同济大学物理探索实验范围2014

第一篇：同济大学物理探索实验范围2014

普通物理A考试涉及的物理演示实验项目

——2012~2013学年第二学期

1．球列碰撞演示实验

1、调整仪器，使得七个钢球的球心位于同一水平线上。

2、将仪器一端的一个钢球拉起来后，松手，则钢球正碰下一个钢球，末端的一个钢球弹起，继而，又碰下一个钢球，另一端的钢球弹起，循环不已，中间的五个不动。

3、拉起仪器一端的两个钢球重复上述操作，结果另一端的两个钢球弹起，中间的三个不动。

4、改变拉起钢球的数量重复上述操作，观察结果，每次会有另一端的相同数量的钢球弹起。

2．角动量迭加与守恒演示实验

图中1为仪器支架，2为转盘，转盘分别用销子连接轴臂3、3’，它们可绕销子在垂直面内转动。以改变系统的质量分布及角动量向量的方向，双臂的另一端分别装有小电机4、4’，电机轴上装有圆盘5、5’，转盘上装有电池盒6，开关7可控制圆盘的正反转向。转盘中心装有空心轴8，其顶端装有滑轮架9，一对小滑轮10固定在此架上，分别用尼龙绳11系在上电机套上，线的另一端跨过滑轮穿过空心轴系在重物12上，伸出支座的线长及重物对轴臂起限位作用。以上部分是用来演示角动量守恒和角动量向量性用的。

1.演示系统的角动量守恒，如图1

2.当两圆盘无自转时，拨动轴臂系统绕OZ轴转动，这是系统的角速度为ω1，将铅直绳向下拉时，由于轴臂向上偏转，使此系统的转动惯量减小，系统角速度变为ω2，可以明显看出绕OZ轴的转动加快，从而验证了角动量守恒定律。

3.通过演示角动量守恒，验证角动量的向量特性及其迭加规律，如图2。

启动电机使双臂上圆盘5、5’自转，当轴臂都在水平位置时，由于Jz1’ ω1+ Jz1’ ω2=0

所以转盘处于静止状态。若向下拉绳，两轴臂上偏，将发现转盘绕OZ轴顺时针转动（即’ ωz与OZ轴反向），显然，这是由于（Jz1·ω1+ Jz1·ω2）z+ Jz·ωz=0 的缘故。这里Jz是指除两圆盘外，系统其余部分对z轴的转动惯量。

由以上演示可理解角动量的向量性。

此内容可按照四种状态演示，即两盘作顺、逆时针转动及轴臂上偏和下偏。3．转动定律演示实验

用左右两套结构完全相同的装置作对比实验 : 1.将二套装置上的重物固定在距轴都相同的位置上。

2.将两套装置的线轮上绕等长的线绳，线绳上挂质量相同的砝码。将两砝码都绕到最高位置，同时施放两个转动系统。使它们在砝码的力矩下开始转动。可见两套系统在相同力矩作用下，转动惯量相同，角加速度和转速也相同。

3.将一套装置上的重物固定在距轴最远处，而将另一套装置上的重物固定在距轴很近处。4.将砝码绕到最高位置，同时施放两个转动系统使它们在砝码的力矩下开始转动。可见重物靠近轴的系统旋转得较快，另一个较慢。说明当力矩相同时，转动惯量愈小角速度愈大。

5.将两套装置上的重物固定在距轴相同的位置上，两线绳所挂砝码，其中一个再增加一个砝码，使作用力矩增加一倍。将砝码绕到最高位置，同时释放两个转动系统，可观察到力矩大的系统旋转较快，另一个系统转动较慢。说明转动惯量相同时，力矩越大，角加速度越大。

4．避雷针模拟演示实验

1．将静电高压电源正、负极分别接在避雷针演示仪的上下金属板上，把带支架的金属球放在金属板两极之间。2．接通电压，金属球与上极板间形成火花放电，可听到劈啪声音，并看到火花。若看不到火花，可将电源电压逐渐加大。3．演示完毕后，关闭电源。

4．用带绝缘柄的电工钳将带支架的顶端呈圆锥状（尖端）的金属物体也放在金属板两极之间，此时金属球和尖端的高度一致。接通静电高压电源，金属球火花放电现象停止了，但可听到丝丝的电晕放电声，看到尖端与上极板之间形成连续的一条放电火花细线。若看不到放电火花细线，将电源电压提高。

5．演示完毕后，关闭电源。

5．法拉第笼演示实验

它是由笼体、高压电源、电压显 示器和控制部分组成。其笼体与大地连通，高压电源通过限流电阻将 10万伏直流高压输送给放电杆，当放电杆尖端距笼体 10 厘米时，出现放电火花，根 据接地导体静电平衡的条件，笼体是一个等位体，内部电势为零，电场为零，电荷分布在接近放电杆的外表面上。表演时先请几位观众进入笼体后关闭笼门，操作员接通电源，用放电杆进行 放电演示。这时即使笼内人员将手贴在笼壁上，使放电杆向手指放电，笼内人员不仅不会触电，而且还可以体验电子风的清凉感觉。这是因为人体触电 的原因是身体的不同部位存在电位差，强电流通过身体，此时手指虽然接近放电火花，但放电电流是通过 手指前方的金属网传入大地，身体并不存在电位差，没有电流通过，所以没有触电的感觉。高压带电作业操作员的防护服就是用金属丝制成，接触高压线时形成等 电位，人体不通过电流，起到保护作用。外壳接地的法拉第笼可以有效地隔 绝笼体内外的电场和电磁波干扰，这叫做“静电屏蔽”。6．跳环及磁悬浮演示实验

1．跳环实验：一只紫铜环或小铝环套在铁芯线圈的软铁棒上，接通线圈接线柱，合上输出开关，打开电源后盖板上电源开关，显示窗显示电源电压或输出电流，调输出电压调节换文件开关由断开（水平）转向最高输出电压（约24V），可见到小铝环突然脱离软铁棒，飞出一定高度。

2．浮环实验：调输出电压调节换文件开关在16V~24V，放铝环等材料的环于线圈铁芯上，观察环的悬浮现象。可记录相同电压下的悬浮高度，以及相同材料在不同电压/电流时的高度。

3．双铝环实验：将小铝环套在线圈铁芯棒上，逐渐增加电压，使小铝环上升到脱机圈约5~7cm时，用手拿住另一只小铝环，慢慢套入软铁棒，当这只小铝环距离原来的小铝环约2cm时，它会将下面的小铝环吸上来，合二为一，松手后一起做上下运动。

4．黄铜环—铝铜环—紫铜，双环和三环实验，间隔不同材料实验。

5．点亮发光管实验，试从不同高度观察发光管的发光亮度。

6．共振实验：当一只小铝环悬浮在软铁棒上离开线圈约5~7cm时，用大铝环套在小铝环外，并拿着大铝环的柄作上下运动（要求沿着软铁棒，不要碰着小铝环）。此时小铝环受到大铝环的吸引力也会跟着大铝环上下运动。改变大铝环上下运动的频率，使小铝环上下运动幅度越来越大，直至跳出线圈铁芯棒。7．磁铁摆演示实验

8．自感现象演示实验

9．环形驻波演示实验

1、固定端反射的线形驻波的演示

将松紧带的两端分别固定在振荡器和喇叭振源上面的竖直铜棒上。把振荡器（或其它一处）的输出端与喇叭振源的输入端接通，调节功率旋钮使它位于中间位置，打开电源，把频率调节旋钮从低处往高处逐步转动，这样在松紧带上会显现出线形驻波。

2、环形驻波的演示

把钢丝变成一个圆环后，将两端固定在喇叭振源的铜棒上，接通电路，调节频率旋钮和功率旋钮，从钢丝左端和右端传来的振动在钢丝内迭加，当调节到圆周长等于半波长的整数倍时，则在圆环上形成环形驻波。实验原理：

当两个振幅和频率相同的相干波在同一直线相向传播时，其所迭加而成的波称为驻波，一维驻波是波干涉中的一种特殊情形。在弦线出现许多静止点，称为驻波的波节，相邻两波节间的距离为半个波长。10． 弹簧纵驻波演示实验

操作方法：

1、先将电压调节旋钮逆时针减小，打开电源，适当增大电压（电压不宜太高）使弹簧发生振动；

2、缓慢调节频率，直到弹簧振动呈现明显的波节和波腹，即形成纵驻波，此时略增大电压，现象更为显著；

3、改变频率，重复操作2，再观察现象；

4、结束实验，将频率和电压调至最低，关闭电源。注意事项：

1、仪器要放到有白墙作衬底的地方，以便于观察；

2、电压一定要从小到大调节，出现驻波即可，电压切勿大，既影响效果又损坏仪器。原理提示：

弹簧的振动在对应的固定端被反射，与入射振动迭加形成驻波驻波原理同昆特管的原理提示

第二篇：大学物理实验

《大学物理实验》选课要求

一.注册：

网址:219.216.105.181

生本人的期末成绩录入。

二.选课：学生注册后自己上网选课,选课前请

1.仔细阅读网上选课要求。

2.必须确认在没其它课的时间段选课。

2010～2011学年第一学期：

1.选课内容：

每个学生在规定的10个实验中选作9个，其中电桥、示波器、分光计三个实验为必选实验，不可不选。

2.每人每周只可以选作一个实验，如多选无效，只记录一个成绩。

3.网上选课系统开通时间：

第二周周五8:00点～第二周周日24:00点。

4.网上补选时间：

第三周周一8:00点～第三周周二17:00点。

选课人数不足4人不开课。学生可于第三周周一查看选课结果，如所选的上课时间段不足4人，要重新补选。

2010～2011学年第二学期：

具体要求详见网上的选课要求。

三.上课时间：

物理实验课上课时间每天分段：

第一段： 7：30；

第二段：10：10；

第三段：13：30；

第三篇：大学物理实验总结

大学物理实验总结

大一年的大学物理实验的学习让我学到了很多。我想我所学到的不仅是知识，更多的还有做人的严谨态度和良好习惯。物理实验是科学实验的先驱，体现了大多数科学实验的共性，在实验思想,实验方法以及实验手段等方面是各科学实验的基础。在这一年大学物理实验学习中让我受益颇多。

大学物理实验应包括普通物理实验(力学,热学,电磁学,光电实验)和近代物理实验.大学物理实验课覆盖面广,有丰富的实验思想,方法,手段,能提供综合性很强的基本技能训练,是培养学生科学实验能力,提高科学素质的重要基础.这一学年我们学习了测量误差,不确定度和数据处理.知道了常用的你物理实验器具和实验方法.大学物理实验让我养成了课前预习的好习惯。现在回想起来从小到我都没有好好预习过，自从上物理实验课后，我开始课前预习，实验课课内时间有限,所以必须预先了解实验内容,否则要在短时间内完成试验是有困难的.通过实验手册和自己参阅资料，得知本次实验的目的、原理、所需仪器、实验步骤。并且知道了如何让去设计数据表格。大学物理实验培养了我的动手能力。实验就是要去验证一些原理和探索新的知识。实验是检验真理的唯一途径。要想真正的掌握物理理论就必须亲身体会，这样才能牢记于心。同样物理实验也让我知道了合作的重要性。有的实验如：全息照相，需要两个人的合作才能完成。有的实验一个人不能兼顾实验与数据记录。所以合作是非常重要的。

做物理实验当然就需要试验方法，常用的物理实验方法有比较法，放大法，补偿法，转换法和传感器，模拟法，测量宽度展延法。实验技术常有零位调整，水平调整，光路调整。实验正式进行前,首先要熟悉一下将使用的工具,设备的性能以及正确操作规程,其次要全面的想想实验操作程序.实验中要注意对现象的观察,每次测量后应立即将测量数据记录在数据草表中

实验完成之后要处理数据数据处理时，主要用到了如下几种方法：1）平均值法。采取多次测量减小实验误差，用测量的平均值为结果，最接近真实值。在很多实验中均有用到此方法。2）列表法。实验中将数据列成表格，可以简明地表示出有关物理量之间的关系，便于检查测量结果和运算是否合理，有助于发现和分析问题，而且列表法还是图象法的基础。列表时应注意：

一、表格要直接地反映有关物理量之间的关系，一般把自变量写在前边，因变量紧接着写在后面，便于分析。

二、表格要清楚地反映测量的次数，测得的物理量的名称及单位，计算的物理量的名称及单位，物理量的单位可写在标题栏内。

三、表中所列数据要正确反映测量值的有效数字。

四、充分注意数据的联系，要有主要的计算公式。3）作图法。选取适当的自变量，通过作图可以找到或反映物理量之间的变化关系，并便于找出其中的规

律，确定对应量的函数关系。作图法是最常用的实验数据处理方法之一。描绘图象的要求是：

一、根据测量的要求选定坐标轴，一般以横轴为自变量，纵轴为因变量。坐标轴要标明所代表的物理量的名称及单位。

二、坐标轴标度的选择应合适，使测量数据能在坐标轴上得到准确的反映。为避免图纸上出现大片空白，坐标原点可以不是零。坐标轴的分度的估读数,应与有效数字的末位相对应。

在测量中往往产生误差,真值往往无法确定,这就需要不确定度.不确定度是表征真值所处值范围的评定,表示因测量误差的存在而对被测量值不能确定的程度.另在计算不确定度时，一般只保留一位有效数字，且修约时“只进不舍”，平均值的末尾数位应与不确定度的所在位数对齐。

最后是实验误差分析：我们所测量的物理量在客观上存在一定大小，称为真值，由于各种条件所限，每一次的测量值与真值间会存在一定的差异，把测量值与真值之间的差称为测量误差，测量误差不可避免，但我们可以通过改善实验条件，选择适当的实验方案，提高测量者的实验技术，选择精度较高的测量仪器来尽量减少测量误差。

误差一般分为系统误差和随机误差。系统误差来源有“仪器误差、方法误差、环境误差、个人误差”等，系统误差不能通过多次测量来消除，而可以通过对实验过程的分析来找到原因，采取适当措施，如校准仪器、完善测量方法等来减少这种误差。随机误差是由于实验中难以确定的因素如温度、湿度、电源电压起伏，空气流动、震动等，随机变量呈正态分布，多次测量可以让数据接近真值，物理实验中一般取4-6次为佳。

物理实验让我们有了更多实践的机会，教会我们实践探索真理，而在碰到问题时，最快的方法就是自己动手去找出解决办法，物理实验培养了我严谨的治学态度，活跃的创新意识，提高了我的科学素质，使我养成了团结合作，爱护公物的品德。这正是我们在以后的学习和生活中需要的精神和品德。

刘媛媛 090405103电气一班

第四篇：大学物理实验心得

大学物理实验心得

为期七周的的大学物理实验就要画上一个圆满的句号了，回顾这七周的学习，感觉十分的充实，通过亲自动手，使我进一步了解了物理实验的基本过程和基本方法，为我今后的学习和工作奠定了良好的实验基础。

物理学从本质上说就是一门实验的科学，它以严格的实验事实为基础，也不断的受到实验的检验，可是从中学一直到现在，在物理课程的学习中，我们都普遍注重理论而忽视了实验的重要性。本学期的大学物理实验，向我们展示了在物理学的发展中，人类积累的大量的实验方法以及创造出的各种精密巧妙的仪器设备，让我们开阔了视野，增长了见识，在喟叹先人的聪明才智之余，更激发了我们对未知领域的求知与探索。

大学物理实验是我们进入大学后受到的又一次系统的实验方法与实验技能的培训，通过对实验现象的观察、分析和对物理量的测量，使我们进一步加深了对物理学原理的理解，培养与提高了我们的科学实验能力以及科学实验素养。特别是对于我们这样一批工科的学生，仅有扎实的科学理论知识是远远不够的，科学实验是科学理论的源泉，是自然科学的根本，也是工工程技术的基础。一个合格的工程技术人员除了要具备较为深广的理论知识，更要具有较强的实践经验，大学物理实验为我们提供了这样的一个平台，为我们动手能力的培养奠定了坚实的基础。

除次之外，大学物理实验使我们认识到了一整套科学缜密的实验方法，对于我开发我们的智力，培养我们分析解决实际问题的能力，有着十分重要的意义，对于我们科学的逻辑思维的形成有着积极的现实意义。

感谢大学物理实验，让我收获了许多。

第五篇：大学物理实验总结

《大学物理实验》（2-1）课程总结具体要求

格式要求

●统一用实验报告纸，手写体，字数要求1500字以上。●书写认真，版面整洁，不能照本宣科，泛泛而谈。●总结首页一定要写清楚自己的学号、姓名、专业等信息。

内容选择

●结合自己所做的实验，写各实验的共性部分。（比如，在所做的几个实验中都用到了某一种数据处理方法/测量方法，则可以结合这几个实验谈该数据处理方法/测量方法在各个实验的具体应用，此方法的优点及潜在应用等等。）

●结合所做实验，总结物理实验某一方面的知识。（比如，结合自己所做实验写测量误差在各实验中产生原因及消除误差的处理方法；结合自己所做实验写出物理实验运用的各种测量方法或数据处理方法等等方面的知识点。）

●结合某一个实验，谈此实验的理论、设计；实验的延伸；实验相关知识潜在应用等等。

●实验的创新、实验的改进等方面（比如，某物理参数的测量装置设计或对目前测量装置的改进等）。

总之，在写作内容的选择上，根据自己的理解和优势来决定，和物理实验相关又可展开。