高一物理常见实验总结
一、基本物理实验
归类实验内容1．游标卡尺的使用2．螺旋测微器的使用3．验证力的平行四边形定则实验说明测量原理、使用方法；10分度、20分度、50分度的游标卡尺的读数等构造、原理、使用方法、正确读数等实验的等效思想；作图法等应用性试验验证性实验测量性试验探究性实验二、实验涉及的方法:1．等效法:（验证力的平行四边形定则实验）2．转换法：（弹簧测力计，打点计时器，用单摆测定重力加速度等）3．留迹法：（打点计时器，用描迹法描绘平抛运动的轨迹）4．累积法：（把细金属丝绕在圆柱体上测细金属丝的直径，测一张薄纸的厚度时，用单
摆测定重力加速度测单摆完成多次全振动的总时间除以全振动的次数）
5．控制变量法：（在“验证牛顿第二定律”的实验中，质量与加速度和力的关系验证）三、实验数据的处理方法
1．列表法：列表的要求(1)写明表的标题或加上必要的说明；(2)必须交代清楚表中各符号所表示
的物理量的意义，并写明单位；(3)表中数据应是正确反映测量结果的有效数字．
2．平均值法：现行教材中只介绍了算术平均值，即把测定的数据相加求和，然后除以
测量的次数．必须注意的是，求平均值时应该按测量仪器的精确度决定应保留的有效数字的位数．
3．图象法：图象法是物理实验中广泛应用的处理实验数据的方法．图象法的最大优点是
直观、简便．在探索物理量之间的关系时，由图象可以直观地看出物理量之间的函数关系或变化趋势，由此建立经验公式．
4．验证机械能守恒定律用自由落体进行验证；使用打点计时器和刻度尺等5.单摆测定重力及速度使用刻度尺和秒表；实验操作要求等研究性试验6．研究匀变速直线运动明确实验目的；使用打点计时器；用刻度尺测量、分析所打的纸带来计算加速度等7．研究平抛物体的运动用平抛实验器进行实验；研究的目的和方法；描绘平抛轨迹；计算平抛物体的初速度等8．探究弹力和弹簧伸长的关系实验设计的原理和方法；实验数据的记录与分析；实验结论的描述与表达形式等例题
例1新式游标卡尺的刻度线看起来很“稀疏”，使读数显得清晰明了，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分度和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．图7－2就是一个“39mm等分成20份”的新式游标卡尺．
图7－2
(1)它的准确度是__________mm．
(2)用它测量某物体的厚度，示数如图6－1所示，正确的读数是__________cm．[答案](1)0.05(2)3.030
【解析】此题考查实验器材的基本读法以及正确使用，此题是20分度的游标卡尺，分度值是0.05，第六格对齐，所以是0.05*6=0.30，后面的0不可省略。
例2、某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：如图7－10甲所示，将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上，另一端与第三条橡皮筋连接，结点为O，将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物．
图7－10甲
①为完成本实验，下述操作中必需的是________．a．测量细绳的长度b．测量橡皮筋的原长
c．测量悬挂重物后橡皮筋的长度d．记录悬挂重物后结点O的位置
②钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次验证，可采用的方法是__________________．
[答案](1)①bcd②更换不同的小重物
【解析】此题是验证性实验，验证力的平行四边形定则。只是将弹簧测力计换成了橡皮筋，注意事项并没有改变，所以一些结论还是可以用到。问题2中用到了控制变量法，所以改变小重物。
扩展阅读：高中物理实验总结 实验专题复习一：高中物理实验常用基础知识
专题一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．模拟法：当实验情景不易创设或根本无法创设时，可以用物理模型或数学模型等效的情景代替，尽管两个情景的本质可能根本不同。“描绘电场中的等势线”的实验就是用电流场模拟静电场。
5．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。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
模块基本物理量长度力学时间质量（力）电阻（粗测）电学电流（电压）热学温度电流表（电压表）温度计测量仪器刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器秒表（停表）、打点计时器天平（弹簧秤）欧姆表、电阻箱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。．．
模块待测物理量速度力学加速度功电学
基本测量方法①利用纸带，vmSnSn12TST2；②利用平抛，vx2g2y①利用纸带，逐差法a；②利用单摆g4LT2根据WEk转化为测量m、v①根据RUI电阻（精确测量）转化为测量U、I（伏安法）；②电阻箱（半偏、替代）电功率电源电动势（三）常用实验误差的控制方法
根据P=UI转化为测量U、I根据E＝U＋Ir转化为测量U、I然后联立方程求解或运用图像处理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，为了减小周期的测量误差，不是测量完成一次全振动的时间，而是测量完成30~50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①写明表的标题或加上必要的说明；②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；③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。作图的规则是：①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；②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；③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；④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；⑤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。
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