专题九基本仪器的使用和基本方法.doc

专题九基本实验仪器的使用和基本实验方法命题趋势一些基本仪器的原理、使用方法、注意事项和读数等,在近几年的高考试题中不断出现。长度和电学量的测量及相关仪器的使用是出题最频繁的知识点。如游标卡尺、螺旋测微器的读数在近十年的全国高考中就考了8次,往往是游标卡尺、螺旋测微器交替考查。电压表、电流表、欧姆表使用方法的考查几率则更高。另外,打点计时器、电阻箱、秒表的使用有时也出现。高考中基本仪器的考察,用的比较多的题型是填空题和作图题,时而也有选择题。高考中常有连接电路实物图的题,这类题设置的目的就是考查电流表、电压表、滑动变阻器等器材的操作和使用方法。关于实验方法的考查,预计是两种形式:一是以学过的分组或演示实验为背景,考查对实验方法的领悟情况;二是考查灵活运用学过的实验方法设计新的实验。由于目前设计型实验是高考实验题的热点,而掌握一些有普遍意义的实验方法又是设计实验的基础,所以在复习已学过的实验时,有意识的、积极的提取、积累一些有价值的方法是很有意义的。教学目标:,掌握基本实验仪器的使用和基本实验方法,提高解答物理实验题的能力。、实验方法和仪器,设计简单的实验方案并处理相关的实验问题教学重点:掌握基本实验仪器的使用和基本实验方法,,提高解答物理实验题的能力。教学难点:根据要求灵活运用已学过的自然科学理论、实验方法和仪器,设计简单的实验方案并处理相关的实验问题。教学方法:讲练结合,计算机辅助教学教学过程:一、知识概要(一)基本仪器的使用基本仪器基本仪器是指通用性强,在各种实验中经常用到的仪器。中学阶段,要求掌握的基本仪器如下:测量长度的仪器------刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器测量质量的仪器------天平测量时间的仪器------打点计时器、秒表测量力的仪器-----弹簧秤测量温度的仪器------温度计测量电学量仪器------电流表、电压表、多用电表电学控制仪器------滑动变阻器、变阻箱、开关对以上这些仪器,要理解结构原理、规格和主要参数,知道使用方法、注意事项、读数和精度等。1、理解仪器的工作原理。这能使我们灵活的使用仪器和分析问题。例如,理解10分度的游标卡尺,也就能理解和使用20分度和50分度的游标卡尺。2、熟悉仪器使用时的注意事项。这往往是高考实验题的考点。注意事项一般是这样几方面:①可能危及仪器安全的。如:螺旋测微器,在小砧快接触工件时,应改用微调旋钮,以免损坏精密螺杆。②可能增大误差的。如使用螺旋测微器,读数时要注意半毫米刻度;测量仪器使用前,要调整零位(如弹簧秤、各种电表)。③使用时容易忽略的。最容易忽略的是仪器使用前的调整和使用后的复位。如:使用欧姆表,要机械调零和电阻档调零,换档后要重新进行电阻档调零,使用完毕要复位。3、正确选择量程。大的量用小量程,会损毁仪表;小的量用大量程,会增大误差。选择量程的原则是:在测量值不超过量程的前提下,选用尽量小的量程;在完全不清楚测量值的情况下,试用最大量程,再视情况逐渐减小量程。如电流表和电压表一般要求指针能偏转到刻度盘的以上;欧姆表指针应在范围内,为刻度盘中心阻值。4、掌握测量仪器的读数方法。主要是估读问题,大部分刻度仪器读数时都需要估读。如刻度尺和温度计,要估读到最小刻度的;螺旋测微器要估读到可动刻度的。(二)基本实验方法围绕实验的设计原理、误差控制、数据处理三个环节,都有它们自己的一些有普遍意义的方法,在中学阶段涉及的主要是以下一些方法:1、设计实验原理(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。(2)近似替代法。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)模拟法。当实验情景不易或根本无法创设时,可以用物理模型或数学模型等效的情景代替,尽管两个情景的本质可能根本不同。“描绘电场中的等势线”的实验就是用电流场模拟静电场。(5)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。2、控制实验误差(1)多次测量法。多次测量法减小偶然误差,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