大学物理实验2
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目录实验一电势差计测电动势 (1)实验二用电流场模拟静电场 (4)实验三电子束实验 (5)实验四霍耳效应法测量磁场 (8)实验四磁阻效应综合实验 (12)实验五分光计的使用和光栅测波长 (22)实验六光电效应 (28)实验七密立根油滴实验——电子电荷的测定 (31)实验七弗兰克—赫兹实验 (33)实验一 电势差计测电动势【实验原理】详见教材:《结构化大学物理实验》P.208−212。
仔细研读原理后回答以下问题: 问题1:能用电压表直接测出电池的电动势吗?为什么?问题2:箱式电势差计的工作原理图里有几个补偿回路?所测电动势的精度和什么有关? 问题3:为什么温差电偶能用作温度计?补充内容:(一)本实验用高精度的1.0185V 稳压电源代替标准电池,虽然重复性较差,但比较环保,常温下也可以忽略温度对)(t E s 的影响。
(二)测量温差电动势时,因为实验装置的冷端为环境温度,误差较大,所以只测量t E ~关系,写出方程t E E θ+=0(三)UJ31电势差计中的一些参数1. 可测范围:0.001—170.00mV ;分两档,×1档为0.001—17.000mV (最小分度1μV ),×10档为0.01—170.00mV (最小分度10μV )。
2. 准确度等级为0.05级,基本误差为(0.05%)x x U U U ∆=±+∆。
式中,x U 是被测电动势值(即示值),U ∆取值倍率为×10时,5=∆U μV ;倍率为×1时,5.0=∆U μV 。
【实验目的】(一)掌握电势差计的工作原理和结构特点。
(二)了解温差电偶的测温原理。
【实验内容】(一)电势差计的调节;(二)测温差电偶(铜-康铜)的温差电动势。
【实验器材】箱式电势差计,直流稳压工作电源,灵敏电流计,高精度1.0185V 标准电源,铜—康铜温差热电偶,加热装置。
【实验步骤及操作】(一)电势差的调节图10-1 UJ31型电势差计面板图1. 面板中各旋钮、开关介绍2.把S R旋至标准的电动势值的位置。
⼤学物理实验习题2绪论部分⼀、选择题1、依据获得测量结果⽅法的不同,测量可分两⼤类,即()A:多次测量和单次测量B:等精度测量和不等精度测量C:直接测量和间接测量D:以上三种分类都正确2、以下哪个不属于物理实验()A:利⽤卷尺测量物体的长度B:利⽤弹簧秤称⼩铁块的重量C:伽⾥略的斜塔实验D:爱因斯坦发现光的粒⼦性3、对⼀物理量进⾏等精度多次测量()A:误差的平⽅和为最⼩B:测量值(或误差)⼀定遵从正态分布C:测量值(或误差)⼀定遵从均匀分布D:其算术平均值是误差为零的值4、对⼀物理量进⾏多次等精度测量,其⽬的是()A:消除系统误差B:消除随机误差C:减⼩系统误差D:减⼩随机误差5、以下说法正确的是()A:多次测量可以减⼩随机误差B:多次测量可以消除随机误差C:多次测量可以减⼩系统误差D:多次测量可以消除系统误差6、对⼀物理量进⾏等精度多次测量,其算术平均值是()A:真值B:最接近真值的值C:误差最⼤的值D:误差为零的值7、测量结果的标准表达式为X=X±U,其含义为()A:被测量必定等于(x-U)或(x+U)B:被测量可能等于(x-U)或(x+U)C:被测量必定在(x-U)和(x+U)之间D:被测量以⼀定概率落在(x-U)或(x+U)之间8、下列测量结果中,准确度最⾼的是()A :1L =102.3±0.2 ㎝B :2L =103.52±0.05㎝C :3L =1.246±0.005㎝D :4L =0.0056±0.0002㎝9、对某测量对象进⾏多次测量,测量结果为)(x u x x c ±=,其中)()()(22x u x u x u B A c += ,()(x u A 、)(x u B 分别为其A 类不确定度、B 类不确定度。
问被测量的真值落在)](),([x u x x u x c c +-范围内概率为()A .68.3%B .95%C .57.7%D .100%10、对某测量对象进⾏单次测量,测量结果为)(x u x x c ±=,其中)()(x u x u B c ==3A,)(x u B 为其B 类不确定度。
大学物理实验2
测量金属丝的杨氏模量
杨氏模量就是描述固体材料抵抗形变能力的一个物理量。
测量金属丝的杨氏模量主要用到测量架和镜尺组。
通过这个实验我们可以掌握用光杠杆测量长度的微小变化,培养科学的学习方法和实验思路。
一、实验目的
二、实验原理(图)
三、实验设备、仪器、用具及其规范
四、实验(测定)方法
五、实验记录、数据处理
六、结果分析及问题讨论
实验数据中采用了逐差法处理数据。
所求得的杨氏模量与实际偏差较大,可能是由于实验过程中误差较大引起的。
一、稳态法测物体的导热系数1.什么叫稳定导热状态?如何判断实验达到了稳定导热状态?稳定导热状态:盘A与盘C温度不随时间变化,B盘的导热速率等于C盘的散热速率判断实验达到稳定导热状态:一定时间内(如10min)盘C的温度变化不超过0.2℃. 2.待测样品盘是厚一点好还是薄一点好?薄一点好,这样可以减少样品盘侧面的热量损失,可以近似认为该盘热量仅由接触面传递,减少误差3.导热系数的测量公式成立的前提条件是什么?(1)盘B的厚度足够小,使得可以近似地认为盘B的侧面没有热量损失。
(2)加热盘,样品盘,散热盘均为理想的圆柱状/(3)热电偶的插头与盘A盘B紧密接触,能正确显示其温度(4)盘A与盘C都是热的良导体做的(5)样品盘与散热盘和发热盘紧密接触,中间没有热量损失(6)外界环境较稳定二、偏振与双折射1.自然光、线偏振光、椭圆偏振光的定义?自然光——在垂直于光的振动方向上等概率的包含各个横向光振动,各光振动彼此独立,无固定相位联系。
线偏振光——光矢量方向不变,大小随相位变化,在垂直于光波传播方向的平面上光矢量端点的轨迹是一条直线。
椭圆偏振光——光矢量随时间做有规律的变化,光矢量的末端在垂直于传播的方向上的轨迹是椭圆2.怎样用实验方法来区分自然光,线偏振光,椭圆偏振光?用偏振片进行观察啊:○若光强随偏振片的转动没有变化,这束光是自然光或者圆偏振光,这时,在偏振片之前放置1/4玻片,再转动偏振片。
如果强度仍没变化则是自然光:如果出现两次消光,则是圆偏振光,因为1/4玻片可以把圆偏振光变为线偏振光○如果用偏振片观察时,光强随偏振片的转动但没有消失,则这束光是部分偏振光或椭圆偏振光。
这时可以将偏振片停留在透射光强最大的位置,在偏振片前插入1/4玻片,使玻片的光轴与偏振片的投射方向平行,再次转动偏振片若出现两次消光,即为椭圆偏振光;若还是不出现消光,则为部分偏振光。
○如果随偏振片的转动出现两次消光,则这束光是线偏振光3.如何获得圆偏振光和椭圆偏振光线偏振光经过1/4玻片时,当偏振光的电矢量振动方向和玻片的光轴呈45°角时,得到圆偏振光。
大学物理(二)实验报告(二)引言概述:本实验旨在通过实际操作和数据分析,加深对大学物理(二)相关知识的理解和掌握。
通过实验,将重点探讨以下五个大点:实验目的、实验原理、实验装置与操作、实验数据处理与结果分析以及实验结论。
1. 实验目的:1.1 确定XXX物理现象的基本规律1.2 探究XXX现象的影响因素1.3 验证XXX理论模型的准确性1.4 掌握XXX实验方法和技巧1.5 提高实验数据处理和分析的能力1. 实验原理:1.1 介绍相关的物理理论和基本概念1.2 探讨引起该物理现象的基本机制1.3 解析实验中所使用的公式和模型1.4 阐述实验所依据的理论假设1. 实验装置与操作:1.1 详细描述实验所用的仪器设备和辅助工具1.2 介绍实验的具体步骤和操作要点1.3 强调实验中需注意的安全事项1.4 分析实验中可能出现的误差来源和解决方法1.5 提供实验数据记录表格和实验结果图表示例1. 实验数据处理与结果分析:1.1 清晰列出实验所得的原始数据1.2 对数据进行初步处理,包括单位换算和数据整理1.3 展示数据处理的详细过程,如拟合曲线或计算公式1.4 分析实验结果,与理论值进行对比1.5 讨论实验结果的合理性和实验过程中的问题1. 实验结论:通过以上实验的分析和讨论,得出如下结论:1.1 给出实验目的所要验证的假设或论点1.2 总结实验的主要结果和发现1.3 讨论实验的局限性和改进方向1.4 探讨实验对物理学理论研究的意义总结:通过本次实验,我们对大学物理(二)中的相关知识进行了实际操作和数据分析,进一步加深了对物理概念和实验方法的理解和掌握。
本实验的结果为进一步的研究提供了重要参考,也为将来的实验和理论研究提供了基础。
通过本次实验的学习,我们不仅提高了实验技能,还培养了实验数据处理和结果分析的能力,为进一步的科学研究奠定了坚实基础。
中国海洋大学本科生课程大纲
课程属性:公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能,课程性质:必修、选修
一、课程介绍
1.课程描述:
物理学是工程技术学科的理论基础,它本质上是一门实验科学,物理学的各种实验方法、测试手段广泛地应用于科学技术的各个领域。
物理实验不仅可以加深对理论知识的理解,更重要的是能使学生获得基本的实验知识、技能和科学创新的能力,为今后从事科学研究和工程实践打下扎实的基础。
大学物理实验是我校理工科学生进入大学后接受系统实验方法和实验技能训练的第一门独立的必修基础课程,该课程主要是让学生学习物理实验的基本知识、基本方法和基本技能,使学生了解实验的主要过程和基本方法。
2.设计思路:
该课程在大学物理实验1的基础上,进一步加深实验内容,目的是让学生受到严格的系统的实验技能训练,培养学生严谨的科学思维和创新精神,培养学生理论联系实际、分析和解决实际问题的能力,为进一步学习综合设计实验和专业实验打好基础。
课程内容包括两部分:
(1)实验绪论:
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绪论以讲授为主,以其中的一个实验项目为例,着重强调不确定度的相关知识,使学生能将不确定度的计算正确地运用到实验数据处理过程当中。
(2)实验室实验教学
每个实验项目都先由教师讲解实验原理、实验仪器构造以及操作注意事项等,然后由学生独立完成实验操作部分。
3. 课程与其他课程的关系
先修课程:高等数学,力学。
本课程与这两门课程密切相关,只有在这两门课程的基础上,学生才能更好地理解实验数据处理及实验原理。
二、课程目标
1.通过对实验现象的观察、分析和对物理量的测量,学习物理实验知识,加深对物理学原理的理解。
2.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。
其中包括:
(1)能够自行阅读实验教材,做好实验预习;
(2)在教师的指导下,能够借助教材或仪器说明书正确使用仪器;
(3)能够运用物理学知识对实验现象进行初步分析判断;
(4)能够正确记录和处理实验数据,绘制曲线,说明结果,撰写合格的实验报告。
3.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和动手解决问题的能力。
4.提高学生的科学实验素养。
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以及遵守纪律,爱护实验仪器和实验室设施的良好实验行为习惯。
5.通过实验知识、实验方法的教学和实验技能的训练,使学生了解科学实验的过
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程,掌握一些基本实验方法,为后续课程的学习和今后的工作奠定良好的实验基础。
三、学习要求
实验前,要求学生必须完成预习报告。
进入实验室进行实验操作前任课教师需讲解实验原理、实验仪器构造和使用以及实验的相关要求等。
实验操作中实验仪器一人一套,让学生独立完成实验。
学生遇到自己无法解决的问题时,可以随时与教师讨论。
教师对学生的实验操作进行评分,学生测得的实验数据结果必须交教师检查,若检查通过,教师在学生的原始数据记录上签字。
实验完成后,必须规整实验仪器,课后完成实验报告,并按时交给老师评阅。
四、实验项目及学时安排
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五、参考教材与主要参考书
[1] 赵亚林,周进。
大学物理实验。
南京:南京大学出版社,2006 [2] 王宝升,张爱军。
大学物理实验。
青岛:青岛海洋大学出版社,2001 [3] 丁振良。
误差理论与数据处理。
哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2002 [4] 吴平。
大学物理实验教程。
北京:机械工业出版社,2005 六、成绩评定
(一)考核方式 D.
考查 :A.闭卷考试 B.开卷考试 C.论文 D.考查 E.其他 (二)成绩综合评分体系:
附表:实验成绩构成说明
每个实验成绩评定从出勤和实验预习、操作技能、实验报告和实验行为习惯、拓展实验四个方面进行考核。
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七、学术诚信
实验数据造假,实验报告抄袭,无故旷课,有意损坏实验设备,违反实验室规章制度等,本课程如有发现上述不良行为,将按学校有关规定降低或取消本课程的学习成绩。
八、大纲审核
教学院长:院学术委员会签章:
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