北京高考物理实验要点.pdf

图 7-29
⑶测试判断法：当 Rx、RA、RV 大约值都不清楚就用测试判断法。 如图 7-30 所示，将单刀双掷开关 S 分别接触 a 点和 b 点，若看到安培表示数
变化比伏特表示数变化大，则说明伏特表分流影响较大，应该选内接法；若伏 特表示数变化比安培表示数变化大，则说明安培表分压影响较大，应该选外接法。 (4)误差分析：大内大，小外小 ２．控制电路的选择 ⑴限流式：如图 7-31 甲，触头 P 开始应置于 A 端使电路阻值最大。
5．实验结果分析：图线法：M 一定时，a—F 图线；F 一定时，a— 1 图线。
M
在实验中某人得不出当小车的质量一定时加速度 a 与作用力 F 成正比的正确图线，而是得出下列图线（图 1-6）。请分别说出得到（A）、（B）、（C）三种图的原因。 分析与解答 （A）图的原因是：平衡摩擦力过度。从图中可以看出，图线在纵轴上的截距为一正值，表示外力作用
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北京市高中物理实验必考要点
一、 研究匀变速直线运动
二、探究弹力与弹簧伸长的关系
F= k x = k (l-l0)
下图为准确实验时的图像
形成上图的原因：当未悬挂砝码时，由于弹簧自重 的影响，造成弹簧的形变
A
O F1
F2
F F′
三、验证平行四边形定则 记录:结点O的位置 两测力计的示数F1、F2 测量 两测力计拉力的方向用两个测力计拉细绳套使橡皮条伸长，绳的结点到达某点O。 结点 O 的位置。 记录 两测力计的示数 F1、F2。 两测力计所示拉力的方向。 用一个测力计重新将结点拉到O点。 记录：弹簧秤的拉力大小F及方向。 减小误差的方法: a．测力计使用前要校准零点。 b．弹簧伸长方向和所测拉力方向应一致，并与木板平行. c．两个分力和合力都应尽可能大些. d．拉橡皮条的细线要长些，标记两条细线方向的两点要尽可能远些. e．两个分力间的夹角不宜过大或过小，一般取600~1200为宜
值偏小。我们知道（C）图横轴的 F 实际是砂和砂桶的总重力 mg，而纵轴的 a 则由实际的力 T=Mmg/
（m+M）来决定，当拉力越大时，mg 与 T 的偏离也越大，这是造成图（C）的原因。
五、研究平抛运动
考点：
木 坐标
1、h=1/2gt2 x=v0t 2、Y2—y1=aT2
x = V0T
斜槽轨 道
0
0
1
1
1
2
1
2
百度文库
3
2
1
1T
2
2T
n
nT
T=t／ｎ
1
1／2T
2
1T
n
nT／2
T=2t／ｎ
1
0T
2
1T／2
n
（n-1）T／2
T=2t／ｎ-1
1
0T
2
1T
n
（n-1）T
T=t／ｎ-1
5.数据处理方法： 1）公式法:将测得的摆长 L 和周期 T 代入公式 g=4π2L/T2 即可求出当地的重力加速度的值，为了减小误
OP-----m1 以 v1 平抛时的水平射程 OM----m1 以 v1/平抛时的水平射程
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ON-----m2 以 V2/ 平抛时的水平射程 验证的表达式：m1OP=m1OM+m2ON 2． 实验仪器： 斜槽、重锤、白纸、复写纸、米尺、入射小球、被碰小球、游标卡尺、刻度尺、圆规、天平。 3． 实验条件： a．入射小球的质量 m1 大于被碰小球的质量 m2 (m1 > m2) b．入射球半径等于被碰球半径 c．入射小球每次必须从斜槽上同一高度处由静止滑下。 d．斜槽未端的切线方向水平 e．两球碰撞时，球心等高或在同一水平线上 4．主要测量量： a．用天平测两球质量 m1、m2； b．水平射程 5．易错易混步骤： a．调节轨道末端切线水平， b．落点位置的确定：以每次实验的落点为参考，作一尽可能小的圆，将 10 次落点围在里面，圆心就 是落点的平均位置，我们就把此圆的圆心定为实验测量数据时所对应的小球落点位置。 九、用单摆测定重力加速度 绳：细、轻且不易伸长的线 球：小、重的金属球 计时：摆球通过最低位置时开始计时， 从同一方向通过最低位置进行计数，计数从“零”开始。 求 g：计算和图像 误差分析：用测量值与真实值比较 1.实验目的：用单摆测定当地的重力加速度。 2.实验原理：g=4π2L/T2 3.实验器材：长约 1m 的细线、小铁球、铁架台、米尺、游标卡尺、秒表。 4.易错点：（ a.小球摆动时，最大偏角应小于 50 到 100。 b.小球应在竖直面内振动。 c.计算单摆振动次数时，应从摆球通过平衡位置时开始计时。 d.摆长应为悬点到球心的距离。即：摆长:L=摆线长+摆球的半径。 e．周期的计算: T=t/n . 做 30～50 次全振动的时间除以总次数，得到 1 个周期的时间，用这种方法可以 减小测量误差.
Rx R
4.多次测量 U、I，先计算 R，再求 R 平均值。
5.电流不宜过大，否则电阻率要变化，安培表一般选 0—0.6 安挡
十一、描绘小灯泡的伏安特性曲线
实验原理：在小灯泡由暗变亮的过程中，温度发生了很大的变化，而导体的电阻会随温度的变化而增大，
故在两端电压由小变大的过程中，描绘出的伏安特性曲线就不是一条直线，而是一条各点斜率逐渐增
伏安法测量电路有两种：安培表内接法和外接法，如图 7-29 甲所示，内接法适于测大电阻，如图 7-29
乙所示外接法适于测小电阻。（大内小外）
有三种选择两种测量电路方法
⑴直接比较法：当 Rx>>RA 用内接法；当 Rx<<Rv 用外接法。
⑵临界值计算法： 当 Rx RA RV 用内接法，当 Rx RA RV 用外接法。
3．实验条件：
a．打点计时器应该竖直固定在铁架台上
b．在手释放纸带的瞬间，打点计时器刚好打下一个点子，纸带上最初两点间的距离约为 2 毫米。
4．测量的量：
a．从起始点到某一研究点之间的距离，就是重锤下落的高度 h，则重力势能的减少量为 mgh1；测 多个点到起始点的高 h1、h2、h3、h4（各点到起始点的距离要远一些好）
2
方法
2：（无抛出点）
mgh
=
1 2
mv22
−
1 2
mv12
减小摩擦力：选质量大体积小的重锤
纸带限拉孔在同一竖线上
测量工具：打点计时器、刻度尺（不需要天平）
1．原理：物体做自由落体运动，根据机械能守恒定律有：mgh=1/2mv2 在实验误差范围内验证上式成立。
2．实验器材：打点计时器，纸带，重锤，米尺，铁架台，烧瓶夹、低压交流电源、导线。
E=U1+U1r/R1 E=U2+U2r/R2
（2）图象法 6.数据处理方法：1）根据闭合电路欧姆定律列方程求（误差大）2）图象法：画出 U-I 图象，斜率的绝 对值为 r,纵截距为 E （误差小）；描出的点不完全在同一直线上，作图时要使直线尽可能多的通过一 些点，并使不在直线上的各点分布在直线两侧，数目大致相等，个别点偏离过大则舍去. 7 注意：
注意：坐标轴是否从零开始
校表：滑变分压式连接（从零调起）
A V
U E
r=│k│
I O
1.实验电路图：安培表和滑动变阻器串联后与伏特表并联。 2.测量误差：、r 测量值均小于真实值。 3.安培表一般选 0－0.6A 档，伏特表一般选 0－3 伏档。
4.电流不能过大，一般小于 0.5A。 误差：电动势的测量值 测和内电阻的测量值 r 测均小于真实值
分析 W-v，W-v2，W-v3……图像得W v2
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注：也可应用验证牛顿第二定律装置。
七、验证机械能守恒定律
OA B C
D
E
0
1cm 2
3
4
5
6
F 78
G 9 10 11 12
图2
xMN
M
N
●●
●
●
●
●
●
xM
xN
纸带
铁夹
电火花 计时器
重锤
方法 1：（有抛出点） mgh = 1 mv 2
图1
两球体积相同，m1>m2 变 m1v0= m1v1+ m2v2 为
O MP
N
m1OP= m10M+ m2ON 测量工具：刻度尺、天平
注：分清各球落点
1．原理：两小球在水平方向发生正碰,水平方向合外力为零,动量守恒。 m1v1=m1v1/+m2v2/
本实验在误差允许的范围内验证上式成立。两小球碰撞后均作平抛运动,用水平射程间接表示小球平 抛的初速度：
板纸
P 1P
2
注意事项： 1.斜槽末端水平，木板竖直 2.小球从同一高度释放
图 7-22
重 图6
锤
P 图 73
3.球心位置记作抛出点
4.测量工具：刻度尺（不用秒表）
注意：斜槽不要求光滑
如没有记录抛出点，用∆s=aT2 求时间 六、探究动能定理
平衡摩擦力 橡皮筋做功分别为 W、2W、3W、……
纸带 橡皮筋 打点计时器
R
G
G
V
R1 S2
R
S1
电流表改装成电压表(串大电阻U = I g (Rx + Rg ) ) 电流表改装电流表（并小电阻 I g Rg = (I − I g )Rx ）
半偏法：R 远大于 R1，rG 比实际偏小 十三、测定电源的电动势和内阻
原理：E=U+Ir 电压表的位置
不要将 I 调得过大，选小量程
图 7-30
图 7-31
⑵分压式：图 7-31 乙所示，为确保安全，触头 P 应滑至 A 端，即开始负载电压处于最小。
电路选择原则：1、零起必分压 2 滑小必分压 3、滑大可限流，烧表必分压 十、测定金属的电阻率
考点：
1.安培表外接法
V
2.测 L 时应测接入电路的电阻丝的有效长度。 3.闭合开关前，应把滑动变阻器的滑动触头置于正确位置。 A
大的曲线。 考点： 1.电流表外接（因 R 灯小） 2.滑动变阻器分压（U 从 0 调起）。
V A
I/A 0.6
0.4
0.2
S
0 2 4 6 8 U/V
3.灯丝电阻率随温度的升高而增大 注：分清 U-I 图和 I-U 图
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滑变分压式的实物图连法
十二、把电流表改装成电压表(串大电阻U = I g (Rx + Rg ) ) 电流表改装电流表（并小电阻）
差，可以改变摆长，测量周期，得到 g1、g2、g3，然后求平均值. 2）图象法：画出 T2-L 图象通过求“斜率 k=4π2/g”确定 g（误差小）；也可画出 L - T2 图象通过求“斜率
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k=g/4π2”确定 g（误差小）；
3、测量结果精确度：1.适当加长摆线 2. 单摆偏离平衡位置的角度不能太大
为零时，已经有了加速度。这是因为垫木太厚，造成小车在自身下滑力作用下向下滑动所造成。
（B）图的原因是：平衡摩擦力不足。因为图线在横轴上的截距为一正值，表示外加作用力已经为某一
值时小车的加速度仍为零，这意味着摩擦力还要一部分拉力来平衡。
（C）图的原因是：没有满足 M>>m 这个条件。由图可知，当作用力较大时，图线向下偏，这表示 a 的
四、验证牛顿第二定律
纸带 打点计时器
1.原理： 平衡摩擦力：适当垫高长木板不带滑轮的一端，使小车刚好匀速下滑。 用细绳将砂桶(质量为 m)和小车连成一个整体，连接体做匀加速直线运动。 根据牛顿第二定律：
整体：mg=（M+m）a
小车：T=Ma=
1
mg +m
M
，当 m《M 时, 即小车的合外力近似为砂和
5.延伸：其他方法： 1）安阻法： 2）伏阻法： 共同点：必须知道两个定值电阻的阻值，所以器材中用变阻箱（不能使用滑动变阻器）或两个已知电阻。
器材 电压表、电流表、
电流表、电阻箱
电压表、电阻箱
滑动变阻器
电路
原理
数 据 处 理
E=U1+I1r E=U2+I2r
E=I1（R1+r） E=I2（R2+r） （1）多次测量求平均值
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砂桶的重力 mg。 2．实验条件: a．平衡摩擦力：
b．只有小车和码砝的质量之和（M）远远大于砂和砂桶的总质量(m)时,小车的合力才近似等于砂和砂 桶的重力 mg. 3．主要测量量：小车的质量(包括砝码)M；砂和砂桶的总持量 m.；纸带上相邻计数点间的位移 S1、S2、 S3 4．数据处理： 逐差法求加速度:
4、误差分析： g 偏大：测量周期时，误将摆球（n-1）次全振动的时间 t 记为了 n 次全振动的时间，并由计算式 T=t/n
求得周期
g 偏小： 测量摆长时，把摆线的长度当成了摆长或漏记小球半径 摆线上端未牢固地固定于 O 点，振动中出现松动，使摆线越摆越长（相当于摆长变短）.
电学基础：
1、测量电路的选择
b．不必测重锤的质量
5．误差分析：由于重锤克服阻力作功，所以动能增加量略小于重力势能减少量
6．易错点：
a．选择纸带的条件：打点清淅；第 1、2 两点距离约为 2 毫米。
b.打点计时器应竖直固定，纸带应竖直。 c.实验操作关键：先合上电源，再松开纸带。
球1 球2
d.减小误差，重锤应适当大一些。
八、验证动量守恒定律
①纵坐标 U 不从零开始时，图像与横轴的交点不表示短路电流； ②计算电源内阻时，要在直线上任取两个相距较远的点，用 r=⊿U/⊿I 来计算电池的内阻 r.