922025-工科大学物理-物理实验

大学物理开放实验项目1. 力学方面实验内容（1）多普勒效应的研究和应用实验研究：实验内容：①测量超声接收换能器的运动速度与接收频率的关系，验证多普勒效应；②用步进电机控制超声换能器的运动速度，通过测频求出空气中的声速；③将超声换能器作为速度传感器，用于研究匀速直线运动，匀加（减）速直线运动，简谐振动等；④在直射式和反射式两种情况下，用时差法测量空气中的声速；⑤在直射式方式下，用相位法和驻波法测量空气中的声速；⑥设计性实验：用多普勒效应测量运动物体的未知速度；⑦设计性实验：利用超声波测量物体的位置及移动距离。

（2）三线摆法测量物体转动惯量的实验研究：实验内容：用三线摆测定圆环对通过其质心且垂直于环面轴的转动惯量。

（3）弦振动实验和乐理探究的实验研究：实验内容：①张力、线密度和弦长一定，改变驱动频率，观察驻波现象和驻波波形，测量共振频率；②张力和线密度一定，改变弦长，测量共振频率；③弦长和线密度一定，改变张力，测量共振频率和横波在弦上的传播速度；④张力和弦长一定，改变线密度，测量共振频率和弦线的线密度；⑤聆听音阶高低及与频率的关系；⑥观察弦线的非线性振动；（4）扭摆法测量物理转动惯量的实验研究：（5）力学碰撞的实验研究：（6）微波技术实验研究：2. 热学方面实验内容（1）温度传感器设计性实验研究：实验内容：铜电阻或热敏电阻的特性测量，即铜电阻或热敏电阻随温度的变化情况。

（2）冷却法金属比热容测定实验研究：实验内容：利用冷却法测量各种金属的比热容。

（3）气体比热容比测定的实验研究：实验内容：测定空气的定压比热容与定容比热容之比。

（4）导热系数测量的实验研究：实验目的：①了解热传导现象的物理过程；②学习用稳态平板法测量材料的导热系数；③学习用作图法求冷却速率；④掌握一种用热电转换方式进行温度测量的方法；3.光学方面实验内容（1）普朗克常数测定的实验研究：实验内容：①了解光的量子性，光电效应的规律，加深对光的量子性的理解；②验证爱因斯坦方程，并测定普朗克常数h；③学习作图法处理数据；（2）双光栅测量微弱振动位移量的实验研究：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。

2022年高考物理实验题集锦实验 测定金属的电阻率 2022上海物理卷第15题．为了测量一个阻值较大的末知电阻，某同学使用了干电池（），毫安表（1mA ），电阻箱（0-9999Ω），电键，导线等器材。

该同学设计的实验电路如图（a ）所示，实验时，将电阻箱阻值置于最大，断开K2，闭合K1，减小电阻箱的阻值，使电流表的示数为I1＝，记录电流强度值；然后保持电阻箱阻值不变，断开K1，闭合K2，此时电流表示数为I1＝，记录电流强度值。

由此可得被测电阻的阻值为____________Ω。

经分析，该同学认为上述方案中电源电动势的值可能与标称值不一致，因此会造成误差。

为避免电源对实验结果的影响，又设计了如图（b ）所示的实验电路，实验过程如下：（a ） （b ）第11题图断开K1，闭合K2，此时电流表指针处于某一位置，记录相应的电流值，其大小为I ；断开K2，闭合K1，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数为____________，记录此时电阻箱的阻值，其大小为R0。

由此可测出R ＝___________。

1．答案：，I ，R0， 【解析】解：对a 图，断开K2，闭合K1时，有)(1r R I E +=，得Ω=+1500r R ， 断开K1，闭合K2时，有)(2x R r R I E ++=，得Ω=375x R 。

对b 图，断开K1，闭合K2时, 有)(r R I E x +=，断开K2，闭合K1时，调节电阻箱的阻值为时，使电流表的示数仍为I ，有)(0r R I E +=，得0R R x =。

点评：本题考查测电阻的原理。

前者是伏安法，应用的不是部分电路欧姆定律，而是全电路欧姆定律。

后者是比较法，在电源电动势不变且电流相等的条件下，0R R x =，这就避免了在计算电阻的过程中用到电动势E 值，可克服电源电动势的值可能与标称值不一致的问题。

16．（5分）某同学设计了如图（a ）所示电路研究电源输出功率变化情况。

大学物理实验报告
实验名称：分光仪的调节和三棱镜顶角的测定
三棱镜玻璃折射率的测定
姓名
学号 班级
上课教室 611 614
第 组 桌 号
实验时间 2 0 年 月 日
一、实验目的
1. 了解分光仪的结构原理
2.
重点掌握分光仪的调节和使用方法；
3. 用自准法测量三棱镜的顶角；
二、实验仪器及器件
分光仪，汞灯，平行平面反射镜，三棱镜。

三、实验原理 1.分光仪的结构
分光仪是一种测量光束偏转角的精密仪器，它可以精确地测量平行光的偏转角，是光学实验中的一种常用的仪器。

分光仪一般由底座、望远镜、平行光管、载物台和读数装置组成，如图所示。

图1 分光仪
数据处理：
A ∠＝（21A A ∠+∠ ）∕2=
A u ∠ = （推导公式与结果）
结果表示为：∠A=A ∠±A u ∠＝ 六、预习题
1．分光仪主要有哪几部分组成？为什么说望远镜是分光仪调整的基础和关键？
2．分光仪在设计上是如何消除偏差的？
3．远镜光轴与仪器主轴的垂直关系时，两面反射回来的十字像都偏上（或都偏下）； B 一面偏上、一面偏下，分别应如何调节？如果一面偏上3a ，另一面则偏下a ，这时应如何调节，怎样迅速使两面反射的像都与叉丝重合？。

伏安法测电阻实验目的 (1) 利用伏安法测电阻。

(2) 验证欧姆定律。

(3) 学会间接测量量不确定度的计算；进一步掌握有效数字的概念。

实验方法原理根据欧姆定律，IU R=，如测得U 和I 则可计算出R 。

值得注意的是，本实验待测电阻有两只，一个阻值相对较大，一个较小，因此测量时必须采用安培表内接和外接两个方式，以减小测量误差。

实验装置 待测电阻两只，0～5mA 电流表1只，0－5V 电压表1只，0～50mA 电流表1只，0～10V 电压表一只，滑线变阻器1只，DF1730SB3A 稳压源1台。

实验步骤 本实验为简单设计性实验，实验线路、数据记录表格和具体实验步骤应由学生自行设计。

必要时，可提示学生参照第2章中的第2.4一节的有关内容。

分压电路是必须要使用的，并作具体提示。

(1) 根据相应的电路图对电阻进行测量，记录U 值和I 值。

对每一个电阻测量3次。

(2) 计算各次测量结果。

如多次测量值相差不大，可取其平均值作为测量结果。

(3) 如果同一电阻多次测量结果相差很大，应分析原因并重新测量。

(1) 由%.max 51⨯=U U ∆，得到,.V U 1501=∆ V U 07502.=∆ ；(2) 由%.max 51⨯=I I∆，得到,.mA I 07501=∆ mA I 7502.=∆；(3) 再由2233)()(II V U R u R∆∆+=，求得ΩΩ1109211=⨯=R R u u ,；(4) 结果表示Ω±=Ω⨯±=)144(,10)09.092.2(231R R光栅衍射实验目的(1) 了解分光计的原理和构造。

(2) 学会分光计的调节和使用方法。

(3) 观测汞灯在可见光范围内几条光谱线的波长实验方法原理若以单色平行光垂直照射在光栅面上，按照光栅衍射理论，衍射光谱中明条纹的位置由下式决定： (a + b) sin ψk =dsin ψk =±k λ如果人射光不是单色，则由上式可以看出，光的波长不同，其衍射角也各不相同，于是复色光将被分解，而在中央k =0、ψ =0处，各色光仍重叠在一起，形成中央明条纹。

目录目录 02016—2017学年第二学期《大学物理实验II》教学管理细则 (1)2016—2017学年第二学期《大学物理实验II》实验课程表 (4)实验一迈克尔逊干涉仪的调整与使用 (5)实验二分光计的使用和光栅测波长 (10)实验三波尔共振实验 (16)实验四旋转液体物理特性的研究（略） (22)实验五密立根油滴实验——电子电荷的测定 (22)实验六弗兰克—赫兹实验 (24)实验七声光效应 (28)实验八透镜焦距测量（略） (31)实验九光电效应（略） (31)实验十电势差计测电动势 (31)实验十一音频信号的光纤传输 (34)实验十二静电场模拟（略） (50)实验十三磁阻效应综合实验 (50)实验十四超声声速的测定 (60)实验十五非平衡电桥与压力传感器特性研究及其应用 (66)实验十六电子束实验 (70)2016—2017学年第二学期《大学物理实验II》教学管理细则课程基本情况1、《大学物理实验I》和《大学物理实验II》是全校理工科类2年级本科生的必修课，共60.8学时4学分，其中《大学物理实验II》28.8学时2学分，于每学年的第二学期开设。

2、《大学物理实验II》8次实验课组成，平均每次实验3.6学时，最后一个实验为操作考试。

实验教学安排教学班由行政班组成，分单双周班，第2学期第2-17周开课，详见“实验课程表”。

实验课准备1、课前必须预习并按规定写好预习报告（包括操作考试）。

2、每次实验都应带齐《大学物理实验》教材、实验指导书、实验报告纸、坐标纸、钢笔、绘图铅笔（最好是0.3-0.5mm的自动铅笔）、橡皮、直尺、科学计算器。

实验课考勤和上课纪律1、学生上课不得迟到，迟到者会被老师记录并影响课程成绩。

迟到半小时及以上者不得参加本次实验。

2、学生进入实验室应坐到规定编号的座位上做实验，如因为仪器故障更换座位，需老师同意后才能更换。

3、对于要求写实验报告的实验，做完实验后数据必须全部记录到实验报告纸上，经老师签字，整理好实验仪器后才能离开实验室。

《物理实验2》实验教学大纲—、基本信息二、实验教学目的、内容和要求1、实验教学目的物理实验2是对工科大学生进行科学实验基本训练的独立的必修基础课程，是学生入学后在完成大学物理实验1后受到系统实验方法和技能训练的继续，又是后续实验课程的重要基础。

对于培养学生的动手能力、观察分析能力、综合运用各方面知识的能力及创新精神，具有十分重要的意义。

物理实验2 能力培养目标如下：1.通过对实验现象的观察、分析和对物理量的测量，学习物理知识，加深对物理学原理的理解。

2.培养和提高学生的科学实验能力，其中包括：能够自行阅读实验教材，做好实验前的准备；能够借助教材与说明书，正确使用常用仪器；能够运用物理学原理对实验现象进行初步分析判断；能够正确记录和处理实验数据，绘制曲线，说明实验结果，撰写合格的实验报告；能够完成简单的设计性实验。

3.培养提高学生的科学实验素养，要求学生具有理论联系实际和实事求是的科学作风，严肃认真的工作态度，主动研究的探索精神和遵守纪律，爱护公物的优良品德。

2、实验内容和要求实验项目一弦线上驻波实验（1）实验确定弦振动时，驻波波长与张力的关系；（2）实验确定驻波波长与振动频率的关系；（3）实验确定驻波波长与弦线密度的关系。

重点观测在弦线上形成的驻波，作图法处理数据。

实验项目二分光计的调整与使用（1）用平行光法测三棱镜顶角。

了解分光计构造，学习分光计的调节方法，加强分析问题、解决问题的能力，熟练掌握自准直调节法和使望远镜与分光计主轴垂直的各半调节法（一种逐步逼近调节法）o实验项目三光栅衍射测波长（1）利用光栅测量不同颜色的光的衍射角;(2) 计算各种颜色光的波长。

进一步熟悉分光计的调节、使用，熟练游标读数和数据处理能力，计算谱线波长和百分误差；掌握使光栅与中心对称轴平行的调节方法。

实验项目四用牛顿环测透镜的曲率半径(1) 测量透镜曲率半径。

观察和研究等厚干涉现象，强调等厚干涉法是通过干涉条纹测薄膜厚度(或变化)，经换算可测量有关物理量(本实验是曲率半径)；熟悉逐差法的应用。