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上海电力学院物理实验指导书所属课程：大学物理实验实验名称：重力加速度的测定面向专业：全院理工科实验室名称：物理实验室2006年2 月上海电力学院θsin mg f -=一、实验目的：1、用单摆法测定本地区的重力加速度g ；2、验证单摆振动周期的平方与摆长成正比，学会用图解法处理数据。
3、学习使用秒表。
二、实验仪器、设备：名 称型号、规格 备 注 单摆装置 J-LD33 米尺 游标卡尺 停表三、实验原理：在不同的地区，同一物体所受的重力是不同的，所以重力加速度g 也不同，重力加速度是一个重要的地球物理常数，准确测定它的量值在理论和实践上都有重要的意义。
它首先由伽利略（1564——1642）证明，如果忽略空气摩擦的影响，则所有落地物体都将以同一加速度下落，这个加速度称为重力加速度g 。
历史上曾有很多人研究这个问题，如波茨坦大地测量研究所花了八年时间用开特摆准确测得当地的测重力加速度。
测定它的方法有很多，在实验室目前常用的有单摆法和自由落体法应用单摆来测定重力加速度简单方便，因为单摆的振动周期取决于重力加速度g 和摆长L,只要测出周期，量出摆长，就可算出g 值。
在摆长远大于球的直径，摆球质量远大于悬线质量的条件下，将摆球自平衡位置拉开，（摆角θ< 50 ）,然后释放，摆球即在平衡位置左右往返作周期性摆动，如图1-1所示。
摆球在任一位置均受到重力和摆线张力的作用，其切向力是重力的切向分力，为： 图1-1式中g 为重力加速度，m 为摆球质量，负号表示力与角位移方向相反。
摆球的切向加速度和角加速度的关系为22dt d L a θ=θθsin 22mg dt d L m -=⋅由f=ma 可得由于θ角很小，sin θ≈θ,于是有上式表明，在摆角很小时，单摆运动是简谐振动，圆频率L g =ω， 振动周期为gL T πωπ22==则 22/4T L g π=实验时，若测出摆长L 及相应的摆动周期T,即可由上式求得重力加速度g 。
大学物理实验指导书--9个项目 -实验一多普勒效应综合实验【实验目的】 1、测量超声接收器运动速度与接收频率之间的关系，验证多普勒效应。
2、由f－V关系直线的斜率求声速。
【实验原理】根据声波的多普勒效应公式，当声源与接收器之间有相对运动时，接收器接收到的频率f为：f = f0（u+V1cosα1）/（u�CV2cosα2）（1）式中f0为声源发射频率，u为声速，V1为接收器运动速率，α1为声源与接收器连线与接收器运动方向之间的夹角，V2为声源运动速率，α2为声源与接收器连线与声源运动方向之间的夹角。
若声源保持不动，运动物体上的接收器沿声源与接收器连线方向以速度V运动，则从（1）式可得接收器接收到的频率应为：f = f0（1+V/u）（2）当接收器向着声源运动时，V取正，反之取负。
若f0保持不变，以光电门测量物体的运动速度，并由仪器对接收器接收到的频率自动计数，根据（2）式，作f ―V关系图可直观验证多普勒效应，且由实验点作直线，其斜率应为 k=f0/u ，由此可计算出声速 u=f0/k 。
由（2）式可解出：V = u（f/f0 �C 1）（3）若已知声速u及声源频率f0 ，通过设置使仪器以某种时间间隔对接收器接收到的频率f采样计数，由微处理器按（3）式计算出接收器运动速度，由显示屏显示V－t关系图，或调阅有关测量数据，即可得出物体在运动过程中的速度变化情况，进而对物体运动状况及规律进行研究。
【仪器安装】图1 多普勒效应验证实验及测量小车水平运动安装示意如图1所示。
所有需固定的附件均安装在导轨上，并在两侧的安装槽上固定。
调节水平超声发射器的高度，使其与超声接收器（已固定在小车上）在同一个平面上，再调整红外接收器高度和方向，使其与红外发射器（已固定在小车上）在同一轴线上。
将组件电缆接入实验仪的对应接口上。
安装完毕后，让电磁铁吸住小车，给小车上的传感器充电，第一次充电时间约6～8秒，充满后(仪器面板充电灯变绿色)可以持续使用4～5分钟。
上海电力学院物理实验指导书所属课程：大学物理实验实验名称：惠斯通电桥面向专业：全院理工科实验室名称：物理实验室2006年2 月一、实验目的：1．了解用惠斯通电桥测电阻的原理和电路特点。
2．学会用箱式直流电桥和自组电桥测电阻。
3．了解用交换法消除误差的方法。
4．了解惠斯通电桥的应用。
二、实验仪器、设备：三、实验原理(测量公式及其它示意图)：用伏安法测电阻时，除了因使用的电流表和电压表准确度不高带来的误差外，线路本身还存在不可避免的误差。
在伏安法线路上经过改进的电桥线路克服了这些缺点。
它不用电流表和电压表（因而与电表的准确度无关），而是将待测电阻和标准电阻相比较以确定待测电阻是标准电阻的多少倍。
由于标准电阻的误差很小，电桥法测电阻可达到很高的准确度。
在如图1所示的电路中，如果Rx、R0、R1及R2各电阻的阻值是任意选定的，则检流计中可能有电流Ig通过，但是，若四个电阻值选配得适当时，可使检流计无电流通过，即Ig=0，此时C、D两点的电位相等，于是V AC=V AD,V CB=V DB，设通过ACB一路的电流为I1，通过ADB一路的电流为I2，则有：I 1R 1 = I 2R 2 和 I 1Rx = I 2 R 0 以上两式相除得 0R Rx= 21R R上式可写成Rx =21R R R 0 = N R 0 (1) 若R 1、R 2和R 0为标准电阻，Rx 为待测电阻，则由上式可知，待测电阻的阻值可用三个标准电阻的阻值表示出来，式中N 称为比率系数。
一般将电阻R 1、R 2、R 0和Rx 叫做电桥的“臂”，将接有检流计的对角线CD 称为“桥”，当桥上没有电流通过时（Ig=0），则称电桥达到平衡。
(1)式称为电桥的平衡条件。
可见，电桥的平衡与工作电流大小无关，因此调节电桥达到平衡有两种方法。
一种是保护比较臂不变，调节比率系数N （倍率）的值。
后一种方法准确度很低。
目前广泛采用具有特定比率系数值的前一种方法。
大学物理实验指导书(电子版)上海海运学院2010.05目录绪论┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ 3 实验数据的处理方法┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ 7实验一.长度的测量┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅9实验二.测量钢丝杨氏模量┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅11实验三.扭摆法测定物体转动惯量┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅13实验四.空气比热容比测定实验┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅17实验五.线膨胀系数测定┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ 18实验六.常用电学仪器的使用┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅- 19实验七.惠斯登电桥测电阻┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ 22实验八.电位差计测电动势┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ 24实验九.电表改装┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅26实验十.示波器的使用┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅28实验十一.等厚干涉的应用┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ 31实验十二.用光栅测定光波的波长┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅33实验十三.旋转液体物体特性测量┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅34实验十四.波尔共振┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅36实验十五.用梁的弯曲测量材料的杨氏模量┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅38实验十六.仿真实验—偏振光的研究┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅39实验十七.光纤传输技术┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅42实验十八.激光全息照相┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅44实验十九.迈克尔逊干涉仪的应用┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅46实验二十.光拍法测量光速┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅49实验二十一.光电效应┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅52实验二十二.霍尔效应及其应用┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅55实验二十三.荷质比实验┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅58实验二十四.金属电子逸出功实验┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅62实验二十五.声速测量┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅66 实验二十六.夫兰克赫兹实验┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅69 实验二十七.密立根油滴实验┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅73 实验二十八.多量程直流电表的设计┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅77绪论早在五十年代，我国物学家钱三强就指出：今天的科学技术发展可以概括为“科学技术化和技术的科学化”，也就是说：科学和技术关系越来越密切，科学与技术相互渗透。
大学物理实验I指导书(2024秋季普通班)一、教学内容1. 实验原理：介绍测量物体质量、密度和比热容的基本原理，如阿基米德原理、密度的定义以及比热容的计算公式等。
2. 实验步骤：详细说明实验操作的顺序，包括仪器的安装、调节、测量和数据记录等。
3. 实验数据处理：教授如何对实验数据进行处理，包括误差分析、数据拟合等。
4. 实验安全：强调实验过程中需要注意的安全事项，如正确使用仪器、防止实验伤害等。
二、教学目标1. 使学生掌握测量物体质量、密度和比热容的基本原理和方法。
2. 培养学生的实验操作能力，提高实验技能。
3. 培养学生的数据处理能力，使他们能够对实验数据进行合理的分析和处理。
三、教学难点与重点1. 难点：实验数据的处理和分析，包括误差分析、数据拟合等。
2. 重点：实验原理的理解和实验操作的熟练掌握。
四、教具与学具准备1. 教具：计算机、投影仪、实验仪器（如天平、密度计、热源等）。
2. 学具：实验报告册、实验讲义、测量工具（如尺子、量筒等）。
五、教学过程1. 实践情景引入：通过一个简单的实验，使学生了解测量物体质量、密度和比热容的重要性。
2. 讲解实验原理：详细讲解测量物体质量、密度和比热容的基本原理。
3. 演示实验操作：教师演示实验操作步骤，学生跟随操作。
4. 数据处理与分析：教授如何对实验数据进行处理和分析，包括误差分析、数据拟合等。
5. 实验安全讲解：强调实验过程中需要注意的安全事项。
6. 随堂练习：学生进行实验操作，教师巡回指导。
7. 例题讲解：通过例题，使学生掌握实验数据的处理方法。
六、板书设计1. 实验原理：阿基米德原理、密度的定义、比热容的计算公式。
2. 实验步骤：仪器的安装、调节、测量和数据记录。
3. 数据处理：误差分析、数据拟合。
4. 实验安全：正确使用仪器、防止实验伤害。
七、作业设计1. 题目：测量物体质量、密度和比热容的实验报告。
答案：详见实验报告。
2. 题目：根据实验数据，进行误差分析和数据拟合。
多量程电表的设计与校准在直流电路的测量中，通常使用磁电系电表，这种磁电系电表的用途很广。
它既可以测直流电流又可以测直流电压和电阻，若附加上整流元件还可测交流电。
但是由于磁电系电表测量机构所允许通过的电流往往是很小的，一般都在几十微安到几毫安之间，如果把它直接用作电压表测电压，那么它的最大量程仅有g g R I （g I 、g R 分别为表头的满度电流和内阻）。
由于g I 很小，g R 又很有限，所以它能直接测量的电压是很低的。
因此必须对原表头进行改装。
实际上，在生产和实验中所使用的安培计和伏特计都是由小量程的磁电系表头改装而成的。
【实验目的】1. 了解电表的改装与校准的基本原理和方法；2. 掌握表头内阻的测量；3. 作出改装表的校准曲线。
【实验仪器】待改装表头一只，标准电流表一只，标准电压表一只，电阻箱一个，滑线变阻器一个，直流稳压电源一台，单刀双掷开关两个，导线若干。
【实验原理】1、电流表的扩程用电流表测电流时，应将电流表串联在待测电路中，使待测电流流过电流表。
如果表头图1 改装后的电流表电路图的满度电流为g I ，则所测最大电流不得超过g I 。
使表头的指针偏转到满刻度所需通入的电流越小，说明表头的测量机构越灵敏（即g I 的大小反映了测量机构的灵敏程度），因此称为表头灵敏度。
如果想测n 倍于g I 的电流I （n >1），那么就必须用一个合适的电阻p R 与表头并联。
这样p R 就起到了分流作用，使流经表头的电流仍然不超过g I 。
根据欧姆定律则有：p g g g R I I R I )(-=1-=-=n R R I I I R g g gg p （1）从上式可知，若要将满度电流为g I 、内阻为g R 的表头量程扩大n 倍，只需在表头两端并联一个阻值为1-n R g的分流电阻，并在其表盘上重新刻上相应的电流值即可。
图1是改装后的电流表电路图。
2、改装成较大量程的电压表图2 改装后的电压表电路图在测量电压时，应将电压表并联在待测电路的两端。
大学物理实验指导书云南大学软件学院目录1.课程基本信息 (2)2.课程简介 (2)3.教学目的与基本要求 (2)4.考核方式和成绩评定办法 (3)5.参考文献 (3)6.实验指导 (4)6.1测量及误差分析 (4)6.2质点运动学 (9)6.3质点动力学 (11)6.4静电场 (13)6.5磁场 (18)6.6电量测量.................................. 错误!未定义书签。
6.7波的叠加.................................. 错误!未定义书签。
6.8示波器.................................... 错误!未定义书签。
6.9传感器.................................... 错误!未定义书签。
6.10光的干涉与衍射.......................... 错误!未定义书签。
1. 课程基本信息名称：大学物理实验/College Physics Lab课程性质：学科基础总学时/学分： 32/12. 课程简介本实验课程根据教育部《非物理类理工学科大学物理实验课程教学基本要求》并结合软件学院人才培养目标开展教学。
本实验课程内容包括：•测量误差的基础知识、用计算机处理实验数据的基本方法，以及基本物理量的测量方法，并加强数字化测量技术的应用。
•结合软件学院的专业特点，通过计算机模拟和实际操作掌握误差分析方法、质点运动学、质点动力学、振动与波、电场、磁场、光的干涉与衍射等基本原理。
•学习常用物理实验方法，实验室常用仪器的性能，常用实验操作技术及仪器正确调节，学习简单的计算机模拟。
3. 教学目的与基本要求本实验课培养学生初步掌握实验科学的思想和方法，提高其分析能力和创新能力；培养理论联系实际的科学作风，认真严谨的科学态度，积极主动的探索精神，团结协作的职业素养。
使之加深对物理学基本概念、基本理论的理解，掌握运用物理学基本原理分析和解决问题的科学方法。
实验二 稳态法测量不良导体的导热系数导热系数是表征物质热传导性质的物理量。
材料结构的变化与所含杂质的不同对材料导热系数数值都有明显的影响，因此材料的导热系数常常需要由实验去具体测定。
测量导热系数的实验方法一般分为稳态法和动态法两类。
在稳态法中，先利用热源对样品加热，样品内部的温差使热量从高温向低温处传导，样品内部各点的温度将随加热快慢和传热快慢的影响而变动；当适当控制实验条件和实验参数使加热和传热的过程达到平衡状态，则待测样品内部可能形成稳定的温度分布，根据这一温度分布就可以计算出导热系数。
而在动态法中，最终在样品内部所形成的温度分布是随时间变化的，如呈周期性的变化，变化的周期和幅度亦受实验条件和加热快慢的影响，与导热系数的大小有关。
【实验目的】1．学习应用稳态法测量不良导体(橡皮样品)的导热系数。
2．学习用物体散热速率求传导速率的实验方法。
【实验原理】1898年C.H.Lees 首先使用平板法测量不良导体的导热系数，这是一种稳态法，实验中，样品制成平板状，其上端面与一个稳定的均匀发热体充分接触，下端面与一均匀散热体相接触。
由于平板样品的侧面积比平板平面小很多，可以认为热量只沿着上下方向垂直传递，横向由侧面散去的热量可以忽略不计，即可以认为，样品内只有在垂直样品平面的方向上有温度梯度，在同一平面内，各处的温度相同。
设稳态时，样品的上下平面温度分别为1T 、2T ，根据傅立叶传导方程，在t ∆时间内通过样品的热量Q ∆满足下式：12BT T QS t h λ-∆=∆ (1)式中λ为样品的导热系数，B h 为样品的厚度，S 为样品的平面面积，实验中样品为圆盘状，设圆盘样品的直径为B d ,则由（1）式得：2124B BT T Qd t h λπ-∆=∆ (2)实验装置如图-1所示，固定于底座的三个支架上，支撑着一个铜散热盘P ,散热盘P 可以借助底座内的风扇，达到稳定有效的散热。
散热盘上安放面积相同的圆盘样品B ,样品B 上放置一个圆盘状加热盘C ，其面积也与样品B 的面积相同，加热盘C 是由单片机控制的自适应电加热，可以设定加热盘的温度。
磁场测量与描绘实验指导书在工业生产和科学研究的许多领域都要涉及到磁场测量问题，如磁探矿、地质勘探、磁性材料研制、磁导航、同位素分离、电子束和离子束加工装置、受控热核反应以及人造地球卫星等。
近三十多年来，磁场测量技术发展很快，目前常用的测量磁场的方法有十多种，较常用的有电磁感应法、核磁共振法、霍尔效应法、磁通门法、光泵法、磁光效应法、磁膜测磁法以及超导量子干涉器法等。
每种方法都是利用磁场的不同特性进行测量的，它们的精度也各不相同，在实际工作中将根据待测磁场的类型和强弱来确定采用何种方法。
本实验仪采用电磁感应法测量通有交流电的螺线管产生的交变磁场，通过这个实验掌握低频交变磁场的测量方法，加深对法拉第电磁感应定律和毕奥—萨伐尔定律的理解及对交变磁场的认识。
一、实验目的1． 学习交变磁场的测量原理和方法。
2． 学习用探测线圈测量交变磁场中各点的磁感应强度。
3． 掌握载流直螺线管轴线上各点磁场的分布情况。
4． 了解螺线管周围磁场的分布及其描绘方法。
5． 加深理解磁场和电流的相互关系。
二、实验原理1．交变磁场的测量原理当导线中通有交变电流时，其周围空间就会产生交变磁场。
当直螺线管通过电流时，在螺线管内就产生磁场。
如果通过的电流是交变电流，则产生的磁场就是交变磁场。
在交变磁场中各点的磁感应强度是随时间变化的，我们一般用磁感应强度的有效值来描述磁场。
交变磁场的测量可以用探测线圈和交流数字毫伏表组成的闭合回路进行测量。
将探测线圈置于被测的磁场中，则根据法拉第电磁感应定律，通过探测线圈的交变磁通在回路中感应出电动势。
通过测量此感生电动势的大小，就可计算出磁感应强度B 的大小和方向。
2． B 的大小和方向确定通常为了精确测量磁场中某一点的磁感应强度，探测线圈都做得很小，因此线圈平面内的磁场可以认为是均匀的。
如图1所示，若线圈的横截面积为S ，匝数为N ，置于载流螺线管产生的待测交变磁场B 中，线圈平面的法线n 与磁感应强度B 的夹角为θ，则通过该线圈的磁通量 θφcos NSB =。
《⼤学物理实验》⽰波器实验指导书⽰波器实验帮助⽂档⼀、实验简介我们常⽤的同步⽰波器是利⽤⽰波管内电⼦束在电场中的偏转,显⽰随时间变化的电信号的⼀种观测仪器。
它不仅可以定性观察电路(或元件)中传输的周期信号，⽽且还可以定量测量各种稳态的电学量，如电压、周期、波形的宽度及上升、下降时间等。
⾃1931年美国研制出第⼀台⽰波器⾄今已有70年，它在各个研究领域都取得了⼴泛的应⽤，根据不同信号的应⽤，⽰波器发展成为多种类型，如慢扫描⽰波器、取样⽰波器、记忆⽰波器等，它们的显像原理是不同的。
已成为科学研究、实验教学、医药卫⽣、电⼯电⼦和仪器仪表等各个研究领域和⾏业最常⽤的仪器。
⼆、实验原理1. ⽰波器的基本结构⽰波器的结构如图1所⽰，由⽰波管(⼜称阴极射线管)、放⼤系统、衰减系统、扫描和同步系统及电源等部分组成。
图1 ⽰波器的结构图为了适应多种量程，对于不同⼤⼩的信号，经衰减器分压后，得到⼤⼩相同的信号，经过放⼤器后产⽣⼤约20V左右电压送⾄⽰波管的偏转板。
⽰波管是⽰波器的基本构件，它由电⼦枪、偏转板和荧光屏三部分组成，被封装在⾼真空的玻璃管内，结构如图2所⽰。
电⼦枪是⽰波管的核⼼部分，由阴极、栅极和阳极组成。
图2 ⽰波管的结构(1)阴极――阴极射线源：由灯丝(F)和阴极(K)构成，阴极表⾯涂有脱出功较低的钡、锶氧化物。
灯丝通电后，阴极被加热，⼤量的电⼦从阴极表⾯逸出，在真空中⾃由运动从⽽实现电⼦发射。
(2)栅极――辉度控制：由第⼀栅极G1( ⼜称控制极)和第⼆栅极G2(⼜称加速极)构成。
栅极是由⼀个顶部有⼩孔的⾦属圆筒，它的电极低于阴极，具有反推电⼦作⽤，只有少量的电⼦能通过栅极。
调节栅极电压可控制通过栅极的电⼦束强弱，从⽽实现辉度调节。
在G1的控制下，只有少量电⼦通过栅极，G2与A2相连，所加相位⽐A1⾼，G2的正电位对阴极发射的电⼦奔向荧光屏起加速作⽤。
(3) 第⼀阳极――聚焦：第⼀阳极(A1)程圆柱形(或圆形)，有好⼏个间壁，第⼀阳极上加有⼏百伏的电压，形成⼀个聚焦的电场。
上海电力学院物理实验指导书所属课程：大学物理实验实验名称：万用表的使用面向专业：全院理工科实验室名称：物理实验室2006年2 月一、实验目的：1、了解万用表的结构和原理；2、学习万用表的基本使用方法，测量电压和电阻；3、利用万用表判断二极管的好坏和极性。
二、实验器材MF-30型万用表、电阻箱、（电池+电阻+二极管）盒、直流稳压电源、导线三、实验原理：万用表是集电压表、电流表和欧姆表于一体的仪器。
它主要由表头、测量线路和转换开关三部分组成。
表头通常采用磁电系测量机构，它的满刻度偏转电流一般为几个微安到几百个微安，所以灵敏度较高。
由于各种测量公用一个表头，因而在表盘上有相应的多条标度尺，通过指针可以读出测量的数值。
万用表的测量线路由多量程的直流电压、电流表、多量程的交流电压表和欧姆表等多种线路组合而成。
它的作用是把各种被测量分别转换成适合表头测量的直流电流。
万用表的转换开关是根据不同的测量对象选择适当的档位，切换到相应的测量线路上去。
在转换开关的面板上，标有测量种类和刻度，表明各被测量的档位及其量限。
四、万用表的使用方法和注意事项。
1、表笔的正确使用万用表的红色表笔插入“+”号插孔内，黑色表笔插入“—”号插孔内。
测量时两手不要接触表笔的金属部分，以确保人身安全和测量的准确。
2、正确选择功能档位和量程。
如果测量前不知道被测量的大致范围，可先用最大量程试测，再逐渐减小量程，直到合适的档位。
3、正确读数。
4、欧姆档的正确使用。
首先，要选择合适倍率的档位，使指针在中值电阻值附近，此时测量较准确。
其次，测量电阻之前，应将两支表笔短路，进行调零。
第三，要特别注意，一定不能测量带电的电阻。
第四，欧姆表内附干电池的负极与表面上“+”端（红表笔）相连，而电池正极和“—”端（黑表笔）相连。
第五，使用万用表后，应将转换开关旋至空档或最大交流电压档。
四、实验内容：1、测量直流电压。
将万用表调到直流电压档。
按图2-6连接线路，其中5v电压由实验桌中间红黑接线柱提供，1k和10k电阻由元器件盒给出，20k电阻由电阻箱调出。
用三线摆法测定物体的转动惯量转动惯量是刚体在转动中惯性大小的量度，它与刚体的总质量、形状大小、密度分布和转轴的位置有关。
对于形状较简单的刚体，可以通过数学方法算出它绕特定轴的转动惯量。
但是，对于形状较复杂的刚体，用数学方法计算它的转动惯量非常困难，大都用实验方法测定。
例如：机械零部件、电机转子及枪炮弹丸等。
因此学会刚体转动惯量的测定方法，具有重要的实际意义。
测量转动惯量，一般是使刚体以一定形式运动，通过表征这种运动特征的物理量与转动惯量的关系，进行转换测量。
常用的测量方法有三线扭摆法、单线扭摆法、塔轮法等。
本实验采用三线扭摆法，由摆动周期及其他参数的测定计算出物体的转动惯量。
为了便于和理论值进行比较，实验中的被测物体一般采用形状规则的物体。
【实验目的】1、掌握三线扭摆法测量物体转动惯量的原理和方法；2、研究物体的转动惯量与其质量、形状（密度均匀时）及转轴位置的关系；3、学会正确测量长度、质量和时间的方法。
【实验仪器】FB210型三线摆转动惯量测定仪、游标卡尺、钢卷尺、数字毫秒计、物理天平、待测物体等。
【实验原理】图1是三线摆实验装置的示意图。
上、下圆盘均处于水平，悬挂在横梁上。
三个对称分布的等长悬线将两圆盘相连。
上圆盘固定，下圆盘可绕中心轴O O '作扭摆运动。
当下盘转动角度很小，且略去空气阻力时，扭摆的运动可近似看作简谐运动。
根据能量守恒定律和刚体转动定律均可以导出物体绕中心轴O O '的转动惯量(推导过程见本实验附录)。
2002004T H gRrm I π= （1）式中各物理量的意义如下：0m 为下盘的质量；r 、R 分别为上下悬点离各自圆盘中心的距离；0H 为平衡时上下盘间的垂直距离；T 0为下盘作简谐运动的周期，g 为重力加速度（在杭州地区g =9.793m/s 2）。
将质量为m 的待测物体放在下盘上，并使待测刚体的转轴与O O '轴重合。
测出此时下盘运动周期1T 和上下圆盘间的垂直距离H 。
绪论一．实验课的目的1.学习基础实验方法，仪器和数据处理知识通过对被测量的定量测量，对被测量及相关的物理过程有明确具体的了解。
2.锻炼手的操作技能对实验装置的安装、调整，对计量器具的正确操作，是做好实验的基础.3.学习实验的物理思想每个实验都是一个物理过程，通过此过程将间接测量量转换为若干直接测量量，将难测量的量变换成容易测量的量，将测不准的量转换成比较测得准的量，在这些变换中有丰富的物理思想.4.培养思维能力思维是在观察的基础上，进行分析、综合、判断、推理和提出新思想的认识过程，它对任何工作都十分重要，在实验中是培养思维能力的很好的机会二．测量与仪器（1）测量是指用实验方法确定被测对象的量值的实验过程。
可分为：直接测量：被测量和同类单位的标准物或计量器具直接比较，得出被测量量值的测量。
例：一桌子的长度与米尺相比，得出桌子长度为1.28m。
间接测量：由一个或几个直接测得量经已知函数关系计算出被测量量值的测量。
例：测量单摆的摆长l和振动周期T，由已知公式22/4Tlgπ=算出重力加速度g。
（2）测量结果给出被测量的量值，包括两部分：数值和单位，一般应给出不确定度。
（3）测量仪器：是指用以直接或间接测出被测量对象量值的所有器具。
（4）由于测量目的的不同，对仪器准确程度的要求也不用。
表示仪器的性能有许多指标，其中最基本的是测量范围和准确度指标。
一般是在满足测量要求的条件下，尽量选用准确程度低的仪器，减少准确度高的仪器的使用次数，可以减少在反复使用时的损耗，延长使用寿命。
三．测量与误差（1）真值(a)：不依人的意志为转移的真实大小（2）误差(ε)：测量值减去真值的差 ε=-a x误差产生的原因：a ：测量仪器只能准确到一定程度。
b ：观察者操作和读数不能十分准确等。
研究误差的目的：a ：尽量减小测量值中影响较大的误差b ：对残存的误差的大小给出某种估计能（估计不确定度）绝对误差： a x -=ε （注意：绝对误差与误差绝对值ε不同）相对误差：a r εε= 系统误差：测量值随测量条件的改变（换表、增加摆角等）而改变产生的误差。
《大学物理实验3》实验教学大纲课程名称：大学物理实验3英文名称：University Physics Experiment 3课程编号：2218991001 / 2218991002/ 2218991003课程性质：课程类型：专业必修是否为独立设课的实验课：是适用专业：理工科学时与学分：总学时：54 总学分：1.5 实验学时：54 实验学分：1.5制定时间：2008年12月（修订）制订人：封玲、赵改清、刘英一、实验课的任务、性质与目的：大学物理实验3是在大学物理实验(1) 、(2)的基础上开设的实验项目,是涵盖物理学全面基础知识的设计类实验，让学生对物理学各大领域的基本问题进行针对性设计与探索, 采用计算机实测技术,从而准确地获取实验的动态信息，提高实验精度和掌握瞬变过程,便于学生把精力集中到真正钻研的物理问题上,提高工作时效。
本课程注重培养学生中级科学能力,是物理类专业(含相关工科专业)学生的必修课程,为学生进入到近代物理实验和专业实验打下扎实科学实验基础。
本课程全部为设计性实验，注重基础性与先进性结合、适应性与系统性结合，采用计算机实测技术对各种信号进行监视、测量、记录和分析，在教师指导下，选择设计课题(包括在自行调研基础上自定课题)，确定设计方案，实施完成并写出实验报告。
有独到见解的论文，由教师指导学生进一步深化、修改，并建议发表。
通过本课程训练，提高并扩展学生实验兴趣，转变学生被动接受学习方式为主动探究学习方式, 初步培养学生主动获取知识、提出问题、分析问题、应用知识、解决问题、理论与实践操作相结合能力、设计开发能力、科学论文的写作能力的中级科学能力。
每个实验对学生培养科学能力体系中科学能力点的对应,详见各实验教师依照学生确定的目的和相关要求所作教案,要求每个实验侧重一个科学能力点的针对性提高,并在学生实验报告的目的和实验分析栏目中有明确表述,教师给予等级评价。
二、主要仪器设备及环境：三、实验项目的设置与实验内容四、教材、实验教材（指导书）：《大学物理实验3讲义》,封玲、赵改清、刘英，2009年2月五、考核方式与评分办法：1．平时成绩：平时所做的每一个实验均按设计性实验评分标准进行评分，见附件一；2．考核方式：期末完成一篇实验论文给出成绩，论文评分标准，见附件二；3．总评成绩计算办法：总评成绩=平时成绩×70% + 论文成绩×30%；4. 教案与实验报告一并存档一年。
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。
调整气垫导轨水平是实验前的重要准备工作，要细致耐心地反复调整，可按下列两种方法中的任一种方法调整：（1）静态调平法：导轨接通气源，滑行器置在导轨某处，用手轻轻地把滑行器压在导轨上，再轻轻地放开，观察滑行器的运动状态，连续做几次。
如果滑行器在导轨上静止不动，或稍有左右移动，则导轨是水平的；如滑行器都向同一方向运动，表明导轨不平。
仔细、认真调节水平螺钉，直到滑行器在导轨任意位置上基本保持静止不动，或稍有左右移动。
一般要在导轨上选取几个位置做这样的调节。
（2）动态调平法：将气轨与记时器配合进行调平，仪器接通电源，仪器功能选择在“S2”挡上，两个光电门间距不小于30cm 卡装在导轨上，导轨两端装上弹射器，滑行器装上挡光片（如1cm 一种），给气轨通气让滑行器以一定的速度从导轨的左端向右端滑行，先后通过两个光电门G1和G2，记时器就分别记下挡光片通过两个光电门的时间1t ∆和2t ∆。
若1t ∆>2t ∆ ，滑行器通过G2的光电门时间短，表明滑行器运动速度加快，导轨左高右低；若1t ∆<2t ∆ ，表明滑行器做减速运动，导轨左低右高。
仔细、认真调节水平螺钉，1t ∆ 与2t ∆ 的时间差值尽量小，时间相差在1毫秒内就可视为导轨基本调平。
2 、在滑行器上装上1cm 的挡光片，对应滑轮一端装上座架，将拴在砝码桶上的细线跨过滑轮并通过堵板上的方孔挂在滑行器的座架上。
3、将起始挡板固定在导轨适当位置上，并将两个光电门置于导轨的相应的位置上（如80cm 和130cm 处），注意当砝码桶着地前，滑行器要能通过靠近滑轮一侧的光电门。
4、记时器的功能选择在“a ”挡，将改变m1所需砝码预先置于滑行器上，在砝码桶内加上一定质量的砝码，导轨通气，让滑行器从起始挡板处开始运动，通过两个光电门，记时器会自动测出时间，计算出加速度a 。
5、逐次从滑行器上取下相等质量的砝码放入砝码桶内，重复步骤4，直到砝码全部移到桶内为止。
6、用天平准确称出滑行器的质量m2、砝码桶和砝码的质量m1。
7、利用测得数据做出a ～F 图象，若为直线，则F 和a 正比关系成立。
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、实验中滑行器是否都要从同一位置开始释放，位置不同对实验结果有何影响2、气垫导轨如果没有调平衡或空气层厚度过小或过大，对实验结果有何影响3、减小摩擦还有那些其它方法热学部分实验一 混合法测定固体比热容实验类型：验证型 实验类别：基础课 实验学时：3 所属课程：大学物理一、实验目的1、掌握基本的量热方法——混合法。
2、测定金属的比热容。
二、实验要求1、学会量热器的使用方法。
2、进一步熟悉物理天平、温度计等的使用。
3、掌握混合法测定固体比热容的原理。
4、学会对系统误差的修正方法——热量出入相互补偿法。
温度不同的物体混合之后，热量将由高温物体传给低温物体。
如果在混合过程中和外界没有热交换，最后将达到均匀稳定的平衡温度，在这过程中，高温物体放出的热量等于低温物体所吸收的热量，此称为热平衡原理。
本实验即根据热平衡原理用混合法测定固体的比热。
将质量为m 、温度为t 2的金属块投入量热器内筒的水中。
设量热器质量为m 1,比热容为c 1(包括搅拌器)，量热器内筒中水的质量为m 0，比热容为c 0，待测物投入水中之前的水温为t 1。
在待测物投入水中以后，其混合温度为θ，则在不计量热器与外界的热交换的情况下，将存在下列关系))(9.1()(111002t V c m c m t mc -++=-θθ （1-1） 即 )())(9.1(211100θθ--++=t m t V c m c m c （1-2）)(9.11-︒⋅C J V 为温度计插入水中部分的热容，但V 的单位为cm 3。
上述讨论是在假定量热器与外界没有热交换时的结论。
实际上只要由温度差异就必然会由热交换存在，因此，必须考虑如何防止或进行修正热散失的影响。
热散失的途径主要有三：第一是加热后的物体在投入量热器水中之前散失的热量，这部分热量不易修正，应尽量缩短投放时间。
第二是在投下待测物后，在混合过程中量热器由外部吸热和高于室温后向外散失的热量。
在本实验中由于测量的是导热良好的金属，从投下物体到达混合温度所需时间较短，可以采用热量出入相互抵消的方法，消除散热的影响。
即控制量热器的初温1t ，使1t 低于环境温度0t ，混合后的末温θ则高于0t ，并使)(10t t -=)(0t -θ。
第三要注意量热器外部不要有水附着(可用干布擦干净)，以免由于水的蒸发损失较多的热量。
由于混合过程中量热器与环境有热交换，先是吸热，后是放热，至使由温度计读出的初温1t 和混合温度θ都与无热交换时的初温度和混合温度不同。
因此，必须对1t 和θ进行校正。
可用图解法进行，如图1-1所示。
实验时，从投物前5，6分钟开始测水温，每30s 测一次，记下投物的时刻与温度，记下达到室温0t 的时刻0t τ作一竖直线MN ，过0t 作一水平线，二者交于O 点。
然后描出投物前的吸热线AB ，与MN 交于B 点，混合后的放热线CD 与MN 交于C 点。
混合过程中的温升线EF ，分别与AB 、CD 交于E 和F 。
因水温达室温前，量热器一直在吸热，故混合过程的初温应是与B 点对应的1t ，此值高于投物时记下的温度。
同理，水温高于室温后，量热器向环境散热，故混合后的最高温度是C 点对应的温度2t ，此值也高于温度计显示的最高温度。
在图1-1中，吸热用面积BOE 表示，散热用面积COF表示，当两面积相等时，说明实验过程中，对环境的吸图1-1热与放热相消。
否则，实验将受环境影响。
实验中，力求两面积相等。
三、实验仪器设备及材料量热器，温度计，物理天平，秒表，加热器，小量筒，待测物（金属块）。
四、实验方案1、用物理天平称衡被测金属块的质量m ，然后将其吊在加热器当中的筒中加热 （直至水沸腾），并用温度计测出室温t 室。
2、将量热器内筒擦干净，用天平称出内筒和搅拌器的质量1m ，然后向量热器内注入适量(约为其容积的21～32)低于室温的冷水，称得其质量为0m +1m ，从而求出水的质量0m 。
开始测水温并记时间，每隔30s 测一次，连续测6次。
3、将加热的金属块迅速投放入量热器中，立刻盖好盖，记下物体放入量热器的时间和温度；进行搅拌并观察温度计示值，每10s 测一次水温，直到温度由最高均匀下降，再每隔30s 测一次水温，连续测6次为止。
4、用小量筒测出温度计没入水中的体积（实验中温度计一定要没入水中，但不能碰到金属块）。
5、测出大气压强，查附表得到水的沸点，该温度即为金属块加热后的温度t 2。
6、按图1-1绘制τ-t 图，求出混合前的初温1t 和混合温度θ。
7、将上述各测定值代入式(2)求出被测物的比热容及其标准偏差。
比热容的单位为11--⋅⋅C kg J 。
水的比热容0c 为11310187.4--⋅⋅⨯C kg J 。
量热器(包括搅拌器)是铝制的，其比热容1c 为1131088.0--⋅⋅⨯C kg J 。
【注意事项】1、量热器中温度计位置要适中，不要使它靠近放入的高温物体，因为未混合好的局部温度可能很高。
2、1t 的数值不宜于比室温低的过多(控制在2～3℃左右即可)，因为温度过低可能使量热器附近的温度降到露点，致使量热器外侧出现凝结水，而在温度升高后这凝结水蒸发时将散失较多的热量。
3、搅拌时不要过快，以防止有水溅出。
