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物理实验指导

物理实验指导
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空气比热容比的测量

气体的定压比热容和定容比热容之比称为气体的比热容比,又称作绝热指数,它是一个重要的热力学常数,在热力学方程中经常用到。本实验用新型扩散硅压力传感器测定空气的压强,用电流型集成温度传感器测空气的温度变化,从而得到空气的绝热指数;要求观察热力学现象,掌握测量空气绝热指数的一种方法,并了解压力传感器和电流型集成温度传感器的使用方法及特性。 【实验原理】

设有一个带有两个活塞的容器,如图1所示:其中活塞1C 接充气球,活塞2C 与环境大气相通(大气压强为0P ,室温为0T )。若打开活塞1C (关闭活塞2C ),用充气球将空气

缓缓压入容器中,此时容器内气体压强增大,温度稍有升高,待气体温度下降至室温0T ,且压强稳定时,其压强为1P ,体积为1V 。 然后,关闭活塞1C ,并突然将活塞2C 打开,气体迅速喷出,待容器内空气回复到环境压强0P 时,将活塞2C 急速关闭。这时,原容器内空气的体积变2V (包括放出一部分气体),温度降为1T 。容器内空气压强变化和温度变化都极快,以至于空气与容器壁之间来不及传递热量,此过程可看做绝热过程,因此满足:

γ

γ?=?2011V P V P (1)

式中,γ为气体绝热指数。活塞2C 关闭后,容器内空气温度回升。当回升到放气前初始状态温度0T 时,其压强为2P ,因此,放气前图1(a)至放气后气体温度回升到室温图1(c) 这一过程可视为等温过程,由理想气体状态方程得:

2211V P V P ?=? (2) 由公式(1)和公式(2)解得:

2

101p lg p lg p lg p lg --=γ (3)

【实验仪器】

FB739型空气比热容比测定仪

本实验采用的空气绝热指数测定仪如图2所示,它由扩散硅压力传感器P 、集成温度传感器)590A D (T 、数字电压表(二只)、直流稳压电源E 、固定取样电阻R 、大玻璃容器、打气球及导线等组成。扩散硅压力传感器连同内部电源及数字电压表用于测量容器内的气体压强,该测量装置的转换灵敏度为kPa /mV 20,它显示的是容器内的气体压强大于容器外环境大气压的压强差值,集成温度传感器)590A D (T 为线性测量元件,它的灵敏度为

C /A 00.1?μ,环境大气压强可以用福廷式气压计或指针式气压计测量。

【实验内容】

1.按图2接好仪器的电路,集成温度传感器的正负极请勿接错。图2中虚线框内部分都已安装在仪表箱内,其中取样电阻Ω=k 5R 。开启电源,让电子仪器部分预热min 20,然后用调零电位器调节零点,把用于测量空气压强的三位半数字电压表指示值调到0(活塞2C 已开启) 。 实验室给出当前环境大气压和室温00,T P 。

2.把活塞2C 关闭,活塞1C 打开,用充气球把空气稳定地徐徐压入贮气瓶内,然后关闭活塞1C 用压力传感器和590AD 温度传感器测量空气的压强和温度,记录瓶内压强均匀稳定时,

压强1P 和温度值0T 。

3.突然打开活塞2C , 使瓶内空气与大气相通,当瓶内压强降至0P 时,立刻关闭放气阀2C ,(放气声刚消失,由于气压计显示值存在滞后效应,实践证明,根据放气声来确定瓶内气压趋于0P 结果更准确),将有体积为V ?的气体喷泻出贮气瓶。把瓶中保留的气体作为研究对象,由于放气过程较快,瓶内剩下的气体来不及与外界进行热交换,可以认为是一个绝热膨胀过程。在此过程进行之后,瓶中剩下的气体由状态I (011T ,V ,P )转变为状态II (120T ,V ,P ),其中1V 为瓶中保留气体在状态I (01T ,P )时所占的体积。这时瓶内气体温度降至1T 。

4.当贮气瓶内空气的温度上升至温度0T 时,记下贮气瓶内气体压强2P 。

5.把测得的瓶内压强值'

1P 、'

2P 和0P (以mV 为单位),把气压单位换算成kPa 或Pa ,并代入公式(3),求得空气的比热容比γ,重复四次求平均值。 【预习思考题】

1. 气体的比热容比是怎样推导出来的?有什么实际意义?

2.

如果从停止打气到读取 P 1

,以及从停止放气到读取P

2

的时间都很短,分别对测量结

果带来什么影响?若都很长,对测量结果有影响吗?为什么? 【思考讨论题】

1.本实验中测量温度为什么要用集成温度传感器?它有什么优点?可否用水银温度计代替?

2.本实验必做部分3中,为何放气声消失时,必须迅速关闭活塞2C ?如果关闭较晚,会有什么结果? 【注意事项】

1.实验时硅压力传感器请勿用手压,以免影响测量准确性; 2.玻璃旋转活塞时不可动作过猛,以防活塞折断;

3.玻璃活塞如有漏气,可用乙醚将油脂擦干净,重新涂真空油脂。橡皮塞与玻璃瓶或玻璃管接触部位等处有漏气只需涂硅化橡胶,即可防止漏气;

4.由于硅压力传感器各只灵敏度不完全相同,一台仪器配一只专用传感器,请勿将显示器与压力传感器互换;

5. 压入气体时要平稳,掌握放气活塞从打开到关闭的时间,放气时间太长或太短都将引入较大误差。

6. 实验完毕将仪器整理复原,并注意将放气活塞 C 2

打开,使容器与大气相通。

【附录】实验数据范例(仅供参考) 1.表格中使用的主要公式:

(1))kPa (20/P P P '101+=;)kPa (20/P P P '

202+=;其中0P 单位:kPa ;'1P 和'2P 单位:

mV ,20/P '1和20/P '2的单位:kPa

(2)2

101P lg P lg P lg P lg --=

γ(mV 20读数相当于kPa 000.1)。

2.数据表格(计算步骤省略):

3.计算实验结果的平均值:

390.14

374

.1378.1418.1393.1=+++=

γ测 。

4.将测量结果与理论值比较,求相对误差:(已知40.1=γ理)

%80.0%10040.140

.1390.1%100E =???

?

?

?

?-=?γγ-γ=

测 。 5. 结论:实验误差平均值小于%1。放气时间太长或太短都将引入较大误差。

建筑物理实验指导书(电子版)

河南理工大学 建筑物理实验指导书 闫海燕 职晓晓 编 专业: 班级: 学号: 姓名: 建筑与艺术设计学院建筑物理实验室 声 环 境 光环境

2011年3月

目录 学生试验守则 (2) 第一篇建筑热工学实验 实验一室内外热环境参数的测定 (3) 实验二建筑日照实验 (5) 第二篇建筑光学实验 实验三照明模型试验 (7) 实验四天然采光模型试验 (9) 第三篇建筑声学实验 实验五驻波管法测定吸声材料的吸声系数 (12) 实验六环境噪声测量 (14)

建筑物理实验室学生实验守则 一、要按时进入实验室并签到,迟到15分钟禁止实验。 二、实验前必须认真预习实验指导书,写出预习报告(包括:实验题目、实验目的、实验原理和操作步骤),回答指导教师的提问,否则应重新预习,经指导教师认可后方能进行实验。 三、进入实验室后应保持安静,不得高声喧哗和打闹,不准穿拖鞋、短裤和背心,不准抽烟,不准随地吐痰和乱扔废物,保持实验室和仪器设备的整齐清洁。 四、做实验时要严格遵守实验室的各项规章制度和仪器设备操作规程,服从指导教师和实验技术人员的指导,按要求进行实验操作,如实记录实验中观察到的现象和结果,不得弄虚作假。 五、要爱护仪器设备及实验室内其它设施,节约使用材料。使用前要仔细检查仪器设备,认真填写使用情况登记表,发现问题应及时报告。未经许可不得动用与本实验无关的仪器设备及其它物品,对不听劝阻造成仪器设备损坏者,按学院有关规定进行处理。 六、实验中要注意安全,避免发生人身事故,防止损坏仪器设备,若出现问题,应立即切断电源,保护现场,并迅速报告指导教师,待查明原因排除故障后方可继续实验。

高中物理实验教案集(全部学生实验18个)

高中物理实验教案集(全部学生实验18个) -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

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3、用图象表示速度 教师活动:引导学生思考怎样画出速度—时间图象,为什么要用平滑的曲线“拟合”。 学生活动:根据前面计算的瞬时速度,画出速度—时间图象,同组各成员之间再次比较运动的区别,感受不同的运动规律。体会交 流“拟合”的意义。 教师活动:聆听学生回答,点评。 (三)课堂总结、点评 1、打点计时器的原理构造(如图) 实验原理:(1)电磁打点计时器:它是利用电磁感应原理打点计时的一种仪器,当通过4—6V低压交流电时,在线圈和永久磁铁的作用下,振片便上下振动起来,位于振片一端的振针就跟着上下振动而打点,这时,如果纸带运动,振针就在纸带上打出一系列点,当交流电源频率为50Hz时,它每隔0.02s打一点,即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔为0.02s。 (2)电火花计时器:它是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示点迹的计时仪器。当接通220V交流电源,按下脉冲输出开关时,计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘轴,产生火花放电,于是在运动纸带上就打出一系列点迹。当电源频率为50Hz时,它也是每隔0.02s 打一次点,即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔也是0.02s。 电火花计时器工作时,纸带运动时受到的阻力小,比电磁打点计时器实验误差小。 打在纸带上的点,记录了纸带运动的时间,如果把纸带跟物体连在一起,纸带上的点就相应地表示出运动物体在不同时刻的位置。 2、实验器材 电磁打点计时器(或电火花计时器)及纸带、刻度尺、电源、导线等。 3、纸带分析物体的运动情况并能计算平均速度。 (1)在纸带上相邻两点间的时间间隔均为0.02s(电源频率为50Hz),所以点迹密集的地方表示纸带运动的速度很小。 (2)根据v=△x/△t,求出在任意两点间的平均速度,这里△x可以用直尺测量出两点间的距离,△t为两点间的时间间隔数与0.02s的乘积。这里必须明确所求的是哪两点之间的平均速度。 4、粗略计算瞬时速度。 某点E的瞬时速度可以粗略地由包含E点在内的两点间的平均速度来表 5

大学物理学实验指导书_4

大学物理学实验指导书 大学物理实验 力学部分 实验一长度与体积的测量 实验类型:验证 实验类别:专业主干课 实验学时:2 所属课程:大学物理

所涉及的课程和知识点:误差原理有效数字 一、实验目的 通过本实验的学习,使学生掌握测长度的几种常用仪器的使用,并会正确读数。练习作好记录和误差计算。 二、实验要求 (1)分别用游标卡尺、螺旋测微计测金属圆筒、小钢球的内外径及高度,并求体积。(2)练习多次等精度测量误差的处理方法。 三、实验仪器设备及材料 游标卡尺,螺旋测微计,金属圆柱体,小钢球,铜丝 四、实验方案 1、用游标卡尺测量并计算所给样品的体积。 2、分别用千分尺和读数显微镜测量所给金属丝的直径。 数据处理 注意:有效数字的读取和运用,自拟表格,按有关规则进行数据处理。 描述实验过程(步骤)以及安全注意事项等,设计性实验由学生自行设计实验方案。 五、考核形式 实际操作过程实验报告 六、实验报告 实验原理,实验步骤,实验数据处理,误差分析和处理。 对实验中的特殊现象、实验操作的成败、实验的关键点等内容进行整理、解释、分析总结,回答思考题,提出实验结论或提出自己的看法等。 七、思考题 1、游标卡尺测量长度时如何读数 游标本身有没有估读数 2、千分尺以毫米为单位可估读到哪一位初读数的正负如何判断 待测长度如何确定 实验二单摆 实验类型:设计 实验类别:专业主干课 实验学时:2 所属课程:大学物理 所涉及的课程和知识点:力学单摆周期公式 一、实验目的 通过本实验的学习,使学生掌握使用停表和米尺,测准单摆的周期和摆长。利用单摆周期公式求当地的重力加速度

二、实验要求 (1)测摆长为1m时的周期求g值。 (2)改变摆长,每次减少10cm,测相应周期T,作T—L图,验证单摆周期公式。 三、实验仪器设备及材料 单摆、米尺、游标卡尺、停表。 四、实验方案 利用试验台上所给的设备及材料,自己制作一个单摆,然后设计实验步骤测出单摆的周期,再根据单摆的周期公式计算当地的重力加速速。 改变摆长,讨论对实验结果的影响并分析误差产生的原因 五、考核形式 实际操作过程实验报告 六、实验报告 实验原理,实验步骤,实验数据处理,误差分析和处理。 对实验中的特殊现象、实验操作的成败、实验的关键点等内容进行整理、解释、分析总结,回答思考题,提出实验结论或提出自己的看法等。 七、思考题 1、为什么测量周期不宜直接测量摆球往返一次摆动的周期试从误差分析来说明。 2、在室内天棚上挂一单摆,摆长很长,你设法用简单的工具测出摆长不许直接测量摆长。 实验三牛顿第二定律的验证 实验类型:验证 实验类别:专业主干课 实验学时:2 所属课程:大学物理 所涉及的课程和知识点:力学牛顿第二定律摩擦 一、实验目的 通过本实验的学习,使学生掌握气垫导轨的使用,使学生通过在气垫导轨上验证牛顿第二定律,更深刻的理解牛顿第二定律的物理本质。 二、实验要求 验证当m一定时,a∝F,当F一定时,a∝1/m。 三、实验仪器设备及材料 气垫导轨,数字毫秒计,光电门,气源 四、实验方案 1、调整气垫导轨水平。 在导轨的端部小心安装好滑轮,使其转动自如,细心调整好导轨的水平。

磁性物理实验指导书

磁性物理实验 讲义 磁性物理课程组编写 电子科技大学微电子与固体电子学院 二O一二年九月

目录 一、起始磁导率温度特性测量和居里温度测试计算分析 (1) 二、电阻率测试及磁损耗响应特性分析 (3) 三、磁致伸缩系数测量与分析 (6) 四、磁化强度测量与分析 (9) 五、磁滞回线和饱和磁感应强度测量 (11) 六、磁畴结构分析表征 (12)

一、起始磁导率温度特性测量和居里温度测试计算分析 (一) 、实验目的: 了解磁性材料的起始磁导率的测量原理,学会测量材料的起始磁导率,并能够从自发磁化起源机制来分析温度和离子占位对材料起始磁导率和磁化强度的影响。 (二)、实验原理及方法: 一个被磁化的环型试样,当径向宽度比较大时,磁通将集中在内半径附近的区域分布较密,而在外半径附近处,磁通密度较小,因此,实际磁路的有效截面积要小于环型试样的实际截面。为了使环型试样的磁路计算更符合实际情况,引入有效尺寸参数。有效尺寸参数为:有效平均半径r e ,有效磁路长度l e ,有效横截面积A e ,有效体积V e 。矩形截面的环型试样及其有效尺寸参数计算公式如下。 ???? ??-=21 1 211ln r r r r r e (1) ???? ??-=21 12 11ln 2r r r r l e π (2) ???? ??-=2112 211ln r r r r h A e (3) e e e l A V = (4) 其中:r 1为环型磁芯的内半径,r 2为环型磁芯的外半径,h 为磁芯高度。 利用磁芯的有效尺寸可以提高测量的精确性,尤其是试样尺寸不能满足均匀磁化条件时,应用等效尺寸参数计算磁性参数更合乎实际结果。材料的起始磁导率(i μ)可通过对环型磁心施加线圈后测量其电感量(L )而计算得到。计算公式如式(5)所示。 2 0i e e A N L l μμ= (5)

高中物理基本实验汇总

。 高中物理实验汇总 实验一:、探究匀变速直线运动的规律(含练习使用打点计时器) 1,装置图与原理:小车在勾码拉动下作运动,通过研究纸带可以探究小车运动规律 2,打点计时器是一种使用电源的计时仪器,电源的频率 是,电火花打点计时器使用V电压,电磁打点计时器 使用V电压。 3,在某次“练习使用打点计时器”实验中,其中一段打点纸带如图 所示, A、 B、 C、D是连续打出的四个点.由图中数据可知,纸带 的运动是运动,其中连接勾码的应该是端 3,纸带处理方法: ★求 B 点瞬时速度的方法: ★求加速度的方法: ★本实验注意点:1,长度肯定不是国际单位!2,留意相邻计数点间究竟有几个0.02s 2,本实验需要平衡摩擦力吗? 实验二:探究力的合成的平行四边形定则 1,装置图与原理:用两个力可以把结点拉到O 位置,用一个力也能把结点 拉到 O点,即它们的相同。本实验要验证力的合成是否满足平 行四边形。图中用平行四边形法作出的合力实验值是,实际由 等效替代得到的合力真实值是,和橡皮绳肯定一直线的 是。 2 ,主要实验步骤: ( 1)在水平放置的木板上垫一张,把橡皮条的一端固定在板上, A 另一端拴两根细线,通过细线同时用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条, 使结点达到某一位置O点,此时需要记下。O ( 2)在纸上根据,应用求出合力 F。 F 1 ( 3)只用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条,使, F 2 此时需要记下。 ( 4)如果比较发现,则说明力的合成 F F′ 满足平行四边形定则。 3,本实验注意点: 实验时橡皮绳、细绳、弹簧秤要和白纸,拉力大小、两个力夹角要,确定拉力方向时描下的两个点距离要 实验三:探究加速度与力、质量的关系 1,原理:本实验用到的科学方法是 ( 1)保持不变,探究的关系 ( 2)保持不变,探究的关系 2 ,装置:重物作用是 纸带作用是 3,实验前首先重物,适当倾斜木板直到 轻推小车运动后纸带上的点为 止,本步骤称为,目的是让小车受的外力等于 4 ,绳子拉力理论上大小为F= 为方便改变拉力,还应该满足,则可认为F=

土壤学实验--土壤剖面的野外观察教学文稿

实验一土壤剖面的野外观察(3课时) 实验内容及步骤: 一、选择土壤剖面点 选择原则: 1、要有比较稳定的土壤发育条件,即具备有利于该土壤主要特征发育的环境,通常要求小地形平坦和稳定,在一定范围内土壤剖面具有代表性。 2、不宜在路旁、住宅四周、沟附近、粪坑附近等受人为扰动很大而没有代表性的地方挖掘剖面。 二、土壤剖面的挖掘

土壤剖面一般是在野外选择典型地段挖掘,剖面大小自然土壤要求长2米、宽1米、深2米(或达到地下水层),土层薄的土壤要求挖到基岩,一般耕种土壤长1.5米,宽0.8米,深1米。 挖掘剖面时应注意下列几点: (1)剖面的观察面要垂直并向阳,便于观察。 (2)挖掘的表土和底土应分别堆在土坑的两侧,不允许混乱,以便看完土壤以后分层填回,不致打乱土层影响肥力,特别是农田更要注意。 (3)观察面的上方不应堆土或走动,以免破坏表层结构,影响剖面的研究。 (4)在垄作田要使剖面垂直垄作方向,使剖面能同时看到垄背和垄沟部位表层的变化。 (5)春耕季节在稻田挖填土坑一定要把土坑下层土踏实,以免拖拉机下陷和折断牛脚。 三、土壤剖面发生学层次划分: 土壤剖面由不同的发生学土层组成,称土体构型,土体构型的排列入其厚度是鉴别土壤类型的重要依据,划分土层时首先用剖面刀挑出自然结构面,然后根据土壤颜色、湿度、质地、结构、松紧度、新生体、侵入体、植物根系等形态特征划分层次,并用尺量出每个土层的厚度,分别连续记载各层的形态特征。一般土壤类型根据发育程度,可分为A、B、C三个基本发生学层次,有时还可见母岩层(D),当剖面挖好以后,首先根据形态特征,分出A、B、C层,然后在各层中分别进一步细分和描述。 土层细分时,要根据土层的过渡情况确定和命名过渡层: (1)根据土层过渡的明显程度,可分为明显过度和逐渐过度。 (2)过渡层的命名,A层B层的逐渐过程可根据主次划分为A B或B A层。 (3)土层颜色不匀,呈舌状过渡,看不出主次,可用AB表示。 (4)反映淀积物质,如腐殖质淀积B h,粘粒淀积B t,铁质淀积B ir等。 四、土壤剖面描述

高中物理实验总结【最新完整版】

★知识结构: 1

2/14 方法指导: 物理是以实验为基础的科学,实验能力是物理学科的重要能力,物理高考历来重视考查实验能力。 一、基本实验的复习 要应对各类实验试题,包括高层次的实验试题,唯一正确的方法是把要求必做的学生实验真正做懂、 做会,特别是在实验原理上要认真钻研,对每一个实验步骤都要问个为什么,即不但要记住怎样做,更应 该知道为什么要这样做.对基本的实验,复习过程中要注意以下六个方面的问题: ( 1)实验原理 中学要求必做的实验可以分为 4 个类型:练习型、测量型、验证型、探索型.对每一种类型都要把原 理弄清楚. 应特别注意的问题:验证机械能守恒定律中不需要选择第一个间距等于2mm的纸带.这个实验的正确实验步骤是先闭合电源开关,启动打点计时器,待打点计时器的工作稳定后,再释放重锤,使它自由落下,同时纸带打出一系列点迹.按这种方法操作,在未释放纸带前,打点计时器已经在纸带上打出点迹,但都 打在同一点上,这就是第一点.由于开始释放的时刻是不确定的,从开始释放到打第二个点的时间一定小 于 0.02s ,但具体时间不确定,因此第一点与第二点的距离只能知道一定小于2mm(如果这段时间恰等于0.02s ,则这段位移s=gt2/2=(10× 0.022/2)m=2× 10-3m=2mm),但不能知道它的确切数值,也不需要知道 它的确切数值.不论第一点与第二点的间距是否等于2mm,它都是从打第一点处开始作自由落体运动的,

3/14 因此只要测量出第一点O 与后面某一点P 间的距离h,再测出打P 点时的速度v,如果: gh≈ () ,就算验证了这个过程中机械能守恒. ( 2)实验仪器 要求掌握的实验仪器主要有:刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器(千分尺)、天平、停表(秒表)、打点计 时器(电火花计时仪)、弹簧秤、温度表、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱,等等。对 于使用新教材的省市,还要加上示波器等。对这些仪器,都要弄清其原理、会正确使用它们,包括测量仪 器的正确读数。 ( 3)实验装置 对电学实验主要指电路图。 下面几个是应特别注意的: ①验证牛顿第二定律的实验,如何平衡摩擦力是关键。 ②研究平抛物体的运动及碰撞中的动量守恒的实验,这两个实验都要使用斜槽轨道,让小球从轨道上 端无初速滚下,然后平抛出去,在安装装置时要注意保证轨道末端必须水平,如果实验要进行多次,每次 小球应从同一高度处下落,因此应有一个挡板。 ③验证机械能守恒定律的实验,要用铁架台并用夹子固定纸带,这样在开启打点计时器而未释放重锤 前,能保证打出的点迹在同一点上,若像课本上的实验装置图那样,用手握住纸带,开启打点计时器而未 释放纸带前,会由于手的抖动而打出一“堆”点,从而无法准确找出第一个点(即自由落体运动起始位置)。 ④用单摆测重力加速度的实验,在安装单摆时要注意悬点的固定,随便拴一个结系在铁架台的横梁上 是不可取的,因为悬点不确定,就不是单摆,并且摆长值也无法准确测量。 ⑤有关电路的电学实验要注意安培表的外接与内接,制流与分压电路的选择,电表内阻的影响,等等。 (4)实验步骤 复习实验步骤时不能靠死背结论,而要与实验原理联系起来,要多问问自己,为什么要按这样的步骤操作?把某些实验步骤交换一下是否可以?省掉某个步骤行不行?等等。 ( 5)实验数据的处理 重要的有打点计时器纸带的处理方法(如分析是不是匀速运动或匀变速直线运动、如果是匀变速运动,如何求某时刻的速度、如何求加速度等);解方程求解未知量、用图像处理数据(把原来应该是曲线关系 的通过改变坐标轴的量或单位而变成线性关系,即变成直线,是重要的实验能力)。 (6)实验误差的定性分析 中学阶段不要求进行定量的误差分析,但对主要误差的产生原因、系统误差是偏大还是偏小等,应能

大学物理实验4-指导书

1.1 静电场 实验内容 图示静电场的基本性质: 同心球壳电场及电势分布图。 实验设置 有两个均匀带电的金属同心球壳配置如图。内球壳(厚度不计)半径为R 1=5.0 cm ,带电荷 q 1 = 0.6?10-8 C ;外球壳半径R 2 = 7.5 cm ,外半径R 3 = 9.0 cm ,所带总电荷q 2 = - 2.0?10-8 C 。 实验任务 画出该同心球壳的电场及电势分布。 实验步骤及方法 基本原理:根据高斯定理推导出电场及电势的 分布公式;利用数据分析软件,如Microsoft Excel 绘制电场及电势的分布图。 在如图所示的带电体中,因内球壳带电q 1,由于静电感应,外球壳的内表面上将均匀地分布电荷-q 1;根据电荷平衡原理,外球壳的外表面上所带电荷除了原来的q2外,还因为内表面感应了-q 1而生成+q 1,所以外球壳的外表面上将均匀分布电荷q 1+q 2。 在推导电场和电势分布公式时,须根据r 的变化范围分别讨论r < R 1、R 1 < r < R 2、R 2 < r < R 3、r > R 3几种情况。 场强分布: 当r < R 1时, 001=?=???E dS E S 当R 1 < r < R 2时, ?= ???0 1 εq dS E S 2 1 0241 r q E επ= 当R 2 < r < R 3时, 00 3=?=???E dS E S 当r > R 3时, 1

2 210 40 2 141r q q E q q dS E S += ? += ??? επε 电势分布: 根据电势的定义,可以求得电势的分布。 当r < R 1时, 3 2 10210110143211414141 3 3 2 21 1R q q R q R q U dr E dr E dr E dr E dr E U R R R R R R r r ++ -=?+?+?+?=?=?????∞ ∞ επεπεπ 当R 1 < r < R 2时, 3 2 102101014321414141 3 3 2 2R q q R q r q U dr E dr E dr E dr E U R R R R r r ++ -=?+?+?=?=????∞ ∞ επεπεπ 当R 2 < r < R 3时, 3 2 10143141 3 3 R q q U dr E dr E dr E U R R r r += ?+?=?=???∞ ∞ επ 当r > R 3时, r q q U dr E dr E U r r 2 1014141 += ?=?=??∞ ∞επ 至此,可以用MS Excel 来绘制电场及电势分布图。方法如下: 打开Excel 后会有一个默认的表格出现(如下图) 在A1、A2、A3单元格内分别输入“R1=”、“R2=”、“R3=”;在B1、B2、B3单元格内分别输入R1、R2、R3的数值。

2018年天津市中考物理实验考查指导

2018年天津市中考物理实验考查指导 1。考查范围:依据教育部颁发的《全日制义务教育物理课程标准》的要求,以及我市初中物理实验课的开设情况,并考虑实验考查的可操作性,天津市初中物理实验考查将以下面四个实验中的部分内容为主: (1)研究凸透镜成像的规律; (2)测量小灯泡的电功率; (3)用天平和量筒测量不规则固体和液体的密度; (4)测量斜面的机械效率。 2。考查方法及评定: (1)考查工作在区县教育局领导下,由区县教研室统一命题,区县招办和教研室负责组织实施。 (2)学生在参加考试前5分钟抽签认定所考题目并在相应的实验台前做好准备。 (3)考试时间为15分钟。 (4)考查结果分合格与不合格两等。满分为10分,6分以上为合格。 3。考查要点与要求: (1)实验名称:研究凸透镜成像的规律 考查点考查要求 光具座仪器的安装由左向右依次放置蜡烛、凸透镜、光屏,

并在光具座上记下焦点F和2倍焦距点 (1分) 调整蜡烛、凸透镜 和光屏高度点燃蜡烛后调整凸透镜、光屏高度使它们的中心跟烛焰的中心大致在同一高度上(1分) 蜡烛、凸透镜和光屏的相对位置①蜡烛在凸透镜二倍焦距以外,光屏放在一倍焦距和二倍焦距之间(1分) ②蜡烛在凸透镜一倍焦距和二倍焦距之间,光屏放在二倍焦距以外(1分) ③蜡烛放在一倍焦距以内时用眼观察虚像(1分) 像的清晰度调节①成倒立实像时,成像均明亮清晰(1分) ②成虚像时,眼睛观察位置正确(1分) 物距、像距的测量能从光具座(或用直尺)准确测量记录物距、像距(1分) 实验结论①u>f,成倒立、缩小的实像,像在f<v<2f 处 ②f<u<2f时成倒立、放大实像,像在v>2f处 ③u<f时通过透镜看到正立、放大的虚像(1分) 实验素养①严肃认真,遵守纪律 ②实验完毕,整理仪器摆放整齐(1分) (2)实验名称:测量小灯泡的电功率

高中物理实验教学的几点心得

高中物理实验教学的几点心得 【摘要】本文针对目前高中物理实验教学中出现的问题进行了探讨和心得体会,对如何开展好实验教学进行详细的阐述,并论述了探究性物理实验教学的必要性以及应注意的问题。 【关键词】物理实验教学问题心得 物理知识的掌握需要建立在物理实验的基础上。创设实验问题可以促进学生创新能力的发展。同时,物理实验的设计和操作又培养了学生的动手能力和思维能力。因此,在物理教学过程中,要提倡学生模型制作、游戏、调查小实验等各类活动,充分发展学生的创新能力。 一、物理实验教学注意的几点问题 首先,学生每次实验,要进行全面预习,要明确实验目的和要求,熟悉各种实验的方法和原理,充分估计实验可能出现的问题,订出实验操作步骤,尽量减少操作中的盲目性。在预习好的基础上进行正式操作实验时,教师要允许学生失败,并引导其在失败中总结经验教训。最后,教师要评定每项实验成绩,根据学生完成的数量、质量打分,激发学生的兴趣和热情,促进他们个性的发展,进行创新能力的培养。教师在设计实验中要注意以下几点: (1)精心设计情景,激发学生的学习 兴趣:设置问题情境是激发学生产生学习兴趣的一种教学方式, 同时还可以活跃课堂气氛,从而实现教与学的双赢。 (2)开拓知识领域,训练发散思维: 兴趣是创造性思维的先导,创造性思维能力的培养,有助于开拓学生的知识领域,使学生有更广博的知识,促使学生发现各种知识之间的联系,受到启示,触发联想,产生迁移和连结。

(3)训练直觉思维,发展学生的联想和想象能力: ①根据已知进行联想,判断结果;②通过联想证实已知的结论;③运用联想进行实验设计;④根据有关知识进行比喻想象;⑤发挥自由假想,培养学生爱探索的习惯。 二、物理实验教学心得 重视并搞好物理实验教学对培养学生的观察和实验能力、事实求是的科学态度,对激发学生的兴趣都有不可替代的重要作用。 (1)培养学生的思维能力。在实验课题、实验原理、仪器用品、方法步骤、实验结果的处理、实验结论等各个实验程序中,设疑、质疑、解疑能活跃学生思维,能培养学生对实验现象的进行分析、比较、总结、归纳、概括的能力,能培养学生发散思维与逆向思维的能力,使他们形成创新思维品质和习惯。 (2)培养学生的探索精神和探索能力。带领学生进行探究实验时,教师要重视探究方法的指导,让学生掌握方法和思路,变演示实验为探究性实验,以培养学生的探索问题。 (3)培养学生的非智力因素。①利用先进的多媒体辅助教学手段,更能激发学生的学习兴趣,增强课堂活力。多媒体电教设备拓展了教学空间,给单调的课堂教学注入了活力,能营造一种身临其境的氛围,激发学生的学习兴趣。②循序渐进, 有效地培养学生的学习意志:加强实验在日常生活中的运用。因为物理实验所得出的科学结论是普遍存在的规律。要引导学生多加强运用这方面的分析。 ③培养学生独立思考、总结归纳的能力。要使知识系统化、条理化,以达到新旧知识融会贯通、形成一个知识网的目的。 三、物理实验的探究性教学 物理实验教学应该采用科学探究的形式来进行,构建科学探究教学模式,通过教师的指导和启发以及学生自主、独立的探索活动,有效感知和理解物理规律,获得情感体验,掌握解决问题的方法,发展探究精神和创新能力。学生在完成探究的过程中,要经

土壤学实验指导书

土壤样品的采集与处理 一、目的意义 土壤样品的采集与处理,是土壤分析工作的一个重要环节,直接关系到分析结果的正确性、可靠性。土壤是一个不均一体,受自然因素(包括地形高度、坡度、母质等)和人为因素(耕作、施肥等)影响,土壤养分分布不均匀。正确的采样方法是保证少量分析样品正确反映一定范围内土壤的真实情况的前提条件。 土壤样品的采集要求选择有代表性的地点和代表性的土壤,避免一切主观因素的干扰,根据采样目的及分析项目确定采样方法。土壤形成与土体发生研究,按土壤发生层次采样;土壤物理性质研究,需采原状土样品:农业土壤的理化性质、养分状况研究,则应选择代表性田块,在耕作层多点采取混合样品。 采集到的土样,应当场记好标签,带回室内后要逐袋进行登记,立即进行风干处理。处理样品的目的是:(1)使分析样品可较长期地保存,以防止微生物作用引起土壤生化性状发生变化;(2)挑去非去部分,使分析结果能代表土壤本身组成;(3)将样品适当磨细和充分混匀,使分析时所取的称样具有较高的代表性,减少称样的误差;(4)将样品磨细,增大土粒的表面积。使制备待试溶液时分解样品反应能够完全和匀致。 二、仪器设备 (1)土样采集使用工具 铁锹、小铁铲、小钢卷尺、剖面刀、样品袋(布袋、纸袋或塑料袋)、标签、铅笔。 (2)土样制备使用工具 牛皮纸、硬木板、木棒、台称、镊子、玛瑙研钵、广口瓶(或纸袋)、标签、土壤筛(孔径2mm、1mm 和0.25mm)等。 三、实验步骤 (一)土壤形成发育与土壤分类研究(土壤剖面样的采取) 1.采样点确定 在野外首先确定区域地形部位,及具体剖面位置,除在调查范围的草图上注明采集位置外,并在样

高中物理实验教案集(全部学生实验18个)

高中物理实验教案海西州高级中学

目录 实验1:用打点计时器测速度 (1) 实验2:探究小车速度随时间变化的规律 (7) 实验3:探究求合力的方法 (11) 实验4:探究加速度与力、质量的关系 (14) 实验5:研究平抛运动 (20) 实验6:探究功与速度变化的关系 (28) 实验7:验证机械能守恒定律 (31) 实验8:测定金属的电阻率 (36) 实验9:测定电池的电动势和内阻 (40) 实验10:练习使用多用电表 (44) 实验11:传感器的应用 (48) 实验12:测量玻璃的折射率 (51) 实验13:用单摆测定重力加速度 (56) 实验14:用双缝干涉测量光的波长 (58) 实验15:用油膜法估测分子的大小 (62) 实验16:验证动量守恒定律 (65)

课题:实验一:用打点计时器测速度 课型:实验编写时时间:年月日执行时间:年月日 一、教材分析 打点计时器是高中一个重要的计时仪器,计时的同时还能记录物体的运动 情况,这对高一新生来说是全新的。通过对打点计时器的了解,掌握其使用方 法。平均速度和瞬时速度是本节的难点,教材用极限的思想,从平均速度过渡 到瞬时速度。加强对瞬时速度的理解,拉近物理与生活、模型与实际的距离, 培养学生从不同角度看同一问题的素养和学生的发散思维。用图像表示物理量 的变化,在生活中是十分常见的方法,本书在这方面加强了很多。在过去教材 中“用平滑曲线把点连起来”改换为“根据所描点子”的分布和走向尝试用条 曲线来“拟合”这些测量点,即将验证性实验换为探究性实验,思路不一样、 逻辑线索不一样。此外,让学生体会图象在反映两物理量关系时的优越性。本 节内容从知识到能力要求均很高,特别对刚入高中的新生来说有难度,更具有 吸引力和挑战性。 二、教学目标 (一)知识与技能 1.了解两种打点计时器的结构和工作原理。 2.会安装并使用打点计时器。 3.理解根据纸带测量速度的原理并测量瞬时速度。 4.明确速度—时间图象的意义,描点法画图象的方法,并画出该实验中 的速度—时间图象。 (二)过程与方法 1.通过学生自己看打点计时器的说明书,培养学生独立学习的能力。 2.通过对纸带的处理过程培养学生获取信息、处理信息的能力,体会处 理问题的方法,领悟如何间接测一些不能直接测量的物理量的方法。 3.通过画速度—时间图象培养学生用图象法处理数据的能力,体验数学 工具在物理发展中的作用。 4、体验实验中理性思维的重要,既要动手,更要动脑。 (三)情感、态度与价值观 1.感觉打点计时器的巧妙设计思路,体会物理原理在解决实际问题中的 指导作用,增强将物理知识应用于生活实际的意识。 2.经历实验过程,体验科学实验过程的艰辛与喜悦,并乐于探索自然界 的奥妙。 3.培养学生敢于创新和实事求是的科学态度和科学精神。 三、教学重点 1.打点计时器的使用。 2.由纸带计算物体运动的瞬时速度。 3.画物体的速度—时间图象。

《土壤学》实验指导

《土壤学》实验指导 (适用专业:农业资源与环境专业)黑龙江八一农垦大学植物科技学院资环系

目录 实验一分析样品的采集和制备 (1) 实验二土壤吸湿水含量的测定——室内烘干法 (5) 实验三土壤有机质含量测定——丘林法 (7) 实验四土壤水稳性团粒结构的测定 (10) 实验五土壤多种理化性状分析 (11)

实验一分析样品的采集和制备 样品的采集,是决定分析工作是否可靠的重要环节。由于耕地土壤、肥料(尤其是有机肥料)、作物的不均一性,很容易造成采样误差,而采样误差要比分析误差大若干倍,即使室内分析结果再准确,也难以反映客观实际情况。因此样品的采集与处理,则是土壤农化分析工作中一项非常重要的工作。 一、土壤样品的采集和制备 (一)土壤样品的采集 土壤是一个不均匀体,同一地块上这一点和那一点土壤有差异,垂直剖面上不同土层之间也有差异。造成这些差异的原因是多方面的,如气候、地形、母质、土壤中的生物活动、人们的生产活动等等。对于农业土壤来说,各种农业技术措施(不同的施肥方式和耕作制度等)造成土壤的局部差异尤为显著。因此耕地土壤的不均匀性远比未耕种土壤大。要使分析结果符合客观实际情况,所采集的土壤样品就必须有代表性、均匀性和典型性。 1、划分采样区 为使土壤样品真正具有代表性,采样前首先需要了解全区土壤类型、地型部位、作物布局、耕作施肥、历年产量等情况,然后根据土壤的差异划分若干采样区,每一个采样区的土壤尽可能均匀一致。在每一个采样区内取一个混合土样。采样区的面积,视研究目的和要求的精确度而定。试验区采样,每一个试验小区为一个采样区。生产田一个采样区面积可为10ha。 2、采样 土壤农化分析一般只采耕层(0~20cm)土样。传统农业采样时,通常采取蛇形线或对角线等距离布置样点,精准农业通常采用网格法采样。采样点应避开特殊的地点,如粪底盘、地边、沟边等。采样点数根据采样区的面积而定,一般为15~20个。 采样方法随采样工具而不同。常用的采样工具有小土铲和土钻。用土铲取土时是在采样点上根据采土深度斜向采取上下一致的薄片。用土钻取土则是将土钻钻入土中,在一定土层深度处,取出一均匀土柱。各样点样品集中混匀,一个混合样品量为0.5~1kg。若土量太多,可将土样放在塑料布上,用手捏碎混匀,用四分法取出一部分,装入样品袋,内外附上标签,注明采样地点、深度、前茬或施肥情况、采样人和

大学物理实验指导材料

长度测量 本授课单元教学目标: 1.了解游标卡尺、螺旋测微器的构造,掌握它们的原理,正确读数和使用方法。 2.学会直接测量、间接测量的误差计算与数据处理。 本授课单元教学重点和难点: 1.掌握游标卡尺、螺旋测微器的构造原理,读数原理以及零点修正 本授课单元教学过程设计: 1.引入本实验 2.实验原理 (1)游标卡尺 ①结构:游标卡尺主要由主尺和游标两部分构成。游标尺主要由两部分构成(如图1-2),与卡口A 、A '相联的主尺D ,主尺按米尺刻度;与卡口B 、B ',及尾尺C 相联的游标尺E , 游标紧贴着主尺可滑动,尾尺C 用来测量槽的深度。它们测量的数值都是由游标的0线与主尺 0线之间的距离表示出来 F 为固定螺丝。 ②准确度: 设游标卡尺上的每一刻度长为x ,主尺上每刻度长为y ,游标上有个分格m ,游标的总长与主尺上分格的总长相等,即: y m mx )1(-= 主尺与游标上每个分格的差值为m y x y x =-=?,x ?称为该游标尺的准确度。 ③读数: 对于一般的情形,若游标0线在主尺上的位置读出mm 的整数位为K ,而付尺上的第n 根刻度线与主尺上的某一刻度线对齐,则待测物体的长度: )()(mm x n mm K L ??+= ④0点修正: 我们在用游标尺测量之前必须检查两个0线是否对齐,若由于某种原因两个0线没有对齐,而又要用该游标尺测量时,那就必须对测量结果进行修正。这有两种情况: A 当卡口密合时,游标上的0线在主尺上的0线的右方,如图1-4(a), 且游标的第n 根刻度线与主尺上的某一刻度线对齐,这种情况下说明了在游标尺未测量物体之前尺上已经出现了mm m n + 的读数了,这个读数就是0点修正值,所以在以后没测一次就应在读数上减去0点修正值, 即测定植=读数-修正值[mm m n + ] 游标卡尺结构示意图

建筑物理实验指导书(电子版)

河南理工大学 建筑物理实验指导书 闫海燕职晓晓编 光 班级: 学号: 姓名: 建筑与艺术设计学院建筑物理实验室

2011年3月

目录 学生试验守则 (2) 第一篇建筑热工学实验 实验一室内外热环境参数的测定 (3) 实验二建筑日照实验 (5) 第二篇建筑光学实验 实验三照明模型试验 (7) 实验四天然采光模型试验 (9) 第三篇建筑声学实验 实验五驻波管法测定吸声材料的吸声系数 (12) 实验六环境噪声测量 (14)

建筑物理实验室学生实验守则 一、要按时进入实验室并签到,迟到15分钟禁止实验。 二、实验前必须认真预习实验指导书,写出预习报告(包括:实验题目、实验目的、实验原理和操作步骤),回答指导教师的提问,否则应重新预习,经指导教师认可后方能进行实验。 三、进入实验室后应保持安静,不得高声喧哗和打闹,不准穿拖鞋、短裤和背心,不准抽烟,不准随地吐痰和乱扔废物,保持实验室和仪器设备的整齐清洁。 四、做实验时要严格遵守实验室的各项规章制度和仪器设备操作规程,服从指导教师和实验技术人员的指导,按要求进行实验操作,如实记录实验中观察到的现象和结果,不得弄虚作假。 五、要爱护仪器设备及实验室内其它设施,节约使用材料。使用前要仔细检查仪器设备,认真填写使用情况登记表,发现问题应及时报告。未经许可不得动用与本实验无关的仪器设备及其它物品,对不听劝阻造成仪器设备损坏者,按学院有关规定进行处理。 六、实验中要注意安全,避免发生人身事故,防止损坏仪器设备,若出现问题,应立即切断电源,保护现场,并迅速报告指导教师,待查明原因排除故障后方可继续实验。

七、实验结束后要如实填写“实验仪器设备使用记录”。经实验室工作人员检查仪器设备、工具、材料无误后方可离开,严禁擅自将实验室任何物品带走。 八、值日人员要认真打扫卫生,养成良好的卫生习惯。 九、学生应认真按时完成实验报告,对实验指导教师批发的报告要认真改正。实验报告交实验指导教师留存。 十、课外到实验室做实验,须经实验室主任同意。 十一、学生因病、事假缺实验者,可凭假条找任课教师补做实验。因旷课缺实验者,必须写出检查,经辅导员签字同意后,方可补做实验。 十二、学生未完成实验室安排的全部实验无权参加最后考试。 第一篇建筑热工学实验 实验一:室内外热环境参数的测定 指导老师:同组者姓名:实验日期:年月日一.实验目的: 二.实验设备 温湿度计 热舒适度仪 自动气象及生态环境监测系统

物理实验方案

初中物理实验教学方案 一、实验教学的指导思想 实验教学是物理教学的重要组成部分,通过物理实验,不但要达到教材对每--个实验提出的实验目的,进行常规的验证性的实验教育;还要培养学生的科学实验素养,理论联系实际和实事求是的科学作风,严肃认真一丝不苟的科学态度;更重要的是通过对分组实验、课堂演示实验、课外小实验以及日常生活中物理现象的严密观察和勤于思考,培养学生主动研究的探索精神和创造性的发现、思考和解决新的实际问题的能力。为更好地实施实验教学,特制定本年度初三物理学生分组实验教学方案。 二、实验教学的目的 1.培养学生的科学实验素养,理论联系实际和实事求是的科学作风。 2、培养学生主动研究的探索精神和创造性的发现、思考和解决新的实际问题的能力。 3、培养学生的自学能力、观察能力和分析能力,科学地分析和解释--些物理现象。 4、培养学生的创新精神和团结协作精神。 三、实验教学的现状分析

1、课程方面: 由于长期应试教育的影响,重知识轻能力、重理论轻实践、重结论轻过程、重分数轻素质的观念还根深蒂固,初中学生的物理实验存在着过分统一,死板教条的弊病,实验教学存在着走过程、完任务、支差应付、浅尝辄止、囫囵吞枣的不正常现象,不能很好的培养学生实验素养和能力 2、学生方面: 学生的实验操作能力较差,在学生实验中,甚至还有50%的学生极少动手或不动手,这一方面与现有的实验条件、实验课程的设置有关、对学生的实验操作能力的重视不够有关。 3、实验条件方面: 实验所需器材基本配齐,但部分实验器材由于使用时间较长或制作的比较粗糙精确度不高,导致学生实验时得不出正确的结论、看不到明显的现象,从而降低学生的实验兴趣。 4、其它相关情况: 实验课程开不足、实验仪器不精确、操作过于简单、要求千篇一律、管理松散不严等都给学生操作能力的培养带来了负面影响。即使条件好一-些的重点学校,也很难做到学生实验一人--组和实验室的开放。对学生的实验操作能力的考查力度不够,学生做与不做实验无关紧要,只需在初四下学期中考前做有针对性练习应付检查即可。 四、实验具体措施:

高中物理实验报告大全

实验名称 研究匀变速直线运动规律 实验人 1 2 指导教师 日期 实验目的: 使用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度。 实验器材: 电磁打点计时器,一端附有滑轮的长木板,小车,纸带,刻度尺,导线,________ 电源,钩码,细绳。 实验原理: 设物体做匀加速直线运动,加速度是a ,在各个连续相等的时间T 里的位移分别是s 1、s 2、s 3 s 4、s 5、s 6, △s=s 2-s 1=s 3-s 2=s 4-s 3=……=________ 由上式还可得到s 4-s 1=(s 4-s 3)+(s 3-s 2)+(s 2-s 1)=________,同理有 s 5-s 2=s 6-s 3=……=________。可见,测出各段位移s 1、s 2、s 3 s 4、s 5、s 6,即可求出a 1、a 2、a 3,再算出________、________、________的平均值,就是我们所要测定的匀变速直线运动的加速度a=________ 实验步骤: (1)把附有滑轮的长木板放在实验桌上,并使滑轮伸处桌面。把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路。 (2)把一条细绳拴在小车上,使细绳跨过滑轮,下边挂上合适的钩码。把纸带穿过打点计时器,并把纸带的一端固定在小车的后面。 (3)把小车停在靠近打点计时器处,接通电源后,放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一列小点。换上新纸带,重复实验三次。 (4)从三条纸带中选择一条比较理想的,舍掉开头一些比较密集的点子,在后边便于测量的地方找一个开始点。为了测量方便和减小误差,通常不用每打一次点的时间作为时间的单位,而用每打5个点的时间作为时间的单位,就是T= s. (5)测出六段位移s 1、s 2、s 3、s 4、s 5、s 6的长度,把测量结果填入表1中。根据测量结果,利用“实验原理”中给出的公式算出加速度a 1、a 2、a 3的值。注意:求出a 1、a 2、a 3的平均值,它就是小车做匀变速直线运动的加速度。把计算的结果填入下表1,求出小车做匀变速直线运动的加速度a 。 实验数据处理: 织带粘贴处: 计数点 位移s/m 位移差△s/m 分段加速度a/m·s -2 小车加速度a/m·s -2 1 S 1= S 4-S 1= a 1= a= 2 S 2= 3 S 3= S 5-S 2= a 2= 4 S 4= 5 S 5= S 6-S 3= a 3= 6 S 6= 误差分析:电源电压的不稳定性、测量读数等 B C D s s s A

国中学生物理竞赛实验指导书思考题参考答案光学

实验二十八 测定玻璃的折射率 【思考题参考答案】 1.视深法和光路法测量时,玻璃砖两个界面的平行度对测量结果有什么影响?为什么? 答:玻璃砖两个界面的平行度对光路法测量结果没有影响。这是因为如果两个界面不平行,可以看成三棱镜,出射线偏向厚度增加方向(相当于底部),只要用光路法找到入射线、出射线和两个界面,都能 确定对应的入射角和折射角,从而按 折射定律计算折射率。 对视深法测量结果是否影响,请 自己根据测量原理思考。 2.视深法和光路法测量时,玻璃砖厚些还是薄些好?为什么? 答:厚些好。在视深法中,玻璃砖越厚h '越大,这样由于像的位置不准引起的相对误差越小。在光路法中,玻璃砖越厚,由于ABCD 位置定的不准,引起入射角和折射角的误差越小,折射率的相对测量误差越小。 3.光路法测量时,为什么入射角不能过大或过小? 答:折射率决定于两个角度的正弦比,入射角太小时,角度误差引起正弦函数的误差变大,入射角和折射角测量误差对测量结果的误差影响变大。入射角太大时,折射角也变大,折射能量太小,同时由于色散严重,出射光束径迹不清晰(或在利用大头针显示光路时,大头针虚像模糊)折射角不易定准。 4.光路法测量时,若所画直线ab 和cd 的间距大于玻璃砖的真实厚度,那么,折射率的测量值偏大还是偏小?为什么? 答:折射率的测量值偏小。如果所画直线ab 和 cd 的间距大于玻璃砖的真实厚度,如图所示。实际折 射线如图中虚线,而作图的折射线为图中实线,测量的折射角大于实际折射角,折射率r i n sin sin =,测 量折射率值偏小。 间距小于玻璃砖的真实厚度的问题,自己回答。 实验二十九 测定薄透镜的焦距 【思考题参考答案】 1.作光学实验为何要调节共轴?共轴调节的基本步骤是什么?对多透镜系统如何处理? 答:光学实验中经常要用一个或多个透镜成像。由于透镜在傍轴光线(即近轴光线)下成像质量好,基本无像差,可以减小测量误差,必须使各个透镜的主光轴重合(即共

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