高中物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

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　　篇一：中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告徐婷婷

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　　中學(xué) 物理實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告

　　實(shí)驗(yàn)名稱干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)定及油膜法測(cè)分子直徑班級(jí) 物理092班姓名徐婷婷學(xué)號(hào) 09180212

　　實(shí)驗(yàn)日期 2012/3/29 同組人張豐蕾

　　一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

　　①參與實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程，熟悉相關(guān)實(shí)驗(yàn)儀器的使用，探究實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)處理中的誤差問(wèn)題，領(lǐng)會(huì)實(shí)驗(yàn)中的設(shè)計(jì)思想，并對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行深入思考。

　　②深入理解實(shí)驗(yàn)原理，與高中物理知識(shí)相聯(lián)系，探討學(xué)生分組探究實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法，提高師范技能。

　�、墼谂c他人的交流討論中培養(yǎng)分析、解決問(wèn)題的能力和交流、合作的能力。

　　二、實(shí)驗(yàn)器材

　　干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)定：電壓表、電流表、電阻箱、1.5V干電池、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干條。

　　油膜法測(cè)分子直徑：油酸—水溶液、注射器、帶方格的塑料水盆、痱子粉。

　　三、實(shí)驗(yàn)原理

　�。�1）干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)定 1. 安阻法

　　如圖1所示連接好電路，改變電阻箱R的阻值，測(cè)出不同阻值時(shí)對(duì)應(yīng)的電流表的示數(shù)，并記錄數(shù)據(jù)。設(shè)被測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻分別為E、r，設(shè)電流表的內(nèi)阻RA可忽略，則由閉合電路歐姆定律可得：E=I（R+r）。處理數(shù)據(jù)時(shí)的方法有兩種： ① 計(jì)算法

　　在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中測(cè)得一組電流的值Ii和接入的電阻箱的阻值Ri。設(shè)其中兩組分別為R1、I1和R2、I2。由閉合電路歐姆定律可得：

　　E=I1（R1+r）（1） E=I2（R2+r）（2）聯(lián)立（1）、（2）可得E

　　I1I2(R1R2)I1R1I2R2

　　I2I1I2I1

　　將實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行兩兩比較，取平均值。

　　由閉合電路歐姆定律可得：E=I（R+r），將其轉(zhuǎn)化為

　　REr （3）

　　根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)作出R曲線，如圖2所示，此直線的斜率為電源電動(dòng)勢(shì)E，

　　對(duì)應(yīng)縱軸截距的絕對(duì)值為電源的內(nèi)阻r。

　　2. 伏阻法

　　如圖3所示連接好電路，改變電阻箱R的阻值，測(cè)出不同阻值時(shí)對(duì)應(yīng)的電壓表的示數(shù)，并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。設(shè)被測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻分別為E、r，電壓表

　　的內(nèi)阻RV可忽略，則由閉合電路歐姆定律可得：E(Rr)

　　處理數(shù)據(jù)時(shí)的方法有兩種： ① 計(jì)算法

　　在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中測(cè)得一組電壓的值Ui和接入的電阻箱的阻值Ri。設(shè)其中兩組分別為R1、U1和R2、U2。由閉合電路歐姆定律可得：

　　圖3

　　(R1r) （3） R1

　　(R2r) （4） R2

　　聯(lián)立（3）、（4）可得E

　　U1U2(R1R2)(U1U2)R1R2

　　U2R1U1R2U2R1U1R2

　　將實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行兩兩比較，取平均值。

　　(Rr)，將其轉(zhuǎn)化為 R

　　1E11

　�。�5） RrUr

　　根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)作出R曲線，如圖4所示，此直線對(duì)應(yīng)縱軸截距的

　　絕對(duì)值的倒數(shù)為電源的內(nèi)阻r，該直線的斜率除以對(duì)應(yīng)縱軸截距的絕對(duì)值為電源電動(dòng)勢(shì)E。

　　由閉合電路歐姆定律可得：E

　　3、伏安法

　　分別按如圖5所示的內(nèi)接法和如圖6所示的外接法連接好電路，改變滑動(dòng)變阻器R的阻值，測(cè)出不同阻值時(shí)對(duì)應(yīng)的電壓表的示數(shù)及電

　　流表的示數(shù)，并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。則由閉合電路歐姆定律可得：E=U+Ir

　　圖5

　　圖6

　　處理數(shù)據(jù)時(shí)的方法有兩種： ①計(jì)算法

　　在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中測(cè)得一組電壓表的讀數(shù)Ui和電流表的讀數(shù)Ii。設(shè)其中兩組分別為I1、U1和I2、U2。由閉合電路歐姆定律可得：

　　E＝U1＋I(xiàn)1r （6） E＝U2＋I(xiàn)2r （7）聯(lián)立（6）、（7）可得E

　　I2U1I1U2UU2

　　，r1

　　I2I1I2I1

　　②圖像法

　　由閉合電路歐姆定律可得：E=U+Ir，將其轉(zhuǎn)化為

　　U=-rI+E （8）

　　根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)作出U-I曲線，如圖7所示，此直線縱軸截距的含義是電動(dòng)勢(shì)E，橫軸截距的含義是短路電流I0 (注意縱坐標(biāo)要從0開(kāi)始)，斜率的含義是內(nèi)阻r,r

　　或用直線上任意兩點(diǎn)求解斜率的絕對(duì)值。 I0

　　圖7

　�。�2）油膜法測(cè)分子直徑

　　對(duì)于物質(zhì)分子大小的測(cè)量，利用現(xiàn)代技術(shù)，像離子顯微鏡或掃描隧道顯微鏡已經(jīng)能觀察到物質(zhì)表面的分子。但是，這畢竟離中學(xué)物理太遠(yuǎn)，用油膜法估測(cè)分子的大小這一學(xué)生實(shí)驗(yàn)，不僅可以讓學(xué)生形成一定的微觀物質(zhì)模型，而且更重要的是讓學(xué)生學(xué)習(xí)一種方法，即用宏觀手段來(lái)研究微觀問(wèn)題，因此指導(dǎo)學(xué)生做好這個(gè)實(shí)驗(yàn)是十分有意義的。

　　油酸分子式為C17H33COOH。是一種結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的高分子。由兩部分組成，一部分是 C17H33是不飽和烴具有憎水性。另一部分是COOH 對(duì)水有很強(qiáng)的親和力。被酒精稀釋過(guò)的油酸滴在水面上時(shí)，油酸溶液會(huì)在水面上很快散開(kāi)，其中酒精先溶于水，并很快揮發(fā)，最后在水面上形成一塊純油酸薄膜。

　　要做好油膜法測(cè)分子直徑這個(gè)實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)操作的過(guò)程中，需注意以下兩個(gè)個(gè)主要問(wèn)題。一、粉的厚度

　　粉的厚度實(shí)驗(yàn)中痱子粉的作用是界定油膜大小的邊界，痱子粉過(guò)厚，油膜不易擴(kuò)散，使水面的痱子粉開(kāi)裂，痱子粉太少，油膜邊界不清。因此如何將痱子粉均勻地撒在水面上是關(guān)鍵，在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中輕敲裝有痱子粉的塑料瓶，在水盆里撒上均勻的、很薄的一層痱子粉，具體撒多薄的痱子粉才能成功要經(jīng)過(guò)反復(fù)的試驗(yàn)。

　　二、點(diǎn)的'滴法

　　實(shí)驗(yàn)時(shí)，拿到配好濃度的油酸溶液用注射器抽取一定的體積，然后一滴一滴地滴回瓶子中，訓(xùn)練準(zhǔn)確、均勻地滴點(diǎn)，并記下滴完這部分油酸溶液的滴數(shù)。接下來(lái)把一滴油酸溶液滴入撒好痱子粉的水面中央，因張力作用油酸立即向四面八方散開(kāi)，在水中形成一個(gè)近似圓形的薄膜油膜，邊緣與痱子粉形成一個(gè)分界線。首先，在滴的過(guò)程中手的力道要與之前數(shù)滴數(shù)時(shí)相同，另外油滴下落點(diǎn)不能離液面太近也不能太遠(yuǎn)，下滴點(diǎn)距水面約2至3cm左右為宜。

　　四、實(shí)驗(yàn)過(guò)程

　　干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)定：

　　1、選用一只電阻箱、一只電流表按照安阻法原理圖連接好電路，電流表的量程選擇0.6A。閉合開(kāi)關(guān)，改變電阻箱的阻值，記錄下不同阻值R對(duì)應(yīng)的電流表的示數(shù)I。

　　2、選用一只電阻箱、一只電壓表按照伏阻法原理圖連接好電路，電壓表的量程選擇3V。閉合開(kāi)關(guān)，改變電阻箱的阻值，記錄下不同阻值R對(duì)應(yīng)的電壓表的示數(shù)U。

　　3、選用一只滑動(dòng)變阻器、一只電壓表、一只電流表按照伏安法，分別采用內(nèi)接法和外接法連接好電路，電流表的量程選擇0.6A，電壓表的量程選擇3V。閉合開(kāi)關(guān)，滑動(dòng)滑動(dòng)變阻器改變接入電路中電阻的阻值，記錄下不同阻值對(duì)應(yīng)的電壓表的示數(shù)U和電流表的示數(shù)I。

　　油膜法測(cè)分子直徑：

　　1、用注射器吸取0.5ml 1：1000的油酸酒精溶液，隨后一滴滴地滴回瓶中。數(shù)出0.5ml約108滴左右。每滴含油酸體積V為0.5ml/108 ×1/1000≈4.63×10-6ml

　　2、在塑料水盆中倒入適量的水，約為容器的1/3，水面完全穩(wěn)定后均勻的撒上痱子粉。

　　3、等粉完全靜止后開(kāi)始滴油酸溶液。下滴點(diǎn)距水面約2至3cm左右為宜。過(guò)幾分鐘后油酸薄膜的形狀趨于穩(wěn)定。

　　4、把玻璃板蓋在塑料盆上。用彩筆把油酸薄膜的形狀勾勒在玻璃板上。

　　5、以超過(guò)半格算一格，沒(méi)超過(guò)半格舍去的方法，數(shù)出油酸薄膜所占的格數(shù)，根據(jù)每格面積為1cm2，進(jìn)而算出油酸薄膜的面積S。

　　６、根據(jù)每一滴油酸的體積V,和薄膜的面積S即可算出油酸薄膜的厚度d=V/S，即油酸分子直徑的大小。

　　五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄及分析

　　干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)定實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄： ① 安阻法

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