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7.验证机械能守恒定律
验证自由下落过程中机械能守恒,纸带的左端是用夹子夹重物的一端。
⑴要多做几次实验,选点迹清楚,且第一、二两点间距离接近2mm的纸带进行测量。
⑵用刻度尺量出从0点到1、2、3、4、5各点的距离h1、h2、h3、h4、h5,利用“匀变速直线运动中间时刻的即时速度等于该段位移内的平均速度”,算出2、3、4各点对应的即时速度v2、v3、v4,验证与2、3、4各点对应的重力势能减少量mgh和动能增加量是否相等。
⑶由于摩擦和空气阻力的影响,本实验的系统误差总是使
⑷本实验不需要在打下的点中取计数点。也不需要测重物的质量。
注意事项:
1、先通电源,侍打点计时器正掌工作后才放纸带
2、保证打出的第一个占是清晰的点
3、测量下落高度必须从起点开始算
4、由于有阻力,所以稍小于
5、此实验不用测物体的质量(无须天平)
8.用单摆测定重力加速度
可以与各种运动相结合考查
本实验用到刻度尺、卡尺、秒表的读数(生物表脉膊),1米长的单摆称秒摆,周期为2秒
摆长的测量:
让单摆自由下垂,用米尺量出摆线长L/(读到0.1mm),用游标卡尺量出摆球直径(读到0. 1mm)算出半径r,则摆长L=L/+r
开始摆动时需注意:摆角要小于5°(保证做简谐运动);
摆动时悬点要固定,不要使摆动成为圆锥摆。
必须从摆球通过最低点(平衡位置)时开始计时(倒数法),
测出单摆做30至50次全振动所用的时间,算出周期的平均值T。
改变摆长重做几次实验,计算每次实验得到的重力加速度,再求这些重力加速度的平均值。若没有足够长的刻度尺测摆长,可否靠改变摆长的方法求得加速度
9.用油膜法估测分子的大小
①实验前应预先计算出每滴油酸溶液中纯油酸的实际体积:先了解配好的油酸溶液的浓度,再用量筒和滴管测出每滴溶液的体积,由此算出每滴溶液中纯油酸的体积V。
②油膜面积的测量:油膜形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,将油膜的形状用彩笔画在玻璃板上;将玻璃板放在坐标纸上,以25px边长的正方形为单位,用四舍五入的方法数出油膜面
10.用描迹法画出电场中平面上等势线
目的:用恒定电流场(直流电源接在圆柱形电极板上)模拟静电场(等量异种电荷)描绘等势线方法.
实验所用的电流表是零刻度在中央的电流表,在实验前应先测定电流方向与指针偏转方向的关系:将电流表、电池、电阻、导线按图1或图2 连接,其中R是阻值大的电阻,r是阻值小的电阻,用导线的a端试触电流表另一端,就可判定电流方向和指针偏转方向的关系。
该实验是用恒定电流的电流场模拟静电场。与电池正极相连的A电极相当于正点电荷,与电池负极相连的B相当于负点电荷。白纸应放在最下面,导电纸应放在最上面(涂有导电物质的一面必须向上),复写纸则放在中间。
电源6v:两极相距250px并分为6等分,选好基准点,并找出与基准点电势相等的点。(电流表不偏转时这两点的电势相等)
注意事项:
1、电极与导电纸接触应良好,实验过程中电极位置不能变运动。
2、导电纸中的导电物质应均匀,不能折叠。
3、若用电压表来确定电势的基准点时,要选高内阻电压表
11.测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)
被测电阻丝的电阻(一般为几欧)较小,所以选用电流表外接法;可确定电源电压、电流表、电压表量程均不宜太大。本实验不要求电压调节范围,可选用限流电路。因此选用下面左图的电路。开始时滑动变阻器的滑动触头应该在右端。本实验通过的电流不宜太大,通电时间不能太长,以免电阻丝发热后电阻率发生明显变化。
实验步骤:
1、用刻度尺测出金属丝长度
2、螺旋测微器测出直径(也可用积累法测),并算出横截面积。
3、用外接、限流测出金属丝电阻
4、设计实验表格计录数据(难点)注意多次测量求平均值的方法
12.描绘小电珠的伏安特性曲线
器材:电源(4-6v)、直流电压表、直流电流表、滑动变阻器、小灯泡(4v,0.6A 3.8V,0.3A)灯座、单刀开关,导线若干
注意事项:
①因为小电珠(即小灯泡)的电阻较小(10Ω左右)所以应该选用安培表外接法。
②小灯泡的电阻会随着电压的升高,灯丝温度的升高而增大,且在低电压时温度随电压变化比较明显,因此在低电压区域内,电压电流应多取几组,所以得出的U-I曲线不是直线。
为了反映这一变化过程,
③灯泡两端的电压应该由零逐渐增大到额定电压(电压变化范围大)。所以滑动变阻器必须选用调压接法。
在上面实物图中应该选用上面右面的那个图,
④开始时滑动触头应该位于最小分压端(使小灯泡两端的电压为零)。
由实验数据作出的I-U曲线如图,
⑤说明灯丝的电阻随温度升高而增大,也就说明金属电阻率随温度升高而增大。
(若用U-I曲线,则曲线的弯曲方向相反。)
⑥若选用的是标有“3.8V 0.3A”的小灯泡,电流表应选用0-0.6A量程;电压表开始时应选用0-3V量程,当电压调到接近3V时,再改用0-15V量程。
13.把电流表改装为电压表
微安表改装成各种表:关健在于原理
首先要知:微安表的内阻Rg、满偏电流Ig、满偏电压Ug。
步骤:
(1)半偏法先测出表的内阻Rg;最后要对改装表进行较对。
(2) 电流表改装为电压表:串联电阻分压原理
(n为量程的扩大倍数)
(3)弄清改装后表盘的读数
(Ig为满偏电流,I为表盘电流的刻度值,U为改装表的最大量程,为改装表对应的刻度)
(4)改装电压表的较准(电路图?)
(5)改为A表:串联电阻分流原理
(n为量程的扩大倍数)
(6)改为欧姆表的原理
两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏,得 Ig=E/(r+Rg+Ro)
接入被测电阻Rx后通过电表的电流为 Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx) 由于Ix与Rx对应,因此可指示被测电阻大小
14.测定电源的电动势和内电阻
外电路断开时,用电压表测得的电压U为电动势E U=E
原理:根据闭合电路欧姆定律:E=U+Ir,
(一个电流表及一个电压表和一个滑动变阻器)
①单一组数据计算,误差较大
②应该测出多组(u,I)值,最后算出平均值
③作图法处理数据,(u,I)值列表,在u--I图中描点,最后由u--I图线求出较精确的E和r。
本实验电路中电压表的示数是准确的,电流表的示数比通过电源的实际电流小,所以本实验的系统误差是由电压表的分流引起的。为了减小这个系统误差,电阻R的取值应该小一些,所选用的电压表的内阻应该大一些。为了减小偶然误差,要多做几次实验,多取几组数据,然后利用U-I图象处理实验数据:
将点描好后,用直尺画一条直线,使尽量多的点在这条直线上,而且在直线两侧的点数大致相等。这条直线代表的U-I关系的误差是很小的。
它在U轴上的截距就是电动势E(对应的I=0),它的斜率的绝对值就是内阻r。
(特别要注意:有时纵坐标的起始点不是0,求内阻的一般式应该是。
为了使电池的路端电压变化明显,电池的内阻宜大些(选用使用过一段时间的1号电池)
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