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高中物理实验教案集(全部学生实验18个)

实验原理:(1)电磁打点计时器:它是利用电磁感应原理打点计时的一种仪器,当通过4—6V低压交流电时,在线圈和永久磁铁的作用下,振片便上下振动起来,位于振片一端的振针就跟着上下振动而打点,这时,如果纸带运动,振针就在纸带上打出一系列点,当交流电源频率为50Hz时,它每隔0.02s 打一点,即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔为0.02s。

(2)电火花计时器:它是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示点迹的计时仪器。

当接通220V交流电源,按下脉冲输出开关时,计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘轴,产生火花放电,于是在运动纸带上就打出一系列点迹。

当电源频率为50Hz时,它也是每隔0.02s打一次点,即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔也是0.02s。

电火花计时器工作时,纸带运动时受到的阻力小,比电磁打点计时器实验误差小。

打在纸带上的点,记录了纸带运动的时间,如果把纸带跟物体连在一起,纸带上的点就相应地表示出运动物体在不同时刻的位置。

2、实验器材电磁打点计时器(或电火花计时器)及纸带、刻度尺、电源、导线等。

3、纸带分析物体的运动情况并能计算平均速度。

(1)在纸带上相邻两点间的时间间隔均为0.02s(电源频率为50Hz),所以点迹密集的地方表示纸带运动的速度很小。

(2)根据v=△x/△t,求出在任意两点间的平均速度,这里△x可以用直尺测量出两点间的距离,△t为两点间的时间间隔数与0.02s的乘积。

这里必须明确所求的是哪两点之间的平均速度。

4、粗略计算瞬时速度。

某点E的瞬时速度可以粗略地由包含E点在内的两点间的平均速度来表示。

如图1.4-1,v E≈v DG,或v E=v DF。

说明:在粗略计算E点的瞬时速度时,可利用公式v=△x/△t来求解,但须注意的是,如果取离E点越接近的两点来求平均速度,这个平均速度越接近数点,分别标明0、l 、2、3、4……,量得0与 1两点间距离x 1=30mm ,3与4两点间的距离x 2=48mm ,则小车在0与1两点间平均速度为 m /s 。

解析:0~1两点间的平均速度3.01.003.01===T x v m/s七、作业1.完成实验报告。

2.思考P 22“说一说”栏目中提出的问题,3.完成P 24“问题与练习”中的问题。

4.阅读教材P 23“科学漫步”《气垫导轨和数字计数器》短文,思考并回答文后提出的问题。

★资料袋:人们称摄影为瞬间艺术,但只有当高速摄影出现后,才有了真正意义上的瞬间摄影。

普通闪光灯持续发光时间可达到1/20000 s ,这对于拍摄体育运动等素材是够用了。

然而子弹飞行时的速度少说也有数百米每秒,要想抓拍子弹运动的瞬间,曝光时间要用百万分之一秒的数量级。

后来人们开始使用激光光源以达到在更短时间中发出更强烈的照明,才能清楚地将它的影像凝固在底片上。

高速摄影有广泛的用途。

例如,在汽车的快速碰撞试验的研究中,人们先把碰撞的过程拍摄成电影,然后以很慢的速度放映,以便观察在碰撞期间车身如何变形,从而发现薄弱的那位。

又如,某些昆虫具有令人惊叹的飞行技巧,4.拉动过程中尽量减少摩擦。

5.在满足合力不超过弹簧秤量程及橡皮条形变不超过弹性限度的条件下,两个分力和合力都应尽可能大些,读数时注意弹簧秤的量程以及最小刻度。

6.拉橡皮条的细线要长些,标记两分力的方向尽可能远些。

7.两个分力间的夹角不宜过大或过小,一般取60°—120°为宜。

8.在画力的合成图时,要选内定适当标度。

例题1。

(2010·宁波检测)“探究求合力的方法”的实验如图实-3-3甲所示,其中A 为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳.图实-3-3乙所示是在白纸上根据实验结果画出的图。

(1)图乙中的____F___是力F1和F2的合力的理论值;___F’___是力F1和F2的合力的实际测量值.(2)在实验中,如果将细绳也换成橡皮筋,那么实验结果是否会发生变化?答:____否____。

(3)本实验采用的科学方法是(B)A.理想实验法B.等效替代法C.控制变量法D.建立物理模型法课题:实验四:《探究加速度与力、质量的关系》一、实验前教师做以下交待:1.为了节省时间,教师给学生做一下分工,1-14组探究加速度与力的关系,参照表一和表二要求(见学案);15-28组探究加速度与质量的关系,参照表三和表四要求(见学案),要填写好表格。

2.平衡摩擦力时不必将拴有口杯小桶的绳子解下,车后拖的绳子也不用解下,放在车上即可。

3.注意铁夹子的位置。

4.注意实验中同学之间互相配合,如谁扶住板,谁控制铁夹开启、闭合,谁负责更换砝码和保证绳在滑轮内并负责保护仪器,谁负责测量记录等。

附:表一(两车质量均为200g+100g)参照车实验车组别绳上挂的钩码/g(代表力F1)位移x1/cm绳上挂的钩码/g(代表力F2)位移x2/cm1 20 302 20 403 20 504 20 605 20 70表二(两车质量均为200g+100g)组别1 1.52 2.03 2.54 3.05 3.5表三(两车绳上挂的钩码均为40g)参照车实验车别车和车上砝码总质量/g(代表质位移x1/cm车和车上砝码总质量/g(代表质位移x2/cm量m1)量m2)1 300 2002 300 4003 300 5004 300 6005 300 700表四(两车绳上挂的钩码均为40g)组别1 2/3=0.672 4/3=1.333 5/3=1.674 6/3=2.005 7/3=2.33(以上实验过程36 min)二、分析实验数据并得出结论让学生分析表二和表四,并得出结论。

参考答案:在两车质量一样的情况下,实验车受的力是参照车的多少倍,加速度就是参照车的多少倍,说明加速度与力成正比;在两车受力一样的情况下,实验车总质量是参照车的几倍,加速度就是参照车的几分之一,说明加速度与质量成反比。

九、课堂小结1.高中第一次接触控制变量法。

2.爱因斯坦有一句名言:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要”,因此猜想出加速度与质量、力的关系比实验验证重要,提出实验方案比实验操作重要,通过本节课,大家要好好体会。

3.体会合作的含义,现代科研是需要团队精神的。

十、作业【点拨】(2):经验表明,引起实验误差的原因可能是:①采用外接法则由于伏特表的分流影响,造成电阻测量值偏大,若误用内接法则安培表分压影响更大。

②仪表量程太大且读数不准 ③计算未遵从有效数字运算法则实验中易混淆的是:R =U/I 和R =ρL/S 两个定律,这两个定律都是实验定律,但前者是研究电阻与电流、电压两者之间关系;后者是研究导体本身的性质即电阻与材料、长度、截面积三者之间关系,与所在的电路因素或是否接入电路无关,注意R =U/I 中,电阻与U 、I 无关;R =ρL/S 中,电阻率与L 和S 无关,使用这两式时ρ是不变的。

易错的是:测量电路(内、外接法)、控制电路(限流式和分压式)、量程的选择及有效数字、电阻R 平均值的计算等。

易忘的是:金属丝未接入电路就测量其长度,用千分尺测直径D 前未查零误差、测D 时未按三个不同位置测量取平均值。

实验结论由实验表中数据计算得出,待测金属丝的电阻率平均值。

例题分析:某电压表的内阻在20~50k Ω之间,现要测量其内阻,实验室提供下列可选用的器材:待测电压表(量程3V );电流表(量程200μA ); 电流表(量程5mA ); 电流表(量程0.6A );滑动变阻器R (最大阻值1k Ω);电源ε(电动势4V ); 电键S 。

⑴所提供的电流表中,应选用______(填写字母代号)。

⑵为了尽量减小误差,要求测多组数据,画出符合要求的实验电路(其中电源和电键及其连线已画出)。

〖解答:⑴若将电压全部加在待测电压表上,电流的最大值为I max ≈204×103=200(μA),在保证表不被烧坏、且读数比较准确时,应选电流表。

⑵为减小实验误差,又保证电压表不损坏(量程为3V ),应采用分压式接法接入滑动变阻器(因电压表内阻至少是R 的20倍)。

若采用限流式接法接入滑动变阻器时,电压表有可能损坏,所以正确电路如图所示。

〗 巩固练习1.运用R =U/I 和R =ρL/S 的实验原理测定金属丝的电阻率,某同学总结如下几点,你认为正确的是[ ]A .选定金属丝接入电路的长度越长,金属丝上的电压降越大。

B .金属丝两端的电压越高,其电阻越大。

C .金属丝电阻随温度改变而改变。

D .选定金属丝长度一经固定,这段长度的电阻就为定值。

(答案:C ) 2.测定一根粗细均匀的阻值约为几欧的金属丝的电阻率可供选择的实验器材如下:A .伏特表(0 3伏,内阻3千欧) B .伏特表(0 15伏,内阻20千欧) C .安培表(0 0.6安,内阻1欧) D .安培表(0 3安,内阻0.2欧)E .滑动变阻器(0 20欧,I 允=1.00安)F .滑动变阻器(0 100欧,I 允=0.60安)G .6伏电池组H .电键、导线若干①电路实验时应选用器材:______(填序号) ②画出试验原理图。

【以下题目供参考】3.实验室中现在器材如实物图1所示,有:电池E ,电动势约10V ,内阻约1Ω;电流表A 1,量程10A ,内阻r 1约0.2Ω;电流表A 2,量程300mA ,内阻约5Ω;电流表A 3,量程为250mA ,内阻约5Ω;电阻箱R 1,最大值999.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ω;滑动变阻器R 2,最大阻值100Ω;开关S ,导线若干。

要求用图2所示的电路测定图中电流表A 的内阻。

(1)在所给的三个电流表中,哪几个可用此电路精确测出其内阻答:( ) (2)在可测的电流表中任选一个作为测量对象,在实物图上连成测量电路。

(3)你要读出的物理量是( )用这些物理量表示待测内阻的计算公式是( )R 21 7 6 5 4 32 8 9 0 1 7 6 5 43 2 8 9 0 1 7 6 54 3 2 8 9 0 1 7 65 4 3 2 8 9 0 1 76 5 4 3 2 8 9 0 17 6 5 4 3 289 0 A 1 A 2S R R 2 A A 1(情感态度与价值观)直接强化法教学媒体:考虑本节实验课,重点是掌握技能,学习方法。

故本节课选择实物媒体以利于学生动手操作和形成直观的经验。

媒体如下:测定电池的电动势和内阻的有关实验器材、教材、黑板 教学流程图教学活动(一)引入新课我们已经学习了闭合电路的欧姆定律,请大家写出有关的公式。

学生回忆并写出闭合电路欧姆定律公式。

①Ir U E += ②Ir IR E +=③r RUU E += ④rR EI +=这节课我们就根据闭合电路的欧姆定律,来测量电池的电动势和内阻。

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