大学物理有哪些实验

一. 锥体上滚

在演示实验室,老师首先给我们演示的是锥体上滚实验。其实验原理是:能量最低原理指出:物体或系统的能量总是自然趋向最低状态。本实验中在低端的两根导轨间距小,锥体停在此处重心被抬高了;相反,在高端两根导轨较为分开,锥体在此处下陷,重心实际上降低了。实验现象仍然符合能量最低原理,其核心在于刚体在重力场中的平衡问题,而自由运动的物体在重力的作用下总是平衡在重力势能极小的位置。

电磁炮实验报告 大学物理演示实验报告

通过这个实验,我们知道了有时候现象和本质完全相反。

二.电磁炮

接着我们又做了电磁炮的实验。电磁炮是利用电磁力代替火药爆炸力来加速弹丸的电磁发射系统,它主要有电源、高速开关、加速装置和炮弹组成。

电磁炮实验报告 大学物理演示实验报告

根据通电线圈磁场的相互作用原理,加速线圈固定在炮管中,当它通入交变电流时,产生的交变磁场就会在线圈中产生感应电流,感应电流的磁场与加速线圈电流的磁场相互作用,使弹丸加速运动并发射出去。

电磁炮实验报告 大学物理演示实验报告

我们将炮弹放入炮管中距尾部25cm左右,按下启动按钮发射了炮弹。虽然炮弹的射程很小,但我们都觉得很奇妙,做的很开心。

大学物理实验中有哪几种测量光波波长的方法 急~

大学物理实验经常用：分光计测量法；牛顿环测量法；光栅测量法

其它方法：

法布里-珀罗干涉仪

密集光波分复用系统的波长测量

镭射功率计(指标式)光功率表

菲涅耳双棱镜

双缝

大学物理实验中有哪几种资料处理的方法

多次测量求平均值

线性拟合

逐差法

大学物理实验中微小量的测量方法？

螺旋测微器又称千分尺（micrometer）、螺旋测微仪、分厘卡，是比游标卡尺更精密的测量长度的工具，用它测长度可以准确到0.01mm，测量范围为几个厘米。右图为一种常见的螺旋测微器。 螺旋测微器的分类 一种电子千分尺(螺旋测微器)螺旋测微器分为机械式千分尺和电子千分尺两类。

①机械式千分尺。简称千分尺，是利用精密螺纹副原理测长的手携式通用长度测量工具。1848年，法国的J.L.帕尔默取得外径千分尺的专利 。1869年，美国的J.R.布朗和L.夏普等将外径千分尺制成商品，用于测量金属线外径和板材厚度。千分尺的品种很多。改变千分尺测量面形状和尺架等就可以制成不同用途的千分尺，如用于测量内径、螺纹中径、齿轮公法线或深度等的千分尺。

②电子千分尺。也叫数显千分尺，测量系统中应用了光栅测长技术和积体电路等。电子千分尺是20世纪70年代中期出现的，用于外径测量。 螺旋测微器的组成 螺旋测微器组成部分图解图上A为测杆，它的一部分加工成螺距为0.5mm的螺纹，当它在固定套管B的螺套中转动时，将前进或后退，活动套管C和螺杆连成一体，其周边等分成50个分格。螺杆转动的整圈数由固定套管上间隔0.5mm的刻线去测量，不足一圈的部分由活动套管周边的刻线去测量。所以用螺旋测微器测量长度时，读数也分为两步，即（1）从活动套管的前沿在固定套管的位置，读出整圈数。

（2）从固定套管上的横线所对活动套管上的分格数，读出不到一圈的小数，二者相加就是测量值。

螺旋测微器的尾端有一装置D，拧动D可使测杆移动，当测杆和被测物相接后的压力达到某一数值时，棘轮将滑动并有咔、咔的响声，活动套管不再转动，测杆也停止前进，这时就可以读数了。

不夹被测物而使测杆和砧台相接时，活动套管上的零线应当刚好和固定套管上的横线对齐。实际操作过程中，由于使用不当，初始状态多少和上述要求不符，即有一个不等于零的读数。所以再使用之前必须要先调零。 螺旋测微器原理和使用 螺旋测微器的读数螺旋测微器是依据螺旋放大的原理制成的，即螺杆在螺母中旋转一周，螺杆便沿着旋转轴线方向前进或后退一个螺距的距离。因此，沿轴线方向移动的微小距离，就能用圆周上的读数表示出来。螺旋测微器的精密螺纹的螺距是0.5mm，可动刻度有50个等分刻度，可动刻度旋转一周，测微螺杆可前进或后退0.5mm，因此旋转每个小分度，相当于测微螺杆前进或推后0.5/50=0.01mm。可见，可动刻度每一小分度表示0.01mm，所以以螺旋测微器可准确到0.01mm。由于还能再估读一位，可读到毫米的千分位，故又名千分尺。

测量时，当小砧和测微螺杆并拢时，可动刻度的零点若恰好与固定刻度的零点重合，旋出测微螺杆，并使小砧和测微螺杆的面正好接触待测长度的两端，那么测微螺杆向右移动的距离就是所测的长度。这个距离的整毫米数由固定刻度上读出，小数部分则由可动刻度读出。

双棱镜干涉测量光波波长实验

1.B 2.A 3.A 4.C 5.D

迈克尔逊干涉仪实验中是如何测量光波波长的？

（一）调整迈克尔逊干涉仪，观察非定域干涉、等倾干涉的条纹

① 对照实物和讲义，熟悉仪器的结构和各旋钮的作用；

② 点燃He—Ne镭射器，使镭射大致垂直M1。这时在屏上出现两排小亮点，调节M1和M2背面的三个螺钉，使反射光和入射光基本重合（两排亮点中最亮的点重合且与入射光基本重合）。这时，M1 和M2大致互相垂直，即M1／、M2大致互相平行。

③ 在光路上放入一扩束物镜组，它的作用是将一束镭射汇聚成一个点光源，调节扩束物镜组的高低、左右位置使扩束后的镭射完全照射在分光板G1上。这时在观察屏上就可以观察到干涉条纹（如完全没有，请重复上面步骤）再调节M1下面的两个微调螺丝使M1／、M2更加平行，屏上就会出现非定域的同心圆条纹。

④ 观察等倾干涉的条纹。

（二）测量He—Ne镭射的波长

① 回到非定域的同心圆条纹，转动粗动和微动手轮，观察条纹的变化：从条纹的“涌出”和“陷入”说明M1／、M2之间的距离d是变大？变小？观察并解释条纹的粗细、疏密和d的关系。

② 将非定域的圆条纹调节到相应的大小（左边标尺的读数为32mm附近），且位于观察屏的中心。

③ 转动微动手轮使圆条纹稳定的“涌出”（或“陷入”），确信已消除“空回误差”后，找出一个位置（如刚刚“涌出”或“陷入”）读出初始位置d1。

④ 缓慢转动微动手轮，读取圆条纹“涌出”或“陷入”中心的环数，每50环记录相应的d2、d3、d4……

⑤ 反方向转动微动手轮，重复②、③记录下“陷入”（或“涌出”）时对应的di/。

⑥ 资料记录参考表（如上），按公式计算出He—Ne镭射的波长。用与其理论值相比较得出百分差表示出实验结果。

物理实验 光栅测量单色光波长

一般情况是这样的。

大学物理实验中单次测量是指测量几次

顾名思义，大学物理实验中单次测量就是指测量一次。单次测量中，没有随机误差，所以不需要计算A类不确定度，只需要计算B类不确定度。

测量是按照某种规律，用资料来描述观察到的现象，即对事物作出量化描述。测量是对非量化实物的量化过程。在机械工程里面，测量指将被测量与具有计量单位的标准量在数值上进行比较，从而确定二者比值的实验认识过程。

测量的主要要素有:

1．测量的客体即测量物件：主要指几何量，包括长度、面积、形状、高程、角度、表面粗糙度以及形位误差等。由于几何量的特点是种类繁多，形状又各式各样，因此对于他们的特性，被测引数的定义，以及标准等都必须加以研究和熟悉，以便进行测量。

2．计量单位：我国国务院于1977年5月27日颁发的《中华人民共和国计量管理条例（试行）》第三条规定中重申：“我国的基本计量制度是米制（即公制），逐步采用国际单位制。”1984年2月27日正式公布中华人民共和国法定计量单位，确定米制为我国的基本计量制度。在长度计量中单位为米（m），其他常用单位有毫米（mm）和微米（μm）。在角度测量中以度、分、秒为单位。

3．测量方法：指在进行测量时所用的按类叙述的一组操作逻辑次序。对几何量的测量而言，则是根据被测引数的特点，如公差值、大小、轻重、材质、数量等，并分析研究该引数与其他引数的关系，最后确定对该引数如何进行测量的操作方法。

4．测量的准确度：指测量结果与真值的一致程度。由于任何测量过程总不可避免地会出现测量误差，误差大说明测量结果离真值远，准确度低。因此，准确度和误差是两个相对的概念。由于存在测量误差，任何测量结果都是以一近似值来表示。

有关测量光波长实验中的问题

螺旋测位器的原理是一个螺钉，它每转一圈，伸出或缩排0.5mm

大学物理实验：超声波声速的测量

那么接示波器的换能器是不是没工作，或者故障

大学物理实验中，全息光栅的制作及其引数测量用哪种方法

全息光栅的制作（实验报告）完美版 (2009-10-12 23:25:34)转载

标签： 光栅 干片 发散镜 双缝 白屏 教育

设计性试验看似可怕，但实际操作还是比较简单的~

我的实验报告，仅供参考~

实验报告封面

全息光栅的制作

一、 实验任务

设计并制作全息光栅，并测出其光栅常数，要求所制作的光栅不少于每毫米100条。

二、 实验要求

1、设计三种以上制作全息光栅的方法，并进行比较。

2、设计制作全息光栅的完整步骤（包括拍摄和冲洗中的引数及注意事项），拍摄出全息光栅。

3、给出所制作的全息光栅的光栅常数值，进行不确定度计算、误差分析并做实验小结。

三、 实验的基本物理原理

1、光栅产生的原理

光栅也称衍射光栅，是利用多缝衍射原理使光发生色散(分解为光谱)的光学元件。它是一块刻有大量平行等宽、等距狭缝(刻线)的平面玻璃或金属片。光栅的狭缝数量很大，一般每毫米几十至几千条。单色平行光通过光栅每个缝的衍射和各缝间的干涉，形成暗条纹很宽、明条纹很细的图样，这些锐细而明亮的条纹称作谱线。谱线的位置随波长而异，当复色光通过光栅后，不同波长的谱线在不同的位置出现而形成光谱。光通过光栅形成光谱是单缝衍射和多缝干涉的共同结果（如图1）。

图1

2、测量光栅常数的方法：

用测量显微镜测量；

用分光计，根据光栅方程d·sin =k 来测量；

用衍射法测量。镭射通过光栅衍射，在较远的屏上，测出零级和一级衍射光斑的间距△x及屏到光栅的距离L，则光栅常数d= L/△x。

四、 实验的具体方案及比较

1、洛埃镜改进法：

基本物理原理：洛埃镜的特点是一部分直射光和另一部分反射镜的反射光进行干涉，如原始光束是平行光，则可增加一全反镜，同样可做到一部分直射光和一部分镜面反射光进行干涉，从而制作全息光栅。

优点：这种方法省去了制造双缝的步骤。

缺点：光源必须十分靠近平面镜。

实验原理图：

图2

2、杨氏双缝干涉法：

基本物理原理：S1，S2为完全相同的线光源，P是萤幕上任意一点，它与S1，S2连线的中垂线交点S'相距x，与S1，S2相距为rl、r2，双缝间距离为d，双缝到萤幕的距离为L。

因双缝间距d远小于缝到屏的距离L，P点处的光程差：

图3

δ=r2-r1=dsinθ=dtgθ=dx/L sinθ=tgθ

这是因为θ角度很小的时候，可以近似认为相等。

干涉明条纹的位置可由干涉极大条件δ=kλ得：

x=(L/d)kλ,

干涉暗条纹位置可由干涉极小条件δ=(k+1/2)λ得：

x=(D/d)(k+1/2)λ

明条纹之间、暗条纹之间距都是

Δx =λ(D/d)

因此干涉条纹是等距离分布的。

而且注意上面的公式都有波长引数在里面，波长越长，相差越大。

条纹形状：为一组与狭缝平行、等间隔的直线（干涉条纹特点）d= L/△x

优点：使用镭射光源相干条件很容易满足。

缺点：所需的实验仪器较复杂，不易得到。

实验原理图：

图4

3、马赫—曾德干涉仪法：

基本物理原理：只要调节光路中的一面分光镜的方位角，就可以改变透射光和反射光的夹角，从而改变干涉条纹的间距。

优点：这种方法对光路的精确度要求不高，实验效果不错，易于学生操作。

缺点：这种方法对光路的精确度要求不高，实验可能不够精确。

实验原理图：

图5

五、 仪器的选择与配套

综合考虑各方面条件，本次试验采用马赫—曾德干涉仪法，所需的实验仪器有He-Ne镭射发射器1架、发散镜1面、凸透镜1面、半反半透镜2面、全反镜2面和白屏、光阑各一、拍摄光栅用的干片若干、架子。

六、 实验步骤

（一）制作全息光栅

1.开启He-Ne镭射发射器，利用白屏使镭射束平行于水平面。

2.调节发散镜和镭射发射器的距离使镭射发散。

3.调节凸透镜和发散镜的距离使之等于凸透镜的焦距，得到平行光。

4. 调节2面半反半透镜和2面全反镜的位置和高度，使它们摆成一个平行四边形（如图5）。

5.调节半反半透镜和全反镜上的微调旋钮，使得到的2个光斑等高，且间距为4-6cm。

6. 测出实验中光路的光程差△l。

（在实验中我们测得的光路的光程差△l=1.5cm）

（二）拍摄全息光栅

1.挡住镭射束，把干片放在架子上，让镭射束照射在干片上1-2秒，挡住镭射束，把干片取下带到暗房中。

2.把干片泡在显影液中适当的时间（时间长度由显影液的浓度决定），取出，用清水冲洗，在泡在定影液中约5分钟。取出，冲洗后晾干。

3.用镭射束检验冲洗好的干片，若能看见零级、一级的光斑，说明此干片可以用于测定光栅常数。

（三）测定所制光栅的光栅常数

实际图：

此图参照老师所给实验内容报告上的图来画

图6

原始资料表：

x

1

2

3

4

5

6

r（cm）

23.81

24.12

23.93

24.24

23.65

23.66

h（cm）

144.36

144.65

143.84

144.03

144.52

144.11

计算过程：

七、实验注意事项

1、不要正对着镭射束观察，以免损坏眼睛。

2、半导体镭射器工作电压为直流电压3V，应用专用220V/3V直流电源工作(该电源可避免接通电源瞬间电感效应产生高电压的功能)，以延长半导体镭射器的工作寿命。

大学物理实验

正态分布：

标准偏差

不确定度：

未给出仪器误差

不确定度：

误差

示波器

Y-T模式下，被测信号施加在 Y方向  

Y-T模式下，扫描信号施加在X方向

旋转示波器上的position旋钮，移动波形的上下位置。

按下示波器上的（   cursors  ）键，对信号的参数进行手动测量

X-Y模式下，表示Y轴的信号来源于CH2

按下示波器上的（   measure   ）键，对信号的参数进行自动测量

光路调整和透镜参数测量与应用

用自准法测凸透镜焦距时，所需仪器除了带标尺的光学平台、带指针的磁力底座（若干）及光源外，还需要物屏、透镜、平面镜

自组开普勒望远镜时，哪些说法是准确的（）（多选）

得分/总分

A.

物镜为短焦距、目镜为长焦距；

B.

物镜为长焦距、目镜为短焦距；

0.33/1.00

C.

各元件需等高同轴；

0.33/1.00

D.

各元件定位准确；

0.33/1.00

由两个凸透镜组合成的望远镜，其物镜相当于照相机

由两个凸透镜组合成的望远镜，其目镜相当于放大镜

磁阻尼系数的大小受什么因素影响（）

得分/总分

A.

磁感应强度

B.

导轨的阻抗

C.

体积

D.

接触表面

正确答案：A、B你没选择任何选项

通过重锤来确定高度H和长度L，从而计算哪些值？（）

得分/总分

A.

m

B.

tanq

C.

K

D.

cosq

正确答案：B、D你没选择任何选项

1

单选(1分)

磁阻尼力的方向与永磁体运动方向（）

得分/总分

A.

相反

B.

先相同后相反

C.

无法判断

D.

相同

正确答案：A你没选择任何选项

2

单选(1分)

通过MS-1多功能计时器可测量滑块通过A、B的（）

得分/总分

A.

磁阻尼系数

B.

距离

C.

动摩擦系数

D.

时间

正确答案：D你没选择任何选项

3

单选(1分)

随着斜面倾角q越来越小，滑块通过A、B两点所用的平均时间（）

得分/总分

A.

以上说法均有误

B.

两者没有任何关系

C.

越来越小

D.

越来越大

正确答案：D你没选择任何选项

4

单选(1分)

PPT实验步骤5中若滑块从C5、C4、C3、C2、C1下滑，通过A、B两点间的速度分别为v5、v4、v3、v2、v1则它们间的大小关系（）

得分/总分

A.

v5 = v4 = v3= v2 =v1

B.

v5>v4>v3 >v2 >v1

C.

无法判断

D.

v5

正确答案：A你没选择任何选项

按照示意图连接导线后，接通MS-1霍尔开关计时器的电源需做哪些准备？（AB）

得分/总分

A.

在滑块下滑前按一下计时器的RESET键，复零

B.

把时间预置次数设定为1次

C.

在滑块下滑前无需复零

D.

把时间预置次数设定为5次

磁性滑块达到匀速状态时，沿斜面方向受力分析正确的是（）

得分/总分

A.

Gcosθ = Kv+μGsinθ 

B.

Gsinθ = Kv+μGcosθ

C.

Gsinθ = Fs(摩檫力)+FB（磁阻尼力）

D.

tanθ = (K/G)·( v/cosθ)+μ

正确答案：B、C、D你没选择任何选项

滑块在下滑的过程中，下面说法正确的是（）

得分/总分

A.

调节斜面横向倾角的螺钉，使滑块偏离铝质槽形斜面中央。

B.

滑块可随意下滑

C.

调节斜面横向倾角的螺钉，滑块不偏离铝质槽形斜面中央。

D.

滑块偏离铝质槽形斜面中央，不会对实验造成误差。

正确答案：C你没选择任何选项

调整斜面高度，改变角度，每次改变的垂直高度差大约（）

得分/总分

A.

20 cm

B.

10 cm

C.

5 cm

D.

1 cm

正确答案：C你没选择任何选项

螺旋测微器的精度是多少？ （）

得分/总分

A.

0.0001 mm

B.

0.1 mm

C.

0.01 mm

D.

0.001 mm

正确答案：C你没选择任何选项

某同学在操作PPT实验步骤5时，只记录滑块分别从C1、C2、C3释放通过A、B两点之间的时间。则该同学的实验结果与PPT实验步骤5的结果（）

得分/总分

A.

误差更小

B.

无差别

C.

无法判断

D.

误差更大

正确答案：D你没选择任何选项

某同学在操作PPT实验步骤2时，重锤放置的位置不正确。这将导致哪个测量量的误差最大（）

得分/总分

A.

底边长度L

B.

高度H

C.

A、B两点间的距离

D.

时间T

正确答案：A你没选择任何选项

作出tanθ和v/cosθ直线，求阻尼系数K等于（）

得分/总分

A.

斜率·G

B.

斜率/G

C.

斜率

D.

G/斜率

正确答案：A你没选择任何选项

磁阻尼力可以应用于哪些方面（）

得分/总分

A.

磁悬浮轴承

B.

磁制动刹车

C.

非接触驱动

D.

磁阻尼抗震

正确答案：A、B、C、D你没选择任何选项

某同学在操作实验时没有按照PPT实验步骤6中的“每次的垂直高度差大约5 cm”进行操作，而是改变3 cm。这对实验结果是否有影响（）

得分/总分

A.

以上均错误

B.

无法判断

C.

有影响

D.

没有影响

正确答案：D你没选择任何选项

根据预习，请选出正确的感应电动势公式

得分/总分

A.

ε=LIB

B.

ε=LBv

C.

ε=Kv

D.

以上均不正确

正确答案：B你没选择任何选项

滑块滑动摩擦系数与（）有关

得分/总分

A.

体积

B.

体表面积

C.

接触表面

D.

运动方向

正确答案：C你没选择任何选项

本实验为求得磁阻尼系数K、动摩擦系数μ采用的数据处理方法是（）

得分/总分

A.

列表法

B.

逐差法

C.

作图法

D.

平均值法

正确答案：C你没选择任何选项

)

下列描述中，与霍尔开关与多功能毫秒仪接线无关的是？（）

得分/总分

A.

黑线接中间黑线柱；

B.

预置次数为20.

C.

红线接红线柱；

D.

黄线接右黑线柱（input柱）

正确答案：B你没选择任何选项

2

单选(1分)

下列实验仪器不是测量刚体转动惯量的是：()

得分/总分

A.

复摆法；

B.

扭摆；; 

C.

三线摆； 

D.

单摆。

正确答案：D你没选择任何选项

3

单选(1分)

刚体转动惯量与下列哪个因素无关？()

得分/总分

A.

刚体的质量分布；

B.

刚体转轴的位置； 

C.

刚体的形状； 

D.

刚体的密度。

正确答案：D你没选择任何选项

4

多选(1分)

在本实验设备中除了游标卡尺、直尺外还需要哪些设备() 

得分/总分

A.

多功能毫秒仪

B.

 霍尔开关

C.

三线摆实验仪

D.

电子天平

正确答案：A、B、C、D你没选择任何选项

5

多选(1分)

开始转动启动盘，带动悬盘转动测周期的条件是：（）

得分/总分

A.

多功能毫秒仪预设次数正确。

B.

霍尔开关与小磁铁位置安装好;     

C.

多功能毫秒仪与霍尔开关线以正确连接；

D.

水平调节完成，悬盘处于静止状态时;  

正确答案：A、B、C、D你没选择任何选项

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