大物实验
第四章理论课考试模拟试题及参考解答（每套题均为90分钟闭卷笔试）大学物理实验理论考试模拟试题1一、填空题，每空2分，共30分1．测量过程中产生误差的来源有仪器误差、环境误差、人员误差、方法误差。
2．σ=N±N的置信概率为。
N的置信概率是；σ3±=N3．遵循有效数字的传递法则，计算50÷0.100= ×102，50÷0.100+8848.13= ×103，。
4．在进行十进制单位换算时，有效数字的位数。
5．用1.0级1V档的电压表测电压，刚好满度时的测量值为V。
6．用零差为2mA的电压表，测量某电压读数为26 mA，则修正值是-2MA 。
∆是相应 B 类不确定度分量的7．仪器误差仪8．凡是可以通过统计方法来计算不确定度的称为A类不确定度。
9．作图时，“○”、“△”、“□”、“I” 等数据标记的应准确地落在数据坐标上。
10．最小二乘法的中间计算过程不宜用有效数字的运算法则，否则会引入较大的误差。
二、单选题，每题2分，共20分1．校正曲线的各相邻校验点之间用（A ）连接起来A．直线段B．曲线C．平滑曲线D．以上三种都对2．对于最小二乘法，如果测量数据只有3组，（D ）A．无法计算B．必须再测3组C．每组计算两次D．也可以计算3．计算不确定度时，角度应该使用哪种单位？（ A ）A．弧度B．度、分、秒C．带小数的度D．以上三种都对4．单摆法测周期时，摆长l = 1000mm，重力加速度g取（D ）最合适。
A．10 m/s2B．9.8m/s2C．9.79 m/s2D．9.792 m/s2 5．如果两个测量值的有效位数相同，说明两者的（ D ）A．绝对误差相同B．相对误差相同C．绝对误差小于10倍D．相对误差小于100倍6．1002（ B ）A．105，B．100×103C．100000D．1.00000×105 7．多次测量可以（ C ）1Ａ．消除偶然误差 Ｂ．消除系统误差Ｃ．减小偶然误差Ｄ．减小系统误差8．下列测量结果正确的表达式是（ D ）A ． T =（12.5±0.07）sB ． Y = (1.6±7×10−2)×1011PaC ． V = 23.68±0.09D ． I =（6.563±0.012）mA9．对于间接测量x yN x y-=+，正确的不确定度传递关系是（D ）Ａ．N σ=Ｂ．N σ= Ｃ．yxN x yx y σσσ=--+ Ｄ． 都不对 10．对于间接测量312Z Y X =-，正确的不确定度传递关系是（ D ）A ．212Z Y X Y σσσ=-B ．232Z Y X Y σσσ=+C ．32Z Y X σσσ=+D ．以上三种表示都不对三、应用题（3个小题，共50分，要求步骤完整）1．用最小刻度1Ω、仪器误差1Ω的可估读惠斯登电桥测一电阻，共测10次，其测量值=i R 242.3，242.2，242.3，242.0， 242.1，242.8，242.4，241.9，242.7，242.3（单位Ω）。
求电阻的测量结果（仪器误差和估读误差视为均匀分布）。
（15分）答： （1）计算电阻R 的平均值R （3分）（2）计算电阻R 的A 类不确定度R u A （4分）（3）计算电阻R 的B 类不确定度R u B （3分）（4）计算电阻R 的合成不确定度R σ（3分） （5）写出测量结果表达式（2分）2．给一电阻加上220V 电压（电压用1.0级500V 档测得，忽略估读误差），电阻发热，热稳定后测得电阻值为 (244.90.8) ±Ω，求发热功率、不确定度和相对不确定度？（20分）答：（1）求发热功率2V P R=（2分）（2）求电压表的仪器误差V ∆（2分）（3）求V ∆的B 类不确定度分量V u ∆（2分） （4）求电压测量值的不确定度V σ（2分） （5）求功率的相对不确定度（3分）（6）求功率的不确定度P σ（2分） （7）写出结果表达式（2分）3．用伏安法测电阻数据如下表，绘出拟合直线如右图，指出图中不符合作图规则的地方，并用最小二乘法求出电阻值R 。
（15分）。
2已知线性方程bx a y +=的最小二乘法计算公式为222x x y xy x a ⋅-⋅=、22xx xy y x b --⋅=答：（1）图中不符合作图规则的地方有：（每个1分，共6分）（a ） （b ） （c ） （d ） （e ） （f ） （2）用最小二乘法求电阻值R （共9分） （a ）写出线性方程（2分）（b ）分别求出I 、V 、2I 、IV （共4分） （c ）求电阻值R （3分）模拟试题1参考答案一、填空题，每空2分，共30分1． 仪器 、 环境 、 方法 、 人员 。
2． 0.683(68.3%) ； 0.997(99.7%) 。
3． 5.0 ， 9.35 。
4． 不变 。
5． 1.00 。
6． −2mA 。
7． B 。
8． 统计 。
9． 中心（重心） 。
10． 计算 。
二、单选题，每题2分，共20分1．（A ）2．（D ）3．（A ）4．（D ）5．（D ）6．（B ）7．（C ）8．（D ）９．（D ）10．（D ） 三、应用题（3个小题，共50分，要求步骤完整）1．答：（1）111(242.3+242.2+242.3+242.0+ 242.1+242.8+242.4+241.9+242.7+242.3)242.30()10ni i R R n ====Ω∑（3分）（2）)(089.0)110(100.04.04.01.05.02.03.00.01.00.0)1()(22222222222AΩ=-++++++++++=--=∑n n R R u iR（4分）（3）因为Ω⨯=∆<Ω=Ω==∆11/31/30.2/51/5）（最小刻度电桥估R ，所以略去估R ∆，)0.58(313B Ω==∆=电桥R u （3分） （或0.6 Ω） （4） )(58.058.0089.0222B 2A Ω=+=+=RR u u R σ （3分） （或0.6 Ω）3（5） (242.300.58) R =±Ω（2分） （或 (242.30.6) R =±Ω）2．答：（1）22220=197.6(W) 244.9V P R ==（2分）（2））（精度等级量程仪V 51.0%500=⨯=⨯=∆V （2分） （3）因忽略估读误差，所以(V )9.2353B ==∆=仪V Vu （2分）（4）)V (9.2B 2B 2A ==+=V VV u u u V σ（2分） （5）%6.29.2448.02209.2222222=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=R V PR V P σσσ（3分）（6）197.60.026 5.2(W)PP P Pσσ=⨯=⨯=（2分） （7） (1985)W P =± 或 (197.6 5.2)W P =±（2分）3．答：（1）图中不符合作图规则的地方有：（每个1分，共6分）（a ）无标题，（b ）坐标范围不合理，（c ）横坐标无单位，（d ）横坐标不应该用3倍放大， （e ）标点不应该用小圆点，（f ）数据点不应该在直线一旁。
（2）（a ）线性方程为 I R U U ⋅+=0 （2分）（b ）)mA (536667.12)33.1520.1488.1214.1295.1072.9(6111=+++++==∑=n i i I n I （1分） )V (5.52)00.6500.6000.5500.5000.4500.40(6111=+++++==∑=n i i U n U （1分）)mA (7173.160)33.1520.1488.1214.1295.1072.9(611222222122=+++++==∑=n i i I n I （1分） )m W (674.2333)65.0033.1545.0095.1040.0072.9(6111=⨯++⨯+⨯==∑= n i i i U I n IU （1分）（c ））（Ω=--⨯=--⋅=k 4.527173.160536667.122333.6745.52536667.12222I I IU U I R （3分）大学物理实验理论考试模拟试题2一、填空题，每空2分，共40分41．根据获得测量结果的不同方法，测量可分为 测量和 测量。
2．误差的来源主要有 、 、 、和 。
3．测得某物理量为593.2nm ，该量理论值为589.3nm ，则该测量的相对误差为 %， 修正值为 。
4．遵循有效数字的运算法则，计算10.0×0.020+48.13= ， 102/(114.3−14.2987)= 。
5．对某量进行多次等精度测量，用拉依达准则剔除坏值的依据是：误差大小超出 的概率为0.3%。
6．用量程1.5mA ，刻有75小格的1.0级毫安表测电流，指针指在25小格上，则测量值为 ，仪器误差为 ，估读误差为 。
7．对某物理量进行多次等精度测量，其精密度反映 误差的大小。
8．对同一物理量进行多次测量，测量次数越多， 不确定度越小。
9．电阻测量值的平均值为 5.81447 K Ω，不确定度为0.06 K Ω，则测量结果应表示为 。
10．测量结果表达式σ±=N N (单位)表示的物理意义是：。
11．校正曲线中相邻实验点之间用 连接，因此校正曲线是 图。
二、单选题，每题2分，共20分1．单次测量中具有（ D ）A ．A 类不确定度B ．最小误差C ．A 类和B 类不确定度D ． B 类不确定度 2．关于有效数字的说法，正确的是：（ A ）。
A ．有效数字的最后一位一定是误差所在位。
D ．“0”在数字末尾时不算作有效数字。
B ．有效数字位数的多少只与仪器的准确度有关。
C ．单位换算会影响有效数字位数。
3．下列测量结果中，测量准确度最低的是（ D ）。
A ．(154.98±0.02)mmB ．(5.498±0.002)mmC ．(1.5498±0.0002)mmD ．(2.214±0.001)mm4．对于作图法，下列说法正确的是：（ A ）。
A ．作图时不宜选用三、六、七等小格对应可靠数字的最后一位。
B ．作图时纵坐标和横坐标的比例一定要相同。
C ．坐标原点要与变量的零点一致。
D ．连线的时候一定要使所有的数据点都落在曲线上。
5．下述测量长度的读数中，可能是用50分度游标卡尺读出的是（ A ）；可能是用千分尺读出的是（C ）。
大学生物理实验方案
大学生物理实验方案
实验目的
1. 掌握基本的实验操作技能。
2. 加深对物理理论的理解。
3. 培养观察问题、分析问题和解决问题的能力。
实验原理
实验原理是在实验过程中指导我们进行实验的理论基础，需要通过查阅相关资料或教材来和理解。
实验器材
1. 需要明确实验所需的器材和材料，包括仪器设备、工具和消耗品等。
2. 熟悉并了解这些器材和材料的使用方法和注意事项。
实验步骤
1. 实验前的准备：包括实验场地的布置、实验器材的检查和准
备工作。
2. 实验操作：按照实验原理和步骤进行实验操作，注意观察实
验现象，并做好数据记录。
3. 实验数据的处理和分析：对实验数据进行处理和分析，得出
实验结果。
4. 实验报告的撰写：根据实验结果和分析，撰写实验报告。
实验数据记录和处理
1. 实验数据记录：在实验过程中，要详细记录实验数据，包括
实验条件、测量数据和观察结果等。
2. 实验数据处理：对实验数据进行处理，包括数据的整理、计
算和图表的绘制等。
实验安全
1. 实验安全是非常重要的，需要在实验前了解实验物品的性质，避免发生意外事故。
2. 遵守实验室的规章制度，佩戴好实验器材，确保实验安全。
实验报告
1. 实验报告应包括实验目的、原理、器材、步骤、数据和分析等内容。
2. 实验报告应简洁明了，条理清晰，数据准确，分析深入。
以上是大学生物理实验方案的基本内容，具体实验方案应根据实验的具体内容和要求进行制定。
太原理工大学大物实验拉伸法测量金属丝的杨氏模量
2.光杠杆及望远镜尺组的调节
（2）镜外找像 打开激光器电源，使望远镜上方沿镜筒方向射出 的激光束照到光杠杆镜面，并反射到标尺的中部。 （3）镜内找像 先调望远镜目镜，看清叉丝后，再慢慢调节物镜， 直到看清标尺的像。 （4）细调 观察到标尺像后，再仔细地调节目镜和物镜，使 既能看清叉丝又能看清标尺像，且没有视差。
2、静态拉伸法（本实验采用此法），它适 用于有较大形变的固体和常温下的测量， 它的缺点是： ①因为载荷大，加载速度慢，含有驰豫过 程。所以它不能很真实地反映出材料内部 结构的变化。 ②对脆性材料不能用拉伸法测量； ③不能测量材料在不同温度下的杨氏弹性 模量
D = L = b =
102 m 102 m 102 m
计算出金属丝的杨氏模量及其不确定度，表 示出测量结果。
六、注意事项
1．光杠杆和望远镜尺组一经调好，在实验 中不得再移动，否则测量数据无效，应重新 测量。 2.加减砝码时动作要平稳,勿使砝码托摆动。 否则将会导致光杠杆后足尖发生移动。并在 每次增减砝码后，等金属丝完全不晃动时才 能读数。 3.金属丝不直时，应先加几千克砝码，将 之拉直后再测 。
二、实验仪器
三角底座上装有两根立柱和调整螺丝，欲使立柱铅直，可 调节调整螺丝，并由立柱下端的水平仪来判断。金属丝的 上端夹紧在横梁上的夹头中。立柱的中部有一个可以沿立 柱上下移动的平台，用来承托光杠杆。平台中有一个圆孔， 孔中有一个可以上下滑动的夹头，金属丝的下端夹紧在夹 头中。夹头下面有一个挂钩，可挂砝托，用来承托拉伸金 属丝的砝码。装置平台上的光杠杆及望远镜尺组用来测量 微小长度的变化。
光杠杆的结构：一块直立的平面镜装在两足支架的一端，前平足放在平台上 的横槽内，后尖足B放在夹具C上，当金属丝发生形变时，光杠杆的镜面将 向上或向下倾斜，倾斜的角度由望远镜及尺组测定。
大物实验_精品文档
大物实验引言大物实验是大学物理实验课程中的一门重要实践环节，旨在通过实际操作探究物理原理和现象，加深对物理知识的理解和应用能力的培养。
本文将介绍大物实验的基本概念、实验内容和实验步骤，并分享一些实验注意事项和技巧。
实验目的大物实验的主要目的是通过实际操作，加深学生对于物理原理和现象的认识，并培养学生的实验技能和科学精神。
通过大物实验，学生能够掌握物理实验方法、观察、测量和数据处理等实验技巧，提高实验设计与实施的能力，同时培养学生的动手能力和合作精神。
实验内容大物实验的内容非常丰富多样，主要包括力学、热学、光学、电磁学等方面的实验。
以下是一些常见的大物实验内容：1.动力学实验：如弹簧振子实验、万有引力实验等，用于研究物体的运动和相互作用力的关系。
2.热学实验：如热传导实验、热容实验等，用于研究物体的热性质和热传递现象。
3.光学实验：如干涉实验、衍射实验等，用于研究光的性质和光的传播规律。
4.电磁学实验：如静电实验、电磁感应实验等，用于研究电磁现象和电磁场的特性。
实验内容的选择应根据教学大纲和课程目标进行安排，既要符合基础知识的教学要求，又要具有一定的实际应用性和科学性。
实验步骤大物实验的步骤通常包括实验前准备、实验过程和实验结果分析三个部分。
1.实验前准备：包括实验仪器的检查与调试，实验装置的搭建，实验数据的记录表的准备等。
在实验前，一定要先理解实验的目的和原理，掌握实验所需仪器和装置的基本使用方法。
2.实验过程：按照实验的步骤和操作要求进行实验。
注意安全操作，保持实验室的整洁和安全，严格按照实验要求进行测量和观察。
在实验过程中要记录所观察到的现象、测量到的数据等，确保数据的准确性和可靠性。
3.实验结果分析：将实验数据进行整理和分析，通过表格、图形等形式展示实验结果，对实验数据进行处理和计算，并结合理论知识进行分析和讨论。
在分析实验结果时，要注意合理解释和推理。
实验注意事项和技巧在进行大物实验时，需要注意以下几点事项和技巧：1.实验安全：实验过程中要注意个人安全和实验室的安全，穿戴实验室安全服，遵守实验操作规范，注意使用化学品的安全性。
大连理工大物实验报告
大连理工大物实验报告大连理工大物实验报告篇一：大连理工大学实验报告模板大连理工大学实验报告学院（系）：专业：班级：姓名：学号：组：___实验时间：第周星期第/节实验室：实验台：指导教师签字：成绩：实验名称:一、实验目的和要求二、实验原理和内容三、主要仪器设备四、实验步骤与操作方法五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析七、讨论、建议、质疑篇二：大连理工大学盘锦校区大学物理实验报告页(完整版) 大连理工大学大学物理实验报告实验报告完成日期__________________ 学号_____________，姓名______________，班级__________ 实验准备时间___________ 第_____周周_____第_____节实验完成时间___________ 第_____周周_____第_____节实验名称学号________________，姓名____________，班级___________ 实验准备时间______年____月___日第____周周____第____节实验名称：学号________________，姓名____________，班级___________ 实验测量时间______年____月___日第____周周____第____节实验名称：学号________________，姓名____________，班级___________ 实验名称：大连理工大学“大学物理实验报告”：附加页。
姓名_________篇三：大连理工大学操作系统实验报告大连理工大学本科实验报告课程名称：操作系统实验学院（系）：计算机科学与技术学院专业：计算机科学与技术班级：电计学号：学生姓名：年月日实验项目列表大连理工大学(转载自：小草范文网:大连理工大物实验报告)实验报告学院（系）：计算机科学与技术学院专业：计算机科。
大物实验知识点总结
大物实验知识点总结一、引言大物实验是大学物理必修课程的一部分，通过实验，可以帮助学生更好地理解和掌握物理理论知识，培养学生动手能力和实际操作能力。
本文将对大物实验中常见的知识点进行总结和归纳，以便于学生更好地复习和巩固相关知识。
二、实验仪器和常用设备1. 光学实验常用仪器：干涉仪、衍射仪、光栅、棱镜、透镜等。
2. 电学实验常用仪器：电源、示波器、电压表、电流表、电磁铁等。
3. 力学实验常用仪器：弹簧测力计、滑轮组、光电门、摆锤等。
4. 热学实验常用仪器：热力学实验仪、热电偶、温度计等。
三、光学实验知识点总结1. 光的干涉和衍射实验（1）. 干涉实验：干涉是指两个或多个波的波峰和波谷相遇形成明暗相间的干涉条纹。
常见的干涉实验有双缝干涉、单缝干涉、菲涅尔双镜干涉等。
（2）. 衍射实验：衍射是波在穿过狭缝或障碍物时发生弯曲和扩散的现象。
衍射实验常见的有单缝衍射、双缝衍射和光栅衍射等。
2. 光的偏振实验偏振是指光在某些介质中只沿一个方向传播的现象，常见的偏振器有偏光片、偏振镜、偏振棱镜等。
偏振实验主要是通过观察偏振光的性质来研究光的偏振规律。
3. 光的衍射光栅实验光栅是一种具有等间距狭缝的透明平面，通过光栅衍射实验可以研究光的波动性质，测量光的波长和频率等。
四、电学实验知识点总结1. 电流和电压的测量电流的测量常用电流表，电压的测量常用电压表，实验中需要注意电路的连接和电流、电压的测量范围。
2. 电阻和电路的实验电阻是指导体对电流的阻碍程度，可以通过串联、并联电路实验来研究电阻的串并联规律，掌握欧姆定律和基尔霍夫定律等。
3. 电磁感应实验电磁感应实验是通过研究导体在磁场中受到感应电流的现象来探究电磁感应规律，实验中常用的设备有电磁铁、导线圈、磁通量计等。
4. 电容和电量实验电容是指导体存储电荷能力的大小，可以通过平行板电容器实验来研究电容的大小和电场分布规律，实验中常用电容器、电荷计等设备。
五、力学实验知识点总结1. 牛顿第二定律实验通过设置一定质量的物体和测力计，可以测量物体所受的力和加速度，验证牛顿第二定律。
大物实验：巨磁电阻
0
磁阻R
2131.06
2176.279
2225.932
2274.019
2289.639
2284.409
励磁电流
-5
-10
-20
-30
-40
-50
磁感应强度B
-1.5072
-3.0144
-6.0288
-9.0432
-12.0576
-15.072
磁阻R
2267.574
2249.719
2208.724
2272.727
2225.932
2176.279
2131.06
2087.683
励磁电流
-60
-70
-80
-90
-100
磁感应强度B
-18.0864
-21.1008
-24.1152
-27.1296
-30.144
磁阻R
2050.231
2030.457
2025.316
2024.291
2024.291
励磁电流
2165.674
2122.016
2081.165
励磁电流
-60
-70
-80
-90
-100
磁感应强度B
-18.0864
-21.1008
-24.1152
-27.1296
-30.144
磁阻R
2047.083
2029.427
2025.316
2024.291
2024.291
实验结论：巨磁电阻的磁阻随磁场变大而减小，且与方向无关，但是其存在磁滞现象。
9.0432
6.0288
大物实验数据处理
x Y ax c e f x3 x 4
b 1
总不确定度
d 2
Y YE(Y )
间接测量量的不确定度的计算过程分三步
1、先估计个直接测量量 X i 的不确定度 X i 2、写出不确定度的传递公式； 3、结果
Y Y Y Y 1 E (Y ) (单位）
M 例: V
(Y1 Y2 Y3 ) Y n
M V
Y的计算：
1、和差形式的函数
2
(如Y ax1 bx2 )
2
f f 2 2 Y x1 x2 x1 x2
2、乘积商形式的函数
测量结果x＝
x
Δ （单位）
不确定度Δ值可以通过一定的方法估算。
2、测量结果的表达（报告）方法 测量结果的科学表达方法：
X X
（单位）
表达式的物理意义（ X , X ）
恒为正，不确定度与误差是完全不同的概念。
相对不确定度： E 100%
x
置信度
不确定度包括两方面：
仪器误差（限）举例
a:游标卡尺，仪器示值误差一律取卡尺分度值。
b:螺旋测微计，量程在0—25mm及25—50mm的一 级千分尺的仪器示值误差均为仪 0.004mm。 c:天平的示值误差，本书约定天平标尺分度值的 一半为仪器的示值误差。 d:电表的示值误差， m 量程 准确度等级%。
(0 8)
（6）求总不确定度
A B
2
2
（7）写出最终结果表示： x x
S 2 B n
E 100% x
(单位）
中南大学大物实验报告
实验名称：大物实验实验日期：2023年3月10日实验地点：中南大学物理实验中心一、实验目的1. 熟悉大物实验的基本操作流程和实验设备。
2. 掌握光学仪器的基本使用方法，如显微镜、光谱仪等。
3. 通过实验，加深对光学现象和物理规律的理解。
4. 培养严谨的科学态度和良好的实验习惯。
二、实验原理大物实验主要涉及光学、力学、热学等领域的基本物理规律。
本实验主要涉及以下原理：1. 光的折射原理：当光从一种介质进入另一种介质时，其传播方向会发生改变，这种现象称为光的折射。
2. 光的干涉原理：当两束相干光相遇时，会发生干涉现象，产生明暗相间的条纹。
3. 光的衍射原理：当光通过一个狭缝或障碍物时，会发生衍射现象，产生明暗相间的条纹。
4. 力的平衡原理：当一个物体受到多个力的作用时，这些力达到平衡，物体将保持静止或匀速直线运动。
三、实验内容与步骤1. 实验内容（1）观察光的折射现象，测量折射率。
（2）观察光的干涉现象，测量波长。
（3）观察光的衍射现象，测量狭缝宽度。
（4）研究力的平衡原理，测量物体受力情况。
2. 实验步骤（1）观察光的折射现象，测量折射率① 准备实验器材：折射仪、光具座、标准样品、待测样品等。
② 将待测样品放置在折射仪的测量平台上。
③ 调整光具座，使光线垂直照射到待测样品上。
④ 观察折射现象，记录数据。
⑤ 计算折射率。
（2）观察光的干涉现象，测量波长① 准备实验器材：干涉仪、光具座、光源、分束器、光栅等。
② 将干涉仪安装好，调整光具座。
③ 调整光源，使其照射到分束器上。
④ 观察干涉现象，记录数据。
⑤ 计算波长。
（3）观察光的衍射现象，测量狭缝宽度① 准备实验器材：衍射仪、光具座、光源、狭缝等。
② 将衍射仪安装好，调整光具座。
③ 调整光源，使其照射到狭缝上。
④ 观察衍射现象，记录数据。
⑤ 计算狭缝宽度。
（4）研究力的平衡原理，测量物体受力情况① 准备实验器材：力传感器、支架、砝码等。
② 将力传感器安装在支架上。
大物实验1(15-16冬-电位差计、粘滞系数)
实验报告（完整）
1.实验名称 2.实验目的 3.实验仪器 4.实验原理简述（包括原理线路图，简单推导，测 量公式等）。 5.数据记录表格、数据处理和实验结果。 6.分析讨论(自己把握）
数据处理（写出公式,代入数据,算出结果,写出单位）
用UJ-31型电位差计校正一个量程75mv的电压表，在毫米方格纸上作 出校正曲线，并确定电压表的级别。 表3.3 (P76) 校正量程75mv的电压表的数据记录
0.002mm D d仪 0.004mm U d S d2 D2d仪 0.0022 0.0042 0.0045mm
2 0 gd 2t 7.800 0.9550103 kg m 3 9.794m s 2 4.749103 m 4.131s
才能改变预置次数。 5. 1帕斯卡·秒= 1 千克/米·秒
预习报告
1.实验名称：用落球法测量液体的粘度 2.数据记录:
表1 螺旋测微计初读数d0=
次数 钢珠直径末读数 d/mm 1 2
mm（ 量筒外径D外/ mm(游标卡尺) 量筒内径D内=D外-5.00/mm A、B间距离/ cm(钢尺) 液体密度0/(g·cm-3) 小钢球密度/(g·cm-3) 室温T/℃ 0.9550 7.800
测量盘
实验线路
标准电池 光点检流计
6V稳压电源 待校电压表
干电池
+
-
+
+ -
-
+
-
+
-
+
-
+
分压电路板
UJ-31型电位差计
实验步骤
1.正确连接电路，正负极不要接反。 2.调整光点检流计，检流计开关打开（从6V打到220V)， 分流器旋钮从“短路”打到“×0.1”档后，机械调 零。（注意：实验结束后，开关打回6V，分流器打回 回短路。）
测量刚体的转动惯量——大物实验
测量刚体的转动惯量——大物实验实验五测量刚体的转动惯量转动惯量是刚体转动中惯性大小的量度．它取决于刚体的总质量，质量分布、形状大小和转轴位臵．对于形状简单，质量均匀分布的刚体，可以通过数学方法计算出它绕特定转轴的转动惯量，但对于形状比较复杂，或质量分布不均匀的刚体，用数学方法计算其转动惯量是非常困难的，因而大多采用实验方法来测定．转动惯量的测定，在涉及刚体转动的机电制造、航空、航天、航海、军工等工程技术和科学研究中具有十分重要的意义．测定转动惯量常采用扭摆法或恒力矩转动法，本实验采用恒力矩转动法测定转动惯量．【实验目的】1．学习用恒力矩转动法测定刚体转动惯量的原理和方法．2．观测转动惯量随质量、质量分布及转动轴线的不同而改变的状况，验证平行轴定理．3．学会使用智能计时计数器测量时间．【实验原理】1．恒力矩转动法测定转动惯量的原理根据刚体的定轴转动定律（1）M?J?只要测定刚体转动时所受的总合外力矩M及该力矩作用下刚体转动的角加速度β，则可计算出该刚体的转动惯量J．设以某初始角速度转动的空实验台转动惯量为J1，未加砝码时，在摩擦阻力矩Mμ的作用下，实验台将以角加速度β1作匀减速运动，即：?M??J1?1 （2）将质量为m的砝码用细线绕在半径为R的实验台塔轮上，并让砝码下落，系统在恒外力作用下将作匀加速运动．若砝码的加速度为a，则细线所受张力为T= m (g - a)．若此时实验台的角加速度为β2，则有a= Rβ2．细线施加给实验台的力矩为T R= m (g - Rβ2) R，此时有：m(g?R?2)R?M??J1?2 （3）将（2）、（3）两式联立消去Mμ后，可得：J1?mR(g?R?2) （4）?2??1 同理，若在实验台上加上被测物体后系统的转动惯量为J2，加砝码前后的角加速度分别为β3与β4，则有：J2?mR(g?R?4) （5）?4??3 由转动惯量的迭加原理可知，被测试件的转动惯量J3为：J3?J2?J1 （6）测得R、m及β1、β2、β3、β4，由（4），（5），（6）式即可计算被测试件的转动惯量．2．β的测量实验中采用智能计时计数器记录遮挡次数和相应的时间．固定在载物台圆周边缘相差π角的两遮光细棒，每转动半圈遮挡一次固定在底座上的光电门，即产生一个计数光电脉冲，计数器记下遮档次数k和相应的时间t．若从第一次挡光（k=0，t=0）开始计次，计时，且初始角速度为ω0，则对于匀变速运动中测量得到的任意两组数据（km，tm）、（kn，tn），相应的角位移θm、θn分别为：2?m?km0tm??tm (7) 1212?n?kn0tn??tn (8) 2从（7）、（8）两式中消去ω0，可得：??2?(kntm?kmtn) (9)22tntm?tmtn由（9）式即可计算角加速度β．3．平行轴定理理论分析表明，质量为m的物体围绕通过质心O的转轴转动时的转动惯量J0最小．当转轴平行移动距离d后，绕新转轴转动的转动惯量为：J?J0?md2 （10）4．转动惯量实验组合仪简介转动惯量实验仪如图1所示，绕线塔轮通过特制的轴承安装在主轴上，使转动时的摩擦力矩很小．塔轮半径为15，20，25，30，35mm共5挡，可与大约5g的砝码托及1个5g，4个10g的砝码组合，产生大小不同的力矩．载物台用螺钉与塔轮连接在一起，随塔轮转动．随仪器配的被测试样有1个圆盘，1个圆环，两个圆柱；试样上标有几何尺寸及质量，便于将转动惯量的测试值与理论计算值比较．圆柱试样可插入载物台上的不同孔，这些孔离中心的距离分别为45,60,75,90,105mm，便于验证平行轴定理．铝制小滑轮的转动惯量与实验台相比可忽略不记．一只光电门作测量，一只作备用，可通过智能计时计数器上的按钮方便的切换．图1 转动惯量实验组合仪智能计时计数器如图2所示:图2 智能计时计数器智能计时计数器可测量时间、速度、加速度等多种物理量．在本实验中利用单电门、多脉冲测量时间．上电开机后显示“智能计数计时器成都世纪中科”画面延时一段时间后，显示操作界面：上行为测试模式名称和序号，例：“1 计时”表示按模式选择/查询下翻按钮选择测试模式．下行为测试项目名称“1－1 单电门”表示项目选择/查询上翻按钮选择测试项目．和序号，例：选择好测试项目后，按确定键,LCD将显示“选A通道测量”，然后通过按模式选择/查询下翻按钮和项目选择/查询上翻按钮进A或B通道的选择，选择好后再次按下确认键即可开始测量．一般测量过程中将显示“测量中*****”，测量完成后自动显示测量值，若该项目有几组数据，可按查询下翻按钮或查询上翻按钮进行查询，再次按下确定键退回到项目选择界面．如未测量完成就按下确定键，则测量停止，将根据已测量到的内容进行显示，再次按下确定键将退回到测量项目选择界面．【实验内容】1．实验准备在桌面上放臵ZKY-ZS转动惯量试验仪，并利用基座上的三颗调平螺钉，利用水准仪，将仪器调平．将滑轮支架固定在实验台面边缘，调整滑轮高度及方位，使滑轮槽与选取的线绕塔轮槽等高，且其方位相互垂直，并且用数据线将智能计时计数器中A或B通道与转动惯量实验仪其中一个光电门相连．2．利用天平测量砝码和样品的质量，游标卡尺测量样品的尺寸．3．测量并计算实验台的转动惯量J1（1）测量β1上电开机后LCD显示“智能计数计时器成都世纪中科”欢迎界面延时一段时间后，显示操作界面：①选择“计时1—2 多脉冲”．②选择通道．③用手轻轻拨动载物台，使实验台有一初始转速并在摩擦阻力矩作用下作匀减速运动．④按确认键进行测量．⑤载物盘转动多圈后按确认键停止测量．⑥查阅数据，并将查阅到的数据记入表格中；采用逐差法处理数据，将第1和第5组，第2和第6组……,分别组成至少4组，用（9）式计算对应各组的β1值，然后求其平均值作为β1的测量值．⑦按确认键后返回“计时1—2 多脉冲”界面．（2）测量β2①选择塔轮半径R及砝码质量，将1端打结的细线沿塔轮上开的细缝塞入，并且不重叠的密绕于所选定半径的轮上，细线另1端通过滑轮后连接砝码托上的挂钩，用手将载物台稳住；②重复（1）中的2、3、4步③释放载物台，砝码重力产生的恒力矩使实验台产生匀加速转动；记录至少8组数据后停止测量．查阅、记录数据于表格中并计算β2的测量值．由（4）式即可算出J1的值．4．测量并计算实验台放上试样后的转动惯量J2 ，计算试样的转动惯量J3 并与理论值比较．将待测试样放上载物台并使试样几何中心轴与转轴中心重合，按与测量J1同样的方法可分别测量未加法码的角加速度β3与加砝码后的角加速度β4．由（5）式可计算J2的值，已知J1 、J2 ，由（6）式可计算试样的转动惯量J3 ．已知圆盘、圆柱绕几何中心轴转动的转动惯量理论值为：J?1mR22 （11）圆环绕几何中心轴的转动惯量理论值为：J?m22R外?R内2（12）??计算试样的转动惯量理论值并与测量值J3 比较，计算测量值的相对误差：E?J3?J?100%J （13）5．验证平行轴定理将两圆柱体对称插入载物台上与中心距离为d的圆孔中，测量并计算两圆柱体在此位臵的转动惯量．将测量值与由（11）、（10）式所得的计算值比较，若基本一致即验证了平行轴定理．理论上，同一待测样品的转动惯量不随转动力矩的变化而变化．6．利用控制变量法，改变塔轮半径或砝码质量（五个塔轮，五个砝码），保持其它实验条件不变，进行测量并对数据进行分析，探索其规律，寻求发生误差的原因，探索测量的最佳实验条件．【实验仪器】ZKY—ZS转动惯量实验仪．电子天平，游标卡尺．【思考题】1．分析影响实验精度的各种因素，如何减少这些因素影响？2．是否可以通过实验和作图，既求出转动惯量，又求出摩擦力矩？。