怎样做好大学物理实验课程的实验预习
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物理实验预习报告篇一:大学物理实验预习报告大学物理实验预览报告1二3第二部分:5篇课堂讲稿(长度测量)物理实验预览报告4长度的测量和基本数据处理[实验目的]1、理解游标卡尺、螺旋测微计和移测显微镜的原理,掌握它们的使用方法;2、练习有效数字运算和误差处理的方法。
[实验仪器和用品]游标卡尺(0―125mm,0.02mm)、螺旋测微计(0―25mm,0.01mm)、移测显微镜(jcd3,0.01mm)、空心圆管、小钢球、坐标纸。
[实验原理]1、游标卡尺的构造原理及读数方法游标卡尺分为两部分:主尺和游标(副尺)。
主尺刻有125毫米的标准刻度。
游标卡尺上均匀刻有50个刻度,总长度为49毫米。
游标卡尺上的50个刻度比标准的50mm短1mm,一个刻度比标准的1mm短1mm1毫米,即0.02mm,这是游标卡尺的最小分度值(即精度)。
光标卡50尺的卡口合并时,游标零线与主尺零线恰好对齐。
卡口间放上被测物时,以游标零线为起点往前看,观察主尺上的读数是多少。
假设读数是xmm多一点,这“多一点”肯定不足1mm,要从游标上读。
此时,从游标上找出与主尺上某刻度最对齐的一条刻度线,设是第n条,则这“多一点”的长度应等于0.02nmm,被测物的总长度应为l=(x+0.02n)mm。
用这种规格的游标卡尺测量物体的长度时,以“mm”为单位,小数点后必有两位,且末位数必为偶数。
游标上每5小格标明为1大格,每小格读数作0.02mm,每大格就应读作0.10mm。
从游标零线起往后,依次读作0.02mm,0.04mm,0.06mm,??直至第5小格即第1大格读作0.10mm。
然后读成0.12毫米,0.14毫米,主尺0.16毫米??直到第二个网格读数为0.20mm。
在…的后面的读数依此类推。
游标卡尺不需往下估读。
如图041-5的读数应为61.36毫米或6.136厘米2、螺旋测微器的构造原理及读数方法图1-5游标螺旋测微计主要由三部分组成:弓体、固定套筒和活动套筒(差动套筒)。
如何有效的做好物理课的课前预习俗话说:磨刀不误砍柴工。
因此做好课前预习,就可以了解课堂上将要学习的新知识,做到心中有数,做到有的放矢,同时也可变被动听课为主动听课,很好的提高听课的效率。
所以教师正确指导学生做好物理课前预习,是培养正确的学习习惯和提高教学质量的重要的一环。
多年来,不少学生不重视课前预习,为了完成教师布置的预习任务,有的如看小说、翻阅连环画似的一带而过;有的用预习英语的方法来读物理,死记硬背,不重视将现象与概念、规律联系起来;有的只是照抄预习题答案。
这样的预习达不到预习效果且收效甚微。
我认为,应从以下几个方面切实加强指导和培训。
一、提纲式方法教师在课前应该为学生制定出预习提纲,也就是把每一节课教材中的知识要点、重点、难点以问题的形式提出来,要求学生按照预习提纲进行预习。
预习提纲可以帮助学生在预习中抓住重点、难点进行自学。
带着问题预习,任务明确,目标清楚,有利于学生抓住要领,有利于培养学生独立研究和分析问题的能力。
对提纲中感到疑难的问题,要求学生反复阅读,深入研究,这不仅有助于提高学生分析问题和解决问题的能力,也给教师在课堂上的精讲奠定了基础,还为学生听课扫除了障碍。
这样,学生听课才能从容自若,跟上老师的进度。
教师应要求学生在预习过程中将知识的来龙去脉、公式的物理意义、问题的关键、物理结论的依据等,直接记录在课本的空白处,同时,教师应鼓励学生在预习中开动脑筋,举一反三,多问几个为什么。
如:这些知识哪些是已知的,哪些是未知的?本节教材的“知识堡垒”在什么地方?需要用哪些预备知识作武器才能攻克?对公式、结论的推导,哪些地方还有异议等,也可以进行批注和记载。
当然,这些疑问只有在预习中不断深入思考的基础上才能产生,如果不能提出问题,学生对一些自己不理解的知识囫囵吞枣,不了了之,就达不到预习目的。
这种预习方法有利于抓住要领,捕捉灵感,有利于培养学生独立研究和分析问能力。
三、理解式方法预习不是简单地看一遍书,而是要认真理解书本知识。
如何做好实验预习缪长宗物理实验课与理论课不同,它的特点是同学们在教师的指导下自己动手,独立完成实验任务。
所以预习尤其重要。
预习的重点可以放在以下几个方面:1.对实验任务要明确,应该明确实验当中需要测哪些物理量,每个待测量又分别需要什么方法去测。
2.实验原理要弄清楚。
例如电位差计精确测量电压实验用到补偿法原理进行定标,应该理解补偿电路的特点,什么是定标,定标的作用以及如何利用补偿电路定标;电位差计测量的主要误差来源,怎样减小误差?3.对实验仪器要有初步了解,实验前要通过预习知道需要使用哪些仪器,并对仪器的相关知识进行初步学习(特别是仪器的操作要领、注意事项)。
4.自己尝试总结实验所体现的思想,并与教师上课所讲授的进行比较、归纳,以提高后期实验报告的质量。
总之,实验前要认真阅读教材,明确实验目的和要求,理解实验原理,掌握测量方案,初步了解仪器的构造原理和使用方法,在此基础上写好预习报告。
下面以“金属杨氏弹性模量的测量”为例进行实验预习:实验4-2 金属杨氏弹性模量的测量 思路:首先根据实验目的有针对性的阅读教材什么是杨氏弹性模量 杨氏模量的计算公式杨氏模量公式中的待测量如何测量 实验中的数据如何处理 预习报告正文: 实验目的:1. 掌握不同长度测量器具的选择和使用方法;2. 掌握用光杠杆测微小长度变化量的原理和方法;3. 学会用逐差法和作图法处理数据。
(通过实验目的可以知道本实验中要用到几种测量长度的器具,要提前预习使用方法,并且要熟悉“光杠杆”测微小长度变化的方法以及用逐差法、作图法处理数据) 实验原理:LLES F ∆= (1)(弹性限度内,应变与应力关系式) 实验模型:粗细均匀的金属丝原长L ,横截面积为S ,在轴向拉力F 的作用下伸长L ∆,定义L L ∆为应变,单位横截面积所受的力SF 为应力。
(1)式中比例常数E 称为杨氏模量。
由(1)式: LS FLE ∆=(所以实验当中需要测量L S L F ∆,,,几个量才能计算出杨氏模量,究竟如何测量呢?)实验仪器:杨氏模量测定仪、砝码、螺旋测微器、米尺、钢板尺等。
怎样做好大学物理实验课程的实验预习王殿生中国石油大学物理实验中心摘要:简要说明了大学物理实验的重要地位和实验预习的重要性。
详细介绍如何做好大学物理实验课程的实验预习,包括预习要求、预习重点、设计性实验的预习、预习报告的内容;并以“拉伸法测量钢丝杨氏模量”这一实验项目为例,具体说明了怎样做好实验预习。
一、大学物理实验的重要地位大学物理实验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。
大学物理实验覆盖面广,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。
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,大学物理实验具有其他实践类课程不可替代的作用。
二、大学物理实验的预习要求与理论课程不同,实验课程的特点是学生在教师的指导下自己动手,独立完成实验任务。
所以实验预习尤其重要。
上课时教师要检查实验预习情况,评定实验预习成绩。
没有预习的学生不能做实验。
实验预习的目的是全面认识和了解所要做的实验项目。
因此,要求在预习时应理解实验原理,了解实验仪器和实验方法,明确实验任务,写出简单的预习报告。
1.实验预习的重点(1)明确实验任务要明确实验中需要测量哪些物理量,每个待测量又分别需要什么实验仪器和采用什么实验方法来测量。
(2)清楚实验原理要理解实验基本原理。
例如,电位差计精确测量电压实验用到补偿法原理进行定标,应该理解补偿电路的特点,什么是定标,定标的作用以及如何利用补偿电路定标;电位差计测量的主要误差来源,怎样减小误差。
(3)了解实验仪器要初步了解实验仪器,通过预习知道需要使用哪些仪器,并对仪器的相关知识进行初步学习,特别是仪器的结构功能、操作要领、注意事项等。
(4)了解实验误差要了解引起实验误差的主要因素有哪些,思考在做实验时应当怎样减小误差。
孝感学院《大学物理实验》实验预习报告日期:2011 年月日天气:__________ 实验室:___________姓名:__________________ 学号:__________ 院系专业:___________ 指导教师:________ 【实验题目】实验1 用米尺、游标尺、螺旋测径器、读数显微镜测量长度【实验目的】1.掌握__________、__________、_______________、_____________的测量原理和使用方法。
2.掌握一般仪器的_____________。
3.掌握多次等精度测量误差的__________与有效数字的基本运算。
【实验仪器及型号】_______________________________________________________________________ 【实验原理及预习】1.米尺(本实验使用的米尺)最小分度值__________∆=__________。
仪器误差仪l=___________________(读数练习):左l=___________________右l=__________________左右2.游标卡尺(本实验使用的游标卡尺)最小分度值__________∆=__________。
仪器误差仪3.如何记录游标卡尺的零点读数? (读数练习):___________________ 若副尺零线在主尺零线左边,且副尺上第p个刻度和主尺上某个刻度对准时,零点读数取______(正号、负号),若副尺零线在主尺零线右边时,零点读数取______(正号、负号)。
若测量物体长度的读数为L',则物体的长度结果修正为L=_______________。
4.试述螺旋测微计的分度原理及使用方法。
∆=__________。
一般实验室用的螺旋测径器量程为__________,分度值是__________,仪器误差仪5.螺旋测微计的零点读数螺旋测微计的微分筒的零线应对准固定套筒上的微测基准线。
大学物理实验学生预习的四个层次摘要:目前高校大学物理实验课普遍采用的教学模式是滞后理论课一学期,学生先预习后实验。
本文结合作者多年教学实践总结出了大学物理实验学生预习的四个层次,做到这四个层次的学生实验时都是滞后理论课一学期,学生先预习后实验。
较顺利,至少杜绝了实验完全进行不下去或进行到一半不知所措的现象。
关键词:物理学大学物理实验学生预习1 前言大学物理学是理工科学生的基础必修课,教学内容包括理论教学和实验教学。
大学物理实验在学生能力培养上有着不可替代的作用,因此实验单独设课已经被各高校普遍采用,其教学模式是滞后理论课一学期,学生先预习后实验。
这显然是不符合学习规律的。
最理想的教学模式应该是学生理论学完后立刻实验,周小红等教师在西南交通大学理学院两个专业班级进行了这种理想教学模式的实践,取得了很好的实验教学效果[1]。
但是,这种理想教学模式在大规模化上是不可能实现的。
原因就是学生人数太多,实验设备很少,同时在短时间内给这么多的学生安排同一内容的实验课根本不可能。
例如我们学校,全校要上大学物理实验课的学生四千多人,而每个实验项目的器材只有十三套,根本不可能在短时间内给这么多的学生排同一内容的实验课。
所以各高校仍采用实验课滞后理论课的教学模式。
2 预习的四个层次在理论课和实验课脱节的现实条件下,学生的实验课前预习就显得非常重要了。
如果不预习,实验根本无法进行。
然而,预习什么,预习到什么程度才能在实验课上比较顺利的进行实验?对这个问题,很多教师并没有给学生明确的指导,只是笼统的讲“好好预习”,“多拿出点时间预习”等命令性的话语。
结合我多年的教学实践,总结出了要按前后顺序做好以下四个层次的预习。
第一层次是复习理论知识。
要重新翻阅教材和相关参考书全面复习物理概念和定理。
此外,还有一个重要的细节,就是要预习实验中所测量的物理量的理论数值和单位。
从根本上讲,大学物理实验都是验证性实验,所测物理量的数值是早已明确的,预习时应该查阅手册搞清楚这些物理量的数值和单位,尤其是单位。
第七节大学物理实验的程序和要求一般来讲,作为以训练实验技能和培养初步的实验设计能力为主的学生实验课程,其进行过程主要包括三个基本环节:实验前的预习,实验进行时的实际操作,实验之后的总结工作—实验报告。
下面简单谈谈各环节的主要任务及要求。
一、实验的程序1.实验预习由于课堂实验时间是很有限的,要想在规定的时间内高质量地完成要求的实验任务,作好实验预习是十分重要的。
实验预习就是在实验进行之前,学生通过认真阅读和理解实验教材,并辅之以阅读一定的参考资料,了解实验目的要求、实验原理、实验的基本步骤、数据处理方法、注意事项等,并写好预习报告的过程。
预习报告主要内容有:(1)实验名称;(2)实验原理简述及主要测量计算式;(3)实验基本步骤;(4)注意事项;(5)设计实验数据记录表格。
没有做实验预习的不得进行实验。
特别值得提出的是,对实验中涉及的仪器设备,尤其是以前未使用过的,要尽量了解其结构原理、性能特点、使用方法等,必要时可申请到实验室参观实物,做好实验预习。
2.实验操作实验的过程是学员自己动手动脑实际操作仪器进行实验测量的过程,它是对学员的实验技能、预习情况的综合检查。
为了顺利进行实验,下面介绍一下实验进行的基本过程:(1)认识仪器。
熟悉一下将要使用的仪器、设备等的型号、构造特点、使用方法、测量误差等,并作好需要的记录。
(2)熟悉操作步骤。
对照实物研究实验操作程序,想一想原方案是否合理。
此时,不要急于动手,以免造成错误。
(3)调试安装实验仪器。
首先对单个仪器进行检查调试,然后再按实验要求安装。
应使用指定仪器,未经许可不得随意调换。
仪器安装好后,必要时应请教员检查。
(4)实验试做和观察。
为了事先纠正实验过程中可能出现的问题或错误,避免数据测量时出现问题,要重视实验试做。
(5)数据测量和记录。
实验开始后,要仔细观察,认真思考,及时测量,准确读取和记录数据。
读取数据要符合读数规则,记录数字应为有效数字,并要注明单位。
大一学生的物理实验基础与操作技巧物理实验是大学物理课程中不可或缺的一部分,通过实践操作,帮助学生深入理解物理原理和概念。
然而,对于大一新生来说,物理实验可能是一个全新的领域,缺乏经验和技巧。
本文将介绍大一学生在物理实验中所需的基础知识和实验操作技巧,以帮助他们更好地进行实验和提高实验成果的准确性和可靠性。
一、物理实验基础知识1. 实验预习在进行实验之前,学生应该充分进行实验预习。
预习的目的是了解实验的目的、原理和步骤,掌握必要的理论知识,并准备所需的实验装置和器材。
预习还包括对实验中可能出现的困难或问题进行思考和解决方案的准备。
通过充分的实验预习,学生可以更好地理解实验内容和要求,提高实验的效果。
2. 安全意识在进行物理实验时,安全意识是非常重要的。
学生应该明确实验室的安全规定和操作规程,正确佩戴实验室必需的安全装备,如实验眼镜和实验手套。
此外,学生还应该熟悉实验器材的使用方法,如玻璃仪器的注意事项和防护措施等。
保持安全意识,能够有效地避免实验中可能发生的危险,确保实验过程的安全性。
3. 实验记录在进行物理实验时,学生应该准确地记录实验过程和实验数据。
实验记录应该包括实验日期、实验目的、实验步骤、实验数据和观察结果等。
准确的实验记录不仅有助于复习和总结,还能提供有力的依据用于分析和判断实验结果的准确性和有效性。
4. 错误分析在物理实验中,可能会出现一些误差或偏差。
学生应该学会通过错误分析找出产生误差的原因,并提出相应的改进措施。
错误分析可以帮助学生更好地理解实验原理和实验结果的可靠性,促使他们在实验中不断改进和提高。
二、物理实验操作技巧1. 实验仪器的使用学生应该熟悉不同实验仪器的使用方法和操作要点。
例如,使用天平时应该注意取样的精确度和称量的准确性,使用电子计时器时应该注意开始和结束时间的记录等。
正确使用实验仪器能够提高实验的准确性和可重复性。
2. 实验环境的控制在进行物理实验时,学生应该注意实验环境的控制,如温度、湿度和照明等因素的影响。
“雨课堂”助力大学物理实验课预习新模式近年来,随着信息技术的发展和教育改革的不断推进,越来越多的高校开始探索新的物理实验教学模式。
传统的物理实验教学模式存在着诸多问题,如实验设备昂贵、实验场地狭小、时间限制等,这些问题严重制约了物理实验教学的质量和效果。
为了改善这种局面,许多高校开始尝试引入“雨课堂”等在线教育平台,通过结合互联网和实验教学,创造出一种新的物理实验课预习模式,以提高学生的实验技能和实验课的教学效果。
“雨课堂”是一种在线教育平台,它将学生和老师连接在一起,方便他们进行线上教学和学习。
在物理实验教学中,学生可以通过“雨课堂”对实验进行预习,提前了解实验的目的、原理、方法和步骤。
通过观看课程视频、学习教材和参考资料,学生可以在上课前就对实验内容有一定的了解,从而节约上课时间,提高上课效率。
在传统的物理实验教学中,学生们通常需要在实验室里进行实验操作,并在有限的时间内完成实验任务。
实验室设备有限,实验时间紧张,很难满足每个学生都有足够的实验时间和机会。
而通过“雨课堂”进行实验预习,学生可以提前了解实验内容和要求,熟悉实验步骤和操作方法,从而在实验课上更加专注和高效地进行实验操作。
在传统的物理实验教学中,学生们通常只能通过实验室设备观察到现象,很难进行系统的观察和分析。
而通过“雨课堂”,学生可以观看实验视频,模拟实验过程,观察实验现象,并进行数据分析和实验设计。
这样,学生可以更好地理解实验原理和实验过程,提高实验技能和实验设计能力。
通过引入“雨课堂”等在线教育平台,创建一种新的物理实验课预习模式,可以使物理实验教学更加灵活和高效。
学生可以通过在线学习预习实验内容,提高实验技能和实验设计能力;学生可以通过在线观看实验视频,了解实验原理和实验过程;学生还可以通过在线进行实验探究,提高实验创新能力和科学思维能力。
这种新的物理实验课预习模式可以提高学生的学习兴趣和学习主动性,提高实验课的教学效果,为培养高素质的创新人才奠定坚实基础。
怎样做好大学物理实验课程的实验预习
王殿生
中国石油大学物理实验中心
摘要:简要说明了大学物理实验的重要地位和实验预习的重要性。
详细介绍如何做好大学物理实验课程的实验预习,包括预习要求、预习重点、设计性实验的预习、预习报告的内容;并以“拉伸法测量钢丝杨氏模量”这一实验项目为例,具体说明了怎样做好实验预习。
一、大学物理实验的重要地位
大学物理实验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。
大学物理实验覆盖面广,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。
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,大学物理实验具有其他实践类课程不可替代的作用。
二、大学物理实验的预习要求
与理论课程不同,实验课程的特点是学生在教师的指导下自己动手,独立完成实验任务。
所以实验预习尤其重要。
上课时教师要检查实验预习情况,评定实验预习成绩。
没有预习的学生不能做实验。
实验预习的目的是全面认识和了解所要做的实验项目。
因此,要求在预习时应理解实验原理,了解实验仪器和实验方法,明确实验任务,写出简单的预习报告。
1.实验预习的重点
(1)明确实验任务
要明确实验中需要测量哪些物理量,每个待测量又分别需要什么实验仪器和采用什么实验方法来测量。
(2)清楚实验原理
要理解实验基本原理。
例如,电位差计精确测量电压实验用到补偿法原理进行定标,应该理解补偿电路的特点,什么是定标,定标的作用以及如何利用补偿电路定标;电位差计测量的主要误差来源,怎样减小误差。
(3)了解实验仪器
要初步了解实验仪器,通过预习知道需要使用哪些仪器,并对仪器的相关知识进行初步学习,特别是仪器的结构功能、操作要领、注意事项等。
(4)了解实验误差
要了解引起实验误差的主要因素有哪些,思考在做实验时应当怎样减小误差。
(5)总结实验预习
尝试归纳总结实验所体现的基本思想,自己在预习过程做了哪些工作,遇到了哪些问题,解决了哪些问题,怎么解决的,还有哪些问题不清楚,等等。
总之,实验预习时要认真阅读实验教材,积极参考网上实验学习辅导,必要时主动查阅相关资料,明确实验目的和要求,理解实验原理,掌握测量方案,初步了解仪器的构造原理和使用方法,在此基础上写好预习报告。
2.设计性实验的预习
设计性实验项目除了做好一般实验项目的预习工作以外,还要做好下列预习工作。
(1)阐述实验原理,选择实验方案
根据实验内容要求和实验教材中实验原理的提示,认真查阅有关资料,详细写出实验原理和实验方案。
(2)选择测量仪器、测量方法和测量条件
根据实验方案的要求,确定出使用什么样的实验仪器、采用什么样的测量方法、在什么样的条件下进行测量。
选择测量方法时还要考虑到选用什么样的数据处理方法。
(3)确定实验过程,拟定实验步骤
明确实验的整体过程,拟定出详细的实验步骤。
三、预习报告的主要内容
1.实验名称
2.实验目的
3.实验原理(必要的计算公式、原理图、电路图、光路图、相关说明等)
4.实验内容
5.数据记录表格(这项内容特别重要,单独一页,设计出所有需要记录的数据的记录表格。
)
特别说明:
预习报告为预习时写的实验报告,不一定冠名“预习”。
如果预习实验报告1~4项内容书写完整规范,整齐清晰,可以作为实验报告的一部分。
撰写实验报告时可以在此基础上续加其他内容。
四、实验预习举例
下面以“拉伸法测钢材的杨氏模量”这一实验项目为例,具体说明实验预习的主要内容。
1.实验预习的重点问题
首先根据实验目的和实验内容要求,有针对性地阅读教材,重点思考和解决如下问题:(1)什么是杨氏弹性模量?
(2)测量杨氏模量的计算公式如何?
(3)通过杨氏模量的计算公式明确要测量哪些物理量?这些物理量如何测量?
(4)实验测量中用到什么测量方法?
(5)实验中的数据如何记录和处理?
2.预习报告正文
实验5-3 拉伸法测钢材的杨氏模量
【实验目的】
(1)学会拉伸法测量杨氏弹性模量的基本原理和实现方法。
(2)掌握用光杠杆法测量微小伸长量的原理和方法。
(3)学会用逐差法处理实验数据。
(通过实验目的可以知道本实验中要用到几种测量长度的器具,要提前预习使用方法,并且要熟悉“光杠杆”测微小长度变化的方法以及用逐差法处理数据。
) 【实验原理】
(1)什么是杨氏弹性模量
设钢丝截面积为S ,长为L 。
若沿长度方向施以外力F 使钢丝伸长△L ,则比值F /S 是单位截面上的作用力,称为应力;比值△L /L 是物体的相对伸长量,称为应变,表示物体形变的大小。
根据胡克定律,在物体的弹性限度内,应力与应变成正比,即
L
L E S F ∆= (1) 式中比例系数E 的大小,只取决于材料本身的性质,与外力F 、物体原长L 及截面积S 的大小无关,叫做杨氏模量。
根据4/2
d S π=,d 为钢丝的直径,由式(1)可得
L
d FL
E ∆=
2
4π (2) (所以实验当中需要测量F 、L 、S 或d 、ΔL 几个量才能计算出杨氏模量,究竟如何测量呢?)
(2) 用光杠杆法测量微小长度变化量ΔL 光杠杆结构如图1所示,光杠杆是一个带有可旋转的平面镜的支架,平面镜的镜面与三个足尖决定的平面垂直,其后足即杠杆的支脚与被测物接触,当杠杆支脚随被测物上升或下降微小距离ΔL 时,镜面法线转过一个φ 角,而入射到望远镜的光线转过2φ角,如图2 所示。
当φ 很小时,有
K
L
∆=
≈ϕϕtan (3) 式中K 为支脚尖到刀口的垂直距离(也叫光杠杆的臂长)。
根据光的反射定律,反射角和入射角相
等,故当镜面转动φ 角时,反射光线转动2φ 角,由图2可知
D
l
=
≈ϕϕ2tan 2 (4) 式中D 为镜面到标尺的距离,l 为从望远镜中观察到的标尺移动的距离(设长度变化前望远镜中的叉丝横线读出标尺上相应的刻度值为x 0,当长度变化ΔL 时,读数为x ,两次读数差为l = x -x 0)。
由式(3
)和
图1 光杠杆结构
图2 光杠杆原理
式(4)得微小伸长量为
l D
K
L 2=
∆ (5) 式中K D /2为光杠杆的放大倍数。
(3)测定钢丝杨氏模量的理论公式
由式(2)和式(5)可得实验测定钢丝杨氏模量的理论公式为
Kl
d FLD
E 28π=
(6)
【实验仪器】
杨氏模量测定仪、光杠杆、望远镜尺组、米尺、千分尺等。
(应该在下面阅读中仔细查阅杨氏模量测定仪、千分尺的结构及使用方法如杨氏模量仪中光杠杆及其测微小长度变化的原理、千分尺的读数方法;并思考如何选择上面几种测量仪器。
)
【实验内容】
(1)调整杨氏模量仪
(2)光杠杆及望远镜尺组的调节 (3)测量相应物理量 (4)逐差法处理数据
(实验中要注意光杠杆(望远镜、平面镜、标尺)的调节,特别注意如何消除十字叉丝像和标尺像的视差;千分尺的读数(注意初末位置的读数),初步理解不同量如何选择相应测量仪器的方法。
)
【实验数据表格】。