普物实验IV
一、实验项目表
1.力热学部分
序号 | 实验项目名称 | 项目类别 | 项目类型 |
1 | 弹簧振子的简谐振动 | 设计 | 选做 |
2 | 水汽化热的测定 | 设计 | 选做 |
3 | 光杠杆测定金属的线胀系数 | 设计 | 选做 |
4 | 导热系数的测定 | 设计 | 选做 |
5 | 转动惯量的测定 | 设计 | 选做 |
6 | 空气相对压力系数的测定 | 设计 | 选做 |
7 | 可倒摆 | 设计 | 选做 |
8 | 气垫导轨上验证牛顿第二定律 | 设计 | 选做 |
9 | 阻尼振动 | 设计 | 选做 |
10 | 梁弯曲法测定杨氏模量 | 设计 | 选做 |
2.电磁学部分
序号 | 实验项目名称 | 项目类别 | 项目类型 |
11 | 万用电表的改装 | 设计 | 选做 |
12 | 用电势差计校正改装电表 | 设计 | 选做 |
13 | 非平衡直流电桥 | 设计 | 选做 |
14 | 黑盒子探秘 | 设计 | 选做 |
15 | 灵敏检流计的特性研究 | 设计 | 选做 |
16 | 示波器作为交流电桥平衡指示器的研究 | 设计 | 选做 |
17 | 利用自组电势差计测量电池的电动势 | 设计 | 选做 |
18 | 动态磁滞回线的测试 | 设计 | 选做 |
19 | 电子束的偏转和聚焦 | 设计 | 选做 |
20 | 冲击式电流计特性的研究 | 设计 | 选做 |
3.光学部分
序号 | 实验项目名称 | 项目类别 | 项目类型 |
21 | 自组迈克尔逊干涉仪测量空气折射率 | 设计 | 选做 |
22 | 夫琅禾费衍射 | 设计 | 选做 |
23 | 薄透镜玻璃折射率的测定 | 设计 | 选做 |
24 | 双棱镜干涉 | 设计 | 选做 |
25 | 偏振现象的观测与研究 | 设计 | 选做 |
26 | 测定透镜组的基点 | 设计 | 选做 |
27 | 法布里-珀罗干涉 | 设计 | 选做 |
28 | 旋光仪的调节及使用 | 设计 | 选做 |
29 | 光学平台自组实验系统研究 | 设计 | 选做 |
30 | 平行光管的调节与使用 | 设计 | 选做 |
二、实验项目内容及要求
1.弹簧振子的简谐振动
【内容,目的和要求】(1)检验弹簧振子周期与质量的关系(2)测定弹簧的有效质量;(3)验证在弹性恢复力作用下,物体作简谐振动的有关规律;(4)证明简谐振动的周期决定于振动系统本身的特征,而与其初始状态(初位移,初速度)无关。
【主要仪器设备】焦利氏秤,弹簧(锥形的,柱形的),停表(或数字毫秒计及光电门),砝码,砝码托盘。
2.水的汽化热的测定
【内容,目的和要求】(1)用量热器测定水在沸腾时的汽化热;(2)理解和分析液体的热物理性质。
【主要仪器设备】量热器,温度计(1/10℃),冷凝器(铜制),天平,蒸汽发生器,蒸汽过滤器,小量筒。
3.光杠杆测定金属的线胀系数
【内容,目的和要求】(1)利用光杠杆测定金属杆的线胀系数;(2)测定固体在一定温度区域内的平均线膨胀系数;(3)研究固体受热膨胀后伸长量与其温度增加量的关系;(4)进一步掌握测量微小长度的方法;(5)绘制出T—(am-a0)等变化曲线,并拟合,分析其结果。
【主要仪器设备】线胀系数测定装置,光杠杆,尺度望远镜,温度计,钢卷尺,游标卡尺,待测金属棒。
4.导热系数的测定
【内容,目的和要求】(1)测定不良导体的导热系数;(2)学习用温差电偶测量温度的方法。【主要仪器设备】 导热系数测定仪,待测样品,热电偶,数字毫伏表等。
5.转动惯量的测定
【内容,目的和要求】(1)测量不同形状物体的转动惯量;(2)用实验方法检验刚体的转动定理和平行轴定理;(3)用作图法处理数据—曲线改直;(4)观测刚体的转动惯量随其质量,质量分布及转动轴线不同而改变的状况。
【主要仪器设备】 刚体转动实验仪,停表,砝码,游标卡尺,钢卷尺等。
6.空气相对压力系数的测定
【内容,目的和要求】(1)研究定容气体压强与温度的关系;(2)加深对理想气体状态方程和查理定律的理解;(3)学习数据的拟合等处理方法。
【主要仪器设备】气体相对压力测定仪(铜电阻温度传感器,硅压阻式差压传感器,铜电阻温度传感器,数字表,真空泵,电磁放气阀)。
7.可倒摆
【目的,内容和要求】(1)学习可倒摆的设计思想及技巧;(2)应用可倒摆来精确测定重力加速度;(3)研究摆角对实验结果的影响,并进行理论修正;(4)测定可倒摆的回转半径。
【主要仪器设备】可倒摆,光电计时装置,卷尺等。
8.气垫导轨上验证牛顿第二定律
【目的,内容和要求】(1)掌握在气垫导轨上验证牛顿第二定律的方法;(2)学习验证性实验的数据处理方法。
【主要仪器设备】气垫导轨,滑块,光电门,数字计数器,气泵,配重块,物理天平,细线,勾码,定滑轮,挡光片。
9.阻尼振动
【目的,内容和要求】(1)观测弹簧振子在有阻尼情况下的振动;(2)掌握阻尼振动特性表征参量的测定方法;(3)利用动态法测定滑块和导轨之间的阻尼系数。
【主要仪器设备】气垫导轨,滑块,光电门,数字计数器,气泵,配重块,物理天平,弹簧,挡光片。
10.梁弯曲法测定杨氏模量
【目的,内容和要求】(1)掌握基本长度和微小位移量测量的方法;(2)熟悉霍尔位置传感器的特性;(3)弯曲法测量铁,铜等的杨氏模量;(4)用逐差法,作图法处理数据。
【主要仪器设备】DHI-I霍尔位置传感器测杨氏模量装置;JC-1读数显微镜;千分尺;铜条;铁条;砝码片若干;待测金属片支撑架;可挂砝码片的刀等。
11.万用电表的改装
【内容,目的和要求】(1)了解和熟悉万用表的工作原理和构造;(2)组装一个指针式万用表,并用该表测量直流电流,直流电压,交流电流,交流电压,电阻。
【主要仪器设备】表头(500uA阻值560Ω), 电阻箱,滑动变阻器,直流电流表,直流电压表,二极管,直流电源,交流电源。
12.用电势差计校正改装电表
【内容,目的和要求】(1)了解箱式电势差计的结构和原理;(2)熟练掌握箱式电势差计的测量方法;(3)运用箱式电势差计校正电表。
【主要仪器设备】箱式电势差计,标准电池,直流电源,检流计,滑线变阻器,电阻箱,待校正电表。
13.非平衡直流电桥
【内容,目的和要求】(1)学习与掌握单臂直流平衡电桥测量电阻的基本原理和操作方法;(2)学习与掌握非平衡直流电桥电压输出方法测量电阻的基本原理和操作方法。
【主要仪器设备】干电池,电压表,滑线变阻器,电阻箱,开关。
14.黑盒子探秘
【内容,目的和要求】(1)了解电池,电阻,电感,电容或半导体二极管等元件的性能和特点;(2)熟悉掌握判别各元件及测量各元件参数的方法。
【主要仪器设备】黑盒子,函数信号发生器,示波器,用表,电源,导线若干,交流毫伏表。
15.灵敏检流计特性的研究
【内容,目的和要求】(1)了解检流计的工作原理和三种工作状态;(2)掌握测量检流计内阻和灵敏度方法。
【主要仪器设备】灵敏检流计,直流电阻箱,直流电压表,标准电阻器,直流电源,开关,秒表。
16.示波器作为交流电桥平衡指示器的研究
【内容,目的和要求】(1)掌握示波器在交流电桥中的指零条件;(2)掌握示波器作为交流电桥平衡指示器来测量未知电容,电感。
【主要仪器设备】可变电阻箱,可变电容,待测电容,待测 电感,双踪示波器,单踪示波器,信号发生器,开关。
17.利用自组电势差计测量电池的电动势
【内容,目的和要求】(1)理解电势差计的工作原理及构造,并能组装电势差计;(2)利用自组电势差计测量电池的电动势及内阻。
【主要仪器设备】电阻箱,指针式检流计,标准电池,稳压电源,待测干电池,双刀双掷开关。
18.动态磁滞回线的测试
【内容,目的和要求】(1)了解测铁磁物质动态磁滞回线的基本原理;(2)进一步研究磁性材料的特性;(3)自组磁滞回线仪测试铁磁材料动态磁滞回线。
【主要仪器设备】磁滞回线实验仪等。
19.电子束的偏转和聚焦
【内容,目的和要求】(1)了解电子束衍射仪的基本结构、工作原理和使用;(2)研究带电粒子在电场和磁场中偏转的规律;(3)研究带电粒子在电场和磁场中聚焦的规律。
【主要仪器设备】电子束测试仪,电阻箱,电流表。
20.冲击式电流计特性的研究
【内容,目的和要求】(1)了解冲击电流计的工作原理;(2)观察冲击电流计在不同情况下的运动状态;(3)掌握冲击电流计的使用方法;(4)掌握用冲击电流计测磁感应强度的方法。
【主要仪器设备】冲击电流计,标准互感器,直流电流表,变阻器,电阻箱,直流电源,螺线管等。
21.自组迈克尔逊干涉仪测量空气折射率
【内容,目的和要求】(1)学习组装迈克尔逊干涉仪,并掌握用以测气体折射率的原理及其方法;(2)理解产生干涉的条件,掌握调节方法;(3)在观察干涉条纹随气压变化的现象和规律的基础上,设计测量不同气压变化量引起的干涉条纹的变化数的方法。
【主要仪器设备】光学平台,平面反射镜2个,分光板,毛玻璃屏,扩束镜,气室,气压表,充气球,氦氖激光器。
22.夫琅禾费衍射
【内容,目的和要求】(1)了解圆孔的夫琅禾费衍射现象;(2)掌握用衍射测圆孔直径的方法。
【主要仪器设备】钠灯,小孔,衍射孔,透镜2个,狭缝2个,测微目镜。
23.透镜玻璃折射率的测定
【内容,目的和要求】(1)了解双凸双凹透镜的光学特性和成像特点;(2)熟练掌握透镜成像公式;(3)测定双凸双凹透镜的折射率。
【主要仪器设备】光学平台或光学导轨,平面镜,光源,物屏,像屏,双凹透镜,双凸透镜。
24.双棱镜干涉
【内容,目的和要求】(1)观察双棱镜的干涉现象;(2)测定光波波长;(3)掌握测微目镜的使用方法。
【主要仪器设备】钠灯,透镜,可调狭缝,双棱镜,二位干版架,测微目镜,底座若干。
25.偏振现象的观测与研究
【内容,目的和要求】(1)观察光的偏振现象,加深偏振的基本概念;(2)了解偏振光的产生和检验方法;(3)观测布儒斯特角及测定玻璃折射率;(4)观测椭圆偏振光和圆偏振光。
【主要仪器设备】光电接收器2套,偏振片2块,分束镜1片,1/2玻片,1/4玻片,三维调节架4套,激光器1台,绕Z轴旋转基座一套,步进电机控制调节架3套,USB线一根,电源线一根。
26.测定透镜组的基点
【内容,目的和要求】(1)了解透镜组基点的一般特性;(2)测定透镜组的基点及焦距;(3)验证单透镜的基点与透镜组基点之间的关系。
【主要仪器设备】光学平台,溴钨灯,毫米尺,物镜,透镜组,测节器(节点架),测微目镜,底座若干。
27.法布里-珀罗干涉
【内容,目的和要求】(1)掌握多光束干涉的原理,学会法布里-珀罗干涉仪的调节方法,观察干涉环;(2)测量法布里-珀罗干涉仪的几个光学参量。
【主要仪器设备】钠光灯,氦氖激光器,扩束镜,移动透镜,f=190mm的透镜2个,测微目镜,光具座,法布里-珀罗标准具。
28.旋光仪的调节及使用
【目的,内容和要求】(1)了解旋光仪的构造及工作原理;(2)观察旋光现象,掌握应用旋光法测定糖溶液浓度的方法;(3)配制葡萄糖溶液并测定其浓度。
【主要仪器设备】钠光灯,旋光仪,烧杯,量筒。
29.光学平台自组实验系统研究
【目的,内容和要求】(1)了解平台主要的光学元件及其它配附件功能;(2)应用实验室提供的广泛光学元件及配附件自组光路,实现显微镜,望远镜,幻灯机等功能;(3)测量该类助视光学仪器的放大率。
【主要仪器设备】钠光灯(或溴钨灯,激光器,可自选),各种规格薄凹透镜(焦距规格可自选),各种规格薄凸透镜(焦距规格可自选),物屏,像屏,测微目镜,微尺分划板,望远镜放大率测量标尺,等。
30.平行光管的调节与使用
【目的,内容和要求】(1)了解平行光管的构造及原理;(2)掌握平行光管的调节方法;(3)学会使用平行光管测量透镜焦距及分辨率的方法。
【主要仪器设备】钠光灯,f550 型平行光管,可调式平面反射镜,分划板一套(包括十字分划板,玻罗板,分辨率板和星点板),测微目镜及待测透镜。