⑴ 中學物理定律匯總
這是高中的
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以下是初中
物理
一、質點的運動(1)------直線運動
1)勻變速直線運動
1.平均速度V平=s/t(定義式) 2.有用推論Vt2-Vo2=2as
3.中間時刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at
5.中間位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2 6.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t
7.加速度a=(Vt-Vo)/t {以Vo為正方向,a與Vo同向(加速)a>0;反向則a<0}
8.實驗用推論Δs=aT2 {Δs為連續相鄰相等時間(T)內位移之差}
9.主要物理量及單位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;時間(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度單位換算:1m/s=3.6km/h。
註:
(1)平均速度是矢量;
(2)物體速度大,加速度不一定大;
(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是決定式;
(4)其它相關內容:質點、位移和路程、參考系、時間與時刻〔見第一冊P19〕/s--t圖、v--t圖/速度與速率、瞬時速度〔見第一冊P24〕。
2)自由落體運動
1.初速度Vo=0 2.末速度Vt=gt
3.下落高度h=gt2/2(從Vo位置向下計算) 4.推論Vt2=2gh
注:
(1)自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動,遵循勻變速直線運動規律;
(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近較小,在高山處比平地小,方向豎直向下)。
(3)豎直上拋運動
1.位移s=Vot-gt2/2 2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)
3.有用推論Vt2-Vo2=-2gs 4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(拋出點算起)
5.往返時間t=2Vo/g (從拋出落回原位置的時間)
注:
(1)全過程處理:是勻減速直線運動,以向上為正方向,加速度取負值;
(2)分段處理:向上為勻減速直線運動,向下為自由落體運動,具有對稱性;
(3)上升與下落過程具有對稱性,如在同點速度等值反向等。
二、質點的運動(2)----曲線運動、萬有引力
1)平拋運動
1.水平方向速度:Vx=Vo 2.豎直方向速度:Vy=gt
3.水平方向位移:x=Vot 4.豎直方向位移:y=gt2/2
5.運動時間t=(2y/g)1/2(通常又表示為(2h/g)1/2)
6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2
合速度方向與水平夾角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0
7.合位移:s=(x2+y2)1/2,
位移方向與水平夾角α:tgα=y/x=gt/2Vo
8.水平方向加速度:ax=0;豎直方向加速度:ay=g
註:
(1)平拋運動是勻變速曲線運動,加速度為g,通常可看作是水平方向的勻速直線運與豎直方向的自由落體運動的合成;
(2)運動時間由下落高度h(y)決定與水平拋出速度無關;
(3)θ與β的關系為tgβ=2tgα;
(4)在平拋運動中時間t是解題關鍵;(5)做曲線運動的物體必有加速度,當速度方向與所受合力(加速度)方向不在同一直線上時,物體做曲線運動。
2)勻速圓周運動
1.線速度V=s/t=2πr/T 2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf
3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r 4.向心力F心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合
5.周期與頻率:T=1/f 6.角速度與線速度的關系:V=ωr
7.角速度與轉速的關系ω=2πn(此處頻率與轉速意義相同)
8.主要物理量及單位:弧長(s):米(m);角度(Φ):弧度(rad);頻率(f):赫(Hz);周期(T):秒(s);轉速(n):r/s;半徑(r):米(m);線速度(V):m/s;角速度(ω):rad/s;向心加速度:m/s2。
註:
(1)向心力可以由某個具體力提供,也可以由合力提供,還可以由分力提供,方向始終與速度方向垂直,指向圓心;
(2)做勻速圓周運動的物體,其向心力等於合力,並且向心力只改變速度的方向,不改變速度的大小,因此物體的動能保持不變,向心力不做功,但動量不斷改變。
3)萬有引力
1.開普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:軌道半徑,T:周期,K:常量(與行星質量無關,取決於中心天體的質量)}
物理定理、定律、公式表
3.天體上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天體半徑(m),M:天體質量(kg)}
4.衛星繞行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天體質量}
5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s
6.地球同步衛星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半徑}
注:
(1)天體運動所需的向心力由萬有引力提供,F向=F萬;
(2)應用萬有引力定律可估算天體的質量密度等;
(3)地球同步衛星只能運行於赤道上空,運行周期和地球自轉周期相同;
(4)衛星軌道半徑變小時,勢能變小、動能變大、速度變大、周期變小(一同三反);
(5)地球衛星的最大環繞速度和最小發射速度均為7.9km/s。
三、力(常見的力、力的合成與分解)
1)常見的力
1.重力G=mg (方向豎直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用點在重心,適用於地球表面附近)
2.胡克定律F=kx {方向沿恢復形變方向,k:勁度系數(N/m),x:形變數(m)}
3.滑動摩擦力F=μFN {與物體相對運動方向相反,μ:摩擦因數,FN:正壓力(N)}
4.靜摩擦力0≤f靜≤fm (與物體相對運動趨勢方向相反,fm為最大靜摩擦力)
5.萬有引力F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N•m2/kg2,方向在它們的連線上)
6.靜電力F=kQ1Q2/r2 (k=9.0×109N•m2/C2,方向在它們的連線上)
7.電場力F=Eq (E:場強N/C,q:電量C,正電荷受的電場力與場強方向相同)
8.安培力F=BILsinθ (θ為B與L的夾角,當L⊥B時:F=BIL,B//L時:F=0)
9.洛侖茲力f=qVBsinθ (θ為B與V的夾角,當V⊥B時:f=qVB,V//B時:f=0)
注:
(1)勁度系數k由彈簧自身決定;
(2)摩擦因數μ與壓力大小及接觸面積大小無關,由接觸面材料特性與表面狀況等決定;
(3)fm略大於μFN,一般視為fm≈μFN;
(4)其它相關內容:靜摩擦力(大小、方向)〔見第一冊P8〕;
(5)物理量符號及單位B:磁感強度(T),L:有效長度(m),I:電流強度(A),V:帶電粒子速度(m/s),q:帶電粒子(帶電體)電量(C);
(6)安培力與洛侖茲力方向均用左手定則判定。
2)力的合成與分解
1.同一直線上力的合成同向:F=F1+F2, 反向:F=F1-F2 (F1>F2)
2.互成角度力的合成:
F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(餘弦定理) F1⊥F2時:F=(F12+F22)1/2
3.合力大小范圍:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|
4.力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β為合力與x軸之間的夾角tgβ=Fy/Fx)
註:
(1)力(矢量)的合成與分解遵循平行四邊形定則;
(2)合力與分力的關系是等效替代關系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;
(3)除公式法外,也可用作圖法求解,此時要選擇標度,嚴格作圖;
(4)F1與F2的值一定時,F1與F2的夾角(α角)越大,合力越小;
(5)同一直線上力的合成,可沿直線取正方向,用正負號表示力的方向,化簡為代數運算。
四、動力學(運動和力)
1.牛頓第一運動定律(慣性定律):物體具有慣性,總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態,直到有外力迫使它改變這種狀態為止
2.牛頓第二運動定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力決定,與合外力方向一致}
3.牛頓第三運動定律:F=-F´{負號表示方向相反,F、F´各自作用在對方,平衡力與作用力反作用力區別,實際應用:反沖運動}
3 物理定理、定律、公式表
五、振動和波(機械振動與機械振動的傳播)
1.簡諧振動F=-kx {F:回復力,k:比例系數,x:位移,負號表示F的方向與x始終反向}
2.單擺周期T=2π(l/g)1/2 {l:擺長(m),g:當地重力加速度值,成立條件:擺角θ<100;l>>r}
3.受迫振動頻率特點:f=f驅動力
4.發生共振條件:f驅動力=f固,A=max,共振的防止和應用〔見第一冊P175〕
5.機械波、橫波、縱波〔見第二冊P2〕
6.波速v=s/t=λf=λ/T{波傳播過程中,一個周期向前傳播一個波長;波速大小由介質本身所決定}
7.聲波的波速(在空氣中)0℃:332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(聲波是縱波)
8.波發生明顯衍射(波繞過障礙物或孔繼續傳播)條件:障礙物或孔的尺寸比波長小,或者相差不大
9.波的干涉條件:兩列波頻率相同(相差恆定、振幅相近、振動方向相同)
10.多普勒效應:由於波源與觀測者間的相互運動,導致波源發射頻率與接收頻率不同{相互接近,接收頻率增大,反之,減小〔見第二冊P21〕}
註:
(1)物體的固有頻率與振幅、驅動力頻率無關,取決於振動系統本身;
(2)加強區是波峰與波峰或波谷與波谷相遇處,減弱區則是波峰與波谷相遇處;
(3)波只是傳播了振動,介質本身不隨波發生遷移,是傳遞能量的一種方式;
(4)干涉與衍射是波特有的;
(5)振動圖象與波動圖象;
(6)其它相關內容:超聲波及其應用〔見第二冊P22〕/振動中的能量轉化〔見第一冊P173〕。
六、沖量與動量(物體的受力與動量的變化)
1.動量:p=mv {p:動量(kg/s),m:質量(kg),v:速度(m/s),方向與速度方向相同}
3.沖量:I=Ft {I:沖量(N•s),F:恆力(N),t:力的作用時間(s),方向由F決定}
4.動量定理:I=Δp或Ft=mvt–mvo {Δp:動量變化Δp=mvt–mvo,是矢量式}
5.動量守恆定律:p前總=p後總或p=p』´也可以是m1v1+m2v2=m1v1´+m2v2´
6.彈性碰撞:Δp=0;ΔEk=0 {即系統的動量和動能均守恆}
7.非彈性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm {ΔEK:損失的動能,EKm:損失的最大動能}
8.完全非彈性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm {碰後連在一起成一整體}
9.物體m1以v1初速度與靜止的物體m2發生彈性正碰:
v1´=(m1-m2)v1/(m1+m2) v2´=2m1v1/(m1+m2)
10.由9得的推論-----等質量彈性正碰時二者交換速度(動能守恆、動量守恆)
11.子彈m水平速度vo射入靜止置於水平光滑地面的長木塊M,並嵌入其中一起運動時的機械能損失
E損=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs相對 {vt:共同速度,f:阻力,s相對子彈相對長木塊的位移}
註:
1)正碰又叫對心碰撞,速度方向在它們「中心」的連線上;
(2)以上表達式除動能外均為矢量運算,在一維情況下可取正方向化為代數運算;
(3)系統動量守恆的條件:合外力為零或系統不受外力,則系統動量守恆(碰撞問題、爆炸問題、反沖問題等);
(4)碰撞過程(時間極短,發生碰撞的物體構成的系統)視為動量守恆,原子核衰變時動量守恆;
(5)爆炸過程視為動量守恆,這時化學能轉化為動能,動能增加;(6)其它相關內容:反沖運動、火箭、航天技術的發展和宇宙航行〔見第一冊P128〕。
物理定理、定律、公式表
7.汽車以恆定功率啟動、以恆定加速度啟動、汽車最大行駛速度(vmax=P額/f)
8.電功率:P=UI(普適式) {U:電路電壓(V),I:電路電流(A)}
9.焦耳定律:Q=I2Rt {Q:電熱(J),I:電流強度(A),R:電阻值(Ω),t:通電時間(s)}
10.純電阻電路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt
11.動能:Ek=mv2/2 {Ek:動能(J),m:物體質量(kg),v:物體瞬時速度(m/s)}
12.重力勢能:EP=mgh {EP :重力勢能(J),g:重力加速度,h:豎直高度(m)(從零勢能面起)}
13.電勢能:EA=qφA {EA:帶電體在A點的電勢能(J),q:電量(C),φA:A點的電勢(V)(從零勢能面起)}
14.動能定理(對物體做正功,物體的動能增加):
W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK
{W合:外力對物體做的總功,ΔEK:動能變化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)}
15.機械能守恆定律:ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2
16.重力做功與重力勢能的變化(重力做功等於物體重力勢能增量的負值)WG=-ΔEP
注:
(1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量轉化多少;
(2)O0≤α<90O 做正功;90O<α≤180O做負功;α=90o不做功(力的方向與位移(速度)方向垂直時該力不做功);
(3)重力(彈力、電場力、分子力)做正功,則重力(彈性、電、分子)勢能減少
(4)重力做功和電場力做功均與路徑無關(見2、3兩式);(5)機械能守恆成立條件:除重力(彈力)外其它力不做功,只是動能和勢能之間的轉化;(6)能的其它單位換算:1kWh(度)=3.6×106J,1eV=1.60×10-19J;*(7)彈簧彈性勢能E=kx2/2,與勁度系數和形變數有關。
八、分子動理論、能量守恆定律
1.阿伏加德羅常數NA=6.02×1023/mol;分子直徑數量級10-10米
2.油膜法測分子直徑d=V/s {V:單分子油膜的體積(m3),S:油膜表面積(m)2}
3.分子動理論內容:物質是由大量分子組成的;大量分子做無規則的熱運動;分子間存在相互作用力。
4.分子間的引力和斥力(1)r<r0,f引<f斥,F分子力表現為斥力
(2)r=r0,f引=f斥,F分子力=0,E分子勢能=Emin(最小值)
(3)r>r0,f引>f斥,F分子力表現為引力
(4)r>10r0,f引=f斥≈0,F分子力≈0,E分子勢能≈0
5.熱力學第一定律W+Q=ΔU{(做功和熱傳遞,這兩種改變物體內能的方式,在效果上是等效的),
W:外界對物體做的正功(J),Q:物體吸收的熱量(J),ΔU:增加的內能(J),涉及到第一類永動機不可造出〔見第二冊P40〕}
6.熱力學第二定律
克氏表述:不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體,而不引起其它變化(熱傳導的方向性);
開氏表述:不可能從單一熱源吸收熱量並把它全部用來做功,而不引起其它變化(機械能與內能轉化的方向性){涉及到第二類永動機不可造出〔見第二冊P44〕}
7.熱力學第三定律:熱力學零度不可達到{宇宙溫度下限:-273.15攝氏度(熱力學零度)}
5 物理定理、定律、公式表
熱力學溫度與攝氏溫度關系:T=t+273 {T:熱力學溫度(K),t:攝氏溫度(℃)}
體積V:氣體分子所能占據的空間,單位換算:1m3=103L=106mL
壓強p:單位面積上,大量氣體分子頻繁撞擊器壁而產生持續、均勻的壓力,標准大氣壓:1atm=1.013×105Pa=76cmHg(1Pa=1N/m2)
2.氣體分子運動的特點:分子間空隙大;除了碰撞的瞬間外,相互作用力微弱;分子運動速率很大
3.理想氣體的狀態方程:p1V1/T1=p2V2/T2 {PV/T=恆量,T為熱力學溫度(K)}
注:
(1)理想氣體的內能與理想氣體的體積無關,與溫度和物質的量有關;
(2)公式3成立條件均為一定質量的理想氣體,使用公式時要注意溫度的單位,t為攝氏溫度(℃),而T為熱力學溫度(K)。
十、電場
1.兩種電荷、電荷守恆定律、元電荷:(e=1.60×10-19C);帶電體電荷量等於元電荷的整數倍
2.庫侖定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:點電荷間的作用力(N),k:靜電力常量k=9.0×109N•m2/C2,Q1、Q2:兩點電荷的電量(C),r:兩點電荷間的距離(m),方向在它們的連線上,作用力與反作用力,同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引}
3.電場強度:E=F/q(定義式、計算式){E:電場強度(N/C),是矢量(電場的疊加原理),q:檢驗電荷的電量(C)}
4.真空點(源)電荷形成的電場E=kQ/r2 {r:源電荷到該位置的距離(m),Q:源電荷的電量}
5.勻強電場的場強E=UAB/d {UAB:AB兩點間的電壓(V),d:AB兩點在場強方向的距離(m)}
6.電場力:F=qE {F:電場力(N),q:受到電場力的電荷的電量(C),E:電場強度(N/C)}
7.電勢與電勢差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8.電場力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:帶電體由A到B時電場力所做的功(J),q:帶電量(C),UAB:電場中A、B兩點間的電勢差(V)(電場力做功與路徑無關),E:勻強電場強度,d:兩點沿場強方向的距離(m)}
9.電勢能:EA=qφA {EA:帶電體在A點的電勢能(J),q:電量(C),φA:A點的電勢(V)}
10.電勢能的變化ΔEAB=EB-EA {帶電體在電場中從A位置到B位置時電勢能的差值}
11.電場力做功與電勢能變化ΔEAB=-WAB=-qUAB (電勢能的增量等於電場力做功的負值)
12.電容C=Q/U(定義式,計算式) {C:電容(F),Q:電量(C),U:電壓(兩極板電勢差)(V)}
13.平行板電容器的電容C=εS/4πkd(S:兩極板正對面積,d:兩極板間的垂直距離,ω:介電常數)
常見電容器〔見第二冊P111〕
14.帶電粒子在電場中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2
15.帶電粒子沿垂直電場方向以速度Vo進入勻強電場時的偏轉(不考慮重力作用的情況下) 6 物理定理、定律、公式表
1.電流強度:I=q/t{I:電流強度(A),q:在時間t內通過導體橫載面的電量(C),t:時間(s)}
2.歐姆定律:I=U/R {I:導體電流強度(A),U:導體兩端電壓(V),R:導體阻值(Ω)}
3.電阻、電阻定律:R=ρL/S{ρ:電阻率(Ω•m),L:導體的長度(m),S:導體橫截面積(m2)}
4.閉合電路歐姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U內+U外
{I:電路中的總電流(A),E:電源電動勢(V),R:外電路電阻(Ω),r:電源內阻(Ω)}
5.電功與電功率:W=UIt,P=UI{W:電功(J),U:電壓(V),I:電流(A),t:時間(s),P:電功率(W)}
6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:電熱(J),I:通過導體的電流(A),R:導體的電阻值(Ω),t:通電時間(s)}
7.純電阻電路中:由於I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
8.電源總動率、電源輸出功率、電源效率:P總=IE,P出=IU,η=P出/P總{I:電路總電流(A),E:電源電動勢(V),U:路端電壓(V),η:電源效率}
9.電路的串/並聯 串聯電路(P、U與R成正比) 並聯電路(P、I與R成反比)
電阻關系(串同並反) R串=R1+R2+R3+ 1/R並=1/R1+1/R2+1/R3+
電流關系 I總=I1=I2=I3 I並=I1+I2+I3+
電壓關系 U總=U1+U2+U3+ U總=U1=U2=U3
功率分配 P總=P1+P2+P3+ P總=P1+P2+P3+
10.歐姆表測電阻
(1)電路組成 (2)測量原理
兩表筆短接後,調節Ro使電表指針滿偏,得
Ig=E/(r+Rg+Ro)
接入被測電阻Rx後通過電表的電流為
Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)
由於Ix與Rx對應,因此可指示被測電阻大小
(3)使用方法:機械調零、選擇量程、歐姆調零、測量讀數{注意擋位(倍率)}、撥off擋。
(4)注意:測量電阻時,要與原電路斷開,選擇量程使指針在中央附近,每次換擋要重新短接歐姆調零。
11.伏安法測電阻
電流表內接法:
電壓表示數:U=UR+UA
電流表外接法:
電流表示數:I=IR+IV
Rx的測量值=U/I=(UA+UR)/IR=RA+Rx>R真
Rx的測量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRx/(RV+R)<R真
選用電路條件Rx>>RA [或Rx>(RARV)1/2]
選用電路條件Rx<<RV [或Rx<(RARV)1/2]
12.滑動變阻器在電路中的限流接法與分壓接法
限流接法
電壓調節范圍小,電路簡單,功耗小
便於調節電壓的選擇條件Rp>Rx
電壓調節范圍大,電路復雜,功耗較大
便於調節電壓的選擇條件Rp<Rx
⑵ 常用物理實驗方法
化學實驗方法,是根據化學實驗目的,實驗者運用實驗儀器、設備、裝置等物質手段,在人為特定的實驗條件下,變革化學實驗對象的狀態或性質,通過實驗觀察獲得各種化學科學事實以探究化學問題的一種科學研究方法。
⒈按實驗的直接目的分:探索性實驗方法和驗證性實驗方法。
①探索性實驗:探索研究對象的未知性質,了解其組成、變化特徵,以及與其他對象或現象的聯系。。
②驗證性實驗:對研究對象有了一定了解,並形成了一定認識或提出了某種假說,為驗證這種認識或假說是否正確而進行的實驗。
⒉按實驗中量與質的關系分:
定性實驗、定量實驗、結構分析實驗。
⒊按實驗在科學認識中的作用分:
對照實驗、析因實驗、模擬實驗。
①對照實驗:設置兩個或兩個以上的相似組樣,一個是對照組,作為比較的標准,其餘是試驗組,通過某種實驗步驟,判定實驗組是否具有某種性質或影響。
②析因實驗:為了尋找、探索影響某事物的發生和變化過程的主要原因而安排的一種實驗。這種實驗的特點是:結果是已知的,而影響結果的因素特別是其主要因素是未知的。進行析因實驗,首先要盡可能全面掌握影響結果的各種因素。為此,就要進行詳細、周密的調查研究,不放過任何微小的可疑線索。因為有時恰恰是那些微不足道的因素,即是造成某種結果的重大原因。如果有兩個因素影響,可採用對照實驗確定其主要影響因素。對於有多個影響因素的析因實驗,可採用逐步排除的方法,即每次在控制幾種因素不變的情況下,只改變其中的一個因素,以確定每一個因素的具體影響,最後找出其主要原因。有時造成某種變化或現象的原因並不是哪一個因素單獨起作用的結果,就要同時進行多變因素的析因實驗。
③模擬實驗:在科學研究中,有時由於受客觀條件的限制,不允許或不能對研究對象進行直接實驗,為了取得對研究對象的認識,人們可以通過模擬的方法,選定研究對象的代替物(即模型),模擬研究對象(即原型)的實際情況,對代替物進行實驗。
⑶ 物理實驗的方法有哪些
1 控制變數法:這個應該是最常見的實驗方法。
例如,在「探究壓強與哪些因素有關」、「探究電流與電阻的關系」、「研究弦樂器的音調與弦的松緊、長短和粗細的關系」等實驗中都用到了該實驗方法。
2 類比法:例如,在學習電流時,為了更好地理解,與生活中熟悉的水流作類比。
實驗+推理法:有些理論只有在理想空間里才能通過實驗得出,此時,我們可以在現實條件實驗的基礎上推導出來這些理論。
例如,在初二我們學過牛頓第一定律:一切物體在沒有受到力的作用時,總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。我們知道,物體在運動過程中必定會受到阻力作用,但是我們通過多次實驗,可以推出這一結論。
3 描述法:例如,在生活中是不存在光線的,我們為了更好地學習光,才引進了「光線」這一詞。
4 轉換法:例如,我們在學習「聲音是振動產生的」這一知識時,我們把音叉的微小振動轉換為乒乓球的擺動。使實驗現象更為明顯。
5 模型法:我們在學習原子結構時,為了更好地認識原子的內部結構,用太陽系模型代表原子結構。
(3)中學物理實驗一次函數匯總擴展閱讀:
物理實驗是初高中階段物理課程中包含的相關實驗,包括電學實驗、力學實驗、熱學實驗、光學實驗等等,常用於驗證物理學科的定理定律。
實驗物理是相對於理論物理而言,理論物理是從理論上探索自然界未知的物質結構、相互作用和物質運動的基本規律的學科。
理論物理的研究領域涉及粒子物理與原子核物理、統計物理、凝聚態物理、宇宙學等,幾乎包括物理學所有分支的基本理論問題。而實驗物理主要是從實驗上來探索物質世界和自然規律。
實驗室使用守則
1、為保護實驗儀器和保持環境衛生,學生必須脫鞋進入實驗室。
2、實驗室是全校師生進行實驗教學和科研活動的場所,學生進入實驗室後要保持肅靜,遵守紀律。
3、做實驗前,認真聽教師講解實驗目的、步驟、儀器的性能操作、方法和注意事項,認真檢查所需儀器設備是否完好齊全,如有缺損要及時向教師報告。
4、實驗時要遵守操作規程,按照實驗步驟認真操作。
5、實驗時要注意安全,防止意外發生。
6、愛護實驗室儀器設備。
7、實驗完畢要認真清理儀器設備,關閉水源電源。
性質
1.真理性:物理學的理論和實驗揭示了自然界的奧秘,反映出物質運動的客觀規律。
2.和諧統一性:神秘的太空中天體的運動,在開普勒三定律的描繪下,顯出多麼的和諧有序。物理學上的幾次大統一,也顯示出美的感覺。牛頓用三大定律和萬有引力定律把天上和地上所有宏觀物體統一了。
麥克斯韋電磁理論的建立,又使電和磁實現了統一。愛因斯坦質能方程又把質量和能量建立了統一。光的波粒二象性理論把粒子性、波動性實現了統一。愛因斯坦的相對論又把時間、空間統一了。
3.簡潔性:物理規律的數學語言,體現了物理的簡潔明快性。如:牛頓第二定律,愛因斯坦的質能方程,法拉第電磁感應定律。
4.對稱性:對稱一般指物體形狀的對稱性,深層次的對稱表現為事物發展變化或客觀規律的對稱性。如:物理學中各種晶體的空間點陣結構具有高度的對稱性。豎直上拋運動、簡諧運動、波動鏡像對稱、磁電對稱、作用力與反作用力對稱、正粒子和反粒子、正物質和反物質、正電和負電等。
5.預測性:正確的物理理論,不僅能解釋當時已發現的物理現象,更能預測當時無法探測到的物理現象。例如麥克斯韋電磁理論預測電磁波存在,盧瑟福預言中子的存在,菲涅爾的衍射理論預言圓盤衍射中央有泊松亮斑,狄拉克預言電子的存在。
6.精巧性:物理實驗具有精巧性,設計方法的巧妙,使得物理現象更加明顯。
⑷ 高中階段都有什麼物理實驗
1、研究勻變速直線運動
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,從便於測量的地方取一個開始點O,然後(每隔5個間隔點)取一個計數點A、B、C、D。測出相鄰計數點間的距離s1、s2、s3利用打下的紙帶可以,求任一計數點對應的即時速度v:如(其中T=5×0.02s=0.1s)。
2、驗證力的平行四邊形定則
目的:實驗研究合力與分力之間的關系,從而驗證力的平行四邊形定則。
器材:方木板、白紙、圖釘、橡皮條、彈簧秤(2個)、直尺和三角板、細線
該實驗是要用互成角度的兩個力和另一個力產生相同的效果,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相等,如果在實驗誤差允許范圍內相等,就驗證了力的合成的平行四邊形定則。
3、研究平拋物體的運動(用描跡法)
目的:進上步明確,平拋是水平方向和豎直兩個方向運動的合成運動,會用軌跡計算物體的初速度。
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,其速度等於平拋物體的初速度;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,然後描出運動軌跡,測出曲線任一點的坐標x和y,就可求出小球的水平分速度,即平拋物體的初速度。
4、驗證機械能守恆定律
驗證自由下落過程中機械能守恆,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於該段位移內的平均速度」,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和動能增加量是否相等。
5、用描跡法畫出電場中平面上等勢線
目的:用恆定電流場(直流電源接在圓柱形電極板上)模擬靜電場(等量異種電荷描繪等勢線方法.
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。
參考資料來源:網路-物理實驗 (中學物理課程包含的實驗)
⑸ 誰能幫我整理一下初中所有的物理和數學的公式
一、 初中物理公式匯總
1、勻速直線運動的速度公式:
求速度:v=s/t
求路程:s=vt
求時間:t=s/v
2、變速直線運動的速度公式:v=s/t
3、物體的物重與質量的關系:G=mg (g=9.8N/kg)
4、密度的定義式
求物質的密度:ρ=m/V
求物質的質量:m=ρV
求物質的體積:V=m/ρ
4、壓強的計算。
定義式:p=F/S(物質處於任何狀態下都能適用)
液體壓強:p=ρgh(h為深度)
求壓力:F=pS
求受力面積:S=F/p
5、浮力的計算
稱量法:F浮=G—F
公式法:F浮=G排=ρ排V排g
漂浮法:F浮=G物(V排<V物)
懸浮法:F浮=G物(V排=V物)
6、杠桿平衡條件:F1L1=F2L2
7、功的定義式:W=Fs
8、功率定義式:P=W/t
對於勻速直線運動情況來說:P=Fv (F為動力)
9、機械效率:η=W有用/W總
對於提升物體來說:
W有用=Gh(h為高度)
W總=Fs
10、斜面公式:FL=Gh
11、物體溫度變化時的吸熱放熱情況
Q吸=cmΔt (Δt=t-t0)
Q放=cmΔt (Δt=t0-t)
12、燃料燃燒放出熱量的計算:Q放=qm
13、熱平衡方程:Q吸=Q放
14、熱機效率:η=W有用/ Q放 ( Q放=qm)
15、電流定義式:I=Q/t ( Q為電量,單位是庫侖 )
16、歐姆定律:I=U/R
變形求電壓:U=IR
變形求電阻:R=U/I
17、串聯電路的特點:(以兩純電阻式用電器串聯為例)
電壓的關系:U=U1+U2
電流的關系:I=I1=I2
電阻的關系:R=R1+R2
18、並聯電路的特點:(以兩純電阻式用電器並聯為例)
電壓的關系:U=U1=U2
電流的關系:I=I1+I2
電阻的關系:1/R=1/R1+1/R2
19、電功的計算:W=UIt
20、電功率的定義式:P=W/t
常用公式:P=UI
21、焦耳定律:Q放=I2Rt
對於純電阻電路而言:Q放=I2Rt =U2t/R=UIt=Pt=UQ=W
數學:
一、軸對稱
1、角的平分線上的點到這個角兩邊的距離相等。反之,到這個角兩邊的距離相等的點在角平分線上。
2、線段的垂直平分線上的點到這條線段兩個端點相等。反之,到這條線段兩段端點距離相等的在這條線段的中垂線。
3、(1)等腰三角形是軸對稱圖形。(2)等腰三角形頂角的平分線、底邊上的中線、底邊上的高重合(也稱「三線合一」),它們所在的直線都是等腰三角形的對稱軸。(3)等腰三角形的兩個底角相等。
4、如果一個三角形有兩個角相等,那麼它們所對的邊也相等。(等角對等邊)
5、在直角三角形中,如果一個銳角等於30°,那麼它所對的直角邊等於斜邊的一半。
6、(1)對應點所連的線段被對稱軸垂直平分。(2)對應線段相等,對應角相等。
二、勾股定理
1、 如果直角三角形兩角邊分別為a、b,斜邊為c,那麼a2+b2=c2。即直角三角形兩直角邊的平方和等於斜邊的平方。
2、 (1)如果三角形的三邊長a,b,c,滿足a2+b2=c2,那麼這個三角形是直角三角形。(2)滿足a2+b2=c2的三個正整數a,b,c,稱為勾股數。
三、無理數
1、 (1)有理數總可以用有限小數或無限循環小數表示,反之,任何有限小數或無限循環小數也都是有理數。(2)無限不循環小數叫做無理數。
2、 一個正數有兩個平方根;0隻有一個平方根,它是0本身;負數沒有平方根。
3、 每個數都只有一個立方根;正數的立方根是正數;0的立方根是0;負數的立方根是負數
4、 每一個實數都可以用數軸上的一個點來表示;反之,數軸上的每一個點都表示一個實數。即實數和數軸上的點是一一對應的。
四、概率
1、 人常用1(或100%)來表示必然事件發生的可能性,用0來表示不可能事件發生的可能性。
2、 (1)必然事件發生的概率為1,記作P(必然事件)=1
(2)不可能事件發生的概率為0,記作P(不可能事件)=0
(3)如果A為不確定事件,那麼P(A)在0和1之間。
五、平面直角坐標系
1、 水平的數軸叫做x軸或橫軸,鉛直的數軸叫做x軸或縱軸,x軸和y軸統稱坐標軸,它們的公共原點O稱為直角坐標系的原點。
2、 兩個坐標軸把平面分成四個部分:右上部分叫做第一象限,其他三個部分按逆時針方向依次叫做第二象限、第三象限、第四象限。(坐標軸上的點不屬於任何一個象限)
3、 整理公式:
(1):P(a,b)關於x軸對稱點(2):P(a,b)關於y軸對稱點(3):P(﹣a,﹣b)關於原點對稱(4):P(a,0)在x軸上的點(5):P(0,b)在y軸上的點(6):P(a,b)到x軸的距離為|b|(7):P(a,b)到y軸的距離為|a|(8)P(a,b)到原點的距離√a2+b2
(所有a或b均為任意數)
4、 整理公式(直角坐標系中的圖形):
(1):壓縮:橫(縱)坐標÷?(2):伸長:橫(縱)坐標×?(3):平移:橫(縱)+/-?(4):軸對稱:橫(縱)×(﹣1)
六、一次函數
1、 給定其中某一個變數(自變數)的值,相應地就確定了另一個變數(因變數)的值
2、 函數定義:一般地,在某個變化過程中,有兩個變數x和y,如果給定一個x值,相應地就確定了一個y值,那麼我們稱y是x的函數,其中x是自變數,y是因變數。
3、 若兩個變數x,y間的關系式可以表示成y=kx+b(k,b為常數,k≠0,b為任意實數)的形式,則稱y是x的一次函數。特別地,當b=0是,稱y是x的正比例函數。(也是一次函數)表示成y=kx+b
4、 正比例函數y=kx的圖像是經過原點(0,0)(1,k)的一條直線。
5、 在一次函數y=kx+b中:
(1):當k>0時,y的值隨x值的增大而增大。
(2):當k<0時,y的值隨x值的增大而減小。
6、 兩條直線在特殊環境下所必要的條件:
(1):相交:k1≠k2(2):交與y軸同一點:b1=b2(3):關於y軸對稱k1+k2=0,b1=b2(4):平行:k1=k2,b2≠b2(5):關於x軸對稱:k,b都互為相反數
7、根據k,b的大小判斷直線位置:
(1):b>0,k>0時,直線經過1、2、3象限(2):b>0,k<0,直線經過1、2、4象限(3):b<0,k>0,直線經過1、3、4象限(4):b<0,k<0,直線經過2、3、4象限
總的來說k>0時,直線經過1、3象限,k<0時,直線經過2、4象限。k的絕對值越大,圖像越陡答案補充七、二元一次方程組
1、 含有兩個未知數,並且含未知數的項都是一次的方程叫做二元一次方程。
2、 像這樣含有兩個未知數的兩個一次方程所組成的一組方程,叫做二元一次方程組。
3、 適合一個二元一次方程的一組未知數的值,叫做這個二元一次方程的一個解。
4、 二元一次方程組中各個方程的公共解,叫做這個二元一次方程組的解。
5、 解二元一次方程組的方法
(1):代入消元法:將其中一個方程的某個未知數用含有另一個未知數的代數式表示出來,並代入另一個方程,從而消去一個未知數,化二元一次方程組為一元一次方程。
(2):加減消元法:通過兩式相加(減)消去其中一個未知數。
⑹ 初中中考物理實驗題都有哪些
1.給質量和體積算密度.但常與關於儀器使用.分析實驗結果(為什麼要取多組數據)的題一起出.2.易溶於水的固體算密度同上3.用浮力知識延伸出的題(把這道題仿網路上找)欣兒手頭上有完全相同的1元硬幣10枚,為了測出其中一枚硬幣的密度,她設計了一個小實驗.實驗器材有空金屬筒、量杯和水;主要的實驗步驟如下:A.將10枚硬幣全部放入水中,此時量杯中水面處刻度如圖所示;B.將10枚硬幣放入金屬筒中,讓金屬筒漂浮在量杯中,記下此時水面處的刻度值為53mL;C.將空金屬筒放入盛有適量水的量杯中,讓其漂浮,記下此時水面處的刻度值為22mL.(1)合理的實驗順序是CBA(只填字母序號)(2)由實驗可知硬幣的密度ρ=7.75×103kg/m3;(3)實驗中,欣兒運用了下列哪些實驗方法?BD(填字母序號).A.控制變數法B.轉換法C.類比法D.累積法.4.用浮力算密度:用稱重法算浮力(在空氣中用彈簧測力計測G在水中同理測G『則F=G-G')用溢出的水(溢水杯)稱重力算水的體積即V排(V物)或在量筒中看液面升高了多少算出體積即V排(V物)用公式算可能還有沒想起來的.想起來我再說此系營口市二十九中學九年十一agentc原創實驗探究題是從青優網摘錄QQ;752107433
⑺ 物理實驗數據如何收集
你所說的實驗是抄中學生實驗還是大學襲研究生等科研方面的實驗。一般的方法是列表格,將實驗數據如實記錄,再分析,得出結論。如果是科研性質的,往往數據量會大的驚人,所以這是必須是使用計算機進行記錄和演算。數據處理過程,可以使用自己電腦上的軟體,常用的是matlab,它具有龐大的函數庫,對於處理數據和編程是很合適的。如果不需要繁瑣的編程,只是大型數據的計算,mathematic軟體很直接,而且迅速快捷。如果是大量數據進行統計運算,我推薦SAS軟體,它本來就是一款很實用的統計軟體。(但是自己電腦上的軟體大多是盜版的,往往函數庫很不全,補丁漏洞很多),所以正規的科研單位是配有這些軟體的計算機的,所以實驗數據也是在模擬實驗時,就將數據傳輸到計算機設備中,再利用已經編號的程序進行計算,所以在實驗前的准備工作量是很大的,甚至很多程序要自己編輯,當然這類實驗一旦成功,發表的論文檔次也是比較高的。如果是在前人已做好的實驗上進行檢驗,充實數據等,級別就比較低了。
⑻ 總結一下高中物理的實驗都有那些呢
高考要求的學生實驗(19個)按廣東高考考點編制
113長度的測量
會使用游標卡尺和螺旋測微器,掌握它測量長度的原理和方法.
114. 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,從便於測量的地方取一個開始點O,然後(每隔5個間隔點)取一個計數點A、B、C、D …。測出相鄰計數點間的距離s1、s2、s3 … 利用打下的紙帶可以:
⑴求任一計數點對應的即時速度v:如
(其中T=5×0.02s=0.1s)
⑵利用「逐差法」求a:
⑶利用上圖中任意相鄰的兩段位移求a:如
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。
注意事項 1、每隔5個時間間隔取一個計數點,是為求加速度時便於計算。
2、所取的計數點要能保證至少有兩位有效數字
115.探究彈力和彈簧伸長的關系(胡克定律)探究性實驗
利用右圖裝置,改變鉤碼個數,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,根據點的分布作出彈力F隨伸長量x而變的圖象,從而發確定F-x間的函數關系。解釋函數表達式中常數的物理意義及其單位。
該實驗要注意區分彈簧總長度和彈簧伸長量。對探索性實驗,要根據描出的點的走向,嘗試判定函數關系。(這一點和驗證性實驗不同。)
116.驗證力的平行四邊形定則
目的:實驗研究合力與分力之間的關系,從而驗證力的平行四邊形定則。
器材:方木板、白紙、圖釘、橡皮條、彈簧秤(2個)、直尺和三角板、細線
該實驗是要用互成角度的兩個力和另一個力產生相同的效果,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相等,如果在實驗誤差允許范圍內相等,就驗證了力的合成的平行四邊形定則。
注意事項:
1、使用的彈簧秤是否良好(是否在零刻度),拉動時盡可能不與其它部分接觸產生摩擦,拉力方向應與軸線方向相同。
2、實驗時應該保證在同一水平面內
3、結點的位置和線方向要准確
117.驗證動量守恆定律
由於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,那麼小球的水平射程的數值就等於它們的水平速度。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(保證碰撞後兩小球都向前運動)。要知道為什麼?
⑵入射小球每次應從斜槽上的同一位置由靜止開始下滑
(3)小球落地點的平均位置要用圓規來確定:用盡可能小的圓把所有落點都圈在裡面,圓心就是落點的平均位置。
(4)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。
(5)若被碰小球放在斜槽末端,而不用支柱,那麼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,於是驗證式就變為:m1OP=m1OM+m2ON,兩個小球的直徑也不需測量了。
討論此實驗的改進方法:
118.研究平拋物體的運動(用描跡法)
目的:進上步明確,平拋是水平方向和豎直兩個方向運動的合成運動,會用軌跡計算物體的初速度
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,其速度等於平拋物體的初速度;
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,然後描出運動軌跡,
測出曲線任一點的坐標x和y,利用
就可求出小球的水平分速度,即平拋物體的初速度。
此實驗關健:如何得到物體的軌跡(討論)
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。(4)每次小球應從斜槽上的同一位置由靜止開始下滑
(5)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。
119.驗證機械能守恆定律
驗證自由下落過程中機械能守恆,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於該段位移內的平均速度」,
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 是否相等。
⑶由於摩擦和空氣阻力的影響,本實驗的系統誤差總是使
⑷本實驗不需要在打下的點中取計數點。也不需要測重物的質量。
注意事項:
1、先通電源,侍打點計時器正掌工作後才放紙帶 2、保證打出的第一個占是清晰的點
3、測量下落高度必須從起點開始算 4、由於有阻力,所以 稍小於
5、此實驗不用測物體的質量(無須天平)
120.用單擺測定重力加速度 由於g;可以與各種運動相結合考查
本實驗用到刻度尺、卡尺、秒錶的讀數(生物表脈膊),1米長的單擺稱秒擺,周期為2秒
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:擺角要小於5°(保證做簡諧運動);
擺動時懸點要固定,不要使擺動成為圓錐擺。
必須從擺球通過最低點(平衡位置)時開始計時(倒數法),
測出單擺做30至50次全振動所用的時間,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。
若沒有足夠長的刻度尺測擺長,可否靠改變擺長的方法求得加速度
121.用油膜法估測分子的大小
①實驗前應預先計算出每滴油酸溶液中純油酸的實際體積:先了解配好的油酸溶液的濃度,再用量筒和滴管測出每滴溶液的體積,由此算出每滴溶液中純油酸的體積V。
②油膜面積的測量:油膜形狀穩定後,將玻璃板放在淺盤上,將油膜的形狀用彩筆畫在玻璃板上;將玻璃板放在坐標紙上,以1cm邊長的正方形為單位,用四捨五入的方法數出油膜面
122用描跡法畫出電場中平面上等勢線
目的:用恆定電流場(直流電源接在圓柱形電極板上)模擬靜電場(等量異種電荷)描繪等勢線方法
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。
該實驗是用恆定電流的電流場模擬靜電場。與電池正極相連的A電極相當於正點電荷,與電池負極相連的B相當於負點電荷。白紙應放在最下面,導電紙應放在最上面(塗有導電物質的一面必須向上),復寫紙則放在中間。
電源6v:兩極相距10cm並分為6等分,選好基準點,並找出與基準點電勢相等的點。(電流表不偏轉時這兩點的電勢相等)
注意事項:
1、電極與導電紙接觸應良好,實驗過程中電極位置不能變運動。
2、導電紙中的導電物質應均勻,不能折疊。
3、若用電壓表來確定電勢的基準點時,要選高內阻電壓表
123.測定金屬的電阻率(同時練習使用螺旋測微器)
被測電阻絲的電阻(一般為幾歐)較小,所以選用電流表
外接法;可確定電源電壓、電流表、電壓表量程均不宜太大。
本實驗不要求電壓調節范圍,可選用限流電路。
因此選用下面左圖的電路。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,以免電阻絲發熱後電阻率發生明顯變化。
實驗步驟:
1、用刻度尺測出金屬絲長度
2、螺旋測微器測出直徑(也可用積累法測),並算出橫截面積。
3、用外接、限流測出金屬絲電阻
4、設計實驗表格計錄數據(難點)注意多次測量求平均值的方法
原理:
124.描繪小電珠的伏安特性曲線
器材:電源(4-6v)、直流電壓表、直流電流表、滑動變阻器、小燈泡(4v,0.6A 3.8V,0.3A)燈座、單刀開關,導線若干
注意事項:
①因為小電珠(即小燈泡)的電阻較小(10Ω左右)所以應該選用安培表外接法。
②小燈泡的電阻會隨著電壓的升高,燈絲溫度的升高而增大,且在低電壓時溫度隨電壓變化比較明顯,因此在低電壓區域內,電壓電流應多取幾組,所以得出的U-I曲線不是直線。
為了反映這一變化過程,
③燈泡兩端的電壓應該由零逐漸增大到額定電壓(電壓變化范圍大)。所以滑動變阻器必須選用調壓接法。
在上面實物圖中應該選用上面右面的那個圖,
④開始時滑動觸頭應該位於最小分壓端(使小燈泡兩端的電壓為零)。
由實驗數據作出的I-U曲線如圖,
⑤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。)
⑥若選用的是標有「3.8V 0.3A」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。
125.把電流表改裝為電壓表
微安表改裝成各種表:關健在於原理
首先要知:微安表的內阻Rg、滿偏電流Ig、滿偏電壓Ug。
步驟:
(1)半偏法先測出表的內阻Rg;最後要對改裝表進行較對。
(2) 電流表改裝為電壓表:串聯電阻分壓原理
(n為量程的擴大倍數)
(3)弄清改裝後表盤的讀數
(Ig為滿偏電流,I為表盤電流的刻度值,U為改裝表的最大量程, 為改裝表對應的刻度)
(4)改裝電壓表的較准(電路圖?)
(2)改為A表:串聯電阻分流原理
(n為量程的擴大倍數)
(3)改為歐姆表的原理
兩表筆短接後,調節Ro使電表指針滿偏,得 Ig=E/(r+Rg+Ro)
接入被測電阻Rx後通過電表的電流為 Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)
由於Ix與Rx對應,因此可指示被測電阻大小
126測定電源的電動勢和內電阻
外電路斷開時,用電壓表測得的電壓U為電動勢E U=E
原理:根據閉合電路歐姆定律:E=U+Ir,
(一個電流表及一個電壓表和一個滑動變阻器)
①單一組數據計算,誤差較大
②應該測出多組(u,I)值,最後算出平均值
③作圖法處理數據,(u,I)值列表,在u--I圖中描點,最後由u--I圖線求出較精確的E和r。
本實驗電路中電壓表的示數是准確的,電流表的示數比通過電源的實際電流小,
所以本實驗的系統誤差是由電壓表的分流引起的。為了減小這個系統誤差, 電阻R的取值應該小一些,所選用的電壓表的內阻應該大一些。
為了減小偶然誤差,要多做幾次實驗,多取幾組數據,然後利用U-I圖象處理實驗數據:
將點描好後,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(對應的I=0),它的斜率的絕對值就是內阻r。
(特別要注意:有時縱坐標的起始點不是0,求內阻的一般式應該是 。
為了使電池的路端電壓變化明顯,電池的內阻宜大些(選用使用過一段時間的1號電池)
127.用多用電探索黑箱內的電學元件
熟悉表盤和旋鈕
理解電壓表、電流表、歐姆表的結構原理
電路中電流的流向和大小與指針的偏轉關系
紅筆插「+」; 黑筆插「一」且接內部電源的正極
理解: 半導體元件二極體具有單向導電性,正向電阻很小,反向電阻無窮大
步驟:
①、用直流電壓檔(並選適當量程)將兩筆分別與A、B、C三點中的兩點接觸,從表盤上第二條刻度線讀取測量結果,測量每兩點間的電壓,並設計出表格記錄。
②、用歐姆檔(並選適當量程)將紅、黑表筆分別與A、B、C三點中的兩點接觸,從表盤的歐姆標尺的刻度線讀取測量結果,任兩點間的正反電阻都要測量,並設計出表格記錄。
128.練習使用示波器 (多看課本)
129.感測器的簡單應用
感測器擔負採集信息的任務,在自動控制、信息處理技術都有很重要的應用。
如:自動報警器、電視搖控接收器、紅外探測儀等都離不開感測器
感測器是將所感受到的物理量(力熱聲光)轉換成便於測量的量(一般是電學量)的一類元件。
工作過程:通過對某一物理量敏感的元件,將感受到的物理量按一定規律轉換成便於利用的信號,轉換後的信號經過相應的儀器進行處理,就可以達到自動控制等各種目的。
熱敏電阻,升溫時阻值迅速減小
光敏電阻,光照時阻值減小, 導致電路中的電流、電壓等變化來達到自動控制
光電計數器
集成電路 將晶體管,電阻,電容器等電子元件及相應的元件製作在一塊面積很小的半導體晶片上,使之成為具有一定功能的電路,這就是集成電路。
130.測定玻璃折射率
實驗原理:如圖所示,入射光線AO由空氣射入玻璃磚,經OO1後由O1B方向射出。作出法線NN1,
則由折射定律
對實驗結果影響最大的是光在波璃中的折射角 的大小
應該採取以下措施減小誤差:
1、採用寬度適當大些的玻璃磚,以上。
2、入射角在15至75范圍內取值。
3、在紙上畫的兩直線盡量准確,與兩平行折射面重合,為了更好地定出入、出射點的位置。
4、在實驗過程中不能移動玻璃磚。
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。
131.用雙縫干涉測光的波長
器材:光具座、光源、學生電源、導線、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、毛玻璃屏、
測量頭、刻度尺、
相鄰兩條亮(暗)條紋之間的距離 ;用測量頭測出a1、a2(用積累法)
測出n條亮(暗)條紋之間的距離a, 求出
雙縫干涉: 條件f相同,相位差恆定(即是兩光的振動步調完全一致) 當其反相時又如何?
亮條紋位置: ΔS=nλ;
暗條紋位置: (n=0,1,2,3,、、、);
條紋間距 :
(ΔS :路程差(光程差);d兩條狹縫間的距離;L:擋板與屏間的距離) 測出n條亮條紋間的距離a
補充實驗:
1.伏安法測電阻
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)內接法。
①估計被測電阻的阻值大小來判斷內外接法:
外接法的系統誤差是由電壓表的分流引起的,測量值總小於真實值,小電阻應採用外接法;內接法的系統誤差是由電流表的分壓引起的,測量值總大於真實值,大電阻應採用內接法。
②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,
若電流表讀數變化大,說明被測電阻是大電阻,應該用內接法測量;
若電壓表讀數變化大,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U/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范圍大。
當要求電壓從零開始調節,或要求電壓調節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;「以小控大」
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,然後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。
12.倫琴射線管
電子被高壓加速後高速射向對陰極,從對陰極上激發出X射線。在K、A間是陰極射線即高速電子流,從A射出的是頻率極高的電磁波,即X射線。X射線粒子的最高可能的頻率可由Ue=hν計算。
13.α粒子散射實驗(第二冊257頁)
全部裝置放在真空中。熒光屏可以沿著圖中虛線轉動,用來統計向不同方向散射的粒子的數目。觀察結果是,絕大多數α粒子穿過金箔後基本上仍沿原來方向前進,但是有少數α粒子發生了較大的偏轉。
14.光電效應實驗(第二冊244頁)
把一塊擦得很亮的鋅板連接在靈每驗電器上,用弧光燈照鋅板,驗電器的指針就張開一個角度,表明鋅板帶了電.進一步檢查知道鋅板帶( )電.這表明在弧光燈的照射下,鋅板中有一部分( )從表面飛了出去鋅板中少了( ),於是帶( )電.