二、测量性实验

(一)长度的测量

1：测量原则(1)为避免读数出错，三种测量器具(包括毫米刻度尺)均应以mm为单位读数!(2)用游标尺或螺旋测微器测长度时，均应注意从不同方位多测量几次，读平均值。(3)尺应紧贴测量物，使刻度线与测量面间无缝隙。

2：实验原理

*游标卡尺----

(1)10分度的卡尺，游标总长度为9mm，分成10等份，每等份为0.9mm，每格与主尺最小分度差0.1mm;20分度的卡尺，游标总长度为19mm，分成20等份，每等份为19/20mm，每格与主尺最小分度差0.05(即二十分子一)mm;50分度的卡尺，游标总长度为49mm，分成50等份，每等份为49/50mm，每格与主尺最小分度差0.02(即1/50)mm;

(2)读数方法：以洲标尺的零刻线对就位置读出主尺上的整毫米数，再读出洲标尺上的第几条线一心尽的某条线重合，将对齐的洲标尺刻度线数乘以该卡尺的精确度(即总格的倒数)，将主尺读数与游标读数相加即得测量值。

*螺旋测微器

(1)工作原理：每转一周，螺杆运动一个螺距0.5mm，将它等分为50等份，则每转一份即表示0.01mm，故它精确到0.01mm即千分之一厘米，故又叫千分尺。

(2)读数方法：先从主尺上读出露出的刻度值，注意主尺上有整毫米和半毫米两行刻线，不要漏读半毫米值。再读可动刻度部分的读数，看第几条刻度线与主尺线重合(注意估读)，乘以0.01mm即为可动读数，再将固定与可动读数相加即为测量值。注意：螺旋测微器读数如以mm为单位，小数点后一定要读够三位数字，如读不够，应以零来补齐。

*注意事项：(1)游标卡尺读数时，主尺的读数应从游标的零刻度处读，而不能从游标的机械末端读。(2)游标尺使用时，不论多少分度都不用估读20分度的读数，末位数一定是0或5;50分度的卡尺，末位数字一定是偶数。(3)若游标尺上任何一格均与主尺线对齐，选择较近的一条线读数。(4)螺旋测微器的主尺读数应注意半毫米线是否露出。(4)螺旋测微器的可动部分读数时，即使某一线完全对齐，也应估读零。

(二)用单摆测重力加速度

1.实验目的：用单摆测定当地的重力加速度。

2.实验原理：g=4π?2;L/T?2;

3.实验器材：长约1m的细线、小铁球、铁架台、米尺、游标卡尺、秒表。

4.易错点：

a.小球摆动时，最大偏角应小于50。到10度。

b.小球应在竖直面内振动。

c.计算单摆振动次数时，应从摆球通过平衡位置时开始计时。

d.摆长应为悬点到球心的距离。即：L=摆线长+摆球的半径。

(三)用油膜法估测分子直径

1：实验原理：油酸滴在水面上，可认为在水面上形成了单分子油膜，，如把分子认为是球状，，测出其厚度即为直径。

2：实验器材：盛水方盘、注射器(或胶头滴管)、试剂瓶、坐标纸、玻璃、痱子粉(或石膏粉)、酒精油酸溶液、量筒

3：步骤：盘中倒水侍其静，胶头滴管吸液油，逐滴滴入量筒中，一滴体积应记清，痱粉均撒水面上，靠近水面一滴成，油膜面积稳定后，方盘上放玻璃稳，描出轮廓印(坐标)纸上，再把格数来数清，多于半格算一格，少于半格舍去无，数出方格求面积，体积应从浓度求。

4.注意事项：(1)实验前应注意方盘是否干净，否则油膜难以形成。(2)方盘中的水应保持平衡，痱子粉应均匀浮在水面上(3)向水面滴酒精溶液时应靠近水面，不能离水面太高，否则油膜难以形成。(4)向水面只能滴一滴油酸溶液(5)计算分子直径时，注意滴加的不是纯油酸，而是酒精油酸溶液，应用一滴溶液的体积乘以溶液的体积百分比浓度

(四)测定金属的电阻率

1.电路连接方式是安培表外接法，而不是内接法。

2.测L时应测接入电路的电阻丝的有效长度。

3.闭合开关前，应把滑动变阻器的滑动触头置于正确位置。

4.多次测量U、I，先计算R，再求R平均值。

5.电流不宜过大，否则电阻率要变化，安培表一般选0-0.6安挡。

(五)测定电源的电动势和内电阻

1.实验电路图：安培表和滑动变阻器串联后与伏特表并联。

2.测量误差：?、r测量值均小于真实值。

3.安培表一般选0-0.6A档，伏特表一般选0-3伏档。

4.电流不能过大，一般小于0.5A。

误差：电动势的测量值?测和内电阻的测量值r测均小于真实值

(六)电表改装(测内阻)

实验注意：(1)半偏法测电流表内阻时，应满足电位器阻值远远大于待测表内阻(倍左右)的条件。(2)选用电动势高的电源有助于减少误差(3)半偏法测得的内阻值偏小(读数时干路电流大于满度电流，通过电阻箱的电流大于半偏电流，由分流规律可得)(4)改装后电表的偏转仍与总电流或总电压成正比，刻度或读数可由此来定且刻度线应均匀。(5)校准电路一般采用分压器接法(6)绝对误差与相对(百分)误差相比，后者更能反应实验精确程度。

三、研究性实验：

(一)研究匀变速运动

练习使用打点计时器:

1.构造：见教材。

2.操作要点：接50HZ，4---6伏的交流电正确标取记：在纸带中间部分选5个点

3.重点：纸带的分析

a.判断物体运动情况：

在误差范围内：如果S1=S2=S3=......，则物体作匀速直线运动

如果*S1=*S2=*S3=.......=常数,则物体作匀变速直线运动。

b.测定加速度：

公式法：先求*S，再由*S=aT?2;求加速度。

图象法：作v-t图,求a=直线的斜率

c.测定即时速度：V1=(S1+S2)/2T

V2=(S2+S3)/2T

(二)测定匀变速直线运动的加速度：

1.原理:：*S=aT?2;

2.实验条件：

a.合力恒定，细线与木板是平行的。

b.接50HZ，4-6伏交流电。

3.实验器材：电磁打点计时器、纸带、复写纸片、低压交流电源、小车、细绳、一端附有滑轮的长木板、刻度尺、钩码、导线、两根导线。

4.主要测量:

选择纸带,标出记数点,测出每个时间间隔内的位移S1、S2、S3。。。。图中O是任一点。

5.数据处理:

用逐差法处理数据求出加速度：

S4-S1=3a1T?2;，S5-S2=3a2T?2;，S6-S3=3a3T?2;

a=(a1+a2+a3)/3=(S4+S5+S6-S1-S2-S3)/9T?2;

(三)测匀变速运动的即时速度：(同上)

(2)研究平抛运动

1.实验原理：

用一定的方法描出平抛小球在空中的轨迹曲线，再根据轨迹上某些点的位置坐标，由h=求出t，再由x=v0t求v0，并求v0的平均值。

2.实验器材：

木板，白纸，图钉，未端水平的斜槽，小球，刻度尺，附有小孔的卡片，重锤线。

3.实验条件：

a.固定白纸的木板要竖直。

b.斜槽未端的切线水平，在白纸上准确记下槽口位置。

c.小球每次从槽上同一位置由静止滑下。

(四)研究弹力与形变关系

1.方法归纳：(1)用悬挂砝码的方法给弹簧施加压力(2)用列表法来记录和分析数据(如何设计实验记录表格)(3)用图象法来分析实验数据关系步骤：1：以力为纵坐标、弹簧伸长为横坐标建立坐标系2：根据所测数据在坐标纸上描点3：按照图中各点的分布和走向，尝试作出一条平滑的曲线(包括直线)4：以弹簧的伸重工业自变量，写出曲线所代表的函数，首先尝试一次函数，如不行则考虑二次函数，如看似象反比例函数，则变相关的量为倒数再研究一下是否为正比关系(图象是否可变为直线)----化曲为直的方法等。5：解释函数表达式中常数的意义。

2.注意事项：所加砝码不要过多(大)以免弹簧超出其弹性限度