大学物理实验报告册

1、物理实验学生守则1实验课是学生通过实践强化理论知识、训练实验技能、培养科学求实精神及严谨学风的重要途径之一。每个学生都必须重视实验课，严肃认真地上好实验课。2学生课前要认真预习，掌握实验基本原理，明确实验条件、仪器及操作步骤，明确哪些是已知量，哪些是待测量，完成预习内容以便老师上课查问。3上课不准迟到，迟到15分钟者不准进入实验室，以旷课论。累计旷课三次，实验课成绩记为不及格，需重修。上实验课时应严肃认真，不乱拉、乱动与本实验无关的仪器，不准吃东西，不准喧哗打闹,不准接打手机。4实验中要认真学习仪器的使用方法和注意事项，爱护仪器。实验要严格按步骤和要求进行实验，有问题及时询问指导老师，绝不可因

2、好奇而不按操作规程擅自乱调、乱动仪器，否则，造成仪器损坏应由个人负责赔偿。5实验中仔细观察实验现象，如实记录实验数据，要求测量有效数字正确，实验报告要独立完成，严禁弄虚作假，抄袭他人报告。本次实验报告在下次实验时必须按时交给老师。6实验完毕，应切断水、电等shifou ，收拾好自己使用的仪器，经老师检查允许后，方可离开实验室。物理实验规则一预习预习是做好实验的先决条件，是培养学生自学能力的重要一环，所以学生在做好预习的同时，应将实验报告的实验目的、实验原理、实验仪器、实验步骤写清楚并设计好数据记录的表格，实验教师会依据预习思考题进行提问，不会回答问题的必须继续预习，并扣去预习分。二实验到达实验

3、室后，再次阅读说明书、实验资料，明确注意事项和有关的参考数据，鼓励学生根据自己设计的实验步骤，独立思考、细心观察、认真分析，必要时可以向教师请教。实验数据记入数据记录的表格中。作完实验后，将实验仪器擦拭干净，按原样放置好，并及时请指导老师检查并签字，当日未签字的实验数据过期一律无效作废。三实验报告作完实验后，在此实验报告上继续完成实验的数据处理、实验结果表示、以及对测量结果的分析和讨论，注意有关实验曲线一定要用铅笔画在毫米单位的标准坐标纸上，并回答有关实验的思考题。四实验成绩评定实验教师应根据学生的总体实验情况，依据下表所列的项目，给出学生的每一个实验的成绩，实验课的成绩由每一个实验的成绩和考

4、试成绩相加而成。预 习课堂操作数据记录数据处理问题讨论总 分2分2分2分3分1分10分 实 验 名 称实验1. 数据处理及测量误差.5实验2. 拉伸法测杨氏模量.9实验3. 刚体转动惯量的测量.13实验4. 电子示波器原理及应用 .19实验5. 惠斯登电桥测量中值电阻 .23实验6. 电位差计测电动势.27实验7. 霍耳效应测磁场.31实验8. 麦克尔逊干涉仪的调整和使用 .35实验9. 光栅分光计测波长 .39实验10. 用阿贝折射仪测折射率 .43实验11. 牛顿环测透镜的曲率半径 .49实验12. 模拟法描绘静电场. .53实验13. 线性及非线性电学元件伏安曲线的测定 .57实验14.

5、 超声光栅测声速实验.61实验15. 密立根油滴仪实验.65实验16. 冷却法测量金属比热容 .69实验17. 不良导体导热系数的测定 . 73实验18. 数字万用表的设计与校准.77附表：大学物理实验教学质量调查表.91成绩 实验1、数据处理及误差分析学院 班级 组 号 姓名 学号 实验日期 书写要求： 字迹工整、清晰、铅笔书写文字无效 预习思考题预习1 物理实验中常测的11种物理量包括那些？2 有效数字的定义是什么？直接测量结果的有效数字位数与那些因素有关？3 误差可分为几类？应如何消除或减小误差？ 4 作图法有什么优点？为什么一定要用坐标纸画曲线？作业:1. 指出下列各数是几位有效数字：

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. 进行如下测量时,按有效数字要求,那些记录有错误?(1) 用精度为0.01的千分尺测物体长度: 0.46 ； 0.5 ； 0.317 ； 0.0236 ；(2) 用精度为0.02的游标卡尺测物体长度: 40 ； 71.05 ； 52.6 ；23.46 . 3改正下列错误，写出正确的答案（1） （2） （3） （4） （5） 实验：用米尺、游标卡尺、千分尺分别测量胶木板的长、宽、厚，用不确定度处理数据，并写出

7、长、宽、厚的测量结果的标准式，并计算其体积V，写出标准式。 单位： 123456平均值长（x）宽（y）厚（z）教师签字： 日 期： 数据处理：1.长度x: 2. 宽度y:3. 厚度z:4. 体积v:成绩 实验2、拉伸法测杨氏模量 学院 班级 组 号 姓名 学号 实验日期 书写要求：字迹工整、清晰、铅笔书写文字无效； 预习思考题预习1. 拉伸法测杨氏模量实验，为什么要用光杠杆放大法测钢丝伸长量？若=80mm,=1200mm光杠杆的放大倍数是多少？2. 采用逐差法处理数据有什么优点？当采用逐差法处理数据时，原始数据个数应为偶数还是奇数？ 一、实验目的：二、实验仪器及用具：三、实验原理简述：四、 实

8、验步骤：五、 实验操作注意事项： 操作六、数据记录与数据处理1数据表格：序号荷重增荷减荷平均值逐 差 法 处 理 数 据1=-2=-3=-4=-56789钢丝长度（mm）钢丝直径 d(mm)(m/s2)9.796±0.002测量数值 =/(mm)(mm)0(mm) (mm)(mm)教师签字：_日期：_ 2.测量结果 (忽略m, g的相对不确定度)= = _ _（式中）=_ _ _ _。 测量结果标准式：=_ _（P= 0.683） _ _。 七、问题讨论：如把称作光杠杆的放大率，则K与实验装置的什么几何参数有关？如何提高K？成绩 实验3、刚体转动惯量的测量学院 班级组 号姓名学号实验

9、日期 书写要求： 1字迹工整、清晰、铅笔书写文字无效；2使用坐标纸、绘图工具画图，作图规范。预习思考题预习1. 刚体的转动惯量与哪些因素有关？2. 圆环转动惯量的理论公式为什么是，而不是？请推导一下。一实验目的二、实验内容：三、实验仪器与用具四、实验原理简述 五、实验步骤简述六、本实验操作注意事项操作七、原始数据记录与数据处理 注：通过改变塔轮半径R，测出多组值，求出转动惯量。1测量本底转动惯量 砝码质量m= kgR(m)0.0150.0200.0250.0300.035M=mgR作M 图线，求出斜率k，即可得到转动惯量= 。 （贴图）2测量圆环的转动惯量R(m)0.0150.0200.025

10、0.0300.035M=mgR测量圆环的内外径：= ， = 。测量圆环的质量： = 。作M 图线，求出斜率k，即可得到转动惯量+= ，（贴图）结果: = ，理论值： = ，和理论值比较：= ，相对误差： = 。3.测量圆盘的转动惯量 R(m)0.0150.0200.0250.0300.035M=mgR测量圆盘的直径：= ， 测量圆盘的质量：= 。作M 图线，求出斜率k，即可得到转动惯量+= ， （贴图） 结果: = ，理论值： = ，和理论值比较：= ，相对误差： = 。4. 验证平行轴定理（选做）：表格自拟。教师签字 日期 八.思考并回答：1实验中忽略了哪些次要因素的影响？怎样减小这些影响？

11、2由实验数据所作的M 图中，如何解释M轴上的截距？成绩 实验4、电子示波器的原理和应用 学院 班级 组 号 姓名 学号 实验日期 书写要求：1.字迹工整、清晰、铅笔书写文字无效； 2.使用绘图工具画图，作图规范.预习思考题预习1示波器的用途有哪些？2根据示波器显示波形的原理，画出锯齿波周期是正弦信号周期二倍时的扫描过程示意图（瞬时值叠加轨迹）。一、实验内容：1了解示波器原理及使用方法2定量测量输入信号的电压值3观察波形二、实验目的：三、实验仪器与用具：四、实验原理简述 五、实验步骤：六、本实验操作注意事项操作七.原始数据记录与数据处理 1. 示波器的参数校准测试内容标称值偏转因数显示格数测量值

12、校准误差显示波形幅度A2V周期T1.0 ms2.定量测量输入信号的电压值U（1）测量直流输入信号的电压值U扫描线偏离中心的高度Y= cm示波器的偏转因数 Dy= V/cmU= V（2）测量正弦交流电压U竖线的总长度 L= cm示波器的偏转因数 Dy= V/cm正弦交流电压有效值U= V3观察及记录波形（用坐标纸作图） 注：三个波形的频率相同，信号线(红色)接二极管一端（1）记录整流前的交流电压波形且测量电压峰值及频率：接示波器接信号源 （贴图）（2）记录半波整流后的波形且测量电压峰值： 接示波器接信号源R（贴图）（3）记录观察整流、滤波后的波形：接示波器接信号源RC （贴图） 教师签字 日期

13、八.思考并回答：1整流后的电压峰值比整流前的电压峰值大约小多少？为什么？2用示波器观测50 Hz的正弦交流电压信号，当荧光屏上调出两个周期稳定的波形时，其扫描电压的周期是多少？成绩 实验5、惠斯登电桥测量中值电阻 学院 班级 组 号 姓名 学号 实验日期 书写要求：字迹工整、清晰、铅笔书写文字无效； 预习思考题预习1 电桥用到了比较法，比较法有什么优点？本实验中比较法具体体现在什么地方？ 2. 电桥测电阻要选择比率，如何选择比率？一、实验目的：二、实验内容：三、实验仪器及用具：四、实验原理及实测电路示意图：五、实验步骤简述：六、实验操作注意事项：操作七、原始数据记录与数据处理1自组电桥、箱式电

14、桥测电阻电阻 序号万用电表粗测值自组电桥箱式电桥1232检流计灵敏度对电阻测量带来的误差测量 （自组电桥）电阻 序号偏转格数 （即0.2格判据）123 教师签字 日期 3数据处理：自组电桥电阻序号 （0.2格判据）10.0050.00220.0050.00230.0050.002箱式电桥电阻序号%123八思考并回答： 1. 怎样调节才能使电桥较快地达到平衡状态？2. 如何提高电桥灵敏度？成绩 实验6、电位差计原理及其应用学院 班级 组 号 姓名 学号 实验日期 书写要求：字迹工整、清晰、铅笔书写文字无效；预习思考题预习1.电位差计之所以能作为较精密的计量仪器，在于他的两个优点，其一是采用了一种

15、好的实验方法，其二是利用了一种精密的实验仪器，分别说出他们是什么？ 2.采用电位差计测量前为什么要进行电流标准化调节？3.电位差计为什么能测量电池的电动势，而不是端电压？ 一、实验目的二、实验仪器与用具三、实验原理及测量电路示意图四、实验步骤简述五、本实验操作注意事项操作六、原始数据记录与数据处理（教师当堂签字方为有效，不得涂改）室温T= ，标准电池的电动势取Y= V。测量次数12345平均X（V）教师签字 日期 数据处理： Sx(半刻度) 测量结果的标准表达式： = （P=0.683） 八、思考并回答：1.电位差计在校准工作电流时，为什么不用电流表监测工作回路电流，而要用标准电池校准工作电流

16、？ 2.学生型电位差计校准工作电流时，有时无论怎样调节R检流计总是偏转，可能的原因有哪些？(仪器是完好的)成绩 实验7、 霍尔效应法测磁场学院 班级组 号姓名学号实验日期 书写要求： 1字迹工整、清晰、铅笔书写文字无效；2使用坐标纸、绘图工具画图，作图规范。预习思考题预习1.什么是霍尔效应？霍尔电压是怎样形成的？ 2.霍尔元件多用半导体制成，而不用导体，为什么？一实验目的二、实验内容： 三、实验仪器与用具四、实验原理及实测电路图 五、实验步骤简述 六、 本实验操作注意事项操作七、原始数据记录与数据处理 1测绘霍尔电压I（工作电流）关系曲线位置：X=100mm, 条件：励磁电流IB0.8A工作电

17、流I（mA）0.002.004.006.008.00霍尔电压U1(mV)0.00U2(mV)0.00(mv)0.002测量B与励磁电流IB的关系 位置：X=100mm, KH= mvmA·mT 条件：工作电流I=8.00mA励磁电流I B(A)0.000.200.400.600.80霍尔电压U1(mV)0.00U2(mV)0.00(mv)0.00(mT)0.003测量B沿X轴的分布 条件:励磁电流IB=0.80A 工作电流I=8.00mA KH= mVmA·mT X(mm)05.010.020.040.060.080.0100.0U1(mv)U2(mv)(mv)(mT)教师

18、签字 日期 八、数据处理（作图：用坐标纸）1. 霍尔电压UH与工作电流I曲线 （贴图） 2螺线管内磁感应强度B与励磁电流IB曲线（贴图） 3螺线管内磁感应强度B与管内位置X曲线（贴图） 九.思考并回答1.霍尔效应实验中，不等位电压是怎样形成的?如何消除其影响？2.在测霍尔电压时，有时电位差计始终偏向一侧调不平衡，则应该如何处理?成绩 实验8、麦克尔逊干涉仪的调整和使用学院 班级 组 号 姓名 学号 实验日期 书写要求： 字迹工整、清晰、铅笔书写文字无效 预习思考题预习什么是等倾干涉? M2镜的像平行于M1镜的实质是什么?本实验要求每“冒出”或“缩进”多少个暗环记录一次M1的位置? 共需记录多少

19、次? 为什么要记录双数个数据? 一、实验目的：二、实验内容：三、实验仪器与用具：四、 实验原理简述及光路图：五、实验步骤：六、本实验操作注意事项：操作七、原始数据记录与数据处理 测定光波长 （注1nm=10-9m）N1050100150200250d（mm）N2 300350400450500550d（mm）d（mm）d平均值 教师签名： 日期： 数据处理（公认值 He-Ne激光：0=632.8nm）：测量结果： 绝对误差： 相对误差： 八、问题讨论：1本实验中,粗调手轮和细调手轮的分度值分别是多少? 如何读数? 2为什么在测量时M2镜只能向一个方向移动? 为保证这一点,在转动手轮时要注意什么

20、问题?成绩 实验9、用光栅测光波波长学院班级组 号姓名学号实验日期 书写要求： 字迹工整、清晰、铅笔书写文字无效预习思考题预习1 分光计的调节有几步？各个步骤的调节目的是什么？2 在分光计上，为什么采用双游标读数？对同一光栅衍射条纹测量结果A、B游标读数之间有什么关系？ 一、实验目的二、实验仪器与用具（名称、型号及主要参数）三、实验原理简述（用简洁的文字及图示方法说明）四、实验步骤简述五、本实验操作注意事项注意：分光计望远镜任一位置可由读数装置（双游标）读出方位角值。读数装置由刻度盘与游标组成，刻度盘分为，最小刻度为半度（ ），小于半度则利用游标读数，游标上刻有30小格。故每一刻度对角度为，角

21、游标的读数方法与游标卡尺相似。望远镜转过的角度，则是同一游标两次方位角读数之差。在测读计算过程中，由于望远镜可能位于任何方位，故必须注意望远镜转动过程中是否越过了刻度零点。如越过了刻度零点，则必须按公式计算望远镜转角。操作六、实验原始数据记录 1. 光栅常数的测定谱线颜色（左）（右）绿光 由光栅衍射公式（）计算光栅常数： ， 和实验室给出值的误差 。 2.测定未知光的波长。用实验室给出的光栅常数，在K=±1时，测出汞灯的两条黄线和的衍射角. 由光栅衍射公式计算和（d= ）。 计算其误差。谱线颜色（左）（右）黄光（短、内侧）黄光（长、外侧）教师签字 日期 七、与理论值的对比理论值（nm

22、）实验结果（nm）绝对误差相对误差黄576.96黄579.07八、问题讨论：1调节望远镜光轴与仪器主轴垂直时用了“各调一半”的方法，它是一种典型的逐次逼近调节法，这种方法有什么优点？有没有其它更好的方法？2光栅方程要求光栅平面垂直于平行光，怎样检查和调节？成绩实验10、用阿贝折射仪测折射率学院班级组 号姓名学号实验日期 书写要求： 字迹工整、清晰、铅笔书写文字无效；预习思考题预习1 阿贝折射仪可以用来测量哪些物理量？其测量原理是什么？2 阿贝折射仪实验中，用白光照射时就不能观察到明暗半影，而将呈现一段彩色的区域，也就无法准确的测量液体的折射率。实验中怎样操作来得到明暗半影？这样操作后，阿贝仪测

23、量的折射率是针对哪种波长的光？3 什么是平均色散？一实验目的： 二实验仪器与用具：三实验原理简述及光路图：四实验步骤：五实验操作注意事项：操作六数据记录与计算（教师当堂签字方为有效，不得涂改）1.测两种物质的折射率并估算不确定度 （：取仪器刻度的的半刻度）待测物上切下切水酒精 2.测定平均色散值待测物正转反转A B水酒精 教师签名 日期 七、 思考并回答：1. 进光棱镜的工作面为什么是磨砂面？2.阿贝折射仪为什么会出现半影视场？画图说明。附录： 平均色散率的测定由于介质对不同色光的折射率不同，故复F D 光的色散色光进入介质将分解成单色光，叫做光的色散，如图所示。不同介质的色散本领不同，常用介

24、质对蓝光()的折射率和对红光()的折射率之差来表征色散特性。C测量方法如下： D1以两个不同方向转动色散手轮，使视场中的 明暗分界线无彩色为止，记下Z正和Z反,取其平均值Z=，并记下折射率。2 根据折射率值，在色散表的同一行中找出A和B值（若在表中二数值中间时用内插法求得）。3 根据Z值在表中查出相应的值（若Z在表中二数值中间时用内插法求得）。当Z>30时，取负值; 当Z<30时，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】测定蒸馏水的平均色散，测得：Z正=41.5，Z反=41.7，=1.3330。 则： Z=41.6 ，当=1.3330时，用内插法求得 （

25、当Z>30时，取负值 ） =0.024760.-032893×0.5717=0.00596 平均色散计算公式： ，当Z>30时，取负值，当Z<30时，取正值。附表 阿贝折射仪色散表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成绩实验11、用牛顿环测薄透镜曲率半径学院班级组 号姓名学号实验日期 书写要求: 字迹工整、清晰、铅笔书写文字无效预习思考题预习1. 什么是视差？使用读数显微镜进行测量时,如何消除视差?2. 什么是显微镜的空程误差？为了避免空程误差, 应该按怎样的顺序测量？一.实验目的:二.实验仪器与用具:三.实验原理简述及光路图:四.实验步骤:五.实验操作注意事项:操作六.数据记录与计算（教师当堂签字方为有效,不得涂改）=(589.3+0.3)nm （注1nm=10-9m）

29、暗环级数3029282726环的位置(mm)左右 (mm)(mm2)暗环级数2019181716环的位置(mm)左右Ln (mm) (mm2)- (mm2)(mm2) 教师签名 日期 数据处理: , , , , , 曲率半径的标准表达式: （P=0.683）, .七.问题讨论:理论上牛顿环中心是个暗点,而实际看到的往往是个有一定面积的斑,造成这种现象的原因是什么?对透镜曲率半径R的测量有无影响?为什么?成绩 实验12、模拟法描绘静电场 学院 班级 组 号 姓名 学号 实验日期 书写要求：字迹工整、清晰、铅笔书写文字无效； 预习思考题预习1用稳恒电流场模拟静电场的条件是什么？2等势线与电场线之间有何关系?一、实验目的：二、实验仪器及用具三、实验原理简述：四、 实验步骤：五、实验操作注意事项：操作六、 数据记录与数据处理1 模拟长同轴电缆中的静电场（描绘出静电场场强分布图） （贴图）2. 模拟长平行圆柱间的静电场（描绘出静电场场强分布图）（贴图）3. 平行板间的静电场 （描绘出静电场场强分布图）（选作） （贴图） 七、对实验结果进行分析并回答问题：1. 用电流场模拟静电场的理论依据是什么?2. 如果电源电压增加一倍，等位线和电力线的形状是否发生变化?电场强度和电势分布