高中物理实验思考题

高中物理实验思考题

贾保成胡耀合

近年来物理高考试题中，常见大纲规定实验之外的考题，于是一些老师放松了规定实验的教学，专门找规定实验之外的新题让学生做，这是错误的．第一，基本仪器的使用、规定实验仍然是高考考查的重点；第二，新实验和设计实验是从规定实验中使用的原理、方法、器材迁移来的，万变不离其宗，只有对于规定实验有了较深刻的理解，才有可能对由它迁移来的考题作出正确的回答．

受考试方式和条件的限制，高考主要考查学生对实验的理解水平和迁移能力．简单地会做实验，已经不能适应高考的要求．所以在实验教学中要着重提高学生对实验的理解水平，教师讲解的同时还要让学生多思考．在做实验或者复习实验时，笔者在此提供一些思考题，让学生在动手的同时进行思考和讨论．下面就是这些思考题．

一、实验基础知识思考题

1．物理中的测量数据与数学上的数有什么不同?

2．什么是误差

3．从产生误差的原因上看，误差分为几种?从计算方法上看，误差分为几种?

4．怎样减少随机（偶然）误差?怎样减少系统误差?

5．什么是有效数字?有效数字的位数与测量的精确程度有什么关系?

6．什么是直接测量?什么是间接测量?

7．间接测量的方案怎样确定?测什么量?用什么仪器?

8．两个物理量成正比时怎样用图象验证它们的关系?两个物理量成反比时怎样用图象验证它们之间的关系?

二、互成角度的两个力的合成

1．该实验的目的是什么?

2．该实验中哪两个力是分力?哪个力是合力?合力和分力的共同作用效果是什么?

3．实验时，为什么细绳应当平行并接近木板?

4．怎样测出和记录合力和分力的大小和方向?

5．怎样画出各力的图示?为什么要用同一标度?

6．该实验中是怎样验证力的合成的平行四边形法则的?测出的合力和由平行四边形法则求出的合力之间应当有什么关系?是否一定是大小相等、方向相同?

7．没有橡皮筋怎样完成这个实验?

8．想一想，只有一个弹簧秤，怎样做这个实验?

9．若保持分力Ｆ１的大小不变，使它向外侧转动一个不大的角度，仍然把橡皮筋的结点拉到点Ｏ，另一个分力怎样变?

三、用打点计时器测速度和加速度

1．电磁打点计时器使用什么电源?电压多高?

2．电磁打点计时器由哪些部分组成?

3．为什么打点的周期和频率与交流电的周期和频率相同?为什么使用打点计时器要求先接通电源，后释放纸带?

4．怎样利用纸带上的点迹判定物体的运动性质?物体做匀速直线运动时的点迹是怎样的?做匀加速直线运动时的点迹是怎样的?5．什么是计数点和计数周期?“每5个点取一个计数点”与“每隔5个点取一个计数点”时计数周期各是多大?

6．物体做匀变速直线运动，计数点距离取得远了好还是取得近了好?

7．怎样由纸带计算出物体做匀加速运动的加速度?根据公式ａ＝（ｓ２－ｓ１）／Ｔ２，ａ＝（ｓｎ－ｓｍ）（ｎ－ｍ）Ｔ２，ａ＝（ｖ２－ｖ１）／ｔ，这三种计算匀加速运动的加速度的方法的本质各是什么?

8．怎样用图象法求物体运动的加速度?

9．纸带上的位移数据在考题中可能是怎样给出的?（各点与起点的距离ｄ，或者各点间的距离ｓ）

四、验证牛顿第二定律

1．验证牛顿第二定律，要验证几个关系?各要求什么保证条件?怎样实现这些保证条件?

2．验证牛顿第二定律，谁是研究对象?哪个力是合外力?怎样改变物体的质量?怎样改变合外力?

3．验证牛顿第二定律为什么必须平衡摩擦力?怎样平衡摩擦力?在什么情况下才是正确地平衡了摩擦力?如果木板一端被支得过高对实验有什么影响?ａ－Ｆ图象会怎样?如果木板一端支得不够高对实验又有什么影响?ａ－Ｆ图象又会怎么样?

4．在该实验中，线的拉力怎样计算?在什么条件下，这种计算误差才较小?如果不符合这个条件，由实验数据作出的ａ－（1／Ｍ）图象是什么样的?

5．打点计时器应当安装在木板的哪一端?小车应当从什么位置开始运动?

6．怎样验证加速度与外力大小的关系?数据表怎样列?图象应当是怎样的?

7．怎样验证加速度与物体质量大小的关系?数据表怎样列?图象应当是怎样的?

五、研究平抛运动

1．怎样保证小球的运动是平抛运动?固定斜槽时要注意什么?

2．怎样保证同一小球每次从槽口飞出时的速度是相同的?为什么每次小球都要从同一点滚下?

3．描轨迹的坐标轴是怎样画出来的?原点怎样定？ｙ轴怎样画出来?ｘ轴怎样画出来?

4．轨迹上的点是怎样描出来的（我校的方法、课本的方法）?平抛物体的轨迹曲线是怎样描出来的?

5．怎样从描出来的图线求出平抛物体运动的初速度?

6．怎样从平抛物体运动的闪光照片求出平抛物体运动的初速度?没有初始位置时怎样进行计算?

六、验证机械能守恒定律

1．怎样验证机械能守恒定律?验证到什么结果就可以说验证了机械能守恒?怎样用纸带上的两个计数点，验证机械能守恒?

2．验证机械能守恒，需要什么器材?为什么不用天平也可以验证?

3．固定打点计时器时应注意些什么?

4．测量重力势能的减少量，需要测量什么量?测量物体动能的增加量，需要测量什么量?

5．本实验中用的重锤，质量大一些好还是小一些好?为什么?

七、碰撞中的动量守恒

1．验证碰撞中的动量守恒，需要验证什么关系式?测量困难是什么?

2．该实验中为什么要使两个小球在空中“水平对心碰撞”?实现了“水平对心碰撞”时，球的落点是怎样的?采用水平对心碰撞后，验证动量守恒，变成验证什么关系式?测量哪些量?

3．固定斜槽时应注意什么?怎样判定槽口是否水平?被碰小球和入射小球的质量应满足什么关系?为什么需要这样?如果按课本要求把被碰小球放在小支柱上，调节支柱位置的高度的标准是什么?

4．为什么小球每次要从同一点滚下，怎样保证每次是从同一点滚下?（限位器）

5．入射小球的射程、被碰小球的射程分别是多少?如何表示?起点、终点分别在什么位置?