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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划大学物理预习报告(共9篇)大学物理实验预习报告实验一密度测量密度是物体的属性之一，实验测定固体密度需要进行长度和质量的测量。长度和质量是基本物理量，其测量原理和方法在其他测量仪器中也常常有体现，如游标和螺旋测微的原理等。测量长度的量具，常用较简单的有米尺、游标卡尺和螺旋测微器。这三种量具测量的范围和准确度各不相同，须视测量的对象和条件加以选用。当长度在10?3cm以下时，需用更精密的长度测量仪器或者采用其他的方法来测量。测量物体质量时，需使用天平。天平是物理实验中常用的基本仪器。我们
2、将通过对物体密度的测量来学习使用长度和质量的测量仪器，掌握它们的构造特点、规格性能、读数的原理和规则、使用方法及维护知识等，并注意在以后的实验中恰当的选择使用。【实验目的】1、掌握游标卡尺、螺旋测微器及天平的测量原理和使用方法。2、掌握直接测量量和间接测量量的数据处理方法。【实验仪器】游标卡尺、螺旋测微器、分析天平、待测圆柱体。【实验原理】圆柱体密度计算公式如式所示。?m4m?V?D2H式中，m为圆柱体质量；V为体积；H为高；D为直径。只要直接测出D、H、m，即可间接确定?。式适用于质量均匀分布的圆柱体。但由于被测试件加工上的不均匀，必然会给测量带来系统误差。由于加工的不均匀是随机的，所以可以
3、用处理随机误差的方法来减小这种具有随机性质的系统误差，即在试件的不同位置多次测量取平均值的方法来处理。液体密度计算公式如式所示。m待测液体?待测液体?m水?水?待测液体?m待测液体?水m水液体密度的测量采用比重瓶法，即使用两个同体积的比重瓶，一个比重瓶中装入水，另外一个比重瓶中装入待测液体。分别利用天平称出两者以及未装入液体之前空比重瓶的质量，代入式中即可求出待测液体的密度，其中水的密度为已知条件。1.游标卡尺如图1所示，游标卡尺有两个主要部分，一条主尺和一个套在主尺上并可以沿它滑动的副尺。游标卡尺的主尺为毫米分度尺，当下量爪的两个测量刀口相贴时，游标上的零刻度应和主尺上的零位对齐。如果主尺的
4、分度值为a，游标的分度值为b，设定游标上n个分度值的总长与主尺上分度值的总长相等，则有nb?(n?1)a图1游标卡尺示意图主尺与副尺每个分度值的差值即游标尺的分度值，也就是游标尺的精度：a?b?a?(n?1)aa?nn常用的三种游标尺有n?10,20,50,即精度各为、。游标尺的读数方法是：先读出游标零线以左的那条线上毫米级以上的读数L0，即为整数值；然后再仔细找到游标尺上与主尺刻线准确对齐的那一条刻线，数出这条刻线是副尺上的第k条，则待测物的长度为L?L0?k?图2是n?50分度游标卡尺的刻度及读数举例。图上读数：L?L0?k?12?an图2游标卡尺读数示意图螺旋测微器如图3所示，螺旋测微器
5、是在一根测微螺杆上配一螺母套筒，上有分度的标尺。测微螺杆的后端连接一个有50个分度的微分套筒，螺距为50mm。当微分套筒转过一个分度时，测微螺杆就会在螺母套筒内沿轴线方向改变。也就是说，螺旋测微器的精密度是。由此可见，螺旋测微器是利用螺旋的旋转运动，将测微螺杆的角位移转变为直线位移的原理实现长度测量的量具。图3螺旋测微器示意图在使用螺旋测微器时，应该检查零线的零位置，当螺杆的一端与测砧相接触时，往往会有系统误差，所以必须先记下螺旋测微器的初读数z0，根据不同情况z0有正负之分。测量时将物体放在测砧和螺杆端面之间，转动测力装置，至听到“咯咯”的响声为止，两端面已与待测物紧密接触。从毫米分度尺上读
6、出大于的部分，以上的部分从微分筒边缘刻度盘上对准基准线处读出，同时要估读出级。则待测物的实际长度为L?z?z0。螺旋测微器读数例如图4所示。L=图4螺旋测微器的读数示意图螺旋测微器实际上是实验方法中机械放大法的一种应用。假设微分套筒刻度部分的周长为50mm，刻了50个刻度，则分度值为1mm的弧长。测量时当测微螺杆位移时，在微分套筒上相应变化为1mm，于是微小位移被放大，放大倍数为F?Dh?50mm?100。因此，这种装置使测量精度提高了100倍，这种方法称为螺旋放大法。凡采用螺旋测微装置的仪器，如读数显微镜、测量显微镜、迈克耳孙干涉仪等在测量部分中都采用了这种螺旋放大法。分析天平图5是TG-6
7、28A型分析天平结构图。横梁；，支点刀承；.支力销；，平衡螺母；.托翼；1螺旋脚；12骑码执手；，吊耳；，称盘；.托盘螺母；.制动旋钮；，垫脚；113指针；14标牌图5TG-628A型分析天平结构图和天平配套使用的是一套级等砝码，其中最小质量的砝码为1mg，天平还设有骑码操纵装置，能搬动骑码正确安放在天平衡量刻度尺上。横梁上以中间为零，两侧各有10个槽口，在010mg以内的质量变化，都可以通过骑码执手进行调节，使用天平应注意以下几点：1）调水平的螺旋脚，使水准器的水泡移到中心以保证支柱铅直；2）空载支起横梁，观察指针摆动情况，若指针不在零点或左右摆动格数不相等，应马上将横梁制动，再调节平衡螺母
8、。反复几次观察调节，直到调准零点。【实验步骤】1.用游标卡尺，在圆柱体的不同位置测出高H。2.利用游标卡尺测出圆柱体的直径D。3.按要求正确调节天平，称出圆柱体的质量m。4.按要求正确调节天平，称出空瓶质量m瓶、m水、m待测液体。5.所测数据和各仪器的精度都记入自己设计的记录表格中。6.利用所测数据求出固体密度与液体密度，并进行相应的数据处理。【数据记录与处理】1、根据表1、2进行数据记录表1固体密度的测量表2液体密度的测量2、固体密度的计算a、计算各量的平均值D、H、m、。b、测定不确定度的估算：2211(D?D)S?(H?H)，?iHin?1n?1uD?，uH?,um?3mgSD?D?22
9、22SD?uD,?H?SH?uH,?m?um?(?mm)2?4(?DD)2?(?HH)2?100c、结果表示为：?3、液体密度的计算?，E?结果表示为：?盐水?盐水?盐水，E?盐水盐水?100%【注意事项】1.利用天平称物体时，砝码和物体放在各放到盘的中心处，需增加或减少砝码必须使用镊子。2.取或放物体和砝码，移动游码或调节零点时，都应将横梁制动，以免损坏支点刀承上的刀口。3.称衡完毕要检查横梁是否放下，盒中砝码和镊子是否齐全。4.比重瓶为玻璃器皿，使用时注意轻拿轻放。【思考题】1.如何用天平来测量不规则物体的密度？2.铅板长约10cm，宽约5cm，厚约1mm，其中有5mm左右的圆孔两个，为使
10、其体积的测量结果有四位数，应选用什么测量仪器？大学物理实验预习报告一.实验目的:a.用伸长法测量金属丝的杨氏模量b.用光杠杆测量长度的微小变化c.用逐差法处理数据二.实验仪器:杨氏模量测定仪，米尺，砝码，待测金属丝，游标卡尺，千分尺等。三.实验原理:1.测定金属丝的杨氏模量设金属丝的原长L，横截面积为S，沿长度方向施力F后，其长度改变L，则金属丝单位面积上受到的垂直作用力F/S称为正应力，金属丝的相对伸长量L/L称为线应变。实验结果指出，在弹性范围内，由胡克定律可知物体的正应力与线应变成正比，即E称为该金属的杨氏模量.由此可得:在上式中,F,S和L都比较容易测量,L是一个很小的长度变化.实验装
11、置的主要部分是为了解决测量这个微小的长度变化。2.光杠杆测量微小长度变化尺读望远镜和光杠杆组成如图2所示的测量系统。光杠杆系统是由光杠杆镜架与尺读望远镜组成的。光杠杆结构见图2所示，它实际上是附有三个尖足的平面镜。三个尖足的边线为一等腰三角形。前两足刀口与平面镜在同一平面内，后足在前两足刀口的中垂线上。尺读望远镜由一把竖立的毫米刻度尺和在尺旁的一个望远镜组成。将光杠杆和望远镜按图所示放置好，按仪器调节顺序调好全部装置后，就会在望远镜中看到经由光杠杆平面镜反射的标尺像。设开始时，光杠杆的平面镜竖直，即镜面法线在水平位置，在望远镜中恰能看到望远镜处标尺刻度s1的象。当挂上重物使细钢丝受力伸长后，光
12、杠杆的后ff脚尖f1随之绕后脚尖23下降L，光杠杆平面镜转过一较小角度?，法线也转过同一角度?。根据反射定律，从s1处发出的光经过平面镜反射到s2。由光路可逆性，从s2发出的光经平面镜反射后将进入望远镜中被观察到。望远记s2s1=n.由图2可知?Lb?tan?Dtan?式中，b为光杠杆常数；?D为光杠杆镜面至尺读望远镜标尺的距离由于偏转角度很小，即Lb，nD，所以近似地有?L?b，则由上式可知，微小变化量L可通过较易准确测量的b、D、l间接求得。实验中取Db，光杠杆的作用是将微小长度变化L放大为标尺上的相应位置变化2Dn，L被放大了b倍。经变形有：通过上式便可算出杨氏模量E。上面推导过程可知，
13、上式成立的条件中包括有不超过金属丝的弹性限度，实验中F不能过大。四实验内容与步骤一、杨氏模量测定仪的调整1.调节杨氏模量测定仪三角底座上的调整螺钉，使支架、细钢丝铅直，使平台水平。2.将光杠杆放在平台上，两前脚放在平台前面的横槽中，后脚放在钢丝下端的夹头上适当位置，不能与钢丝接触，不要靠着圆孔边，也不要放在夹缝中。二、光杠杆及望远镜镜尺组的调整1.将望远镜放在离光杠杆镜面约为处，并使二者在同一高度。调整光杠杆镜面与平台面垂直，望远镜成水平，并与标尺竖直，望远镜应水平对准平面镜中部。2.调整望远镜(1)(1)移动标尺架和微调平面镜的仰角，及改变望远镜的倾角。使得通过望远镜筒上的准心往平面镜中观察
14、，能看到标尺的像；(2)(2)调整目镜至能看清镜筒中叉丝的像；(3)(3)慢慢调整望远镜右侧物镜调焦旋钮直到能在望远镜中看见清晰的标尺像，并使望远镜中的标尺刻度线的像与叉丝水平线的像重合；(4)(4)消除视差。眼睛在目镜处微微上下移动，如果叉丝的像与标尺刻度线的像出现相对位移，应重新微调目镜和物镜，直至消除为止。3.试加八个砝码，从望远镜中观察是否看到刻度，若无，应将刻度尺上移至能看到刻度，调好后取下砝码。三、测量采用等增量测量法1.加减砝码。先逐个加砝码，共八个。每加一个砝码(1kg)，记录一次标尺的位置ni；然后/nnniii依次减砝码，每减一个砝码，记下相应的标尺位置。2.测钢丝原长L。用钢卷尺或米尺测出钢丝原长L。3.测钢丝直径d。在钢丝上选不同部位及方向，用螺旋测微计测出其直径d，重复测量三次，取平均值。4.测量并计算D。从望远镜目镜中观察，记下分划板
