大學普通物理實驗用儀器有哪些

① 大學普通物理實驗示波器中，開機後屏上無顯示是何原因，開機後有亮點而無掃描線又是什麼原因

請問用的是哪個廠家的哪款示波器，可能會是開機BUG。

② 大學物理實驗報告

大學物理實驗報告

指導老師： 姓名： 學號： 學院： 班級： 重力加速度的測定 一、實驗任務 精確測定銀川地區的重力加速度 二、實驗要求 測量結果的相對不確定度不超過5% 三、物理模型的建立及比較 初步確定有以下六種模型方案： 方法一、用打點計時器測量 所用儀器為：打點計時器、直尺、帶錢夾的鐵架台、紙帶、夾子、重物、學生電源等. 利用自由落體原理使重物做自由落體運動.選擇理想紙帶，找出起始點0，數出時間為t的P點，用米尺測出OP的距離為h，其中t=0.02秒×兩點間隔數.由公式h=gt2/2得g=2h/t2，將所測代入即可求得g. 方法二、用滴水法測重力加速度 調節水龍頭閥門，使水滴按相等時間滴下，用秒錶測出n個（n取50—100）水滴所用時間t，則每兩水滴相隔時間為t′=t/n，用米尺測出水滴下落距離h，由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2. 方法三、取半徑為R的玻璃杯，內裝適當的液體，固定在旋轉台上.旋轉台繞其對稱軸以角速度ω勻速旋轉，這時液體相對於玻璃杯的形狀為旋轉拋物面 重力加速度的計算公式推導如下： 取液面上任一液元A，它距轉軸為x，質量為m，受重力mg、彈力N.由動力學知： Ncosα-mg=0（1） Nsinα＝mω2x（2） 兩式相比得tgα=ω2x/g，又tgα=dy/dx，∴dy=ω2xdx/g， ∴y/x=ω2x/2g.∴g=ω2x2/2y. .將某點對於對稱軸和垂直於對稱軸最低點的直角坐標系的坐標x、y測出，將轉台轉速ω代入即可求得g. 方法四、光電控制計時法 調節水龍頭閥門，使水滴按相等時間滴下，用秒錶測出n個（n取50—100）水滴所用時間t，則每兩水滴相隔時間為t′=t/n，用米尺測出水滴下落距離h，由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2. 方法五、用圓錐擺測量 所用儀器為：米尺、秒錶、單擺. 使單擺的擺錘在水平面內作勻速圓周運動，用直尺測量出h，用秒錶測出擺錐n轉所用的時間t，則擺錐角速度ω=2πn/t 擺錐作勻速圓周運動的向心力F=mgtgθ，而tgθ=r/h所以mgtgθ=mω2r由以上幾式得： g=4π2n2h/t2. 將所測的n、t、h代入即可求得g值. 方法六、單擺法測量重力加速度 在擺角很小時，擺動周期為： 則 通過對以上六種方法的比較，本想嘗試利用光電控制計時法來測量，但因為實驗室器材不全，故該方法無法進行；對其他幾種方法反復比較，用單擺法測量重力加速度原理、方法都比較簡單且最熟悉，儀器在實驗室也很齊全，故利用該方法來測最為順利，從而可以得到更為精確的值。 四、採用模型六利用單擺法測量重力加速度 摘要： 重力加速度是物理學中一個重要參量。地球上各個地區重力加速度的數值，隨該地區的地理緯度和相對海平面的高度而稍有差異。一般說，在赤道附近重力加速度值最小，越靠近南北兩極，重力加速度的值越大，最大值與最小值之差約為1/300。研究重力加速度的分布情況，在地球物理學中具有重要意義。利用專門儀器，仔細測繪各地區重力加速度的分布情況，還可以對地下資源進行探測。 伽利略在比薩大教堂內觀察一個聖燈的緩慢擺動，用他的脈搏跳動作為計時器計算聖燈擺動的時間，他發現連續擺動的聖燈，其每次擺動的時間間隔是相等的，與聖燈擺動的幅度無關，並進一步用實驗證實了觀察的結果，為單擺作為計時裝置奠定了基礎。這就是單擺的等時性原理。 應用單擺來測量重力加速度簡單方便，因為單擺的振動周期是決定於振動系統本身的性質，即決定於重力加速度g和擺長L，只需要量出擺長，並測定擺動的周期，就可以算出g值。 實驗器材： 單擺裝置（自由落體測定儀），鋼捲尺，游標卡尺、電腦通用計數器、光電門、單擺線 實驗原理： 單擺是由一根不能伸長的輕質細線和懸在此線下端體積很小的重球所構成。在擺長遠大於球的直徑，擺錐質量遠大於線的質量的條件下，將懸掛的小球自平衡位置拉至一邊（很小距離，擺角小於5°），然後釋放，擺錐即在平衡位置左右作周期性的往返擺動。 f=Psinθ

f

θ

T=Pcosθ

P=mg

L

擺錐所受的力f是重力和繩子張力的合力，f指向平衡位置。當擺角很小時（θ<5°），圓弧可近似地看成直線，f也可近似地看作沿著這一直線。設擺長為L，小球位移為x，質量為m，則 sinθ= f=psinθ=-mg=-mx（2-1） 由f=ma，可知a=-x 式中負號表示f與位移x方向相反。 單擺在擺角很小時的運動，可近似為簡諧振動，比較諧振動公式：a==-ω2x 可得ω= 於是得單擺運動周期為： T=2π/ω=2π（2-2） T2=L（2-3） 或g=4π2（2-4） 利用單擺實驗測重力加速度時，一般採用某一個固定擺長L，在多次精密地測量出單擺的周期T後，代入（2-4）式，即可求得當地的重力加速度g。 由式（2-3）可知，T2和L之間具有線性關系，為其斜率，如對於各種不同的擺長測出各自對應的周期，則可利用T2—L圖線的斜率求出重力加速度g。 試驗條件及誤差分析： 上述單擺測量g的方法依據的公式是(2-2)式,這個公式的成立是有條件的，否則將使測量產生如下系統誤差: 1.單擺的擺動周期與擺角的關系，可通過測量θ<5°時兩次不同擺角θ1、θ2的周期值進行比較。在本實驗的測量精度范圍內，驗證出單擺的T與θ無關。 實際上，單擺的周期T隨擺角θ增加而增加。根據振動理論，周期不僅與擺長L有關，而且與擺動的角振幅有關，其公式為： T=T0[1+()2sin2+()2sin2+……] 式中T0為θ接近於0o時的周期，即T0=2π 2．懸線質量m0應遠小於擺錐的質量m，擺錐的半徑r應遠小於擺長L，實際上任何一個單擺都不是理想的，由理論可以證明，此時考慮上述因素的影響，其擺動周期為： 3．如果考慮空氣的浮力，則周期應為： 式中T0是同一單擺在真空中的擺動周期，ρ空氣是空氣的密度，ρ擺錐是擺錐的密度，由上式可知單擺周期並非與擺錐材料無關，當擺錐密度很小時影響較大。 4．忽略了空氣的粘滯阻力及其他因素引起的摩擦力。實際上單擺擺動時，由於存在這些摩擦阻力，使單擺不是作簡諧振動而是作阻尼振動，使周期增大。 上述四種因素帶來的誤差都是系統誤差，均來自理論公式所要求的條件在實驗中未能很好地滿足，因此屬於理論方法誤差。此外，使用的儀器如千分尺、米尺也會帶來儀器誤差。 實驗步驟 1．儀器調整： 本實驗是在自由落體測定儀上進行，故需要把自由落體測定儀的支柱調成鉛直。調整方法是：安裝好擺錘後，調節底座上的水平調節螺絲，使擺線與立柱平行。 2．測量擺長L 測量擺線支點與擺錐（因實驗室無擺球，用擺錐代替）質心之間的距離L。由於擺錐質心位置難找，可用米尺測懸點到擺錐最低點的距離L1，（測六次），用千分尺測擺錐的直徑d，（測六次），則擺長： L=L1-d/2 3．測量擺動周期T 使擺錐擺動幅度在允許范圍內，測量擺錐往返擺動50次所需時間t50，重復測量6次，求出T=。測量時，選擇擺錐通過最低點時開始計時，最後計算時單位統一為秒。 4．將所測數據列於表中，並計算出擺長、周期及重力加速度。 5．實驗數據處理 實驗數據記錄及處理 （1）試驗數據記錄 儀器誤差限:游標卡尺Δm=0.02mm,米尺Δm=1mm，電腦通用計數器Δm=0.0001ms。 次數L1（cm）擺 錐高度d(cm)擺長L=L1-d/2(cm)50個周期t50(s)周期T(s)重力加速度g(cm/s2)1101．232．78699．86100．3146100．24259．808159×1022101．252．782100．21293101．282．784100．30584101．252．782100．24025101．272．786100．18646101．242．784100．1953平均101．252．784100．2425
（2）實驗數據處理 計算不確定度u(d),u(L1),u(T); ; ; ; 對g=4π2根據合成不確定度的表達式有： 其中： = 因此得9.808159×102×0.0289%=0.28367cm/s2 重力加速度的最後結果為 g=(9.808159×102±0.002)cm/s2(p=68.3%) E(g)=0.0289% 實驗注意事項： 1、擺長的測定中，擺長約為1米，鋼捲尺與懸線盡量平行，盡量接近，眼睛與擺錐最低點平行，視線與尺垂直，以避免誤差。 2、測定周期T時，要從擺錐擺至最低點時開始計時，並從最低點停止計時。這樣可以把反應延遲時間前後抵消，並減少人為的判斷位置產生的誤差。 3、鋼捲尺使用時要小心收放 4、為滿足簡諧振動的條件，擺角θ<50，且擺球應在1個平面內擺動。 附錄： 其實也可利用改變擺長，用作圖法測重力加速度 根據公式T2=L 每改變擺長1次，測1次時間tn,每次改變長度不少於10cm,至少測6組數據。 根據所測數據，作T2－L圖線，圖解求出重力加速度。 五、參考文獻 《普通物理實驗》南京大學出版社畦永興許雪芬主編2004.10 《大學物理實驗》湖南大學出版社王國棟主編2002.8 《大學物理實驗》高等教育出版社成正維主編2002.12 六、實驗總結 本次實驗歷時三周，從選題、准備實驗方案到確定實驗方案再到進行實驗、撰寫實驗報告每一步都不簡單，在這些過程中需要細心、耐心尤其是恆心。在選題時，因為同班同學都已選好，根據課程設計的要求，我只有兩個題目可供選擇：重力加速度的測定與電源特性的研究。相比之下，後者比較陌生，所以只有選擇了前者。大家似乎都以為重力加速度的測定實驗比較老、甚至有點老掉牙，其實我覺得不然。實驗是比較熟悉，但之前又有誰認認真真地做出來了？高中的實驗設備及知識條件下，大部分的人不可能比較精確的測定出重力加速度的結果。在科學研究中，永遠不存在老的問題。所以，選好題之後，我開始很認真地做。 因為只有認真，才能獲得精確的值。在給題方面，我覺得老師應該給些更貼近生活的題目，少給些以前學過的實驗，這樣可能更能激發學生的積極性。

③ 求一個設計性實驗，是要利用大學普通物理實驗中的儀器來做的

用惠斯登電橋測電阻
標准電阻箱兩個；滑線變阻器一個；檢流計一台；換向開關一個；直流電源；待測電阻一個；導線若干

④ 物理實驗

恕我直言，這裡面的東西挺多，關繫到 測量誤差、不確定度與數據處理

主要公式、理論給你，關鍵在後面的第5部分：

1.真值與誤差
一個被測量值x與真值x0之間總是存在著這種差值，這種差值稱為測量誤差
即絕對誤差， Δx＝x－x0
又有相對誤差， E = （Δx/x0）* 100%

2．誤差的分類

正常測量的誤差，按其產生的原因和性質，一般可分為系統誤差、隨機誤差和粗大誤差三大類。這種劃分及其相應的概念，雖然與現在廣泛採用的描述測量結果的不確定度概念之間不一定存在簡單的對應關系，甚至有些概念可能還是不太嚴格的。但是作為思維和理解的基礎，還是應該有所了解。

系統誤差指 試驗原理中隱含 或 器材造成 的恆定、不可消除的誤差
隨機誤差指 每次試驗中因測量環境（如溫度、適度、操作者狀態等）等因素
造成的，隨機發生的誤差
粗大誤差指 就如 傾城戀雨 所說的 「壞值」

3.隨機誤差的分布
隨機誤差分布滿足正態分布關系，即偏離誤差越多，幾率越小。

4．測量的精密度、准確度和精確度
測量的精密度、准確度和精確度都是評價測量結果的術語，但目前使用時其涵義並不盡一致，以下介紹較為普遍採用的意見。
（1）精密度
精密度是指對同一被測量作多次重復測量時，各次測量值之間彼此接近或分散的程度。它是對隨機誤差的描述，它反映隨機誤差對測量的影響程度。隨機誤差小，測量的精密度就高。
（2）正確度
正確度是指被測量的總體平均值與其真值接近或偏離的程度。它是對系統誤差的描述，它反映系統誤差對測量的影響程度。系統誤差小，測量的正確度就高。
（3）准確度
准確度是指各測量值之間的接近程度和其總體平均值對真值的接近程度。它包括了精密度和正確度兩方面的含義。它反映隨機誤差和系統誤差對測量的綜合影響程度。只有隨機誤差和系統誤差都非常小，才能說測量的准確度高。
「准確度」是國際上計量規范較常使用的標准術語。

下面是重點！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！：
5. 不確定度

先說簡單的，

B類不確定度：
從物理實驗教學的實際出發，一般只考慮由儀器誤差影響引起的B類不確定度uB的計算。在某些情況下，有的依據儀器說明書或檢定書，有的依據儀器的准確度等級，有的則粗略地依據儀器的分度或經驗，從這些信息可以獲得該項系統誤差的極限Δ(有的標出容許誤差或示值誤差)，而不是標准不確定度。它們之間的關系為
uB = Δ / C
式中，C為置信概率p=0.683時的置信系數，對儀器的誤差服從正態分布、均勻分布、三角分布，C分別為3、√3、√6。在缺乏信息的情況下，對大多數普通物理實驗測量可認為一般儀器誤差概率分布函數服從均勻分布，即C= 。物理實驗中 主要與未定的系統誤差有關，而未定系統誤差主要是來自於儀器誤差 儀，用儀器誤差 儀代替 ，所以一般B類不確定度可簡化計算為
uB = Δ儀 / √3
常用儀器的 Δ儀 要查表，
我總結的是，要估讀儀器的是最小刻度的一半，不要估讀的儀器就是最小刻度，
如 米尺要估讀 其Δ儀 為 0.5 mm ，千分尺要估讀 其Δ儀 為 0.005 mm ，而卡尺不要估讀 其Δ儀 為 0.05mm 或 0.02mm （視精度不同而定）……

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這里的 B類不確定度uB 就是 誤差（尺本身）帶來的影響
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然後是復雜的，A類不確定度：

對直接測量來說，如果在相同條件下對某物理量X進行了n次重復獨立重復測量，其測量值分別為x1,x2,x3,…,xn, 用 x平均 來表示平均值，則

x平均 = （x1+x2+x3+…+xn）/ n （1）

為單次測量的實驗標准差，由貝塞爾公式計算得到

S（xi）=√{[ 1/(n—1)]*∑(xi - x平均)^2} （2）
其中 ∑ 為 i取從1到n，對(xi - x平均)^2求和

為平均值的實驗標准差，其值為

S（x平均）= S（xi）/ √n （3）

由於多次測量的平均值比一次測量值更准確，隨著測量次數的增多，平均值收斂於期望值。因此，通常以樣本的算術平均值 作為被測量值的最佳值，以平均值的實驗標准差 作為測量結果的A類標准不確定度。所以

uA = S（x平均） （4）

當測量次數n不是很少時，對應的置信概率為68.3%。當測量次數n較少時，測量結果偏離正態分布而服從t分布，則A類不確定度分量 uA 由S（x平均）乘以因子tp求得。即

uA = tp * S（x平均） （5）

tp因子與置信概率和測量次數有關，可查表。

通常認為測量次數足夠多， tp 取 1 ，（5）式 即變為 （4）式

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這里的 uA 則為 標准差（多次測量，得到標准差）帶來的影響
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注意：在大多數普通物理實驗教學中，為了簡便，一般就取tp=1，這樣，A類不確定度可簡化計算為 ，但 uA 與 S（x平均） 概念不同。

評價自己的試驗數據！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！

要評價自己的試驗數據，一般用置信區間和置信概率來描述

上面的推導中，置信概率均取了 68.3 %
置信區間為 （ x平均 - u ，x平均 + u ）
其中u由， u = √(uA^2 + uB^2)求得

！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！
你可以這樣寫：
根據測量，XXXXX的長度為 處在區間（ x平均 - u ，x平均 + u ）內，置信概率為 68.3 % 。
！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！
當然，這個區間是要算出來的啦，有點小麻煩 ……

有點長，不知您看完看懂沒有

ps：這里只寫了直接測量值的誤差估計，因為問題中的兩個都是直接測量值
要了解更多關於間接測量值的知識（無非就是求偏導加權平方和開根號的瑣事）
您可以上網找物理試驗的相關資料學習……

⑤ 跪求大學物理實驗總結啊。。。

大學物理實驗（設計性實驗）

實驗報告

指導老師：王建明

姓 名：張國生

學 號：20050233

學 院：信息與計算科學學院

班 級：05信計2班

重力加速度的測定

(中科軟體園www.4oa.com歡迎您投稿)

一、實驗任務

精確測定銀川地區的重力加速度

二、實驗要求

測量結果的相對不確定度不超過5%

三、物理模型的建立及比較

初步確定有以下六種模型方案：

方法一、用打點計時器測量

所用儀器為：打點計時器、直尺、帶錢夾的鐵架台、紙帶、夾子、重物、學生電源等.

利用自由落體原理使重物做自由落體運動.選擇理想紙帶，找出起始點0，數出時間為t的P點，用米尺測出OP的距離為h，其中t=0.02秒×兩點間隔數.由公式h=gt2/2得g=2h/t2，將所測代入即可求得g.

方法二、用滴水法測重力加速度

調節水龍頭閥門，使水滴按相等時間滴下，用秒錶測出n個（n取50—100）水滴所用時間t，則每兩水滴相隔時間為t′=t/n，用米尺測出水滴下落距離h，由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2.

方法三、取半徑為R的玻璃杯，內裝適當的液體，固定在旋轉台上.旋轉台繞其對稱軸以角速度ω勻速旋轉，這時液體相對於玻璃杯的形狀為旋轉拋物面

重力加速度的計算公式推導如下：

取液面上任一液元A，它距轉軸為x，質量為m，受重力mg、彈力N.由動力學知：

Ncosα-mg=0 （1）

Nsinα＝mω2x （2）

兩式相比得tgα=ω2x/g，又 tgα=dy/dx，∴dy=ω2xdx/g，

∴y/x=ω2x/2g. ∴ g=ω2x2/2y.

.將某點對於對稱軸和垂直於對稱軸最低點的直角坐標系的坐標x、y測出，將轉台轉速ω代入即可求得g.

方法四、光電控制計時法

調節水龍頭閥門，使水滴按相等時間滴下，用秒錶測出n個（n取50—100）水滴所用時間t，則每兩水滴相隔時間為t′=t/n，用米尺測出水滴下落距離h，由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2.

方法五、用圓錐擺測量

所用儀器為：米尺、秒錶、單擺.

使單擺的擺錘在水平面內作勻速圓周運動，用直尺測量出h（見圖1），用秒錶測出擺錐n轉所用的時間t，則擺錐角速度ω=2πn/t

擺錐作勻速圓周運動的向心力F=mgtgθ，而tgθ=r/h所以mgtgθ=mω2r由以上幾式得：

g=4π2n2h/t2.

將所測的n、t、h代入即可求得g值.

方法六、單擺法測量重力加速度

在擺角很小時，擺動周期為：

則

通過對以上六種方法的比較，本想嘗試利用光電控制計時法來測量，但因為實驗室器材不全，故該方法無法進行；對其他幾種方法反復比較，用單擺法測量重力加速度原理、方法都比較簡單且最熟悉，儀器在實驗室也很齊全，故利用該方法來測最為順利，從而可以得到更為精確的值。

四、採用模型六利用單擺法測量重力加速度

摘要：

重力加速度是物理學中一個重要參量。地球上各個地區重力加速度的數值，隨該地區的地理緯度和相對海平面的高度而稍有差異。一般說，在赤道附近重力加速度值最小，越靠近南北兩極，重力加速度的值越大，最大值與最小值之差約為1/300。研究重力加速度的分布情況，在地球物理學中具有重要意義。利用專門儀器，仔細測繪各地區重力加速度的分布情況，還可以對地下資源進行探測。

伽利略在比薩大教堂內觀察一個聖燈的緩慢擺動，用他的脈搏跳動作為計時器計算聖燈擺動的時間，他發現連續擺動的聖燈，其每次擺動的時間間隔是相等的，與聖燈擺動的幅度無關，並進一步用實驗證實了觀察的結果，為單擺作為計時裝置奠定了基礎。這就是單擺的等時性原理。

應用單擺來測量重力加速度簡單方便，因為單擺的振動周期是決定於振動系統本身的性質，即決定於重力加速度g和擺長L，只需要量出擺長，並測定擺動的周期，就可以算出g值。

實驗器材：

單擺裝置（自由落體測定儀），鋼捲尺，游標卡尺、電腦通用計數器、光電門、單擺線

實驗原理：

單擺是由一根不能伸長的輕質細線和懸在此線下端體積很小的重球所構成。在擺長遠大於球的直徑，擺錐質量遠大於線的質量的條件下，將懸掛的小球自平衡位置拉至一邊（很小距離，擺角小於5°），然後釋放，擺錐即在平衡位置左右作周期性的往返擺動，如圖2-1所示。

f =P sinθ

f

θ

T=P cosθ

P = mg

L

圖2-1 單擺原理圖

擺錐所受的力f是重力和繩子張力的合力，f指向平衡位置。當擺角很小時（θ<5°），圓弧可近似地看成直線，f也可近似地看作沿著這一直線。設擺長為L，小球位移為x，質量為m，則

sinθ=

f=psinθ=-mg =-m x （2-1）

由f=ma，可知a=- x

式中負號表示f與位移x方向相反。

單擺在擺角很小時的運動，可近似為簡諧振動，比較諧振動公式：a= =-ω2x

可得ω=

於是得單擺運動周期為：

T=2π/ω=2π （2-2）

T2= L （2-3）

或 g=4π2 （2-4）

利用單擺實驗測重力加速度時，一般採用某一個固定擺長L，在多次精密地測量出單擺的周期T後，代入（2-4）式，即可求得當地的重力加速度g。

由式（2-3）可知，T2和L之間具有線性關系， 為其斜率，如對於各種不同的擺長測出各自對應的周期，則可利用T2—L圖線的斜率求出重力加速度g。

試驗條件及誤差分析：

上述單擺測量g的方法依據的公式是(2-2)式,這個公式的成立是有條件的，否則將使測量產生如下系統誤差:

1. 單擺的擺動周期與擺角的關系，可通過測量θ<5°時兩次不同擺角θ1、θ2的周期值進行比較。在本實驗的測量精度范圍內，驗證出單擺的T與θ無關。

實際上，單擺的周期T隨擺角θ增加而增加。根據振動理論，周期不僅與擺長L有關，而且與擺動的角振幅有關，其公式為：

T=T0[1+( )2sin2 +( )2sin2 +……]

式中T0為θ接近於0o時的周期，即T0=2π

2．懸線質量m0應遠小於擺錐的質量m，擺錐的半徑r應遠小於擺長L，實際上任何一個單擺都不是理想的，由理論可以證明，此時考慮上述因素的影響，其擺動周期為：

3．如果考慮空氣的浮力，則周期應為：

式中T0是同一單擺在真空中的擺動周期，ρ空氣是空氣的密度，ρ擺錐 是擺錐的密度，由上式可知單擺周期並非與擺錐材料無關，當擺錐密度很小時影響較大。

4．忽略了空氣的粘滯阻力及其他因素引起的摩擦力。實際上單擺擺動時，由於存在這些摩擦阻力，使單擺不是作簡諧振動而是作阻尼振動，使周期增大。

上述四種因素帶來的誤差都是系統誤差，均來自理論公式所要求的條件在實驗中未能很好地滿足，因此屬於理論方法誤差。此外，使用的儀器如千分尺、米尺也會帶來儀器誤差。

實驗步驟

1．儀器調整：

本實驗是在自由落體測定儀上進行，故需要把自由落體測定儀的支柱調成鉛直。調整方法是：安裝好擺錘後，調節底座上的水平調節螺絲，使擺線與立柱平行。

2．測量擺長L

測量擺線支點與擺錐（因實驗室無擺球，用擺錐代替）質心之間的距離L。由於擺錐質心位置難找，可用米尺測懸點到擺錐最低點的距離L1，（測六次），用千分尺測擺錐的直徑d，（測六次），則擺長：

L=L1-d/2

3．測量擺動周期T

使擺錐擺動幅度在允許范圍內，測量擺錐往返擺動50次所需時間t50，重復測量6次，求出T= 。測量時，選擇擺錐通過最低點時開始計時，最後計算時單位統一為秒。

4．將所測數據列於表中，並計算出擺長、周期及重力加速度。

5．實驗數據處理

實驗數據記錄及處理

（1）試驗數據記錄

儀器誤差限:游標卡尺Δm=0.02mm,米尺Δm=1mm，電腦通用計數器Δm=0.0001ms。

次數
L1（cm）
擺 錐

高度d

(cm)
擺長

L=L1-d/2(cm)
50個

周期

t50(s)
周期T(s)
重力加速度

g(cm/s2)

1
101．23
2．786
99．86
100．3146
100．2425
9．808159×102

2
101．25
2．782
100．2129

3
101．28
2．784
100．3058

4
101．25
2．782
100．2402

5
101．27
2．786
100．1864

6
101．24
2．784
100．1953

平均
101．25
2．784
100．2425

（2）實驗數據處理

計算不確定度u(d),u(L1),u(T);

;

;

;

對g=4π2 根據合成不確定度的表達式有：

其中：

=

因此得 9.808159×102×0.0289%=0.28367 cm/s2

重力加速度的最後結果為

g=(9.808159×102±0.002) cm/s2 (p=68.3%)

E(g)=0.0289%

實驗注意事項：

1、擺長的測定中，擺長約為1米，鋼捲尺與懸線盡量平行，盡量接近，眼睛與擺錐最低點平行，視線與尺垂直，以避免誤差。

2、測定周期T時，要從擺錐擺至最低點時開始計時，並從最低點停止計時。這樣可以把反應延遲時間前後抵消，並減少人為的判斷位置產生的誤差。

3、鋼捲尺使用時要小心收放

4、為滿足簡諧振動的條件，擺角θ<50 ，且擺球應在1個平面內擺動。

附錄：

其實也可利用改變擺長，用作圖法測重力加速度

根據公式 T2= L

每改變擺長1次，測1次時間tn,每次改變長度不少於10cm,至少測6組數據。

根據所測數據，作T2－L圖線，圖解求出重力加速度。

五、參考文獻

《普通物理實驗》 南京大學出版社 畦永興 許雪芬 主編 2004.10

《大學物理實驗》 湖南大學出版社 王國棟主編 2002.8

《大學物理實驗》 高等教育出版社 成正維主編 2002.12

六、實驗總結

本次實驗歷時三周，從選題、准備實驗方案到確定實驗方案再到進行實驗、撰寫實驗報告每一步都不簡單，在這些過程中需要細心、耐心尤其是恆心。在選題時，因為同班同學都已選好，根據課程設計的要求，我只有兩個題目可供選擇：重力加速度的測定與電源特性的研究。相比之下，後者比較陌生，所以只有選擇了前者。大家似乎都以為重力加速度的測定實驗比較老、甚至有點老掉牙，其實我覺得不然。實驗是比較熟悉，但之前又有誰認認真真地做出來了？高中的實驗設備及知識條件下，大部分的人不可能比較精確的測定出重力加速度的結果。在科學研究中，永遠不存在老的問題。所以，選好題之後，我開始很認真地做。

因為只有認真，才能獲得精確的值。在給題方面，我覺得老師應該給些更貼近生活的題目，少給些以前學過的實驗，這樣可能更能激發學生的積極性。參考資料：http://www.4oa.com/bggw/sort02902/sort02954/184836.html

⑥ 請問，清華大學非物理專業普通物理實驗用的是哪本教材

普通物理內容包括：力學、熱學、電磁學、光學、原子物理學，但不包括」相對論「和專"量子力學"以及物理屬學的前沿內容。隨著科學的發展，「相對論"和"量子力學"以及物理學的前沿內容漸漸地進入了《普通物理學》。
為了區分一下，後來有了"大學物理"的提法。
現在，《普通物理學》和"大學物理學"就是同一門課，內容基本一樣。
講解了力和運動、剛體和流體的運動、相對論基礎、氣體動理論、熱力學基礎及靜止電荷的電場等普通物理學內容。

⑦ 大學物理實驗分為普通物理實驗有哪些

大學抄物理實驗報告 指導老師： 姓名： 學號： 學院： 班級： 重力加速度的測定 一、實驗任務 精確測定銀川地區的重力加速度 二、實驗要求 測量結果的相對不確定度不超過5% 三、物理模型的建立及比較 初步確定有以下六種模型方案

⑧ 大學普通物理實驗，根據實驗單上設計出《密度的測量》的實驗方案，要用提供的實驗儀器噢

提供的儀器有天平，燒杯，水，所以可以使用流體靜力稱衡法。分別用天平稱量玻璃在水中和在空氣中的重量，兩個的差值就是玻璃在水中收到的浮力，這個浮力和玻璃的密度有關。具體過程如圖

⑨ 有誰能幫我寫份大學物理實驗總結等著急用！！！！謝謝了！！！！！

大學物理實驗（設計性實驗）

實驗報告

指導老師：王建明

姓 名：張國生

學 號：20050233

學 院：信息與計算科學學院

班 級：05信計2班

重力加速度的測定

(中科軟體園www.4oa.com歡迎您投稿)

一、實驗任務

精確測定銀川地區的重力加速度

二、實驗要求

測量結果的相對不確定度不超過5%

三、物理模型的建立及比較

初步確定有以下六種模型方案：

方法一、用打點計時器測量

所用儀器為：打點計時器、直尺、帶錢夾的鐵架台、紙帶、夾子、重物、學生電源等.

利用自由落體原理使重物做自由落體運動.選擇理想紙帶，找出起始點0，數出時間為t的P點，用米尺測出OP的距離為h，其中t=0.02秒×兩點間隔數.由公式h=gt2/2得g=2h/t2，將所測代入即可求得g.

方法二、用滴水法測重力加速度

調節水龍頭閥門，使水滴按相等時間滴下，用秒錶測出n個（n取50—100）水滴所用時間t，則每兩水滴相隔時間為t′=t/n，用米尺測出水滴下落距離h，由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2.

方法三、取半徑為R的玻璃杯，內裝適當的液體，固定在旋轉台上.旋轉台繞其對稱軸以角速度ω勻速旋轉，這時液體相對於玻璃杯的形狀為旋轉拋物面

重力加速度的計算公式推導如下：

取液面上任一液元A，它距轉軸為x，質量為m，受重力mg、彈力N.由動力學知：

Ncosα-mg=0 （1）

Nsinα＝mω2x （2）

兩式相比得tgα=ω2x/g，又 tgα=dy/dx，∴dy=ω2xdx/g，

∴y/x=ω2x/2g. ∴ g=ω2x2/2y.

.將某點對於對稱軸和垂直於對稱軸最低點的直角坐標系的坐標x、y測出，將轉台轉速ω代入即可求得g.

方法四、光電控制計時法

調節水龍頭閥門，使水滴按相等時間滴下，用秒錶測出n個（n取50—100）水滴所用時間t，則每兩水滴相隔時間為t′=t/n，用米尺測出水滴下落距離h，由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2.

方法五、用圓錐擺測量

所用儀器為：米尺、秒錶、單擺.

使單擺的擺錘在水平面內作勻速圓周運動，用直尺測量出h（見圖1），用秒錶測出擺錐n轉所用的時間t，則擺錐角速度ω=2πn/t

擺錐作勻速圓周運動的向心力F=mgtgθ，而tgθ=r/h所以mgtgθ=mω2r由以上幾式得：

g=4π2n2h/t2.

將所測的n、t、h代入即可求得g值.

方法六、單擺法測量重力加速度

在擺角很小時，擺動周期為：

則

通過對以上六種方法的比較，本想嘗試利用光電控制計時法來測量，但因為實驗室器材不全，故該方法無法進行；對其他幾種方法反復比較，用單擺法測量重力加速度原理、方法都比較簡單且最熟悉，儀器在實驗室也很齊全，故利用該方法來測最為順利，從而可以得到更為精確的值。

四、採用模型六利用單擺法測量重力加速度

摘要：

重力加速度是物理學中一個重要參量。地球上各個地區重力加速度的數值，隨該地區的地理緯度和相對海平面的高度而稍有差異。一般說，在赤道附近重力加速度值最小，越靠近南北兩極，重力加速度的值越大，最大值與最小值之差約為1/300。研究重力加速度的分布情況，在地球物理學中具有重要意義。利用專門儀器，仔細測繪各地區重力加速度的分布情況，還可以對地下資源進行探測。

伽利略在比薩大教堂內觀察一個聖燈的緩慢擺動，用他的脈搏跳動作為計時器計算聖燈擺動的時間，他發現連續擺動的聖燈，其每次擺動的時間間隔是相等的，與聖燈擺動的幅度無關，並進一步用實驗證實了觀察的結果，為單擺作為計時裝置奠定了基礎。這就是單擺的等時性原理。

應用單擺來測量重力加速度簡單方便，因為單擺的振動周期是決定於振動系統本身的性質，即決定於重力加速度g和擺長L，只需要量出擺長，並測定擺動的周期，就可以算出g值。

實驗器材：

單擺裝置（自由落體測定儀），鋼捲尺，游標卡尺、電腦通用計數器、光電門、單擺線

實驗原理：

單擺是由一根不能伸長的輕質細線和懸在此線下端體積很小的重球所構成。在擺長遠大於球的直徑，擺錐質量遠大於線的質量的條件下，將懸掛的小球自平衡位置拉至一邊（很小距離，擺角小於5°），然後釋放，擺錐即在平衡位置左右作周期性的往返擺動，如圖2-1所示。

f =P sinθ

f

θ

T=P cosθ

P = mg

L

圖2-1 單擺原理圖

擺錐所受的力f是重力和繩子張力的合力，f指向平衡位置。當擺角很小時（θ<5°），圓弧可近似地看成直線，f也可近似地看作沿著這一直線。設擺長為L，小球位移為x，質量為m，則

sinθ=

f=psinθ=-mg =-m x （2-1）

由f=ma，可知a=- x

式中負號表示f與位移x方向相反。

單擺在擺角很小時的運動，可近似為簡諧振動，比較諧振動公式：a= =-ω2x

可得ω=

於是得單擺運動周期為：

T=2π/ω=2π （2-2）

T2= L （2-3）

或 g=4π2 （2-4）

利用單擺實驗測重力加速度時，一般採用某一個固定擺長L，在多次精密地測量出單擺的周期T後，代入（2-4）式，即可求得當地的重力加速度g。

由式（2-3）可知，T2和L之間具有線性關系， 為其斜率，如對於各種不同的擺長測出各自對應的周期，則可利用T2—L圖線的斜率求出重力加速度g。

試驗條件及誤差分析：

上述單擺測量g的方法依據的公式是(2-2)式,這個公式的成立是有條件的，否則將使測量產生如下系統誤差:

1. 單擺的擺動周期與擺角的關系，可通過測量θ<5°時兩次不同擺角θ1、θ2的周期值進行比較。在本實驗的測量精度范圍內，驗證出單擺的T與θ無關。

實際上，單擺的周期T隨擺角θ增加而增加。根據振動理論，周期不僅與擺長L有關，而且與擺動的角振幅有關，其公式為：

T=T0[1+( )2sin2 +( )2sin2 +……]

式中T0為θ接近於0o時的周期，即T0=2π

2．懸線質量m0應遠小於擺錐的質量m，擺錐的半徑r應遠小於擺長L，實際上任何一個單擺都不是理想的，由理論可以證明，此時考慮上述因素的影響，其擺動周期為：

3．如果考慮空氣的浮力，則周期應為：

式中T0是同一單擺在真空中的擺動周期，ρ空氣是空氣的密度，ρ擺錐 是擺錐的密度，由上式可知單擺周期並非與擺錐材料無關，當擺錐密度很小時影響較大。

4．忽略了空氣的粘滯阻力及其他因素引起的摩擦力。實際上單擺擺動時，由於存在這些摩擦阻力，使單擺不是作簡諧振動而是作阻尼振動，使周期增大。

上述四種因素帶來的誤差都是系統誤差，均來自理論公式所要求的條件在實驗中未能很好地滿足，因此屬於理論方法誤差。此外，使用的儀器如千分尺、米尺也會帶來儀器誤差。

實驗步驟

1．儀器調整：

本實驗是在自由落體測定儀上進行，故需要把自由落體測定儀的支柱調成鉛直。調整方法是：安裝好擺錘後，調節底座上的水平調節螺絲，使擺線與立柱平行。

2．測量擺長L

測量擺線支點與擺錐（因實驗室無擺球，用擺錐代替）質心之間的距離L。由於擺錐質心位置難找，可用米尺測懸點到擺錐最低點的距離L1，（測六次），用千分尺測擺錐的直徑d，（測六次），則擺長：

L=L1-d/2

3．測量擺動周期T

使擺錐擺動幅度在允許范圍內，測量擺錐往返擺動50次所需時間t50，重復測量6次，求出T= 。測量時，選擇擺錐通過最低點時開始計時，最後計算時單位統一為秒。

4．將所測數據列於表中，並計算出擺長、周期及重力加速度。

5．實驗數據處理

實驗數據記錄及處理

（1）試驗數據記錄

儀器誤差限:游標卡尺Δm=0.02mm,米尺Δm=1mm，電腦通用計數器Δm=0.0001ms。

次數
L1（cm）
擺 錐

高度d

(cm)
擺長

L=L1-d/2(cm)
50個

周期

t50(s)
周期T(s)
重力加速度

g(cm/s2)

1
101．23
2．786
99．86
100．3146
100．2425
9．808159×102

2
101．25
2．782
100．2129

3
101．28
2．784
100．3058

4
101．25
2．782
100．2402

5
101．27
2．786
100．1864

6
101．24
2．784
100．1953

平均
101．25
2．784
100．2425

（2）實驗數據處理

計算不確定度u(d),u(L1),u(T);

;

;

;

對g=4π2 根據合成不確定度的表達式有：

其中：

=

因此得 9.808159×102×0.0289%=0.28367 cm/s2

重力加速度的最後結果為

g=(9.808159×102±0.002) cm/s2 (p=68.3%)

E(g)=0.0289%

實驗注意事項：

1、擺長的測定中，擺長約為1米，鋼捲尺與懸線盡量平行，盡量接近，眼睛與擺錐最低點平行，視線與尺垂直，以避免誤差。

2、測定周期T時，要從擺錐擺至最低點時開始計時，並從最低點停止計時。這樣可以把反應延遲時間前後抵消，並減少人為的判斷位置產生的誤差。

3、鋼捲尺使用時要小心收放

4、為滿足簡諧振動的條件，擺角θ<50 ，且擺球應在1個平面內擺動。

附錄：

其實也可利用改變擺長，用作圖法測重力加速度

根據公式 T2= L

每改變擺長1次，測1次時間tn,每次改變長度不少於10cm,至少測6組數據。

根據所測數據，作T2－L圖線，圖解求出重力加速度。

五、參考文獻

《普通物理實驗》 南京大學出版社 畦永興 許雪芬 主編 2004.10

《大學物理實驗》 湖南大學出版社 王國棟主編 2002.8

《大學物理實驗》 高等教育出版社 成正維主編 2002.12

六、實驗總結

本次實驗歷時三周，從選題、准備實驗方案到確定實驗方案再到進行實驗、撰寫實驗報告每一步都不簡單，在這些過程中需要細心、耐心尤其是恆心。在選題時，因為同班同學都已選好，根據課程設計的要求，我只有兩個題目可供選擇：重力加速度的測定與電源特性的研究。相比之下，後者比較陌生，所以只有選擇了前者。大家似乎都以為重力加速度的測定實驗比較老、甚至有點老掉牙，其實我覺得不然。實驗是比較熟悉，但之前又有誰認認真真地做出來了？高中的實驗設備及知識條件下，大部分的人不可能比較精確的測定出重力加速度的結果。在科學研究中，永遠不存在老的問題。所以，選好題之後，我開始很認真地做。

因為只有認真，才能獲得精確的值。在給題方面，我覺得老師應該給些更貼近生活的題目，少給些以前學過的實驗，這樣可能更能激發學生的積極性。