大学物理实验课件

通过图表展示实验结果，如位移-时间 图、速度-时间图等，以便更直观地分 析振动特性。
波动方程验证性实验设计思路分享
实验目的通过观察Βιβλιοθήκη 测量波动现象，验证波动方程的正确性。
实验原理
利用波动方程描述波的传播规律，通过实验数据验证理论预测。
波动方程验证性实验设计思路分享
实验设计思路
选择合适的波动源和测量仪器，如振动台、激光 干涉仪等。
01
实验步骤
02
搭建实验装置，包括弹簧、振子、测量仪器等。
调整实验参数，如弹簧劲度系数、振子质量等，以获得不同条
03
件下的振动数据。
弹簧振子实验设计思路分享
使用测量仪器记录振动的位移、速度 、加速度等数据。
对实验数据进行处理和分析，提取简 谐振动的基本特征。
单摆实验数据处理技巧指导
实验目的
通过观察和测量单摆的运动，研究简谐振动的基本规律。
波动传播速度
波动在介质中传播的速度称为波动传播速度。对于简谐振动 形成的机械波而言，波动传播速度与介质的性质有关，如弹 性模量、密度等。同时，波动传播速度还与振动的频率有关 ，频率越高则波动传播速度越快。
02
简谐振动的动力学特征
回复力与加速度关系
回复力定义
指向平衡位置的力，大小与位移成正比，方 向始终指向平衡位置。
1 研究非线性振动现象
通过设计和实施非线性振动实验，探索非线性振动的基 本规律和特性，如混沌现象、分岔行为等。
2 探究复杂系统中的振动传播
研究复杂网络中振动传播的动力学行为，揭示网络结构 对振动传播的影响机制。
3 开发新型振动传感器件
结合微纳加工技术和振动理论，设计并制作具有高灵敏 度、高分辨率的振动传感器件，应用于精密测量和工程 领域。

2
匀速圆周运动的实例分析
3
2024/1/29
13
圆周运动
2024/1/29
01
变速圆周运动
02
变速圆周运动的特点和性质
03
变速圆周运动的实例分析
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相对运动
2024/1/29
01 02 03
参考系与坐标系 参考系的选择和建立 坐标系的种类和应用
15
相对运动
2024/1/29
相对速度与牵连速度 相对速度的定义和计算
2024/1/29
简谐振动的动力学特征
分析简谐振动的动力学特征，包括回复力、加速度 、速度、位移等物理量的变化规律。
简谐振动的能量特征
讨论简谐振动的能量特征，包括动能、势能 、总能量等的变化规律，以及能量转换的过 程。
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振动的合成与分解
2024/1/29
同方向同频率简谐振动的合成
分析两个同方向同频率简谐振动的合成规律，介绍合振动振幅、合 振动相位等概念。
5
大学物理的研究方法
03
观察和实验
建立理想模型
数学方法
物理学是一门以实验为基础的自然科学， 观察和实验是物理学的基本研究方法，通 过实验可以验证物理假说和理论，发现新 的物理现象和规律。
理想模型是物理学中经常采用的一种研究 方法，它忽略了次要因素，突出了主要因 素，使物理问题得到简化。
数学是物理学的重要工具，通过数学方法 可以精确地描述物理现象和规律，推导物 理公式和定理。
2024/1/29
适用范围
适用于一切自然现象，包括力学、热学、电磁学 、光学等各个领域。
应用举例
热力学第一定律、机械能守恒定律、爱因斯坦的 质能方程等。

表明锌板在射线照射下失去电子而带正电
在一定频率的光照射下，电子从金属或金属 化合物表面逸出的现象称为光电效应，逸出的 电子称为光电子。由光电子形成的电流叫光电 流，使电子逸出某种金属表面所需的功称为该 种金属的逸出功。
•外光电效应
由于金属表面的电子吸收外界的光子，克服金属的束缚而逸出金属表面 的现象。
量子”理论的正确。
实验内容
1、测量I－U伏安特性曲线(3650A、4047A） 先测3650A的伏安特性曲线 顺时针旋转“电压调节”旋钮，使电压由-3V逐 渐升高到30V，观察光电流的变化（每隔1V记一 个电流值），记下一组I-U值，然后再将电压从 30V降到-3V。换上4047A的滤色片，再测一遍。 2、测量五个光频率的抬头电压 电压由-3V升高到6V，间隔1V测一个点。当电流 开始变化（急剧变化）时细测几个点（间隔0.1V 或0.2V）。电流起始点所对应的电压值为反向遏 止电压，即抬头电压。
光子的能量和频率成正比：
E h
h 6.631034 J·s
爱因斯坦对光电效应的解释(1905年）
光束由光子构成，频率为v的光束，光子能量为 E h
当光子照到金属表面时，其能量一次为金属中的电子全部吸收， 而不需积累能量的时间。
电子把这能量的一部分用来克服金属表面对它的束缚而作功，余 下的就成为电子离开金属表面后的动能。
和值；对于不同的光强，饱和电流与光强成正比。
（3）当加反向电压时，存在遏止电压，遏止电压的大小反映
光电子初动能的大小。截止电压U0 与入射光频率具有线性关
系。
E k max
1 2
mv
2
e|
U0
|
（4）光电效应是瞬时效应。当光照射到金属表面时， 几乎立即就有光电子逸出，不超过10–9秒。

物理学的发展历史
01
02
03
古代物理学
以自然哲学为主要形式， 探讨自然现象的本质和规 律，如古希腊的自然哲学。
经典物理学
以牛顿力学、电磁学等为 代表，建立了完整的经典 物理理论体系。
现代物理学
以相对论、量子力学等为 代表，揭示了微观世界的 奥秘和宇宙大尺度的结构。
大学物理课程的目的和要求
1 2
掌握物理学的基本概念和原理
放射性衰变
阐述了α衰变、β衰变、γ衰变等放射性衰变过程及 其规律。
粒子物理简介
介绍了基本粒子、相互作用、粒子加速器等基本 概念。
THANKS
感谢观看
麦克斯韦-安培定律
将磁场的变化与电场联系起来，是电磁场理论的基础。
麦克斯韦电磁场理论
麦克斯韦方程组 描述电磁场的基本规律，包括高 斯定律、高斯磁定律、法拉第电 磁感应定律和麦克斯韦-安培定律。
电磁波的应用 如无线电通信、雷达、微波炉等。
电磁波 由变化的电场和磁场相互激发而 产生的在空间中传播的电磁振荡。
大学物理ppt课件完 整版
目 录
• 绪论 • 力学 • 热学 • 电磁学 • 光学 • 近代物理学基础
01
绪论
物理学的研究对象
物质的基本结构和相互作用
研究物质的基本组成、性质以及相互作用，包 括微观粒子和宏观物体之间的相互作用。
物质的运动和变化规律
研究物质在不同条件下的运动状态、变化过程 以及相应的物理量之间的关系。
热力学第二定律
热力学第二定律的表述
热力学第二定律指出，不可能从单一热源取热使其完全转换为有用的功而不产生其他影响。也就是说，热 机的效率不可能达到100%。
卡诺定理和热力学温标

现代物理学
以相对论和量子力学为代表，揭示了 微观世界和高速运动物体的规律。
经典物理学
以牛顿力学、热力学和电磁学为代表 ，建立了完整的经典物理理论体系。
大学物理学的课程目标
01
掌握物理学的基本概念和基本原理
通过学习大学物理课程，使学生掌握物理学的基本概念和基本原理，为
后续专业课程的学习打下基础。
02
气体动理论
气体分子运动论的基本假设
气体由大量分子组成，分子之间存在间隙；分子在永不停息地做无规则运动；分子之间存 在相互作用的引力和斥力。
气体压强与温度的微观解释
气体压强是由大量分子对容器壁的频繁碰撞产生的；温度是分子平均动能的标志。
气体动理论的应用
气体动理论可以解释许多宏观现象，如气体的扩散、热传导等。同时，它也为研究其他物 质的微观结构提供了重要的思路和方法。
物理学的研究方法
观察和实验
01
通过观察自然现象和进行实验研究，获取物理现象的数据和信
息。
数学建模
02
运用数学工具对物理现象进行描述和建模，以便更深入地理解
物理规律。
理论分析
03
通过逻辑推理和演绎，对物理现象进行深入分析，揭示其内在
规律。
物理学的发展历史
古代物理学
以自然哲学为主要形式，探讨宇宙的 本质和构成。
位置矢量的定义、位移的计算、路程与位移 的区别。
02
速度与加速度
平均速度与瞬时速度、平均加速度与瞬时加 速度、速度与加速度的矢量性。
04
03
01
牛顿运动定律
1 2
牛顿第一定律
惯性定律、力的概念、力的性质。
牛顿第二定律
动量定理的推导、质点系的牛顿第二定律。

果的准确度越高。
1.直接测量量（原始数据）的读数应 反映仪器的精确度
游标类器具
（游标卡尺、分 光计度盘、大气 压计等）一般读 至游标最小分度 的整数倍，即不 需估读。
直接测量量（原始数据）的读数应反 映仪器的精确度
数显仪表及 有十进步式 标度盘的仪 表（电阻箱、
电桥、
数字电压表等） 一般应直接读 取仪表的示值。
2）随机误差（偶然误差） • 由于偶然的不确定因素造成
每一次测量值的无规律的涨 落,测量值对真值的偏离时大 时小、时正时负。
• 特点：随机性。
测量次数足够多时，大多数 偶然误差可以近似认为服从 正态分布
• 造成因素：
（1）仪器性能和测量者感官分 辨力的统计涨落
（2）环境条件的微小波动（温 度、气流等）
直接测量量（原始数据）的读数应反 映仪器的精确度
指针式仪表及 其它器具，读
数时估读到仪器 最小分度的 1/2～1/10，或使 估读间隔不大于 仪器基本误差限 的1/5
数字称为有效数字。 有效数字中的最后一
• 对于给定的仪器，读取
位是不确定的
数据时要保证读到仪器
• 位数与小数点无关
误差位。
1.23 123
• 作为有效数字的0不 可以省略
• 对同一测量对象而言， 仪器精度越高，测量值 的有效数字位数越多。
0.123 0.1230
有效数字位数越多，则 相对误差越小，测量结
实验要求
•不得迟到。迟到10分钟内酌情扣减实验操作分 数；迟到超过10分钟做旷课处理记0分，没机会 补做实验。 •进入实验室需先签到，离开实验室需签离。 •如果实验仪器有问题请报告知道教师，如果需 要更换仪器必须经过指导教师同意。 •不得将饮料食品等带入实验室，离开实验室时 需将自己制造的垃圾带走。

大学物理实验课件-PPT模 板
为便于学习理解大学物理实验内容，特推出此PPT模板，旨在介绍物理实验的 课程目的、必知知识和实验步骤，以及鼓励学生积极参与实验探索。
课程介绍与目的
通过本课程，学生将深入了解物理实验的基本原理和方法，培养科学实验的观察力、探索精神和实验操 作能力。
实验室安全注意事项
在任何实验之前，我们必须熟悉并遵守实验室的安全规则和操作程序，以确保自身和他人的安全。
牛顿环实验：测定透镜曲率半径
通过牛顿环实验，我们可以间接地测量透镜曲率半径，了解光的干涉现象和光学透镜的特性。
阻尼振动实验：研究振幅和周期关系
通过阻尼振动实验，我们可以研究振幅与周期之间的关系，了解振动现象在不同阻尼情过惯性矩实验，我们可以测量旋转物体的转动惯量，进一步认识力矩和惯性矩对旋转运动的影响。
实验器材与仪器的使用说明
了解不同实验所需的器材和仪器，学习正确使用和操作它们的技巧，以确保实验准确性和可靠性。
实验数据记录与分析方法
学习如何正确记录实验数据，使用统计和图表分析方法来解释实验结果，从而得出科学结论。
摆锤实验：测定重力加速度
通过摆锤实验，我们可以测量重力加速度并理解物体在重力场中的运动规律，为后续实验提供基础。

02
波源的振动通过介质传递到另一 端，并被反射回来，形成驻波。
分类
按形成方式分类
可分为自由驻波和强制驻波。自由驻 波是由自由振动的波源产生的，而强 制驻波则是由外部力作用下的振动系 统产生的。
按节点数量分类
可分为一阶驻波、二阶驻波等。节点 数量越多，波形越复杂。
02
驻波的形成原理
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
液体和气体介质中的驻波
在液体和气体介质中，由于声速较低，驻波的波长较 长。与固体介质中的驻波相比，液体和气体中的驻波 振幅分布更加均匀，能量分布也更加广泛。
不同形状的驻波
要点一
矩形驻波
矩形驻波是指沿着传播方向上存在周期性变化的波形。在 矩形驻波中，波腹和波节的位置是固定的，振幅和相位在 空间中呈现周期性变化。
大学物理课件-驻波
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
• 驻波的概念 • 驻波的形成原理 • 驻波的应用 • 驻波实验 • 驻波的数学模型与计算 • 驻波的扩展知识
目录
CONTENTS
01
驻波的概念
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
波腹
在驻波中，有些位置的振动幅度最大，这些位置被称为波腹。波腹的位置由介质 和障碍物的性质共同决定。
弦的振动与驻波的关系
弦的振动
弦的振动可以产生驻波。当弦以一定的频率振动时，产生的 波动会在弦的两端反射，形成驻波。
弦的长度与驻波的关系
弦的长度必须是半波长的整数倍才能产生驻波。如果弦的长 度不是半波长的整数倍，则无法形成驻波。
乐器发声原理
弦乐器

常见的能量转换情势
常见的能量转换情势包括机械能转换为电能、化学能转换为电能、太阳能转换为电能等。 这些转换都离不开电动势的作用。
04
实验：测量电动势
实验目的
掌握电动势的测量原 理和方法。
培养实验操作和数据 处理能力。
了解不同电源的电动 势和内阻。
实验原理
01
电动势是电源将其他情势的能 转化为电能的本领，单位为伏 特（V）。
02
电源的电动势等于电源没有接 入电路时两极间的电压。
03
通过测量电源在不同负载下的 端电压和电流，可以计算电动 势和内阻。
实验步骤与数据记录
2. 将电源、电压表、电流表 、可调电阻按照电路图连接
。
1. 准备实验器材：电源、电 压表、电流表、可调电阻、
导线等。
01
载下的电流和电压值。
大学物理电动势的计算课件
目录
• 电动势的基本概念 • 电动势的计算方法 • 电动势的应用 • 实验：测量电动势 • 习题与解答
01
电动势的基本概念
电动势的定义
电动势是衡量非静电力做功能力的物 理量，表示非静电力把单位正电荷从 负极经电源内部移到正极所做的功。
在电路中，电动势的大小等于非静电 力所做的功与电荷量的比值，即 $E = frac{W}{q}$。
解析2
对于进阶习题部分，难度有所提升。除了考察交变电动势的瞬时值的表达式外，还涉及 到了一些物理量的计算和推导。例如通过瞬时值的表达式求出最大值和角速度，进而得
到周期。
THANK YOU
基础习题
• 题目2： 一矩形线圈在匀强磁场 中匀速转动产生的感应电动势e = evwtsinwt，则下列判断正确 的是 ()
基础习题

(dm2 dn2 )
dm2
d
2 n
2
0.2 589 .3
2
1 30 .0 2
0.12 0.12
0 .22
2
60 .90
1 .15 10 7 2 .22 10 5 1 .31 10 5
0 .0060
R
R
R R
861 0 .0060
（6 mm ）
R R R （ 861 6） m精m选PPT课件
精选PPT课件
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宇宙引力波的测量
激光干涉仪最令人感兴趣的应用
之一也许是对引力波的测定。爱因
斯坦曾推测，诸如星体爆炸，黑洞
撞击和宇宙“最初”的大碰撞之类
的强烈天文事件可能形成引力波。
但由于这种波如果存在的话也非常
弱，因此，几十年来从未能探测到，
也无法确定其是否存在。
精选PPT课件
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dm
1 0 .2 8 3 1 0 .2 0 2 1 0 .0 9 2 9 .9 9 0 9 .8 8 5
n
20
19
18
17
16
右
2 0 .6 6 5 2 0 .7 4 9 2 0 .8 2 5 2 0 .9 1 0 2 0 .9 8 9
左
2 7 .3 8 9 2 7 .3 0 0 2 7 .2 2 8 2 7 .1 4 7 2 7 .0 6 0
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八、问题讨论
1、本实验是用什么方法处理数据的？此法 有何优点？
答：是用逐差法处理数据的。优点为：可 以充分利用数据，体现出多次测量的优 点，减小了测量误差。
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