大学物理实验讲义(部分)

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1、大学物理实验讲义(太阳能科学与工程系光伏工程教研室2010年3月)65目录写在前面2一、物理实验的地位和作用2二、物理实验课的教学目的2三、物理实验课的基本程序3实验一扭摆法测定刚体转动惯量5【实验目的】5【实验原理】5实验二悬丝耦合弯曲共振法测定金属材料杨氏模量10【实验目的】10【实验原理】11实验三电表改装与校准18【实验目的】18【实验原理】18实验四示波器原理及使用25【实验目的】25【实验原理】25实验五霍尔效应实验组合仪的使用29【实验目的】29【实验原理】29实验六迈克尔逊干涉实验仪的使用37【实验目的】37【实验原理】3865写在前面一、物理实验的地位和

2、作用科学的理论来源于科学的实验,并受到科学实验的检验,物理学的理论,就是通过观察、实验、抽象、假说等研究方法，并通过实验的检验而建立起来的。观察和实验是物理学中的重要研究方法。观察就是对自然界中发生的某种现象，在不改变自然条件的情况下，按照原来的样子加以观察研究。而实验则是人们按照一定的研究目的，借助按规定的仪器设备，人为地控制或模拟自然现象，使自然现象以比较纯粹或典型的形式表现出来，进而对其进行反复地观察和测试，探索其内部规律的一种方法。物理学从本质上说是一门实验科学，无论是物理规律的发现，还是物理理论的验证，都有待迂实验。物理实验不仅在物理学的发展中占有重要的地位，而

3、且在推动其它自然科学、工程技术的发展中也起着重要作用。特别在不少交叉学科中，物理试验的构思、方法和技术与化学、生物学、天文学等学科的相互结合已取得丰硕的成果。此外，物理实验还是众多高技术发展的源泉、原子能、半导体、激光、超导和空间技术等最新科技成果，都是与物理实验密切相关的。二、物理实验课的教学目的根据《高等学校工程专科物理实验课程教学的基本要求》，结合我校的实际，对各专业不同的需要选取一定数量和实用内容的实验项目。物理实验是物理学的重要内容，是学生进行科学实验基本训练的一门必修的基础课程，是学生进入大学后，受到系统的实验方法和实验技能训练的开端，也是学生学习相关后继课程

4、的实验和进行工程实验的基础。物理实验课的任务是：一、通过对实验现象的观察、分析和对物理量的测量，学习并掌握物理实验的基本知识、基本方法和基本技能，并加深对物理学原理的理解。二、使学生学会常用物理仪器的调整及正确的使用方法。三、使学生初步具备处理数据、分析结果、撰写实验报告的能力。65一、培养学生科学系统的思维方式、一丝不苟的严谨态度、实事求是的工作作风和团结协作的精神。三、物理实验课的基本程序物理实验课通常分下列三个阶段进行：1、实验前的预习为了在规定的时间内保质保量地完成实验内容，学生在实验前必须做好预习工作。实验讲义是实验的指导参考，它对每一个实验目的、要求、实验原理

5、都作了明确的阐述，因此，在上实验课前必须认真的阅读。还需查阅有关参考资料、实验中涉及的仪器、有许多是从未见过的，在预习时就需认真阅读讲义中的仪器介绍，弄清仪器的原理、构造、操作规程和注意事项等，特别是注意事项，不仅要看，还要牢记，否则会造成仪器损坏，甚至人身事故。对仪器的构造，应尽可能地去理解、去想像，必要时还需要去实验室观察实物。在预习的基础上，写好预习报告，其内容包括实验名称、实验目的、实验原理和数据记录表格。此外，根据实验内容，准备好实验中所需的绘图工具和计算器等。2、实验操作实验时应严格遵守实验室的规章制度。在实验正式进行前，首先结合仪器实物，对照实验讲义或仪器说

6、明书，认识和熟悉仪器的结构和使用方法；其次要全面考虑实验的操作程序，怎样做更为合理，不要急于动手。因为对于操作程序中某些关键步骤而言，哪怕是有很小的错误，都有可能使实验前功尽弃。仪器的安装和调整是决定实验成败的关键一环、使用仪器进行测量时，必需满足仪器的正常工作条件。实验测量应遵循“先定性、后定量”的原则。即先定性地观察实验全过程，确认整个实验装置工作是否正常，对所测内容要做到心中有数。在可能的情况下，对数据的数量级和趋势作出估计后，再定量地读取和记录测量数据、测量时，观测者应集中精力、细心操作、仔细观察，并积极发挥主观能动性，以获得所用仪器可能达到的最佳效果。65原始数

7、据是宝贵的第一手资料，是以后计算和分析问题的依据，有按有效数字的规则正确记录。实验记录的内容应包括：日期、时间、地点、合作者、指导教师、仪器的名称和编号、原始数据及有关现象。实验数据是否合理，学生应首先自查，然后交给指导老师审查。对不合理的和错误的实验结果，应分析原因，及时补测或重做，离开实验室前，应听从实验管理员和指导老师的指挥，自觉整理好仪器，并做好清洁工作。3、实验报告的书写书写实验报告的目的是为了培养学生以书面形式总结工作和报告科学成果的能力。实验报告要求文字通顺，字迹端正、数据完整、图表规范、结果正确。一份完整的实验