高中物理實驗總結

一、誤差和有效數(shù)字1.誤差

測量值與真實值的差異叫做誤差。誤差可分為系統(tǒng)誤差和偶然誤差兩種。⑴系統(tǒng)誤差的特點是在多次重復同一實驗時，誤差總是同樣地偏大或偏小。

⑵偶然誤差總是有時偏大，有時偏小，并且偏大和偏小的機會相同。減小偶然誤差的方法，可以多進行幾次測量，求出幾次測量的數(shù)值的平均值。這個平均值比某一次測得的數(shù)值更接近于真實值。2.有效數(shù)字

帶有一位不可靠數(shù)字的近似數(shù)字，叫做有效數(shù)字。⑴有效數(shù)字是指近似數(shù)字而言。⑵只能帶有一位不可靠數(shù)字，不是位數(shù)越多越好。

凡是用測量儀器直接測量的結果，讀數(shù)一般要求在讀出儀器最小刻度所在位的數(shù)值（可靠數(shù)字）后，再向下估讀一位（不可靠數(shù)字），這里不受有效數(shù)字位數(shù)的限制。

間接測量的有效數(shù)字運算不作要求，運算結果一般可用2~3位有效數(shù)字表示。二、基本測量儀器及讀數(shù)

高考要求會正確使用的儀器主要有：刻度尺、游標卡尺、螺旋測微器、天平、秒表、打點計時器、彈簧秤、溫度表、電流表、電壓表、多用電表、滑動變阻器、電阻箱等等。1.刻度尺、秒表、彈簧秤、溫度表、電流表、電壓表的讀數(shù)

使用以上儀器時，凡是最小刻度是10分度的，要求讀到最小刻度后再往下估讀一位（估讀的這位是不可靠數(shù)字，但是是有效數(shù)字的不可缺少的組成部分）。凡是最小刻度不是10分度的，只要求讀到最小刻度所在的這一位，不再往下估讀。例如

⑴讀出上左圖中被測物體的長度。⑵上右圖用3V量程時電壓表讀數(shù)為多少？用15V量程時電壓表度數(shù)又為多少？⑶右圖中秒表的示數(shù)是多少分多少秒？凡儀器的最小刻度是10分度的，在讀到最小刻度后還要再往下估讀一位。⑴6.50cm。⑵1.14V。15V量程時最小刻度為0.5V，只讀到0.1V這一位，應為5.7V。⑶秒表的讀數(shù)分兩部分：小圈內(nèi)表示分，每小格表示0.5分鐘；大圈內(nèi)表示秒，最小刻度為0.1秒。當分針在前0.5分內(nèi)時，秒針在0~30秒內(nèi)讀數(shù)；當分針在后0.5分內(nèi)時，秒針在30~60秒內(nèi)讀數(shù)。因此圖中秒表讀數(shù)應為3分48.75秒（這個5是估讀出來的）。2.游標卡尺⑴10分度的游標卡尺。游標上相鄰兩個刻度間的距離為

0.9mm，比主尺上相鄰兩個刻度間距離小0.1mm。讀數(shù)時先從主尺上讀出厘米數(shù)和毫米數(shù)，然后用游標讀出0.1毫米位的數(shù)值：游標的第幾條刻線跟主尺上某一條刻線對齊，0.1毫米位就讀幾（不能讀某）。其讀數(shù)準確到0.1mm。

⑵20分度的游標卡尺。游標上相鄰兩個刻度間的距離為

0123456789001234567891167891005210315012345V5903122803314157213426123355541110524698673753225120491847839104112431645140.95mm，比主尺上相鄰兩個刻度間距離小0.05mm。讀數(shù)時先從主尺上讀出厘米數(shù)和毫米數(shù)，然后用游標讀出毫米以下的數(shù)值：游標的第幾條刻線跟主尺上某一條刻線對齊，毫米以下的讀數(shù)就是幾乘0.05毫米。其讀數(shù)準確到0.05mm。

⑶50分度的游標卡尺。游標上相鄰兩個刻度間的距離為0.98mm，比主尺上相鄰兩個刻度間距離小0.02mm。這種卡尺的刻度是特殊的，游標上的刻度值，就是毫米以下的讀數(shù)。這種卡尺的讀數(shù)可以準確到0.02mm。如右圖中被測圓柱體的直徑為2.250cm。

要注意：游標卡尺都是根據(jù)刻線對齊來讀數(shù)的，所以都不再往下一位估讀。3.螺旋測微器

固定刻度上的最小刻度為0.5mm（在中線的上側）；可動刻度每旋轉一圈前進（或后退）0.5mm。在可動刻度的一周上平均刻有50條刻線，所以相鄰兩條刻線間代表0.01mm。讀數(shù)時，從固定刻度上讀取整、半毫米數(shù)，然后從可動刻度上讀取剩余部分（因為是10分度，所以在最小刻度后應再估讀一位），再把兩部分讀數(shù)相加，得測量值。右圖中的讀數(shù)應該是6.702mm。4.打點計時器打點計時器是一種特殊的計時儀器，電源用50Hz的交流電，所以打相鄰兩個點的時間間隔是0.02s。5.天平天平使用前首先要進行調節(jié)。調節(jié)分兩步：調底座水平和橫梁水平（在調節(jié)橫梁水平前，必須把游碼移到左端零刻度處，左端與零刻線對齊，如圖中虛線所示）。測量讀數(shù)由右盤中砝碼和游標共同讀出。橫梁

mg0100201*0040050060070080090010000525201*永久磁鐵線圈限位孔振針振片上的刻度單位是毫克（mg）。若天平平衡時，右盤中有26g砝碼，游碼在圖中所示位置，則被測物體質量為26.32g（最小刻度為0.02g，不是10分度，因此只讀到0.02g這一位）。

6.多用電表

使用多用電表時首先應該根據(jù)被測物理量將選擇開關旋到相應的位置。使用前應先進行機械調零，用小螺絲刀輕旋調零螺絲，使指針指左端零刻線。使用歐姆擋時，還應進行歐姆調零，即將紅、黑表筆短接，調節(jié)歐姆調零旋鈕，使指針指右端零刻線處。歐姆擋的使用：⑴選擋。一般比被測電阻的估計值低一個數(shù)量級，如估計值為200Ω就應該選×10的倍率。⑵調零。⑶將紅黑表筆接被測電阻兩端進行測量。⑷將指針示數(shù)乘以倍率，得測量值。⑸將選擇開關扳到OFF或交流電壓最高擋。用歐姆擋測電阻，如果指針偏轉角度太小，應增大倍率；如果指針偏轉角度太大，應減小倍率。7.電阻箱

右圖中的電阻箱有6個旋鈕，每個旋鈕上方都標有倍率，將每個旋鈕上指針所指的數(shù)值（都為整數(shù)）乘以各自的倍率，從最高位依次往下讀，即可得到這時電阻箱的實際阻值。圖中最左邊的兩個黑點是接線柱。若指針所示如圖，則阻值為84580.2Ω。

×10×1009019911228828337737654654654×0.1901901901282828373737654654654×100×1K×10K三、重點的學生實驗1.研究勻變速直線運動

右圖為打點計時器打下的紙帶。選點跡清楚的一條，舍掉開始比較密集的點跡，從便于測量的地方取一個開始點O，然后每5個點取一個計數(shù)點A、B、C、D。測出相鄰計數(shù)點間的距離s1、s2、s3利用打下的紙帶可以：

⑴求任一計數(shù)點對應的即時速度v：如vcT=5×0.02s=0.1s）

⑵利用“逐差法”求a：as2s3(其中2Tv/(ms-1)s4s5s6s1s2s3

9T2T2⑶利用上圖中任意相鄰的兩段位移求a：如as3s2

⑷利用v-t圖象求a：求出A、B、C、D、E、F各點的即時速度，畫出如右的v-t圖線，圖線的斜率就是加速度a。2.探究彈力和彈簧伸長的關系（胡克定律）

利用右圖裝置，改變鉤碼個數(shù)，測出彈簧總長度和所受拉力（鉤碼

總重量）的多組對應值，填入表中。算出對應的彈簧的伸長量。在坐標系中描點，根據(jù)點的分布作出彈力F隨伸長量x而變的圖象，從而發(fā)確定F-x間的函數(shù)關系。解釋函數(shù)表達式中常數(shù)的物理意義及其單位。

該實驗要注意區(qū)分彈簧總長度和彈簧伸長量。對探索性實驗，要根據(jù)描出的點的走向，嘗試判定函數(shù)關系。（這一點和驗證性實驗不同。）3.互成角度度兩個力的合成

該實驗是要用互成角度的兩個力和另一個力產(chǎn)生相同的效果，看其用平行四邊形定

則求出的合力與這一個力是否在實驗誤差允許范圍內(nèi)相等，如果在實驗誤差允許范圍內(nèi)相等，就驗證了力的合成的平行四邊形定則。4.研究平拋物體的運動（用描跡法）

該實驗的實驗原理：平拋運動可以看成是兩個分運動的合成：一個是水平方向的勻速直線運動，其速度等于平拋物體的初速度；另一個是豎直方向的自由落體運動。利用有孔的卡片確定做平拋運動的小球運動時的若干不同位置，然后描出運動軌跡，測出曲線任一點的坐標x和y，利用

0T2T3T4T5T6Tt/sxvt、y12gt就可求出小球的水平分速度，即平拋物體的初速度。2該試驗的注意事項有：

⑴斜槽末端的切線必須水平。

⑵用重錘線檢驗坐標紙上的豎直線是否豎直。⑶以斜槽末端所在的點為坐標原點。

⑷如果是用白紙，則應以斜槽末端所在的點為坐標原點，在斜槽末端懸掛重錘線，先以重錘線方向確定y軸方向，再用直角三角板畫出水平線作為x軸，建立直角坐標系。

⑸每次小球應從斜槽上的同一位置由靜止開始下滑。5.驗證動量守恒定律

由于v1、v1/、v2/均為水平方向，且它們的豎直下落高度都相等，所以它們飛行時間相等，若以該時間為時間單位，那么小球的水平射程的數(shù)值就等于它們的水平速度。在右圖中分別用OP、OM和O/N表示。因此只需驗證：m1OP=m1OM+m2(O/N-2r）即可。

注意事項：

⑴必須以質量較大的小球作為入射小球（保證碰撞后兩小球都向前運動）。

⑵小球落地點的平均位置要用圓規(guī)來確定：用盡可能小的圓把所有落點都圈在里面，圓心就是落點的平均位置。

⑶所用的儀器有：天平、刻度尺、游標卡尺（測小球直徑）、碰撞實驗器、復寫紙、白紙、重錘、兩個直徑相同質量不同的小球、圓規(guī)。

⑷若被碰小球放在斜槽末端，而不用支柱，那么兩小球將不再同時落地，但兩個小球都將從斜槽末端開始做平拋運動，于是驗證式就變?yōu)椋簃1OP=m1OM+m2ON，兩個小球的直徑也不需測量了。6.驗證機械能守恒定律

驗證自由下落過程中機械能守恒，圖示紙帶的左端是用夾子夾重物的一端。

⑴要多做幾次實驗，選點跡清楚，且第一、二兩點間距離接近2mm的紙帶進行測量。

⑵用刻度尺量出從0點到1、2、3、4、5各點的距離h1、h2、h3、h4、h5，利用“勻變速直線運動中間時刻的即時速度等于該段位移內(nèi)的平均速度”，算出2、3、4各點對應的即時速度v2、v3、v4，驗證與2、3、4各點對應的重力勢能減少量mgh和動能增加量1mv2是否相等。

2⑶由于摩擦和空氣阻力的影響，本實驗的系統(tǒng)誤差總是使mgh1mv2

0123452⑷本實驗不需要在打下的點中取計數(shù)點。也不需要測重物的質量。7.用單擺測定重力加速度

擺長的測量：讓單擺自由下垂，用米尺量出擺線長L/（讀到0.1mm），用游標卡尺量出擺球直徑（讀到0.1mm）算出半徑r，則擺長L=L/+r

開始擺動時需注意：擺角要小于5°（保證做簡諧運動）；不要使擺動成為圓錐擺。

必須從擺球通過最低點時開始計時，測出單擺做50次全振動所用時間，算出周期的平均值T。改變擺長重做幾次實驗，計算每次實驗得到的重力加速度，再求這些重力加速度的平均值。8用描跡法畫出電場中平面上等勢線

實驗所用的電流表是零刻度在中央的電流表，在實驗前應先測定電流方向與指針偏轉方向的關系：將電流表、電池、電阻、導線按圖1或圖2連接，其中R是阻值大的電阻，r是阻值小的電阻，用導線的a端試觸電流表另一端，就可判定電流方向和指針偏轉方向的關系。

該實驗是用恒定電流的電流場模擬靜電場。與電池正極相連的A電極相當于正點電荷，與電池負極相連的B相當于負點電荷。白紙應放在最下面，導電紙應放在最上面（涂有導電物質的一面必須向上），復寫紙則放在中間。9.測定玻璃折射率

實驗原理：如圖所示，入射光線AO由空氣射入玻OO1后由O1B方向射出。作出法線NN1，則折射率n=Sinα/Sinγ

注意事項：手拿玻璃磚時，不準觸摸光潔的光學面，只能接觸毛面或棱，嚴禁把玻璃磚當尺畫玻璃磚的

界面；實驗過程中，玻璃磚與白紙的相對位置不能改變；大頭針應垂直地插在白紙上，且玻璃磚每一側的兩個大頭針距離應大一些，以減小確定光路方向造成的誤差；入射角應適當大一些，以減少測量角度的誤差。10．伏安法測電阻

G圖1RaGr圖2a璃磚，經(jīng)

伏安法測電阻有a、b兩種接法，a叫(安培計)外接法，b叫（安培計）內(nèi)接法。外接法的系統(tǒng)誤差是由電壓表的分流引起的，測量值總小于真實值，小電阻應采用外接法；內(nèi)接法的系統(tǒng)誤差是由電流表的分壓引起的，測量值總大于真實值，大電阻應采用內(nèi)接

VVAAab法。如果無法估計被測電阻的阻值大小，可以利用試觸法：如圖將電壓表的左端接a點，而將右端第一次接b點，第二次接c點，觀察電流表和電壓表的變化，若電流表讀數(shù)變化大，說明被測電阻是大電阻，應該用內(nèi)接法測量；若電壓表讀數(shù)變化大，說明被測電阻是小電阻，應該用外接法測量。（這里所說的變化大，是指相對變化，即ΔI/I和ΔU/U）。（1）滑動變阻器的連接

滑動變阻器在電路中也有a、b兩種常用的接法：a叫限流接法，b叫分壓接法。分壓接法被測電阻上電壓的調節(jié)范圍大。當要求電壓從零開始調節(jié)，或要求電壓調節(jié)范圍盡量大時應該用分壓接法。用分壓接法時，滑動變阻器應該選用阻值小的；用限流接法時，滑動變阻器應該選用阻值和被測電阻接近的。

（2）實物圖連線技術

無論是分壓接法還是限流

Rab接法都應該先把伏

安法部分接好；對限流電路，只需用筆畫線當作導線，從電源正極開始，把電源、電鍵、滑動變阻器、伏安法四部分依次串聯(lián)起來即可（注意電表的正負接線柱和量程，滑動變阻器應調到阻值最大處）。

對分壓電路，應該先把電源、電鍵和滑動變阻器的全部電阻絲三部分用導線連接起來，然后在滑動變阻器電阻絲兩端之中任選一個接頭，比較該接頭和滑動觸頭兩點的電勢高低，根據(jù)伏安法部分電表正負接線柱的情況，將伏安法部分接入該兩點間。

（3）描繪小電珠的伏安特性曲線

因為小電珠（即小燈泡）的電阻較�。�10Ω左右）所以應該選用安培表外接法。

小燈泡的電阻會隨著電壓的升高，燈絲溫度的升高而增大，所以U-I曲線不是直線。為了反映這一變化過程，燈泡兩端的電壓應該由零逐漸增大到額定電壓。所以滑動變阻器必須選用分壓接法。在上面實物圖中應該選用右面的那個圖，開始時滑動觸頭應該位于左端（使小燈泡兩端的電壓為零）。

由實驗數(shù)據(jù)作出的I-U曲線如右，說明燈絲的電阻隨溫度升高而增大，也就說明金屬電阻率隨溫度升高而增大。（若用U-I曲線，則曲線的彎曲方向相反。）

若選用的是標有“3.8V0.3A”的小燈泡，電流表應選用0-0.6A量程；電壓表開始時應選用0-3V量程，當電壓調到接近3V時，再改用0-15V量程。11．把電流表改裝為電壓表

⑴、用圖(a)測定電流表內(nèi)阻rg，方法是：先斷開S2，閉合S1，調節(jié)R，使電流表滿偏；然后閉合S2，調節(jié)R/，使電流表達到半滿偏。當R比R/大很多時，可以認為rg=R/。（當R比R/大很多時，調節(jié)R/基本上不改

VAVAI/AOU/V

變電路的總電阻，可認為總電流不變，因此當電流表半滿偏時，通過R/的電流也是滿偏電流的一半，兩個分路的電阻相等）。實際上，S2閉合后，總電阻略有減小，總電流略有增大，當電流表半滿偏時，通過R/的電流比通過電流表的電流稍大，即R/比rg稍小，因此此步測量的系統(tǒng)誤差，總是使rg的測量值偏小。其中R不必讀數(shù)，可以用電位器，R/需要讀數(shù)，所以必須用電阻箱。

根據(jù)rg、Ig和擴大后的量程，計算出需要給電流表串聯(lián)的電阻R1的值。

⑵、用(b)圖把改裝的電壓表和標準電壓表進行校對。校對要每0.5V校對一次，所以電壓要從零開始逐漸增大，因此必須選用分壓電路。百分誤差的計算：

如果當改裝電壓表示數(shù)為U時，標準電壓表示數(shù)為U/，則這時的百分誤差為|U-U/|/U/。

如果校對時發(fā)現(xiàn)改裝電壓表的示數(shù)總是偏大，則應該適當增大R1的阻值(使表頭的分壓減小一些)，然后再次重新進行校對。12.測定金屬的電阻率

被測電阻絲的電阻較小，所以選用電流表外接法；本實驗不要求電壓調節(jié)范圍，可選用限流電路。因此選用上面左圖的電路。開始時滑動變阻器的滑動觸頭應該在右端。本實驗通過的電流不宜太大，通電時間不能太長，以免電阻絲發(fā)熱后電阻率發(fā)生明顯變化。13用電流表和電壓表測電池的電動勢和內(nèi)電阻

根據(jù)閉合電路歐姆定律：E=U+Ir，本實驗電路中電壓表的示數(shù)是準確的，電流表的示數(shù)比通過電源的實際電流小，所以本實驗的系統(tǒng)誤差是由電壓表的分流引起的。為了減小這個系統(tǒng)誤差，電阻R的取值應該小一些，所選用的電壓表的內(nèi)阻應該大一些。

為了減小偶然誤差，要多做幾次實驗，多取幾組數(shù)據(jù)，然后利用U-I圖象處理實驗數(shù)據(jù)：將點描好后，用直尺畫一條直線，使盡量多的點在這條直線上，而且在直線兩側的點數(shù)大致相等。這條直線代表的U-I關系的誤差是很小的。它在U軸上的截距就是電動勢E式應該是r=|ΔU/ΔI|）。

為了使電池的路端電壓變化明顯，電池的內(nèi)阻宜大些。（選用使用過一段時間的1號電池）14.用多用電表探索黑箱內(nèi)的電學元件

設定黑箱上有三個接點，兩個接點間最多只能接一個元件；黑箱內(nèi)所接的元件不超過兩個。測量步驟和判定：

⑴用直流電壓擋測量，A、B、C三點間均無電壓；說明箱內(nèi)無電源。

⑵用歐姆擋測量，A、C間正、反接阻值不變，說明A、C間有一個電阻。⑶用歐姆擋測量，黑表筆接A紅表筆接B時測得的阻值較小，反接時測得的阻值較大，說明箱內(nèi)有一個二極管，可能在AB間，也可能在BC間，如右圖中兩種可能。

⑷用歐姆擋測量，黑表筆接C紅表筆接B測得阻值比黑表筆A紅表筆接B時測得的阻值大，說明二極管在AB間。所以黑箱內(nèi)的兩個元件的接法肯定是右圖中的上圖。

（a）

(b)

U/V3.02.01.0RAVo0.20.40.6I/A

（對應的I=0），它的斜率的絕對值就是內(nèi)阻r。（特別要注意：有時縱坐標的起始點不是0，求內(nèi)阻的一般

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高中物理實驗總結

實驗一：研究勻變速直線運動

(一)實驗目的

1.學會用打上點的紙帶研究物體的運動。2.掌握判斷物體是否做勻變速運動的方法。3.會利用紙帶測定勻變速直線運動的加速度。4.練習使用打點計時器(二)實驗原理

1.勻變速直線運動的特點

(1)物體做勻變速直線運動時，若加速度為a，在各個連續(xù)相等的時間T內(nèi)發(fā)生的位移依次為x1、x2、x3、、xn，則有：x2-x1＝x3－x2＝=xn-xn-1＝aT2，即任意兩個連續(xù)相等的時間內(nèi)的位移差相等。可以依據(jù)這個特點，判斷一個物體是否做勻變速直線運動。

(2)做勻變速直線運動的物體在某段時間內(nèi)的平均速度等于該段時間內(nèi)中間時刻的瞬時速度。2.由紙帶求物體加速度的方法(1)逐差法

設相鄰相同時間T內(nèi)的位移分別為x1、x2、、x6，則x2-x1=x3-x2=x4-x3==x6-x5=aT2x4-x1=3a1T2x5-x2=3a2T2x6-x3=3a3T2

得加速度a＝(a1+a2+a3)/3

＝(2)圖象法(421522623)x4x5x6x1x2x3233T3T3T9T以打某計數(shù)點時為計時起點，然后利用vn＝(xn+xn+1)/2T測出打各點時的速度，描點得v-t圖象，v-t圖象的斜率即為加速度，如圖所示。

(3)由紙帶求物體速度的方法“平均速度法”求速度，即vn＝(xn+xn+1)/2T，如圖所示。

(三)實驗器材

電火花計時器或電磁打點計時器，一端附有滑輪的長木板、小車、紙帶、細繩、鉤碼、刻度尺、導線、電源、復寫紙片。

(四)實驗步驟

1.把附有滑輪的長木板放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面；把打點計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端；連接好電路，再把一條細繩拴在小車上，細繩跨過滑輪，下邊掛上合適的鉤碼；將紙帶穿過打點計時器，并把它的一端固定在小車的后面。實驗裝置如圖所示。

2.把小車停在靠近打點計時器處，接通電源后，放開小車，讓小車拖著紙帶運動，打點計時器就在紙帶上打下一系列的點。換上新紙帶，重復三次。

3.從三條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶，舍掉開頭比較密集的點，在后邊便于測量的地方找一個開始點，在選好的開始點下面記作0，0后面第5個點記作1，1后面第5個點記作2，依次標出計數(shù)點3，4，5，6，兩相鄰計數(shù)點間的距離用刻度尺測出，分別記作x1、x2、、x6。

4.根據(jù)測量結果和前面計算公式，計算出a1、a2、a3的值，求出a的平均值，它就是小車做勻變速運

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動的加速度。

同學們還可先畫出v-t圖象，再求小車做勻變速運動的加速度。(五)注意事項

1.要在鉤碼落地處放上軟墊或砂箱，防止撞壞鉤碼。

2.要在小車到達滑輪前用手按住它或放置泡沫塑料擋板，防止撞壞小車。

3.小車的加速度宜適當大些，可以減小長度的測量誤差，加速度大小以能在約50cm的紙帶上清楚地取出7~8個計數(shù)點為宜。

4.紙帶運動時盡量不要讓紙帶與打點計時器的限位孔摩擦。

5.要先接通電源，待打點計時器工作穩(wěn)定后，再放開小車；放開小車時，小車要靠近打點計時器，以充分利用紙帶的長度。

6.不要分段測量各段位移，應盡可能地一次測量完畢(可先統(tǒng)一量出各計數(shù)點到計數(shù)起點0之間的距離)，讀數(shù)時應估讀到毫米的下一位。(六)誤差分析

本實驗參與計算的量有x和T，因此誤差來源于x和T。

1.由于相鄰兩計數(shù)點之間的距離x測量不夠精確而使a的測量結果產(chǎn)生誤差。2.市電的頻率不穩(wěn)定使T不穩(wěn)定而產(chǎn)生誤差。

實驗二：探究彈力和彈簧伸長的關系

（一）實驗目的

1.探究彈力與彈簧伸長的關系。

2.掌握利用圖象研究兩個物理量之間關系的方法。（二）實驗原理

1.如圖所示，彈簧在下端懸掛鉤碼時會伸長，平衡時彈簧產(chǎn)生的彈力與所掛鉤碼的重力大小相等。2.用刻度尺測出彈簧在不同鉤碼拉力下的伸長量x，建立坐標系，以縱坐標表示彈力大小F，以橫坐標表示彈簧的伸長量x，在坐標系中描出各點(x，F(xiàn))，然后用平滑的曲線連結起來，根據(jù)實驗所得的圖線，就可探知彈力大小與伸長量之間的關系。（三）實驗器材

輕質彈簧一根、鉤碼一盒、刻度尺、重錘、坐標紙、三角板。（四）實驗步驟

1.如圖所示，將鐵架臺放于桌面上(固定好)，將彈簧的一端固定于鐵架臺的橫梁上，在挨近彈簧處將刻度尺(最小分度為mm)固定于鐵架臺上，并用重錘線檢查刻度尺是否豎直。2.記下彈簧下端不掛鉤碼時所對應的刻度L0。

3.在彈簧下端掛上一個鉤碼，待鉤碼靜止后，記下彈簧下端所對應的刻度L1。

鉤碼個數(shù)刻度伸長量xn=Ln-L0彈力F0123L0=L1=L2=L3=鉤碼時，彈簧下

x1=x2=F1=F2=6L6=x6=F6=

4.用上面方法，記下彈簧下端掛2個、3個、4個

端所對應的刻度L2、L3、L4，并將所得數(shù)據(jù)記錄在表格中。

5.用xn＝Ln－L0計算出彈簧掛1個、2個、3個鉤碼時彈簧的伸長量，并根據(jù)當\u573

點。

7.根據(jù)所描各點的分布與走向，作出一條平滑的曲線(不能畫成折線)。

8.以彈簧伸長量為自變量，彈力大小為因變量，寫出曲線所代表的函數(shù)。首先嘗試寫成一次函數(shù)的形式，如果不行，寫成二次函數(shù)的形式或其他形式。

9.研究并解釋函數(shù)表達式中常數(shù)的物理意義。（五）注意事項

1.安裝時，要保持刻度尺豎直并靠近彈簧。

2.實驗時，要盡量選擇長度較大、匝數(shù)較多，但軟硬程度(勁度系數(shù))適中的彈簧，以每掛一個鉤碼(20g)彈簧伸長量增大1~2cm為宜。

3.讀取彈簧下端所對應的刻度時，要用三角板，并且視線垂直于刻度，力求讀數(shù)準確，并且要等鉤碼靜止時，再讀數(shù)。

4.實驗中懸掛鉤碼時注意不要太多，以免彈簧被過分拉伸，超過彈簧的彈性限度。5.要使用輕質彈簧，且要盡量多測幾組數(shù)據(jù)。

6.建立坐標系時，要選擇合適標度，以使所畫曲線占據(jù)整個坐標紙。

7.畫圖線時，不一定要讓所有各點都正好在曲線上，但應注意使曲線兩側的點大致相同，偏離太遠的點要舍棄。

（六）誤差分析

本實驗的誤差主要來自以下兩個方面：1.彈簧的長度測量不精確。2.描點、畫圖不精確。

實驗三：驗證力的平行四邊形定則

（一）實驗目的

1.驗證力的平行四邊形定則。

2.掌握彈簧秤的構造、調節(jié)方法和使用方法。（二）實驗原理

如果兩個互成角度的共點力F1、F2作用于橡皮筋的結點上，與只用一個力F′作用于橡皮筋的結點上，所產(chǎn)生的效果相同(橡皮條在相同方向上伸長相同的長度)，那么，F(xiàn)′就是F1和F2的合力。根據(jù)平行四邊形定則作出兩共點力F1和F2的合力F的圖示，應與F′等大同向。

（三）實驗器材

方木板一塊、白紙、彈簧秤(兩只)、橡皮條、細繩套(兩個)、三角板、刻度尺、圖釘(幾個)。（四）實驗步驟

1.用圖釘把白紙釘在方木板上。

2.把方木板平放在桌面上，用圖釘把橡皮條的一端固定在A點，橡皮條的另一端拴上兩個細繩套。(固定點A在紙面外)

3.用兩只彈簧秤分別鉤住細繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結點到達某一位置O。(如圖所示，位置O須處于紙面以內(nèi))4.用鉛筆描下O的位置和兩細繩套的方向，并記錄彈簧秤的讀數(shù)。5.從力的作用點(位置O)沿著兩細繩套的方向畫直線，按選定的標度作出這兩只彈簧秤的拉力F1和F2的圖示，并用平行四邊形定則作出合力F的圖示。

6.只用一只彈簧秤通過細繩套把橡皮條的結點拉到同樣的位置O，記下彈簧秤的讀數(shù)和細繩的方向。用刻度尺從O點按同樣標度沿記錄的方向作出這只彈簧秤的拉力F′的圖示。

7.比較力F′的圖示與合力F的圖示，看兩者是否等長、同向。

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8.改變兩個力F1和F2的大小和夾角，再重復實驗兩次。（五）注意事項

1.不要直接以橡皮條端點為結點，可拴一短細繩再連兩細繩套，以三繩交點為結點，使結點小些，便于準確地記錄結點O的位置。

2.不要用老化的橡皮條，檢查方法是用一個彈簧秤拉橡皮條，要反復做幾次使橡皮條拉伸到相同的長度看彈簧秤讀數(shù)有無變化。

3.彈簧秤在使用前應水平放置，然后檢查、校正零點。將兩彈簧秤互相勾著水平拉伸，選擇兩只讀數(shù)完全一致的彈簧秤使用。

4.在同一次實驗中，使橡皮條拉長時結點O的位置一定要相同。

5.用兩只彈簧秤鉤住細繩套互成角度地拉橡皮條時，夾角不宜太大，也不宜太小，以60°～100°之間為宜。

6.讀數(shù)時應注意使彈簧秤與木板平行，并使細繩套與彈簧秤的軸線在同一條直線上，避免彈簧秤的外殼與彈簧秤的限位孔之間有摩擦。讀數(shù)時眼睛要正視彈簧秤的刻度，在合力不超出量程及在橡皮條彈性限度范圍內(nèi)的前提下，拉力的數(shù)值應盡量大些。

7.細繩套應適當長一些，便于確定力的方向，不要直接沿細繩套的方向畫直線，應在細繩套末端用鉛筆畫一個點，取掉細繩套后，再將所標點與O點連直線確定力的方向。

8.在同一次實驗中，畫力的圖示所選定的標度要相同，并且要恰當選取標度，使所作力的圖示稍大一些。

（六）誤差分析

本實驗的誤差主要來自以下五個方面：1.用描點法記錄的拉力方向不夠準確；2.所作平行四邊形的對邊不嚴格平行；

3.拉橡皮條時，沒有做到橡皮條及兩細繩套平行于木板，使在紙上所描下的拉力方向并不是拉力的真實方向；

4.沒有校準彈簧秤的零點，兩只彈簧秤的刻度不準確；

5.彈簧的拉桿與限位孔有摩擦，使彈簧秤讀數(shù)并不能真實地表示細繩中拉力的大小。

實驗四：驗證牛頓運動定律

（一）實驗目的

驗證牛頓第二定律，即質量一定時，加速度與作用力成正比；作用力一定時，加速度與質量成反比。（二）實驗原理

采用控制變量法，當研究對象有兩個以上的參量發(fā)生牽連變化時，我們設法控制某些參量不變，而研究其中兩個參量之間的變化關系的方法，是物理實驗中經(jīng)常采取的一種方法。本實驗的參量有F、m、a三個參量，研究加速度a與F及m的關系時，我們先控制一個參量，驗證牛頓第二定律實驗要求先控制小車的質量m不變，討論a與F的關系后，再控制小盤砝碼的質量不變，即F不變，改變小車的質量，討論a與m的關系。（三）實驗器材

打點計時器、紙帶及復寫紙片、小車、一端附有定滑輪的長木板、薄木板、小盤、細繩、低壓交流電源、兩根導線、天平（帶有一套砝碼）、刻度尺、砝碼。（四）實驗步驟

1.用天平測出小車和小盤的質量m和m0，把數(shù)值記錄下來。2.按圖3-4-1把實驗器材安裝好，只是不把懸掛小盤的細繩系在小車上(即不給小車加牽引力)。

3.平衡摩擦力：在長木板的不帶定滑輪的一端下面墊上一塊薄木板，反復移動木板的位置，直至小車在斜面上運動時保持勻速運動狀態(tài)，這時小車拖著紙帶運動時受到的摩擦力恰好

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與小車所受的重力在斜面方向上的分力平衡。

4.把細繩系在小車上并繞過滑輪懸掛小盤。先接通電源再放開小車，取下紙帶，在打點紙帶上標上紙帶號碼。

5.保持小車的質量不變，在小盤內(nèi)放入m′的砝碼，重復步驟4，在小盤內(nèi)分別放入質量m″，m的砝碼，再重復步驟4。m′，m″，m的數(shù)值都要記錄在紙帶上(或自己設計的表格內(nèi))。

6.在每條紙帶上都選取一段比較理想的部分，按“研究勻變速直線運動”實驗中的方法，算出每條紙帶的加速度a。

7.用縱坐標表示加速度，橫坐標表示力，根據(jù)實驗結果在坐標平面上畫出相應的點，若這些點在一條直線上，便證明了加速度與作用力成正比。

8.保持小盤與砝碼的質量不變，在小車上依次加砝碼(也需作好記錄)，重復上述步驟4和6。用縱坐標表示加速度a，橫坐標表示小車及砝碼總質量的倒數(shù)，在坐標平面上根據(jù)實驗結果畫出相應的點，如果這些點在一條直線上，就證明加速度與質量成反比。（五）注意事項

1.一定要做好平衡摩擦力的工作，也就是調出一個合適的斜面，使小車的重力沿著斜面方向的分力正好平衡小車受的摩擦阻力。在平衡摩擦力時，不要把懸掛小盤的細線系在小車上，即不要給小車加任何牽引力，并要讓小車拖著打點的紙帶運動。

2.實驗步驟2、3不需要重復，即整個實驗平衡了摩擦力后，不管以后是改變小盤和砝碼的總質量還是改變小車和砝碼的總質量，都不需要重新平衡摩擦力。

3.每條紙帶必須在滿足小車與車上所加砝碼的總質量遠大于小盤和砝碼的總質量的條件下打出。只有如此，小盤和砝碼的總重力的大小才可視為小車受到的拉力的大小。

4.改變拉力和小車質量后，每次開始時小車應盡量靠近打點計時器，并應先接通電源，再放開小車，且應在小車到達滑輪前按住小車。

5.作圖象時，要使盡可能多的點在所作直線上，不在直線上的點應盡可能對稱分布在所作直線兩側。6.作圖時兩軸標度比例要選擇適當。各量須采用國際單位。這樣作圖線時，坐標點間距不至于過密，誤差會小些。

7.為提高測量精度

(1)應舍掉紙帶上開頭比較密集的點，在后邊便于測量的地方找一個起點。

(2)可以把每打五次點的時間作為時間單位，即從開始點起，每五個點標出一個計數(shù)點，而相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T=0.1s。

8.調整定滑輪的高度，保證細繩與長木板平行。（六）誤差分析

1.質量的測量誤差，紙帶上打點計時器打點間隔距離的測量誤差，細線或紙帶不與木板平行等都會造成誤差。

2.因實驗原理不完善造成誤差。

本實驗中用小盤和砝碼的總重力代替小車受到的拉力(實際上小車受到的拉力要小于小盤和砝碼的總重力)，存在系統(tǒng)誤差。小盤和砝碼的總質量越接近小車的質量，誤差就越大；反之，小盤和砝碼的總質量越小于小車的質量，誤差就越小。3.平衡摩擦力不準造成誤差。

在平衡摩擦力時，除了不掛小盤外，其他的都跟正式實驗一樣(比如要掛好紙帶、接通打點計時器)，勻速運動的標志是打點計時器打出的紙帶上各點的距離相等。

實驗五：探究動能定理

（一）實驗目的

探究外力對物體做功與物體動能變化的關系。（二）實驗原理

探究功與物體動能變化的關系，可通過改變力對物體做

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的功，測出力對物體做不同功時物體的速度，為簡化實驗可將物體初速度設置為零，可用如圖所示的裝置進行實驗，通過增加橡皮筋的條數(shù)使橡皮筋對小車做的功成倍增加。再通過打點計時器和紙帶來測量每次實驗后小車的末速度v。（三）實驗器材

小車(前面帶小鉤)、100g~200g砝碼、長木板，兩側適當?shù)膶ΨQ位置釘兩個鐵釘、打點計時器及紙帶、學生電源及導線(使用電火花計時器不用學生電源)、5~6條等長的橡皮筋、刻度尺。（四）實驗步驟

1.按上圖將實驗儀器安裝好。同時平衡摩擦力。

2.先用一條橡皮筋做實驗，用打點計時器和紙帶測出小車獲得的速度v1，設此時橡皮筋對小車做的功為W1，將這一組數(shù)據(jù)記入表格。

3.用2條橡皮筋做實驗，實驗中橡皮筋拉伸的長度與第一次相同，這樣橡皮筋對小車做的功為W2，測出小車獲得的速度v2，將數(shù)據(jù)記入表格。

4.用3條、4條橡皮筋做實驗，用同樣的方法測出功和速度，記入表格。

5.分析數(shù)據(jù)，得出結論。

(1)測量小車的速度：實驗獲得如圖5-4-2所示的紙帶，為探究橡皮筋彈力做功和小車速度的關系，需要測量彈力做功結束時小車的速度，即小車做勻速運動的速度，應在紙帶上測量的物理量是(用字母表示)：A1、A2間的距離x，小車速度的表達式是(用測量的物理量表示)v=x/T(T為打點計時器的時間間隔)。(2)實驗數(shù)據(jù)記錄

(3)實驗數(shù)據(jù)處理及分析：在坐標紙上(如圖5-4-3)畫出W-v或W-v2圖線(“W”以一根橡皮筋做的功為單位)。

(4)實驗結論：從圖象可知功與物體速度變化的關系W∝v2。

（五）注意事項1.平衡摩擦力

實驗中的小車不可避免地要受到摩擦力的作用，摩擦力對小車做負功，我們研究的是橡皮筋做的功與物體速度的關系，應設法排除摩擦力的影響，可采用將木板一端墊高的方法來實現(xiàn)。將木板一端墊高，使重力沿斜面方向的分力與摩擦力相平衡，就能消除摩擦力的影響。判斷是否已平衡掉摩擦力的方法是，輕推一下小車，觀察小車不受其他力時能在木板上做勻速運動。

2.我們用2條，3條橡皮筋進行第2次、第3次實驗時，每次實驗時橡皮筋伸長的長度都應保持一致。

3.實驗數(shù)據(jù)處理時，以橡皮筋對小車做的功W為縱坐標，小車獲得的速度為橫坐標，以第一次實驗時的功W為單位，作出W-v圖象，分析這條圖線，可以得知橡皮筋對小車做的功W與小車獲得的速度v的定量關系。

4.打點計時器打出的紙帶上相鄰各點的間距并不均勻，應選間距均勻的那一段紙帶來計算小車的速度，因為這一段是橡皮筋對小車做功完畢時的情形。

（六）誤差分析

誤差是不可避免的，但我們可以盡量減小它。為減小本實驗的實驗誤差，要注意以下幾個方面的問題：1.在長木板上，小車、鐵釘、打點計時器的位置應調整適當，以保證打在紙帶上的點便于處理，求出小車運動的速度。

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橡皮筋條數(shù)位移x/m時間t/s速度v/(ms-1)速度平方v2/(m2s-2)

2.平衡摩擦力時，可使木板略微傾斜，作為補償，保證小車脫離橡皮筋后做勻速運動。

3.小車的質量較小，當用多條橡皮筋時，打出的點過少，應改用質量稍大的小車(或加砝碼)，以保證打出的點便于處理。

實驗六：驗證機械能守恒定律

（一）實驗目的

驗證機械能守恒定律（二）實驗原理

1.由紙帶記錄重物的運動，并得到下落高度為h時，重物的瞬時速度v。比較自由下落過程中，減少的重力勢能mgh和增加的動能1/2mv2，看它們在實驗誤差允許的范圍內(nèi)是否相等，若相等，則驗證了機械能守恒。

2.計算打第n個點速度的方法：測出第n個點與相鄰前后點間距離xn和xn+1，由公式vn=(xn+xn+1)/(2T)或vn=(hn+1-hn-1)/(2T)算出，如圖所示。（三）實驗器材

鐵架臺(含鐵夾)、計時器(電火花計時器或電磁打點計時器)、學生電源、紙帶及復寫紙片、導線、毫米刻度尺、重物(帶紙帶夾)。（四）實驗步驟

1.按圖5-5-2把打點計時器安裝在鐵架臺上，用導線把打點計時器與學生電源連接

好。

2.把紙帶的一端在重物上用夾子固定好，另一端穿過打點計時器限位孔，用手豎直提起紙帶使重物�？吭诖螯c計時器附近。

3.先接通電源，后松手讓重物帶著紙帶自由下落。

4.重復幾次，得到3~5條打上點的紙帶。

5.在打出的紙帶中挑選出一條點跡清晰，且第1、2兩打點間距離接近2mm的紙帶，在第一個打點上標出O，并從稍靠后的某一點開始，依次標出1、2、3、4、，并量出各點到位置O的距離h1、h2、h3、h4、，并記入表格中。6.用公式vn=(hn+1-hn-1)/(2T)計算出各點對應的瞬時速度v1、v2、v3、

v4、，并記錄在表格中。

7.計算打各點時重力勢能的減少量mghn和動能的增加量1/2mvn2，并進行比較，看是否相等。將計算數(shù)值填入表格中。123456各打點

（五）注意事項

下落高度hn/m速度vn/(ms-1)mghn/J1/2mvn2/J結論1.應盡可能控制實驗條件，即應滿足機械能守恒的條件，這就要求盡量減小各種阻力，采取的措施有：(1)鐵架臺應豎直安裝，可使紙帶所受阻力減��；(2)應選用質量和密度較大的重物，增大重力可使阻力的影響相對減小，增大密度可以減小體積，可使空氣阻力減小。

2.應先打開電源，讓打點計時器開始打點穩(wěn)定后，再放開紙帶讓重物下落。3.選取紙帶的原則是：(1)點跡清晰；

(2)所打點呈一條直線；

(3)第1和第2兩打點間距離接近2mm。

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（六）誤差分析

1.本實驗中因重物和紙帶在下落過程中要克服各種阻力(空氣阻力、打點計時器阻力)做功，故動能的增加量1/2mv2稍小于重力勢能的減少量mgh，這是不可避免的，這屬于系統(tǒng)誤差，改進的辦法是調整器材的安裝，盡可能地減小阻力。

2.本實驗的另一個誤差來源于長度的測量，屬于偶然誤差，可以通過改變長度的測量方法，或者多次測量取平均值來減小誤差。

實驗七：測定金屬的電阻率

（一）實驗目的

1.掌握電流表、電壓表和滑動變阻器的使用方法；2.掌握螺旋測微器的使用和讀數(shù)方法；

3.會用伏安法測電阻，進一步測定金屬的電阻率。（二）實驗原理

1.螺旋測微器的構造原理及讀數(shù)(1)螺旋測微器的構造

如圖所示是常用的螺旋測微器，它的小砧A和固定刻度B固定在框架C上。旋鈕D、微調旋鈕D′和可動刻度E、測微螺桿F連在一起，通過精密螺紋套在B上。

(2)螺旋測微器的原理

測微螺桿F與固定刻度B之間的精密螺紋的螺距為0.5mm，即旋鈕D每旋轉一周，F(xiàn)前進或后退0.5mm，而可動刻度E上的刻度為50等份，每轉動一小格，F(xiàn)前進或后退0.01mm。即螺旋測微器的精確度為0.01mm。讀數(shù)時誤差出現(xiàn)在毫米的千分位上，因此，螺旋測微器又叫千分尺。

(3)讀數(shù)：測量時被測物體長度的整數(shù)毫米數(shù)由固定刻度讀出，小數(shù)部分由可動刻度讀出。測量值(毫米)=固定刻度數(shù)(毫米)(注意半毫米刻線是否露出)+可動刻度數(shù)(估讀一位)0.01(毫米)

2.伏安法測電阻(1)電流表的內(nèi)接法和外接法的比較

內(nèi)接法

電路圖外接法誤差原因電流表分壓U測=Ux+UAR測=U測/I測=Rx+RA>Rx測量值大于真實值RA>RA或Rx/RA>RV/Rx時，選用“內(nèi)接法”，當Rx

a.若電流表示數(shù)變化明顯，說明電壓表分流作用較強，即Rx阻值較大，應采用“內(nèi)接法”，S應接b。b.若電壓表示數(shù)變化明顯，說明電流表分壓作用較強，即Rx阻值較小，應采用“外接法”，S應接a。3.電阻率的測定原理

把金屬絲接入如圖所示的電路中，用電壓表測金屬絲兩端的電壓，用電流表測金屬絲中的電流，根據(jù)Rx=U/I計算金屬絲的電阻Rx，然后用米尺測量金屬絲的有效長度l，用螺旋測微器測量金屬絲的直徑d，計算出金屬絲的橫截面積S；根據(jù)電阻定律Rx=ρl/S，得出計算金屬絲電阻率的公式ρ=RxS/l=πd2U/(4lI)。（三）實驗器材

被測金屬絲、米尺、螺旋測微器、電壓表、電流表、直流電源、開關、滑動變阻器、導線若干。（四）實驗步驟

1.用螺旋測微器在金屬絲的三個不同位置分別測量金屬絲的直徑，將測量結果記入表格，求直徑的平均值，計算出金屬絲的橫截面積。

2.用米尺測量接入電路中的被測金屬絲的長度l，測量三次，將測量結果記入表格中。

3.按圖所示的電路連接好器材，注意滑動變阻器應調在阻值最大的位置，電流表和電壓表選擇好適當?shù)牧砍獭?/p>

4.閉合開關S，調節(jié)滑動變阻器的滑動觸片，讀出幾組相應的電流表和電壓表的示數(shù)I和U的值，記入記錄表格內(nèi)。

5.打開開關S，拆除電路，整理好實驗器材。6.數(shù)據(jù)處理

根據(jù)上面記錄的數(shù)據(jù)，完成以下表格內(nèi)容：(1)金屬絲的長度=_____cm=______m；l實驗次數(shù)長度l/cm長度平均/cm直徑d/mm123(2)金屬絲的橫截面積S=________mm2=________m2。(3)金屬絲的電阻=__________Ω。R電壓U/V電流I/A電阻R/Ω實驗次數(shù)123直徑平均/mm橫截面積S/mm2/Ω(4)金屬絲材料的電阻率ρ==_________Ωm。RS/L（五）注意事項

1.為了減小金屬絲橫截面積帶來的誤差，測量直徑時用螺旋測微器在金屬絲的三個不同位置各測量一次，取平均值；

2.測量金屬絲的長度應該在接入電路后且在拉直的狀態(tài)下進行，為減小誤差應測量三次取平均值；3.為了減少由于溫度變化而帶來的測量誤差，實驗中注意通電時間不宜過長、電流不宜過大；4.測量電路采用電流表外接法，調節(jié)滑動變阻器阻值時注意同時觀察兩個電表的示數(shù)，盡量使表的指針偏轉較大，以減少讀數(shù)誤差，但是注意防止超過量程；

5.為了減小實驗誤差，測量金屬絲的電阻時一般電流I、電壓U測量多次，求出對應的電阻后取電阻的平均值，實驗中也可以利用U-I圖線求電阻；

6.閉合開關S之前，一定要使滑動變阻器的滑動片處在有效電阻最大的位置；7.對螺旋測微器讀數(shù)時，注意半毫米刻度線是否露出。

（六）誤差分析

1.金屬絲的橫截面積是利用直徑計算而得到的，直徑的測量是產(chǎn)生誤差的主要來源之一；

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2.采用伏安法測量金屬絲的電阻時，必然帶來系統(tǒng)誤差；

3.金屬絲的長度測量、電流表和電壓表的讀數(shù)等會帶來偶然誤差；

4.由于金屬絲通電后發(fā)熱升溫，會使金屬絲的電阻率變大，造成測量誤差。

實驗八：描繪小電珠的伏安特性曲線

（一）實驗目的

描繪小燈泡的伏安特性曲線并分析其規(guī)律。（二）實驗原理

利用電流表測出通過小燈泡的電流，利用電壓表測出小燈泡兩端的電壓，測出多組(U,I)值，在U-I坐標系中描出各組對應點，用一條平滑的曲線把這些點連接起來，就得到小燈泡的伏安特性曲線了。（三）實驗器材

小燈泡(3.8V,0.3A)或(9V,0.7A)一個，電壓表(0~3V~15V)與電流表(0~0.6A~3A)各一個，滑動變阻器(最大阻值20Ω)一個，學生低壓直流電源(或電池組)，開關一個，導線若干，坐標紙、鉛筆。（四）實驗步驟

1.根據(jù)小燈泡上標出的額定電壓和額定電流，選定電源的輸出電壓和電表的量程；

2.將小燈泡、電流表、電壓表、滑動變阻器、電源、開關用導線連接成如圖7-4-1所示的電路；

3.將滑片移動到右端，閉合開關，調節(jié)變阻器，讀出并記錄多組U、I數(shù)值，將測量數(shù)據(jù)填入表格中；4.斷開開關，拆除電路。（五）數(shù)據(jù)處理

實驗中的U、I數(shù)據(jù)記入下表中U/V00.20.40.6I/A0(1)在坐標紙上以U為橫軸、I為縱軸建立坐標系，選取合適的標度；

(2)在坐標紙上描出以上各組數(shù)據(jù)所對應的點，用一條平滑的曲線把這些點連接起來，得出小燈泡的伏安特性曲線。

（六）誤差分析

1.電表的精度和讀數(shù)帶來的誤差；2.描點、作圖所帶來的誤差；

3.對圖象進行分析計算所帶來的誤差。

（七）注意事項

1.實驗前注意檢查電表是否指零，如果不指零，要調節(jié)定位螺絲使指針指零。經(jīng)過計算可知，小燈泡電阻較小，為了減小誤差，電流表采用外接法，為了使小燈泡兩端的電壓能從零開始連續(xù)變化，滑動變阻器應采用分壓式接法；

2.實驗過程中為了減小誤差，電壓表量程要進行變換。當U≤3V時采用0~3V量程；U>3V時采用0~15V量程；

3.閉合開關S前，滑動變阻器滑片應移到一端，使開關閉合時小燈泡兩端的電壓能從零開始逐漸增大，在滑片移動的過程中，加在小燈泡兩端的電壓不要超過小燈泡的額定電壓。

4.畫U-I圖線時，不要畫成折線，要用平滑曲線連接，如果有個別偏離較遠的點應該舍棄。

0.91.21.62.02.42.83.23.53.8實驗九：測定電源的電動勢和內(nèi)阻

（一）實驗目的

1.進一步理解閉合電路歐姆定律，掌握用伏特表和電流表測定電源的電動勢和內(nèi)阻的方法。

201*屆高三物理實驗復習第10頁共33頁

2.進一步熟悉電壓表、電流表、滑動變阻器的使用、量程選擇及電表內(nèi)阻對測量電路的影響。

3.掌握用圖象法求電動勢和內(nèi)阻的方法；理解并掌握路端電壓U與干路電流I的關系圖象(即U-I圖象)，與縱、橫坐標軸交點坐標的物理意義以及圖象斜率的物理意義。（二）實驗原理

閉合電路歐姆定律U＝E-Ir，式中U為路端電壓，r為電源內(nèi)阻，I為流過電源的電流，E為電動勢，只要測得兩組(I，U)值，列方程組：U1＝E-I1rE=?U2＝E-I2rr=?或多測幾組(I,U)值，畫出U-I圖線，利用圖線的截距和斜率求得E和r。（三）實驗器材電池(被測電源)、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關、導線、坐標紙。（四）實驗步驟

1.連接電路，如圖所示。電流表取0.6A量程，電壓表取3V量程，移動觸頭位置，使電鍵剛閉合時，連入電路中的有效阻值最大。

2.測幾組(I,U)值。閉合電鍵，移動變阻器觸頭位置，使電流表有明顯示數(shù)，記下一組(I,U)值；斷開電鍵，用同樣方法，多次移動變阻器觸頭位置，記錄多組(I,U)值，然后斷開電鍵。

3.建立坐標系、描點。縱軸表示電壓，橫軸表示電流，取合適的標度，使所描繪的圖線分布絕大部分坐標紙，必要時縱坐標可以不從零開始計數(shù)。

4.根據(jù)描出的坐標點作出U-I圖象。應使圖象盡量多地通過描出的點，不在圖象上的點要盡量對稱地分布于圖線兩側。對于個別離圖線較遠的點，誤差很大，應堅決舍棄。

5.測算電動勢和內(nèi)電阻。準確讀出U-I圖線與縱軸和橫軸的交點坐標，并代入U=E-Ir中，算出E和r的值。

（五）注意事項

1.應使用內(nèi)阻大些(用過一段時間)的干電池；在實驗中不要將I調得過大；每次讀完U和I的數(shù)據(jù)后，應立即斷開電源，以免干電池在大電流放電時，發(fā)生嚴重的極化現(xiàn)象，使得E和r明顯變化。

2.畫U-I圖象時，為畫圖準確應盡量利用坐標紙，將圖象畫得較大，以提高精確度，并且縱軸坐標可以不從零開始，用截距求E，用斜率r=||求內(nèi)阻大小。

（六）誤差分析

1.由于接線不緊，易造成接觸電阻，使內(nèi)阻測量值偏大。

2.每次讀完電表示數(shù)后，沒有立即斷電，而是長時間閉合開關S，甚至在改變滑動變阻器阻值的全過程中始終放電，造成電池電動勢E下降，內(nèi)阻r增大。

3.測量電路存在系統(tǒng)誤差，I真＝I測+IV中未考慮電壓表的分流作用。4.用圖象法求E和r時，由于作圖不準造成的偶然誤差。

IU實驗十：練習使用多用電表

（一）實驗目的

練習使用多用電表測電阻及探索黑箱內(nèi)的電學元件。（二）實驗原理

1.表盤

多用電表可以用來測量電流、電壓、電阻等，并且每一種測量都有幾個量程，外形如圖7-6-1所示，上半部分為表盤，表盤上有電流、電壓、電阻等多種量程的刻

度；下半部分為選擇開關，它的周圍標有測量功能的區(qū)域和量程。另外，還有歐姆表的調零旋鈕，機械調零旋鈕和測試筆的插孔。

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2.擋位

如圖7-6-2所示，其中1、2為電流測量端，3、4為電壓測量端，5為電阻測量端。測量時，黑表筆插入“-”插孔，紅表筆插入“+”插孔，并通過轉換開關接入與待測量相應的測量端。使用時，電路只有一部分起作用。

3.多用電表測電流原理

轉換開關接1或2時為測直流電流的電路

4.多用電表測電壓原理轉換開關接3或4時為測直流電壓的電路。

5.多用電表測電阻的原理歐姆表的原理

轉換開關接5時為測電阻的電路,可簡化為如圖所示。

(1)構造：如圖所示，歐姆表由電流表G，電池、調零電阻R和紅、黑表筆組成。歐姆表內(nèi)部：電流表、電池、調零電阻串聯(lián)。外部：接被測電阻Rx。全電路電阻R總=Rg+R+r+Rx(2)工作原理：閉合電路的歐姆定律I=E/(Rg+R+r+Rx)，

(3)刻度的標定：紅黑表筆短接(被測電阻Rx=0)時，調節(jié)調零電阻R，使I=Ig，電流表的指針達到滿偏，這一過程叫歐姆表調零。①當I=Ig時，Rx=0，在滿偏電流Ig處標為“0”Ω。

②當I=0時，Rx→∞，在I=0處標為“∞”。

③當I=Ig/2時，Rx=Rg+R+r，此電阻是歐姆表的內(nèi)阻，也叫中值電阻。

（三）實驗器材

多用電表一只，干電池一節(jié)，電阻箱一個，定值電阻三個，黑箱一個，導線若干。

（四）實驗步驟

1.練習使用多用電表

(1)觀察多用電表的外形，認識選擇開關的測量項目及量程。

(2)檢查多用電表的指針是否停在表盤刻度右端的零位置。若不指零，則可用小螺絲刀進行機械調零。(3)將紅、黑表筆分別插入“+”“-”插孔。

(4)將選擇開關置于直流電壓2.5Ｖ擋，測1.5V干電池的電壓。(5)將選擇開關置于交流電壓250V擋，測220V交流電源的電壓。

(6)將選擇開關置于直流電流10mA擋，測量1.5V干電池與200Ω電阻串聯(lián)回路的電流。

(7)將選擇開關置于歐姆表的“1”擋，短接紅、黑表筆直接接觸，調整調零旋鈕，使指針指向歐姆表刻度的零位置。

(8)將兩表筆分別接觸幾歐、幾十歐的定值電阻兩端，讀出歐姆表指示的電阻數(shù)值，并與標準值比較，然后斷開表筆。

(9)將選擇開關置于歐姆擋的“100”擋，重新進行歐姆調零，然后測定幾百歐、幾千歐的電阻，并將測定值與標準值進行比較。

(10)選擇適當?shù)牧砍蹋瑴y定燈光、電爐絲和人體的電阻。2.探索黑箱內(nèi)的電學元件

(1)用直流電壓擋測量黑箱的接線柱任意兩個間有無電壓。注意分析有電壓、無電壓分別說明什么。(2)用歐姆擋測量無電壓的兩點間正、反接的電阻，看電阻是否改變。

(3)用歐姆擋進一步測量兩點正、反接電阻不等的兩點的電阻，并記住紅、黑表筆分別接哪一點。(4)根據(jù)測量對黑箱內(nèi)元件進行判斷，畫出結構圖。說明：二極管正、反接時電阻不等，且差距較大。(5)實驗完畢，將表筆從插孔中拔出，并將選擇開關置于“OFF”擋或交流電壓最高擋。（五）注意事項

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1.測電阻時，待測電阻要與電源，以及其他電阻斷開，且不能用手接觸表筆。

2.選擇歐姆擋量程時，應盡可能使指針指在中央位置附近(指針處在表盤中央時，讀數(shù)比較準確)。3.換用歐姆擋的另一量程時，一定要重新進行“歐姆調零”，才能進行測量。4.當黑箱內(nèi)有電源時，不能用歐姆擋測量。

（六）誤差分析

測量值偏大其主要原因可能是表筆與電阻兩端接觸欠緊而引入接觸電阻，或者在連續(xù)測量過程中，表筆接觸時間過長，引起電表內(nèi)電池電動勢下降，內(nèi)阻增加。如果是高值電阻的測量值偏小，則可能是人體電阻并入造成。歐姆表的刻度是按標準電池標出，當電池用舊了，電動勢和內(nèi)阻均發(fā)生變化，由此引起測量誤差。

實驗十一：傳感器的簡單應用

（一）實驗目的

1.了解傳感器的工作過程，探究敏感元件的特性。2.能夠簡單使用傳感器。（二）實驗原理

傳感器是將它感受到的物理量(如力、熱、光、聲等)轉換成便于測量的量(一般是電學量)。其工作過程是通過對某一物理量敏感的元件將感受到的信號按一定規(guī)律轉換成便于利用的信號。例如，光電傳感器是利用光敏電阻將光信號轉換成電信號，熱電傳感器是利用熱敏電阻或金屬熱電阻將溫度信號轉換成電信號，轉換后的信號經(jīng)過電子電路的處理就可以達到方便檢測、自動控制、遙控等各種目的了。（三）實驗器材

熱敏電阻、光敏電阻、燒杯、溫度計、熱水、多用電表、小燈泡、學生電源、開關、滑動變阻器、鐵架臺、導線若干。（四）實驗步驟

1.研究熱敏電阻的熱敏特性。

(1)按圖所示連接好電路，將熱敏電阻絕緣處理。

(2)把多用電表置于“歐姆擋”，并選擇適當?shù)牧砍虦y出燒杯中沒有熱水時熱敏電阻的阻值，并記下溫度計的示數(shù)；(3)向燒杯中注入少量的冷水，使熱敏電阻浸沒在冷水中，記下溫度計的示數(shù)和多用電表測量的熱敏電阻的阻值；

(4)將熱水分幾次注入燒杯中，測出不同溫度下熱敏電阻的阻值，并記錄；

(5)根據(jù)記錄數(shù)據(jù)，把測量到的溫度、電阻值填入下表中，分析熱敏電阻的特性。

次數(shù)待測量溫度(℃)

電阻(Ω)(6)在圖坐標系中，粗略畫出熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖大。

2.研究光敏電阻的光敏特性。

(1)將光電傳感器、多用電表、燈泡、滑動變阻器按如圖所示電路連接好，其中多用電表置于“100”擋；

(2)先測出在室內(nèi)自然光的照射下光敏電阻的阻值，并記錄數(shù)據(jù)；

(3)打開電源，讓小燈泡發(fā)光，調節(jié)小燈泡的亮度使之逐漸變亮，觀察表盤指針顯示電阻阻值的情況，并記錄；

(4)用手掌(或黑紙)遮光時電阻值又是多少？并記錄；

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線。

(7)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)和R-t圖線，得出結論：熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，隨溫度的降低而增

(5)把記錄的結果填入下表中，根據(jù)記錄數(shù)據(jù)分析光敏電阻的特性。光照強度弱中強無光照射

阻值(Ω)

（五）注意事項

1.燒杯中加水改變溫度時，要等待溫度穩(wěn)定后再測熱敏電阻的阻值。并同時讀取溫度值。2.歐姆表每次換擋后都要重新調零。

3.調節(jié)燈泡亮度時，注意不要超過其額定電壓。

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201*高考物理實驗題押題

常用基本儀器的使用與讀數(shù)

2-2：下面各圖均是用游標卡尺測量時的刻度圖，甲、乙為20分度游標尺，丙、丁為50分度游標尺，它們的讀數(shù)分別為：甲_______cm，乙________cm，丙________cm，

2-3：有一種新式游標卡尺，它的刻度與傳統(tǒng)的游標卡尺明顯不同。新式游標卡尺的刻線看起來很“稀疏”，使得讀數(shù)顯得清晰明了，便于使用者正確讀取數(shù)據(jù)。通常游標卡尺的刻度有10分度、20分度、50分度三種規(guī)格；新式游標卡尺也有相應的三種，但刻度卻是：19mm等分成10份，39mm等分成20份，99mm等分成50份，以“39mm等分成20份”的新式游標卡尺為例，如圖所示。(1)它的準確度是mm；

(2)用它測量某物體的厚度，示數(shù)如圖所示，正確的讀數(shù)是cm。

3-1：用螺旋測微器測圓柱體的直徑時，示數(shù)如圖所示，此示數(shù)為______________mm.

3-2：讀出下面各螺旋測微器的讀數(shù).甲____________mm，乙____________mm，丙_____________mm.

201*屆高三物理實驗復習第15頁共33頁

5-1：關于計時器，下列說法正確的是（）

A.電磁打點計時器是一種使用低壓直流電源的計時儀器

B.電磁打點計時器是一種使用交流220V電源的計時儀器，其打點周期為0.02s

C.電磁打點計時器是一種使用低壓（46V）交流電源的計時儀器，其打點周期為0.02s

D.電火花打點計時器是利用火花放電在紙帶上打出小孔顯示點跡的計時儀器，它使用220V交流電6-1：按照有效數(shù)字規(guī)則讀出下列電表的測量值。

⑴12⑵0.20.45V103

01A20.6

001503

接0~3V量程時讀數(shù)為________V。接0~3A量程時讀數(shù)為_______A。接0~15V量程時讀數(shù)為_______V。接0~0.6A量程時讀數(shù)為______A。7-1：讀出右圖所示電阻箱的阻值。

8-1：實驗室新進了一批低電阻的電磁螺線管，已螺線管使用的金屬絲電阻率ρ=1.710－8Ωm。外活動小組的同學設計了一個試驗來測算螺線管用的金屬絲長度。他們選擇了多用電表、電流表、壓表、開關、滑動變阻器、螺旋測微器（千分尺）、線和學生電源等。

⑴他們使用多用電表粗測金屬絲的電阻，操作過程分以下三個步驟：（請?zhí)顚懙冖诓讲僮鳎�．．．．．．．）①將紅、黑表筆分別插入多用電表的“＋”、“－”插孔；選擇電阻檔“1”；②_______________________________________；

③把紅黑表筆分別與螺線管金屬絲的兩端相接，多用表的示數(shù)如圖所示。

（2）他們使用千分尺測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖所示，金屬絲的直徑為______mm；

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知課使電導

二、力學實驗

一、研究勻變速直線運動：

1-1：在“利用打點計時器測定勻加速直線運動加速度”的實驗中，打點計時器接在50HZ的低壓交變電源上。某同學在打出的紙帶上每5點取一個計數(shù)點，共取了A、B、C、D、E、F六個計數(shù)點（每相鄰兩個計數(shù)點間的四個點未畫出）．從每一個計數(shù)點處將紙帶剪開分成五段（分別為a、b、c、d、e段），將這五段紙帶由短到長緊靠但不重疊地粘在xoy坐標系中，如圖所示，由此可以得到一條表示v-t關系的圖線，從而求出加速度的大�。�

⑴請你在xoy坐標系中用最簡潔的方法作出能表示v-t關系的圖線(作答在右圖上)，并指出哪個軸相當于

v軸？答：；

⑵從第一個計數(shù)點開始計時，為求出0.15s時刻的瞬時速度，需要測出哪一段紙帶的長度？答：；

⑶若測得a段紙帶的長度為2.0cm，e段紙帶的長度為10.0cm，則可求出加速度的大小為m/s2．

1-2:如圖1-1所示是物體作勻變速直線運動得到的一條紙帶，從O點開始每5個計時點取一個記數(shù)點，依照打點的先后順序依次編為1、2、3、4、5、6，測得x1=5.18cm，x2=4.40cm，x3=3.62cm，x4=2.78cm，x5=2.00cm，x6=1.22cm。

A

0x11x22x33x44x55B

6ABCD

EFx6圖11

(1)相鄰兩記數(shù)點間的時間間隔是__________s

(2)物體的加速度大小a=__________m/s2，方向______________（填AB或BA）(3)打點計時器打記數(shù)點3時，物體的速度大小v=__________m/s，方向_________（同上）

二、探究彈力和彈簧伸長的關系：

2-1：在研究彈力和彈簧的形變量的關系的實驗中，將彈簧水平放置測出其自然長度，然后豎直懸掛讓其自然下垂，在其下端豎直向下施加外力F，實驗過程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進行的。用記錄外力F和彈簧的形變量x作出F-x圖線如圖1-3所示，由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為

______,圖線不過坐標原點的原因是由于

________________________________________________.

F/N86420

1234

5x/cm圖13

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2-2：某同學在做探究彈力和彈簧伸長的關系的實驗中，設計了如圖1-4所示的實驗裝置。所用的鉤碼每只的質量都是30g，他先測出不掛鉤碼時彈簧的自然長度，再將5個鉤碼逐個掛在彈簧的下端，每次都測出相應的彈簧總長度，將數(shù)據(jù)填在了下面的表中。（彈力始終未超過彈性限度，取g=9.8m/s2）（1）試根據(jù)這些實驗數(shù)據(jù)在圖1-5給定的坐標紙上作出彈簧所受彈力大小F跟彈簧總長L之間的函數(shù)關系圖線，說明圖線跟坐標軸交點的物理意義。

（2）上一問所得圖線的物理意義是什么?該彈簧的勁度k是多大?

砝碼質量（g）03060901201*0

彈簧總長（cm）6.007.158.349.4810.6411.79

彈力大�。∟）

圖14

三、驗證力的平行四邊形定則：

圖15

3-1：在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗情況如圖1-6中甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細繩的結點，OB和OC為細繩。圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結果畫出的圖。

圖16

(1)圖乙中的F與F′兩力中，方向一定沿AO方向的是____________________(2)本實驗采用的科學方法是---（）

A.理想實驗法B.等效替代法

C.控制變量法D.建立物理模型法

3-2：在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，其中的三個實驗步驟如下：

（1）在水平放置的木板上墊一張白紙，把橡皮條的一端固定在木板上，另一端拴兩根細線；通過細線同時用兩個測力計互成角度的拉橡皮條，使它與細線的結點到達某一位置O點，在白紙上記下O點和兩測力計的讀數(shù)F1、F2。

（2）在紙上根據(jù)F1、F2的大小，應用平行四邊形定則作圖求出合力F.

（3）只用一個測力計通過細繩拉橡皮條，是它的伸長量與用兩個測力計拉時相同。幾下此時測力計的讀數(shù)F0和細繩的方向。

以上三個步驟中均有錯誤或疏漏，請指出：

（1）__________________________________________________________________________（2）__________________________________________________________________________（3）__________________________________________________________________________

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3-4：在“探究求合力的方法”的實驗中，需要將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上兩根細繩，細繩的另一端都有繩套（如圖）．實驗中需用兩個彈簧秤分別勾住繩套，并互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結點到達某一位置O．（1）某同學在做該實驗時認為：

A．拉橡皮條的繩細一些且長一些，實驗效果較好

B．拉橡皮條時，彈簧秤、橡皮條、細繩應貼近木板且與木板平面平行C．橡皮條彈性要好，拉結點到達某一位置O時，拉力要適當大些D．拉力F1和F2的夾角越大越好

其中正確的是（填入相應的字母）．

（2）若兩個彈簧秤的讀數(shù)均為4N，且兩彈簧秤拉力的方向相互垂直，則（選填“能”或“不能”）用一個量程為5N的彈簧秤測量出它們的合力，理由是．

六、驗證機械能守恒定律：

6-1：（10分）某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置來驗證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機械能守恒．數(shù)字計時器

氣墊導軌光電門遮光條滑塊刻度尺連氣源

鉤碼

圖甲

（1）實驗前需要調整氣墊導軌底座使之水平，利用現(xiàn)有器材如何判斷導軌是否水平？

．

（2）如圖乙所示，用游標卡尺測得遮光條的寬度d=cm；實驗時將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由

數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間Δt=1.210-2s，則滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度為

m/s．在本次實驗中還需要測量的物理量有：鉤碼的質量m、和（文字說明并用相應的字母表示）．

（3）本實驗通過比較和

在實驗誤差允許的范圍內(nèi)

相等（用測量的物理量符號表示），從而驗

證了系統(tǒng)的機械能守恒．

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遮光條000151單位：cm10圖乙

6-2：（1）某同學在應用打點計時器做驗證機械能守恒定律實驗中，獲取一根紙帶如圖，但測量發(fā)現(xiàn)0、1兩點距離遠大于2mm,且0、1和1、2間有點漏打或沒有顯示出來，而其他所有打點都是清晰完整的，現(xiàn)在該同學用刻度尺分別量出2、3、4、5、6、7六個點到0點的長度hi（i=2．3．4…7），再分別計算得到3、4、5、6四個點的速度vi和vi2（i=3．4．5．6），已知打點計時器打點周期為T。

13602574

2①該同學求6號點速度的計算式是：v6=v②然后該同學將計算得到的四組（hi，vi2）數(shù)據(jù)在v2-h坐標系中找到對應的坐標點，將四個點連接起來得到如圖所示的直線，請你回答：接下來他是如何判斷重錘下落過程機械能守恒的？（說明理由）

答：

6-4：在用落體法驗證機械能守恒定律時，某同學按照正確的操作選得紙帶如

h圖2-1。其中O是起始點，A、B、C是打點計時器連續(xù)打下的3個點.該同學用0毫米刻度尺測量O到A、B、C各點的距離,并記錄在圖中(單位cm)。⑴這三個數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是_____段,應記作_______cm。

⑵該同學用重錘在OB段的運動來驗證機械能守恒，已知當?shù)氐闹亓�加速度g=9.80m/s2，他用AC段的平均速度作為跟

B點對應的物體的瞬時速度，則該段重錘重力勢能的減少

量為_______，而動能的增加量為________，(均保留3位有效數(shù)字，重錘質量用m表示).這樣驗證的系統(tǒng)誤差總是使重力勢能的減少量_______動能的增加量，原因是_________________。

圖21

⑶另一位同學根據(jù)同一條紙帶，同一組數(shù)據(jù)，也用重錘在OB段的運動來驗證機械能守恒，不過他數(shù)了一下：從打點計時器打下的第一個點O數(shù)起，圖中的B是打點計時器打下的第9個點。因此他用vB=gt計算跟B點對應的物體的即時速度，得到動能的增加量為______，這樣

驗證時的系統(tǒng)誤差總是使重力勢能的減少量_______動能的增加量,原因是七：測定金屬的電阻率（同時練習使用螺旋測微器）

7-1：(10分)在探究“決定導線電阻因素”的實驗中，需要進行以下測量．（1）用螺旋測微器測得導線的直徑如圖所示．其讀數(shù)是mm.

（2）欲用伏安法測定一段電阻絲的電阻，其阻值約為12，要求測量結果盡量準確，并且電壓、電流測量范圍盡可能大一些．下列器材中電流表應選用的是（填選項代號，下同），電壓表應選用的是，滑動變阻器應選用的是．在下面的方框內(nèi)畫出應采用的電路圖．A．電池組E（6V，內(nèi)阻很�。〣．電流表A1（0～3A，內(nèi)阻0.0125Ω）C．電流表A2（0～0.6A，內(nèi)阻0.125Ω）D．電壓表V1（0～3V，內(nèi)阻3kΩ）E．電壓表V2（0～6V，內(nèi)阻6kΩ）F．滑動變阻器R1（0～5Ω，2A）G．滑動變阻器R2（0～1000Ω，1A）

201*屆高三物理實驗復習第20頁共33頁

H．電鍵、導線

7-2：(12分)有一根細長而均勻的金屬管線樣品，橫截面如圖甲所示．此金屬管線長約30Cm，電阻約10Ω．已知這種金屬的電阻率為ρ，因管內(nèi)中空部分截面積形狀不規(guī)則，無法直接測量，請你設計一個實驗方案，測量中空部分的截面積S0,現(xiàn)有如下器材可選：A．毫米刻度尺B．螺旋測微器

c．電流表Al(600mA，1．0Ω)D．電流表A2(3A，0．1Ω)E．電壓表V(3V，6KΩ)

F．滑動變阻器R1(2KΩ，O．5A)G．滑動變阻器R2(10Ω，2A)H．蓄電池E(6V，O．05Ω)I．開關一個，帶夾子的導線若干

(1)上列器材中，應選用的器材有__________________(只填代號字母)．

(2)在上面方框中畫出你所設計的電路圖，并把圖乙的實物連成實際測量電路，要求盡可能測出多組有關數(shù)值．

(3)實驗中要測量的物理量有：，計算金屬管

線內(nèi)部空問截面積S0的表達式為：S0=7-3：（10分）某同學用下列器材測量一電阻絲的電阻Rx：電源E，適當量程的電流表電壓表各一只，滑線變阻器R，電阻箱RP，開關S1、S2，導線若干。他設計的電路圖如圖（a）所示，具體做法：先閉合S1，斷開S2，調節(jié)R和RP，使電流表和電壓表示數(shù)合理，記下兩表示數(shù)為I1，U1；再保持RP阻值不變，閉合S2，記下電流表和電壓表示數(shù)為I2、U2．

（1）請你幫他按電路圖在實物圖（b）上連線；

（2）寫出被測電阻Rx=▲（用電表的讀數(shù)表示）；

（3）此實驗中因電流表有內(nèi)阻，電壓表內(nèi)阻不是無限大，使被測電阻的測量值真實值（選填“大于、小于或等于”）．

VRPRxAS2090091191888222737373646464555000919191828282737373646464555

（a）

RS1－＋

＋－（b）

201*屆高三物理實驗復習第21頁共33頁

八、描繪小燈泡的伏安特性曲線

8-1（10分）有一個小燈泡上標有“4.8V2W”的字樣，現(xiàn)在測定小燈泡在不同電壓下的電功率，并作出小燈泡的電功率P與它兩端電壓的平方U2的關系曲線．有下列器材可供選用：

A．電壓表V1（0～3V，內(nèi)阻3kΩ）B．電壓表V2（0～15V，內(nèi)阻15kΩ）C．電流表A（0～0.6A，內(nèi)阻約1Ω）D．定值電阻R1＝3kΩ

E．定值電阻R2＝15kΩF．滑動變阻器R（10Ω，2A）G．學生電源（直流6V，內(nèi)阻不計）H．開關、導線若干

（1）實驗中所用電壓表應選用，定值電阻應選用（均用序號字母填寫）；

（2）為盡量減小實驗誤差，并要求從零開始多取幾組數(shù)據(jù)，請在方框內(nèi)畫出滿足實驗要求的電路圖；（3）利用上述實驗電路圖測出的電壓表讀數(shù)UV與此時小燈泡兩端電壓U的定量關系是，下圖的四個圖象中可能正確的是．

P/W2.01.51.00.5O612A

1824U2/V2

2.01.51.00.5O612B

1824U2/V2

P/WP/W2.01.51.00.5O612C

1824U2/V2

2.01.51.00.5OP/W

612D

1824U2/V2

8-2:如圖甲所示，為某同學測繪額定電壓為2.5V的小燈泡的IU特性曲線的實驗電路圖．⑴根據(jù)電路圖甲，用筆畫線代替導線，將圖乙中的實驗電路連接完整．

⑵開關S閉合之前，圖乙中滑動變阻器的滑片應該置于端（選填“A”、“B”或“AB中間”）⑶實驗中測得有關數(shù)據(jù)如下表：

U/VI/A0.400.100.800.161.200.201.600.232.000.252.400.262.800.27

根據(jù)表中的實驗數(shù)據(jù)，在圖丙中畫出小燈泡的IU特性曲線.201*屆高三物理實驗復習第22頁共33頁圖乙

⑷若已知小燈泡燈絲在27℃時電阻值約為1.5Ω,并且其電阻值與燈絲的熱力學溫度成正比,試估算該燈泡以額定功率工作時燈絲的溫度約為℃。（提示：T=273+t）

8-3:小燈泡燈絲的電阻會隨溫度的升高而增大，某同學為研究這一現(xiàn)象，利用下列實驗器材：電壓表、電流表、滑動變阻器（變化范圍0一10Ω）、電源、小燈泡、開關、導線若干來設計實驗，并通過實驗得到如下數(shù)據(jù)（I和U分別表示小燈泡上的電流和電壓）.I/A00.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50U/V00.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00I/A0.5

0.4

R

0.3

0.2SE

0.1

00.40.81.21.62.0U/V

(1）請在上面的方框中畫出實驗電路圖；(2）在上圖中畫出小燈泡的I一U曲線；

(3）把本題中的小燈泡接到圖示電路中，若電源電動勢E=2.0V，內(nèi)阻不計，定值電阻R=5Ω，則此時小燈

泡的功率是_______W.

8-4：某同學在做“測定小燈泡功率”的實驗中得到如下一組U和I的數(shù)據(jù)：編號12345678U/VI/A燈泡發(fā)光情況0.200.0200.600.0601.000.1001.400.1401.800.1702.200.1902.600.201*.000.205不亮微亮逐漸變亮正常發(fā)光（1）從數(shù)據(jù)中可以看出，當功率逐漸增大時，燈絲的電阻變化情況是；這表明該導體的電阻隨溫度的升高而。

（2）若該同學在實驗中選用的器材如下：

A．待測小燈泡B．E=6V的直流電源（內(nèi)阻很�。�

C．最大阻值為10的滑動變阻器D．量程為300mA的電流表（內(nèi)阻約1）E．量程為3V的電壓表（內(nèi)阻約10k）F．導線若干與開關一只

請你通過對該同學測量數(shù)扭的分析和給出的器材，在下面的虛線框內(nèi)畫出合理的實驗電路圖。

8-5：某同學用圖所示電路，測繪標有“3.8V，0.3V”的小燈泡的燈絲阻R隨電壓U變化的圖象.

①除了導線和開關外，有以下一些器材可供選擇：

電

201*屆高三物理實驗復習第23頁共33頁

電流表：A1（量程100mA，內(nèi)阻約2Ω）；

A2（量程0.6A，內(nèi)阻約0.3Ω)；電壓表：V1(量程5V，內(nèi)阻約5kΩ)；

V2（量程15V，內(nèi)阻約15kΩ)；電源：E1（電動勢為1.5V，內(nèi)阻為0.2Ω）；

E2（電動勢為4V，內(nèi)阻約為0.04Ω）。

為了調節(jié)方便，測量準確，實驗中應選用電流表_______，電壓表____________,滑動變阻器________，電源___________.(填器材的符號)②根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，計算并描繪出R-U的圖象如圖所示。由圖象可知，此燈泡在不工作時，燈絲電阻為___________；當所加電壓為3.00V時，燈絲電阻為____________，燈泡實際消耗的電功

率為___________W.

③根據(jù)R-U圖象，可確定小燈泡耗電功率P與外加電壓U的關系。符合該關系的示意圖是下列圖中的__________．

九、測定電源的電動勢和內(nèi)阻：

9-1：⑵某同學做“測定電源的電動勢和內(nèi)阻”實驗。

①他采用如左圖所示的實驗電路進行測量。右圖給出了實驗所需要的各種儀器。請你按電路圖把它們連成實驗電路。②這位同學測量時記錄了5組數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)填入了以下表格中。請你根據(jù)這些數(shù)據(jù)在坐標系中畫出U-I圖線。根據(jù)圖線求出電池的電動勢E_______V，內(nèi)阻r=_________Ω。次數(shù)I（A）U（V）10.151.4020.251.3530.361.30U/VRVSAVA40.451.2550.561.20

③這位同學對以上實驗的系統(tǒng)誤差進行了分析。其中正確的是_______。

A．主要是由電壓表的分流引起的B．主要是由電流表的分壓引起的C．電動勢測量值小于真實值D．內(nèi)阻測量值大于真實值

9-3：測量電源的電動勢E及內(nèi)阻r（E約為6V，r約為1.5）。器材：量程3V的理想

1.10I/A

201*屆高三物理實驗復習第24頁共33頁

電壓表V，量程0.6A的電流表A（具有一定內(nèi)阻），固定電阻R8.5，滑線變阻器R（0~10），開關S，導線若干。

⑴畫出實驗電路原理圖。圖中各元件需用題目中給出的符號或字母標出。⑵用筆畫線代替導線完成實物連接圖。

⑶實驗中，當電流表讀數(shù)為I1時，電壓表讀數(shù)為U1；當電流表讀數(shù)為I2時，電壓表讀數(shù)為U2。則可以求出E________，r________（用I1，I2，U1，U2及R表示）。

9-4：某課題研究小組，收集用舊了的各種類型的電池，及從廢舊收音機上拆下的電阻、電容、電感線圈�，F(xiàn)從這些材料中選取兩個待測元件，一是電阻R0（約為2kΩ），二是手機中常用的鋰電池（電動勢E標稱值為3.7V，允許最大放電電流為100mA）。在操作臺上還準備了如下實驗器材：A．電壓表V（量程4V，電阻RV約為4.0kΩ）B．電流表A1（量程100mA，電阻RA1約為5Ω）C．電流表A2（量程2mA，電阻RA2約為50Ω）D．滑動變阻器R1（0～20Ω，額定電流1A）

VR0ER1A1SE．電阻箱R2（0～999.9Ω，最小分度值0.1Ω）F．開關S一只、導線若干⑴為了測定電阻R0的阻值，小組的一位成員，設計了如圖所示的電路原理圖并選取了相應的器材（電源用待測的鋰電池），其設計或器材選取中有不妥之處，你認為應該怎樣調整？。

⑵在實際操作過程中，發(fā)現(xiàn)滑動變阻器R1、電流表A1已損壞，請用余下的器材測量鋰電池的電動勢E和內(nèi)阻r。①請你在方框中畫出實驗電路圖（標注所用器材符號）②為了便于分析，一般采用線性圖象處理數(shù)據(jù)，請寫出與線性圖象對應的相關物理量間的函數(shù)關系式。

9-6：某同學要測量一節(jié)舊電池的電動勢和內(nèi)阻，實驗器材僅有一個電流表、一個電阻箱、一個開關和導線若干，該同學按如圖所示電路進行實驗，測得的數(shù)據(jù)如下表所示．

ＡR實驗次數(shù)R（Ω）I（A）1/I（A）-114.01.001.02310.016.00.500.342.02.94522.028.00.250.204.05.0阻，則應作

Er

（1）若利用圖象確定電池的電動勢和內(nèi)（選填“R-I”或“R-1/I”）圖象；

（2）利用測得的數(shù)據(jù)在坐標紙上畫出適當?shù)膱D象；

（3）由圖象可知，該電池的電動勢E=V，內(nèi)阻r=Ω；

201*屆高三物理實驗復習第25頁共33頁

（4）利用該實驗電路測出的電動勢E測和內(nèi)阻r測與真實值E真和r真相比，理論上E測E真，r測r真（選填“>”、“

十、練習使用多用電表：

10-1：某同學在實驗室采用兩種方法測量一只未知電阻Rx的值.

（1）他先用多用電表歐姆檔進行測量，按照正確的步驟操作后，表針指示情況如圖①所示，根據(jù)學過的

物理知識可知，這種情況誤差較大，為了使多用電表測量的結果更準確，應將選擇開關旋至歐姆檔的位置。

（2）若采用“伏安法”測量該電阻，所采用的器材及電路圖如圖②所示。測量電阻兩端電壓時，開關S應，將多用電表選擇開關置于直流電壓檔，紅表筆接（填“a”、“b”或“c”，下同），黑表筆接，記下電阻兩端電壓值U1；測量通過電阻的電流時，開關S應，將多用電表選擇開關置于直流電壓擋，紅表筆接記下通過電阻的電流I1，調節(jié)滑動變阻器觸頭的位置，重復上述方法再測出兩組數(shù)據(jù)U2、I2和U3、I3，利用上述三組數(shù)據(jù)可求出被測電阻的阻值Rx=.

10-2：現(xiàn)有一塊型號為“DF930”的數(shù)字萬用電表，用它來測量一只電池的電動勢和內(nèi)電阻。提供的測量器材還有：一只滑動變阻器R（0～30），兩只開關，導線若干。

實驗要求：利用這些器材，盡量采用最簡單的測量方法，分兩步進行。首先測量電動勢，待電動勢測定之后再測量其內(nèi)電阻。

（1）連接數(shù)字萬用表。在圖乙中，電路中的各個元器件都已連接妥當，數(shù)字萬用表的一個表筆也已與電路連接好，請將另一只表筆正確連入電路。答：另一只表筆應接在點．

（2）操作步驟：

①將數(shù)字萬用表選擇開關置于檔，選擇合適的量程，斷開開關，閉合開關，記錄表的數(shù)，然后反復測量多次，取平均值并為X．

201*屆高三物理實驗復習第27頁共33頁

示記

②將數(shù)字萬用表選擇開關置于檔，選擇合適的量程，斷開開關，閉合開關，記錄表的示數(shù)，記為Y，緊接著進行以下的操作：將選擇開關置于檔，選擇合適的量程，然后同時閉合開關S1和S2，記錄表的示數(shù)并記作Z，把Y和對應的Z作為一組數(shù)據(jù)記錄下來，然后反復測量多次，得到多組數(shù)據(jù)。

③即為干電池的電動勢．（填“X”、“Y”或“Z”）

④干電池的內(nèi)電阻的表達式r=（用X、Y、Z表示），將步驟②測得的數(shù)據(jù)代入公式，求出r的平均值，即為干電池的內(nèi)電阻．

10-3：有如下實驗器材：

干電池2節(jié)；標有“3V、1W”的小燈泡一個；最大阻值為50Ω的滑動變阻器一只；電鍵、導線若干。

某實驗小組利用以上實驗器材連成如圖所示的電路，

在閉合電鍵后發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮。為了探究小燈泡不亮的原因，同學們進行了如下的檢測。

實驗一：一位同學用多用電表的電壓檔進行檢測。選擇直流電壓5V檔，首先斷開開關，紅

黑表筆分別接在a、d兩點，表的示數(shù)接近3V；然后閉合開關，再測量a、d兩點之間的電壓，發(fā)現(xiàn)表的示數(shù)為2.6V測量a、b兩點之間的電壓時，表的示數(shù)為零；測b、c兩點的電壓時，表的示數(shù)為2.4V；測c、d兩點的電壓時，表的示數(shù)接近0.2V。

實驗二：另一位同學用多用電表的歐姆檔（表盤中央刻度為20）進行測量。在對多用電表

進行了正確的操作之后，斷開開關，兩表筆分別接在開關的左端和b點，表的示數(shù)為零；兩表筆接在b、c兩點，表的示數(shù)為30Ω左右；兩表筆接在c、d兩點，表的示數(shù)為3Ω左右；兩表筆接在d點和電池的負極，表的示數(shù)為零。

問：（1）實驗一中“斷開開關，紅黑表筆分別接在a、d兩點，伏特表的示數(shù)接近3V；然后閉合開關，再測量a、d兩點的電壓時，發(fā)現(xiàn)伏特表的示數(shù)為2.6V”。根據(jù)這句話對判斷小燈泡不亮的原因你能得到哪些有用的結論？（三條）

a.；

b.；c.；（2）實驗二中“對多用電表進行了正確的操作”指的是（填字母代號）A．將紅、黑表筆分別插入“+”、“－”測試筆插孔

B．將紅、黑表筆分別插入“－”、“+”測試筆插孔C．將選擇開關置于歐姆檔的“1”檔D．將選擇開關置于歐姆檔的“10”檔

E．將選擇開關置于歐姆檔的“100”檔

F．短接紅、黑表筆，調整調零旋鈕，使指針指在歐姆檔的“0”刻度線處，然后斷開表筆。

G．短接紅、黑表筆，調整調零旋鈕，使指針指在電流表的“0”刻度線處，然后斷開表筆。（3）“歐姆表的兩表筆分別接在c、d兩點，表的示數(shù)為3左右”，而根據(jù)公式計算小燈泡的電阻是9Ω，其原因是

201*屆高三物理實驗復習第28頁共33頁

（4）綜合實驗一和實驗二可以判斷小燈泡不亮的原因是（填字母代號）

A．小燈泡短路C．滑動變阻器短路

E．閉合開關后開關斷路

G．電源的電動勢遠小于正常值

B．小燈泡斷路

D．滑動變阻器斷路

F．電源的內(nèi)阻太大

H．滑動變阻器接入電路的電阻太大

參考答案

2-2答案：1.3856.3257.8642-3：解析：（1）0.05mm；（2）3.130cm。3-1：答案：(8.116±0.02)mm

3-2：答案：4.0361.1003.5174-1：〖解析〗99.8s。

5-1：答案：CD5-2：答案：AB5-4：答案：A

6-1：〖解析〗⑴2.17；10.8；⑵0.80；0.167-1：〖解析〗86.3Ω。

8-1：（1）將紅、黑表筆接觸，旋轉“調零電阻”，使指針指在0Ω處。

（2）0.260

二、力學實驗

1-1：⑴v－t圖線如圖所示（2分）y軸相當于v軸（2分）

⑵b(3分)⑶2.0(3分)

1-2：（1）0.1（2）0.80BA（3）0.32A2-1：（1）200N/m（2）彈簧自身有重力

B

2-2：解：（1）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在坐標紙上描出的點，基本上在同一條直線上�？梢耘卸‵和L間是一次函數(shù)關系。畫一條直線，使盡可能多的點落在這條直線上，不在直線上的點均勻地分布在直線兩側。該圖線跟橫軸交點的橫坐標表示彈簧的原長。

201*屆高三物理實驗復習第29頁共33頁

（2）圖線的物理意義是表明彈簧的彈力大小和彈簧伸長量大小成正比。由k3-1.(1)F；(2)B;

3-2.(1)沒有記下細線的方向

（2）除了記下F1、F2的大小之外，還應根據(jù)F1、F2的方向才能準確作圖。（3）應該將橡皮條與線的結點拉到原位置O點。

3-4（1）ABC（4分）（答不全的得2分，有錯選的得0分）

"

Fx可得k=25N/m。

（2）不能（2分）因為這兩個力的合力大小超出了彈簧秤的量程（2分）

6-1：（1）接通氣源，將滑塊靜置于氣墊導軌上，若滑塊基本保持靜止，則說明導軌是水平的（或輕推滑塊，

滑塊能基本做勻速直線運動）．（2分）

（2）0,52（2分）0.43（2分）滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離s（1分）滑塊的質量M（1分）mgs（1分）6-2：（1）①

h7h52T1d(mM)(2t2)（1分）

(2分)

②根據(jù)機械能守恒定律，從0點到任意i點有

mvi/2mv0/2mghi

222得到：viv02ghivihi關系是一條直線斜率為2g，所以只要在直線上取相對較遠兩點，計22算出斜率，與2g比較，在實驗誤差范圍內(nèi)相等即可（3分）

（2）①直角坐標系的原點應建在小球飛離斜槽槽口時球心的水平投形點處．它在槽口正上方r(r為小球半徑）處．而該同學卻錯誤地將坐標原點取在槽口處（3分）②偏大（2分）

6-4：⑴OC，15.70

⑵1.22m，1.20m，大于，v是實際速度，因為有摩擦生熱，減少的重力勢能一部分轉化為內(nèi)能；⑶1.23m，小于，v是按照自由落體計算的，對應的下落高度比實際測得的高度要大

7-1：（1）0.700（4分）（2）A2、V1、R1（3分）（電路圖3分）

7-2：(1)ABCEGHI(2分。說明：有選錯的不給分)(2)電路及實際測量電路如圖所示（2+2分）。畫成限流連接、其它無錯的各扣2分)

201*屆高三物理實驗復習第30頁共33頁

EVRxAR1S

(3)用螺旋測微器測橫截面邊長a(1分)，用毫米刻度尺金屬管線長度L(1分)，電壓表示數(shù)U(1分)，電流表示數(shù)I(1分)S0=a2一ρIL／U(2分)7-3：(1)

00091919188822737373654654654000919191828282773733646464555（2）先閉合S1，斷開S2，調節(jié)R和RP，使電流表和

電壓表示數(shù)合理，記下兩表示數(shù)為I1，U1；設電壓表內(nèi)阻為Rv

I111

=+U1RPRv

－＋－＋再保持RP不變，閉合S2，記下電流表和電壓表示數(shù)為I2、U2。

AR1V1

I2111U1U2

=++∴Rx=U2RPRvRxU1I2-U2I1

（3）“等于”。

8-1（1）A（2分），D（2分）（2）電路圖如圖（3分）

ERS（3）U2UV（1分），C（2分）

8-2:⑴.（4分）⑶.（4分）⑵.A（3分）

⑷.1580℃～1650℃（3分）8-4：（1）電阻逐漸變大；變大。每

空1分，共2分

（2）電流表外接，變阻器接成

分壓器接法。（6分）

圖乙

8-5：【答案】：（2）①A2V2R1R2②1.511.50.78③A9-1：⑴①9.84②AD⑵①圖略②1.47，0.50③AC9-3：

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9-4：⑴用A2替換A1（2分）⑵（3分）11rUE1E2R（3分，其它合理也得分）

9-5：（1）▲閉合S1，S2接1時A的讀數(shù)I1、▲閉合S1，S2接2時A的讀數(shù)I2（2）I1I2（R1-R2）/（I2-I1）（I1R1-I2R2）/（I2-I1）（3）等于大于

9-6：(1)（2分）應該畫出R-1/I圖像(2)如圖所示（2分）

(3)6.0（5.8~6.2都給分）（1分），2.0（1.8~2.2都給分）（2分）(4)=，>（4分）

9-7：（1）○1、○3；○1中不能用電阻擋直接測含源電路的電阻，○3

中可能會造成短路。

（2）○1圖略；○22.0（1.92.1），1.50（1.481.52），1.0（0.81.2）；○3大于；小于；小于；10-1．（1）100（3分）（2）閉合，b，a，斷開，c，b（以上每空1分）

1U1U2U3()（2分）3I1I2I310-2．（1）b點或c點（1分）

（2）①電壓檔斷開S1閉合S2（3分）（測出電動勢E=X）

②歐姆檔斷開S2閉合S1，（3分）（測出變阻器的阻值R=Y）再換成電壓檔同時閉合S1和S2，測出路端電壓U=Z，

③X（2分）④rERURUXYZYZ（3分）

10-3．（1）a.干電池正常；b.電鍵正常；c.閉合天關關回路是連通的，沒有斷路之處。（3分）（每答對一

點得1分）；

（2）ACF（3分）（有一處錯誤即不給分）

（3）由于燈絲的電阻率隨溫度的升高而增大，歐姆表測出的小燈泡電阻值是常溫下的電阻值，而根據(jù)

公式計算出的小燈泡電阻值是高溫下（正常工作）的電阻值。（3分，每答對一點得1分）（4）H（3分）

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