2023年上海市高中學(xué)業(yè)水平考試之物理實驗操作考試

2023年學(xué)業(yè)水平考試

物理實驗操作考試

一、操作實驗

傳統(tǒng)實驗：DIS實驗：

實驗1:互成角度的共點力的合成實驗4:用D1S研究勻速直線運動。

實驗2:多用表的使用實驗5:用DIS測平均速度

實驗3:研究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件實驗6：用DIS測加速度

實驗8:用DIS研究通電螺線管內(nèi)磁感應(yīng)強度

實驗7：用D1S研究氣體壓強與體積的關(guān)系

二:分組:

小組實驗實驗儀器設(shè)備和材料實驗儀器設(shè)備的初設(shè)狀態(tài)

實驗一：長螺線管1個，穩(wěn)壓電源1個，(1)計算機、數(shù)據(jù)采集器、磁傳感器三者已

用DIS研究滑動變阻器1個，導(dǎo)線3根，計算連接；

通電螺線管機1臺，數(shù)據(jù)采集器1個,磁傳感器(2)計算機顯示本實驗的界面；

內(nèi)的磁感應(yīng)(整個探管上至少標(biāo)有10個等間(3)長螺線管、穩(wěn)壓電源、滑動變阻器三者

強度已連接。

A組距刻度)1個，相應(yīng)的連接線。

(1)在圖板上固定實驗用紙；

實驗二：

圖板1塊，圖釘4只,橡皮筋1根(附(2)橡皮筋的一端已用圖釘固定在“參考固

互成角度的

有2個小繩圈)，彈簧測力計2個，定點”上(根據(jù)橡皮筋的長度可適當(dāng)調(diào)整固

共點力的合

帶刻度的三角板1副。定點的位置)；

成

(3)一個彈簧測力計指針設(shè)立于非零位置。

(1)在大氣壓下，將注射器的活塞定在約1

2mL的位置；

實驗一：(2)計算機、數(shù)據(jù)采集器、壓強傳感器與注

用DIS研究注射器1個，計算機1臺，數(shù)據(jù)采射器四者己連接；

氣體的壓強集器1個，壓強傳感器1個,相應(yīng)的(3)監(jiān)考教師依次輸入12mL、11mL、1

與體積的關(guān)連接線。0mL、9mL四個體積值，并采集相應(yīng)的壓強

系值；

(4)計算機顯示本實驗界面(己含四組數(shù)

B組

據(jù))。

多用表(建議用MF30型)1個，

1號堿性干電池2節(jié)(裝在電池盒

實驗二：內(nèi)組成串聯(lián)電池組)，定值電阻(10(1)電池、電鍵和定值電阻已按圖連接；

多用表的使歐，電阻值用橡皮膠布貼蓋)1個，(2)斷口處的導(dǎo)線均帶鱷魚夾(便于和多用

用導(dǎo)線4根(其中2根導(dǎo)線帶鱷魚表表筆連接)，并夾在一起。

夾)。

帶滑輪的軌道1個，小車（質(zhì)量

已知）1輛，鉤碼1組（或用其他類

似器材替代），配重片2個，細(xì)繩1

實驗一：

根,計算機1臺，數(shù)據(jù)采集器1個，位（1）計算機、數(shù)據(jù)采集器、位移傳感器三者

用DIS研究

已連接，小車與軌道安裝完畢；

加速度與力、移傳感器1個，相應(yīng)的連接線。

注：若實驗需要將位移傳感（2）計算機顯示本實驗界面。

質(zhì)量的關(guān)系

器放置在小車上，則小車質(zhì)量中應(yīng)

C組

包含位移傳感器質(zhì)量。

靈敏電流計1個，1號堿性干電池

實驗二：（1）靈敏電流計與線圈B連接成串聯(lián)電路，

2節(jié)（裝在電池盒內(nèi)組成串聯(lián)電池

研究感應(yīng)電其他元件、導(dǎo)線等均不連接；

組），線圈A（附鐵芯）1個，線圈B

流的產(chǎn)生條（2）電鍵處在閉合狀態(tài)，滑動變阻器滑片居

1個，滑動變阻器1個，電鍵1個，

件中。

條形磁鐵1根，導(dǎo)線6根。

實驗一:研究共點力的合成

實驗?zāi)康模?/p>

研究合力與兩個分力的關(guān)系

實驗器材：

圖板、圖釘、白紙、帶繩套的橡皮筋、彈簧測力計（2個）、刻度尺、量角器

實驗環(huán)節(jié)：

1.固定:如圖a所示，根據(jù)給定的器材，現(xiàn)在圖板上固定一張白紙，將橡皮筋的一端固

定在紙邊，將帶有兩個繩套的另一端放在紙面上，測力計可以拉住繩套使橡皮筋伸

長。

2.第一次拉：如圖b所示,先用一個彈簧秤拉住繩套將橡皮筋拉長至某位置，標(biāo)記此時

橡皮筋末端位置為0點，記下此時彈簧秤的讀數(shù)和拉力的方向F（即合力的大小和方

向）

A

3.第二次拉：如圖c所示,再用兩個彈簧秤分別同時拉住兩個繩套將橡皮筋拉長至0

點，記下此時兩個彈簧秤的讀數(shù)和拉力方向F,、F2（即兩個分離的大小和方向）。

4.作圖：取下白紙，用力的圖示法分別畫出表達(dá)分力R、F2和合力F矢量的有向線段,

以分力R、F2的有向線段為鄰邊作出平行四邊形以及它的對角線F，，如圖d所示。

最后比較F和F。

實驗結(jié)論：

通過實驗得出，假如用表達(dá)兩個共點力R和F2的線段為鄰邊做平行四邊形，那么合力

F的大小和方向就可以用R和F2所夾的對角線表達(dá)。

注意事項：

1.彈簧使用前要調(diào)零，明確量程和最小分度。

2.彈簧秤在拉力時，彈簧秤、橡皮筋、細(xì)繩應(yīng)在與紙面平行的平面內(nèi)。

3.拉力應(yīng)適當(dāng)?shù)拇笮?，?dāng)不要超過量程。

4.畫力的圖示，要選用恰當(dāng)?shù)膯挝婚L度，做力的合成圖時，應(yīng)將圖精良畫大些。

5.實驗總有誤差。直接測出的力F和用平行四邊形法則求出的合力F，不也許重合，

但在誤差范圍內(nèi)可認(rèn)為重合。

實驗二:多用電表的使用

一.多用表測電阻

實驗?zāi)康?運用多用表測量電阻值

實驗原理：歐姆表電路中，電流與電阻值一一相應(yīng)。

實驗器材：多用表、待測電阻

實驗環(huán)節(jié)：

1）選擋：根據(jù)待測電阻的估計值，用選擇開關(guān)選好適當(dāng)?shù)谋堵省?/p>

2）調(diào)零：將紅黑表筆互相接觸，進行歐姆表調(diào)零。通過調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕,使指針對準(zhǔn)滿

偏電流處，此即為歐姆表零刻度處。

3）測量、讀數(shù):用兩表筆分別接觸待測電阻兩端，將從刻度盤上讀數(shù)，得到的待測電

阻的阻值：Rx=讀數(shù)X倍率。如指針偏轉(zhuǎn)角度太大或太小，則需要改變倍率后，

重新調(diào)零再次測量。

4）復(fù)位濯U量結(jié)束后，拔出表筆，并將選擇開關(guān)旋至“OFF”或交流電壓最大處。

注意事項：

1）測量電阻時，要注意當(dāng)待測電阻與電路斷開。

2）測量時量表筆不要與手接觸。

二.多用表測電流、電壓

實驗?zāi)康?運用多用表測量電路中的電流和用電器兩端的電壓。

實驗原理：運用串聯(lián)電路中電流處處相等,個并聯(lián)支路兩端電壓相等。

實驗器材：多用表、電源、電阻R、導(dǎo)線。

實驗環(huán)節(jié)：

1）按右圖連接電路，

2）測電壓

①選擋、調(diào)零:將多用表的紅黑表筆分別插入“+

旋至直流電壓5V檔（測前要調(diào)零）。

②測量、讀數(shù):，運用紅黑表筆將多用表與待測電阻并聯(lián)，讀出此時的電壓值。

3）測電流：

①選擋、調(diào)零:斷開開關(guān)，并將電阻R與開關(guān)間導(dǎo)線拆開;將多用表選擇開關(guān)調(diào)至直流

電壓500mA檔（換擋要調(diào)零）。

②測量、讀數(shù)：運用紅黑表筆將多用表串聯(lián)在電路，閉合開關(guān)，讀出電路中的電

流值。

4）復(fù)位：

注意事項：

1）開始實驗前，滑動變阻器阻值應(yīng)調(diào)至最大，實驗中再慢慢減小，但要注意不要讓小

燈泡兩端的電壓超過小燈泡的額定電壓，以免照成器材損壞。

2）在測量電流或電壓時，要讓電流從多用表的紅表筆流入，黑表筆流出。

3）測量電流時若讀數(shù)太小，則應(yīng)適當(dāng)改變量程，使指針發(fā)生叫明顯偏轉(zhuǎn)，以減小讀數(shù)誤

差。

實驗三：研究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件

實驗?zāi)康?

探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件

實驗器材:

條形磁鐵、靈敏電流計、線圈A和線圈B、滑動變阻器、電源、開關(guān)、導(dǎo)線等。

實驗環(huán)節(jié)：

1）將靈敏電流計和線圈B按右圖1連接成閉合回路。用條

形磁鐵在線圈插入或拔出，觀測靈敏電流計指針是否偏轉(zhuǎn)

及其規(guī)律。

圖1

2）按右圖2連接電路,用線圈A代替條形磁鐵，閉合開關(guān)后A

在線圈B中插入或拔出，觀測靈敏電流計的指針是否偏轉(zhuǎn)及其規(guī)律。

3）在圖2電路中，線圈A放在線圈B中不動，閉合或斷開電建，觀測靈敏電流計的指

針是否偏轉(zhuǎn)及其規(guī)律。

4）在圖2中，線圈A仍放入線圈B中不動，改變

圖2

滑動變阻器的電阻大小，再觀測靈敏電流計指針是否偏轉(zhuǎn)及其規(guī)律。

5）得出實驗結(jié)論:

實驗結(jié)論:

當(dāng)穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化時，回路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流。

實驗四:用DIS研究加速度與力的關(guān)系、加速度與質(zhì)量的關(guān)系

實驗?zāi)康?

（1）研究物體在質(zhì)量一定的情況下，加速度與所受力之間的聯(lián)系

⑵研究物體在所受力一定的情況下，加速度與質(zhì)量之間的關(guān)系

實驗器材:

DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機等）、帶滑輪的力學(xué)軌道、細(xì)繩、小車、鉤碼、

小車配重片、天平、支架等。A實驗裝置:位移傳慝器

實驗環(huán)節(jié)：A實驗1：研究小車在質(zhì)量一定的情況下,加速度與受力的關(guān)系

⑴DIS連接:將位移傳感器的發(fā)射器固定在小車上，接受器固定在力學(xué)軌道的高端。調(diào)整

接受器、發(fā)射器的位置，使其基本正對。將接受器與數(shù)據(jù)采集器相連，數(shù)據(jù)采集器與計算機

相連，構(gòu)成DIS實驗系統(tǒng)。

⑵進行摩擦力平衡調(diào)整。環(huán)節(jié)如下:

a、雙擊圖標(biāo)，打開DAS程序，等待傳感器自動連接，待變成

傳

練習(xí)使用DIS

用DIS測定位移和速度

用DIS測變速運動的瞬時速度

用DIS測定加速度

用DIS研究自由落體

用D母驗證料面上力的細(xì)_

用Dis研兗加速度與力的關(guān)系.

用DIS研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系

用DIS驗證牛頓第三定律

用DIS研究物體的動能大小

用DIS研究機械能守恒定律

用DIS探究氣體壓強與體積的關(guān)系

用DIS探兗?xì)怏w壓強與溫度的關(guān)系

用DIS研究摩擦生熱

用DIS描述小燈泡U-I曲線

用DIS研究微弱磁通量變化時產(chǎn)生的感應(yīng)電流

用crcifWU士；福田二，卻而rt>RR

「數(shù)字模式「曲線模式6默認(rèn)模式

。單擊“新課改實驗”，雙擊實驗條目“用DIS求加速度”，進入實驗界面。

b、將小車放到斜面上,

打開位移傳感器發(fā)射器

電源開關(guān),點擊

“開始記錄I”,輕推小

車開始運動，測量小車

的加速度。當(dāng)加速度接

時間是At=|2.600|(?)加速度s=[0.007|(■/屋2)

開始記錄Itu-a-agffiI

近零時,可以認(rèn)為小車重力沿斜面的分力已與小車和軌道之間的摩擦力平衡,見

（圖）。

c、假如加速度與0相差較大,則調(diào)節(jié)軌道的傾角，再次測量，直至達(dá)成規(guī)定。

d、點擊退出，退出“用DIS求加速度”。

⑶返回軟件主界面，點擊實驗條目“研究加速度與力的關(guān)系”。

⑷將細(xì)繩的一段栓在小車上，另一段通過滑輪拴在鉤碼上。

⑸在窗口下方的表格內(nèi)輸入小車的質(zhì)量及拉力數(shù)值（等于鉤碼的重力）。

⑹將小車放到軌道上，點擊“開始記錄”，釋放小車，數(shù)據(jù)采集完，點擊“停止記錄”

⑺點擊“選擇區(qū)域”，選擇需要研究的一段v—t圖線。此時軟件窗口下方的表格中將

自動顯示該段v-t圖線相應(yīng)的加速度。

⑻保持小車質(zhì)量不變,改變拉力,重做實驗，可得到另幾組數(shù)據(jù),記錄在表格中。

F/N

a/m?s~2

⑼解決實驗數(shù)據(jù)，畫出a-F圖線，歸納得出結(jié)論。

實驗結(jié)論;

實驗五：用DIS研究氣體的壓強和體積的關(guān)系

實驗?zāi)康模?/p>

研究一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變時，壓強與體積的關(guān)系

實驗原理：

玻意耳定律

實驗器材：

數(shù)據(jù)采集器、計算機、壓強傳感器，注射器

實驗裝置；

實驗環(huán)節(jié):

⑴雙擊回咳圖標(biāo)，打開DAS程序，等待傳感器自動連接，待5**變成傳

感器就連接成功了。單擊“新課改實驗”,雙擊實驗條目“用DIS研究氣體壓強與體積的關(guān)系”,

進入實驗界面。

⑵將壓強傳感器接入數(shù)據(jù)采集器。

把注射器活塞置于初始位置（一般選30-40nli處，這樣氣體體積變化可以較大，并將

注射器與壓強傳感器前端軟管緊密連接，保證其氣密性。

（3）點擊”開始記錄,觀測壓強傳感器實時測得的大氣壓強值

（4）在軟件窗口下方的表格中輸入活塞初始位置相應(yīng)的氣體體積值。點擊“記錄數(shù)據(jù)”，

記錄下此刻的壓強值。

(5)改變注射器活塞的位置使氣體體積發(fā)生變化，將變化后的體積值輸入到表格中,

當(dāng)氣壓值穩(wěn)定期，點擊“記錄數(shù)據(jù)”，記錄下此刻的壓強值。

(6)反復(fù)環(huán)節(jié)5,得到多組數(shù)據(jù)。點擊“停止記錄I”按鈕。

(7)點擊繪圖”，根據(jù)

己有數(shù)據(jù)在P-V坐標(biāo)系中描點。點

擊“圖形擬合”，得到P、。有反

比關(guān)系(圖1)。

(8)點擊UP~1/V繪圖”，繪出“壓強-體積倒數(shù)”關(guān)系圖線。點擊“圖形擬合”，得到小

1〃有正比關(guān)系