2019-2020年高三物理第二轮专题复习专题五 物理实验

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1、2019-2020年高三物理第二轮专题复习专题五物理实验黄冈中学丁汝辉自然科学是实验性科学，物理实验是物理学的重要组成部分．理科综合对实验能力提出了明确的要求，即是“设计和完成实验的能力”，它包含两个方面：1．独立完成实验的能力．包括：（1）理解实验原理、实验目的及要求；（2）掌握实验方法步骤；（3）会控制实验条件和使用实验仪器，会处理实验安全问题；（4）会观察、解释实验现象，会分析、处理实验数据；（5）会分析和评价实验结果，并得出合理的实验结论．2．设计实验的能力．能根据要求灵活运用已学过的物理理论、实

2、验方法和仪器，设计简单的实验方案并处理相关的实验问题．一、基本仪器的使用［方法归纳］1．要求会正确使用的仪器刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、打点计时器、弹簧秤、温度表、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱、示波器．2．在力学和电学实验中，常需要利用测量工具直接测量基本物理量．基本物理量测量仪器力学长度刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器时间秒表（停表）、打点计时器质量天平电学电阻（粗测）欧姆表、电阻箱电流电流表电压电压表用各种测量仪器测量有关物理量，读数时首先要弄清测量仪器的精度．以螺旋测

3、微器为例：精度为mm=0.01mm，其读数方法是：读数=固定刻度数(含半毫米刻度)＋可动刻度数（含估读刻度数）×精度．[典例分析]【例1】请将下列各种测量仪器的读数填在题中的横线上．示数___________cm示数__________cm示数___________s示数__________s电阻箱连入电路中的电阻为___________Ω此时待测电阻为___________Ω用0～15V档，此电压表示数为___________V用0～0.6A档，此电流表示数为___________A【特别提示】一般来

4、说，除游标卡尺、秒表、电阻箱外，其他测量仪器的读数都需要估读，即读到精度的下一位．二、独立完成实验［方法归纳］1．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．待测物理量基本测量方法力学速度①利用纸带，；②利用平抛，加速度①利用纸带，逐差法；②利用单摆力根据F=ma转化为测量m、a功根据转化为测量m、S、v电学电阻（精确测量）①根据转化为测量U、I（伏安法）；②电阻箱（半偏、替代）电功率

5、根据P=IU转化为测量U、I电源电动势根据E＝U＋Ir转化为测量U、I2．处理实验数据的常用方法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进行处理．（1）多次测量求平均值；（2）图象法3．实验误差的分析中学物理中只要求初步了解系统误差和偶然误差、绝对误差和相对误差的概念；能定性分析某些实验中产生误差的主要原因；知道用平均值法、图象法减小偶然误差；但不要求计算误差．（1）系统误差和偶然误差：测量值总是有规律的朝着某一方向偏离真值（总是偏大或总是偏小）的误差，称为系统误差．系统误差的主

6、要来源是仪器本身不够精确，或实验原理、方法不够完善．由于偶然因素的影响，造成测量值的无规则起伏称为偶然误差．偶然误差是由于各种偶然因素对实验者、测量仪器，被测物理量的影响而产生的，多次测量偏大和偏小的机会相同，因此，多次测量求平均值可减小偶然误差．（2）绝对误差和相对误差：设某物理量的真值为A0，测量值为A，则绝对误差，相对误差为．真值A0常以公认值、理论值或多次测量的平均值代替．[典型分析]【例1】一打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计器的纸带从斜面上滑下，如图5-1甲所示，图5—1乙是打

7、出的纸带的一段．图5—1（1）已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，利用图乙给出的数据可求出小车下滑的加速度a=____________．（2）为了求出小车在下滑过程中所受的阻力，还需要测量的物理量有___________，用测得的量及加速度a表示阻力的计算式为f=_________________．图5—3【例2】一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心且垂直于盘面的水平轴转动．用下面的方法测量它匀速转动时的角速度．实验器材：电磁打点计时器，米尺，纸带，复写纸．实验步骤：（1）如图5—3所示，将

8、电磁打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后，固定在待测圆盘的侧面上，使圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上．（2）启动控制装置使圆盘转动，同时接通电源，打点计时器开始打点．（3）经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量．①由已知量和测得量表示角速度的表达式为ω=________________，式中各量的意义是___________．②某次实验测得圆盘半径r=5.50×10－2m，得到的纸带的一段