医用物理学实验指导书(正文)

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1、目录实验一基本测量及实验数据的处理…………………………3实验二示波器的使用……………………………………………9实验三毛细管法液体粘滞系数测量…………………………11实验四电偶极子电场的测绘…………………………………15实验五分光计的调整及光栅常数的测定……………………17实验六空气中的超声声速测量………………………………232实验一基本测量及实验数据的处理一、实验目的1．熟悉游标卡尺、螺旋测微计的结构原理，掌握其使用方法。2．掌握有效数字和误差的概念及计算方法。3．学习使用万用表。4．掌握用万用表测量电阻、电容元件性能的好坏。二、实验器材游标卡尺，螺旋测微计，圆管（线轴），球体、

2、导线、数字万用表、实验箱、导线若干。三、实验原理1．游标卡尺普通测长度的尺子其准确度有一定的局限性，主要是由于其分度值（即仪器能准确鉴别的最小量值）较大。例如米尺的分度值为1mm而不能更小，否则，刻度线太密将无法区分。为此，在主尺上装一个能够沿主尺滑动的带有刻度的副尺，称为游标，这样的装置称为游标卡尺。游标卡尺的结构如图1–1所示。主尺D是一根钢制的毫米分度尺，主尺头上附有钳口A和刀口A′，游标E上附有钳口B、刀口B′和尾尺C，可沿主尺滑动。螺丝F可将游标固定在主尺上，当钳口AB密接时，则刀口A′B′对齐，尾尺C和主尺尾部也对齐，主尺上的0线与游标上的0线重合。图1–1游标卡尺钳

3、口AB用来测物体的长度及外径，刀口A′B′用来测物体的内径，而尾尺C则用来测物体的深度。它们的读数值，都是表示游标的0线与主尺的0线之间的距离。游标卡尺的规格有多种，其精密程度各不相同，但不论哪一种，它的原理和读数方法都是一样的。常用游标尺的设计，在游标尺上刻有m个分格，游标上m个分格的总长，正好与主尺上（m–1）个分格的总长相等，如果用y表示主尺上最小分格的长度，x表示游标上每一小格的长度，则(m–1)y=mx所以，主尺与游标上每个分格长度的差值是3yy–x=m这个量就是游标卡尺的分度值。通常主尺最小分格y都为1mm，因此，游标的分格数越多，分度值就越小，卡尺的精密度就越高。常

4、用的游标卡尺的分度值有0.1mm、0.05mm、0.02mm三种。若：y=1mm，m=10，则yyy=0.1mm；y=1mm，m=20，=0.05mm；y=1mm，m=50，则=0.02mm。mmm利用游标卡尺测物体的长度时，把物体放于钳口之间，游标右移。游标0线对准主尺上某一位置，毫米以上整数部分l0可以从主尺上直接读出，毫米以下部分△l从副尺上读出，物体的长度为：l=l+∆l0∆l=ny−nx（n为游标上与主尺某一刻度重合的格数）y∆l=n(y−x)=nm图1–2游标卡尺的读数y如图1–2所示，l0=16mm，n=13，m=50，y=1mm，=0.02mm，则myl=l+n0

5、m=16mm+13×0.02mm=16.26mm2．螺旋测微计螺旋测微计（千分尺）是比游标卡尺更精密的长度测量仪器，多用于测量小球和金属丝的直径或平板厚度。常用的一种螺旋测微计测量范围0~25mm，分度值0.01mm。螺旋测微计的结构如图1–3所示，主要部分是在固定套管上有一个微动螺杆，螺距0.5mm，因此，当螺杆旋转一周时，它沿轴线方向前进或后退0.5mm,此距离在固定套管的标尺（即主尺）上显示为一个分格。螺旋杆是和螺旋柄相连，柄上附有沿圆周的刻度（微分筒），即副尺，共有50个等分格。当微分简上的刻度转过一分格时，螺旋杆沿轴线前进或后退的距离为：0.5mm=0.01mm格图1–

6、3螺旋测微计50格4因此，螺旋测微计的分度值是0.01mm。读数时，从固定标尺（主尺）上读出整格数（每格0.5mm），0.5mm以下的读数则由微分筒（副尺）上的刻度读出，可估测到0.001mm位上，如图1–4所示。图1–4螺旋测微计的读数3.液晶显示数字万用表β万用表可以测量交、直流电压、电流、电阻、电容、晶体管值，二极管好坏和电路短接等，通过拨动档位开关来切换测试功能和量程。最大显示值位±1999，可自动显示“0”和极性，过载时显示“1”和“﹣1”，内部电池电压过低时有显示标志提醒更换电池。使用时应注意正确地选择量程及表笔插孔，对未知大小的电量进行测试时，应把量程调到最大，然后

7、从大向小调，直到合适为此。若出现“1”，则表示超出量程（过载），应当调大量程来测量。不测量时，应随手关断万用表的电源开关。当测量电流时切忌过载，否则万用表容易损坏。特别注意的是，绝对禁止使用电阻档或电流档测量电压。4．固定电阻固定电阻的测量，可以根据电阻标称值选用万用表适当的电阻档量程来直接测量。5.电位器电位器是一种常用的电子元件。在收音机中用来控制音量和音质。在可调稳压电源中用来调节输出电压等，电位器是一种连续可调的电阻器，其滑动臂（动接点）在电阻体上滑动，可获得与电位器外加