大学物理实验自主学习指南 课件 ch05 综合性物理实验

应用型系列教材大学物理实验自主学习指南第五章综合性物理实验切变模量的测量01切变模量的测量1.用扭摆测量金属丝的切变模量，学习如何设计实验，避免测量那些较难测准的物理量，从而提高实验精度;2.测量金属丝的扭转系数K;3.验证平行轴定理。实验目的切变模量的测量实验装置切变模量的测量实验原理只要测得扭摆的摆动周期T0和Tx，并且转动惯量Jx和K中任何一个量可知，即可计算出另一个量。切变模量的测量实验内容测量钢丝的切变模量测量物体的转动惯量空气动力学实验02空气动力学实验1.了解空气动力仪的基本结构，掌握测试流动气体中各种压力的方法；2.验证流体力学的基本定律，了解机翼的动力学效应。实验目的空气动力学实验实验原理流体动力学的两个基本定律伯努利方程文丘里管验证伯努利方程流体的压力测量航空物理知识空气动力学实验实验装置吸压式风机，精密压力计，压力传感头，扇形测力计，升力秤，滑轮小车，导轨，角标尺，机翼气流层模型，文丘里管，阻力模块等。空气动力学实验实验内容风洞实验(1)验证流体的连续性方程(2)机翼模型测试开口实验验证伯努利方程阻力测试实验电冰箱制冷系数的测量03电冰箱制冷系数的测量1.培养理论联系实际、学与用相结合的能力;2.学习电冰箱的制冷原理，加深对热学基本知识的理解；3.测定电冰箱的制冷系数。实验目的电冰箱制冷系数的测量实验原理制冷的理论基础制冷的方式制冷剂氟里昂真实气体的等温线电冰箱的制冷循环制冷系数ε电冰箱制冷系数的测量实验装置电冰箱制冷系数的测量1.冷冻室2.冷凝器3.干燥管和毛细管实验装置4.压缩机和电流表5.接线柱I、U、*和调压变压器6.开关电冰箱制冷系数的测量实验内容压缩机功率的测量制冷量的测定求制冷系数ε导热系数的测量04导热系数的测量1.了解热传导现象的物理过程；2.学习用稳态平板法测量材料的导热系数；3.学习用作图法求冷却速率;4.掌握一种用热电转换方式进行温度测量的方法。实验目的导热系数的测量实验仪器导热系数测试仪，冰点补偿装置，测试样品（硬铝、硅橡胶、胶木板）。导热系数的测量实验原理关于温度梯度dT/dZ关于传热速率dQ/dt导热系数的测量实验内容用自定量具测量样品、下铜板的几何尺寸和质量等必要的物理量，多次测量然后取平均值。加热温度设定。根据稳态法的原理，必须得到稳定的温度分布。导热系数的测量实验内容记录稳态时T1、T2值后，移去样品，继续对下铜板加热，当下铜盘温度比五高出10°C左右时，移去圆筒，让下铜盘所有表面均暴露于空气中，使下铜板自然冷却。根据式(5-36)计算样品的导热系数λ。在用式(5-36)计算时，可以直接以电动势值代表温度值。电子束在电磁场中的聚焦和偏转05电子束在电磁场中的聚焦和偏转1.了解带电粒子在电磁场中的运动规律，了解电子束的电偏转、电聚焦、磁偏转、磁聚焦的原理;2.学习一种测量电子荷质比的方法。实验目的电子束在电磁场中的聚焦和偏转实验原理示波管的基本结构与工作原理电子的加速和电偏转电聚焦原理电子的磁偏转原理磁聚焦和电子荷质比的测量原理电子束在电磁场中的聚焦和偏转实验仪器DZS-D型电子束实验仪。电子束在电磁场中的聚焦和偏转实验内容电偏转电聚焦磁偏转铁磁材料B-H曲线测量06铁磁材料B-H曲线测量1.掌握磁滞、磁滞回线和磁化曲线的概念，加深对铁磁材料的主要物理量——矫顽力、剩磁和磁导率的理解;2.学会用示波法测绘基本磁化曲线和磁滞回线;3.根据磁滞回线确定磁性材料饱和磁感应强度Bs、剩Br和顽力Hc的数值;4.研究不同频率下动态磁滞回线的区别，并确定某一频率下的磁感应强度Bs、剩磁Br和矫顽力Hc的数值;5.改变不同的磁性材料，比较磁滞回线形状的变化。实验目的铁磁材料B-H曲线测量实验原理磁化曲线磁滞回线示波器测量B-H曲线的原理线路示波器的定标铁磁材料B-H曲线测量实验内容显示和观察2种样品在25Hz、50Hz、100Hz、150Hz交流信号下的磁滞回线图形测绘磁化曲线和动态磁滞回线温度传感器特性的研究07温度传感器特性的研究1.学习用恒电流法和直流电桥法测量热电阻;2.测量铂电阻和热敏电阻温度传感器的温度特性;3.测量电压型、电流型和PN结温度传感器的温度特性。实验目的温度传感器特性的研究实验仪器温度传感器温度特性实验仪。温度传感器特性的研究实验原理直流单臂电桥恒电流法测量热电阻Pt100铂电阻温度传感器热敏电阻温度传感器电压型集成温度传感器(LM35)温度传感器特性的研究实验原理电流型集成温度传感器(AD590)PN结温度传感器温度传感器特性的研究实验内容用直流电桥法测量Pt100电阻的温度特性用恒电流法测量热敏电阻的温度特性电压型集成温度传感器(LM35)温度特性的测试电流型集成温度传感器(AD590)温度特性的测试光电式传感器特性的研究08光电式传感器特性的研究1.了解光敏电阻的基本特性，测绘出它的伏安特性曲线和光照特性曲线2.了解光敏二极管的基本特性，测绘出它的伏安特性和光照特性曲线;3.了解硅光电池的基本特性，测绘出它的伏安特性曲线和光照特性曲线;4.了解光敏三极管的基本特性，测绘出它的伏安特性和光照特性曲线;5.了解光纤传感器基本特性和光纤通信基本原理。实验目的光电式传感器特性的研究实验原理伏安特性光照特性光电式传感器特性的研究实验内容光敏电阻特性实验(1)光敏电阻伏安特性测试实验(2)光敏电阻的光照特性测试实验硅光电池的特性实验(1)硅光电池的伏安特性实验(2)硅光电池的光照度特性实验光电式传感器特性的研究实验内容光敏二极管的特性实验(1)光敏二极管伏安特性实验(2)光敏二极管的光照度特性实验光敏三极管特性实验(1)光敏三极管的伏安特性实验(2)光敏三极管的光照度特性实验偏振旋光实验09偏振旋光实验1.理解偏振光的产生和检测方法;2.观察旋光现象，了解旋光物质的旋光性质;3.测量食糖溶液的旋光率与浓度的关系;4.组装旋光仪，熟悉旋光仪的原理和使用方法。实验目的偏振旋光实验实验原理线偏振光通过某些物质的溶液后，偏振光的振动面将旋转一定的角度，这种现象称为旋光现象，旋转的角度称为该物质的旋光度。偏振旋光实验实验装置偏振旋光实验实验内容观察光的偏振现象观察葡萄糖水溶液的旋光特性用自己组装的旋光仪测量葡萄糖水溶液的浓度测未知浓度的葡萄糖溶液样品的浓度测量果糖溶液的旋光率超声成像10超声成像1.了解透射式超声成像的原理:2.掌握透射式超声成像仪的测量方法;3.以实际目标样品为例，通过实际操作进行一定的测量训练。实验目的超声成像实验仪器FB219A型超声成像实验仪，圆筒形旋转储水槽，扫描运动控制器，超声换能器，数据采集系统及计算机辅助软件，USB专用连接线，计算机等。超声成像实验原理实验水槽(定标/扫描执行控制箱)超声成像实验仪数据采集系统(安装在实验仪内)计算机分压电路放大电路(安装在实验仪内)超声成像实验内容位置定标扫描成像激光干涉调制通信11激光干涉调制通信1.了解光纤光学的基本知识，学习光纤与光源耦合技术;2.学习测量多模光纤数值孔径的方法，分析光纤传输损耗性质;3.了解光纤干涉特性，掌握光纤压力传感器原理，了解光纤温度传感器的原理。实验目的激光干涉调制通信实验仪器光纤干涉演示仪，633nm单模光纤一根，633nm多模光纤一根，普通通信光纤1盘光纤切割刀1套，光功率测试仪。激光干涉调制通信实验原理光纤与光源耦合方法多模光纤数值孔径的测量光纤传输损耗性质M-Z干涉仪的原理和用途光纤压力传感光纤温度传感激光干涉调制通信实验内容光纤光学基本知识演示(1)观察光纤基模场远场分布(2)观察光纤输出的近场和远场图案(3)观察光纤输出功率和光纤弯曲(所绕圈数及圈半径)的关系激光干涉调制通信实验内容光纤与光源的耦合方法(1)直接耦合(2)镜合光纤数值孔径的测量(1)远场光强法(2)远场光斑法激光干涉调制通信实验内容测量光纤的传输损耗M-