大学物理实验指导
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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。
牛顿环实验指导书
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:牛顿环的测定
面向专业:电力、热动、信控实验室名称:物理实验室
2006年5 月
一、实验目的:
1、观察光的干涉现象;
2、用牛顿环测定透镜的曲率半径。
二、实验仪器、设备:
三、原理摘要
四、实验内容与步骤:
五、实验数据记录:
六、数据处理:
七、实验指导要点及注意事项:
八、实验中某些现象的分析讨论
九、实验尚存在待解决的问题:
十、预习题:
十一、复习思考题:
十二、参考教材、文献
十三、备注。
大学物理实验 实验课程教学大纲实验课程名称:大学物理实验英文名称:实验课程编号:010202实验课程性质: __________ 实验课程属性:__________________实验教材及实验指导讲义(书)名称:<大学物理实验教程>学时学分:课程总学时 54学时总学分实验学时实验学分应开实验学期:年级学期面对专业:先修课程:全院理工学门类本科各专业一、实验课程简介及基本要求:一、课程的任务与教学基本要求1.本课程的任务是培养学生的综合实验能力,使学生在实验思想、实验方法、实验技能和处理数据几个方面得到训练,了解科学实验的主要过程、基本方法、培养用实验方法研究问题、解决问题的能力,养成科学、严谨的作风与习惯。
教学基本要求(1) 实验理论的教学在课程中应占三分之一的份量。
实验理论包括实验思想、实验方法和技巧以及数据处理方面的内容,使学生能获得较系统的知识。
(2) 很好掌握常用仪器、仪表的使用方法,能熟练使用这些仪器和仪表测量基本物理量和导出量。
(3) 通过基础实验理论的学习和应用,牢固掌握几种常用的数据处理方法;牢固掌握误差计算和分析方法,本课程以使用标准误差为主;建立正确的有效数字概念,能正确表示观测结果和试验结果。
(4) 能正确运用作图法绘制实验曲线,表示某些实验结果。
初步了解什么是科学观测和科学实验的全过程,要求能独立设计并完成比较简单的设计性实验。
(5) 能写出正确合理、有条不紊的实验报告。
二、实验目的要求三. 主要仪器设备四、实验方式与基本要求A、基础实验板块(27学时)实验一 测量误差及实验数据处理一、实验学时:4学时二、实验目的1、了解测量与误差的基本知识。
2、了解误差分析的基本知识。
3、掌握测量结果的误差估计和不确定度合成。
4、掌握测量结果的表示与数据处理方法。
三、主要内容1、测量误差——误差的基本概念、误差的分类及其特点、测量结果的表示、有效数字、误差理论和不确定度简介。
实验名称:密度测量实验日期:2023年11月实验地点:物理实验室实验者:[姓名]指导教师:[指导教师姓名]一、实验目的1. 掌握使用物理天平、量筒、密度瓶等仪器测量物体密度的方法。
2. 了解流体静力称衡法和比重瓶法测量固体密度的原理。
3. 培养实验操作技能和数据处理能力。
二、实验原理密度是物质的一种特性,表示单位体积内物质的质量。
其计算公式为:ρ = m/V,其中ρ为密度,m为质量,V为体积。
本实验采用以下两种方法测量固体密度:1. 流体静力称衡法:将被测物体放入已知密度的液体中,通过测量物体在空气中和液体中的质量,利用阿基米德原理计算出物体的体积,从而求出密度。
2. 比重瓶法:将已知体积的液体倒入比重瓶中,将待测物体放入比重瓶中,通过测量液体体积的变化,计算物体的体积,进而求出密度。
三、实验仪器与材料1. 物理天平(感量0.1g)2. 量筒(100ml)3. 密度瓶(100ml)4. 烧杯(450ml)5. 待测固体(如金属块、石蜡块等)6. 水和酒精7. 细线四、实验步骤1. 流体静力称衡法(1)将待测物体放在天平上,记录其质量m1。
(2)将待测物体放入盛有水的量筒中,记录物体在空气中的质量m2。
(3)将待测物体取出,将量筒中的水倒入烧杯中,用天平称量烧杯和水的总质量m3。
(4)根据阿基米德原理,计算物体体积V = (m1 - m2) / ρ水,其中ρ水为水的密度。
(5)根据公式ρ = m1 / V,计算物体密度。
2. 比重瓶法(1)将已知体积的液体倒入比重瓶中,记录液体体积V0。
(2)将待测物体放入比重瓶中,用滴管调整液体体积,使比重瓶中的液体体积恢复到V0。
(3)将比重瓶中的液体倒入量筒中,记录液体体积V1。
(4)根据公式ρ = (V0 - V1) / V0 ρ液体,计算物体密度,其中ρ液体为液体密度。
五、实验结果与分析1. 流体静力称衡法实验数据如下:m1 = 50.0gm2 = 45.0gρ水= 1.0g/cm³计算得:V = (50.0g - 45.0g) / 1.0g/cm³ = 5.0cm³ρ = 50.0g / 5.0cm³ = 10.0g/cm³2. 比重瓶法实验数据如下:V0 = 100.0mlV1 = 95.0mlρ酒精= 0.8g/cm³计算得:ρ = (100.0ml - 95.0ml) / 100.0ml 0.8g/cm³ = 0.16g/cm³六、实验总结本次实验成功测量了待测物体的密度,掌握了流体静力称衡法和比重瓶法测量固体密度的原理和方法。
大学物理实验一、万用表的使用1、使用万用表欧姆档测电阻时,两只手握住笔的金属部分在与电阻两端接触进行测量时,对结果有无影响?为什么?有影响,会使测量值偏小因为人体本身有电阻,两只手握住笔的金属部分在与电阻两端接触相当于并联2、用万用表测电阻时,通过电阻的电流是由什么电源供给的?万用表的红表笔和黑表笔哪一个电位高?电源内部电路提供(万用表的内部电池供给的)黑笔3、用万用表欧姆档判别晶体二极管的管脚极性时,若两测量得到阻值都很小或都很大,说明了什么?两测量得到阻值都很小,说明二极管已被击穿损坏两测量得到阻值都很大,说明二极管内部断路4、能否用万用表检查一回路中电阻值?为什么?不能,因为通电电路中测量电阻值会造成万用表的损坏。
【数据处理】(要求写出计算过程) 1.1R = Ω 2.2R = Ω 3.U = VU σ== V ==2∆仪最小分度值VU U == VU U U U =±=( ± )V 100%UU U E U=⨯= % 二、用模拟法测绘静电场1、出现下列情况时,所画的等势线和电力线有无变化?(电源电压提高1倍;导电媒质的导电率不变,但厚度不均匀;电极边缘与导电媒质接触不良;导电媒质导电率不均匀) 有,电势线距离变小,电力线彼此密集 无任何变化无法测出电压,画不出等势线、电力线 等势线、电力线会变形失真2、将电极之间电压正负接反,所作的等势线和电力线是否有变化? 等势线和电力线形状基本不变,电力线方向相反3、此实验中,若以纯净水代替自来水,会有怎样的结果?实验无法做,因为纯净水不导电4、本实验除了用电压表法外还可以用检流计法(电桥法)来测量电势。
试设计测量电路。
两种方法各有何优缺点?电压表法优点:简单缺点:误差大电桥法优点:测量精度高缺点:复杂5、能否根据实验测出的等势线计算场中某点的电场强度?为什么?不能,因为等势线是定性的线条,相邻等势线的间隔表示的电势差相等,等势线间隔小的地方电场线强,电场强度大只能说明,无法定量表达三、迈克尔逊干涉仪1、为什么有些地方条纹粗,有些地方条纹细?能指出什么地方条纹最粗吗?相邻条纹间距与两平面镜到分光板近距离之差d成反比,与各条纹对应干涉光束和中心轴夹角成反比。
课程名称:大学物理实验授课对象:大学物理专业学生教学目标:1. 理解实验的基本原理和方法,掌握实验的基本操作技能。
2. 培养学生的观察能力、分析问题和解决问题的能力。
3. 增强学生的科学素养和实验技能,为今后的科研工作打下基础。
教学重点:1. 实验原理的理解和掌握。
2. 实验操作技能的培养。
3. 实验数据的处理和分析。
教学难点:1. 复杂实验原理的理解。
2. 实验误差的分析和处理。
教学过程:一、导入1. 介绍实验的目的和意义。
2. 强调实验操作规范和安全注意事项。
二、实验原理讲解1. 详细讲解本次实验的原理和操作步骤。
2. 分析实验中可能出现的误差和影响因素。
三、实验操作示范1. 教师现场演示实验操作,包括仪器的组装、调整和操作方法。
2. 强调操作中的关键步骤和注意事项。
四、学生分组实验1. 学生分组进行实验,每组由一名组长负责。
2. 组长组织组员按照实验步骤进行操作,教师巡回指导。
五、实验数据处理与分析1. 教师讲解实验数据的记录和处理方法。
2. 学生对实验数据进行整理和分析,得出实验结果。
六、实验报告撰写1. 教师讲解实验报告的撰写格式和内容。
2. 学生根据实验结果撰写实验报告。
七、总结与讨论1. 教师总结本次实验的收获和不足。
2. 学生讨论实验过程中遇到的问题和解决方法。
教学资源:1. 实验指导书2. 实验原理课件3. 实验数据记录表4. 实验报告模板教学评价:1. 实验操作技能:考察学生在实验过程中的操作规范和熟练程度。
2. 实验数据处理与分析:考察学生对实验数据的处理能力和分析能力。
3. 实验报告:考察学生撰写实验报告的能力。
课后作业:1. 复习本次实验的原理和操作步骤。
2. 完成实验报告的撰写。
教学时间安排:1. 导入:5分钟2. 实验原理讲解:10分钟3. 实验操作示范:15分钟4. 学生分组实验:60分钟5. 实验数据处理与分析:15分钟6. 实验报告撰写:15分钟7. 总结与讨论:10分钟教学总结:本次大学物理实验课程旨在让学生掌握实验的基本原理和操作技能,提高学生的科学素养和实验能力。
一、教学目标1. 知识目标:(1)掌握实验的基本原理和方法;(2)熟悉实验仪器的使用和维护;(3)了解实验误差的来源及处理方法。
2. 能力目标:(1)提高动手操作能力;(2)培养观察能力和分析问题的能力;(3)增强团队合作意识。
3. 情感目标:(1)激发学生对物理实验的兴趣;(2)培养严谨求实的科学态度;(3)树立良好的实验道德。
二、教学内容1. 实验基本原理2. 实验仪器及操作3. 实验数据处理与分析4. 实验误差与处理5. 实验报告撰写三、教学过程(一)导入1. 结合实际生活,引导学生思考物理实验在科学研究中的作用;2. 介绍实验课程的重要性,激发学生的学习兴趣。
(二)实验基本原理1. 讲解实验的基本原理,如牛顿运动定律、能量守恒定律等;2. 结合实验现象,引导学生理解实验原理。
(三)实验仪器及操作1. 介绍实验仪器,如天平、计时器、测力计等;2. 讲解仪器的使用方法和注意事项;3. 学生分组进行仪器操作练习。
(四)实验数据处理与分析1. 讲解实验数据的处理方法,如平均值、标准差等;2. 引导学生分析实验结果,得出结论;3. 对比不同实验结果,总结规律。
(五)实验误差与处理1. 讲解实验误差的来源,如仪器误差、环境误差等;2. 引导学生分析实验误差,提出处理方法;3. 学生分组进行误差分析,提出改进措施。
(六)实验报告撰写1. 讲解实验报告的格式和内容;2. 学生根据实验结果撰写实验报告;3. 教师批改实验报告,指导学生修改。
(七)总结与评价1. 总结本节课的学习内容,强调实验的重要性;2. 对学生的实验表现进行评价,指出优点和不足;3. 布置课后作业,巩固所学知识。
四、教学评价1. 学生对实验原理的理解程度;2. 学生对实验仪器的操作熟练程度;3. 学生对实验数据处理和分析的能力;4. 学生实验报告的撰写质量。
五、教学反思1. 教师在教学过程中应注重理论与实践相结合,激发学生的学习兴趣;2. 加强学生的动手操作能力培养,提高实验教学质量;3. 注重培养学生的团队合作意识,提高学生的综合素质。
大学物理演示实验(一)引言:大学物理演示实验是物理学学习中的重要组成部分,通过实验可以加深学生对物理学原理的理解,并培养其实践能力和观察力。
本文将介绍一些大学物理演示实验的方法和技巧,以及实验过程中需要注意的细节。
正文:一、实验器材准备1. 确定实验目标:在开始实验之前,确定实验的目标和预期结果,以便选择合适的实验器材和测量方法。
2. 选择合适的器材:根据实验目标选择合适的器材,包括仪器设备、样品和探测器等。
3. 检查器材质量:在开始实验之前,要仔细检查实验器材的质量和状态,确保其正常运行和使用。
二、实验操作步骤1. 准备实验样品:根据实验需要,准备好实验样品,并保证其质量和状态符合实验要求。
2. 实验器材的调校:在实验开始之前,要进行器材的调校和适当的校准,以确保测量结果的准确性。
3. 实验参数设定:根据实验要求,设定实验参数,如实验温度、电流大小等。
4. 实验记录和数据处理:在实验过程中,要及时记录实验数据,并对数据进行适当的处理和分析,以得出结论。
5. 实验安全措施:在实验过程中,要严格遵守实验安全规定,保证实验的安全运行。
三、实验注意事项1. 注意实验环境:确保实验室环境安全和整洁,防止杂物干扰实验结果。
2. 注意实验时间安排:合理安排实验时间,确保实验能够顺利进行,并预留足够的时间进行数据处理和分析。
3. 注意实验技巧:掌握相关的实验操作技巧,以提高实验的效率和准确性。
4. 注意实验数据准确性:在记录实验数据时,要尽量保证数据的准确性,避免误差的发生。
5. 注意实验细节:在进行实验时,要注意实验细节和注意事项,如保持实验器材的干燥和清洁等。
四、实验结果和分析1. 数据处理和分析:根据实验数据,进行适当的数据处理和分析,例如计算平均值、标准差等统计量,并进行误差分析。
2. 结果展示:将实验结果以适当的图表形式展示出来,以便更好地理解和比较实验结果。
3. 结果解释和讨论:对实验结果进行解释和讨论,分析实验现象和原理之间的关系,并与理论结果进行比较和验证。
实验1 测量与误差
一 实验目的
1. 掌握螺旋测微器和游标卡尺的读数方法
2. 练习数据记录和计算不确定度 二 实验器材
卷尺,螺旋测微器(千分尺),游标卡尺,被测物(钢珠、细绳、书本等) 三 实验方法:指具体程序和步骤。
(可用“实验内容”替换)
1. 选择适当的仪器对被测物进行多次测量,如:用游标卡尺测量圆管的内、外径,并记录数据
2. 对记录的数据进行处理,计算误差和不确定度 四 注意事项
1. 爱护实验仪器和用具,越精密的仪器越有细心保护
2. 为了防止读错数,在用游标卡尺测量前先用卷尺测一下;用螺旋测微器测量前先用游标卡尺测一下 五 思考题
用一把钢直尺附上一特制的游标,能成为一把游标尺吗?
附录
测量结果的不确定估计:
1平均值:在相同条件下,对某物理量进行n 次测量,取这n 次测量值的算术平均值,
2测量值的标准偏差
3算术平均值的标准偏差 二 不确定度的分类
(1)直接测量结果的不确定度估算 A 类不确定度——用统计方法确定的分量
()1
21--=∑
=n x x S n i i ∑==n
i i
x n x 1
1()()112
--==∑=-
n n x x n
S n
i i x σ
()1
21
--=
∑=n x x S n
i i
B 类不确定度——用其他方法确定的分量
合成标准总不确度:
(2)间接测量结果的不确定度估算 物理量F 是多个直接测量量大函数:
对于F 是加减法或数乘形式
对于F 是乘除法开方运算等形式
三 直接测量结果的表示
注:相对不确定度可以两位有效数字;绝对不确定度只取一位有效数字; 百分误差最多取两位有效数字。
游标卡尺的读数:
常用游标卡尺按其精度可分为3种:即0.1毫米、0.05毫米和0.02毫米。
读数时首先以游标零刻度线为准在主尺上读取毫米整数,即以毫米为单位的整数部分。
然后看游标上第几条刻度线与主尺的刻度线对齐,如第8条刻度线与主尺刻度线对齐,则小数部分即为8×精度 毫米(若没有正好对齐的线,则取最接近对齐的线进行读数)。
如有零误差,则一律用上述结果减去零误差(零误差为负,相当于加上相同大小的零误差),读数结果为: L=整数部分+小数部分-零误差
螺旋测微器的读数:
1. 先读整数。
看微分筒左边固定套筒上有数字的刻线露出部分是多少,那么它即是测得零件尺寸的整数部分。
2. 读小数。
看微分筒的哪条刻线与固定套筒上的轴向刻线对齐。
首先读出该读数,再看半刻度线(0.5mm 刻线)是否露出,如果半刻度线没露出来,那么刚才读出的刻线读数即为小数;如果半刻度线露出来了,那么要加上0.5mm 作为毫米小数(小数部分)。
在读数时要注意,看0.5mm 的刻线是否露出来,否则就会少读或多读0.5mm 。
3. 两次读数相加(把整数部分和小数部分相加)即为千分尺的读数。
∆+=∆B
22)(S x 总()()()
⋯
⋯+++=∆∆⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂∆⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂∆⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂C C F B B F A A F 22
2222.
..N ∆+∆=∆仪
仪22B
()()()
⋯⋯+++=∆=∆⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂∆⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂∆⎪⎭⎫
⎝⎛∂∂C C F B B F A A F N N
22
2222r ...ln ln ln E ),,(F ⋯⋯=C B A f )(单位不确定度∆±=-
x x %100⨯-=理论值
理论值测量值r E
实验2 使用单摆测量重力加速度
一 实验目的
1. 了解并掌握用单摆测定当地的重力加速度
2. 学会用光电计时仪测定单摆的振动周期 二 实验原理
把一个金属削球挂在一根细长的线上,如果细线的质量比小球的质量小得多,而小球直径比细线的长度小得多,那么,这个装置可以看作无质量的细长线系住一个质点,这样的装置就是单摆。
在忽略空气阻力和浮力以及线的伸长等因素,同时当摆动角度小于5°时,单摆的振动可看作简谐振动,它的振动周期T 为:
g
L
T π
2= 式中L 是单摆摆长,其长度为悬挂点O 到小球球心的距离,g 是重力加速度,因此,只需要测出单摆的T 和L 值,就可以计算出重力加速度g 三 实验器材
FB307型单摆测量仪,FB213光电计时计数毫秒仪,钢卷尺,游标卡尺 四 实验内容 1. 固定摆长,测定g
(1) 用游标卡尺多次测量小球直径,记入表2-1
表2-1
(2)用钢卷尺测定细线长度L 1,记入表2-2
表2-2
摆长L = L 1+d /2
(3)固定摆长,用FB213光电计时计数毫秒仪测单摆周期T
表3-3
(4)改变摆长,用FB213光电计时计数毫秒仪测单摆周期T
五注意事项
1. 选择细、轻又不易伸长且长度一般在1m左右的先做摆线,测摆线时要悬挂着测量;小球选用直径较小、密度较大的金属球
2. 单摆悬线的上端不可以随意卷在铁夹的杆上,应夹紧在铁夹中,以免摆球摆动是发生摆线下滑、摆长改变的现象。
3. 最大摆角小于5°,可以通过振幅控制
4. 摆球要在同一竖直面内摆动,不易形成圆锥摆。
5. 计算摆球的主动次数时,应以摆球通过最低点时开始计时,切记不要算错次数
实验3 杨氏模量的测定
一 实验目的
1. 学会用静态拉伸法测量金属丝的杨氏模量
2. 掌握显微镜的调节和使用方法
3. 学会用逐差法处理数据 二 实验原理
长度为L ,横截面为S 的各处相同的物体沿长度方向受力F 作用时,会有长度变化δL 。
按胡克定律,在弹性形变范围内,相对变形量δL /L (应变)与单位面积上的作用力(应力)F /S 成正比,因此
⇒
杨氏模量定义为: 三 实验器材
LY-1型CCD 杨氏模量测量仪(含支架、十字叉丝、若干砝码、显微镜、CCD 摄像机、监视器),螺旋测微器,卷尺 四 实验方法 1. 支架的调节
先调节底脚螺丝,使仪器底座水平,再用上梁的微调旋钮调节夹板的水平,直到穿过夹板的细丝不靠贴小孔内壁。
然后调节下梁一侧的防摆动装置,将两个螺丝分别旋进铅直细丝下连接框两侧的“V ”形槽,并与框体之间形成两个很小的间隙,以便能够上下自由移动,又能避免发生扭转和摆动现象。
2. 读数显微镜的调节
将显微镜筒装到支架上,插入磁性座,紧靠定位板直边。
按显微镜工作距离大致确定物镜与被测十字叉丝屏的距离之后,用眼睛对准镜筒,转动目镜,对分划板调焦,然后沿定位板微移磁性座,在分划板上找到十字叉丝像,经磁性座升降微调,使微尺分划板的零线对准十字叉丝的横线,并微调目镜,尽量消除视差。
最后锁住磁性底座。
因显微镜成倒像,所以待测细丝受力伸长时,视场内的十字叉丝向上移动;细丝回缩时,叉丝向下移动。
记下待测细丝下的砝码盘加100g 砝码时,目镜中显示的毫米尺在十字叉丝
S
F L
L
∝δS
F L L
E =
δL
S FL E δ=
横丝上的读数,以后在砝码盘上每增加一个m = 200g 的砝码,从屏上读取一次数据。
然后逐一减掉砝码,又从屏上读取一组数据,将所得数据记录在以下的数据表格中。
3.用卷尺测量金属丝长度l,用螺旋测微器金属丝直径d
4. 计算杨氏模量E及不确定度
五注意事项
1. 在增加砝码的时候,应该轻拿轻放,尽量不使金属丝摆动。
2. 注意维护金属丝的平直状态。
测量直径时要特别谨慎,避免由于扭折、拉扯、牵挂等导致细丝折弯变形。
3. CCD器件不能正对太阳、激光或其他强光源。
4. 监视器应避免长时间高亮度工作,屏幕也应避免各种污染。
参考文献:
1.杨述武等.普通物理实验(一、力学及热学部分).高等教育出版社. 66~68
2.哈尔滨工程大学. 大学物理实验指导
3.杭州精科仪器有限公司. 研究单摆的运动特性(FB327单摆特性研究实验仪)
4.天津市港东科技发展有限公司. LY-1型CCD杨氏模量测量仪使用说明书。