东莞理工学院城市学院
《物理实验》课程实验指导书
编 写 人：陈超嫦、孙志红、李泽轩
审 核 人：李泽轩
教研室主任： 唐志辉
系 主 任： 牛 熠
城市学院教务处、实验中心
二○一二年二月
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前 言
《物理实验》是基础课程的重要组成部分。从物理规律的发现到物理理论的建立，物理学从本质上来说是一门实验科学。物理规律的发现和物理理论的建立，都必需以严格的物理实验为基础，并接受实验的检验。对于从事科学技术工作的人来说，物理实验的知识和技能也是必不可少的。物理学原理、物理实验方法以及物理仪器已被广泛运用到现代化科学研究和生产技术的各个领域。
《物理实验》作为理工科学生在大学学习过程中的一门必修课程，对学生整个大学的学习和今后的工作生活至关重要，是培养学生基本的实验技能训练并为后续实验课和理论课奠定坚实的基础。本《物理实验》一共安排了16个物理实验：
实验一：长度的测量一。学习米尺、游标卡尺的原理和使用方法。 实验二：长度的测量二。学习螺旋测微计和测厚仪的原理和使用方法。
实验三：落球法测定液体的粘滞系数。根据Stokes定律和方法设计的实验，测定表征液体性质的一个物理量。
实验四：气垫导轨综合测试实验。气垫导轨是一种近似无阻力的力学实验装置。使用气垫导轨综合实验装置做力学实验，可以观察和研究在近似无阻力情况下物体的各种运动规律，对各种力学物理量进行定量测量及对力学规律进行验证。
实验五：霍尔效应。通过实验了解和掌握霍尔效应的实验原理以及有关霍尔器件对材料要求的知识。
实验六：用牛顿环测透镜曲率半径。牛顿环是等厚干涉的一种，它在光学计量、基本物理测量等方面有广泛应用：用牛顿环测定光波的波长、透镜曲率半径，用牛顿环来检验磨制透镜的质量等。
实验七：迈克尔逊干涉仪测光波波长。迈克尔逊干涉仪是根据干涉原理制成，是近代光学精密仪器之一。直接通过计算机进行控制和数据处理，迈克尔逊干涉仪的应用更加广泛。
实验八：居里点的测定。测量铁磁材料居里点的方法很多，例如磁称法、感应法、电桥法和差值补偿法等。它们都是利用铁磁物质磁矩随温度变化的特性，测量自发磁化消失时的温度。本实验采用感应法。测量感应电动势随温度变化的规律，从而得到居里点Tc。
实验九：洛仑兹力。观察电子束在电场力作用下的偏转运动情况；利用洛仑兹力演示器测量并计算出电子的荷质比e/m。
实验十：静电场的模拟。学习用稳恒电流场模拟法测绘静电场的原理和方法，加深对电场强度和电势概念的理解，测绘点状电极、同心圆电极、聚焦电极的电场分布情况，进一
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步学习用图示法表示实验结果。
实验十一：用超声波测量声速。声速与传声媒质的特性及状态有关，因此通过声速的测量，可以了解被测媒质的特性及状态的变化。用超声波测量声速。测量声波在空气中的传播速度,学习测量声速的方法，加深对波的相位和波的干涉的理解。
实验十二：铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线。铁磁物质是一种性能特异，应用广泛的材料。通过测量铁磁材料的磁滞回线，了解铁磁材料的性质。
实验十三：磁悬浮演示实验。观察磁悬浮物理现象，及深化对磁场能量、电感参数和电磁力等知识点的理解。
实验十四：金属线膨胀系数测量实验。线膨胀系数是物质的基本物理参数之一，它是任何物体都具有的特性。本实验通过测量不同温度下样品材料长度变化量来计算样品材料线膨胀系数。
实验十五：热功当量测定实验。热量以卡为单位时与功的单位之间的数量关系，相当于单位热量的功的数量，叫做热功当量。
实验十六：光栅单色仪。
由于编者水平所限，本《物理实验》还存在很多不足之处，恳请读者提出宝贵意见。
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目 录
实验一 长度的测量（一） ............................................... 7
一 实验目的 ........................................................................................................... 7 二 实验仪器 ........................................................................................................... 7 三 实验原理 ........................................................................................................... 7 四 实验步骤 ........................................................................................................... 9 五 思考题 ............................................................................................................. 11
实验二 长度的测量（二）............................................... 12
一 实验目的 ......................................................................................................... 12 二 实验仪器 ......................................................................................................... 12 三 实验原理 ......................................................................................................... 12 四 实验步骤 ......................................................................................................... 14 五 思考题 ............................................................................................................. 15
实验三 落球法测定液体的粘滞系数 ........................................ 16
一 实验目的 ......................................................................................................... 16 二 实验原理 ......................................................................................................... 16 三 实验仪器 ......................................................................................................... 17 四 实验内容与步骤 ............................................................................................. 17 五 实验数据处理 ................................................................................................. 18 六 思考题 ............................................................................................................. 18
实验四 气垫导轨综合测试实验 ........................................... 19
一 实验目的 ......................................................................................................... 19 二 实验设备 ......................................................................................................... 19 三 实验原理 ......................................................................................................... 19 四 实验步骤 ......................................................................................................... 22 五 数据处理 ......................................................................................................... 23 六 思考题 ............................................................................................................. 25
实验五 霍尔效应 ...................................................... 26
一 实验目的 ......................................................................................................... 26 二 实验仪器 ......................................................................................................... 26 三 实验原理 ......................................................................................................... 26 四 实验方法 ......................................................................................................... 27 五 实验内容 ......................................................................................................... 28 六 注意事项 ........................................................................................................... 29 七 思考题 ............................................................................................................. 29 附录 ......................................................................................................................... 29
实验六 居里点的测定 ................................................... 31
一 实验目的 ......................................................................................................... 31 二 实验仪器 ......................................................................................................... 31 三 实验原理 ......................................................................................................... 31 四 实验内容 ........................................................................................................... 33 五 思考题 ............................................................................................................... 34
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