大學物理實驗報告冊

1、物理實驗學生守則1實驗課是學生通過實踐強化理論知識、訓練實驗技能、培養(yǎng)科學求實精神及嚴謹學風的重要途徑之一。每個學生都必須重視實驗課，嚴肅認真地上好實驗課。2學生課前要認真預習，掌握實驗基本原理，明確實驗條件、儀器及操作步驟，明確哪些是已知量，哪些是待測量，完成預習內容以便老師上課查問。3上課不準遲到，遲到15分鐘者不準進入實驗室，以曠課論。累計曠課三次，實驗課成績記為不及格，需重修。上實驗課時應嚴肅認真，不亂拉、亂動與本實驗無關的儀器，不準吃東西，不準喧嘩打鬧,不準接打手機。4實驗中要認真學習儀器的使用方法和注意事項，愛護儀器。實驗要嚴格按步驟和要求進行實驗，有問題及時詢問指導老師，絕不可因

2、好奇而不按操作規(guī)程擅自亂調、亂動儀器，否則，造成儀器損壞應由個人負責賠償。5實驗中仔細觀察實驗現(xiàn)象，如實記錄實驗數(shù)據，要求測量有效數(shù)字正確，實驗報告要獨立完成，嚴禁弄虛作假，抄襲他人報告。本次實驗報告在下次實驗時必須按時交給老師。6實驗完畢，應切斷水、電等shifou ，收拾好自己使用的儀器，經老師檢查允許后，方可離開實驗室。物理實驗規(guī)則一預習預習是做好實驗的先決條件，是培養(yǎng)學生自學能力的重要一環(huán)，所以學生在做好預習的同時，應將實驗報告的實驗目的、實驗原理、實驗儀器、實驗步驟寫清楚并設計好數(shù)據記錄的表格，實驗教師會依據預習思考題進行提問，不會回答問題的必須繼續(xù)預習，并扣去預習分。二實驗到達實驗

3、室后，再次閱讀說明書、實驗資料，明確注意事項和有關的參考數(shù)據，鼓勵學生根據自己設計的實驗步驟，獨立思考、細心觀察、認真分析，必要時可以向教師請教。實驗數(shù)據記入數(shù)據記錄的表格中。作完實驗后，將實驗儀器擦拭干凈，按原樣放置好，并及時請指導老師檢查并簽字，當日未簽字的實驗數(shù)據過期一律無效作廢。三實驗報告作完實驗后，在此實驗報告上繼續(xù)完成實驗的數(shù)據處理、實驗結果表示、以及對測量結果的分析和討論，注意有關實驗曲線一定要用鉛筆畫在毫米單位的標準坐標紙上，并回答有關實驗的思考題。四實驗成績評定實驗教師應根據學生的總體實驗情況，依據下表所列的項目，給出學生的每一個實驗的成績，實驗課的成績由每一個實驗的成績和考

4、試成績相加而成。預 習課堂操作數(shù)據記錄數(shù)據處理問題討論總 分2分2分2分3分1分10分 實 驗 名 稱實驗1. 數(shù)據處理及測量誤差.5實驗2. 拉伸法測楊氏模量.9實驗3. 剛體轉動慣量的測量.13實驗4. 電子示波器原理及應用 .19實驗5. 惠斯登電橋測量中值電阻 .23實驗6. 電位差計測電動勢.27實驗7. 霍耳效應測磁場.31實驗8. 麥克爾遜干涉儀的調整和使用 .35實驗9. 光柵分光計測波長 .39實驗10. 用阿貝折射儀測折射率 .43實驗11. 牛頓環(huán)測透鏡的曲率半徑 .49實驗12. 模擬法描繪靜電場. .53實驗13. 線性及非線性電學元件伏安曲線的測定 .57實驗14.

5、 超聲光柵測聲速實驗.61實驗15. 密立根油滴儀實驗.65實驗16. 冷卻法測量金屬比熱容 .69實驗17. 不良導體導熱系數(shù)的測定 . 73實驗18. 數(shù)字萬用表的設計與校準.77附表：大學物理實驗教學質量調查表.91成績 實驗1、數(shù)據處理及誤差分析學院 班級 組 號 姓名 學號 實驗日期 書寫要求： 字跡工整、清晰、鉛筆書寫文字無效 預習思考題預習1 物理實驗中常測的11種物理量包括那些？2 有效數(shù)字的定義是什么？直接測量結果的有效數(shù)字位數(shù)與那些因素有關？3 誤差可分為幾類？應如何消除或減小誤差？ 4 作圖法有什么優(yōu)點？為什么一定要用坐標紙畫曲線？作業(yè):1. 指出下列各數(shù)是幾位有效數(shù)字：

6、（1）0.0001 ； （2）0.100 ； （3）1.0000 ；（4）980.1230 ； （5）1.35 ； （6）0.0135 ；（7）1.23 ； （8） ； （9）2.0 ；2. 進行如下測量時,按有效數(shù)字要求,那些記錄有錯誤?(1) 用精度為0.01的千分尺測物體長度: 0.46 ； 0.5 ； 0.317 ； 0.0236 ；(2) 用精度為0.02的游標卡尺測物體長度: 40 ； 71.05 ； 52.6 ；23.46 . 3改正下列錯誤，寫出正確的答案（1） （2） （3） （4） （5） 實驗：用米尺、游標卡尺、千分尺分別測量膠木板的長、寬、厚，用不確定度處理數(shù)據，并寫出

7、長、寬、厚的測量結果的標準式，并計算其體積V，寫出標準式。 單位： 123456平均值長（x）寬（y）厚（z）教師簽字： 日 期： 數(shù)據處理：1.長度x: 2. 寬度y:3. 厚度z:4. 體積v:成績 實驗2、拉伸法測楊氏模量 學院 班級 組 號 姓名 學號 實驗日期 書寫要求：字跡工整、清晰、鉛筆書寫文字無效； 預習思考題預習1. 拉伸法測楊氏模量實驗，為什么要用光杠桿放大法測鋼絲伸長量？若=80mm,=1200mm光杠桿的放大倍數(shù)是多少？2. 采用逐差法處理數(shù)據有什么優(yōu)點？當采用逐差法處理數(shù)據時，原始數(shù)據個數(shù)應為偶數(shù)還是奇數(shù)？ 一、實驗目的：二、實驗儀器及用具：三、實驗原理簡述：四、 實

8、驗步驟：五、 實驗操作注意事項： 操作六、數(shù)據記錄與數(shù)據處理1數(shù)據表格：序號荷重增荷減荷平均值逐 差 法 處 理 數(shù) 據1=-2=-3=-4=-56789鋼絲長度（mm）鋼絲直徑 d(mm)(m/s2)9.796±0.002測量數(shù)值 =/(mm)(mm)0(mm) (mm)(mm)教師簽字：_日期：_ 2.測量結果 (忽略m, g的相對不確定度)= = _ _（式中）=_ _ _ _。 測量結果標準式：=_ _（P= 0.683） _ _。 七、問題討論：如把稱作光杠桿的放大率，則K與實驗裝置的什么幾何參數(shù)有關？如何提高K？成績 實驗3、剛體轉動慣量的測量學院 班級組 號姓名學號實驗

9、日期 書寫要求： 1字跡工整、清晰、鉛筆書寫文字無效；2使用坐標紙、繪圖工具畫圖，作圖規(guī)范。預習思考題預習1. 剛體的轉動慣量與哪些因素有關？2. 圓環(huán)轉動慣量的理論公式為什么是，而不是？請推導一下。一實驗目的二、實驗內容：三、實驗儀器與用具四、實驗原理簡述 五、實驗步驟簡述六、本實驗操作注意事項操作七、原始數(shù)據記錄與數(shù)據處理 注：通過改變塔輪半徑R，測出多組值，求出轉動慣量。1測量本底轉動慣量 砝碼質量m= kgR(m)0.0150.0200.0250.0300.035M=mgR作M 圖線，求出斜率k，即可得到轉動慣量= 。 （貼圖）2測量圓環(huán)的轉動慣量R(m)0.0150.0200.025

10、0.0300.035M=mgR測量圓環(huán)的內外徑：= ， = 。測量圓環(huán)的質量： = 。作M 圖線，求出斜率k，即可得到轉動慣量+= ，（貼圖）結果: = ，理論值： = ，和理論值比較：= ，相對誤差： = 。3.測量圓盤的轉動慣量 R(m)0.0150.0200.0250.0300.035M=mgR測量圓盤的直徑：= ， 測量圓盤的質量：= 。作M 圖線，求出斜率k，即可得到轉動慣量+= ， （貼圖） 結果: = ，理論值： = ，和理論值比較：= ，相對誤差： = 。4. 驗證平行軸定理（選做）：表格自擬。教師簽字 日期 八.思考并回答：1實驗中忽略了哪些次要因素的影響？怎樣減小這些影響？

11、2由實驗數(shù)據所作的M 圖中，如何解釋M軸上的截距？成績 實驗4、電子示波器的原理和應用 學院 班級 組 號 姓名 學號 實驗日期 書寫要求：1.字跡工整、清晰、鉛筆書寫文字無效； 2.使用繪圖工具畫圖，作圖規(guī)范.預習思考題預習1示波器的用途有哪些？2根據示波器顯示波形的原理，畫出鋸齒波周期是正弦信號周期二倍時的掃描過程示意圖（瞬時值疊加軌跡）。一、實驗內容：1了解示波器原理及使用方法2定量測量輸入信號的電壓值3觀察波形二、實驗目的：三、實驗儀器與用具：四、實驗原理簡述 五、實驗步驟：六、本實驗操作注意事項操作七.原始數(shù)據記錄與數(shù)據處理 1. 示波器的參數(shù)校準測試內容標稱值偏轉因數(shù)顯示格數(shù)測量值

12、校準誤差顯示波形幅度A2V周期T1.0 ms2.定量測量輸入信號的電壓值U（1）測量直流輸入信號的電壓值U掃描線偏離中心的高度Y= cm示波器的偏轉因數(shù) Dy= V/cmU= V（2）測量正弦交流電壓U豎線的總長度 L= cm示波器的偏轉因數(shù) Dy= V/cm正弦交流電壓有效值U= V3觀察及記錄波形（用坐標紙作圖） 注：三個波形的頻率相同，信號線(紅色)接二極管一端（1）記錄整流前的交流電壓波形且測量電壓峰值及頻率：接示波器接信號源 （貼圖）（2）記錄半波整流后的波形且測量電壓峰值： 接示波器接信號源R（貼圖）（3）記錄觀察整流、濾波后的波形：接示波器接信號源RC （貼圖） 教師簽字 日期

13、八.思考并回答：1整流后的電壓峰值比整流前的電壓峰值大約小多少？為什么？2用示波器觀測50 Hz的正弦交流電壓信號，當熒光屏上調出兩個周期穩(wěn)定的波形時，其掃描電壓的周期是多少？成績 實驗5、惠斯登電橋測量中值電阻 學院 班級 組 號 姓名 學號 實驗日期 書寫要求：字跡工整、清晰、鉛筆書寫文字無效； 預習思考題預習1 電橋用到了比較法，比較法有什么優(yōu)點？本實驗中比較法具體體現(xiàn)在什么地方？ 2. 電橋測電阻要選擇比率，如何選擇比率？一、實驗目的：二、實驗內容：三、實驗儀器及用具：四、實驗原理及實測電路示意圖：五、實驗步驟簡述：六、實驗操作注意事項：操作七、原始數(shù)據記錄與數(shù)據處理1自組電橋、箱式電

14、橋測電阻電阻 序號萬用電表粗測值自組電橋箱式電橋1232檢流計靈敏度對電阻測量帶來的誤差測量 （自組電橋）電阻 序號偏轉格數(shù) （即0.2格判據）123 教師簽字 日期 3數(shù)據處理：自組電橋電阻序號 （0.2格判據）10.0050.00220.0050.00230.0050.002箱式電橋電阻序號%123八思考并回答： 1. 怎樣調節(jié)才能使電橋較快地達到平衡狀態(tài)？2. 如何提高電橋靈敏度？成績 實驗6、電位差計原理及其應用學院 班級 組 號 姓名 學號 實驗日期 書寫要求：字跡工整、清晰、鉛筆書寫文字無效；預習思考題預習1.電位差計之所以能作為較精密的計量儀器，在于他的兩個優(yōu)點，其一是采用了一種

15、好的實驗方法，其二是利用了一種精密的實驗儀器，分別說出他們是什么？ 2.采用電位差計測量前為什么要進行電流標準化調節(jié)？3.電位差計為什么能測量電池的電動勢，而不是端電壓？ 一、實驗目的二、實驗儀器與用具三、實驗原理及測量電路示意圖四、實驗步驟簡述五、本實驗操作注意事項操作六、原始數(shù)據記錄與數(shù)據處理（教師當堂簽字方為有效，不得涂改）室溫T= ，標準電池的電動勢取Y= V。測量次數(shù)12345平均X（V）教師簽字 日期 數(shù)據處理： Sx(半刻度) 測量結果的標準表達式： = （P=0.683） 八、思考并回答：1.電位差計在校準工作電流時，為什么不用電流表監(jiān)測工作回路電流，而要用標準電池校準工作電流

16、？ 2.學生型電位差計校準工作電流時，有時無論怎樣調節(jié)R檢流計總是偏轉，可能的原因有哪些？(儀器是完好的)成績 實驗7、 霍爾效應法測磁場學院 班級組 號姓名學號實驗日期 書寫要求： 1字跡工整、清晰、鉛筆書寫文字無效；2使用坐標紙、繪圖工具畫圖，作圖規(guī)范。預習思考題預習1.什么是霍爾效應？霍爾電壓是怎樣形成的？ 2.霍爾元件多用半導體制成，而不用導體，為什么？一實驗目的二、實驗內容： 三、實驗儀器與用具四、實驗原理及實測電路圖 五、實驗步驟簡述 六、 本實驗操作注意事項操作七、原始數(shù)據記錄與數(shù)據處理 1測繪霍爾電壓I（工作電流）關系曲線位置：X=100mm, 條件：勵磁電流IB0.8A工作電

17、流I（mA）0.002.004.006.008.00霍爾電壓U1(mV)0.00U2(mV)0.00(mv)0.002測量B與勵磁電流IB的關系 位置：X=100mm, KH= mvmA·mT 條件：工作電流I=8.00mA勵磁電流I B(A)0.000.200.400.600.80霍爾電壓U1(mV)0.00U2(mV)0.00(mv)0.00(mT)0.003測量B沿X軸的分布 條件:勵磁電流IB=0.80A 工作電流I=8.00mA KH= mVmA·mT X(mm)05.010.020.040.060.080.0100.0U1(mv)U2(mv)(mv)(mT)教師

18、簽字 日期 八、數(shù)據處理（作圖：用坐標紙）1. 霍爾電壓UH與工作電流I曲線 （貼圖） 2螺線管內磁感應強度B與勵磁電流IB曲線（貼圖） 3螺線管內磁感應強度B與管內位置X曲線（貼圖） 九.思考并回答1.霍爾效應實驗中，不等位電壓是怎樣形成的?如何消除其影響？2.在測霍爾電壓時，有時電位差計始終偏向一側調不平衡，則應該如何處理?成績 實驗8、麥克爾遜干涉儀的調整和使用學院 班級 組 號 姓名 學號 實驗日期 書寫要求： 字跡工整、清晰、鉛筆書寫文字無效 預習思考題預習什么是等傾干涉? M2鏡的像平行于M1鏡的實質是什么?本實驗要求每“冒出”或“縮進”多少個暗環(huán)記錄一次M1的位置? 共需記錄多少

19、次? 為什么要記錄雙數(shù)個數(shù)據? 一、實驗目的：二、實驗內容：三、實驗儀器與用具：四、 實驗原理簡述及光路圖：五、實驗步驟：六、本實驗操作注意事項：操作七、原始數(shù)據記錄與數(shù)據處理 測定光波長 （注1nm=10-9m）N1050100150200250d（mm）N2 300350400450500550d（mm）d（mm）d平均值 教師簽名： 日期： 數(shù)據處理（公認值 He-Ne激光：0=632.8nm）：測量結果： 絕對誤差： 相對誤差： 八、問題討論：1本實驗中,粗調手輪和細調手輪的分度值分別是多少? 如何讀數(shù)? 2為什么在測量時M2鏡只能向一個方向移動? 為保證這一點,在轉動手輪時要注意什么

20、問題?成績 實驗9、用光柵測光波波長學院班級組 號姓名學號實驗日期 書寫要求： 字跡工整、清晰、鉛筆書寫文字無效預習思考題預習1 分光計的調節(jié)有幾步？各個步驟的調節(jié)目的是什么？2 在分光計上，為什么采用雙游標讀數(shù)？對同一光柵衍射條紋測量結果A、B游標讀數(shù)之間有什么關系？ 一、實驗目的二、實驗儀器與用具（名稱、型號及主要參數(shù)）三、實驗原理簡述（用簡潔的文字及圖示方法說明）四、實驗步驟簡述五、本實驗操作注意事項注意：分光計望遠鏡任一位置可由讀數(shù)裝置（雙游標）讀出方位角值。讀數(shù)裝置由刻度盤與游標組成，刻度盤分為，最小刻度為半度（ ），小于半度則利用游標讀數(shù)，游標上刻有30小格。故每一刻度對角度為，角

21、游標的讀數(shù)方法與游標卡尺相似。望遠鏡轉過的角度，則是同一游標兩次方位角讀數(shù)之差。在測讀計算過程中，由于望遠鏡可能位于任何方位，故必須注意望遠鏡轉動過程中是否越過了刻度零點。如越過了刻度零點，則必須按公式計算望遠鏡轉角。操作六、實驗原始數(shù)據記錄 1. 光柵常數(shù)的測定譜線顏色（左）（右）綠光 由光柵衍射公式（）計算光柵常數(shù)： ， 和實驗室給出值的誤差 。 2.測定未知光的波長。用實驗室給出的光柵常數(shù)，在K=±1時，測出汞燈的兩條黃線和的衍射角. 由光柵衍射公式計算和（d= ）。 計算其誤差。譜線顏色（左）（右）黃光（短、內側）黃光（長、外側）教師簽字 日期 七、與理論值的對比理論值（nm

22、）實驗結果（nm）絕對誤差相對誤差黃576.96黃579.07八、問題討論：1調節(jié)望遠鏡光軸與儀器主軸垂直時用了“各調一半”的方法，它是一種典型的逐次逼近調節(jié)法，這種方法有什么優(yōu)點？有沒有其它更好的方法？2光柵方程要求光柵平面垂直于平行光，怎樣檢查和調節(jié)？成績實驗10、用阿貝折射儀測折射率學院班級組 號姓名學號實驗日期 書寫要求： 字跡工整、清晰、鉛筆書寫文字無效；預習思考題預習1 阿貝折射儀可以用來測量哪些物理量？其測量原理是什么？2 阿貝折射儀實驗中，用白光照射時就不能觀察到明暗半影，而將呈現(xiàn)一段彩色的區(qū)域，也就無法準確的測量液體的折射率。實驗中怎樣操作來得到明暗半影？這樣操作后，阿貝儀測

23、量的折射率是針對哪種波長的光？3 什么是平均色散？一實驗目的： 二實驗儀器與用具：三實驗原理簡述及光路圖：四實驗步驟：五實驗操作注意事項：操作六數(shù)據記錄與計算（教師當堂簽字方為有效，不得涂改）1.測兩種物質的折射率并估算不確定度 （：取儀器刻度的的半刻度）待測物上切下切水酒精 2.測定平均色散值待測物正轉反轉A B水酒精 教師簽名 日期 七、 思考并回答：1. 進光棱鏡的工作面為什么是磨砂面？2.阿貝折射儀為什么會出現(xiàn)半影視場？畫圖說明。附錄： 平均色散率的測定由于介質對不同色光的折射率不同，故復F D 光的色散色光進入介質將分解成單色光，叫做光的色散，如圖所示。不同介質的色散本領不同，常用介

24、質對藍光()的折射率和對紅光()的折射率之差來表征色散特性。C測量方法如下： D1以兩個不同方向轉動色散手輪，使視場中的 明暗分界線無彩色為止，記下Z正和Z反,取其平均值Z=，并記下折射率。2 根據折射率值，在色散表的同一行中找出A和B值（若在表中二數(shù)值中間時用內插法求得）。3 根據Z值在表中查出相應的值（若Z在表中二數(shù)值中間時用內插法求得）。當Z>30時，取負值; 當Z<30時，取正值。4 所求出的A、B、值代入色散公式就可求出平均色散值。【例】測定蒸餾水的平均色散，測得：Z正=41.5，Z反=41.7，=1.3330。 則： Z=41.6 ，當=1.3330時，用內插法求得 （

25、當Z>30時，取負值 ） =0.024760.-032893×0.5717=0.00596 平均色散計算公式： ，當Z>30時，取負值，當Z<30時，取正值。附表 阿貝折射儀色散表nDABZZ1.3000.024940.0334001.000601.3100.024880.0332710.999591.3200.024830.0331120.995581.3300.024780.0329530.988571.3400.024730.0327640.978561.3500.024690.0325650.966551.3600.024640.0323560.951541

26、.3700.024600.0321270.934531.3800.024560.0318780.914521.3900.024520.0316190.891511.4000.024480.03133100.866501.4100.024450.03104110.839491.4200.024410.03073120.809481.4300.024380.03040130.777471.4400.024350.03006140.743461.4500.024320.02970150.707451.4600.024290.02932160.699441.4700.024270.02892170.6

27、29431.4800.024250.02851180.588421.4900.024230.02808190.545411.5000.024210.02762200.500401.5100.024200.02715210.454391.5200.024190.02665220.407381.5300.024180.02614230.358371.5400.024180.02560240.309361.5500.024180.02504250.259351.5600.024180.02445260.208341.5700.024180.02384270.156331.5800.024190.02

28、320280.104321.5900.024210.02253290.052311.6000.024230.02183300.00030成績實驗11、用牛頓環(huán)測薄透鏡曲率半徑學院班級組 號姓名學號實驗日期 書寫要求: 字跡工整、清晰、鉛筆書寫文字無效預習思考題預習1. 什么是視差？使用讀數(shù)顯微鏡進行測量時,如何消除視差?2. 什么是顯微鏡的空程誤差？為了避免空程誤差, 應該按怎樣的順序測量？一.實驗目的:二.實驗儀器與用具:三.實驗原理簡述及光路圖:四.實驗步驟:五.實驗操作注意事項:操作六.數(shù)據記錄與計算（教師當堂簽字方為有效,不得涂改）=(589.3+0.3)nm （注1nm=10-9m）

29、暗環(huán)級數(shù)3029282726環(huán)的位置(mm)左右 (mm)(mm2)暗環(huán)級數(shù)2019181716環(huán)的位置(mm)左右Ln (mm) (mm2)- (mm2)(mm2) 教師簽名 日期 數(shù)據處理: , , , , , 曲率半徑的標準表達式: （P=0.683）, .七.問題討論:理論上牛頓環(huán)中心是個暗點,而實際看到的往往是個有一定面積的斑,造成這種現(xiàn)象的原因是什么?對透鏡曲率半徑R的測量有無影響?為什么?成績 實驗12、模擬法描繪靜電場 學院 班級 組 號 姓名 學號 實驗日期 書寫要求：字跡工整、清晰、鉛筆書寫文字無效； 預習思考題預習1用穩(wěn)恒電流場模擬靜電場的條件是什么？2等勢線與電場線之間有何關系?一、實驗目的：二、實驗儀器及用具三、實驗原理簡述：四、 實驗步驟：五、實驗操作注意事項：操作六、 數(shù)據記錄與數(shù)據處理1 模擬長同軸電纜中的靜電場（描繪出靜電場場強分布圖） （貼圖）2. 模擬長平行圓柱間的靜電場（描繪出靜電場場強分布圖）（貼圖）3. 平行板間的靜電場 （描繪出靜電場場強分布圖）（選作） （貼圖） 七、對實驗結果進行分析并回答問題：1. 用電流場模擬靜電場的理論依據是什么?2. 如果電源電壓增加一倍，等位線和電力線的形狀是否發(fā)生變化?電場強度和電勢分布