高中物理实验报告新编.docx
- 文档编号:6158453
- 上传时间:2023-05-09
- 格式:DOCX
- 页数:37
- 大小:107.88KB
高中物理实验报告新编.docx
《高中物理实验报告新编.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高中物理实验报告新编.docx(37页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
高中物理实验报告新编
用打点计时器测速度
班级
姓名
日期
成绩
试验名称
用打点计时器测速度
试验目:
1.了解两种打点计时器结构和工作原理
2.会安装实用打点计时器
3.了解纸带测量速度原理并会测量瞬时速
试验原理:
设打点计时器打点时间间隔为T,那么纸带上相邻两个点所表示时间间隔就是T。
假如数出纸带上一系列点总数为N,则打这些点所用总时间为t=(N-1)T。
假如测出这N个点之间总距离s,则t时间内纸带运动平均速度为
假如纸带做匀速直线运动,此式计算出来就是纸带运动速度。
试验器材:
电磁(或电火花)打点计时器、纸带、刻度尺、导线、电源。
试验步骤:
1、练习使用打点计时器
(1)把打点计时器固定在桌子上,将纸带穿过限位孔,复写纸套在定位轴上,并压在纸带上。
(2)将打点计时器两个接线柱分别与交流电源相连。
(电磁打点计时器接交流电源4~6V。
)
(3)打开电源开关,用手水平拖动纸带,在纸带上打出一系列点,随即关闭电源。
2、用打点计时器测速度
(1)取下纸带,从能够看清楚某个点开始,往后数出若干点,将数出点数n及这些点划分出来间隔填入表中,依次计算出纸带从第一个点到第n个点运动时间t,将结果填入表中。
(2)用刻度尺测量出第一个点到第n个点距离△x,并填入表中。
(3)依据纸带从第一个点到第n个点运动时间t和距离△x,计算出纸带在时间t内运动平均速度v,并填入表中
(4)整理试验器材
(5)数据处理完成试验汇报
数据处理及误差分析:
试验统计:
点数
间隔数
时间t/s
位移△x/m
平均速度v(m/s)
6
5
0.1
0.13
1.3
6
5
0.1
0.17
1.7
6
5
0.1
0.22
2.2
6
5
0.1
0.11
1.1
6
5
0.1
0.19
1.9
由试验数据可知,手拉动纸带运动时,速度不是恒定。
试验误差起源:
1、测量时点间间隔是带来测量误差
2、拉动纸带时和水平方向有微小倾角
3、纸带和计时器间有摩擦
注意事项:
①打点计时器在纸带上应打出轻重适宜小圆点,如碰到打出是短横线,应调整一下振针距复写纸片高度使之增大一点。
②使用计时器打点时,应先接通电源,待打点计时器稳定后,再释放纸带。
③释放物体前,应使物体停在靠近打点计时器位置。
④使用电火花计时器时,应注意把两条白纸带正确穿好,墨粉纸盘夹在两纸带之间,使用电磁打点计时器时,应让纸带经过限位孔,压在复写纸下面。
试验结论:
用打点计时器能够测出物体运动速度
用打点计时器研究自由落体运动
班级
姓名
日期
成绩
试验名称
用打点计时器研究自由落体运动
试验目:
1经过试验分析自由落体运动性质
试验原理:
将打点计时器一端固定在铁架台上,纸带系重物穿过计时器。
开启计时器后让重物自由下落,计时器在纸带上留下一串小点,经过纸带可研究重物运动情况。
试验器材:
纸带、打点计时器、铁架台、重物
试验步骤:
(1)按上图试验装置固定电磁打点计时器,并接好电路。
(2)把纸带一端固定在重锤上,另一端穿过打点计时器,用手竖直向上提着纸带,使重物靠近打点计时器。
(3)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点,关闭电源,取下纸带。
(4)更换纸带,反复作3~4次试验。
数据处理及误差分析:
表1每隔相同时间间隔取一计数点,时间间隔
0.1s
位置
相等时间内位移x(cm)
相邻相等时间位移差(cm)
0
1
=54.8
-
=9.7
2
=64.5
-
=9.6
3
=74.1
-
=9.6
4
=83.7
-
=9.7
5
=93.4
由试验发觉,连续相当初间间隔内位移差相等且有:
=
=9.65cm
a==9.65m/
注意事项:
1、当我们打开打点计时器时,要保持纸带和重锤静止,确保纸带上第一个点清楚。
2、要先通电后才放开手让重锤自由下落。
试验结论:
自由落体运动实际上是初速度为0匀加速直线运动。
探究求协力方法
班级
姓名
日期
成绩
试验名称
探究求协力方法
试验目:
1经过试验寻求求协力方法
试验原理:
一个力F′作用效果与两个共点力F1和F2共同作用效果都是把橡皮条拉伸到某点,所以F′为F1和F2协力。
作出F′图示,再依据平行四边形定则作出F1和F2协力F图示,比较F′与F是否大小相等方向相同。
试验器材:
方木板、白纸、弹簧秤(两个)、橡皮条,细绳套(两条)、三角板,刻度尺、图钉(多个)。
试验步骤:
(1)在桌面上平放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上。
(2)用图钉把橡皮条一端固定在木板上A点,在橡皮条另一端拴上两条细绳,细绳另一端系着绳套。
(3)用两个弹簧秤分别勾住绳子套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点抵达某一位置O(如图)。
(4)用铅笔记下O点位置和两条细绳方向,读出两个弹簧秤示数。
(5)用铅笔和刻度尺在白纸上从O点沿着两条细绳方向画直线,按着一定标度作出两个力F1和F2图示。
用平行四边形定则求出协力F。
(6)只用一个弹簧秤,经过细绳把橡皮条结点拉到一样位置O。
读出弹簧秤示数,记下细绳方向,按同一标度作出这个力F′图示。
(7)比较力F′与用平行四边形定则求得协力F大小和方向,看它们是否相等。
(8)改变两个分力大小和夹角,再做两次试验。
从试验结果能够得到什么结论?
数据处理及误差分析:
注意事项:
①检验弹簧秤指针是否在零刻度上;
②使橡皮条、细绳所在平面与木板面平行;
③尽可能不让弹簧秤弹簧、指针、拉杆与刻度板或限位卡发生摩擦;
④描绘结点位置和细线方向应努力争取正确。
能够将细线按在白纸上,用铅笔尖沿线描出两个距离较大点,再用直尺把点连成线。
⑤两细绳方向夹角θ大小要适中(可取在00<θ<1200)
试验结论:
两个力合成时以表示这两个力邻边作平行四边形,那么这两个邻边之间对角线能够代表协力大小和方向。
(两个力合成遵照平行四边形定则)
探究加速度与力、质量关系
班级
姓名
日期
成绩
试验名称
探究加速度与力、质量关系
试验目:
经过试验探究物体加速度与它所受协力、质量定量关系
试验原理:
控制变量法
⑴保持m一定时,改变物体受力F测出加速度a,用图像法研究a与F关系
⑵保持F一定时,改变物体质量m测出加速度a,用图像法研究a与m关系
试验器材:
一端附有滑轮长木板、小车、细线和小桶、天平、砝码、钩码(或槽码)、打点计时器、学生电源、纸带、刻度尺
试验步骤:
⑴用天平测出小车和小桶质量m和m0/把数值统计下来
⑵按下图试验装置把试验器材安装好,使长木板有滑轮一端伸出桌面
⑶在长木板不带定滑轮一端下面垫一小木块,经过前后移动,来平衡小车摩擦力
⑷把细线系在小车上并跨过定滑轮,此时要调整定滑轮高度使细线与木板平行。
⑸将小车放于靠近打点记时器处,在小桶内放上砝码(5g),接通电源,放开小车得到一打好点纸带(注意不要让小车撞到定滑轮,打好纸带要标明条件m=?
m/=?
)
⑹保持小车质量不变,改变小桶内砝码质量(10g、15g、20g、25g),再做几次试验
⑺在每条纸带上都要选择一段比较理想部分,算出每条纸带加速度
⑻把各次试验中数据填入表一内,作用力大小认为等于小桶和砝码重力[m/g=(m0/+mX/)g],做出a与F图像
⑼保持小桶内砝码质量不变,在小车上放钩码改变小车质量(分别加50g、100g、150g、200g),反复上面试验。
把各次试验中数据填入表二内,做出a与1/m图像
数据处理及误差分析:
m=0.025kg小桶质量m0/
表一:
m=0.025KgF=m/g=(m0/+mX/)g
次数
a
F
1
10.1
0.25
2
12.1
0.3
3
14.2
0.35
4
15.9
0.4
5
18.0
0.45
表二:
F=0.4N
次数
m(kg)
a(m/s2)
1/m(1/kg)
1
0.025
15.9
40
2
0.075
5.3
13.3
3
0.125
3.2
8
4
0.175
2.3
5.7
5
0.225
1.8
4.4
注意事项:
(1)要使重物总质量远小于小车总质量(m/<<m)
(2)平衡摩擦力时不要挂小桶,应连着纸带且经过打点记时器限位孔
(3)调整木板上滑轮使拉小车细线要与长木板平行
(4)起始小车应靠近打点计时器处,且先接通电源后再放开小车
(5)注意不要让小车撞到定滑轮
试验结论:
研究平抛运动
班级
姓名
日期
成绩
试验名称
研究平抛运动
试验目:
(1)描绘出平抛物体运动轨迹;
(2)求出平抛运动物体初速度。
试验原理:
平抛运动能够看成是两个分运动合运动:
2平方向匀速直线运动,其速度等于平抛物体初速度;
⑵竖直方向自由落体运动.利用有孔卡片确定做平抛运动小球运动时若干不一样位置,然后描出运动轨迹,测出曲线上任一点坐标x和y,利用和可求出平抛运动初速度
试验器材:
斜槽、小球、木板、白纸(可先画上坐标格)、图钉、铅垂线、直尺、三角板、铅笔等。
试验步骤:
1.安装调整斜槽:
用图钉把白纸钉在竖直板上,在木板左上角固定斜槽,并使其末端保持水平;
2.调整木板:
用悬挂在槽口铅垂线把木板调整到竖直方向,并使木板平面与小球下落竖直面平行且靠近,固定好木板;
3.坐标轴:
把小球放在槽口处,用铅笔记下小球在槽口时球心在木板上水平投影点O,O即为坐标原点,再利用铅垂线在纸上画出经过O点竖直线,即y轴
4.确定小球释放点:
选择一个小球在斜槽上适宜位置由静止释放,使小球运动轨迹大致经过白纸右下角;
5.描绘运动轨迹:
把笔尖放在小球可能经过位置上,假如小球运动中碰到笔尖,用铅笔在该位置画上一点,用一样方法,从同一位置释放小球,在小球运动路线上描下若干点.
数据处理及误差分析:
H/m
x/m
/m/s
0.138
0.025
0.49
0.126
0.035
0.48
0.111
0.045
0.50
0.081
0.059
0.51
0.039
0.073
0.49
=0.494m/s
注意事项:
1、应保持斜槽末端切线水平,钉有坐标纸木板竖直,并使小球运动靠近坐标纸但不接触;
2、小球每次必需从斜槽上同一位置无初速度滚下,在斜槽上释放小球高度应合适,使小球以适宜水平初速度抛出,其轨迹在坐标纸左上角到右下角间分布,从而减小测量误差;
3、坐标原点(小球做平抛运动起点)不是槽口端点,应是小球在槽口时球心在木板上水平投影点。
试验结论:
平抛运动运动路径是一条曲线。
探究弹簧弹性势能与形变关系
班级
姓名
日期
成绩
试验名称
探究弹簧弹性势能与形变关系
试验目:
1探究弹簧弹性势能与形变关系
试验原理:
让弹性势能转换为物体动能,然后经过测量物体动能来比较原来弹性是能带饿大小
试验器材:
气垫导轨、气源等。
试验步骤:
1、把两弹簧一端与滑块连接另一端固定在导轨两端。
在滑块上装上一个挡光框,待滑块静止后,将光电门放在平衡处,使挡光门恰好挡住光线。
2、毫秒计功效开关置
档,时间选择开关用最小一档,使滑块偏离平衡位置10.0cm,由静止开始释放,滑块经过光电门时,毫秒计记下挡光时间t,假如挡光框两前沿之间距离为d,则滑块经过光电门速度v=d/t。
若滑块质量为m,则滑块动能
=
。
3、改变滑块偏离平衡位置距离x,反复操作2,得到若干组(x,
)值。
4、作
图。
数据处理及误差分析:
M=0.1kg
d/m
0.05
0.05
0.05
t/s
0.1
0.08
0.069
x/m
0.1
0.12
0.15
0.01
0.0144
0.0225
1.25
1.8
2.79
与
成正比关系。
注意事项:
1、在改变滑块位置时要注意保持在弹簧弹性程度之内。
2、2、时间开关选至最小一档。
试验结论:
作
图,得到一条过原点直线,说明弹簧弹性势能与它行变量平方成正比。
探究功与物体速度改变关系
班级
姓名
日期
成绩
试验名称
探究功与物体速度改变关系
试验目:
经过试验得出质量一定时,力对物体做功与物体动能关系。
试验原理:
小车在橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行当我们用2条、3条、……一样橡皮筋进行第2次、第3次、试验时,每次试验中橡皮筋拉伸长度都保持一致,那么,第2次、第3次、……试验中橡皮筋对小车做功就是第-次2倍、3倍、……假如把第一次试验时橡皮筋所做功记为W各次做功就是2W、3W……
因为橡皮筋做功而使小车取得速度能够由纸带和打点计时器测出,也能够用其她方法测出.这么,进行若干次测量,就得到若干组功和速度数据,
以橡皮筋对小车做功为纵坐标,小车取得速度为横坐标,以第一次试验时功W为单位,作出W-v曲线即功一速度曲线,分析这条曲线,能够得悉橡皮筋对小车做功与小车取得速度定量关系,
试验器材:
橡皮筋、打点计时器、小车、纸带、复写纸、电源、导线、刻度尺、木板、钉子,
试验步骤:
1.按图组装好试验器材,因为小车在运动中会受到阻力,把木板略微倾斜,作为赔偿.
2.先用一条橡皮筋进行试验,把橡皮筋拉伸一定长度,理清纸带,接通电源,放开小车.
3.换用纸带,改用2条、3条……一样橡皮筋进行第2次、第3次……试验,每次试验中橡皮筋拉伸长度都相同.
4.由纸带算出小车取得速度,把第1次试验取得速度记为v1,,第2次、第3次……记为v2、v3……
5.对测量数据进行估量,大致判定两个量可能关系,然后以W为纵坐标,以v2(或v,v3,
)为横坐标作图.
数据处理及误差分析:
橡皮筋条数
匀速车速
W/v
W/
W/
1
0.460
2.174
4.725
10.273
1.474
2
0.665
3.008
4.523
6.800
2.452
3
0.835
3.594
4.304
5.153
4.283
4
0.938
4.261
4.536
4.831
4.127
5
1.057
4.726
4.466
4.221
4.861
6
1.140
5.259
4.609
4.038
5.617
注意事项:
1、木板倾斜程度应满足重力使物体沿斜面下滑分力等于小车受到阻力.
2、增加橡皮筋时要确保每根橡皮筋有用长度相同
试验结论:
W与v成正比
验证机械能守恒定律
班级
姓名
日期
成绩
试验名称
验证机械能守恒定律
试验目:
验证机械能守恒
试验原理:
在自由落体运动中,若物体下落高度h时速度为v,则mgh=
试验器材:
打点计时器、纸带、复写纸、重物、刻度尺、铁架台(带铁夹)、学生电源等。
试验步骤:
1、将打点计时器固定在铁架台上,把纸带一端用夹子固定在重物上,另一端穿过打点计时器限位孔。
2、用手提着纸带使重物停靠在打点计时器周围。
然后先接通电源,再松开纸带,让重物自由下落。
3、更换纸带,反复几次。
4、选择适宜纸带,处理数据。
数据处理及误差分析:
连续打两点时间间隔T=0.1s、重锤质量m=0.5kg
序号
重锤下落高度h(m)
速度v(m/s)
重锤降低势能ΔEP(j)
增加动能ΔEK(j)
1
0.081
1.27
0.405
0.403
2
0.111
0.77
0.15
0.148
3
0.151
0.89
0.2
0.198
4
0.202
0.95
0.225
0.225
5
0.271
1.17
0.345
0.342
误差分析:
重物和纸带下落过程中收到摩擦力作用,所以增加动能要比实际减小重力势能要小。
注意事项:
⑴打点计时器安装稳固,并使两限位孔在同一竖直线上,以减小摩擦阻力.
⑵试验中,需保持提纸带手不动,待接通电源,打点计时器工作稳定后再松开纸带让重物落下.
⑶选择纸带时,本着点迹清楚,且第一、第二两点距离靠近2mm标准.
⑷测下落高度时,须从起点量起,而且各点对应下落高度要一次测完.各计数点要离起始点远些,纸带不宜过长,约40cm即可.
⑸不需要测出物体质量,只需验证
vn²=ghn就行.
⑹重物要选密度大、体积小.
⑺某时刻瞬时加速度计算应用vn=
不能用vn=
.
试验结论:
物体下落过程中减小重力势能等于增加动能。
电场中等势线描绘
班级
姓名
日期
成绩
试验名称
电场中等势线描绘
试验目:
用描迹法画出电场中一个平面上等势线.
试验原理:
利用导电纸中恒定电流场模拟真空中静电场,当在场中与导电纸接触两探针尖端电势差为零时,与探针相连电流计中电流强度为零.从而能够经过探针找出电流场中等势点,并依据等势点描出等势线。
试验器材:
学生用低压电源或电池组、灵敏电流计、开关、导电纸、白纸、复写纸、圆柱形金属电极2个、探针2个、图钉、导线若干、木板.
试验步骤:
(1)安装
在平整木板上依次铺放白纸、复写纸、导电纸各一张,导电纸有导电物质一面向上,再用图钉固定在木板上(如图).在导电纸上放两个跟它接触良好圆柱形电极.两极间距离约为10cm,电压约为6V.从灵敏电流计两个接线柱引出两个探针.
(2)选基准点
在导电纸平面两极连线上,选择间距大致相等5个点作为基准点,并用探针把它们位置复印在白纸上.
(3)探测等势点
将两个探针分别拿在左、右手中,用左手中探针跟导电纸上某一基准点接触,然后在导电纸平面两极连线一侧,距此基准点约1cm处再选1个点,在此点将右手拿着探针跟导电纸接触,这时通常会看到电流表指针有偏转,再左右移动探针位置,直至找到一点,使电流表指针没有偏转为止,说明这个点跟基准点电势相等,用探针把这个点位置复印在白纸上.照上述方法,在这个基准点两侧,各探测出5个等势点,每个等势点大约相距1cm.用一样方法,探测出另外4个基准点等势点.
(4)画等势线
取出白纸,依据等势点画出平滑曲线,它们就是等势线.
数据处理及误差分析:
注意事项:
(1)使用电流表,应选择零刻度在中间,量程不能超出几百微安,在使用前,要判定清楚电流表指针偏转方向与经过电流方向之间关系.
(2)假如用低压学生电源做试验,一定要注意把两电极接到直流输出端.
(3)安放导电纸时,有导电物质一面应向上.
(4)安放电极时,不能太靠近导电纸边缘;电极与导电纸接触要良好,且与导电纸相对位置不能改变.
(5)寻求等势点时,要从基准点周围由近及远地逐步推移,不可贸然进行大跨度地移动,以免电势差过大,发生电流计过载现象.
试验结论:
描绘小灯泡伏安特征曲线
班级
姓名
日期
成绩
试验名称
描绘小灯泡伏安特征曲线
试验目:
掌握用伏安法研究非线性电阻伏安特征方法
试验原理:
1.据部分电路欧姆定律知,在纯电阻电路中,电阻R两端电压U与电流I成正比,即U=IR,其U—I图线是一条过原点直线.因为小灯泡灯丝电阻率伴随温度升高而增大,其电阻也伴随温度升高而增大,故小灯泡伏安特征曲线应为曲线.
2.试验中选择“3.8V,0.3A”小灯泡,故电流表量程选择0.6A,电压表量程选择15V.因为这种规格小灯泡电阻很小,当它与电流表串联时,电流表分压影响很大,为了减小试验误差,应采取电流表“外接法”.本试验中,为了使小灯泡两端电压从零开始连续改变,滑动变阻器应采取“分压接法”。
试验器材:
小灯泡(3.8V,0.3A)、电压表(0~3,0~15V)、电流表(0~0.60~3A)、滑动变阻器(20Ω)、学生低压直流电源(或电池组)、电键、导线若干、坐标纸、铅笔。
试验步骤:
1.依据试验要求,设计试验电路图如图所表示.
2.依据电路图连接试验电路.用导线将小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、电键连接成试验所需电路.滑动变阻器采取分压接法,电流表采取外接法,电流表量程用0.6A,电压表量程先用0~3V,电压超出3V时,采取15V量程.
3.测出小灯泡在不一样电压下电流值
闭合电键S前,滑动变阻器滑片P应位于最左端,这么闭合电键后,小灯泡两端电压能够从零开始连续改变,同时这么做也起到了保护用电器作用,预防灯泡两端电压过大而烧坏小灯泡及电表.
闭合电键S后,使滑动变阻器滑片户由左向右移动,在0~3.8V范围内读取并统计12组不一样电压值U和电流值I,并将测量结果填人试验统计表中.
因为U一I图线在0.3V左右发生弯曲,故0.3V左右测绘点要密,不然将会出现较大误差.
4.在坐标纸上画出伏安特征曲线
在坐标纸上,以U为横轴,以I为纵轴,建立平面直角坐标系.依据试验测得数据,描出各组数据所对应点,将描出各点用平滑曲线连接起来,就得到了小灯泡伏安特征曲线.
坐标系中,横、纵轴标度要适中,以使所描绘图线占据整个坐标纸为宜。
5.试验完成,将试验仪器摆放整齐.
数据处理及误差分析:
试验统计:
编号
1
2
3
4
5
6
7
8
U(V)
0.20
0.60
1.00
1.40
1.80
2.20
2.60
3.00
I(A)
0.020
0.060
0.100
0.140
0.170
0.190
0.200
0.205
灯泡发光情况
不亮微亮逐步变亮正常发光
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高中物理 实验 报告 新编