大学物理实验考试必备

杨氏模量实验请在5分钟内调整好望远镜测量系统，要求目镜叉丝和标尺清楚，并使望远镜中观测到的标尺读数为0。请在5分钟内用相应量具测量钢丝直径和光杠杆的长度。请在7分钟内调整好望远镜测量系统，并测量加2个砝码和6个砝码时的标尺读数。钢丝杨氏模量的测量一、 注意事项用实验室准备的水平仪放置在平台上，调节支架底脚螺丝，确保平台水平。调平台的上下位置，使管制器顶部与平台的上表面共面。测量钢丝长度，应注意两端点的位置，上端起于夹钢丝的两个半圆柱的下表面，下端止于管制器的下表面。将光杠杆放置于平台上，旋松固定螺丝移动杠杆使其前两锥形足尖（或刀口）放入平台的沟槽内，后锥形足尖放在管制器的槽内，再旋紧螺丝。之后再调节平面镜的仰角使镜面垂直，即光杠杆镜面法线与望远镜轴线大体重合，按先粗调后细调的原则，使其能将标尺上的刻度反射到望远镜里，利用望远镜上的准星瞄准光杠杆平面镜中的标尺像。调节望远镜目镜看清叉丝，再调聚焦旋钮可以找到标尺，如果没找到标尺请不要过急调聚焦旋钮，重新瞄准光杠杆平面镜中的标尺像，重复以上调试。要注意：使标尺的像消除视差（即眼睛上下移动时，所看到的竖尺刻度像和叉丝之间应没有相对变动）。光杠杆、望远镜、标尺调整好以后，整个实验中防止位置变动。加减砝码要轻放轻取避免晃动、倾斜，使钢丝与管制器之间发生摩擦，待钢丝静止后（约2分钟左右）再读数。观测标尺时眼睛正对望远镜，不得忽高忽低引起视差。各手轮及可动部分如发生阻滞不灵现象，应立即报告老师解决。切勿过急操作损坏仪器。二、 维护与保养平面镜须防潮及注意清洁，不可用硬纸擦试。可用软毛刷轻轻拂去灰尘或用镜头纸擦试，切勿用手指接触镜片。望远镜要放在干燥通风、无腐蚀性气体的房间内，并要防止突然撞击和过度震动。光杠杆前后足尖须保持尖锐，用毕后需涂防锈油及加保护管。三、常见故障排除加减砝码时标尺读数不变，可能是管制器定位螺丝过紧应旋松一点，使管制器能上下自如移动。望远镜中标尺像一半暗、一半亮，像不清晰，原因可能是照明光线不强、平面镜不垂直、镜面镀膜损坏、标尺像不在平面镜正中、望远镜仰角偏高或偏低造成的，需增强光线、更换平面镜、重新调整找标尺像。望远镜仰角调不到位，原因是调仰角弹簧片变形，需报告老师拆开望远镜校正弹片。望远镜聚焦不好，可能是学生过急将调焦手轮拧坏，需报告老师拆开换齿轮。示波器实验请在5分钟内调出一个稳定的正弦波，要求幅度和周期均为3大格。请在5分钟内调出一个稳定的正弦波，并在答题纸张上计算改正弦波的周期。请在5分钟内调出一个稳定的正弦波，并在答题纸张上计算改正弦波的幅度。请在5分钟内调出频率比为Fy：Fx=2：1时利萨如图形，并在答题纸画出的图形。请在5分钟内调“8”字形的利萨如图形。请在5分钟内，利用信号发生器在屏幕上调出一条垂直线。请在5分钟内，利用信号发生器在屏幕上调出一条斜线。请在5分钟内，让信号发生器输出2KHz左右的正弦波，调出稳定的二个完整的波形后，请老师检查。再让示波器显示一条竖直亮线。交流电及整流滤波电路实验与示波器测量时间实验:由于这两个实验实验仪器基本都是电子仪器（示波器、信号发生器、数字电压表），所以在使用过程中请同学们注意使用安全，不要擅自接触仪器的电源插头，以免发生意外，如果感觉仪器不太好用请及时联系实验室老师加以解决。同时由于实验对象是大一的本科生，相当一部分同学以前很少接触到电子仪器，所以在实验过程中可能会出现各种问题，现根据经验将部分常出现的故障现象及排除方法写出来，供大家参考。一、示波器测量时间实验：现象：示波器屏幕上没有任何信号。可能的原因有：示波器的电源开关没有打开；亮度设置太低，请调节亮度旋扭，增加亮度；波形偏离屏幕显示区，请调节上下位移旋扭和左右位移旋扭，使波形在示波器屏幕中间区域显示；实验者可能将所用通道的接地旋扭按下了，这样信号就会对地短路，没有任何信号输入到示波器测量端，请将该旋扭弹起；仪器相关元件损坏，请联系实验室老师解决。现象：在做示波器测量时间实验中，所读波形周期与理论值相差太大。可能是由于：没有把扫描微调旋扭置于校准的位置；该旋扭位于时基旋扭下方，请将其右旋到底；如果所测周期与理论值相差5倍左右，请看一下是不是将5扩展档按下了？如果按下该档，实际时基量程只有所标的五分之一，请把旋扭弹起，或者在按下的情况下，按实际时基量程的五分之一计算即可，(该旋扭位于时基旋扭的上方)。所用信号源输出的实际频率不是实验内容的测量点频率，请注意信号源频率直接从右方LCD显示读出即可，不需将结果再乘以所用频率档；例如：信号源显示为199Hz，所用频率档为X1K档，那么信号发生器最终输出的频率是 199Hz，而不是199KHz(199x1KHz)。现象：在做示波器测量时间实验中，所读波形Vpp(峰峰值电压)与理论值相差太大。可能由于：没有将相关电压灵敏度微调旋扭右旋到校准位置，该旋扭位于电压灵敏度旋扭的下方；所用的电压灵敏度量程与所用通道不一致，比如用通道1(CH1)测量电压，记录时误读了通道2(CH2)的电压灵敏度量程。现象：实验中示波器显示的待测波形老是在屏幕上移动，测量不方便。可能由于：你所用的通道与垂直方式选择档位、触发源选择档位不一致。例如：如果实验者用通道1测量数据，请保证垂直方式置于通道1位置，同时触发源档位也应置于通道1位置，否则波形可能不稳；如果上面档位正确，请调节电平旋扭，该旋扭能调节触发电平值的大小，使待测波形稳定；现象：在用李萨如图形测公共信号源频率时，没有出现图形。可能由于：你所处的这一排(5人)实验者中，可能有同学将测量探头的正负极与木方盒上的正负极接反，从而将公共信号源输出短路，自然没有李萨如图形出现，请同学们检查自己有没有接错；公共信号源电源开关没有打开，因此没有向外提供输出信号；测量用探头(有红、黑两个鳄鱼夹)损坏，请找实验室老师调换一根；现象：在用李萨如图形测公共信号源频率时，李萨如图形有明显拐点；与理论不一致。可能由于：信号发生器的波形选择不是正弦波，由于公共信号源输出的是正弦波信号，所以应保证本地信号源输出的也应是正弦波信号。现象：示波器器的扫描时基线有点倾斜，不水平。解决：请调节光迹旋转旋扭，找实验室老师解决也可，需一支小型一字形螺丝刀。现象：示波器显示波形较模糊。可能由于：（1） 示波管老化；（2） 请调节聚焦旋扭。二、交流电及整流滤波电路实验示波器使用出现的问题请参阅上面内容。现象：测交流电电压时，数字万用表上显示的电压有效值与理论相差太大。可能由于：（1） 没有将数字万用表的测量表笔与输出按线柱良好接触；（2） 正弦交流电压波形的Vpp（峰峰值电压）应以示波器观察为准，而不应该以信号发生器右边LCD显示的电压为准，这是由于信号发生器输出的频率显示较准，而电压显示值与实际输出峰峰值有一定误差。现象：做整流波形的测量时，在示波器上没有看到对应的半波或全波整流的波形。可能由于:（1） 信号发生器输出测量线损坏，请找老师更换一根；（2） 误将信号发生器输出的正弦波信号按到电路板的输出端，正确的情况是应该接到电路板的“信号输入”端，电路板上有标识；（3） 实际所用电路中的整流二极管损坏；请联系老师更换元件；（4） 信号发生器输出正弦波信号的峰峰值太小，本实验为10V；（5） 信号发生器波形选择开关，应该把正弦波旋扭按下，如果波形选择的三个按扭一个都没选择，信号源就不会有任何的信号输出。本实验应把正弦波旋扭按下。（6） 信号发生器的衰减开关一般情况不要使用；如果不慎选择，输出信号电压将按比例衰减。20dB档：将输出信号电压衰减10倍；40dB档：将输出信号电压衰减100倍；60dB档：将输出信号电压衰减1000倍。现象：做整流波形的测量时，观察不到半波整流波形（没有二极管截止时对应的零电平）。可能由于：信号发生器的直流电平调节旋扭打开了，请关闭。否则，信号发生器输出的波形的直流电位将会整体变高或变低。与我们理论要求的信号输出条件不一致，从而造成在信号的负半周，由于电平仍为正值，二极管并不截止。三、实验仪器维护：实验做完请把仪器关闭，避免仪器长时间工作。由于电子元件都有一定的使用寿命，在无人使用时，请关闭仪器长时间不用时，最好用布遮盖仪器，以免进入灰尘。灰尘过多，在阴雨天气，容易受潮而使仪器工作时发生短路而损坏。示波器在使用时，应该告诉同学避免在屏幕上长时间出现一个亮点的现象，应该扫描出时基线。长时间出现亮点，会加速示波管老化过程。做实验过程中也应该提醒同学们尽量不要把亮度调得过大，否则长时间观测对实验者眼睛及仪器本身都有损害。由于仪器工作时间较多，要定期检查相关旋扭，尤其是波段开关，看是否错位，所对应的电压、时间、频率值是否与输出吻合。若有误差，要及时加以调整。惠斯登电桥实验请在8分钟内，完成平时电桥电路接线。请在8分钟内，在第一题基础上，完成比例K=R1：R2=1时电桥调平衡，记录Rs值。请在8分钟内用箱式电桥测量R1的电阻，要求测量精度最高。请在8分钟内，按书上测微安表内阻图接线。请在6分钟内，按下图之一接线双臂电桥测低电阻电阻按照阻值大小可分为高电阻（100KQ以上）、中电阻（1〜100KQ）和低电阻（1Q以下）三种。一般说导线本身的电阻和接点处引起的电路中附加电阻约为0.001Q左右，这样在测低电阻时就不能把它忽略掉。对惠斯通电桥加以改进而成的双臂电桥（又称开尔文电桥）消除了附加电阻的影响，适用于10-5〜102Q电阻的测量。本实验要求在掌握双臂电桥工作原理的基础上，用双臂电桥测金属材料的电阻率。本实验所使用仪器有双臂电桥（QJ36型）、直流复射式检流计（C15/4或6型）、JWY型直流稳压电源（5A，15V）、电流表（5A）、标准电阻（0.001Q）、低电阻测试架（待测铜、铝棒各一根）、千分尺、超低电阻（小于0.001Q））连接线、双刀双掷换向开关、导线等。一、注意事项1..电流表使用应放在水平位置，并尽可能远离强电流导线和强磁场，以免产生附加误差。电流表使用前应先利用表盖上的零位调节把指针调到零位。电流表应串联接入线路，同时在接入线路前必须对电路中的电流强度有所估计，以免过载而使仪表损坏。根据电流回路图接线，标准电阻和未知电阻接于电流回路中为电流头，接于电压回路中为电压头。调节平衡时，严禁将双臂电桥“粗”、“细”按钮同时锁住。按线路图注意双刀双掷开关的连接方法。在不进行测量时将开关断开。使用检流计前用*1档校准零点，实验时先用0.01档开始调节，若光点偏转不大，可逐步调至高灵敏度档。检流计使用完毕后请拔到“短路”档并关闭电源。二、非仪器故障解决方法：双刀双掷开关稍碰一下看电流表无指示，原因可能是待测金属棒与支架刀口没压紧、端头没有顶到位、锁紧螺丝没拧紧或是导线断开，需断开开关重新固定或换导线解决。按下双臂电桥“粗”调按钮，检流计光标往一边偏，原因可能是标准电阻和未知电阻的电位极性接反，需重新按线路图电流回路顺序连接线路。按下“粗”调按钮，检流计光标不动，原因可能是接线柱接头没拧紧或断开、双刀双掷开关没闭合，需拧紧导线接头或换导线、闭合双刀双掷开关。三、 维护与保养仪器应保存在周围气温自100C至400C及相对湿度不超过85%的室内，且空气中应不含有腐蚀气体及其它有害杂质。电流表在不使用时应放在封闭的柜子及仪表配套的外套内。电流表必须小心轻放避免仪表受到强烈震动。双臂电桥“粗”、“细”按钮测量完毕后必须将按钮放松。四、 AC15/3-6检流计的注意事项、维护与保养，请参照光学部分的检流计霍耳实验请在10分钟用外置双刀开关代替仪器上的双刀开关实现霍耳电压测量换向功能。请在5分钟内测量霍耳电流为8毫安，螺线管电流为0.8A时的霍耳电压平均值。霍尔效应当载流导体处在磁场中时，若磁场方向和电流方向垂直则在和磁场，电流方向都垂直的方向上出现横向电场称之为霍尔效应。实验仪器为一组合仪器、实验台由电磁铁(2500GS/A)、霍尔样品和样品架、双刀双掷开关构成。测试仪由励磁恒流源、样品工作恒流源、数字电流表、数字毫伏表等构成。由于仪器为成套组合，损坏后没有多余配套替换所以请大家留意。一、实验注意事项：实验台三个切换开关、接线柱接线时切忌过分用力，以免影响仪器使用寿命。样品通过调节架一定要使之处在磁场的中心位置上，否则会影响数据的准确性。测试仪上的励磁电流、样品工作电流调节器为两个多圈电位器，易损坏。在实验中调节时不要太快，旋到头时忌继续用力，否则会造成仪器的损坏。二、仪器故障排除：霍尔电压、不等位电势显示不稳定，检查切换开关及接线柱是否牢固。电流显示不稳定及调节时无变化，一般情况下可能多圈电位器损坏更换即可。无霍尔电压：若其它方面无问题可能霍尔元件已损坏，需更换。电位差计实验请在10分钟内，连接校准线路，并校准电位差计，假设实验室室温是20°C。请在10分钟内，在第一题基础上，连接测量电路，被测电阻箱取50欧姆，用电位差计测量一次电压值，并记录相应的电流表读数。请在15分钟内，连接校准线路，并校准电位差计。并测量给定的仪器（实验室自制）的小电压值。用直流电位差计精确测量电压直流电位差计精确测量电压是利用直流补偿原理制成的一种仪器，补偿法是一种比较测量法。用电位差计测量电压，是将未知电压与电位差计上的已知电压相比较，它不像伏特计那样要从待测线路中分流，因而不干扰待测电路，测量结果仅仅依赖于准确度极高的标准电池、标准电阻和高灵敏度的检流计。它的准确度可以达到0.01%或更高，是精密测量中应用最广泛的仪器。实验中电路由UJ31型低电势直流电位差计、AC5/2型直流指针式检流计、YJ24型品体管稳压电源、饱和标准电池、电阻箱、标准电阻（0.1Q）、70Q电阻、单刀单掷开关、连接导线等组成。

检流计I未知标准标准X0,001mV检流计I未知标准标准X0,001mV苫知廿。,，x粗中短路电位差计面板图一、注意事项按线路图要求连接线路，品体管稳压电源、饱和标准电池、未知电阻和标准电阻连接到电位差计时注意电压头的正、负极性。电位差计面板图Ea=(5.7-6.4)V是连接品体管稳压电源。线路经检查正确后，方可打开电源，以免烧毁电源。实验中电位差计D（用x1档）、K旋钮不能放在“断”位置。测量前必须先调节检流计零点（将小旋钮移向“白色圆点”），再校验电位差计“标准”。（调节“粗”“中”“细”旋钮）调节平衡时，严禁将检流计的“电计”按钮及电位差计的“粗”、“细”按钮同时锁住，以免损坏检流计。先按下“粗”并转一角度锁住，同时用于压住“电计”调节读数盘以防指针急速偏转立即松手，估祢一下电压值再进行“细”调。晶体管稳压电源没有连接电位差计时，请不要打开电源，否则会烧毁电源。请避免使用O.OOlmV大盘的空档，造成测量过程中检流计指针突然不动。二、 常见故障排除：检流计指针往一边偏，原因是标准电阻和未知电阻正、负极接反，需重新按线路图电流回路连接线路。检流计指针左右晃动不停，原因可能是晶体管稳压电源电压不稳或超过6.4V电压需修理。测量过程中检流计指针突然不动，原因可能是要避开使用O.OOlmV大盘的空档、单刀开关没有闭合、接线柱没拧紧或断开；需闭合单刀开关、拧紧接头或换导线。三、 维护与保养流计在周围空气自1OOC至35OC，相对湿度8O%以下的室内应用，空气中不应有可致腐蚀的有害杂质。将小旋钮移向白色圆点位置，并用零位调节器将指针调零。检流计指针摆动不停，用于轻触几下“短路”按钮指针立即停止，手松开。检流计使用完毕后必须将小旋钮移向“红色圆点”位置，同时将“电计”按钮放松。电位差计使用完毕后必须将“粗”、“细”按钮放松，K旋钮放在“断”位置，读数盘恢复到零位。伏安特性请在8分钟内连好线性电路的测量电路，要求电压表开关置于内接法。请在8分钟内，按外接法电路接好电路，测量一次被测电阻的电流和电压值，并计算电阻值。（在答题纸上记录被测电阻上色环的排列顺序，金色为第四环）。图6测晶体二极管正向伏安特性的电路请在8分钟内连好二极管正向时的测量电路，测量一次电流值和电压值，要求30＜电流值＜50毫安。4.请在6分钟内，按下图之一接线静电场请在15分钟内电源电压U。调到12伏，测量电压为2伏的四个点，测量半径的平均值和该半径平均值对应的理论值。电子和场请在15分钟内，调节加速电压v2和聚焦电压％，使电子束的电聚焦，测量v2和v1的值，重复测量四次，计算（v2/V］）1/2的平均值。请在15分钟内，调节v2和v1使电子束聚焦，调节Vd使电子束的水平偏转，以Vd为零伏时光点位置为格数的起始点。记录屏幕上偏转的格数D和相应的偏转电压Vd，X测量6次。 X分光计请在15分钟内，调到能在平面镜的两面都能看到绿色的“十”字叉丝，黑色和绿色的叉丝要清楚。请在15分钟内，（教师调到两面都有叉丝的前题下，或在第一题基础上），调节望远镜和载物台的轴线垂直。黑色和绿色的叉丝要清楚。请在10分钟内，调节狭缝约1〜2mm宽，清晰，垂直，关于中间水平线对称。读出此时对径方向分光计的读数两个。请在15分钟内，在第一步基础上，测量三棱镜的顶角。请在15分钟内，在第一步基础上，测量三棱镜的最小偏向角角。分光计现象：接通电源，照明灯不亮原因：变压器内部线脱落或烧坏；小灯珠烧坏。排除方法：线脱落，只需焊接一下，烧坏的只能更换。现象：绿色（黄色）亮十字像亮度不均匀：原因：光源和小棱镜错位。排除方法：将整个目镜组从移动套上旋出，旋松三个螺钉，照明组拉出目镜组，调整分划板组的位置，使小棱镜进光的方向对准目镜组的小圆孔，重新按装即可看到均匀的绿色（黄色）亮十字像。现象：转动手轮失去调节狭缝片的作用原因：带孔小螺母松排除方法：旋出光缝盖板上的两个螺钉，取下光缝盖，旋出调节手轮上的带孔小螺母，反向转动螺杆，使滑块紧靠固定块，左手大拇指按住滑块，右手正向转动小手轮，使小手轮轴向串动量最小，然后左手握住小手轮，旋紧带孔小螺母，此时正向转动小手轮狭缝片应平稳张开，最后装好狭缝盖板。现象：两游标对径误差＞5’原因：游标固定螺钉松动排除方法：游标甲的外径离开度盘内径0.03mm先固定好，对准零度，锁紧各固紧螺钉，调整游标乙对准180度土5’，然后游标甲转到90度，游标乙应在270度土5’内为合格。现象：载物台脱位原因：载物台和轴心的螺细拧脱位排除方法：用捏子把轴心螺丝从孔中拉上来，用左手食指和大拇指捏住螺丝，右手将载物台中心的螺纹和螺丝，按水平方向旋上即可。现象：望远镜的仰角调节螺钉和平行光管的仰角调节螺钉失灵。原因：弹片失灵排除方法：更换弹片牛顿环1.请在10分钟内，调出牛顿环，测量第10环的直径。超声波在空气中的传播速度实验实验故障现象及排除方法：现象：用驻波法测声速时，移动换能器，示波器接收到的输出电压波形无大小变化。可能由于：测量线损坏，请联系实验老师更换；射换能器和接收换能器不垂直、不平行；示波器相关功能档位设置不合适；信号发生器输出频率偏离换能器固有谐振频率太大；现象：用相位法测声速时，李萨如图形只在一个方向大小变化，无法判定相位差。可能由于：(1)示波器工作方式未置于“X-Y方式”;(2)示波器通道1(CH1)、通道2(CH2)测量端分别接发射换能器输入端和接收换能器输出端，检查是不都是接到一个端口造成该现象；三、仪器维护：凯特摆在长期不使用时，要在刀口处加入润滑由，然后用布盖住防尘，摆捶要取下，摆最