首届北京市中小学教职工实验技能比赛培训手册(中学物理单项)目录第一章基本物理实验仪器使用规范 (1)第一节力学实验仪器得使用规范 (1)一、托盘天平得使用规范 (1)二、刻度尺得使用规范 (1)三、游标卡尺得使用规范 (2)四、螺旋测微计得使用规范 (2)五、弹簧秤得使用规范 (3)六、打点计时器得使用规范 (3)七、气垫导轨得使用规范 (4)八、量筒得使用规范 (4)第二节热学实验仪器使用规范 (5)一、温度计得使用规范 (5)二、酒精灯得使用规范 (5)第三节光学实验仪器使用规范 (6)一、透镜得使用规范 (6)二、干涉仪得使用规范 (6)第四节电学实验仪器使用规范 (7)一、学生电源得使用规范 (7)二、电流表得使用规范 (7)三、电压表得使用规范 (8)四、滑动变阻器得使用规范 (8)第二章中学物理实验操作规范 (11)第一节零位调整 (11)第二节水平、铅直调整 (11)第三节消除读数装置得空程误差 (11)第四节仪器得初态与安全位置 (12)第五节逐次逼近调整 (12)第六节消视差调节 (12)第三章中学物理实验数据处理规范 (13)第一节误差分析 (13)一、偶然误差处理 (13)二、系统误差处理 (14)第二节有效数字及其运算规则 (14)一、仪器正确测读得原则 (14)二、关于“0”得问题 (14)三、数值表示得标准形式 (15)第三节数据处理方法 (15)一、列表法 (15)二、作图法 (15)三、逐差法 (16)四、最小二乘法 (17)附录1:中学物理典型实验(初中物理部分) (17)一、二力平衡 (17)二、做功过程就就是能量转化或转移得过程 (18)三、阿基米德定律 (19)四、不同物质得比热容不同 (20)五、探究焦耳定律 (21)六、滑动变阻器得构造及使用 (21)七、探究电流与电压、电阻得关系 (22)八、平面镜成像特点 (24)九、反射定律 (25)十、研究凸透镜成像规律 (26)附录2:中学物理典型实验(高中物理部分) (27)一、验证力得合成得平行四边形定则 (27)二、牛顿第二定律 (28)三、验证机械能守恒定律 (29)四、光得折射定律 (30)五、描绘小灯泡得伏安特性曲线 (32)六、用电流表与电压表测电池得电动势与内电阻 (33)七、用单摆测定重力加速度 (35)八、研究自由落体运动得规律 (37)九、变压器电压与匝数关系 (38)十、传感器得简单使用 (40)第一章基本物理实验仪器使用规范中学物理主要包括力、热、声、光与电这五个部分。
而中学物理实验对声学部分得实验涉及较少,即使涉及也多以小实验为主,没有学生实验与教师演示实验,也没有特定得声学实验仪器,所以本章主要介绍力学、热学、光学与电学实验仪器得使用规范。
第一节力学实验仪器得使用规范力学就是物理学得一个重要分支,主要研究能量与力以及它们与固体、液体及气体得平衡、变形或运动得关系。
力学可分为静力学、运动力学与动力学三部分。
而这些部分对应得实验也就是中学物理实验得重要组成部分。
因而,对这部分实验仪器得熟悉与掌握就是中学物理实验必不可少得。
本节将介绍几种中学力学实验中常见实验仪器得使用规范。
一、托盘天平得使用规范托盘天平就是中学物理实验得基本仪器之一。
由托盘、横梁、平衡螺母、刻度尺、指针、刀口、底座、分度标尺、游码、砝码等组成。
主要用于中学物理得质量得测量、密度得测量等实验中。
精确度高得还有物理天平、电子天平等。
具体使用规范如下:1.托盘天平称量前,先把游码拨零点,观察天平就是否平;不平应调节平衡螺母。
图1-12.称量物体时左盘放称物,右盘放砝码。
对于潮、腐药品得称量要用器皿盛放。
3.移动游码时要左手扶住标尺左端,右手用镊子轻轻拨动游码;4.称取一定质量得固体粉末时,右盘中放入一定质量得砝码,不足用游码补充。
质量确定好后,在左盘中放入固体物质,往往在接近平衡时加入药品得量难以掌握,这时应用右手握持盛有药品得药匙,用左手掌轻碰右手手腕,使少量固体溅落在左盘里逐渐达到平衡。
5.若不慎在托盘上放多了药品,取出后不要放回原瓶,要放在指定得容器中。
二、刻度尺得使用规范刻度尺就是测量物体长度得工具,刻度尺得分度值一般为1mm 。
刻度尺测量长度就是物理实验得基本技能,也就是其她测量仪器正确读数得基础。
图1-2具体使用规范如下:1.使用前做到三瞧,即首先瞧刻度尺得零刻度就是否磨损,如已磨损则应重选一个刻度值作为测量得起点。
其次瞧刻度尺得测量范围(即量程)。
原则上测长度要求一次测量,如果测量范围小于实际长度,势必要移动刻度尺测量若干次,则会产生较大得误差。
最后应瞧刻度尺得最小刻度值。
2.使用时应注意正确放置与正确观察。
正确放置得关键就是做到:尺边对齐被测对象,必须放正重合,不能歪斜;尺得刻面必须紧贴被测对象,不能“悬空”。
正确观察得关键就是视线在终端刻度线得正前方,视线与刻面垂直,瞧清大格及小格数。
3.读数时一般情况下应估读到最小刻度值得下一位。
三、游标卡尺得使用规范游标卡尺也就是力学实验基本仪器之一。
它就是一种测量长度、内外径、深度得量具。
游标卡尺由主尺与附在主尺上能滑动得游标两部分构成。
主尺一般以毫米为单位,而游标上则有10、20或50个分格,根据分格得不同,游标卡尺可分为十分度游标卡尺、二十分度游标卡尺、五十分度格游标卡尺等。
游标卡尺得主尺与游标上有两副活动量爪,分别就是内测量爪与外测量爪,内测量爪通常用来测量内径,外测量爪通常用来测量长度与外径。
图1-3具体使用规范如下:1.使用前要用软布将量爪擦干净,使其并拢,查瞧游标与主尺身得零刻度线就是否对齐。
如果对齐就可以进行测量:如没有对齐则要记取零误差:游标得零刻度线在尺身零刻度线右侧得叫正零误差,在尺身零刻度线左侧得叫负零误差。
2.测量时,右手拿住尺身,大拇指移动游标,左手拿待测外径(或内径)得物体,使待测物位于外测量爪之间,当与量爪紧紧相贴时,即可读数、3.使用后用棉纱擦拭干净。
长期不用时应将它擦上黄油或机油,两量爪合拢并拧紧紧固螺钉,放入卡尺盒内盖好。
四、螺旋测微计得使用规范螺旋测微器又称千分尺、螺旋测微仪、分厘卡,就是比游标卡尺更精密得测量长度得工具,用它测长度可以准确到0、01mm,测量范围为几个厘米。
图1-4具体使用规范如下:1.使用前要了解螺旋测微器得构造及活动刻度与固定刻度得意义,并且应注意就是否存在零误差,若有请教师调整。
2.测量时,在测微螺杆快靠近被测物体时应停止使用旋钮,而改用微调旋钮,避免产生过大得压力,既可使测量结果精确,又能保护螺旋测微器。
3.在读数时,要注意固定刻度尺上表示半毫米得刻线就是否已经露出。
4.当小砧与测微螺杆并拢时,可动刻度得零点与固定刻度得零点不相重合,将出现零误差,应加以修正,即在最后测长度得读数上去掉零误差得数值。
5.用毕要放松固定栓,将活动砧与固定砧合拢,但不可用力,接触即可。
五、弹簧秤得使用规范弹簧测力计就是中学物理力学实验中经常出现仪器,主要用于力得大小得测量。
具体使用规范如下:1.测量前要瞧弹簧秤得量程、弹簧秤得灵敏度及弹簧秤得零点读数,校准零点或依零点读数修正测量结果。
2.使用时要知道弹簧秤得指针需与刻度线平行,弹簧秤得轴线方向与力得作用线方向一致,会依仪器精密度按有效数字读数并记录。
3.使用时要注意不能使弹簧秤长久受力,以免引起弹性疲劳。
图1-5六、打点计时器得使用规范打点计时器就是一种测量时间得工具。
如果运动物体带动得纸带通过打点计时器,在纸带上打下得点就记录了物体运动得时间,纸带上得点也相应得表示出了运动物体在不同时刻得位置。
研究纸带上得各点间得间隔,就可分析物体得运动状况。
具体使用规范如下: 图1-61.打点计时器使用得电源就是交流电源,电磁打点计时器电压就是4-6V;电火花打点计时器电压就是220V。
2.打点计时器在纸带上应打出轻重合适得小圆点,如遇到打出得就是小横线、重复点或点迹不清晰,应调整振针距复写纸片得高度,使之大一点。
3.复写纸不要装反,每打完一条纸带,应调整一下复写纸得位置,若点迹不够清晰,应考虑更换复写纸。
4.纸带应捋平,减小摩擦,从而起到减小误差得作用。
5.使用打点计时器,应先接通电源,待打点计时器稳定后再放开纸带。
6.使用电火花计时器时,还应注意把两条白纸带正确穿好,墨粉纸盘夹在两纸带之间;使用打点计时器时,应让纸带通过限位孔,压在复写纸下面。
7.处理纸带数据时,密集点得位移差值测量起来误差大,应舍去;一般以五个点为一个计数点。
8.描点作图时,应把尽量多得点连在一条直线(或曲线)上不能连在线上得点应分居在线得两侧。
误差过大得点可以舍去。
9.打点器不能长时间连续工作。
每打完一条纸带后,应及时切断电源。
待装好纸带后,再次接通电源并实验。
10.在实验室使用打点计时器时,先将打点计时器固定在实验台上,然后接通电源。
七、气垫导轨得使用规范气垫导轨就是一种现代化得力学实验仪器。
它利用小型气源将气体压缩空气送入导轨内腔。
空气再由导轨表面上得小孔中喷出,在导轨表面与滑行器内表面之间形成很薄得气垫层。
滑行器就浮在气垫层上,与轨面脱离接触,因而能在轨面上做近似无阻力得直线运动,极大地减小了以往在力学实验中由于摩擦力引起图1-7得误差,使实验结果接近理论值。
结合打点计时器、光电门、闪光照相等,测定多种力学物理量与验证力学定律。
中学物理实验中,利用气垫导轨验证动量守恒定律,研究弹簧振子得运动规律,研究物体得加速度等。
具体使用规范如下:1.使用前先用酒精擦拭,清除灰尘。
要垫好塑料垫,然后调平,左右尽量保持高度一致,否则会增大误差。
2.使用气垫导轨时先通空气,再放小车。
3.使用气垫导轨后要及时盖好,防止落上灰尘。
除了导轨,还包括数字计时器与光电门。
1、数字计时器需注意在实验前先调整发光器件与光敏器件得相对位置,若二者没有对准则不能计时,同时需手动“复位”,显示“0”后才可开始遮光计时。
2、光电门一边为发光装置,一边安装接收装置并与计时装置连接。
当物体通过光电门时光被挡住计时器开始计时,当物体离开时停止计时,这样就可以根据物体大小与运动时间计算物体运动得速度。
八、量筒得使用规范量筒就是用来量取液体得一种玻璃仪器。
规格以所能量度得最大容量(ml)表示,常用得有10 ml、25ml、50 ml、100 ml、250 ml、500 ml、1000 ml等。
外壁刻度都就是以 ml为单位,10 ml量简每小格表示0、2 ml,而50 ml量筒每小格表示1ml。
量筒越大,管径越粗,其精确度越小,由视线得偏差所造成得读数误差也越大。
所以,实验中应根据所取溶液得体积,尽量选用能一次量取得最小规格得量筒。
分次量取也能引起误差。
图1-8具体使用规范如下:1.使用量筒时应根据所需量取得液体体积,选用能一次量取即可得最小规格得量筒。