大学物理实验论文

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大学物理实验论文 -------实验心得与体会 通过这个学期的大学物理实验，我体会颇深。首先，我通过做实验了解了许多实验的基本原理和实验方法，学会了基本物 理量的测量和不确定度的分析方法、基本实验仪器的使用等；其次，我已经学会了独立作实验的能力，大大提高了我的动手能力和思维能力以及基本操作与基本技能的训练，并且我也深深感受到做实验要具备科学的态度、认真态度和创造性的思维。下面就我所做的实验我作了一些总结和体会。自从我第一次上物理实验课的时候我就深深地感觉到物理实验的重要性，因此我每次上课都能全身心地听课，比如说第一 次的不确定度等我就比班上其他同学学的要好一点，基本上学会了不确定度的每一步计算、回归直线的绘h制以及有效数字的保留等，这也为我以后的实验数据处理带来了极大的方便。

图1是交流电桥的原理线路。

它与直流单电桥原理相似。在交流电桥中，四个桥臂一般是由交流电路元件如电阻、电感、电容组成；电桥的电源通常是正弦交流电源；交流平衡指示仪的种类很多，适用于不同频率范围。频率为200Hz以下时可采用谐振式检流计；音频范围内可采用耳机作为平衡指示器；音频或更高的频率时也可采用电子指零仪器；也有用电子示波器或交流毫伏表作为平衡指示器的。本实验采用高灵敏度的电子放大式指零仪，有足够的灵敏度。指示器指零时，电桥达到平衡

交流电桥的设计】 本实验采用独立的测量元件，既可设计一个理论上能平衡的桥路类型，又可设计一个理论上不能平衡的桥路类型，以验证交流电桥的工作原理。 交流电桥的四个桥臂，要按一定的原则配以不同性质的阻抗，才有可能达到平衡。根据前面的分析，满足平衡条件的桥臂类型，可以有许多种。设计一个好的实用的交流电桥应注意以下几个方面： （1）桥臂尽量不采用标准电感。由于制造工艺上的原因，标准电容的准确度要高于标准电感，并且标准电容不易受外磁场的影响。所以常用的交流电桥，不论是测电感和测电容，除了被测臂之外，其它三个臂都采用电容和电阻。 （2）尽量使平衡条件与电源频率无关，这样才能发挥电桥的优点，使被测量只决定于桥臂参数，而不受电源的电压或频率的影响。有些形式的桥路的平衡条件与频率有关，这样，电源的频率不同将直接影响测量的准确性。 （3）电桥在平衡中需要反复调节，才能使幅角关系和幅模关系同时得到满足。通常将电桥趋于平衡的快慢程度称为交流电桥的收敛性。收敛性愈好，电桥趋向平衡愈快；收敛性差，则电桥不易平衡或者说平衡过程时间要很长，需要测量的时间也较长。电桥的收敛性取决于桥臂阻抗的性质以及调节参数的选择。所以收敛性差的电桥，由于平衡比较困难也不常用。 当然，出于对理论验证的需要，我们也可以组建自己需要的各种形式的交流电桥.下面附上几种交流电桥的图和解说 2． 交流电桥的平衡调节 由于交流电桥总有两个平衡条件需要同时满足，因此在各臂的参量中至少要有两个可以

4 调节的参量，只有这两个被调节的参量同时达到平衡的数值，指零器才能指在0点。然而实际上调节交流电桥时，总是首先固定其中一个参量，调节另一个参量，在这样的调节过程中，每次只能通过指零器的电流(电压)达到最小值，然后再将第一个参量固定在此数值来调节另一个参量。如果被固定的第一个参量数值不是平衡值，调节第二个参量时也不能使电桥达到完全平衡，而只能使指示器的电压达到新的最小值，为了将电桥调到完全平衡，必须反复调节这两个参量，逐次逼近平衡，可见交流电桥平衡的调节，要比惠斯通电桥的调节复杂得多。调节交流电桥平衡应注意如下几个问题： ⑴ 事先设法知道待测元件的大概数值，根据平衡公式选定调节参量的数值，务使电桥从开始起就不至于远离平衡。 ⑵ 用电桥测量时，往往总是分粗测和精测两步完成。粗测的目的是知道待测元件数值的大致范围，精测的目的是选择合适的元件和数值，确保各量的精度，从而保证最终结果的准确度。 ⑶ 分


步调，反复调，在每一步中抓住主要问题。例如测电容时，由于一般电容器的损耗电阻Rc都比较小（标准电容的损耗电阻几乎为零）所以一开始R2可取零，这时虽然Rc的表达式得不到满足，但是偏离也不大，而Cx的表达式尽可能得到满足，当指示器中的示数已达到一个极小值，再调节R2使指示器的示数又一次达到极小值。如此反复调下去，使电桥一步步更接近平衡，直到指示器的示数无法再小为止。电桥就达到了平衡。测电感时调节平衡步骤原则上与上相同。

总而言之，大学物理实验具有非常重要的意义。首先，物理概念的建立、物理规律的发现依赖于物理实验，是以实验为基础的，物理学作为一门科学的地位是由物理实验予以确立的；其次，已有的物理定律、物理假说、物理理论必须接受实验的检验，如果正确就予以确定，如果不正确就予以否定，如果不完全正确就予以修正。例如，爱因斯坦通过分析光电效应现象提出了光量子；伽利略用新发明的望远镜观察到木星有四个卫星后，否定了地心说；杨氏双缝干涉实验证实了光的波动假说的正确性。可以说，物理学的每一次进步都离不开实验。这对我们大学生来说也是非常重要的，尤其是对将来所从事的实际工作所需要具备的独立工作能力和创新能力等素质来讲，也是十分必要的，这是大学物理理论课不能做到，也不能取代的。

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