專題14基本實驗方法（已上網(wǎng)）

1、1[04年高考熱點專題]基本實驗方法基本實驗方法山東賈玉兵命題趨勢命題趨勢要求考生“能根據(jù)要求靈活運用已學(xué)過的自然科學(xué)理論、實驗方法和儀器，設(shè)計簡單的實驗方案并處理相關(guān)的實驗問題”。具體體現(xiàn)在：①在給定的條件下，進行實驗設(shè)計；②給出測量數(shù)據(jù)，選擇數(shù)據(jù)處理的方法；③給定原理和器材，設(shè)計實驗方案；④給出實驗過程和情景，判斷過程和方法的合理性等。如2001年理綜考試中的實驗題，就是要求考生靈活運用“伏安法”測定電阻。關(guān)于實驗方法的考查，預(yù)計是

2、兩種形式：一是以學(xué)過的分組或演示實驗為背景，考查對實驗方法的領(lǐng)悟情況；二是考查靈活運用學(xué)過的實驗方法設(shè)計新的實驗。由于目前設(shè)計型實驗是高考實驗題的熱點，而掌握一些有普遍意義的實驗方法又是設(shè)計實驗的基礎(chǔ)，所以在復(fù)習(xí)已學(xué)過的實驗時，有意識的、積極的提取、積累一些有價值的方法是很有意義的。知識概要知識概要圍繞實驗的設(shè)計原理、誤差控制、數(shù)據(jù)處理三個環(huán)節(jié)，都有它們自己的一些有普遍意義的方法，在中學(xué)階段涉及的主要是以下一些方法：1設(shè)計實驗原理（1）

3、控制變量法。如：在“驗證牛頓第二定律的實驗”中，加速度、力和質(zhì)量的關(guān)系控制。在“研究單擺的周期”中，擺長、偏角和擺球質(zhì)量的關(guān)系控制。（2）近似替代法。用伏安法測電阻時，選擇了合適的內(nèi)外接方法，一般就忽略電表的非理想性。（3）等效替代法。某些量不易測量，可以用較易測量的量替代，從而簡化實驗。在“驗證碰撞中的動量守恒”的實驗中，兩球碰撞后的速度不易直接測量，在將整個平拋時間定為時間單位后，速度的測量就轉(zhuǎn)化為對水平位移的測量了。（4）模擬法。

4、當(dāng)實驗情景不易或根本無法創(chuàng)設(shè)時，可以用物理模型或數(shù)學(xué)模型等效的情景代替，盡管兩個情景的本質(zhì)可能根本不同?！懊枥L電場中的等勢線”的實驗就是用電流場模擬靜電場。（5）微小量放大法。微小量不易測量，勉強測量誤差也較大，實驗時常采用各種方法加以放大?？ㄎ牡显S測定萬有引力恒量，采用光路放大了金屬絲的微小扭轉(zhuǎn)；在觀察玻璃瓶受力后的微小形變時，使液體沿細玻璃管上升來放大瓶內(nèi)液面的上升。2控制實驗誤差3圖3（1）還需要的器材是、。（2）以上測量實際上是

5、把對彈性勢能的測量轉(zhuǎn)化為對能的測量，進而轉(zhuǎn)化為對和的直接測量。（3）為了研究彈簧的彈性勢能與勁度系數(shù)和形變量的關(guān)系，除以上器材外，還準備了兩個輕彈簧，所有彈簧的勁度系數(shù)均不相同。試設(shè)計記錄數(shù)據(jù)的表格?！军c撥解疑】因不知道彈性勢能計算公式，應(yīng)采用等效替代的方法，把要測量的彈性勢能轉(zhuǎn)化為便于測量的量。在這個裝置中，若用小鋼球壓縮彈簧至需要的量，然后由靜止釋放小球，彈簧的彈性勢能會轉(zhuǎn)化為小球的動能，進而在小球沿圓弧軌道上升的過程中轉(zhuǎn)化為小球的

6、重力勢能?？捎脤χ亓菽艿臏y量來代替對彈性勢能的測量，因此需用天平測量小球的質(zhì)量，用刻度尺測量小球上升的高度。要尋找彈性勢能與彈簧的勁度系數(shù)和形變量兩個物理量的關(guān)系，應(yīng)采用控制變量法。先保持彈簧的勁度系數(shù)不變，研究彈性勢能與形變量的關(guān)系；再保持形變量不變，研究彈性勢能與勁度系數(shù)的關(guān)系。因此記錄數(shù)據(jù)的表格可設(shè)計成如下兩表：小球的質(zhì)量m=Kg，彈簧A壓縮量x（m）上升高度h（m）E=mgh（J）壓縮量x=cm，小球的質(zhì)量m=Kg彈簧ABC勁