緒論

一、重要性

物理學的研究有實驗方法和理論的方法，實驗的方法

是以實驗結果為依據(jù)，歸納出一定的規(guī)律；理論研究工作,

雖然不進行實驗，但是研究課題的提出和結論的檢驗，也

必須通過物理實驗。物理實驗在物理科學的創(chuàng)立和發(fā)展中

占有十分重要的地位，因此，學習物理學時，物理實驗就

是一門重要的必修課目。

二、目的和要求

1）通過觀察、測量和分析，加強對物理概念和理論的

認識；

2）學習物理實驗的基礎知識，基本方法。培養(yǎng)基本的

實驗技能；

3）培養(yǎng)嚴肅認真，實事求是的科學態(tài)度和工作作風。

三、實驗的過程

1.準備（預習）

1）理論的準備：從實驗指導書和有關參考書中充分了

解實驗的理論依據(jù)和條件。

2）儀器的準備：了解所有實驗儀器的工作原理，工作

條件和操作規(guī)程;了解實驗室為何選用這樣的裝置和儀表,

還有否其它的實驗裝置可用。

3）觀測的準備：掌握實驗步驟和注意事項，設計記錄

表格，記錄表格既要便于記錄，又要便于整理數(shù)據(jù)。

2.觀測與記錄（實驗）：

1）儀器的安裝和調整：按操作規(guī)程調整儀器以達到正

常的工作條件

2）觀測：在明確了實驗目的和測量內容、步驟，并能

正確使用儀器后，可以進行正式觀測。

3）記錄：實驗記錄是以后計算與分析問題的依據(jù)，在

實際工作中則是寶貴的資料，記錄應記在專用的實驗數(shù)據(jù)

原始記錄表上，要如實的記下各觀測數(shù)據(jù)，簡單的過程以

及觀測到的現(xiàn)象。

3.數(shù)據(jù)的整理與完成實驗報告

實驗過程中要隨時整理數(shù)據(jù)，測量結束后要盡快整理

好實驗數(shù)據(jù)，計算出結果并繪出必要的圖線。數(shù)據(jù)整理工

作，應盡可能的在實驗課上完成，并且為了根據(jù)整理中的

問題作必要的補充測量,一般是在計算結束后再收拾儀器。

實驗報告要求簡單明了，用語確切，字跡清楚。

實驗報告包括：1）實驗名稱2）實驗目的3）實驗儀器4）

實驗原理及步驟5）記錄、數(shù)據(jù)整理及結論6）問題研究

四、誤差理論和數(shù)據(jù)處理

（-）測量和誤差的概念

1.測量及其分類：

測量：指為確定被測量對象的量值而進行的被測物與

儀器相比較的實驗過程。

測量分為直接測量和間接測量

2.誤差及其分類：

把測量值X與真實值。之間的差異叫誤差。

1）系統(tǒng)誤差

在一定條件下（方法、儀器、環(huán)境、人相同）多次測

量同一個量時，符號和絕對值保持不變或按一定規(guī)律變化

的誤差。

引起原因：實驗理論和方法的不完善、實驗儀器的缺

陷或不完善、實驗環(huán)境的變化、觀察者的不良習慣和偏向

消除方法：設計合理的實驗方案、理論分析得出修正

公式

2）偶然誤差

在相同條件下，多次測量同一個物理量時，其誤差的

符號和大小變化不定，沒有確定規(guī)律的誤差。

造成原因：外界因素的干擾和影響、實驗者技術水平

和感覺器官的分辨能力的限制

消除方法：一般采用多次測量，取多次測量的算術平

均值作為測量結果，同時對測量結果的可靠程度做出合理

的估計

3）過失誤差：

不能用實驗條件作為合理解釋的突出誤差。

造成原因：人為的

4）誤差的表示

設被測量X的測量值為x,其真值為a

①絕對誤差￡=x-a

一般用算術平均值n…代替真值

所以E=X-X

②相對誤差

=-xlOO%e=-^xlOO%

￡rarx

③標準誤差（均方誤差）

/才"：…反映測量的可靠程度

④平均絕對誤差

⑸+悶+…+歸.|

n

⑤算術平均值的標準偏差

n

X區(qū)一元產

標準偏差：5=忤“二一

f(…尸

算術平均值的標準偏差：s⑸=9=]^——

yinU〃(-1)

(-)測量不確定度

測量不確定度就是測量質量的標準，也即是對測量結

果偏差的評估。對測量不確定度的評定通常以估計標準偏

差去表示大小，稱為標準不確定度。

1.標準不確定度的A類評定(偶然效應引起的)

UA(I)=5(x)

2.標準不確定度的B類評定(一般跟儀器有關的誤差)

??(X)=A/V3其中A是儀器的極限誤差

3.合成標準不確定度

2

直接測量時：uc(x)-J\u(x)/"(X)可以是A類或B評

定

間接測量時：〃c（y）=閭"J

r（X,）

（三）測量結果的表示

y=y±〃c（y）單位，￡=Mz）xioo%

y

五、有效數(shù)字

1.有效數(shù)字：把從儀表上讀出的數(shù)字包括最后一位存

疑數(shù)字稱為有效數(shù)字。

2.有效數(shù)字位數(shù)的確定：

從最左一位非零數(shù)字起一直到最后一位存疑數(shù)字止

判斷以下測量值的有效數(shù)字位數(shù)：

42.36cm4位0.0087m2位27.0024m6

位

4.00cm3位4cm1位

3.運算后的有效數(shù)字的確定

1）實驗后計算不確定度的：由不確定度來決定，即運

算結果的有效數(shù)字末位與不確定度的末位對齊。

g=981.2±1.8cm?s?

2）實驗后不計算不確定度的：

①加減運算后的有效數(shù)字末位應和參加運算的各數(shù)中

最先出現(xiàn)的可疑位一致；

②乘除運算后的有效數(shù)字位數(shù)，可估計位和參加運算

中有效數(shù)字位數(shù)最少的相同。

六、實驗圖線的描繪（自習）

七、組合測量與最佳直線參數(shù)：最小二乘法、逐差法

（自習）

補充：科學型計算器的使用

實驗01長度的測量

一、實驗目的：

1.練習使用測長度的幾種常用儀器；

2.練習做好記錄和計算不確定度。

二、儀器和用具

游標卡尺、螺旋測微計、被測物（滾珠、圓柱體、小銅線、

小鋁線）

三、實驗內容：

1.閱讀相關的儀器說明書，明確儀器的原理和操作、讀數(shù)

方法。

2.用游標卡尺測圓柱體的體積（H、。各測5次）；

3.分別用游標卡尺、螺旋測微計測滾珠的直徑（交叉測量

各2次）；

4.分別用游標卡尺、螺旋測微計測小銅線、小鋁線的直徑

（各測5次）。

四、實驗報告及要求：

1.計算圓柱體體積（V」疝2月），并計算不確定度;

4

2.每人獨立完成一份實驗報告。

實驗02質量和密度的測量

一、實驗目的

1.了解物理天平的構造、學習天平的使用方法；

2.掌握測量規(guī)則固體和不規(guī)則固體的密度的方法；

3.進一步鞏固誤差計算和有效數(shù)字的概念

二、儀器和用具

物理天平，祛碼，游標卡尺，螺旋測微計，燒杯、溫

度計、被測物（石塊、金屬圓柱體）、細線

三、實驗內容

1.測定規(guī)則形狀固體的密度（金屬圓柱體或圓球等）

1）用游標卡尺、螺旋測微計等量具測量金屬圓柱體的

直徑、高度（或圓球直徑）等，并計算處體積V。

2）調整和使用天平，稱出圓柱體（或圓球）的質量m。

3）利用公式。=求出物體的密度夕。

2.測定不規(guī)則物體的密度

設密度大于水的被測物（不溶于水）在空氣中稱得的

質量為加1，用細線懸吊于水中稱衡值為又設當時溫

度下水的密度為P”.（見附錄），物體體積為V,則依據(jù)阿基

米德定律有

Vp,g=（m-m^g,V=㈣一%，所以物體的密度p=p———

H[Kmm

Pw\~2

實驗03在氣墊導軌上測量速度和加速度

一、實驗目的：

1.熟悉氣墊導軌，學習使用數(shù)字毫秒計；

2.觀察勻速運動和勻加速運動，測量速度和加速度

3.牛頓第二定律的研究

二、儀器和用具：

氣墊導軌、滑塊、光電門、數(shù)字毫秒計、鐵塊、祛碼

三、實驗原理：

1.速度的測量

當質點所受的合力為0時，質點保持靜止或作勻速直

線運動。一個自由漂浮在水平放置的氣墊導軌上的滑塊，

它所受的合外力為0。因此滑塊在導軌上可以靜止或以一

定的速度作勻速直線運動。

當滑塊在氣墊導軌上運動，滑塊上的擋光板垂直通過

光電門時，毫秒計將顯示寬度為叔的條形擋光板的遮光時

間(或槽形擋光片相距Ar的兩次遮光之間的時間)4,則

滑塊在時間△/內的平均速度為歹=生，?越小，△廠也越小，

相應的平均速度就越接近該位置的瞬時速度。因為以相對

于導軌長度來說很小，實驗中將以/4近似看成滑塊在某處

的瞬時速度

匚，(3-1)

加

2.加速度的測量

當導軌傾斜時，滑塊將受到一個沿導軌平面方向的恒

力的作用，滑塊將作勻加速直線運動。在導軌上放置兩個

光電門S1,S2,它們之間的距離為so測量出滑塊經過S1

和S2處的速度vi和也，那么滑塊的加速度。為

田2一岬2

a=(3-2)

3.牛頓第二定律的研究

滑塊受到的重力沿導軌平面的分力為根gsin。，由牛

頓第二定律：

F-ma及F=mgsin夕

得出a=g也

比較本實驗得出的加速度〃與由牛頓第二定律得出的

g/i/L是否吻合。

四、實驗內容：

1.仔細閱讀實驗講義和儀器使用說明書，熟悉儀器的

使用，特別是電腦通用計數(shù)器的使用方法。

2.調平氣軌。

3.測量加速度

設置兩光電門之間距離為60cm(Sl=40.0cm,S2=

100.0cm)；并用一個墊塊墊在單腳底螺絲下，使導軌具有

一定傾斜度。將滑塊放在導軌的最高處，讓它從靜止開始

自由滑下，分別記下通過光電門SI、S2的速度片和也。

重復4次，將數(shù)據(jù)填入表格(3-1)中，用式(3-2)計算加速度

a\o

用兩個墊塊，重復做上述實驗，記錄表格與上相同，

求出6/2O

用三個墊塊，重復做上述實驗，記錄表格與上相同，

求出“3。

3.牛頓第二定律的研究

把加速度理論值/與實驗結果得出的。1、。2、a3作

比較，驗證牛頓第二定律。(L的數(shù)值可以用卷尺測量)。

五、數(shù)據(jù)記錄及處理：

實驗值6厘

理論值al=g^=

實驗04楊氏模量的測量（伸長法）

一、實驗目的

1.學習用伸長法測金屬絲的楊氏模量；

2.了解光杠桿的結構和原理，學習用光杠桿測量微小

長度；

3.學會用逐差法處理數(shù)據(jù)。

二、儀器和用具

楊氏模量測定儀、光杠桿（望遠鏡、直尺、支架、反

光鏡裝置），螺旋測微計、游標卡尺、祛碼、米尺、待測金

屬絲。

三、實驗原理

E=-，其中k=（A,“-A“）/m

7id~kdx

四、實驗內容及步驟

1.測量金屬絲長/,直徑力關杠桿鏡面到直尺的距離

d2,光杠桿前后足尖的垂直距離4,加祛碼機前后的讀數(shù)

Ao和Am，各測3次。

2.m,Am的測量;

3.關于k的計算

取匹=%，進行直線擬合y=(a+bx),用最小二

乘法求出斜率b及其標準偏差Sb，此b值就是左值。

最后按片半求出及

就她

再按下式計算E值的標準不確定度U?

"4陰+(*”陰+(等**1%

實驗05三線擺

一、實驗目的：

1.掌握三線擺測定轉動慣量的原理和方法；

二、儀器和用具

三線擺、米尺，游標卡尺、秒表、待測圓環(huán)、水準器

三、實驗原理

轉動慣量是物體轉動慣性的量度。物體對某軸的轉動

慣量越大，則繞該軸轉動時，角速度就越難改變，物體對

某軸的轉動慣量的大小，取決于物體的質量、形狀和回轉

軸的位置。對于質量分布均勻，外形不復雜的物體可以從

外形尺寸及其質量求出其轉動慣量，而外形復雜和質量分

布不均勻的只能從回轉運動中去測得。三線擺法是通過扭

動運動測量轉動慣量的一種方法。

三線擺如圖所示，是將半徑不同的二圓盤，用三條等

長的線聯(lián)結而成。將上盤吊起時，二圓盤面均被調節(jié)成水

平，二圓盤心在同一垂直線OQ2上。下盤P可繞中心線

OQ2扭動，其扭動周期T和下盤p的質量分布有關，當改

變下盤的轉動慣量和其質量的比值,即改變其質量分布時,

扭動周期將發(fā)生變化。三線擺就是通過測量它的扭動周期

去求任一質量已知物體的轉動慣量。

設下圓盤P的質量為m0，當它繞OQ2、作小角度扭動

J時，圓盤是位置升高〃，它的勢能增加為品，則

Ep=mQgh①

這時圓盤的角速度為電，它具有的動能&等于4」。俘『

/o為圓盤對01。2、軸的轉動慣量，如果略去摩擦力，

按機械能守恒定律，圓盤的勢能與動能之和應等于一常量,

即

I管）+性仁常量②

設懸線長為/,上圓盤懸線距圓心為八下圓盤懸線距

圓心為火。當下圓盤轉一角度夕時，從上圓盤B點作下圓

盤垂線，與升高/I前、后的下圓盤分別交于C和C',則

Be?-Be”

h=BC-BC'=

BC+BC

因為BC2=AB2-AC2=72-QR—r)2

BC'2=A'B2-A'C2=72-(#+/-2加0$夕)

..0

。力D

2Rr(/Il-cosn6\)_4Arsin-2

所以h

BC+BC'~BC+BCf

在扭動角較小時，siW近似等于"而（BC+BC'）可近

22

似為兩盤間距離的二倍，則/7=叱

2do

將此式代入式②,并對t微分，可得/署理+“華吟=0

dtdrd0dt

即d^=_mogRre

dt2Wo

這是一簡諧運動方程，該振動的角頻率出的平方應等

于蘇=還”

Wo

而振動周期To等于主，所以窗=生也

cotriogRr

由此得出/丁2

04^°

實驗時，測出機0、R、r、do及To,就可從上式求出圓

盤的轉動慣量，0。如在下盤上放上另一個質量為如轉動

慣量為/（對OQ2軸）的物體時，測出周期為T，則有

=（…產

從而得出被測物體的轉動慣量等于

/=備.+恤）"一人硝④

四、實驗內容：

1.用水準器檢查三線擺下圓盤的水平

2.測量下圓盤的轉動慣量/o

按式③測量有關各量去求/（）。測量周期時，必須使下

盤只做小角度扭動振動，而不出現(xiàn)前后、左右的擺動。每

個物理量重復測量5次。

3.測量待測圓環(huán)的轉動慣量/（軸線通過圓心垂直圓

面）

依據(jù)式④組織測量。安置待測圓環(huán)時，要使它和三線

擺的下圓盤同心。每個物理量重復測量5次。

五、實驗報告及要求：

1.計算出下圓盤的轉動慣量/0。

2.計算出待測圓環(huán)的轉動慣量/。

3.獨立完成實驗報告，回答問題1。

預習要求：

熟悉實驗原理，實驗方法和儀器的使用。

實驗06剛體轉動的研究

一、實驗目的：

1.研究剛體轉動時合外力矩與剛體轉動角加速度的關

系；

2.考查剛體的質量分布改變時對轉動的影響；

3.學習用作圖法處理實驗數(shù)據(jù)。

二、儀器和用具

剛體轉動實驗儀，秒表，游標卡尺，天平

三、實驗原理

1.根據(jù)剛體轉動定律，轉動系統(tǒng)所受外力矩M合與角

加速度￡的關系為

M合=/￡

其中I為該系統(tǒng)對回轉軸的轉動慣量。合外力矩M臺主要

由引線的張力矩”和軸承的摩擦力矩M阻構成，則M-

M阻=/B

摩擦力矩M阻是未知的，但是它主要來源于接觸摩擦,

可以認為是恒定的，因而將上式改為M="阻+/￡

因此在實驗中，若要研究引線的張力矩M和角加速度

￡之間是否滿足上式的要求，就要測不同M時的￡值。

1）設引線的張力為F了，繞線軸半徑為R,則”=尸水

又設滑輪半徑為八其轉動慣量為/輪，轉動時祛碼下

mg-F\=tna

落加速度為。，參照圖2可以寫出T“

%j=［輪一

rj

從上述二式中消去Hi，同時取/輪（加、為滑輪質量）,

得出

在此實驗中，好小不超過g的0.3%,如果要求低一些,

I2m）

可取尸丁仁/“，這時MFng

在實驗中是通過改變塔輪的R來改變M的。

2）角加速度￡的測量

測出祛碼從靜止開始下落到地板上的時間為K路程

為S,則平均速度昨上，落到地板前瞬間的速度下落

t-2%

加速度”5角加速度夕=4即

四、實驗內容：

考查張力矩M與角加速度￡的關系

L將回轉臺調成水平，測出塔輪上各輪的直徑，每個

重復測量4次取平均值；

2.在引線下端加5個質量為根=0.5g的硅碼，橫桿上

重物移到最外側。將引線分別繞在塔輪的各輪上，測量祛

碼的下落時間重復測量4次；

3.計算出“和￡

4.作M—￡的直線，求出縱軸截距。（即M阻）和斜率

b（即/）。

五、實驗報告及要求：

獨立完成實驗報告。

預習要求：

熟悉實驗原理、實驗方法和實驗儀器的使用。

實驗07單擺

一、實驗目的

1.練習使用毫秒計和米尺，測單擺的周期和擺長；

2.求出當?shù)氐闹亓铀俣萭的值；

3.考查單擺的系統(tǒng)誤差對測重力加速度g的影響。

二、儀器和用具

單擺、數(shù)字毫秒計、鋼卷尺

三、實驗原理

用一不可伸長且質量可忽略的細線懸掛一小球作幅角

9V5°的擺動就是一單擺。

單擺的周期7=2乃1所以g浮

四、實驗內容及步驟

對擺長為I的單擺，測量在的情況下，連續(xù)擺

動50周的時間心求g值。重復測3次。

1.分別取/=90cm,70cm,50cm,使擺在平衡位置；

2.調整數(shù)字ms計為周期，調定為50周；

3.使擺線偏角小于5°,后讓其自由擺動；

4.記錄單擺連續(xù)作50周所經歷的時間t,重復測3次;

5.改變擺長，再測相應的時間。

五、實驗報告及要求

1.利用誤差理論及不確定度求重力加速度g;

2.每人獨立完成一份實驗報告。

實驗08碰撞實驗

一、實驗目的：

1.驗證動量守恒定律；

2.了解非完全彈性碰撞與完全非彈性碰撞的特點。

二、儀器和用具

氣墊導軌，滑塊，光電門，數(shù)字毫秒計，游標卡尺，

橡皮泥，天平

三、實驗原理：

在無滑動摩擦的情形下，兩個物體碰撞前后的總動量

保持不變，且質心速度％，亦維持定值。若碰撞后總動能不

變，此種碰撞稱為“完全彈性碰撞”，反之若碰撞后總動能

改變，則為“非完全彈性碰撞”。若碰撞后碰撞的物體黏在

一起，以同一速度向前運動，這種情形稱為“完全非彈性

碰撞”。

V..K.

碰撞前tn\---------?陽2----------?

^匕/

碰撞前m\?加2?

圖1

1.完全彈性碰撞

如圖1所示，設二物體在一維空間中的碰撞是完全彈

性碰撞，則必滿足下列二等式：

動量守恒：

myu+/n2V2i=叫耳f+小2匕/..........................(1)

動臺匕守恒

12121212

5町%+/根2匕「=5叫匕/+］機2匕/.(2)

則愛得2"收

或

%—七=—(%—%/)..............................(3)

式中，下標，代表碰撞前，下標/代表碰撞后。

式中v?.-心及％-%各為碰撞前后二物體間的相對速

度，由此可知完全彈性碰撞下，碰撞前的相對速度與碰撞

后的相對速度方向相反但大小不變。

將(3)式代入(1)中可得碰撞后二物體的速度%及%：

匕+^^心..............(4)

m}+m2m]+m2

(5)

m{4-m2m{+

若將實驗簡化,使被撞體性靜止(即0=0)則上兩式

可改成

Vm-m

或lf=x2(6)

m}+m2V{imx+m2

v2f

小年-%或=⑺

4-m2V}imx+m2

2.完全非彈性碰撞

設二物體在一維空間內的碰撞是完全非彈性的，則碰

撞后二物體黏在一起，即表示%=%=匕=匕小代入公式

(1)公式中，可得

囁七.......................(8)

mm

m}+加2\+i

若被撞體靜止，即%=0:

4=，^匕或±........(9)

m]+m2Vh.m}4-m2

則碰撞前動能EK=—M：與碰撞后動能以=g(叫+機2)V；

的比值

，

EK_網(]

EKm}+m2

0)

3.非完全彈性碰撞

以上的討論是碰撞運動中的兩種極端的現(xiàn)象，事實上

大部份的碰撞過程是介于二者之間的，稱為非完全彈性碰

撞。一個部份彈性碰撞的過程，其接近完全彈性碰撞的程

度，是利用恢復系數(shù)e來表示的。其定義為，碰撞前的相

對速度與碰撞后的相對速度比值，即:

1）

由此定義可知完全彈性碰撞的恢復系數(shù)等于1,完全

非彈性碰撞的恢復系數(shù)等于零，非完全彈性碰撞的恢復系

數(shù)，則介于。與1之間。

四、實驗步驟：

1.安裝好儀器，打開送風機，調整導軌水平。

2.彈性碰撞：

1）測量并記錄此二滑塊的質量m和鈾，記錄遮光板的

長度。

2）小心將其中一個滑塊靜置在導軌中央，輕推另一個

滑塊（速度不要太快）去撞擊靜止的滑塊，記錄二滑塊碰

撞前后經過光電門時的時間：公"以和乙。

3）重復5次，并求各時間的平均值。

4）計算速度（匕=±4,當滑車向右為正，向左為負）、

及碰撞前后的動量和動能。

5）改變滑塊的初速度，重復步驟4~7。

6）改變滑塊質量，研究附>嗎和叫<叫條件下的碰撞。

3.完全非彈性碰撞

1）將橡皮泥粘在二個滑塊的碰撞面，重復2.中步驟，

進行完全非彈性碰撞實驗。

思考題：

1.檢查各種情況的碰撞動量和能量是否守恒。實驗結

果和理論值比誤差有多大？假如守恒律下成立，試說明其

理由。

2.如果滑車碰撞軌道的末端然后彈回，它應該會非常

接近原本的動量大小，但方向相反，這樣的碰撞是否有動

量守恒？請說明并試舉例。

3.假設在彈性碰撞實驗中軌道是傾斜的，滑車是否會

遵守動量守恒？為什幺？

4.在完全彈性碰撞的實驗，可利用何種方式代替緩沖

器進行實驗？請說明原因。

5.在完全非彈性碰撞的實驗，可利用何種方式代替雙

面膠帶進行實驗？請說明原因。

實驗09固體比熱容的測量（混合法）

一、實驗目的

1.掌握基本的量熱方法一一混合法

2.測定金屬的比熱容

二、儀器和用具

量熱器1個、溫度計2支、物理天平1個、加熱器1

個，待測物（鋁塊或銅塊）、小量筒1個、冰塊若干

三、實驗原理

1.由一個溫度為T,的系統(tǒng)I和溫度為T2的系統(tǒng)H混

合?；旌虾蟮钠胶鉁囟葹門3,如果不考慮與外界的熱交換,

則低溫系統(tǒng)（設為II）吸收的熱量等于高溫系統(tǒng)（設為I）

放出的熱量，即

C/g-n）=。〃區(qū)-工）①

其中c、a為系統(tǒng)I和n的比熱容。此為熱平衡原

理。本實驗根據(jù)熱平衡原理用混合法測定固體的比熱。

混合可以有多種方案，可根據(jù)實際條件選擇。最佳方

案為：將高溫的金屬投入盛室溫水的量熱器內混合。

2.測量公式：將質量為，八溫度為％的金屬塊投入量熱

器的水中。設量熱器(包括攪拌器和溫度計插入水中部分)

的熱容為q，其中水的質量為價，比熱容為C。，待測物投入

水中之前的水溫為力，在待測物投入水中后其混合溫度為

在不計量熱器與外界的熱交換的情況下，將存在以下

關系：mC(f2-e)=(m0C0

即c^(ffl()C0+^)(^-rl)

m(t2-0)

量熱器的熱容g可以根據(jù)其質量和比熱容算出。設量

熱器內筒和攪拌器由相同的物質制成，其質量為嗎，比熱

容為g,溫度計插入水中部分的體積為V,貝1Jq=gG+L9V,

1.9V(J?℃'1)為溫度計插入水中部分的熱容量，V的單

3

位是cmo

3.系統(tǒng)散熱的修正

由于混合過程中量熱器與環(huán)境有熱交換，先是吸熱后

是放熱，致使由溫度計讀出的初溫工和混合溫度。與無熱交

換時的初溫度和混合溫度不同，因此必須對力和。進行校

正。

實驗時，從投物前5、6分鐘開始測水溫，每30秒測

一次，記下投物的時刻與溫度，記下達到室溫歷的時刻，

水溫達到最高點后繼續(xù)測五、六分鐘。用t和作圖，如下

圖所示。過作一豎直線MN,過作一水平線，二者交于O

點，然后描出投物前的吸熱線AB,與MN交于B點，混

合后的放熱線CD與MN交于C點。混合過程中的溫升線

EF,分別與AB、CD交于E和F,因水溫達到室溫時量熱

器一直在吸熱，故混合過程的初溫應是與B點對應的tl,

此值高于投物時記下的溫度。同理，水溫高于室溫后量熱

器向環(huán)境散熱，故混合后的最高溫度是C點對應的溫度，

此值也高于溫度計顯示的最高溫度。

四、實驗內容：

1.將加熱器加入半鍋水，開始加熱。

2.用物理天平稱衡被測銅塊的質量m,然后將其吊在

加熱器中加熱。加熱器中的溫度計要靠近待測物體。

3.稱衡出量熱器內筒和攪拌器的總質量mP

4.將低于室溫的冷水（溫度不夠低時適當加點冰塊降

溫），倒入量熱器內筒（約為其容積的2/3）,后稱衡其質

量（包括攪拌器）m2，則冷水的質量為m（）=m2—ni]

開始測水溫，并記時間；每隔30s測一次，接連測下

去。

5.當加熱器中溫度計指示值穩(wěn)定不變后，測出其溫度

t2,就可將被測銅塊投放入量熱器中。記下物體放入量熱

器的時間和溫度。進行攪拌并觀察溫度計讀數(shù)，每30s測

一次，繼續(xù)5分鐘。

6.按圖32-3繪制t—T圖，求出混合前的初溫L和混

合溫度0O

7.將上述各測定值代入式（32-3）求出被測銅塊的比

熱容及其標準不確定度。

44

其中C0=4.187X10J/kg℃,Ci=0.904X10-J/kg.℃）,V

用小量筒確定。

五、實驗注意事項

1.量熱器中溫度計位置要適中，不要使它和靠近放入

的高溫物體，因為未混合好的局部溫度可能高

2.冷水的初溫不宜比室溫低得多

3.攪拌時不要過快，以防有水濺出

4.盡量縮短投放的時間

實驗10表面張力系數(shù)的測定（拉脫法）

一、實驗目的：

1.用拉脫法測量室溫下水的表面張力系數(shù)；

2.學習約利稱的使用方法。

二、儀器和用具

約利稱、金屬框、燒杯、溫度計、祛碼、游標卡尺、

純凈水

三、實驗原理：

液體的表面有如張緊的彈性薄膜，都有收縮的趨勢，

所以液滴總是趨于球形,說明在液體表面內存在一種張力。

這種液體表面的張力作用，從性質上看，類似固體內部的

拉伸協(xié)強，只不過這種協(xié)強存在于極薄的表面層內，而且

不是由于彈性形變引起的，被稱為表面張力。

設想在液面上作一長為I的線段，則張力的作用表現(xiàn)

在線段兩側液面以一定的力尸相互作用，而且力的方向恒

與線段垂直，其大小與線段長成正比，即

F=Yl

比例系數(shù)V稱為液體的表面張力系數(shù)，它表示單位長

線段兩側液體的相互作用力，表面張力系數(shù)的單位為

1

N,mo

如圖，在金屬框P中間拉一金屬細線ab,將框及細線

浸入水中后慢慢將其拉出水面,在細線下面將帶起一水膜,

當水膜將被拉直時，則有

F=W+iy+Idhpg

式中b為向上的拉力，W是框和細線所受重力和浮力

之差，/為金屬線的長度，d為細線的直徑即水膜的厚度，

h為水膜被拉斷前的高度，夕為水的密度，g為重力加速度。

/的?g為水膜的重量，由于細線的直徑很小，所以這一項不

大。水膜有前后兩面，所以上式中表面張力為2%,因而有

(F-W)-Idhpg

片一習一

四、實驗內容：

1.測量彈簧的勁度系數(shù)左

選擇勁度系數(shù)較大的彈簧，安裝好儀器，調節(jié)好約利

稱，使它處于良好的工作狀態(tài)。

在稱盤上加LOOg祛碼，旋轉E使彈簧上升，當G的

橫線、橫線的像及鏡面標線三者重合時為止（以下稱三線

合一），讀出標尺的值L;以后每加0.50g硅碼測一次3

直至加到3.5g后再逐次減下來。用分組求差法，求出勁度

系數(shù)鼠

2.測量（b一W）和h

將稱盤換成金屬線框，扭動E使金屬框下降，直至橫

線ab剛好和水面接觸，讀出此刻的讀數(shù)，即為人。轉動S

使水面上升到橫絲ab處，使ab和水面剛好相平。再扭動

E,輕輕向上拉起彈簧直到水膜被破壞為止，再讀出此刻

的讀數(shù)即為L,則兩次讀數(shù)的差值，等于拉起水膜時彈簧

的伸長加上水膜的高度，即尸一W=［（L—L。）一切左，重復5

次，求出L和L（）的平均值。

用一細長金屬桿代替彈簧，同上去做拉斷水膜的操作,

這時的兩次讀數(shù)L'o和L'之差等于水膜的高度h,即h=L'

-L'oo重復測量5次，求出L'o和L'的平均值。

3.測量金屬細絲ab的長度I和直徑do

4.測量實驗時的水溫。

五、實驗報告及要求：

1.計算水的表面張力系數(shù)K及標準不確定度。

2.獨立完成一份實驗報告。

預習要求：

1.熟悉儀器的使用

2.了解分組求差法

實驗11金屬線脹系數(shù)的測量

一、實驗目的：

學習利用光杠桿測量金屬棒的線脹系數(shù)

二、儀器和用具

線脹系數(shù)測定裝置，光杠桿，尺度望遠鏡，溫度計，

卷尺，游標卡尺，待測金屬棒，蒸汽發(fā)生器

三、實驗原理

固體的長度一般隨溫度的升高而增加，其長度I和溫

度-之間的關系為

a就是通常所稱的線脹系數(shù)，單位是式中/（）為溫度

%=0℃時的長度。

設物體在溫度4（單位為C）時的長度為/,溫度升到

t2（單位為6）時，其長度增加6,根據(jù)式①，可得

I=/。（1+叫）和1+8=Z0（l+6Kt2）

由此二式相比整理后得出a=“'a②

監(jiān)一幻一比

由于5和/相比甚小，他f）〉〉龍，所以式②可近似寫

成

本實驗是利用光杠桿測量微小長度的變化。設在溫度

h時，通過望遠鏡和光杠桿的平面鏡，看見直尺上的刻度

剛好在望遠鏡中叉絲橫線（或交點）處，當溫度升至丹

時，直尺上刻度。2移至叉絲橫線上，則根據(jù)光杠桿原理可

得

§_（%一％）4（4^）

''2d2

式中刈為光杠桿鏡面到直尺的距離，&為光杠桿后足

尖到二前足尖連線是垂直距離。將式④代入式③，則

a=伍2-⑤

24他一G

四、實驗內容:

1.用米尺測量金屬棒長I之后，將其插入線脹系數(shù)測

定儀的金屬筒中，棒的下端要和基座緊密相接，上端露出

筒外。

2.安裝溫度計（插溫度計時要小心，切勿碰撞，以防

損壞）

3.將光杠桿放在儀器平臺上，其后足尖放在金屬棒的

頂端上，光杠桿的鏡面在鉛直方向。在光杠桿前1.5?2.0m

處放置望遠鏡及直尺（尺在鉛直方向）。調節(jié)望遠鏡，看到

平面鏡中直尺的像，讀出叉絲橫線對直尺的刻度白。

4.記下初始溫度人后，給金屬棒加熱。當溫度升至約

50c時，記下此時絲橫線對直尺的刻度。21；當溫度升至約

70℃時，記下此時絲橫線對直尺的刻度做2；當溫度升至約

90c時，記下此時絲橫線對直尺的刻度。23。

5.停止加熱。用適當?shù)墓ぞ邷y刈、

6.計算出金屬棒的線脹系數(shù)，并求出測量結果的不確

定度。

溫度直尺讀數(shù)。線脹系數(shù)a

t\=

h=

50℃

h—

70℃

h

90℃

線脹系數(shù)平均值

實驗12良導體導熱系數(shù)的測定

一、實驗目的

了解熱傳導現(xiàn)象的物理過程,學習用穩(wěn)態(tài)平板法測量

金屬的導熱系數(shù)。

二、實驗儀器

TC-1型或TC-2型導熱系數(shù)測定儀

三、實驗原理

1882年法國科學家傅立葉建立了熱傳導理論。當物體

內部有溫度梯度存在時,就有熱量從高溫處傳遞到低溫處,

這種現(xiàn)象被稱為熱傳導。傅立葉指出，在物體內部，垂直

于導熱方向上，二個相距為h,面積為A,溫度分別為T1,T2

的平行平面，在秒內，從一個平面?zhèn)鞯搅硪粋€平面的熱

量A。，滿足下述表達式：

亞加三H

Arh

(1)

式中4是導熱系數(shù)，表示物體導熱能力的大小，在SI

中％的單位是WxmTxK，對于各向異性材料，各個方向的

導熱系數(shù)是不同的(常用張量來表示)。

設樣品為一圓盤，則通過待測樣品的熱流量為：

些=，?力?解?口

Azh

(2)

式中6為樣品厚度，R為圓盤樣品的半徑，4為樣品的

導熱系數(shù)，Tl,T2分別為穩(wěn)態(tài)時樣品上下平面的溫度。

四、實驗內容

1.用游標卡尺測量待測樣品和散熱盤的直徑和高度,

用天平稱出散熱盤的質量，各測量5次。

2.安裝、調整、熟悉整個實驗裝置。安放加熱盤和散

熱盤兩銅盤時，須使插入熱電偶的小孔與杜瓦瓶、數(shù)字電

壓表位于同一側。調節(jié)散熱盤下面的三個螺旋測微頭，使

待測樣品的上下表面恰與加熱盤和散熱盤緊密接觸。熱電

偶熱端沾些硅油插入小孔，直至孔底，保證熱電偶熱端與

銅盤接觸良好。熱電偶冷端插入杜瓦瓶中灌少量硅油的細

玻璃管內，浸入冰水混合物中。

3.通電加熱。為縮短達到穩(wěn)態(tài)傳熱的時間，先用220V

電壓加熱約10?20min左右，然后轉換為110V電壓加熱,

每隔2min左右記錄一次加熱盤和散熱盤的溫度值（數(shù)字

電壓表的讀數(shù)）。加熱過程中打開散熱盤下面的微型軸流式

風扇，以形成一個穩(wěn)定的散熱環(huán)境。若連續(xù)5min內樣品

上、下表面的溫度保持不變（電壓表讀數(shù)末位數(shù)相差1?2）,

可以認為達到穩(wěn)定狀態(tài)，記下此時樣品上、下表面的溫度

值T1和T2。

4.取出樣品，使加熱盤與散熱盤直接接觸，再加熱。

當散熱盤溫度比穩(wěn)態(tài)時的T2高出約10℃（電壓表讀數(shù)約

增加0.5mV）時，停止加熱，并立即移去加熱盤，讓散熱

盤開始自然冷卻，并馬上每隔30s記錄一次散熱盤的溫度

值，直到電壓表讀數(shù)比穩(wěn)態(tài)時低約0.5mV為止。

5.求冷卻速率。

1）作圖法：以時間為X軸溫度為Y軸作出散熱盤的

冷卻曲線，畫出經過冷卻曲線上T2點的切線，其斜率即

為溫度T2時散熱盤的冷卻速率。

2）逐差法：選取鄰近溫度T2前后各4組測量數(shù)據(jù)，

用逐差法求溫度T2時散熱盤的冷卻速率。

6.求出待測樣品的導熱系數(shù)及其不確定度，表示實驗

結果。

實驗13液體粘度的測定

一、實驗目的

1.觀察液體的粘滯現(xiàn)象；

2.學習用落體法測定粘稠液體的粘度；

3.鞏固使用基本測量儀器的技能。

二、儀器和用具

玻璃圓筒.（盛待測甘油），小鋼球，停表，米尺，游標

卡尺，螺旋測微計，鑲子，比重計，溫度計

三、實驗原理

直徑為小密度為&的小鋼球，在密度為「，粘度為〃

的液體中以速率落下，下落時小鋼球將受到向上的阻力。

這種阻力是由于粘附在小球表面的液層與鄰近液層之間的

內摩擦引起的，叫粘滯力。當雷諾數(shù)口=返很小，而且

n

液體在各方向上都是無限廣闊時，小球受到斯托克斯公式

決定的粘滯力/=3砂以及重力：向'pog、浮力工向,pg的共同

66

作用，三力都在豎直方向上。開始時小球速率逐漸增加，

粘滯力也隨著增加，當速率增加到“收尾速率”時，即達

到勻速運動時，三力平衡：

1彳

工血("0_p)g=3叼M

o

小球速率就趨于穩(wěn)定。由此得到求粘度的公式：

n一業(yè)-P)gd”

〃一

本實驗的裝置如圖所示，如果容器內徑。=2氏，液體

深度h,液體不能看作無限廣延，則上式應修正為零級近

似

“So-P)g/

%—dT

18v(l+2.4-)(1+1.65-)

Dh

式中夕。和g由實驗室給出，實驗中測出d、v、D.h,就可

以算出〃的零級近似值了。

四、實驗步驟

1.將玻璃圓筒盛滿待測液體。

2.用螺旋測微計測量五個同樣的金屬小球的直徑各一

次，算出其平均值乩

3.確定小球在筒中央勻速落下的范圍麗;。方法是：

在玻璃筒上、中、下三處用橡皮筋分別作出標記線N］、N2、

M，令線間距耳瓦=用網，測出球通過兩段液體的時間?i

和打。若八=打，則小球在KM中作勻速運動。若［1＜攵，則

說明小球通過N1線后仍然在加速，應將M、M線下降并

保持書＞網網，試測幾次直到4=打。

4.令五個小球先后在圓筒中心落下，測出球筒麗；所

用的時間（眼睛要平視標記線，避免視差），算出其平均值

to

5.測量線間距離￡=麗，算出小球的收尾速率

6.測量圓筒不同位置處的直徑5次，計算其平均值

7.測量液體高度人。

8.用比重測力計液體的密度?。

9.用公式計算液體粘度的零級近似值，并計算其誤差。

實驗14基本電路的連接和歐姆定律的驗證

一、實驗目的

1.學習和了解電學常用儀器的規(guī)格、性能及使用方法；

2.掌握電學實驗的操作規(guī)程和誤差分析；

3.學習連接電路的一般方法；

4.驗證歐姆定律，測定未知電阻。

二、儀器和用具

直流穩(wěn)壓電源，直流毫安表，直流伏特表，電阻箱，

滑線變阻器，固定電阻器，開關，導線等

三、實驗步驟

1.記錄實驗使用的儀器名稱、型號和規(guī)格。

2.練習限流電路接法

1）按圖1連接電路，電路經檢查確認正確后，接通電源

開關。

2）將滑線變阻器的滑動頭C自B向A慢慢滑動，觀察

毫安表指示值的變化，并記錄C在三個不同位置所對應的

電流值。

R（負載）=（。）

RAC（。）

I（mA）

結論

3.練習分壓電路接法

1）按圖2連接電路，電路經檢查確認正確后，再接通電

源

2）將滑線變阻器的滑動頭C自B向A慢慢滑動，觀察

毫安表指示值的變化，并記錄C在三個不同位置所對應的

電流值。

R（負載尸（Q）

RAC（。）0RAB。RAB

U（v）

結論

4.驗證歐姆定律、測定未知電阻

1）驗證歐姆定律：實驗電路如圖3所示。按回路I、

II、III的順序連接電路?；€變阻器的滑動頭C移至B,

使待測電路分壓最小。電阻R取某一定值。電路經檢查確

認正確后，接通電源。

①調節(jié)滑線變阻器的滑動頭C,改變電阻R兩端的電

壓U,則電流I也隨著改變。由實驗所得的數(shù)據(jù)，可以驗

證電流I和電壓U是否成比例，并以U為橫坐標，I為縱

坐標，作出伏安特性曲線。若圖線為一直線，即驗證了歐

姆定律。

R=(Q)RA=(Q)

測量次數(shù)12345

U(V)

I(mA)

②調節(jié)滑動變阻器的滑動頭C使伏特表的指示值為一

固定值，然后改變電阻R的值，同時記錄與各個電阻值相

對應的電流值于下表中，由所得的數(shù)據(jù)，可以驗證電流I

與電阻R是否成反比，同時也驗證了歐姆定律。

U=(V)RA=(Q)

測量次數(shù)12345

R(Q)

I(mA)

值得注意的是：每改變一次電阻R的值，伏特表的指

示值也會發(fā)生變化。所以要調節(jié)滑線變阻器，以保持電壓

U值不變。

2）用伏安法測未知電阻

按圖3所示連接電路，電路經檢查無誤后，才能接入

電源。毫安表和伏特表的內阻RA和Rv由實驗室給出。待

測電阻為Rx和R'x（其阻值分別為幾千歐和幾十歐）。按

所給的RA、RV、RX、R'x之值，恰當選擇“內接法”或“外

接法”進行測量，計算Rx及R'x的修正值。

計算待測電阻Rx的誤差：因Rx=U/L可根據(jù)計算公

式求出Rx的相對誤差和絕對誤差。

相對誤差E=%=絲+生

RxUI

式中的AU二伏特表的量程*伏特表準確度等級％,A/=

毫安表的量程*毫安表準確度等級％，U和I均為實驗測量

值。

絕對誤差A/?x=%xE

測量結果表示Rx=Rx修土△陽

思考題：

1.使用電源（直流和交流）時應注意些什么？

2.電阻箱分為幾個等級？等級的數(shù)值表示什么意義？

3.滑線變阻器在電路中有幾種接法？這幾種接法分別

有什么作用？使用滑線變阻器時應注意些什么？

4.電表分為幾個等級？等級的數(shù)值表示什么意義？使

用電表應注意些什么？

5.試分析本實驗圖2所示的電路中電表的接入誤差。如

何減少這種誤差?

實驗15用惠斯通電橋測電阻

一、實驗目的

1.了解惠斯通電橋的結構及測量原理；

2.學會用惠斯通電橋測量電阻的方法，熟悉調節(jié)電橋

平衡的操作步驟。

二、儀器和用具

直觀式電橋，Q123型箱式惠斯通電橋，滑線式變阻器

(0?200Q),指針式檢流計，標準電阻箱(4?6位)，待測

電阻，電源及開關等

三、實驗原理

如圖1所示為惠斯通電橋的基本線路。四個電阻Rx、

Ro、R、R2組成電橋的四個臂，在兩組對角線上分別連上

檢流計和電源，線路BGD就是所謂的“橋”。如果各電阻

是任意選定的，橋路兩端的電位一般不會相等，檢流計就

有電流通過。只有在B、D兩點電位相等時，即在RR。

=RXR2或尺=整4=。凡的情況下，橋路中才沒有電

流，此時稱電橋達成平衡。如果R（^DC=R1/R2為已知，

則待測電阻Rx可求出。

四、實驗內容

1.用滑線式電橋測未知電阻

1）按圖2接好線路，調保護電阻R'至最大阻值

2）把K2鍵置于電阻絲中央，即/1=/2=50.00cm處

3）根據(jù)待測電阻Rx的標稱值，調好電阻箱Ro

4）接通電源開關K1,按下滑鍵K2,調R使檢流計G

接近指0。此時不平衡電流變得很小，應逐漸減少R'阻值

至0,再細調R使G指針示0,以求得準確的平衡點。讀

出Ri值,則1\左=%。

5）保持滑動鍵K2的位置不變，將Rx與R交換位置進

行測量，讀出R2值，則Rx右=R2。求出二次的平均值

用=質即為待測電阻的值。

2.用自組惠斯通電橋測未知電阻

1）按圖3線路自組電橋（接頭必須干凈、接牢），Rn

調至最大。調節(jié)檢流計的零點。

2）選比率C（按Rx標稱值，保證Ro讀四位數(shù)字），用

Ro=RxMC確定Ro的初讀數(shù)，調％到初始值。使各臂阻

值成比例，即電橋在通電前盡可能接近平衡，這樣有利于

保護橋路上的電流計G,乂可快速達到平衡。

3）操作Kb、Kg,用“逐步逼近”法調節(jié)R0,直至G

指針不偏轉并示零。再將Rn減小，細調R0至指針不動為

止。再用“躍接法”反復點接Kg,檢查指針是否真正不動,

才可認為電橋達到平衡。

4）記下G指零時R0值及倍率?=燈爾2,算出Rxl,

將Rx和R0交換位置，用上法再測一次Rx2o計算兩次測

量的平均值及=也不。估算其相對誤差、絕對誤差，寫出

測量結果的完整表達式。

3.Q123型箱式惠斯通電橋測電阻

1）放平電橋，斷開G“內接”連接片。按要求接好電

源B和檢流計G連接片。調檢流計指針在零刻度。

2）接入待測電阻Rx（幾k。），根據(jù)Rx約值選取合適

的倍率C（盡量使Ro的第一位在1?9之間），確定Ro初

始值（粗略值），將Ro取相應的粗略值。

3）操作開關B、G調電橋平衡：按下B（并鎖住），再

躍按G,觀察檢流計指針偏轉情況，試探電橋是否平衡。

對Ro進行細調，使電橋完全達到平衡。記下Ro及C值，

則Rx=（比較臂讀數(shù)盤之和）X（比例臂讀數(shù)盤示值）

4）用電阻箱代替Rx的位置（注意：上述其他參數(shù)不

變），調節(jié)電阻箱，使電橋重新平衡，則電阻箱的阻值等于

待測電阻的阻值，且不含Ri、R2、Ro不準所帶來的誤差，

這叫替代法。

實驗16用電位差計測量電動勢

一、實驗目的

1.了解補償法測電動勢的原理

2.用板式電位差計測未知電動勢

二、儀器和用具

板式電位差計（或學生型電位計），標準電池，待測電

池，滑線變阻器，檢流計，穩(wěn)壓電源，待測電流表，連接

導線等

三、實驗原理

要精確測量電動勢，原則上可按圖1所示線路進行，

圖中瓦為可調的標準電壓源，紇為待測電動勢。調整瓦,

使檢流計指零，則未知電動勢為

Ex=E。

這種測量電動勢的方法稱為補償法。

按上述電壓補償法原理構成的儀器，稱為電位差計。

用電位差計可測量電位差或電源電動勢。電位差計原理如

圖2所示，它由兩個回路組成。電源E,可調電阻R,電

阻&b，開關K1等組成輔助回路。電阻RCD，檢流計G,

標準電池Es（或待測電動勢&）,開關K等組成補償回路。

使用電位差計時，首先要使輔助回路有一恒定的工作

電流b這個過程稱為工作電流標準化。它可借助于標準

Es實現(xiàn)，恰當選取電阻RCD，閉合K1,把K撥向康端，

調節(jié)R,以改變輔助回路的電流。當檢流計指零時，電阻

RCD=R，兩端的電位差恰與外補償回路中標準電池的電動

勢相等，即氏=/0凡此時稱電路達到補償。電流。稱為標

準化的電流。工作電流標準化后，緊接著把K撥向Ex端,

改變滑動觸頭C、D位置到C'、D、，使檢流計又一次指零,

這時C\D'間電位差恰和待測電動勢相等。設C\D'間

電阻為Rx，則未知電動勢

EX==ES「

由上述原理可知，電位差計是通過先后兩次補償來獲

得測量結果的。因此，在反復測量中，每次都要先使工作

電流標準化，再緊接著測量。

四、實驗內容

1.按圖3接好線路

2.調工作電流10標準化

3.測量未知電動勢Ex

4.重復步驟2,3,測量三次。求出算術平均值。

實驗17用模擬法測繪靜電場

一、實驗目的

1.了解用模擬法測繪靜電場的基本原理和方法；

2.測繪同軸電纜、平行圓柱體的電場分布。

二、儀器和用具

模擬靜電場裝置MJ-1型或QE-2型，直流穩(wěn)壓電

源0—15V、0.5A,電壓表0—15V,額定電流小于500uA

三、實驗原理

離軸心r處的電位為q=u網叱上

BB

WA/RB）

式中RA是外半徑、RB是內半徑

四、實驗內容

1.測量兩同心圓環(huán)間的電位分布

1）安裝導電紙、電極，然后按圖1連接電路，UA取

15.0Vo

2）盡量在靠近兩電極處描兩條等位線，考察它們是否

與電極形狀相同（同心圓），如果等位線形狀不好，可適當

調節(jié)電極與導電紙的接觸。

3）由U=3.0V開始，每隔3.0V測一條等位線（間隔大

的地方可每隔L5V或LOV測一條等位線）。記下相應的電

壓表指示數(shù)。

為了明顯的看出每條等位線的形狀，每條等位線上的

實驗點不可太少，而且應盡量均勻分布。不能直接打點時,

應列表記下每個實驗點的x,y值，不可漏記。

4）記下圓環(huán)半徑值。

2.測量平行圓柱體的電位分布

用同樣的方法測出兩根有一定距離又互相平行的圓柱

體的電位分布。測量前先考察兩圓