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力学实验讲义 (物理专业用) 吕梁高专物理系编 2008 年 8 月 序言 本实验讲义是针对物理系现有实验仪器及条件编写的，力求达到 教学要求及教学效果。共有十二个实验。 实验一 长度测量 实验目的： 1. 练习使用测量长度的几种仪器，掌握游标卡尺及螺旋测微计 原理； 2. 学习米尺、游标卡尺、螺旋测微计和移测显微镜的正确使用 方法； 3. 初步了解如何根据不确定度要求正确选择测量仪器； 4. 掌握不确定度和有效数字的概念，练习正确记录和处理实验 数据。 原理简介： 1. 米尺按标准长度的整倍数进行刻度，将待测物与米尺比较， 从而获得待测物的长度。 2. 游标卡尺是利用主尺和游标上每一分格之差，使读数进一步 精确，此种读数方法称为差示法。 3. 螺旋测微计借助于螺旋的转动，将螺旋的角位移转变为直线 4. 位移，用螺旋测微计可以进行长度的精密测量。 5. 移测显微镜是将测微螺旋和显微镜组合起来作精密测量长 度用的仪器。 实验内容： 2 （1）用螺旋测微计测量滚球的直径； （2）测量圆柱管的体积； （3）用移测显微镜测量半导体集成电路图形的尺寸。 仪器及用具： 米尺、游标卡尺、螺旋测微计、移测显微镜、被测物（滚球、 直圆柱管、半导体集成电路图形等）。 数据记录：根据老师的要求自己设计表格，把所要记录的数据填入数 据记录表的表格内，写明单位。最后老师签字同意后方可离开教室。 处理数据：按照老师讲的数据处理的办法，写出必要的步骤，把测量 结果正确表示出来。要求写在实验报告单上。 实验二 单摆 实验目的： 1. 练习使用停表和米尺，测单摆的周期和摆长； 2. 求出当地重力加速度 g 的值； 3. 考察单摆的系统误差对测重力加速度的影响。 原理简介： 用一不可伸长的摆长为 1 的轻线悬挂一质量为m 的小球，作摆 角θ很小的摆动就是一单摆。重力加速度 g 与摆长 1 和周期 T 的关系 为 2 2 g ＝4 πl/T 实验内容： 1.测重力加速度g 要求测得的g 值的相对不确定度不大于0.5％； 2.考察摆线质量对测量g 的影响 用每米长摆线的质量达到锤的质量的 1/30 左右的粗摆线组成 3 单摆去测 g 并和上述“1”的结果相比较； 3.考察空气浮力对测g 的影响 用细线吊起一钢球作为单摆去测g。并和上述“1”的结果作比 较。 注意事项： 1. 停表使用时应检查零点是否准确，并且实验中要校准停表。 2. 钢球单摆的摆动衰减较慢，适当选择连续摆动周期的次数。 仪器及用具： 单摆、停表、钢卷尺等. 记录数据：根据测量需求在数据记录单上列出表格，测量数据填入表 内，注意写明单位。经老师签字同意后方可离开教室