大学物理实验--第1部分 力学、热学
大学物理实验(一)
大学物理实验（一）引言概述：大学物理实验（一）是大学物理课程的重要组成部分，旨在通过实践操作，加深学生对物理知识的理解和应用能力的培养。
本文将从五个方面详细介绍大学物理实验（一）的内容和意义。
正文：1. 实验室安全与基本操作技能- 确保实验室卫生与安全意识- 学习并掌握实验仪器与设备的正确使用方法- 培养实验室团队合作与沟通能力- 掌握实验中的数据采集与处理技巧- 学习实验数据的图表绘制与分析2. 物理测量实验- 学习并运用物理量的测量方法及仪器- 掌握物理参数的精密测量与误差分析- 学会使用数据处理软件进行实验数据的处理和拟合- 实践光学测量、电学测量、力学测量等实验3. 动态实验与运动学研究- 学习并掌握牛顿力学的基本原理- 进行物体运动轨迹的测量与分析- 学习力、质量、加速度等物理量的关系- 实践实验中的动量守恒定律和动量守恒实验- 学习并掌握简谐振动和阻尼振动的实验4. 热学实验- 学习热力学的基本原理与概念- 探究物体的热学性质与热量的传递方式- 进行温度测量与热导率的测定实验- 学习与掌握理想气体状态方程的实验验证方法- 实践热平衡与热传导实验5. 光学实验- 学习光的传播与折射的基本原理- 进行物体的光学成像实验- 学习波动光学的基本概念和实验方法- 实践干涉、衍射以及光的偏振实验- 学习光的反射定律和折射定律的实验验证方法总结：通过大学物理实验（一），学生能够在实践中巩固和应用所学的物理知识，培养实验设计与实施能力，提高数据处理和分析的能力。
同时，通过实验中的现象观察和原理验证，学生能够深入理解物理的基本概念和定律，并培养科学研究的能力。
因此，大学物理实验（一）对于学生的学术发展和科学素养的培养具有重要的意义。
大学物理作业(解答)
《大学物理III 》课后作业（解答）第一部分：力学简答题：1. 用文字描述牛顿第一定律。
它的另一个名称是什么？解答：任何物体在不受外力作用时，将保持静止或匀速直线运动状态。
另一个名称是“惯性定律”。
2．用文字描述牛顿第三定律。
作用力和反作用力有什么特点？解答：当物体A 以力1作用在物体B 上时，B 同时也有力2作用在A 上，这两个力大小相等，方向相反，在同一条直线上，即12-=。
作用力和反作用力有如下三个特点：（1）它们成对出现，关系一一对应；（2）它们分别作用在两个不同物体上，因而不是一对平衡力；（3）它们的性质相同，比如同为引力、摩擦力、弹力，等等。
3．假设雨滴从1000米的高空云层中落到地面。
请问可否用自由落体运动描述雨滴的运动？并简述理由。
解答：不能。
如果我们用自由落体运动来描述雨滴运动（即忽略空气阻力），那么雨滴从1000米高空落到地面时，它的速度将达到m/s 1402==gH v ！这个速度已经达到普通手枪的子弹出射速度，足以对地面上的人畜造成致命伤害。
而生活经验告诉我们，雨滴落到我们头上并不会造成严重伤害，所以它落到地面的速度远远小于140m/s 。
事实上，因为空气阻力的存在（通常跟雨滴的速度大小成正比），雨滴将有一个收尾速度，它落到地面时做匀速直线运动，速度约为10-20m/s ，不会对地面生物造成致命伤害。
4．用文字描述质点系的动量守恒定律。
解答：当一个质点系所受合外力为零时，系统内各质点间动量可以交换，但系统的总动量保持不变。
5. 如图，一根质量为m 、长l 的刚性杆子竖直悬挂，顶点固定在天花板O 点，杆子可绕O 点自由转动。
一个质量也为m 的物块（质点）以水平速度0v跟杆子的下端碰撞，并粘在一起。
在这个碰撞过程中，物体和杆子组成系统的动量是否守恒？角动量是否守恒？并简述理由。
解答：动量不守恒，因为在碰撞瞬间物体和杆子系统在O 点受到很大外力，其产生的冲量不可忽略；角动量守恒，因为系统所受一切力的对O 点力矩为零，包括上述的巨大外力。
大学物理实验(一)_华东师范大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
大学物理实验（一）_华东师范大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.四引线法电压接线柱在内测，电流接线柱在外侧。
（）参考答案:正确2.双臂电桥仅能测量1欧姆一下的电阻。
（）参考答案:错误3.采用下列哪些方法可以提高双臂电桥的灵敏度？（）参考答案:使用更高的工作电压_使用光点检流计代替普通检流计4.如下关于交流电桥说法正确的是参考答案:交流电桥需要调节电压、位相平衡；5.分光计的主轴一定与刻度盘的旋转轴水平，无需调整。
（）参考答案:错误6.利用分光计在任意偏向角方向都能测量棱镜的折射率。
（）参考答案:错误7.分光计读数的正确方法（）参考答案:两个游标处的读数相加，求平均值8.分光计的望远镜的调节方式是（）参考答案:先调节目镜，看清刻线板，再调节目镜与物镜的距离，看清平面镜反射回的绿色十字9.用牛顿环测量平凸透镜的曲率半径时，钠光灯经（）变为平行光照射到平凸透镜上。
参考答案:半透半反镜10.用牛顿环测平凸透镜的曲率半径的实验中，观察到的同心干涉圆环是什么干涉（）参考答案:等厚干涉11.光栅衍射是单缝衍射与多缝干涉叠加的结果参考答案:正确12.如下哪一个方法可以提高惠斯通电桥的灵敏度？参考答案:采用与待测电阻阻值相近的电阻作为比例臂；_提高电源电压；13.在夫琅和费单缝衍射实验中，对于给定的入射单色光，当缝宽度变小时，除中央亮纹的中心位置不变外，各级衍射条纹（）参考答案:对应的衍射角变大14.利用线偏振光就可以进行椭偏光谱的测量。
（）参考答案:错误15.凸透镜对光线起会聚作用，焦距越（），会聚本领越（）；凹透镜对光线起发散作用，焦距越（），发散本领越（）参考答案:焦距越短，会聚本领越大；焦距越短，发散本领越大16.薄透镜是指透镜中心厚度比（）小很多的透镜参考答案:透镜焦距17.不良导体热导率的测量实验中导热系数可以直接实验测量出来。
参考答案:错误18.不良导体热导率的测量实验中待测圆盘的厚度对实验结果没有影响？参考答案:错误19.不良导体热导率的测量常用实验方法是稳态法。
实验1物体密度的测定
第二章 力学、热学和声学实验力学、热学和声学实验是大学物理实验的基础，是接受物理实验基本训练的开端。
本章主要学习长度、质量、时间、温度等基本物理量的测量方法；学习这些物理量测量仪器的工作原理、操作规程及注意事项；学习对实验仪器装置的水平、铅直调节、零位校准等基本调整技术；学习比较法、放大法、替代法等基本测量方法。
在物理实验中，基本物理量的测量尤为重要，只有认真对待每一个实验、每一项操作，才能逐步地掌握这些基本知识和技能。
本章还要着重学习和应用列表法、作图法、逐差法等常用方法处理实验数据。
在整个实验过程中，要重视有效数字和误差估算在各实验中的具体运用，学会基本测量误差和不确定度的估算方法。
为今后在科学实验中处理实验数据，进行误差分析打好基础。
实验一 物体密度的测定物体的密度是表征物质成分或组织特性的重要物理量，其值与物质的疏密程度、纯度和温度有关， 医学上常用它来进行固体样品成分的分析和液体浓度的测定，本实验介绍几种固体和液体密度的测量原理和方法。
通过对物体密度的测量，掌握长度、质量这些基本物理量的测量方法。
【实验目的】1. 掌握游标卡尺、螺旋测微计和物理天平的使用方法；2. 学会用流体静力称衡法、比重瓶法测定固体和液体的密度；3. 学习处理测量数据的基本方法。
【实验仪器】游标卡尺（精度0.02mm 、量程15cm ）、螺旋测微计（精度0.01mm 、量程25mm ）。
物理天平（感量0.05g 、称量500g ）、比重瓶（50ml ）、温度计、玻璃烧杯和待测物体（铜圆柱体、铅合金圆柱体、细铜丝、小玻璃球、酒精等）。
【实验原理】物质的密度是指单位体积中所含物质的量，设物体的质量为m ，体积为 V ，则其密度ρ为mVρ=（1） 只要测出物体的体积和质量就可以求得密度ρ。
1．形状规则固体密度的测定如圆柱体的高为h 、直径为d ,则其体积为214V d h π=（2）将式（2）代入式（1）得其密度为 24md hρπ= (3)2. 用流体静力称衡法测定固体和液体的密度若不计空气的浮力，在空气中称得物体的质量为m 0 , 浸没在液体中称得的（视在）质量为1m , 则物体在液体中所受的浮力为01()F m m g =- (4 )根据阿基米德原理，物体在液体中所受浮力等于它所排开液体的重量，即0F Vg ρ= （5）式中0ρ是实验条件下液体的密度，V 是物体浸入液体中排开液体的体积，亦即物体的体积，g 是重力加速度。
大学物理实验课程教学大纲物理实验中心河北工业大学
大学物理实验课程实验教学大纲课程名称：大学物理实验英文名称：University Physics Experiment实验学时：60学时（春天学期30学时；秋季学期30学时）适应专业：全校理工科各专业一、实验目的：物理学是研究物质运动一般规律及物质大体结构的科学，是自然科学的基础。
它的进展不仅推动了整个自然科学，而且对人类的物质观、时空观、宇宙观乃至人类文化都产生了深刻的影响。
物理学的研究必需以客观事实为基础，必需依托观察和实验。
物理实验在物理学的进展进程中起着重要的和直接的作用。
实验能够发觉新事实，实验结果能够为物理规律的成立提供依据。
归根结底物理学是一门实验科学，无论物理概念的成立仍是物理规律的发觉都必需以严格的科学实验为基础，并通过此后的科学实验来证明。
实验物理与理论物理相辅相成。
规律、公式是不是正确必需经受实践查验。
只有经受住实验的查验，由实验所证明，才会取得公认。
物理学又是今世技术进展最主要的源泉。
物理实验的方式、思想、仪器和技术已经被普遍地应用在各个自然科学领域和技术部门和其他学科领域。
本课程是高校各理工科专业开设的一门基础实验课，它与普通物理理论课程既有紧密的联系，又彼此独立。
它不同于一般的探索性的科学实验研究，每一个实验题目都通过精心设计、安排，实验结果也比较有定论。
它不仅能够加深大家对理论的理解，更重要的是可使同窗取得大体的实验知识，在实验方式和实验技术诸方面取得较为系统、严格的训练，是大学生进行自主学习、创新训练及科学研究的第一步，同时在培育科学工作者的良好素质及科学世界观方面，物理实验课程也起着潜移默化的作用。
本课程的主要目的和任务：1.通过对实验现象的观察、分析和对物理量的测量，使学生进一步掌握物理实验的“大体知识，大体方式和大体技术”（即“三基”能力）；并能运用物理学原理和物理实验方式来研究物理现象和规律，加深对物理学原理的理解。
2.培育与提高学生从事科学实验的素质。
其中包括：理论联系实际和实事求是的科学作风；严肃认真的工作态度；不怕困难，主动进取的探索精神；遵守操作规程，珍惜公共财物的优良道德；和在实验进程中彼此协作，一路探索的团队合作精神。
大学物理(第三版)热学-第一章
从实验归纳总结
定律
热力学第一定律 ---能量转化 热力学第二定律 ---过程方向性 基础定律
地位： 相当于力学中的牛顿定律
2021/6/7
12
三、 本课程中研究对象的理想特征
1.对象 理想气体
宏观定义：
严格遵守玻意耳定律
实际气体理想化：
P 不太高 T 不太低
若高压 低温？
2021/6/7
1) 在理想气体理论基础上加以修正
每一时刻系统都处于平衡态 实际过程的理想化---无限缓慢(准) “无限缓慢”：系统变化的过程时间>>驰豫时 间 例1 气体的准静态压缩
2021/6/7
过程时间 ~ 1 秒
驰豫 时间
<
103 16
s
实际过程太迅速了 怎么办？ 1)修正原理论 2)更普遍的理论或经验
本课介绍 • 气体分子动理论
平衡态下 理想气体的状态量与微观量的关系 •热力学基础 实验的总结---必定涉及过程
3.5 4190/m 3 十亿
大量、无规则
统计方法
数学基础---概率论
2021/6/7
23
讨论 1.理气状态方程
PV M RT PV RT NkT
P nkT
2.不漏气系统 各状态的关系
PV C T
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24
3. P-V 图
P
P.V.T P.V.T
V
P V 图上一个点代表一个平衡态 一条线代表一个准静态过程
2021/6/7
5
解决问题的一般思路 •从单个粒子的行为出发
统计的方法
•大量粒子的行为--- 统计规律 例如：微观认为宏观量P
是大量粒子碰壁的平均作用力
大学化学《物理化学-热力学第一定律及其应用》课件
(1)克服外压为 p '，体积从V1 膨胀到V ' ； (2)克服外压为 p"，体积从V ' 膨胀到V " ；
(3)克服外压为 p2，体积从V "膨胀到V2 。
We,3 p '(V 'V1)
p"(V "V ')
p
p1
p1V1
p2 (V2 V ")
p'
所作的功等于3次作功的加和。p "
p 'V ' p"V "
可见，外压差距越小，膨 p2 胀次数越多，做的功也越多。
V1 V ' V "
p2V2
V2 V
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2024/9/13
功与过程（多次等外压膨胀）
p"
p' p1
V"
V1
V'
p
p1
p1V1
p2
V2
p'
p 'V '
阴影面积代表We,3
p"
p"V "
p2
p2V2
上一内容
下一内容
V1 V ' V "
第三步：用 p1 的压力将体系从V ' 压缩到 V1 。
p
W' e,1
p"(V "
V2 )
p1
p1V1
p' (V ' V ")
p'
p 'V '
p1(V1 V ' )
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V2 V
大学物理实验报告(a4手写版)(一)2024
大学物理实验报告(a4手写版)（一）引言概述- 本实验报告旨在总结和分析大学物理实验的结果和数据，以便更好地理解物理原理和加深对实验内容的理解。
- 在该实验报告中，我们将详细介绍实验的目的、所用仪器和方法以及实验过程中获得的关键数据和结果。
- 通过这个实验报告的撰写和分析，我们可以更好地掌握和了解大学物理实验的重要性和基本原理。
正文内容一、引力实验1. 确定使用的实验装置和仪器2. 记录实验中所用的材料和物体的质量3. 通过测量高度和时间来计算实验物体的加速度4. 分析测量数据并绘制相关的图表5. 讨论实验结果和原理，以及与预期结果的比较二、光学实验1. 使用凸透镜和凹透镜进行像的成像实验2. 测量物体和像的距离以及透镜的焦距3. 分析实验数据并计算透镜的放大倍数和物距像距关系4. 比较实验结果与凸透镜和凹透镜的理论公式5. 探讨透镜的应用和原理，以及误差来源和可能改进的方法三、电磁实验1. 使用电磁铁和磁弹簧进行磁场实验2. 测量电磁铁产生的磁场强度和磁力3. 计算电流和磁场的关系，以及磁感应强度的大小4. 比较实验结果与理论公式的一致性5. 讨论电磁的基本原理和应用，以及实验中可能出现的误差和改进方法四、力学实验1. 使用弹簧测力计和斜面进行力的测量实验2. 测量物体在斜面上的斜率和力的大小3. 分析测量数据并计算物体的重力加速度和力的大小4. 实验结果与理论公式进行比较，讨论实验误差和改进方法5. 探讨力学的基本原理和力的平衡和平移的关系五、热学实验1. 使用热传导装置进行热传导实验2. 测量不同材料的导热系数和传热速率3. 分析实验数据并计算热传导的速率和热传导系数4. 比较实验结果与理论公式的一致性5. 探讨热力学的基本原理和热传导的应用，以及实验中可能出现的误差和改进方法总结- 本实验报告对大学物理实验进行了全面的介绍和分析，涵盖了引力、光学、电磁、力学和热学实验。
- 通过实验和数据的收集、分析和比较，我们更深入地理解了物理原理和实验的基本原则。
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第一部分力学、热学
长度测量
⑴使用游标时，怎样识别它的精度？
⑵如何从卡尺和螺旋测微计上读出被测的毫米整数和小数？
密度的测量
⑴用静力秤衡法测固体密度，在秤浸入液体中的固体质量时，能否让固体接触烧杯壁和底部，为什么？
⑵在测量时如果比重瓶①装满水，内有气泡；②装满水和固体，内有气泡。
试分别讨论实验结果偏大还是偏小？
⑶如要测定一块任意形状的石蜡的密度，试选择一种实验方法，写出测量的步骤。
⑷若已精确地知道砝码组里质量最大的一个砝码的真实值，能否通过它来校准整个砝码组？若知道砝码组中任一个砝码的精确值呢？能行吗？
三线悬盘测刚体转动惯量
⑴为什么：两盘水平，三根悬线长度相等？
⑵怎样启动三线摆才能防止晃动？
⑶为什么三线摆的扭转角不能过大？
⑷仪器常数m
0、m
1
、m
2
应选用什么仪器测量？a和b分别表示什么距离？为什么周期T要通过测量50
周的时间50T计算得到，直接测量行吗？
碰撞和动量守恒
⑴分析实验过程中的守恒原理，动量和能量是否遵守同一守恒定律、你能给出什么结论？
⑵比较以下实验结果：
①把光电门放在远离及靠近碰撞位置；
②碰撞速度大和小；
③正碰与斜碰
④导轨中气压大与小。
拉伸法测杨氏模量
⑴仪器调节的步骤很重要，为在望远镜中找到直尺的象，事先应作好哪些准备，试说明操作程序。
⑵如果在调节光杠杆和镜尺组时，竖尺有5度的倾斜，其它都按要求调节。
问对结果有无影响？影响多大？如果竖尺调好为竖直而小镜有5度的倾斜，对结果有无影响？
⑶本实验中各个长度量用不同的仪器来测量是怎样考虑的，为什么？
⑷利用光杠杆把测微小长度△L变成测D等量，光杠杆放大率为2D／l，根据此式能否以增加D减少1来提高放大率？这样做有无好处？有无限度？应怎样考虑这个问题？
⑸试试加砝码后立即读数和过一会读数，读数值有无区别，从而判断弹性滞后对测量有无影响。
由此可得出什么结论？
天平测量质量
定义惯性质量的灵敏度为：，试问：为了提高惯性秤的灵敏度，应注意哪几点？试分别讨论实验结果偏大还是偏小？
惯性秤测量质量
⑴处在失重状态的某一个空间有两个质量完全不同的物体，试用天平区分他们引力质量的大小；若用惯性秤，能区分他们的惯性质量大小吗？
⑵定义惯性质量的灵敏度为：
直线运动中速度的测量
⑴气垫导轨调平的标准是什么？
⑵如何消除气垫导轨气流阻力对实验的影响？
⑶气垫未调平对速度、加速度的测量结果有何影响？
声速的测量
⑴固定两换能的距离改变频率，以求声速，是否可行？
⑵各种气体中的声速是否相同，为什么？
用弦振动形成的驻波求振动频率
⑴驻波有什么特点？在驻波中波节能否移动，弦线有无能量传播？
⑵如砝码有摆动，会对测量结果带来什么影响？
二维碰撞运动的研究
⑴气桌调平的作用是什么？气桌的不平度对实验结果有何影响？
⑵测量了磁性浮子碰撞前后的动量后，如何从分析误差的角度来说明体系的动量是守恒的？
空气密度的测量
⑴在测量空气密度时，称衡质量为何要用复称法？
⑵空气浮力、砝码误差对质量称衡的影响如何？
表面张力系数的测定
⑴焦利氏秤法测定液体的表面张力有什么优点？
液体粘度的测定
⑴转筒法测粘度系数中，最主要的系数误差是什么，如何校正？
⑵分析学习实验的设计思想。
切变模量的测量
⑴本实验是否满足的条件？
⑵为提高测量精度，本实验在设计上做了哪些安排？在具体测量时又要注意什么问题？
扭秤法测量引力常量
⑴说明实验中观察到的万有引力现象。
⑵任何物体之间都存在着万有引力，那么周围物体对你的测量结果是否有影响？
凯特摆测量重力加速度
⑴凯特摆测重力加速度在实验设计上有什么特点？避免了什么量的测量？降低了哪个量的测量精度？实验上如何来实现？
⑵结合误差计算，影响凯特摆测量精度的主要因素是什么？将所得的实验结果与当地的重力加速度的公认值比较，有无偏差？为什么？
⑶摆的角振幅的大小，对实验结果有无影响？能否进行理论修正？
⑷总结测量重力加速度的方法，比较其优缺点。
混合法测固体比热
⑴怎样才能使【T
1－T（室）】与【T（室）－T
2
】相当？如果要求【T
1
－T（室）】＝【T（室）－T
2
】
＝4K，取有的锌粒的质量＝250克，试根据实验时的室温估算一下应取的水的质量。
（锌的比热取384.9 J/kg·K）
⑵在本实验中，质量的称衡采用较粗糙的受皿天平，而测温却采用最小刻度为0.1K的温度计，为什么？
焦利氏秤测液体的表面张力系数
⑴焦利氏秤的弹簧为什么做成锥形？
⑵实验中应注意哪些地方，才能减小误差？
落球法测液体的粘滞系数
⑴本实验中可能引起误差的因素有哪些？
⑵本实验所采用的测液体粘滞系数的方法是否对一切液体都适用？
⑶什么是雷诺系数？说明其物理意义，结合以上实验，分析其影响。
弦振动的研究
⑴为什要使悬线成水平并与音叉指向一致成直线？
⑵所悬砝码不能摆动，否则波节会相应摆动。
为什么？
⑶分析以上各种方法求音叉频率 的特点和误差。
超声波的传播速度
⑴固定距离，改变频率，以求声速。
是否可行？
⑵各种气体中的声速是否相同？为什么？
固体比热容的测量
为使系统从外界吸热与向外界放热大体相抵，可采取哪些措施？
热膨胀系数的测量
⑴对于一种材料来说，线胀系数是否一定是一个常数？为什么？
⑵引起测量误差的主要原因是什么？
热导系数的测量
分析实验中误差产生的主要原因？
金属电阻测温实验
⑴实验误差的主要来源是什么？
⑵如何选择合适的电阻？
玻璃温度计工作原理及校准
在恒温水槽中用标准温度计校准一直温度计时，
⑴只要两只温度记露出水面的液柱长度一样；
⑵只要露出水面的刻度数一样。
他们露出液柱的影响就可以抵消了，对吗？热敏电阻测量温度
⑴如何提高电桥的灵敏度？
⑵电桥选择不同的量程时，对结果（有效数字）有何影响？
半导体温度计
为什么在测和时，需将开关置于1挡，拔下E出接线，断开微安计？。