资料介绍
普通物理实验2002学年教学大纲
《普通物理实验—力学部分》实验教学大纲
课程编号:05099002 学时:27 学分:0.9
开课对象:物理学专业 课程类别:专业必修
英文译名:dynamical experiments
一、 教学任务和目的
根据教学大纲要求对物理教育专业开设9个实验,每个实验3学时,总计27学时。
二、 教学基本要求
力学实验要求学生掌握长度、时间、质量三个基本物理量的测量方法,懂得正确使用游标卡尺、螺旋测微计、秒表、电子毫秒计、天平以及气垫导轨、光电门、光杠杅等基本仪器,要求能应用误差理论正确处理实验数据,能对实验结果作出正确的分析。
三、 实验内容
实验一 长度测量
1. 目的和要求:
a. 掌握游标和螺旋测微原理。
b. 正确使用游标卡尺、螺旋测微计及测量显微镜。
c. 掌握多次等精度测量误差的估算方法。
2. 实验内容:
a. 分别用游标卡尺及螺旋测微计测一圆柱的尺寸,并求体积。
b. 利用测量显微镜测一半导体集成电路图形(或类似的图形)的尺寸,练习在弯游标及不同的测微计上读数。
c. 多次测量误差的运算,求绝对和相对误差。
3. 实验设备:
游标卡尺、螺旋测微计、测量显微镜。
实验二 单摆实验
1. 目的和要求:
a. 测量单摆的周期、摆长,并求重力加速度g。
b. 从摆的周期测量值的变化,认识偶然误差的规律性。
2. 实验内容:
a. 测量摆的周期。
b. 根据所测的数据,统计出偶然误差的规律性。
3. 实验设备:
单摆、数字毫秒计、开关。
实验三 密度测定
1. 实验任务:
a. 测出一固体及一给定液体的密度。
2. 实验要求:
a. 写出实验原理,导出测量公式。
b. 拟出实验步骤。
c. 列出数据表格。
d. 测出固体及液体的密度。
e. 讨论分析误差产生的原因,并对实验结果进行评价。
3. 实验条件:
待测固体、液体材料、物理天平、烧杯、蒸馏水。
实验四 弦振动的研究
1. 目的和要求:
a. 验证弦振动定律。
b. 观察横波所形成的驻波波形。
2. 实验内容:
a. 利用驻波观察测定电动音叉的频率。
b. 验证振动频率一定时,波长的平方与弦线所受张力T成正比。
3. 实验设备:
电动音叉,滑轮,弦线,砝码盘,三棱木,钢卷尺,分析天平,双对数座标纸。
实验五 刚体转动实验
1. 目的和要求:
a. 观测刚体的转动惯量随质量及质量分布而改变的情况。
b. 验证平行轴定理。
2. 实验内容:
a. 测定不同的m及相应的时间t作m-t图线,求出转动惯量I。
b. 对称地改变重锤相对转轴的位置,测一组Xi,Ti作X-T图,检验平行轴定理。
3. 实验设备:
刚体转动实验仪,米尺,游标卡尺,计时装置。
实验六 复摆
1. 目的和要求:
a. 研究复摆摆动周期与回转轴到质心距离的关系。
b. 测当地重力加速度。
2. 实验内容:
a. 测调复摆的周期,求重力加速度。
3. 实验设备:
复摆,光电门,毫秒计,钢卷尺。
实验七 杨氏弹性模量的测定
1. 目的和要求:
a. 掌握用拉伸法测定杨氏模量的原理。
b. 掌握用光杠杅镜测定微小长度的变化。
c. 学会用逐差法与作图法处理实验数据。
2. 实验内容:
a. 绘制L-F图线。
b. 由L-F图线斜率求杨氏弹性模量。
3. 实验设备:
杨氏模量测定仪、光杠杆、尺度望远镜、螺旋测微计、游标卡尺、米尺。
实验八 简谐振动
1. 目的和要求:
a. 验证弹簧振子的运动规律,并测出弹簧的倔强系数。
b. 用图接解法求弹簧的等效质量。
2. 实验内容:
a. 测定悬挂不同质量的砝码时,弹簧振子的振动周期并画出m-t图线。
b. 由图线求得倔强系数k和弹簧等郊质量。
3. 实验设备:
弹簧、砝码、焦利称、支架、镜尺、停表。
实验九 气轨上测量物体的速度及加速度
1、目的和要求:
a. 熟悉气垫导轨的构造,掌握其正确的调整方法。
b. 进一步熟悉用光电门测量系统测量短时间的方法。
c. 学会测物体的速度,加速度。
2、实验内容:
a. 调整光电测量系统和气垫导轨。
b. 学会在气垫导轨上测量物体的速度及加速度的方法。
3、实验设备:
气垫导轨、计时计数测速仪、光电门、气源。
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