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验证性实验

一、验证力的平等四边形定则

1.目的：验证平行四边形法则。

2.器材：方木板一个、白纸一张、弹簧秤两个、橡皮条一根、细绳套两个、三角板、刻度尺,图钉几个。

3.主要测量：

a.用两个测力计拉细绳套使橡皮条伸长，绳的结点到达某点O。

结点O的位置。

记录两测力计的示数F1、F2。

两测力计所示拉力的方向。

b．用一个测力计重新将结点拉到O点。

记录弹簧秤的拉力大小F及方向。

4．作图：刻度尺、三角板

5．减小误差的方法：

a．测力计使用前要校准零点。

b．方木板应水平放置。

c．弹簧伸长方向和所测拉力方向应一致,并与木板平行.

d．两个分力和合力都应尽可能大些.

e．拉橡皮条的细线要长些,标记两条细线方向的两点要尽可能远些.

f．两个分力间的夹角不宜过大或过小,一般取600---1200为宜

二、验证动量守恒定律

原理：两小球在水平方向发生正碰,水平方向合外力为零,动量守恒。

m1v1=m1v1/+m2v2/本实验在误差允许的范围内验证上式成立。两小球碰撞后均作平抛运动，用水平射程间接表示小球平抛的初速度：

OP-----m1以v1平抛时的水平射程

OM----m1以v1’平抛时的水平射程

O‘N-----m2以V2’ 平抛时的水平射程

验证的表达式：m1OP=m1OM+m2O/N

1．实验仪器：

斜槽、重锤、白纸、复写纸、米尺、入射小球、被碰小球、游标卡尺、刻度尺、圆规、天平。

2．实验条件：

a．入射小球的质量m1大于被碰小球的质量m2(m1 >m2)

b．入射球半径等于被碰球半径

c．入射小球每次必须从斜槽上同一高度处由静止滑下。

d．斜槽未端的切线方向水平

e．两球碰撞时，球心等高或在同一水平线上

3．主要测量量：

a．用天平测两球质量m1、m2

b．用游标卡尺测两球的直径，并计算半径。

C．确定小球的落点位置时，应以每次实验的落点为参考，作一尽可能小的圆，将各次落点位置圈在里面，就把此圆的圆心定为实验测量数据时所对应的小球落点位置。

三、验证机械能守恒

1．原理：物体做自由落体运动，根据机械能守恒定律有：mgh=

在实验误差范围内验证上式成立。

2．实验器材：打点计时器，纸带，重锤，米尺，铁架台，烧瓶夹、低压交流电源、导线。

3．实验条件：

a．打点计时器应该竖直固定在铁架台

b．在手释放纸带的瞬间，打点计时器刚好打下一个点子，纸带上最初两点间的距离约为2毫米。

4.测量的量：

a．从起始点到某一研究点之间的距离，就是重锤下落的高度h，则重力势能的减少量为mgh1；测多个点到起始点的高h1、h2、h3、h4（各点到起始点的距离要远一些好）

b．不必测重锤的质量

5．误差分析：

由于重锤克服阻力作切，所以动能增加量略小于重力势能减少量

6．易错点

a．选择纸带的条件：打点清淅；第1、2两点距离约为2毫米。

b.打点计时器应竖直固定，纸带应竖直。

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)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19/20 mm，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。

二、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。

l 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。

三、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。

（5）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。

四、 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=

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。

五、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

六、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。

七、 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：e、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e测和内电阻的测量值r测均小于真实值

八、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。

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