第一篇:大學(xué)物理萬用表和惠斯登電橋使用實(shí)驗(yàn)報(bào)告
萬用 表和 惠斯登電橋的使用
萬用表即萬用電表,它是電學(xué)最常用的一種測(cè)量?jī)x器,它不僅可以測(cè)量交流和直流電壓,還可以測(cè)量直流電流和電阻,一表多能,掌握萬用表的使用方法是電學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本要求之一。電橋也是一種常用的電學(xué)測(cè)量?jī)x器,其原理是比較法,因而具有靈敏度高和使用方便的特點(diǎn)。利用電橋不僅可以測(cè)量電阻、電容和電感等電學(xué)量,還可以將溫度、壓力等非電量以電量的形式測(cè)量出來,因此應(yīng)用十分廣泛。在各種電橋中,惠斯登電橋是一種最基本的電橋,本實(shí)驗(yàn)以惠斯登電橋?yàn)榛A(chǔ),采用交換法和代替法精密測(cè)量電阻,同時(shí)學(xué)習(xí)萬用表的使用方法。
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.掌握萬用表的正確使用方法。
2.掌握惠斯登電橋的原理和測(cè)量方法。
3.了解代替法和交換法的測(cè)量原理。
二、實(shí)驗(yàn)儀器 標(biāo)準(zhǔn)電阻箱兩個(gè)、滑線變阻器兩個(gè)、電流表、靈敏度達(dá)到 10-9 A 的數(shù)字式檢流計(jì)、數(shù)字式萬用表、直流穩(wěn)壓電源。
三、實(shí)驗(yàn)原理 萬用表的原理和使用方法見第二章的相關(guān)章節(jié).惠斯登電橋的原理如圖 4-7-1 所示,它是由四個(gè)電阻 R 1、R 2、R 0 和 R x 連接而成的四邊形,每一邊稱為電橋的一個(gè)橋臂,四邊形的兩個(gè) AB、CD 對(duì)角分別與電源 E 和電流表 G 相連。所謂橋的意思是指電流表 G 跨接 CD,其作用是將橋的兩個(gè)端點(diǎn) C 和 D 的電位進(jìn)行比較。當(dāng) C、D 的電位相等時(shí)稱為電橋平衡,此時(shí),電流表 G 中無電流通過。
圖 4-7-1
惠斯登電橋示意圖
圖 4-7-2 實(shí)際電橋測(cè)量回路示意圖
本實(shí)驗(yàn)的兩臂 R 1、R 2 由滑線變阻器 H 1 以滑動(dòng)頭為分界點(diǎn)的兩邊電阻構(gòu)成,R x、R 0 分別代表未知電阻和標(biāo)準(zhǔn)電阻箱的標(biāo)稱阻值。為了限制電路的電流,電源要通過另一個(gè)滑線變阻器 H 2 再與電橋相連。當(dāng)電阻箱的阻值 R 0 為一定時(shí),通過滑動(dòng) H 1 的滑動(dòng)頭使電橋平衡,這時(shí)電路滿足如下關(guān)系
DB CB AD ACU U U U ? ? ,(4-7-1)
根據(jù)歐姆定律可得2 0 0 1 1, , , R I U R I U R I U R I UDB CB AD x x AC? ? ? ?
(4-7-2)將(4-7-2)式各式代入(4-7-1)式得:
2 0 0 1 1, R I R I R I R Ix x? ?
(4-7-3)比較上面兩式并考慮電橋平衡時(shí),2 1 0 ,I I I I x ? ?,得
021RRRR x ?
(4-7-4)由式(4-7-4)可知,如果知道 R 1、R 2 和 R 0 的阻值,未知電阻 R x 便可計(jì)算出來。由于 R 1、R 2 阻值的精確性影響未知電阻阻值的精確性,本實(shí)驗(yàn)不是直接將 R 1、R 2、R 0 的阻值代入式(4-7-4)計(jì)算未知電阻 R x,而是采用代替法和交換法獲得未知電阻的阻值,這樣可以不考慮R 1、R 2 阻值的精確性對(duì)未知電阻阻值的影響,也可以避免測(cè)量電路的系統(tǒng)誤差對(duì)未知電阻阻值的影響。
1.代替法
在上述電橋平衡的基礎(chǔ)上,如果移去未知電阻 R x,而用另一個(gè)阻值可調(diào)的電阻箱 R d 代替未知電阻,改變電阻箱 R d 的阻值而其他部分保持不變,當(dāng)電橋重新恢復(fù)到平衡狀態(tài)時(shí),電路滿足如下關(guān)系
021RRRR d ?
(4-7-5)由于 R 1、R 2、R x
不變,所以 R d
= R x,即電阻箱 R d
此時(shí)的讀數(shù)等于未知電阻的阻值,這種方法即為 代替法. 2.交換法
在電橋平衡的基礎(chǔ)上,如果交換未知電阻 R x 和已知電阻 R 0,這時(shí)電路將不平衡。保持其他部分不變而僅僅改變 R 0 的阻值,使電路重新恢復(fù)平衡狀態(tài)。如果這時(shí)電阻箱的阻值變?yōu)?R 02 .則電路滿足如下關(guān)系
xRRRR2102?
(4-7-6)由于 R 1、R 2、R x 不變,比較(4-7-4)和(4-7-6)式,得
02 0 RR R x ?
(4-7-7)
其中0R 為第一次電路平衡時(shí)的電阻箱的阻值,02R 為第二次電路平衡時(shí)的電阻箱的阻值,這種方法即為 交換法。
四、實(shí)驗(yàn)步驟與數(shù)據(jù)記錄 1.數(shù)字式萬用表的使用(1)將萬用表檔位撥到歐姆檔。根據(jù)電阻的標(biāo)稱值,確定適當(dāng)?shù)臋n位(電阻值的數(shù)量級(jí)),測(cè) 量電阻 R x 的阻值。
(2)將測(cè)量結(jié)果記錄在表 4-7-1。
2.惠斯登電橋的使用(1)分別設(shè)定已知電阻箱的阻值為 100Ω、150Ω、200Ω、250Ω、300Ω,按代替法的原理 測(cè)量未知電阻的 5 個(gè)值,將測(cè)量結(jié)果記錄在表 4-6-1 中,求出未知電阻的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差。注意有效數(shù)字的運(yùn)算規(guī)則。
(2)分別設(shè)定已知電阻箱的阻值為 100Ω、150Ω、200Ω、250Ω、300Ω,按交換法的原理 計(jì)算未知電阻的 5 個(gè)值,將測(cè)量結(jié)果記錄在表 4-7-2 中。求出未知電阻的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差,注意有效數(shù)字的運(yùn)算規(guī)則。
表 4-7-1
代替法測(cè)量數(shù)據(jù) 次數(shù) 已知電阻 R 0 /Ω 未知電阻 R
X /Ω 萬用表測(cè)量 R
X /Ω 1 100
150
200
250
300
? ? __ __________xR ; _______ % 100| |? ???xxRRE ; 表 4-7-2
交換法測(cè)量數(shù)據(jù) 次數(shù) 已知電阻 R 0 /Ω 未知電阻 R
X /Ω 萬用表測(cè)量 R
X /Ω 1 100
150
200
250
300
? ? __ __________xR;_______ % 100| |? ???xxRRE 五、思考題 1.電橋法測(cè)量電阻的原理是什么? 2.調(diào)節(jié)電橋平衡時(shí),假如發(fā)現(xiàn)電橋根本找不到平衡,可能原因是什么? 3.影響電橋靈敏度有那些因素,什么措施可以提高電橋靈敏度?
第二篇:數(shù)字萬用表怎么保養(yǎng)和使用才是最好
怎樣使用數(shù)字萬用表,斯博銳在這里詳細(xì)說明它的使用流程和方法,避免出現(xiàn)失誤和誤差,以及購買之后如果保養(yǎng),怎樣做才好,在這里分享幾個(gè)方法給大家。
1、首先打開數(shù)字萬用表的電源,然后選擇所測(cè)對(duì)象是電壓、電流、電阻或其他量。接下來便是量程,不能確定參數(shù)時(shí)可置于最大量程,再逐步減小量程。測(cè)量前還應(yīng)檢查表筆是否處于正確孔位。撥動(dòng)量程開關(guān)時(shí)用力要適度,避免可能造成開關(guān)金屬片的損壞。使用完畢,功能量程開關(guān)最好置于高壓擋。
2.數(shù)字萬用表的測(cè)試中的幾點(diǎn)說明
(1)對(duì)于高阻擋,電阻的測(cè)試結(jié)果與指針表測(cè)試結(jié)果有差別是正常的。這主要是因測(cè)試條件略有不同。
(2)測(cè)試相關(guān)極性的物理量時(shí),其極性顯示與表筆是對(duì)應(yīng)的。也就是說,當(dāng)不顯示極性時(shí),紅表筆觸點(diǎn)為電位高端或電流流入端,極性顯示“-”時(shí),紅表筆觸點(diǎn)則為電位低端或電流流出端。
(3)電阻擋及二極管擋與指針表有別。指針表測(cè)量電阻時(shí),紅、黑表筆與測(cè)試源極性相反,即黑表筆為測(cè)試源正端,紅表筆為負(fù)端。而數(shù)字表卻與測(cè)試源極性一致,即紅表筆為測(cè)試源正端,黑表筆為負(fù)端,這與電壓、電流擋表示一致。這樣不會(huì)混淆,較指針表優(yōu)越。
(4)對(duì)于不知極性或不知引腳排列順序的三極管,可通過三極管hfe擋多次換腳檢測(cè)來辨別確定其三極管的各電極。
(5)校準(zhǔn)。
數(shù)字萬用表常使用一只9V疊層電池,一般使用幾個(gè)月就要更換。建議購買9V充電電池替代。這種鎳鎘可充電池型號(hào)為GP-15F8K。跟普通9V疊層電池完全一樣。
數(shù)字萬用表應(yīng)定期校準(zhǔn),校準(zhǔn)時(shí)應(yīng)選用同類或精度更高的數(shù)字儀表,按先校直流擋,然后校交流擋,最后校電容擋的順序進(jìn)行。
做好萬用表的使用以及注意使用方法,會(huì)幫助你把它的壽命延長,并且減少你的損失。
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第三篇:大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)《分光計(jì)調(diào)節(jié)和使用》試題
分光計(jì)的調(diào)節(jié)與使用 試題
一、問答題
1.分光計(jì)有那幾個(gè)主要部件組成?
2.望遠(yuǎn)鏡實(shí)際轉(zhuǎn)過的角度取兩個(gè)游標(biāo)讀數(shù)的平均值,目的是什么?
二.操作題直接用三棱鏡調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡光軸與分光計(jì)中心垂直(40分)
要求:雙面反射鏡緊貼三棱鏡的兩個(gè)光滑面時(shí)反射的“﹢”的像都能在視場(chǎng)中看到,并且與上準(zhǔn)線重合一、問答題
1.測(cè)量望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)過的角度時(shí),如果望遠(yuǎn)鏡在在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中轉(zhuǎn)過了零點(diǎn),此時(shí)從兩側(cè)角標(biāo)尺讀得的數(shù)值中,應(yīng)如何計(jì)算望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)過的角度?
2.簡(jiǎn)述自準(zhǔn)法測(cè)量三棱鏡頂角的原理
二.操作題直接用三棱鏡調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡光軸與分光計(jì)中心垂直(35分)
要求:雙面反射鏡緊貼三棱鏡的兩個(gè)光滑面時(shí)反射的“﹢”的像都能在視場(chǎng)中看到
(不要求與上準(zhǔn)線重合)
一.填空題(20分)
調(diào)整好的分光計(jì)具備:望遠(yuǎn)鏡的分劃板與物鏡之間的距離等于物鏡的__________________;
平行光管發(fā)出的光是__________________,此時(shí)狹縫位于平行光管透鏡(凸透鏡)的__________________;
望遠(yuǎn)鏡和平行光關(guān)的光軸與分光計(jì)中心__________________,與刻度盤__________________
二.操作題利用調(diào)整好的分光計(jì)測(cè)量最小偏向角,自擬表格,記錄三組數(shù)據(jù)(40分)
1.把雙面反射鏡緊貼三棱鏡的光滑面時(shí),調(diào)節(jié)反射回來的“+”與分劃板上準(zhǔn)線重合時(shí),用什么調(diào)節(jié)法?分別調(diào)節(jié)那兩個(gè)螺絲?
2.測(cè)量望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)過的角度時(shí),如果望遠(yuǎn)鏡在在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中轉(zhuǎn)過了零點(diǎn),此時(shí)從兩側(cè)角標(biāo)尺讀得的數(shù)值中,應(yīng)如何計(jì)算望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)過的角度?
二.操作題利用調(diào)整好的分光計(jì)測(cè)量最小偏向角,自擬表格,記錄三組數(shù)據(jù)(40分)
第四篇:大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)邁克爾遜干涉儀的調(diào)整和使用教案
學(xué)號(hào):姓名:班級(jí): 邁克爾遜干涉儀教案 實(shí)驗(yàn)題目
邁克爾遜干涉儀理論部分
實(shí)驗(yàn)性質(zhì)
基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)
1學(xué)時(shí)
教師
黃星
教學(xué)目的
1、了解邁克爾遜干涉儀的結(jié)構(gòu)
2、掌握邁克爾遜干涉儀的實(shí)驗(yàn)原理(等傾干涉)
重點(diǎn)
1、等傾干涉的發(fā)生條件
A、平行光?不,點(diǎn)光源。B、薄膜上下表面平行
2、薄膜厚度的變化與條紋的關(guān)系:
難點(diǎn)
十字形光路與補(bǔ)償鏡:從薄膜干涉的理論,到邁克爾遜干涉儀的具體化過程
備注
課 堂 教 學(xué) 過 程 的 設(shè) 計(jì)
一、引言
邁克爾遜干涉儀的背景介紹(*引起好奇心,讓人們覺得它有一定的用處,不是憑空冒出來的。知識(shí)構(gòu)建學(xué)說:新知識(shí)必須掛靠在已有的知識(shí)結(jié)構(gòu)上才牢靠(技能樹/科技樹))
二、原理(*盡可能簡(jiǎn)潔,準(zhǔn)確。沒有人喜歡復(fù)雜。多問問自己,這個(gè)問題能不能簡(jiǎn)化,它引入這些復(fù)雜的東西的目的是什么?要解決什么問題?一定要這么做嗎?然后你會(huì)發(fā)現(xiàn),有的時(shí)候不得不這樣做,這已經(jīng)是最簡(jiǎn)單的理解方法了。)(1)等傾干涉
A.等傾干涉的產(chǎn)生條件(*前提,任何事情發(fā)生都有條件)兩表面平行,垂直入射(重點(diǎn)),以一定角度入射(了解下即可),點(diǎn)光源。(*讓同學(xué)們明白為什么形成同心圓:相同傾角,反射光的光程差就相同,同一角度上要么都加強(qiáng),要么都減弱)
B.等傾干涉的特點(diǎn)
薄膜厚度改變與條紋冒出數(shù)量的正比關(guān)系(*基本原理,重點(diǎn))
C.利用等傾干涉,我們能干什么?(*講完理論,馬上看看這個(gè)公式怎么用,什么含義,舉幾個(gè)簡(jiǎn)單的例子,幫助理解和加深印象)(2)從理論模型到實(shí)驗(yàn)的具體化
A.薄膜干涉條紋的觀察中遇到的困難,回答同學(xué)們的疑問,為什么是十字形的光路?為什么引入45度角的半反射鏡?(重點(diǎn)、難點(diǎn))
B.為什么要在與光源平行的分光路上加一面厚玻璃?(補(bǔ)償光程差)
C.動(dòng)態(tài)演示
三、知識(shí)點(diǎn)的拓展(*拓展知識(shí)面,了解這個(gè)知識(shí)的用途,從而發(fā)散思維,為后面新知識(shí)的生長創(chuàng)造條件。那么對(duì)于邁克爾遜干涉儀,是在大一下學(xué)期進(jìn)行的,此時(shí)可能正準(zhǔn)備學(xué)習(xí)狹義相對(duì)論的初步,那么可以往這邊拓展一下,并不需要掌握,而是預(yù)熱)A.邁克爾遜干涉儀的發(fā)明與作用,牛頓力學(xué)體系(伽利略變換)的問題。(狹義相對(duì)論,光速不變性,洛倫茲變換,了解即可)
B.LIGO計(jì)劃與LISA計(jì)劃(*引力波,廣義相對(duì)論,了解)
引言不得太長,通常情況下點(diǎn)到即止。3分鐘左右。然后就切入重點(diǎn)。對(duì)于這節(jié)課所學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容,最好在課堂的前半節(jié)課上完。集中力最好的時(shí)間是上課后7-15分鐘
課 后 思 考 題
1.邁克爾遜干涉儀觀察到的圓條紋與牛頓環(huán)產(chǎn)生的圓條紋有什么不同?(邁克爾遜干涉儀:等傾干涉,采用點(diǎn)光源,光程差由θ決定。牛頓環(huán):等厚干涉,采用平行光,光程差由薄膜厚度決定)
參 考 文 獻(xiàn)
1、《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》,陳玉林 2.教育心理學(xué) 3.教育學(xué)
物理教學(xué)實(shí)踐作業(yè):
從大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中,任選一個(gè)感興趣的內(nèi)容,設(shè)計(jì)教案。要求內(nèi)容詳盡,(如劇本),插入自己的注解,不得雷同。A4紙打印,5號(hào)字,單倍行距,至少兩頁(原理圖、公式)。交作業(yè)時(shí)間: 6月29日下午統(tǒng)一交給班長。
幾個(gè)網(wǎng)站:維基百科中國知網(wǎng) Web of Science 果殼網(wǎng)知乎科學(xué)網(wǎng) 專業(yè)論壇:小木蟲(理工科研究生聚集地)推薦雜志:科學(xué)美國人
物理系推薦叢書:第一推動(dòng)叢書
第五篇:計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)報(bào)告 路由器和子網(wǎng)劃分工具的使用
實(shí)驗(yàn)四:路由器和子網(wǎng)劃分工具的使用
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
1.了解路由器的作用;
2.掌握路由器的基本配置方法;
3.掌握子網(wǎng)及子網(wǎng)掩碼的計(jì)算方法。
二 實(shí)驗(yàn)環(huán)境
準(zhǔn)備交換機(jī)1臺(tái)、PC機(jī)4臺(tái)、路由器1臺(tái)、2臺(tái)服務(wù)器。
三 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1、子網(wǎng)及子網(wǎng)掩碼的計(jì)算方法;
2、路由器的基本配置方法;
四 實(shí)驗(yàn)原理
子網(wǎng)掩碼用于辨別IP地址中哪部分為網(wǎng)絡(luò)地址,哪部分為主機(jī)地址。由1和0組成,長32位,全為1的位代表網(wǎng)絡(luò)號(hào)。為了快速確定IP地址的哪部分代表網(wǎng)絡(luò)號(hào),哪部分代表主機(jī)號(hào),判斷兩個(gè)IP地址是否屬于同一網(wǎng)絡(luò),就產(chǎn)生的子網(wǎng)掩碼的概念,子網(wǎng)掩碼按IP地址的格式給出。A類IP地址的默認(rèn)子網(wǎng)掩碼為255.0.0.0;B類的為255.255.0.0;C類的為255.255.255.0。
用子網(wǎng)掩碼判斷IP地址的網(wǎng)絡(luò)號(hào)與主機(jī)號(hào)的方法是用IP地址與相應(yīng)的子網(wǎng)掩碼進(jìn)行與運(yùn)算,可以區(qū)分出網(wǎng)絡(luò)號(hào)部分和主機(jī)號(hào)部分。
(IP 地址)AND(子網(wǎng)掩碼)=網(wǎng)絡(luò)地址
例如10.68.89.1是A類IP地址,所以默認(rèn)子網(wǎng)掩碼為255.0.0.0,分別轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制進(jìn)行與運(yùn)算后,得出網(wǎng)絡(luò)號(hào)為10。再如202.30.152.3和202.30.152.80為C類 IP地址,默認(rèn)子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0,進(jìn)行與運(yùn)算后得出二者網(wǎng)絡(luò)號(hào)相同,說明兩主機(jī)位于同一網(wǎng)絡(luò)。
四 實(shí)驗(yàn)步驟
1、路由器的配置:
將SW1的0/4端口的連接路由器的fa 0/0端口,服務(wù)器的fasteathernet路由器的fa 0/1端口。
1)配置路由器主機(jī)名
Router>enable(注:從用戶模式進(jìn)入特權(quán)模式)
Router #configure terminal(注:從特權(quán)模式進(jìn)入全局配置模式)Router(config)#hostname R1(注:將主機(jī)名配置為“R1”)R1(config)# 2)為路由器各接口分配IP地址
R1(config)#interface fastethernet 0/0
注:進(jìn)入路由器 fastethernet 0的接口配置模式
R1(config-if)#ip address 192.168.1.254 255.255.255.0
注:設(shè)置路由器 fastethernet 0/0的IP地址為192.168.1.254,對(duì)應(yīng)的子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0 R1(config-if)#no shut R1(config-if)#exit
R1(config)#interface fastethernet 0/1
R1(config-if)#ip address 172.16.255.254 255.255.0.0 R1(config-if)#no shut R1(config-if)#exit
五 測(cè)試與驗(yàn)證