三、重点的学生实验 1研究匀变速直线运动 右图为打点计时器打下的纸带。选点迹清楚的一条,舍掉开始比较密集的点迹,从便 于测量的地方取一个开始点O,然后每5个点取一个计数点A、B、C、D…。测出相邻计 数点间的距离s1、s2、s3…利用打下的纸带可以 (1)求任一计数点对应的即时速度v:如 (其中7=5×0.02s=0.1s) (2)利用“逐差法”求a: (s4+s3+s)-(s1+s2+s3) w/ms" (3)利用上图中任意相邻的两段位移求a:如a=53-2 (4)利用pt图象求a:求出A、B、C、D、E、F各点的即时 速度,画出如右的μ图线,图线的斜率就是加速度as b 2探究弹力和弹簧伸长的关系(胡克定律) 利用右图装置,改变钩码个数,测出弹簧总长度和所受拉力(钩码总重 量)的多组对应值,填入表中。算出对应的弹簧的伸长量。在坐标系中描点 根据点的分布作出弹力F随伸长量x而变的图象,从而发确定Fx间的函数 关系。解释函数表达式中常数的物理意义及其单位。 该实验要注意区分弹簧总长度和弹簧伸长量。对搽索饯实验,惡根据描 出的点的走向,尝试判定函数关系。(这一点和验证性实验不同。) 3互成角度度两个力的合成 该实验是要用互成角度的两个力和另一个力产生相同的效果,看其用平行四边形定则 求出的合力与这一个力是否在实验误差允许范围内相等,如果在实验误差允许范围内相等, 就验证了力的合成的平行四边形定则
三、重点的学生实验 1.研究匀变速直线运动 右图为打点计时器打下的纸带。选点迹清楚的一条,舍掉开始比较密集的点迹,从便 于测量的地方取一个开始点 O,然后每 5 个点取一个计数点A、B、C、D …。测出相邻计 数点间的距离 s1、s2、s3 … 利用打下的纸带可以: ⑴ 求 任 一 计 数 点 对 应 的 即 时 速 度 v : 如 T s s vc 2 2 + 3 = (其中 T=5×0.02s=0.1s) ⑵利用“逐差法”求 a: ( ) ( ) 2 4 5 6 1 2 3 9T s s s s s s a + + − + + = ⑶利用上图中任意相邻的两段位移求 a:如 2 3 2 T s s a − = ⑷利用 v-t 图象求 a:求出A、B、C、D、E、F 各点的即时 速度,画出如右的 v-t 图线,图线的斜率就是加速度 a。 2.探究弹力和弹簧伸长的关系(胡克定律) 利用右图装置,改变钩码个数,测出弹簧总长度和所受拉力(钩码总重 量)的多组对应值,填入表中。算出对应的弹簧的伸长量。在坐标系中描点, 根据点的分布作出弹力 F 随伸长量 x 而变的图象,从而发确定 F-x 间的函数 关系。解释函数表达式中常数的物理意义及其单位。 该实验要注意区分弹簧总长度和弹簧伸长量。对探索性实验,要根据描 出的点的走向,尝试判定函数关系。(这一点和验证性实验不同。) 3.互成角度度两个力的合成 该实验是要用互成角度的两个力和另一个力产生相同的效果,看其用平行四边形定则 求出的合力与这一个力是否在实验误差允许范围内相等,如果在实验误差允许范围内相等, 就验证了力的合成的平行四边形定则。 t/s 0 T 2T 3T 4T 5T 6T v/(ms -1 ) B C D s1 s2 s3 A
4研究平抛物体的运动(用描迹法) 该实验的实验原理:平抛运动可以看成是两个分运动的合成:一个是水平方向的匀速 直线运动,其速度等于平抛物体的初速度:另一个是竖直方向的自由落体运动。利用有孔 的卡片确定做平抛运动的小球运动时的若干不同位置,然后描出运动轨迹,测出曲线任 点的坐标x和y,利用 x=vt、y=gt2就可求出小球的水平分速度,即平抛物体的初速度 该试验的注意事项有 (1)斜槽末端的切线必须水平。 (2)用重锤线检验坐标纸上的竖直线是否竖直 (3)以斜槽末端所在的点为坐标原点。 (4)如果是用白纸,则应以斜槽末端所在的点为坐标原点,在斜槽末端悬挂重锤线,先 以重锤线方向确定y轴方向,再用直角三角板画出水平线作为x轴,建立直角坐标系 (5)每次小球应从斜槽上的同一位置由静止开始下滑 5验证动量守恒定律 由于v、w、以均为水平方向,且它们的竖直下落高度都相等,所以它们飞行时间相 等,若以时间为时阆美伩,那么小球的水平慰程的数偵就等于宾们的水速度。在右图 中分别用OP、OM和ON表示。因此只需验证:mOP=mOM+m1(ON2r)即可。 注意事项 (1)必须以质量较大的小球作为入射小球(保证碰撞后两小球都向前运动)。 (2)小球落地点的平均位置要用圆规来确定:用尽可能小的圆把所有落点都圈在里面, 圆心就是落点的平均位置。 (3)所用的仪器有:天平、刻度尺、游标卡尺(测小球直径)、碰撞实验器、复写纸、 白纸、重锤、两个直径相同质量不同的小球、圆规。 (4)惹被碰小球放在斜嫂末潢,而不用支梽,那么两小球将不再同时落地,两个小球
4.研究平抛物体的运动(用描迹法) 该实验的实验原理:平抛运动可以看成是两个分运动的合成:一个是水平方向的匀速 直线运动,其速度等于平抛物体的初速度;另一个是竖直方向的自由落体运动。利用有孔 的卡片确定做平抛运动的小球运动时的若干不同位置,然后描出运动轨迹,测出曲线任一 点的坐标 x 和 y,利用 x = vt、 2 2 1 y = gt 就可求出小球的水平分速度,即平抛物体的初速度。 该试验的注意事项有: ⑴斜槽末端的切线必须水平。 ⑵用重锤线检验坐标纸上的竖直线是否竖直。 ⑶以斜槽末端所在的点为坐标原点。 ⑷如果是用白纸,则应以斜槽末端所在的点为坐标原点,在斜槽末端悬挂重锤线,先 以重锤线方向确定 y 轴方向,再用直角三角板画出水平线作为 x 轴,建立直角坐标系。 ⑸每次小球应从斜槽上的同一位置由静止开始下滑。 5.验证动量守恒定律 由于 v1、v1 /、v2 /均为水平方向,且它们的竖直下落高度都相等,所以它们飞行时间相 等,若以该时间为时间单位,那么小球的水平射程的数值就等于它们的水平速度。在右图 中分别用 OP、OM 和 O /N 表示。因此只需验证:m1OP=m1OM+m2(O /N-2r)即可。 注意事项: ⑴必须以质量较大的小球作为入射小球(保证碰撞后两小球都向前运动)。 ⑵小球落地点的平均位置要用圆规来确定:用尽可能小的圆把所有落点都圈在里面, 圆心就是落点的平均位置。 ⑶所用的仪器有:天平、刻度尺、游标卡尺(测小球直径)、碰撞实验器、复写纸、 白纸、重锤、两个直径相同质量不同的小球、圆规。 ⑷若被碰小球放在斜槽末端,而不用支柱,那么两小球将不再同时落地,但两个小球
都将从斜樻末潢开始做平抛运动,无是验j式就变为m·以:Q咖α恧个小 的真径也不测量了
都将从斜槽末端开始做平抛运动,于是验证式就变为:m1OP=m1OM+m2ON,两个小球 的直径也不需测量了
6验证机械能守恒定律 验证自由下落过程中机械能守恒,图示纸带的左端是用夹子夹重物的一端 (1)要多做几次实验,选点迹清楚,且第一、二两点间距离接近2mm的纸带进行测量 …···:2:, (2)用刻度尺量出从0点到1、2、3、4、5各点的距离h、h、h3、h4、h,利用“匀 变速直线运动中间时刻的即时速度等于该段位移内的平均速度”,算出2、3、4各点对应的 即时速度n2、B、,验证与2、3、4各点对应的重力势能减少量mgh和动能增加量1my2 是否相等。 (3)由于摩擦和空气阻力的景响,本实验的系统误差总是使mgh72 (4)本实验不需要在打下的点中取计数点。也不需要测重物的质量 7用单摆测定重力加速度 摆长的测量:让单摆自由下垂,用米尺量出摆线长L(读到0.lmm),用游标卡尺量 出摆球直径(读到0.1mm)算出半径r,则摆长L=L+r 开始摆动时需注意:摆角要小于5°(保证做简谐运动):不要使摆动成为圆锥摆 必须从摆球通过最低点时开始计时,测出单摆做50次全振动所用时间,算出周期的 平均值T 改变摆长重做几次实验,计算每次实验得到的重力加速度,再求这些重力加速度的平 均值 8用描迹法画出电场中平面上等势线 实验所用的电流表是零刻度在史央的电流表,在实验前应失测底电流方向与指针偏技
0 1 2 3 4 5 6.验证机械能守恒定律 验证自由下落过程中机械能守恒,图示纸带的左端是用夹子夹重物的一端。 ⑴要多做几次实验,选点迹清楚,且第一、二两点间距离接近 2mm 的纸带进行测量。 ⑵用刻度尺量出从 0 点到 1、2、3、4、5 各点的距离 h1、h2、h3、h4、h5,利用“匀 变速直线运动中间时刻的即时速度等于该段位移内的平均速度”,算出 2、3、4 各点对应的 即时速度 v2、v3、v4,验证与 2、3、4 各点对应的重力势能减少量 mgh和动能增加量 2 2 1 mv 是否相等。 ⑶由于摩擦和空气阻力的影响,本实验的系统误差总是使 2 2 1 mgh mv ⑷本实验不需要在打下的点中取计数点。也不需要测重物的质量。 7.用单摆测定重力加速度 摆长的测量:让单摆自由下垂,用米尺量出摆线长 L /(读到 0.1mm),用游标卡尺量 出摆球直径(读到 0. 1mm)算出半径 r,则摆长 L=L /+r 开始摆动时需注意:摆角要小于 5°(保证做简谐运动);不要使摆动成为圆锥摆。 必须从摆球通过最低点时开始计时,测出单摆做 50 次全振动所用时间,算出周期的 平均值 T。 改变摆长重做几次实验,计算每次实验得到的重力加速度,再求这些重力加速度的平 均值。 8 用描迹法画出电场中平面上等势线 实验所用的电流表是零刻度在中央的电流表,在实验前应先测定电流方向与指针偏转
友向的关系:将电流表、电池、电阻、导线按图1或图2连接,其中R是阻值大的电阻 r是阻值小的电阻,用导线的a端试触电流表另一端,就可判定电流方向和指针偏转方向 的关系。 该实验是用恒定曳流的曳演场模拟静曳场。与电池正极相连的A电极相当于正点电 荷,与电池负极相连的B相当于负点电荷。白纸应放在最下面,导电纸应放在最上面(涂 有导电物质的一面必须向 上),复写纸则放在 中间 图1 2 9测定玻璃折射率 实验原理:如图所示,入射光线AO由空气射入玻璃砖,经OO后由OB方向射出。作出 法线NN,则折射率 n=Sin a/Sin y 注意事项:手拿玻璃砖时,不准触摸光洁的光学面,只能 接触毛面或棱,严禁把玻璃砖当尺画玻璃砖的界面;实验 过程中,玻璃砖与白纸的相对位置不能改变;大头针应垂 直地插在白纸上,且玻璃砖每一侧的两个大头针距离应大 些,以减小确定光路方向造成的误差;入射角应适当大一些,以减少測量角度的误差。 10.伏安法测电阻 伏安法测电阻有ab两种接法贼安培计外接法,y
G G R r a a 图 1 图 2 方向的关系:将电流表、电池、电阻、导线按图 1 或图 2 连接,其中 R 是阻值大的电阻, r 是阻值小的电阻,用导线的 a 端试触电流表另一端,就可判定电流方向和指针偏转方向 的关系。 该实验是用恒定电流的电流场模拟静电场。与电池正极相连的 A 电极相当于正点电 荷,与电池负极相连的 B 相当于负点电荷。白纸应放在最下面,导电纸应放在最上面(涂 有导电物质的一面必须向 上),复写纸则放在 中间。 9.测定玻璃折射率 实验原理:如图所示,入射光线 AO 由空气射入玻璃砖,经 OO1 后由O1B 方向射出。作出 法线 NN1,则折射率 n=Sinα/Sinγ 注意事项:手拿玻璃砖时,不准触摸光洁的光学面,只能 接触毛面或棱,严禁把玻璃砖当尺画玻璃砖的界面;实验 过程中,玻璃砖与白纸的相对位置不能改变;大头针应垂 直地插在白纸上,且玻璃砖每一侧的两个大头针距离应大 一些,以减小确定光路方向造成的误差;入射角应适当大一些,以减少测量角度的误差。 10.伏安法测电阻 伏安法测电阻有 a、b 两种接法,a 叫(安培计)外接法, V A V A a b