长度和密度的测量
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长度与密度的测量实验报告1. 引言长度和密度是物体的两个基本物理性质,它们在物理学和工程学中具有重要的应用价值。
本实验旨在通过测量不同物体的长度和密度,探究它们之间的关系,并验证相关物理原理。
2. 实验目的(1)测量不同物体的长度和质量,计算出它们的密度;(2)通过实验验证长度与密度之间的关系。
3. 实验器材(1)游标卡尺:用于测量物体的长度;(2)天平:用于测量物体的质量;(3)容器:用于测量物体的体积。
4. 实验步骤(1)准备不同形状和材料的物体,如金属块、塑料块等;(2)使用游标卡尺测量各物体的长度,并记录下测量结果;(3)使用天平测量各物体的质量,并记录下测量结果;(4)计算各物体的密度,公式为密度=质量/体积;(5)将测量结果整理成表格。
5. 实验结果根据测量数据计算得到的各物体的密度如下表所示:物体长度(cm)质量(g)密度(g/cm³)金属块 5.2 10.5 2.02塑料块 4.8 7.2 1.50...6. 实验分析根据实验结果可得知,不同物体的密度相差较大。
通过观察测量数据,我们可以发现,长度与密度之间并没有直接的线性关系。
不同物体的密度主要取决于其材料的性质,例如金属块因为金属原子的紧密排列而具有较高的密度,而塑料块因为分子间的间隔较大而具有较低的密度。
7. 结论通过本次实验,我们验证了长度与密度之间并没有直接的线性关系。
不同物体的密度主要取决于其材料的性质。
在实际应用中,长度和密度的测量对于材料的选择和工程设计具有重要意义。
8. 实验改进为了提高实验的准确性和可靠性,我们可以采取以下改进措施:(1)增加样本数量,对更多不同材料的物体进行测量,以获得更广泛的数据;(2)使用更精确的测量仪器,如数码卡尺和高精度天平,以提高测量的准确性;(3)在测量前应确保测量仪器的零点校准准确,并注意减小人为误差。
9. 实验应用长度与密度的测量在许多领域有着广泛的应用。
在工程设计中,通过测量材料的长度和密度,可以计算出其质量和体积,从而评估材料的可行性和适用性。
《长度和密度的测量》实验报告单姓名: 学号: 实验时间:一. 长度的测量 实验目的:(1)知道测量的意义。
知道长度和体积的单位及其常用单位。
⑵熟悉刻度尺上的刻度和测量范围。
(3)学会正确使用刻度尺,学会记录长度测量的结果,学会选择不同的测量仪器 或方法去测量各种物体的长度。
实验内容:1. 测量书本的长度。
《科学》书本的长度 = ___________ cm;书本的宽度 = _____________ c m ; 书本的高度 = ____________ cm ; 一张纸的厚度 = ___________ cm 。
2. 测量曲线的长度。
上面曲线的长度= cm 。
二、 质量的测量。
实验目的:学会使用托盘天平的方法。
能用托盘天平称量指定物品的质量。
实验内容:测量以下物品的质量:烧杯的质量 = ____________ g ;自带的笔的质量 = ____________ g ;橡胶塞的质 量= ____________ g o三、 容积的测量。
实验目的:理解什么是容积。
学会容积的测量方法。
能用量筒测量指定容器的容 积。
实验内容:测量下列容器的容积:小烧杯的容积 =____________ mL ; 锥形瓶的容积 = __________ 四、 体积的测量。
形状不规则固体体积的测量:排水法。
实验内容:1. 将适量清水倒入量筒,记下水的体积。
水的体积= ____________ cm 3o2. 用细线绑紧胶塞,慢慢放入量筒内,记下水和胶塞的总体积。
水的体积+胶塞的体积= ______________ c m 3o胶塞的体积 = ________________ cm 3- _________________________ c m 3=cm 3o3. 若物体是浮在水面上的,上述方法可行吗?试把该方法做适当修改,描述下来: ___________________________________________________________ 。
长度与密度的测量实验报告实验报告:长度与密度的测量摘要实验目的:通过测量长度和质量,计算出物体的密度,掌握实验测量的方法。
实验原理:长度测量使用游标卡尺,密度测量采用比重法。
实验方法:使用游标卡尺测量导线的长度,使用天平测量导线的重量和液体的重量,计算出密度。
实验结果:导线长度为15.6 cm,导线质量为2.14 g,液体质量为19.4 g,密度为5.48 g/cm³。
实验结论:通过本次实验,我们了解了长度和密度的基本概念,并掌握了实验测量的方法,为今后的实验做好了铺垫。
引言长度和密度是物理中的两个重要概念,不仅在实验中常被用到,在日常生活中也与我们息息相关。
本次实验旨在通过测量长度和质量,计算出密度,以此加深对长度和密度的理解,并掌握实验测量的方法。
实验仪器与试剂仪器:游标卡尺,天平。
试剂:导线,液体。
实验步骤1. 使用游标卡尺测量导线的长度,并记录下来。
2. 使用天平测量导线的重量,并记录下来。
3. 将一定量的液体倒入容器中,记录下容器的质量。
4. 将导线悬挂在容器中,记录下容器与导线的总质量。
5. 计算出液体的质量。
6. 根据公式:密度=质量÷体积,计算出密度。
实验结果导线长度为15.6 cm,导线质量为2.14 g,液体和容器的总质量为21.3 g,容器的质量为1.9 g,液体质量为19.4 g,容器内部体积为5 cm³,导线体积为0.0399 cm³,密度为5.48 g/cm³。
实验结论本次实验通过测量长度和密度,计算出物体的密度,了解了长度和密度的基本概念,并掌握了实验测量的方法,为今后的实验做好了铺垫。
实验一 长度和密度的测量一、实验目的1.了解游标卡尺、螺旋测微器的构造,掌握它们的原理,正确读数和使用方法。
2.学会直接测量、间接测量的不确定度的计算与数据处理。
3.学会物理天平的使用。
4.掌握测定固体密度的方法。
二、实验原理1、游标卡尺测量原理:2、螺旋测微器测量原理:3、石蜡液体静力称衡法原理:用量杯直接称衡体积,其测量的准确度低,利用阿基米德原理测量的准确度可以大大提高。
阿基米德原理指出,物体在液体中减少的重量,等于物体所排开同体积液体的重量。
(1)用物理天平测得石蜡在空气中的质量M 1(不考虑空气的浮力)(2)将石蜡和一金属环用细线连起来,用物理天平测石蜡在空气中、同时环在水中的质量M 2(3)用物理天平测石蜡和环均在水中的质量M 3(4)若实验时,温度为t ℃,该时水的密度为t ρ,石蜡的体积为:t M M Vρ32-= 石蜡的密度为:t M M M V M ρρ3211-== 三、主要仪器及耗材 (名称、型号、规格、准确度、误差极限值等!!!)四、实验内容与步骤1、用游标卡尺测量圆环体的内外径直径和高各6次;2、用螺旋测微器测钢线的直径7次;3、用液体静力称衡法测石蜡的密度;五、实验数据记录表1、测圆环体体积2、测钢丝直径仪器名称:螺旋测微器(千分尺) 准确度=mm 01.0 估读到mm 001.0 仪测石蜡的密度仪器名称:物理天平TW —0.5 天平感量: 0.02 g 最大称量500 g仪1、计算圆环体的体积(1)直接量外径D 的A 类不确定度S D (参见公式1-2-4)(2)直接量外径D 的B 类不确定度u D (参见公式1-2-6)(3)直接量外径D 的合成不确定度σD (参见公式1-2-12)(4)直接量外径D 科学测量结果 (参见公式1-2-19)(5)直接量内径d 的A 类不确定度S d(6)直接量内径d 的B 类不确定度u d(7)直接量内径d 的合成不确定度σd(8)直接量内径d 的科学测量结果(9)直接量高h 的A 类不确定度S h(10)直接量高h 的B 类不确定度u h(11)直接量高h 的合成不确定度σh(12)直接量高h 的科学测量结果(13)间接量体积V 的平均值:V=πh(D 2-d 2)/4(14) 间接量体积V 的全微分:dV=4)d -(D 22πd h+2Dh πdD -2dh πdd再用“方和根”的形式推导间接量V 的不确定度传递公式(参考公式1-2-16))5.0(2)5.0(2))2(225.0(2σπσπσπσd dh Dh h d D v D ++-=计算间接量体积V 的不确定度σV(15)写出圆环体体积V 的科学测量结果2、计算钢丝直径(1)7次测量钢丝直径d 的A 类不确定度S d(2)钢丝直径d 的B 类不确定度u d(3)钢丝直径d 的合成不确定度σd(4)写出钢丝直径d 的科学测量结果 3、计算石蜡的密度(1)以天平的感量为Δ仪,计算直接测量M 1、M 2、M 3的B 类不确定度u M(2)写出直接测量M 1、M 2、M 3的科学测量结果(3)ρt 以22.50C 为标准查表取值,计算石蜡密度平均值:t M M M ρρ321-= (4)间接量石蜡密度ρ的全微分:dρ=32tm -m ρdm 1-2)m -(m 321t m ρdm 2+2)m -(m 321t m ρdm 3 再用“方和根”的形式推导密度的不确定度传递公式 (参考公式1-2-16) ))32(2/31(2))32(2/21(2))32/(1(2m m m t m m m m t m m m m t -+-+-=σρσρσρσρ计算间接量密度ρ的不确定度σρ (计算时上式还可提取公因式化简!)(5)写出石蜡密度ρ的科学测量结果六、实验注意事项1、天平的正确使用:测量前应先将天平调水平,再调平衡,放取被称量物和加减砝码时一定要先将天平降下后再操作,天平的游码作最小刻度的1/2估读。
长度与密度测量实验实验目的:1.学习使用仪器仪表测量长度和密度;2.掌握测量误差的估算方法;3.熟悉实验操作技能。
实验器材:1、长度测量:千分尺、游标卡尺;2、密度测量:平衡仪、密度杯、试样、毛细管等。
实验原理:长度测量:千分尺是一种具有极高精度的测长仪器,测量范围一般为0~150mm。
千分尺利用机械的原理,将物体长尺寸转化为螺旋滑动的长度来测定。
常见的千分尺有直杆千分尺和液压千分尺两种。
2、游标卡尺测量原理:游标卡尺是一种利用刻度来测量长度的仪器,精度较高,常用于需要测量尺寸严格的工件,测量范围为0~150mm。
它由定尺和游标尺组成,可以通过游标的滑动和转动来测定物体的尺寸。
密度是物体的质量和体积之比,一般用质量单位是克/立方厘米(g/cm3)来表示。
密度等于物质质量除以物质体积。
实验步骤:第一步:选择一个合适的直杆千分尺或游标卡尺,检查其是否合适、清洁,以免对实验造成误差。
第二步:将需要测量的物体平放在桌上,调整千分尺或游标卡尺的刻度,准确的测量物体的长度。
第三步:反复测量三次,取平均值作为实验数据。
第一步:称量甲物质的质量并记录。
第二步:用平衡仪校准毛细管,然后将毛细管充满待测物质并将其放入测量用的密度杯内。
第三步:用毛细管将密度杯内多余的物质挤出,保留只含有一定量待测物质的体积,并确保该体积充满了待测物质。
第四步:将密度杯放在平衡仪上,记录所用坩埚的净重。
第五步:用毛细管将密度杯中待测物质全部取出,再称取坩埚重量,记录其质量。
第六步:将上述数据代入计算公式,计算出待测物质的密度,多次测量取平均值。
实验注意事项:1、长度测量时,千分尺和游标卡尺需要保持干燥,避免积水影响精度;2、密度测量时,待测物质需要充满密度杯,保证科学计量精度;3、密度测量时,需注意毛细管充满待测物质,避免空气对密度的影响。
1、对长度测量的三个值取平均值,作为最终测量值,根据实验误差的估计,给出最终的长度值及其误差范围。
长度和密度的测量实验报告长度和密度的测量实验报告引言:长度和密度是物理学中两个重要的物理量,对于研究物体的性质和特征具有重要意义。
本实验旨在通过测量不同物体的长度和密度,探索它们之间的关系,并了解测量方法的准确性和可靠性。
实验材料和方法:1. 实验材料:测量尺、天平、不同材料的物体(如金属块、塑料块、木块等)。
2. 实验方法:a. 长度测量:使用测量尺测量不同物体的长度,确保尺的刻度清晰可读,并将测量结果记录下来。
b. 密度测量:首先使用天平称量不同物体的质量,确保天平的准确性。
然后使用测量尺测量物体的长度和宽度(或直径),并计算物体的体积。
最后,根据密度的定义,通过质量和体积的比值计算物体的密度。
实验结果:1. 长度测量结果:a. 金属块:长度为10.2cmb. 塑料块:长度为8.5cmc. 木块:长度为12.0cm2. 密度测量结果:a. 金属块:质量为150g,长度为10.2cm,宽度为5.0cm,高度为2.0cm。
体积计算公式为体积 = 长度× 宽度× 高度,所以金属块的体积为10.2cm ×5.0cm × 2.0cm = 102cm³。
根据密度的定义,密度 = 质量 / 体积,所以金属块的密度为150g / 102cm³ = 1.47g/cm³。
b. 塑料块:质量为80g,长度为8.5cm,宽度为4.0cm,高度为3.0cm。
计算得到塑料块的体积为8.5cm × 4.0cm × 3.0cm = 102cm³。
根据密度的定义,塑料块的密度为80g / 102cm³ = 0.78g/cm³。
c. 木块:质量为120g,长度为12.0cm,宽度为6.0cm,高度为2.5cm。
计算得到木块的体积为12.0cm × 6.0cm × 2.5cm = 180cm³。
长度与物体密度的测量实验报告一、实验目的1、学会使用游标卡尺和螺旋测微器测量物体的长度。
2、掌握测量不规则物体体积的方法。
3、理解密度的概念,学会测量物体的密度。
二、实验原理1、长度测量游标卡尺:利用主尺和游标尺的差值来提高测量精度。
螺旋测微器:通过旋转螺杆,使测微螺杆与固定刻度之间的距离发生变化,从而测量微小长度。
2、物体密度的测量密度的定义:物体的质量与体积的比值,即ρ = m / V 。
测量规则物体的体积可以通过几何公式计算,不规则物体的体积通过排水法测量。
三、实验器材1、游标卡尺(精度 002mm)2、螺旋测微器(精度 001mm)3、电子天平(精度 001g)4、烧杯5、量筒6、待测金属圆柱体7、待测不规则小石块8、细线9、水四、实验步骤1、游标卡尺的使用观察游标卡尺的量程和精度。
测量前,将游标卡尺的两测量爪并拢,检查游标零刻度线与主尺零刻度线是否对齐,若未对齐,记下零误差。
用游标卡尺测量金属圆柱体的直径,在不同位置测量多次,取平均值。
2、螺旋测微器的使用观察螺旋测微器的量程和精度。
测量前,先检查零点,当测砧与测微螺杆并拢时,可动刻度的零刻度线应与固定刻度的基线重合,若未重合,记下零点误差。
用螺旋测微器测量金属圆柱体的高度,在不同位置测量多次,取平均值。
3、测量金属圆柱体的质量将电子天平调零。
把金属圆柱体放在电子天平上,测量其质量,记录测量结果。
4、测量不规则小石块的体积先往量筒中倒入适量的水,记下此时水的体积 V₁。
用细线系住不规则小石块,慢慢浸没在量筒的水中,记下此时水和小石块的总体积 V₂。
小石块的体积 V = V₂ V₁。
5、测量不规则小石块的质量用电子天平测量不规则小石块的质量,记录测量结果。
五、实验数据记录与处理1、金属圆柱体直径测量数据(mm):1012 1010 1014 1016 1018高度测量数据(mm):2022 2020 2018 2024 2026质量测量数据(g):5623直径的平均值:\(D =\frac{1012 + 1010 + 1014 + 1016 + 1018}{5} =1014mm\)高度的平均值:\(H =\frac{2022 + 2020 + 2018 + 2024 + 2026}{5} =2022mm\)金属圆柱体的体积:\(V =\pi (\frac{D}{2})^2 H = 314 \times (\frac{1014}{2})^2 \times 2022 ≈ 160778mm^3 = 160778cm^3\)金属圆柱体的密度:\(\rho =\frac{m}{V} =\frac{5623g}{160778cm^3} ≈ 3498g/cm^3\)2、不规则小石块水的初始体积 V₁(ml):500水和小石块的总体积 V₂(ml):750质量测量数据(g):1256小石块的体积:\(V = V₂ V₁= 750 500 = 250ml = 250cm^3\)小石块的密度:\(\rho =\frac{m}{V} =\frac{1256g}{250cm^3} =502g/cm^3\)六、实验误差分析1、测量长度时,由于人为读数的偏差,可能导致测量结果存在误差。
长度和物体密度的测量实验报告长度和物体密度的测量实验报告引言在物理学中,测量是一项非常重要的任务。
在本次实验中,我们将探究如何测量长度和物体密度。
这些测量对于许多领域都非常重要,包括工程、建筑、制造业和科学研究等。
实验目的本次实验的主要目的是掌握使用尺子和游标卡尺等工具进行长度测量,并了解使用天平进行物体密度测量的方法。
实验原理1. 长度测量:使用尺子或游标卡尺进行长度测量。
尺子通常用于较长的物体,而游标卡尺则用于更精确的测量。
2. 物体密度测量:使用天平进行物体质量和重力加速度的测量,并计算出其密度。
实验步骤1. 长度测量:(1)准备一根已知长度的棍子作为参照物。
(2)将待测物品放在水平桌面上,并用尺子或游标卡尺将其两端距离进行测量。
(3)若需要更精确地进行长度测量,则可采用游标卡尺。
2. 物体密度测量:(1)将待测物品放在天平上,并记录其质量。
(2)将待测物品挂在弹簧测力计下,记录其所受的重力。
(3)根据万有引力定律,得出地球对待测物品的引力。
(4)利用公式密度=质量/体积,计算出待测物品的密度。
实验结果1. 长度测量:我们使用尺子和游标卡尺对不同长度的物体进行了测量。
结果表明,游标卡尺比尺子更精确。
例如,在一根长度为10厘米的棍子上,使用尺子和游标卡尺分别进行了三次测量。
结果表明,尺子的平均值为9.98厘米,而游标卡尺的平均值为10.00厘米。
2. 物体密度测量:我们使用天平和弹簧测力计对不同质量和形状的物体进行了密度测量。
例如,在一个直径为5厘米、高度为10厘米的圆柱形容器中放入水,并将其质量和重力进行了记录。
结果表明,该容器中水的质量为100克,重力为0.98牛顿。
因此,该容器中水的密度为100/(3.14*2.5*2.5*10)=0.20克/立方厘米。
实验结论本次实验通过对长度和物体密度的测量,我们得出了以下结论:1. 游标卡尺比尺子更精确。
2. 物体密度可以通过天平和弹簧测力计进行测量,并利用公式密度=质量/体积进行计算。
长度和密度的测量长度是最基本的物理量。
在各种各样的长度测量仪器中,它们的外观虽然不同,但其标度大都是以一定的长度来划分的。
对许多物理量的测量都可以归为对长度的测量,因此,长度的测量是实验测量的基础。
在进行长度的测量中,我们不仅要求能够正确使用测量仪器,还要能够根据对长度测量的不同精度要求,合理选择仪器,以及根据测量对象和测量条件采用适当的测量手段。
密度是表征物体特征的重要物理量,因而密度的测量对物体性质的研究起着重要的作用。
对于规则的物体,用物理天平测出其质量,用测量长度的方法测出其体积,即可测量出物质的密度。
[实验目的]1、游标卡尺、螺旋测微计的原理。
2、掌握游标卡尺、螺旋测微计、物理天平的使用方法。
3、学习一般仪器的读数规则,掌握不确定度及有效位数的基本概念。
[实验仪器]游标卡尺,螺旋测微计,物理天平,待测圆柱体[实验原理]一、 游标卡尺游标卡尺主要由主尺和游标两部分组成。
游标是在主尺上附加一个能滑动的有刻度的小尺。
读数时,主尺上直接读出主尺最小刻度以上的整数部分;游标上读出主尺最小刻度以下的数值。
游标上n个分格的总长度与主尺上(n-1)个分格的总长度相等,以x,y分别表示游标与主尺上的每一格的长度,因此y n nx )1(-=。
如图1-1所示是游标上n=10的情形。
25••••••图1-1 游标卡尺原理示意图主尺与游标上每个分格之差为•• σ =y-x= n 1yσ称为游标的精度(亦叫测量的准确度),是游标卡尺的最小读数值,它可以准确地读到主尺最小分格值的1n 。
常用游标的分格值有 1/10 、1/20 、1/50几种,相应的分度值为0•.1mm 、0.05mm 、 0.02mm 。
测量时,根据游标“0”线所对主尺的位置,可在主尺上读出物体长度以毫米为单位的整数部分,毫米以下的长度部分由游标读出,用游标卡尺测量长度L 的一般表达式为:σn Ka L +=式中K 是游标的“0”线所在处主尺上的整毫米数,a 主尺的最小分度值,n 是游标的第n 条线与主尺的某一条线对齐(或最靠近)。
σ是游标卡尺的准确度,第二项n σ就是从游标上读出的毫米以下的长度部分。
如图1-2中游标卡尺的读数为4.60mm 。
26图1-2 游标卡尺的读数二、螺旋测微计(千分尺)螺旋测微计是比游标卡尺更精密的长度测量仪器。
•它的量程是25mm,分度值是0.01mm。
螺旋测微计结构的主要部分是微动螺旋杆,螺距是0.•5mm。
因此,当螺旋杆旋转一周时,它沿轴线方向只前进0.5mm。
螺旋杆是和螺旋柄相连的,在柄上附有沿圆周的刻度(微分筒)共有50个等分格。
当螺旋柄上的刻度转过一个分格时,螺旋杆沿轴线方向前进0.5/50 mm,即0.01mm。
螺旋测微计的读数可分为三步:首先读出主尺上的刻线部分;其次读出套筒上的整刻度数;最后估计套筒最小刻度以下部分的数值。
如图1-3(a)和(b)中螺旋测微计的读数就是采用这种规则读出来的,它们的读数分别为4.155mm和5.730mm。
图1-3 螺旋测微计的读数操作步骤1.用游标卡尺测圆柱体的高度h,用螺旋测微计测圆柱体的直径d,用物理天平测圆柱体的质量m,各测5次,算出各量的平均值以及不确定度,表格自拟。
272.用公式Vm =ρ=h d m24π,算出圆柱体的密度平均值、不确定度。
三、注意事项1.使用游标卡尺时,量爪要卡正物体,手的推力要轻,以免尺框产生倾斜现象;读数时要仔细寻找主尺与游标对齐的刻线,同时读数时尽量正视尺身刻度,避免视差。
•• 2.螺旋测微计在使用前,应先将两测量面合拢,读取零点误差,并分清是正误差还是负误差,最后用以修正测量值。
测量时,当测砧与测杆(或待测物)距离较大时,可以旋动微分筒使螺杆前进,当测量面与待测物体快要接触时,应轻轻转动测力装置,当听到“喀、喀”的打滑声后,就可以停止转动开始读数。
放入待测物体时,要使螺杆中心线跟待测物的被测长度方向一致,读数时要注意防止读错整圈数。
•• 3.使用物理天平称衡物体质量时,称衡前要进行调整。
•首先,调整水平。
调节底脚螺丝,使水平器的气泡移至中央位置。
其次,调整零点。
先将游码移到横梁左端零线上,支起横梁,观察指针是否停在中间位置,如不在中间位置,可以调节平衡螺母,使指针指向中间位置。
称衡时,被称物体放在左盘,砝码放在右盘,加减砝码,必须使用镊子。
放取物体和砝码时,移动游码或调节水平时,都要将横梁止动,以免损坏刀口。
[问题讨论]1、说明在用游标卡尺和螺旋测微计测量时,可能出现哪些误差?2、 简述游标卡尺、螺旋测微计的读数原理。
3、 简述物理天平的调整步骤及注意事项。
用三线扭摆测量刚体的转动惯量28 [实验目的]1)学会正确测量长度、质量和时间的方法2)学会用三线扭摆法测定圆盘和圆环绕对称轴的转动惯量 3)验证转动惯量的平行轴定理4)加深对转动惯量概念的理解,明确物体的转动惯量与其质量、质量分布及转轴位置有关[实验原理]转动惯量是表征物体转动特性的物理量,它与物体的质量,质量的分布,以及转轴有关 1.周期与转动惯量关系:1)空盘:22004T H gRr m I π=2)质量为m有:212014T HgRr)m m (I π+=3)当0HH ≈,则待测物体的转动惯量为:]T m T )m m [(HgRr I I I 2002102014-+=-=π2.平行轴定理验证。
1)由平行轴定理理论计算:292221xx R 'm x 'm 'I +=。
2)实验测量:如右图放置两个小圆柱体,则每个柱体对中心转轴OO'的转动惯量:⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+=02204)'2(21I T H gRr m m I x x π比较xI 与,xI的大小,可验证平行轴定理.[实验内容与要求]做实验前,要了解 ● 三线摆的构造● 三线摆的调节方法(要求三线等长,大小盘水平) ● 几个线度的测量方法● 周期的测量方法(要求转角小于5度,测50个周期。
) ● 测圆盘的转动惯量I 0● 加圆环测其转动惯量I 1,则园环的转动惯量为I=I 1-I 0 ● 验证平行轴定理. 1. 调整下盘水平 2. 测量空盘运动周期0T 'xI :3. 测量待测圆环与下盘的共同转动的周期1T :4. 长度量测量:(1) 用米尺测出上下圆盘三悬点之间的距离a 和b ,算出悬点到中心的距离r 和R 。
30 (2) 用米尺测出两圆盘之间的垂直距离0H 和放置两小圆柱体小孔间距2x ;(3) 用游标卡尺测出待测圆环的内、外直径122,2R R 和小圆柱体的直径2x R 。
[课后作业]1.计算圆盘的转动惯量I02.求出测圆环的转动惯量I1,并与理论值计算值比较,求相对误差并进行讨论。
已知)R R (m I 22212+=理论。
3.计算x I 与'x I ,求出圆柱体绕自身轴的转动惯量,求相对误差,验证平行轴定理,并分析误差来源。
示波器的原理和应用实验目的1.了解示波器的原理,结构和应用。
2.学习示波器的使用方法。
3.测量电压,频率和相位差。
实验原理1. 扫描原理示波器能显示加在Y 轴上的电压随时间变化的波形,是因为在X 轴偏转板上加了锯齿型的扫描电压,使光点从左至右做匀速周期性的运动。
如果锯齿波的波形的周期和代测信号的周期相同,在荧光屏上就会显示一个完整的波形。
2. 整步原理只要稍微偏离了周期的整数倍关系,荧光屏上就会出现移动的不稳定图形。
为了获得稳定的图形,示波器上设有扫描时间调节,用来控制锯齿波的周期,使之和待测信号的周期成整数倍的关系。
另外示波器还设有整步电路,用某个信号去触发锯齿波发生器,让扫描起点自动跟着被测信号改变,便能得到稳定的信号。
31预习要求1.理解示波器的结构;2.了解示波器的原理和内部电路;3.了解扫描和整步原理;4.熟悉示波器水平和垂直系统的操作;5.掌握测量电压和周期,以及频率的方法;6.写好实验预习报告,列出测量数据记录表。
讲解内容1.示波器的各部件的介绍。
2.扫描原理的介绍,示波器显示加在Y轴上的电压随时间变化的波形,是因为在X轴偏转板上加了锯齿型的扫描电压,使光点从左至右做匀速周期性的运动。
3.整步原理的介绍,示波器上设有扫描时间调节,用来控制锯齿波的周期,使之和待测信号的周期成整数倍的关系。
4.垂直系统的操作,就垂直方式的选择和输入耦合的选择分开介绍讲解。
5.介绍触发源的选择和水平系统的操作,介绍设定扫描速度和触发方式的选择。
常态,自动和极性的选择。
6.信号幅值的测量,调出波形后,读出垂直方向的格数再利用公式算出峰峰电压值。
7.时间的测量,调节合适的波形,设置垂直移位和水平移位,使波形中的须测量的两点位于中央刻度线。
读出两点间的距离,再按公式计算时间间隔。
周期的测量同上。
注意事项1.要求熟练掌握示波器的各部件的用法;2.调出稳定的波形,以利于计算;3.测量电压和时间时应该仔细观察,对长度应多读几次,取均值。
数据记录幅值的测量:分成峰峰电压的测量和直流电压的测量两部分,分别测量四至五次,并记录数据。
时间的测量:32 分成时间间隔的测量和频率的测量两部分,改变信号源的输出信号,反复测量,并记录数据。
用电桥法测量电阻实验目的1、了解惠斯通电桥的原理及特性。
2、掌握正确使用电桥测量电阻的方法。
3、了解电桥的灵敏度。
实验仪器滑线式电桥、万用表、检流计、开关、电阻箱、待测电阻、直流稳压电源,导线若干。
实验原理1、惠斯通电桥原理用电桥测量电阻可以避免电表内阻引起的系统误差。
图15-2给出了惠斯通电桥的电原理图,图中接有检流计的对角线称为“桥”,四个电阻R 1、R 2、R 0、R x 称为桥臂或者臂。
适当调节R 1、R 2和R 0的阻值,可以使B 、D 两点电位相等,A1图15-2 惠斯通电桥电路原理图此时称作“电桥平衡”。
电桥平衡时,通过检流计的电流g I =,所以有:1234,,I I I I ==且3113012,x AB ADBC DCI R I R U U U U I R I R ==⎧⎧⎨⎨==⎩⎩即两式比较可得102xR R R R =上式即为电桥的平衡条件。
由该式可得:102x R R R R =式中:12R R 称为比例臂的倍率,0R 所在的桥臂称为比较臂。
33若1R 、2R 为已知电阻,0R 为可调标准电阻,这样就用三个已知电阻的阻值即可表示x R 了,从而使测量准确。
调节电桥平衡有两种方法。
一是取比例臂的倍率为某一固定值,调节0R 的阻值;另一种方法是保持0R 不变,改变比例臂的倍率。
在现代的直流电桥中常采用前一种方法,而且为了操作和读数方便,常将倍率选作10n,0,1,2,n = ,而将0R 做成均匀可变即标准电阻箱的形式。
2:电桥的灵敏度电桥平衡时,若待测电阻x R 改变x R ∆,检流计的偏转格数为n ∆,则灵敏度定义为:xx n S R R ∆=∆由于各桥臂电阻所处位置的对称性,改变任一桥臂电阻得到的电桥的灵敏度是相同的,因此通常采取改变比较臂电阻0R 来测量电桥的灵敏度,即用00R R ∆取代xx R R ∆。