大学物理实验讲义

试验目的试验介绍测量固体和液体密度的两种方法，流体静力称衡法和比重瓶法，通过试验除了要把握这两种方法外，还要娴熟地把握物理天平的调整和使用方法。试验仪器物理天平(附砝码)、烧杯、温度计、酒精、蒸馏水、待测物。仪器介绍1中心和两端各有一个刀口(图中2)，中间的刀梁上装有可以移动的游码(图中5)，用于称量1相当于在右盘中加了1克的砝码)，横梁等分205小格，因此，游10毫克的10毫克。常见物0.5千克(500克)。横梁中部还装有竖直向下的指针(图中7)，与支柱上的指针标尺(图中8)相对应，用以指示的螺杆、螺母(9)，支柱后面装有水平(图中12)来调成天平底板水平、支柱铅直，在天平的底座上，左侧称盘的上方还有一个可以放置物品的托架(15)。

1.横梁2.刀口3.支柱4.刀垫5.游码6.游码标尺7.指针8.指针标尺9.平衡螺丝10.水平仪11.底盘12.调整螺丝13.秤盘14.挂钩15托架16.重心螺丝17.止动旋钮1物理天平的构造标志天平规格性能的除了“最大称量”以外，还有游标的分度值以与“感量”或“灵1克(0.1克)要把游码移动几格就能使天平到达平衡，从而提高测量的效率。物理天平的操作步骤如下：1、调整底座螺丝，直到水平仪中的气泡位于水平仪中间，则说明天平座位水平了、支柱铅直和刀垫水平了。2、调整零点，把称盘挂在横梁两侧的刀口上，并把游码放在零位，然后将止动旋钮(图中16)顺时针方向旋转支起横梁，用水平调整螺丝调好天平的平衡，调整后即把止动旋钮逆时针转动复位，放下横梁。3、称衡时，物体放在左盘，砝码放在右盘，进展称衡，留意，加减砝码和移动砝码，都必须使用镊子，严禁用手！选用砝码时，应遵循原则，直至最终利用游码使天平平衡。每次增减砝码，均需先放下横梁，要推断天平是否平衡的时候，才支起横梁称衡，寻常的大局部时间都要放下横梁！切记！以保护好天平刀口不受磨损，保证天平有足够的灵敏度。4、完成全部称衡后，用止动旋钮放下横梁，并把称盘摘离刀口，游码复零，砝码归盒盖好。试验原理设物体的质量为m，体积为V，则其密度ρ为ρ=m/V (1-1)天平吊丝水被测物天平吊丝水被测物流体静力称衡法①固体密度的测定1对于外形不规章且不溶于水的固体法。设用物理天平称衡一外形不规章的固体，称得其质量m，然后将此固体完全浸入水中称衡，如图1-2所示，称得其质量为m，则固体在水中所受浮力F为1F=(m-m1)gV式中g为重力加速度，m1g称为该固体浸入水中的视重。设固体的体积为，水的密度为ρV0固体在水中所受浮力等于它所排开水的重量，即F=ρ0Vg0因此有: V=(m-m1)/ρ0

(1-2)

1-2将(1-2)式代入(1-1)式，即得:ρ=mρ/(m-m) (1-3)x1 0 1因水的密度与温度有关，故应依据试验时的水温，在附表中查出相应的ρ值。0②液体密度的测定依据(1-3)式，假设将该物体再浸入待测液体中进展称衡，设称得其视重为m，则2x2(m-m2)g=ρVg (1-4)x2由(1-2)式和(1-4)式可得:ρ

=ρ(m-m)/(m-m) (1-5)x2 0 2 1因此只要再测出m，依据(1-5)式，即可求得该液体的密度ρ2 x2用比重瓶(1-3)测液体的密度设空比重瓶的质量为m，布满密度为ρ待液体时的质量为m度1-31 x3 23的蒸馏水时的质量为m，比重瓶在该温度下容积为V，则3ρ=(m-m)/V， V=(m-m)/ρx3 2 1 3 1 0ρ=ρ(m-m)/(m-m) (1-6)x3 0 2 1 3 1ρ可依据试验时的水温从附表中查出，由上式即可求出待液体的密度ρ。0 x3试验内容与步骤：一、生疏物理天平的构造原理与其使用方法和操作规程。调成天平的水平，并检测其零点和灵敏度C。记录天平的感量：二、测量铜的密度：〔1〕用游标卡尺测量规章铜管的密度：铜管的内径d、外径D和高H，计算铜管的体V，计算其密度与标准差。1测量规章铜管的体积和质量nd/mm外径D/mmH/mmm/g1234456平均值标准差V4m

H(D2d2)4(m)24(m)2(H)2(2D)2(2d)2mHDd m

)2(VV

)2结果：铜的密度为：ρ=〔2〕用流体的静力称衡法测量固体铜的密度，计算试验结果与标准差和不确定度，并与规章铜管的密度比较。计算公式：ρ=ρ

m/(m－m1)铜 水1式中：m—待测物在空气中的质量m—待测物在水中称衡的质量ρ—当时水温度下水1水的密度。m(g)Δm(g)Δm(g)m1(g)Δm1(g)t水℃Δt℃ρ(kgm-3)水2 m(m)22m(m)211(m(m)2(m)2m2(m)2水 (mm)2 1 11结果：铜的密度为：ρ=三、测液体密度：用静力称衡法测液体密度1待测物：酒精 借用固体：铜圆柱的m、m1。计算公式：ρ=ρ

(m－m2)/(m－m1)液 水式中：m—借用固体在空气中的质量；m1—借用固体在水中称衡的质量；m2—借用固体在液体中称衡的质量；ρ水

—当时水温度下水的密度；m1、m2可利用表2中的结果。表3用流体的静力称衡法测量固体铜的密度：mm(g)Δm(g)m1(g)Δm1(g)m2(g)Δm2(g)t酒℃Δt℃ρ(kgm-3)水2 计算：ρ=ρ(m－m)/(m－m2 酒精 水2m(m)22m(m1) 22 (m)221m2(m (m -m)2(m)2(m-m)2(m)2(m-m)2(m)2 水(m -m)2 2 11

1 1 1 2结果酒精的密度为：ρ=酒精〔2〕用比重瓶法测量液体的密度。设空比重瓶的质量为mρ

待液体时的质量为m1 液 23蒸馏水时的质量为m，比重瓶在该温度下容积为V，则3表4用流体的静力称衡法测量固体铜的密度：m1(g)Δm1(g)m2(g)Δm2(g)m3(g)Δm3(g)液 计算：ρ=ρ(m2-m1)/(m3-m1液 2

2

2误差：

m1

(m)21

m2

(m)22

m3

(m)23水2(mm)水23 1

(m2

m)2(m3

)2(m3

m)2(m1

)2(m1

m)2(m)22 3结果为：ρ=液试验二 用惠斯通电桥测电阻试验目的1、了解惠斯通电桥测电阻的根本原理与使用方法；2、学会组装电桥，并用之测量电阻。试验仪器惠斯通电桥、直流电源、检流计电阻、开关和导线等。试验原理电桥是电磁学根本测量仪器之一，它主要用来测量 图2-1(也即平衡法)(如标准电阻、标准电容等)；电位差检测器(如检流计、示波器等)。下面介绍测电阻所常用的电桥电路。E0 1 2 电桥电路简称电桥，四个电阻R、R、R、R(称为桥臂)接成一个闭合导体系统(如图2-1)。这系统的两个对角相互连接，且在一对对角之间接入检流计G、限流电阻RG和开关KG，而在另一对角间接入电源、开关KE和限流电阻R，就构成了所谓的“桥路E0 1 2 电阻任意选定的，那么桥路b,d两端的电压并不相等，检流计中就会有电流流过，显示桥路不平衡，只有在R2/(R1+R2)=R3/(R3+R0) (2-1)的状况下，b,d两点的电位才相等，电桥到达平衡。假设其中R1=Rx是未知电阻，则利用分比定理简化后可得R1=Rx=(R2/R3)·R0 (2-2)RxR2/R3R0的乘积(R0/R3R2的乘积)。也就是说在三个电阻中，实际上只要知道一电阻的数值(必需是Rx邻近的一个电阻)，而其它两个电阻只需知道它们的比值就能求得未知的电阻了。通常称R2、R3为比例臂，R0为比较臂(或R0、R3R2为比较臂)。所以，电桥由四臂(测量臂，比较臂和比例臂)与检流计，电源三局部组成。与检流计串联的限流电阻RG和开关KG的作用是在调整电桥平衡时保护检流计，不使其在长时间内有较大的电流流过而遭损。随着电桥的渐渐趋于平衡，RG的值可相应减小，直至为零，此时KG可较长时间接通。滑线式(又叫板式)惠斯登电桥的构造如图2-2所示，其根本特征是承受一根均匀电阻丝RxRGGR0BARRxRGGR0BAR(1 1l)DR(l)2 2C2

，而D点是可沿电阻丝AC滑动的。K E 图2-2 RER 1 2 1 x 1 0 2 1 2 x 1 0 1由于电阻丝处处均匀，所以比率臂的比率为：R/R=l/l,D，使D点位置转变，当电桥平衡时，R=lR/l,l+l=l为定长，故有R=lR/(l-l)，试验时适中选择阻值，然后通过转变lR 1 2 1 x 1 0 2 1 2 x 1 0 10 1 x试验内容与步骤：(1)用滑线式惠斯登电桥测量电阻Rx①按图2-3G的指针调零(要求把指针、零刻度线、指针在镜子的像的三线重合)。③读出待测电阻的标称值，填到记录表格左上角的格中，然后选取R0的大小与待测电阻的标称值成肯定的比例(例如取1:1)。④接通电源，将触头D由AC线的中点稍向右端(或左端)移动，并轻快地按一下D键(一触即离)，同时留意观察检流计指偏转方向，然后把触头DAC中点稍向左端(或右端)移动，假设按下触头D时，R 检流计指针偏转与上一不同，说明电路正常，可以进展试验。⑤按住触头D，并在AC线滑llR 1 2 0 x重复上述步骤。⑧转变电源极性，重复上述过程。⑨求四次测量结果的平均值并计算误差。⑩撤除联线，整理好仪器和导线。1用滑线式惠斯登电桥测量电阻RRx的标值为：R0(Ω)电源正接电源反接换臂前换臂后换臂前换臂后l(mm)1l mm)2(平均值Rx(Ω)R(Ω)x误差ΔRx(Ω)R(Ω)x计算公式：-xx正反接换臂前Rx=(l1/l2)·R0正反接换臂后Rx=(l2/l1)·R0，依据误差公式(1-1)知Δ-xxRx=Rx R

，依据误差公式(1-7)RRR=xRR=

R

的平均值。结果表示为：±Δx x8个电阻(先要看清仪器盒盖内外的说明再进展测量)记录好待测电阻标称值的大小KE直线电桥l1RxKE直线电桥l1RxGl2R0KE直线电桥l1R0Gl2RxKE直线电桥l1l2GR0 RxKE直线电桥l1l2GRx R0正接换臂前 正接换臂后

反接换臂后

反接换臂前表2用箱式电桥测量8个待测电阻阻值〔标称值= 〕序数倍率示数测量盘示数待测电阻实测值

1 2 3 4 5 6 7

平均值平均值标准差留意：测量盘示数必需有四位数，即大于1000Ω，因此测量前要依据待测电阻称值考虑好比例臂和倍率该选多大值，依据待测电阻标称值=测量盘示数×倍率，把测量盘示数和倍率预置好才开头测量。平均值标准差要计算AB类和合成不确定度。x 结果表示为：R±Uc(Rx 思考题：1、用滑线式电桥测量电阻，它平衡的条件是什么？滑动触头在什么位置时，测量的精度最高？为什么？2、转变电源极性对测量结果有什么影响？试验三单摆的设计与争论(设计性试验)试验简介单摆试验是个经典试验，很多著名的物理学家都对单摆试验进展过细致的争论。误差的来源与进展修正的方法。设计任务与要求1、用误差均分原理设计一单摆装置，测量重力加速度，测量精度要求g2%。g2g求。3设计的原理思想θLmgsinθθLmgsinθθmg mgcosθ<5°〕时，可以证明单摆的周期TLgT2Lg

〔1〕g42L 〔2〕T2Lg测量得出周期T、单摆长度L，利用上面式子可计算出当地的重力加速度g。从上面公式42T2L具有线性关系，即T2

L。对不同的单摆长度L测量得出相对应的周期，可gT2～L图线的斜率求出g值。测量方案的制定和仪器的选择本试验测量结果的相对误差要求2g的相对误差为(L)(L)2(2t)2Ltg

从式子可以看出，在ΔL、Δt大体肯定的状况下，增大Ltg(

L)2(1%)2，L本试验中单摆的摆长约为100cm,可以计算出摆长的测量误差要求为ΔL<1cm,应选择米尺测t(2

)2(1%)21m2t秒，可以计算出周期的测量误差要求为Δt0.01s0.01s相当不而可以承受连续测量多个周期来减小每个周期的误差0.5s72试验步骤的设计1、 测量摆长L：取摆长大约1m，测量悬线长度l0

六次与小球直径D六次，求平均得LlD0 22、 粗测摆角θ：应确保摆角θ<5°。3、 测量周期T：计时起点选在摆球经过平衡位置的时刻，用停表测出单摆摇摆50次的时间T50，共测量6次，取平均值。4、 计算重力加速度：将测出的和T50

代入g42 L 中〔其中n为周期的连续测(T/n)2n量次数〕，计算出重力加速度g，并计算出测量误差。5、用金属作为摆线，以转变摆线的质量，以争论摆线质量对测g6、用乒乓球作为摆球，形容空气浮力对测g影响试验记录和数据处理1g

ld3-2对摆长为L5的状况下，测量连续摇摆n说明：1摆长L2)/2(212时，5(3(4)当摆锤过平衡位置O(5n值，应在计时开头时数“零1，2，…..，n。试验记录和数据处理1、用米尺(量程：2m，分度值：1mm)测摆线长2、用游标卡尺(量程：125cm，分度值：0.02mm)测求的直径d3、用电子秒表(分度值：0.01sn=50t1用细作为摆线，用金属球作为摆球，测g测量次序12345平均U(A)U(B)U(C)l(cm)101.55101.45101.40101.60101.50101.500.040.580.58d22.1622.1822.2822.1622.1422.180.020.010.03l-d/2(cm)100.44100.34100.29100.49100.39100.390.040.580.58T50(s)100.78100.50100.50100.63100.81100.640.070.010.07l=1.0039±0.04(m) t=100.64±0.07(s)g42L 42

L =9.78ms-2T2 (TnU(L)

/n)2U(t)U(g)g (

)2(2 )2

=0.06ms-2L t试验结果g=g±U(g)=9.78±0.06(ms-2)=9.78(1±0.6%)(ms-2)评价本地重力加速度的公认值为：g0=9.79ms-2┃g-g0┃/U(g)=0.14<3试验结果可取。2g按单摆理论，单摆摆线的质量应甚小，这是指摆线质量应远小于锤的质量。一般试验0.3g的影响很小，在此试验的条件下是感受1/30参照上述“1”去测g。2用金属作为摆线，以转变摆线的质量，以争论摆线质量对测g测量次序12345平均U(A)U(B)U(C)l(cm)101.15101.05101.00101.20101.10101.100.040.580.58d21.9821.9221.9021.9421.9221.930.010.010.02l-d/2(cm)100.0599.9599.91100.10100.00100.000.030.580.58T50(s)98.8198.7598.5798.6598.6898.690.040.010.04l=1.0000±0.03(m) t=98.69±0.04(s)

L

L =10.13ms-2U(g)

T2 (Tn

/n)2

g(g(U(L))2(2U(t))2Lt

U(g)=0.06ms-2试验结果g=g±U(g)=10.13±0.06(ms-2)=10.13(1±0.6%)(ms-2)评价本地重力加速度的公认值为：g=9.79ms-2┃g-g/U(g)=5.79>30 0验结果不行取。3g在单摆理论中未考虑空气浮力的影响。实际上单摆的锤是铁制的，它的密度远大于空气密度，因此在上述测量中显示不出浮力的效应。为了显示浮力的影响，就要选用平均密度很小的锤。在此用细线吊起一乒乓球作为单摆去测g，和上述“1”的结果相比。由于除去空气浮力的作用，还有空气阻力使乒乓球的摇摆衰减较快，另外空气流淌也可能有较大影响，因此测量时改为测量303用乒乓球作为摆球，考察空气浮力对测g测量次序12345平均U(A)U(B)U(C)l(cm)101.00101.30101.50101.25101.35101.280.080.580.58d37.3837.2037.5637.4037.7037.450.080.010.09l-d/2(cm)99.1399.4499.6299.3899.4799.410.080.580.58T30(s)61.0461.1961.1661.0061.0961.100.040.080.09l=99.41±0.08(m) t=61.10±0.04(s)

L

L =9.46ms-2(U(L)(U(L))2(2U(t))2Lt

T2 (Tn

/n)2 =0.60%g

U(g)=g*0.6%=0.06ms-2试验结果g=g±U(g)=9.46±0.06(ms-2)=9.46(1±0.6%)(ms-2)评价本地重力加速度的公认值为：g=9.79ms-2┃g-g┃/U(g)=5.79>30 0验结果不行取。试验结果分析：1g=g±U(g)=9.78±0.06(ms-2)=9.78(1±0.6%)(ms-2)可以看出测量0.6%符合试验设计的测量精度要求g2%，且通过与公认值比较也说g明此试验测量结果可取。23)，摆长缩短，LL实，把Lg=πn2/2使得算出的重力加速度比本地的g3、当用乒乓球作摆球时，由于乒乓球受空气阻力作用，恢复力减小(如图4)，单摆的T>T实，把Tg=πn22使得算出的重力加速度比本地的g3-3

实际质心测量质心实际质心

实际恢复力阻力理论恢复力3-4试验四 落球法测定液体的粘度试验简介的物体减速，其大小与接触面面积以与接触面处的速度梯度成正比，比例系数称为粘度。可以有以下几种方法〔1〕泊肃叶法，通过测定在恒定压强差作用下，流经一毛细管的液体流量来求2〕外筒作匀速转动，测内筒受到的粘滞力矩〔〕阻尼法，测定扭摆、弹簧振子等在液体中运动周期或振幅的转变〔〕落球法，通过测量小球在液体中下落的运动状态来求。对液体粘滞性的争论在物理学、化学化工、生物工程、医疗、航空航天、水利、机械润滑和液压传动等领域有广泛的应用。试验目的依据斯托克斯公式用落球法测量蓖麻油的粘度，学习并把握测量的原理和方法。仪器和用具玻璃圆筒〔高约50c，直径约5c平或比重计、温度计、小球6个〕直径约1~2m、镊子、漏勺、待测液体〔蓖麻油。试验原理当半径为r的光滑圆球，以速度v在均匀无限宽广的液体中运动时，假设速度不大，球也很小，在液体中不产生涡流的状况下，斯托克斯指出，球在液体中受到的阻力F为F6vr〔4-1〕式中F的大小和物体运动速度成比例。当质量为mV的小球在密度为〔1〕重力mg〔2〕液体的浮力Vg〔〕液体的粘性阻力vr。这三个力都作用在同一铅直线上，重力向下，浮力和阻力向上〔如图4-1〕球刚开头下落时，速度v很小，阻力不大，小球作加速下降。随着速度的增加，阻力渐渐加大，速度达肯定值时，阻力和浮力之和将等于重力，那时物体运动的加速度等于零，小球开头匀速下落，mgVg6vr此时的速度称为终极速度，由此式可得(mV)g6vr4将V

3

代入上式，得4m r34 36vr

g〔4-2〕r由于液体在容器中，而不满足无限宽广的条件，这时实际测得的速度v0和上式中的抱负条件下的速度v之间存在如下关系：rvv

2.4

r3.3 )〔4-3〕0 R h4式中Rh为筒中液体的深度，将式4-〕代入4-，得出4(m r3)g3.3 3.3 6rv

32.4 r 2.4

r 〔4-4〕0 R h抱负状态，因此还要进展修正。在这时的雷诺数Re为Re

2rv0

〔4-5〕当雷诺数不甚大〔一般在Re10〕时，斯托克斯公式修正为Re3 19

Re Re2) 〔4-6〕16 1080则考虑此项修正后的粘度测得值等于03 19 0

Re Re2)1〔4-7〕16 1080试验时，先由式〔4-4〕求出近似值，用此代入〔4-5〕求出Re，最终由式〔4-6〕求出最正确值。0试验内容4-2所示，在圆筒油面下方7~8cm7~8cm处，分别设标记N1N，对N、Nl，油筒内半径R，油的深度h，选取适当仪器去测量。2 1 2待测油的密度用密度计或比重瓶去测量。测量用的小球为刚球，用乙醚、酒精混合液洗净、擦干后，测量直径和质量〔分别测6个球的直径取平均；同时测30个小球的质量，求出一个的质量。测后将其浸在和待测液一样的油中待用。用镊子取一小球，在油筒中心轴线处放入油中，用停表测出小球通过NN间的时间t，逐一测量，求出t的平均值，再求v 。1 2 0温度对粘度影响较大，测量前后各测一次温度。换另一半径不同的球去测量。求出结果和标准不确定度〔按式〔4-2〕考虑即可，补正项的不确定度一般不大，可以略去不计。答复以下问题r假设用试验的方法求补正项(12.4R)2.4，应如何进展？假设投入的小球偏离中心轴线，将消灭什么影响？试验目的：

试验五磁场的描绘1、争论载流圆线圈轴线上各点的磁感应强度，把测量的磁感应强度与理论计算值比较，加深对毕奥萨伐尔定律的理解;2、在固定电流下，分别测量单个线圈〔线圈a和线圈b〕在轴线上产生的磁感应强度B〔a〕B(b)，与亥姆霍兹线圈产生的磁场B(a+b〕进展比较；3、测量亥姆霍兹线圈在间距d=／、d=2R和d=2R,R为线圈半径分布，并进展比较，进一步证明磁场的叠加原理；4、描绘载流圆线圈与亥姆霍兹线圈的磁场分布。试验仪器：圆线圈和亥姆霍兹线圈试验平台，台面上有等距离1.0cm间隔的网格线；(3295A4mmx3mmx2mm)与探20mmx20mm)组成。5-1亥姆霍兹线圈试验仪器简图1．毫特斯拉计 2．电流表 3．直流电流源 4．电流调整旋钮

5．调零旋钮 6．传感．固定架9．XX石试验原理：

10．线圈

注：ABCD为接线柱〔1)点的磁感应强度为：B

2N0

(5-1)2(R2

x2)32式中μ为真空磁导率，RxNI0通过线圈的电流强度。因此，圆心处的磁感应强度B为：0B0IN

〔5-2〕2R轴线外的磁场分布计算公式较为简单，这里简单。(2)亥姆霍兹线圈是一对彼此平行且连通的共轴圆形线圈，两线圈内的电流方向全都，d正好等于圆形线圈的半径R场的计量标准。设：z为亥姆霍兹线圈中轴线上某点离中心点O一点的磁感应强度为：1 R

232

R 2B

NIR2R2

z R2

z〔5-3〕2 0

2

2 而在亥姆霍兹线圈上中心O 处的磁感应强度B

为B

8 NI0试验步骤：

〔5-4〕

0 0 53/2 R1所示简图安装。XX石台面(19所示有网格线的平面)应当处于线圈组的轴线位置。依据线圈内外半径与沿半径方向支架厚度，用不锈钢钢尺测量台面至线圈架平均半径端点对应位置的距离(11．2cm处)，并适当调整固定架，直至满足台面通过两线圈的轴心位置；10分钟，再进展测量；调整和移动四个固定架(5-17所示)，转变两线圈之间的距离，用不锈钢钢尺测量两线圈间距；线圈边上红色接线柱表示电流输入，黑色接线柱表示电流输出。可以依据两线圈串接或并接时，在轴线上中心磁场比单线圈增大还是减小，来鉴别线圈通电方向是否正确；测量时，每次将探头盒底部的霍尔传感器对准台面上的被测量点时，都要在两线圈断电状况下，调整调零旋钮(5-15所示)，使毫特斯拉计显示为零，然后通电记录此时毫特斯拉计显示的数字大小；本毫特斯拉计为高灵敏度仪器，可以显示1X10-6T磁感应强度变化。因而在线圈断电状况下，台面上不同位置，毫特斯拉计所显示的最终一位略有区分，这主要是地磁场(台面并非完全水平)和其他杂散信号的影响。因此，应在每次测量不同位置磁感应强度时调零。插头。试验方法：载流圆线圈和亥姆霍兹线圈轴线上各点磁感应强度的测量。必做内容：路断开(I=0)调零后，才测量和记录数据；填写在下面数据表1中1(留意：此时坐标原点在单个通电线圈的中心，如右图)0①按图5-1接线，直流稳流电源中数字电流表已串接在电源的一个输出端，测量电流I=100mA路断开(I=0)调零后，才测量和记录数据；填写在下面数据表1中1(留意：此时坐标原点在单个通电线圈的中心，如右图)0x/cm-1.000.001.002.003.004.005.00B(a)/mTx/cm6.007.008.009.0010.0011.0012.00B(a)/mT②将测得的圆线圈中心点(x=0.00cm和x=5.00cm)的磁感应强度与理论公式计算结果进展比较；(I=100mA,R=10.00cm,N=500μ0=4π×10-7H/m),计算两者的百分误差.③在轴线上某点转动毫特斯拉计探头，观看一下该点磁感应强度的方向；④将两线圈间距d调整至d=10.00cm，这时，组成一个亥姆霍兹线圈；0⑤取电流值I=100mB(a和然后测亥姆霍兹线圈在通同样电流I=100mA，在轴线上的磁感应强度值B(a+b)，把试验数2中0表2(圈时的叠加磁场坐标原点都是在两个通电线圈的中心，如右图)x/cm-7.00 -6.00-5.00-4.00-3.00 -2.00-1.000.00B(a)/mTB(b)/mT(B(a)+B(b))/mTB(a+b)/mT2x/cm1.00 2.003.004.00 5.006.007.00B(a)/mTB(b)/mTB(b)/mT(B(a)+B(b))/mTB(a+b)/mT证明在轴线上的点B(a+b)=B(a)十B(b)，即载流亥姆霍兹线圈轴线上任一点的磁感应强度是两个载流单线圈在该点上产生磁感应强度之和；选做内容：d=R／2、d=2Rd=2R,I=100mA轴线上各点的磁感应强度值；②作间距d=R／2、d=2Rd=2R时，亥姆霍兹线圈轴线上磁感应强度B与位置z：之间关系图，即BZ图，证明磁场迭加原理。载流圆线圈通过轴线平面上的磁感应线分布的描绘。把一X坐标纸粘贴在包含线圈轴线的水平面上，可自行选择恰当的点，把探测器底部传感器对准此点，然后亥姆霍兹线圈通过I=100mA电流。转动探测器，观测毫特斯拉计的与远离轴线点磁感应强度方向变化状况。近似画出载流亥姆霍兹线圈磁感应线分布图。留意事项：试验探测器承受配对SS95A型集成霍尔传感器，灵敏度高，因而地磁场对试验影响不行无视，移动探头测量时须留意零点变化，可以通过不断调零以消退此影响；接线或测量数据时，要特别留意检查移动两个线圈时，是否满足亥姆霍兹线圈的条件；两个线圈承受串接或并接方式与电源相连时，必需留意磁场的方向．假设接错线有可能使亥姆霍兹线圈中间轴线上磁场为零或微小。仪器介绍:(一)游标卡尺游标卡尺的构造与测量时的执尺手势1-2所示,其根本构造是一把主