高一物理实验专题人教版

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【同步教育信息】

一. 本周教学内容

实验专题

（一）长度的测量

1. 实验目的：学会使用刻度尺，游标卡尺测量物体的长度。

2. 刻度尺（直尺）

最小分度值mm 1，量程不等，常用的有钢板尺，钢卷尺，直尺。

注意：测量时刻度尺紧贴被测物，眼睛正对刻度线读数、零刻线损坏，选其它清晰刻线作起点，长度是两读数之差。

3. 游标卡尺

（1）结构：主尺、测量爪、测深尺，游标尺等。

（2）原理：主尺的最小分度为mm 1。游标尺上有几个分度它们的总长度等于

mm n )1( ，游标尺的每个分度比主尺的最小分度相差mm n

1，常用有10分度、20分度、50分度，所以其精度相应的是mm 1.0、mm 05.0、mm 02.0。

（3）使用（操作）：根据测量内容选对应的测量部件。

（4）读数：分两步进行。首先读主尺上毫米值的整数，然后读游标读数，把两次读数统一单位后相加即是被测量值。

（5）注意事项：游标卡使用前，先认尺包括认量程看精度，读数时一般不估读。测量外尺寸时，应把外测爪先张大些，然后收拢把被测物卡住。不要用卡尺测过于粗糙物体，以免卡尺损坏。

（6）误差分析：一般是选正对刻线时产生误差，取未对正线对称的两条线中间一条刻

（二）验证平行四边形定则

1. 实验目的

验证互成角度的两个力合成时的平行四边形定则

2. 实验原理

（1）两个力F1、F2的作用效果与一个力F'的作用效果相同：使像皮绳在某一方向伸长一定的（相同）长度。

（2）以F1、F2为邻边作平行四边形求出F1、F2的合力F，在误差允许的范围内比较F'与F。如果在误差允许的范围内F'与F相同，就验证了两个力合成时遵循平行四边形定则。

3. 实验器材

方木板一块；白纸；图钉（若干）；橡皮条；细绳套（两个）；弹簧秤（两只）；三角板；刻度尺；铅笔。

4. 实验条件

为使橡皮绳有较明显的伸长，同时弹簧测力计有较大的示数，两测力计所拉线绳之间的夹角不宜过大和过小，一般在60°～120°之间较合适。

5. 主要测量量

用两个测力计拉线绳，使橡皮条伸长，绳的结点到达O点，记录此时两个测力计的数值F1和F2及两个力的方向；用一只测力计重新将结点拉到O点，记录此时F的大小和方向。

6. 实验步骤

（1）用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的方板上。

（2）用图钉把橡皮条的一端固定在A点，橡皮条的另一端固定拴上两个细绳套。

（3）用两只弹簧秤分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点达到O点。（如图所示）用铅笔记下O点的位置及两条细绳套的方向，并分别记录两弹簧秤的读数F1和F2。

（4）用铅笔和刻度尺从力的作用点（位置O）沿两条细绳套的方向画直线，按选定的标度作出F1、F2的图示，然后，以F1、F2为邻边用刻度尺和三角板作平行四边形，过O点画平行四边形的对角线，即为合力F的图示。

（5）只用一只弹簧秤，通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置O，记下细绳套的方向和弹簧秤的读数F'，用刻度尺从O点按选定的（相同）标度沿记录的方向作出F'的图示。

（6）比较力F'与用平行四边形定则求出的合力F的大小和方向，看在实验误差允许的范围内是否相同。

（7）改变两力F1、F2的大小和方向，再重复实验两次，从实验结果中得出结论。

7. 数据记录与处理

（2）处理：

用作图法比较F 与F

'的大小和方向。 8. 注意事项

（1）使用弹簧秤前，应将弹簧秤水平放置，然后检查、矫正零点，并应了解弹簧秤的量程、单位和精度（最小刻度），读数时视线要正对刻度。

（2）本实验中，为减少实验误差，应选用规格相同的弹簧秤，且要对其性能进行检验，具体方法是：将两弹簧秤的自由端钩在一起，沿水平方向拉伸，若两弹簧秤的读数一样，即可选用，否则，不可选。

（3）使用弹簧秤测拉力时，拉力必须沿弹簧秤的轴线方向。在实验中弹簧秤、橡皮条、细绳套应位于与纸面平行的同一平面内，要防止弹簧秤卡壳、弹簧秤或橡皮条与纸面产生摩擦。

（4）使用弹簧秤测力时，拉力应适当地大些，以减小误差，但拉伸不要超过量程。

（5）选用的橡皮条应富有弹性，能发生弹性形变，不能选用老化了的橡皮条，实验时，一方面，缓慢地将橡皮条拉伸到预定的长度，看它能否滞缩缩回到原长；另一方面，用一个弹簧秤多次拉伸相同的长度，看弹簧秤的读数是否相同。

（6）同一次实验中，橡皮条拉伸后结点的位置O 必须保持不变。

（7）作力的图示时，标度不宜过小，应尽可能使图画得大些，但不能超出纸外。

9. 误差分析

实验中误差的来源有弹簧秤的精度误差和两只弹簧秤规格不严格相同造成的误差、读数不准造成的误差和作图不准确带来的误差等等。另外，实验中弹簧秤与板面不严格平行和弹簧秤卡壳以及弹簧秤或橡皮条与纸面产生摩擦等等。两个分力F 1、F 2间的夹角θ越大，用平行四边形定则作图得出的合力F 的误差越大，所以实验中两个分力的夹角不要太大，误差只能减小不能消除，实验中要严格遵循实验操作规程，以减小实验误差，实验中若用一只弹簧秤可以减小由于两只弹簧秤规格不同而造成的误差。

（三）研究匀变速直线运动

1. 实验目的

（1）掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法。

（2）测定匀变速直线运动的加速度。

（3）会用逐差法计算物体运动的加速度。

2. 实验原理

测定物体做匀变速直线运动最基本的是测出位移和时间的关系，运用匀变速直线运动的规律，对纸带数据进行处理。如图实4—1所示，1S 、2S ……n S 是相邻两计数点间的距

离，S ∆是两个连续相等的时间里的位移之差，即121S S S -=∆，2

32S S S -=∆……，T 是两个相邻计数点间的时间间隔且T= 0.02n 秒（n 为两计数点间的间隔数）由运动学公式：