中学物理学基础实验

中学物理学基础实验 第一篇 中学物理学基础实验 目 录 1(前言 2(物理实验课的三个环节 3(学生实验制度 4(实验一 弦线上横波传播规律的研究 5(实验二 用冷却法测定金属的比热容 6(实验三 磁场的描绘 7(实验四 电学元件伏安特性的测量 8(实验五 测定波璃的折射率 9(实验六 单摆测量重力加速度 10(实验七 声速的测量(超声) 11(实验八 气垫导轨上的碰撞实验 12(实验九 用DIS实验系统测小车的加速度 13(实验十 误差和实验数据处理的基础知识 14(附录 1 前 言 物理实验是物理学研究的基础，同样也是物理教学的基础，它能帮助学生探索和理解物理理论知识，掌握物理实验技能，学习物理研究方法，尝试将物理与生活和社会结合，提高学生的科学素养。本篇中的物理实验涉及物理学中的力、电、声、光、热，有物理量的测量，有物理规律的探究和验证，都是物理学中最基础的实验。这些实验中有中学常见的物理实验，也有大学的普通物理实验，目的是让同学们既有中学物理实验的基础，又具有一定的优势能拓展和提高。要求同学们对每个实验都能主动参与，踏实完成。并且要做有心人，在做这些实验时，能从未来教师的角度学习，思考以后怎么指导学生进行物理实验。 2 物理实验课的三个环节 物理实验课主要包括三个基本环节:实验前的预习、实验的操作、实验的 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 。 (实验前预习 1 实验预习可分为阅读实验讲义、听预习讲解和写出预习报告。 实验讲义是实验的指导材料，在上实验课前要认真阅读实验讲义中的有关内容，如有必要还要查阅其它的参考资料，以求对该实验有比较全面的了解。 学生应该在规定的时间内到实验室听预习讲解，通过教师的指导、讨论和演示操作，进一步理解实验原理，熟悉仪器的使用方法。 在正式实验前，须按要求写出预习报告。预习报告要做在专备的《物理实验报告簿》上。一份完整的预习报告一般包括:实验名称、实验目的、实验原理、实验仪器、实验内容和步骤、实验数据记录 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 格等。 2(实验的操作 进入实验室后应遵守实验室的规则。 操作要规范、安全和准确，观察要认真、细致和耐心，对实验中的问题要深入思考、冷静钻研。 如仪器发生故障，应在教师的指导下学习排除的方法。 实验数据测得后，应把测得的原始数据交指导教师检查。 实验结束时，应填写“实验仪器使用情况表”。然后整理仪器，做好清洁工作，离开实验室。 3(完成实验报告 实验报告应写在专用的实验报告簿上，图线应用铅笔画在毫米方格纸上，然后粘贴在报告簿上相应的地方。报告的内容应包括:实验名称、实验目的、实验原理、仪器设备、实验步骤、数据记录、数据处理、最后结果以及讨论等部分。 一份合格的实验报告应简明扼要、思路清晰，数据、图线、表格齐备，而且有科学的结论。 实验报告应如期送交实验教师批改，不要无故迟交。 3 学生实验制度 为了提高实验教学的质量，培养学生良好的实验素质和严谨的科学态度，保证实验顺利进行，请同学们遵守以下实验制度: 1(凡参加物理实验的学生，实验前必须认真预习，写出实验预习报告，经教师检查同意后方可进行实验。 2(上实验课时不准迟到，不准无故缺课。无正当理由迟到15分钟者实验要扣分;超过半小时者教师有权取消其本次实验资格;无故缺席者本次实验记零分。 (必须严格按照实验要求和仪器操作规程，积极认真地进行实验，并做好相关实验记3 录。 4(爱护仪器设备。不得随意从他组乱拿仪器，不准擅自拆卸仪器;仪器发生故障时应立即报告，不得自行处理;仪器如有损坏，照章赔偿。 5(注意实验室环境卫生，不要随意扔纸屑，不要大声喧哗。 6(做完实验，学生应将仪器整理还原，将桌面和凳子收拾整齐，经教师审查测量数据后，方可离开实验室。 7(实验报告应在实验后一周内交实验教师。 4 实验一 弦线上横波传播规律的研究 在生活、生产和科学研究领域中驻波现象很普遍，它的应用也比较广泛。青少年学生 对驻波现象应有所认识和了解，知道它是由波的干涉所形成。本实验利用驻波原理测量横波 的波长，使用 SWV-1 弦线波振动实验仪，研究弦线上横波的传播规律。 一、 实验目的: 1( 观察驻波现象。 2( 学习利用驻波原理测量横波波长的方法。 3( 验证弦线上横波的传播规律。 4( 了解驻波与生活、生产和科研的联系。 二、 实验原理: 沿弦线传播的横波其运动方程和波动方程分别为: 22,yT,y (T 为张力，μ 为线密度) (1) ,? 22,,t,x 22,y,y2 (v 为波的传播速度) (2) ,v22,t,x T 相比较可得: ,,, ? v = f (f为频率，为波长) 1T,? (3) ,,f 将(3)两边取对数，得: 11 (4) ln,,lnT,ln,,lnf22 实验将证明(4)式成立。 三、 实验器材: SWV-1弦线波振动实验仪、弦线、砝码盘及砝码。 实验仪器示意图: 5 四、 实验内容: 1(观察驻波现象。 2(固定张力和弦线长度，改变振动频率，测量波长。作ln,ln图。 Tf,f3(固定振动频率和弦线长度，改变张力，测定波长。作ln,ln图 T,M 五、实验步骤: 1. 接通电源，打开面板上的电源开关，数码管显示振动源的振动频率。按?或?键， 改变振动源的振动频率，调节面板上振幅调节旋钮，使振动源有振动输出。左右移 动可动滑轮B的位置，在弦线上形成驻波。观察驻波，学习测量波长。 2. 固定砝码质量不变，改变振动源的频率。每改变一次频率，均要左右移动可动滑轮 B的位置，使弦线出现振幅较大而稳定的驻波。记录振动频率、砝码质量、测量弦 线波长。 3. 固定振动源的频率，在砝码盘上添加不同质量的砝码，以改变同一弦线上的张力。 每改变一次张力，均要左右移动可动滑轮B的位置，使弦线出现振幅较大而稳定的 驻波。记录振动频率、砝码质量，测量弦线波长。 六、实验数据: 1(控制张力T不变，改变f,求f与,的关系。 (T= ) f/Hz ,/cm lnf ln , 作ln,ln图 ,f T/g 6 ,/cm lnM ln, 2(控制f不变,改变张力T，求T与,的关系。 (f = ) 作ln,,lnM图 七、思考题: 1( 测量驻波的半波长,,2时，选单个测量好还是多个测量好。 2( 为使作图时点子分布均匀，各张力如何选择, 八、参考书目: 王少杰等主编.《大学物理学(下册)》.上海:同济大学出版社，2004年版 杨述武主编.《普通物理实验(一、力学及热学部分)》，北京:高等教育出版社 2000年 7 实验二 用冷却法测定金属的比热容 单位质量的物质温度升高或降低1K所吸收或放出的热量，称为该物质的比热容，用c表示。比热容的单位是J,kg?K(焦耳,千克?开)。 比热容是反映物质吸热或放热本领大小的物理量，每种物质都有自己的比热容，它是物质的一种属性。同种物质的比热容随着温度的变化会发生微小变化，当所处物态不同时，比热容也不相同。 根据牛顿冷却定律用冷却法测定金属或液体的比热容是量热学中常用的方法之一。若已知标准样品在不同温度的比热容，通过作冷却曲线可测得各种金属在不同温度时的比热容。 本实验以铜样品为标准样品，采用冷却法测定铁、铝样品在?时的比热容。100 样品温度的变化由热电偶温度计反映。热电偶数字显示测温技术是当前生产实际中常用的测试方法，它比用一般的温度计测温有着测量范围广、计值精度高、可以自动补偿热电偶的非线性因素等优点。 一、 实验目的: 1(了解冷却定律。 2(学会用冷却法测量金属的比热容。 3(学习把曲线变为直线的一种数据处理方法。 二、 实验原理: 将质量为M的金属样品加热后，放在较低温度的介质中(例如室温的空气)，经过对流，1 样品将逐渐冷却，单位时间内其热量损失应与温度下降速率成正比，于是可得到关系式 : ,,,Q1,cM (1) 11,t,t ,Q,式中表示单位时间内样品因对流而损失的热量，c为金属样品在温度时的比热11,t ,,1,容，为金属样品在温度时的温度下降速率。 1,t 根据冷却定律，样品因对流而损失的热量由下式表示: 8 ,Q, (2) ,as(,,,)1110,t 式中a为热交换系数，S为样品外表面的面积，α为常数(强迫对流时α,1，自然对11 ,流时α,5,4)，,为样品温度，为周围介质的温度。 01 由式(1)和(2)可得 ,,aS,111,(,,,) (3) 10,tcM11 对质量为M比热容为c的另一种样品，则有同样的表达式 22 ,,aS,222,(,,,) (4) 20,tcM22 (3)和(4)相除，得 ,,1,,,aScM(,),t112210 (5) ,,,,aScM(,,,)2221120 ,t 如果两样品的形状与尺寸相同，即S,S;两样品的表面状况也相同，而周围介质(空12 ,气)的性质也不变，则有a= a。于是，当周围介质温度不变，(即室温度恒定)两样品1 20 又处于相同温度时，(5)也可以简化为 ,,,,M,,1,t,,1 (6) c,c21,,,,M,,2,t,,2 ,,,,,,,,和分别是第一种样品和第二种样品在温度时的冷却速率。 ,,,,,,t,t,,,,12 根据冷却规律，假设金属固体在不太高的温度范围内，比热容随温度变化很小，则(3) 式可写成: ,aS,,11,(,,,) (7) 0,tcM1 两边取对数: ,aS,11lg,,lg(,,,)，lg (8) 0,tcM1 9 ,,,通过实验，作出(),t冷却曲线，在冷却曲线上作切线，并求出曲线的斜率0 ,,,,,(如图1)，得到各温度的冷却速率。 0,t 图1 冷却曲线 图2 ,,/,t~(,,,)关系曲线0 ,,,,,,,,,,在双对数坐标纸上以为横轴，以为纵轴，作,图(见图2)。00,t,t 由(8)式可知各实验点将连成一直线，直线的斜率为α，截距为lg(aS/cM),将α、aS/cM111 111代入(7)式，可得样品冷却表达式。 如果已知标准金属样品的比热容C、质量M;待测样品的质量M及两样品在温度θ112 时冷却速率之比，通过(6)式就可以求出待测的金属材料的比热容C。 2 三、 实验器材: DH4603冷却法金属比热容测量仪，待测量的金属材料铜、铁和铝。 图3 DH4603型冷却法金属比热容测量仪 本实验装置(见图3)由加热仪和测试仪组成。加热仪的加热装置可通过调节手轮自由升降。被测样品安放在样品室内的底座上，测温热电偶放置于被测样品内的小孔中。当加热 10 装置向下移动到底后，对被测样品进行加热;样品需要降温时则将加热装置移上。仪器内设有自动控制限温装置，防止因长时间不切断加热电源而引起温度不断升高。 0测量样品温度采用常用的铜,康铜做成的热电偶(其热电势约为)。将热0.042mV/C电偶的冷端置于冰水混合物中，带有测量扁叉的一端接到测试仪的“输入”端，由数字电压表显示的mV数查表，即可换算成对应待测温度值。 四、 实验内容: 1(用电子天平秤出铜、铁、铝三种金属样品的质量。 ,,2(测出铜、铁、铝三种金属样品在100?时的冷却速率。 (),,100?,t 3(已知100?时铜的比热容Ccu=0.0940 cal/(gK)，由式(6)分别求出铁和铝在100?时的比热容。 五、实验步骤: 1、开机前先连接好加热仪和测试仪，共有加热四芯线和热电偶线两组线。 2(选取长度、直径、表面光洁度尽可能相同的铜、铁、铝三种金属样品，用电子天平称出它们的质量，再根据M,M,M这一特点，把它们区别开来。 CuFeA1 3(将热电偶的冷端置于冰水混合物中。将热电偶端的铜导线与数字表的正端相连，冷端铜导线与数字表的负端相连。 4(按铁、铜、铝的次序分别将被测样品安放在样品室内的底座上，测温热电偶放置于被测样品内的小孔中。当加热装置向下移动到底后，对被测样品进行加热。 5(当样品加热到150?时(此时热电势显示约为6.7mV)，切断电源移去加热源，样品继续安放在与外界基本隔绝的有机玻璃圆筒内自然冷却(筒口须盖上盖子)。记录样品的冷 ,,E,4.36mV却速率。具体做法是记录数字电压表上示值约从降到()1,,100?,t E,4.20mVE、E所需的时间(因为数字电压表上的值显示数字是跳跃性的，所以只,t212 ,E能取附近的值)，从而计算。每一样品应重复测量5次。(可参见附录5)()E,4.28mV,t 注意: 1(因为热电偶的热电动势与温度的关系在同一小温差范围内可以看成线性关系，即 11 ,,,E()()11M(,t)12,t,tc,c，所以，式(6)可以简化为: ,21,,E,M(,t)21()()22,t,t 2(仪器的加热指示灯亮，表示正在加热;如果连接线未连好或加热温度过高(超过200?)导致自动保护时，指示灯不亮。升到指定温度后，应切断加热电源。 (测量降温时间时，按“计时”或“暂停”按钮应迅速、准确，以减小人为计时误差。3 4(加热装置向下移动时，动作要慢，应注意要使被测样品垂直放置，以使加热装置能完全套入被测样品。 六、实验数据: 样品质量:M= g; M= g; M= g。 cuFeA1 热电偶冷端温度: ? 样品由4.36mV下降到4.20mV所需时间(单位为S) 次 数 样 1 2 3 4 5 平均值?t 品 Fe (s) Cu (s) A1 (s) 以铜为标准:C=Ccu=0.0940 cal/(g K) 1 M(t),12铁: Cal/(g K) cc,,21M(t),21 M(t),13cc,,铝: Cal/(g K) 31M(t),31 参考值:100?时铁、铝、铜的比热容 C(cal/g?) C(cal/g?) Ccu(cal/g?)) FeA1 0.110 0.230 0.0940 七、思考题: 1(为什么实验应该在防风筒(即样品室)中进行, 2(若测量三种金属的冷却速率，并在图纸上绘出冷却曲线，如何求出它们在同一温度 12 点的冷却速率, 八、参考书目: 杨述武主编.《普通物理实验(一、力学及热学部分)》.北京:高等教育出版社,2000年版 周殿清主编.《大学物理实验》.湖北:武汉大学出版社，2002年版 马葭生 宦强 主编.《大学物理实验》.上海:华东师范大学出版社，2003年版 实验三 磁场的描绘 测量磁场的方法很多，常用的有电磁感应法、半导体(霍尔效应)探测法和核磁共振法。本实验采用电磁感应法，应用先进的玻莫合金磁阻传感器作探头，测量圆线圈和亥姆霍兹线圈磁场。与探测线圈、霍尔传感器作测量探头相比，玻莫合金磁阻传感器具有灵敏度高、抗干扰能力强、可靠性高、易于测量等优点，有助于学生深入研究弱磁场和地球磁场等。 一、实验目的: 1(通过测量和描绘圆线圈轴线上的磁场分布，学习弱磁场的测量方法。 2(验证毕奥-萨伐尔定理。证明磁场迭加原理。 3(用亥姆霍兹线圈校正和测量磁阻传感器作探头的弱磁特斯拉仪线性度。 4(学习测量地磁的水平分量(选做)。 二、 实验原理: 1(载流圆线圈的磁场 半径为的圆线圈，通以电流，根据毕奥一沙伐尔定律，可计算出沿圆形电流轴线方R 向的磁感应强度B。它是一个非均匀磁场，在轴线方向的量值为 2,RN 0B,,I2232()R，X(1) 式(1)中，N是圆线圈的匝数，x为轴线上测 量点离圆线圈中心的距离，μ为真空磁导0 13 (a )载流圆线圈磁场分布 (b)亥姆霍兹线圈 磁场分布 图1载流圆线圈及亥姆霍兹线圈的磁场分布 ,7率()。 ,,4,，10H/m0 2(亥姆霍兹线圈的磁场 一对相同的载流圆线圈彼此平行且共轴，通以同方向电流，当线圈间距d等于线圈半径时，则两个载流圆线圈的总磁场在轴的中点附近的较大范围内是均匀的。这对线圈称为R 亥姆霍兹线圈。 载流圆线圈及亥姆霍兹线圈的磁场分布见图1。 三、 实验器材 磁阻传感器; 圆线圈和亥姆霍兹线圈实验平台(台面上有1厘米的等距离刻线组);高灵敏度三位半数字毫伏表、三位半数字电流表和直流稳流电源(组成在一个仪器箱内) 。 实验装置简图如图2所示。 1.电流输出指示窗,三位半数码管显示 132CMR-1 磁阻传感器法磁场描绘测试仪输出电流指示磁感应强度指示磁感应强度指示窗,三位半数码管显示 2.2000mA,,200电流输出电流调节磁阻传感器调零换向调零复位3.磁感应强度指示量程转换开关,向上为2000μT,向CMR-1 Measuring Coil Mangnetic Field With Magnetoresistange Sensor上海上大电子设备有限公司下为200μT 4.恒定电流输出“-”接线柱 5.恒定K245678910K1电流输出“+”接线柱 6.恒定电流输出大小调节旋 钮 7.磁阻传感器连接航空插头座 8.磁阻传感器调1112零换向开关 9.磁阻传感器调零旋钮 10.磁阻传感 器复位按钮,磁阻传感器被磁化,灵敏度下降,须复位. 11.单刀双掷开关K1 12.单刀双掷开关K2 13.圆线 圈a起始接线柱, 红色. 14. 圆线圈a结尾接线柱, 13141516171819黑色. 15.圆线圈a,平均直径10.0cm, 100匝 16.图2 实验装置简图 磁阻传感器 17. 圆线圈 b,平均直径10.0cm,100匝 18. 圆线圈b结尾接线柱,黑色. 19. 圆线圈b起始接线柱,红色. 按图2所示连接时:单刀双掷闸刀K向左连通、单刀双掷闸刀K向左连通时仅圆线圈1, a(即左线圈)通以电流;单刀双掷闸刀K向右连通、单刀双掷闸刀K向右连通时仅圆线圈1, b(即右线圈)通以电流;单刀双掷闸刀K向左连通、单刀双掷闸刀K向右连通时，圆线圈1, a(即左线圈)和圆线圈b(即右线圈)呈串联，均通以电流。 可一次连线，依闸刀开关位置不同，测量相应的物理量。任一闸刀断开，线圈均无电流通过，可在仪器复位后调零，抵消周围磁场。 四、 实验内容: 1、测量和描绘单个圆线圈轴线上的磁场分布，验证毕奥-萨伐尔定理。 2、测量和描绘亥姆霍兹线圈的磁场分布，证明磁场迭加原理。 14 3、用亥姆霍兹线圈校正和测量磁阻传感器作探头的弱磁特斯拉仪线性度。 测量地磁的水平分量(选做)。 五、实验步骤: 1(按图2所示安装仪器。用直尺测量线圈外径到工作台中心线的距离，适当调节，使两线圈的轴心线与工作台中心线重合。按实验要求，调节线圈间距，并使线圈平面与实验工作台垂直。 2(磁阻传感器探头插头内缺口向上，插入仪器上插座。然后仪器通电，预热十五分钟。 3(测量载流圆线圈a(左线圈)在轴线上的磁感应强度a。 B 每移动一格，测量一次Ba，记录数据。 4(在亥姆霍兹线圈的轴线上，先测量直流电流通过单个圆线圈a和单个圆线圈b产生的磁感应强度Ba和Bb，然后测量直流电流通过亥姆霍兹线圈产生的磁场Ba+b。 5(传感器置于亥姆霍兹线圈轴线中心，改变线圈电流，测量磁感应强度B。用亥姆霍兹线圈校正和测量磁阻传感器作探头的弱磁特斯拉仪线性度。 注意: 实验测量时，磁阻传感器和实验仪组成高灵敏度特斯拉仪，可以测量包括地磁在内的弱磁，为了消除地磁和周围杂散磁场的影响，实验者不宜携带钥匙、手机等磁性介质，故测量磁场时，须按如下步骤进行。 1(移动测量探头到测量位置。并注意传感器与线圈轴线的角度。 2(断开圆线圈电流，对仪器传感器复位和调零。 3(缓幔接通线圈电流，观测电流指示值正确与否。若不正确，可断开片刻再接通单刀双掷开关。(因电源有过流、过压保护) 4(对仪器传感器复位，读数并记录数据。(即复位传感器后，再读数，因电流冲击，传感器磁饱和引起灵敏度下降。) 六、实验数据: 1(载流圆线圈a(左线圈)轴线上的磁感应强度Ba。 线圈电流，,100.0mA，线圈匝数N=100匝，线圈平均半径,,10.0cm 表, (载流线圈a的圆心处,,,) X/cm -3.00 -2.00 -1.00 0 1.00 2.00 3.00 4.00 15 B/μT a X/cm 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 11.00 12.00 B/μT a 作,—Ba图 由毕奥,萨伐尔定律，计算出,,0和 X=5.00两处Ba的理论值，将测量值与理论值 比较，并求出相对误差。 2(在亥姆霍兹线圈的轴线上，单个载流圆线圈a和单个载流圆线圈b产生的磁感应 强度Ba和Bb，直流电流通过亥姆霍兹线圈产生的磁场Ba+b。 线圈电流，,100.0mA，线圈匝数N=100匝，线圈平均半径,,10.0cm 表,(圆线圈a的圆心和圆线圈b的圆心连线的中点处X=0) X/cm B/μT B/μT (B+ B)/μT B/μT ababa+b -7.0 -6.0 -5.0 -4.0 -3.0 -2.0 -1.0 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 作,—Ba图，作,—Bb图，作,—Ba+b图 16 比较(,a+Bb)值与,a+b值，是否满足磁场迭加原理。 轴线中点附近的较大范围内是否为均匀磁场。 计算出,0处a+b的理论值，与测量值比较，并求出相对误差。 ,B 3(用亥姆霍兹线圈校正和测量磁阻传感器作探头的弱磁特斯拉仪线性度。 表, I亥/mA 0 25.0 50.0 75.0 100.0 125.0 150.0 B/,T 作I—B图， 亥 求相关系数r 七、思考题: 1(载流圆线圈的磁场分布规律是什么,本实验是怎样验证的, 2(如何证明磁场是符合矢量叠加原理的, 八、参考书目: 马葭生 宦强主编，《大学物理实验》，上海:华东师范大学出版社，2003年版 杨述武主编，《普通物理实验(二、电磁学部分)》，北京:高等教育出版社 2000年版 17 实验四 电学元件伏安特性的测量 伏特计、安培计法是一种较为普遍的测量电学元件的电阻的方法，虽然精确度不很高，但所用的测量仪器(如伏特计和安培计)却较简单，使用也方便。由于电表的内阻往往对测量结果有影响，所以这种方法常带来明显的系统误差。若改用补偿法来测量电压，则可避免这个缺点。 一、实验目的: 1(学会正确使用电学基本测量仪器。 2(掌握电学元件伏安特性测量的基本方法。 3(学会分析伏安法的电表接人误差，正确选择测量电路。 二、 实验原理 : 1(两种测量电路的分析 RR在一定温度下，当直流电流通过某一待测电阻时，用电压表测出两端的电压U，xx R同时用电流表测出通过的电流I，根据欧姆定律计算: x R,U/I (1) x 这种测量电阻的方法即伏安法。若U,I为常量，则该电阻称为线性电阻;若U,I不为常量，则称该电阻为非线性电阻(非线性元件)，如二极管等。 RRR 在实际测量中，由于电流表和电压表各存在内阻和，所以用(1)式计算出的和VA测 18 R真实值不一致，而且选用不同的测量电路，其系统误差也不相同。以下是两种测量电路x 的分析。 R 电流表内接:如图 1(a)所示，实验中电流表显示出流过的电流I，但电压表所显示x URU,I(R，R)的电压为和上的电压之和，即或。 RR,,RxxAAxAI (a)电流表内接 (b)电流表外接 图1 R,R,RRx测xAR,U/IR,R,,如果用，则，其测量的相对误差为。 x测测RRRxxx R》RR,R只有当时，近似用，才能使测量误差较小。 xAx测 R 电流表外接:如图 1(b)所示，实验中电压表显示为两端的电压，但电流表所显示的x R电流是流经和Rv上的电流总和。即 x R，RUUVxI,I，I,，,U xVRRR,RxVxV R,RUVxR,RR,,如果用，则，其测量的相对误差为 x测测IR，RxV R,RxVR,xR,R,RR，RRx测xxV,。 ,,,RRRR，Rxxx,V R》RR,R只有当时，近似用，才能使测量误差较小。 Vxx测 RRR 因此，要较准确地测量电阻的大小，应首先知道、、的大概值，从而正确选xVA 择测量线路，以降低测量误差。 2(二极管的伏安特性(非线性电阻) 半导体二极管是由P型和N型半导体材料组成的，其核心部分是一个PN结，PN结处在P区和N区的相连处。若电压加在二极管上，P端接高电位，N端接低电位，称为“正向连 19 接”。半导体二极管的结构及符号见图2。 二极管以正向连接时，很容易导通，电路中电流比较大。随着正向电压的增加，电流 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 成立，但不为常量，且其值变化范增加，电流的大小并不与电压成正比。即R=U,IR 围很大。以正向电压U和正向电流I的对应关系作图，称为二极管的正向伏安特性曲线，见图3。同样地，测二极管的正向—特性曲线，也要考虑到电流表内接或外接的问题，以IU 尽量减小电表的测量误差。 图2 图3 三、 实验器材: 直流稳压电源E、开关K、滑线变阻器(可调电位器Ro)、数字多用表(电流表mA)、数字万用表(电压表V)、待测线性电阻R、待测二极管。 四、 实验内容: 用内接法和外接法分别测电阻R。 测二极管的正向伏安特性，作图线。 I~U 五、实验步骤: 1(连接好线路，逐次测量。 实验线路如图4所示。每次测量之前，将开关 K断开，首先估算并调节电流表、电压表、滑线变阻 器Ro所应放置的合适档位。 2(测量数据 (1)按图4(a)连线，用外接法分别测电阻R，将1 实验数据记入表l中。 (2)按图4(b)连线，用内接法分别测R，将实验1 20 图4 数据记入表2中。 (3)按图4(c)连线，测二极管的正向伏安特性(注意二极管的正负极性)。对于不同型号的二极管，各正向电压、电流的参数不同，应正确确定电压和电流的测量范围，以及电压间隔的选取。将测量数据记人表3中。 I(mA)3(以为横坐标，以为纵坐标，在毫米方格纸上作出二极管的正向伏安U(V) 特性曲线。 I~U 六、实验数据: 表1 外接法 次 数 n l 2 3 4 5 6 7 8 9 10 U(V) I(mA) R,U/I(,) R,外 表2 内接法 次 数 n l 2 3 4 5 6 7 8 9 10 U(V) I(mA) R,U/I(,) R,内 表3 二极管 次 数 n l 2 3 4 5 6 7 8 9 10 U(V) I(mA) 七、思考题: 1(如何用补偿法测电阻,画出电路原理图。 2(如何用万用表检查二极管的好坏, 八、参考书目: 21 杨述武主编，《普通物理实验(二、电磁学部分)》，北京:高等教育出版社 2000年版 周殿清主编，《大学物理实验》，湖北:武汉大学出版社，2002年版 实验五 测定波璃的折射率 当光线以一定的入射角穿过两面平行的玻璃板时，传播方向不变，但是出射光线跟入射光线相比，有一定的侧移。根据这一特点，可用插针法求玻璃的折射率。 一、实验目的: 1(加深对折射定律的理解。 A N 2(学习用插针法测定玻璃的折射率。P1 i ,P 2 a aO r 二、 实验原理: N, sini根据光的折射定律，求玻璃对空气的,n,b, Ob sinr,V1 P折射率。 3 P4 B 三、 实验器材: 长方形玻璃砖、白纸、大头针、图钉、直尺、锤子、绘图板、量角器等。 四、 实验内容: 用插针法测定玻璃的折射率，求玻璃对空气的折射率。 五、实验步骤: 1(用图钉把白纸钉在绘图板上。 ,,,2(在白纸上画一条直线aa作为界面，过aa上的一点O画出界面的法线NN，并画一条线段AO作为入射光线。 ,,3(把玻璃砖平放在纸上，使它的长边跟aa对齐，画出玻璃砖的另一边bb，此后不要再移动玻璃砖的位置。 4(在线段AO上竖直地插上两枚大头针P、P。 12 5(透过玻璃砖观察大头针P、P的像，调整视线的方向，直到P的像被P挡住。再在1212 22 观察的这一侧插两枚大头针P、P，使P挡住P、P，P挡住P、P、 P。记下P、P的位34312412334置。 ,,,,(移去大头针和玻璃砖，过引直线，与交于。连接。这样入射角=6PPOBbbOOOi34 ,,?AON，折射角r =?OON。 7(用量角器量出入射角和折射角，查出它们的正弦值，填入表格。 8(用上面的方法，分别求出多组入射角和对应的折射角，查出它们的正弦值，记入表格。 (对表格中的数据进行处理，求出玻璃对空气的折射率。 9n 六、实验数据: 实验次数 (?) (?) irsini sinr n n 1 2 3 4 5 七、思考题: 本实验中如果不用量角器，还有什么方法可以求出n , 八、参考书目: 杨介信 张大同主编，《 中学物理实验大全》，上海:上海教育出版社，1995年版 上海中 小学 小学生如何制作手抄报课件柳垭小学关于三违自查自纠报告小学英语获奖优质说课课件小学足球课教案全集小学语文新课程标准测试题 课程 教材 民兵爆破地雷教材pdf初中剪纸校本课程教材衍纸校本课程教材排球校本教材中国舞蹈家协会第四版四级教材 改革委员会编，《高级中学课本 物理(二年级)》，上海科学技术出版社，1998年版 23 实验六 单摆测量重力加速度 以往的单摆实验都是小角度内(小于3?)，在单摆做近似等周期摆动的情况下测量小球的周期，一般不涉及周期与摆角之间的关系。要研究周期与摆角的关系，就必须在不同的摆角，甚至在大摆角下进行周期测量。由于空气阻尼的存在，无法精确测得大角度下摆动周期的准确值。采用集成开关型霍耳传感器和电子计时器实现自动计时后，能够在很短的几个周期内准确测得单摆在大角度下的周期，这样就可以忽略空气阻尼对摆角的影响，使研究周期与摆角关系的实验得以顺利进行。在得到周期与摆角的关系后，可以用外推至摆角为零的 方法，精确测得摆角极小时的振动周期值，从而更精确地测定重力加速度。一、实验目的: 1(验证单摆摆长与周期之间的关系，并求出重力加速度。 ,2m2(测量摆角与周期之间的关系，作关系图，求出重力加速度。2T,sin()2 3(学会运用外推法求所需的物理量。 二、 实验原理: 1(周期与摆长的关系 当摆角θ很小时(小于3?)，单摆的振动周期T和摆长L有如下近似关系: m LL22T,4, 或 (1) T,2,gg 如固定摆长L，测出相应的振动周期T，由(1)式可以求出g。也可以逐次改变摆长L， 222测量各相应的周期T，再求出T，最后在坐标纸上作T-L图。如图是一条直线，说明T与 24,g,L成正比关系。求出该直线的斜率k，由可以求出g。 k 2(周期与摆角的关系 24 在忽略空气阻力和浮力的情况下，由单摆振动时能量守恒，可以得到质量为m的小球在摆角为θ处动能和势能之和为常量，即: ,1d22 (2) mL()，mgL(1,cos,),E02dt 式中，为单摆摆长，θ 为摆角，为重力加速度，为时间，为小球的总机械能。因为LgtE0 小球在摆幅为θ处释放，则有E= mgL(1-cosθ)，代入(2)式，解方程得到 m0 m ,m,2LdT, (3) ,4gcos,,cos,m, (3)式中T为单摆的振动周期。 令=(θ/2)，并作变换(θ/2)=φ，则有 ksinsinksinm ,/2,LdT,4 经过近似计算可得 ,22g1,ksin,0 ，，,L1,,2m (4) T,21，sin，？,,,,,g42,,，， 以往的单摆实验对(4)式只能考虑到一级近似，现在单摆振动周期可以精确测量了， ,2m即可用二级近似公式。于是测出不同的θ所对应的二倍周期2T，作出图，2T,sin()m2并对图线外推，从截距2T得到周期T，就可以进一步得到重力加速度g。 三、 实验器材: FD-DB-?型单摆实验仪 四、 实验内容: 1(当摆角θ很小时(小于3?)，逐次改变摆长L，测量各相应的周期T，在坐标纸上m 24,2g,作T-L图，求出图线的斜率k，由求出g。 k ,2m2(固定摆长L，测出不同的摆角θ所对应的周期T，作出图，并对图2T,sin()m2线外推，从截距2T得到周期T，进一步求得重力加速度g。 五、实验步骤: 1(以静止的单摆线为铅垂线，移动米尺上所附的平面镜，使悬点在平面镜上的水平横线处成像。仔细调节，使悬点、横划线、悬点的像三点共线。记下横划线在米尺上的读数，即悬点的位置。 25 2(在平面镜的上方装上传感器，再移动至摆球下方约1.0cm处。在金属小球底部贴上一块小型钕铁硼磁钢，调节摆线的长度，使磁钢产生的磁场能被传感器接收到。调节计时器，预置开关次数(不宜太大，实验中可用10次，即5个周期)。 3(将小球拉开一段距离，用水平直尺测量x的距离，应用三角函数计算出摆角θ的大小。 4(在摆角θ小于3?条件下，取5组摆长，每一摆长都做5次，测相应的周期T。将所得的数据填入表1中。 (固定摆长，改变摆角(即改变的距离)，取6组摆角(θ小于45?即可)。每组测5x 6次，测相应的周期T。将所得的数据填入表2中。 六、实验数据: 1(摆角θ小于3?，改变摆长求g。 表1 摆长L(m) 周期 T (s) 2T 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 平均值 24,2g,作T-L图，求出图线的斜率k，由求出g。 k 2(固定摆长，改变摆角求g。 摆线长度L= cm 摆球直径2 L= cm 12 摆长L= L+ L= cm 12 摆角可以从摆长L和悬线下端点离中心位置的水平距离x求得。 表2 2X(cm) Sin( T (s) 2 θ/2) m第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 第6次 平均值 26 ,2m作出图，并对图线外推，从截距2T得到周期T，进一步求得重力加速2T,sin()2 度g。 七、思考题 : 1(本实验中是怎样精确测得摆角极小时的振动周期值, 2(设单摆摆角θ接近0?时的周期为T，任意摆角θ时周期为T，二周期的关系近似0 1,2为。若取摆长为1m，摆球水平位移为10cm，将对周期的测量产生多大T,T(1，sin)042 的影响, 八、参考书目 : 杨述武主编，《普通物理实验(一、力学及热学部分)》，北京:高等教育出版社 2000年版 马葭生 宦强 主编，《大学物理实验》，上海:华东师范大学出版社，2003年版 27 实验七 声速的测量(超声) 声速是描述声波在媒质中传播快慢的物理量。其测量方法可分为两大类:一类是根据 s公式，测出声波传播路程s所需要的时间，去求;另一类是利用公式，测量,,,,,,,t 声波的频率和波长去求声速。在本实验中用的是后一种方法。 ,, 一、实验目的: 1(运用振幅极值法(驻波法)测声波在空气中的速度。 2(了解电压换能器的功能。 3(学习用逐差法处理实验数据。 二、 实验原理: 由发射器发生的声波经空气传播到一定距离的接受器，如果接受面与发射面平行，声波即在两面间来回反射形成驻波，当两面之间的距离为半波长的整数倍时，接受器上的声压达到最大值。测出声压最大值的位置L、L、L„相邻两次极大值之间的距离为半波长。如123 已知声波的频率，由可以求出声波在空气中的速度。 ,,,,,, 三、 实验器材: 低频信号发生器、数字频率计、压电陶瓷超声换能器一对、游标卡尺、同轴电缆、示波器等。 四、 实验内容: 运用振幅极值法(驻波法)测声波在空气中的速度，并求出误差。 五、实验步骤: 1(连接测试系统。 2(在收发超声换能器间隔几厘米时，调整测试系统频率，在示波器上看到接受信号幅 28 度最大。记下此时接受器的位置。 3(改变接受器位置，测出相继出现10个接受器信号最大值位置，从分开和靠拢两次L求平均值。用分组逐差法求出波长，并记下信号频率和室温。 4(求出声速，求出误差。 六、实验数据: 次数 L(mm) 次数 L(mm) L-L ii6i 1 6 L-L 72 2 7 L-L 83 3 8 L-L 94 4 9 L-L 105 5 10 平均值 室温为 ,,,, 七、思考题: 1(在本实验装置中驻波是怎样形成的, 2(讨论能否把本实验装置作为一个温度计使用, 八、参考书目: 马葭生 宦强 主编，《大学物理实验》，上海:华东师范大学出版社，2003年版 周殿清主编，《大学物理实验》，湖北:武汉大学出版社，2002年版 29 实验八 气垫导轨上的碰撞实验 气垫导轨简称气轨，它利用从导轨表面小孔喷出的压缩空气，在导轨和滑块之间形成一层很薄的“气垫”，使滑块漂浮在气垫上。当滑块在气轨上运动时，仅受到很小的空气粘滞性摩擦阻力，这样滑块的运动可近似地认为是无摩擦的运动。本实验运用气垫导轨技术研究一维碰撞运动中的动量和能量问题。 一、实验目的: 1(验证动量守恒定律。 2(了解非完全弹性碰撞与完全非弹性碰撞的特点。 二、 实验原理: 当两滑块在水平的导轨上沿直线作对心碰撞时，根据动量守恒定律，两滑块的总动量在碰撞前后保持不变。即 mv，mv,mv，mv (1) 1102201122 vmvm式(1)中为滑块1的质量，和是滑块1碰撞前和碰撞后的动量。为滑块2的10112 vv质量，和是滑块2碰撞前和碰撞后的动量。 202 两滑块碰撞后的相对速度与碰撞前相对速度的比值称为恢复系数，用e表示，即 v,v21e, (2) v,v1020 当e =1时，两滑块的碰撞为完全弹性碰撞; 当e =0时，两滑块的碰撞为完全非弹性碰撞; 当0,e,1时, 两滑块的碰撞为非完全弹性碰撞。 1(非完全弹性碰撞 取滑块1的质量大于滑块2的质量，先使滑块2静止，然后推动滑块1去撞滑块2。则 30 有 mv,mv，mv (3) 1101122 碰撞前后动能的变化为 11222E(mvmv)mv (4) ,,，,k112211022 (完全非弹性碰撞 2 滑块2先静止，然后推动滑块1去撞滑块2，碰撞后两滑块粘在一起，以同一速度运动。 则有 mv,(m，m)v (5) 110122 碰撞前后动能的变化为 1122E(mm)vmv (6) ,,，,k12211022 三、 实验器材: 气垫导轨、滑块、光电门、数字毫秒计、游标卡尺、尼龙粘胶带或橡皮泥。 四、 实验内容: 研究非完全弹性碰撞与完全非弹性碰撞的性质，验证动量守恒定律。 五、实验步骤: 1(调平气轨，检查滑块碰撞弹簧，保证对心碰撞。 2(进行非完全弹性碰撞。 适当安置光电门A、B的位置，使能顺序测出3个时间t、t、t，并在可能条件下1A2B1B vv使A、B距离小些。每次碰撞时，需使=0，也不要太大。 2010 3(进行完全非弹性碰撞。 v两滑块的相对碰撞面上加上尼龙胶带，使=0，进行碰撞。 20 4(计算结果和分析。 两类碰撞，碰撞后、前动量之比。 两类碰撞，碰撞前后动能变化。 非完全弹性碰撞时的恢复系数。 对实验结果作分析与评价。 31 六、实验数据: 1(非完全弹性碰撞 = = d= d= mm1212 -7 t/s t/s t/s V(m/s) V(m/s) V(m/s) c ?E/-10J e 10121012k1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C为碰撞后动量和与碰撞前动量和之比。 mm2(完全非弹性碰撞 = = d= d= 1212 -7 t/s t/s V(m/s) V(m/s) c ?E/-10J 102102k1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C为碰撞后动量和与碰撞前动量和之比。 七、思考题: 32 当取,进行碰撞时，其测量误差与,时相比，哪一种可能小些,为什么,mmmm1212 八、参考书目: 杨述武主编，《普通物理实验(一、力学及热学部分)》，北京:高等教育出版社， 2000年版 马葭生 宦强 主编，《大学物理实验》，上海:华东师范大学出版社，2003年版 实验九 用DIS实验系统测小车的加速度 现代信息技术给物理量的测量带来了革命性的变化，不但简单方便，而且测量精度高，误差小。利用数字化、信息化技术进行实验研究，简称为DIS实验，DIS是英文digital information system的缩写。本实验是应用DIS实验系统测量小车的加速度。 一、实验目的: 1(熟悉DIS实验系统的结构和原理。 2(学习用DIS实验系统测定下滑小车的加速度。 二、 实验原理: DIS实验系统是一种将传感器、数据采集器和计算机组合起来，共同完成对物理量测量的实验装置，它能实时采集数据并进行快速处理，它能显示难以观察的实验过程。它的测量系统框图如下: 数据采集器 计算机 研究对象 传感器 本实验用运动传感器结合计算机获得小车从斜面上下滑时的v-t图，根据 v,v21a,，再通过图象求小车的加速度。 t,t21 三、 实验器材: 1m长的木板、运动传感器、数字采集器、计算机 小车、 四、 实验内容: 认识DIS实验系统的组成和部件，应用DIS实验系统测定下滑小车的加速度。 五、实验步骤: 33 1(把运动传感器的发射部分固定在小车上，其接收部分固定在平板的右端。平板稍倾斜。用专用导线把运动传感器接收部分、数据采集器和计算机相连。 2(开启实验装置电源，运行计算机辅助系统软件，点击屏幕上的实验菜单，选择“从v-t图求加速度”。屏上将出现“位移-时间”坐标。 3(从平板一端推一下小车后，单击“起动”，屏上显示运动小车的s-t图。 4(单击屏上“v-t”按钮，可得到整段s-t图线所对应的v-t图线。 5(单击“选择区域”按钮，选择需要分析的一段v-t图线，屏幕上将显示由软件计算出的对应的加速度。 6(多次测量以得出a的平均值。 六、实验数据: 略 七、思考题: 1(DIS实验系统由哪几部分组成,各部分的作用, 2(本实验用的运动传感器是根据什么原理制作的, 八、参考书目: 上海中小学课程教材改革委员会，《高级中学课本 物理(高一年级)》，上海:上海科学技术出版社，2006年版 34 实验十 误差和实验数据处理的基础知识 一、 测量误差的基本知识 1(测量与误差 在物理实验中，要获得对物理量的定量的认识，要寻求相关物理量之间的规律性，测量是必不可少的手段。可以说，测量是物理实验最重要的组成部分。 (,)测量与单位 测量是人们对自然界中的现象和实体取得定量概念或数字表征的过程。从计量角度说，测量就是把待测量直接或间接地与另一个选作标准的同类量(即单位)进行比较，从而得到待测量与选作标准的同类量之间的倍数(即数值)关系的实验过程。 测量所得到的数值的大小，与所选用的单位有关。因此，在表示某一待测量的测量结果时，必须同时给出数值和单位，两者缺一不可。 国际上公认的、使用最普遍的单位制是国际单位制，它是在1960年第十一届国际计量大会上提出并建议世界各国采用的一种单位制，我国也已普遍采用。本篇实验中均采用以国际单位制为基础的单位。 (,)直接测量和间接测量 35 测量按其过程可分为直接测量和间接测量。 直接测量就是将待测量与预先标定好的仪器、量具直接进行比较，读出其量值的大小。例如用米尺测长度，用天平称质量，用秒表测时间，用电表测电流或电压等都是直接测量。 但也有许多物理量不能直接用仪器和量具测得，而需通过对某些相关物理量的直接测量，再根据相应的公式计算得出待测量的大小，这种测量就称为间接测量。例如用单摆测重力加速度g，先直接测得摆长l和单摆周期T，然后由公式 l算出重力加速度，因此g为间接测量量。 T,2,g (,)测量误差 在测量中，我们所要测的物理量在一定条件下总有一个客观的真正大小，称为真值。但在实际测量过程中，由于测量仪器的精度不够，测量原理和方法的不完善，测量者感官能力的限制，所得的测量结果和真值总存在一定的差异。这种测量值与真值之间的差异称为测量误差，简称误差。若某物理量的测量值为x，真值为A，则测量误差定义为:ε=x-A。 上式所定义的测量误差反映了测量值偏离真值的大小和方向，因此又称ε为绝对误差。 由于在实际测量中，往往不能确切知道真值A，而只能求得最接近于真值的 x估计值，即最佳估计值，通常取多次重复测量的平均值作为最佳值，用表示。因此，实际能求得的误差仅是测量值和最佳估计值之差。 绝对误差可以表示某一测量结果的优劣，但在比较不同测量结果时则不适用，需要用相对误差表示。相对误差定义为: 相对误差=(绝对误差/测量最佳值)×100% 。 有时被测量有公认值或理论值，还可以用“百分误差”来表征: 百分误差=〔(测量最佳值-公认值)/公认值〕×100% 。 ,(误差的分类 根据误差的性质及产生的原因，可将误差分为系统误差、随机误差和粗大误差。 (,)系统误差 36 在一定条件下对同一物理量进行多次重复测量时，误差的大小和符号均保持不变;而当条件改变时，误差按某种确定的规律变化(如递增、递减、周期性变化等)，则这类误差称为系统误差。系统误差产生的原因有: ?测量仪器本身的缺陷。 ?实验理论和方法的不完善。 ?环境的影响或没有在所规定的条件下使用仪器。 ?实验者的习惯与偏向引入的系统误差。 (,)随机误差 在同一条件下多次测量同一物理量时，测量值彼此之间总有稍许误差，而且变化不定，并在消除系统误差后仍然如此，这种绝对值和符号随机变化的误差称为随机误差，也称偶然误差。随机误差产生的原因有: ?实验者本人感觉器官分辨能力的限制。 ?测量过程中，实验条件和环境因素的微小的、无规则的起伏变化。 在实验中，我们虽不能完全排除随机误差的影响，但可以采用多次重复测量求平均来减小随机误差的影响。 (,)粗大误差 明显地歪曲了测量结果的误差称为粗大误差。它是由于实验者使用仪器的方法不正确，粗心大意读错、记错、算错测量数据或实验条件突变等原因造成的。含有粗大误差的测量值称为坏值或异常值，正确的结果中不应包含有过失错误。在实验测量中要极力避免过失错误，在数据处理中要尽量剔除坏值。 二、 有效数字及其运算规则 ,(有效数字的定义及基本性质 (1)有效数字的定义 在使用仪器对被测量进行测量读数时，由于受到仪器的制约，只能读到仪器的最小分度值，然后在最小分度值以下还可再估读一位数字。从仪器刻度读出的最小分度值的整数部分是准确的数字，称为可靠数字;而在最小分度以下估读的末位数字，它具有不确定度，通常称为可疑数字。据此定义:测量结果中所有可靠数字加上末位的可疑数字统称为测量结果的有效数字。 37 (2)有效数字的基本特性 ? 有效数字的位数与仪器的最小分度值有关，也与被测量的大小有关。 ? 有效数字的位数与小数点的位置无关，单位换算时有效数字的位数不应发生变化。 ,(有效数字的运算规则 (1)数值的舍入修约规则——“四舍六入五凑偶” ?拟舍弃数字的最左一位数字小于5时，则舍去。 ?拟舍弃数字的最左一位数字大于5，或者是5而其后跟有并非为0的数字时，则进一。 ?拟舍弃数字的最左一位数字为5，而右面无数字或皆为0时，若所保留的末位数字为奇数则进一，为偶数或0则舍弃，即“单进双不进”。 (2)有效数字运算规则 ?加减运算 不同有效位数的数相加减时，最后结果的欠准数与参与加减诸数中最先出现欠准数位置对齐。 ?乘除运算 不同有效位数的数进行乘除运算后，结果的有效位数一般与参加运算的数中有效位数最少的一个相同。 (3)乘方、开方的有效数字运算 乘方、开方后结果的有效位数与底数的有效数字的位数相同。 (4)三角函数、对数的有效数字运算 三角函数的有效数字的位数与角度的有效位数相同，对数尾数的有效位数与真数的有效位数相同。 三、 实验数据处理的一般方法 ,(列表法 用列表法记录原始数据，优点是简明和条理清楚。容易看出数据递增或递减的变化趋势，也有助于检查和发现实验中的问题。 在使用列表法设计记录表格时，应注意如下的原则。 38 ?表格中各栏目所列物理量均应标明其名称和单位。 ?表格中各物理量的排列应尽量与测量顺序一致。对于有函数关系的数据表，则应按自变量由小到大或由大到小的顺序排列。 ?表格中所列的数据主要是原始数据，但重要的中间计算结果也可列入表中。 ?如有必要，还应记下测量表格中各量所用的仪器及其规格，以及环境条件，以利对结果复查。 ,(作图法 作图法是将一系列数据之间的关系或变化情况用图线直观地表示出来，是一种最常用的数据处理方法。它可以研究物理量之间的变化规律，找出对应的函数关系求取经验公式。如果图线是依据许多数据点描绘出来的光滑曲线，则作图法有多次测量取其平均的作用。在作图法中，有了图线可以求出实验需要的某些结果，绘出仪器的校准曲线;有了图线可以直接读出没有进行测量的对应于某x的y值;在一定条件下，也可以从图线的延伸部分读到测量范围以外无法测量的点的值;有了图线还可以帮助发现实验中个别的测量错误，并可以通过图线进行系统误差分析。 虽然作图法有简便、形象、直观等许多优点，但它是一种粗略的数据处理方法。 (1)作图规则及步骤 ?将数据列表。 ?选择合适的坐标纸。 ?画出坐标轴的方向，标明物理量、单位，在坐标轴上标数。 ?在坐标纸上标点和连线。 ?标注图名。 (2)作图法常用的几种应用 ?由斜率、截距求得实验结果。 ?由外推求得实验结果。 ?由内插求得实验结果。 ?由图线得仪器的校正曲线。 39 ,(逐差法 若一物理量(看作自变量)作等距改变时测得另一物理量(看作函数)一系列的对应值，通常把这一组数据前后对半分成一、二两组，用第二组的第一项减第一组的第一项，用第二组的第二项减第一组的第二项，„„即顺序逐项相减，然后取平均值求得结果，这就称为一次逐差法。把一次逐差值再做逐差，然后才计算结果的称为二次逐差法，依次类推。 ,(线性回归法 判断两个物理变量之间是否存在相关关系，并由实验数据求出它们的经验方程，这个过程称为回归分析。线性回归法是以最小二乘原理为基础的一种实验数据处理方法。 四、参考书目: 《周殿清主编，大学物理实验》，湖北:武汉大学出版社，2002年版 马葭生 宦强 主编，《大学物理实验》，上海:华东师范大学出版社，2003年版 附录 1(国际单位制的基本单位 物理量 名称 symbol符号 physical quantity name length 长度 metre 米 m mass 质量 kilogram 千克 kg time 时间 second 秒 s electric current 电流 ampere 安培 A thermodynamic temperature 热力学温度 kelvin 开尔文 K luminous intensity 发光强度 candela 坎德拉 cd amount of substance 物质的量 mole 摩尔 mol 40 2( 国际单位制的导出单位 物理量 名称 symbol符号 physical quantity name frequency 频率 hertz 赫兹 Hz energy 能量 joule 焦耳 J force 力 newton 牛顿 N power 功率 watt 瓦特 W pressure 压强 pascal 帕斯卡 Pa electric charge 电荷 coulomb 库仑 C electric potential difference 电势差 volt 伏特 V electric resistance 电阻 ohm 欧姆 , electric conductance 电导 siemens 西门子 s electric capacitance 电容 farad 法拉 F magnetic flux 磁通量 weber 韦伯 Wb inductance 电感 henry 亨利 H magnetic flux density 磁通量密度 tesla 特斯拉 T (magnetic induction) (磁感应强度) luminous flux 光通量 lumen 流明 lm illuminance 照度 lux 勒克司 lx 3( 中学物理基本常数 Value in SI units 常数 Constant Symbol -2acceleration of free fall 重力加速度 g 9.806 65 m s 23Avogadro constant 阿伏伽德罗常数 L ,Na 6.022 1367(36)×10 mol -23-1 Boltzmann constant 波尔兹曼常数 K=R/Na 1.380 658(12)×10 J K -12-1electric constant 真空电容率 , 8.854 187 817×10 F m 0-19electric charge 电荷 e 1.602 177 33(49)×10 C -31electric rest mass 电子的静止质量 m 9.109 3897(54)×10 kg e4 -1Faraday constant 法拉第常数 F 9.648 5309(29)×10C mol -1 -1 gas constant 气体常数 R 8.314 510(70) J Kmol -11 3 -1 -2gravitational constant 万有引力常数 G 6.672 59(85)×10mkgs -7 -1magnetic constant 真空磁导率 , 4,×10H m 0-27 neutron rest mass 中子的静止质量 m 1.674 9286(10)×10kg n-34 Planck constant 普朗克常数 h 6.626 0755(40)×10J s -27 proton rest mass 质子的静止质量 m 1.672 6231(10)×10kg p8 -1speed of light 光速 c 2.997 92458×10m s 4(常用的十进位倍数的词冠和符号 Submultiple Prefix Symbol Multiple Prefix Symbol 41 分数 词冠 符号 倍数 词冠 符号 -110 deci 分 d 10 deca 十 da -2210 centi 厘 c 10 hecto 百 h -3310 milli 毫 m 10 kilo 千 k -66 10 micro 微 10mega 兆 M , -9910 nano 纤 n 10 giga 京 G -121210 pico 纱 p 10 tera 垓 T -151510 femto 尘 f 10 peta 秭 P -181810 atto 渺 a 10 exa 穰 E -212110 zepto z 10 Zetta Z -242410 yocto y 10 Yotta Y 5(铜—康铜热电偶分度表 热电势(mV) 温度 (?) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 -10 -0.383 -0.421 -0.458 -0.496 -0.534 -0.571 -0.608 -0.646 -0.683 -0.720 -0 0.000 -0.039 -0.077 -0.116 -0.154 -0.193 -0.231 -0.269 -0.307 -0.345 0 0.000 0.039 0.078 0.117 0.156 0.195 0.234 0.273 0.312 0.351 10 0.391 0.430 0.470 0.510 0.549 0.589 0.629 0.669 0.709 0.749 20 0.789 0.830 0.870 0.911 0.951 0.992 1.032 1.073 1.114 1.155 30 1.196 1.237 1.279 1.320 1.361 1.403 1.444 1.486 1.528 1.569 40 1.611 1.653 1.695 1.738 1.780 1.882 1.865 1.907 1.950 1.992 50 2.035 2.078 2.121 2.164 2.207 2.250 2.294 2.337 2.380 2.424 60 2.467 2.511 2.555 2.599 2.643 2.687 2.731 2.775 2.819 2.864 70 2.908 2.953 2.997 3.042 3.087 3.131 3.176 3.221 3.266 3.312 80 3.357 3.402 3.447 3.493 3.538 3.584 3.630 3.676 3.721 3.767 90 3.813 3.859 3.906 3.952 3.998 4.044 4.091 4.137 4.184 4.231 100 4.277 4.324 4.371 4.418 4.465 4.512 4.559 4. 607 4.654 4.701 110 4.749 4.796 4.844 4.891 4.939 4.987 5.035 5.083 5.131 5.179 120 5.227 5.275 5.324 5.372 5.420 5.469 5.517 5.566 5.615 5.663 130 5.712 5.761 5.810 5.859 5.908 5.957 6.007 6.056 6.105 6.155 140 6.204 6.254 6.303 6.353 6.403 6.452 6.502 6.552 6.602 6.652 150 6.702 6.753 6.803 6.853 6.903 6.954 7.004 7.055 7.106 7.156 42 160 7.207 7.258 7.309 7.360 7.411 7.462 7.513 7.564 7.615 7.666 170 7.718 7.769 7.821 7.872 7.924 7.975 8.027 8.079 8.131 8.183 180 8.235 8.287 8.339 8.391 8.443 8.495 8.548 8.600 8.652 8.705 190 8.757 8.810 8.863 8.915 8.968 9.024 9.074 9.127 9.180 9.233 200 9.286 6(中学物理的常用数据 43 44 7(希腊字母表 45