高中物理實驗的總結

2024-09-27

高中物理實驗的總結范文

　　一、基本實驗的復習

　　要應對各類實驗試題，包括高層次的實驗試題，唯一正確的方法是把要求必做的學生實驗真正做懂、做會，特別是在實驗原理上要認真鉆研，對每一個實驗步驟都要問個為什么，即不但要記住怎樣做，更應該知道為什么要這樣做．對基本的實驗，復習過程中要注意以下六個方面的問題：

　　（1）實驗原理

　　中學要求必做的實驗可以分為4個類型：練習型、測量型、驗證型、探索型．對每一種類型都要把原理弄清楚．

　　應特別注意的問題：驗證機械能守恒定律中不需要選擇第一個間距等于2mm的紙帶．這個實驗的正確實驗步驟是先閉合電源開關，啟動打點計時器，待打點計時器的工作穩定后，再釋放重錘，使它自由落下，同時紙帶打出一系列點跡．按這種方法操作，在未釋放紙帶前，打點計時器已經在紙帶上打出點跡，但都打在同一點上，這就是第一點．由于開始釋放的時刻是不確定的，從開始釋放到打第二個點的時間一定小于0.02s，但具體時間不確定，因此第一點與第二點的距離只能知道一定小于2mm（如果這段時間恰等于0.02s，則這段位移s=gt2/2=(10×0.022/2)m=2×10-3m=2mm），但不能知道它的確切數值，也不需要知道它的確切數值．不論第一點與第二點的間距是否等于2mm，它都是從打第一點處開始作自由落體運動的，因此只要測量出第一點O與后面某一點P間的距離h，再測出打P點時的速度v，如果：

　　gh≈( )，就算驗證了這個過程中機械能守恒．

　�。�2）實驗儀器

　　要求掌握的實驗儀器主要有：刻度尺、游標卡尺、螺旋測微器（千分尺）、天平、停表（秒表）、打點計時器（電火花計時儀）、彈簧秤、溫度表、電流表、電壓表、多用電表、滑動變阻器、電阻箱，等等。對于使用新教材的省市，還要加上示波器等。對這些儀器，都要弄清其原理、會正確使用它們，包括測量儀器的正確讀數。

　　（3）實驗裝置

　　對電學實驗主要指電路圖。

　　下面幾個是應特別注意的：

　�、衮炞C牛頓第二定律的實驗，如何平衡摩擦力是關鍵。

　�、谘芯科綊佄矬w的運動及碰撞中的動量守恒的實驗，這兩個實驗都要使用斜槽軌道，讓小球從軌道上端無初速滾下，然后平拋出去，在安裝裝置時要注意保證軌道末端必須水平，如果實驗要進行多次，每次 ③驗證機械能守恒定律的實驗，這樣在開啟打點計時器而未釋放重錘前，能保證打出的點跡在同一點上，若像課本上的實驗裝置圖那樣，用手握住紙帶，開啟打點計時器而未釋放紙帶前，會由于手的抖動而打出一“堆”點，從而無法準確找出第一個點（即自由落體運動起始位置）。 ④用單擺測重力加速度的實驗，在安裝單擺時要注意懸點的固定，隨便拴一個結系在鐵架臺的橫梁上是不可取的，因為懸點不確定，就不是單擺，并且擺長值也無法準確測量。

　�、萦嘘P電路的電學實驗要注意安培表的外接與內接，制流與分壓電路的選擇，電表內阻的影響，等等。

　�。�4）實驗步驟

　　復習實驗步驟時不能靠死背結論，而要與實驗原理聯系起來，要多問問自己，為什么要按這樣的步驟操作？把某些實驗步驟交換一下是否可以？省掉某個步驟行不行？等等。

　�。�5）實驗數據的處理

　　重要的有打點計時器紙帶的處理方法（如分析是不是勻速運動或勻變速直線運動、如果是勻變速運動，如何求某時刻的速度、如何求加速度等）；解方程求解未知量、用圖像處理數據（把原來應該是曲線關系的通過改變坐標軸的量或單位而變成線性關系，即變成直線，是重要的實驗能力）。

　�。�6）實驗誤差的定性分析

　　中學階段不要求進行定量的誤差分析，但對主要誤差的產生原因、系統誤差是偏大還是偏小等，應能理解。在電路的實驗中，粗略地看，認為電流表是短路、電壓表是斷路，但精確一點看，電流表和電壓表的內阻的影響都不能忽略，定性地討論電表電阻對測量結果的影響是我們應該掌握。

　　二、幾種重要的實驗方法

　　下面幾種實驗方法是我們中學階段物理實驗中用過的，從方法的角度整理、復習一下，有助于我們提高認識水平和能力。

　�。�1）累積法：在“用單擺測重力加速度”測周期時我們用的是累積法，即我們不直接測一個周期的時間，而是測30～50個周期的總時間，再除以周期數即得周期T的值．用累積法的好處是：①相當于進行多次測量而后取平均值，這樣可以減少偶然誤差；②增加有效數字的位數．以測單擺的周期為例，我們實驗時單擺的擺長大約是1m或不到1m，用停表（最小分度值是0.1s）直接測1個周期的值，只能讀出兩位有效數字（機械停表的指針是跳躍式前進的，因此不能估讀），如1.8s、2.0s等，而測30個周期總時間，則可讀出至少3位有效數字。

　　用累積法的實驗還有很多，如測一張紙的厚度、用刻度尺測金屬絲的直徑…

　�。�2）替代法：在“互成角度兩個共點力的合成”的實驗中我們就用到了替代法，第一次我們用兩個彈簧秤成角度地拉橡皮筋，把結點拉到某一位置，再換成一個彈簧秤，同樣拉這個橡皮筋，也把結點拉到同樣位置，這說明后一個彈簧秤的拉力與前面兩個彈簧秤的拉力效果相等因此右以互相替代．對于“等效” 用替代法的例子還有很多，如用天平稱物物體的質量，電阻測量等都可以用替代法，我們古代三國時期曹沖稱象的故事就是替代法的典型實例。

　�。�3）測量量的轉換：例如在“碰撞中的動量守恒”的實驗中，把測物體的速度轉換為測物體平拋運動的水平位移，即把測速度轉換為測長度。

　　又如在“測定玻璃的折射率”的實驗中，本應測量入射角和折射角，再根據折射率n=sini/si求出折射率，但角度不容易測準確（一般所用的量角器的最小分度是1°，并且測角度時頂點很難對得特別準確），而通過做輔助線的方法可以把測角度轉換為測線段的長度，從而增加了有效數字的位數，即提高了測量的準確度。

　　（4）比較法：用天平稱物體的質量，就是把物體與砝碼進行比較，砝碼的質量是標準的，把被測量與標準的量進行比較，就是比較法．天平是等臂杠桿，因此用天平測物體質量時，不用再進行計算，而是直接讀出砝碼的質量，它就等于物體的質量。一般情況下，被測物跟標準量并不相等，而是要根據某種關系進行計算，最常用的是二者間滿足一定的比例關系，通過一定的比例計算即可得出結果，因此常常稱為比例法。用比例法測電阻是常見的，當兩個電阻串聯時，通過的電流相等，因此兩電阻兩端的電壓跟它們的電阻成正比，如果其中的一個電阻是標準電阻，另一個電阻的阻值就可測出．同樣，兩電阻并聯時，于兩端電壓相等，通過兩支路的電流跟電阻成反比，只要一個是標準電阻，另一個電阻的阻可測出。

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