量发生牵连变化时，我们设法控制某些参量不变，而研究其中两个参量之间的变化关系的方法，是物理实验中经常采取的一种方法。本实验的参量有F、m、a三个参量，研究加速度a与F及m的关系时，我们先控制一个参量，验证牛顿第二定律实验要求先控制小车的质量m不变，讨论a与F的关系后，再控制小盘砝码的质量不变，即F不变，改变小车的质量，讨论a与m的关系。（三）实验器材

打点计时器、纸带及复写纸片、小车、一端附有定滑轮的长木板、薄木板、小盘、细绳、低压交流电源、两根导线、天平（带有一套砝码）、刻度尺、砝码。（四）实验步骤

1.用天平测出小车和小盘的质量m和m0，把数值记录下来。2.按图3-4-1把实验器材安装好，只是不把悬挂小盘的细绳系在小车上(即不给小车加牵引力)。

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板，反复移动木板的位置，直至小车在斜面上运动时保持匀速运动状态，这时小车拖着纸带运动时受到的摩擦力恰好

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与小车所受的重力在斜面方向上的分力平衡。

4.把细绳系在小车上并绕过滑轮悬挂小盘。先接通电源再放开小车，取下纸带，在打点纸带上标上纸带号码。

5.保持小车的质量不变，在小盘内放入m′的砝码，重复步骤4，在小盘内分别放入质量m″，m的砝码，再重复步骤4。m′，m″，m的数值都要记录在纸带上(或自己设计的表格内)。

6.在每条纸带上都选取一段比较理想的部分，按“研究匀变速直线运动”实验中的方法，算出每条纸带的加速度a。

7.用纵坐标表示加速度，横坐标表示力，根据实验结果在坐标平面上画出相应的点，若这些点在一条直线上，便证明了加速度与作用力成正比。

8.保持小盘与砝码的质量不变，在小车上依次加砝码(也需作好记录)，重复上述步骤4和6。用纵坐标表示加速度a，横坐标表示小车及砝码总质量的倒数，在坐标平面上根据实验结果画出相应的点，如果这些点在一条直线上，就证明加速度与质量成反比。（五）注意事项

1.一定要做好平衡摩擦力的工作，也就是调出一个合适的斜面，使小车的重力沿着斜面方向的分力正好平衡小车受的摩擦阻力。在平衡摩擦力时，不要把悬挂小盘的细线系在小车上，即不要给小车加任何牵引力，并要让小车拖着打点的纸带运动。

2.实验步骤2、3不需要重复，即整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变小盘和砝码的总质量还是改变小车和砝码的总质量，都不需要重新平衡摩擦力。

3.每条纸带必须在满足小车与车上所加砝码的总质量远大于小盘和砝码的总质量的条件下打出。只有如此，小盘和砝码的总重力的大小才可视为小车受到的拉力的大小。

4.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，再放开小车，且应在小车到达滑轮前按住小车。

5.作图象时，要使尽可能多的点在所作直线上，不在直线上的点应尽可能对称分布在所作直线两侧。6.作图时两轴标度比例要选择适当。各量须采用国际单位。这样作图线时，坐标点间距不至于过密，误差会小些。

7.为提高测量精度

(1)应舍掉纸带上开头比较密集的点，在后边便于测量的地方找一个起点。

(2)可以把每打五次点的时间作为时间单位，即从开始点起，每五个点标出一个计数点，而相邻计数点间的时间间隔为T=0.1s。

8.调整定滑轮的高度，保证细绳与长木板平行。（六）误差分析

1.质量的测量误差，纸带上打点计时器打点间隔距离的测量误差，细线或纸带不与木板平行等都会造成误差。

2.因实验原理不完善造成误差。

本实验中用小盘和砝码的总重力代替小车受到的拉力(实际上小车受到的拉力要小于小盘和砝码的总重力)，存在系统误差。小盘和砝码的总质量越接近小车的质量，误差就越大；反之，小盘和砝码的总质量越小于小车的质量，误差就越小。3.平衡摩擦力不准造成误差。

在平衡摩擦力时，除了不挂小盘外，其他的都跟正式实验一样(比如要挂好纸带、接通打点计时器)，匀速运动的标志是打点计时器打出的纸带上各点的距离相等。

实验五：探究动能定理

（一）实验目的

探究外力对物体做功与物体动能变化的关系。（二）实验原理

探究功与物体动能变化的关系，可通过改变力对物体做

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的功，测出力对物体做不同功时物体的速度，为简化实验可将物体初速度设置为零，可用如图所示的装置进行实验，通过增加橡皮筋的条数使橡皮筋对小车做的功成倍增加。再通过打点计时器和纸带来测量每次实验后小车的末速度v。（三）实验器材

小车(前面带小钩)、100g~200g砝码、长木板，两侧适当的对称位置钉两个铁钉、打点计时器及纸带、学生电源及导线(使用电火花计时器不用学生电源)、5~6条等长的橡皮筋、刻度尺。（四）实验步骤

1.按上图将实验仪器安装好。同时平衡摩擦力。

2.先用一条橡皮筋做实验，用打点计时器和纸带测出小车获得的速度v1，设此时橡皮筋对小车做的功为W1，将这一组数据记入表格。

3.用2条橡皮筋做实验，实验中橡皮筋拉伸的长度与第一次相同，这样橡皮筋对小车做的功为W2，测出小车获得的速度v2，将数据记入表格。

4.用3条、4条橡皮筋做实验，用同样的方法测出功和速度，记入表格。

5.分析数据，得出结论。

(1)测量小车的速度：实验获得如图5-4-2所示的纸带，为探究橡皮筋弹力做功和小车速度的关系，需要测量弹力做功结束时小车的速度，即小车做匀速运动的速度，应在纸带上测量的物理量是(用字母表示)：A1、A2间的距离x，小车速度的表达式是(用测量的物理量表示)v=x/T(T为打点计时器的时间间隔)。(2)实验数据记录

(3)实验数据处理及分析：在坐标纸上(如图5-4-3)画出W-v或W-v2图线(“W”以一根橡皮筋做的功为单位)。

(4)实验结论：从图象可知功与物体速度变化的关系W∝v2。

（五）注意事项1.平衡摩擦力

实验中的小车不可避免地要受到摩擦力的作用，摩擦力对小车做负功，我们研究的是橡皮筋做的功与物体速度的关系，应设法排除摩擦力的影响，可采用将木板一端垫高的方法来实现。将木板一端垫高，使重力沿斜面方向的分力与摩擦力相平衡，就能消除摩擦力的影响。判断是否已平衡掉摩擦力的方法是，轻推一下小车，观察小车不受其他力时能在木板上做匀速运动。

2.我们用2条，3条橡皮筋进行第2次、第3次实验时，每次实验时橡皮筋伸长的长度都应保持一致。

3.实验数据处理时，以橡皮筋对小车做的功W为纵坐标，小车获得的速度为横坐标，以第一次实验时的功W为单位，作出W-v图象，分析这条图线，可以得知橡皮筋对小车做的功W与小车获得的速度v的定量关系。

4.打点计时器打出的纸带上相邻各点的间距并不均匀，应选间距均匀的那一段纸带来计算小车的速度，因为这一段是橡皮筋对小车做功完毕时的情形。

（六）误差分析

误差是不可避免的，但我们可以尽量减小它。为减小本实验的实验误差，要注意以下几个方面的问题：1.在长木板上，小车、铁钉、打点计时器的位置应调整适当，以保证打在纸带上的点便于处理，求出小车运动的速度。

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橡皮筋条数位移x/m时间t/s速度v/(ms-1)速度平方v2/(m2s-2)

2.平衡摩擦力时，可使木板略微倾斜，作为补偿，保证小车脱离橡皮筋后做匀速运动。

3.小车的质量较小，当用多条橡皮筋时，打出的点过少，应改用质量稍大的小车(或加砝码)，以保证打出的点便于处理。

实验六：验证机械能守恒定律

（一）实验目的

验证机械能守恒定律（二）实验原理

1.由纸带记录重物的运动，并得到下落高度为h时，重物的瞬时速度v。比较自由下落过程中，减少的重力势能mgh和增加的动能1/2mv2，看它们在实验误差允许的范围内是否相等，若相等，则验证了机械能守恒。

2.计算打第n个点速度的方法：测出第n个点与相邻前后点间距离xn和xn+1，由公式vn=(xn+xn+1)/(2T)或vn=(hn+1-hn-1)/(2T)算出，如图所示。（三）实验器材

铁架台(含铁夹)、计时器(电火花计时器或电磁打点计时器)、学生电源、纸带及复写纸片、导线、毫米刻度尺、重物(带纸带夹)。（四）实验步骤

1.按图5-5-2把打点计时器安装在铁架台上，用导线把打点计时器与学生电源连接

好。

2.把纸带的一端在重物上用夹子固定好，另一端穿过打点计时器限位孔，用手竖直提起纸带使重物停靠在打点计时器附近。

3.先接通电源，后松手让重物带着纸带自由下落。

4.重复几次，得到3~5条打上点的纸带。

5.在打出的纸带中挑选出一条点迹清晰，且第1、2两打点间距离接近2mm的纸带，在第一个打点上标出O，并从稍靠后的某一点开始，依次标出1、2、3、4、，并量出各点到位置O的距离h1、h2、h3、h4、，并记入表格中。6.用公式vn=(hn+1-hn-1)/(2T)计算出各点对应的瞬时速度v1、v2、v3、

v4、，并记录在表格中。

7.计算打各点时重力势能的减少量mghn和动能的增加量1/2mvn2，并进行比较，看是否相等。将计算数值填入表格中。123456各打点

（五）注意事项

下落高度hn/m速度vn/(ms-1)mghn/J1/2mvn2/J结论1.应尽可能控制实验条件，即应满足机械能守恒的条件，这就要求尽量减小各种阻力，采取的措施有：(1)铁架台应竖直安装，可使纸带所受阻力减小；(2)应选用质量和密度较大的重物，增大重力可使阻力的影响相对减小，增大密度可以减小体积，可使空气阻力减小。

2.应先打开电源，让打点计时器开始打点稳定后，再放开纸带让重物下落。3.选取纸带的原则是：(1)点迹清晰；

(2)所打点呈一条直线；

(3)第1和第2两打点间距离接近2mm。

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（六）误差分析

1.本实验中因重物和纸带在下落过程中要克服各种阻力(空气阻力、打点计时器阻力)做功，故动能的增加量1/2mv2稍小于重力势能的减少量mgh，这是不可避免的，这属于系统误差，改进的办法是调整器材的安装，尽可能地减小阻力。

2.本实验的另一个误差来源于长度的测量，属于偶然误差，可以通过改变长度的测量方法，或者多次测量取平均值来减小误差。

实验七：测定金属的电阻率

（一）实验目的

1.掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法；2.掌握螺旋测微器的使用和读数方法；

3.会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率。（二）实验原理

1.螺旋测微器的构造原理及读数(1)螺旋测微器的构造

如图所示是常用的螺旋测微器，它的小砧A和固定刻度B固定在框架C上。旋钮D、微调旋钮D′和可动刻度E、测微螺杆F连在一起，通过精密螺纹套在B上。

(2)螺旋测微器的原理

测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5mm，即旋钮D每旋转一周，F前进或后退0.5mm，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0.01mm。即螺旋测微器的精确度为0.01mm。读数时误差出现在毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺。

(3)读数：测量时被测物体长度的整数毫米数由固定刻度读出，小数部分由可动刻度读出。测量值(毫米)=固定刻度数(毫米)(注意半毫米刻线是否露出)+可动刻度数(估读一位)0.01(毫米)

2.伏安法测电阻(1)电流表的内接法和外接法的比较

内接法

电路图外接法误差原因电流表分压U测=Ux+UAR测=U测/I测=Rx+RA>Rx测量值大于真实值RA>RA或Rx/RA>RV/Rx时，选用“内接法”，当Rx

a.若电流表示数变化明显，说明电压表分流作用较强，即Rx阻值较大，应采用“内接法”，S应接b。b.若电压表示数变化明显，说明电流表分压作用较强，即Rx阻值较小，应采用“外接法”，S应接a。3.电阻率的测定原理

把金属丝接入如图所示的电路中，用电压表测金属丝两端的电压，用电流表测金属丝中的电流，根据Rx=U/I计算金属丝的电阻Rx，然后用米尺测量金属丝的有效长度l，用螺旋测微器测量金属丝的直径d，计算出金属丝的横截面积S；根据电阻定律Rx=ρl/S，得出计算金属丝电阻率的公式ρ=RxS/l=πd2U/(4lI)。（三）实验器材

被测金属丝、米尺、螺旋测微器、电压表、电流表、直流电源、开关、滑动变阻器、导线若干。（四）实验步骤

1.用螺旋测微器在金属丝的三个不同位置分别测量金属丝的直径，将测量结果记入表格，求直径的平均值，计算出金属丝的横截面积。

2.用米尺测量接入电路中的被测金属丝的长度l，测量三次，将测量结果记入表格中。

3.按图所示的电路连接好器材，注意滑动变阻器应调在阻值最大的位置，电流表和电压表选择好适当的量程。

4.闭合开关S，调节滑动变阻器的滑动触片，读出几组相应的电流表和电压表的示数I和U的值，记入记录表格内。

5.打开开关S，拆除电路，整理好实验器材。6.数据处理

根据上面记录的数据，完成以下表格内容：(1)金属丝的长度=_____cm=______m；l实验次数长度l/cm长度平均/cm直径d/mm123(2)金属丝的横截面积S=________mm2=________m2。(3)金属丝的电阻=__________Ω。R电压U/V电流I/A电阻R/Ω实验次数123直径平均/mm横截面积S/mm2/Ω(4)金属丝材料的电阻率ρ==_________Ωm。RS/L（五）注意事项

1.为了减小金属丝横截面积带来的误差，测量直径时用螺旋测微器在金属丝的三个不同位置各测量一次，取平均值；

2.测量金属丝的长度应该在接入电路后且在拉直的状态下进行，为减小误差应测量三次取平均值；3.为了减少由于温度变化而带来的测量误差，实验中注意通电时间不宜过长、电流不宜过大；4.测量电路采用电流表外接法，调节滑动变阻器阻值时注意同时观察两个电表的示数，尽量使表的指针偏转较大，以减少读数误差，但是注意防止超过量程；

5.为了减小实验误差，测量金属丝的电阻时一般电流I、电压U测量多次，求出对应的电阻后取电阻的平均值，实验中也可以利用U-I图线求电阻；

6.闭合开关S之前，一定要使滑动变阻器的滑动片处在有效电阻最大的位置；7.对螺旋测微器读数时，注意半毫米刻度线是否露出。

（六）误差分析

1.金属丝的横截面积是利用直径计算而得到的，直径的测量是产生误差的主要来源之一；

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2.采用伏安法测量金属丝的电阻时，必然带来系统误差；

3.金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等会带来偶然误差；

4.由于金属丝通电后发热升温，会使金属丝的电阻率变大，造成测量误差。

实验八：描绘小电珠的伏安特性曲线

（一）实验目的

描绘小灯泡的伏安特性曲线并分析其规律。（二）实验原理

利用电流表测出通过小灯泡的电流，利用电压表测出小灯泡两端的电压，测出多组(U,I)值，在U-I坐标系中描出各组对应点，用一条平滑的曲线把这些点连接起来，就得到小灯泡的伏安特性曲线了。（三）实验器材

小灯泡(3.8V,0.3A)或(9V,0.7A)一个，电压表(0~3V~15V)与电流表(0~0.6A~3A)各一个，滑动变阻器(最大阻值20Ω)一个，学生低压直流电源(或电池组)，开关一个，导线若干，坐标纸、铅笔。（四）实验步骤

1.根据小灯泡上标出的额定电压和额定电流，选定电源的输出电压和电表的量程；

2.将小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关用导线连接成如图7-4-1所示的电路；

3.将滑片移动到右端，闭合开关，调节变阻器，读出并记录多组U、I数值，将测量数据填入表格中；4.断开开关，拆除电路。（五）数据处理

实验中的U、I数据记入下表中U/V00.20.40.6I/A0(1)在坐标纸上以U为横轴、I为纵轴建立坐标系，选取合适的标度；

(2)在坐标纸上描出以上各组数据所对应的点，用一条平滑的曲线把这些点连接起来，得出小灯泡的伏安特性曲线。

（六）误差分析

1.电表的精度和读数带来的误差；2.描点、作图所带来的误差；

3.对图象进行分析计算所带来的误差。

（七）注意事项

1.实验前注意检查电表是否指零，如果不指零，要调节定位螺丝使指针指零。经过计算可知，小灯泡电阻较小，为了减小误差，电流表采用外接法，为了使小灯泡两端的电压能从零开始连续变化，滑动变阻器应采用分压式接法；

2.实验过程中为了减小误差，电压表量程要进行变换。当U≤3V时采用0~3V量程；U>3V时采用0~15V量程；

3.闭合开关S前，滑动变阻器滑片应移到一端，使开关闭合时小灯泡两端的电压能从零开始逐渐增大，在滑片移动的过程中，加在小灯泡两端的电压不要超过小灯泡的额定电压。

4.画U-I图线时，不要画成折线，要用平滑曲线连接，如果有个别偏离较远的点应该舍弃。

0.91.21.62.02.42.83.23.53.8实验九：测定电源的电动势和内阻

（一）实验目的

1.进一步理解闭合电路欧姆定律，掌握用伏特表和电流表测定电源的电动势和内阻的方法。

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2.进一步熟悉电压表、电流表、滑动变阻器的使用、量程选择及电表内阻对测量电路的影响。

3.掌握用图象法求电动势和内阻的方法；理解并掌握路端电压U与干路电流I的关系图象(即U-I图象)，与纵、横坐标轴交点坐标的物理意义以及图象斜率的物理意义。（二）实验原理

闭合电路欧姆定律U＝E-Ir，式中U为路端电压，r为电源内阻，I为流过电源的电流，E为电动势，只要测得两组(I，U)值，列方程组：U1＝E-I1rE=?U2＝E-I2rr=?或多测几组(I,U)值，画出U-I图线，利用图线的截距和斜率求得E和r。（三）实验器材电池(被测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸。（四）实验步骤

1.连接电路，如图所示。电流表取0.6A量程，电压表取3V量程，移动触头位置，使电键刚闭合时，连入电路中的有效阻值最大。

2.测几组(I,U)值。闭合电键，移动变阻器触头位置，使电流表有明显示数，记下一组(I,U)值；断开电键，用同样方法，多次移动变阻器触头位置，记录多组(I,U)值，然后断开电键。

3.建立坐标系、描点。纵轴表示电压，横轴表示电流，取合适的标度，使所描绘的图线分布绝大部分坐标纸，必要时纵坐标可以不从零开始计数。

4.根据描出的坐标点作出U-I图象。应使图象尽量多地通过描出的点，不在图象上的点要尽量对称地分布于图线两侧。对于个别离图线较远的点，误差很大，应坚决舍弃。

5.测算电动势和内电阻。准确读出U-I图线与纵轴和横轴的交点坐标，并代入U=E-Ir中，算出E和r的值。

（五）注意事项

1.应使用内阻大些(用过一段时间)的干电池；在实验中不要将I调得过大；每次读完U和I的数据后，应立即断开电源，以免干电池在大电流放电时，发生严重的极化现象，使得E和r明显变化。

2.画U-I图象时，为画图准确应尽量利用坐标纸，将图象画得较大，以提高精确度，并且纵轴坐标可以不从零开始，用截距求E，用斜率r=||求内阻大小。

（六）误差分析

1.由于接线不紧，易造成接触电阻，使内阻测量值偏大。

2.每次读完电表示数后，没有立即断电，而是长时间闭合开关S，甚至在改变滑动变阻器阻值的全过程中始终放电，造成电池电动势E下降，内阻r增大。

3.测量电路存在系统误差，I真＝I测+IV中未考虑电压表的分流作用。4.用图象法求E和r时，由于作图不准造成的偶然误差。

IU实验十：练习使用多用电表

（一）实验目的

练习使用多用电表测电阻及探索黑箱内的电学元件。（二）实验原理

1.表盘

多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等，并且每一种测量都有几个量程，外形如图7-6-1所示，上半部分为表盘，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻

度；下半部分为选择开关，它的周围标有测量功能的区域和量程。另外，还有欧姆表的调零旋钮，机械调零旋钮和测试笔的插孔。

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2.挡位

如图7-6-2所示，其中1、2为电流测量端，3、4为电压测量端，5为电阻测量端。测量时，黑表笔插入“-”插孔，红表笔插入“+”插孔，并通过转换开关接入与待测量相应的测量端。使用时，电路只有一部分起作用。

3.多用电表测电流原理

转换开关接1或2时为测直流电流的电路

4.多用电表测电压原理转换开关接3或4时为测直流电压的电路。

5.多用电表测电阻的原理欧姆表的原理

转换开关接5时为测电阻的电路,可简化为如图所示。

(1)构造：如图所示，欧姆表由电流表G，电池、调零电阻R和红、黑表笔组成。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=Rg+R+r+Rx(2)工作原理：闭合电路的欧姆定律I=E/(Rg+R+r+Rx)，

(3)刻度的标定：红黑表笔短接(被测电阻Rx=0)时，调节调零电阻R，使I=Ig，电流表的指针达到满偏，这一过程叫欧姆表调零。①当I=Ig时，Rx=0，在满偏电流Ig处标为“0”Ω。

②当I=0时，Rx→∞，在I=0处标为“∞”。

③当I=Ig/2时，Rx=Rg+R+r，此电阻是欧姆表的内阻，也叫中值电阻。

（三）实验器材

多用电表一只，干电池一节，电阻箱一个，定值电阻三个，黑箱一个，导线若干。

（四）实验步骤

1.练习使用多用电表

(1)观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量程。

(2)检查多用电表的指针是否停在表盘刻度右端的零位置。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“+”“-”插孔。

(4)将选择开关置于直流电压2.5Ｖ挡，测1.5V干电池的电压。(5)将选择开关置于交流电压250V挡，测220V交流电源的电压。

(6)将选择开关置于直流电流10mA挡，测量1.5V干电池与200Ω电阻串联回路的电流。

(7)将选择开关置于欧姆表的“1”挡，短接红、黑表笔直接接触，调整调零旋钮，使指针指向欧姆表刻度的零位置。

(8)将两表笔分别接触几欧、几十欧的定值电阻两端，读出欧姆表指示的电阻数值，并与标准值比较，然后断开表笔。

(9)将选择开关置于欧姆挡的“100”挡，重新进行欧姆调零，然后测定几百欧、几千欧的电阻，并将测定值与标准值进行比较。

(10)选择适当的量程，测定灯光、电炉丝和人体的电阻。2.探索黑箱内的电学元件

(1)用直流电压挡测量黑箱的接线柱任意两个间有无电压。注意分析有电压、无电压分别说明什么。(2)用欧姆挡测量无电压的两点间正、反接的电阻，看电阻是否改变。

(3)用欧姆挡进一步测量两点正、反接电阻不等的两点的电阻，并记住红、黑表笔分别接哪一点。(4)根据测量对黑箱内元件进行判断，画出结构图。说明：二极管正、反接时电阻不等，且差距较大。(5)实验完毕，将表笔从插孔中拔出，并将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡。（五）注意事项

201*届高三物理实验复习第12页共33页

1.测电阻时，待测电阻要与电源，以及其他电阻断开，且不能用手接触表笔。

2.选择欧姆挡量程时，应尽可能使指针指在中央位置附近(指针处在表盘中央时，读数比较准确)。3.换用欧姆挡的另一量程时，一定要重新进行“欧姆调零”，才能进行测量。4.当黑箱内有电源时，不能用欧姆挡测量。

（六）误差分析

测量值偏大其主要原因可能是表笔与电阻两端接触欠紧而引入接触电阻，或者在连续测量过程中，表笔接触时间过长，引起电表内电池电动势下降，内阻增加。如果是高值电阻的测量值偏小，则可能是人体电阻并入造成。欧姆表的刻度是按标准电池标出，当电池用旧了，电动势和内阻均发生变化，由此引起测量误差。

实验十一：传感器的简单应用

（一）实验目的

1.了解传感器的工作过程，探究敏感元件的特性。2.能够简单使用传感器。（二）实验原理

传感器是将它感受到的物理量(如力、热、光、声等)转换成便于测量的量(一般是电学量)。其工作过程是通过对某一物理量敏感的元件将感受到的信号按一定规律转换成便于利用的信号。例如，光电传感器是利用光敏电阻将光信号转换成电信号，热电传感器是利用热敏电阻或金属热电阻将温度信号转换成电信号，转换后的信号经过电子电路的处理就可以达到方便检测、自动控制、遥控等各种目的了。（三）实验器材

热敏电阻、光敏电阻、烧杯、温度计、热水、多用电表、小灯泡、学生电源、开关、滑动变阻器、铁架台、导线若干。（四）实验步骤

1.研究热敏电阻的热敏特性。

(1)按图所示连接好电路，将热敏电阻绝缘处理。

(2)把多用电表置于“欧姆挡”，并选择适当的量程测出烧杯中没有热水时热敏电阻的阻值，并记下温度计的示数；(3)向烧杯中注入少量的冷水，使热敏电阻浸没在冷水中，记下温度计的示数和多用电表测量的热敏电阻的阻值；

(4)将热水分几次注入烧杯中，测出不同温度下热敏电阻的阻值，并记录；

(5)根据记录数据，把测量到的温度、电阻值填入下表中，分析热敏电阻的特性。

次数待测量温度(℃)

电阻(Ω)(6)在图坐标系中，粗略画出热敏电阻的阻值随温度变化的图大。

2.研究光敏电阻的光敏特性。

(1)将光电传感器、多用电表、灯泡、滑动变阻器按如图所示电路连接好，其中多用电表置于“100”挡；

(2)先测出在室内自然光的照射下光敏电阻的阻值，并记录数据；

(3)打开电源，让小灯泡发光，调节小灯泡的亮度使之逐渐变亮，观察表盘指针显示电阻阻值的情况，并记录；

(4)用手掌(或黑纸)遮光时电阻值又是多少？并记录；

201*届高三物理实验复习第13页共33页

线。

(7)根据实验数据和R-t图线，得出结论：热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，随温度的降低而增

(5)把记录的结果填入下表中，根据记录数据分析光敏电阻的特性。光照强度弱中强无光照射

阻值(Ω)

（五）注意事项

1.烧杯中加水改变温度时，要等待温度稳定后再测热敏电阻的阻值。并同时读取温度值。2.欧姆表每次换挡后都要重新调零。

3.调节灯泡亮度时，注意不要超过其额定电压。

201*届高三物理实验复习第14页共33页

201*高考物理实验题押题

常用基本仪器的使用与读数

2-2：下面各图均是用游标卡尺测量时的刻度图，甲、乙为20分度游标尺，丙、丁为50分度游标尺，它们的读数分别为：甲_______cm，乙________cm，丙________cm，

2-3：有一种新式游标卡尺，它的刻度与传统的游标卡尺明显不同。新式游标卡尺的刻线看起来很“稀疏”，使得读数显得清晰明了，便于使用者正确读取数据。通常游标卡尺的刻度有10分度、20分度、50分度三种规格；新式游标卡尺也有相应的三种，但刻度却是：19mm等分成10份，39mm等分成20份，99mm等分成50份，以“39mm等分成20份”的新式游标卡尺为例，如图所示。(1)它的准确度是mm；

(2)用它测量某物体的厚度，示数如图所示，正确的读数是cm。

3-1：用螺旋测微器测圆柱体的直径时，示数如图所示，此示数为______________mm.

3-2：读出下面各螺旋测微器的读数.甲____________mm，乙____________mm，丙_____________mm.

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5-1：关于计时器，下列说法正确的是（）

A.电磁打点计时器是一种使用低压直流电源的计时仪器

B.电磁打点计时器是一种使用交流220V电源的计时仪器，其打点周期为0.02s

C.电磁打点计时器是一种使用低压（46V）交流电源的计时仪器，其打点周期为0.02s

D.电火花打点计时器是利用火花放电在纸带上打出小孔显示点迹的计时仪器，它使用220V交流电6-1：按照有效数字规则读出下列电表的测量值。

⑴12⑵0.20.45V103

01A20.6

001503

接0~3V量程时读数为________V。接0~3A量程时读数为_______A。接0~15V量程时读数为_______V。接0~0.6A量程时读数为______A。7-1：读出右图所示电阻箱的阻值。

8-1：实验室新进了一批低电阻的电磁螺线管，已螺线管使用的金属丝电阻率ρ=1.710－8Ωm。外活动小组的同学设计了一个试验来测算螺线管用的金属丝长度。他们选择了多用电表、电流表、压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器（千分尺）、线和学生电源等。

⑴他们使用多用电表粗测金属丝的电阻，操作过程分以下三个步骤：（请填写第②步操作．．．．．．．．）①将红、黑表笔分别插入多用电表的“＋”、“－”插孔；选择电阻档“1”；②_______________________________________；

③把红黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接，多用表的示数如图所示。

（2）他们使用千分尺测量金属丝的直径，示数如图所示，金属丝的直径为______mm；

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知课使电导

二、力学实验

一、研究匀变速直线运动：

1-1：在“利用打点计时器测定匀加速直线运动加速度”的实验中，打点计时器接在50HZ的低压交变电源上。某同学在打出的纸带上每5点取一个计数点，共取了A、B、C、D、E、F六个计数点（每相邻两个计数点间的四个点未画出）．从每一个计数点处将纸带剪开分成五段（分别为a、b、c、d、e段），将这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在xoy坐标系中，如图所示，由此可以得到一条表示v-t关系的图线，从而求出加速度的大小．

⑴请你在xoy坐标系中用最简洁的方法作出能表示v-t关系的图线(作答在右图上)，并指出哪个轴相当于

v轴？答：；

⑵从第一个计数点开始计时，为求出0.15s时刻的瞬时速度，需要测出哪一段纸带的长度？答：；

⑶若测得a段纸带的长度为2.0cm，e段纸带的长度为10.0cm，则可求出加速度的大小为m/s2．

1-2:如图1-1所示是物体作匀变速直线运动得到的一条纸带，从O点开始每5个计时点取一个记数点，依照打点的先后顺序依次编为1、2、3、4、5、6，测得x1=5.18cm，x2=4.40cm，x3=3.62cm，x4=2.78cm，x5=2.00cm，x6=1.22cm。

A

0x11x22x33x44x55B

6ABCD

EFx6图11

(1)相邻两记数点间的时间间隔是__________s

(2)物体的加速度大小a=__________m/s2，方向______________（填AB或BA）(3)打点计时器打记数点3时，物体的速度大小v=__________m/s，方向_________（同上）

二、探究弹力和弹簧伸长的关系：

2-1：在研究弹力和弹簧的形变量的关系的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的。用记录外力F和弹簧的形变量x作出F-x图线如图1-3所示，由图可知弹簧的劲度系数为

______,图线不过坐标原点的原因是由于

________________________________________________.

F/N86420

1234

5x/cm图13

201*届高三物理实验复习第17页共33页

2-2：某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中，设计了如图1-4所示的实验装置。所用的钩码每只的质量都是30g，他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，将数据填在了下面的表中。（弹力始终未超过弹性限度，取g=9.8m/s2）（1）试根据这些实验数据在图1-5给定的坐标纸上作出弹簧所受弹力大小F跟弹簧总长L之间的函数关系图线，说明图线跟坐标轴交点的物理意义。

（2）上一问所得图线的物理意义是什么?该弹簧的劲度k是多大?

砝码质量（g）03060901201*0

弹簧总长（cm）6.007.158.349.4810.6411.79

弹力大小（N）

图14

三、验证力的平行四边形定则：

图15

3-1：在“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图1-6中甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。

图16

(1)图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是____________________(2)本实验采用的科学方法是---（）

A.理想实验法B.等效替代法

C.控制变量法D.建立物理模型法

3-2：在“验证力的平行四边形定则”的实验中，其中的三个实验步骤如下：

（1）在水平放置的木板上垫一张白纸，把橡皮条的一端固定在木板上，另一端拴两根细线；通过细线同时用两个测力计互成角度的拉橡皮条，使它与细线的结点到达某一位置O点，在白纸上记下O点和两测力计的读数F1、F2。

（2）在纸上根据F1、F2的大小，应用平行四边形定则作图求出合力F.

（3）只用一个测力计通过细绳拉橡皮条，是它的伸长量与用两个测力计拉时相同。几下此时测力计的读数F0和细绳的方向。

以上三个步骤中均有错误或疏漏，请指出：

（1）__________________________________________________________________________（2）__________________________________________________________________________（3）__________________________________________________________________________

201*届高三物理实验复习第18页共33页

3-4：在“探究求合力的方法”的实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套（如图）．实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O．（1）某同学在做该实验时认为：

A．拉橡皮条的绳细一些且长一些，实验效果较好

B．拉橡皮条时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行C．橡皮条弹性要好，拉结点到达某一位置O时，拉力要适当大些D．拉力F1和F2的夹角越大越好

其中正确的是（填入相应的字母）．

（2）若两个弹簧秤的读数均为4N，且两弹簧秤拉力的方向相互垂直，则（选填“能”或“不能”）用一个量程为5N的弹簧秤测量出它们的合力，理由是．

六、验证机械能守恒定律：

6-1：（10分）某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒．数字计时器

气垫导轨光电门遮光条滑块刻度尺连气源

钩码

图甲

（1）实验前需要调整气垫导轨底座使之水平，利用现有器材如何判断导轨是否水平？

．

（2）如图乙所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度d=cm；实验时将滑块从图示位置由静止释放，由

数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt=1.210-2s，则滑块经过光电门时的瞬时速度为

m/s．在本次实验中还需要测量的物理量有：钩码的质量m、和（文字说明并用相应的字母表示）．

（3）本实验通过比较和

在实验误差允许的范围内

相等（用测量的物理量符号表示），从而验

证了系统的机械能守恒．

201*届高三物理实验复习第19页共33页

遮光条000151单位：cm10图乙

6-2：（1）某同学在应用打点计时器做验证机械能守恒定律实验中，获取一根纸带如图，但测量发现0、1两点距离远大于2mm,且0、1和1、2间有点漏打或没有显示出来，而其他所有打点都是清晰完整的，现在该同学用刻度尺分别量出2、3、4、5、6、7六个点到0点的长度hi（i=2．3．4…7），再分别计算得到3、4、5、6四个点的速度vi和vi2（i=3．4．5．6），已知打点计时器打点周期为T。

13602574

2①该同学求6号点速度的计算式是：v6=v②然后该同学将计算得到的四组（hi，vi2）数据在v2-h坐标系中找到对应的坐标点，将四个点连接起来得到如图所示的直线，请你回答：接下来他是如何判断重锤下落过程机械能守恒的？（说明理由）

答：

6-4：在用落体法验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选得纸带如

h图2-1。其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点.该同学用0毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离,并记录在图中(单位cm)。⑴这三个数据中不符合有效数字读数要求的是_____段,应记作_______cm。

⑵该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，已知当地的重力加速度g=9.80m/s2，他用AC段的平均速度作为跟

B点对应的物体的瞬时速度，则该段重锤重力势能的减少

量为_______，而动能的增加量为________，(均保留3位有效数字，重锤质量用m表示).这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量_______动能的增加量，原因是_________________。

图21

⑶另一位同学根据同一条纸带，同一组数据，也用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，不过他数了一下：从打点计时器打下的第一个点O数起，图中的B是打点计时器打下的第9个点。因此他用vB=gt计算跟B点对应的物体的即时速度，得到动能的增加量为______，这样

验证时的系统误差总是使重力势能的减少量_______动能的增加量,原因是七：测定金属的电阻率（同时练习使用螺旋测微器）

7-1：(10分)在探究“决定导线电阻因素”的实验中，需要进行以下测量．（1）用螺旋测微器测得导线的直径如图所示．其读数是mm.

（2）欲用伏安法测定一段电阻丝的电阻，其阻值约为12，要求测量结果尽量准确，并且电压、电流测量范围尽可能大一些．下列器材中电流表应选用的是（填选项代号，下同），电压表应选用的是，滑动变阻器应选用的是．在下面的方框内画出应采用的电路图．A．电池组E（6V，内阻很小）B．电流表A1（0～3A，内阻0.0125Ω）C．电流表A2（0～0.6A，内阻0.125Ω）D．电压表V1（0～3V，内阻3kΩ）E．电压表V2（0～6V，内阻6kΩ）F．滑动变阻器R1（0～5Ω，2A）G．滑动变阻器R2（0～1000Ω，1A）

201*届高三物理实验复习第20页共33页

H．电键、导线

7-2：(12分)有一根细长而均匀的金属管线样品，横截面如图甲所示．此金属管线长约30Cm，电阻约10Ω．已知这种金属的电阻率为ρ，因管内中空部分截面积形状不规则，无法直接测量，请你设计一个实验方案，测量中空部分的截面积S0,现有如下器材可选：A．毫米刻度尺B．螺旋测微器

c．电流表Al(600mA，1．0Ω)D．电流表A2(3A，0．1Ω)E．电压表V(3V，6KΩ)

F．滑动变阻器R1(2KΩ，O．5A)G．滑动变阻器R2(10Ω，2A)H．蓄电池E(6V，O．05Ω)I．开关一个，带夹子的导线若干

(1)上列器材中，应选用的器材有__________________(只填代号字母)．

(2)在上面方框中画出你所设计的电路图，并把图乙的实物连成实际测量电路，要求尽可能测出多组有关数值．

(3)实验中要测量的物理量有：，计算金属管

线内部空问截面积S0的表达式为：S0=7-3：（10分）某同学用下列器材测量一电阻丝的电阻Rx：电源E，适当量程的电流表电压表各一只，滑线变阻器R，电阻箱RP，开关S1、S2，导线若干。他设计的电路图如图（a）所示，具体做法：先闭合S1，断开S2，调节R和RP，使电流表和电压表示数合理，记下两表示数为I1，U1；再保持RP阻值不变，闭合S2，记下电流表和电压表示数为I2、U2．

（1）请你帮他按电路图在实物图（b）上连线；

（2）写出被测电阻Rx=▲（用电表的读数表示）；

（3）此实验中因电流表有内阻，电压表内阻不是无限大，使被测电阻的测量值真实值（选填“大于、小于或等于”）．

VRPRxAS2090091191888222737373646464555000919191828282737373646464555

（a）

RS1－＋

＋－（b）

201*届高三物理实验复习第21页共33页

八、描绘小灯泡的伏安特性曲线

8-1（10分）有一个小灯泡上标有“4.8V2W”的字样，现在测定小灯泡在不同电压下的电功率，并作出小灯泡的电功率P与它两端电压的平方U2的关系曲线．有下列器材可供选用：

A．电压表V1（0～3V，内阻3kΩ）B．电压表V2（0～15V，内阻15kΩ）C．电流表A（0～0.6A，内阻约1Ω）D．定值电阻R1＝3kΩ

E．定值电阻R2＝15kΩF．滑动变阻器R（10Ω，2A）G．学生电源（直流6V，内阻不计）H．开关、导线若干

（1）实验中所用电压表应选用，定值电阻应选用（均用序号字母填写）；

（2）为尽量减小实验误差，并要求从零开始多取几组数据，请在方框内画出满足实验要求的电路图；（3）利用上述实验电路图测出的电压表读数UV与此时小灯泡两端电压U的定量关系是，下图的四个图象中可能正确的是．

P/W2.01.51.00.5O612A

1824U2/V2

2.01.51.00.5O612B

1824U2/V2

P/WP/W2.01.51.00.5O612C

1824U2/V2

2.01.51.00.5OP/W

612D

1824U2/V2

8-2:如图甲所示，为某同学测绘额定电压为2.5V的小灯泡的IU特性曲线的实验电路图．⑴根据电路图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的实验电路连接完整．

⑵开关S闭合之前，图乙中滑动变阻器的滑片应该置于端（选填“A”、“B”或“AB中间”）⑶实验中测得有关数据如下表：

U/VI/A0.400.100.800.161.200.201.600.232.000.252.400.262.800.27

根据表中的实验数据，在图丙中画出小灯泡的IU特性曲线.201*届高三物理实验复习第22页共33页图乙

⑷若已知小灯泡灯丝在27℃时电阻值约为1.5Ω,并且其电阻值与灯丝的热力学温度成正比,试估算该灯泡以额定功率工作时灯丝的温度约为℃。（提示：T=273+t）

8-3:小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而增大，某同学为研究这一现象，利用下列实验器材：电压表、电流表、滑动变阻器（变化范围0一10Ω）、电源、小灯泡、开关、导线若干来设计实验，并通过实验得到如下数据（I和U分别表示小灯泡上的电流和电压）.I/A00.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50U/V00.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00I/A0.5

0.4

R

0.3

0.2SE

0.1

00.40.81.21.62.0U/V

(1）请在上面的方框中画出实验电路图；(2）在上图中画出小灯泡的I一U曲线；

(3）把本题中的小灯泡接到图示电路中，若电源电动势E=2.0V，内阻不计，定值电阻R=5Ω，则此时小灯

泡的功率是_______W.

8-4：某同学在做“测定小灯泡功率”的实验中得到如下一组U和I的数据：编号12345678U/VI/A灯泡发光情况0.200.0200.600.0601.000.1001.400.1401.800.1702.200.1902.600.201*.000.205不亮微亮逐渐变亮正常发光（1）从数据中可以看出，当功率逐渐增大时，灯丝的电阻变化情况是；这表明该导体的电阻随温度的升高而。

（2）若该同学在实验中选用的器材如下：

A．待测小灯泡B．E=6V的直流电源（内阻很小）

C．最大阻值为10的滑动变阻器D．量程为300mA的电流表（内阻约1）E．量程为3V的电压表（内阻约10k）F．导线若干与开关一只

请你通过对该同学测量数扭的分析和给出的器材，在下面的虚线框内画出合理的实验电路图。

8-5：某同学用图所示电路，测绘标有“3.8V，0.3V”的小灯泡的灯丝阻R随电压U变化的图象.

①除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择：

电

201*届高三物理实验复习第23页共33页

电流表：A1（量程100mA，内阻约2Ω）；

A2（量程0.6A，内阻约0.3Ω)；电压表：V1(量程5V，内阻约5kΩ)；

V2（量程15V，内阻约15kΩ)；电源：E1（电动势为1.5V，内阻为0.2Ω）；

E2（电动势为4V，内阻约为0.04Ω）。

为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表_______，电压表____________,滑动变阻器________，电源___________.(填器材的符号)②根据实验数据，计算并描绘出R-U的图象如图所示。由图象可知，此灯泡在不工作时，灯丝电阻为___________；当所加电压为3.00V时，灯丝电阻为____________，灯泡实际消耗的电功

率为___________W.

③根据R-U图象，可确定小灯泡耗电功率P与外加电压U的关系。符合该关系的示意图是下列图中的__________．

九、测定电源的电动势和内阻：

9-1：⑵某同学做“测定电源的电动势和内阻”实验。

①他采用如左图所示的实验电路进行测量。右图给出了实验所需要的各种仪器。请你按电路图把它们连成实验电路。②这位同学测量时记录了5组数据，并将数据填入了以下表格中。请你根据这些数据在坐标系中画出U-I图线。根据图线求出电池的电动势E_______V，内阻r=_________Ω。次数I（A）U（V）10.151.4020.251.3530.361.30U/VRVSAVA40.451.2550.561.20

③这位同学对以上实验的系统误差进行了分析。其中正确的是_______。

A．主要是由电压表的分流引起的B．主要是由电流表的分压引起的C．电动势测量值小于真实值D．内阻测量值大于真实值

9-3：测量电源的电动势E及内阻r（E约为6V，r约为1.5）。器材：量程3V的理想

1.10I/A

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电压表V，量程0.6A的电流表A（具有一定内阻），固定电阻R8.5，滑线变阻器R（0~10），开关S，导线若干。

⑴画出实验电路原理图。图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出。⑵用笔画线代替导线完成实物连接图。

⑶实验中，当电流表读数为I1时，电压表读数为U1；当电流表读数为I2时，电压表读数为U2。则可以求出E________，r________（用I1，I2，U1，U2及R表示）。

9-4：某课题研究小组，收集用旧了的各种类型的电池，及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈。现从这些材料中选取两个待测元件，一是电阻R0（约为2kΩ），二是手机中常用的锂电池（电动势E标称值为3.7V，允许最大放电电流为100mA）。在操作台上还准备了如下实验器材：A．电压表V（量程4V，电阻RV约为4.0kΩ）B．电流表A1（量程100mA，电阻RA1约为5Ω）C．电流表A2（量程2mA，电阻RA2约为50Ω）D．滑动变阻器R1（0～20Ω，额定电流1A）

VR0ER1A1SE．电阻箱R2（0～999.9Ω，最小分度值0.1Ω）F．开关S一只、导线若干⑴为了测定电阻R0的阻值，小组的一位成员，设计了如图所示的电路原理图并选取了相应的器材（电源用待测的锂电池），其设计或器材选取中有不妥之处，你认为应该怎样调整？。

⑵在实际操作过程中，发现滑动变阻器R1、电流表A1已损坏，请用余下的器材测量锂电池的电动势E和内阻r。①请你在方框中画出实验电路图（标注所用器材符号）②为了便于分析，一般采用线性图象处理数据，请写出与线性图象对应的相关物理量间的函数关系式。

9-6：某同学要测量一节旧电池的电动势和内阻，实验器材仅有一个电流表、一个电阻箱、一个开关和导线若干，该同学按如图所示电路进行实验，测得的数据如下表所示．

ＡR实验次数R（Ω）I（A）1/I（A）-114.01.001.02310.016.00.500.342.02.94522.028.00.250.204.05.0阻，则应作

Er

（1）若利用图象确定电池的电动势和内（选填“R-I”或“R-1/I”）图象；

（2）利用测得的数据在坐标纸上画出适当的图象；

（3）由图象可知，该电池的电动势E=V，内阻r=Ω；

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（4）利用该实验电路测出的电动势E测和内阻r测与真实值E真和r真相比，理论上E测E真，r测r真（选填“>”、“

十、练习使用多用电表：

10-1：某同学在实验室采用两种方法测量一只未知电阻Rx的值.

（1）他先用多用电表欧姆档进行测量，按照正确的步骤操作后，表针指示情况如图①所示，根据学过的

物理知识可知，这种情况误差较大，为了使多用电表测量的结果更准确，应将选择开关旋至欧姆档的位置。

（2）若采用“伏安法”测量该电阻，所采用的器材及电路图如图②所示。测量电阻两端电压时，开关S应，将多用电表选择开关置于直流电压档，红表笔接（填“a”、“b”或“c”，下同），黑表笔接，记下电阻两端电压值U1；测量通过电阻的电流时，开关S应，将多用电表选择开关置于直流电压挡，红表笔接记下通过电阻的电流I1，调节滑动变阻器触头的位置，重复上述方法再测出两组数据U2、I2和U3、I3，利用上述三组数据可求出被测电阻的阻值Rx=.

10-2：现有一块型号为“DF930”的数字万用电表，用它来测量一只电池的电动势和内电阻。提供的测量器材还有：一只滑动变阻器R（0～30），两只开关，导线若干。

实验要求：利用这些器材，尽量采用最简单的测量方法，分两步进行。首先测量电动势，待电动势测定之后再测量其内电阻。

（1）连接数字万用表。在图乙中，电路中的各个元器件都已连接妥当，数字万用表的一个表笔也已与电路连接好，请将另一只表笔正确连入电路。答：另一只表笔应接在点．

（2）操作步骤：

①将数字万用表选择开关置于档，选择合适的量程，断开开关，闭合开关，记录表的数，然后反复测量多次，取平均值并为X．

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示记

②将数字万用表选择开关置于档，选择合适的量程，断开开关，闭合开关，记录表的示数，记为Y，紧接着进行以下的操作：将选择开关置于档，选择合适的量程，然后同时闭合开关S1和S2，记录表的示数并记作Z，把Y和对应的Z作为一组数据记录下来，然后反复测量多次，得到多组数据。

③即为干电池的电动势．（填“X”、“Y”或“Z”）

④干电池的内电阻的表达式r=（用X、Y、Z表示），将步骤②测得的数据代入公式，求出r的平均值，即为干电池的内电阻．

10-3：有如下实验器材：

干电池2节；标有“3V、1W”的小灯泡一个；最大阻值为50Ω的滑动变阻器一只；电键、导线若干。

某实验小组利用以上实验器材连成如图所示的电路，

在闭合电键后发现小灯泡不亮。为了探究小灯泡不亮的原因，同学们进行了如下的检测。

实验一：一位同学用多用电表的电压档进行检测。选择直流电压5V档，首先断开开关，红

黑表笔分别接在a、d两点，表的示数接近3V；然后闭合开关，再测量a、d两点之间的电压，发现表的示数为2.6V测量a、b两点之间的电压时，表的示数为零；测b、c两点的电压时，表的示数为2.4V；测c、d两点的电压时，表的示数接近0.2V。

实验二：另一位同学用多用电表的欧姆档（表盘中央刻度为20）进行测量。在对多用电表

进行了正确的操作之后，断开开关，两表笔分别接在开关的左端和b点，表的示数为零；两表笔接在b、c两点，表的示数为30Ω左右；两表笔接在c、d两点，表的示数为3Ω左右；两表笔接在d点和电池的负极，表的示数为零。

问：（1）实验一中“断开开关，红黑表笔分别接在a、d两点，伏特表的示数接近3V；然后闭合开关，再测量a、d两点的电压时，发现伏特表的示数为2.6V”。根据这句话对判断小灯泡不亮的原因你能得到哪些有用的结论？（三条）

a.；

b.；c.；（2）实验二中“对多用电表进行了正确的操作”指的是（填字母代号）A．将红、黑表笔分别插入“+”、“－”测试笔插孔

B．将红、黑表笔分别插入“－”、“+”测试笔插孔C．将选择开关置于欧姆档的“1”档D．将选择开关置于欧姆档的“10”档

E．将选择开关置于欧姆档的“100”档

F．短接红、黑表笔，调整调零旋钮，使指针指在欧姆档的“0”刻度线处，然后断开表笔。

G．短接红、黑表笔，调整调零旋钮，使指针指在电流表的“0”刻度线处，然后断开表笔。（3）“欧姆表的两表笔分别接在c、d两点，表的示数为3左右”，而根据公式计算小灯泡的电阻是9Ω，其原因是

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（4）综合实验一和实验二可以判断小灯泡不亮的原因是（填字母代号）

A．小灯泡短路C．滑动变阻器短路

E．闭合开关后开关断路

G．电源的电动势远小于正常值

B．小灯泡断路

D．滑动变阻器断路

F．电源的内阻太大

H．滑动变阻器接入电路的电阻太大

参考答案

2-2答案：1.3856.3257.8642-3：解析：（1）0.05mm；（2）3.130cm。3-1：答案：(8.116±0.02)mm

3-2：答案：4.0361.1003.5174-1：〖解析〗99.8s。

5-1：答案：CD5-2：答案：AB5-4：答案：A

6-1：〖解析〗⑴2.17；10.8；⑵0.80；0.167-1：〖解析〗86.3Ω。

8-1：（1）将红、黑表笔接触，旋转“调零电阻”，使指针指在0Ω处。

（2）0.260

二、力学实验

1-1：⑴v－t图线如图所示（2分）y轴相当于v轴（2分）

⑵b(3分)⑶2.0(3分)

1-2：（1）0.1（2）0.80BA（3）0.32A2-1：（1）200N/m（2）弹簧自身有重力

B

2-2：解：（1）根据实验数据在坐标纸上描出的点，基本上在同一条直线上。可以判定F和L间是一次函数关系。画一条直线，使尽可能多的点落在这条直线上，不在直线上的点均匀地分布在直线两侧。该图线跟横轴交点的横坐标表示弹簧的原长。

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（2）图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比。由k3-1.(1)F；(2)B;

3-2.(1)没有记下细线的方向

（2）除了记下F1、F2的大小之外，还应根据F1、F2的方向才能准确作图。（3）应该将橡皮条与线的结点拉到原位置O点。

3-4（1）ABC（4分）（答不全的得2分，有错选的得0分）

"

Fx可得k=25N/m。

（2）不能（2分）因为这两个力的合力大小超出了弹簧秤的量程（2分）

6-1：（1）接通气源，将滑块静置于气垫导轨上，若滑块基本保持静止，则说明导轨是水平的（或轻推滑块，

滑块能基本做匀速直线运动）．（2分）

（2）0,52（2分）0.43（2分）滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s（1分）滑块的质量M（1分）mgs（1分）6-2：（1）①

h7h52T1d(mM)(2t2)（1分）

(2分)

②根据机械能守恒定律，从0点到任意i点有

mvi/2mv0/2mghi

222得到：viv02ghivihi关系是一条直线斜率为2g，所以只要在直线上取相对较远两点，计22算出斜率，与2g比较，在实验误差范围内相等即可（3分）

（2）①直角坐标系的原点应建在小球飞离斜槽槽口时球心的水平投形点处．它在槽口正上方r(r为小球半径）处．而该同学却错误地将坐标原点取在槽口处（3分）②偏大（2分）

6-4：⑴OC，15.70

⑵1.22m，1.20m，大于，v是实际速度，因为有摩擦生热，减少的重力势能一部分转化为内能；⑶1.23m，小于，v是按照自由落体计算的，对应的下落高度比实际测得的高度要大

7-1：（1）0.700（4分）（2）A2、V1、R1（3分）（电路图3分）

7-2：(1)ABCEGHI(2分。说明：有选错的不给分)(2)电路及实际测量电路如图所示（2+2分）。画成限流连接、其它无错的各扣2分)

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EVRxAR1S

(3)用螺旋测微器测横截面边长a(1分)，用毫米刻度尺金属管线长度L(1分)，电压表示数U(1分)，电流表示数I(1分)S0=a2一ρIL／U(2分)7-3：(1)

00091919188822737373654654654000919191828282773733646464555（2）先闭合S1，断开S2，调节R和RP，使电流表和

电压表示数合理，记下两表示数为I1，U1；设电压表内阻为Rv

I111

=+U1RPRv

－＋－＋再保持RP不变，闭合S2，记下电流表和电压表示数为I2、U2。

AR1V1

I2111U1U2

=++∴Rx=U2RPRvRxU1I2-U2I1

（3）“等于”。

8-1（1）A（2分），D（2分）（2）电路图如图（3分）

ERS（3）U2UV（1分），C（2分）

8-2:⑴.（4分）⑶.（4分）⑵.A（3分）

⑷.1580℃～1650℃（3分）8-4：（1）电阻逐渐变大；变大。每

空1分，共2分

（2）电流表外接，变阻器接成

分压器接法。（6分）

图乙

8-5：【答案】：（2）①A2V2R1R2②1.511.50.78③A9-1：⑴①9.84②AD⑵①图略②1.47，0.50③AC9-3：

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9-4：⑴用A2替换A1（2分）⑵（3分）11rUE1E2R（3分，其它合理也得分）

9-5：（1）▲闭合S1，S2接1时A的读数I1、▲闭合S1，S2接2时A的读数I2（2）I1I2（R1-R2）/（I2-I1）（I1R1-I2R2）/（I2-I1）（3）等于大于

9-6：(1)（2分）应该画出R-1/I图像(2)如图所示（2分）

(3)6.0（5.8~6.2都给分）（1分），2.0（1.8~2.2都给分）（2分）(4)=，>（4分）

9-7：（1）○1、○3；○1中不能用电阻挡直接测含源电路的电阻，○3

中可能会造成短路。

（2）○1图略；○22.0（1.92.1），1.50（1.481.52），1.0（0.81.2）；○3大于；小于；小于；10-1．（1）100（3分）（2）闭合，b，a，断开，c，b（以上每空1分）

1U1U2U3()（2分）3I1I2I310-2．（1）b点或c点（1分）

（2）①电压档断开S1闭合S2（3分）（测出电动势E=X）

②欧姆档断开S2闭合S1，（3分）（测出变阻器的阻值R=Y）再换成电压档同时闭合S1和S2，测出路端电压U=Z，

③X（2分）④rERURUXYZYZ（3分）

10-3．（1）a.干电池正常；b.电键正常；c.闭合天关关回路是连通的，没有断路之处。（3分）（每答对一

点得1分）；

（2）ACF（3分）（有一处错误即不给分）

（3）由于灯丝的电阻率随温度的升高而增大，欧姆表测出的小灯泡电阻值是常温下的电阻值，而根据

公式计算出的小灯泡电阻值是高温下（正常工作）的电阻值。（3分，每答对一点得1分）（4）H（3分）

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