2018年高中物理实验知识点汇总

2018年高中物理实验知识点汇总课标对实验能力的要求①能独立地完成必考和选考内容中所列的实验，能明确实验目的，能理解实验原理和方法，能控制实验条件，会使用仪器，会观察、分析实验现象，会记录、处理实验数据，并得出结论，对结论进行分析和评价。

②能发现问题、提出问题，并制订解决方案。

③能运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题，包括简单的设计性实验。

一常用测量仪器1.游标卡尺【仪器构造】如图所示，由主尺、游标尺、内测量爪、外测量爪、深度尺、紧固螺丝等组成。

(顺序可窜)【设计原理】在主尺和游标尺上分成不同的等份，利用它们每一等份长度的差异，来读出较精确的测量数据。

如将主尺上9 mm分成10等份作为游标尺的刻度，则游标尺刻度的每一等份是0.9 mm，与主尺的每一等份相差0.1 mm。

在实验室中还有20或50分度的游标尺，游标尺的长度分别为19 mm和49 mm，游标尺上每格的长度分别是0.95 mm和0.98 mm，与主尺上每毫米格分别相差0.05 mm和0.02mm。

游标卡尺的准确度可用下列方法计算：准确度=主尺分度值游标尺格数。

如游标尺为10分度的准确度为1mm0.1 mm10=，游标尺为20分度的准确度为0.05 mm，游标尺为50分度的准确度为0.02 mm。

用途：用来较精确地测量长度。

【注意事项】1.测量前要先看清游标卡尺的准确度，通常有0.1 mm、0.05 mm、0.02 mm三种。

2.确定零误差及其正、负，以便测量后修正测量值。

3.测量时应使测量爪轻轻卡住被测物体，不要卡得太紧。

4.测长度时，应使管（假如被测物体是长管）的轴线与主尺平行。

测外径时，应使管的轴线与主尺垂直。

测内径时，应使内测量爪刀口所在平面与管的直径重合。

5.若以mm为单位，10分度的游标卡尺读数，小数点后是一位数字；20分度的游标卡尺读数，小数点后是两位数字，末位是O或5，且末位的O不能省略；50分度的游标卡尺读数，小数点后是两位数字，且末位是偶数。

6.读取主尺上数据时，是看游标尺上的零刻线的位置，而不是看游标尺端线的位置。

【使用方法】1游标卡尺的使用方法（1）使用前让左右两测量爪并拢，选用游标尺的零刻线跟主尺的零刻线重合的游标卡尺。

（2）将待测物体放在两测量爪之间（注：测一般物体长用外测量爪；测孔径等物体内部长度时，用内测量爪；测槽深或筒深时，用深度尺），移动游标尺，使测量爪刚好与物体接触即可读数。

（3）以10分度游标卡尺为例说明：测量小于1 mm的长度时，游标尺上的第几条刻线与主尺上的某一刻线重合，则表示被测长度是零点几毫米，若是第六条刻线与主尺上某一刻线对齐，则被测长度为0.6 mm。

如测量大于1 mm的长度时，整毫米数由主尺读出，十分之几毫米从游标尺读出。

如图所示，表明被测物体的长度为8.5 mm。

游标卡尺是不需估读的测量工具。

2游标卡尺的读数方法若游标卡尺上第n 条刻线与主尺上某一刻线对齐，则读数公式为1l l nk ω=+-（0l 是从主尺上读取的毫米数，k 是游标卡尺的精确度，ω是零误差）。

游标卡尺读数时要注意以下几点：（1）游标尺的零刻线（不是机械零端），对应主尺位置，读出主尺读数。

（2）明确精度，10分度精确到0.1 mm ，20分度精确到0.05 mm ，50分度精确到0.02 mm ；读数若以mm 为单位，10分度小数点后面是一位数字，20分度、50分度小数点后面是两位数字。

（3）利用对称法确定游标尺的哪一条刻线与主尺刻线对得最齐，对应度最好的游标尺的那一条线（设为N 的前一条（第1N -条）在对应主尺刻线的右侧，后一条（第1N +条）在对应主尺刻线的左侧。

（4）在读主尺和游标尺示数时，统一用毫米为单位，相加后再化成题目要求的单位。

（5）看游标尺哪一条刻线与主尺刻线对得最齐时，已包含了估读因素，不需再估读。

（6）主尺上的单位应为厘米主尺上标识的l 、2、3等数字通常是指厘米，读数时应将毫米和厘米分清，游标卡尺主尺上的分度值是1 mm 。

例如：如图所示，易错读成()540.05mm 5.20 mm +⨯=，正确读数为()5040.05mm 50.20 mm +⨯=。

（7）区分零刻线与标尺最前端边框例如：如图所示，易错读成()13100.05mm 13.50 mm +⨯=，正确读数为()14100.05mm 14.50 mm +⨯=。

例1、2.060cm ．例2、103.10mm2.螺旋测微器【仪器构造】如图所示，它的测砧A 和固定刻度G 固定在框架F 上，旋钮K 、微调旋钮K '、可动刻度H 和测微螺杆P 连在一起，通过精密螺纹套在G 上。

【设计原理】利用螺旋转动将微小的直线位移转化为角度变化（角位移），并在较大的圆周上对其进行显示，设螺纹的螺距为0.5 mm ，即测微螺杆在旋钮转动一周时前进或后退0.5 mm ，将可动刻度分为50等份，则每转动两周就转过100等份，测微螺杆的变化正好是1 mm ，而可动刻度每转过1格时，测微螺杆前进或后退0.01 mm ，所以用它测长度时可以准确到0.01 mm 。

螺旋测微器能更精密地测量物体的长度。

【注意事项】1.看主尺上半刻线是否已经出现，若已显示出来，要在固定刻度上加上0.5 mm 。

2.有效数字的位数必须符合要求，小数点后必须有3位有效数字，不能出现3.38 mm 、2 mm 这种情况，应该是3.380 mm 、2.000 mm 的形式。

3.数字后必须有单位，无单位一定错，若所要求单位是m ，最好在已读出的以mm 为单位的基础上采用科学记数法，而不采用将小数点前移三位的形式，如33.38010m -⨯。

【使用方法】1.螺旋测微器的使用方法（1）找出零误差。

测量前使测微螺杆P 和固定测砧A 并拢，如果可动刻度H 的零刻线正好跟固定刻度G 的零刻线重合（对齐），误差为零；如果可动刻度的零刻线在固定零刻线之上n 等分点处，应在读数中加上0.01 mm n ⨯，反之则减去0.01 mm n ⨯。

（2）操作方法：旋出螺杆，将被测物体置于A 、P 之间的夹缝中，开始旋转旋钮K ，P 开始接触被测物体时，应停止旋转K ，而改用旋转微调旋钮K '，以防止螺杆P 和测砧A 过分压紧待测物体。

当停止使用K 改为使用K '时，应轻轻转动微调旋钮K '，当听到“嗒、嗒、嗒”的响声时，表明被测物体刚好被夹住，然后转动锁紧手柄T 使P 止动。

（3）待测物体长度的整毫米数从固定刻度上读出，小数部分由可动刻度读出。

2螺旋测微器的读数方法（1）读数方法①以鼓轮边缘为准，在固定刻度上读出整毫米数和半毫米数。

②不足半毫米的部分由可动刻度盘读出，即看可动刻度盘上的第几条刻线与固定刻度上的横线重合，从而读出可动刻度盘示数（注意估读—位）。

③测量结果（以mm 为单位）表示为：测量长度()mm =固定刻度示数()mm +可动刻度示数⨯精度()0.01 mm 。

（2）螺旋测微器读数时，应注意以下几点问题：①认清哪是半刻线，哪是固定刻线（标有数字），要注意固定刻度读数是格数而不是刻线数。

固定刻度每一格是1 mm ，相应半刻线露出加0.5 mm ，可动刻度每1小格表示0.01 mm 。

②可动刻度读数时，要估读格数，尤其是整格数时，如图所示，应读成13个整格。

若以毫米为单位，结果小数点后应保留三位。

③螺旋测微器比游标卡尺更精密，测量值更小，因此多数卷面上的图是经过放大处理的，读数时固定刻度每小格仍表示1 mm 。

例 0.902（0.901～0.903）mm3.打点计时器（一）电磁打点计时器【仪器构造】电磁打点计时器的构造如图所示，有①接线柱、②线圈、③永久磁铁、④振片、⑤振针、⑥限位孔、⑦定位轴、⑧复写纸片、⑨纸带。

【设计原理】电磁打点计时器是利用通电线圈中的钢制振片的磁极发生变化时，在永久磁体的作用下，发生上下振动，使振针按交变电流的频率在纸带上周期性地打下一系列的点。

当电源的频率为50 Hz时，每隔0.02 s打一次点。

打点计时器的用途：利用打点的纸带来计时，同时也记录了运动的点迹。

【注意事项】1.要接在频率为50 Hz的低压交流电源上，而不能接在低压直流电源上。

2.使用前要对打点计时器进行检查，使之具有良好的等时性。

如果周期不稳定，要调节振片的长度（松开振片的固定螺钉，改变其长度），从而调整它的固有频率，使之与电源频率相同，并使振片的长度固定在振幅最大的位置上。

3.调节振针的高度，使之适当，且不要松动，以避免纸带上出现漏点、重影、等时性不好等缺陷，并减小对纸带的阻力。

4.纸带要平整，使打出的点清晰。

5.在每打完一条纸带后，要调整复写纸部位，充分利用不同部位，保证打点清晰。

6.打点计时器是按间歇式工作设计的，每打完一条纸带要及时切断电源，以免通过线圈的电流过大而烧坏线圈。

7.测量长度时，不要用短尺一段一段地测量，应一次测量，以防产生积累误差。

【使用方法】（1）将纸带穿过限位孔．复写纸套在定位轴上，并压在纸带上。

（2）在打点计时器的两接线柱上分别接上导线，两根导线的另一端分别接低压交流电源4V～6V的两个接线柱。

（3）先打开电源开关，再使纸带按实验需要运动，纸带上被打下许多小点。

（4）取下纸带，从能看清楚的点算起，标出点数，根据不同实验的要求，取出计数点（一般以每五个点取一个计数点），算出时间，再用刻度尺测量所需长度的大小，进行有关实验的计算。

（二）电火花计时器【仪器构造】电火花计时器的构造如图甲所示。

主要由脉冲输出开关、正负脉冲输出插座、墨粉纸盘、纸盘轴等构成，其工作电压为交流220V，当电源频率T 。

为50 Hz时，它每隔0.02 s打一次点，电火花计时器的打点周期0.02 s【设计原理】电火花计时器装置中有一个将正弦式电流转换为脉冲式交变电流的装置。

当计时器接通220V交流电源时，按下脉冲输出开关，计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针和接负极的纸盘轴之间产生火花放电，利用火花放电在纸带上打出小孔而显示出点迹。

电火花计时器工作时，纸带运动受到的阻力小，实验误差小，操作简便，无须调整工作电压。

【注意事项】1.要接在电压为220V、频率为50 Hz的交流电源上。

2.使用前要将电火花计时器固定，检查墨粉纸盘是否已经正确套在纸盘轴上。

3.使用时应将墨粉纸盘夹在两条纸带之间。

4.每打完—条纸带要及时切断电源，以免电流长时间通过线圈而烧坏线圈。

【使用方法】（1）将电火花计时器固定，将墨粉纸盘按正确顺序套在纸盘轴上，两条纸带将墨粉纸盘夹在中间。

（2）将电火花计时器的电源插头插在220V的交流电源上。

（3）按下电火花计时器的脉冲开关，然后使纸带按要求运动。

（4）打完纸带后，要及时关闭电源开关。

4.滑动变阻器【仪器构造】如图所示，在瓷管上紧密地缠绕着表面涂有氧化绝缘层的合金电阻丝；金属杆上的滑动触头通过金属滑片与电阻丝紧密接触（接触部分绝缘氧化层已刮掉）。