广东高考物理实验专题汇编(二轮)

第二轮复习讲义新安中学高三物理实验资料

广东高考理综物理实验专题讲义

实验部分高考考试说明

复习中我们要：熟悉每个实验的原理，熟悉每个仪器使用及读数，熟悉实验中使用到的实验思想，例如等效替代（力的合成），控制变量法（验证牛二），物理量替代法（验证动量）等。电学实验要熟悉电路图，仪器的选取，以不变应万变。

*由于篇幅有限，讲义内容省略了相对次要的实验十一和实验十三，同学可以另外查阅简单复习。编写比较匆忙，若有错误，请自行讨论修正。

实验1：研究匀变速直线运动

实验目的：学会使用打点计时器，会判断纸带运动，及计算速度和加速度。

实验内容：打点计时器是计时的仪器，使用50HZ交流电，打点周期T=0.02s；

电磁打点计时器：使用4~6v交流电，用一条纸带穿过复写纸盘下方使用；

电火花打点计时器：使用220v交流电，可以使用一条纸带穿过墨粉纸盘下方使用，也可使用两条纸带一起夹住墨粉纸盘，两条纸带夹住能带动纸盘转动，充分利用纸盘，打完后，取下面那条纸带使用，上面那条纸带是辅助夹住纸盘的作用，无点迹。

实验器材：打点计时器、纸带、小车、细绳、带定滑轮的长木板、刻度尺、钩码等

实验步骤：如图安装装置，先通电，再释放纸带，选取打点清晰的纸带

数据处理：

a．求运动状态：点迹间距均匀则匀速运动，相邻位移差 S为常数则匀变速直线运动。

b．求瞬时速度：根据中间时刻速度公式，求平均速度。

c．求加速度:任取一点O，后面每5个点取一个计数点，测各段距离或各点到O距离；

0 1 2 3 4 5 6

。S1。S2。S3。S4。S5。S6。

A B C D E F G

方法一(逐差法)：

S4—S1=3a1T2 ，S5—S2=3a2T2，S6—S3=3a3T2

a=（a1+a2+a3）/3=（S4+S5+S6—S1—S2—S3）/9T2=S DG—S AD/9T2（现在T=0.1s）方法二(图象法) ：求各计数点瞬时速度例如V1=（S1+S2）/2T ，同理得到各点速度。

若作v—t图，匀加速图线为直线，个别不在直线的点平均分布两侧，斜率k=a，如图

若作S—t图，匀加速图线为抛物线，不方便研究，如图。

若作S—t2图，静止开始的匀加速图线为过原点直线，斜率k=a/2，如图

实验2：研究弹力与伸长量的关系

实验目的：探究弹簧弹力跟形变量的关系

实验原理：验证弹力符合胡克定律F=kx (k为劲度系数，x为形变量)

器材：弹簧、刻度尺、勾码或砝码（已知质量），铁架台。

实验步骤:

1．如图装好装置，用直尺测出弹簧的原长L0（一般悬挂稳定后测量原长）。

2．逐渐增加勾码个数，记录对应的弹簧总长度L，注意不要超过弹性限度。

3．将数据记录在表格中；勾码重力即为表格中的F，每个勾码质量为m=50g（计算重力要先化单位），g取9.8N/kg.

数据处理（图像法）：根据测量数据在坐标系F—x上描点（以F为纵轴，以x为横轴）

按照F—x图象中各点的分布与走向，尝试做出一条平滑的曲线（包括直线）。

尝试写出曲线函数解析式，先试写一次函数，如不行则考虑二次函数。（其实是一次函数）结论：弹性限度内，弹力跟伸长量成正比。一次函数图像斜率k为劲度系数。

练习：

如图图像不过原点原因：弹簧自身有重力导致伸长

要图线过原点要怎么操作：在悬挂的状态再测量原长

斜率的物理意义：弹簧的劲度系数的倒数乘以g

劲度系数为（注意g取9.8计算）：

实验结论：弹性限度内，弹簧弹力跟伸长量成正比

F 1

F 2 甲 乙

P

实验3：验证力的平行四边形定则

实验目的：验证平行四边形法则。（等效替代思想）

器材：木板、白纸、笔、弹簧秤两个、橡皮筋、细绳套、刻度尺、三角板、刻度尺,图钉。 步骤：

1.弹簧秤校零，平放器材，用一个弹簧秤拉橡皮筋至其满示数，记下此时结点A ，即最大允许拉伸位置。在开始做实验的时候控制O 点不要超过A 点则不会超过量程。

2.第一步：用两个测力计拉细绳套使橡皮条伸长，绳结点到达某点O 。

结点O 的位置。

记录 两测力计的示数F 1、F 2。

两测力计（绳套）所示拉力的方向。

（在绳子方向点取A 和B ，连接OA ，OB 为方向）

b.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。

c.再变换第一次两个拉力的夹角和大小，重复一次。

数据处理：选取合适标度，作F1，F2，F ˊ的力的图示；

以F1,F2,为邻边做平行四边形得对角线F 。观察发现F=F ˊ

结论：误差范围内，合力跟两分力的对角线相等，力的合成满足平行四边形定则。 误差：来自测力计读数的偶然误差，作四边形也带来作图偶然误差

注意：

a ．测力计使用前要校准零点

b ．方木板应水平放置。（为什么？）

c ．弹簧伸长方向和所测拉力方向应一致,并与木板平行.

d ．两个分力和合力都应尽可能大些.（凡是说拉力越大越好的错）

e ．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.

f ．两个分力间的夹角不宜过大或过小,一般取600---1200为宜（凡是说越大越好的都错）

实验4：验证牛顿运动定律

目的：验证a=F/M （控制变量法）

器材：天平，刻度尺，打点计时器及纸带，小车，带定滑轮的长木板，钩码一盒，沙和小桶，细线，小木垫。

步骤：（先称量沙及桶质量m ，小车先装满砝码总质量M ）

（一）F 不变，小车总M 变：

1.不挂拉线，平行摩擦力：移动木垫位置，轻推小车，能打出点迹均匀的匀速纸带为止。

2.保持沙桶总重m 不变，mg 作为小车恒合外力，逐个减少车上砝码数，打出几条纸带。

3.逐差法得到每条纸带的加速度a ，对应该纸带的小车总M 倒数，在坐标a-1/M 上描点，作直线，使尽量多点落直线上，根据公式可知，斜率k=F=mg （实际上，F=Mmg/(m+M ）

(二)小车总M 不变，拉力F 改变（即改变沙桶m ）：

1．逐渐增加沙子质量，打出几条纸带。

2.逐差法得到各纸带加速度，对应该纸带的沙桶重力F ，在坐标a-F 上描点，连直线。 结论：小车加速度a 与合外力成正比，跟质量M 成反比。

注意事项：

a.先平衡摩擦力，否则图像可能不过原点，不能得到一次函数的结论式。

b.如果装置采用沙桶重力作小车合外力，则整个操作过程均要保证沙桶总质量m<

c.误差分析：实际上a —F 图像向下弯曲； a —1/M 图像也逐渐下弯。

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