2、螺旋测微计（千分尺） 读数公式：

测量值=固定刻度值+固定刻度的中心水平线与可动刻度对齐的位置的读数×0.01mm

2

研究匀变速直线运动

一、实验目的：

1．练习正确使用打点计时器，学会利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直线运动的方法．

3．测定匀变速直线运动的加速度．

2．利用纸带判断物体运动状态的方法

(1)沿直线运动的物体在连续相等时间内不同时刻的速度分别为v1、v2、v3、v4、„，若v2－v1＝v3－v2＝v4－v3＝„，则说明物体在相等时间内速度的增量相等，由此说明物体在做匀变速直线运动，即

(2)沿直线运动的物体在连续相等时间内的位移分别为x1，x2，x3，x4„，若Δx＝x2－x1＝x3－x2＝x4－x3＝„，则说明物体在做匀变速直线运动，且

三、实验器材

电火花计时器(或电磁打点计时器)，一端附有定滑轮的长木板、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．仪器安装

(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．

(2)把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边挂上合适的钩码，把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面．实验装置见图3所示，放手后，看小车能否在木板上平稳地加速滑行．

2．测量与记录

(1)把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，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． (2)从三条纸带中选择一条比较理想的，舍掉开头一些比较密集的点，从后边便于测量的点开始确定计数点，为了计算

方便和减小误差，通常用连续打点五次的时间作为时间单位，即T＝0.1 s．正确使用毫米刻度尺测量每相邻两计数点间的距离，并填入设计的表格中

(3)利用某一段时间的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度求得各计数点的瞬时速度．

(4)增减所挂钩码数，再重复实验两次．

3．数据处理及实验结论

(1)由实验数据得出v－t图象 ①根据表格中的v、t数据，在平面直角坐标系中仔细描点，如图：

所示可以看到，对于每次实验，描出的几个点都大致落在一条直线上． ②作一条直线，使同一次实验得到的各点尽量落到这条直线上，落不到直线上的点，应均匀分布在直线的两侧，这条直线就是本次实验的v－t图象，它是一条倾斜的直线．

(2)由实验得出的v－t图象进一步得出小车运动的速度随时间变化的规律，有两条途径进行分析 ①分析图象的特点得出：小车运动的v－t图象是一条倾斜的直线如图5所示，当时间增加相同的值Δt时，

速度也会增加相同的值Δv，由此得出结论：小车的速度随时间均匀变化． ②通过函数关系进一步得出：既然小车的v－t图象是一条倾斜的直线，那么v随t变化的函数关系式为v＝kt＋b，显然v与t成“线性关系”，小车的速度随时间均匀变化．

五、注意事项

1．交流电源的电压及频率要符合要求．

2．实验前要检查打点计时器打点的稳定性和清晰程度，必要时要调节振针的高度和更换复写纸．

3．开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器．

4．先接通电源，打点计时器工作后，再放开小车，当小车停止运动时及时断开电源．

5．要区别打点计时器打出的计时点与人为选取的计数点，一般在纸带上每隔四个计时点取一个计数点，即时间间隔为T＝0.02×5 s＝0.1 s.

6．小车另一端挂的钩码个数要适当，避免因速度过大而使纸带上打的点太少，或者速度太小，使纸带上的点过于密集．

7．选择一条理想的纸带，是指纸带上的点迹清晰．适当舍弃开头密集部分，适当选取计数点，弄清楚相邻计数点间所选的时间间隔T.

8．测x时不要分段测量，读数时要注意有效数字的要求，计算a时要注意用逐差法，以减小误差．

考点一 完善实验步骤

考点二 纸带数据的处理

答题技巧：实验原理迁移创新

高考实验题一般源于教材而不拘泥于教材，即所谓情境新 而知识旧．因此做实验题应注重迁移创新能力的培养，用 教材中实验的原理、方法和技巧处理新问题． 纸带的处理、游标卡尺的读数、匀变速直线运动规律以及 牛顿第二定律等，都是教材中的重点知识，只要熟练掌握， 就不难解答。

3

探究弹力和弹簧伸长的关系

（胡克定律）探究性实验

实验目的：

1、探究弹力与弹簧的伸长量的定量关系。

2、学会利用图象研究两个物理量之间的关系的方法。

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重力大小相等。

2、用刻度尺测出弹簧在不同的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，在坐标系中描出实验所测得的各组（x，F）对应的点，用平滑的曲线连接起来，根据实验所得的图线，就可探知弹力大小与伸长量间的关系。

实验器材：

轻质弹簧（一根），钩码（一盒），刻度尺，铁架台，重垂线，坐标纸，三角板。

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Ll；

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，并根据当地重力加速度值g，计算出所挂钩码的总重力，这个总重力就等于弹簧弹力的大小，将所得数据填入表格。

数据处理：

1、建立坐标系，标明横轴和纵轴所表示的物理量及单位；

2、标度：标度要适当，让所得到的图线布满整个坐标系；

3、描点：描点时要留下痕迹；

4、连线：让尽可能多的点落在同一直线上，让其余的点落在直线的两侧，误差较大的点舍弃；

5、根据图象做出结论。

4

验证力的平行四边形定则

目的：实验研究合力与分力之间的关系，从而验证力的平行四边形定则。

器材：方木板、白纸、图钉、橡皮条、弹簧秤（2个）、直尺和三角板、细线

原理：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。

实验步骤：

1、把橡皮条的一端固定在板上的A点；

2、用两条细绳结在橡皮条的另一端，通过细绳用两个弹簧秤互成角度拉橡皮条，橡皮条伸长，使结点伸长到O点（如图）；

3、用铅笔记下O点的位置，画下两条细绳的方向，并记下两个测力计的读数；

4、在纸上按比例作出两个力F1、F2的图示，用平行四边形定则求出合力F；

5、只用一个测力计，通过细绳把橡皮条上的结点拉到同样的位置O点，记下测力计的读数和细绳的方向，按同样的比例作出这个力F′的图示，比较F′与用平行四边形定则求得的合力F，比较合力大小是否相等，方向是否相同；

6、改变F1和F2的夹角和大小，再做两次。

注意事项：

1、使用的弹簧秤是否良好（是否在零刻度），拉动时尽可能不与其它部分接触产生摩擦，拉力方向应与轴线方向相同。

2、实验时应该保证在同一水平面内

3、结点的位置和线方向要准确

5

验证动量守恒定律

实验目的：

研究在弹性碰撞的过程中，相互作用的物体系统动量守恒。

实验原理：

一个质量较大的小球从斜槽滚下来，跟放在斜槽前边小支柱上另一质量较小的球发生碰撞后两小球都做平抛运动。由于两小球下落的高度相同，所以它们的飞行时间相等，这样如果用小球的飞行时间作时间单位，那么小球飞出的水平距离在数值上就等于它的水平速度。因此，只要分别测出两小球的质量m1、m2，和不放被碰小球时入射小球在空中飞出的水平距离s1，以及入射小球与被碰小球碰撞后在空中飞出的水平距离s1'和s2'，若m1s1在实验误差允许范围内与m1s1'+m2s2'相等，就验证了两小球碰撞前后总动量守恒。

实验器材：

碰撞实验器（斜槽、重锤线），两个半径相等而质量不等的小球；白纸；复写纸；天平和砝码；刻度尺，游标卡尺（选用），圆规。

实验步骤：

1、用天平测出两个小球的质量m1、m2。

2、安装好实验装置，将斜槽固定在桌边，并使斜槽末端点的切线水平。

3、在水平地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸。

4、在白纸上记下重锤线所指的位置O，它表示入射球m1碰前的位置。

5、先不放被碰小球，让入射球从斜槽上同一高度处由静止开始滚下，重复10次，用圆规作尽可能小的圆把所有的小球落点圈在里面，圆心就是入射球不碰时的落地点的平均位置P。

6、把被碰球放在小支柱上，调节装置使两小球相碰时处于同一水平高度，确保入射球运动到轨道出口端时恰好与靶球接触而发生正碰。

7、再让入射小球从同一高度处由静止开始滚下，使两球发生正碰，重复10次，仿步骤（5）求出入射小球的落点的平均位置M和被碰小球落点的平均位置N。

8、过O、N作一直线，取OO'=2r（可用游标卡尺测出一个小球的直径，也可用刻度尺测出紧靠在一起的两小球球心间的距离），O'就是被碰小球碰撞时的球心竖直投影位置。

9、用刻度尺量出线段OM、OP、O'N的长度。

10、分别算出m1· 与m1·+m2·的值，看m1·与m1·+m2·在实验误差允许的范围内是否相等。

注意事项：

（1）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）。要知道为什么？

（2）入射小球每次应从斜槽上的同一位置由静止开始下滑

（3）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。

（4）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。

6

研究平抛物体的运动（用描迹法）

（1）实验目的：

1、用实验方法描出平抛物体的运动轨迹。

2、从实验轨迹求平抛物体的初速度。

（2）实验原理：

平抛物体的运动可以看作是两个分运动的合运动：一是水平方向的匀速直线运动，另一个是竖直方向的自由落体运动。令小球做平抛运动，利用描迹法描出小球的运动轨迹，即小球做平抛运动的曲线，建立坐标系，测出曲线上的某一点的坐标x和y，根据重力加速度g的数值，利用公式y= gt2求出小球的飞行时间t，再利用公式x=vt，求出小球的水平分速度，即为小球做平抛运动的初速度。

（3）实验器材：

斜槽，竖直固定在铁架台上的木板，白纸，图钉，小球，有孔的卡片，刻度尺，重锤线。

（4）实验步骤：

1、安装调整斜槽：用图钉把白纸钉在竖直板上，在木板的左上角固定斜槽，可用平衡法调整斜槽，即将小球轻放在斜槽平直部分的末端处，能使小球在平直轨道上的任意位置静止，就表明水平已调好；

2、调整木板：用悬挂在槽口的重锤线把木板调整到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直面平行。然后把重锤线方向记录到钉在木板的白纸上，固定木板，使在重复实验的过程中，木板与斜槽的相对位置保持不变；

3、确定坐标原点O：把小球放在槽口处，用铅笔记下球在槽口时球心在图板上的水平投影点O，O点即为坐标原点；

4、描绘运动轨迹：在木板的平面上用手按住卡片，使卡片上有孔的一面保持水平，调整卡片的位置，使从槽上滚下的小球正好穿过卡片的孔，而不擦碰孔的边缘，然后用铅笔在卡片缺口上点个黑点，这就在白纸上记下了小球穿过孔时球心所对应的位置。保证小球每次从槽上开始滚下的位置都相同，用同样的方法，可找出小球平抛轨迹上的一系列位置。取下白纸用平滑的曲线把这些位置连接起来即得小球做平抛运动的轨迹；

5、计算初速度：以O点为原点画出竖直向下的y轴和水平向右的x轴，并在曲线上选取A、B、C、D、E、F六个不同的点，用刻度尺和三角板测出它们的坐标x和y，用公式x=v0t和y= gt2计算出小球的初速度v0，最后计算出v0的平均值，并将有关数据记入表格内。

（5）注意事项：

1、斜槽末端的切线必须水平。

2、用重锤线检验坐标纸上的竖直线是否竖直。

3、以斜槽末端所在的点为坐标原点。

4、每次小球应从斜槽上的同一位置由静止开始下滑

5、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。

7

验证机械能守恒定律

实验目的： 验证机械能守恒定律。

实验原理： 当物体自由下落时，只有重力做功，物体的重力势能和动能互相转化，机械能守恒。若某一时刻物体下落的瞬时速度为v，下落高度为h，则应有： ，借助打点计时器，测出重物某时刻的下落高度h和该时刻的瞬时速度v，即可验证机械能是否守恒，实验装置如图所示。

测定第n点的瞬时速度的方法是：测出第n点的相邻前、后两段相等时间T内下落的距离sn和sn+1，由公式vn=，或由vn=算出，如图所示。

实验器材：

铁架台（带铁夹），打点计时器，学生电源，导线，带铁夹的重缍，纸带，米尺。

实验步骤：

1、按如图装置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、把纸带的一端在重锤上用夹子固定好，另一端穿过计时器限位孔，用手竖直提起纸带使重锤停靠在打点计时器附近。

3、接通电源，松开纸带，让重锤自由下落。

4、重复几次，得到3～5条打好点的纸带。

5、在打好点的纸带中挑选第一、二两点间的距离接近2mm，且点迹清晰一条纸带，在起始点标上0，以后各依次标上1，2，3……，用刻度尺测出对应下落高度h1、h2、h3……。

6、应用公式vn= 计算各点对应的即时速度v1、v2、v3……。

7、计算各点对应的势能减少量mghn和动能的增加量 ，进行比较。

注意项事：

1、打点计时器安装时，必须使两纸带限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力。

2、选用纸带时应尽量挑第一、二点间距接近2mm的纸带。

3、因不需要知道动能和势能的具体数值，所以不需要测量重物的质量。

8

用单摆测定重力加速度

实验原理： 单摆在摆角小于5°时的振动是简谐运动，其固有周期为T=2π，由此可得g=。据此，只要测出摆长l和周期T，即可计算出当地的重力加速度值。

实验器材： 铁架台（带铁夹），中心有孔的金属小球，约1m长的细线，米尺，游标卡尺（选用），秒表。

实验步骤：

1、在细线的一端打一个比小球上的孔径稍大些的结，将细线穿过球上的小孔，制成一个单摆；

2、将铁夹固定在铁架台的上端，铁架台放在实验桌边，使铁夹伸到桌面以外，把做好的单摆固定在铁夹上，使摆球自由下垂；

3、测量单摆的摆长l：用米尺测出悬点到球心间的距离；或用游标卡尺测出摆球直径2r，再用米尺测出从悬点至小球上端的悬线长l'，则摆长l=l'+r；

4、把单摆从平衡位置拉开一个小角度（不大于5°），使单摆在竖直平面内摆动，用秒表测量单摆完成全振动30至50次所用的时间，求出完成一次全振动所用的平均时间，这就是单摆的周期T；

5、将测出的摆长l和周期T代入公式g= 求出重力加速度g的值；

6、变更摆长重做两次，并求出三次所得的g的平均值。

注意事项：

1、选择材料时应选择细、轻又不易伸长的线，长度一般在1m左右，小球应选用密度较大的金属球，直径应较小，最好不超过2cm。

2、单摆悬线的上端不可随意卷在铁夹的杆上，应夹紧在铁夹中，以免摆动时发生摆线下滑、摆长改变的现象。

3、注意摆动时控制摆线偏离竖直方向不超过5°，可通过估算振幅的办法掌握。

4、摆球摆动时，要使之保持在同一个竖直平面内，不要形成圆锥摆。

5、计算单摆的振动次数时，应以摆球通过最低位置时开始计时，以后摆球从同一方向通过最低位置时，进行计数，且在数“零”的同时按下秒表，开始计时计数。

此实验可以与各种运动相结合考查

9

用油膜法估测分子的大小

（1）、实验前应预先计算出每滴油酸溶液中纯油酸的实际体积：先了解配好的油酸溶液的浓度，再用量筒和滴管测出每滴溶液的体积，由此算出每滴溶液中纯油酸的体积V。

（2）、油膜面积的测量：油膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，将油膜的形状用彩笔画在玻璃板上；将玻璃板放在坐标纸上，以1cm边长的正方形为单位，用四舍五入的方法数出油膜面积的数值S（以cm2为单位）。

（3）、由d=V/S算出油膜的厚度，即分子直径的大小。

10

用描迹法画出电场中平面上等势线

实验目的：

利用电场中电势差及等势面的知识，练习用描迹法画出电场中一个平面上的等势线。

实验原理：

用导电纸上形成的稳恒电流场来模拟静电场，当两探针与导电纸上电势相等的两点接触时，与探针相连的灵敏电流计中通过的电流为零，指针不偏转，从而可以利用灵敏电流计找出导电纸上的等势点，并依据等势点描绘出等势线。

实验器材：

学生电源或电池组（电压约为6V），灵敏电流计，开关，导电纸，复写纸，白纸，圆柱形金属电极两个，探针两支，导线若干，木板一块，图钉，刻度尺。

实验步骤：

1、在平整的木板上，由下而上依次铺放白纸、复写纸、导电纸各一张，导电纸有导电物质的一面要向上，用图钉把白纸、复写纸、和导电纸一起固定在木板上。

2、在导电纸上平放两个跟它接触良好的圆柱形电极，两个电极之间的距离约为10cm，将两个电极分别与电压约为6V的直流电源的正负极相接，作为“正电荷”和“负电荷”，再把两根探针分别接到灵敏电流计的“+”、“-”接线柱上（如图所示）。

3、在导电纸上画出两个电极的连线，在连线上取间距大致相等的五个点作基准点，并用探针把它们的位置复印在白纸上。

4、接通电源，将一探针跟某一基准点接触，然后在这一基准点的一侧距此基准点约1cm处再选一点，在此点将另一探计跟导电纸接触，这时一般会看到灵敏电流计的指针发生偏转，左右移动探针位置，可以找到一点使电流计的指针不发生偏转，用探针把这一点位置复印在白纸上。

5、按步骤（4）的方法，在这个基准点的两侧逐步由近及远地各探测出五个等势点，相邻两个等势点之间的距离约为1cm。

6、用同样的方法，探测出另外四个基准点的等势点。

7、断开电源，取出白纸，根据五个基准点的等势点，画出五条平滑的曲线，这就是五条等势线。

注意事项：

1、电极与导电纸接触要良好，且与导电纸的相对位置不能改变。

2、寻找等势点时，应从基准点附近由近及远地逐渐推移，不可冒然进行大跨度的移动，以免电势差过大，发生电流计过载现象。

3、导电纸上所涂导电物质相当薄，故在寻找等势点时，不能用探针在导电纸上反复划动，而应采用点接触法。

4、探测等势点不要太靠近导电纸的边缘，因为实验是用电流场模拟静电场，导电纸边缘的电流方向与边界平行，并不与等量异种电荷电场的电场线相似。

11

测定金属的电阻率

（同时练习使用螺旋测微器）

实验目的：

用伏安法间接测定某种金属导体的电阻率；练习使用螺旋测微器。

实验原理：

根据电阻定律公式 ，只要测量出金属导线的长度l和它的直径d，计算出导线的横截面积S，并用伏安法测出金属导线的电阻R，即可计算出金属导线的电阻率。

实验器材：

被测金属导线，直流电源（4V），电流表（0-0.6A），电压表（0-3V），滑动变阻器（50Ω），电键，导线若干，螺旋测微器，米尺。

实验步骤：

1、用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d，计算出导线的横截面积S。

2、按如图所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路。

3、用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度，反复测量3次，求出其平均值l。

4、把滑动变阻器的滑动片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合电键S。改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，断开电键S，求出导线电阻R的平均值。

5、将测得的R、l、d值，代入电阻率计算公式 中，计算出金属导线的电阻率。

6、拆去实验线路，整理好实验器材。

注意事项：

1、测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两并入点间的部分待测导线长度，测量时应将导线拉直。

2、本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路必须采用电流表外接法。

3、实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、电键、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路（闭合电路），然后再把电压表并联在待测金属导线的两端。

4、闭合电键S之前，一定要使滑动变阻器的滑动片处在有效电阻值最大的位置。

5、在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流强度I的值不宜过大（电流表用0~0.6A量程），通电时间不宜过长，以免金属导线的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大。

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。如图中的读数应该是6.702mm。

使用螺旋测微器应注意以下几点：

(1)测量时，在测微螺杆快靠近被测物体时应停止使用旋钮，而改用微调旋钮，避免产生过大的压力，既可使测量结果精确，又能保护螺旋测微器。

(2)在读数时，要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻线是否已经露出。

(3)读数时，千分位有一位估读数字，不能随便扔掉，即使固定刻度上的水平刻线正好与可动刻度的某一刻度线对齐，千分位上也应读取为“0”．如下图所示。

12

描绘小电珠的伏安特性曲线

实验目的：

1、描绘小灯泡的伏安特性曲线。

2、理解并检验灯丝电阻随温度升高而增大。

3、掌握仪器的选择和电路连接。

实验原理：

1、根据部分电路欧姆定律，一纯电阻R两端电压U与电流I总有U=I?R，若R为定值时，U—I图线为一过原点的直线。小灯泡的灯丝的电阻率随温度的升高而增大，其电阻也就随温度的升高而增大。而通过小灯泡灯丝的电流越大，灯丝的温度也越高，故小灯泡的伏安特性曲线（U—I曲线）应为曲线。

2、小灯泡（3.8V，0.3A）电阻很小，当它与电流表（0.6A）串联时，电流表的分压影响很大，为了准确测出小灯泡的伏安特性曲线，即U、I的值，电流表应采用外接法，为使小灯泡上的电压能从0开始连续变化，滑动变阻器应采用分压式连接。

3、实验电路如图所示，改变滑动变阻器的滑片的位置，从电压表和电流表中读出几组I、U值， 在坐标纸上以I为横坐标，U为纵坐标，用测出的几组I、U值画出U-I图象。

实验器材：

小灯泡（3.8V，0.3A），电压表（0-3V-15V），电流表（0-0.6A-3A），滑动变阻器（20Ω），学生低压直流电源，电键，导线若干，坐标纸、铅笔。

实验步骤：

1、如图所示连结电路安培表外接，滑线变阻器接成分压式。电流表采用0.6A量程，电压表先用0～3V的量程，当电压超过3V时采用15V量程。

2、把变阻器的滑动片移动到一端使小灯泡两端电压为零

3、移动滑动变阻触头位置，测出15组不同的电压值u和电流值I，并将测量数据填入表格。

4、在坐标纸上以u为横轴，以I为纵轴，建立坐标系，在坐标纸上描出各组数据所对应的点。（坐标系纵轴和横轴的标度要适中，以所描图线充分占据整个坐标纸为宜。）将描出的点用平滑的曲线连结起来，就得小灯泡的伏安特性曲线。

4、拆除电路、整理仪器。

注意事项：

1、实验过程中，电压表量程要变更：U<3v时采用0—3v量程，当u>3V时采用0—15V量程。

2、读数时，视线要与刻度盘垂直，力求读数准确。

3、实验中在图线拐弯处要尽量多测几组数据（U/I值发生明显变化处，即曲线拐弯处。此时小灯泡开始发红，也可以先由测绘出的U—I图线，电压为多大时发生拐弯，然后再在这一范围加测几组数据）。

4、在电压接近灯泡额定电压值时，一定要慢慢移动滑动触头。当电压指在额定电压处时，测出电流电压值后，要马上断开电键。

5、画u—I曲线时不要画成折线，而应画成平滑的曲线，对误差较大的点应当舍弃。

实验数据记录和处理：

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把电流表改装为电压表

1．实验目的：加深对电压表构造的理解，学会把电流表改装成电压表的方法。

2．实验原理：电流表G（表头），由欧姆定律满偏电压Ug=IgRg，如图所示。 电流表的满偏电流Ig满偏电压Ug一般都很小，测量较大电压时，要串联一个电阻， UAB=I（Rg+R），即UAB∝I，（至于电表刻度盘，只需要把原来的电流表刻度盘的每一刻度数值扩大为原来的（Rg+R）倍，即得到改装后电压表的表盘。）

3．实验器材：电流表、电阻箱、电源、电键2个，滑动变阻器两个（总阻值一个很大或换做电位器，另一个很小），标准电压表，开关导线。

4．实验步骤

⑴用半偏法测电阻

①按图方式连结电路②先将变阻器R1触头位置移至最右端，使其连入电路的电阻最大，然后闭合电键S1断开S2，移动触头位置，使电流表指针指在满偏刻度处，再闭合S2，改变电阻箱R2阻值，使电流表指针在 刻度处，记下此时电阻箱的阻值，则Rg =。

⑵改装电流表为电压表

①计算分压电阻R的值：将量程U量，满偏电流Ig，电流表内阻Rg代入Ug=Ig（Rg+R）即可求出电阻R的值。②将分压电阻R与电流表串联，引出二个接线柱，并将电流表刻度盘改为电压表刻度盘。

⑶校对电压表

①按图所示电路连接。②先将触头移动到最左端，然后闭合电键，移动触头位置，使改装后电压表的示数从零逐渐增大到量程值，每移动一次记下改装的电压表和标准电压表示数，并计算中心满刻度时的百分数误差=×100％。

5．注意事项：⑴半偏法测电流表电阻时，应选择阻值R远大于电流表内阻的变阻器。⑵闭合电键前应检查变阻器触头位置是否正确。⑶校对改装后电压表时，应采用分压式电路，且变阻器阻值应较小。

6．误差分析：利用半偏法测电阻Rg时，由于闭合电键S2后，电路的总阻减小，使干路电流大于电流表的满偏电流Ig，故当电流表半偏时，流过电阻箱的电流大于，此时，电阻箱阻值小于Rg，故Rg测<rg。< span=""></rg。<>

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测定电池的电动势和内电阻

实验目的：测定电池的电动势和内电阻。

实验原理：

如图1所示，改变R的阻值，从电压表和电流表中读出几组I、U值，利用闭合电路的欧姆定律求出几组ε、r值，最后分别算出它们的平均值。

此外，还可以用作图法来处理数据。即在坐标纸上以I为横坐标，U为纵坐标，用测出的几组I、U值画出U-I图象（如图2）所得直线跟纵轴的交点即为电动势值，图线斜率的绝对值即为内电阻r的值。

实验器材：

待测电池，电压表（0-3V），电流表（0-0.6A），滑动变阻器（10Ω），电键，导线。

实验步骤：

1．电流表用0.6A量程，电压表用3V量程，按电路图连接好电路。

2．把变阻器的滑动片移到一端使阻值最大。

3．闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数，记录一组数据（I1、U1），用同样方法测量几组I、U的值。

4．打开电键，整理好器材。

5．处理数据，用公式法和作图法两种方法求出电动势和内电阻的值。

注意事项：

1、为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些，可选用已使用过一段时间的1号干电池。

2、干电池在大电流放电时，电动势ε会明显下降，内阻r会明显增大，故长时间放电不宜超过0.3A，短时间放电不宜超过0.5A。因此，实验中不要将I调得过大，读电表要快，每次读完立即断电。

3、要测出不少于6组I、U数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，要将测出的I、U数据中，第1和第4为一组，第2和第5为一组，第3和第6为一组，分别解出ε、r值再平均。

4、在画U-I图线时，要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧。个别偏离直线太远的点可舍去不予考虑。这样，就可使偶然误差得到部分的抵消，从而提高精确度。

5、干电池内阻较小时路端电压U的变化也较小，即不会比电动势小很多，这时，在画U-I图线时，纵轴的刻度可以不从零开始，而是根据测得的数据从某一恰当值开始（横坐标I必须从零开始）。但这时图线和横轴的交点不再是短路电流。不过直线斜率的绝对值照样还是电源的内阻。

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用多用电表探索黑箱内的电学元件

熟悉表盘和旋钮

理解电压表、电流表、欧姆表的结构原理

电路中电流的流向和大小与指针的偏转关系

红笔插“+”； 黑笔插“一”且接内部电源的正极

理解：半导体元件二极管具有单向导电性，正向电阻很小，反向电阻无穷大

步骤：

①、用直流电压档（并选适当量程）将两笔分别与A、B、C三点中的两点接触，从表盘上第二条刻度线读取测量结果，测量每两点间的电压，并设计出表格记录。

②、用欧姆档（并选适当量程）将红、黑表笔分别与A、B、C三点中的两点接触，从表盘的欧姆标尺的刻度线读取测量结果，任两点间的正反电阻都要测量，并设计出表格记录。

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练习使用示波器

(多看课本)

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传感器的简单应用

传感器担负采集信息的任务，在自动控制、信息处理技术都有很重要的应用。

如：自动报警器、电视摇控接收器、红外探测仪等都离不开传感器

传感器是将所感受到的物理量(力热声光)转换成便于测量的量(一般是电学量)的一类元件。

工作过程：

通过对某一物理量敏感的元件，将感受到的物理量按一定规律转换成便于利用的信号，转换后的信号经过相应的仪器进行处理，就可以达到自动控制等各种目的。热敏电阻，升温时阻值迅速减小.光敏电阻，光照时阻值减小， 导致电路中的电流、电压等变化来达到自动控制

光电计数器

集成电路 将晶体管，电阻，电容器等电子元件及相应的元件制作在一块面积很小的半导体晶片上，使之成为具有一定功能的电路，这就是集成电路。

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测定玻璃折射率

实验原理：

如图所示，入射光线AO由空气射入玻璃砖，经OO1后由O1B方向射出。作出法线NN1，

则由折射定律

对实验结果影响最大的是光在波璃中的折射角的大小

应该采取以下措施减小误差：

1、采用宽度适当大些的玻璃砖，以上。

2、入射角在15至75范围内取值。

3、在纸上画的两直线尽量准确，与两平行折射面重合，为了更好地定出入、出射点的位置。

4、在实验过程中不能移动玻璃砖。

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。

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用双缝干涉测光的波长

器材：

光具座、光源、学生电源、导线、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头、刻度尺、相邻两条亮(暗)条纹之间的距离；用测量头测出a1、a2(用积累法)测出n条亮(暗)条纹之间的距离a, 求出双缝干涉: 条件f相同，相位差恒定(即是两光的振动步调完全一致) 当其反相时又如何?

亮条纹位置: ΔS＝nλ； 暗条纹位置: （n＝0,1,2,3,、、、）；条纹间距：(ΔS :路程差(光程差)；d两条狭缝间的距离；L：挡板与屏间的距离) 测出n条亮条纹间的距离a

补充实验：

1．伏安法测电阻

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。

①估计被测电阻的阻值大小来判断内外接法：

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，大电阻应采用内接法。

②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U/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；“以小控大”

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。

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α粒子散射实验

全部装置放在真空中。荧光屏可以沿着图中虚线转动，用来统计向不同方向散射的粒子的数目。观察结果是，绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来方向前进，但是有少数α粒子发生了较大的偏转。

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