高三物理实验总复习课件 [全国通用].ppt

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1、 高中物理实验高中物理实验1长度的测量长度的测量2研究匀速直线运动研究匀速直线运动(或验证牛或验证牛二定律二定律)3探究弹力和弹簧伸长的关系探究弹力和弹簧伸长的关系4验证力的平行四边形定则验证力的平行四边形定则5验证动量守恒定律验证动量守恒定律6研究平抛物体的运动研究平抛物体的运动7验证机械能守恒定律验证机械能守恒定律8用单摆测定重力加速度用单摆测定重力加速度9用油膜法估测分子的大小用油膜法估测分子的大小10用描迹法画出电场中平面上用描迹法画出电场中平面上的等势线的等势线11测定金属的电阻率测定金属的电阻率12描绘小电珠的伏安特性曲线描绘小电珠的伏安特性曲线13把电流表改装为电压表把电流表改装

2、为电压表14测定电源的电动势和内阻测定电源的电动势和内阻15用多用电表探索黑箱内的电用多用电表探索黑箱内的电学元件学元件16练习使用示波器练习使用示波器17传感器的简单应用传感器的简单应用18测定玻璃的折射率测定玻璃的折射率19用双缝干涉测光的波长用双缝干涉测光的波长附加:黑箱二、实验的基本类型二、实验的基本类型1、验证性实验：、验证性实验：2、测定性实验：、测定性实验：3、研究性实验、研究性实验4、设计性实验、设计性实验 1、验证性实验：（一般都是验证定、验证性实验：（一般都是验证定律、规律）律、规律）（1）实验条件是定律存在的条件）实验条件是定律存在的条件（2）有些不能直接测量的物理量，）

3、有些不能直接测量的物理量，可以用另一些可直接测量的物理可以用另一些可直接测量的物理量建立关系量建立关系（3）中学阶段一般有：验证牛顿第）中学阶段一般有：验证牛顿第二定律、动量守恒定律、机械能二定律、动量守恒定律、机械能守恒定律、闭合电路的欧姆定律守恒定律、闭合电路的欧姆定律等等4个实验个实验 2、测定性实验：通过实验来测定某、测定性实验：通过实验来测定某些重要的物理量，通常这些物理些重要的物理量，通常这些物理量是不能直接测量的量是不能直接测量的中学阶段一般有：长度的测量、加速中学阶段一般有：长度的测量、加速度的测量，单摆测重力加速度、度的测量，单摆测重力加速度、测定金属的电阻率、伏安法测电测定

4、金属的电阻率、伏安法测电动势和内阻、欧姆表测电阻、测动势和内阻、欧姆表测电阻、测玻璃的折射率等玻璃的折射率等7个实验个实验 3、研究性实验：通过实验出现的现、研究性实验：通过实验出现的现象，来分析这个现象产生的原因象，来分析这个现象产生的原因和规律要注意条件与现象的关和规律要注意条件与现象的关系系中学阶段有：研究互成角度的两个力中学阶段有：研究互成角度的两个力的合成、研究平抛物体的运动、的合成、研究平抛物体的运动、研究电场中的等势线等研究电场中的等势线等3个实验个实验 4、设计性实验：这是近年来高、设计性实验：这是近年来高考新涌现出来的一种实验题型，考新涌现出来的一种实验题型，源于教材又高于教

5、材源于教材又高于教材主要包括实验方案的设计、实验主要包括实验方案的设计、实验器材的选择、实验步骤实验数器材的选择、实验步骤实验数据的处理以及有关表格、误差据的处理以及有关表格、误差和有效数字等概念和有效数字等概念三、高考物理实验题的特点：三、高考物理实验题的特点：物理实验题一般由物理实验题一般由2个小题个小题构成，分值在构成，分值在17分试题偏排分试题偏排应该成梯度排列，要让大多数应该成梯度排列，要让大多数同学得分因此，不必对实验同学得分因此，不必对实验题畏惧题畏惧 不管哪类实验，都应从实验不管哪类实验，都应从实验的的原理、方法、步骤、实验原理、方法、步骤、实验注意事项和误差注意事项和误差等角

6、度去形等角度去形成思路成思路 1、力学实验：、力学实验：重点加强重点加强“长度的测量长度的测量”（估计是今年必考内容），（估计是今年必考内容），“打点计时器类问题打点计时器类问题”的纸带的纸带处理等内容的复习处理等内容的复习 力学实验设计以打点计时力学实验设计以打点计时器为中心展开器为中心展开,在复习打点计在复习打点计时器时，我们可有意识地进行时器时，我们可有意识地进行思维的拓展。思维的拓展。1、打点计时器的纸带记录了什么、打点计时器的纸带记录了什么物理量？物理量？2、通过打点计时器的纸带可算出、通过打点计时器的纸带可算出什么物理量？各量是怎样计算什么物理量？各量是怎样计算3、以联想拓宽思路：

7、利用打点计、以联想拓宽思路：利用打点计时器，我们还可能测出哪些物时器，我们还可能测出哪些物理量？理量？如果把它与牛顿第二定律如果把它与牛顿第二定律F=ma结合起来考虑，可以求结合起来考虑，可以求出出F。如果把打点计时器置于竖直方如果把打点计时器置于竖直方向使用，则可以得到重力势能向使用，则可以得到重力势能的变化量，验证机械能守恒，的变化量，验证机械能守恒，也可验证动量守恒。也可验证动量守恒。如果把它与圆盘结合起来设计，如果把它与圆盘结合起来设计，可以求出角速度等。可以求出角速度等。用用s=aT可以应用于许多物理题可以应用于许多物理题的解答。如局部的闪光照片记的解答。如局部的闪光照片记录的落体运

8、动、平抛运动，许录的落体运动、平抛运动，许多有多有“等时间间隔等时间间隔”的匀变速的匀变速问题等问题等 关注新型实验器材中关注新型实验器材中“纸带纸带”类问题的处理类问题的处理:使墨盒振动的装置xy0光滑塑料轨道12固定不动的电磁铁表面粘有白纸的铁板抽板方向 水平轨道座电键电源铁板下落方向测测重重力力加加速速度度 图5验验证证机机械械能能守守恒恒1070203040506080图7t2t2t1t1t3t3t4t4t5t5t7t7t6t6图12P1n1甲p2n2乙图11上：心电图上：心电图中：尖形电磁波中：尖形电磁波下：高速摄影机下：高速摄影机 2、电学实验：、电学实验：一般主要考查三个重要内容

9、：一般主要考查三个重要内容：伏安法测电阻内、外接法的选择伏安法测电阻内、外接法的选择,滑动变阻器限流、分压的选择，滑动变阻器限流、分压的选择，仪器、仪表和实验器材的选择仪器、仪表和实验器材的选择 而电学实验的总的原则是，而电学实验的总的原则是，安全、合理、可靠安全、合理、可靠 另外，多用表的原理、读另外，多用表的原理、读数和使用，示波器、传感器等数和使用，示波器、传感器等新增内容也应给予关注新增内容也应给予关注 3、光学实验：、光学实验：有一个测折射率的问题，应有一个测折射率的问题，应注意利用棱镜和半圆形玻璃砖注意利用棱镜和半圆形玻璃砖的变化的变化 还有用双缝干涉测光的波长还有用双缝干涉测光的

10、波长四、电学实验四、电学实验 -专专题题1 1、多用表的操作规程、多用表的操作规程2 2、电流表内外接法的选择、电流表内外接法的选择3 3、滑动变阻器的限流接法和、滑动变阻器的限流接法和分压接法的选择分压接法的选择4.4.把电流表改装为电压表把电流表改装为电压表、多用表的操作规程、多用表的操作规程:、机械调零和欧姆调零的区别、机械调零和欧姆调零的区别、中值电阻的含义、中值电阻的含义、红、黑表笔的接法与内外电、红、黑表笔的接法与内外电路的关系路的关系、表盘刻度的差异、表盘刻度的差异注意注意:与外电源断开与外电源断开.用半偏法测定电流表内阻用半偏法测定电流表内阻 1、先断开、先断开S2，闭合，闭合

11、S1，调节，调节R，使电流表满偏；，使电流表满偏；2、然后闭合、然后闭合S2，调节，调节R/，使电，使电流表达到半偏。流表达到半偏。3、根据、根据rg、Ig和扩大后的量程，和扩大后的量程，计算出需要给电流表串联的电计算出需要给电流表串联的电阻阻R1的值。的值。当当R比比R大很多时，可以认为大很多时，可以认为rg=R。（当（当R比比R大很多时，调节大很多时，调节 R基本上不改变电基本上不改变电路的总电阻，可认为总电流不变，因此当电流路的总电阻，可认为总电流不变，因此当电流表半满偏时，通过表半满偏时，通过R的电流也是满偏电流的一的电流也是满偏电流的一半，两个分路的电阻相等）。半，两个分路的电阻相等

12、）。实际上，实际上，S2闭合后，总电阻略有减小，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，通过的总电流略有增大，当电流表半满偏时，通过的R电流比通过电流表的电流稍大，即电流比通过电流表的电流稍大，即R比比rg稍稍小，因此此步测量的系统误差，总是使小，因此此步测量的系统误差，总是使rg的测的测量值量值偏小偏小。其中。其中R不必读数，可以用电位器，不必读数，可以用电位器，R需要读数，所以必须用电阻箱。需要读数，所以必须用电阻箱。把改装的电压表和标准电压表进行校对把改装的电压表和标准电压表进行校对。校对要每校对要每0.5V校对一次，所以校对一次，所以电压要从电压要从零开始逐渐增大，因

13、此必须选用分压电零开始逐渐增大，因此必须选用分压电路路 5.用电流表和电压表测电用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻池的电动势和内电阻 根据闭合电路欧姆定律：根据闭合电路欧姆定律：E=U+Ir，本实验，本实验电路中电压表的示数是准确的（路端电压），电路中电压表的示数是准确的（路端电压），电流表的示数比通过电源的实际电流小，所以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。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，为了减小这个系统误差，电阻电阻R的取值应该小的取值应该小一些，所选用的电压表的内阻应该大一些。一些，所选用的电压表的内阻应该大一

14、些。为了减小偶然误差，要多做几次实验，多为了减小偶然误差，要多做几次实验，多取几组数据，然后利用取几组数据，然后利用U-I图象处理实验数据：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。这条直线代表的相等。这条直线代表的U-I关系的误差是很小关系的误差是很小的。它在的。它在U轴上的截距就是电动势轴上的截距就是电动势E（对应的（对应的I=0），它的斜率的绝对值就是内阻），它的斜率的绝对值就是内阻r。（特别。（特别要注意：有时纵坐标的起始点不是要注意：有时纵坐标

15、的起始点不是0，求内阻，求内阻的一般式应该是的一般式应该是r=|U/I|）。）。UIU1IAI1 电学实验设计以电阻电学实验设计以电阻测量为中心展开：测量为中心展开：E注意电学实验的注意电学实验的约约字字 伏安法变式伏安法变式电阻测量面面观电阻测量面面观 GGRxRR0人人过关人人过关RXRSAV UI待测金属丝待测金属丝ABE扎实训练扎实训练实验方法总结、拓展实验方法总结、拓展 等效法：验证动量守恒等效法：验证动量守恒 模拟法：恒定电流模拟静电场模拟法：恒定电流模拟静电场 控制变量法：验证牛顿第二定律控制变量法：验证牛顿第二定律 累积法：单摆周期、单分子大小累积法：单摆周期、单分子大小 留痕

16、法：平抛运动留痕法：平抛运动四、四、关注演示实验和小实验关注演示实验和小实验 1010个典型演示实验：个典型演示实验：1.1.加速度和力的关系加速度和力的关系 加速度和质量的关系加速度和质量的关系2.2.用气垫导轨研究动量守恒用气垫导轨研究动量守恒3.3.描绘单摆的振动图象描绘单摆的振动图象 4.4.扩散现象扩散现象/做功改变物体内能做功改变物体内能 5.5.平行板电容器的电容平行板电容器的电容 6.6.磁电式电表原理磁电式电表原理 7.7.研究电磁感应现象研究电磁感应现象 8.8.小孔衍射和泊松亮斑小孔衍射和泊松亮斑9.9.波的叠加波的叠加 10.10.伦琴射线管伦琴射线管 1.1.加速度和

17、力的关系加速度和力的关系 加速度和质量的关系加速度和质量的关系 实验中用砝码（包括砝码盘）的重力G的大小作为小车所受拉力F的大小，这样做会引起什么样的系统误差？怎样减小这个系统误差？m1m2F1F22.2.用气垫导轨研究动量守恒用气垫导轨研究动量守恒3.3.描绘单摆的振动图象描绘单摆的振动图象 对同一个单摆，如果两次拉出木板得到的图形分别如对同一个单摆，如果两次拉出木板得到的图形分别如a a、b b所示，所示，说明两次拉木板的速度之比为说明两次拉木板的速度之比为3232。对摆长不同的单摆，如果两次拉木板的速度相同，说明摆的周对摆长不同的单摆，如果两次拉木板的速度相同，说明摆的周期之比为期之比为

18、3232，摆长之比为，摆长之比为94 94 ab4.4.扩散现象扩散现象/做功改变物体内能做功改变物体内能 分析一下：设环境温度不变。在扩散过程中，瓶中气体将吸热还是分析一下：设环境温度不变。在扩散过程中，瓶中气体将吸热还是 放热？放热？为什么说打开卡子，气体迅速冲开胶塞，温度将会明显降低。为什么说打开卡子，气体迅速冲开胶塞，温度将会明显降低。5 5、平行板电容器的电容平行板电容器的电容 如何确定如何确定C C和和S S、d d、的关系的关系?6.6.磁电式电表原理磁电式电表原理 7.7.研究电磁感应现象研究电磁感应现象 闭合电路中有感应电流产生的充要条件是穿过闭合电闭合电路中有感应电流产生的

19、充要条件是穿过闭合电 路的磁路的磁 通量发生变化通量发生变化 8 8、小孔衍射和泊松亮斑、小孔衍射和泊松亮斑1.5mm 0.7mm 0.4mm 0.2mm 0.1mm9.波的叠加波的叠加 观察一下：观察一下：在它们相遇过程中，绳在它们相遇过程中，绳上质点的最大位移出现上质点的最大位移出现在什么位置？在什么位置？每个点都有可能达到这每个点都有可能达到这个位移吗？个位移吗？1010、伦琴射线管、伦琴射线管 在在K K、A A间是阴极射线即高速电子流，从间是阴极射线即高速电子流，从A A射出的是频率极高的电射出的是频率极高的电 磁波，即磁波，即X X射线。射线。X X射线粒子的最高可能的频率可由射线

20、粒子的最高可能的频率可由UeUe=hh计算。计算。示波器内部结构图示波器内部结构图四、实验原理的拓宽与实验方四、实验原理的拓宽与实验方案的设计案的设计 不管是电学实验，还是其他知不管是电学实验，还是其他知识内容的实验，研究性、设计性识内容的实验，研究性、设计性物理实验是近年来高考的一种趋物理实验是近年来高考的一种趋向，考生往往因为不适应、不熟向，考生往往因为不适应、不熟悉而感觉此类实验的难度。在电悉而感觉此类实验的难度。在电学实验中尤其如此。学实验中尤其如此。对于这类实验，我们首先要明对于这类实验，我们首先要明确实验不可能超出中学所学过的确实验不可能超出中学所学过的知识内容，其次要在实验目的的

21、知识内容，其次要在实验目的的基础上从实验原理来形成思路，基础上从实验原理来形成思路，再就是在方法上开拓视野（在电再就是在方法上开拓视野（在电学实验中特别要注意学实验中特别要注意“替代法替代法”、“半偏法半偏法”等方法的运用），最等方法的运用），最后要从题目中获取信息通过联想后要从题目中获取信息通过联想打开设计实验的思路。打开设计实验的思路。实验可以推翻理论，理论永远推翻不了实验！杨振宁 用电流表和电压表测金属丝用电流表和电压表测金属丝的电阻时，由于电压表、电流表的电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，不论使用电流表内内阻的影响，不论使用电流表内接法还是电流表外接法，都会产接法还是电流表外接法，

22、都会产生生系统误差系统误差。按如图所示的电路进行测量，按如图所示的电路进行测量，可以消除由于电表内阻造成的系统可以消除由于电表内阻造成的系统误差。误差。利用该电路进行实验的主要操作过程是利用该电路进行实验的主要操作过程是：第一步：先将第一步：先将R2的滑动头调到最左端，单刀的滑动头调到最左端，单刀双掷开关双掷开关S2向向1闭合，闭合电键闭合，闭合电键S1，调节滑，调节滑动变阻器动变阻器R1和和R2，使电压表和电流表的示，使电压表和电流表的示数尽量大些数尽量大些(不超过量程不超过量程)，读出此时电压表，读出此时电压表和电流表的示数和电流表的示数U1、I1。第二步：保持两滑动变阻器的滑动头位第二步

23、：保持两滑动变阻器的滑动头位置不变，将单刀双掷开关置不变，将单刀双掷开关S2向向2闭合，闭合，读出此时电压表和电流表的示数读出此时电压表和电流表的示数U2、I2。在测定一节干电池的电动势和内电阻的实在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：验中，备有下列器材：干电池干电池E(约约1.5 V、内阻、内阻约约1.0)电压表电压表V(015 V)电流表电流表A(00.6 A、内阻、内阻0.1)电流表电流表G(满偏满偏3 mA、Rg=10)滑动变阻器滑动变阻器R1(010、10 A)滑动变阻器滑动变阻器R2(0100、1 A)定值电阻定值电阻R3=990 开关、导线开关、导线(1)测量应

24、选用的滑动变阻器是测量应选用的滑动变阻器是(2)请设计实验电路图，并在图中标请设计实验电路图，并在图中标上所选用器材的符号。上所选用器材的符号。R1(3)(3)图为某一同学根据他设计的实验，绘出图为某一同学根据他设计的实验，绘出的的I I1 1I I2 2图线图线(I(I1 1为为G G的示数，的示数，I I2 2为为A A的示数的示数)，由图线可求得被测电池的电动势，由图线可求得被测电池的电动势E E=_ =_ _ V V内电阻内电阻r r=_ _=_ _。1.470.83(1)由于电路的电动势只有由于电路的电动势只有1.5 V，滑动变阻器的全，滑动变阻器的全阻值太大了不便于调节和读数、故选

25、阻值太大了不便于调节和读数、故选R1。(2)实验中没有现成的电压表，故需将电流表实验中没有现成的电压表，故需将电流表G改改装成电压表即可，电路如图装成电压表即可，电路如图(3)将将I1乘以乘以(RG+R3)可得路端电压再利用可得路端电压再利用U-I关系可求出由关系可求出由源的电动势和内电阻。源的电动势和内电阻。例、其中例、其中Rx为待测电阻，为待测电阻，R为阻值已知的电阻为阻值已知的电阻(跟跟Rx大小大小差不多差不多)，通过调节滑动变阻器，通过调节滑动变阻器能够测量待测电阻的阻值，此能够测量待测电阻的阻值，此实验能够避免电压表和电流表实验能够避免电压表和电流表内阻的影响。内阻的影响。先断开电键，移动滑动变阻器先断开电键，移动滑动变阻器的滑动触头到合适的位置，记录此的滑动触头到合适的位置，记录此时电流表、电压表的示数，分别为时电流表、电压表的示数，分别为I和和U1；闭合电键，移动滑动变阻器的闭合电键，移动滑动变阻器的滑动触头，滑动触头，_记录记录此时电压表的示数此时电压表的示数U2；写出计算测量电阻写出计算测量电阻R-x的两个的两个方程式方程式(不要求解答不要求解答)。使电流表的示数与原来的相同使电流表的示数与原来的相同 U1-UA=IRx U2-UA=I