高考物理复习资料:自由落体运动实验

高考物理复习资料:自由落体运动实验
高考物理复习资料:自由落体运动实验

高考物理复习资料:自由落体运动实验

【自由落体运动与重力加速度】

西方有句谚语:“对运动无知,也就对大自然无知。”运动是万物的根本特性。在这个问题上,自古以来,出现过种种不同的看法,形成了形形色色的自然观。在16世纪以前,亚里士多德的运动理论居统治地位。他把万物看成是由四种元素——土、水、空气及火组成,四种元素各有其自然位置,任何物体都有返回其自然位置而运动的性质。他把运动分成自然运动和强迫运动:重物下落是自然运动,天上星辰围绕地心作圆周运动,也是自然运动;而要让物体作强迫运动,必需有推动者,即有施力者。力一旦去除,运动即停止。既然重物下落是物体的自然属性,物体越重,趋向自然位置的倾向性也就越大,所以下落速度也越大。于是,从亚里士多德的教义出发,就必然得到物体下落速度与物体重量成正比的结论。

亚里士多德的理论基本上是错误的,但这一理论毕竟是从原始的直接经验引伸而来,有一定的合理成分,在历史上也起过进步作用,再加上被宗教利用,所以直到16世纪,仍被人们敬为圣贤之言,不可触犯。

正因为如此,批驳亚里士多德关于落体运动的错误理论,不仅是一个具体的运动学问题,也是涉及自然哲学的基础问题,是从亚里士多德的精神枷锁下解脱的一场思想革命的重

要组成部分。伽利略在这场斗争中作出了非常重要的贡献。关于落体问题的讨论在伽利略1589年当比萨大学教授之前已经广泛展开了,并且已有人作过实验,得到的结果其实是尽人皆知的生活经验。问题在于,没有人敢于触犯亚里士多德的教义。因为亚里士多德的理论指的是落体的自然运动,即没有媒质作用的自由落体运动,这是一种理想情况,在没有真空泵的16世纪谁都没有可能真正做这类实验。

仅在重力作用下,物体由静止开始竖直下落的运动称为自由落体运动。由于受空气阻力的影响,自然界中的落体都不是严格意义上的自由落体。只有在高度抽真空的试管内才可观察到真正的自由落体运动——一切物体(如铁球与鸡毛)以同样的加速度运动。这个加速度称为重力加速度。

重力加速度g是物理学中的一个重要参量。地球上各个地区的重力加速度,随地球纬度和海拔高度的变化而变化。一般说来,在赤道附近g的数值最小,纬度越高,越靠近南北两极,则g的数值越大。在地球表面附近g的最大值与最小值相差仅约1/300。准确测定重力加速度g,在理论、生产和科研方面都有着重要的意义。而研究g的分布情形对地球物理学这一领域尤为重要。利用专门仪器,仔细测绘小地区内重力加速度的分布情况,还可对地下资源进行勘查。对于测量当地的重力加速度,可采用自由落体运动方案。

【方案设计】

1.根据牛顿运动定律,仅受重力作用的初速为零的“自由”落体,如果它运动的路程不很大,则其运动方程可用下式表示:(1)其中s是该自由落体运动的路程,t是通过这段路程所用的时间。不难设想,若s取一系列数值,只需通过实验分别测出对应的时间t,即不难验证上述方程。然而在实际测量时,很难测定该自由落体开始运动的时刻,因此这种设想难以实现。

如果在该自由落体从静止开始运动通过一段路程而达到A

点的时刻开始计时,测出它继续自由下落通过一段路程s所用的时间t,根据公式(1)可得:

(2)这就是初速不为零的自由落体运动方程。其中是该自由落体通过A点时的速度。式(2)可写作如下形式:

(3)显然y(t)是一个一元线性函数。若s取一系列给定值,同样通过实验分别测出对应的t值,然后作y-t实验曲线即可验证上述方程,这一设想不难实现。

2.利用双光电门计时方式测量g

如果用一个光电门测量有两个困难:一是h不容易测量准确;二是电磁铁有剩磁,t不易测量准确。这两点都会给实验带来一定的测量误差。为了解决这个问题采用双光电门计时方式,可以有效的减小实验误差。小球在竖直方向从0点开始自由下落,设它到达A点的速度为V1,从A点起,经过时间t1后小球到达B点。令A、B两点间的距离为h1,则

(4)若保持上述条件不变,从A点起,经过时间t2后,小球到达B’点,令A、B’两点间的距离为h2,则

(5)由(4)和(5)可以得出

(6)利用上述方法测量,将原来难于精确测定的距离h1和h2转化为测量其差值,即(h2-h1),该值等于第二个光电门在两次实验中的上下移动距离,可由第二个光电门在移动前后标尺上的两次读数求得。而且解决了剩磁所引起的时间测量困难。测量结果比应用一个光电门要精确的多。本实验对小球下落运动的研究,仅限于低速情形,因此,空气阻力可以忽略,可视其为自由落体运动。

【仪器描述】

自由落体实验仪器装置主要由自由落体装置和计时器两大部分组成。自由落体装置则由支柱、电磁铁、光电门和捕球器构成(图1)。其主体是一个有刻度尺的立柱,其底座上有调节螺丝可用来调竖直。立柱上端有一电磁铁,可用来吸住小钢球。电磁铁断电后,小钢球即自由下落落入捕球器内。立柱上装有两对可沿立柱上下移动的光电门。本实验用的光电门由一个小的红外发光二极管和一个红外接收二极管组成,并与计时器相接。外发光二极管对准红外接收二极管,二极管前面有一个小孔可以减小红外光束的横截面。球通过第一个光电门时产生的光电信号触发计时器开始计时,通过第二个光电门时使之终止计时,因此,计时器显示的结果是两次

遮光之间的时间,亦即小球通过两光电门之间的时间。

本实验计时器采用“数字存储毫秒计”,的核心是一个单片机,用八个数码管显示有关结果。计时单位为“秒”,用科学计数法表示数值。

【实验目的】

1证自由落体运动方程;

2定当地重力加速度。

【实验内容】

1.先用铅垂线目测将支柱调竖直。计时计数仪“转换”选单位“ms”,“功能”选“S2计时2”记录通过两个光电门的时间间隔,适当拉开两光电门的距离(如相隔50cm),确保降落的钢球能通过两光电门。

2.固定第一光电门于xA处(如置于支柱上30cm处),使第2光电门位于xB,与第一光电门相隔约s=xB-xA=40cm(如置于70cm处),记录小钢球通过两光电门的时间间隔,重复测5次。

3.第一光电门保持不动,向下移动第二光电门约10cm,重复测5次;继续向下移动第2光电门,测6-8组不同距离的值。【注意事项】

1.计时计数仪上,“电磁铁”指示灯亮可吸住小钢球,按一次指示灯灭小球开始降落;有数据时按“功能”清零。

2.测量时一定要保证支架稳定不晃动。

【数据记录与结果】

1.实验数据记录

第一光电门位置xA=_________________

2.数据处理

计算各组y=s/t的平均值和t的平均值,作图像。看各测值点在本实验的测量误差范围内是否分布在一直线上,用两点式求出该直线的斜率并确定g值。将该实验曲线向左延长找出与y轴交点的坐标确定v0。

【思考题】

1估算小球从1m高处下落至地面时,受到的空气阻力,并与重力数值比较。

2如果用体积相同而质量不同的小木球来代替小铁球,试问实验所得到的g值是否不同?您将怎样通过实验来证实您的答案呢?

3试分析本次实验产生误差的主要原因,并讨论如何减小重力加速度g的测量误差。

【深度思考】

1设计只用一个光电门去完成这些方案。

2如果自由落体装置上没有水平仪,你用什么方法较准确的调节支架铅直?

3用测g时,A和B的位置怎样比较合适?改变A、B的位置进行实验,并对结果进行讨论

初中物理所有公式总结

1. 电功(W):电流所做的功叫电功, 2. 电功的单位:国际单位:焦耳。常用单位有:度(千瓦时),1度=1千瓦时= 3.6×106焦耳。 3. 测量电功的工具:电能表(电度表) 4. 电功计算公式:W=UIt(式中单位W→焦(J);U→伏(V);I→安 (A);t→秒)。 5. 利用W=UIt计算电功时注意:①式中的W.U.I和t是在同一段电路;②计算时单位要统一;③已知任意的三个量都可以求出第四个量。 6. 计算电功还可用以下公式:W=I2Rt ;W=Pt;W=UQ(Q是电量); 7. 电功率(P):电流在单位时间内做的功。单位有:瓦特(国际);常用单位有:千瓦 8. 计算电功率公式: (式中单位P→瓦(w);W→焦;t→秒;U→伏(V); I→安(A) 9. 利用计算时单位要统一,①如果W用焦、t用秒,则P的单位是瓦;②如果W用千瓦时、t用小时,则P的单位是千瓦。 10.计算电功率还可用右公式:P=I2R和P=U2/R 11.额定电压(U0):用电器正常工作的电压。 12.额定功率(P0):用电器在额定电压下的功率。 13.实际电压(U):实际加在用电器两端的电压。 14.实际功率(P):用电器在实际电压下的功率。 当U > U0时,则P > P0 ;灯很亮,易烧坏。当U < U0时,则P < P0 ;灯很暗,当U = U0时,则P = P0 ;正常发光。 (同一个电阻或灯炮,接在不同的电压下使用,则有 ;如:当实际电压是额定电压的一半时,则实际功率就是额定功率的1/4。例220V100W是表示额定电压是220伏,额定功率是100瓦的灯泡如果接在110伏的电路中,则实际功率是25瓦。) 15.焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。 16.焦耳定律公式:Q=I2Rt ,(式中单位Q→焦; I→安(A);R→欧

2018高中物理实验总结【最新完整版】

2018高中物理实验总结【最新完整版】 高中物理实验总结【最新完整版】 应特别注意的问题:验证机械能守恒定律中不需要选择第一个间距等于2mm的纸带.这个实验的正确实验步骤是先闭合电源开关,启动打点计时器,待打点计时器的工作稳定后,再释放重锤,使它自由落下,同时纸带打出一系列点迹.按这种方法操作,在未释放纸带前,打点计时器已经在纸带上打出点迹,但都打在同一点上,这就是第一点.由于开始释放的时刻是不确定的,从开始释放到打第二个点的时间一定小于0.02s,但具体时间不确定,因此第一点与第二点的距离只能知道一定小于2mm(如果这段时间恰等于0.02s,则这段位移s=gt2/2=(100.022/2)m=210-3m=2mm),但不能知道它的确切数值,也不需要知道它的确切数值.不论第一点与第二点的间距是否等于2mm,它都是从打第一点处开始作自由落体运动的,因此只要测量出第一点O与后面某一点P间的距离h,再测出打P点时的速度v,如果: gh ( ), 就算验证了这个过程中机械能守恒.

(2)实验仪器 要求掌握的实验仪器主要有:刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器(千分尺)、天平、停表(秒表)、打点计时器(电火花计时仪)、弹簧秤、温度表、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱,等等。对于使用新教材的省市,还要加上示波器等。对这些仪器,都要弄清其原理、会正确使用它们,包括测量仪器的正确读数。 (3)实验装置 对电学实验主要指电路图。 下面几个是应特别注意的: ①验证牛顿第二定律的实验,如何平衡摩擦力是关键。 ②研究平抛物体的运动及碰撞中的动量守恒的实验,这两个实验都要使用斜槽轨道,让小球从轨道上端无初速滚下,然后平抛出去,在安装装置时要注意保证轨道末端必须水平,如果实验要进行多次,每次小球应从同一高度处下落,因此

高考物理电学实验复习总结

高考物理电学实验 第一讲 电学实验基础知识 近几年高考物理电学实验的考查不断推陈出新,但仍然是基于两个基本的实验原理,即R =U/I,和E =U外+U 内.从考查的形式上看,主要表现在以下三方面:一是命题由知识立意向能力立意转变,从机械记忆向分析理解与迁移应用转变;二是在试题情景设置上多与生产、生活实际相结合,更注重综合应用能力的考查;三是注重实验中科学探究能力的考查,为学生进入高校的继续学习打下基础。 高考电学实验题是“源于教材,但又高于教材”,侧重考查实验思想和方法,考查动手操作、观察记录和数据分析处理的能力和简单的实验设计能力。电学实验虽然常考常新,但万变不离其宗,”题在书外,理在其中”,不变的实验的基本原理、基础知识、基本方法和基本技能。 理论讲解 一、明确电路结构 除“测电源电动势和内阻”外,其他实验的电路结构都可以分为测量电路和控制电路两部分,如图1。 二、电流表、电压表的选取 1.顺序问题 一般情况下电源是唯一性器材,首先由电源的电动势E出发, 由E 或所测元件的额定电压来估算所测元件的最大电压U m ,以此来 确定○V表量程;再计算电流表的最大电流I m 或者由所测元件的额定电流来确定错误!表量程。 2.可获取的实验数据宽度问题 基于实验测量精确度的 ,实验可获取的数据宽度下限是电表量程的1/3,上限是电表量程和Um (I m)二者中的最小值。选择电表时,能获取实验数据宽度越大的电表,就是应选择的电表。 3.选择电流表、电压表时不考虑U m (Im)超过量程的问题,因为有控制电路可以控制。 三、两种控制电路的比较 2.两种控制电路的选择 (1)根据关键词选择 凡题目中要求“测量数据从0开始”、“数据变化范围大(图象、特征曲线、多测数据)”, 电路图 负载R 上电压U调节范围 负载R上电流调节范围 闭合电键前触头处位置 相同条件下电路消耗的总功率 分压接法 R R+R0 U 0≤U ≤ U0 U0 R+R0 ≤I R ≤U 0R a U0I R 限流接法 0≤U ≤U0 0≤I R ≤U 0 R a U 0(IR +I aP ) 比较 分压路调节范围大 分压电调节范围大 保护电路 限流电能耗较小 测量电路 控制电路 图1

实验一探究自由落体运动规律

实验一 探究自由落体运动规律 一、提出问题: 你能设计怎样的的实验来研究自由落体运动的规律? 二、参考的器材: 请在你需要的器材后面的空格内打“√”,若不够,在空格写上需要的器材名称 三、探究过程 【猜想与假设】 根据你的生活经验,你认为自由落体运动的规律是: 猜想1:s ∝ t 猜想2:s ∝ t 2 猜想3:s ∝√t 【设计与提示】 1.实验装置如图1-1所示,固定电火花打点计时器(或电磁打点计时器),注意电火花打点应 (填“竖直”活“水平” )固定在 上。 2.释放纸带前,手提纸带时应保持物体 。 【操作与记录】 1) 探究物体的轻重与下落快慢的关系。 结论

2)探究自由落体运动规律 3)按上图实验装置固定电火花打点计时器,并连接好电路。 4)把纸带的一固定在重锤上,另一端穿过打点计时器,用手向上提纸带,使重 锤静止在靠近的地方。 5)接通电源,然后松开纸带,让重锤带着纸带下落,打点计时器就在纸带上打 下一列小点。关闭电源,取下纸带。 6)更换纸带,重复做3~4次实验。 7)从几条打上点的纸带中,挑选出第一、二点之间的距离接近2mm并且点迹清 晰的纸带进行测量。 8)在挑选出来的纸带上从第一个点开始依次记上0、1、2、3、4……用毫米 1、根据你的猜想,在图1-2所示的坐标纸上作出相应的图像(s-t,s-t2或s-t) 如果你的猜想正确,图像是一条过原点的直线。如果不是一条直线,请验证下一个猜想。你得到的自由落体运动的位移s与时间t的关系式。 图1-2 2、假定自由落体运动时一种匀变速直线运动,请从数学角度推导自由落体运动 的位移与时间的关系式,请把你的推到过程写在下面。

高考物理实验全面总结完整版

高考物理实验全面总结 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】

2017高考物理实验复习针对每一个实验,注意做到“三个掌握、五个会”,即掌握实验目的、步骤、原理;会控制条件、会使用仪器、会观察分析、会处理数据并得出相应的结论、会设计简单的实验方案。(这句是听别的老师说的,觉得挺对的) 第一部分考查的内容及要点 一、基本仪器的使用: 刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、打点计时器、弹簧秤、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等二、基本实验操作: 实物连线、实验步骤、纠错、补漏、排序等。 三、基本实验原理: 详见“第二部分:实验专题总结” 四、实验数据处理及误差分析: 图像法(剔除错误数据,找规律),列表法(多个量之间的关系,正反比关系);减小误差(换仪器、换方法、多次测量、作图等) 五、开放性实验题: 设计实验,实验探究,实验变式(这部分的关键是回归已知的实验,用脑海里已有的实验原理和实验仪器去解决新问题是这类题的关键)

第二部分实验专题总结 一、实验部分考题分析: 力学实验的主线是打点计时器(光电门); 电学实验的主线是各种方法测各种电阻; 电磁学内容实验题略有涉猎,但很少; 考题基本为课本实验的变式、组合或重新设计。 二、考纲实验: 实验一:研究匀变速直线运动实验二:探究弹力和弹簧伸长的关系 实验三:验证力的平等四边形定则实验四:验证牛顿运动定律 实验五:探究动能定理实验六:验证机械能守恒定律 实验七:验证动量守恒定律实验八:测定金属的电阻率 实验九:描绘小电珠的伏安特性曲线实验十:测定电源的电动势和内阻 实验十一:练习使用多用电表实验十二:传感器的简单使用 实验十三:用油膜法估测分子的大小(3-3) 实验十四:探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度(3-4) 实验十五:测定玻璃的折射率实验十六:用双缝干涉测光的波长 三、专题突破: 实验一研究匀变速直线运动

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最新高考物理实验方法,高考物理实验题考查什么? 高考物理实验题考查什么? 高考物理实验题解题技巧 1、实验题一般采用填空题或作图题的形式出现。 作为填空题: 数值、单位、方向或正负号都应填全面。 作为作图题: ①对函数图像应注明纵、横轴表示的物理量、单位、标度及坐标原点。 ②对电学实物图,则电表量程、正负极性,电流表内、外接法,变阻器接法,滑动触头位置都应考虑周全。 ③对光路图不能漏箭头,要正确使用虚、实线,各种仪器、仪

表的读数一定要注意有效数字和单位;实物连接图一定要先画出电路图(仪器位置要对应);各种作图及连线要先用铅笔(有利于修改),最后用黑色签字笔涂黑。 切记: 游标卡尺、螺旋测微器、多用电表的读数历来都是考察的重点。 切记: 选择题有8-10分是送你的,但你可能拿不到(单位、有效数字、小数点后保留几位、坐标原点等)。 2、常规实验题。 主要考查课本实验,几年来考查比较多的是试验器材、原理、步骤、读数、注意问题、数据处理和误差分析,解答常规实验题时,这种题目考得比较细,要在细、实、全上下足功夫。 3、设计型实验重在考查实验的原理。 要求同学们能审清题意,明确实验目的,应用迁移能力,联想相

关实验原理。 在设计电学实验时,要把安全性【所谓的安全不是对人来说,而是对仪器来说的】放在第一位。 同时还要尽可能减小实验的误差【误差从偶然和系统两个方面考虑,系统免不了,偶然可减小】,避免出现大量程测量小数值的情况。 高考物理实验如何得高分 一、近三年高考实验考试内容统计及特点分析 (1)实验题型多样,取材广泛 选择题主要考查仪器选择、实验原理、实验步骤排序及正误分析、数据分析等;填空题主要考查实验知识及实验能力、仪器读数;图线题主要考查实物连接图、电路原理图、光路图及图象法处理实验数据等:计算类型题主要考查由计算确定实验方案、推导待测量表达式等。 实验题取材广泛,从力学到电学、光学,均有涉及,且以电学实验为主。这些实验题有的是课本上经典学生实验,而更多的是"源于教材又高于教材"的创新题,侧重考查学生的综合素质和利用基本原

初中物理公式总结大全(最新归纳)

初中物理公式汇总 速度公式: t s v = 公式变形:求路程——vt s = 求时间——t=s/v 重力与质量的关系: G = mg 密度公式: V m = ρ 浮力公式: F 浮= G 物 – F 示 F 浮= G 排=m 排g F 浮=ρ液gV 排 F 浮= G 物 压强公式:P=F/S (固体) 液体压强公式: p =ρgh 物理量 单位 p ——压强 Pa 或 N/m 2 ρ——液体密度 kg/m 3 h ——深度 m g=9.8N/kg ,粗略计算时取g=10N/kg 面积单位换算: 1 cm 2 =10--4m 2 1 mm 2 =10--6m 2 注意:S 是受力面积,指有受到压力作用的那部分面积 注意:深度是指液体内部某一点到自由液面的竖直距离; 单位换算:1kg=103 g 1g/cm 3=1×103kg/m 3 1m 3=106cm 3 1L=1dm 3=10-3m 3 物理量 单位 p ——压强 Pa 或 N/m 2 F ——压力 N S ——受力面积 m 2 物理量 单位 F 浮——浮力 N G 物——物体的重力 N 提示:[当物体处于漂浮或悬浮时] 物理量 单位 v ——速度 m/s km/h s ——路程 m km t ——时间 s h 单位换算: 1 m=10dm=102cm=103mm 1h=60min=3600 s ; 1min=60s 物理量 单位 G ——重力 N m ——质量 kg g ——重力与质量的比值 g=9.8N/kg ;粗略计算时取 物理量 单位 ρ——密度 kg/m 3 g/cm 3 m ——质量 kg g V ——体积 m 3 cm 3 物理量 单位 F 浮——浮力 N ρ ——密度 kg/m 3 V 排——物体排开的液体的体积 m 3 g=9.8N/kg ,粗略计算时取g=10N/kg G 排——物体排开的液体 受到的重力 N m 排——物体排开的液体 的质量 kg

2018高考物理实验全面总结

2017高考物理实验复习 针对每一个实验,注意做到“三个掌握、五个会”,即掌握实验目的、步骤、原理;会控制条件、会使用仪器、会观察分析、会处理数据并得出相应的结论、会设计简单的实验方案。(这句是听别的老师说的,觉得挺对的) 第一部分考查的内容及要点 一、基本仪器的使用: 刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、打点计时器、 弹簧秤、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等二、基本实验操作: 实物连线、实验步骤、纠错、补漏、排序等。 三、基本实验原理: 详见“第二部分:实验专题总结” 四、实验数据处理及误差分析: 图像法(剔除错误数据,找规律),列表法(多个量之间的关系,正反比关系);减小误差(换仪器、换方法、多次测量、作图等)五、开放性实验题: 设计实验,实验探究,实验变式(这部分的关键是回归已知的 实验,用脑海里已有的实验原理和实验仪器去解决新问题是这 类题的关键)

第二部分实验专题总结 一、实验部分考题分析: 力学实验的主线是打点计时器(光电门); 电学实验的主线是各种方法测各种电阻; 电磁学内容实验题略有涉猎,但很少; 考题基本为课本实验的变式、组合或重新设计。 二、考纲实验: 实验一:研究匀变速直线运动实验二:探究弹力和弹簧伸长的关系实验三:验证力的平等四边形定则实验四:验证牛顿运动定律 实验五:探究动能定理实验六:验证机械能守恒定律 实验七:验证动量守恒定律实验八:测定金属的电阻率 实验九:描绘小电珠的伏安特性曲线实验十:测定电源的电动势和内阻 实验十一:练习使用多用电表实验十二:传感器的简单使用 实验十三:用油膜法估测分子的大小(3-3) 实验十四:探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度(3-4) 实验十五:测定玻璃的折射率实验十六:用双缝干涉测光的波长三、专题突破: 实验一研究匀变速直线运动 本题做的比较多了,要点基本上都掌握了,这里只强调两点:1.不要上来就用公式,要先验证一下是不是匀变速,即△s是否都相等;2.本题可能涉及到牛顿力学,不要漏知识点。 一、实验目的 1.练习使用打点计时器,学会用打上点的纸带研究物体的运动. 2.掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法. 3.能够利用纸带测定物体做匀变速直线运动的加速度.

探究自由落体运动的规律实验报告

探究自由落体运动的规律 一、实验目的:1.研究自由落体运动2.测量重力加速度g 值 二、实验原理: 自由落体运动是匀加速直线运动,速度v 与时间t 满足关系v=gt,v-t 图像是一条直线,直线的斜率为重力加速度g 值。由h=1/2 gt2,经过0.02s 纸带下落的位移约为2mm,所以,实验中选前两个点间距为2mm 的纸带进行研究。 三、实验器材:打点计时器、刻度尺、铁架台、纸带、重物(两个质量不同) 四、注意事项: 1、按实验要求接好线路,并用手托重物将纸带拉到最上端; 2、打点计时器的安装要使两限位孔在同一竖直线上,以减少摩擦阻力; 3、应选用质量和密度较大的重物,增大重力可使阻力的影响先对减少,增大密度可以减小体积,可使空气阻力减小; 4、先接通电路再放开纸带; 5、手捏纸带松手前,不要晃动,保证打出的第一点清晰; 6、重复上述步骤多次,直到选取只有打出点的第一点与第二点之间间隔约为2mm的纸带才是有效的。 五、实验步骤: 1.把铁架平台放在桌面边缘上,将打点计时器固定在铁架台上,注意打点计时器的安装要使两个限位孔在同一竖直线上,以减少摩擦阻力。 2.纸带下端挂重物、穿过打点计时器,上端用夹子夹好,并调整纸带顺利穿过限位孔,用手托住重物。 3.接通电源,待打点稳定后打开夹子,释放纸带; 4.纸带离开打点计时器后,关闭电源,取下纸带; 5.换上新纸带,重复操作三次。 6.在纸带下端重新换上另一重物,重复上述操作,打完后立即关闭电源。 7.换上新纸带,重复操作三次。 8.将所得纸带中各点的速度计算出来填入下列表格中:

根据上表中各个数据在坐标纸上绘制速度—时间图像,观察所得图像特点,总结出物体在重物的牵引下速度随时间的变化关系,从而得出自由落体的加速度大小。 六、探究结论: 1、自由落体的运动轨迹是________________________,速度方向___________________; 2、连续相同时间内的位移越来越大,说明___________越来越大,即速度大小改变具有_____________________; 3、位移x 与时间t 的平方成___________________________; 4、相邻相等时间间隔的位移之差_______________________________; 5、影响实验精度的因素主要是________________________________________________。

高考物理实验全面总结

高考物理实验全面总结 考点内容 实验一:研究匀变速直线运动实验二:探究弹力和弹簧伸长的关系实验三:验证力的平等四边形定则实验四:验证牛顿运动定律 实验五:探究动能定理实验六:验证机械能守恒定律 实验七:测定金属的电阻率实验八:描绘小电珠的伏安特性曲线实验九:测定电源的电动势和内阻实验十:练习使用多用电表 实验十一:传感器的简单使用实验十二:验证动量守恒定律 实验十三:用油膜法估测分子的大小 实验一匀变速直线运动的探究 一、实验目的 1.练习使用打点计时器,学会用打上点的纸带研究物体的运动. 2.掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法. 3.能够利用纸带测定物体做匀变速直线运动的加速度. 二、实验原理 1.理论基础 沿直线运动的物体在连续相等的时间内不同时刻的速度分别为v1、v2、v3、…,若v2-v1=v3-v2=v4-v3=…,则说明该物体在相等时间内速度的增量相等,由此说明该物体在

做匀变速直线运动;K =??=??=1 1t v t v a 2.打点计时器的工作原理: (1)作用:计时仪器,每隔0.02 s 打一次点. 工作条件①电磁打点计时器:4~6v 交流电②电火花打点计时器:200v 交流电 (3)纸带上点的意义: ①表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置.(记录了时间和位移) ②通过研究纸带上各点之间的间隔,可以判断物体的运动情况. 设相邻两点之间的位移为S 1、S 2、S 3… (1)若如S 2-S 1=S 3-S 2=…=S n -S n-1=0.则物体做匀速直线运动. (2)若如S 2-S 1=S 3-S 2=…=S n -S n-1≠0,则物体做变速直线运动. 3.求物体加速度的方法和速度 (1)逐差法 如图实-1-1所示,相邻两计数点间的距离分别为S 1、S 2、S 3…、S 6两计数点间的时间间隔为T ,根据△s=aT 2 2122334143)()()(aT s s s s s s s s =-+-+-=- 同理如236253aT s s s s =-=- 即为所求物体运动的加速度. (2)平均速度法求速度

初中物理知识点总结(大全)

初中物理知识点总结(大全) 第一章声现象知识归纳 1 . 声音的发生:由物体的振动而产生。振动停止,发声也停止。 2.声音的传播:声音靠介质传播。真空不能传声。通常我们听到的声音是靠空气传来的。 3.声速:在空气中传播速度是:340米/秒。声音在固体传播比液体快,而在液体传播又比空气体快。 4.利用回声可测距离:S=1/2vt 5.乐音的三个特征:音调、响度、音色。(1)音调:是指声音的高低,它与发声体的频率有关系。(2)响度:是指声音的大小,跟发声体的振幅、声源与听者的距离有关系。 6.减弱噪声的途径:(1)在声源处减弱;(2)在传播过程中减弱;(3)在人耳处减弱。 7.可听声:频率在20Hz~20000Hz之间的声波:超声波:频率高于20000Hz的声波;次声波:频率低于20Hz 的声波。 8.超声波特点:方向性好、穿透能力强、声能较集中。具体应用有:声呐、B超、超声波速度测定器、超声波清洗器、超声波焊接器等。 9.次声波的特点:可以传播很远,很容易绕过障碍物,而且无孔不入。一定强度的次声波对人体会造成危害,甚至毁坏机械建筑等。它主要产生于自然界中的火山爆发、海啸地震等,另外人类制造的火箭发射、飞机飞行、火车汽车的奔驰、核爆炸等也能产生次声波。 第二章物态变化知识归纳 1. 温度:是指物体的冷热程度。测量的工具是温度计, 温度计是根据液体的热胀冷缩的原理制成的。 2. 摄氏温度(℃):单位是摄氏度。1摄氏度的规定:把冰水混合物温度规定为0度,把一标准大气压下沸水的温度规定为100度,在0度和100度之间分成100等分,每一等分为1℃。

3.常见的温度计有(1)实验室用温度计;(2)体温计; (3)寒暑表。 体温计:测量范围是35℃至42℃,每一小格是0.1℃。 4. 温度计使用:(1)使用前应观察它的量程和最小刻度值;(2)使用时温度计玻璃泡要全部浸入被测液体中,不要碰到容器底或容器壁;(3)待温度计示数稳定后再读数;(4)读数时玻璃泡要继续留在被测液体中,视线与温度计中液柱的上表面相平。 5. 固体、液体、气体是物质存在的三种状态。 6. 熔化:物质从固态变成液态的过程叫熔化。要吸热。 7. 凝固:物质从液态变成固态的过程叫凝固。要放热. 8. 熔点和凝固点:晶体熔化时保持不变的温度叫熔点;。晶体凝固时保持不变的温度叫凝固点。晶体的熔点和凝固点相同。 9. 晶体和非晶体的重要区别:晶体都有一定的熔化温度(即熔点),而非晶体没有熔点。 10. 熔化和凝固曲线图:

高考物理实验知识点归纳总结

高考物理实验知识点归纳总结 一个实验是基本仪器的使用、实验的设计、实验数据的处理与实验结构的分析三个有机体的合成。带来了高考物理实验知识点归纳总结,供大家参考! 物理实验是高考的主要内容之一.《考试大纲》就高考物理实验共列出19个考点,其中力学8个、热学1个、电学8个、光学2个.要求会正确使用的仪器主要有:刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、电火花计时器或电磁打点计时器、弹簧测力计、温度表、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等,并且对实验误差问题提出了更明确的要求. 一、《考试大纲》中的实验与探究能力要求 能够独立完成物理知识表中所列的实验,能明确实验目的,能理解实验原理和方法,能控制实验条件.会使用仪器,会观察、分析实验现象,会记录、处理实验数据,并得出结论.能发现问题、提出问题,能灵活地应用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题. 二、实验题的主要特点 物理实验年年考,年年有变化.从近年的实验题来看,其显著特点体现在如下两个方面. (1)从简单的背诵实验转向分析、理解实验 实验原理是物理实验的灵魂.近年来,高考物理实验题既不

是简单地回答是什么,也不是背诵该怎样,而是从物理实验情境中理解为什么,通过分析推理判断确实是什么,进而了解物理实验的每一个环节. (2)从既定的课本学生实验转向变化的创新实验 只有创新,试题才有魅力;也只有变化,才能永葆实验考核的活力.近年来,既定刻板的学生实验已经从高考物理实验题中淡出,取而代之的是学生尚未接触过的要通过解读物理原理的新颖实验(如应用性、设计性、专题性实验等).创新的实验题可以使能力考核真正落到实处. 要点归纳 一、实验题的归纳与说明 归类 实验内容 说明 应 用 性 实 验 1.游标卡尺的使用 测量原理、使用方法;10分度、20分度、50分度的游标卡尺的读数等

高中物理实验设计原则

高中物理实验设计原则 1实验的设计 最初的高中物理实验手册对验证机械能守恒实验的设计,是让重锤连接一条纸带,纸带穿过竖直固定的电火花计时器的限位孔(如图1所示),接通计时器电源,手提纸带从高处静止释放重锤,重锤和纸带一起加速下落,打点计时器在纸带上记录了重锤的运动情况.重复做多次试验,然后选择一条打点清晰的纸带(如图2所示)来研究重锤下落是否机械能守恒.重锤从静止开始下落,要求出减少的机械能mgh,首先要找到开始下落时的那个纸带上的那一个打点O点.设计者利用理论计算。所以把距离为2mm的两个打点的那一个点记做是静止下落的起始点O点.这样就可以用刻度尺测量出重锤下落的高度hOB,算出减少的机械能.再利用短时间内AC平均速度约等于B点的瞬时速度.实验分析从以上试验设计原理上去分析以上的实验设计,似乎都一一满足了.而且此实验设计简便,测量数据较少,数据处理也很方便,这样也同时提高了实验的精确性.只是实验中纸带下落过程受到打点计时器和空气的阻力,但重锤的重力远大于阻力.因此数次的实验结果也比较符合设计者的预想.粗略看来此实验的设计较为成功,但问题出在初始点O点的确定上,即2mm的推导上. 2实验的改进 设计者为了避开因寻找起始点而犯的科学性错误,现行的物理实验手册中在处理纸带时,实验不再确定起始点,而是随机取了纸带中较为清晰的两点A、B(如图3所示),验证重锤从A到B的过程中机械能是否守恒.实验要量出AB的距离,然后用短时间内平均速度约等于瞬时速度。实验分析实验的操作过程没有发生变化,只是在纸带打点处理上进行了改进,而改进后的实验没有了科学性错误,并且也是切实可行的.从实验设计原则上看都满足了七大原则,那这样的实验设计是不是完美了呢?不需要做任何的优化了呢?其实我们可以发现这实验设计也有它的缺陷存在.①实验至少需要测量三段距离,要计算两个瞬

探究自由落体运动

“探究自由落体运动”教学设计 【课标要求】 (1)通过史实,初步了解近代实验科学产生的背景,认识实验对物理学发展的推动作用。 (2)经历匀变速直线运动的实验研究过程,了解匀变速直线运动的规律,体会实验在发现自然规律中的作用。 【教材分析】 选自人教版普通高中课程标准实验教科书《物理》(必修1)第二章《匀变速直线运动的研究》第四节《自由落体运动》。 落体运动是一种常见的运动,伽利略对自由落体运动的研究意义重大。关于自由落体运动的学习分成两节来讲授。本节按照伽利略对自由落体运动的研究过程和科学思维过程,使学生认识自由落体运动。下一节通过演示、实验、分析得出自由落体运动的规律,明确重力加速度的意义,使学生对自由落体运动规律有具体、深入的认识。 【学情分析】 在前面的教学中,学生已经初步掌握了平均速度、瞬时速度、加速度的概念,并用电磁打点计时器研究过匀速直线运动和匀变速直线运动,同时对物理学中的理想模型有了一定的认识,具备了初步的逻辑思维能力和运用控制变量的研究方法。 【任务分析】 教学问题从生活中来(通过“测反应时间”的游戏,引起学生的兴趣、质疑,引出课题)→运用合作学习方式展开讨论(引导学生注意直觉经验和逻辑推理的矛盾,使学生明确下一步要解决的问题)→利用分组实验组织学生进行实验探究(引导学生与情景对话,学生之间协商,积极主动的建构自己的知识和逻辑思维)→讨论问题,回到生活中(利用钱毛管的演示,使学生认识到探究现象背后的实质原因是必须考虑外界因素的影响)→学生自主实验探究自由落体运动(对物体情景的分析,实验数据的处理,逐步引导学生探究物理情景之间的物理量的关系) 【教学目标】 1、知识与技能 (1)认识自由落体运动,知道影响物体下落快慢的因素,理解自由落体运动是在理想条件下的运动。 (2)能用打点计时器得到相关的运动轨迹,并能自主分析纸带上记录的位移与时间等运动信息。 (3)初步了解探索自然规律的科学方法,培养学生的观察、概括能力。 2、过程与方法 通过对落体运动的实验探究,初步学习使用变量控制法。 3、情感态度价值观 (1)通过实验探究落体运动的规律,激发学习兴趣,增强求知的欲望。 (2)调动学生积极参与讨论的兴趣,培养逻辑思维能力及表述能力。 (3)渗透物理方法的教育,在研究物理规律的过程中抽象出一种物理模型──自由落体。

高考必考物理实验总结

17年高考必考物理实验总结高三在我们的关注中如约而至,征战高考的号角已经吹响,时间不容置疑地把我们推到命运的分水岭。小编为大家搜集了高考必考物理实验,一起来看看吧。 一、验证性实验 (一)验证力的平等四边形定则 1:目的:验证平行四边形法则。 2.器材:方木板一个、白纸一张、弹簧秤两个、橡皮条一根、细绳套两个、三角板、刻度尺,图钉几个。 3.主要测量: a.用两个测力计拉细绳套使橡皮条伸长,绳的结点到达某点O。结点O的位置。 记录两测力计的示数F1、F2。 两测力计所示拉力的方向。 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。 4.作图:刻度尺、三角板 5.减小误差的方法: a.测力计使用前要校准零点。 b.方木板应水平放置。 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.

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 (二)验证动量守恒定律 1.原理:两小球在水平方向发生正碰,水平方向合外力为零,动量守恒。m1v1=m1v1/+m2v2/ 本实验在误差允许的范围内验证上式成立。两小球碰撞后均作平抛运动,用水平射程间接表示小球平抛的初速度: OP-----m1以v1平抛时的水平射程 OM----m1以v1'平抛时的水平射程 O'N-----m2以V2'平抛时的水平射程 验证的表达式:m1OP=m1OM+m2O/N 2.实验仪器: 斜槽、重锤、白纸、复写纸、米尺、入射小球、被碰小球、游标卡尺、刻度尺、圆规、天平。 3.实验条件: a.入射小球的质量m1大于被碰小球的质量m2(m1>m2) b.入射球半径等于被碰球半径 c.入射小球每次必须从斜槽上同一高度处由静止滑下。 d.斜槽未端的切线方向水平 e.两球碰撞时,球心等高或在同一水平线上 4.主要测量量: a.用天平测两球质量m1、m2

人教版_初中物理_公式大全—公式变形—精华

物理中考复习---物理公式 速度公式: t s v = 公式变形:求路程——vt s =求时间——v s t = G = mg 公式变形:求质量——G m g = 合力公式: F = F 1 + F 2[同一直线同方向二力的合力计算] F = F 1 - F 2[同一直线反方向二力的合力计算] 公式变形:求质量——m =ρ 求体积 ——m v = ρ 浮力公式: F 浮=G – F F 浮= G 排=m 排g F 浮=ρ液gV 排 公式变形: 求密度——V F g 排 浮液 =ρ 求排开液体体积——g ρ 液 浮 排F V = V 物理量单位 v ——速度 m/s km/h s ——路程 m km t ——时间 s h V m =ρ

F 浮=G 压强公式: p =S F 公式变形:求压力——S F ρ= 求受力面积—— ρ F S = 液体压强公式: P =ρ gh 公式变形:求液体密度—— gh p = ρ 求物体所处深度——g P h ρ= *帕斯卡原理:∵p 1=p 2 ∴ 2211S F S F =或21 21S S F F = 杠杆的平衡条件: F 1L 1=F 2L 2 公式变形:求动力—— L L F F 2 2 21= 求动力臂—— F L F L 2 2 22= 求阻力—— L L F F 2 1 1 2 = 求阻力臂—— F L F L 2 1 1 2 = 或写成:1 2 21L L F F = 物理量单位 F 1——动力 N L 1——动力臂 m F 2——阻力 N L ——阻力臂 m

精选高考物理实验复习专题

精选2019高考物理实验复习专题高考在即,为了方便考生们更好地复习总结物理知识,小编在这里整理了精选2019高考物理实验复习专题,供考生们学习,希望能对考生们有帮助! 复习重点:1、长度的测量;2、研究匀变速直线运动;3、探究弹力和弹簧伸长的关系;4、验证力的平行四边形定则。 知识能力点提要: 实验一、长度的测量。实验目的:练习使用刻度尺和游标卡尺测量长度。 一、练习使用刻度尺测量长度。刻度尺又称米尺,常用米尺的最小刻度为lmm,量程不等。 1、刻度尺测量物体的长度时要注意以下几点: (1)刻度线紧贴被测物,眼睛正对刻度线读数,以避免视差。 (2)为防止因端头磨损而产生误差,常选择某一刻度线为测量起点,测量的长度等于被测物体的两个端点在刻度尺上的读数之差。 (3)毫米以下的数值靠自测估读一位,估读最小刻度值的1/10。 (4)测量精度要求高时,要进行重复测量后取平均值。可用累积法测细金属丝的直径或一张白纸的厚度。 二、练习使用游标卡尺测量长度。 1、游标卡尺的构造如图所示。 2、读数原理:如表。 3、测量范围:一般最多可以测量十几个厘米的长度。

4、使用游标卡尺时要注意: (1)对游标尺的末位数不要求再作估读,如遇游标上没有哪一根刻度线与主尺刻度线对齐的情况,则选择靠最近的一根线读数。有效数字的末位与游标卡尺的精度对齐。 (2)测量物不可在钳口间移动或压得太紧,以免磨损钳口或损坏工件。 (3)测量物上被测距离的连线必须平行于主尺。 (4)读数时,在测脚夹住被测物后适当旅紧固定螺丝。 实验二、研究匀变速直线运动。 1、实验目的:测定匀变速直线运动的加速度。 2、电磁打点计时器或电火花计时器是计时仪器。工作电压为_____ 流伏,f = 50Hz时,每隔_______ s打一次点。 3、实验原理:如图所示,T=0.02n秒: (1)逐差法: a平= (a1 + a2 +a3)/3 = [(s4 + s5 +s6) - (s1 + s2 +s3)]/9T2 (2)v - t图象法:利用vn = (sn + sn + 1)/2T求出v1、v2、v3……再作出v - t图象求出斜率,即可得到a。 4、注意事项: (1)实验中应先根据测量和计算得出的各Δs先判断纸带是否做匀变速直线运动,据估算,如果各Δs的差值在5%以内,可认为它们是相等的,纸带做匀变速直线运动。 (2)每打好一条纸带,将定位轴上的复写纸换个位置,以保证打点清晰,同时注意纸带打完后及时断开电源。

高中物理实验的创新性设计

高中物理实验的创新性设计 摘要:为了更好地培养学生的科学素养与创新能力,教师需要在教学中设计创 新性的实验。这要求教师提高自身的知识储量,培养自身的创新意识,掌握一定的创新方法。缺点列举法、希望点列举法、信息交合法等创新技法可为物理实验的创新性设计提供广阔的思路,但不应忘记创新性设计的目的——为教学目标的实现服务。同时,安全性、科学性、实用性、适用性等原则仍是物理创新性设计时所要考虑的最基本原则。 关键词:物理实验;创新性设计;缺点列举法;希望点列举法;信息交合法 一、物理实验创新性设计的意义 作为一门建立在实验基础上的基础自然学科,物理学在研究物质的基本结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律之外,也注重对所采用的实验手段和思维方法的研究。因此,物理的教学始终离不开物理实验的教学:有趣的实验现象是激发学生探索自然、理解自然的兴趣与热情的催化剂,亲手的操作是培养学生物理技能和实践能力的最佳途径;此外亲身的实验经历能让学生体验科学探究的过程、了解科学研究的方法,有助于提高学生的科学素养。 作为教学活动的主导者,教师首先要对实验在物理教学中的重要性有足够的认识,其次要充分利用教材中已有的实验资源,并能够够根据教学实际设计一些创新性的实验。这种创新性的实验设计可以是对教材已有实验的改进,以解决个别实验取材不易、操作不便、实验效果不明显等弊端;也可以是基于教学需要的全新设计,以弥补教材的不足,帮助学生构建一些重要的物理概念和物理规律。 物理实验的创新性设计,是教师秉承新课程标准课程开放性理念,由课程的复制者走向课程的创造者的有效尝试。它可以有效地促进学生自主地、富有个性地学习,对学生的科学探究能力、实践能力和创新意识的培养大有裨益。 二、物理实验创新性设计的方法 那么我们该如何在教学实践中进行创新性的实验设计呢? 创新需要丰富的创造力,而一个人的创造力由他所拥有的知识储量、创造性思维能力和创新技法三个因素共同决定。因此要进行创新性的实验设计,教师要有终身学习的意识,力求在专业上不断进步,不断提高自身的知识储量和创造性思维能力。然而知识是无穷无尽的,创造性思维能力的培养也绝非一日之事,因此要想在短时间提高创造力,掌握必要的创新技法是简单而有效的方法。 创新技法的种类非常之多,本文将结合《感应电流的方向》(鲁科版高中物理选修3-2第2章第1节)中的两个实验介绍缺点列举法、希望点列举法和信息交合法三种创新技法在物理实验创新性设计中的应用。 (一)缺点列举法

17年高考必考物理实验总结(20201122072445)

17 年高考必考物理实验总结 高三在我们的关注中如约而至,征战高考的号角已经吹响,时间不容置疑地把我们推到命运的分水岭。小编为大家搜集了高考必考物理实验,一起来看看吧。 一、验证性实验 (一)验证力的平等四边形定则1:目的:验证平行四边形法则。 2. 器材:方木板一个、白纸一张、弹簧秤两个、橡皮条一根、细绳套两个、三角板、刻度尺, 图钉几个。 3. 主要测量: a. 用两个测力计拉细绳套使橡皮条伸长,绳的结点到达某点 Q结点O的位置。 记录两测力计的示数F1、F2。 两测力计所示拉力的方向。 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。 4. 作图:刻度尺、三角板 5. 减小误差的方法: a. 测力计使用前要校准零点。 b. 方木板应水平放置。 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.

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 (二) 验证动量守恒定律 1. 原理:两小球在水平方向发生正碰, 水平方向合外力为零, 动量守恒。 m1v1=m1v1/+m2v2/ 本实验在误差允许的范围内验证上式成立。两小球碰撞后均作平抛运动, 用水平射程间接表示小球平抛的初速度:OP m1 以v1 平抛时的水平射程 OM ---- m1 以v1' 平抛时的水平射程 O'N --- m2 以V2' 平抛时的水平射程 验证的表达式:m1OP=m1OM+m2O/N 2. 实验仪器:斜槽、重锤、白纸、复写纸、米尺、入射小球、被碰小球、游标卡尺、刻度尺、圆规、天平。 3. 实验条件: a. 入射小球的质量ml大于被碰小球的质量m2(m1>m2) b. 入射球半径等于被碰球半径 c. 入射小球每次必须从斜槽上同一高度处由静止滑下。 d. 斜槽未端的切线方向水平

物理实验设计原则方法

物理实验设计原则 所谓设计实验,是在明确实验目的的基础上,根据实验原理和要求,自己选择适当的器材,或从题目中选择合理的器材,制定实验方案,求出实验结果。这种实验对学生的能力要求较高,学生必须熟练掌握实验的全部原理、器材、操作与技巧,并能触类旁通地灵活运用。 客观地讲,设计性实验对学生综合运用所学知识、对学生创造能力要求比较高,但是它所用的器材、原理、方法都渗透在学生实验、演示实验或课本知识之中。在设计、操作实验时,只是要求学生将它们创造性地组合。因此,在试验教学中,应通过演示实验有目的地培养学生敏锐的观察能力和思维能力;同过实验操作有意识地让学生了解所学仪器、器材的性能和使用方法;通过分析学生实验,让学生熟悉实验方法、弄清实验原理。只有这样,才能使学生在实验思路上触类旁通,全面提高学生实验能力,从而有效地提高较高的实验能力。 一.设计型实验的设计原则 科学性:设计的方案应有科学的依据及正确的方式(1)方案中所依据的原理应遵循物理规律,且要求选用的规律简明、正确。(2)方案中所安排的步骤应有合力的顺序,其操作实验规则要求。(3)方案中进行数据处理及误差分析应依据科学的研究方法。 1.安全性:按设计方案实施时,应安全可靠,不会对器材造成损坏。(1)选用器材时,应考虑器材性能及参量(如:仪表量

程、电器的额定值、测力计的弹性限度等)的要求。 2.精确性:实验误差应控制在误差允许的范围之内,尽可能选择误差较小的方案。(1)在安装器材时或使用仪器之前,应按实验要求对器材、仪表精心调整。如:欧姆表用前要进行调零。(2)选用合适的测量工具(直尺、仪表)及合适的量值范围,使之与被测量数值相匹配。如:使用万用表测量电阻时,应选用合适的档位,使测量时电表指针指在中央刻度值附近。(3)针对实验中可能出现的偶然误差,往往多次重复实验,获取多组实验数据、结果,以选取有效信息、数据。(4)设计合理的数据处理方式。如:求取算术平均值、用坐标纸作图像等。 3.简便性、直观性,设计实验应便于操作、读数、进行数据处理,便于实验者直观、明显的观察。 二.设计型实验的设计思路 解决设计型实验问题的关键在于选择实验原理,它是进行实验设计的根本依据和起点。它决定应当测量哪些物理量、如何安排实验步骤等项目。实验原理的确定:一是根据问题的要求,二是根据问题的条件。 如果问题中没有给定(或给足)实验器材,实验设计的基本思路是:1.根据问题的条件和要求,构思相关的物理情景;2.确定实验原理;3.确定测量的物理量;4.安排实验方案。 有时,对同一个问题,可以构想出不同的物理情景,导出物理量的不同表达形式,以这些表达式作为实验设计的依据,会有不

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