基 础 实 验
学生学习大学物理实验是一个逐步深入的过程,首先要注意培养实验习惯,了解实验进程和实验方法。对实验的兴趣和重视程度,主要取决于学生的态度,学生必须自始至终持有耐心,并且认识到每一个实验都是用来达到某些实验目的的。
实验一~三是力学实验,实验四和实验五是热学实验,实验六是声学实验。通过实验学会常用仪器的构造原理、性能和操作方法。在力学实验、热学实验、声学实验中要巩固不确定度和有效数字的应用。
电磁学是现代科学技术的主要基础之一,在此基础上发展起来的电工技术、电子技术不仅广泛应用于农业、工业、通信、交通、国防、科学技术研究各个领域,而且已经深入到家用设备。掌握电磁学基本方法已成为各学科领域的基本要求。电磁学实验包括基本电磁量测量方法以及电磁测量仪器仪表的工作原理和使用方法两部分。电磁测量可以实现电磁量和电路元件特性的测量,还可以通过各种传感器将各种非电量转换为电量进行测量。电磁量测量的优点特别适用于迅变和动态过程的测试和记录。电磁量测量特点:①测量精度高;②仪器灵敏度高;③响应快;④测量范围宽;⑤可实现自动化测量;⑥非电量通过各种传感器转换为相应的电量进行测量。电磁量测量内容:①电磁量的测量,如电压、电流、功率、介电常数、电导率、磁感应强度、磁导率等;②信号特性的测量,如频率、周期、相位、波形等;③电路元件参数测量,电阻、电容、电感、Q 值等;④各种非电量(如重力、压力、位移、速度、温度等)通过各种传感器转换为电学量进行测量。电磁量测量方法:如模拟法、比较法、直接法、补偿法和非电量的电测法在电磁测量中常常用到,在物理实验中要注意这些基本方法的学习和应用。实验七~十二,实验二十一~二十四,实验二十七~二十八,实验三十都是电磁学实验。
实验十三~十六是光学实验,实验十七、实验二十、实验三十一和实验三十二也要用到许多光学仪器。光学仪器具有精密度高、损坏后不易复原等特点,所以光学实验对同学的实验技能提出了更高的要求,实验过程中尤其要注意对光学元件和仪器的正确使用和维护。通常光学元件大多是由光学玻璃制成的,其光学表面大多经过精密的研磨和抛光,有时为了提高其反射率和折射率,在其表面还镀有薄膜,而其机械性能和化学性能可能很差,所以在使用过程中必须遵循下列基本的规则:①必须了解仪器的操作和使用方法后方可使用;②轻拿轻放,特别要防止摔落,不使用的光学元件应随时放入专用盒内;③切忌用手触摸元件的光学表面,如必须用手拿光学元件时,只能接触其磨砂面;④光学元件表面上如有灰尘,用专用的干燥脱脂棉轻轻拭去或用橡皮球吹掉;⑤光学表面上若有轻微的污痕或指印,用清洁的镜头纸轻轻拂去;⑥调整光学仪器时,要耐心细致,动作要轻、慢,严禁盲目操作;⑦仪器用毕应放回盒内或加罩。光学测量中另一个经常遇到的问题是“视差”的消除。这里的“视差”指的是物体经物镜成的像和十字叉丝平面不重合所引起的读数误差,消除的方法是稍稍调节像或标尺的位置,并同时微微晃动眼睛观察,直到它们之间无视差后方可进行测量。光学实验中经常要用一个或多个透镜成像。为了获得质量好的像,必须进行共轴调节:使各个透镜的主光轴重合(即共轴)并使物体位于透镜的主光轴附近。此外透镜成像公式中的物距、像距等都是沿主光轴计算长度的,为了测量准确,必须使透镜的主光轴与带有刻度的标尺平行。