高中物理实验总结及试题(共45页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上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-x1x3x2=xn-xn-1aT2，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=aT2 x4-x1=3a1T2 x5-x2=3a2T2 x6-x3=3a3T2 得加速度a(a1+a2+a3)/3 (2)图象法 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50 cm的纸带上清楚地取出78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。 4.用上面方法，记下弹簧下端挂2个、3个、4个钩码时，弹簧下端所对应的刻度L2、L3、L4，并将所得数据记录在表格中。 5.用xnLnL0计算出弹簧挂1个、2个、3个钩码时弹簧的伸长量，并根据当地重力加速度值g，计算出所挂钩码的总重量，这个总重量就是弹簧弹力的大小，将所得数据填入表格。 6.在坐标纸上建立坐标系，以弹力为纵坐标，弹簧伸长量为横坐标，描出每一组数据(x,F)所对应的点。 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(20 g)弹簧伸长量增大12 cm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。 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=0.1 s。 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)、100 g200 g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)、56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Wv2。（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。 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35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2 mm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。（五）注意事项 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2 mm。（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0.5 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0.01 mm。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(2)两种电路的选择 定量判定法 若已知待测电阻的大致阻值Rx，电流表的内阻RA和电压表的内阻RV，则：当Rx>>RA或Rx/RA>RV/Rx时，选用“内接法”，当Rx<<RV或Rx/RA<RV/Rx时，选用“外接法”，当Rx/RA=RV/Rx时，两种接法均可。简单概括即为“大内偏大，小外偏小”。 试触法 若不知Rx的大约阻值，可采用“试触法”，将电路如图所示连接，空出电压表的一个接头S，然后将S分别与a，b接触一下，观察两表示数变化情况。 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=l/S，得出计算金属丝电阻率的公式=RxS/l=d2U/(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； (2)金属丝的横截面积S=_mm2=_m2。 (3)金属丝的电阻 =_。 (4)金属丝材料的电阻率= =_·m。 （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； 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(3.8 V,0.3 A)或(9 V,0.7 A)一个，电压表(03 V15 V)与电流表(00.6 A3 A)各一个，滑动变阻器(最大阻值20 )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 (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U3 V时采用03 V量程；U>3 V时采用015 V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。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。 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UE-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： U1E-I1r E=? U2E-I2r r=? 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3 V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。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。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。 当I=Ig时，Rx=0，在满偏电流Ig处标为“0” 。 当I=0时，Rx，在I=0处标为“”。 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2.5 挡，测1.5 V干电池的电压。 (5)将选择开关置于交流电压250 V挡，测220 V交流电源的电压。 (6)将选择开关置于直流电流10 mA挡，测量1.5V干电池与200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 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