实验1基本测量1[实验目的]1.1掌握游标和螺旋测微装置的原理，学会游标卡尺和螺旋测微计的正确使用；1.2掌握用比重瓶法测定物体密度的原理，学会使用物理天平和比重瓶；1.3学习仪器的读数方法，并能根据有效数字的概念正确记录实验数据；1.4掌握不确定度估算和实验结果的正确表示方法。
2[实验仪器]米尺，游标卡尺，螺旋测微计，物理天平，比重瓶（100ml），金属长方体，金属圆筒，小钢球，蒸馏水（简称水），温度计，细金属条，吸水纸，电吹风（公用）。
3[实验内容]3.1用米尺测量金属长方体的体积；3.2用游标卡尺测量金属圆筒的体积；3.3用螺旋测微计测量钢球的体积；3.4测金属薄板的密度；3.5用比重瓶法测小钢球的密度。
4[实验指导]4.1用米尺测量长方体的体积测定金属长方体长度（宽度、厚度）时，应选择不同部位测量5次，数据填入表4-1-1。
4.2用游标卡尺测量金属圆筒的体积（1）检查零点，使游标卡尺两钳密合，观察游标“0”线是否与主尺“0”线对齐，若不对齐则记下零点读数。
（2）用卡尺测圆筒的外径（D1）、内径（D2）和筒长（H），对每一个物理量要求在测量时应选择不同部位测量5次，数据填入表4-1-2。
4.3用螺旋测微计测量钢球的体积测定螺旋测微计的零点误差,记录量程、最小分度及单位，再将钢球直径测量6次，数据填入表4-1-3。
4.6注意事项（1）米尺的刻度可能不够均匀，在测量要求高时可以选取不同的起点，进行多次测量。
（2）游标卡尺的主尺用cm刻度，游标用mm刻度，注意单位统一。
（3）游标卡尺用后放入仪器盒时，固定螺钉S要松开。
（4）螺旋测微计测量结束，钳口A、B应留一空隙，再放入仪器盒内。
（5）用细金属条动作轻缓把比重瓶中小钢球的表面气泡赶掉，不能把比重瓶的薄壁碰破。
（6）实验结束用电吹风把小钢球吹干。
5[实验数据处理]5.1米尺测量长方体体积的数据处理表4-1-1米尺测量长方体的体积计算出金属长方体的长a、宽b、高c的平均值、算术平均值的标准偏差aS、bS、cS及不确定度aσ、bσ、cσ，再求出体积，表达出结果。
6.2检查千分尺零点时，发现微分套筒上第49根刻线与主尺上的读数标志线重合，此时零点值是。
6.3测长度约为2cm物体。
用分度值为0.02mm的卡尺测有效数字有位，用千分尺测有效数字位，用米尺测有效数字有位。
6.4螺旋测微计螺距0.5mm，微分筒上刻有100个分格，它的分度值是多少？6.5如何调整天平水平？如何调整天平零点？7[课后习题]7.1列表总结实验中所用米尺、游标卡尺、螺旋测微器的量程、分度值和应读到的位数。
7.2有人把天平的使用，总结为四句话：“称量、分度值先看清，柱直、梁平、游码零，物左、砝右止动勤，仪器用毕收拾净”，请给出解释。
1.2用刚体转动法测定物体的转动惯量。
1.3验证转动定律及平行轴定理．1.4分析实验中误差产生的原因和实验中为降低误差应采取的实验手段。
2[实验仪器]IM-2刚体转动惯量实验仪，应用霍尔开关传感器结合计数计多功能时毫秒仪自动记录刚体在一定转矩作用下，转过π角位移的时刻，测定刚体转动时的角加速度和刚体的转动惯量。
3[实验内容]3.1（必做部分）β和砝码⑴以铝盘中心孔安装铝盘，组成转动系统，测量在砝码力矩作用下角加速度2β。
挂线脱离后角加速度1β和⑵以铝盘作为载物台，加载环形铜质实验样品，测量在砝码力矩作用下角加速度2β。
砝码挂线脱离后角加速度13.2（选做部分）β和砝以铝盘偏心孔d=3.0，4.0，5.0cm为转轴，测量在砝码力矩作用下角加速度2β。
码挂线脱离后角加速度14[数据处理]根据实验要求，将有关数据填入对应表格（见本实验附录）中，按所学的理论对数据进行处理。
5[预习思考题]利用该刚体转动惯量仪，能否想出其它测转动惯量的方法。
6[课后习题]使用该刚体转动惯量仪的注意事项有哪些？＜第二部分＞IM-1三线悬盘摆实验仪1[实验目的]1.1学会用三线摆来研究刚体的转动规律，测定刚体的转动惯量。
1.2研究转动惯量随刚体的质量、质量分布及转轴位置而变化的规律。
1.5学习利用曲线改直及图解法求待测量的方法。
2[实验仪器]三线摆实验仪，水平仪，水准仪，秒表，米尺，卡尺，物理天平。
3[实验内容]3.1仪器调平将气泡水准仪放在悬挂上圆盘的支架上，调节底座的两个螺钉，使上圆盘处于水平状态。
再将水准仪放在下圆盘上，调节三根悬线的长度使下盘水平（L约50cm）。
3.2测出仪器各参数L，R，r，rm，m，m1，m2，a，b，r2而)(31,33,)(32122aaaaarrRLH++==--=)(31,33321bbbbbR++==其中，ai，和bi，分别是上、下圆盘上三线的孔距。
3.4测量某一圆环的转动惯量将待测圆环置于下盘B上，使两者中心轴心重合，按上条过程测出T1，由（4-2-12）式计算即可。
3.5平行轴定理将两个完全相同的圆柱体，对称地置于下盘B上，按上条过程测出T2，由式（4-2-16）计算出一个圆柱体绕OOˊ，轴的转动惯量（记录d值），并与理论值（4-2-15）式比较，求出百分差。
4[实验方法](1)实验开始时，扭动上盘以带动下盘摆动，A盘角度不能大，以免B盘产生晃动。
角度大了，也不能满足推理的条件。
(2)记时秒表在正式读用前，要正确掌握其功能和方法。
(3)用作图方法处理计算实验数据，应该很好地阅读书中有关作图的知识。
5[数据处理]根据实验要求，自制表格并将有关数据填入表中，按所学的理论对数据进行处理。
1.2学习一种把曲线变为直线的数据处理方法。
2[实验仪器]本实验采用JSBR-1型冷却法金属比热容测量仪3[实验内容]3.1用铜－康铜热电偶测量实验样品的温度，热电偶信号输入数字电压表，电压表显示的mV数可查表，换算成温度。
3.2用物理天平秤出（铜、铁、铝）三种实验样品的质量，根据1afecuMMM区分。
3.3测量实验样品的直径。
3.5计算铁、铝在100℃时的比热容。
4[实验数据处理]样品质量：gMcu830.4=gMFe40280=gMA500.11=热电偶冷端温度：C000=θ。
铁：)/(113.038.8280.489.8830.40940.0)()(0122112CgCaltMtMCC===)/(228.038.8500.131.6830.40940.0)()0332113CgCaltMtMCC==（＝铝：5[预习思考题]5.1比热容的定义是什么？单位是什么？5.2本实验装置，热电偶经预先定标，冷端置于空气中，数字电压表为多少时，热端温度为100℃？，设室温为20℃，热端温度变化1℃，数字电压表变化多少？5.3根据式（4-3-6），测量比热容的条件是什么？6[课后习题]6.1引起本实验误差的因素有那些？应该如何消除？6.2你对该进本实验有何建议？实验4用单臂电桥测中值电阻电桥是一种用比较法进行测量的电学仪器，通常是在平衡条件下将待测量与已知量进行比较从而确定待测量数值。
它具有精确度高、使用方便等特点。
根据电源的不同，电桥可分为直流电桥和交流电桥两大类。
直流电桥有单臂电桥和双臂电桥两种，主要用来测电阻。
交流电桥除了测量电阻外，还可测电容、电感、频率等。
直流单臂电桥亦称惠斯通电桥，是电桥中最基本的一种，主要用于精确测定100～106范围内的中值电阻。
1[实验目的]1.1了解惠斯通电桥的基本原理及特点。
1.2掌握用惠斯通电桥测量电阻的方法。
1.3了解电桥灵敏度。
2[实验仪器]检流计，直流稳压电源，QJ19型单双臂电桥，万用表。
3[实验内容]3.1线路连接用万用表初测待测电阻的阻值,按图4-4-2的要求将待测电阻接于电桥的“Rx”两接线柱上。
3.2根据初测的电阻值,参照表4-1选择适当的比例臂、待测电阻和电源电压比较臂电阻有四种:它们分别是10000Ω，1000Ω，100Ω，10Ω,每种规格有两种电阻,可以构成6种比例数据。
R的计数在旋钮下端（或上端）之窗孔出现。
电桥读数臂有五个十进盘，读数臂内圈电阻10只，外圈电阻10只，每个十进盘每只电阻值分别为100Ω，10Ω,1Ω,0.1Ω,0.01Ω。
R的数值为五个转盘上读数的总和。
待测电阻接在“Rx”两接线柱上。
若检流计不指零，可用“凋零”旋钮调节。
3.3对同一电阻，用两种比率测量，比较测量结果4[数据处理]根据实验要求，自制表格，并把实验数据填入表中，按所学的理论知识对数据进行处理。
5[预习思考题]5.1如何选择比例臂？可任意选吗？为什么？5.2检流计指针始终偏在零点的一侧，可能是什么问题应怎样处理才能使电桥达到平衡5.3当电桥达到平衡后，将检流计与电源互换位置，电桥是否仍保持平衡试证明之。
6[课后习题]6.1用电桥测量电阻，若工作电源不太稳定，稍有波动，对测量结果是否有影响？如果电源电压过低，对测量结果是否有影响如果电源电压过高，又有什么问题？6.2除了用电桥法测量电阻之外，你知道测量电阻还有哪些方法试比较它们的优缺点。
6.3惠斯通电桥比例臂倍率的选取原则是什么为什么要这样选择？实验5模拟示波器的使用示波器是一种用途广泛的电子测量仪器。
根据示波器对信号的处理方式，可将示波器分为模拟示波器和数字示波器。
本实验主要使用模拟示波器。
1[实验目的]1.1了解示波器的主要组成部分，掌握各旋钮的作用及调节方法。
1.2掌握扫描和整步的作用原理，加深对振动合成的理解。
1.3掌握用示波器观测信号波形的方法。
1.4掌握用李萨如图形测量正弦振动频率的方法，用比较法测量电压的方法。
2[实验仪器]YB4325型双踪示波器，函数发生器YBl639型，其它信号源，实验板等。
3[实验内容]3.1基本练习熟悉示波器各个旋钮名称及其功能，并调出清晰的亮点和水平线。
3.2观察波形用示波器观察函数信号发生器发出的信号的波形。
3.3用李萨如图形测频率用一台信号发生器输出的正弦波频率作为标准频率，另一台信号源产生未知频率。
在示波器上测量未知信号的正弦波频率。
4[数据处理]表4-5-2李萨如图形测量未知信号频率的数据记录表fx:fy1:12:11:3李萨如图形NxNyfx（HZ）fy（HZ）5[预习思考题]5.1示波器是好的，当Y轴输入一交变电压，发现屏幕上只出现一条垂直亮线，这时应调节哪些旋钮如果只出现一条水平亮线，这时应调节哪些旋钮5.2示波器上观察到的信号波形不断向左移动，分析这时的扫描电压频率偏高还是偏低5.3用示波器观察周期为0.2ms的信号电压，要在屏幕上调节出3个稳定的波形，扫描电压的周期应是多少毫秒5.4示波器上观察到的正弦波形实际．它是哪两个波形的合成5.5示波器上观察到的李萨如图形实际上是哪两个波形的合成5.6用示波器观察待测信号的波形和用示波器观察李萨如图形时，示波器的工作方式有什么不同5.7用示波器观察李萨如图形时，图形不稳定，应该怎样调节6[课后习题]6.1总结正确使用示波器的方法。
6.2用示波器可以定量测量交流信号的电压峰—峰值和电压有效值，提供你一台标准信号源，你如何具体去完成测量实验6弦振动的研究弦线上波的传播规律的研究是力学实验中的一个重要实验。
本实验重点观测在弦线上形成的驻波，并确定弦振动时，驻波波长与张力的关系，驻波波长与振动频率的关系，以及驻波波长与弦线密度的关系。
掌握驻波原理测量横波波长的方法。
这种方法不仅在力学中有重要应用，在声学、无线电学和光学等学科的实验中都有许多应用。
1[实验目的]1.1观察在弦上形成的驻波；1.2在振动频率不变时，用实验确定弦线振动时驻波波长与弦线张力的关系；1.3在弦线张力不变时，用实验确定弦线振动时驻波波长与振动频率的关系；1.4学习对数作图。
2[实验仪器]SWV-1弦线波振动实验仪3[实验内容]3.1验证横波的波长与弦线中的张力的关系固定一个波源振动的频率，在砝码盘上添加不同质量的砝码，以改变同一弦上的张力。
每改变一次张力（即增加一次砝码），均要左右移动可动滑轮的位置，使弦线出现振幅较大而稳定的驻波。
用实验平台上的标尺测量L值，即可根据式（4-6-3）算出波长λ。
作lnλ－lnT图，求其斜率。
3.2验证横波的波长与波源振动频率的关系在砝码盘上放上一定质量的砝码，以固定弦线上所受的张力，改变波源振动的频率，用驻波法测量各相应的波长，作lnλ－lnf图，求其斜率。
最后得出弦线上波传播的规律结论。
4[注意事项](1)要准确求得驻波的波长，必须在弦线上调出振幅较大且稳定的驻波。
在固定频率和张力的条件下，可沿弦线方向左、右移动可动滑轮的位置，找出“近似驻波状态”，在调节移动可动滑轮附近平台上铺一张白纸作为背景（以利观察波节或波蜂）然后细细移动可动滑轮位置，逐步逼近，最终使弦线出现振幅较大且稳定的驻波。
(2)实验调试测量和记录数据时，务必确认弦线的振动在水平面，且仅在水平面方向前后振动，无上下振动，即一维振动。
这时与弦线相同高度水平方向观察振动着的弦线时，弦线呈一直线。
若非一维振动，沿须仔细调节。
(3)调节振动频率，当振簧片达到某一频率（或其整数倍频率）时，会引起整个振动源（包括弦线）的机械共振，从而引起振动不稳定。
此时，可逆时针旋转面板上的输出信号幅度旋钮，减小振幅，或避开共振频率进行实验。
5[数据记录及处理]5.1控制f不变，f=100Hz，改变张力T，T＝Mg。
1）M=90gλ=2L／n求平均值：λ＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
2）M=112.5gλ=2L／n求平均值：λ＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
3）M=135gλ=2L／n求平均值：λ＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
4）M=157.5gλ=2L／n求平均值：λ＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
5）M=180gλ=2L／n求平均值：λ＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
6）M=202.5gλ=2L／n求平均值：λ＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
总结：作lnλ一lnM图,得出斜率k，说明λ与T的关系5.2控制张力T不变（M＝180g），改变f，求f与λ的关系。
1）f=100Hzλ=2L／n求平均值：λ＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
2）f=110Hzλ=2L／n求平均值：λ＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
3）f=120Hzλ=2L／n求平均值：λ＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
4）f=130Hzλ=2L／n求平均值：λ＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
5）f=140Hzλ=2L／n求平均值：λ＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
6）f=150Hzλ=2L／n求平均值：λ＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
作lnλ一lnf图，得出斜率k，说明λ与f的关系5.3根据λ与T的关系及λ与f的关系，得出弦线上波传播的规律结论。
6[课后习题]6.1测量驻波的半波长λ／2时，选单个测量好还是多个测量好。
6.2为使作图时点子分布均匀，各张力如何选择实验7电子束磁偏转及其荷质比的测量1[实验目的]1.1验证磁偏量S与磁转线圈电流Ia的正比关系，描出在横向磁场中S与Ia的关系图线。
1.2确定磁偏灵敏度δ磁与加速电压U2之间的定量关系。
1.3测定电子的荷质比e/m。
2[实验仪器]ZKY－DZS－I型电子束实验仪，直流稳压电源，模拟万用表，数字万用表。
3[实验内容]3.1电子在横向磁场作用下的运动（磁偏转）。
3.2电子在纵向磁场作用下的螺旋运动（磁聚焦），测定电子的荷质比。
4[实验数据处理]4.1电子在横向磁场作用下的磁偏转根据表格中的数据，在X-Y坐标系中描出不同U2下的S-Ia关系图线（S为X轴），由图解法求出直线的斜率，分析斜率与加速电压U2之间的关系，最后斜率的倒数即为表格中的磁δ。
4.2电子在纵向磁场作用下的磁聚焦表4-7-2电子在纵向磁场作用下的螺旋运动＝1230匝将一次、二次、三次聚焦电流的平均值代入公式（4-7-10），可得出第一次聚焦的平均值I1，代入公式（4-7-7）可求出纵向磁场参数B，再将加速电压U2以及1I代入公式（4-7-11）计算电子荷质比em；计算时要注意单位的转换。
5[预习思考题]5.1什么是磁偏灵敏度？写出公式，并说明公式中各符号代表的物理量。
5.2如何测定电子的荷质比？5.3简述示波管的磁聚焦现象。
6[课后习题]6.1磁偏转灵敏度与哪些因素有关？6.2为什么要用三次聚焦的数据求e/m？6.3当螺线管电流I由小逐渐增大时，电子流从一次聚焦到二次聚焦又到三次聚焦……，荧光屏上的光迹如何变化？并解释之。
6.4如何发现和消除地磁场对测量电子荷质比的影响？实验9分光计的调节与棱镜折射率测定1[实验目的]1.1了解分光计的构造与原理，掌握分光计的调节技术，学会角游标的读数方法。
1.2掌握用最小偏向角法测定折射率。
2[实验仪器]分光计(JJY型1’)，三棱镜，汞灯或钠光灯，双平面镜。
5[实验内容]5.1调节分光计。
5.2调节三棱镜两个光学面的法线垂直于分光计主轴。
5.3测三棱镜最小偏向角。
7[实验数据处理]7.1测三棱镜最小偏向角的实验数据填入表9-1。
分析说明二者主要是由望远镜还是载物台的倾斜引起的；怎样调节能迅速使两个面反射的像与上水平线重合。
实验10牛顿环1[实验目的]1.1观察和研究等厚干涉现象及其特点。
1.2利用牛顿环测量平凸透镜曲率半径。
1.3掌握读数显微镜的用法。
1.4学习用逐差法处理实验数据的方法。
5.2分别测出DK+m、DK的数值由公式（10-4）求出R。
6.2调节目镜，使视场中的十字叉丝清晰。
6.3置显微镜于导轨中部，将镜头对准牛顿环实验器中心小心地自下而上移动镜筒，聚焦到能看到清晰的牛顿图象为止（谨防物镜与玻璃片碰撞）。
6.4在导轨上移动（粗动和微动）显微镜筒，从镜中观象，使十字叉丝对准牛顿环中心暗斑，然后旋转显微镜的微调螺钉，使镜筒向牛顿环直径某方面（如向右移动），用十字叉线对准各暗环，并数出级数。
为了减少读数误差，应将ｋ值取得大一些，如取ｋ＝10，则干涉条纹的相对误差就可减小近10倍。
数到相当远的某一环（级）（比如第32环），再将微调螺钉反转，即镜筒向左前进，至第30环开始测量，用十字叉线对准第28、26，……等暗环，记下读数后继续转动鼓轮，并注意读出环的顺序，直到十字叉线回到牛顿环中心，核对该中心是否是k=0。
经过中心后，继续向左进行测量，直到左边第30环为止。
（注意：测量时测微调螺钉只能单方向转动，不能在测量过程任意更变方向，影响读数的准确度，而且也千万不要读错环数，造成把第ｋ级的读数当作第ｋ+1级的读数）。
6.5注意事项4.11钠光灯点燃后通常要过十几分钟才能正常发光，钠光灯寿命很短，特别经不起反复点燃，使用时一经点燃不要轻易灭，也不要在点燃时移动的撞击，钠光灯关闭后，必须稍等片刻才能重新打开。
6.5.2牛顿环仪、透镜和显微镜的光学表面不清洁，要用专门的擦镜纸轻轻揩拭。
6.5.3测量显微镜的测微鼓轮在每次测量过程中只能向一个方向旋转，中途不能反转。
6.5.4当用镜筒对待测物聚焦时，为防止损坏显微镜物镜，正确的调节方法是使镜筒移离待测物（即提升镜筒）。
5[实验数据处理]7.1将测牛顿环直径的原始数据记录到下表10-17.2由测量所得读数算出各对应的牛顿环的直径（即第ｋ级右边读数减去左边读数）；用逐差法分组求取条纹的直径的平方差，即把各环直径的平方进行组合（)22kmkDD-+，共有5组；再求出平均值（)22kmkDD-+；把此平均值代入式（10-4），求透镜曲率半径R。
表10-1测牛顿环直径7.3计算R的不确定度（把λ看成常数，m和n的不确定度都取0.1），写出测量结果。
6[预习思考题]10-8-1实验中，牛顿环中央是亮班而不是暗斑，是何原因？如何消除？10-8-2为什么说读数显微镜测量的是牛顿环的直径，而不是显微镜内放大象的直径？如果改变显微镜筒的放大倍率，是否会影响测量的结果？7[课后习题]10-9-1如何利用一元线性回归的方法，测量平凸透镜的曲率半径？10-9-2如何用牛顿环实验装置测液体的折射率？写出简单的原理和测量公式。