大学物理实验指导与报告

大 学 物 理 实 验

规 范 化 教 学 指 导 书

应用物理系物理实验室

2003年1月

目 录

实验一 测量误差与数据处理 实验二 力学及本测量 实验三 电学基本仪器与测量 实验四 光学基本知识与测量 实验五 不规则物体密度的测定 实验六 实验七 实验八 实验九 实验十 实验十一 实验十二 实验十三 实验十四 实验十五 实验十六 实验十七 实验十八 实验十九 实验二十 实验二十一实验二十二实验二十三实验二十四实验二十五实验二十六实验二十七实验二十八实验二十九实验三十 实验三十一实验三十二实验三十三实验三十四

刚体的转动惯量的测量

用拉伸法测金属丝的杨氏弹性模量 弹簧振子的简谐振动 测定液体的粘滞系数

用电热法测量热功当量

电阻的测量（设计性实验）

线性电阻和非线性电阻的伏安物性曲线 惠斯登电桥的应用及铜电阻温度系数的测定 万用表的组装与校准（设计性实验） 灵敏电流计的研究

电位差计的原理和使用 电子束的加速和电偏转

电子示波器的使用 霍尔效应及磁场的测定 非均匀磁场的测定 等厚干涉 分光计的调整 光栅的衍射

三棱镜折射率的测定 照相

1.1 静电场

实验内容

图示静电场的基本性质: 同心球壳电场及电势分布图。

实验设置

有两个均匀带电的金属同心球壳配置如图。内 球壳（厚度不计）半径为R1=5.0 cm，带电荷

Rq1 = 0.6?10-8 C；外球壳半径R2 = 7.5 cm，外半R2 径R3 = 9.0 cm，所带总电荷q2 = - 2.0?10-8 C。 3 R实验任务 q1 1 画出该同心球壳的电场及电势分布。

-q1 q1+q1 实验步骤及方法 基本原理：根据高斯定理推导出电场及电势的

分布公式；利用数据分析软件，如Microsoft Excel 绘制电场及电势的分布图。

在如图所示的带电体中，因内球壳带电q1，由于静电感应，外球壳的内表面上将均匀地分布电荷-q1；根据电荷平衡原理，外球壳的外表面上所带电荷除了原来的q2外，还因为内表面感应了-q1而生成+q1,所以外球壳的外表面上将均匀分布电荷q1+q2。

在推导电场和电势分布公式时，须根据r的变化范围分别讨论r < R1、R1 < r < R2、R2 < r < R3、r > R3几种情况。

场强分布： 当r < R1时，

??E?dS?0?E1?0

S

当R1 < r < R2时，

??E?dS?Sq1?0?

E2?q1 24??0r

大学物理实验报告大全+实验数据+思考题答案

大学物理实验报告答案报 答 大全（实验数据及思考题答案全包括）全 括

伏安法测电阻

实验目的 (1) 利用伏安法测电阻。 (2) 验证欧姆定律。

(3) 学会间接测量量不确定度的计算；进一步掌握有效数字的概念。 实验方法原理

一个阻值相对较大，一个较小，因此测量时必须采用安培表内接和外接两个方式，以减小测量误差。 实验装置 待测电阻两只，0～5mA 电流表 1 只，0－5V 电压表 1 只，0～50mA 电流表 1 只，0～10V 电压表一 只，滑线变阻器 1 只，DF1730SB3A 稳压源 1 台。

实验步骤 本实验为简单设计性实验，实验线路、数据记录表格和具体实验步骤应由学生自行设计。必要时，可提示学 生参照第 2 章中的第 2.4 一节的有关内容。分压电路是必须要使用的，并作具体提示。 (1) 根据相应的电路图对电阻进行测量，记录 U 值和 I 值。对每一个电阻测量 3 次。 (2) 计算各次测量结果。如多次测量值相差不大，可取其平均值作为测量结果。 测量次数 1

U

根据欧姆定律， R = ，如测得 U 和 I 则可计算出 R。值得注意的是，本实验待测电阻有两只，

I

54.7

max

1

52.9

53.2

2

R/

大学物理实验报告大全+实验数据+思考题答案

大学物理实验报告答案报 答 大全（实验数据及思考题答案全包括）全 括

伏安法测电阻

实验目的 (1) 利用伏安法测电阻。 (2) 验证欧姆定律。

(3) 学会间接测量量不确定度的计算；进一步掌握有效数字的概念。 实验方法原理

一个阻值相对较大，一个较小，因此测量时必须采用安培表内接和外接两个方式，以减小测量误差。 实验装置 待测电阻两只，0～5mA 电流表 1 只，0－5V 电压表 1 只，0～50mA 电流表 1 只，0～10V 电压表一 只，滑线变阻器 1 只，DF1730SB3A 稳压源 1 台。

实验步骤 本实验为简单设计性实验，实验线路、数据记录表格和具体实验步骤应由学生自行设计。必要时，可提示学 生参照第 2 章中的第 2.4 一节的有关内容。分压电路是必须要使用的，并作具体提示。 (1) 根据相应的电路图对电阻进行测量，记录 U 值和 I 值。对每一个电阻测量 3 次。 (2) 计算各次测量结果。如多次测量值相差不大，可取其平均值作为测量结果。 测量次数 1

U

根据欧姆定律， R = ，如测得 U 和 I 则可计算出 R。值得注意的是，本实验待测电阻有两只，

I

54.7

max

1

52.9

53.2

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R/

物理实验要求(电子专业)

请负责的同学将下列要求传达到每位同学！！

1.

2. 3. 4. 5.

请同学们按照实验分组表的顺序进行实验，实验地点见下表。 上课前请每位同学自己打印一份实验指导手册。

大学物理实验进入实验室要签名，请同学们一定按时到达实验地点。 实验地点在大学校区的物理实验楼（物理教学实验中心），高尔夫球场西侧。

实验全部完成后将个人的所有实验报告一起上交，以班级为单位由各班负责同学统一收齐后上交（注意按学号排序），截止时间为实验完成后一周内。

实验地点：

直流电桥测电阻 示波器 声速的测定 霍尔效应 RLC谐振特性

304室 307室 307室 414室 414室 目 录

实验一 利用直流电桥测量电阻 ............................................... 2 实验二 示波器的原理与使用 .................................................... 4 实验三 声速的测定 ................................................................ 7 实验四 霍尔效应实验 .

大学物理实验报告答案大全（实验数据及思考题答案全包括）

伏安法测电阻

实验目的(1) 利用伏安法测电阻。

(2) 验证欧姆定律。

(3) 学会间接测量量不确定度的计算；进一步掌握有效数字的概念。

U

实验方法原理根据欧姆定律，R =，如测得U 和I 则可计算出R。值得注意的是，本实验待测电阻有两只，

I

一个阻值相对较大，一个较小，因此测量时必须采用安培表内接和外接两个方式，以减小测量误差。

实验装置待测电阻两只，0～5mA 电流表1 只，0－5V 电压表1 只，0～50mA 电流表1 只，0～10V 电压表一只，滑线变阻器1 只，DF1730SB3A 稳压源1 台。

实验步骤本实验为简单设计性实验，实验线路、数据记录表格和具体实验步骤应由学生自行设计。必要时，可提示学

生参照第2 章中的第2.4 一节的有关内容。分压电路是必须要使用的，并作具体提示。

(1) 根据相应的电路图对电阻进行测量，记录U 值和I 值。对每一个电阻测量3 次。

(2) 计算各次测量结果。如多次测量值相差不大，可取其平均值作为测量结果。

(3) 如果同一电阻多次测量结果相差很大，应分析原因并重新测量。

(1) 由?U =U max ×1.5% ，得到?U 1 = 0.15V,?U2 = 0.0

得分 教师签名 批改日期

深 圳 大 学 实 验 报 告

课程名称： 大学物理实验（一）

实验名称： 实验1 基本测量 学院： 物理科学与技术学院

专业： 课程编号： 2218008004 组号： 16 指导教师：

报告人： 学号： 实验地点 科技楼901 实验时间： 2011 年 04 月 02 日 星期 六

实验报告提交时间： 2010年04月11日

一、实验目的

___________________________________________________________________________________________________________________

大学物理演示实验报告格式

大学物理演示实验报告格式

一、演示目的 气体放电存在多种形式，如电晕放电、电弧放电和火花放电等，通过此演示实验观察火花放电的发生过程及条件。

二、原理 首先让尖端电极和球型电极与平板电极的距离相等。尖端电极放电，而球型电极未放电。这是由于电荷在导体上的分布与导体的曲率半径有关。导体上曲率半径越小的地方电荷积聚越多，两极之间的电场越强，空气层被击穿。反之越少，两极之间的电场越弱，空气层未被击穿。当尖端电极与平板电极之间的距离大于球型电极与平板电极之间的距离时，其间的电场较弱，不能击穿空气层。而此时球型电极与平板电极之间的距离最近，放电只能在此处发生。

三、装置 一个尖端电极和一个球型电极及平板电极。 四、现象演示 让尖端电极和球型电极与平板电极的距离相等。尖端电极放电，而球型电极未放电。接着让尖端电极与平板电极之间的距离大于球型电极与平板电极之间的距离，放电在球型电极与平板电极之间发生

五、讨论与思考 雷电暴风雨时，最好不要在空旷平坦的田野上行走。为什么?

实验报告格式示例例一 定量分析实验报告格式（以草酸中H2C2O4含量的测定为例）实验题目：

草酸中H2C2O4含量的测定实验目的：

学习NaOH标准

大学物理仿真实验报告

固体线膨胀系数的测量

院系名称：电信学院

专业班级：计算机13班 姓 名：姜文涛 学 号：2110505063

固体热膨胀系数的测量

物质内部的分子都处于不停地运动中，而分子运动强弱的不同，造成绝大多数材料都表现出热胀冷缩的特性。人们在工程结构设计时，例如在房屋、铁路、桥梁、机械和仪器制造、材料的焊接等行业中一定要考虑到这一因素，如果忽略这一特性，将造成工程结构稳定性差，严重的可造成损毁，使仪表失灵以及在材料焊接中的缺陷等。

热膨胀系数的测定在工程技术中是非常重要的，本实验的目的主要是测定金属棒的线胀系数，并学习一种测量微小长度的方法。

一、实验目的

1． 了解研究和测量热膨胀系数的意义及其应用。 2． 学习用光杠杆法测量微小长度变化。 3． 学习测量金属棒的线膨胀系数。

二、实验原理

1． 材料的热膨胀系数

各种材料热胀冷缩的强弱是不同的，为了定量区分它们，人们找到了表征这种热胀冷缩特性的物理量，线胀系数和体胀系数。

线膨胀是材料在受热膨胀时，在一维方向上的伸长。在一定的温度范围内，固体受热后，其长度都会增加，设物体原长为 ，由初温 加热至末温 ，物体伸长了 则有

,

上式表明，物

大学物理仿真实验实验报告

一.实验目的

1.用绝热膨胀法测定空气的比热容比。 2.观测热力学过程中状态变化及基本物理规律。

3.学习气体压力传感器和电流型集成温度传感器的原理及使用方法

二.实验原理

对理想气体的定压比热容Cp和定容比热容Cv之关系由下式表示： Cp—Cv=R （1） （1） 式中，R为气体普适常数。气体的比热容比r值为：

r= Cp/Cv (2)

气体的比热容比现称为气体的绝热系数，它是一个重要的物理量，r值经常出现在热力学方程中。

测量r值的仪器如图〈一〉所示。实验时先关闭活塞C2，将原处于环境大气压强P0、室温θ0的空气从活塞C1，处把空气送入贮气瓶B内，这时瓶内空气压强增大。温度升高。关闭活塞C1，待稳定后瓶内空气达到状态I（P0，θ0，V1），V1为贮气瓶容积。

然后突然打开阀门C2，使瓶内空气与大气相通，到达状态II （P1，θ0，V1）后，迅速关闭活塞C2，由于放气过程很短，可认为是一个绝热膨胀过程，瓶内气体压强减小，温度降低，绝热膨胀过程应满足方程：