高中物理实验总结 实验专题复习一:高中物理实验常用基础知识

来源:m.fanwen118.com时间:2021.9.20

专题一 高中物理实验常用基础知识

(一)常用实验原理的设计方法

1.控制变量法:如:在“验证牛顿第二定律的实验”中,加速度、力和质量的关系控制。在“研究单摆的周期”中,摆长、偏角和摆球质量的关系控制等等。

2.理想化方法:用伏安法测电阻时,选择了合适的内外接方法,一般就忽略电表的非理想性。

3.等效替代法:某些量不易测量,可以用较易测量的量替代,从而简化实验。在“验证碰撞中的动量守恒”的实验中,两球碰撞后的速度不易直接测量,在将整个平抛时间定为时间单位后,速度的测量就转化为对水平位移的测量了。 4.模拟法:当实验情景不易创设或根本无法创设时,可以用物理模型或数学模型等效的情景代替,尽管两个情景的本质可能根本不同。“描绘电场中的等势线”的实验就是用电流场模拟静电场。

5.微小量放大法:微小量不易测量,勉强测量误差也较大,实验时常采用各种方法加以放大。卡文迪许测定万有引力恒量,采用光路放大了金属丝的微小扭转;在观察玻璃瓶受力后的微小形变时,使液体沿细玻璃管上升来放大瓶内液面的上升。

(二)常见实验数据的收集方法 1.利用测量工具直接测量基本物理量

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2.常见间接测量的物理量及其测量方法

有些物理量不能由测量仪器直接测量,这时,可利用待测量和可直接测量的基本物理量之间的关系,将待测物理量的测量转化为基本物理量的测量。

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(三)常用实验误差的控制方法 为了减小由于实验数据而引起的偶然误差,常需要采用以下方法控制实验误差。

1.多次测量求平均值,这是所有实验必须采取的办法,也是做实验应具有的基本思想。

2.积累法。一些小量直接测量误差较大,可以累积起来测量,以减小误差。“用单摆测定重力加速度”的实验中,为了减小周期的测量误差,不是测量完成一次全振动的时间,而是测量完成30~50次全振动的时间。

(四)常用实验数据的处理方法

1.列表法:在记录和处理数据时,常将数据列成表格。数据列表可以简单而又明确的表示出有关物理量之间的关系,有助于找出物理量之间的规律性的联系。列表的要求是①写明表的标题或加上必要的说明;②必须交待清楚表中各符号所表示的物理量的意义,并写明单位;③表中的数据要正确反映测量结果的有效数字。

2.作图法:用作图法处理实验数据是物理实验中最常用的方法之一。用作图法处理数据的优点是直观、简便,有取平均的效果,由图线的斜率、截距、所包围面积和图线的交点等可以研究物理量之间的变化及其关系,找出规律。作图的规则是:①作图一定要用坐标纸.坐标纸的大小要根据测量数据有效数字的多少和结果的需要来定;②要标明坐标轴名、单位,在轴上每隔一定相等的间距按有效数字位数标明数值;③图上连线要是光滑曲线(或直线),连线时不一定要通过所有的数据点,而是要使数据点在线的两侧合理的分布;④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;⑤作图时常设法使图线线性化,即“化曲为直”。

3.平均值法:将测定的若干组数相加求和,然后除以测量次数.必须注意,求取平均值时应该按原来测量仪器的准确度决定保留的位数。

4.逐差法:这就是用打点计时器打出的纸带计算加速度时用到的方法,这种方法充分利用了测量数据,具有较好的取平均的效果。

(五)有关误差分析的问题

要求认识误差问题在实验中的重要性,了解误差的概念,知道系统误差和偶然误差;知道用多次测量求平均值的方法减小偶然误差;能在某些实验中分析误差的主要来源;不要求计算误差。要熟练掌握常见实验的误差情况及分析方法。


第二篇:高中物理基础知识 总结22 电学实验专题 2100字

高中物理基础知识总结22电学实验专题

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高考物理知识点总结22

电学实验专题

测电动势和内阻

(1)直接法:外电路断开时,用电压表测得的电压U为电动势

E ;U=E

(2)通用方法:AV法测要考虑表本身的电阻,有内外接法;

①单一组数据计算,误差较大

②应该测出多组(u,I)值,最后算出平均值

③作图法处理数据,(u,I)值列表,在u--I图中描点,最后由u--I图线求出较精确的E和r。

(3)特殊方法(一)即计算法:画出各种电路图

E?I1(R1?r)

E?I2(R2?r)E?IR-IRI1I2(R1-R2)r?1122(一个电流表和两个定值电阻) I2-I1I2-I1

Iu-IuE?1221

E?u2?I2rI1-I2E?u1?I1rr?u2-u1(一个电流表及一个电压表和一个滑动变阻器) I1-I2

u1rR1uE?u2?2rR2E?u1?E?u1u2(R1-R2)(u-u)RRr?1212(一个电压表和两u2R1-u1R2u2R1-u1R2个定

值电阻)

(二)测电源电动势ε和内阻r有甲、乙两种接法,如图

甲法中:所测得ε和r都比真实值小,ε

乙法中:ε测=ε真,且r测=r+rA。

(三)电源电动势ε也可用两阻值不同的电压表A、B测定,单独使用A表时,读数是UA,单独使用B表时,读数是UB,用A、B两表测量时,读数是U,则ε=UAUB/(UA-U)。 /r测=ε测/r真;

电阻的测量

AV法测:要考虑表本身的电阻,有内外接法;多组(u,I)值,列表由u--I图线求。怎样用作图法处理数据 欧姆表测:测量原理

两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏,得Ig=E/(r+Rg+Ro)

接入被测电阻Rx后通过电表的电流为Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx) 由于Ix与Rx对应,因此可指示被测电阻大小

使用方法:机械调零、选择量程(大到小)、欧姆调零、测量读数时注意挡位(即

倍率)、拨off挡。

注意:测量电阻时,要与原电路断开,选择量程使指针在中央附近,每次换挡要重新短接欧姆调零。 电桥法测:RRR1R3??R?23

R2RXR1

半偏法测表电阻:断s

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,调R使表满偏; 闭s2,调

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2;

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一、测量电路( 内、外接法 ) 记忆决调“内”字里面有一个“大”字

当Rv、RA及Rx末知时,采用实验判断法:左端为定端,M、N端为动端。 动端分别与M接时(I1;u1),动端与N接时(I2;u2)

若I有较大变化(即u1-u2?I1-I2)说明v有较大电流通过,采用内接法

u1I1若u有较大变化(即u1-u2?I1-I2)说明A有较强的分压作用,采用内接法 u1

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I1

测量电路( 内、外接法 )选择方法有(三)

①Rx与Rv、RA粗略比较

②计算比较法Rx 与RARv比较

③当Rv、RA及Rx末知时,采用实验判断法:

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电路由测量电路和供电电路两部分组成,其组合以减小误差,调整处理数据两方便 三、选实验试材(仪表)和电路,

按题设实验要求组装电路,画出电路图,能把实物接成实验电路,精心按排操作步骤,过程中需要测?物理量,结果表达式中各符号的含义.

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(1)选量程的原则:测u I,指针超过1/2,测电阻刻度应在中心附近.

(2)方法: 先画电路图,各元件的连接方式(先串再并的连线顺序)

明确表的量程,画线连接各元件,铅笔先画,查实无误后,用钢笔填,

先画主电路,正极开始按顺序以单线连接方式将主电路元件依次串联,后把并联无件并上.

(3)用伏安法测小电珠的伏安特性曲线:测量电路用外接法,供电电路用调压供电。

(4)实物图连线技术

无论是分压接法还是限流接法都应该先把伏安法部分接好;即:先接好主电路(供电电路). 对限流电路,只需用笔画线当作导线,从电源正极开始,把电源、电键、滑动变阻器、伏安法四部分依次串联起来即可(注意电表的正负接线柱和量程,滑动变阻器应调到阻值最大处)。 对分压电路,应该先把电源、电键和滑动变阻器的全部电阻丝三部分用导线连接起来,然后伏安法部分电表正负接线柱的情况,将伏安法部分接入该两点间。

实物连线的总思路分压(滑动变阻器的下两个接线柱一定连在电源和电键的两端)

(两种情况合上电键前都要注意滑片的正确位

导线不能交叉

微安表改装成各种表:关健在于原理

首先要知:微安表的内阻、满偏电流、满偏电压。

采用半偏法先测出表的内阻;最后要对改装表进行较对。

(1)改为V表:串联电阻分压原理

ug

Rg?u-ugR?R?(u-ug

ug)R?(n-1)Rg (n为量程的扩大倍数)

(2)改为A表:并联电阻分流原理

IgRg?(I-Ig)R?R?

(3)改为欧姆表的原理 IgI-IgRg?1Rg (n为量程的扩大倍数) n-1

两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏,得Ig=E/(r+Rg+Ro)

接入被测电阻Rx后通过电表的电流为Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)

由于Ix与Rx对应,因此可指示被测电阻大小

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