大学物理学实验指导书 (3)
用单摆测定重力加速度(指导书)
上海电力学院物理实验指导书所属课程：大学物理实验实验名称：重力加速度的测定面向专业：全院理工科实验室名称：物理实验室2006年2 月上海电力学院θsin mg f -=一、实验目的：1、用单摆法测定本地区的重力加速度g ；2、验证单摆振动周期的平方与摆长成正比，学会用图解法处理数据。
3、学习使用秒表。
二、实验仪器、设备：名 称型号、规格 备 注 单摆装置 J-LD33 米尺 游标卡尺 停表三、实验原理：在不同的地区，同一物体所受的重力是不同的，所以重力加速度g 也不同，重力加速度是一个重要的地球物理常数，准确测定它的量值在理论和实践上都有重要的意义。
它首先由伽利略（1564——1642）证明，如果忽略空气摩擦的影响，则所有落地物体都将以同一加速度下落，这个加速度称为重力加速度g 。
历史上曾有很多人研究这个问题，如波茨坦大地测量研究所花了八年时间用开特摆准确测得当地的测重力加速度。
测定它的方法有很多，在实验室目前常用的有单摆法和自由落体法应用单摆来测定重力加速度简单方便，因为单摆的振动周期取决于重力加速度g 和摆长L,只要测出周期，量出摆长，就可算出g 值。
在摆长远大于球的直径，摆球质量远大于悬线质量的条件下，将摆球自平衡位置拉开，（摆角θ< 50 ）,然后释放，摆球即在平衡位置左右往返作周期性摆动，如图1-1所示。
摆球在任一位置均受到重力和摆线张力的作用，其切向力是重力的切向分力，为： 图1-1式中g 为重力加速度，m 为摆球质量，负号表示力与角位移方向相反。
摆球的切向加速度和角加速度的关系为22dt d L a θ=θθsin 22mg dt d L m -=⋅由f=ma 可得由于θ角很小，sin θ≈θ,于是有上式表明，在摆角很小时，单摆运动是简谐振动，圆频率L g =ω， 振动周期为gL T πωπ22==则 22/4T L g π=实验时，若测出摆长L 及相应的摆动周期T,即可由上式求得重力加速度g 。
大学物理实验指导书--9个项目 -
大学物理实验指导书--9个项目 -实验一多普勒效应综合实验【实验目的】 1、测量超声接收器运动速度与接收频率之间的关系，验证多普勒效应。
2、由f－V关系直线的斜率求声速。
【实验原理】根据声波的多普勒效应公式，当声源与接收器之间有相对运动时，接收器接收到的频率f为：f = f0（u+V1cosα1）/（u�CV2cosα2）（1）式中f0为声源发射频率，u为声速，V1为接收器运动速率，α1为声源与接收器连线与接收器运动方向之间的夹角，V2为声源运动速率，α2为声源与接收器连线与声源运动方向之间的夹角。
若声源保持不动，运动物体上的接收器沿声源与接收器连线方向以速度V运动，则从（1）式可得接收器接收到的频率应为：f = f0（1+V/u）（2）当接收器向着声源运动时，V取正，反之取负。
若f0保持不变，以光电门测量物体的运动速度，并由仪器对接收器接收到的频率自动计数，根据（2）式，作f ―V关系图可直观验证多普勒效应，且由实验点作直线，其斜率应为 k=f0/u ，由此可计算出声速 u=f0/k 。
由（2）式可解出：V = u（f/f0 �C 1）（3）若已知声速u及声源频率f0 ，通过设置使仪器以某种时间间隔对接收器接收到的频率f采样计数，由微处理器按（3）式计算出接收器运动速度，由显示屏显示V－t关系图，或调阅有关测量数据，即可得出物体在运动过程中的速度变化情况，进而对物体运动状况及规律进行研究。
【仪器安装】图1 多普勒效应验证实验及测量小车水平运动安装示意如图1所示。
所有需固定的附件均安装在导轨上，并在两侧的安装槽上固定。
调节水平超声发射器的高度，使其与超声接收器（已固定在小车上）在同一个平面上，再调整红外接收器高度和方向，使其与红外发射器（已固定在小车上）在同一轴线上。
将组件电缆接入实验仪的对应接口上。
安装完毕后，让电磁铁吸住小车，给小车上的传感器充电，第一次充电时间约6～8秒，充满后(仪器面板充电灯变绿色)可以持续使用4～5分钟。
惠斯登电桥(指导书)
上海电力学院物理实验指导书所属课程：大学物理实验实验名称：惠斯通电桥面向专业：全院理工科实验室名称：物理实验室2006年2 月一、实验目的：1．了解用惠斯通电桥测电阻的原理和电路特点。
2．学会用箱式直流电桥和自组电桥测电阻。
3．了解用交换法消除误差的方法。
4．了解惠斯通电桥的应用。
二、实验仪器、设备：三、实验原理(测量公式及其它示意图)：用伏安法测电阻时，除了因使用的电流表和电压表准确度不高带来的误差外，线路本身还存在不可避免的误差。
在伏安法线路上经过改进的电桥线路克服了这些缺点。
它不用电流表和电压表（因而与电表的准确度无关），而是将待测电阻和标准电阻相比较以确定待测电阻是标准电阻的多少倍。
由于标准电阻的误差很小，电桥法测电阻可达到很高的准确度。
在如图1所示的电路中，如果Rx、R0、R1及R2各电阻的阻值是任意选定的，则检流计中可能有电流Ig通过，但是，若四个电阻值选配得适当时，可使检流计无电流通过，即Ig=0，此时C、D两点的电位相等，于是V AC=V AD,V CB=V DB，设通过ACB一路的电流为I1，通过ADB一路的电流为I2，则有：I 1R 1 = I 2R 2 和 I 1Rx = I 2 R 0 以上两式相除得 0R Rx= 21R R上式可写成Rx =21R R R 0 = N R 0 (1) 若R 1、R 2和R 0为标准电阻，Rx 为待测电阻，则由上式可知，待测电阻的阻值可用三个标准电阻的阻值表示出来，式中N 称为比率系数。
一般将电阻R 1、R 2、R 0和Rx 叫做电桥的“臂”，将接有检流计的对角线CD 称为“桥”，当桥上没有电流通过时（Ig=0），则称电桥达到平衡。
(1)式称为电桥的平衡条件。
可见，电桥的平衡与工作电流大小无关，因此调节电桥达到平衡有两种方法。
一种是保护比较臂不变，调节比率系数N （倍率）的值。
后一种方法准确度很低。
目前广泛采用具有特定比率系数值的前一种方法。
大学物理实验指导书(电子版)
大学物理实验指导书(电子版)上海海运学院2010.05目录绪论┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ 3 实验数据的处理方法┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ 7实验一.长度的测量┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅9实验二.测量钢丝杨氏模量┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅11实验三.扭摆法测定物体转动惯量┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅13实验四.空气比热容比测定实验┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅17实验五.线膨胀系数测定┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ 18实验六.常用电学仪器的使用┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅- 19实验七.惠斯登电桥测电阻┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ 22实验八.电位差计测电动势┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ 24实验九.电表改装┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅26实验十.示波器的使用┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅28实验十一.等厚干涉的应用┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ 31实验十二.用光栅测定光波的波长┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅33实验十三.旋转液体物体特性测量┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅34实验十四.波尔共振┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅36实验十五.用梁的弯曲测量材料的杨氏模量┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅38实验十六.仿真实验—偏振光的研究┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅39实验十七.光纤传输技术┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅42实验十八.激光全息照相┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅44实验十九.迈克尔逊干涉仪的应用┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅46实验二十.光拍法测量光速┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅49实验二十一.光电效应┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅52实验二十二.霍尔效应及其应用┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅55实验二十三.荷质比实验┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅58实验二十四.金属电子逸出功实验┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅62实验二十五.声速测量┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅66 实验二十六.夫兰克赫兹实验┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅69 实验二十七.密立根油滴实验┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅73 实验二十八.多量程直流电表的设计┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅77绪论早在五十年代，我国物学家钱三强就指出：今天的科学技术发展可以概括为“科学技术化和技术的科学化”，也就是说：科学和技术关系越来越密切，科学与技术相互渗透。
杨氏模量
【注意事项】
（1）加减砝码时要轻拿轻放，避免使码钩晃动。 （2）同一荷重下的两个读数要记在一起。增重与减重对应同一荷重下读数的平均值才是对应 荷重下的最佳值，它消除了摩擦(圆柱体与圆孔之间的摩擦)与滞后(加减砝码时钢丝伸长与缩短滞 后)等系统误差。
【思考题】
（1）两根材料相同，粗细、长度不同的钢丝，在相同的加载条件下，它们的伸长量是否一样？ 杨氏模量是否相同？ （2）有一个约 4 cm 长的压电陶瓷双晶片，加直流电压后，一片伸长，另一片收缩。将两片粘 在一起，一端固定，两侧施加几十伏直流电，则活动端将产生几十微米的横向位移，请你设计一
-3-
综合性实验
静态法测量杨氏模量
架上端钢丝上夹头开始到平台夹钢丝的下夹头之间的距离） 。将测量结果填入数据记录表中。 （2）在望远镜中读出加有本底砝码时十字叉丝横线对应的标尺的某一刻度，记为 s 0 ，然后在 此基础上逐个增加砝码，在数据记录表中记下每加一个砝码时十字叉丝横线对应的标尺的刻度
'
s i' ，直到七个砝码加完为止。
1． S 的最佳值及不确定度的计算 （1） ． S 的最佳值（用逐差法）
1 1 ； S 2 ( S 5 S1 ) 4 4 1 S4 ( S7 S3 ) ； 4 1 S ( S1 S 2 S 3 S 4 ) 4
S1 ( S 4 S0 )
s( D ) 6
(3)． D 平均值的实验标准差： s( D )
(4)． 千分尺的的示值极限误差： m 0.004mm (5)． 合成不确定度： u( D )
2 2 uB S( D )2 ( uA
m
3
)2
-5-
综合性实验
大学物理实验I指导书(2024秋季普通班)
大学物理实验I指导书(2024秋季普通班)一、教学内容1. 实验原理：介绍测量物体质量、密度和比热容的基本原理，如阿基米德原理、密度的定义以及比热容的计算公式等。
2. 实验步骤：详细说明实验操作的顺序，包括仪器的安装、调节、测量和数据记录等。
3. 实验数据处理：教授如何对实验数据进行处理，包括误差分析、数据拟合等。
4. 实验安全：强调实验过程中需要注意的安全事项，如正确使用仪器、防止实验伤害等。
二、教学目标1. 使学生掌握测量物体质量、密度和比热容的基本原理和方法。
2. 培养学生的实验操作能力，提高实验技能。
3. 培养学生的数据处理能力，使他们能够对实验数据进行合理的分析和处理。
三、教学难点与重点1. 难点：实验数据的处理和分析，包括误差分析、数据拟合等。
2. 重点：实验原理的理解和实验操作的熟练掌握。
四、教具与学具准备1. 教具：计算机、投影仪、实验仪器（如天平、密度计、热源等）。
2. 学具：实验报告册、实验讲义、测量工具（如尺子、量筒等）。
五、教学过程1. 实践情景引入：通过一个简单的实验，使学生了解测量物体质量、密度和比热容的重要性。
2. 讲解实验原理：详细讲解测量物体质量、密度和比热容的基本原理。
3. 演示实验操作：教师演示实验操作步骤，学生跟随操作。
4. 数据处理与分析：教授如何对实验数据进行处理和分析，包括误差分析、数据拟合等。
5. 实验安全讲解：强调实验过程中需要注意的安全事项。
6. 随堂练习：学生进行实验操作，教师巡回指导。
7. 例题讲解：通过例题，使学生掌握实验数据的处理方法。
六、板书设计1. 实验原理：阿基米德原理、密度的定义、比热容的计算公式。
2. 实验步骤：仪器的安装、调节、测量和数据记录。
3. 数据处理：误差分析、数据拟合。
4. 实验安全：正确使用仪器、防止实验伤害。
七、作业设计1. 题目：测量物体质量、密度和比热容的实验报告。
答案：详见实验报告。
2. 题目：根据实验数据，进行误差分析和数据拟合。
大学物理实验 多量程电表的设计与校准
多量程电表的设计与校准在直流电路的测量中，通常使用磁电系电表，这种磁电系电表的用途很广。
它既可以测直流电流又可以测直流电压和电阻，若附加上整流元件还可测交流电。
但是由于磁电系电表测量机构所允许通过的电流往往是很小的，一般都在几十微安到几毫安之间，如果把它直接用作电压表测电压，那么它的最大量程仅有g g R I （g I 、g R 分别为表头的满度电流和内阻）。
由于g I 很小，g R 又很有限，所以它能直接测量的电压是很低的。
因此必须对原表头进行改装。
实际上，在生产和实验中所使用的安培计和伏特计都是由小量程的磁电系表头改装而成的。
【实验目的】1. 了解电表的改装与校准的基本原理和方法；2. 掌握表头内阻的测量；3. 作出改装表的校准曲线。
【实验仪器】待改装表头一只，标准电流表一只，标准电压表一只，电阻箱一个，滑线变阻器一个，直流稳压电源一台，单刀双掷开关两个，导线若干。
【实验原理】1、电流表的扩程用电流表测电流时，应将电流表串联在待测电路中，使待测电流流过电流表。
如果表头图1 改装后的电流表电路图的满度电流为g I ，则所测最大电流不得超过g I 。
使表头的指针偏转到满刻度所需通入的电流越小，说明表头的测量机构越灵敏（即g I 的大小反映了测量机构的灵敏程度），因此称为表头灵敏度。
如果想测n 倍于g I 的电流I （n >1），那么就必须用一个合适的电阻p R 与表头并联。
这样p R 就起到了分流作用，使流经表头的电流仍然不超过g I 。
根据欧姆定律则有：p g g g R I I R I )(-=1-=-=n R R I I I R g g gg p （1）从上式可知，若要将满度电流为g I 、内阻为g R 的表头量程扩大n 倍，只需在表头两端并联一个阻值为1-n R g的分流电阻，并在其表盘上重新刻上相应的电流值即可。
图1是改装后的电流表电路图。
2、改装成较大量程的电压表图2 改装后的电压表电路图在测量电压时，应将电压表并联在待测电路的两端。
大学物理实验报告
大学物理实验指导书云南大学软件学院目录1.课程基本信息 (2)2.课程简介 (2)3.教学目的与基本要求 (2)4.考核方式和成绩评定办法 (3)5.参考文献 (3)6.实验指导 (4)6.1测量及误差分析 (4)6.2质点运动学 (9)6.3质点动力学 (11)6.4静电场 (13)6.5磁场 (18)6.6电量测量.................................. 错误!未定义书签。
6.7波的叠加.................................. 错误!未定义书签。
6.8示波器.................................... 错误!未定义书签。
6.9传感器.................................... 错误!未定义书签。
6.10光的干涉与衍射.......................... 错误!未定义书签。
1. 课程基本信息名称：大学物理实验/College Physics Lab课程性质：学科基础总学时/学分： 32/12. 课程简介本实验课程根据教育部《非物理类理工学科大学物理实验课程教学基本要求》并结合软件学院人才培养目标开展教学。
本实验课程内容包括：•测量误差的基础知识、用计算机处理实验数据的基本方法，以及基本物理量的测量方法，并加强数字化测量技术的应用。
•结合软件学院的专业特点，通过计算机模拟和实际操作掌握误差分析方法、质点运动学、质点动力学、振动与波、电场、磁场、光的干涉与衍射等基本原理。
•学习常用物理实验方法，实验室常用仪器的性能，常用实验操作技术及仪器正确调节，学习简单的计算机模拟。
3. 教学目的与基本要求本实验课培养学生初步掌握实验科学的思想和方法，提高其分析能力和创新能力；培养理论联系实际的科学作风，认真严谨的科学态度，积极主动的探索精神，团结协作的职业素养。
使之加深对物理学基本概念、基本理论的理解，掌握运用物理学基本原理分析和解决问题的科学方法。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
大学物理学实验指导书大学物理实验力学部分实验一长度与体积的测量实验类型：验证实验类别：专业主干课实验学时：2所属课程：大学物理所涉及的课程和知识点：误差原理有效数字一、实验目的通过本实验的学习，使学生掌握测长度的几种常用仪器的使用，并会正确读数。
练习作好记录和误差计算。
二、实验要求（1）分别用游标卡尺、螺旋测微计测金属圆筒、小钢球的内外径及高度，并求体积。
（2）练习多次等精度测量误差的处理方法。
三、实验仪器设备及材料游标卡尺，螺旋测微计，金属圆柱体，小钢球，铜丝四、实验方案1、用游标卡尺测量并计算所给样品的体积。
2、分别用千分尺和读数显微镜测量所给金属丝的直径。
数据处理注意：有效数字的读取和运用，自拟表格，按有关规则进行数据处理。
描述实验过程（步骤）以及安全注意事项等,设计性实验由学生自行设计实验方案。
五、考核形式实际操作过程实验报告六、实验报告实验原理，实验步骤，实验数据处理，误差分析和处理。
对实验中的特殊现象、实验操作的成败、实验的关键点等内容进行整理、解释、分析总结，回答思考题，提出实验结论或提出自己的看法等。
七、思考题1、游标卡尺测量长度时如何读数？游标本身有没有估读数？2、千分尺以毫米为单位可估读到哪一位？初读数的正负如何判断？待测长度如何确定？实验二单摆实验类型：设计实验类别：专业主干课实验学时：2所属课程：大学物理所涉及的课程和知识点：力学单摆周期公式一、实验目的通过本实验的学习，使学生掌握使用停表和米尺，测准单摆的周期和摆长。
利用单摆周期公式求当地的重力加速度二、实验要求（1）测摆长为1m时的周期求g值。
（2）改变摆长，每次减少10cm，测相应周期T，作T—L图，验证单摆周期公式。
三、实验仪器设备及材料单摆、米尺、游标卡尺、停表。
四、实验方案利用试验台上所给的设备及材料，自己制作一个单摆，然后设计实验步骤测出单摆的周期，再根据单摆的周期公式计算当地的重力加速速。
改变摆长，讨论对实验结果的影响并分析误差产生的原因五、考核形式实际操作过程实验报告六、实验报告实验原理，实验步骤，实验数据处理，误差分析和处理。
对实验中的特殊现象、实验操作的成败、实验的关键点等内容进行整理、解释、分析总结，回答思考题，提出实验结论或提出自己的看法等。
七、思考题1、为什么测量周期不宜直接测量摆球往返一次摆动的周期？试从误差分析来说明。
2、在室内天棚上挂一单摆，摆长很长，你设法用简单的工具测出摆长？不许直接测量摆长。
实验三牛顿第二定律的验证实验类型：验证实验类别：专业主干课实验学时：2所属课程：大学物理所涉及的课程和知识点：力学牛顿第二定律摩擦一、实验目的通过本实验的学习，使学生掌握气垫导轨的使用，使学生通过在气垫导轨上验证牛顿第二定律，更深刻的理解牛顿第二定律的物理本质。
二、实验要求验证当m一定时，a∝F,当F一定时，a∝1／m。
三、实验仪器设备及材料气垫导轨，数字毫秒计，光电门，气源四、实验方案1、调整气垫导轨水平。
在导轨的端部小心安装好滑轮，使其转动自如，细心调整好导轨的水平。
调整气垫导轨水平是实验前的重要准备工作，要细致耐心地反复调整，可按下列两种方法中的任一种方法调整：（1）静态调平法：导轨接通气源，滑行器置在导轨某处，用手轻轻地把滑行器压在导轨上，再轻轻地放开，观察滑行器的运动状态，连续做几次。
如果滑行器在导轨上静止不动，或稍有左右移动，则导轨是水平的；如滑行器都向同一方向运动，表明导轨不平。
仔细、认真调节水平螺钉，直到滑行器在导轨任意位置上基本保持静止不动，或稍有左右移动。
一般要在导轨上选取几个位置做这样的调节。
（2）动态调平法：将气轨与记时器配合进行调平，仪器接通电源，仪器功能选择在“S2”挡上，两个光电门间距不小于30cm 卡装在导轨上，导轨两端装上弹射器，滑行器装上挡光片（如1cm 一种），给气轨通气让滑行器以一定的速度从导轨的左端向右端滑行，先后通过两个光电门G1和G2，记时器就分别记下挡光片通过两个光电门的时间1t ∆和2t ∆。
若1t ∆>2t ∆ ，滑行器通过G2的光电门时间短，表明滑行器运动速度加快，导轨左高右低；若1t ∆<2t ∆ ，表明滑行器做减速运动，导轨左低右高。
仔细、认真调节水平螺钉，1t ∆ 与2t ∆ 的时间差值尽量小，时间相差在1毫秒内就可视为导轨基本调平。
2 、在滑行器上装上1cm 的挡光片，对应滑轮一端装上座架，将拴在砝码桶上的细线跨过滑轮并通过堵板上的方孔挂在滑行器的座架上。
3、将起始挡板固定在导轨适当位置上，并将两个光电门置于导轨的相应的位置上（如80cm 和130cm 处），注意当砝码桶着地前，滑行器要能通过靠近滑轮一侧的光电门。
4、记时器的功能选择在“a ”挡，将改变m1所需砝码预先置于滑行器上，在砝码桶内加上一定质量的砝码，导轨通气，让滑行器从起始挡板处开始运动，通过两个光电门，记时器会自动测出时间，计算出加速度a 。
5、逐次从滑行器上取下相等质量的砝码放入砝码桶内，重复步骤4，直到砝码全部移到桶内为止。
6、用天平准确称出滑行器的质量m2、砝码桶和砝码的质量m1。
7、利用测得数据做出a ～F 图象，若为直线，则F 和a 正比关系成立。
五、考核形式 实际操作过程 实验报告 六、实验报告实验原理，实验步骤，实验数据处理，误差分析和处理。
对实验中的特殊现象、实验操作的成败、实验的关键点等内容进行整理、解释、分析总结，回答思考题，提出实验结论或提出自己的看法等。
七、思考题1、实验中滑行器是否都要从同一位置开始释放，位置不同对实验结果有何影响2、气垫导轨如果没有调平衡或空气层厚度过小或过大，对实验结果有何影响3、减小摩擦还有那些其它方法热学部分实验一 混合法测定固体比热容实验类型：验证型 实验类别：基础课 实验学时：3 所属课程：大学物理一、实验目的1、掌握基本的量热方法——混合法。
2、测定金属的比热容。
二、实验要求1、学会量热器的使用方法。
2、进一步熟悉物理天平、温度计等的使用。
3、掌握混合法测定固体比热容的原理。
4、学会对系统误差的修正方法——热量出入相互补偿法。
温度不同的物体混合之后，热量将由高温物体传给低温物体。
如果在混合过程中和外界没有热交换，最后将达到均匀稳定的平衡温度，在这过程中，高温物体放出的热量等于低温物体所吸收的热量，此称为热平衡原理。
本实验即根据热平衡原理用混合法测定固体的比热。
将质量为m 、温度为t 2的金属块投入量热器内筒的水中。
设量热器质量为m 1,比热容为c 1(包括搅拌器)，量热器内筒中水的质量为m 0，比热容为c 0，待测物投入水中之前的水温为t 1。
在待测物投入水中以后，其混合温度为θ，则在不计量热器与外界的热交换的情况下，将存在下列关系))(9.1()(111002t V c m c m t mc -++=-θθ （1-1） 即 )())(9.1(211100θθ--++=t m t V c m c m c （1-2）)(9.11-︒⋅C J V 为温度计插入水中部分的热容，但V 的单位为cm 3。
上述讨论是在假定量热器与外界没有热交换时的结论。
实际上只要由温度差异就必然会由热交换存在，因此，必须考虑如何防止或进行修正热散失的影响。
热散失的途径主要有三：第一是加热后的物体在投入量热器水中之前散失的热量，这部分热量不易修正，应尽量缩短投放时间。
第二是在投下待测物后，在混合过程中量热器由外部吸热和高于室温后向外散失的热量。
在本实验中由于测量的是导热良好的金属，从投下物体到达混合温度所需时间较短，可以采用热量出入相互抵消的方法，消除散热的影响。
即控制量热器的初温1t ，使1t 低于环境温度0t ，混合后的末温θ则高于0t ，并使)(10t t -=)(0t -θ。
第三要注意量热器外部不要有水附着(可用干布擦干净)，以免由于水的蒸发损失较多的热量。
由于混合过程中量热器与环境有热交换，先是吸热，后是放热，至使由温度计读出的初温1t 和混合温度θ都与无热交换时的初温度和混合温度不同。
因此，必须对1t 和θ进行校正。
可用图解法进行，如图1-1所示。
实验时，从投物前5，6分钟开始测水温，每30s 测一次，记下投物的时刻与温度，记下达到室温0t 的时刻0t τ作一竖直线MN ，过0t 作一水平线，二者交于O 点。
然后描出投物前的吸热线AB ，与MN 交于B 点，混合后的放热线CD 与MN 交于C 点。
混合过程中的温升线EF ，分别与AB 、CD 交于E 和F 。
因水温达室温前，量热器一直在吸热，故混合过程的初温应是与B 点对应的1t ，此值高于投物时记下的温度。
同理，水温高于室温后，量热器向环境散热，故混合后的最高温度是C 点对应的温度2t ，此值也高于温度计显示的最高温度。
在图1-1中，吸热用面积BOE 表示，散热用面积COF表示，当两面积相等时，说明实验过程中，对环境的吸图1-1热与放热相消。
否则，实验将受环境影响。
实验中，力求两面积相等。
三、实验仪器设备及材料量热器，温度计，物理天平，秒表，加热器，小量筒，待测物（金属块）。
四、实验方案1、用物理天平称衡被测金属块的质量m ，然后将其吊在加热器当中的筒中加热 （直至水沸腾），并用温度计测出室温t 室。
2、将量热器内筒擦干净，用天平称出内筒和搅拌器的质量1m ，然后向量热器内注入适量(约为其容积的21～32)低于室温的冷水，称得其质量为0m +1m ，从而求出水的质量0m 。
开始测水温并记时间，每隔30s 测一次，连续测6次。
3、将加热的金属块迅速投放入量热器中，立刻盖好盖，记下物体放入量热器的时间和温度；进行搅拌并观察温度计示值，每10s 测一次水温，直到温度由最高均匀下降，再每隔30s 测一次水温，连续测6次为止。
4、用小量筒测出温度计没入水中的体积（实验中温度计一定要没入水中，但不能碰到金属块）。
5、测出大气压强，查附表得到水的沸点，该温度即为金属块加热后的温度t 2。
6、按图1-1绘制τ-t 图，求出混合前的初温1t 和混合温度θ。
7、将上述各测定值代入式(2)求出被测物的比热容及其标准偏差。
比热容的单位为11--⋅⋅C kg J 。
水的比热容0c 为11310187.4--⋅⋅⨯C kg J 。
量热器(包括搅拌器)是铝制的，其比热容1c 为1131088.0--⋅⋅⨯C kg J 。
【注意事项】1、量热器中温度计位置要适中，不要使它靠近放入的高温物体，因为未混合好的局部温度可能很高。
2、1t 的数值不宜于比室温低的过多(控制在2～3℃左右即可)，因为温度过低可能使量热器附近的温度降到露点，致使量热器外侧出现凝结水，而在温度升高后这凝结水蒸发时将散失较多的热量。
3、搅拌时不要过快，以防止有水溅出。