方法指導(dǎo)：
物理是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，實(shí)驗(yàn)?zāi)芰κ俏锢韺W(xué)科的重要能力，物理高考?xì)v來重視考查實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/div>
一、基本實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)
要應(yīng)對(duì)各類實(shí)驗(yàn)試題，包括高層次的實(shí)驗(yàn)試題，唯一正確的方法是把要求必做的學(xué)生實(shí)驗(yàn)真正做懂、做會(huì)，特別是在實(shí)驗(yàn)原理上要認(rèn)真鉆研，對(duì)每一個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟都要問個(gè)為什么，即不但要記住怎樣做，更應(yīng)該知道為什么要這樣做．對(duì)基本的實(shí)驗(yàn)，復(fù)習(xí)過程中要注意以下六個(gè)方面的問題：
（1）實(shí)驗(yàn)原理
中學(xué)要求必做的實(shí)驗(yàn)可以分為4個(gè)類型：練習(xí)型、測(cè)量型、驗(yàn)證型、探索型．對(duì)每一種類型都要把原理弄清楚．
?wèi)?yīng)特別注意的問題：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律中不需要選擇第一個(gè)間距等于2mm的紙帶．這個(gè)實(shí)驗(yàn)的正確實(shí)驗(yàn)步驟是先閉合電源開關(guān)，啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作穩(wěn)定后，再釋放重錘，使它自由落下，同時(shí)紙帶打出一系列點(diǎn)跡．按這種方法操作，在未釋放紙帶前，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器已經(jīng)在紙帶上打出點(diǎn)跡，但都打在同一點(diǎn)上，這就是第一點(diǎn)．由于開始釋放的時(shí)刻是不確定的，從開始釋放到打第二個(gè)點(diǎn)的時(shí)間一定小于0.02s，但具體時(shí)間不確定，因此第一點(diǎn)與第二點(diǎn)的距離只能知道一定小于2mm（如果這段時(shí)間恰等于0.02s，則這段位移s=gt2/2=(10×0.022/2)m=2×10-3m=2mm），但不能知道它的確切數(shù)值，也不需要知道它的確切數(shù)值．不論第一點(diǎn)與第二點(diǎn)的間距是否等于2mm，它都是從打第一點(diǎn)處開始作自由落體運(yùn)動(dòng)的，因此只要測(cè)量出第一點(diǎn)O與后面某一點(diǎn)P間的距離h，再測(cè)出打P點(diǎn)時(shí)的速度v，如果：
gh≈ ( )，
就算驗(yàn)證了這個(gè)過程中機(jī)械能守恒．
（2）實(shí)驗(yàn)儀器
要求掌握的實(shí)驗(yàn)儀器主要有：刻度尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器（千分尺）、天平、停表（秒表）、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（電火花計(jì)時(shí)儀）、彈簧秤、溫度表、電流表、電壓表、多用電表、滑動(dòng)變阻器、電阻箱，等等。對(duì)于使用新教材的省市，還要加上示波器等。對(duì)這些儀器，都要弄清其原理、會(huì)正確使用它們，包括測(cè)量?jī)x器的正確讀數(shù)。
（3）實(shí)驗(yàn)裝置
對(duì)電學(xué)實(shí)驗(yàn)主要指電路圖。
下面幾個(gè)是應(yīng)特別注意的：
①驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)，如何平衡摩擦力是關(guān)鍵。
②研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)及碰撞中的動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn)，這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都要使用斜槽軌道，讓小球從軌道上端無初速滾下，然后平拋出去，在安裝裝置時(shí)要注意保證軌道末端必須水平，如果實(shí)驗(yàn)要進(jìn)行多次，每次小球應(yīng)從同一高度處下落，因此應(yīng)有一個(gè)擋板。
③驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)，要用鐵架臺(tái)并用夾子固定紙帶，這樣在開啟打點(diǎn)計(jì)時(shí)器而未釋放重錘前，能保證打出的點(diǎn)跡在同一點(diǎn)上，若像課本上的實(shí)驗(yàn)裝置圖那樣，用手握住紙帶，開啟打點(diǎn)計(jì)時(shí)器而未釋放紙帶前，會(huì)由于手的抖動(dòng)而打出一“堆”點(diǎn)，從而無法準(zhǔn)確找出第一個(gè)點(diǎn)（即自由落體運(yùn)動(dòng)起始位置）。
④用單擺測(cè)重力加速度的實(shí)驗(yàn)，在安裝單擺時(shí)要注意懸點(diǎn)的固定，隨便拴一個(gè)結(jié)系在鐵架臺(tái)的橫梁上是不可取的，因?yàn)閼尹c(diǎn)不確定，就不是單擺，并且擺長(zhǎng)值也無法準(zhǔn)確測(cè)量。
⑤有關(guān)電路的電學(xué)實(shí)驗(yàn)要注意安培表的外接與內(nèi)接，制流與分壓電路的選擇，電表內(nèi)阻的影響，等等。
（4）實(shí)驗(yàn)步驟
復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)步驟時(shí)不能靠死背結(jié)論，而要與實(shí)驗(yàn)原理聯(lián)系起來，要多問問自己，為什么要按這樣的步驟操作？把某些實(shí)驗(yàn)步驟交換一下是否可以？省掉某個(gè)步驟行不行？等等。
（5）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理
重要的有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器紙帶的處理方法（如分析是不是勻速運(yùn)動(dòng)或勻變速直線運(yùn)動(dòng)、如果是勻變速運(yùn)動(dòng)，如何求某時(shí)刻的速度、如何求加速度等）；解方程求解未知量、用圖像處理數(shù)據(jù)（把原來應(yīng)該是曲線關(guān)系的通過改變坐標(biāo)軸的量或單位而變成線性關(guān)系，即變成直線，是重要的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/div>
（6）實(shí)驗(yàn)誤差的定性分析
中學(xué)階段不要求進(jìn)行定量的誤差分析，但對(duì)主要誤差的產(chǎn)生原因、系統(tǒng)誤差是偏大還是偏小等，應(yīng)能理解。在電路的實(shí)驗(yàn)中，粗略地看，認(rèn)為電流表是短路、電壓表是斷路，但精確一點(diǎn)看，電流表和電壓表的內(nèi)阻的影響都不能忽略，定性地討論電表電阻對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響是我們應(yīng)該掌握。
二、幾種重要的實(shí)驗(yàn)方法
下面幾種實(shí)驗(yàn)方法是我們中學(xué)階段物理實(shí)驗(yàn)中用過的，從方法的角度整理、復(fù)習(xí)一下，有助于我們提高認(rèn)識(shí)水平和能力。
（1）累積法：在“用單擺測(cè)重力加速度”測(cè)周期時(shí)我們用的是累積法，即我們不直接測(cè)一個(gè)周期的時(shí)間，而是測(cè)30～50個(gè)周期的總時(shí)間，再除以周期數(shù)即得周期T的值．用累積法的好處是：①相當(dāng)于進(jìn)行多次測(cè)量而后取平均值，這樣可以減少偶然誤差；②增加有效數(shù)字的位數(shù)．以測(cè)單擺的周期為例，我們實(shí)驗(yàn)時(shí)單擺的擺長(zhǎng)大約是1m或不到1m，用停表（最小分度值是0.1s）直接測(cè)1個(gè)周期的值，只能讀出兩位有效數(shù)字（機(jī)械停表的指針是跳躍式前進(jìn)的，因此不能估讀），如1.8s、2.0s等，而測(cè)30個(gè)周期總時(shí)間，則可讀出至少3位有效數(shù)字。
用累積法的實(shí)驗(yàn)還有很多，如測(cè)一張紙的厚度、用刻度尺測(cè)金屬絲的直徑…
（2）替代法：在“互成角度兩個(gè)共點(diǎn)力的合成”的實(shí)驗(yàn)中我們就用到了替代法，第一次我們用兩個(gè)彈簧秤成角度地拉橡皮筋，把結(jié)點(diǎn)拉到某一位置，再換成一個(gè)彈簧秤，同樣拉這個(gè)橡皮筋，也把結(jié)點(diǎn)拉到同樣位置，這說明后一個(gè)彈簧秤的拉力與前面兩個(gè)彈簧秤的拉力效果相等因此右以互相替代．對(duì)于“等效”這個(gè)問題，應(yīng)正確理解：所謂效果相等，是對(duì)某一方面說的，并不是在所有方面都等效，仍以合力與分力來說，它們只是在改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)上等效，而在其他方面，例如在產(chǎn)生形變上，二者并不等效。
用替代法的例子還有很多，如用天平稱物物體的質(zhì)量，電阻測(cè)量等都可以用替代法，我們古代三國(guó)時(shí)期曹沖稱象的故事就是替代法的典型實(shí)例。
（3）測(cè)量量的轉(zhuǎn)換：例如在“碰撞中的動(dòng)量守恒”的實(shí)驗(yàn)中，把測(cè)物體的速度轉(zhuǎn)換為測(cè)物體平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移，即把測(cè)速度轉(zhuǎn)換為測(cè)長(zhǎng)度。
又如在“測(cè)定玻璃的折射率”的實(shí)驗(yàn)中，本應(yīng)測(cè)量入射角和折射角，再根據(jù)折射率n=sini/sinr求出折射率，但角度不容易測(cè)準(zhǔn)確（一般所用的量角器的最小分度是1°，并且測(cè)角度時(shí)頂點(diǎn)很難對(duì)得特別準(zhǔn)確），而通過做輔助線的方法可以把測(cè)角度轉(zhuǎn)換為測(cè)線段的長(zhǎng)度，從而增加了有效數(shù)字的位數(shù)，即提高了測(cè)量的準(zhǔn)確度。
（4）比較法：用天平稱物體的質(zhì)量，就是把物體與砝碼進(jìn)行比較，砝碼的質(zhì)量是標(biāo)準(zhǔn)的，把被測(cè)量與標(biāo)準(zhǔn)的量進(jìn)行比較，就是比較法．天平是等臂杠桿，因此用天平測(cè)物體質(zhì)量時(shí)，不用再進(jìn)行計(jì)算，而是直接讀出砝碼的質(zhì)量，它就等于物體的質(zhì)量。一般情況下，被測(cè)物跟標(biāo)準(zhǔn)量并不相等，而是要根據(jù)某種關(guān)系進(jìn)行計(jì)算，最常用的是二者間滿足一定的比例關(guān)系，通過一定的比例計(jì)算即可得出結(jié)果，因此常常稱為比例法。用比例法測(cè)電阻是常見的，當(dāng)兩個(gè)電阻串聯(lián)時(shí)，通過的電流相等，因此兩電阻兩端的電壓跟它們的電阻成正比，如果其中的一個(gè)電阻是標(biāo)準(zhǔn)電阻，另一個(gè)電阻的阻值就可測(cè)出．同樣，兩電阻并聯(lián)時(shí)，由于兩端電壓相等，通過兩支路的電流跟電阻成反比，只要一個(gè)是標(biāo)準(zhǔn)電阻，另一個(gè)電阻的阻可測(cè)出。
一、誤差和有效數(shù)字
1.誤差
測(cè)量值與真實(shí)值的差異叫做誤差。誤差可分為系統(tǒng)誤差和偶然誤差兩種。
⑴系統(tǒng)誤差的特點(diǎn)是在多次重復(fù)同一實(shí)驗(yàn)時(shí)，誤差總是同樣地偏大或偏小。
⑵偶然誤差總是有時(shí)偏大，有時(shí)偏小，并且偏大和偏小的機(jī)會(huì)相同。減小偶然誤差的方法，可以多進(jìn)行幾次測(cè)量，求出幾次測(cè)量的數(shù)值的平均值。這個(gè)平均值比某一次測(cè)得的數(shù)值更接近于真實(shí)值。
2.有效數(shù)字
帶有一位不可靠數(shù)字的近似數(shù)字，叫做有效數(shù)字。⑴有效數(shù)字是指近似數(shù)字而言。⑵只能帶有一位不可靠數(shù)字，不是位數(shù)越多越好。
凡是用測(cè)量?jī)x器直接測(cè)量的結(jié)果，讀數(shù)一般要求在讀出儀器最小刻度所在位的數(shù)值（可靠數(shù)字）后，再向下估讀一位（不可靠數(shù)字），這里不受有效數(shù)字位數(shù)的限制。
間接測(cè)量的有效數(shù)字運(yùn)算不作要求，運(yùn)算結(jié)果一般可用2~3位有效數(shù)字表示。
二、基本測(cè)量?jī)x器及讀數(shù)
高考要求會(huì)正確使用的儀器主要有：刻度尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器、天平、秒表、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、彈簧秤、溫度表、電流表、電壓表、多用電表、滑動(dòng)變阻器、電阻箱等等。
1.刻度尺、秒表、彈簧秤、溫度表、電流表、電壓表的讀數(shù)
使用以上儀器時(shí)，凡是最小刻度是10分度的，要求讀到最小刻度后再往下估讀一位（估讀的這位是不可靠數(shù)字，但是是有效數(shù)字的不可缺少的組成部分）。凡是最小刻度不是10分度的，只要求讀到最小刻度所在的這一位，不再往下估讀。
例如
⑴讀出上左圖中被測(cè)物體的長(zhǎng)度。
⑵上右圖用3V量程時(shí)電壓表讀數(shù)為多少？用15V量程時(shí)電壓表度數(shù)又為多少？
⑶右圖中秒表的示數(shù)是多少分多少秒？
凡儀器的最小刻度是10分度的，在讀到最小刻度后還要再往下估讀一位。⑴6.50cm。⑵1.14V。15V量程時(shí)最小刻度為0.5V，只讀到0.1V這一位，應(yīng)為5.7V。⑶秒表的讀數(shù)分兩部分：小圈內(nèi)表示分，每小格表示0.5分鐘；大圈內(nèi)表示秒，最小刻度為0.1秒。當(dāng)分針在前0.5分內(nèi)時(shí)，秒針在0~30秒內(nèi)讀數(shù)；當(dāng)分針在后0.5分內(nèi)時(shí)，秒針在30~60秒內(nèi)讀數(shù)。因此圖中秒表讀數(shù)應(yīng)為3分48.75秒（這個(gè)5是估讀出來的）。
2.游標(biāo)卡尺
⑴10分度的游標(biāo)卡尺。游標(biāo)上相鄰兩個(gè)刻度間的距離為0.9mm，比主尺上相鄰兩個(gè)刻度間距離小0.1mm。讀數(shù)時(shí)先從主尺上讀出厘米數(shù)和毫米數(shù)，然后用游標(biāo)讀出0.1毫米位的數(shù)值：游標(biāo)的第幾條刻線跟主尺上某一條刻線對(duì)齊，0.1毫米位就讀幾（不能讀某）。其讀數(shù)準(zhǔn)確到0.1mm。
⑵20分度的游標(biāo)卡尺。游標(biāo)上相鄰兩個(gè)刻度間的距離為0.95mm，比主尺上相鄰兩個(gè)刻度間距離小0.05mm。讀數(shù)時(shí)先從主尺上讀出厘米數(shù)和毫米數(shù)，然后用游標(biāo)讀出毫米以下的數(shù)值：游標(biāo)的第幾條刻線跟主尺上某一條刻線對(duì)齊，毫米以下的讀數(shù)就是幾乘0.05毫米。其讀數(shù)準(zhǔn)確到0.05mm。
⑶50分度的游標(biāo)卡尺。游標(biāo)上相鄰兩個(gè)刻度間的距離為0.98mm，比主尺上相鄰兩個(gè)刻度間距離小0.02mm。這種卡尺的刻度是特殊的，游標(biāo)上的刻度值，就是毫米以下的讀數(shù)。這種卡尺的讀數(shù)可以準(zhǔn)確到0.02mm。如右圖中被測(cè)圓柱體的直徑為2.250cm。
要注意：游標(biāo)卡尺都是根據(jù)刻線對(duì)齊來讀數(shù)的， 所以都不再往下一位估讀。
3.螺旋測(cè)微器
固定刻度上的最小刻度為0.5mm（在中線的上側(cè)）；可動(dòng)刻度每旋轉(zhuǎn)一圈前進(jìn)（或后退）0.5mm。在可動(dòng)刻度的一周上平均刻有50條刻線，所以相鄰兩條刻線間代表0.01mm。讀數(shù)時(shí)，從固定刻度上讀取整、半毫米數(shù)，然后從可動(dòng)刻度上讀取剩余部分（因?yàn)槭?0分度，所以在最小刻度后應(yīng)再估讀一位），再把兩部分讀數(shù)相加，得測(cè)量值。右圖中的讀數(shù)應(yīng)該是6.702mm。
4.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種特殊的計(jì)時(shí)儀器，電源用50Hz的交流電，所以打相鄰兩個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔是0.02s。
5.天平
天平使用前首先要進(jìn)行調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)分兩步：調(diào)底座水平和橫梁水平（在調(diào)節(jié)橫梁水平前，必須把游碼移到左端零刻度處，左端與零刻線對(duì)齊，如圖中虛線所示）。測(cè)量讀數(shù)由右盤中砝碼和游標(biāo)共同讀出。橫梁上的刻度單位是毫克（mg）。若天平平衡時(shí)，右盤中有26g砝碼，游碼在圖中所示位置，則被測(cè)物體質(zhì)量為26.32g（最小刻度為0.02g，不是10分度，因此只讀到0.02g這一位）。
6.多用電表
使用多用電表時(shí)首先應(yīng)該根據(jù)被測(cè)物理量將選擇開關(guān)旋到相應(yīng)的位置。使用前應(yīng)先進(jìn)行機(jī)械調(diào)零，用小螺絲刀輕旋調(diào)零螺絲，使指針指左端零刻線。使用歐姆擋時(shí)，還應(yīng)進(jìn)行歐姆調(diào)零，即將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指右端零刻線處。歐姆擋的使用：⑴選擋。一般比被測(cè)電阻的估計(jì)值低一個(gè)數(shù)量級(jí)，如估計(jì)值為200Ω就應(yīng)該選×10的倍率。⑵調(diào)零。⑶將紅黑表筆接被測(cè)電阻兩端進(jìn)行測(cè)量。⑷將指針示數(shù)乘以倍率，得測(cè)量值。⑸將選擇開關(guān)扳到OFF或交流電壓最高擋。用歐姆擋測(cè)電阻，如果指針偏轉(zhuǎn)角度太小，應(yīng)增大倍率；如果指針偏轉(zhuǎn)角度太大，應(yīng)減小倍率。
7.電阻箱
右圖中的電阻箱有6個(gè)旋鈕，每個(gè)旋鈕上方都標(biāo)有倍率，將每個(gè)旋鈕上指針?biāo)傅臄?shù)值（都為整數(shù)）乘以各自的倍率，從最高位依次往下讀，即可得到這時(shí)電阻箱的實(shí)際阻值。圖中最左邊的兩個(gè)黑點(diǎn)是接線柱。若指針?biāo)救鐖D，則阻值為84580.2Ω。
