大学物理实验I

检查:是否为A 按DCA键修正
23
3：限流，分压测试过程中，外接电阻箱的电阻值随时调节。 原因：未理解原理。 正确理解：同一比值下， RL保持不变。例，如果滑线变阻器的 额定电阻R=400, 取RL/R=5，在此比例下的测试过程中， RL=2000 保持不变。
24
表
输出电压 VAC (V) 滑动端位置（全长为L）
28
较好的报告：
预习
图
公式
29
预习
30
预习，原始数据表
签字
31
报告数据处理
IAC/I0
表格
描点 符号 不对 曲线名称 有效数字 位数不对
分析 结论
32
报告数据处理
表格
描点符 号不对
分析结论
曲线名称
33
较好的报告之二
物理量 描点
有效数字
分度 原点 物理量 34 少曲线名称
不好的报 告之一
15
五、基本调整技术（§3.2）
1、零位调整：千分尺、电表零点调整：千分尺、
游标卡尺零点修正
2、水平、铅直调整：天平；力学实用的实验架
（杨氏模量测定仪）
3、消除视差的调整：指针式仪表读数；显微镜、 望远镜 （分划板）。
16
4、等高共轴调整：
用光学仪器测量待测物理量，要保证近轴成像， 因此要求仪器装置中各个光学元件光轴重合
9.9
5 6 7 8 9 3 2 1 7 8 9 6 4 3 2 1
0.9
5 6 7 8 9 3 2 1 7 8 9 6 4 3 2 1
0
1000 0 5 0 4
1000 0
5 4
100
5 4
0 3
2
1
10
0
1
0
0.1
0
26
5：指针式电流表的使用。合理选用接线端子， 注意换量程。
－ 75 30 15
4
二、电学实验
1、电学基本仪器的使用
电流表、电压表、电阻箱、滑线变阻器、直流 稳压电源、示波器、信号发生器。 指针式电表的仪器误差
m＝电表量程×电表准确度等级％
5
电阻箱 四个接头的使用。
7
99999 .9
5
4
9 .9
5 3
2 1 4
0 .9
5 3
2 1 4
0
3
2 1
6
6 7
8 9
数学模拟法：模型和原型变化服从同一数学规律
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6、转换测量法：利用变换原理将不能或不易测量的物理 量转换成能测或易测的物理量，实际上是 间接测量法的具体应用。 参数转换：间接比较法。
能量转换：声速测量－压电效应；磁场测量－霍耳效应：
光强测量－光电效应。——非电量的电测法。
14
每个实验实际都是各种实验 方法的综合应用，如在“杨氏模 量 静态法测量”的实验中应用了比 较 法、转换法、放大法。
改掉数格数乘以最小分度值的读数习惯。
3：加减砝码动作要轻，更不能晃动桌面，否则 影响数据读取。
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杨氏模量的静态法测量实验数据处理要求
方法一：完成下面表格，用最小二乘法处理数据。
1
x=Mi (g) y=si –s0(mm)
2 800
3 1200
4 1600
5 2000
6 2400
7 2800
400
并给出E的结果。
最后比较两种方法得到的杨氏模量E。
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数据处理方法一
较好的报告
48
较好的报告
数据处理方法二
49
★ 延展法：单摆、简谐振动的周期测量，减小误差，连续测 量50个周期的时间t，再计算1个周期T。
10
3、平衡测量法 力学平衡法：天平原理 电学平衡法：通过电流、电压等电学量之间的平衡 进行测量。如单臂、双臂电桥测电阻。
稳态测量法：当系统达到并保持稳定状态时，进行
物理量的测量。如不良导体导热率的测量。
放置方式： ∏ 水平 ⊥ 垂直
10
20
30
40
70 50 60
80 90 10 01
10 1 20 130 14
0
0
15
0
mA
Ⅱ
0.5
等级Leabharlann A1ⅡA1
0.5
2
2
－ 直流
～ 交流
交直流两用
27
交直流两用电流表
交直流两用表，前 面分度不均匀部分， 要估计读数。
6：二极管电流过小。原因：极性接反，或接 线柱虚接。
0
10
0.2L
0.4L
0.6L
0.8L
1.0L
5.00
RL R
1
0.1
5.00
5.00
25
4：电阻箱的使用不当，电流过大或过小。 原因：换电阻时，如果瞬间全部是零电阻， 电 流过大，危险！有些同学将电阻放在9万欧姆， 忘记调回，会出现电流过小的现象。
接线柱 接线柱
999999 .
5 6 7 8 9 6 7 8 9 4 3 2 1
—等高共轴调整 分光计中望远镜与平行光管的调整； 双棱镜干涉实验中光具座上各光学元件的调整。 5、逐次逼进法：快捷有效，特别是应用零视法的 实验或零视仪器。 天平调整；分光计的调整。
17
六、数据处理方法
1、列表法：
在预习实验的基础上，进行分析 、根据实验中的直接测量量 列出数据记录表格，要求简单、明了，数据间关系明确。 金属杯体积测量数据(单位：mm)
36
RAC/R
示波器的使用
（1）仪器的初始状态，不一定是测量需要的状态。
（2）实验中分观察阶段和测量阶段。在测量阶段必 须把各测量微调档位放在校准“CAL”位臵。
（3）利用李萨茹图形测量频率时，一定是图形相对 稳定时，信号发生器的读数与“切点数比”计算出 来的结果。
（4）在电压和时间读数时档位不需要估读，波形格 数需要根据最小刻度进行估读。
6
三、光学实验 等厚干涉测量与读数显微镜使用
1、观察光波的干涉现象，学习利用光的干涉进行 几何量测量的方法。 2、掌握读数显微镜的正确使用。 3、掌握测定透镜曲率半径的一种方法。 4、学习不确定度的计算。
7
分光计－－麻雀虽小，五脏俱全
1、了解分光计的结构，明确分光计的调整要求。 2、掌握阿贝自准直式望远镜的结构特点，学会根 据自准直原理调整光路。
（5）触发源、触发模式和触发电平的选择对波形的 37 调节很重要，要在预习时多做了解。
38
分光计的调整和使用
1.预习不好，只是机械的抄书，
2. 对于分光计的调整过程，即使看过视频，老师又 讲过，但还有部分同学不清楚，说明有的同学没有 仔细预习实验。 3.做实验时有的同学调不出来图样，不是自己动脑 筋想办法，而是让同学帮助调，或是抱怨仪器不好 用。 4.有的同学调节时，不注意保护前一步的调整结果； 有的同学调整次序颠倒。
大学物理实验I
第二讲
2012.4. 7
1
本次课程内容
第一阶段实验小结 第二阶段实验介绍 下阶段选课安排和考试、考核说明 开放实验室介绍 物理实验竞赛介绍

2
۩ 第一阶段 基础实验小结
一、力学实验
1、 杨氏模量的静态法测量
2、 刚体转动惯量的测量
二、电学实验
1、滑线变阻器特性研究及测量二极管伏安特性 2、示波器的使用
适用条件：自变量没有误差，或与因变量相比误差很小；
自变量与因变量为线性关系。
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七、关于有效数字
1、 游标类（卡尺，分光计等）——仪器的读数值位；
2、刻度类（米尺，千分尺、指针式仪表，示波器荧屏） ——估计到分度值的1/2、1/4、1/5、1/10等。 注意：有效数字的估计位只取1位； 数值恰在刻线处应补“0”。 计算：按运算法则及舍入规则确定 误差：绝对误差取1位；相对误差可以取2位。
3、学习平行光的产生原理，检验平行光的方法。
4、了解读数系统的结构，学会读数。 5、应用：自准直法测量三棱镜的顶角和最小偏向 角。
8
四、基本实验方法（§4.1）
1、比较测量法
直接比较法：米尺、卡尺等测量长度、天平测质量
间接比较法：指针式电表测量电压、电流；频率的测量
9
2、放大测量法 力学放大法：千分尺、读数显微镜、迈克尔逊干涉仪 的读数系统——提高了仪器的分辨率。 电学放大法：电子放大电路的应用——示波器中小信 号的放大。 光学放大法：望远镜（分光计，杨氏模量）、光杠杆、 显微镜等。
20
从仪器上直接读取数据时，数字的最后1位为可疑数位：
3、 数字类（数字电表，数字毫秒计，信号发生器） ——记录到最后1个单位； 计算：直接测量量（如计算平均值）、间接测量量的 运算按运算法则及舍入规则确定。
误差：不确定度（绝对误差）取1位； 相对不确定度（相对误差）可以取2位。
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۩
第一阶段实验中的问题
三、光学实验 1、等厚干涉测量与读数显微镜使用
2、分光计的调整与使用
3
一、力学实验
1、学习基本物理量——长度（包括微小长度）、 质量、时间的测量。
2、学习数据处理的基本方法——列表法、图解法。 3、学习误差处理方法——直接测量、间接测量、 测量结果的不确定度估算；有效数字及其运算。
4、学会使用基本测量仪器——用钢卷尺、游标卡 尺、千分尺测量长度；用秒表（机械表、数字表、 电子毫秒计）测量时间；用物理天平测量质量。
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双面镜
a
40
预习较好
41
预习报告 不完整
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杨氏模量静态法测量
1：读数时，标尺的 位置si 或si不变。原因：是 光杠杆后足位置不对。