表面张力的测量—焦利秤使用方法的改进

物理实验中测量液体表面张力的常用仪器是焦利秤,在一些教材中对其使用作了如下说明(见图):操作时两手同时分别调节旋钮G和旋钮C,以保持指示杆D的水平刻线同玻璃管上的刻线对齐。将弹簧下     

复摆测g实验的分析

在复摆测定重力加速度g的实验中,要利用式g=4π~2 L/T~2计算g的数值。L是等值摆长,T是振动周期,必须调节摆锤B的位置,使复摆正挂的周期T_1曲线与复摆倒挂的周期T_2曲线能够相交。实验中采用“逼近法”寻找T_1曲线与T_2曲线能够相交时摆锤B的合适位置,这是不容易的。而且即使T_1曲线与T_2曲线能够相交,还存在着什么时候实验的精确度更高的问题。本文针对以上问题进行理论上的推导分析,得到一些对复摆实验中复摆的设计和实验有用的结果。在摆角较小时复摆的振动周期:     

单摆测重力加速度实验的改进

在单摆测重力加速度实验中,很难对摆长进行非常精确的测量,在较好的测量条件下其测量精度一般也只能达到毫米量级,所测得重力加速度的相对误差一般在1%左右.针对这一问题,本文通过对单摆实验装置进行改进,利用与摆线连接在一起的游标卡尺精确测量摆长的改变量而不直接测量单摆摆长,可将测量精度提高到0.02毫米.同时利用光电门测量摆球摆动周期,并对不同的摆线材质和直径进行了对比实验和分析,在最佳条件下可将重力加速度的测量误差控制在0.1%以内.     

重力加速度的测量

测量重力加速度的方法很多,在此介绍一种测量重力加速度的简单方法,供参考。实验装置一摆长为l的单摆,下端系一钢球D,上端固定在O点,在A、B两处分别用支架(图中支架未画)固定一具有铁心的电磁线圈,两线圈并接在直流电源E上,在两电磁线圈支路上分别串联一可变电阻R_1和R_2,两电磁线圈用一个总开关K控制。整个装置如图中所示。另外再准备一厚的扁平钢片C,在钢片的一侧贴上一张复写纸,在复写纸上面再贴一张白纸。实验方法和原理实验时按图示接好电路,闭合总开关K,再适当调整R_1和R_2的大小,让钢片和钢球分别被两电磁铁吸引住,然后在钢片的白纸上记下与图中O点的     

物理学中的绝热不变量及实验设计

以变摆长单摆和变参量LC震荡电路等简单实验为例,分析并讨论了在这些准周期系统中,绝热不变量的存在、测量、性质以及重要意义.     

用改进的单摆实验系统与Spss标定重力加速度

对传统的单摆实验系统进行改进及调试,用电磁铁控制摆球起始状态的一致性,调节光电门至摆球所处最低平衡位置的正下端,用记时记数测速仪精准测定摆球振动的周期。通过对测量原理、不确定度的分析,引入Spss的曲线估计功能分析实验数据,得出实验系统的有效摆长复合量与摆球振动周期平方的定标曲线,并验证出有效摆长复合量与摆球振动周期的平方存在线性关系,由此标定出重力加速度,并用置信概率为95%的不确定度,对测量数据及其实验结果进行合理的分析和估算,最终得出较为合理的实验结果。     

基于磁力限制摆物运动的单摆测量重力加速度

单摆测量重力加速度时,在释放摆球的过程中可能会出现圆锥摆的情况,由此会导致有效摆长不等于绳长,影响测量精度。为此,在传统单摆测量装置的基础上,利用磁力控制摆球的运动轨迹,进而提高重力加速度测量的准确度.该方法测得重庆当地的重力加速度为g=9.788m/s~2,与原子干涉法的测量结果(9.794m/s~2)接近.     

用焦利氏秤测量表面张力系数实验的改进

焦利氏秤是用“拉脱法”测量液体表面张力系数的常用仪器。在高等学校和中学的普通物理实验中,已得到比较广泛的应用。在一般教材中对其使用都基本采用下述方法:控制弹簧的下端8(见图)位置一定,向上拉伸弹簧,由游标尺2中读出弹簧的伸     

单摆振动定律教学的改进

教材中,关于单摆振动定律的教学,首先通过演示来得到:1)单摆振动的等时性,2)振动周期跟摆球的质量无关,3)振动周期跟摆长的平方根成正比;其次,介绍从理论上得到并由实验证实的结论,振动周期跟重力加速度的平方根成反比;最后提出惠更斯研究确定的关于单摆振动周期的公式:     

用数字计时器测定单摆周期

单摆在摆角很小的情况下,振动周期为:T=2π(g/l)~(1/2)(1)测得单摆的振动周期T及摆长l,就可算出重力加速度g值,即:g=4π~2l/T~2(2) 通常,单摆的振动周期是用停表来测定。由于停表精度不够,特别是单摆振动周期的起讫位置不易判断,以致按停表的时刻提早或推迟,周期不易测准。如采用能测三次挡光时间     

用单摆法测重力加速度实验的改进

用单摆测重力加速度是大学和中学物理课的必做实验，实验装置简单，方法容易掌握，十分有助于提高学生分析、解决问题的能力．但由于多种原因使这个实验误差较大，进度缓慢，若对原有装置稍加变化，在单摆立柱和摆球之间固定一小图板，在图板上贴一张白纸，如图，就能有效的减小以下三方面的误差，并加快实验速度．实验装置图1．当摆球在空间摆动时，原单摆装置要求用目测观察摆球在一个平面内摆动就认为是单摆运动．但这种观察无显著的参照标准，极有可能把锥摆视为单摆，造成实验误差．若以图中贴纸图板表面为参照面，每次调节摆长后再调…     

改善测量单摆周期的精度

在做中学物理实验测量单摆周期时,由于人的反应时间对摆球起、止位置判断上存在误差,使测量结果不够精确.笔者以干簧管作控制信号,控制电子秒表计时,即可实现对单摆周期的精确测量. 1 实验原理 图1为实验室常用的JinQue牌JD-3B(Ⅱ)型电子秒针(也可用其他型号的),该秒针可记忆60个分段时间信息,可反复重读.     

基于不确定度理论的大摆角单摆平均“周期”测量的最佳累计次数研究

由于空气阻尼的作用,测量大摆角单摆“周期”时,测量累计次数增加造成平均“周期”不断减小,在无阻尼实验设定下,系统误差随之增大而随机误差却因此减小.基于弱阻尼大摆角单摆的运动方程与“周期”计算公式,通过数值计算不同摆长与摆角下使不确定度最小的最佳累计摆动次数,发现如果进行单次测量,采用秒表测量时最佳累计摆动次数往往需要大于20次,采用光电门测量时,在不同的摆长和摆角下,测量次数往往也不止1次;而如果采用多次测量,则可以显著减小每次测量所需要的最佳累计摆动次数.采用计算所得最佳摆动次数测量可以将周期测量的不确定度减小到A类不确定度的√2倍.     

用单摆测重力加速度的改进

1 实验概况 由单摆振动周期公式可得,所在地重力加速度由公式 实验中单摆不可能完全符合单摆模型的要求.为了减小各种不符合因素对单摆周期的影响,常规的学生实验总要求轻质细绳的长度超过1m.球形重物(摆球)直径小于1cm,摆角小于5°.     

单摆振动实验的改进

一般物理课本(如高中乙种本)在叙述单摆振动定律的演示时,每一步要让单摆振动50次,整个实验要让单摆振动几百次,还要测出时间,算出周期,比较它与振幅、质量、摆长等几组数据,找出相应的关系,费去的时间太多,势必挤掉讲解课文和其他教学环节应有的时间,影响教学效果。在考察单摆振动周期跟重力加速度的关系时,一般学校都不进行演示,师生总感到美中不足。下面谈谈我们的改进做法。     

电流强度绝对测量的简单装置

这里介绍一种我们改装的对电流进行绝对测量的简单装置。一、装置与原理如图1,其中A是焦利秤(用来测力,也可用天平代替),B、C、E是三个电流线圈,B和C 固定在一个框架上, 且匝数、半径相等、绕向相反,两线圈相距为其半径R,E用焦利秤水平吊在B、 C之间且与B、C等距、共轴,其半径为 r,r相似文献   

用水柱演示相对运动的装置

相对运动问题是普通物理教学的难点之一,虽然有关相对运动问题的演示实验不少,但普及率很低,原因之一就是演示仪器成本高,而且多数为定性演示。本文介绍一种演示相对运动问题的实验装置和方法,实验装置以文献[1]中的装置为基础,做了必要的改进,不仅做到定性演示,而且与简单定量测试相结合,有较强的说服力。这套装置的主要特点是简易、成本低,教师可自行仿制。一、实验装置如图1所示。A、B为直径1.5cm,长60cm的玻璃管,管上贴有60cm长的坐标纸。C为容器(其容积略大于玻璃管A、B的容积之和)。D为T型三通管。E为橡皮连接管。F、G为止水夹。a、b为两个彩色的泡沫小球。     

光子碰撞Au靶产生L系特征X射线角分布

采用中心能量为13.1 keV (最大能量小于30 keV)的轫致辐射光子碰撞Au靶,在130°—170°的探测角度范围内以10°为间隔,测量了碰撞产生的特征X射线L_ι, L_α, L_β和L_(γ1)的光谱.根据实验测得的能谱结果,综合考虑探测器的探测效率及靶材的吸收校准后,计算了不同探测角度下特征X射线L_α与LL_(γ1)及L_ι与L_(γ1)的相对强度比;而且,还基于不同探测角度下X射线强度比值,分析了特征X射线的角分布情况.实验结果表明特征X射线L_α和L_ι为各向异性发射.此外,计算了特征X射线Li的各向异性参数为0.25,并据此推断出L_3支壳层的定向度A_(20)为0.577±0.081;分析认为L_3支壳层的定向度A_(20)由该支壳层本身的物理特性决定,但该支壳层的各向异性参数b会受到Coster-Kronig跃迁的影响而发生改变.     

演示简谐运动图象装置的改进

高中物理 (必修 )教材中关于演示简谐运动图象的装置有以下不足 :1 )沙流量与拉动木板速度不好控制 ,沙流量大得到图象波峰波谷个数少 ;沙流量小 ,得到图象不连续 ;2 )沙斗体积较大 ,受空气阻力大 ,振幅要减小 ;3 )随沙流出 ,沙斗重心下降 ,单摆摆长变长 ,周期增大 .笔者将该实验作如下改进 .装置如图 1所图 1　改进后的实验装置示 .把两张儿童写字板连接成长方形 (保证足够的长度 ) .用磁性笔在其中央画出虚线作时间轴 .把磁性笔芯一端插入到金属球内 ,用细线一端与小球相连 ,另一端拴在支架上构成单摆 ,且使磁性笔芯平衡位置正好在虚线的…     

利用等值单摆长研究漏摆周期的变化规律

利用等值单摆长,考虑漏摆尺寸对周期的影响,推导了圆台形漏摆的周期随流体下落高度变化的规律.发现当液面下降时,漏摆的周期先增大,达到极大值后再减小;漏摆内流体密度越大,周期最大值越大.推导方法可以推广至其它旋转体,比如圆锥体、圆柱体等.利用级数法分析表明漏摆的周期变化主要由其自身性质(摆长、摆锤尺寸等)决定,当摆长远大于摆锤自身尺寸时,漏摆质量变化的影响可以忽略,可以用作单摆等周期运动的演示.最后实验验证了圆台形漏摆周期随高度的变化规律,与理论推导结果一致.