高中物理实验手册 下载本文

实验器材:

光的反射演示器,其结构如图12所示。

图12

M是一块平面镜,镶在一块木板上,白色光屏E垂直固定在木板上,白色光屏F可以绕垂直于镜面的ON轴转动,E、F屏上画有以O为圆心的圆弧,上面标有刻度。

平行光源,低压电源。 实验步骤:

1.调整光源的位置,使一束光沿平面E内任一直线AO射到平面镜上的O点。绕ON轴转动平面F,寻求由O点反射的光线,只有当平面F和平面E在同一平面内时,才能在F上见到反射光线,平面F在其他位置时,F上都没有反射光线。得出反射光线跟入射光线和法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线两侧的结论。

2.平面F和E处在同一平面时,观察到光的反射,从E、F屏上读出入射角、反射角的值,得出反射角等于入射角。

3.在平面E内改变入射光线的角度,重复步骤2。总结得出反射定律。 4.先使平面F和E成任一夹角。转动光源的位置,在E平面内看到反射光线。转动平面E找到入射光线和法线所在的平面,加深对反射定律的理解。

实验结论:

光射到物体表面上发生反射的规律:

1.反射光线跟入射光线和法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线两侧; 2.反射角等于入射角。 注意事项:

1.初中学生缺乏空间想象力,理解反射定律中线和面的空间关系是一个难点。实验过程中应注意帮助学生建立空间概念,直观地建立起光的反射图象。

2.入射光线是具有一定宽度的光带,为了在光屏上显示出光传播的路线,入射光带的轴线与光屏需成一个较小的角度。同样,反射光线也是具有一定宽度的光带,因此,当平面E与F有较小的角度时,光屏F上仍能有短的亮线。实验时要注意尽量减小光带的宽度,并且避开这个较小角度的位置,以免造成混乱。

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十、研究凸透镜成像规律 实验目的:探究凸透镜成像规律。 试验器材:蜡烛、光具座、凸透镜、光屏。 实验步骤:

1.将凸透镜、蜡烛、光屏放在同一直线上。调整凸透镜、蜡烛、光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度(如图13)。

图13

2.把蜡烛放在较远处,使物距u > 2f,使烛焰在光屏上成清晰的实像,观察实像的大小和正倒,测出物距和像距v(像到凸透镜的距离)。

3.把蜡烛移到距离透镜2倍的焦距处,使烛焰在光屏上成清晰的实像,观察实像的大小和正倒,测出物距和像距v(像到凸透镜的距离)。

4.把蜡烛向凸透镜移近,使物距在2f和f之间,即2f > u >f,重复以上操作,进行观察和测量。

5.继续移近蜡烛,使物距u < f,在屏上还能得到蜡烛的像吗?怎样才能观察到蜡烛的像?是虚像还是实像?观察像的大小、正倒,测出物距,估测出像距(透过透镜在蜡烛的同一侧观察蜡烛的像)。

实验结论: 表3 物距 倒、正 像的性质 放、缩 缩小 放大 放大 虚、实 实像 实像 虚像 像距 应用 u > 2f f < u < 2f u < f 倒立 倒立 正立 f < v < 2f v > 2f V > u 照相机 幻灯机 放大镜 注意事项:实验时点燃蜡烛,要使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度,目的是使烛焰的像成在光屏中央。

若在实验时,无论怎样移动光屏,在光屏都得不到像,可能的原因有:

1.蜡烛在焦点以内。 2.烛焰在焦点上。

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3.烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度。

4.蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距,成像在很远的地方,光具座的光屏无法移到该位置。

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附录2:中学物理典型实验(高中物理部分)

一、验证力的合成的平行四边形定则 实验目的

验证互成角度的两个共点力合成的平行四边形定则。 实验原理

结点受三个共点力作用处于平衡状态,则F1、F2合力必与橡皮条拉力平衡。改用一个拉力F'使结点仍到O点,则F'必与F1和F2的合力等效,以F1和F2为邻边作平行四边形求出合力F。比较F和F'的大小和方向,以验证互成角度的两个共点力合成时的平行四边形定则是否正确。

实验器材

方木板、白纸、弹簧秤(两只)、三角板、刻度尺、图钉(若干)、细芯铅笔、橡皮条、细绳套(两个)。

实验步骤 1.组装实验器材

①在方木板上固定好白纸;

②用图钉把橡皮条的一端固定在方木板上,另一端拴上两个细绳套,各挂上一个弹簧秤,木板平放于桌面上。

2.测定分力F1、F2

①两弹簧秤互成角度地拉橡皮条,使其伸长到适当位置O点处; ②使用弹簧秤方法正确,示数适当;

③两弹簧数保持静止,用铅笔准确标出O点位置、表示分力作用线的点,并及时记录两弹簧秤示数F1、F2(要求估读一位);

④改变F1和F2夹角和大小,仍将橡皮条拉到O点,再重复实验。 3.用平行四边形定则求合力F

①选定适当标度,在记录白纸上做F1、F2的图示; ②按平行四边形定则求出合力F。 4.测定合力F'

①用一个弹簧秤挂在一个绳套上拉橡皮条,使其伸长到O点; ②记下弹簧秤示数,标出细绳方向;

③按上述选定的标度,沿记录的方向作出这个弹簧秤的拉力F'的图示,比较合力F和

F'的大小和方向。

注意事项 1.弹簧秤的挑选

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