大学物理实验指导书.doc

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1、此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除目录实验一牛顿第二定律的验证2实验二弦线振动的研究4实验三碰撞打靶实验6实验四利用直流电桥测量电阻9此文档仅供学习与交流此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除实验一牛顿第二定律的验证实验目的1．熟悉气垫导轨的构造，掌握正确的使用方法。2．学会用光电计时系统测量物体的速度和加速度。3．验证牛顿第二定律。实验仪器气垫导轨，气源，通用电脑计数器，游标卡尺，物理天平等。实验原理牛顿第二定律的表达式为F＝ma.验证此定律可分两步（1）验证m一定时，a与F成正比。（2）验证F一定时，a与m成反比。把滑块放在水平导轨上。滑

2、块和砝码相连挂在滑轮上，由砝码盘、滑块、砝码和滑轮组成的这一系统，其系统所受到的合外力大小等于砝码（包括砝码盘）的重力W减去阻力，在本实验中阻力可忽略，因此砝码的重力W就等于作用在系统上合外力的大小。系统的质量m就等于砝码的质量、滑块的质量和滑轮的折合质量的总和.在导轨上相距S的两处放置两光电门k1和k2，测出此系统在砝码重力作用下滑块通过两光电门和速度v1和v2，则系统的加速度a等于在滑块上放置双挡光片，同时利用计时器测出经两光电门的时间间隔，则系统的加速度为Δd图1其中为遮光片两个挡光沿的宽度如图1所示。在此测量中实际上测定的是滑块上遮光片（宽）经过

3、某一段时间的平均速度，但由于较窄，所以在范围内，滑块的速度变化比较小，故可把平均速度看成是滑块上遮光片经过两光电门的瞬时速度。同样，如果越小（相应的遮光片宽度也越窄），则平均速度越能准确地反映滑块在该时刻运动的瞬时速度。实验内容1．观察匀速直线运动（1）首先检查计时装置是否正常。将计时装置与光电门连接好，要注意套管插头和插孔要正确插入。将两光电门按在导轨上，双挡光片第一次挡光开始计时，第二次挡光停止计时就说明光电计时装置能正常工作；（2）给导轨通气，并检查气流是否均匀；（3）选择合适的挡光片放在滑块上，再把滑块置于导轨上；此文档仅供学习与交流此文档收集于

4、网络，如有侵权，请联系网站删除（4）调节导轨底座调平螺丝，使其水平。只要导轨水平，滑块在导轨上的运动就是匀速运动，只要是匀速运动，对于同一个挡光片而言，滑块经过两光电门的时间就相等，即。2．验证牛顿第二定律（1）保证系统的总质量不变时，验证加速度与外力的关系。1）调整气垫导轨，让质量为m2滑块能在气垫导轨上作匀速运动。将两个光电门置于相距L的位置上；2）把系有砝码盘的轻质细线通过滑轮和滑块相连，在滑块上放入质量为m1的砝码，用天平测得系统的总质量m，测量滑块经过两光电门的加速度a1；3）从滑块上取下质量为的砝码加至砝码盘中，测出加速度a2；4）从滑块上依

5、次取下质量为砝码，放入砝码盘中，求出a3，a4…。5）用作图法处理数据，验证加速度与外力之间的线性关系。（2）保持外力不变（即砝码盘与砝码的总质量不变），改变滑块质量，研究系统质量与加速度的关系。1）调节两光电门之间的距离合适；2）令砝码的质量m1不变，改变滑块的质量m2，在滑块上每次增加砝码，测出a。3）多次改变滑块的质量，分别测量对应a，用作图法处理数据，验证加速度与质量之间的反比关系数据处理1．保持系统总质量M不变的条件下，测出加速度a与外力F之间的相关数据。并用作图法处理数据，验证加速度与外力之间的线性关系。F(N)=mg5g10g15g20g2

6、5gaM=g作图F---a2．外力F不变的条件下，测出系统质量M与加速度a的相关数据。并用作图法处理数据，验证加速度与质量之间的反比关系。F=NM1/Ma作图F-----1/M此文档仅供学习与交流此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除实验二弦线振动的研究实验目的1．观察横波在弦线上所形成的驻波波形。2．验证弦线上的横波波长与弦线张力、密度的关系。实验仪器电动音叉，滑轮，弦线，砝码，钢卷尺，天平。实验原理由波动理论可以证明，横波沿着一条拉紧的弦线传播时，波速v与弦线的张力T、线密度μ(单位长度的质量)间的关系为（2－1）设f为弦线的波动频率；λ为弦线上

7、传播的横波波长，则根据v＝fλ和（2—1）式得（2－2）对上式两边取对数，则有（2－3）可见，在μ、T一定时，lgλ～lgf图为一直线，其斜率为，截矩；在f、T一定时，lgλ～lgμ图也为一直线，其斜率为，截矩；在f、μ一定时，lgλ与lgT成正比，即lgλ～lgT图也为一直线，其斜率为，截矩。为验证λ与频率f的关系，本实验采取在弦线中形成驻波的方法。图2B实验装置如图2所示，将弦线的一端固定在电动音叉的一个叉子的顶端，另一端绕过滑轮系在载有砝码的砝码盘上。闭合电源开关后，调节音叉振动频率和相位，使音叉维持稳定的振动，并将其振动沿弦线向滑轮一端传播，形成

8、横波。当横波到达支撑点B后产生反射，由于前进波与反射波能够满足相干条件，在弦线上