物理实验方法.doc

研究性学习课题研究报告题目：微小物理量的观测法研究者：李逸良王华溢张超程朝辉冯振付泽宇指导老师周志东 华中师大一附中引言：物理是一门以实验为基础的自然科学。实验中最关键的步骤就是对物理量的测量。所以，对测量方法的学习显得尤为重要。在此，我们就几种在平常不易于测量的微小量进行了讨论。用光栅测量光的波长光在传播过程中的衍射、散射等物理现象以及光的反射和折射等都与角度有关，一些光学量如折射率、波长、衍射条纹的极大和极小位置等都可以通过测量有关的角度去确定。在光学技术中，精确测量光线偏折的角度具有十分重要的意义。实验具体内容与要求 分光计的调节内容和过程大致如下： （1）目测粗调：将望远镜、载物台、平行光管用目测粗调成水平，并与中心轴垂直。 （2）用自准法调整望远镜聚焦于无穷远。 调节目镜调焦手轮，直到能够清楚地看清分划板上的刻线为止。将小平面镜放到载物台上轻缓转动载物台，或轻调载物台和望远镜的水平，从望远镜中观察到反射回的绿色十字像（或模糊的像斑）。调节望远镜目镜套筒的位置，使十字像清晰。注意消除视差。 （3）调节望远镜光轴与分光计中心轴垂直。 先粗调，也就是首先通过目视调节望远镜和载物台的水平调节螺钉，并轻缓转动载物台，从望远镜中能够观察到小平面镜两面反射回的十字像，然后细调望远镜及载物台的水平，使十字像与望远镜视场中上方刻线十字处重合。 （4）调整平行光管。用已调好的望远镜调整平行光管。调节狭缝装置的位置，使从望远镜里看到的狭缝的像最清晰，调节缝宽，使像的宽度大约1mm。调节平行光管的光轴与分光计的中心轴垂直。 2、衍射角的测量 （1）光栅的放置：将光栅放在载物台上，并通过调节使之与平行光管垂直，以满足平行光直入射的条件。 （2）对准衍射条纹，利用两个角游标精确读数。 3、光栅常数的测量 正确使用读数显微镜，并应用累积放大法，每次测量多倍光栅常数，以减小测量误差。 4、计算钠黄光的波长，并与标准值比较，计算相对百分误差。 用补偿法改装电表测电阻基本原理：在一定温度下，直流电通过待测电阻时，用电压表测出两端的电压U，用电流表测出通过的电流I，则电阻值可表示为：=U/I试验方法：连接如下电路图，调节使检流计G无电流通过（指针指零），这时电压表指示的电压值等于两端的电压，即b,d之间的电压补偿了两端的电压。清除了电压内阻对电路的影响。 试验方法与技术路线按上述电路图布置并接好导线；对试验室给定的待测电阻，按以下步骤选取电表量程将稳压电源的输出电压调到3V移动滑线变阻器的滑动端，使大于/3由大到小试探着先取电流表量程，直到电流示值大于量程的1/3调节，使达到补偿状态粗调：确认断开，断续接通检流计的“电计”（若指针超出量程就立即松开），并试探着调节，使检流计指针偏转逐渐减小，直至接近零细调：合上，以提高检测灵敏度；仔细调节，使检流计指针指零记录下此时电压表的示值U，电流表的示值I，填表重复测量：断开电计。移动滑线变阻器的滑动端，依次增加中的电流I，重复步骤34，再测量4组U，I的对应值.音叉的受迫振动实验目的1. 研究振动系统在周期外力作用下振幅与强迫圆频率之间的关系。2. 测绘振动系统的共振曲线。3. 应用李沙育图形测音叉振动频率。实验原理振动系统受外力的持续作用所产生的振动，称为受迫振动。F为强迫力，H为强迫力的最大振幅，p是强迫力的圆频率。振动系统的受迫振动，开始时有一个比较复杂的过程，但经过一段时间后即达到稳定的振动状态，它的振动频率就是强迫力的频率，与系统的固有频率无关。它的振幅不仅与强迫力的力幅有关，而且还与强迫力的圆频率p、系统的固有频率、阻尼系数密切相关。由振动原理可知，稳定状态的受迫振动表达式为： （2-6-1）式中：A是受迫振动的振幅。它和强迫力的圆频率p、系统的固有频率、阻尼系数有如下关系： （2-6-2）式中：。由（2-6-2）式可知，振幅A与强迫力的圆频率p有关。p与相比，当p值较大或较小时，A值较小；当时，A有一极大值，即当强迫力圆频率p趋近于振动系统的固有圆频率时，受迫振动的振幅急剧增大，并有一极大值，这种现象称为共振。共振时圆频率为，当阻尼系数极小时，可得。由上述原理可知，在实验中每改变一次值，给出一系列p值，都可测得一组相应的A值，从而根据A、p之值绘制出不同阻尼情况下的共振曲线。仪器用具电磁激振系统、示波器、低频信号发生器、毫伏表。实验内容1. 用导线将仪器连接好，并使仪器预热一定时间。2. 测量不同阻尼情况下的A、p之值，要求在共振频率两边各测6组A、p之值。3. 绘制出三种阻尼情况下的共振曲线。注意事项1. 实验中不要振动实验台和对着音叉说话。2. 测定共振频率时，以李沙育图形为参考，以毫伏表上示数达到最大值为标准。在此，我们详细探讨了如上的实验。虽然实验的原理简单，但其中包含的