大学物理实验基础知识(1)

大学物理1(上)知识点总结一维运动学参考系是用来确定物体位置的物体。

为了进行定量描述，需要在参考系上建立坐标系。

位置矢量（位矢）是从坐标原点引向质点所在位置的有向线段，用矢量r表示。

位矢用于确定质点在空间中的位置。

位矢与时间t的函数关系为：r = r(t) = x(t)i + y(t)j + z(t)k其中i、j、k是坐标轴的单位向量。

运动方程是指位移矢量Δr = r(t+Δt) - r(t)。

位移矢量是质点在时间Δt内的位置改变。

轨道方程是质点运动轨迹的曲线方程。

速度是质点位矢对时间的变化率。

平均速度定义为单位时间内的位移，即Δr/Δt。

速率是质点路程对时间的变化率，即v = ds/dt。

加速度是质点速度对时间的变化率，即a = dv/dt。

在圆周运动中，有法向加速度和切向加速度。

法向加速度的方向沿半径指向曲率中心（圆心），反映速度方向的变化。

切向加速度的方向沿轨道切线，反映速度大小的变化。

角速度的方向沿轨道切线，反映速度方向的变化。

对于两个相互作平动的参考系，有r'pk = rpk + rkk'，vpk= vpk' + vkk'，apk = apk' + akk'。

掌握位置矢量、位移、速度、加速度、角速度、角加速度等描述质点运动和运动变化的物理量，明确它们的相对性、瞬时性和矢量性。

理解法向加速度和切向加速度的物理意义；掌握圆周运动的角量和线量的关系，并能灵活运用计算问题。

理解XXX坐标、速度变换，能分析与平动有关的相对运动问题。

功是力和位移的标积，即dA = F·dr = Fds·cosθ。

对质点在力作用下的有限运动，力作的功为A = ∫F·dr。

在直角坐标系中，此功可写为。

角动量定理指出，质点所受的合外力矩等于它的角动量对时间的变化率。

其中，质点的角动量可以表示为L=r×p=r×mv，其中r为质点到某一固定点的位置矢量，p为质点的动量。

一、光谱实验1、氢、钠原子光谱实验观察到的线系。

氢原子：巴尔末线系钠原子：主线系、锐线系、漫线系、基线系2、光电倍增管的工作原理。

光阴极在光子作用下发射电子，这些电子被外电场或磁场加速，聚焦于第一次极。

这些冲击次极的电子能使次极释放更多的电子，它们被聚焦在第二次极。

这样，一般经十次以上倍增，放大倍数可达到108～1010。

最后，在高电位的阳极收集到放大了的光电流。

输出电流和入射光子数成正比。

整个过程时间约10-8秒。

3、光谱仪的构成及工作原理由光学系统、电子系统、软件系统构成光源发出光束进入入射狭缝S1，经准光镜M1反射成平行光束投向平面光栅G上，衍射后的平行光束经物镜M2成像在S2上，或经M2和M3平面镜成像在S3上。

电子系统接收光信号并转换为电信号，后经过信号放大系统，并通过A/D转换系统将模拟信号转换成数字信号，导入软件系统，对数据进行处理。

4、什么是量子缺？怎么测量？量子缺△l是指在能级分裂过程中产生的量子亏缺，是一个与主量子数和轨道量子数都有关的修整数。

在Na原子光谱实验中，通过测量谱线波长，得到波数差，然后查里德伯表得到m、n，利用线性插值法得到a值，代入计算式n-△l=m+a求出△l。

5、狭缝宽度和高压对测量结果的影响对测量结果无影响。

但对仪器的分辨率有一定关系，会在一定范围内影响观测效果。

6、氢、钠实验中，所用到的光源、分光元件、光强探测器分别是什么？氢：氘灯、平面衍射光栅、PMT钠灯、平面闪耀（反射）光栅、CCD和PM T；二、真空技术1、粗真空、低真空、高真空区域的划分粗真空：105——1330Pa 低真空：1330——0.13Pa 高真空：0.13——1.3*10-6Pa2、机械泵规格的含义2X-8中2表示双级，8表示抽速为8L/S3、油扩散泵中扩散的含义利用气体扩散原理现象来抽气；扩散泵油被加热沸腾后产生的高压蒸汽流经导流管传到上部，遇冷由伞形喷口向下高速喷出，使被抽气体构成一个向出口方向运动的射流。

大学物理光学实验基本常识和知识一.基本常识1.所有光学透镜（透镜、平面镜、棱镜、光栅、波片、偏振器、分光镜等）的透光面不能用手触摸，需要清洗时必须使用专用透镜纸。

2.用于固定透镜的支架上的固定螺钉和调整螺钉应轻微扭曲。

3.白炽灯是复色光源（白光－由红、澄、黄、绿、青、蓝、紫色光混合而成）；汞灯是由部分线状谱的光混合成的复色光源；钠灯是准单色光源（有两条非常相近的波长），可以用于干涉实验的光源，只是光强较弱不方便观测；激光是单色光源（一种波长），是用于干涉实验的光源。

4.对于实验中使用的光学仪器，在进行实验之前，首先了解调节功能、各部分的功能和调节范围，以及秤的读数方法。

二、基本知识1.光学实验仪器（如：分光计、迈克尔逊干涉仪、读数显微镜、棱镜摄谱仪），可以用来做多种测试实验。

分光计可以用于三棱镜的顶角角度测量，某一波长的色散及色散曲线（n-λ曲线）测量，光栅衍射及光谱观测，某透明体的折射率测量。

实验用光源有汞灯、钠灯或激光器。

迈克尔逊干涉仪可以用于未知激光波长的实验测量，微位移的测量，当用平行光入射时，还可以进行面形、面形变、气体折射率或温度场的实验观测。

读数显微镜以钠灯为光源可以进行微小尺寸、球面半径的测量，还可以进行固体热胀系数、液体折射率等的测量。

棱镜摄谱仪可为了捕捉各种光源（多色光）的光谱，还可以测量线性光的波长。

2.在光具座上可进行的光学实验有：薄透镜的焦距测定，典型光学系统（显微镜、望远镜）的设计，偏振现象的观测，双棱镜的干涉、激光或钠光灯的波长测量等。

3.可以在光学平台上进行各种光学实验。

除了上述光学实验外，还可以进行许多设计和研究实验、全息干涉测量或全息图实验。

4.全息照相分为两个步骤：全息记录和再现。

从物理角度说，全息记录是两束光（物光和参考光）的干涉图样的拍摄和冲洗；全息再现是通过干涉图片产生的衍射图像。

5.对于所有干扰实验，防震是最重要的要求。

其次，根据光的时间相干性，用于干涉的两个激光束（或钠光）只能与一个光源（振幅或波面）分离，两个光束之间的光程差不能太大。

大学物理演示实验（一）引言：大学物理演示实验是物理学学习中的重要组成部分，通过实验可以加深学生对物理学原理的理解，并培养其实践能力和观察力。

本文将介绍一些大学物理演示实验的方法和技巧，以及实验过程中需要注意的细节。

正文：一、实验器材准备1. 确定实验目标：在开始实验之前，确定实验的目标和预期结果，以便选择合适的实验器材和测量方法。

2. 选择合适的器材：根据实验目标选择合适的器材，包括仪器设备、样品和探测器等。

3. 检查器材质量：在开始实验之前，要仔细检查实验器材的质量和状态，确保其正常运行和使用。

二、实验操作步骤1. 准备实验样品：根据实验需要，准备好实验样品，并保证其质量和状态符合实验要求。

2. 实验器材的调校：在实验开始之前，要进行器材的调校和适当的校准，以确保测量结果的准确性。

3. 实验参数设定：根据实验要求，设定实验参数，如实验温度、电流大小等。

4. 实验记录和数据处理：在实验过程中，要及时记录实验数据，并对数据进行适当的处理和分析，以得出结论。

5. 实验安全措施：在实验过程中，要严格遵守实验安全规定，保证实验的安全运行。

三、实验注意事项1. 注意实验环境：确保实验室环境安全和整洁，防止杂物干扰实验结果。

2. 注意实验时间安排：合理安排实验时间，确保实验能够顺利进行，并预留足够的时间进行数据处理和分析。

3. 注意实验技巧：掌握相关的实验操作技巧，以提高实验的效率和准确性。

4. 注意实验数据准确性：在记录实验数据时，要尽量保证数据的准确性，避免误差的发生。

5. 注意实验细节：在进行实验时，要注意实验细节和注意事项，如保持实验器材的干燥和清洁等。

四、实验结果和分析1. 数据处理和分析：根据实验数据，进行适当的数据处理和分析，例如计算平均值、标准差等统计量，并进行误差分析。

2. 结果展示：将实验结果以适当的图表形式展示出来，以便更好地理解和比较实验结果。

3. 结果解释和讨论：对实验结果进行解释和讨论，分析实验现象和原理之间的关系，并与理论结果进行比较和验证。

物理实验习题与指导03(总19页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--大学物理实验复习题一、基础知识部分（误差与不确定度、数据处理、基本测量与方法）（一）问答题1、什么叫测量、直接测量、间接测量（看教材）2、什么叫随机误差随机误差的特点是什么（看教材）3、什么叫系统误差系统误差的特点是什么（看教材）4、下列情况哪些是属于随机误差，哪些是属于系统误差？(从定义角度考虑)（1）经校准的秒表的读数误差。

（2）在20℃下标定的标准电阻，在30℃下使用引起的误差。

（3）分光计实验中的偏心误差。

（4）千分尺的“零点读数不为零”引起的误差。

（5）读仪表时的视差。

（6）因为温度的随机变化所引起的米尺的伸缩，而用该米尺测长所引起的误差。

（7）水银温度计毛细管不均匀。

（8）仪表的零点不准。

5、什么叫误差、绝对误差、相对误差、视差、引用误差、回程误差、偏差、残差、示值误差、读数误差、估读误差、标准差（查相关资料一般了解）6、误差的绝对值与绝对误差是否相同未定系统误差与系统不确定度是否相同（从定义出发）7、什么叫不确定度、A类不确定度、B类不确定度（从定义出发）8、不确定度与不准确度是否相同（看教材一般了解）9、什么叫准确度、正确度、精密度（从打靶角度分析）10、对某量只测一次，标准误差是多少（不变）11、如何根据系统误差和随机误差相互转化的特点来减少实验结果的误差（如测金属丝的平均直径和直径的平均值）12、测量同一玻璃厚度，用不同的测量工具测出的结果如下，分析各值是使用哪些量具测量的其最小分度值是多少（自做答案）（1） (2) (3)13、有一角游标尺主尺分度值为1°，主尺上11个分度与游标上12个分度等弧长，则这个游标尺的分度值是多少（参考游标卡尺原理）14、逐差法使用的条件与优点是什么（参考教材）15、使用贝塞尔公式的条件是什么（等精度测量，n>=3）16、数据处理时，为什么采用“小于五则舍、大于五则入、等于五则凑偶”的修约规则（为使舍、入几率相等）17、如何从实验中测得的直线关系的x-y值求出该直线的斜率？（答案自做）18、作图规则和注意事项是什么（看教材）19、什么叫有效数字有效数字的位数如何取定（看教材规定）20、不确定度的有效数字位数如何取（看教材规定）21、用天平测量固体密度是有几种方法分别适合什么样的物体（自做答案）22、某长度测量值为１.２３５ｍ，则所用测量仪器是下列中的哪一种为什么１）千分尺２）５０分卡尺３）２０分卡尺４）米尺23、天平有哪几部分组成，使用时应注意什么，操作过程如何使用升降手柄（看教材）（重点掌握）（二）填空题1．指出下列各数是几位有效数字.25⨯2S10（4）×10-102．把下列各数取三位有效数字.１）１.０７５２）０.８６２４９３）２７.０５２４）８.９７１⨯１０6-５）３.１４１５６）０.００２００００结果：１）＿＿２）＿＿３）＿＿４）＿＿５）＿＿６）＿＿3．用正确表达式写出下列结果：１）Ａ＝１７０００±１０００ｋｍ２）Ｂ＝１.００１７３０±０.０００５ｍ３）Ｃ＝１０.８０００±０.２ｃｍ４）Ｄ＝９９.５±０.８２0Ｃ正确表达式为：１）＿＿２）＿＿３）＿＿４）＿＿4．单位变换：１）Ｌ＝（３４.８５±０.０５）ｃｍ写成以μｍ．ｍｍ．ｍ．ｋｍ为单位．２）ｍ＝（２０１.７５０±０.００１）ｋｇ写成以ｇ．ｍｇ．ｔ为单位．5．根据有效数字运算规则改正错误（请将正确的运算结果写在括号内）：１）２１６０５－１.３２＝２１５.１８（）２）０.０２２１⨯０.０２２１＝０.０００４８８４１（）３）４００⨯１５００／１４２.６０－１１.６＝６０００００（）4）５２１.２⨯２％＝１０.４（）5）９８.７５４＋１.３＝（）6）１０７.５０－２.５＝（）7）１１１⨯０.１００＝（）8）２３７.５÷０.０１＝（）9）７６.００÷（４０.００－２.０）＝（）10）５０.０００⨯（１８.３０－１６.３）／１０３－３.０⨯（１.００＋０.００１）＝（）11）１０００.０⨯（５.６＋４.４１２）／（７８.００－７７.０）⨯１０.０００＝（）6．更正下面的结果表达式.（1）X=±，更正为：＿＿（2）X=3.4⨯±3CM，更正为：＿＿1065（3）X=+，更正为：＿＿（4）V=×10-2cm/s±×10-4cm/s写成。

大学物理实验复习资料大学物理实验复习资料大学物理实验是物理学专业学生必修的一门课程，通过实验的方式来加深对物理理论的理解和应用。

在这门课程中，学生们将亲自动手操作实验仪器，进行各种实验，从而提高实验技能和科学素养。

为了帮助大家更好地复习这门课程，本文将提供一些有关大学物理实验的复习资料。

1. 实验基础知识在进行大学物理实验之前，我们需要掌握一些实验基础知识。

首先是实验室安全常识，包括实验室的安全规定、常见实验室事故的预防和应急处理等。

其次是实验仪器的基本原理和使用方法，比如万用表、示波器、电源等。

此外，还需要了解一些常用的实验技术，如测量、数据处理和误差分析等。

2. 实验内容回顾大学物理实验通常包括力学、电磁学、光学、热学等方面的内容。

在复习时，我们可以按照这些方面对各个实验进行回顾。

例如，在力学实验中，我们可以回顾弹簧振子、简谐振动、牛顿定律等实验。

在电磁学实验中，可以回顾电磁感应、电路分析、电磁波等实验。

在光学实验中，可以回顾干涉、衍射、透镜成像等实验。

在热学实验中，可以回顾热传导、理想气体定律、热力学循环等实验。

3. 实验技巧总结在进行大学物理实验时，掌握一些实验技巧是非常重要的。

首先是实验记录的技巧，包括实验数据的记录、图表的绘制和实验结果的分析。

其次是实验操作的技巧，如如何准确地测量、如何调节仪器等。

此外，还需要注意实验中的一些常见问题和解决方法，如仪器故障、数据异常等。

4. 实验设计思路在大学物理实验中，我们有时会遇到一些需要自己设计实验步骤和方法的情况。

因此，掌握一些实验设计的思路是非常重要的。

首先要明确实验的目的和所要研究的物理现象，然后根据实验目的确定实验步骤和所需仪器。

在实验过程中，要注意实验条件的控制和实验数据的准确性。

5. 实验报告写作大学物理实验通常需要撰写实验报告，对实验过程和结果进行总结和分析。

在撰写实验报告时，要注意结构的合理性和语言的准确性。

报告的结构一般包括引言、实验目的、实验原理、实验步骤、实验结果和分析、结论等部分。

完整大学物理实验报告之长度基本测量(1)实验名称：长度基本测量实验目的：1. 掌握测量长度的基本方法和技能；2. 熟悉测量仪器的使用方法和注意事项；3. 提高实验操作和数据处理能力。

实验原理：本实验使用卷尺、游标卡尺和数显游标卡尺等测量工具测量长度。

卷尺：卷尺是一种直尺，通常用于方便地测量线性长度。

卷尺上标注有刻度，可以直接读取被测物的长度。

游标卡尺：游标卡尺采用游动量尺测量技术，可以测量小范围内的长度和宽度。

游标卡尺读数时，需注意游标的位置。

数显游标卡尺：数显游标卡尺与普通游标卡尺相比，具有自动显示数值的功能，读数更加准确。

实验步骤：1. 使用卷尺测量被测物的长度；2. 使用游标卡尺精确测量被测物的长度；3. 使用数显游标卡尺测量被测物的长度；4. 对以上三种测量结果进行比较分析；5. 记录实验数据，分析数据误差。

实验结果：通过卷尺测量，被测物长度为10.5cm；通过游标卡尺精确测量，被测物长度定为10.46cm；通过数显游标卡尺测量，被测物长度定为10.47cm。

数据分析：通过对实验数据的分析，我们可以发现：卷尺误差较大，游标卡尺误差较小，而数显游标卡尺误差更小，读数也更加方便和准确。

实验结论：1. 测量长度需要采用正确的测量工具和技术；2. 不同的测量工具具有不同的误差；3. 在实验中，应该使用误差较小的测量工具来提高测量准确度；4. 实验记录需要详细、清晰，以便进行数据分析和讨论。

实验感想：本次实验让我更加深入地理解了测量的重要性，体验了不同测量工具的特点和使用方法。

在今后的学习和生活中，我会更加重视测量的准确性和精度。