大学物理实验讲义 - 图文

实验2 物质密度的测量

阻的变化再转化为电压或电流的变化。最常用的测量电路为电桥电路。

为了消除电桥电路的非线性误差，通常采用非平衡电桥进行测量。 3．用标准砝码测量应变式传感器的压力特性，计算其灵敏度。

① 按顺序增加砝码的数量（每次增加20g），测传感器的输出ΔU； ② 再逐一减砝码，记下输出电压； ③ 用逐差法求出传感器的灵敏度s s＝ΔU／Δm (mV/g)

④测量传感器电源电压E与电桥输出电压ΔU的关系，作E－U0关系曲线。 4.电子秤的设计

用连接线将V01输出端与放大器输入端相连,加标准砝码测量放大器输出端的电压ΔV02,调节Rw2标定电子称. 5.物质密度的测量

用游标卡尺和螺旋测微计测量的物质体积V,用传感器测量物质的质量m,密度

??mV

[实验内容]

1、 压力传感器的压力特性的测量：

①、 将传感器输出电缆I线接入实验仪电缆座I，测量选择置于内测20mV（或200mV）.接通电源，调节工作电压为8V, 按顺序增加砝码的数量（每次增加20g）至200g，分别测传感器的输出电压求灵敏度s。

②、 改变工作电压分别为9V、10V、11V、12V、13V、14V，重复①步的测量，测量传感器电源电压E与电桥输出电压ΔU的关系，作E－ΔU关系曲线。 2、 电子秤的设计

①、 用连接电缆将实验仪与设计性实验模板连接起来，传感器输出电缆也接入实验模板，工作电压为12V,测量选择置于外测200mV（或20mV），用连接线将V01输出端与测量输入相连，调节Rw1使输出电压为0V.

②、 用连接线将V01输出端与放大器输入端相连,加标准砝码100g测量放大器输出端的电压V02,调节Rw2使放大器输出端的电压V02为100.0mV(即1mV为1g).如果不能调节到相应的电压，可适当调节工作电源。

③、 加标准砝码150g测量放大器输出端的电压V02应为150.0 mV，否则微调Rw2使放大器输出端的电压V02为150.0mV。

④、 重复①、②、③步使放大器输出端的电压V02偏差最少。 3、物质密度的测量

用游标卡尺和螺旋测微计测量的物质体积V,用传感器和实验模板组成的电子

秤测量物质的质量m,密度??m

V

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实验3 气轨上的实验

实验3 气轨上的实验

气垫导轨是为了减小摩擦力而设计的仪器，当压缩空气从导轨的小孔喷出时，在导轨的表面与滑块之间形成一层很薄的“气垫”，将滑块浮起，使滑块在导轨上作近似无摩擦的运动，这样就减小了力学实验中摩擦力带来的误差，提高了实验准确虞，使实验值接近理论值。近年来，气垫技术在交通运输、机械等工业部门得到了～些实际应用、例如气垫船、飞机气垫起落架和气垫轴承等。

[实验要求]

l、掌握气垫导轨的使用与维护。 2、了解电脑通用计数器的使用方法。

[实验目的]

验证碰撞过程中的动量守恒定律。

[实验仪器与用具]

气垫导轨、滑块(两块)、气源、数字毫秒计 l、气垫导轨

导轨由一根平直、光滑的三角形空心铝合金材料做成。如图l所示。

导轨一端密封，另～端装有进气孔，在管腔两个侧面上，均匀开有许多小孔，当压缩空气从进气孔进入管腔后，就从这些小孔喷出高速气流。在导轨两端装有缓冲弹簧，在导轨上还装有供凋水平用的底脚螺丝。

2、滑块

滑块由长约20cm的铝角做成，其内表面与导轨的上表面精确吻合。当导轨的喷气小孔喷气时，在滑块与导轨同形成很薄的气垫，滑块就“悬浮”在气垫上，可以自由滑动。滑块两端装有缓冲弹簧。滑块上还装有用来测量时间间隔的挡光片(或挡光杆)。

图l A、B：光电门 C：滑块 D：气垫导轨 E：进气孔

F：电脑避用计数器 G、G：底脚螺旋

3、光电门

导轨上可安放两个光电门，它由聚光灯泡和光敏二极管组成。光敏二极管和数字毫秒计相连，利用光敏管受光照和不受光照时电阻的变化，产生电脉冲来控制计时器“计”和“停”，

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实验3 气轨上的实验

进行计时。光电门在导轨上的位置，由定位窗指针的位置读出。

4、MUJ—6B电脑通用计数器 (l)其前后板面如下图所示

(前面面板图)

Pl光电门插口 P2光电门插口

(背后面板图)

电源开关 电源插座

(2)动能、作用、操作与选择 三个按键的功能：

功能选择复位键：用于五种功能的选择及取消显示数据、复位。

数值转换键：用于挡光片宽度设定、筒谐运动周期值的设定，测量单位的转换。 数值提取键：用于提取你已存人的实验数据。 使用、操作：(光电门组装请看附图) 开机前接驳好电源。

根据实验的需要、选取所需光电门的数量，将光电门线插入P1、P2：插口(注意一定要接驳可靠)。

按下电源开关。按功能选择复位键，选择你所需要的功能。注：当光电门没遮光时每按键一次转换一种功能，发光管显示功能。

当每次开机时，挡光片宽度会自动设定为1.0cm，周期自动设定为lO次。以上数据如重新设置将保留到关电源。

当选择计时、加速度或碰撞功能时．按下数值转换键小于1.5秒时，测量数值自动在ms、cm/s、cms2。之间改变显示供你选择。

按下数值转换键大于1.5秒将提示已设定挡光片的宽度(1.0cm显示1.0，0cm显示3.0)，此时如有已完成的实验数据可保持，按数值转换键不放、可重新选择你所需要的挡光片宽度，前面所保持的实验数据被清除。确认到你选用的挡光片宽度放开此键即可。

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实验3 气轨上的实验

注：使用挡光片宽度粤选定挡光片宽度数值应相符，否则显示ms时正确，转换成时cm/s、cms2将是错误的。

当功能选择周期(T)时，按上述方法设定你所需要的周期数值。 数值提取键：

做完实验后数据自动存人，当存储器存满后实验数据不再存入。可取出前几次实验值、具体方法在实验与操作中介绍。取完数据后还要做实验，请按一下功能选择复位键。 清除记忆值可用如下方法：

改变实验功能。

改变挡光片设定的宽度。

在按数值提取键后。数据未被全部取出时按动功能选择复位键。 实验与操作

请注意实验开始确认你所使用的挡光片与本机设定的挡光片宽度应相等。仅显示时间可忽略此项操作。

计时：测量P1或P2两次挡光时间间隔及滑块通过P1、P2两只光电门的速度。 将光电门连接线接驳可靠。

按下功能选择复位键，设定在计时功能。

让带有凹形挡片的滑行器通过光电门。即可显示你所器要的测量数据。 此项实验可连续测量。

本仪器可以记忆前20次的测量结果，按数据提取键将显示E1(提示第一次测量)，然后显示测量数据、再显示E2??。全都数据显示完后将显示按数值提取键的测量值。如只想看第10次测量数据按下数值提取健将显示E1，E2??E10放开按键即显示你所需要数据。

加速度(a)：测量滑块通过每个光电门的速度及通过相邻光电门的时间或这段路程的加速度a。

将你选择的2—4个光电门接驳可靠。 按功能选择复位键、设定在加速度功能。 让带凹形党姥韵滑行器通过光电门。 本机会循环显示下列数据：

1 第一个光电门

33333 第一个光电门测量值 2 第二个光电门

33333 第二个光电门测量值 l一2 第一至第二光电门

33333 第一至第二光电门测量值

注：如接驳3个或4个光电门时、将继续显示3，2—3，4，3—4，段的测量值。本机具有保护功能，只有按下功能选择复位键方可选择下一次测量。

本仪器除显示本次实验数据还可：

记忆存储2只光电门4次实验测量数据。 3—4只光电门；2次实验测量数量。

2只光电门3次实验加3只光电门1次实验的测量数据。 3只光电门2次实验加2只光电门￡次实验的测量数据。 清除记忆存储的方法(请看前面有关章节)。 碰撞(S2)：等质量、不等质量碰撞。 O将P1、P2各接一只光电门。

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