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高中物理知识总结归纳（打印版）
学好物理要记住：最基本的知识、方法才是最重要的。
学好物理重在理解（概念、规律的确切含义，能用不同的形式进行表达，理解其适用条件）
(最基础的概念,公式,定理,定律最重要)；每一题中要弄清楚(对象、条件、状态、过程)是解题关健
对联: 概念、公式、定理、定律。 （学习物理必备基础知识）
对象、条件、状态、过程。（解答物理题必须明确的内容）
力学问题中的“过程”、“状态”的分析和建立及应用物理模型在物理学习中是至关重要的。
说明：凡矢量式中用“+”号都为合成符号，把矢量运算转化为代数运算的前提是先规定正方向。
在学习物理概念和规律时不能只记结论，还须弄清其中的道理，知道物理概念和规律的由来。
Ⅰ。力的种类:（13 个性质力） 这些性质力是受力分析不可少的“是受力分析的基础”
力的种类:（13 个性质力） 有 18 条定律、2 条定理
1 重力： G = mg (g 随高度、纬度、不同星球上不同)
2 弹力：F= Kx
3 滑动摩擦力：F 滑= µN
4 静摩擦力： O≤ f 静≤ fm (由运动趋势和平衡方程去判断)
5 浮力： F 浮= ρgV 排
6 压力: F= PS = ρghs
7 万有引力： F 引=G
8 库仑力： F=K (真空中、点电荷)
9 电场力： F 电=q E =q
10 安培力：磁场对电流的作用力
F= BIL (B⊥I) 方向：左手定则
11 洛仑兹力：磁场对运动电荷的作用力
f=BqV (B⊥V) 方向：左手定则
12 分子力：分子间的引力和斥力同时存在,都随距离的增
大而减小,随距离的减小而增大,但斥力变化得快。
13 核力：只有相邻的核子之间才有核力，是一种短程强力。
5 种基本运动模型
1 静止或作匀速直线运动（平衡态问题）；
2 匀变速直、曲线运动（以下均为非平衡态问题）；
3 类平抛运动；
4 匀速圆周运动；
5 振动。
1 万有引力定律 B
2 胡克定律 B
3 滑动摩擦定律 B
4 牛顿第一定律 B
5 牛顿第二定律 B 力学
6 牛顿第三定律 B
7 动量守恒定律 B
8 机械能守恒定律 B
9 能的转化守恒定律．
10 电荷守恒定律
11 真空中的库仑定律
12 欧姆定律
13 电阻定律 B 电学
14 闭合电路的欧姆定律 B
15 法拉第电磁感应定律
16 楞次定律 B
17 反射定律
18 折射定律 B
定理：
①动量定理 B
②动能定理 B 做功跟动能改变的关系
受力分析入手（即力的大小、方向、力的性质与特征，力的变化及做功情况等）。
再分析运动过程（即运动状态及形式，动量变化及能量变化等）。
最后分析做功过程及能量的转化过程；
然后选择适当的力学基本规律进行定性或定量的讨论。
强调：用能量的观点、整体的方法(对象整体，过程整体)、等效的方法(如等效重力)等解决
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Ⅱ运动分类：（各种运动产生的力学和运动学条件及运动规律）是高中物理的重点、难点
高考中常出现多种运动形式的组合 追及(直线和圆)和碰撞、平抛、竖直上抛、匀速圆周运动等
①匀速直线运动 F 合=0 a=0 V0≠0
②匀变速直线运动：初速为零或初速不为零，
③匀变速直、曲线运动(决于 F 合与 V0 的方向关系) 但 F 合= 恒力
④只受重力作用下的几种运动：自由落体，竖直下抛，竖直上抛，平抛，斜抛等
⑤圆周运动：竖直平面内的圆周运动(最低点和最高点)；匀速圆周运动(关键搞清楚是什么力提供作向心力)
⑥简谐运动；单摆运动；
⑦波动及共振；
⑧分子热运动；(与宏观的机械运动区别)
⑨类平抛运动；
⑩带电粒在电场力作用下的运动情况；带电粒子在 f 洛作用下的匀速圆周运动
Ⅲ。物理解题的依据：
（1）力或定义的公式 （2） 各物理量的定义、公式
（3）各种运动规律的公式 （4）物理中的定理、定律及数学函数关系或几何关系
Ⅳ几类物理基础知识要点：
①凡是性质力要知：施力物体和受力物体；
②对于位移、速度、加速度、动量、动能要知参照物；
③状态量要搞清那一个时刻（或那个位置）的物理量；
④过程量要搞清那段时间或那个位侈或那个过程发生的；（如冲量、功等）
⑤加速度 a 的正负含义：①不表示加减速；② a 的正负只表示与人为规定正方向比较的结果。
⑥如何判断物体作直、曲线运动；
⑦如何判断加减速运动；
⑧如何判断超重、失重现象。
⑨如何判断分子力随分子距离的变化规律
⑩根据电荷的正负、电场线的顺逆(可判断电势的高低) 电荷的受力方向；再跟据移动方向 其做功情况 电势能的变
化情况
V。知识分类举要
1．力的合成与分解、物体的平衡 求 F 、F2 两个共点力的合力的公式：
Ｆ＝
合力的方向与 F1 成α角：
tgα=
注意：(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行定则。
(2) 两个力的合力范围： F1－F2 ≤ F≤ F1 +F2
(3) 合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。
共点力作用下物体的平衡条件：静止或匀速直线运动的物体，所受合外力为零。
∑F=0 或∑Fx=0 ∑Fy=0
推论：[1]非平行的三个力作用于物体而平衡,则这三个力一定共点。按比例可平移为一个封闭的矢量三角形
[2]几个共点力作用于物体而平衡，其中任意几个力的合力与剩余几个力(一个力)的合力一定等值反向
三力平衡：F3=F1 +F2
摩擦力的公式：
(1 ) 滑动摩擦力： f= µN
说明 ：a、N 为接触面间的弹力，可以大于 G；也可以等于 G;也可以小于 G
b、µ为滑动摩擦系数，只与接触面材料和粗糙程度有关，与接触面积大小、接触面相对运动快慢以及正压力 N 无关.
(2 ) 静摩擦力： 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关.
⇒ ⇒ ⇒
1
θCOSFFFF 21
2
2
2
1 2++
F
F F
2
1 2
sin
cos
θ
θ+
α
F2 F
F1
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大小范围： O≤ f 静≤ fm (fm 为最大静摩擦力与正压力有关)
说明：a 、摩擦力可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反，还可以与运动方向成一定夹角。
b、摩擦力可以作正功，也可以作负功，还可以不作功。
c、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。
d、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用，运动的物体也可以受静摩擦力的作用。
力的独立作用和运动的独立性
当物体受到几个力的作用时，每个力各自独立地使物体产生一个加速度，就象其它力不存在一样，这
个性质叫做力的独立作用原理。
一个物体同时参与两个或两个以上的运动时，其中任何一个运动不因其它运动的存在而受影响，这叫
运动的独立性原理。物体所做的合运动等于这些相互独立的分运动的叠加。
根据力的独立作用原理和运动的独立性原理，可以分解速度和加速度，在各个方向上建立牛顿第二定
律的分量式，常常能解决一些较复杂的问题。
VI.几种典型的运动模型：追及和碰撞、平抛、竖直上抛、匀速圆周运动等及类似的运动
2．匀变速直线运动：
两个基本公式(规律)： Vt = V0 + a t S = vo t + a t2 及几个重要推论：
(1) 推论：Vt2 －V02 = 2as （匀加速直线运动：a 为正值 匀减速直线运动：a 为正值）
(2) A B 段中间时刻的即时速度: Vt/ 2 = = （若为匀变速运动）等于这段的平均速度
(3) AB 段位移中点的即时速度: Vs/2 =
Vt/ 2 = = = = = VN ≤ Vs/2 =
匀速：Vt/2 =Vs/2 ; 匀加速或匀减速直线运动：Vt/2 <
+
+= 5..........
)(2
2
0
00
gm
F
vtvs
µ
m >< 5
0v 0t
µ
t/s0 T 2T 3T 4T 5T 6T
v/(ms-1)
B C D
s1 s2 s3
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① 用定义式： 普遍适用于各种运动；② = 只适用于加速度恒定的匀变速直线运动
2．巧选参考系求解运动学问题
3．追及和相遇或避免碰撞的问题的求解方法：
两个关系和一个条件：1 两个关系：时间关系和位移关系；2 一个条件：两者速度相等，往往是物体间能
否追上，或两者距离最大、最小的临界条件，是分析判断的切入点。
关键：在于掌握两个物体的位置坐标及相对速度的特殊关系。
基本思路：分别对两个物体研究，画出运动过程示意图，列出方程，找出时间、速度、位移的关系。解出结果，必要时进行
讨论。
追及条件：追者和被追者 v 相等是能否追上、两者间的距离有极值、能否避免碰撞的临界条件。
讨论：
1.匀减速运动物体追匀速直线运动物体。
①两者 v 相等时，S 追F2 m1>m2 N10，v2'>0 v1′与 v1 方向一致；当 m1>>m2 时，v1'≈v1，v2'≈2v1 (高射炮打蚊子)
当 m1=m2 时，v1'=0，v2'=v1 即 m1 与 m2 交换速度
当 m10 v2′与 v1 同向；当 m1m2 时，v2'≈2v1
B．初动量 p1 一定，由 p2'=m2v2'= ，可见，当 m1
KE∆ PE∆
g
l
2
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T
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只要测出摆长 l 和周期 T，即可计算出当地的重力加速度值。
[实验器材]
铁架台(带铁夹)，中心有孔的金属小球,约 1m 长的细线,米尺,游标卡尺(选用)，秒表等。
[实验步骤]
1．在细线的一端打一个比小球上的孔径稍大些的结,将细线穿过球上的小孔，制成一个单摆。
2．将铁夹固定在铁架台的上端，铁架台放在实验桌边，使铁夹伸到桌面以外，把做好的单摆固定在铁夹上，
使摆球自由下垂。
3．测量单摆的摆长 l：用游标卡尺测出摆球直径 2r，再用米尺测出从悬点至小球上端的悬线长 l'，则摆长
l=l'+r。
4．把单摆从平衡位置拉开一个小角度(不大于 5°)，使单摆在竖直平面内摆动,用秒表测量单摆完成全振动 30
至 50 次所用的时间,求出完成一次全振动所用的平均时间，这就是单摆的周期 T。
5．将测出的摆长 l 和周期 T 代入公式 g= 求出重力加速度 g 的值。
6．变更摆长重做两次，并求出三次所得的 g 的平均值。
[注意事项]
1．选择细绳时应选择细、轻又不易伸长的线，长度一般在 1m 左右，小球应选用密度较大的金属球，直径
应较小，最好不超过 2cm。
2．单摆悬线的上端不可随意卷在铁夹的杆上，应夹紧在铁夹中，以免摆动时发生摆长改变、摆线下滑的现
象。
3．注意摆动时控制摆线偏离竖直方向不超过 5°，可通过估算振幅的办法掌握。
4．摆球摆动时，要使之保持在同一个竖直平面内，不要形成圆锥摆。
5．计算单摆的振动次数时，应以摆球通过最低位置时开始计时，以后摆球从同一方向通过最低位置时，进
行计数，且在数“零”的同时按下秒表，开始计时计数。
由于 g；可以与各种运动相结合考查
本实验用到刻度尺、卡尺、秒表的读数（生物表脉膊），1 米长的单摆称秒摆，周期为 2 秒
摆长的测量：让单摆自由下垂，用米尺量出摆线长 L/（读到 0.1mm），用游标卡尺量出摆球直径（读到 0.
1mm）算出半径 r，则摆长 L=L/+r
开始摆动时需注意：摆角要小于 5°（保证做简谐运动）；
摆动时悬点要固定，不要使摆动成为圆锥摆。
必须从摆球通过最低点（平衡位置）时开始计时(倒数法)，
测出单摆做 30 至 50 次全振动所用的时间，算出周期的平均值 T。
改变摆长重做几次实验，计算每次实验得到的重力加速度，再求这些重力加速度的平均值。
若没有足够长的刻度尺测摆长，可否靠改变摆长的方法求得加速度
实验八：验证动量守恒定律
[实验目的]：研究在弹性碰撞的过程中，相互作用的物体系统动量守恒。
[实验原理]
一个质量较大的小球从斜槽滚下来，跟放在斜槽前边小支柱上另一质量较小的球发生碰撞后两小球都做平
抛运动。由于两小球下落的高度相同，所以它们的飞行时间相等，这样如果用小球的飞行时间作时间单位，那
么小球飞出的水平距离在数值上就等于它的水平速度。因此，只要分别测出两小球的质量 m1、m2，和不放被碰
小球时入射小球在空中飞出的水平距离 s1，以及入射小球与被碰小球碰撞后在空中飞出的水平距离 s1'和 s2'，若
m1s1 在实验误差允许范围内与 m1s1'+m2s2'相等，就验证了两小球碰撞前后总动量守
恒。
[实验器材]
碰撞实验器（斜槽、重锤线），两个半径相等而质量不等的小球；白纸；复写
纸；天平和砝码；刻度尺，游标卡尺（选用），圆规等。
[实验步骤]
1．用天平测出两个小球的质量 m1、m2。
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2．安装好实验装置，将斜槽固定在桌边，并使斜槽末端点的切线水平。
3．在水平地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸。
4．在白纸上记下重锤线所指的位置 O，它表示入射球 m1 碰前的位置。
5．先不放被碰小球，让入射球从斜槽上同一高度处由静止开始滚下，重复 10 次，用圆规作尽可能小的圆
把所有的小球落点圈在里面，圆心就是入射球不碰时的落地点的平均位置 P。
6．把被碰球放在小支柱上，调节装置使两小球相碰时处于同一水平高度，确保入射球运动到轨道出口端时
恰好与被碰球接触而发生正碰。
7．再让入射小球从同一高度处由静止开始滚下，使两球发生正碰，重复 10 次，仿步骤（5）求出入射小球
的落点的平均位置 M 和被碰小球落点的平均位置 N。
8．过 O、N 作一直线，取 OO'=2r（可用游标卡尺测出一个小球的直径，也可用刻度尺测出紧靠在一起的
两小球球心间的距离），O'就是被碰小球碰撞时的球心竖直投影位置。
9．用刻度尺量出线段 OM、OP、O'N 的长度。
10．分别算出 m1· 与 m1· +m2· 的值，看 m1· 与 m1· +m2· 在实验误差允许的范
围内是否相等。
[注意事项]
1．应使入射小球的质量大于被碰小球的质量。
2．要调节好实验装置，使固定在桌边的斜槽末端点的切线水平，小支柱与槽口间距离使其等于小球直径，
而且两球相碰时处在同一高度，碰撞后的速度方向在同一直线上。
3．每次入射小球从槽上相同位置由静止滚下，可在斜槽上适当高度处固定一档板，使小球靠着档板，然后
释放小球。
4．白纸铺好后不能移动。
由于 v1、v1/、v2/均为水平方向，且它们的竖直下落高度都相等，所以它们飞行时间相等，若以该时间为时
间单位，那么小球的水平射程的数值就等于它们的水平速度。在右图中分别用 OP、OM 和 O /N 表示。因
此只需验证：m1OP=m1OM+m2(O /N-2r）即可。
注意事项：
⑴必须以质量较大的小球作为入射小球（保证碰撞后两小球都向前运动）。要知道为什么？
⑵入射小球每次应从斜槽上的同一位置由静止开始下滑
(3)小球落地点的平均位置要用圆规来确定：用尽可能小的圆把所有落点都圈在里面，圆心就是落点的平均
位置。
(4)所用的仪器有：天平、刻度尺、游标卡尺（测小球直径）、碰撞实验器、复写纸、白纸、重锤、两个直
径相同质量不同的小球、圆规。
(5)若被碰小球放在斜槽末端，而不用支柱，那么两小球将不再同时落地，但两个小球都将从斜槽末端开始
做平抛运动，于是验证式就变为：m1OP=m1OM+m2ON，两个小球的直径也不需测量了。
电学实验
电学实验是高考实验考查的重点、热点内容。试题注重联系实验操作的考查，如测量仪器的读数问题、
实验线路的连线问题、电表和其他用电器的选择问题都是实验操作的仿真模拟，需要考生具备良好的动手
实践经验。试题还注重实验数据的处理分析，如根据实验数据画出图线，根据图线分析得出结论。“设计
和完成实验的能力”在理科综合《考试说明》中指出的五个考试目标之一。是近几年高考物理实验题的命
题趋向。
完整的设计一个实验，要经历多个环节，在实际考查中，一般不会考查全部环节，而是只考查其中的 第 78 页 共 87 页
几个环节，有的题目给出条件和实验器材，要求阐述实验原理；有的给出实验电路图，要求领会实验原理，
确定需测物理量及计算公式；有的则要求考生根据操作步骤及测定的物理量判断出实验原理……虽然考查
方式不尽相同，但目前高考中几乎所有的设计型实验题都有一个共同点，都以不同方式或多或少的对实验
原理作一定的提示，在给出实验器材的前提下进行考查。
由于考查环节和要求的不同，题型也不尽相同，但较多的是选择、填空、作图题。
在复习过程中，应对所学电学实验逐个理解实验原理、实验方法，比较不同实验的异同（如电路图、
滑动变阻器和电表的连接）。不断充实自己的经验和方法，逐步达到能灵活运用已学知识解答新的问题。
对于设计型实验题目要明确实验设计的关键在于实验原理的设计，它是进行实验的依据和起点，它决定了
应选用（或还需）哪些实验器材，应测量哪些物理量，如何编排实验步骤。而实验原理的设计又往往依赖
于所提供的实验器材（条件）和实验要求，它们相辅相成，互为条件。
（一）电学实验中所用到的基本知识
在近年的电学实验中，电阻的测量（包括变形如电表内阻的测量）、测电源的电动势与内电阻是考查
频率较高的实验。它们所用到的原理公式为： 。由此可见，对于电路中电压 U 及电
流 I 的测量是实验的关键所在，但这两个量的直接测量和间接测量的方法却多种多样，在此往往也是高考
试题的着力点之处。因此复习中应熟练掌握基本实验知识及方法，做到以不变应万变。
1．电路设计原则：正确地选择仪器和设计电路的问题，有一定的灵活性，解决时应掌握和遵循一些基本
的原则，即“安全性”、“方便性”、“精确性”原则，兼顾“误差小”、“仪器少”、“耗电少”等各
方面因素综合考虑，灵活运用。
⑴正确性：实验原理所依据的原理应当符合物理学的基本原理。
⑵安全性：实验方案的实施要安全可靠，实施过程中不应对仪器及人身造成危害。要注意到各种电表均有
量程、电阻均有最大允许电流和最大功率，电源也有最大允许电流，不能烧坏仪器。
⑶方便性：实验应当便于操作，便于读数，便于进行数据处理。
⑷精确性：在实验方案、仪器、仪器量程的选择上，应使实验误差尽可能的小。
2．电学实验仪器的选择：
⑴根据不使电表受损和尽量减少误差的原则选择电表。首先保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压
均不超过使用量程，然后合理选择量程，务必使指针有较大偏转（一般要大于满偏度的 1/3），以减少测
读误差。
⑵根据电路中可能出现的电流或电压范围选择滑动变阻器，注意流过滑动变阻器的电流不超过它的额定值，
对大阻值的变阻器，如果是滑动头稍有移动，使电流、电压有很大变化的，不宜采用。
⑶应根据实验的基本要求来选择仪器，对于这种情况，只有熟悉实验原理，才能作出恰当的选择。总之，
最优选择的原则是：方法误差尽可能小；间接测定值尽可能有较多的有效数字位数，直接测定值的测量使
误差尽可能小，且不超过仪表的量程；实现较大范围的灵敏调节；在大功率装置（电路）中尽可能节省能
量；在小功率电路里，在不超过用电器额定值的前提下，适当提高电流、电压值，以提高测试的准确度。
3．测量电路的选择
⑴电流表的内、外接问题：（甲）所示电路为电流表外接电路（简称外接法）；（乙）所示电路为电流表
内接电路（简称内接法）。两种接法的选择可按下列方法进行：
IrUEI
UR +== , 第 79 页 共 87 页
方法一：设电流表、电压表内阻分别为 、 ，被测电阻为 ，则
当 < 时，电压表分流作用小，应选用外接法
当 > 时，电流表分压作用小，应选用内接法
当 = 时，电流表分压作用和电压表分流作用相差不大，两种方法均可。
方法二：在 、 均不知的情况下，可采用试触法。如图所示，
分别将 a 端与 b、c 接触，如果前后两次电流表示数比电压表示数变化明
显，说明电压表分流作用大，应采用内接法；如果前后两次电压表示数比
电流表示数变化明显，说明电流表分压作用大，应采用外接法。
⑵滑动变阻器的分压、限流接法：
为了改变测量电路（待测电阻）两端的电压（或通过测量电路的电流），常使滑动变阻器与电源连接
作为控制电路，滑动变阻器在电路中主要有两种连接方式：如图（甲）为滑动变阻器的限流式接法，
为待测电阻。它的接线方式是电源、滑动变阻器与
待测电阻三者串联。对待测电阻供电电压的最大调
节范围是： ( 是待测电阻，R 是滑
动变阻器的总电阻，不计电源内阻)。如图（乙）是
滑动变阻器的分压式接法。接线方式是电源与滑动
变阻器组成闭合电路，而被测电路与滑动变阻器的一部分电阻并联，该接法对待测电阻供电电压的调节范
围是： （不计电源内阻时）。
选取接法的原则：
①要求负载上电压或电流变化范围大，且从零开始连续可调，须用分压式接法。
②负载电阻 Rx 远大于滑动变阻器总电阻 R 时，须用分压式接法，此时若采用限流式接法对电路基本
起不到调节作用。
③采用限流电路时，电路中的最小电流（电压）仍超过电流表的量程或超过用电器的额定电流（电压）
时，应采用变阻器的分压式接法。
④负载电阻的阻值 Rx 小于滑动变阻器的总电阻 R 或相差不大，并且电压表、电流表示数变化不要求
从零开始起调，可用限流式接法。
⑤两种电路均可使用时应优先用限流式接法，因为限流电路结构简单，总功率较小。
滑动变阻器的粗调和微调作用：
①在限流电路中，全电阻较大的变阻器起粗调作用，全电阻较小的变阻器起微调作用。
②在分压电路中，全电阻较小的变阻器起粗调作用，全电阻较大的变阻器起微调作用。
4．实物图的连接：实物图连线应掌握基本方法和注意事项。
⑴注意事项：
①连接电表应注意量程选用正确，正、负接线柱不要接错。
②各导线都应接在接线柱上，不应在导线中间出现分叉。
③对于滑动变阻器的连接，要搞清楚接入电路的是哪一部分电阻，在接线时要特别注意不能将线接到滑动
AR VR xR
xR VA RR
xR VA RR
xR VA RR
VR AR
XR
ERR
ER
X
X ~+ XR
E~0
a
b c
甲 乙 第 80 页 共 87 页
触头上。
⑵基本方法：
①画出实验电路图。
②分析各元件连接方式，明确电流表与电压表的量程。
③画线连接各元件。(用铅笔画线，以便改错)连线方式应是单线连接，连线顺序应先画串联电路，再画并
联电路。
一般先从电源正极开始，到电键，再到滑动变阻器等。按顺序以单线连接方式将干路中要串联的元件
依次串联起来；然后连接支路将要并联的元件再并联到电路中去。连接完毕，应进行检查，检查电路也应
按照连线的方法和顺序。
（二）定值电阻的测量方法
1．欧姆表测量：最直接测电阻的仪表。但是一般用欧姆表测量只能进行粗测，为下一步的测量提供一个
参考依据。用欧姆表可以测量白炽灯泡的冷电阻。
2．替代法：替代法的测量思路是等效的思想，可以是利用电流等效、也可以是利用电压等效。替代法测
量电阻精度高，不需要计算，方法简单，但必须有可调的标准电阻（一般给定的仪器中要有电阻箱）。
实验九：测定金属的电阻率（同时练习使用螺旋测微器）
[实验目的]：用伏安法间接测定某种金属导体的电阻率；练习使用螺旋测微器。
[实验原理]：根据电阻定律公式 R= ，只要测量出金属导线的长度 和它的直径 d，计算出导线的横截面
积 S，并用伏安法测出金属导线的电阻 R，即可计算出金属导线的电阻率。
[实验器材]：被测金属导线，直流电源（4V），电流表(0-0.6A)，电压表（0-3V），滑动变阻器（50Ω），
电键，导线若干，螺旋测微器，米尺等。
[实验步骤]
1．用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值 d，计算出导线的横截面
积 S。
2．按如图所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路。
3．用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度，反复测量 3 次，求出
其平均值 。
4．把滑动变阻器的滑动片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置，电路经检查确
认无误后，闭合电键 S。改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数 I 和 U 的值，断开
电键 S，求出导线电阻 R 的平均值。
5．将测得的 R、 、d 值,代入电阻率计算公式 中,计算出金属导线的电阻率。
6．拆去实验线路，整理好实验器材。
[注意事项]
1．测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两接入
点间的部分待测导线长度，测量时应将导线拉直。
2．本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路必须采用电流表外接法。
3．实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、电键、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主
干线路（闭合电路），然后再把电压表并联在待测金属导线的两端。
4．闭合电键 S 之前，一定要使滑动变阻器的滑动片处在有效电阻值最大的位置。
5．在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流强度 I 的值不宜过大（电流表用 0~0.6A 量程），通电时间
不宜过长，以免金属导线的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中变化。
被测电阻丝的电阻(一般为几欧)较小，所以选用电流表外接法;可确定电源电压、电流表、电压表量程均不
宜太大。本实验不要求电压调节范围，可选用限流电路。因此选用下面左图的电路。开始时滑动变阻器的
滑动触头应该在右端。本实验通过的电流不宜太大，通电时间不能太长，以免电阻丝发热后电阻率发生明
s
lρ l
l
l lI
Ud
l
RS
4
2πρ == 第 81 页 共 87 页
V
AV
A
U/V
I/A
O
显变化。
实验步骤：
1、用刻度尺测出金属丝长度
2、螺旋测微器测出直径(也可用积累法测)，并算出横截面积。
3、用外接、限流测出金属丝电阻
4、设计实验表格计录数据（难点）注意多次测量求平均值的方法
原理：
实验八：描绘小电珠的伏安特性曲线
器材：电源(4-6v)、直流电压表、直流电流表、滑动变阻器、小灯泡(4v,0.6A 3.8V,0.3A）灯座、单刀开关，
导线若干
注意事项:
①因为小电珠（即小灯泡）的电阻较小（10Ω左右）所以应该选用安培表外接法。
②小灯泡的电阻会随着电压的升高，灯丝温度的升高而增大，且在低电压时温度随电压变化比较明显,因此
在低电压区域内,电压电流应多取几组,所以得出的 U-I 曲线不是直线。
为了反映这一变化过程，
③灯泡两端的电压应该由零逐渐增大到额定电压(电压变化范围大)。所以滑动变阻器必须选用调压接法。
在上面实物图中应该选用上面右面的那个图，
④开始时滑动触头应该位于最小分压端（使小灯泡两端的电压为零）。
由实验数据作出的 I-U 曲线如图，
⑤说明灯丝的电阻随温度升高而增大，也就说明金属电阻率随温度升高而增大。
（若用 U-I 曲线，则曲线的弯曲方向相反。）
⑥若选用的是标有“3.8V 0.3A”的小灯泡，电流表应选用 0-0.6A 量程；电压表开始时应选用 0-3V 量程，
当电压调到接近 3V 时，再改用 0-15V 量程。
实验十：描绘小灯泡的伏安特性曲线
因为小电珠（即小灯泡）的电阻较小（10Ω左右）所以应该选用安培表外接法。
小灯泡的电阻会随着电压的升高，灯丝温度的升高而增大，所以 U-I 曲线不是直线。为了反映这一变
化过程，灯泡两端的电压应该由零逐渐增大到额定电压。所以滑动变阻器必须选用分压接法。在上面实物
图中应该选用右面的那个图，开始时滑动触头应该位于左端（使小灯
泡两端的电压为零）。
由实验数据作出的 I-U 曲线如右，说明灯丝的电阻随温度升高而增
大，也就说明金属电阻率随温度升高而增大。（若用 U-I 曲线，则曲线
的弯曲方向相反。）
若选用的是标有“3.8V 0.3A”的小灯泡，电流表应选用 0-0.6A 量程；
电压表开始时应选用 0-3V 量程，当电压调到接近 3V 时，再改用 0-15V
量程。
实验十一：测定电源的电动势和内阻，（用电流表和电压表测）
[实验目的]：测定电池的电动势和内电阻。
2)2(
L
S
LRI
U
Dπ
ρρ === ⇒
LI4
DU 2πρ =
U/V
I/Ao 0.2 0.4 0.6
3.0
2.0
1.0 V
AR
S
U/V
I/A
O 第 82 页 共 87 页
[实验原理]
如图所示，改变 R 的阻值，从电压表和电流表中读出几组 I、U 值，利用闭合电路的欧姆定律求出几组
、r 值，最后分别算出它们的平均值。
此外，还可以用作图法来处理数据。即在坐标纸上以 I 为横坐标，U 为纵坐标，用测出的几组 I、U 值画出
U－I 图象（如图 2）所得直线跟纵轴的交点即为电动势值，图线斜率的绝对值即为内电阻 r 的值。
[实验器材]
待测电池，电压表（0－3V），电流表（0－0.6A），滑动变阻器（10Ω），电键，导线。
[实验步骤]
1．电流表用 0.6A 量程，电压表用 3V 量程，按电路图连接好电路。
2．把变阻器的滑动片移到一端使阻值最大。
3．闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数，记录一组数据（I1、U1），用同样方法测量几组 I、U
的值。
4．打开电键，整理好器材。
5．处理数据，用公式法和作图法两种方法求出电动势和内电阻的值。
[注意事项]
1．为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些，可选用已使用过一段时间的 1 号干电池。
2．干电池在大电流放电时，电动势 会明显下降，内阻 r 会明显增大，故长时间放电不宜超过 0.3A，短
时间放电不宜超过 0.5A。因此，实验中不要将 I 调得过大，读电表要快，每次读完立即断电。
3．要测出不少于 6 组 I、U 数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，要将测出的 I、U 数据中，第 1 和
第 4 为一组，第 2 和第 5 为一组，第 3 和第 6 为一组，分别解出 、r 值再平均。
4．在画 U－I 图线时，要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧。个别偏离直线太远
的点可舍去不予考虑。这样，就可使偶然误差得到部分的抵消，从而提高精确度。
5．干电池内阻较小时路端电压 U 的变化也较小，即不会比电动势小很多，这时，在画 U－I 图线时，纵轴
的刻度可以不从零开始，而是根据测得的数据从某一恰当值开始（横坐标 I 必须从零开始）。但这时图线和横
轴的交点不再是短路电流。不过直线斜率的绝对值照样还是电源的内阻。
外电路断开时，用电压表测得的电压 U 为电动势 E U=E
原理：根据闭合电路欧姆定律：E=U+Ir，
(一个电流表及一个电压表和一个滑动变阻器)
①单一组数据计算，误差较大
②应该测出多组(u，I)值，最后算出平均值
③作图法处理数据，(u，I)值列表，在 u--I 图中描点，最后由 u--I 图线求出较精确的 E 和 r。
本实验电路中电压表的示数是准确的，电流表的示数比通过电源的实际电流小，
所以本实验的系统误差是由电压表的分流引起的。为了减小这个系统误差， 电阻 R 的取值应该小一些，
所选用的电压表的内阻应该大一些。
为了减小偶然误差，要多做几次实验，多取几组数据，然后利用 U-I 图象处理实验数据：
将点描好后，用直尺画一条直线，使尽量多的点在这条直线上，而且在直线两侧的点数大致相等。这条直
线代表的 U-I 关系的误差是很小的。
它在 U 轴上的截距就是电动势 E（对应的 I=0），它的斜率的绝对值就是内阻 r。
（特别要注意：有时纵坐标的起始点不是 0，求内阻的一般式应该是 。
为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些（选用使用过一段时间的 1 号电池）
补充实验：1．伏安法测电阻
伏安法测电阻有 a、b 两种接法，a 叫(安培计)外接法，b 叫（安培计）内接法。
rIuE
rIuE
22
11
+=
+= =E
21
1221
I-I
uI-uI =r
21
12
I-I
u-u
I
Ur ∆
∆= 第 83 页 共 87 页
V
A
V
A a
①估计被测电阻的阻值大小来判断内外接法：
外接法的系统误差是由电压表的分流引起的，测量值总小于真实值，小电阻应采用外接法；内接法的系统
误差是由电流表的分压引起的，测量值总大于真实值，大电阻应采用内接法。
②如果无法估计被测电阻的阻值大小，可以利用试触法：
如图将电压表的左端接 a 点，而将右端第一次接 b 点，第二次接 c 点，观察电流表和电压表的变化，
若电流表读数变化大，说明被测电阻是大电阻，应该用内接法测量；
若电压表读数变化大，说明被测电阻是小电阻，应该用外接法测量。
（这里所说的变化大，是指相对变化，即ΔI/I 和ΔU/U）。
（1）滑动变阻器的连接
滑动变阻器在电路中也有 a、b 两种常用的接法：a 叫限流接法，b 叫分压接法。
分压接法：被测电阻上电压的调节范围大。
当要求电压从零开始调节，或要求电压调节范围尽量大时应该用分压接法。
用分压接法时，滑动变阻器应该选用阻值小的；“以小控大”
用限流接法时，滑动变阻器应该选用阻值和被测电阻接近的。
（2）实物图连线技术
无论是分压接法还是限流接法都应该先把伏安法部分接好；
对限流电路：
只需用笔画线当作导线，从电源正极开始，把电源、电键、滑动变阻器、伏安法四部分依次串联起来即可
（注意电表的正负接线柱和量程，滑动变阻器应调到阻值最大处）。
对分压电路，
应该先把电源、电键和滑动变阻器的全部电阻丝 三部分用导线连接起来，然后在滑动变阻器电阻丝两端
之中任选一个接头，比较该接头和滑动触头两点的电势高低，
根据伏安法部分电表正负接线柱的情况，将伏安法部分接入该两点间。
实验十二：练习使用多用电表
[实验目的]：练习使用多用电表测电阻。
[实验原理]：多用电表由表头、选择开关和测量线路三部分组成（如图），表头是一块高灵敏度磁电式电流
表，其满偏电流约几十到几百 A，转换开关和测量线路相配合，可测量交流电流和直流电流、交流电压和直
流电压及电阻等。测量电阻部分即欧姆表是依据闭合电路欧姆定律制成的，原理如图所示，当红、黑表笔短接
并调节 R 使指针满偏时有
Ig= = （1）
当电笔间接入待测电阻 Rx 时，有
a
b
R R 第 84 页 共 87 页
Ix= （2）
联立（1）、（2）式解得
= （3）
由（3）式知当 Rx=R 中时，Ix= Ig，指针指在表盘刻度中心，故称 R 中为欧姆表的中值电阻，由（2）式或
（3）式可知每一个 Rx 都有一个对应的电流值 I，如果在刻度盘上直接标出与 I 对应的 Rx 的值，那么当红、黑
表笔分别接触待测电阻的两端，就可以从表盘上直接读出它的阻值。
由上面的（2）可知，电流和电阻的非线性关系，表盘上电流刻度是均匀的，其对应的电阻刻度是不均匀的，
电阻的零刻度在电流满刻度处。
[实验器材]：多用电表，标明阻值为几欧、几十欧、几百欧、几千欧的定值电阻各一个，小螺丝刀。
[实验步骤]
1．机械调零，用小螺丝刀旋动定位螺丝使指针指在左端电流零刻度处，并将红、黑表笔分别接入“+”、
“－”插孔。
2．选挡：选择开关置于欧姆表“×1”挡。
3．短接调零：在表笔短接时调整欧姆挡的调零旋钮使指针指在右端电阻零刻度处，若“欧姆零点”旋钮右旋
到底也不能调零，应更换表内电池。
4．测量读数:将表笔搭接在待测电阻两端,读出指示的电阻值并与标定值比较,随即断开表笔。
5．换一个待测电阻，重复以上 2、3、4 过程，选择开关所置位置由被测电阻值与中值电阻值共同决定，可
置于“×1”或“×10”或“×100”或“×1k”挡。
6．多用电表用完后，将选择开关置于“OFF”挡或交变电压的最高挡，拔出表笔。
[注意事项]
1．多用电表在使用前，应先观察指针是否指在电流表的零刻度，若有偏差，应进行机械调零。
2．测量时手不要接触表笔的金属部分。
3．合理选择量程，使指针尽可能指在中间刻度附近（可参考指针偏转在 R 中/5 ~5R 中的范围）。若指针偏角
太大，应改换低挡位；若指针偏角太小，应改换高挡位。每次换挡后均要重新短接调零，读数时应将指针示数
乘以挡位倍率。
4．测量完毕后应拔出表笔，选择开关置 OFF 挡或交流电压最高挡，电表长期不用时应取出电池，以防电池
漏电。
实验十四：测定玻璃的折射率
[实验目的]：测定玻璃的折射率
[实验原理]
如图所示，当光线 AO 以一定入射角穿过两面平行的玻璃砖时，通过插针法找
出跟入射光线 AO 对应的出射光线的 O'B，从而求出折射光线 OO'和折射角 r，再根据
n= 算出玻璃的折射率。
[实验器材]
一块两面平行的玻璃砖，一张白纸，木板一块，大头针（4 枚），量角器（或圆
规、三角板），刻度尺，铅笔等
[实验步骤]
1．把白纸铺在木板上。
2．在白纸上画一直线 aa'作为界面，过 aa'上的一点 O 画出界面的法线 NN'，并画
一条线段 AO 作为入射光线。
2
1
r
i
sin
sin 第 85 页 共 87 页
3．把长方形玻璃砖放在白纸上，并使其长边与 aa'重合，再用直尺画出玻璃砖的另一边 bb'。
4．在线段 AO 上竖直地插上两枚大头针 P1、P2。
5．从玻璃砖 bb'一侧透过玻璃砖观察大头针 P1、P2 的像，调整视线的方向直到 P1 的像被 P2 的像挡住。再
在 bb'一侧插上两枚大头针 P3、P4，使 P3 能挡住 P1、P2 的像，P4 能挡住 P1、P2 的像及 P3 本身。
6．移去玻璃砖，在拔掉 P1、P2、P3、P4 的同时分别记下它们的位置，过 P3、P4 作直线 O'B 交 bb'于 O'。连
接 O、O'，OO'就是玻璃砖内折射光线的方向。∠AON 为入射角，∠O'ON'为折射角。
7．用量角器量出入射角和折射角的度数.查出它们的正弦值，并把这些数据填入记录表格里。
8．用上述方法分别求出入射角是 15°、30°、45°、60°和 75°时的折射角，查出入射角和折射角的正弦值，
记录在表格里。
9．算出不同入射角时 的值，比较一下，看它们是否接近一个常数。求出几次实验测得的 的平
均值，就是这块玻璃的折射率。
[注意事项]
1．轻拿轻放玻璃砖，手只能接触玻璃砖的毛面或棱，不能触摸光洁的光学面。严禁把玻璃砖当直尺用。
2．实验过程中，玻璃砖在纸面上的位置放好后就不可移动。
3．插针 P1 与 P2、P3 与 P4 的间距要适当地大些，以减小确定光路方向时出现的误差。
4．实验时入射角不能太小（接近零度），否则会使测量误差加大；也不能太大（接近 90°），否则会不易
观察到 P1、P2 的像。
5．本实验中如果采用的不是两面平行玻璃砖，如采用三棱镜，半圆形玻璃砖等，只是出射光和入射光不平
行，但一样能测出其折射率。
[例题]
1．在用两面平行的玻璃砖测定玻璃折射率的实验中，其实验光路如图 1 所示，对实验中的一些具体问题，
下列意见正确的是
A．为了减少作图误差，P3 和 P4 的距离应适当取大些
B．为减少测量误差，P1、P2 的连线与玻璃砖界面的夹角应尽量大些
C．若 P1、P2 的距离较大时，通过玻璃砖会看不到 P1、P2 的像
D．若 P1、P2 连线与法线 NN'夹角较大时，有可能在 bb'面发生全反射，所以在 bb'一侧就看不到 P1、P2 的
像
答案：A
2．某同学由于没有量角器，他在完成了光路图以后，以 O 点为圆心，10.00cm
长为半径画圆，分别交线段 OA 于 A 点，交 O、O'连线延长线于 C 点。过 A 点作
法线 NN'的垂线 AB 交 NN'于 B 点，过 C 点作法线 NN'的垂线 CD 交于 NN'于 D
点，如图 2 所示，用刻度尺量得 OB=8.00cm，CD=4.00cm。由此可得出玻璃的折
射率 n=________。
答案：1.50，由图可知：sin∠i=sin∠AOB=AB/OA，sin∠r=sin∠COD=CD/OC，
在这 OA=OC=R=10.00cm，CD=4.00cm，AB= ，代入
解得：n=1.50
实验十五：用双缝干涉测光的波长
[实验目的]
1、观察双缝干涉的干涉图样
2、测定单色光的波长
[实验原理]
如图 1 所示，电灯发出的光经过滤光片后变成单色光，再经过单缝 S 时发生衍射，这时单缝 S 相当于一单
色光源，衍射光波同时到达双缝 S1 和 S2 之后，再次发生衍射，S1、S2 双缝相当于二个步调完全一致的单
色相干光源，透过 S1、S2 双缝的单色光波在屏上相遇并叠加，到 S1、S2 距离之差是波长整数倍的位置上，
（如 P1、P2：P1S2－P1S1＝λ P2S2－P2S1＝2λ）两列光叠加后加强得到明条纹，在到 S1、S2 的距离差为
r
i
sin
sin
r
i
sin
sin 第 86 页 共 87 页
半波长的奇数倍的位置上，两列光相遇后相互抵消，出现暗条纹，这样就在屏上得到了平行于双缝 S1、S2
的明暗相间的干涉条纹。
相邻两条明条纹间的距离Δx，与入射光的波长λ，双缝 S1、S2 间距离 d 及双缝与屏的距离 L 有关，
其关系式为： ，由此，只要测出Δx、d、L 即可测出波长λ，若光源与单缝间不加滤光片，则光
源所发出的各种色光在屏上都分别发生叠加而出现明暗相间找条纹，但各种色光的波长不同，从而两相邻
明条纹间的距离就不同，但是各色光在屏上 S1、S2 等距离的位置 O 处均出现明条纹，即明条纹在此重合。
从而此处的条纹颜色为白色，但在其它位置上各色光的明条纹并不重合。从而，显现出彩色条纹。
两条相邻明（暗）条纹间的距离Δx 用测量头测出。
测量头由分划板、目镜、手轮等构成，如图 2 所示。转
动手轮，分划板会在左右移动。测量时，应使分划板
中心刻度对齐条纹的中心（如图 3 所示）记下此时手轮
上的读数 a1，转动手轮，使分划板向一侧移动，当分划 2
板中心刻线对齐另一条相邻的明条纹中心时，记下手轮上的刻度线 a2，两次读数之差就是相邻两条明
条纹间的距离。即 。
Δx 很小，直接测量时相对误差较大。通常测出 n 条明条纹
间的距离 a，再推算相邻两条明（暗）条纹间的距离。
Δx＝a/(n-1)
相邻两条亮(暗)条纹之间的距离 ；用测量头测出 a1、a2(用积累法)
测出 n 条亮(暗)条纹之间的距离 a, 求出
双缝干涉: 条件 f 相同，相位差恒定(即是两光的振动步调完全一致) 当其反相时又如何?
亮条纹位置: ΔS＝nλ；
暗条纹位置: （n＝0,1,2,3,、、、）；
条纹间距 ：
(ΔS :路程差(光程差)；d 两条狭缝间的距离；L：挡板与屏间的距离) 测出 n 条亮条纹间的距离 a
[实验器材]
双缝干涉仪即：光具座、光源、学生电源、导线、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头、
刻度尺
[实验步骤]
1、观察双缝干涉图样
⑴将光源、单缝、遮光管、毛玻璃屏依次安放在光具座上。如图 4 所示。
⑵接好光源，打开开关，使灯丝正常发光。
⑶调节各器件的高度，使光源灯丝发出的光能沿轴
线到达光屏。
⑷安装双缝，使双缝与单缝平行，二者间距约为 5～
10cm。
⑸放上单缝，观察白光的干涉条纹。
⑹在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹。
2、测定单色光的波长
⑴安装测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹。
λ
d
Lx =∆
21 aax −=∆
X∆
1-n
aaX 12 −=∆
λ
2
1)(2nS
+=∆
1)-L(n
da
L
xd
1-n
a
d
LX =∆=⇒==∆ λλ 第 87 页 共 87 页
⑵使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中央，记下手轮上的读数 a1，转动手轮，使分划板中心刻线移
动；记下移动的条纹数 n 和移动后手轮的读数 a2，a1 与 a2 之差即为 n 条亮纹的间距。
⑶用刻度尺测量双缝到光屏间距 L（d 是已知的）。
⑷重复测量、计算，求出波长的平均值。
⑸换用不同的滤光片，重复实验。
[注意事项]
1、双缝干涉仪是比较精密的仪器。应轻拿轻放，不要随便拆解遮光筒，测量头等元件。
2、滤光片、单缝、双缝、目镜等如有灰尘，应用擦镜纸轻轻擦去。
3、安装时，注意调节光源、滤光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上，并使单缝、双缝平
行且竖直
4、光源灯丝最好为线状灯丝，并与单缝平行靠近。
5、调节的基本依据是：照在像屏上的光很弱，主要原因是灯丝与单缝、双缝、测量头与遮光筒不共轴
线所致，干涉条纹不清晰一般主要原因是单缝与双缝不平行所致。
[例题]
1、某位同学在测定光波的波长实验中，透过测量头的目镜观察双缝干涉图样时，发现，只在工左侧视野
中有明暗相间的条纹出现，而右侧没有，应如调节？
【解析】这是由于测量头目镜偏离遮光筒轴线所致，可以转动测量头上的手轮，使测量头向左移动，直
到在目镜中看到明暗条纹布满视野为止。
2、若上题中，看不到明暗条纹，只看到一片亮区，应注意如何调节？
【解析】这是由于单缝与双缝不平行所致，可用遮光筒上的调节杆拨动单缝，直到看到清晰的明暗条纹
为止。
正确教育 朱苗苗 18911584247 （同微信）
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