初中物理基本实验仪器--11种测量仪器的使用

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初中物理基本实验仪器--11种测量仪器的使用

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初中物理基本实验仪器--11种测量仪器的使用
基本性实验——十一种测量仪器
初中阶段的基本性实验主要是指8个基本仪器的使用,这8个基本仪器是:刻度尺、天平、弹簧测力计、量筒和量杯、温度计、电压表、电流表、滑动变阻器(包括电阻箱).
这些实验都要求掌握它们的原理、使用方法、读数及注意事项.这类试题在中考中一般占分的比例在4~5分左右.可能出现在填空题、选择题、简答题中.
对于这8个基本仪器的使用可以采取一种简便而有效的方法进行复习掌握.
一、刻度尺: 测量前:1.找出它的零刻度线2.观察它的测量范围;3.认清它的最小分度值.测量时:1.使零刻度线对准被测物体的一端且使刻度线靠近被测物体,如果零刻度线磨损了,应从其他刻度线量起;2.读数时视线要正对刻度线,不可斜视;3.记录时既要记录准确值,又要记录估计值,数值后面必须注明单位.
二、量筒:测量前:观察它的测量范围.测量时:1.往量筒里倒人适量的液体,读出液体的体积V1;2.将待测物体浸没在量筒的液体内;3.读出量筒内放人固体后液面的读数为V2;4.固体的体积为V2 –V1;5.观察读数时,视线要与液面的凹面(或凸面)相平.
三、弹簧测力计:测量前:1.校零,使指针对准零刻度线;2.明确弹簧测力计的测量范围和最小分度值.测量时:要使弹簧测力计内的弹簧伸长方向与所测力的方向在一条直线上.
四、天平: 测量前:1.将天平放在水平工作台面上作水平调节2.横梁平衡调节,包括(1)将游码移至横梁标尺左端零刻度线上(2)调节横梁螺母,使指针对准标尺中央. 测量时:1.把被测物体放在左盘,用镊子向右盘里增减砝码,配合调节游码,使天平横梁恢复平衡;2.被测物体质量等于右盘内砝码总质量加上游码在标尺上标示的质量值.
五、温度计: 测量前:1.观察它的量程,估计被测物体温度,选择适当量程的温度计;2.认清它的最小分度值.测量时:1.温度计的玻璃泡要与被测物体充分接触,不能碰及容器底或容器壁;2.待示数稳定后再读数;3.读数时,温度计不能离开被测物体,视线要与温度计液面齐平.
六、电流表: 测量前:1.观察电流表的两个量程;2.对不同的量程,要认清刻度盘上的最小分度值;3.校零,使指针对准零刻度线. 测量时:1.电流表必须串联在被测的那部分电路中,使电流从电流表的“+”接线柱流入,从“一”接线柱流出;2.通过电流表的电流不允许超过它的量程;3.禁止不经过用电器,将电流表的两个接线柱直接连到电源的两极上.
七、电压表:测量前:1.观察电流表的两个量程;2.对不同的量程,认清刻度盘上的最小分度值;3.校零,使指针对准零刻度线. 测量时:1.电压表必须并联在被测的那部分电路中,使电流从电压表的“+”接线柱流入,从“一”接线柱流出;2.所测电压不得超过电压表的量程.
八、变阻器(电阻箱)测量前:1.观察变阻器铭牌上标注的变阻器最大电阻值(即变阻的范围);2.注意允许通过的最大电流. 测量时:1.使用时先将变阻器的电阻调到最大值;2.连接时注意一上一下,将整个线圈连入电路中.
九、秒表:测量前:转动秒表上端带滚花的手轮,上紧发条。测量时:分为开始 停止 秒表清零 三步: 1 第一次按下手轮,开始记时,指针开始走动;2 第二次按下手轮,停止记时, 指针停止走动,读出时间, 读数时视线应垂直于所读刻度; 3 第三次按下手轮,秒表清零, 指针复位.
十电能表、十一气压计
初中物理实验方法总结
观察法 观察法是人们为了认识事物的本质和规律有目的有计划的对自然发生条件下所显现的有关事物进行考察的一种方法,是人们收集获取记载和描述感性材料的常用方法之一,是最基本最直接的研究方法。简单的讲观察法就是看仔细地看。但它和一般的看不同,观察是人的眼睛在大脑的指导下进行有意识的组织的感知活动。因此,亦称科学观察。
实例:水的沸腾:在使用温度计前,应该先观察它的量程,认清它的刻度值。实验过程中要注意观察水沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程的两种情况,温度计在沸腾前和沸腾时的示数变化;在学习声音的产生时可让学生观察小纸片在扬声器中的运动状态,观察正在发声的音叉插入水中激起水花,观察蟋蟀知了鸣叫是的情况,就会发现发出声音的物体都在振动;除此之外还有光的反射规律;光的折射规律;凸透镜成像;滑动摩察力与哪些因素有关等。
  二、比较法 比较法是确定研究对象之间的差异点和共同点的思维过程和方法,各种物理现象和过程都可以通过比较确定它们的差异点和共同点。比较是抽象与概括的前提,通过比较可以建立物理概念总结物理规律。利用比较又可以进行鉴别和测量。因此,比较法是物理现象研究中经常运用的最基本的方法。比较法有三种类型:1异中求同的比较。即比较两个或两个以上的对象而找出其相同点。2同中求异的比较。即指比较两个或两个以上的对象而找出其相异点。3同异综合比较。即比较两个或两个以上的对象的相同点相异点。
  实例:象汽车轮船火车飞机它们的发动机各不相同但都是把燃料燃烧时释放的内能转化为机械能装置。而汽油机和柴油机虽然都是内燃机但是从它们的构造、吸入的气体、点火方式、使用范围等方面都有不同。再如蒸发与沸腾的比较两者的相同点都是汽化过程。不同点从发生时液体的温度、发生所在的部位及现象都不同。还可以用比较法来研究质量与体积的关系;重力与质量的关系;重力与压力;电功与电功率等。
  三、控制变量法 控制变量法是指讨论多个物理量的关系时通过控制其几个物理不变,只改变其中一个物理量从而转化为多个单一物理量影响某一个物理量的问题的研究方法。这种方法在实验数据的表格上的反映为某两次试验只有一个条件不同,若两次试验结果不同则与该条件有关。否则无关。反之,若要研究的问题是物理量与某一因素是否有关则应只使该因素不同,而其他因素均应相同。
  实例:在研究导体的电阻跟哪些因素有关时,为了研究方便采用控制变量法。即每次须挑选两根合适的导线,测出它们的电阻,然后比较,最后得出结论。为了研究导体的电阻与导体长度的关系,应选用材料横截面相同的导线,为了研究导体的电阻与导体材料的关系,应选用长度和横截面相同的导线,为了研究导体的电阻与导体横截面的关系,应选用材料和长度相同的导线。`研究影响力的作用效果的因素;研究液体蒸发快慢的因素;研究液体内部压强;研究动能势能大小与哪些因素有关;研究琴弦发声的音调与弦粗细、松紧、长短的关系;研究物体吸收的热量与物质的种类质量温度的变化的关系;研究电流与电压电阻的关系;研究电功或电热与哪些因素有关;研究通电导体在磁场中受力与哪些因素有关;研究影响感应电流的方向的因素采用此法。
  
  
  四、等效替代法 所谓等效替代法是在保证效果相同的前提下,将陌生复杂的问题变换成熟悉简单的模型进行分析和研究的思维方法,它在物理学中有着广泛的应用。
  实例:研究串联并联电路关系时引入总电阻(等效电阻)的概念,在串联电路中把几个电阻串联起来,相当于增加了导体的长度,所以总电阻比任何一个串联电阻都大,把总电阻称为串联电路的等效电阻。在并联电路中把几个电阻并联起来,相当于增加了导体的横截面积,所以总电阻比任何一个并联电阻都小,把总电阻称为并联电路的等效电阻;在电路分析中可以把不易分析的复杂电路简化成为较为简单的等效电路;在研究同一直线上的二力的关系时引入合力的概念也是运用了等效替代法。
  五、转换法 物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。初中物理在研究概念规律和实验中多处应用了这种方法。
  实例:物体发生形变或运动状态改变可证明一些物体受到力的作用;马德堡半球实验可证明大气压的存在;雾的出现可以证明空气中含有水蒸气;影子的形成可以证明光沿直线传播;月食现象可证明月亮不是光源;奥斯特实验可证明电流周围存在着磁场;指南针指南北可证明地磁场的存在;扩散现象可证明分子做无规则运动;铅块实验可证明分子间存在着引力;运动的物体能对外做功可证明它具有能等。
  六、类比法 所谓类比就是“触类旁通”“举一反三”实际上是一种从特殊到特殊,从一般到一般的推理,它是根据两个或两类对象之间在某些方面的相同或相似而推出他们在其他方面也可能相同或相似的一种逻辑思维。从而可以帮助我们理解较复杂的实验和较难的物理知识。类比是一种推理方法,不同事物在属性、数学形式及其他量描述上有相同或相似的地方就可以来用类比推理。类比法是提出科学假说做出科学预言的重要途径,物理学发展史上的许多假说是运用类比方法创立的,开普勒也曾经说过:“我们珍惜类比推理胜于任何别的东西”。
  实例:电压与水压;电流与水流;内能与机械能;原子结构与太阳系;水波与电磁波;通信与鸽子传递信件;功率概念与速度概念的形成。在物理学中运用类比方法可以引导学生自己获取知识,有助于提出假说进行推测,有助于提出问题并设想解决问题的方向。类比可激发学生探索的意向,引导学生进行探索使学生成为自觉积极的活动,发展学生的思维能力。 类比是科学家最常运用的一种思维方法,由这种方法得出的结论虽然不一定可靠,但是,在逻辑中却富有创造性。
  类比的事例很多这就需要平时多留心不断地总结找到比较恰当的事例做类比。
  七、建立模型法 建立模型法是一种高度抽象的理想客体和形态用物理模型,用物理模型可以使抽象的假说理论加以形象化,便于想象和思考研究问题。物理学的发展过程可以说就是一个不断建立物理模型和用新的物理模型代替旧的或不完善的物理模型的过程。
  实例:研究肉眼观察不到的原子结构时,建立原子核式结构模型;研究光现象时用到光线模型;研究磁现象是用到磁感线模型;力的示意图或力的图示是实际物体和作用力的模型;电路图是实物电路的模型;研究发电机的原理和工作过程用挂图及手摇发电机模型;研究内燃机结构和工作原理用挂图及汽油机柴油模型。
  八 理想实验 所谓理想实验又叫“假想实验”“抽象的实验”或“思想上实验”它是人们在思想中塑造的理想过程,是一种逻辑推理的思维过程和理论研究的重要方法。理想实验虽然也叫实验,但它同所说的真实的科学实验是有原则区别的,真实的科学实验是一种实践活动,而理想实验则是一种思维的活动,前者是可以将设计通过物理过程而实现的实验,后者则是由人们在抽象思维中设想出来而实际上无法做到的实验。但是,理想实验并不是脱离实际的主观臆想。首先,理想实验是以实践为基础的,所谓的理想实验就是在真实的科学实验的基础上,抓住主要矛盾忽略次要矛盾对实际过程做出更深入一层的抽象分析。其次,理想实验的推广过程是以一定的逻辑法则为根据的,而这些逻辑法则都是从长期的社会实践中总结出来的并为实践所证实了的。理想实验在自然科学的理想研究中有着重要的作用。但是,理想实验的方法也有其一定的局限性,理想实验只是一种逻辑推理的思维过程,它的作用只限于逻辑上的证明与反驳,而不能用来作为检验正确与否的标准。相反,由理想实验所得出的任何推论都必然由观察实验的结果来检验。
  实例:研究真空是否能够传声;牛顿第一定律等。
  九 放大法: 1、利用杠杆测量重物例如九年级课本一个老师用弹簧秤称大象2、利用平面镜观察微小物体的变化3、音叉旁的通草球
  十 图像法:图象是一个数学概念,用来表示一个量随另一个量的变化关系,很直观。由于物理学中经常要研究一个物理量随另一个物理量的变化情况,因此图象在物理中有着广泛的应用。在实验中,运用图象来处理实验数据,探究内在的物理规律,具有独特之处。如:在探究固体熔化时温度的变化规律和水的沸腾情况的实验中,就是运用图象法来处理数据的。它形象直观地表示了物质温度的变化情况,学生在亲历实验自主得出数据的基础上,通过描点、连线绘出图象就能准确地把握住晶体和非晶体的熔化特点、液体的沸腾特点了。
初中物理研究方法
控制变量法
模型法
推理法
转换法
等效法
描述法
类比法
演绎法
归纳法
比较法
叠加法(累积法)
分类法
理想实验法
理想模型法(假设法)
观察法
一、运用控制变量法探究的实验:1、 研究电流与电压、电阻关系。2、 决定导体电阻大小因素的探究实验.(材料、长度、横截面积和温度)3、 研究液体蒸发快慢与什么因素有关的实验。(液体的温度、液体的表面积和上方空气流速,另外还与液体的种类有关)4、 研究弦的音调与什么因素有关的实验。(长短、粗细和松紧)5、 研究电流的热效应与什么因素有关的实验。(电流的大小、电阻的大小和通电时间长短)6、 研究电流做功与哪些因素有关的实验。(电压的高低、电流的大小和通电时间长短)7、 影响滑动摩擦力大小因素的实验。(压力的大小,接触面粗糙程度)8、 影响压力作用效果的探究实验。(压力的大小,受力面积的大小)9、 决定浮力大小因素的探究实验。(液体的密度、排开液体的体积)
10、决定液体压强大小因素的探究实验。(液体的密度,物体所处的深度)11、决定浮力与物体浸没时所处深度关系的探究实验。(控制液体的密度与排开液体的体积不变)12、探究感应电流方向与什么因素有关的实验。(切割磁感线方向,磁场方向)13、探究产生的感应电流大小与什么因素有关的实验。(切割磁感线的速度,磁场的强弱)14、探究通电导体受力方向与什么因素有关的实验。(电流的方向,磁场的方向)15、探究斜面的机械效率与什么因素有关的实验。(斜面的倾斜程度,斜面的粗糙程度)16、探究滑轮组的机械效率与什么因素有关的实验。(物重,动滑轮重,往往不计绳重和机械间摩擦)17、决定动能大小因素的探究实验。(物体的质量,速度)18、决定重力势能大小因素的探究实验。(物体的质量,被举的高度)19、决定弹性势能大小因素的探究实验。(材料,弹性形变的大小)20、探究保温材料的保温性能与哪些因素有关的实验。(应控制水的质量,水的初温相同;周围环境温度相同)21、探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关的实验。(电流的大小,线圈匝数的多少,有无铁心)22、探究单摆摆动周期与哪些因素有关的实验。(与摆长,所处地理位置有关,而与质量、摆角大小无关)
二、运用转换法探究的实验:1、探究响度与什么有关?通过乒乓球被弹开的幅度来表示振幅的大小。2、研究振震动可以发声时,音叉被敲击后,接触水面,通过观察溅起的水花来感知振动可以发声。3、温度计的原理:利用液体的热胀冷缩来表示被测物体的温度。4、摩擦起电:通过带电体吸引轻小物体感知物体带电。5、小磁针靠近磁体时,发生偏转,证明磁场的存在。6、小磁针放在桌面上,静止时一端指南一端指北,证明地磁场的存在。7、通过灯泡发光发热,证明电流的存在。8、焦耳定律:观察煤油柱上升的高度来证明电阻产生热量的多少。9、研究电磁铁磁性强弱与什么因素有关:通过观察磁体吸引大头针个数来表示磁性的强弱/10、研究压力作用效果与什么因素有关:通过观察沙子的凹陷程度来证明的压力作用效果的大小。11、观察玻璃瓶中细管水面上升的高度来证明玻璃瓶发生了形变。12、研究动能与什么因素有关:观察木块被推出的距离来感知动能的大小。13、压强计:观察U形管两液面的高度差,来证明液体压强的大小。14、探究不同物质吸热能力时,观察物质温度升高的多少,来证明吸热能力的大小。15、扩散现象证明分子在不停的运动。16、铅块粘在一起,证明分子之间存在引力。17、证明大气压强存在的实验:如托里拆利实验等。18、证明液体压强存在实验:如侧壁有水流出等。19、通过红旗的摆动证明空气的存在。
三、类比法1、用水波类比电磁波、水波。2、用水流类比电流。3、用水压类比电压4、用太阳系类比原子结构。5、用速度类比电功率(用运动的快慢类比消耗电能的快慢)。
四、模型法1、用光线来表示光的传播路径和方向。2、磁感线描述磁场的方向、强弱和分布。3、用力臂来研究杠杆平衡条件。4、力的示意图来表示力的三要素。
五、等效法1、电阻的串联2、电阻的并联3、力的合成
六、推理法1、真空不能传声2、牛顿第一定律3、机械能守恒4、功的原理

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