1、高考實驗全類貫通前言物理學是一門實驗性的科學，物理實驗不僅是中學物理的基礎，也是引發學生學習興趣、主動獲取知識、發展能力、提高科學素養的基本途徑。實驗專題的復習，不僅可帶動整個物理知識的復習，而且能讓學生感受到物理實驗中一些科學工作者的思維方法，掌握一些基本的操作技能，使學生體會到物理學的神奇魅力，培養學生的創新精神和能力?，F行教材中19個基本學生實驗，占整個中學物理知識內容131個知識點的145演示實驗還包含在基本知識內容的考查中?？季V明確提出學生應當有獨立完成實驗的能力，包括理解實驗原理、實驗目的及要求，了解材料、用具，掌握實驗方法步驟，會控制實驗條件和使用實驗儀器，會處理實驗安全問題，會

2、觀察、分析和解釋實驗中產生的現象、數據，并得出合理的實驗結論每年高考物理試題中實驗題占分比例為12一14，賦分為1720分，上海高考試題實驗部分分值為30分，占總分的20在歷年高考中，實驗題卻始終是最難得分的，可以說實驗題的得分率對理科綜合全卷的得分率有至關重要的影響。本書編寫立足新理念，依據最新人教版教材，著眼全國高考理科綜合最新考綱，備戰新高考，引領新走向。在習題編選上，強調情景新穎、抓規律本質、貼近高考的原則，旨在以全新的思路打造教輔精品。為便于學生掌握各類實驗的特點，本書按實驗考點分為七章。每章有如下欄目：實驗輻射考點：指出考綱中與本章有關的考點及歷年考查方式，幫助同學們了解高考對該專

3、題的要求，使學生對復習的目標做到心中有數，提高主動學習的效率。知識精講：解讀各專題的要點知識及方法規律分析重點，解決難點，關注熱點，揭示考點，系統把握專題內在規律，達到深入理解知識、有效儲備知識的目的 高考連線：把握高考命題規律和命題走勢。詳細解析典型例題，點撥解題思路與方法技巧，使學生能靈活運用所學知識解決具體問題，以培養規范的解題習慣及靈活的思維方法，做到單一反三、觸類旁通 創新題析：結合專題重要考點精心設計一系列具有針對性、拓展性、前瞻性、綜合性的訓練題，培養學生的綜合創新與實踐應用能力，全面提升學科應用能力與綜合考試技能?？键c訓練：按照相應專題知識體系的內在邏輯順序，精心編選一定數量能

4、覆蓋專題全部基礎知識和基本能力要點的訓練題幫助讀者全面理解和有效鞏固知識、提高技能。以上欄目五位一體，環環相扣，自成體系；力求涵蓋最新教學大綱和考試大綱所涉及的全部重難點、考點、題型和知識能力要求；在知識層面上，既強調知識的綜合性、系統性和科學性，又注重專題知識的點、線、面的縱橫關聯和有效拓展。在專題設計及分冊劃分上，突出“科學合理、講述透徹、內容全面、分析到位”的特色；在能力滲透上，著眼于使理解能力、推理能力、設計和完成實驗的能力、獲取知識的能力、分析綜合能力以及觀察能力、思維能力、自學能力、表達能力”等的具體化；在體例設計上，力求簡明實用，既符合認知規律，又符合學科特點，既體現專題的內在邏

5、輯層次，又方便讀者使用。由于編者水平所限，書中謬誤及不妥之處在所難免，敬請廣大讀者批評指正。目錄第一章 誤差及有效數字一、誤差分析二、有效數字第二章 基本儀器一、常用力學儀器二、常用電學儀器第三章 驗證性實驗一、驗證力的平行四邊形定則二、驗證動量守恒定律三、驗證機械能守恒定律第四章 測定性實驗一、長度的測量二、用單擺測定重力加速度三、用油膜法估測分子的大小四、測定金屬的電阻率五、測電池的電動勢和內電阻六、測定玻璃的折射率七、用雙縫干涉測光的波長第五章 探索性實驗一、研究勻變速直線運動二、探究彈力與彈簧伸長的關系三、研究平拋物體的運動四、用描跡法畫出電場中平面上的等勢線五、描繪小電珠的伏安特性曲

6、線六、把電流表改裝成電壓表七、用多用電表探索黑箱內的電學元件八、練習使用示波器九、傳感器的使用第六章 演示實驗一、力學演示實驗二、電學演示實驗第七章 設計性實驗一、設計性實驗概述二、實驗原理、實驗方法的選擇三、實驗器材和實驗裝置的選擇四、實驗操作程序設計五、實驗數據處理的方法六、設計性實驗分析的基本思路第八章 考點訓練參考答案第一章 誤差與有效數字實驗輻射考點考點：要求認識誤差問題在實驗中的重要性，了解誤差的概念，知道系統誤差和偶然誤差；知道用多次測量求平均值的方法減小偶然誤差；能在某些實驗中分析誤差的主要來源；不要求計算誤差；要求知道有效數字的概念，會用有效數字表達直接：測量的結果，間接測量

7、的有效數字運算不作要求誤差的考查方式：一般在具體的實驗中根據實驗原理或操作過程讓學生分析，包括誤差的來源、測量值比真實值大還是小、如何減小誤差等。有效數字的考查方式：一般沒有單獨出題，要么在儀器的讀數結果中考查，要么在一個具體的計算題（例如天體運動、熱學、原子物理等這些太宏觀和太微觀的問題）后括號標明取幾位有效數字。一、誤差及誤差分析知識精講誤差：測量值與真實值的差異稱為誤差。誤差存在于一切測量之中，而且貫穿測量過程的始終。誤差是客觀存在的，它不能避免，只能減小。 誤差的分類：從誤差來源看，誤差根據其性質分為系統誤差和偶然誤差。系統誤差：系統誤差主要是由于實驗原理不夠完備(如伏安法測電阻時,電

8、表內阻引起的誤差)、實驗儀器精度不夠(例刻度尺比游標卡尺誤差大)或實驗方法粗略(例沒考慮空氣阻力和摩擦力的存在)而產生的。系統誤差的基本特點是：在使用的儀器、方法、測量時的環境和測量者均一定的條件下，對同一物理量進行多次重復測量，各次測量的結果對真實值的偏差（包括大小和方向）對真實值的偏差總是具有相同的傾向性，即總是偏大或偏小。減小系統誤差的方法有：改善實驗原理、提高實驗儀器的測量精度、設計更精巧的實驗方法。偶然誤差：偶然誤差是由于各種偶然因素對實驗者和實驗儀器的影響而產生的。偶然誤差的特點是：有時偏大，有時偏小，且偏大和偏小的機會相等。減小偶然誤差的方法有：多次實驗并取其測量的平均值。通常將

9、足夠多次數的測量結果的平均值取為該待測量的真實值。 從分析數據看，誤差分為絕對誤差和相對誤差。絕對誤差：絕對誤差是測量值與真實值之差，即絕對誤差 x=|測量值真實值|。絕對誤差反映了測量值偏離真值的大小。 相對誤差：相對誤差等于絕對誤差x與真實值x0之比，常用百分數表示：=×100%。相對誤差反映了實驗結果的精確程度。 對于兩個測量值的評估，必須考慮其相對誤差。絕對誤差大者，其相對誤差不一定大。二、有效數字由于實驗量具和量儀精密程度的限制及其他一些原因，測量得到的數值不可能絕對準確。凡是用量具和量儀直接讀出的數字(包括最后一位估計的字)，都是有效數字。1有效數字：帶有一位不可靠數字的

10、近似數字叫做有效數字。有效數字的最后一位是誤差所在位。2有效數字位數的判定方法從左往右數，從第一個不為零的數字起，數到右邊最末一位估讀數為止.有效數字的位數與小數點的位置無關，可以采用科學記數法來表示。如0.0735cm=7.35×102cm，有三位有效數字。以從左往右第一個不為零數字為標準，其左邊的“0”不是有效數字，其右邊的“0”是有效數字。如0.0123是三位有效數字，0.01230是四位有效數字。作為有效數字的“0”，不可省略不寫。如不能將1.350cm寫成1.35cm，因為它們的誤差不相同。3.測量儀器的讀數規則測量誤差出現在哪一位，讀數就相應讀到哪一位。直接測量中讀出的測

11、量值的有效數字的最后一位要與讀數誤差所在的一位以齊。中學階段一般可根據測量儀器的最小分度來確定讀數誤差出現的位置。對于常用的儀器可按下述方法讀數：最小分度是“1”的儀器，測量誤差出現在下一位，下一位按十分之一估讀。如最小刻度是lmm的刻度尺，測量誤差出現在毫米的十分位上，估讀到十分之幾毫米。圖1-1-3圖1-1-2最小分度是“2”或“5”的儀器，測量誤差出現在同一位上，同一位分別按二分之一或五分之一估讀。如學生用的電流表的 0.6A量程，最小分度為0.02A，誤差出現在安培的百分位，只讀到安培的百分位，估讀半小格，不足半小格的舍去，超過半小格的按半小格估讀。以安培為單位讀數時，百分位上的數字可

12、能為 0，1，2，9；學生用的電壓表的15V量程，最小分度為0.5V，測量誤差出現在伏特的十分位上，只讀到伏特十分位，估讀五分之幾小格，以伏特為單位讀數時，十分位上的數字可能為0，1，2，9。高考連線【題1】(全國)用伏安法測量電阻阻值R,并求出電阻率。給定電壓表(內阻約50k)、電流表(內阻約40)、滑動變阻器、電源、開關、待測電阻(約為250)及導線若干。（1）畫出測量R的電路圖。圖1-1-1（2）圖中的6個點表示實驗中測得的6組電流I、電壓U的值，試寫出根據此圖求R值的步驟： ；求出的電阻值R= ；（保留3位有效數字）。(3)待測電阻是一均勻材料制成的圓柱體，用游標為50分度的卡尺測量其

13、長度與直徑，結果分別如圖1-1-2、圖1-1-3由圖可知其長度為 ，直徑為 。(4)由以上數據可求出 (保留3位有效數字) 解析 伏安法測電阻，中學物理中介紹了兩種方法：一種是電流表內接法，另一種是電流表外接法，根據待測電阻的大小(約為250)和電壓表與電流表內阻對比，采用電流表外接法誤差會小些至于滑動變阻器的分壓接法與限流接法這里沒多加條件限制，兩者均可，如圖1-1-4和圖1-1-5 圖1-1-4 圖1-1-5本題第二問是用作圖法求電阻R依作圖法連線的規則，該圖應該是一條直線，很明顯第二點有較大偶然誤差，要去掉其步驟是畫IU直線，舍去左起第二點，其余5個點盡可能靠近直線且均勻分布在直線兩側，

14、求斜率k，算得Rk229(在221237范圍內均對)第三問是關于儀器讀數，50分度的游標尺目前位置讀數分別是0.800cm與0.194cm最后由公式得：=RS/Ld2U/4IL8.46X10-2·m.創新題析【題1】量程為0.6A的電流表,其最小分度為0.02A,當指針指在0.4A后大半格時,讀數為什么?答:0.42A.因0.01A是估計的,故誤差出現在安培的百分位,有效位也就只讀到這一位.超過半格的靠后面整格讀數,小于半格的靠前面整格讀數,指在中間的就按兩格中間數估讀.考點訓練1.關于誤差，下列說法中正確的是( )。 A.認真測量可以避免誤差B.誤差是實驗中產生的錯誤C.采用精密儀

15、器，改進實驗方法，可以消除誤差D.實驗中產生誤差是難免的，但可以想辦法盡量減小誤差2.下列關于誤差的說法中正確的是( )。 A 絕對誤差相同，相對誤差一定相同 B 絕對誤差大，相對誤差一定大 C 相對誤差越小，說明測量越準確 D 相對誤差越小，對應的絕對誤差一定越小3某同學測量兩物體的質量，測量結果分別為1.00g和100.00g。兩測量值的誤差都為0.01g；問：哪次測量可靠性更大?4如果數字9.5cm和9.50cm是用刻度尺測量長度時記錄的數據，其含義有什么不同?5以千米為單位記錄的某次測量結果為5.4km，若以米為單位記錄這一結果可寫為( )。A 5400m B 5.4×103

16、m C 5.4×103m D 5.400×103m6某物體的長度在12cm至13cm之間，若用最小刻度為毫米的刻度尺來測量該物體的長度，記錄數據應有幾位有效數字?另一物體的長度在120cm至130cm之間，若用最小刻度為厘米的刻度尺來測量其長度，記錄數據應有幾位有效數字?7用精密方法測得某工件長度為1.63812 cm，若用毫米刻度周測該工件的長度為 _cm。用游標為10分度的卡尺測它的長度，示數為_cm。用螺旋測微器測它的長度，示數為_cm。第二章 基本儀器實驗輻射考點考點：要求會正確使用的儀器主要有刻度尺、游標卡尺、螺旋測微器、天平、秒表、電火花計時器或電磁打點計時器、

17、彈簧秤、溫度表、電流表、電壓表、多用電表、滑動變阻器、電阻箱、示波器、傳感器。考查方式：基本儀器是指通用性強，在各種實驗中經常用到的儀器。對以上這些儀器，要理解結構原理、熟悉各部件的名稱、懂得工作(測量)原理，掌握合理的操作方法、會正確讀數、明確使用注意事項等。對重要儀器的考查，不再僅停留在會上，有進一步考查是否懂、是否會用的趨勢如游標卡尺、螺旋測微器、多用電表近幾年的考查就靈活多變，不是直來直去的讀數復習指導： 一、理解儀器的工作原理。這能使我們靈活的使用儀器和分析問題。例如，理解10分度的游標卡尺，也就能理解和使用20分度和50分度的游標卡尺。二、熟悉儀器使用時的注意事項。這往往是高考實驗

18、題的考點。注意事項一般是這樣幾方面：可能危及儀器安全的。如：螺旋測微器，在小砧快接觸工件時，應改用微調旋鈕，以免損壞精密螺桿。可能增大誤差的。如使用螺旋測微器，讀數時要注意半毫米刻度；測量儀器使用前，要調整零位（如彈簧秤、各種電表）。使用時容易忽略的。最容易忽略的是儀器使用前的調整和使用后的復位。如：使用歐姆表，要機械調零和電阻檔調零，換檔后要重新進行電阻檔調零，使用完畢要復位。三、正確選擇量程。測大的量若用小量程，會損毀儀表；測小的量若用大量程，會增大誤差。選擇量程的原則是：在測量值不超過量程的前提下，選用盡量小的量程；在完全不清楚測量值的情況下，試用最大量程，再視情況逐漸減小量程。如電流表

19、和電壓表一般要求指針能偏轉到刻度盤的以上；歐姆表指針應在范圍內， 為刻度盤中心阻值。四、掌握測量儀器的讀數方法。主要是估讀問題，大部分刻度儀器讀數時都需要估讀。如刻度尺和溫度計，要估讀到最小刻度的；螺旋測微器要估讀到可動刻度的。五、能在有說明書的情況下使用新的儀器。課程標準強調學生的自主學習能力，特別是在它的附錄1物理實驗專題中的內容標準這一塊第4項中提到“能根據實驗要求合理選擇儀器并安裝實驗器材,正確進行實驗操作對某些較復雜的儀器或沒有見過的儀器，能讀懂儀器說明書，并按說明書正確使用儀器”，還按照說明書練習使用示波器另外在課程目標中有不少諸如“閱讀洗衣機說明書，知道其技術的含義”內容這也許意

20、味著以后高考實驗題中會出現一些沒見過的新儀器有鑒于此，平時復習中要注意一些平時用得不多的實驗儀器，如電磁繼電器、傳感器、光敏二極管、示波器等等，當然對螺旋測微器、游標卡尺等常用儀器更是不能放松。第一節 常用力學儀器知識精講刻度尺實驗中常用的刻度尺是米尺米尺的最小分度是mm不等。測量中常用的米尺有木直尺，鋼卷尺，鋼板尺等。 注意事項： (1)米尺的刻度線要緊貼待測物，避免視差量程。 (2)測量的起點一般不選在“0”刻度線，以免邊緣磨損而引入誤差。(3)測量精度要求較高時，要進行重復測量取平均值。(4)毫米以下的數值目測估讀。游標卡尺1游標卡尺的構造 游標卡尺主要由兩部分構成，如圖所示，即與量爪A

21、A相聯的主尺D和與量爪BB及深度尺C相聯的游標E。游標可以緊貼著主尺滑動。量爪AB用來測量厚度和外徑，量爪AB用來測量內徑，深度尺用來測量槽或筒的深度。F為固定螺釘。2. 準確度游標卡尺的準確度是以游標上的分度相對于主尺上最小分度的大小來確定的。即精度等于主尺上一格（或二格）與游標尺上一格的差值。圖2-1-1準確度是0.1mm的游標卡尺(常稱為10分游標)，主尺的最小分度是1mm，游標上10個等分刻度的總長度等于9mm，每格即為0.9mm，游標上每一分度比主尺的一分度少0.1mm。準確度是0.05mm的游標卡尺(常稱為20分游標)，游標上 20格的總長度等于主尺上的19mm，每格0.95mm，

22、游標的每一分度比主尺的每一分度少0.05mm。準確度是0.02mm的游標卡尺(常稱為50分游標)，游標上50格的總長度等于主尺上的49mm，游標上的每一分度比主尺的一分度少0.02mm。若動尺10格，總長19mm，每格即為1.9mm，比主尺上二格總長少0.1mm，故精度仍為0.1mm，而不是0.05mm。3讀數原理無零誤差的讀數方法：(A)由游標上零刻度線跟主尺上零刻度線的對應位置讀出整毫米數；(B)由游標上第n根刻度線對準主尺上某一根刻度線讀出整毫米刻度以下的小數部分；(C)把上面的兩部分讀數相加，并按有效數字規則記錄，即為被測物體長度的測量值。用公式表示為s=L+n/k式中，s為被測物體長

23、度的測量值，L為主尺讀數，k為游標上總的等分格數，n為游標上與主尺重合的第n條刻度線。詳見下表。游標尺（mm）精度(mm)測量結果(游標尺上第n個格與主尺上的刻度線對齊時)(mm)刻度格數刻度總和長度每小格與1mm差102050919490.10.050.020.10.050.02主尺上讀的毫米數+0.1n主尺上讀的毫米數+0.05n主尺上讀的毫米數+0.02n 有零誤差的讀數方法： 當游標卡尺未測量物體時，一對下爪并攏后游標的零線跟主尺零線未對齊，則游標卡尺有零誤差。若未對齊，則應從游標上記下零點讀數s0，加以修正，即待測量s=s1s0，式中s1為未做修正前測量讀數值，s0可分正負。當游標零

24、線在主尺零線右邊時，s0為正值，其值為游標讀數；反之，s0為負值，其值可從游標讀數減1得到。例如，某測量值s1=14.58mm，檢查零點時，游標零線在主尺零線左邊，游標讀數為0.98mm，則s0=0.981=0.02mm，s=s1s0=14.58(一0.02)=14.60mm。 4注意事項 對游標尺的末位數不要求再作估讀，如遇游標上沒有哪一根刻度線與主尺刻度線對齊的情況，則選擇靠最近的一根線讀數。有效數字的末位與游標卡尺的精度對齊，不需要另在有效數字末位補“0”表示游標最小分度值。 測量物不可在鉗口間移動或壓得太緊，以免磨損鉗口或損壞工件。 測量物上被測距離的連線必須平行于主尺。 讀數時，在測

25、腳夾住被測物后適當旋緊固定螺絲。使用卡尺時應防止撞擊，切不允許測臟物體或毛坯工件；以免損傷測腳。螺旋測微器(千分尺)1螺旋測微器的構造圖l5所示是常用的螺旋測微器，它的小砧A和固定刻度S固定在框架F上，旋鈕K、微調旋鈕K和可動刻度H、測微螺桿 P連在一起，通過精密螺紋套在S上。圖2-1-2 2準確度精度是0.01mm，可估讀到0.001mm。精密螺紋的螺距是0.5mm，即每旋轉一周，P前進或后退 0.5mm。可動刻度分成50等分，每一等分表示0.01mm，即可動刻度每轉過一等分，P前進或后退0.0lmm。因此，從可動刻度旋轉了多少個等分就知道長度變化了多少個0.01mm，所以，螺旋測微器測量長

26、度可準確到0.01mm。螺旋測微器的量程一般為 025mm。3讀數讀數時應注意零誤差的修正和緊鎖開關的使用。讀數方法：螺旋測微器讀數=固定刻度值+可動刻度值+估計值4原理：測量前旋進旋鈕K和K，使測微螺桿P和小砧A并攏，此時可動刻度H的零刻度與固定刻度S的軸向線應在固定刻度的零刻度線處對齊，這就是校對零點。若此時零不重合，就要修正。測量時，以可動刻度的邊緣為準，讀出固定刻度上上下刻度線總條數n(半毫米的整數倍n)，再以固定刻度上下刻線的分界線(中心線)為準，讀出可動刻度上的刻線條數k(包括估讀數)。螺旋測微器測量長度l的普遍表達式為 l=(0.5n+0.01k)mm 4注意事項 測量時，當P將

27、要接觸被測物體時，要停止使用K，改用 K，以避免P和被測物體間產生過大的壓力，這樣，既可以保護儀器，又能保證測量結果準確。 螺旋測微器應估讀一位，亦即以mm作單位，應讀到小數點后面第三位。讀數時，除了觀察固定刻度尺的整毫米數外，特別要注意半毫米刻度線。秒表:也稱“停表”，表針的運行靠齒輪傳動帶動.圖2-1-3(1)秒表的構造外殼按鈕：該按鈕又叫柄頭，使指針啟動、停止和回零。表盤刻度：如圖所示，長針是秒針，指示大圓周的刻度，其最小分度一般是0.1s，秒針轉一圈是30s；短針是分針，指示小圓圈的刻度，其最小分度值常見的為0.5min。(2)使用方法首先要上好發條，它上端的按鈕用來開啟和止動秒表：第

28、一次按壓，秒表開始記時；第二次按壓，指針停止走動，指示出兩次按壓之間的時間；第三次按壓，兩指針均返回零刻度處。(3)讀數方法圖2-1-4所測時間超過0.5min時，0.5min的整數倍部分由分針讀出，不足0.5min的部分由秒針讀出，如圖2-1-4，總時間為兩針示數之和1min+15.2s=75.2s，即 t=短針讀數(t1)+長針讀數(t2)。(4)注意事項 檢查秒表零點是否準確。如不準，應記下其讀數，并對讀數作修正。 實驗中切勿摔碰秒表，以免震壞。實驗完畢，應讓秒表繼續走動，使發條完全放松。對秒表讀數時一般不估讀，因為機械表采用的是齒輪傳動，指針不可能停在兩小格之間，所以不能估讀出比最小刻

29、度更短的時間。打點計時器打點計時器在運動紙帶上打出一系列點，這些點記錄了物體運動的時間，又相應表示了運動物體在不同時刻的位置，研究紙帶上點子之間的距離，就可以了解在不同的時間里，物體發生的位移和速度的大小及其變化，進而了解物體的運動情況。根據工作原理分為以下兩類，注意它們的區別。現在多用火花打點計時器。圖2-1-61電磁打點計時器 構造：如圖2-1-5。原理：電磁打點計時器是利用電磁原理制成的。它是一種使用低壓交流電源的計時儀器，工作電壓為46V當交流電源頻率為50Hz時，它每隔0.02s打一個點。通電前，先在打點計時器上裝紙帶，并把復寫紙壓在紙帶上，然后接通低壓交流電源，這時振片被磁化，在永

30、久磁鐵作用下振動起來，每隔0.02s振針壓打復寫紙一次，被運動物體拖動的紙帶上便留下一系列點子。注意事項：紙帶穿過限位孔，壓在復寫紙下面；圖2-1-5使用打點計時器時，由于接通電源后需經一段時間振動片的振動才會穩定下來，故在所有使用打點計時器的實驗中，一般都要先接通電源，再釋放紙帶； 釋放物體前，應使物體停在靠近打點計時的位置；使用電磁打點計時器，若紙帶上打出的點不清晰，可調節振針，使靠近復寫紙，或更換復寫紙；如果紙帶上打出的點有拖痕(不是點而是短線)，可調節振針使振針與復寫紙的距離適當增大。2電火花計時器 構造：如圖2-1-6所示。原理：電火花計時器是利用火花放電在紙帶上打出小孔而顯出點跡的

31、儀器。使用時，墨粉紙盤套在紙盤軸上，并夾在兩條白紙帶之間，計時器的工作電壓是220V交流電，接通脈沖輸出開關，計時器發出的脈沖電流經接正極的放電針、墨粉紙盤到接負極的紙盤軸，產生火花放電，在運動的紙帶1上每隔0.02s打出一個點，電火花計時器的實驗誤差較小。彈簧秤：彈簧秤是用來測量力的大小的儀器，也叫測力計。(1)構造：如圖2-1-7所示，主要由彈簧、帶刻度的外殼、指針三個部分組成。 (2)原理：根據胡克定律：F拉F彈=kx 由于彈力的大小與彈簧的形變量成正比，所以彈簧秤的刻線是均勻的。圖2-1-7 (3)讀數：如圖2-1-7是分度值為0.2N的條形測力計，估讀時可以將每一分度分為2等份，若指

32、針超過1等份即超過半格就算1個分度值0.2N，若指針指向小于1等份即未超過半格，對這種情況應當舍去，測量數據的有效數字末位就在精度的同一位，估讀位仍在最小分度的同一位，即使無估讀數也不需要在有效數字末位添“0”來表示準確度。如圖2-1-7所示的彈簧秤示數應讀為0.4N，且不需要在“4”后補“0”。 (4)注意事項 根據被測力的大小選擇彈簧秤的量程，不能超過量程測量，否則會損壞彈簧秤。 使用前要檢查彈簧秤的指針是否指到零刻度，如果不指零就需要調零。被測力的方向應與彈簧秤軸線方向一致，同時彈簧、指針、拉桿不要與刻度板和刻度板末端的限位孔發生摩擦。天平 常用的有物理天平和托盤天平兩種，中學階段要求用

33、后者測量質量。(1)構造原理：構造如圖2-1-8所示。橫梁相當于等臂杠桿，可以繞中間的支點轉動，橫梁兩端的入口上各有一個托盤，當兩盤中物重相等時，橫梁就在水平位置停下(橫梁平衡)。根據同一地點物重與質量成正比，就知兩盤中的物體質量相等。(2)使用和讀數：圖2-1-8天平使用前，應先使底板水平，再把游碼放到橫梁的“0”刻度處，調節橫梁平衡。測量時，應把物體放于左盤，根據估計，用鑷子夾取砝碼放入右盤；再調節游碼使橫粱恢復平衡。讀數：被測物的質量等于右盤里砝碼的總質量再加上游碼對應的刻度值。 (3)注意事項所稱物體的質量不能超過天平的最大稱量。物體和砝碼都要輕拿輕放，并使其重心盡量靠近托盤中心。砝碼

34、只能用鑷子夾取。不要把潮濕的、有腐蝕性物品直接放在托盤里，保持天平干燥、清潔、防止腐蝕溫度表溫度表的原理和性能:中學物理實驗中常用的液體溫度表有水銀溫度表、酒精溫度表等，它們都是利用液體熱脹冷縮原理制成的。不同溫度表的測量范圍不同。常用的溫度表的最小分度有1，0.5，0.2等，每一格代表的溫度越小，溫度表的靈敏度就越高，顯示微小溫度變化的能力就越強。使用溫度表的注意事項選用的測量范圍要適當，待測物體的溫度不能超出溫度表的最高可測溫度。測量液體溫度時，溫度表不要與器壁接觸。讀數時，溫度表不應離開被測物體(體溫表除外)，而且眼睛要正對液柱的凸(或凹)彎月面的水平切線位置。應在液柱芯向上升至最高不再

35、上升時或達到穩定時進行讀數。二、常用電學儀器滑動變阻器、電阻箱1滑動變阻器圖2-2-1構造：滑動變阻器的結構如圖2-2-1所示，表面涂有氧化絕緣層的康銅電阻絲AB密繞在瓷管上，滑動片P與電阻絲緊密接觸(接觸部分的氧化絕緣層已刮去)，且能在滑桿CD上左右滑動根據電阻定律R=，對于粗細均勻的電阻絲，電阻的大小和長度成正比。隨著滑動片位置的變化，電阻絲接入電路的長度L發生變化，變阻器接入電路的電阻值也相應發生變化。設某滑動變阻器的阻值范圍是0-50，當滑動片P移到左端時，AC(AD)間電阻值為零，BC(BD)電阻值為50；當滑動片P移到右端時，AC(AD)間電阻值為50，BC(BD)電阻值為零。如A

36、P與PB的長度為3：2，則AC(AD)間電阻值為30,BC(BD)電阻值為20。限流 圖2-2-2 分壓 限流接法和分壓接法：（見圖2-2-2）限流電路特點A有電器R0與滑動變阻器部分電阻串聯，另一部分不起作用。BR0上電壓調節范圍為ER0/(R+R0）R0CR0上電流調節范圍為 分壓電路特點A用電器R0與滑動變阻器的部分電阻并聯后再與另一部分電阻串聯BR0上電壓調節范圍為0ECR0上電流調節范圍為0E/R以上均假設電源內阻忽略不計 由以上比較可知，用分壓電路時，負載電壓變化范圍大，可從零開始；而限流電路中電流的電流只需等于工作電路的電流，更節能，并且接線簡單，操作方便。故在限流電路能滿足要求

37、時就優先采用限流電路，在用限流電路不能滿足要求時就用分壓電路。弄清兩種接法改變負載電壓的原理才能理解以下實驗中?？嫉膯栴}.兩種接法中滑動變阻器阻值的選擇:限流接法中為使負載的電壓能平穩地由電壓表半偏到滿偏，選擇的滑動變阻器的阻值大約為被測電阻的幾倍或十幾倍。實際測量時，要求工作電路上的測量值(電壓、電流)范圍廣一些，以減小誤差。限流接法中，滑動變阻器若比負載電阻的阻值小得多,則負載電壓變化范圍太小,不利于取得多組數據,甚至在某些題目中不滿足保護負載的安全要求。但若滑動變阻器的阻值比負載電阻大得太多，又不方便調節到有效的多組電壓。表現為接入電路的阻值較大時，負載上分得的電壓幾乎為零，指針偏角不明

38、顯，讀數的誤差大。當接入電路的阻值與負載相當時，又已經沒有幾根電阻絲可調節，稍一滑則電阻為零，操作不方便。分壓接法中要滑動變阻器阻值遠小于工作電路阻值，才能有穩定的輸出特性，即利于調節。因為這種情況下，負載與滑動變阻器并聯的總阻值約等于與之并聯的那部分阻值，如上圖則約等于左邊滑動變阻器的阻值。這樣負載兩端的電壓（即并聯部分的電壓）與干路中那部分電阻的電壓比就約等于滑片左右兩邊的長度比，故隨著滑片的移動，負載兩端的電壓能穩定均勻地增加。思考：分壓電路也不選擇阻值遠大于負載電阻的滑動變阻器，為什么？（提示： 也是操作不方便）分壓限流電路的選擇：若限流接法能滿足要求一般用限流接法。所以一般先用限流電

39、路估算，若能滿足就不用分壓。采用分壓接法時一般是以下原因：題目要求加在工作電路上的電壓(或電流)從零開始變化(或要求變化范圍盡可能大)應采用分壓接法?；瑒幼冏杵髯柚迪拗?。如滑動變阻器總阻值小于被測電阻阻值，采用限流接法時工作電路的電壓、電流值變化范圍不大，應采用分壓接法，這時滑動變阻器阻值小一些比較好，一般小于負載電阻的一半。即滑動變阻器阻值遠小于負載電阻時用分壓接法。如滑動變阻器總阻值大于被測電阻阻值(一到幾倍)，且不要求工作電路上電壓從零開始調節，可采用限流接法；限流電路中滑動變阻器打到最大也不能滿足安全要求的應用分壓電路。注意事項：使用滑動變阻器時，不僅要注意它的阻值，還要注意它的額定電

40、流，通過滑動變阻器的電流不能超過它的額定電流。分壓電路中，起始位置應在負載電壓最小處處，即與負載并聯的那部分電阻最小。限流電路中，起始位置應在連入電路中的電阻最大處，使通過負載的電流最小。都是為保證負載的安全。2電阻箱結構電阻箱有插孔式和轉柄式兩種(見圖2-2-3甲和乙) 原理電阻箱是由多個電阻串聯而成，它的原理是通過改變串聯電阻的個數，從而達到改變電阻的目的。用途是為實驗提供一個可變的、讀數精確的電阻。圖2-2-3 插孔式電阻箱的蓋上有一排銅塊，銅塊間有插孔，當銅塞插在孔里時，就把相鄰的兩個銅塊連在一起，銅塊間電阻被短路；當銅塞拔出時，就把相鄰的兩個銅塊通過電阻絲連在一起，拔出的銅塞越多，接

41、入電路的電阻值就越大，每個插孔下電阻 電阻值都標在插孔旁，供選用。轉柄式電阻箱由多個定值電阻串接而成，通過轉柄來控制接入電路的電阻數值。使用時，把兩個接線柱接入電路，調節盤面上幾個旋鈕，把各旋鈕對應示數乘倍率再相加，就能得到接入的電阻值。讀數時按從高倍到低倍的順序讀出。例如，根據圖2-2-2乙中各旋鈕指示數值，可知接線柱間電阻R：100×1十10×7十1×5十0.1×0175.0，注意末位零表示測量準確度，不能省略。該電阻箱調節范圍為0-999.9。電阻箱和滑動變阻器的區別是：電阻箱的阻值可以直接讀出，滑動變阻器的阻值不能直接讀出。電阻箱的電阻值變化是不

42、連續的，滑動變阻器的電阻值可以連續變化?；瑒幼冏杵饔谢瑒悠?可動抽頭)，電阻箱沒有。電阻箱使用時應注意：不得過載使用，注意額定電流和電阻額定功率；電阻接入電路時，阻值要大一些，以免電路電流太大燒壞電表；若需要將電阻箱阻值調小時，應先調大再調小，如要將210調到209，應將210先調為219，再調為209，不能先調為200，再調為209，同樣要將9調到10，應先調為19，不能先調為0，再調為10；電阻箱不能代替變阻器長時間通電使用。電流表使用方法：使用電流表前必須先調零，如果指針不在零刻線處，調節調零螺絲，使指針與零刻度重合。電流表必須串聯在待測電路中“+”“”接法要正確，電流必須從“+”接線柱

43、流進，從“”接線柱流出。估測被測電流大小，選擇適當的量程，一般選擇量程應使指針轉過滿偏的1/3為宜。讀數時視線要通過指針并跟刻度盤垂直。電壓表使用方法：使用電壓表前必須進行機械調零。將電壓表與被測電路并聯，接線時，使電流從“+”接線柱流入，從“”接線柱流出，或者“+”接線柱接電壓高端，“”接線柱接電壓低端。估測被測電壓的數值，選擇適當量程使電壓指針超過滿偏1/3這宜。多用電表：多用電表可以用來測電流、電壓，測電流時相當于一個電流表，測電壓時相當于一個電壓表，還可以測電阻，測電阻相當于歐姆表。歐姆表使用注意以下幾點：無論是測電流、電壓、電阻、電流都要從“+”插孔（紅表筆）流入，從“”插孔（黑表筆

44、）流出，所以使用歐姆檔時，多用電表內部電池的正極接的是黑表筆，負極接的是紅表筆。要區分“機械零點與歐姆零點”，機械零點在表盤刻度左側“0”位置，調整的是表盤下邊中間的定位螺旋，“歐姆零點”在表盤刻度的右側電阻刻度“0”位置，調整的是歐姆檔的調零旋鈕。測量時使指針在中間附近。每變換一次檔位，都要重新歐姆調零。測量電阻時要跟其他元件和電源斷開。每次測量完畢，應將選擇開關撥離歐姆檔，一般旋到交流電壓最高檔或“OFF”檔。靈敏電流計（檢流計）在電路中可用來測量微弱電流、電壓的有無和方向。使用時，應首先注意機械調零。同時要注意待測電流（電壓）不能超過檢流計量程；其次要留意指針偏轉方向與電流方向間關系，指

45、針偏轉角度大小與電流大小間關系；最后要注意檢流計不長時間通電和搬運電流計應注意將兩接線柱短路。高考連線圖2-2-4【題1】（全國）如圖2-2-4所示，a、b、c、d是滑動變阻器的4個接線柱，現把此滑動變阻器接入電路中，并要求滑動變阻器滑片P向接線柱c滑動時，電路中的電流最小，則接入電路中的接線柱可能是Aa和b Ba和c Cb和c Db和d圖2-2-5答案：CD解析：上面兩個接線柱都和滑片等勢,所以關鍵是看下接線柱。C、D選項中都相當于滑片與b間的電阻接入電路。【題2】(全國)某人用多用電表按正確步驟測量一電阻阻值。指針指示位置如圖2-2-5所示。則這電阻阻值是 。如果要用這多用表測量一個約20

46、0的電阻，為了測量比較準確，選擇開關應選歐姆檔的 。答案：1.20×103 ×10解析：阻值為“讀數×倍率”。圖2-2-6選檔原則是“讓指針偏角在R中3R中”?！绢}3】（全國）一游標卡尺的主尺的最小分度為1mm，游標上有10個小等分間隔，現用此卡尺來測量工件的直徑，如圖4所示。該工件的直徑為 22.3 mm。創新題析 【例1】 (1) 圖2-2-7中，用螺旋測微器測量某金屬絲的直徑，測量讀數為0.515 mm，則此時測微器的可動刻度上的A，B，C刻度線上所對應的刻度值依次是_，_，_。答案： 5，0，45。圖2-2-8圖2-2-7解析：固定刻度讀數為0.5mm，故

47、可動刻度的讀數為1.5×0.01mm=0.015mm,所以B為0，A為5，C為45。（2）螺旋測微器又叫千分尺，其精度為0.01mm，用它測一金屬絲的直徑，如圖2-2-8所示，示數是_，若另制一個螺旋測微器，使其精度提高到0.005mm，可以采取的方法是_。解答：讀數為1.835mm。將可動刻度變為100格或將螺距變為0.25 mm。分析：每旋轉一周，測微螺桿前進或后退一個螺距。若螺距仍為0. 5mm，而將可動刻度分為100等份，即可動刻度每轉過一等份，測微螺桿前進或后退0.005mm，則每一等份表示0.005mm故其精度為0.005mm若可動刻度數仍為50，而將螺距變為0.25mm

48、則精度為 0.005mm。此題考查了螺旋測微器的制造原理。要求知其然并知其所以然正是新高考的考試趨向。圖2-2-9【例2】有一螺旋測微器，螺距為0.5mm，可動刻度一周共50小格。當測微器螺桿與小砧并攏時，可動刻度的零刻線恰與固定刻度的零刻線對齊。今使動刻度旋轉60°，則此時測微器的讀數為_。用它測一螺栓外徑刻度位置如圖2-2-9所示，可知其外徑為 _mm。圖2-2-10答: 0.083mm 3.873 mm 解析：可動刻度旋轉60°所對應的刻度讀數為×600.083(mm)，外徑讀數為 3.5+0.01×37.3=3.873(mm)。【例3】圖2-2-

49、10中給出的是用螺旋測微器測量一小鋼球的直徑時的示數，此讀數應是_mm。答案：8.600mm。解析：讀數時注意：(1)主尺半刻度線已露出；(2)副尺讀數是整刻度的要補零，保證有效數字的位數。所以，讀數應為 8.5+0.01×10.0=8.600(mm)?！纠?】用螺旋測微器測量一矩形小零件的長和寬時，螺旋測微器上的示數如圖所示。圖2-2-11(a)的讀數是_mm，圖 (b)的讀數是_mm。圖2-2-11答案： 8.474， 6.574解析：本題關鍵是判斷主尺上半毫米刻線是否露出，圖(a)中，副尺的零刻度在主尺的刻度線以上，說明副尺旋轉不滿一周，所以半刻度線未露出，讀數應為8+0.01

50、× 47.1=8.471(mm)。圖(b)中，副尺的零刻度在主尺的刻度線以下，說明副尺旋轉已超過一周，半刻度線已露出，讀數為6.5+0.01×7.4=6.574(mm)?！纠?】 用游標卡尺測一根金屬管的內徑和外徑時，卡尺上的游標位置分別如圖2-2-12（a）、（b）所示。這根金屬管內徑讀數是 cm，外徑讀數是 cm，管壁的厚度是 cm。答案：2.37cm， 3.03cm，0.33cm解析：圖（a）中，從主尺看，整毫米數是23，游標尺上第7條刻度線與主尺上的一條刻度線重合，所以毫米以下的讀數就是0.7mm，得到內徑的讀數為23.7mm=2.37cm。圖2-2-12圖（b）中

51、主尺上整毫米數是30，游標尺上第3條刻度線與主尺上的一條刻度線重合，所以外徑的讀數為30.3mm=3.03cm。管壁的厚度為兩者之差的一半0.33cm?！纠?】 一學生用多用電表測電阻。他在實驗中有違反使用規則之處。他的主要實驗步驟如下：1選擇開關扳到“×1k歐姆檔上；2把表筆插入測試筆插孔中，先把兩根表筆相接觸，旋轉調零旋鈕，使指針指在電阻刻度的零位上；3把兩跟表筆分別與某一待測電阻的兩端相接，發現這時指針幾乎滿偏；4換用“×100”的歐姆擋，發現這時指針的偏轉適中，隨即記下歐姆數值；5把表筆從測試筆插孔中拔出后，就把多用表放回桌上原處，實驗完畢。這個學生在測量時已注意到

52、：待測電阻與其他元件和電源斷開，不用手碰表筆的金屬桿。這個學生在實驗中違反了那一或那一些重要的使用規則？答： 解析：該題考查儀器使用時的注意事項。使用歐姆表要注意的地方比較多。使用前要經過調整（機械調零，選擇量程后要電阻調零），使用后要復位（拔出表筆，選擇開關應置于“OFF”檔或交流高壓檔），使用過程中換檔后要重新調零。這些往往都是考查的重點。該題中不符合操作規則的是：換到合適的量程后，要重新調整調零旋鈕；使用后不能把選擇開關置于歐姆檔。【例7】 有一標有“6V，1.5W”的小燈泡，現用圖2-2-13（a）所示電路測量其在不同電壓下的實際功率，提供的器材除導線和開關外，還有：A直流電源 6V（

53、內阻不計）B直流電流表0-3A（內阻0.1以下）C直流電流表0-300mA（內阻約為5）D直流電壓表0-15V（內阻約為15k）E滑動變阻器10 2AF滑動變阻器1k 0.5A圖2-2-13（1）實驗中電流表應選用 （用序號表示），滑動變阻器應選用 。（2）試按圖（a）電路將圖（b）所示器材連成電路解析：（1）選電流表實際上是選量程。先估算一下通過電流表的電流，由小燈泡的規格可知通過的電流最大不能超過0.25A。因此選C。在該題中滑動變阻器接成分壓器，此時要求滑動變阻器的電阻比用電器的電阻小，至少應差不多；小燈泡的電阻在正常工作時約為24，所以滑動變阻器不能選F，應選E，但不應忘記還要核對一下

54、電流是否會超過其允許值，E的最大允許電流是2A，實驗中的最大電流只有0.25A，選E也是安全的。圖2-2-14（2）連接實物圖實際上是考查儀器的使用方法。這里要注意電表正負接線柱的接法、滑動變阻器做分壓器時連接特點。具體連線時，可以先連主回路，把電源、開關、滑動變阻器連成一個回路；然后再連上支路，從滑動變阻器的滑動頭和一個固定端接出，連上電流表、小燈泡，最后將電壓表并聯在小燈泡上。連接情況如圖2-2-14所示?；瑒幼冏杵鞒Ｓ脕碚{控用電器上的電壓，一般有限流和分壓兩種形式，為了有較大的調節范圍，且操作方便，當滑動變阻器的電阻R比用電器電阻R0大得多時，應選用限流的方式；R比R0小或差不多時，應選用分壓方式?！纠?】若先后用兩只都準確的電流表測通過某一電阻的電流，甲表的讀數為0.52A，乙表讀數為0.48A，排除讀數誤差， 表測得的讀數誤差較小，且可以判斷出 表的內阻較小。若先后用兩只都準確的電壓表測同一電阻上的電壓，甲表的讀數為2.75V，乙表的讀數為2.3