板块结构问题的整合归类——实验

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1、板块结构问题的整合归类——实验一.教学内容：板块9实验二.内容概述：实验的理论分析实验的操作方法三.内容提要：1.实验理论分析包括对实验原理的理解，和对实验方法的选择。（1）实验的主要思想方法等效法、累积法、控制变量法、留迹法（2）实验的一般原则可行性原则、准确性原则、操作性原则（3）实验数据的处理列表法、作图法、平均值法（4）实验误差分析绝对误差与相对误差、系统误差与偶然误差2.物理实验的操作方法：（1）基本仪器主要有：刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、打点计时器、弹簧秤、温度计、气压计、电流表、电压表、多用电表、滑

2、动变阻器、电阻箱。（2）一般仪器的使用规则：①观察仪器、掌握仪器所能测量的物理量，测量范围及所用的单位。②检查仪器的零点及回零情况③掌握仪器的安装、调节规则【典型例题】[例1]如图1所示是用螺旋测微器测量一个小钢球的直径的示数，此读数应是。图1解析：螺旋测微器的读数方法是：先从固定刻度尺上读出半毫米以上的长度；然后找出可动刻度上的第几条刻度线与固定刻度尺上的水平横线重合，从而读出半毫米以下的刻度，并注意再估读一位数字；最后将两次读数相加就是所要测量的正确读数。本题可用公式：读数值固定刻度示数（）+可动刻度示数（最小分度值0.0

3、1mm），计算得8.600mm。[例2]在做“验证力的平行四边形定则”实验时，橡皮条的一端固定在木板上，用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点，以下操作中错误的是（）A.同一次实验过程中，O点位置允许变动B.实验中，弹簧秤必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度C.实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮条另一端拉到O点D.实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两个弹簧秤之间夹角应取，以便于算出合力大小。解析：实验中有严格的要求：（1）结点O不允许移动；（2）

4、弹簧秤不要达到最大量程，因为一个达到最大，另一个将不好调整；（3）两个弹簧秤的拉力夹角不易过大，也不易过小，取也可以，但并不是必须取。所以，本题操作中错误的是A、C、D。[例3]用游标为50分度的卡尺（测量值可准确到0.02mm）测定某圆筒的内径时，卡尺上的示数如图2所示。可读出圆筒的内径为mm。图2解析：游标卡尺的读数方法是：以游标上0刻度线为准在主尺上读出整毫米数52mm，再看游标尺上第6条刻度线与主尺上某一刻度线对齐，由游标上读出毫米以下的小数。所以圆筒的内径为：L=主尺上整毫米数L1+游标上的毫米以下的小数L2=52.

5、12mm。[例4]用多用电表测电阻时，（1）每次换挡后，需重新，再进行测量。（2）如果表的指针偏转过大，为使测量比较精确，应将选择开关拨至倍率较（或“大”或“小”）的挡位上。（3）某次测量时，表的指针位置如图3所示，则该电阻的测量值是。图3解析：（1）使用多用电表欧姆挡测电阻时，每次测量前或换挡后都必须重新进行欧姆调零。若调零时发现指针总调不到零位置，说明电池太旧了，应更换旧电池。（2）用欧姆挡时，指针指在刻度盘的中间都分时测量误差最小，所以测量电阻时，要求指针停在表盘的之间。因此测量待测电阻时应选择合适的倍率挡位，使测量值尽

6、量准确。本题指针偏转过大，说明阻值很小，应换倍率较小的挡位测量。（3）读数方法为：被测电阻R=表盘刻度数（整刻度数+估读数）×挡位选择倍数。本题被测电阻。[例5]在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地的重力加速度，测得所用重物的质量为1.00kg。实验中得到一条点迹清晰的纸带，如图4所示。把第一个点记作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm。根据以上数据，可知重物由O点

7、运动到C点时重力势能的减少量等于J，动能的增加量等于J。（取三位有效数字）图4解析：在验证机械守恒定律的实验中，当重物拖动纸带自由下落时，由于空气阻力及纸带和打点计时器限位孔之间的摩擦，重力势能的减少应大于动能的增加。根据匀变速直线运动规律，有，故重力势能减少为，动能的增加应为。[例6]量程为3V的电压表，代号为V，其内阻大约为，现要求测出电压表内阻的精确值，实验室中可提供的器材有：①取值范围为的电阻箱，代号为，在本实验中通过电阻箱的电流不会超过所允许的最大电流；②最大电阻为1000、最大电流为0.2A的变阻器，代号为；③开路

8、电压约为5V、内阻可忽略不计的电源，代号为E；④开关，代号为S；⑤供连接用的导线若干条。（1）选用这些器材设计一个易于操作的测量电路，要求画出线路图，并标出所选器材代号；（2）列出测量步骤，并写出计算电压表内阻的最后公式（不需要写出推导过程）。解析：（1）求解问题的一种思路是