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大学物理实验复习资料(全12个物理实验复习资料完整版)

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第 1 页 共 10 页 大学物理实验复习资料 (全12个物理实验复习资料完整版) 史上最震撼的《大学物理实验》全12个实验复习材料完整版！！你从未见过的珍贵考试资料！！ Ps:亲!给好评,有送财富值哦! #＾_＾!!

绪论-《测量的不确定度与数据处理》 1、有效数字、有效数字的单位换算 有效数字：具体地说，是指在分析工作中实际能够测量到的数字。所谓能够测量到的是包

括最后一位估计的，不确定的数字。 我们把通过直读获得的准确数字叫做可靠数字；把通过估读得到的那部分数字叫做存疑数字。把测量结果中能够反映被测量大小的带有一位存疑数字的全部数字叫有效数字。 有效数字的单位换算：十进制的单位换算不影响有效数字和误差。 2、测量不确定度：测量不确定是与测量结果相关联的参数，表示测量值的分散性、准确

性和可靠性，或者说它是被测量值在某一范围内的一个评定。一个完整的测量结果不仅要给出测量值的大小，同时还应给出它的不确定度。用不确定度来表征测量结果的可信赖程度。

测量结果的最佳估计值 11niixxn

A类不确定度 211()=()niiAxxxUnn 在一系列重复测量中，用统计的方法计算分量，它的表征值用标准偏差表示。 B类不确定度 3BU仪 测量中凡是不符合统计规律的不确定度称为B类不确定度。 合成不确定度 22ABUUU 测量结果的表示 xxU 3、数据处理方法：作图法、逐差法 作图法包括：图示法，图解法解实验方程，曲线改直。 逐差法：当自变量等间隔变换，而两物理量之间又呈现线性关系时，除了采用图解 第 2 页 共 10 页

法，最小二乘法以外，还可采用逐差法。注意逐差法要求自变量等间隔变化而函数关系为线性 实验一 长度和固体密度的测量 1、物理天平的调节过程及注意事项 物理天平的调节过程：a调底板水平：通过调水平螺钉让水准器中的汽泡处中心位置。 b调零点：先将游码移到零点及调盘挂在副刀口上，然后通过调节螺母直至读数指针c在摆动状态下处于平衡位置——读数标牌的平衡点。 注意事项：A常止动：为避免刀口受冲击损坏，取放物体，砝码，调节平衡螺母以及不使用天平时，都必须放下横梁，止动天平。 B轻操作：启动，止动天平时，动作务须轻且缓，以使天平刀口不受撞击。 C必须用镊子搬动砝码和拨动游码，不许直接抓取或拨动。称横完毕，砝码必须放回盒中原位，不许放在秤盘及砝码盒以外的其他地方。 D天平的负载不得超过其最大称量，以防损坏刀口或压弯横梁

2、螺旋测微器的读数，注意零点读数。

如何使用：慢慢转动微分酮，测砧测量面与测微螺旋端面接近时，再转动棘轮，

当听到“咯咯咯”声时停止，读出坐标值（也称为0读数） 使用前的注意事项：（1）测量前选检查零点读数。顺势针方向读出的零点读

数记为正值，逆时针方向读出的零点读数记为负值。测量值为测量读数减去零点读数值。

（2）千分尺主尺分度值为0.5mm。所以在读数时要特别注意半毫米刻度线是否露出来。 实验二 伸长法测量扬氏弹性模量 1、光杠杆原理测量微小长度变化量，其原理图，及测量公式的推导 图见书P197, 测量公式的推导：如果反射镜面到标尺的距离为D，后尖脚到前两脚间连线的距离为b，则有

bLtg

； Dnntg02

由于θ很小，所以 bL ； Dnn02 消去θ，得 nDbDbnnL220 （nnn0） 2、在用伸长法测杨氏弹性模量的实验中，如何找到清晰的标尺的像？ 先把光杠杆放到平台上，并是镜面垂直地面，然后将望远镜调成大致与反射镜面中心等高，在先从望远镜上方一点用眼睛顺着镜筒观察反射镜中的物象，左右调 第 3 页 共 10 页

节显微镜位置，直到可从反射镜中看到标尺的像，这样就更容易从望远镜中找到标尺的像了。

实验三 惠斯登电桥 1、惠斯登电桥的结构及用途 结构：电阻R1，R2，R0，Rx叫做电桥的四个臂，G为检流计，用以检查它所在的支路有无电流。 用途：用于测量中值电阻。 2、电桥灵敏度，电桥的灵敏度与电源电压、检流计灵敏度间的关系 所谓电桥的灵敏度就是电桥平衡时Rx发生单位改变是检流计偏转的格数。 定义式为S=Δn/(ΔRx/Rx) （1）与检流计的电流灵敏度Si成正比。 （2）与电源的电动势E成正比。

3、惠斯登电桥的电路原理图，用交换法测量的优点 优点是：消除比率系数不准确引入的系统误差

原理图

实验四 直流电位差计的原理及其使用 1、直流电位差计的原理及其测量过程中的调节原则 原理是：图见p40 原则：遵循从高位到低位,先粗调后细调 2、电位差计电路的组成 电位差计电路由工作电路，校准回路和测量回路组成。 3、补偿法，补偿法测量电压的原理图、优点 定义:在测量时采用标准可以正确读数部分代替北侧部分,从而提高测量精度的一种方法. 图见讲义 第 4 页 共 10 页

优点:被测量和测量仪器之间没有电流,所以用补偿法可以准确测得电动势Ex. 实验五 用牛顿环测定透镜的曲率半径

1、用牛顿环测定透镜曲率半径的基本实验仪器 牛顿环 测量显微镜 钠光灯 斜照玻璃片 2、牛顿环定义，结构示意图，牛顿环式如何形成的？ 用样板检查光学零件表面时所出现的同心或平行的等厚干涉条纹。 3、在用牛顿环测定透镜曲率半径的实验中，为何显微镜的刻度鼓轮只能单方向移动？ 为了避免螺距的误差。(因为存在齿轮的回程差，齿轮啮合，齿与齿之间是有间隙的，回转的时候，主动齿轮要空转过这个间隙，才能拨动从动齿轮，这样在读取数据的时候会有较大的误差，因此，刻度鼓轮只能单向移动) 对物镜调焦时，应使物镜筒从最低点自下而上缓慢地调节。

4、会应用逐差法进行数据处理 逐差法是物理实验中处理数据的一种常用方法，是对等间隔变化的被测物理量的数据，进行逐项或隔项相减，来获得实验结果的数据处理方法。逐差法进行数据处理有很多优点，可以验证函数的表达形式，也可以充分利用所测数据，具有对数据取平均的效果，起到减小随机误差的作用。本实验用隔项逐差法处理数据，减小了测量的随机误差。

实验六 薄透镜焦距的测定

1、测量凸透镜焦距的一般方法有哪些 1.物距像距法 2.二次成像法 3.自准直法 2、在光具座上调节光学系统时应满足的条件:共轴等高调节 3、物距像距法测量凸透镜焦距的光路图及其原理、公式 见P157

式中为物距，实物为正、虚物为负；为像距，实像为正、虚像为负；为焦

距，凸透镜为正、凹透镜为负。 透镜的焦距为 ： 4、二次成像、二次成像法测量凸透镜焦距的光路图及其原理、公式 第 5 页 共 10 页

如图所示，取 ＞，固定 不变，移动透镜，当它分别在和处时，屏上可获得一大一小清晰的像，令，根据光路的可逆性可知，

，由图可知：，，则，代入公式得 实验七 金属线胀系数测定 1.金属的线膨胀长度变化的影响因素以及线膨胀的概念。 影响因素：金属的线膨胀长度变化与温度改变的大小、材料的种类、原来的长度有关。 线膨胀的概念：当固体温度升高时，产生的长度变化的现象称为固体的线膨胀。 2. 在金属线胀系数测量中，对望远镜仪器的调整应该如何进行调节才能找到清晰的标尺的像 答： ①先调节目镜与十字叉丝的间距，在观察者的明视距离处成一放大的虚像，这时叉丝的像很清晰； ②然后沿望远镜筒外边缘观察，若看不到平面镜中看到标尺的像，则应左右移动测量系统支架，直到能看到为止； ③最后通过望远镜进行观察，若标尺像不清晰，可旋转外筒改变目镜筒与物镜间的距离，直至看清标尺的像。 公式的推导：（不要作无谓的怀疑，答案就是这个） 第 6 页 共 10 页

①设0L为温度Ct00的长度，由：)1(

2

0ttLL

，又可忽略，得：

)1(0tLL。 ②又设物体在温度为Ct01时的长度为1L，温度升高到Ct02时的长度为2L， 有：)1(101tLL

)1(202tLL )t-(tLL)t-(tL

L-L

12112012

 （1）

③又dLtan

2-2tan12

D

nn

21-n2dnDL （2）

④结合（1）、（2）式，可得：)t-(t2DLdn-n12112

步骤： ① 测室温t1和金属杆原长L1； ②保持光杠杆与望远镜铅直，调节望远镜看到清晰直尺标像，读出望远镜叉丝横线或交点在直尺上的位置n1； ③设置最高温度t2，待温度计的读数稳定几分钟后，从望远镜中读出叉丝横线所对应的刻度值n2； ④停止加热，测出直尺到光杠杆镜面的距离D，取下光杠杆 ⑤将光杠杆在白纸上轻轻压出三个足尖痕迹，用游标卡尺测出后足尖到二前足尖连线的垂直距离d。 注意事项： ①实验前要先测量室温下金属棒长。 ②测量过程中要保持光杠杆及望远镜位置稳定。 ③粗调望远镜标尺，使之与光杠杆等高，调节杠杆镜面垂直，使成像在一条直线上。 实验八 电阻元件伏安特性的测定

1.测量原理图

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大学普通物理复习资料【附答案】

大学普通物理复习资料【附答案】

1、原在空气中的杨氏双缝干涉实验装置，现将整个装置浸入折射率为n的透明液体中，则相邻两明条纹的间距为原间距的倍。

2、波长为500nm的光垂直照射在牛顿环装置上，在反射光中观察到第二级暗环半径为2.23mm，则透镜的曲率半径R= 。

3、在照相机的镜头上镀有一层介质膜，已知膜的折射率为1.38，镜头玻璃的折射率为1.5，若用黄绿光（550nm）垂直入射，使其反射最小，则膜的最小厚度为。

4、为了使单色光（λ=600nm）产生的干涉条纹移动50条，则迈克尔逊干涉仪的动镜移动距离为。

5、远处的汽车两车灯分开1.4m，将车灯视为波长为500nm的点光源，若人眼的瞳孔为3mm，则能分辨两车灯的最远距离为。

6、一束由线偏振光与自然光混合而成的部分偏振光，当通过偏振片时，发现透过的最大光强是最小光强的3倍，则入射的部分偏振光中，自然光与线偏振光光强之比为。

7、布儒斯特定律提供了一种测定不透明电介质的折射率的方法。

今在空气中测得某一电介质的起偏振角为57 ，则该电介质的折射率为。

1、一双缝距屏幕为1m，双缝间距等于0.25mm，用波长为589.3nm的单色光垂直照射双缝，屏幕上中央最大两侧可观察到干涉条纹，则两相邻明纹中心间距等于。

2、波长为λ的平行光垂直地照射在由折射率为1.50的两块平板玻璃构成的空气劈尖上，当劈尖的顶角α减小时，干涉条纹将变得（填“密集”或“稀疏”）λ）垂直照射单缝，缝宽0.1mm，紧靠缝后放一焦距3、用平行绿光（nm546=为50cm的会聚透镜，则位于透镜焦平面处的屏幕上中央明纹的宽度为。

4、波长为500nm的光垂直照射到牛顿环装置上，若透镜曲率半径为5m，则在反射光中观察到的第四级明环的半径=r。

45、一架距地面200公里的照相机拍摄地面上的物体，如果要求能分辨地面上相距1m的两物点。

镜头的几何象差已很好地消除，感光波长为400nm，那么照相机镜头的孔径D= 。

6、一束曲线偏振光与自然光混合而成的部分偏振光，当通过偏振片时，发现透过的最大光强是最小光强的3倍，则在入射的部分偏振光中，线偏振光的光强点占总光强的。

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大学物理复习资料### 大学物理复习资料#### 一、经典力学基础1. 牛顿运动定律- 描述物体运动的基本规律- 惯性、力与加速度的关系2. 功和能量- 功的定义与计算- 动能定理和势能3. 动量守恒定律- 动量的定义- 碰撞问题的处理4. 角动量守恒定律- 角动量的概念- 旋转物体的稳定性分析5. 简谐振动- 振动的周期性- 共振现象#### 二、热力学与统计物理1. 热力学第一定律- 能量守恒- 热量与功的转换2. 热力学第二定律- 熵的概念- 热机效率3. 理想气体定律- 气体状态方程- 温度、压力、体积的关系4. 相变与相平衡- 相变的条件- 相图的解读5. 统计物理基础- 微观状态与宏观性质的联系 - 玻尔兹曼分布#### 三、电磁学1. 电场与电势- 电场强度- 电势差与电势能2. 电流与电阻- 欧姆定律- 电路的基本组成3. 磁场与磁力- 磁场的产生- 洛伦兹力4. 电磁感应- 法拉第电磁感应定律- 感应电流的产生5. 麦克斯韦方程组- 电磁场的基本方程- 电磁波的传播#### 四、量子力学简介1. 波函数与薛定谔方程- 波函数的概率解释- 量子态的演化2. 量子态的叠加与测量- 叠加原理- 测量问题3. 能级与光谱线- 原子的能级结构- 光谱线的产生4. 不确定性原理- 位置与动量的不确定性关系5. 量子纠缠与量子信息- 量子纠缠现象- 量子计算与量子通信#### 五、相对论基础1. 狭义相对论- 时间膨胀与长度收缩- 质能等价原理2. 广义相对论- 引力的几何解释- 弯曲时空的概念3. 宇宙学与黑洞- 大爆炸理论- 黑洞的物理特性#### 六、现代物理实验方法1. 粒子加速器- 加速器的工作原理- 粒子探测技术2. 量子纠缠实验- 实验设计- 纠缠态的验证3. 引力波探测- 引力波的产生与传播- 探测器的工作原理通过上述内容的复习，可以全面地掌握大学物理的核心概念和原理。

在复习过程中，建议结合实际例题和实验操作，以加深理解和应用能力。

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动态法测金属杨氏模量 (A 卷)二、问答题（5分）在动态法测金属杨氏模量实验中，实验时悬丝不能扎在节点上，那么如何确定节点上的试样共振频率？ 三、操作题（70分）在动态法测金属杨氏模量实验中，要求： （1）先估算出试样棒节点的位置； 20分 ；（2）在节点附近不同位置测出一组共振频率值； 20分； （3）做出曲线f ~l x ； 10分；（4）内插法求出试样节点上的共振频率 f ； 10分。

（5）代入杨氏模量计算公式()2436067.1f d m L E ⋅⋅=，求得试样棒的 杨氏模量 。

10分动态法测金属杨氏模量 (B 卷)二、问答题（5分）动态法测金属杨氏模量实验中，使用动态杨氏模量实验仪的注意事项是什么？写出三点即可。

三、操作题（70分）在动态法测金属杨氏模量实验中，要求：（1） 测量试样棒的长度L 和其直径d 各五次，质量m 一次； 10分； （2） 在试样棒节点附近某位置处用悬丝悬挂好试样棒； 20分；（3） 改变输出信号的频率，观察示波器上波形的变化，测出相应悬挂点处的试样的共振频率f 。

40分动态法测金属杨氏模量 (C 卷)二、问答题（5分）简述动态法测量金属棒杨氏模量的优缺点。

三、操作题（70分）在动态法测金属杨氏模量实验中，要求： （1）先估算出试样棒节点的位置； 20分 ；（2）在节点附近不同位置测出一组共振频率值； 20分； （3）做出曲线f ~l x ； 10分；（4）内插法求出试样节点上的共振频率 f ； 10分。

（5）代入杨氏模量计算公式()2436067.1f d m L E ⋅⋅=，求得试样棒的 杨氏模量 。

10分非平衡电桥的原理和使用(A卷)二、问答题（5分）在非平衡电桥的原理和应用中，若测得某一热敏电阻的Rt-t曲线如图，请计算此热敏电阻的温度系数α。

、三、操作题（70分）非平衡电桥测温仪的使用，要求：1）正确接线；（15分） 2）R N、E的调节；（20分）3）数据测量；（25分） 4）熟练程度。

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1.法拉第电磁感应定律 导体回路中感应电动势的大小与穿过该回路的磁通量的时间变化率成正比。

2.动生电动势 感生电动势3.自感电动势 度的一般表达式：BH w 21m =4.磁场能量密5.任意形状载流导线在外磁场中所受到的磁场力；⎰⨯LB l I =F d 6.洛伦兹力：B v q⨯=f7.超导体(superconductor)的主要电磁特性1.零电阻性2.存在临界磁场3.迈斯纳效应8.麦克斯韦方程组(Maxwell’sequations )；9.光波相干条件：⑴频率相同；⑵存在互相平行的振动分量；⑶具有固定的相位关系。

薄膜干涉可分为：等倾干涉等厚干涉光程:把光传播的路程与所在介质折射率的乘积，10.德布罗意关系： 11.坐标和动量间的不确定关系： 12.能量和时间之间的不确定关系： 光电效应现象：金属在光的照射下，有电子逸出金属表面的现象康普顿效应：13.波函数的统计诠释:波函数的模的平方代表粒子在空间的概率分布。

14.定态薛定谔方程：)()()](2[22r E r r U ψψμ=+∇- 15.粒子能够穿透比其动能高的势垒的现象，称为隧道效应。

16.热力学第一定律(firstlawofthermodynamics)：外界对系统做功A ，同时系统从外界吸收热量Q ，则系统从一个平衡态变化到另一个平衡态，系统的内能增大了∆U,即∆U =Q +A17.热力学第二定律的两种表述：克劳修斯表述：不可能自动地把热量从低温物体传向高温物体而不引起其他变化。

开尔文表述：不可能从单一热源吸取热量，使之完全变成有用的功而不产生其他影响。

以上两种表述是等价的18.在高温热源（T 1）和低温热源（T 2）间工作的卡诺热机效率为:12T T -1=η t Φd d -=εl B v l=E d )(d ⋅⨯⋅=⎰⎰+-+-ενh E =λh p =2 ≥∆∆x p x 2 ≥∆∆t E19.热机可以由正循环来实现，致冷机可以由逆循环来实现。