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专题八 高中物理实验

常熟外国语学校高三物理备课组

【内容要点】

实验原理分类

(1)验证性实验：验证力的平行四边形定则、验证动量守恒定律，验证机械能守恒定律(2)测定性实验：长度测量、用单摆测定重力加速度、用油膜法估测分子的大小、测定

金属的电阻率、测定电源的电动势和内阻、测定玻璃的折射率、用双缝干涉测定光的波长

研究性实验：研究匀变速直线运动、研究平抛物体的运动、探索弹力与弹簧伸长的关系、用描迹法画出电场中平面上的等势线、描绘小灯泡的伏安特性曲线

基本仪器的使用：练习使用打点计时器，练习使用示波器、把电流表改装成电压表、用多用电表探索黑箱内的电学元件、传感器的简单运用

实验的主要思想方法

(1)等效替代法(半偏法测电流表内阻、验证力的平行四边形定则)(2)累积法(单摆中测周期)

(3)控制变量法(演示实验中出现较多，牛顿第二定律、法拉第电磁感应定律)(4)留迹法(等势线的描述，打点计时器)

实验数据的处理常用方法

列表法：在记录和处理数据时，常常将数据列成表格．数据列表可以简单而又明确表示出有关物理量之间的关系，有助于找出物理量之间规律性的联系．

作图法：用作图法处理实验数据是物理实验最常用的方法之一，其优点是直观、简便、有取平均的效果．由图线的斜率、截距、包围面积等可以研究物理量之间的关系，找出规律。

作图的规则：作图一定要用坐标纸，坐标纸的大小要根据有效数字的多少和结果需要来定；要标明轴名、单位、在轴上每隔一定相等间距按有效数字的位数标明数值；图上的连线不一定通过所有的数据点，而要使数据点在线的两侧合理的分布；在图上求直线的斜率时，要选取线上相距较远的两点，不一定要取原来的数据点；已知规律的物理量，应该先由已有知识得出物理量之间的内在函数关系(如是一次函数，应该是一条直线，而二次函数则是抛物线，反函数则常是双曲线的一支)，没有学过的知识点，应该尽量将线画得平滑，而不应该是折线。

平均值法

逐差法(主要应用在纸带处理中,如研究匀变速直线运动)(5)几何法(验证碰撞中动量守恒、测定玻璃的折射率)4．研究性、设计性物理实验

通过研究性、设计性实验，主要掌握以下几点：①了解实验规则，熟悉实验和器材的特点、性能、使用和制作原理；②掌握中学物理最基本的实验方法，提高科学研究能力；③掌握原理，灵活运用原理，体会“考在书外，理在书中”．

设计性实验的设计思路与一般过程：明确实验目的——设计实验原理——根据原理设计多种实验方案——对方案进行可行性分析，筛选确定最佳方案．

抓住实验原理，实现实验方法的迁移

实验原理是物理实验的核心，在一定的程度上决定着实验方法和步骤，充分理解实验原理是提高设计性实验能力的基础．因此，要提高设计性实验能力，必须抓住实验原理这个“纲”

用好“等效代替”方法，开阔设计性实验的视野

要想提高设计性实验能力，必须认真体会物理教材上的实验思想和实验设计方法．例如在碰撞中动量守恒的实验中，直接测量小球的速度是很困难的，教材中采用了间接测量的方

法，即用了“等效代替”方法，把m

v=mv+mv的v转化为mOP=mOM+m

OˊN中的能

10 11 22 1 1 2

直接测量的长度．物理实验中的“等效代替”思想是设计性实验的一个基本思想。

5、电学实验器材和实验电路的选择

正确地选择器材和电路的问题，有一定的灵活性，应掌握和遵循一些基本的原则，“安全性”、“精确性”、“方便性”和“误差小”、“仪器少”、“耗电少”等各方面要综合考虑，灵活运用．

实验器材的选择

根据教学大纲及高考考核的要求，选择电学实验仪器主要是选择电表、滑动变阻器、电源等器件，通常可以从以下三方面入手：①根据不使电表受损和尽量减少误差的原则选择电表．②根据电路中可能出现的电流或电压范围需选择滑动变阻器．注意流过滑动变阻器的电流不超过它额定值．③应根据实验的基本要求来选择仪器．

电流表内外接法的选择

电压表和电流表连入电路可以有两种方法：一种是如图甲所示的电路叫做电流表外接电路（简称“外接法”）；一种是如图乙所示电路叫做电流表内接电路（简称“内接法”）．由于电流表、电压表内阻的影响，不管

采用电流表内接还是外接都将会引起误差．外接法的测量误差是由于电压表的分流作用而产生，对于阻值小的电阻的测量宜采用外接法电路．内接法产生的误差是电流表的分压作用，对阻值大的电阻应采用内接法电路．根据分析可知，当被测电阻与电压表内阻的关系满足

RRA V《xxx VAR R 时，采用“外接法”测量误差较小；当被测电阻与电流表的内阻相比满足

RR

A V

《

x

x

x V

A

x时，采用“内接法”测量误差较小．通常将R=法，若R＞R，采用内接法．

x

(