(1)正确使用
①电流的流向:由于使用多用电表时不管测量项目是什么,电流都要从电表的“+”插孔(红表笔)流入,从“-”插孔(黑表笔)流出,所以使用欧姆挡时,多用电表内部电池的正极接的是黑表笔,负极接的是红表笔.
②要区分开“机械零点”与“欧姆零点”:“机械零点”在表盘刻度左侧“0”位置,调整的是表盘下边中间的定位螺丝;“欧姆零点”在表盘刻度的右侧电阻刻度“0”位置,调整的是欧姆挡的调零旋钮.
③选倍率:测量前应根据估计阻值选用适当的挡位.由于欧姆挡刻度的非线性,使用欧姆挡测电阻时,表头指针偏转过大或过小都有较大误差,通常只使用表盘中间一段刻度范围(R中/4~4R中)为测量的有效范围,譬如,J0411型多用电表欧姆挡的R中=15 Ω,当待测电阻约为2 kΩ时,则应采用R×100 挡.
(2)注意问题
①在使用前,应观察指针是否指向电流表的零刻度线,若有偏差,应用螺丝刀调节多用电表中间的定位螺丝,使指针指在电流表的零刻度;
②测电阻时,待测电阻须与其他元件和电源断开,不能用手接触表笔的金属杆;
③合理选择欧姆挡的量程,使指针尽量指在表盘中央位置附近;
④换用欧姆挡的另一量程时,一定要重新进行欧姆调零,才能进行测量;
⑤读数时,应将表针示数乘以选择开关所指的倍率;
⑥测量完毕时,要把表笔从测试孔中拔出,选择开关应置于交流电压最高挡或OFF挡,若长时间不用时,还应把电池取出.
(1)实验原理
用毫米刻度尺测一段金属丝的长度l,用螺旋测微器测导线的直径d,用伏安法测导线的电阻R,根据电阻定律可求金属丝的电阻率
.
(2)电流表的内、外接法
在伏安法测电阻的实验中,若,选用电流表外接电路;若
,选用电流表内接电路.
(3)控制电路的选择
如果滑动变阻器的额定电流够用,在下列三种情况下必须采用分压式接法(如图所示).
①用电器的电压或电流要求从零开始连续可调.
②要求用电器的电压或电流变化范围大,但滑动变阻器的阻值小.
③采用限流接法时控制不住,电表总超量程,用电器总超额定值.
在安全(I滑额够大,仪表不超量程,用电器上的电流、电压不超额定值,电源不过载)、有效(调节范围够用)的前提下,若Rx<R0原则上两种电路均可采用,但考虑省电、电路结构简单,可优先采用限流接法(如图所示);而若Rx≫R0,则只能采用分压电路.
(4)注意事项
①本实验中待测金属丝的电阻值较小,为了减小实验的系统误差,必须采用电流表外接法;
②实验连线时,应先从电源的正极出发,依次将电源、开关、电流表、待测金属丝、滑动变阻器连成主线路,然后再把电压表并联在待测金属丝的两端;
③闭合开关S之前,一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻值最大的位置;
④在用伏安法测电阻时,通过待测金属丝的电流I的值不宜过大,通电时间不宜过长,以免金属丝的温度过高,造成其电阻率在实验过程中增大;
⑤求R的平均值可用两种方法:第一种是算出各次的测量值,再取平均值;第二种是用U-I图线的斜率来求出.若采用图象法,在描点时要尽量使点间的距离拉大一些,连线时要让各点均匀分布在直线两侧,个别明显偏离较远的点不予考虑.
(1)由闭合电路欧姆定律:E=U+Ir,只要测出两组U、I值,就可以列方程组求出E和r.
由于电源的内阻一般很小,为减小测量误差,常采用图甲所示的电路,而不用图乙所示电路.
(2)仪器及电路的选择
①电压表量程:根据测量电源的电动势的值选取,如测两节干电池,电压表应选0~3.0 V量程.
②电流表量程,因要求流过电源的电流不宜过大,一般选0~0.6 A量程.
③滑动变阻器的选取:阻值一般为10 Ω~20 Ω.
(3)数据处理
改变R的值,测出多组U、I值,作出U-I图线,如图所示,图线与U轴交点的纵坐标即为电源电动势,图线斜率的绝对值即为电源内阻.
由于电源的内阻很小,即使电流有较大的变化,路端电压变化也很小,为充分利用图象空间,电压轴数据常从某一不为零的数开始,但U-I图象在U轴上的截距和图线斜率的意义不变.
(4)注意事项
①为了使电源的路端电压变化明显,电源的电阻宜大一些;
②电源在大电流放电时极化现象较严重,电动势E会明显下降,内阻r会明显增大,故长时间放电不宜超过0.3 A,短时间放电不宜超过0.5 A,因此实验中不要将I调得过大,读电表时要快,每次读完后应立即断电;
③测出不少于6组I、U数据,且变化范围要大,用方程组求解,分别求出E、r值再求平均值;
④画出U-I图象,要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧,个别偏离直线太远的点可不予考虑;
⑤计算内阻要在直线上任取两个相距较远的点,用r=|ΔU|/|ΔI|算出电源的内阻r.
1)实验原理:为了估测油酸分子的大小,我们把1滴油酸滴在水面上,水面上会形成一层油膜,油膜是由单层油酸分子(C17H33COOH)中的烃基 C17H33- 组成的。 尽管油酸分子有着复杂的结构和形状,分子间也存在着间隙,但在估测其大小时,可以把它简化为球形处理,并认为它们紧密排布。测出油膜的厚度d,它就相当于分子的直径。
实验中,为了使油酸充分展开,获得一块单分子油膜,我们需要将油酸在酒精中稀释后再滴入水中。这样的油酸酒精溶液滴在水面,溶液中的酒精将溶于水并很快挥发,从而获得纯油酸形成的油膜。
这里可以粗略地认为,油膜的厚度等于1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V与它在水面上摊开的面积S之比,即 。
2)实验器材:盛水浅盘、注射器(或滴管)、容量瓶、坐标纸、玻璃板、爽身粉、油酸酒精溶液、量筒、彩笔.
3)注意事项
①油酸酒精溶液配制后不要长时间放置,以免浓度改变,产生较大的实验误差.
②实验前应注意,浅盘应洗干净,否则难以形成油膜;痱子粉的用量不要太多,否则不易成功.撒完痱子粉后,浅盘中的水面应保持平衡,痱子粉应均匀浮在水面上.
③向水面滴一滴油酸酒精溶液.滴油酸酒精溶液的滴管口应在离水面1cm之内,否则油膜难以形成.
④要待油膜形状稳定后,再画轮廓.
⑤运用数格子法测油膜面积大于半格的算一格,小于半格的舍去这种方法所取方格的单位越小,计算的面积误差越小.
⑥本实验只要求估算分子大小,实验结果数量级符合要求即可.
1)实验原理:针对气体的研究,我们可以先选定一个热力学系统,比如一定质量的空气,在温度不变的情况下,测量气体在不同体积时的压强,再分析气体压强与体积的关系。
利用注射器选取一段空气柱为研究对象,如图2.2-1,注射器下端的开口有橡胶套,它和柱塞一起把一段空气柱封闭。在实验过程中,一方面让空气柱内气体的质量不变;另一方面,让空气柱的体积变化不要太快,保证温度不发生明显的变化。
2)实验器材:注射器、橡胶套、压力表(如图所示)
3)注意事项
①实验前检查注射器的气密性。
②本实验应用控制变量法,探究在气体质量和温度不变的情况下(即等温过程),气体的压强和体积的关系.
③为保证等温变化,实验过程中不要用手握住注射器有气体的部位.同时,改变体积过程应缓慢,以免影响密闭气体的温度.为保证气体密闭,应在活塞与注射器内壁间涂上润滑油,注射器内外气体的压强差不宜过大.
④实验中所用的压力表精度较高,而气柱长度是直接在刻度尺上读出的,其误差会直接影响实验结果。
1)实验原理:当光以一定的入射角透过一块两面平行的玻璃砖时,只要找出与入射光线AO相对应的出射光线O′D,就能够画出光从空气射入玻璃后的折射光线 OO′,于是就能测量入射角θ1、折射角θ2。 再根据或
计算出玻璃的折射率。
入射光线确认:在玻璃砖的一侧插两个大头针 A、B,AB 的延长线与直线 a 的交点就是O。眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针,使B把A挡住,入射光沿AB连线方向。
折射光线确认:在眼睛这一侧再插第三个大头针 C,使它把A、B都挡住,插第四个大头针D,使它把前三个大头针都挡住,那么,后两个大头针就确定了从玻璃砖射出的光线。
如图所示,当光线AO以一定的入射角θ1穿过两面平行的玻璃砖时,通过插针法找出跟入射光线AO对应的出射光线O′B,从而画出折射光线OO′,求出折射角θ2,
2)实验器材:木板、白纸、玻璃砖、大头针、图钉、量角器、三角板、铅笔.
3)注意事项
①玻璃砖作为光学元件,应注意保护它的光学面。不能用铅笔直接沿玻璃砖表面画界面线。
②在实验过程中,玻璃砖两个界面应始终与所作的界面线对齐,不能随意移。
③P1和P2、P2和01之间,P3和P4之间、P3和02之间的距离要稍大一些。
④入射角不能太大,也不能太小,在20°~70°之间为宜。
⑤尽可能将大头针竖直地插在铺有白纸的木板上。
⑥玻璃砖应选用宽度较大的,宜在5cm以上。
⑦不能把边界线和入射光线画的过粗。
答:1)实验原理:单色光通过单缝后,经双缝产生稳定的干涉图样,图样中相邻两条亮(暗)条纹间距Δx与双缝间距d、双缝到屏的距离l、单色光波长λ之间满足 .
2)注意事项
①安装时,注意使光源、透镜、滤光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上,并使单缝、双缝平行且间距适当.
②光源灯丝最好为线状灯丝,并与单缝平行且靠近.仪器所用的灯泡,其灯丝冷电阻较小,如果一开始就用12V电压,往往会由于电流过大而使电源的保险丝烧断或过载保护因此,加在灯泡上的电压应逐挡升高至12V,使用时不得超过12V。建议使用汽车或摩托车双灯丝灯泡,可直接打到12V。
③调节的基本依据:照在光屏上的光很弱,主要原因是灯丝与单缝、双缝,测量头与遮光筒不共轴;干涉条纹不清晰,一般原因是单缝与双缝不平行.
④在读取a1至a2的整个过程中,不能拨动拨杆或转动测量头,否则会引起干涉条纹移动而使读数无效。
⑤测量条纹间距时,测量头中分划板中心线必须与条纹的中央对齐
⑥本实验仪器型号不同,则测量头也不同,须掌握正确读数方法。
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