高三物理电学实验专题复习15页

第二轮复习 实验专题
第一部分  高中物理实验常用基础知识
一、常用实验原理的设计方法
1．控制变量法：如：在“验证牛顿第二定律的实验”中，加速度、力和质量的关系控制。在“研
究单摆的周期”中，摆长、偏角和摆球质量的关系控制等等。
2．理想化方法：用伏安法测电阻时，选择了合适的内外接方法，一般就忽略电表的非理想性。
3．等效替代法：某些量不易测量，可以用较易测量的量替代，从而简化实验。在“验证碰撞中
的动量守恒”的实验中，两球碰撞后的速度不易直接测量，在将整个平抛时间定为时间单位后，速度
的测量就转化为对水平位移的测量了。
4．微小量放大法：微小量不易测量，勉强测量误差也较大，实验时常采用各种方法加以放大。
卡文迪许测定万有引力恒量，采用光路放大了金属丝的微小扭转；在观察玻璃瓶受力后的微小形变时，
使液体沿细玻璃管上升来放大瓶内液面的上升。
二、常见实验数据的收集方法
1．利用测量工具直接测量基本物理量
模块 基本物理量 测量仪器
 长度 刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器
时间 秒表（停表）、打点计时器力学
质量（力） 天平（弹簧秤）
电阻（粗测） 欧姆表、电阻箱
电学
电流（电压） 电流表（电压表）
热学 温度 温度计
2．常见间接测量的物理量及其测量方法
有些物理量不能由测量仪器直接测量，这时，可利用待测量和可直接测量的基本物理量之间的关
系，将待测物理量的测量转化为基本物理量的测量。
模
块
待测物理量 基本测量方法
速度 ①利用纸带， ；②利用平抛，
加速度 ①利用纸带，逐差法 ；②利用单摆
力
学
功 根据 转化为测量 m、v
电阻（精确测量） ①根据 转化为测量 U、I（伏安法）；②电阻箱（半偏、替代）
电功率 根据 P=UI 转化为测量 U、I
电
学
电源电动势 根据 E＝U＋Ir 转化为测量 U、I 然后联立方程求解或运用图像处理
 
1
2
n n
m
S S
v
T
++=
2
g
v x
y
=
2
S
a
T
∆=
2
2
4 L
g
T
π=
kW E= ∆
U
R
I
=

三、常用实验误差的控制方法
为了减小由于实验数据而引起的偶然误差，常需要采用以下方法控制实验误差。
1．多次测量求平均值，这是所有实验必须采取的办法，也是做实验应具有的基本思想。
2．积累法。一些小量直接测量误差较大，可以累积起来测量，以减小误差。“用单摆测定重力加
速度”的实验中，为了减小周期的测量误差，不是测量完成一次全振动的时间，而是测量完成 30~50
次全振动的时间。
四、常用实验数据的处理方法
1．列表法：在记录和处理数据时，常将数据列成表格。数据列表可以简单而又明确的表示出有
关物理量之间的关系，有助于找出物理量之间的规律性的联系。列表的要求是①写明表的标题或加上
必要的说明；②必须交待清楚表中各符号所表示的物理量的意义，并写明单位；③表中的数据要正确
反映测量结果的有效数字。
2．作图法：用作图法处理实验数据是物理实验中最常用的方法之一。用作图法处理数据的优点
是直观、简便，有取平均的效果，由图线的斜率、截距、所包围面积和图线的交点等可以研究物理量
之间的变化及其关系，找出规律。作图的规则是：①作图一定要用坐标纸．坐标纸的大小要根据测量
数据有效数字的多少和结果的需要来定；②要标明坐标轴名、单位，在轴上每隔一定相等的间距按有
效数字位数标明数值；③图上连线要是光滑曲线（或直线），连线时不一定要通过所有的数据点，而
是要使数据点在线的两侧合理的分布；④在图上求直线的斜率时，要选取线上相距较远的两点，不一
定要取原来的数据点；⑤作图时常设法使图线线性化，即“化曲为直”。
3．平均值法：将测定的若干组数相加求和，然后除以测量次数．必须注意，求取平均值时应该
按原来测量仪器的准确度决定保留的位数。
4．逐差法：这就是用打点计时器打出的纸带计算加速度时用到的方法，这种方法充分利用了测
量数据，具有较好的取平均的效果。
五、有关误差分析的问题
要求认识误差问题在实验中的重要性，了解误差的概念，知道系统误差和偶然误差；知道用多次
测量求平均值的方法减小偶然误差；能在某些实验中分析误差的主要来源；不要求计算误差。要熟练
掌握常见实验的...