大学物理实验 微小振动的测量

实验八用拉脱发测定液体的表面张力系数1. 对公式，是要在水面与金属表面的接触角趋于0时满足的，即在金属框恰好脱离液体前。

公式中的重力是金属框和它所粘附的液体的总重量，但在公式中我们忽略了水对框架的浮力和水膜的重量。

2. “三线对齐”是因为朱利秤的下端是固定的，上端为自由端，因而我们在用朱利秤测量弹簧的伸长时也要固定弹簧的下端，这样才能在朱利秤上读到弹簧的伸长量。

“三线对齐”中的三线是指小镜子上的水平线和玻璃罐上的水平线以及玻璃罐上的水平线在小镜子里成的像。

实验十牛顿环干涉现象的研究和测量思考题1. 牛顿环实验中，假如平玻璃板上有微小的凸起，则凸起处空气薄膜厚度变小，这时的牛顿环是局部外凸的，因为在平玻璃板上的突起位置的空气薄膜厚度变小，此点的光程差也就变小，那么此级暗条纹的光程差都要比该点的大，因而该级暗条纹就会饶向外面一级的位置，这时表现出此暗条纹就要外凸。

2. 用白光照射时，我们是可以看到牛顿环干涉条纹的，而且是以赤橙黄绿蓝靛紫这样的顺序依次排列，只是在偏离中心位置越远，条纹级数之间会重叠越厉害。

实验十二迈克耳逊干涉仪数据处理参见P19的内容。

思考题1．图形见书P115。

2．所以条纹变密。

实验十三超声波在空气中传播速度的测定数据处理中相对误差的有效位数参见P19的内容。

思考题1. 因为在测量过程中，我们要想在两个换能器之间形成驻波，就一定要求S1发出的波和经S2发射的波是同频率，同振幅，而且是传播方向相反并在一条直线上，这就要求两个换能器的发射面要保持相互平行。

2. 略。

3. 用“逐差法”处理数据是为了更充分地，最大限度地利用所测得的数据，保持多次测量的优点，减少测量误差。

实验十四密立根油滴实验数据处理表格1中最后要求的量是表格中的量求了平均以后的值，比如量中的应该是对表格中的求5次测量的平均值。

而这其中的相对误差的表示参见P19。

思考题1. 选择平衡点压在250V左右，新仪器在12s-24s时间内匀速下降1.6mm的油滴（旧仪器在15s-30s时间内匀速下降2mm的油滴）的原因是在这个范围内的油滴体积不大，带的电量也不是很多，因而在下降时的速度不是很快，下降的时间就比较容易测准确，而且这样的油滴也不是很小，不会因为太小而作布朗运动。

在大学物理实验中，使用的是传统迈克尔逊干涉仪，其常见的实验内容是：观察等倾干涉条纹，观察等厚干涉条纹，测量激光或钠光的波长，测量钠光的双线波长差，测量玻璃的厚度或折射率等。

由于迈克尔逊干涉仪的调节具有一定的难度，人工计数又比较枯燥，所以为了激发学生的实验兴趣，增加学生的科学知识，开阔其思路，建议在课时允许的条件下，向学生多介绍一些迈克尔逊干涉仪的应用知识。

这也是绝大多数学生的要求。

下面就向大家介绍一些利用迈克尔逊干涉仪及其原理进行的测量。

一、传统迈克尔逊干涉仪的测量应用1. 微小位移量和微振动的测量[11-14]；采用迈克尔逊干涉技术,通过测量ＫＤＰ晶体生长的法向速率和台阶斜率来研究其台阶生长的动力学系数、台阶自由能、溶质在边界层内的扩散特征以及激发晶体生长台阶的位错活性。

He-Ne激光器的激光通过扩束和准直后射向分束镜,参考光和物光分别由反射镜和晶体表面反射,两束光在重叠区的干涉条纹通过物镜成像,该像用摄像机和录像机进行观察和记录.滤膜用于平衡参考光和物光的强度.纳米量级位移的测量：将迈克尔逊型激光干涉测量技术应用于环规的测量中。

采用633nm稳频的He-Ne激光波长作为测量基准，采用干涉条纹计数，用静态光电显微镜作为环规端面瞄准装置，对环规进行非接触、绝对测量，配以高精度的数字细分电路，使仪器分辨力达到5nm；静态光电显微镜作为传统的瞄准定位技术在该装置中得以充分利用，使其瞄准不确定度达到30nm；精密定位技术在该装置中也得到了很好的应用，利用压电陶瓷微小变动原理，配以高精度的控制系统，使其驱动步距达到5nm。

测振结构的设计原理用半导体激光器干涉仪对微振动进行测量时,用一弹性体与被测量（力或加速度)相互作用,使之产生微位移。

将这一变化引到动镜上来,就可以在屏上得到变化的干涉条纹,对等倾干涉来讲,也就是不断产生的条纹或不断消失的条纹。

由光敏元件将条纹变化转变为光电流的变化,经过电路处理可得到微振动的振幅和频率。

课程名称：大学物理实验（二）实验名称：双光栅测微振动光拍的获得与检测在检测器方向上, 频率不同、频率差较小的的光束叠加产生光拍E 1=E 10cos(ω0t +φ1) (7)E 2=E 20cos [(ω0+ωd )t +φ2] (8)E 1+E 2)2102cos 2(ω0t +φ1)+E 202cos 2[(ω0+ωd )t +φ2]+E 10E 20cos [(ω+φ2)]+ E 10E 20cos [(ω0−ω0+ωd )t +(φ1−φ2)] (9)光的频率很高，光电检测器对这么高的频率不能有所反应，所以光电检测器只能反应（ f 拍=ωd 2π=V A d=nV A (10)图5 双光栅测微振动实验器具组1—光电池升降调节手轮 2—光电池座，在顶部有光电池盒，盒前有一小孔光阑 3—电源开关4—音叉座 5—音叉 6—动光栅（粘在音叉上的光栅） 7—静光栅（固定在调节架上）8—静光栅调节架 9—半导体激光器 10—激光器升降调节手轮 11—调节架左右调节止紧螺钉12—激光器输出功率调节 13—耳机插孔 14—音量调节 15—信号发生器输出功率调节16—信号发生器频率调节 17—静光栅调节架升降调节手轮 18—驱动音叉用的蜂鸣器19—蜂鸣器电源插孔 20—频率显示窗口位移振幅A(mm)频率f(Hz)图7 不同频率下音叉的振幅七、结果陈述与总结：7.1结果陈述实验测量出音叉的谐振曲线如附录所示。

音叉振动频率从507.9Hz升至508.5Hz，音叉的振幅缓慢地从0.0188mm变大至0.0625mm。

音叉振动频率从508.5Hz升至508.7Hz，音叉的振幅急剧地从0.0625mm变大至0.1375mm；音叉振动频率从508.7Hz升至508.9Hz，音叉的振幅急剧地从0.1375mm变小至0.0725mm。

音叉振动频率从508.9Hz升至509.6Hz，音叉的振幅缓慢地从0.0725mm变小至0.0175mm。

《大学物理实验》习题集一、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。

双光栅测量微弱振动位移量精密测量在自动化控制的領域里一直扮演着重要的角色，其中光电测量因为有较佳的精密性与准确性，加上轻巧、无噪音等优点，在测量的应用上常被采用。

作为一种把机械位移信号转化为光电信号的手段，光栅式位移测量技术在长度与角度的数字化测量、运动比较测量、数控机床、应力分析等领域得到了广泛的应用。

多普勒频移物理特性的应用也非常广泛，如医学上的超声诊断仪、测量海水各层深度的海流速度和方向、卫星导航定位系统、音乐中乐器的调音等。

双光栅微弱振动测量仪在力学实验项目中用作音叉振动分析、微振幅(位移)、测量和光拍研究等。

【实验目的】1. 了解利用光的多普勒频移形成光拍的原理并用于测量光拍拍频；2. 学会使用精确测量微弱振动位移的一种方法；3. 应用双光栅微弱振动测量仪测量音叉振动的微振幅。

【实验原理】1． 位移光栅的多普勒频移多普勒效应是指光源、接受器、传播介质或中间反射器之间的相对运动所引起的接收器接收到的光波频率与光源频率发生的变化，由此产生的频率变化称为多普勒频移。

由于介质对光传播时有不同的相位延迟作用，对于两束相同的单色光，若初始时刻相位相同，经过相同的几何路径，但在不同折射率的介质中传播，出射时两光的位相则不相同。

对于位相光栅，当激光平面波垂直入射时，由于位相光栅上不同的光密和光疏媒质部分对光波的位相延迟作用，使入射的平面波变成出射时的摺曲波阵面，见图1。

激光平面波垂直入射到光栅，由于光栅上每缝自身的衍射作用和各缝之间的干涉，通过光栅后光的强度出现周期性的变化。

在远场，我们可以用大家熟知的光栅衍射方程即(1)式来表示主极大位置：λθk d ±=sin ⋅⋅⋅=,2,1,0k （1）式中 ，整数k 为主极大级数，d 为光栅常数，θ为衍射角，λ为光波波长。

如果光栅在y 方向以速度v 移动，则从光栅出射的光的波阵面也以速度v 在y 方向移动。

因此在不同时刻，对应于同一级的衍射光线，它从光栅出射时，在y 方向也有一个vt 的位移量，见图2。

实验八用拉脱发测定液体的表面张力系数1.对公式, 是要在水面与金属表面的接触角趋于0时满足的, 即在金属框恰好脱离液体前。

公式中的重力是金属框和它所粘附的液体的总重量, 但在公式中我们忽略了水对框架的浮力和水膜的重量。

2.“三线对齐”是因为朱利秤的下端是固定的，上端为自由端，因而我们在用朱利秤测量弹簧的伸长时也要固定弹簧的下端，这样才能在朱利秤上读到弹簧的伸长量。

“三线对齐”中的三线是指小镜子上的水平线和玻璃罐上的水平线以及玻璃罐上的水平线在小镜子里成的像。

实验十牛顿环干涉现象的研究和测量思考题1.牛顿环实验中, 假如平玻璃板上有微小的凸起, 则凸起处空气薄膜厚度变小, 这时的牛顿环是局部外凸的, 因为在平玻璃板上的突起位置的空气薄膜厚度变小, 此点的光程差也就变小, 那么此级暗条纹的光程差都要比该点的大, 因而该级暗条纹就会饶向外面一级的位置, 这时表现出此暗条纹就要外凸。

2.用白光照射时，我们是可以看到牛顿环干涉条纹的，而且是以赤橙黄绿蓝靛紫这样的顺序依次排列，只是在偏离中心位置越远，条纹级数之间会重叠越厉害。

实验十二迈克耳逊干涉仪数据处理参见P19的内容。

思考题1. 图形见书P115。

2.所以条纹变密。

实验十三超声波在空气中传播速度的测定数据处理中相对误差的有效位数参见P19的内容。

思考题1.因为在测量过程中, 我们要想在两个换能器之间形成驻波, 就一定要求S1发出的波和经S2发射的波是同频率, 同振幅, 而且是传播方向相反并在一条直线上, 这就要求两个换能器的发射面要保持相互平行。

2.略。

3.用“逐差法”处理数据是为了更充分地，最大限度地利用所测得的数据，保持多次测量的优点，减少测量误差。

实验十四密立根油滴实验数据处理表格1中最后要求的量是表格中的量求了平均以后的值, 比如量中的应该是对表格中的求5次测量的平均值。

而这其中的相对误差的表示参见P19。

思考题1.选择平衡点压在250V左右, 新仪器在12s-24s时间内匀速下降1.6mm的油滴（旧仪器在15s-30s时间内匀速下降2mm的油滴）的原因是在这个范围内的油滴体积不大, 带的电量也不是很多, 因而在下降时的速度不是很快, 下降的时间就比较容易测准确, 而且这样的油滴也不是很小, 不会因为太小而作布朗运动。

荆楚理工学院大学物理实验报告姓名：王硕学号：2013402020107专业：过程装备与控制工程日期：5/31/2014实验题目：微小长度的测量目的要求：1.了解霍尔效应的原理2.应用霍尔效应进行微小长度的测量实验仪器与试剂：亥姆霍兹线圈、材质均匀的铁块、导线、电压表、电流表、电源、开关、电阻箱实验原理：霍尔效应的本质是：固体材料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。

当洛伦磁力fB、f电场力、fE相等时，电荷的积累达到动态平衡，这时在薄片两侧面D、D’之间所建立的电场EH称为霍尔电场，相应的电压UH称为霍尔电压，这样的现象称为霍尔效应。

利用亥姆霍兹线圈产生近似均匀的磁场，亥姆霍兹线圈是由两个相同的线圈同轴放置，其中心间距等于线圈的半径。

将两个线圈通以同向电流时，磁场叠加增强，并在一定区域形成近似均匀的磁场；通以反向电流时，则叠加使磁场减弱，以至出现磁场为零的区域。

利用其产生的近似均匀的磁场作为产生霍尔效应的磁场，如图连接材质均匀的铁块、导线、电压表、电流表、电源、开关、电阻箱。

实验内容：已知B=通过数据处理qvB=Eq又因为E=U/d即可求得d的长度，从而实现测量铁块边长。

讨论和思考：物理实验中的放大法把待测物理量按一定的规律加以放大,再进行测量的方法称为放大法。

放大法是常用的基本测量方法之一,它分为累计放大法、机械放大法、电磁放大法和光学放大法。

1、累计放大法在待测物理量能够简单重叠的条件下,将它展延若干倍,再进行测量的方法,称为累计放大法。

例如,欲测量均匀细丝的直径,可在一根光滑的圆柱体上密绕100匝,测出其密布的长度,再求出细丝的直径;又如在用单摆法测重力加速度的实验中,用秒表测量摆动的周期时,是测出50次摆动的总时间,再求出单摆的周期。

浅谈混沌现象——介于确定与随机之间的运动摘要：混沌现象是指发生在确定性系统中的貌似随机的不规则运动，一个确定性理论描述的系统，其行为却表现为不确定性不可重复、不可预测，这就是混沌现象。

进一步研究表明，混沌是非线性动力系统的固有特性，是非线性系统普遍存在的现象。

牛顿确定性理论能够充分处理的多为线性系统，而线性系统大多是由非线性系统简化来的。

因此，在现实生活和实际工程技术问题中，混沌是无处不在的。

简单地说，混沌是一种确定系统中出现的无规则的运动。

混沌理论所研究的是非线性动力学混沌，目的是要揭示貌似随机的现象背后可能隐藏的简单规律，以求发现一大类复杂问题普遍遵循的共同规律。

关键词：混沌现象；非线性；阻尼摆；相平面。

4月25日的大物演示实验让我收获很多，感受良多。

其中，尖端放电，热声效应与混沌现象等实验引起了我极大的兴趣，其中的混沌现象更是让我百思不得其解，于是我利用课余时间查阅参考了大量相关的文献资料并结合吴亚非老师在大学物理课上所讲解的一些知识写下这篇论文式的物理实验报告。

“混沌”是确定论系统所表现的随机行为的总称。

它的根源在于非线性的相互作用。

所谓“确定论系统”，指描述该系统的数学模型是不包含任何随机因素的完全确定的方程。

例如，一支简单摆的微小振动，由下面的线性微分方程描述：其中φ是摆偏离竖直状态的小小的角位移，ω是摆的圆频率，即频率v乘以2π。

它和振动周期T的关系是这些都是我在大学物理中学过的知识，后面还会再推导一次。

像式（7。

1）这样的方程，它的解是完全确定的，可以写成φ（t）＝Asin（ωt）+Bcos（ωt）（7.3）两个常数A和B可以由初始条件，即t=0时的角位移φ（0）和角速度φ（0）完全确定。

这里φ（t）表示微分dφ（t）/dt。

因此，对于简单摆这样的系统，只要给定了初始条件，它今后的运动就完全确定了，任何时刻t的角位移和角速度都可以精确地预言。

如果初始条件发生些许小小的变化，摆的行为也变化不大，同样也可以精确预言。

大学物理实验中的常见实验仪器及其使用方法在大学物理实验中，为了能够准确、高效地完成实验任务，学生需要掌握各种实验仪器的名称、功能、工作原理以及使用方法。

本文将介绍大学物理实验中常见的实验仪器及其使用方法。

1. 基本实验仪器1.1 刻度尺刻度尺是物理实验中常用的测量工具，用于测量物体的长度、宽度等尺寸。

使用刻度尺时，要确保尺子与被测物体紧密接触，视线与尺面垂直，读数时要估读到分度值的下一位。

1.2 游标卡尺游标卡尺是一种精密的测量工具，适用于测量内径、外径、深度等尺寸。

使用时，首先要将游标卡尺的零刻度线与被测物体对齐，然后慢慢闭合游标，读数时要注意游标上指示的数值与主尺上的数值之和。

1.3 万用表万用表是一种多功能的测量仪器，可用于测量电压、电流、电阻等物理量。

使用时，要根据被测物理量选择合适的挡位，并将红、黑表笔分别接触到电路的两个点上。

1.4 示波器示波器是一种用于显示电压-时间波形的仪器。

在使用示波器时，首先要连接好信号源，然后根据实验需求调整扫描范围、时间基准等参数。

2. 光学实验仪器2.1 显微镜显微镜是一种用于观察微小物体的仪器。

使用显微镜时，首先要将样品放在载物台上，调整好焦距，然后通过目镜和物镜观察样品。

2.2 分光镜分光镜是一种用于观察物体光谱的仪器。

使用分光镜时，要将样品放在光路上，调整好光栅的位置，通过目镜观察光谱。

2.3 干涉仪干涉仪是一种用于观察光波干涉现象的仪器。

使用干涉仪时，要按照实验步骤调整好光路，观察干涉条纹。

3. 电学实验仪器3.1 直流电源直流电源用于提供稳定的直流电压，用于电学实验。

使用时，要确保电源输出电压稳定，然后将电源与实验电路连接。

3.2 交流电源交流电源用于提供稳定的交流电压，用于电学实验。

使用时，要确保电源输出电压稳定，然后将电源与实验电路连接。

3.3 电阻箱电阻箱用于提供可调的电阻值，用于电学实验。

使用时，要根据实验需求调整电阻值，然后将电阻箱与实验电路连接。

大学物理实验中的波动与振动分析波动与振动是大学物理课程中的重要内容之一。

通过物理实验的手段，可以更好地理解和研究波动与振动的特性和规律，从而提升对物理学的理解和应用能力。

本文将对大学物理实验中的波动与振动进行分析。

一、实验背景和目的波动与振动是物理学的基本概念，广泛应用于多个领域。

通过进行波动与振动的实验，可以更好地理解其特性和规律，为理论的学习打下坚实的基础。

本实验旨在通过实验手段，探索波动与振动的相关原理，深入了解其性质和特征。

二、实验器材和步骤1. 实验器材：- 弹簧：用于研究弹性振动的特性，可以选择不同大小和材质的弹簧。

- 振动装置：用于产生振动，例如弹簧振子、简谐振子等。

- 高频发生器：产生高频信号，用于产生波动。

- 波动绳：用于研究波动传播的特性。

- 频率计：用于测量振动或波动的频率。

- 振动传感器：用于测量或检测振动的特征参数。

- 示波器：用于显示振动或波动的图像。

- 实验台和支架：用于固定实验器材。

2. 实验步骤：a. 振动实验：1) 根据实验要求选择合适的振动装置。

2) 将振动装置固定在实验台上。

3) 通过高频发生器产生振动信号，并调节频率。

4) 使用振动传感器测量振动的频率和振幅。

5) 使用示波器观察振动的图像，并记录关键数据和观察现象。

b. 波动实验：1) 将波动绳固定在实验台上，并保持一定的张力。

2) 通过高频发生器产生波动信号，并调节频率。

3) 使用示波器观察波动的传播和幅度变化。

4) 使用频率计测量波动的频率。

5) 记录关键数据和观察现象。

三、实验结果与分析1. 振动实验：- 通过调节高频发生器的频率，可以观察到振动信号的频率变化，并通过示波器显示出振动的图像。

- 随着频率的增加，振动的幅度可能发生变化。

- 使用振动传感器进行测量，可以得到振动的频率和振幅。

2. 波动实验：- 通过高频发生器产生波动信号，并使用波动绳进行传播实验。

- 使用示波器观察波动的传播和幅度变化。

《大学物理》实验报告一、实验目的本实验旨在通过观察和测量物理现象，理解和掌握物理学的原理和实验方法，培养实验技能和科学素养。

二、实验原理在物理学中，许多现象和规律都可以通过实验来揭示和验证。

本实验将通过以下原理进行实验：1、牛顿第二定律：力等于质量乘以加速度，即F = ma。

2、欧姆定律：电流等于电压除以电阻，即I = V/R。

3、法拉第电磁感应定律：感应电动势等于磁通量变化率与线圈匝数的乘积，即E = n(dΦ)/(dt)。

三、实验步骤1、准备实验器材：小车、小钩码、轨道、光电门、电磁铁、电源、电阻箱、线圈等。

2、进行实验操作：将小车放在轨道上，安装光电门以测量小车的速度，连接电源和电磁铁，调整电阻箱和线圈的阻值。

3、记录实验数据：通过控制变量法，分别改变小车的质量、电磁铁的电流、电阻箱的阻值等，记录小车的速度、加速度、电流、电压等数据。

4、分析实验数据：根据实验数据，分析各个变量对小车运动的影响，验证牛顿第二定律和欧姆定律。

5、撰写实验报告：将实验过程和结果进行总结，得出结论。

四、实验结果及分析1、牛顿第二定律验证：根据实验数据，当小车的质量增加时，其加速度减小；当施加的力增加时，加速度也增加。

这符合牛顿第二定律的预测，即力等于质量乘以加速度。

2、欧姆定律验证：通过测量电流和电压，发现电流与电压成正比，符合欧姆定律的预测，即电流等于电压除以电阻。

3、法拉第电磁感应定律验证：当磁通量变化时，线圈中产生了感应电动势。

实验数据也显示，感应电动势与磁通量变化率和线圈匝数成正比，符合法拉第电磁感应定律的预测。

五、结论通过本实验，我们验证了牛顿第二定律、欧姆定律和法拉第电磁感应定律。

这些实验结果进一步巩固了我们对物理学原理的理解和应用能力。

实验过程中的操作技巧和方法也为我们未来的科学研究打下了基础。

在今后的学习和实践中，我们应该继续加强对物理学的理解和应用，为解决实际问题提供科学依据。

大学物理实验报告一、实验目的本实验旨在通过测量不同材料的光学常数和吸收系数，深入理解光的传播和吸收规律，探索不同材料对光的响应特性，为实际应用提供理论支持。

《大学物理实验》实验教学大纲（一）一、课程简介《大学物理实验》是对大学生进行科学实验基础训练的一门独立的必修课。

它在培养大学生实践能力和知识方面有其它课程不可替代的作用。

将为学生终生学习和继续发展奠定必要基础。

该门课程是原国家教委设立的六门重点课程之一，它的主要目的是：使学生在中学物理实验的基础上，按照循序渐进的原则，学习物理实验知识和方法，得到实验技能的训练，从而初步了解学实验的主要过程与基本方法，为今后进一步学习奠定良好的基础。

二、教学目的与要求（一）、教学目的：1、通过观察物理实验现象，培养学生分析问题和解决问题的初步能力。

2、培养学生科学实验能力：（1）通过阅读实验教材和对照实物做实验前的准备。

（2）通过阅读仪器说明书，正确使用常用仪器。

（3）正确记录和处理实验数据，拟定合格的实验报告。

（4）通过拟定实验报告，培养学生科技写作能力和语言表达能力。

3、培养学生严谨的治学态度和实事求是的科学作风。

4、能完成简单的设计性实验，培养学生主动精神和创新意识。

（二）、教学要求：1.能够完成预习，进行实验和撰写报告等主要实验程序。

2．能够调整常用实验装置，并基本掌握常用的操作技术。

例如：零位调整；水平、铅直调整；光路的共轴调整；消视差调节；逐次逼近调节。

3.了解物理实验中常用的实验方法和测量方法。

例如：比较、放大、转换等方法。

4.能够进行常用物理量的一般测量。

5.了解常用仪器的性能，并学会使用方法。

6.能用计算机处理实验数据，学习计算机仿真实验。

7.了解测量误差的基本知识，具有正确处理数据的初步能力。

其中包括：测量误差的基本概念；直接测量量的误差计算；数据处理的一些基本方法。

三、实验项目绪论目的、任务：使学生了解实验的要求，掌握实验数据测量、处理的有关理论。

基本要求：了解物理实验的要求，学习误差理论及有效数字处理，对本学期的实验内容做初步的了解，重点难点：误差理论，数据处理的一般方法及过程。

实验报告的一般格式。

测量的基本概念物理实验由物理现象的再现、物理量的测量与数据处理三部分组成。

测量是物理实验的核心，也是实验课的中心内容，物理实验必包含测量。

测量是指用一定的工具或仪器，通过一定的方法，直接或间接地与被测量所进行的比较。

测量的结果由读数和单位构成。

1. 测量的分类在物理实验中会进行各种类型的测量，因此可从不同的角度对测量进行分类。

按获得数据的方法，测量可分为直接测量、间接测量，组合测量三类。

(1) 直接测量。

指可通过仪器、仪表直接读出被测量数值的测量，如米尺测长度，天平称质量、秒表计时间等。

相应的物理量称直接测量量。

直接测量简单、直观，是最基本的测量方式，也是间接测量的基础。

(2) 间接测量。

指依据待测量与直接测量量的函数关系，先测出直接测量量，代入函数关系，计算得出待测量的方式。

例如矩形面积S，是通过对长x，宽y的测量由S = xy得到；物体运动速度v 是通过对距离s、时间t的测定，由v = s/t得出。

(3) 组合测量。

是指为了找出两个量x，y之间在某一区间的函数关系，而在该区间对这两个量进行的逐点测量。

如某元件的伏安特性，是通过在一定范围内，对在不同电压V 下所产生的电流I的测定而得出的。

2. 等精度测量和不等精度测量从测量条件上讲，测量可分为等精度测量和不等精度测量。

等精度测量是指在测量条件相同的情况下进行的一系列测量。

如由同一个人在同一台仪器上，用同样的测量方法，在不变的环境下对被测对象进行的一系列测量。

等精度测量中，每次测量的可靠程度都一样。

在我们大学物理实验中所进行的测量都属于等精度测量。

不等精度测量是指在所进行的一系列测量中，由于测量仪器、测量方法、测量环境、测量人员完全不同或部分不同，使各测量结果的可靠程度不同，这样一组测量称为不等精度测量。

我们将不再讨论这类问题。

3. 测量的精密度、准确度、精确度人们通常用精度反映测量结果与被测量的真实情况的接近程度。

但这里精度仅是个笼统的说法，物理实验中为了表示测量的精度，定义了精密度、准确度和精确度三个概念。

实验二十五 双光栅测量微弱振动位移量精密测量在自动化控制的領域里一直扮演着重要的角色，其中光电测量因为有较佳的精密性与准确性，加上轻巧、无噪音等优点，在测量的应用上常被采用。

作为一种把机械位移信号转化为光电信号的手段，光栅式位移测量技术在长度与角度的数字化测量、运动比较测量、数控机床、应力分析等领域得到了广泛的应用。

多普勒频移物理特性的应用也非常广泛，如医学上的超声诊断仪、测量海水各层深度的海流速度和方向、卫星导航定位系统、音乐中乐器的调音等。

双光栅微弱振动测量仪在力学实验项目中用作音叉振动分析、微振幅(位移)、测量和光拍研究等。

【实验目的】1. 了解利用光的多普勒频移形成光拍的原理并用于测量光拍拍频；2. 学会使用精确测量微弱振动位移的一种方法；3. {4. 应用双光栅微弱振动测量仪测量音叉振动的微振幅。

【实验原理】1． 位移光栅的多普勒频移多普勒效应是指光源、接受器、传播介质或中间反射器之间的相对运动所引起的接收器接收到的光波频率与光源频率发生的变化，由此产生的频率变化称为多普勒频移。

由于介质对光传播时有不同的相位延迟作用，对于两束相同的单色光，若初始时刻相位相同，经过相同的几何路径，但在不同折射率的介质中传播，出射时两光的位相则不相同。

对于位相光栅，当激光平面波垂直入射时，由于位相光栅上不同的光密和光疏媒质部分对光波的位相延迟作用，使入射的平面波变成出射时的摺曲波阵面，见图1。

激光平面波垂直入射到光栅，由于光栅上每缝自身的衍射作用和各缝之间的干涉，通过光栅后光的强度出现周期性的变化。

在远场，我们可以用大家熟知的光栅衍射方程即(1)式来表示主极大位置： …λθk d ±=sin ⋅⋅⋅=,2,1,0k （1） 式中 ，整数k 为主极大级数，d 为光栅常数，θ为衍射角，λ为光波波长。

如果光栅在y 方向以速度v 移动，则从光栅出射的光的波阵面也以速度v 在y 方向移动。

因此在不同时刻，对应于同一级的衍射光线，它从光栅出射时，在y 方向也有一个vt 的位移量，见图2。