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《大学物理实验》习题集

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一、物理实验基本仪器的使用与训练

4.1 长度测量仪器与训练实验

1 在用米尺测量长方体的体积实验中,对长宽高分别测量了十次,将这些测量数据按测量序数和测量值的对应关系记入列表中,现问求体积时是否可以将测量序数相同时所对应的长宽高值相乘,共得到十组体积,然后对十个体积求平均来获得要求的体积值?

2 一般常见的米尺精度为,游标卡尺精度为,千分尺精度为。

3 千分尺是精确读数仪器,能否估读?

4 米尺测量时其起始位置选取在尺子的端头,试问这样测量对结果有影响吗?

5 螺旋测微器为什么叫做千分尺?

4.2 复摆的研究

1 影响复摆周期大小的因素有哪些?

2 复摆有哪些物理特性?

3 如何理解回转半径RG?

4 本实验是利用复摆的物理特性来测量重力加速度的?

5 本实验在理论推导过程中作了哪些近似?近似以后对实验结果有何影响?

4.4.1 电表的改装与校准

1 一表头为1毫安,内阻为150欧姆,把它改装成10毫安的电流表,在表头上并联多大的分流电阻?

2 一表头为1毫安,内阻为150欧姆,把它改装成5伏的电压表,在表头上串联多大的扩程电阻?

3 在把电流表改装成电压表实验中,都需要哪些器材?

4 欧姆表的标度尺与电流表和电压表有什么不同?

5 为什么要做改装电流表和电压表的校正曲线?

4.4.2示波器的调整和使用实验

1 波器荧光屏上无光点出现,有几种可能,怎样调节使光点出现?

2 示波器的主要功能是什么?示波器的组成?

3 示波器为什么能显示周期信号的变化过程?

4 如果锯齿信号周期是正弦信号周期的一半,屏上是什么图形?

5 李萨如图形不稳定,怎么调节?

4.4.6.1 单臂电桥测热敏电阻的温度系数

1 半导体热敏电阻具有怎样的温度特性?

2 平衡电桥和非平衡电桥有何异同点?

3 电桥选择不同量程时,对结果的准确度(有效数字)有何影响?

4 如何利用非平衡电桥测电阻?

5 非平衡电桥测电阻应注意什么?

4.4.6.2 直流双臂电桥测金属导体电阻率

1 直流双臂电桥与惠斯登电桥有那些异同之处?

2 实验中采用何种措施提高测量灵敏度?

3 双臂电桥平衡的条件是什么?

4 四端电阻器的电流端和电压端是如何区分的?

5 在测量电阻过程中应尽量使通电时间短,为什么?

4.5.1 分光仪的使用及三棱镜顶角的测定

1 在望远镜调焦时,为什么当观察到反射回来的绿“十”字像清楚时,说明望远镜已聚焦于无穷远处?

2 分光仪调节好的具体要求是什么?

3 调节的原理是什么?怎样才能调节好?

4 为什么分光仪要设两个游标?计算角度时,应注意什么?

5 分光仪有哪几部分组成?各部分作用是什么?

6 调整望远镜光轴垂直仪器转轴时,若观察到的现象是:平面镜A面反射的绿色十字像在上十字叉丝下方2mm处,而平面镜转过1800后至B面,绿色十字像在上十字叉丝下方10mm 处。问:

(a)望远镜是否垂直仪器转轴?平面镜是否平行仪器转轴?若两者均不满足,何者偏离较大?

(b)如何调节能较迅速使得平面镜转过1800的前后两次反射的绿色十字像都和上十字叉丝重合?

4.5.2 光栅衍射

1 实验中如何测定光谱线衍射角

?如何测定光谱级次?

2 用光栅观察衍射条纹的时候,光栅密度越大,衍射条纹将如何变化?

3 结合实验,你能观察到几级衍射条纹?

4 实验中如果把钠光源换成汞光源将观察到什么现象?

5 本实验是在分光仪上测量的,分光仪调节好的具体要求是什么?

4.5.5用超声光栅测定液体中的声速

1 为什么说声光器件相当于相位光栅?

2 声光效应有哪些可能的应用?

3 简述超声光栅形成的原理。

4 什么是驻波?形成条件是什么?

5 我们用的光源是什么?有几条特征谱线?

二、综合及应用型实验

5.1.1 用塔轮式转动惯量仪测量刚体的转动惯量5.1.2用气垫转盘测量刚体的转动惯量

1 刚体的转动惯量与哪些因素有关?如何通过实验验证?

2 滑轮半径及其质量对实验有无影响?

3 用转动惯量仪进行摩擦力矩和砝码下落时间的测量分别属于

(A)直接测量和间接测量(B)间接测量和直接测量

(C)直接测量和直接测量(D)间接测量和间接测量

4 用转动惯量仪测定转动惯量实验中,所画的直线为以下哪两个量的关系

(A) t―m (B) t2―m (C) t–1―m (D) t–2―m

5 用转动惯量仪测定转动惯量实验中,所画的直线为y = kx + C ,则C将

(A) C<0 (B)C=0 (C) C>0 (D) 不能确定

5.2 杨氏模量的测量

1 什么是杨氏模量?

2 弯曲法测量杨氏模量的公式是什么?

3 用公式来测量E,需要保证哪些实验条件?

4 在本实验中,为什么可以用不同精确度的量具测量多种长度量?为什么有些需要多次测量,有些单次测量就可以?

5 在本实验的磁场中在小于2MM的范围内,微小位移Z和霍尔电压时什么样的关系?

5.3.1 变温粘滞系数研究

1 若有两个密度不同的针,试说明如何利用本实验装置测量液体的密度?并推导测量公式。

2 针在下落过程中应保持垂直状态:

若针头部偏向霍耳探头,时间数据偏大还是偏小?

若针尾部偏向霍耳探头,时间数据偏小还是偏大?

3 如果盛油的容器有略微倾斜,对测量结果有无影响?

4 粘滞力的大小与接触面面积以及接触面处的速度梯度成正比。

5 对于半径为r的球形物体,在无限宽广的液体中以速度v运动,无涡流产生时,小球受到的粘滞阻力?

5.4 弦音振动

1 弦线上的驻波是如何形成的?

2 根据公式(5-49)振幅与什么有关?与什么无关?

3 如何确定该波的波长?

4 张力、频率一定时,想调出较多的波腹,弦线应紧些还是松些?

5 当弦线的线密度加大时,应如何做才能使波的传播速度不变?

5.5 振动的研究——波尔共振实验

1 本实验不做自由震荡直接做阻尼振荡可以吗?为什么?

2 本实验的自由震荡少做几组可以吗?

3 波尔共振实验中做幅频特性及想频特性曲线为什么横坐标都采用r ωω/而不是ω?

4 本实验是否可以脱离网络单独操作?

5 做波尔共振实验没有任何意义?

5.6 液体表面张力系数的测量

1 液体表面张力系数和什么因素有关?

2 利用力敏传感器测量液体表面张力系数有什么优点?

3 液体表面张力产生的原因是什么?

4 实验过程中金属环有微弱的晃动对实验结果有什么影响?

5 室温的变化对实验有没有影响?

5.7 线膨胀系数测定

1 线胀系数的概念是什么?

2 不同物质线胀系数是否相同?为什么?

3 同一物质的线胀系数和什么有关?

4 )(121t t L L -?=

α,此式中哪些量容易测量?哪些量不易测量?

从上面的分析可以看出△L 的测量是本实验要解决的关键问题,为了能准确测量这样微小的伸长量, 必须采用哪些特殊的方法?

5.8 不良导体导热系数的测量实验

5.9金属比热容实验

5.10 小型制冷装置制冷功率和制冷效率的测量

5.11声速测量实验

1 本实验用什么方法测量空气中声速?理论依据是什么?具体测那些物理量?

2 为什么要在超声换能器固有共振频率下进行声速的测量?

3 如何调整超声换能器固有共振状态?判断依据是什么?

4 超声换能器的作用?

5 如何测液体中声速?

5.13 热电偶定标

5.17 通电圆线圈和亥姆霍兹线圈磁场的测量

1 本实验如何测磁场?

2 每次测量不同位置磁感应强度时,为何要将毫特计调零?

3 通电圆线圈轴线上磁场的分布有什么特点?

4 亥姆霍兹线圈所产生的磁场有什么特点?

5 亥姆霍兹线圈能产生强磁场吗?为什么?

5.18 几何光学的应用与研究

1 根据自己的实际光路画出显微镜光路图?

2 试计算所组显微镜的有效放大率?

3 试自己画出显微镜的成像光路?

4 根据所给的实验器件自组望远镜系统?

5 根据实验内容研究潜艇潜望镜原理,给出主要光路图?

5.20 等厚干涉的研究与应用

1 什么是等厚干涉?

2 计算平凸透镜曲率半径的公式是什么?

3 用劈尖测量细丝直径的公式是什么?

4 若视场中呈亮黄色却看不到牛顿环,是什么原因?

5 以毫米为单位,本实验读数精确到小数点后几位?

5.21 单缝衍射的相对光强分布

1 单缝衍射中央亮条纹的角宽度是次级明纹宽度的________倍

2 暗条纹以中央明纹中心为中心,________左右对称分布

3 增加(减小)接收屏到单缝的距离,条纹间距______

4 什么叫光的衍射现象?试说明单缝衍射的两大种类。

5 单缝衍射图样中明纹和暗纹的产生条件?

5.22 光的偏振

1 玻璃平板在布儒斯特角的位置上时,反射光束是什么偏振光?它的振动是在平行于入射面内还是在垂直于入射面内?

2 通过起偏和检偏的观测,应当如何判别自然光和偏振光?

3 光的偏振现象说明了什么?一般用哪个矢量表示光的振动方向?

4 2片正交偏振片中间再插入一偏振片会有什么现象?怎样解释?

5 迎着太阳驾车,路面的反光很耀眼,一种用偏振片做成的太阳镜能减弱甚至消除这种眩光。这种太阳镜较之普通的墨镜有什么优点?应如何设置它的偏振化方向?

5.26 多普勒效应的研究与应用

1.一架低空飞行的飞机,从远处水平匀速地飞至某同学头顶上空,若飞机振动的频率始终不变,从听到声音至飞机飞到该同学头顶上空时刻前,他听到的飞机声音的音调()

A.不变,且一直与飞机实际发出的声音音调相同;

B.不变,且一直与飞机实际发出的声音音调低;

C.不变,且一直与飞机实际发出的声音音调高;

D.一直与飞机实际发出的声音音调高,但音调逐渐变低,越来越接近实际发出的。

2. 宇宙大爆炸后,星球之间的距离越来越远从某星球发射的射线被地球接受如果发射的是红光,那么接受的可能是红外线接受的波的波长会变大为什么?第二个问题考虑是用光速还是相对速度?

3.什么是多普勒效应?

5.27 PN结正向电压温度特性研究

5.28.1铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线

1 铁磁材料的磁化特点有哪些?

2 起始磁化曲线的定义?

3 磁滞回线包围面积的大小有何意义?

4 分别说明s ,,,

r c

B B H的物理意义?

5 如何判断磁滞回线达到饱和,为饱和磁滞回线?

5.29.1霍尔效应的研究(5.29.2霍尔效应测螺线管轴线磁场)

1 什么叫霍尔效应?如何利用霍尔效应测磁场?

2 为什么霍尔元件都要用半导体材料制成而不用金属材料?

3 本实验中怎样消除负效应的影响?还有什么实验中采取类似的方法去消除系统误差?

4 用霍尔法测磁感应强度时,霍尔片上除了不等势电压外,还存在由热电效应和热磁效应引起的各种副效应,这些副效应大多通过____________方法,即改变_________和___________的方向加以消除。

5 如果电流沿X轴方向,磁场沿Z轴方向,由在Y轴方向测得的霍尔电压可推知霍尔电场沿Y轴正向,则此霍尔元件是由____(填N型或P型)半导体材料制造的。

6 由螺线管轴向磁场与轴向位置曲线如何校正霍尔片的准确位置?

5.30 光纤通信原理和光纤传感器特性研究

1 光纤通信可用的信号波长有要求吗?

2 光纤通信效果一定优于电信号通信效果吗?

3 光纤传感器有没有距离的限制?

4 本实验求出的电机转速准确与否取决于那些因素?

5 在光纤传感器特性研究实验中光纤位移传感器测位移时对被测体的表面有些什么要求?

三、近代物理实验

6.1.1 光电效应法测量普朗克常数

1 一般来说,光电管的阳极和阴极的材料不同,它们的逸出功也不同,而且阴极的逸出功总是小于阳极的逸出功,因此它们之间的接触电势差在K-A空间形成的是一个反向阻挡电场,试定量说明接触电势差对光电管伏安曲线的影响?

2 如何由光电效应测出普朗克常量h?

3 什么是截止电位与截止频率?

4 何谓暗电流?它由什么原因引起的?

5 为什么光电流的大小与入射光的强度大小成正比?

6.2 迈克耳逊干涉仪的调整与使用

6.2.1 双光束等倾干涉

1 什么是等倾干涉?

2 当两镜间距离增大时,干涉条纹如何变化?

3 当两镜间距离减小时,干涉条纹如何变化?

4 补偿镜与反射镜之间的角度是多少?

5 以毫米为单位,本实验读数精确到小数点后几位?

6.2.2 多光束干涉

1 F-P干涉仪观察的是什么性质的条纹?

2 多光束干涉定域在何处?

3 干涉条纹是什么形状?

4 如何观察干涉条纹?

5 为什么使用扩展光源?

6.3 光速测量

1 相位法测量光速实验中,光速的误差主要来源于什么物理量的测量误差?为什么?

2 本实验所测定的是100MHZ调制波的波长和频率,能否把实验装置改成直接发射同频率的无线电波并对它的波长进行绝对测量。为什么?

3 相位法测量可不可以将示波器换为比相器?

4 本实验介绍的两种发法都属于实验室方法。(对)

5 试比较两种方法的测量结果,为什么会这样?

6.4.1 透射式全息照相—普通全息照相

1 全息照相与普通照相有哪些不同?

2 全息照相的主要特点是什么?

3 影响拍摄成功或失败的因素有哪些?

4 如果参考光的位相改变180°,是否会导致全息图的黑白颠倒?

5 全息照相技术的主要应用有哪些?

6.5 夫兰克—赫兹实验

1 k G U 1、K G U 2、A G U 2分别是什么电压?在实验中的作用是什么?

2 夫兰克-赫兹实验中原子与电子碰撞在什么情况下是弹性碰撞,什么情况下是非弹性碰撞?

3 板极电流不够稳定的原因是什么?

4 为什么A I -K G U 2曲线上各谷点电流随K G U 2的增大而增大?

5 夫兰克-赫兹实验曲线为什么呈周期性变化?

6.6 密立根油滴实验

1 密立根油滴实验:除了测量油滴的上升与下降时间外, 需要知道那些参量,才能计算油滴的带电荷量?

2 密立根油滴实验中,用静态法测量,如果两极板之间不平行对测量结果有什么影响?

3 如果一个油滴的平衡电压为200V ,如果把电压加大到300V ,油滴受力如何?如何运动?

4 实验中测量油滴匀速运动的时间t 时,如何保证油滴作匀速运动?

5 实验中发现油滴逐渐变模糊,是什么原因?如何处理?

6.10 钨的逸出功的测定

1 什么是热电子发射?研究热电子发射的目的是什么?

2 影响灯丝发射电流密度的主要参量是( )和( )。灯丝的( )越高,发射电流密度就愈大;金属的( )愈小,发射电流密度亦愈大。

3 理想的金属热电子发射体应该具有什么特点?

4 什么是肖脱基效应?如何求得零场电流?

高中物理会考试题

高中会考物理试卷 本试卷分为两部分。第一部分选择题,包括两道大题,18个小题(共54分);第二部分非选择题,包括两道大题,8个小题(共46分)。 第一部分选择题(共54分) 一、本题共15小题,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项 ......是符合题意的。(每小题3分,共45分)。 1. 下列物理量中属于矢量的是 A. 速度 B. 质量 C. 动能 D. 时间 2. 发现万有引力定律的物理学家是 A. 安培 B. 法拉第 C. 牛顿 D. 欧姆 3. 图1是某辆汽车的速度表,汽车启动后经过20s,速度表的指针指在如图所示的位置,由表可知 A. 此时汽车的瞬时速度是90km/h B. 此时汽车的瞬时速度是90m/s C. 启动后20s内汽车的平均速度是90km/h D. 启动后20s内汽车的平均速度是90m/s 4. 一个质点沿直线运动,其速度图象如图2所示,则质点 A. 在0~10s内做匀速直线运动 B. 在0~10s内做匀加速直线运动 C. 在10s~40s内做匀加速直线运动 D. 在10s~40s内保持静止 5. 人站在电梯中随电梯一起运动,下列过程中,人处于“超重”状态的是 A. 电梯加速上升 B. 电梯加速下降 C. 电梯匀速上升 D. 电梯匀速下降 6. 一石块从楼顶自由落下,不计空气阻力,取g=10m/s2,石块在下落过程中,第1.0s末速度的大小为 A. 5.0m/s B. 10m/s C. 15m/s D. 20m/s 7. 如图3所示,一个物块在与水平方向成α角的恒力F作用下,沿水平面向右运动一段距离x,在此过程中,恒力F对物块所做的功为

A. B. C. D. 8. “嫦娥一号”探月卫星的质量为m ,当它的速度为v 时,它的动能为 A. mv B. C. D. 9. 飞机着地后还要在跑道上滑行一段距离,机舱内的乘客透过窗户看到树木向后运动,乘客选择的参考系是 A. 停在机场的飞机 B. 候机大楼 C. 乘客乘坐的飞机 D. 飞机跑道 10. 下列过程中机械能守恒的是 A. 跳伞运动员匀速下降的过程 B. 小石块做平抛运动的过程 C. 子弹射穿木块的过程 D. 木箱在粗糙斜面上滑动的过程 11. 真空中有两个静止的点电荷,若保持它们之间的距离不变,而把它们的电荷量都变为原来的2倍,则两电荷间的库仑力将变为原来的 A. 2倍 B. 4倍 C. 8倍 D. 16倍 12. 如图4所示,匀强磁场的磁感应强度为B ,通电直导线与磁场方向垂直,导线长度为L ,导线中电流为I ,该导线所受安培力的大小F 是 A. B. C. D. 13. 下表为某电热水壶铭牌上的一部分内容,根据表中的信息,可计算出电热水壶在额定电压下以额定功率工作 14. ①(供选学物理1-1的考生做) 下列家用电器中主要利用了电流热效应的是 A. 电视机 B. 洗衣机 C. 电话机 D. 电饭煲 ②(供选学物理3-1的考生做) 在图5所示的电路中,已知电源的电动势E=1.5V ,内电阻r=1.0Ω,电阻R=2.0Ω,闭合开关S 后,电路中的电流I 等于 A. 4.5A B. 3.0A C. 1.5A D. 0.5A 15. ①(供选学物理1-1的考生做) 面积是S 的矩形导线框,放在磁感应强度为B 的匀强磁场中,当线框平面与磁场方向垂直时,穿过导线框所围面积的磁通量为 A. B. C. BS D. 0 ②(供选学物理3- 1的考生做) 如图6所示,在电场强度为E 的匀强电场中,一个电荷量为q 的正点电荷,沿电场线方向从A 点运动到B 点,A 、 B 两点间的距离为d ,在此过程中电场力对电荷做的功等于 A. B. C. D. αsin Fx α cos Fx αsin Fx αcos Fx mv 212mv 2mv 2 1 B IL F =I BL F =BIL F =L BI F =B S S B q Ed d qE qEd E qd

浅谈大学物理实验教学设计

浅谈大学物理实验教学设计 【摘要】大学物理实验是高等院校理工科学生必修的一门重要基础课。在提高学生的科学素质、培养学生的创新精神和实践能力中具有特殊的作用。实施新型实验教学方式已成为大学物理实验教学改革和实践的热点。本文对大学物理实验教学模式进行研究对该实验教学模式中的“完善实验教学设计”进行了详细分析。 【关键词】大学物理实验;创新能力;教学模式 物理学是一门实验科学,是物理学的基础。凡是物理学的概念、规律及公式都是以客观实验为基础的,即物理理论绝不能脱离物理实验的验证。大学物理实验作为大学生进校后的第一门科学实验课程,不仅应让学生受到严格的、系统的实验技能训练掌握科学实验的基本原理、方法和技巧,更主要的是要培养学生严谨的科学思维能力和创新精神,培养学生理论联系实际、分析和解决实际问题的能力,特别是与科学技术发展相适应的综合能力。因而实验教学应该面对时代的发展、科技进步的新趋势和新挑战不断有所改变和创新。只有这样才能适应社会对人才知识和科学素质越来越高的要求[1]。为了搞好大学物理实验教学,教师必须重视和研究实验教学。首先,要进行完善的实验教学设计,确定明确的实验目标;其次,要提供开放的实验环境和及时的辅导,让学生不断自主地进行实验探索并获得成就感;再次,要充分利用现代教育媒体和信息技术手段,提高实验教学效率加强教师与学生的互动,激发学生对实验的探索兴趣和重视[2-3]。本文对如何完善实验教学设计结合我院大学物理实验的教学模式进行研究和探讨。 大学物理实验教学是消化理论知识验证知识的过程它有助于锻炼和提高学生的实验方法和技能。随着科学技术的不断进步和发展物理实验将在学生的知识、能力和素质的培养方面发挥越来越重要的作用。 1 以素质教育为目的,建立物理实验课程新体系 课程体系重新设置的重点是:加强基础,重视应用,培养能力,提高素质,把“知识、能力、素质”三要素贯穿整个实验教学改革过程。实验课程体系的设计必须让学生系统掌握物理实验的基本知识、基本方法和基本技能,打好基础;同时还必须与现代科学技术接轨,现代科技成果与经典课程内容相互渗透,是在对实验课程体系改革时应充分给以关注的问题。 2 授课对象起点分析 《大学物理实验》课程是针对全体工科专业开设,开设时间在大学第二、三学期。学生为地方高考青年学生,已经具备了比较扎实的科学文化基础。经过大学第一学期物理课程的学习,学生掌握了大学物理的一般规律和一般物理实验的基本原理,对常见物理现象具有感性认识和一般的理性理解。本科学生总体知识水平较好,但动手能力一般,实操经验不强,对《大学物理实验》课程的学习大

大学物理实验教学大纲.doc

《大学物理实验》教学大纲 课程编号: 72201008/72201009 课程名称:大学物理实验 英文名称: College Physics Experiments 课程性质:学科基础课 总学时: 72学时 学分: 2分 适用专业:测控技术与仪器专业 先修课程:大学物理 一、实验目的与任务 物理实验课是对学生进行实验教育的入门课程,其教学目的在于使学生学习物理实验基础知识 的同时,受到严格训练,掌握初步的实验能力,养成良好的实验习惯和严谨的科学作风。 二、教学基本要求 通过实验教学,加深对基础理论知识的理解,培养学生实验动手能力,并掌握一些基本仪器的使 用方法。 三、实验项目与类型 力学部分

热学部分 电磁学学部分

光学部分 四、实验教学内容及学时分配 基础知识 测量与误差,主要讲述误差理论及数据处理 力学部分 实验一长度的综合测量 1.目的要求 练习使用测长度的几种常用仪器,练习做好记录和计算不确定度。 2.方法原理 用米尺、游标卡尺、螺旋测微仪测滚珠的直径和圆柱管的内外半径和高度。 3.主要实验仪器及材料 米尺、游标卡尺、螺旋测微仪、滚珠、圆柱管。 4.掌握要点 米尺、游标卡尺、螺旋测微仪的使用方法及不确定度的计算方法。 5.实验项目: (1)用游标卡尺测圆柱管的内外半径及高度,并计算其体积。 (2)用螺旋测微仪测滚珠的直径。 (3)不确定度的计算。 实验二单摆 1.目的要求 用停表和米尺,测单摆的周期和摆长,并求出当地的重力加速度值。 2.方法原理

g l T π2= ()()2 22)(?? ? ??+??? ??=t t u l l u g g u 。 3.主要实验仪器及材料 单摆、停表、钢尺。 4.掌握要点 测量单摆周期的注意事项、重力加速度的不确定度的计算。 5.实验项目: (1)用游标卡尺测小球的直径。 (2)用钢尺测悬线的长度。 (3)用停表测单摆的周期(不改变摆长,测5次,每次30个周期的时间) (4)计算重力加速度和它的不确定度。 (4)改变摆长,测单摆的周期,用作图法算出重力加速度。 实验三 测重力加速度 1.目的要求 掌握几种测重力加速度的方法。 2.方法原理 自己 3.主要实验仪器及材料 自由落体装置、数字毫秒计、光电计时装置 ,单摆 气垫导轨。 4.掌握要点 掌握测量重力加速度的方法。 5.实验项目: (1)根据原理设计实验方案。 (2)记录实验数据 (3)数据处理及不确定度的计算。 实验四 密度的测定 1.目的要求 熟练掌握物理天平的调节和使用方法,掌握静力称衡法和比重瓶法。 2.方法原理 v m = ρ,质量用天平称量,体积用阿基米德定律求出。 3.主要实验仪器及材料 物理天平,游标卡尺、比重瓶,小烧杯、温度计、酒精、不规则玻璃块。 4.掌握要点 物理天平的调节和方法、测量密度的两种方法:静力称衡法和比重瓶法。 5.实验项目: (1)学习调整和使用物理天平。 (2)用流体静力称衡法测固体的密度。 (3)用比重瓶法测酒精的密度。 实验五 拉伸法测杨氏弹性模量 1.目的要求 用伸长法测定金属丝的杨氏模量,学习光杠杆原理并掌握使用方法。

大学物理创新设计实验报告

大学物理创新设计实验报告 篇一:物理创新设计实验报告大学物理 浙江海 物理创新设计实验报告 实验名称:利用霍尔效应法测量空间的磁场分布指导教师:鲁晓东 专业:数学与数学应用 班级: B10数学 实验者:于祥雨吴联帅 学号:100 实验日期: XX年12月01日 洋学院 利用霍尔效应法测量空间的磁场分布 实验者:于祥雨同组实验者:吴联帅指导老师:鲁晓东 (B10数学 8 654495 ;B10数学 8 670903) 【摘要】通过霍尔效应法测量霍尔电流和励磁电流的方法,并使用“对称测量法”消除副效应的影响,最终通过多组数据的处理,得出空间磁场分布。 【关键词】霍尔效应;霍尔电流;对称测量法;磁场分布 一、引言

空间磁场实际存在,但是人眼看不到,因此用直接的方法测量是行不通的。本实验正是考虑了这点,通过测量霍尔电流和励磁电流的方式,通过霍尔电流、励磁电流和磁场强度的关系,间接的测出磁场强度。并结合多组数据的处理,最大程度减小误差,使实验更加科学、严谨,从而使得实验方法具有可实施性和借鉴性。 二、设计原理 2.1简介 置于磁场中的载流体,如果电流方向与磁场垂直,则在垂直于电流和磁场的方向会产生一附加的横向电场,这一现象是霍普金斯大学研究生霍尔于1879年发现的,后被称为霍尔效应。如今霍尔效应不但是测定半导体材料电学参数的主要手段,而且利用该效应制成的霍尔器件已广泛用于非电量的电测量、自动控制和信息处理等方面。在工业生产要求自动自动检测和控制的今天,作为敏感元件之一的霍尔器件,将有更广泛的应用前景。掌握这一富有实用性的实验,对日后的工作将有益处。 2.2霍尔效应 霍尔效应是磁电效应的一种,当电流垂直于外磁场通过导体时,在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差,这个电势差就被叫做霍尔电势差。 导体中的载流子在外加磁场中运动时,因为受到洛仑兹

--会考-高中物理会考模拟试题及答案

高中物理会考模拟试题及答案 、单解选择题(本题为所有考生必做?有16小题,每题2分,共32分?不选、多选、错选均不给分) 1.关于布朗运动,下列说法正确的是 A.布朗运动是液体分子的无规则运动 E.布朗运动是悬浮微粒分子的无规则运动 C.悬浮颗粒越大,布朗运动越明显 D.液体温度越高,布朗运动越不明显 2 .下列有关热力学第二定律的说法不正确的是 A .不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其他变化 B .不能可从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化 C. 第二类永动机是不可能制成的 D .热传导的可以由低温物体向高温物体方向进行 3 .如图所示,以下说法正确的是 A .这是直流电 B .这是交流电,电压的有效值为200V C. 这是交流电,电压的有效值为 10^ 2 V D .这是交流电,周期为 2s 4. A、B两物体的动量之比为2:1,动能的大小之比为 1:3,则它们的质量之比为() A . 12:1 B . 4:3 C. 12:5 D. 4:3 5. 关于运动和力的关系,下列说法正确的是() A.当物体所受合外力不变时,运动状态一定不变 E.当物体所受合外力为零时,速度大小一定不变 C.当物体运动轨迹为直线时,所受合外力一定为零 D.当物体速度为零时,所受合外力一定为零 6 .关于摩擦力,以下说法中正确的是() A.运动的物体只可能受到滑动摩擦力 E.静止的物体有可能受到滑动摩擦力 C.滑动摩擦力的方向总是与运动方向相反 D.滑动摩擦力的方向不可能与运动方向一致 7 .下列关于电容器的说法,正确的是

A .电容器带电量越多,电容越大 B .电容器两板电势差越小,电容越大

大学物理实验设计性实验方案

普通物理实验设计性实验方案 实验题目:简单显微镜的设计 班级:物理学2011级(2)班 学号:2011433175 姓名:唐洁 指导教师:陈广萍 凯里学院物理与电子工程学院2013 年3月

简单显微镜的设计 要求: 1. 了解显微镜的基本光学系统及放大原理,以及视觉放大率等概念; 2. 学会按一定的原理自行组装仪器的技能及调节光路的方法; 3. 学会测量显微镜的视觉放大率; 4. 简单显微镜的放大率为31.8; 5. 物镜与目镜之间的距离为24cm ,即光学间隔为1 6.6cm 。 序 言 显微镜是最常用的助视光学仪器,且常被组合在其他光学仪器中。因此,了解并 掌握它的构造原理和调整方法,了解并掌握其放大率的概念和测量方法,不仅有助于加 深理解透镜的成像规律,也有助于正确使用其他光学仪器。 一、实验原理 (一)、光学仪器的视觉放大率 显微镜被用于观测微小的物体,望远镜被用于观测远处的目标,它们的作用都是 将被观测的物体对人眼的张角(视角)加以放大。显然,同一物体对人眼所张的视角与 物体离人眼的距离有关。在一般照明条件下,正常人的眼睛能分辨在明视距离处相距为 0.05~0.07mm 的两点。此时,这两点对人眼所张的视角约为/1,称为最小分辨角。当 微小物体(或远处物体)对人眼所张视角小于此最小分辨角时,人眼将无法分辨,因而 需借助光学仪器(如放大镜、显微镜、望远镜等)来增大物体对人眼所张的视角。这是 助视光学仪器的基本工作原理,它们的放大能力可用视觉放大率Γ表示,其定义为 w w tan tan / =Γ (1) 式中,w 为明视距离处物体对眼睛所张的视角,/w 为通过光学仪器观察时在明视距离 处的成像对眼睛所张的视角。 (二)、显微镜及其视觉放大率 最简单的显微镜是由两个凸透镜构成的。其中,物镜的焦距很短,目镜的焦距较 长。它的光路如图所示,图中的o L 为物镜(焦点在o F 和/o F ),其焦距为o f ;e L 为目镜, 其焦距为e f 。将长度为1y 的被观测物AB 放在o L 的焦距外且接近焦点o F 处,物体通过 物镜成一放大的倒立实像//B A (其长度为2y )。此实像在目镜的焦点以内,经过目镜放

理工科大学物理实验课程教学基本要求

附件2: 理工科大学物理实验课程教学基本要求 物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式、相互作用及其转化规律的自然科学。它的基本理论渗透在自然科学的各个领域,应用于生产技术的许多部门,是其他自然科学和工程技术的基础。 在人类追求真理、探索未知世界的过程中,物理学展现了一系列科学的世界观和方法论,深刻影响着人类对物质世界的基本认识、人类的思维方式和社会生活,是人类文明的基石,在人才的科学素质培养中具有重要的地位。 物理学本质上是一门实验科学。物理实验是科学实验的先驱,体现了大多数科学实验的共性,在实验思想、实验方法以及实验手段等方面是各学科科学实验的基础。 一.课程的地位、作用和任务 物理实验课是高等理工科院校对学生进行科学实验基本训练的必修基础课程,是本科生接受系统实验方法和实验技能训练的开端。 物理实验课覆盖面广,具有丰富的实验思想、方法、手段,同时能提供综合性很强的基本实验技能训练,是培养学生科学实验能力、提高科学素质的重要基础。它在培养学生严谨的治学态度、活跃的创新意识、理论联系实际和适应科技发展的综合应用能力等方面具有其他实践类课程不可替代的作用。 本课程的具体任务是: 1.培养学生的基本科学实验技能,提高学生的科学实验基本素质,使学生初步掌握实验科学的思想和方法。培养学 生的科学思维和创新意识,使学生掌握实验研究的基本方法,提高学生的分析能力和创新能力。 2.提高学生的科学素养,培养学生理论联系实际和实事求是的科学作风,认真严谨的科学态度,积极主动的探索精 神,遵守纪律,团结协作,爱护公共财产的优良品德。 二、教学内容基本要求 大学物理实验应包括普通物理实验(力学、热学、电磁学、光学实验)和近代物理实验,具体的教学内容基本要求如下: 1.掌握测量误差的基本知识,具有正确处理实验数据的基本能力。 (1)测量误差与不确定度的基本概念,能逐步学会用不确定度对直接测量和间接测量的结果进行评估。 (2)处理实验数据的一些常用方法,包括列表法、作图法和最小二乘法等。随着计算机及其应用技术的普及,应包括用计算机通用软件处理实验数据的基本方法。 2.掌握基本物理量的测量方法。 例如:长度、质量、时间、热量、温度、湿度、压强、压力、电流、电压、电阻、磁感应强度、光强度、折射率、电子电荷、普朗克常量、里德堡常量等常用物理量及物性参数的测量,注意加强数字化测量技术和计算技术在物理实验教学中的应用。 3.了解常用的物理实验方法,并逐步学会使用。 例如:比较法、转换法、放大法、模拟法、补偿法、平衡法和干涉、衍射法,以及在近代科学研究和工程技术中的广泛应用的其他方法。 4.掌握实验室常用仪器的性能,并能够正确使用。 例如:长度测量仪器、计时仪器、测温仪器、变阻器、电表、交/直流电桥、通用示波器、低频信号发生器、分光仪、光谱仪、常用电源和光源等常用仪器。 各校应根据条件,在物理实验课中逐步引进在当代科学研究与工程技术中广泛应用的现代物理技术,例如,激光技术、传感器技术、微弱信号检测技术、光电子技术、结构分析波谱技术等。 5.掌握常用的实验操作技术。

物理创新设计实验报告 大学物理

浙江海洋学院 物理创新设计实验报告 实验名称:利用霍尔效应法测量空间的磁场分布指导教师:鲁晓东 专业:数学与数学应用 班级:B10数学 实验者:于祥雨吴联帅 学号:100601108 100601118 实验日期:2011年12月01日

利用霍尔效应法测量空间的磁场分布 实验者:于祥雨 同组实验者:吴联帅 指导老师:鲁晓东 (B10数学 100601108 654495 ;B10数学 100601118 670903) 【摘要】通过霍尔效应法测量霍尔电流和励磁电流的方法,并使用“对称测量法”消除副效应的影响,最终通过多组数据的处理,得出空间磁场分布。 【关键词】霍尔效应;霍尔电流;对称测量法;磁场分布 一、引言 空间磁场实际存在,但是人眼看不到,因此用直接的方法测量是行不通的。本实验正是考虑了这点,通过测量霍尔电流和励磁电流的方式,通过霍尔电流、励磁电流和磁场强度的关系,间接的测出磁场强度。并结合多组数据的处理,最大程度减小误差,使实验更加科学、严谨,从而使得实验方法具有可实施性和借鉴性。 二、设计原理 2.1简介 置于磁场中的载流体,如果电流方向与磁场垂直,则在垂直于电流和磁场的方向会产生一附加的横向电场,这一现象是霍普金斯大学研究生霍尔于1879年发现的,后被称为霍尔效应。如今霍尔效应不但是测定半导体材料电学参数的主要手段,而且利用该效应制成的霍尔器件已广泛用于非电量的电测量、自动控制和信息处理等方面。在工业生产要求自动自动检测和控制的今天,作为敏感元件之一的霍尔器件,将有更广泛的应用前景。掌握这一富有实用性的实验,对日后的工作将有益处。 2.2霍尔效应 霍尔效应是磁电效应的一种,当电流垂直于外磁场通过导体时,在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差,这个电势差就被叫做霍尔电势差。 导体中的载流子在外加磁场中运动时,因为受到洛仑兹力的作用而使轨迹发生偏移,并在材料两侧产生电荷积累,形成垂直于电流方向的电场,最终使载流子受到的洛仑兹力与电场斥力相平衡,从而在两侧建立起一个稳定的电势差即霍尔电压。正交电场和电流强度与磁场强度的乘积之比就是霍尔系数。平行电场和电流强度之比就是电阻率。 因此,对于一个已知霍尔系数的导体,通过一个已知方向、大小的电流,同时测出该导体两侧的霍尔电势差的方向与大小,就可以得出该导体所处磁场的方向和大小。 2.3实验原理 霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛伦兹力作用而引起的偏转。当带电粒子(电子或空穴)被约束在固体材料中,这种偏转就导致在垂直电流和磁场方向上产生正负电荷的聚积,从而形成附加的横向电场,即霍尔电场H E 。如图2-1所示的半导体式样,若在X 方向通以电流H I ,在Z 方向加磁场B ,则在Y 方向即试样2-4电极两侧就开始聚集异号电荷而产生相应的附加电场。电场的指向取决于试样的导电类型。对图2-1所示的N 型试样,霍尔电场为Y -方向。显然,霍尔电场H E 是阻止载流子继续向侧面偏移,当载流子所受的横向电场力H eE 与洛伦兹力evB 相等,样品两侧电荷的积累就达到动态平衡,故: H eE evB = (2.3.1) 其中H E 为霍尔电场,v 是载流子在电流方向上的平均漂移速度。

大学物理实验教案-牛顿第二定律的验证-修订

大学物理实验教案实验名称牛顿第二定律的验证教学时数2学时 教学目的和要求1.熟悉气垫导轨的构造,掌握正确的使用方法。 2.熟悉光电计时系统的工作原理,学会用光电计时系统测量短暂时间的方法。3.学会测量物体的速度和加速度。 4.学习在气垫导轨上验证牛顿第二定律。 教学重点1、气垫导轨和光电计时系统的调节和使用。 2、速度和加速度的测量方法。 3、验证牛顿第二定律。 教学难点1、气垫导轨和光电计时系统的调节和使用。 2、速度和加速度的测量方法。 教学内容1、光电计时系统的工作原理和使用方法 2、气垫导轨的检查和调平法(静态调平法和动态调平法) 3、测量粘性阻尼系数 4、测量加不同砝码时的加速度 5、验证牛顿第二定律 教学方法先讲授,然后实际演示操作要点。 教学手段 学生操作,随堂检查操作情况。根据学生的操作情况将容易犯错的问题做重点提示,学生可以根据操作中遇到的具体问题个别提问。 时间分配讲授30分钟,学生操作70分钟。板书设计实验目的、测量关系式、数据记录表格。 主要参考资料1、杨述武等,《普通物理实验》(第四版)[M]. 北京:高等教育出版社,2007. 2、郑庚兴,《大学物理实验》[M]. 上海:上海科学技术文献出版社,2004. 3、黄水平,《大学物理实验》[M]. 北京:机械工业出版社,2012. 4、徐扬子,丁益民,《大学物理实验》[M]. 北京:科学出版社,2006. 5、李蓉,《基础物理实验教程》[M]. 北京:北京师范大学出版社,2008.

实验名称:牛顿第二定律的验证 实验目的: 1.熟悉气垫导轨的构造,掌握正确的使用方法。 2.熟悉光电计时系统的工作原理,学会用光电计时系统测量短暂时间的方法。 3.学会测量物体的速度和加速度。 4.学习在气垫导轨上验证牛顿第二定律。 实验仪器: 气垫导轨(L-QG-T-1500/5.8)滑块 电脑通用计数器(MUJ-ⅡB)电子天平 游标卡尺气源 砝码 实验原理: 力学实验最困难的问题就是摩擦力对测量的影响。气垫导轨就是为消除摩擦而设计的力学实验的装置,它使物体在气垫上运动,避免物体与导轨表面的直接接触,从而消除运动物体与导轨表面的摩擦,让物体只受到几乎可以忽略的摩擦阻力。利用气垫导轨可以进行许多力学实验,如测定速度、加速度、验证牛顿第二定律、动量守恒定律、研究简谐振动等。 根据牛顿第二定律,对于一定质量的物体,其所受的合外力和物体所获得的加速 度之间存在如下关系: (1) 此实验就是测量在不同的作用下,运动系统的加速度,检验二者之间是否符合上述关系。 在调平导轨的基础上,测出阻尼系数后,如下图所示,将细线的一端结在滑块上,另 一端绕过滑轮挂上砝码。此时运动系统(将滑块、滑轮和砝码作为运动系统)所受到的合外力为: A门B门 细线 滑轮 砝码 (2) 式中平均速度(单位用)与粘性阻尼常量之积为滑块与导轨间的粘性阻力,为滑轮的摩擦阻力,暂时不考虑这项。 在此方法中运动系统的质量,应是滑块质量,全部砝码质量(包括砝码托)以

大学物理设计性实验设计性实验报告

大学物理实验设计性实 验 --电位差计测金属丝电 阻率 姓名:马野 班级:土木0944 学号: 0905411418 指导教师:曹艳玲 实验地点:大学物理实验教学中心

【实验目的】 1. 了解电位差计的结构,正确使用电位差计; 2掌握电位差的工作原理—补偿原理。 3能用电位差计校准电表和电阻率的测定。 4学习简单电路的设计方法,培养独立工作的能力。 【实验原理】 利用电位差计,通过补偿原理,来测定未知电阻和已知电阻两端的 电压,利用分压原理,算出未知电阻的阻值,利用螺旋测微器和刻度尺测出电阻丝的长度和横截面积的直径,通过电阻率公式即可计算出电阻率。 补偿原理 在图1的电路中,设E 0是电动势可调的标准电源,Ex 是待测电池的电动势(或待测电压Ux ),它们的正负极相对并接,在回路串联上一只检流计G ,用来检测回路中有无电流通过。设E 0的内阻为r 0;Ex 的内阻为 rx 。根据欧姆定律,回路的总电流为: 电位差原理 如果我们调节E 0使E 0和Ex 相等,由(1)式可知,此时I =0,回路无电流通过,即检流计指针不发生偏转。此时称电路的电位达到补偿。在电位补 R R r r E E I g x x +++-= 00 图1 补偿原理 x

偿的情况下,若已知E 0的大小,就可确定Ex 的大小。这种测定电动势或电压的方法就叫做补偿法。 显然,用补偿法测定Ex ,必须要求E 0可调,而且E 0的最大值E 0max >Ex ,此外E 0还要在整个测量过程中保持稳定,又能准确读数。在电位差计中,E 0是用一个稳定性好的电池(E )加上精密电阻接成的分压器来代替的,如图2所示。 图2中,由电源E 、限流电阻R 1以及均匀电阻丝RAD 构成的回路叫做工作回路。由它提供稳定的工作电流I 0,并在电阻RAD 上产生均匀的电压降。改变B 、C 之间的距离,可以从中引出大小连续变化的电压来,起到了与E 0相似的作用。为了能够准确读出该电压的读数,使用一个标准电池进行校准。换接开关K 倒向“1”端,接入标准电池E S ,由E S 、限流电阻R 2、检流计G 和RBC 构成的回路称为校准回路。把B 、C 固定在适当的位置(如图中的位置),设RBC =R S ,调节R 1(即调节I 0),总可以使校准回路的电流为零,即R S 上的电压降与E S 之间的电位差为零,达到补偿。 图2 电位差计原理图 x

大学物理实验报告大全大学物理实验教学的认识与实践

大学物理实验报告大全大学物理实验教学的认识与实践摘要:大学物理实验课是理工科学生的一门基础课。对每一位教师而言, 激发学生实验兴趣,提高实验教学效果, 是每一位实验课教师探究的问题。笔者根据自己多年教学经验, 从实验内容和教学方法谈了自己几点体会。 关健词:物理实验教学;实验兴趣;教学效果;综合素质 一、引言 大学物理实验是学生接受大学教育最早接触到的一门系统而全面的理论与实践相结合的实验基础教育课程。大学物理实验的特点在于它具有普遍性(力、热、电、光) 、基本性(一切实验的基础) 、通用性(适用于一切领域),把高、精、尖的科研实验分解,绝大部分与常见、常做的普通物理实验有关,所以学好大学物理实验课就为学生今后从事任何科技工作打下坚实的基础[1]。同时, 大学物理实验课又是一系列后续专业实验课的重要基础。通过物理实验课,可以培养学生周密实验设计、精确科学测量、熟练操作仪器、准确数据计算和处

理能力。物理实验技能是学生今后进行其它实验和从事科技工作的基础。在教学过程中我们发现, 有部分学生对实验课不重视, 认为实验课枯燥、没有兴趣, 上课只是按照老师的要求和示范做实验。做实验过程中出现问题不去分析,等待老师解决。实验报告照抄实验讲义, 实验只是机械的操作实验仪器, 被动地接受知识, 没有发挥自己的 自主学习积极性。究竟是什么原因使学生对如此重要的环节不予重视? 我们分析,其主要的原因有以下几点:首先是随着 __的不断发展,社 会对同学们的计算机、英语水平的要求不断提高,同学们会自觉不自 觉地在它们上面花费大量的时间,另外随着就业形势的日益严峻,很 多同学选择考研,对于考研要考的科目如英语、数学等课程,不用老师督促他们也会加紧学,此外他们还要应付专业课等等。因此,大部分同学们自然而然地将物理实验放到了比较次要的位置。其次是有的同学就怕动手做实验,有的同学在高中基本没有做过实验,特别是有些女 学生畏电如虎,实验仪器根本就不敢摸。还有就是传统的实验课教学 方法上有问题,没能充分调动学生的积极性。因此,如何转变学生对实验课的态度,启发他们的兴趣,进而提高他们实验操作技能乃至创新 精神,是摆在全国各高校教学部门和物理实验室面前的现实问题。针 对这一问题,在物理实验教学过程中, 我们根据具体实验内容, 采取灵活多样的教学方法, 调动学生实验的积极性, 培养学生实验能力, 提高实验教学效果。

大学物理创新实验

大学物理创新实验 Prepared on 22 November 2020

112622711海洋测绘专业赵宗力学 一.无摩擦平衡 计一轻木杆一端系细线使其悬在空中,另一端放置在泡沫上使其浮在水上,将泡沫移置于水面任意一点,观察系统最后平衡时的状态 实验原理: 轻木和泡沫的重力与细线的拉力和水的支持力三者抵消,使整个系统达到平衡状态。 1.若不改变实验的任何部分,只在轻木杆上增加小砝码但不至于木杆下沉,实验结果会如何同样达到平衡状态 2.如果将细绳换成轻弹簧,实验结果会如何同样达到平衡状态 二.球棒重心 实验原理: 球棒握把端较细长,在力矩的概念里,距支点越远力矩越大,故较细的一端可以和教重的一端保持平衡,是因为彼此的力矩为反方向的等值。 1.更改切割球棒的方式能否使两侧的重量都相等不会 三.依斯克里奇摆 实验装置:设计一个可以改变摆长角度的实验,调整摆的不同角度后,分别观察摆的周期是否产生改变。 实验原理: 本次实验使用的摆为复摆,在本实验中,复摆的周期与角度θ有关关. 1.当把摆的角度固定时加速度的不同能否使摆的周期不变不能

四.餐桌物理学---惯性实验 实验原理: 首先铅笔会落入红葡萄酒瓶内乃是因为惯性的关系。 惯性定律,也就是牛顿第一运动定律。说明物体若不受外力,或其所受外力之合力及合力矩为零时,则静者恒静,动者恒沿一直线作等(角)速度运动。此实验中,快速将名片弹开就是这个原理,同时也为了使铅笔受到较少的横向摩擦力。 1.如果把名片更换为餐巾纸或者是抹布,铅笔是否能落入酒瓶中为什么较难,摩擦力太大了 热学 五.光热转轮 封闭玻璃容器的中间支撑一可自由旋转的转轮,转轮由四片叶片组成,叶片的两面分别为黑色与白色。 1.当光源(传统灯,太阳光,手电筒皆可)照射到转轮,转轮会开始转 动。光源移开时,转轮停止转动。 2.使用雷射指示笔或LED灯泡的手电筒直接照射转轮的叶片时,转轮 不会转动。 3.用手电筒照射叶片白色那面时,转轮不会转。但照到黑色那面时转轮 就迅速转动起来。 实验原理:

最新大学物理实验教案

大学物理实验教案

大学物理实验教案 作者姓名王悦 学科(教研室) 大学物理教研室 所在院系电气工程系

第一讲:误差与数据处理 本节授课时数:2学时 一、教学内容及要求 1、测量与误差 1. 了解测量的含义,理解测量的分类和测量四要素并会判断; 2. 掌握误差的分类和误差的来源并会计算误差; 3. 熟练运用直接测量偶然误差的估计公式进行误差估计; 4. 了解系统误差的处理。 2、不确定度的概念 1. 了解不确定度的分类; 2. 熟练掌握直接测量不确定度和间接测量的不确定度的计算。 3、有效数字的处理 要求熟练掌握各种运算中的有效数字位数的取舍原则。 4、数据处理 1. 了解数据图表法的优点和缺点,会熟练作图和制表,给学生强调容易忽视 的细节:比如图名,物理量的表示和单位以及描点的要求。 2. 熟练掌握用作图法求直线的斜率和截距的方法。理解如何把曲线改直。 3. 熟练使用逐差法,了解其使用的前提和优点。

4. 了解最小二乘法的由来和优点,能够熟练使用公式了解相关系数的意义。 二、教学重点与难点 重点: 1.系统误差和偶然误差的特点; 2.不确定度和置信概率的定义和其中的物理意义; 3.不确定度的分类和具体计算,有效数字的运算法则; 4.数据处理中的逐差法和最小二乘法。 难点:不确定度的传递和有效数字的运算法则。 三、教学后记 通过绪论课,不少同学应该都建立这样的思想:实验不仅仅是动手的过程,而操作后的数据是一个比较复杂和相当重要的工作。对于现在和以后的实验,不确定度的分析是占有很重要的地位。 实践部分:11个实验不同专业学生做的略有不同

2020年高中会考物理模拟试题

2013年高中会考物理模拟试题 第一部分 选择题(共54分) 一、本题共15小题,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项......是符合题意的。(每小题3分,共45分) 1.下列物理量中属于矢量的是 A .功 B .重力势能 C .线速度 D .周期 2.在物理学史上,用科学推理的方法论证了重物体和轻物体下落一样快,推翻了古希腊学者亚里士多德的观点(质量大的小球下落快)的科学家是 A .伽利略 B .库仑 C .法拉第 D .爱因斯坦 3.有两个共点力,一个力的大小是3N ,另一个力的大小是7N ,它们合力的大小可能是 A . 0 B . 1N C . 10N D .21N 4.对吊在天花板上的电灯,下面哪一对力是作用力与反作用力 A .灯对电线的拉力与灯受到的重力 B .灯对电线的拉力与电线对灯的拉力 C .灯受到的重力与电线对灯的拉力 D .灯受到的重力与电线对天花板的拉力 5.一石块只在重力作用下从楼顶由静止开始下落,取g =10m/s 2,石块下落过程中 A .第1s 末的速度为1m/s B .第1s 末的速度为10m/s C .第1s 内下落的高度为1m D .第1s 内下落的高度为10m 6.如图1所示,天花板上悬挂着一劲度系数为k 的轻弹簧,弹簧下端拴,一个质量为m 的小球。小球处于静止状态时(弹簧的形变在弹性限度内),轻 弹簧的伸长等于 A .mg B .kmg C . k mg D .mg k 7.在如图2所示四个图象中,表示物体做匀加速直线运动的图象是 图1

图4 图3 下列关于这些物理量的关系式中,正确的是 A .v r ω= B .2v T π= C .2r T πω= D .v r ω= 9.真空中有两个静止的点电荷,它们之间的静电力大小为F ,如果保持两个点电荷所带的电量不变,而将它们之间的距离变为原来的2倍,则它们之间静电力的大小等于 A . 4F B .2 F C . 2F D .4F 10.如图3所示,物体沿斜面向下匀速滑行,不计空气阻力,关于物体的受力情况,正确的是 A .受重力、支持力、摩擦力 B .受重力、支持力、下滑力 C .受重力、支持力 D .受重力、支持力、摩擦力、下滑力 11.如图4所示,一个物块在与水平方向成α角的拉力F 作用下,沿水平面向右运动一段距离x 。 在此过程中,拉力F 对物块所做的功为 A .Fx sin α B .α sin Fx C .Fx cos α D .αcos Fx 12.在图5所示的四幅图中,正确标明了通电导线所受安培力F 方向的是 13.下表为某国产家用电器说明书中“主要技术数据”的一部分内容。根据表中的 信息,可计算出在额定电压下正常工作时通过该电器的电流为 A .15.5 B . 4.95A C .2.28A D .1.02A 请考生注意:在下面14、15两题中,每题有①、②两道小题。其中第①小题供选学物理1-1的考生做;第②小题供选学物理3-1的考生做。每位考生在每题的①、②小题中只做一道小题。 14.①(供选学物理1-1的考生做) 如图6所示,在垂直于纸面的范围足够大的匀强磁场中,有一个矩形线圈abcd ,线圈平面与磁场垂直,O 1O 2和O 3O 4都是线圈的对称轴,若使线圈中产生感应电流,下列方 A B I

最新大学物理自主设计性实验

大学物理自主设计性 实验

大学物理自主设计性实验(FB716-Ⅱ型物理设计性(传感 器)实验装置) 实 验 指 导 书 杭州精科仪器有限公司

目录 第一、产品简介 (02) 第二、实验项目内容 (04) 实验一、应变片性能—单臂电桥 (04) 实验二、应变片:单臂、半桥、全桥比较 (06) 实验三、移相器实验 (08) 实验四、相敏检波器实验 (10) 实验五、应变片—交流全桥实验 (12) 实验六、交流全桥的应用—振幅测量 (14) 实验七、交流全桥的应用—电子秤 (14) 实验八、霍尔式传感的直流激励静态位移特性 (16)

实验九、霍尔式传感的应用——电子秤 (17) 实验十、霍尔片传感的交流激励静态位移特性 (17) 实验十一、霍尔式传感的应用研究—振幅测量 (18) 实验十二、差动变压器(互感式)的性能 (19) 实验十三、差动变压器(互感式)零点残余电压的补偿 (20) 实验十四、差动变压器(互感式)的标定 (21) 实验十五、差动变压器(互感式)的应用研究—振幅测量 (22) 实验十六、差动变压器(互感式)的应用—电子秤 (23) 实验十七、差动螺管式(自感式)传感器的静态位移性能 (24) 实验十八、差动螺管式(自感式)传感器的动态位移性能 (25) 实验十九、磁电式传感器的性能 (26)

实验二十、压电传感器的动态响应实验 (27) 实验二十一、压电传感器引线电容对电压放大器、电荷放大器的影响 (28) 实验二十二、差动面积式电容传感器的静态及动态特性 (29) 实验二十三、扩散硅压阻式压力传感实验 (30) 实验二十四、气敏传感器(MQ3)实验 (32) 实验二十五、湿敏电阻(RH)实验 (34) 实验二十六、热释电人体接近实验 (34) 实验二十七、光电传感器测转速实验 (36) 第三、结构安装图片和说明 (37) 第一、产品简介

2015年江西省大物理实验创新竞赛初赛试题及答案

2015年江西省大学物理实验创新竞赛初赛试题 一、填空题(共15题,每题2分) 1、质点的质量为m ,置于光滑球面的顶点A 处(球面固定不动),如图所示。当它由静止开始下滑到球面上B 点时,它的加速度的大小为__________。用θ表示。 1、答θθ2 222sin )cos 1(4g g a +-=。 2、储有某种刚性双原子分子理想气体的容器以速度v =100 m/s 运动,假设该容器突然停止,气体的全部定向运动动能都变为气体分子热运动的动能,此时容器中气体的温度上升 6.74K,由此可知容器中气体的摩尔质量M mol =__________. (普适气体常量R =8.31 J·mol ·K ) 2、答28×10 kg / mol 3、假设地球半径缩小为原值的1/10,但质量保持不变,则地面上原来周期为1秒的小角度单摆现在的周期为T = _______________. 3、答0.316s 4、一质量为m 的质点沿着一条空间曲线运动,该曲线在直角坐标系下的运动方程为 j t sin b i t cos a r ω+ω=,其中a 、b 、ω皆为常数,则此该质点对原点的角动量 =L ___________ _。 4、答 K m ab ω 5、+π介子时不稳定的粒子,在它自己的参照系中测得平均寿命是s 8 106.2-?,如果它相对实验室以c 8.0(c 为真空中光速)的速度运动,那么实验室参照系中测得+ π介子的寿命是 s 。 5、答8 1033.4-?s 6、如图所示,假设有两个同相的相干点光源S 1和S 2,发出波长为λ的光,A 是它们连线的中垂线上的一点,若在S 1和A 之间插入厚度为e 、折射 率为n 的薄玻璃片,则两光源发出的光在A 点的相位差 =?? 。若已知5.1,500==n nm λ,

大学物理实验电子教案模板

大学物理实验教案 实验题目 霍耳效应法测量磁场 实验性质 基本实验 实验学时 3 教师 冷雪松 教学目的 1、熟悉和掌握霍尔磁场测试仪器和霍尔效应装置的使用方法 2、了解霍尔效应产生的原理 3、学习和掌握了用霍尔效应的方法测量磁场 4、学习霍尔效应研究半导体材料的性能的方法以及消除副效应影响的方法重点 消除副效应对测量结果的影响 难点 霍尔效应的产生机理 怎样消除影响测量准确性的附加效应 教 学 过 程

设 计 课前的准备: 仪器设备的检查,注意要校准砝码。 实验的预做(采集三组以上数据进行处理)。 作出数据表格设计的参考。 课上教学的设计: 一、课上的常规检查(预习报告、数据表格的设计等)。(5 分钟) 二、讲解的设计(30分钟) 1、引言 德国物理学家霍尔(E.H.Hall)1879年研究载流导体在磁场中受力的性质时发现,任何导体通以电流时,若存在垂直于电流方向的磁场,则导体内部产生与电流和磁场方向都垂直的电场,这一现象称为霍尔效应,它是一种磁电效应(磁能转换为电能)。二十世纪五十年代以来,由于半导体工艺的发展,先后制成了多种有显著霍尔效应的材料,这一效应的应用研究也随之发展起来。现在,霍尔效应已在测量技术、自动化技术、计算机和信息技术等领域得到了广泛的应用。在测量技术中,典型的应用是测量磁场。 测量磁场方法不少,但其中以霍尔效应为机理的测磁方法因结构简单、体积小、测量速度快等优点而有着广泛的应用,本实验就是采用这种方法。通过本实验了解霍尔效应的物理原理,掌握用磁电传感器——霍尔元件测量磁场的基本方法,学习用异号法消除不等位电压产生的系统误差。 2、提出本实验的目的与任务,讲授为完成本实验设计思想和设计 原则 实验原理 霍尔效应实质上是运动电荷在磁场中受到洛仑磁力的作用后发生偏转而产生的,当霍尔电场力与洛仑磁力平衡时,霍尔片中载流子不在迁移,这样就在霍尔片的上下两个平面间形成了恒定的电位差——霍尔电位差UH,实验测定 系数RH=1/ne称为霍尔系数,是反映材料霍尔效应强弱的重要参数,载流子浓度n越小,则RH越大,UH也越大,所以只有当半导体(n比金属的小得多)出现以后,霍尔效应的应用才得以发展。对于特定的霍尔元件,其厚度d确定,定义霍尔灵敏度KH=RH /d,KH与霍尔片的材料性质、几何尺寸有关,对于一定的霍尔片,其为常数。这样 上式是霍尔效应测磁场的基本理论依据,只要已知KH,用仪器测出I及UH,则可求出磁感应强度B。 3、实验的拓展:(由本实验的完成深化和延伸所学的知识,启发学 生利用现有的设备拓展出新的实验内容,培养学生的创新思维和创新能力。) 1)、测量霍尔元件的不等位电势差 2)、测量霍尔片的特性曲线 4.数据的测量与处理要求用做图法处理数据. 5.介绍主要仪器设备与使用 6.强调实验中要注意的问题 1)、霍尔片又薄又脆,切勿用手摸。

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