中学物理实验技能训练讲义正文 - 图文(4)

来源：网络收集时间：2026-08-31

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中学物理实验技能训练讲义

该式子说明：当r??RO(?RARV)时，用安培表内接法测电池内阻时引起的误差

较小。当r??R时，用安培表外接法测电池内阻时引起的误差较小。

????? 一般中学生用的双量程电表0～0.6Ａ档的安培表RA?0.125?，0～3Ｖ档的伏特表RV?1000?。?而一节１号干电池的内阻约为零点几个欧姆到几欧姆之间。综合这些参数，用伏特表和安培表测电池电动势和电阻实验方案应选择安培表外接法较合适。 ?????（二）实验仪器的选择

?????实验仪器的选择主要包括待测电池，伏特表和安培表的量程。中学实验中使用的待测电池一般选用１号干电池，为了使电池的路端电压在实验中有较明显的变化，电池的内阻宜选用大一些。同时考虑到中学使用伏特表的最小量程为３Ｖ，故应将二只１号干电池串联起来。

????由于干电池在大电流放电时极化现象较严重，使得电动势会明显下降，内阻会明显增大，故为保证实验过程电池的稳定，长时间放电不宜超过0.3Ａ，短时间放电不宜超过0.5Ａ。

?? 在选择测量电表时，首先要考虑电表安全，即被测量值不允许超出电表量程，其次是考虑减少实验误差。若本实验选用二节串联的１号干电池作为待测电源，那么伏特表就应选用0～3Ｖ，安培表就应选用0～0.6Ａ。在实验过程中，为了减少由于读数偏差而造成的系统误差，应使两表的测量值在电表量限的2/3以上，即电压在２～３Ｖ，电流在0.4～0.6Ａ之间。 ?【实验内容】

1．将各器材按安培表外接法连好电路。

2．把变阻器的滑动片移到一端使阻值最大。 3．闭合电路，调节变阻器，使电流表和伏特表有明显示数，记录一组数据（Ｉ，Ｕ），用同样方法测量出至少六组数据。

4．断开电路，整理好器材。 5．处理数据，用公式法和作图法两种方法求出电动势和内电阻的值。用前种方法时，应将Ｉ，Ｕ数据中第１和第４为一组；第２和第５为一组...分别求出ε，r值，再求平均值。

6．把电池改变为一对旧电池，重新进行上述实验。

??? 在用Ｕ－Ｉ图线时，要使较多的点落在Ｕ－Ｉ直线上或使各点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去，这样可以使偶然误差得到部分的抵消，从而提高精确度。

?【注意事项】

若实验数据测量值和理论之间的误差超过了允许范围，一定要重新设计实验，直到满足条件为止。实验时也许不能够让量程满足在电表的量程的2/3以上，分析其原因。 ?【思考】

如何在中学指导学生做好该实验。

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实验五双缝干涉测单色光波长的研究

【实验目的】

1．了解J2515型双缝干涉仪的构造、功能，并能正确组装。 2．能在使用中正确校正光路,产生双缝干涉现象。

3．能正确使用测量头进行数据测量,并从数据中得出实验结果。 3．研究做好本实验的关键，研究如何在中学开展此实验的应用。【器材设备】

（一）实验器材

????J2515型双缝干涉仪、滤波片等。（二）器材介绍

Ｊ2515型双缝干涉实验仪光路原理如图5-1所示。 ????????

???????? ???????? 1 2 3 4 5 6 7 8 ???????? ????? ?图5-1 J2515型双缝干涉仪结构示意图

????从光源1发出的光通过照明透镜２和遮光板３会聚于单狭缝4（3为滤色片），从单狭缝透射的光通过双缝5分为二束相干光，在光屏6上产生干涉条纹。实验者可通过出射光瞳7和目镜８观察并测量干涉现象。

????整台仪器由光源及照明系统、双缝座、观察系统、测量头及遮光管等主要部件组装而成。仪器外形如图5-2所示。

1．光源及照明系统： ????包括灯泡（12Ｖ，24Ｗ），照明透镜（ｆ＝50mm）滤色片（红、绿各一片，其峰值波长分别为λ红＝6600±100埃；?λ绿＝5350±100埃），单狭缝。?单狭缝是用真空镀铬工艺刻制在玻璃片上的。单狭缝安装在单缝管的前端。单缝管上有拔杆调节机构，左右移动拔杆，单缝可以绕光轴转动以调节单缝和双缝平行。

2．双缝座：

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1.灯泡 2.照明透镜 3.遮光板 4.滤色片及底座 5.单狭缝及底座

6.单缝管 7.拨杆 8.遮光管 9.接手管 10.测量头 11.游标尺

12.滑块 13.手轮 14.目镜 15.半圆形支架环

图5-2 Ｊ2515型双缝干涉仪

????双缝座是一个圆形罩座。双缝嵌在罩座中心的长方形槽孔里双缝中心位于罩座的轴线上。双缝也采用真空镀铬工艺制在玻璃上。双缝中心距ｄ：一块为0.250±0.003mm，另一块为0.200±0.003mm。

3．观察系统：

????由毛玻璃（即光屏）和目镜组成。在毛玻璃屏上的干涉条纹可以用眼睛直接观察或用目镜放大观察。

4．测量头：

????测量头包括目镜、游标尺、分划板、滑块、手轮等。目镜可以前后调焦；测量头滑块的移动范围为0～20mm；?游标尺的最小读数为0.02mm；分划板上刻有分划线，其形状如图5-3所示。目镜、游标尺中的游标、分划板都固定在滑块?上，转动手轮，滑块在滑动座内左右移动，同时带动目镜、游标、分划板移动。实验者就可在视场中看到分划线与干涉条纹作相对移动，移动的距离可以从游标尺上读出。

图5-3

5．遮光管：

????遮光管是一根钢管，（l1＝600mm），另外附有一根胶木的接长管（加长后的总长l2＝700mm）。单缝管、双缝座、测量头等都安装在遮光管上。遮光管的轴线为干涉仪的光轴。

（三）仪器安装调节

????由于本仪器是由各部件组装而成的，实验时，学生要自己安装调节仪器。其步骤如下：

1．把两个半圆形支架环等高地固定在Ｊ2507?型光具座的滑块上。遮光管架在支架环上，并使它的轴线与光具座的导轨基本平行。

2．在遮光管的一端装上双缝座，并转动双缝座，使双缝基本上与水平面垂直。再在双缝的外面套上单缝管，双缝座固定螺钉嵌在单缝管的定位槽孔里，这时，单、双缝基本平行。

3．在单缝前端的光具座滑块上装上照明透镜及灯泡，（灯泡灯丝与单缝之间的距离大约为25cm）。点亮灯泡，用两次成像法调节光源，透镜，单缝中心共轴。然后把透镜固定在离开灯丝5cm的地方。

4．遮光管的另一端装上观察系统。慢慢地左右移动拨杆调节单缝与双缝平行，直至看到最清晰的干涉条纹。

5．测量单色光波长时，要卸下观察系统，换上测量头，在单缝前面加上滤色片。先调节目镜、在视场中能同时清晰地看到分划线和干涉条纹，然后绕光轴转动测量头，使三根垂直方向的分划线与干涉条纹平行，固定好测量头后即可进行观察或测量。?

中学物理实验技能训练讲义

【实验内容】

1．观察白光干涉现象 ????用白炽灯泡作光源，仪器安装调节第４步或第５步完毕。即可看到白光干涉现象（若用测量头观察时，游标读数调节在10mm?左右）：在视场中可以看到彩色的干涉条纹，其中央为一条白色亮条纹，称为零级亮条纹，其余各级亮条纹都是带彩色的，彩色的排列以零级亮条纹为中心左右对称。在第一级亮条纹中，红色在最外侧。

2．观察单色光干涉现象看到白光干涉条纹后，在单缝前面加上红色或绿色滤色片即可看到红、黑相间或绿、黑相间的干涉条纹。

3．测量单色光的波长

????仪器安装第５ …… 此处隐藏：2383字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……

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