高三物理实验总复习

高三物理实验总复习

高考学生实验

编稿：李德胜审稿：厉璀琳责编:代洪

高考要求：

实验1、研究匀变速直线运动

实验2、探究弹力和弹簧伸长的关系

实验3、验证力的平行四边形定则

实验4、验证牛顿第二定律

实验5、研究平抛运动

实验6、探究动能定理

实验7、验证机械能守恒定律

实验8、验证动量守恒定律

实验9、探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度

实验10、测定金属的电阻率（螺旋测微器的使用）

实验11、描绘小电珠的伏安特性曲线

实验12、把电流表改装为电压表

实验13、测定电源的电动势和内阻

实验14、多用电表的使用

实验15、示波器的使用

实验16、传感器的简单应用

实验17、测定玻璃的折射率

实验18、用双缝干涉测光的波长

说明：

1．要求会正确使用的仪器主要有：刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、电火花或电磁打点计时器、弹簧秤、温度表、电流表、电压表、示波器、多用电表、滑动变阻器、电阻箱，等等。

2．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。

3．要求知道有效数字的概念，会用有效数字表达直接测量的结果。间接测量的有效数字运算不做要求。

物理实验的基本知识

（一）系统误差和偶然误差

做物理实验，不仅要观察物理现象，还要找到现象中的数量关系，这就需要知道有关物理量的数值．

要知道物理量的数值，必须进行测量．测量的结果不可能是绝对精确的．例如，用刻度尺来量长度，用天平来称质量，用温度计来测温度，用电流表或电压表来测电流或电压，测量出来的数值跟被测物理量的真实值都不能完全一致，测出的数值与真实值的差异叫做误差．从来源看，误差可以分成系统误差和偶然误差两种．系统误差是由于仪器本身不精确、或实验方法粗略、或实验原理不完善而产生的．例如，天平的两臂不严格相等或砝码不准，称质量时没有考虑空气浮力的影响，做热学实验时没有考虑散热损失等，都会产生系统误差．系统误差的特点是在多次重做同一实验时，误差总是同样地偏大或偏小，不会出现这几次偏大另几次偏小的情况．要减小系统

误差，必须校准测量仪器，改进实验方法，设计在原理上更为完善的实验．

偶然误差是由各种偶然因素对实验者、测量仪器、被测物理量的影响而产生的．例如，用有毫米刻度的尺量物体的长度，毫米以下的数值只能用眼睛来估计，各次测量的结果就不一致，有时偏大，有时偏小．偶然误差总是有时偏大，有时偏小，并且偏大和偏小的机会相同．因此，我们可以多进行几次测量，各次测得数值的平均值就比一次测得的数值更接近于真实值．

（二）测量仪器使用常规

物理《考试说明》中要求学生熟练掌握的基本仪器有13种，除打点计时器和滑动变阻器不需要读数外，其余11种都涉及到读数问题。其中游标卡尺、螺旋测微器的读数问题，在历年的高考题中出现频率较高，另外像弹簧秤、欧姆表的读数问题也时有涉及，应为本专题的复习重点。凡涉及需要估读的仪器应当解决好：怎样估读、估读到哪一位数等问题，这是本专题的难点所在。

对于测量仪器的使用，首先要了解测量仪器的量程、精度、使用注意事项和读数方法。

1．关于量程问题：这是保护测量仪器的一项重要参数，特别是天平、弹簧秤、温度计、电流表、电压表和多用电表等，超量程使用会损坏仪器，所以实验时要根据实验的具体情况选择量程适当的仪器。在使用电流表、电压表时，选用量程过大的仪器，采集的实验数据过小，会造成相对误差较大，应选择使测量值位于电表量程的1/3以上的电表；使用多用电表测电阻时，应选择适当的档位，使欧姆表的示数在电表的中值附近。

2．关于精度问题：所选用仪器的精度直接影响着测量读数的有效数字的位数，因此应在使用前了解仪器的精度，即看清仪器的最小分度值。其中螺旋测微器和秒表的最小分度是一定的。但游标卡尺上游标尺的最小分度、天平游码标尺的最小分度、弹簧秤和温度计刻线的最小分度，都因具体的仪器情况不同而有所差异，电流表、电压表和多用电表则会因所选择的档位不同而造成最小分度值有所不同，因此在进行这些仪器的读数时，一定要看清所选的档位。

3．使用注意事项：一般不同的仪器在使用中都有其特殊的要求，以下几点要特别注意：

⑴天平在进行测量前应先调平衡。

⑵打点计时器所用电源要求为4～6V的交流电源。

⑶多用电表的欧姆档每次换档后要重新调零，被测电阻要与电路断开，使用完毕要将选择开关转至交流电压最高档或“OFF”档。

⑷滑动变阻器、电阻箱和定值电阻使用过程中要考虑其允许的最大电流。滑动变阻器采用限流接法时，滑动触片开始应位于变阻器阻值最大的位置；滑动变阻器采用分压接法时，滑动触片开始应位于分压为零的位置。

⑸电阻箱开始应处于阻值最大状态，调整电阻箱的阻值时，不能由大到小发生突变，以免因为阻值过小而烧坏电阻箱。

（三）测量仪器的读数方法

1．需要估读的仪器：在常用的测量仪器中，刻度尺、螺旋测微器、电流表、电压表、弹簧秤等读数时都需要估读。因为最终的读数要以有效数字的形式给出，而有效数字的最后一位数字为估计数字，应和误差所在位置一致，在实际操作中，究竟估读到哪一位数字，应由测量仪器的精度（即最小分度值）和实验误差要求两个因素共同决定。

根据仪器的最小分度可以分别采用1/2、1/5、1/10的估读方法，一般：

最小分度是2的，（包括0.2、0.02等），采用1/2估读，如安培表0～0.6A档；

最小分度是5的，（包括0.5、0.05等），采用1/5估读，如电压表0～15V档；

最小分度是1的，（包括0.1、0.01等），采用1/10估读，如刻度尺、螺旋测微器、安培表0～3A档、电压表0～3V档等。