显示微小形变的实验装置实验

A. 通过平面镜观察桌面的微小形变属于什么实验方法

根据光反射时，反射角等于入射角，光依次被这两个平面镜反射，最后射到刻度尺L上形成一个回光点P，如图：答

B. 如图所示是为显示桌面微小形变的实验装置，M、N分别为两面平面镜，P为光屏，向下压桌面的作用力为F，则（

根据光来反射时，反射角等于入射自角，光依次被这两个平面镜反射，最后射到刻度尺L上形成一个光点P，如图：

若在两镜之间桌面用力F下压，M、N将向中间倾斜，则M、N的位置升高，光束的位置相对降低，由光的反射定律可知，光点会在刻度尺上从P点移动到P'点，则P'的位置比P低．
故选：B．

C. 把微小变化放大以利于观察，这是物理学中一种重要的方法．如图是一种显示微小形变的装置．在桌子上放两个

低
你可以自己根据光的反射定律作图；
注意：中间往下压的时候，M、N会向中间倾斜。

D. 把微小放大以利于观察，这是物理学中一种重要的方法．如图是一种显示微小形变的装置，A为激光笔，B、C是

B镜子上放重物M后，镜子受到弹力作用而向下凹，平面镜B上的入射专角变大，根据镜面反射的特点属知反射的光线偏向右方，即光斑向D点的右侧移动．
探究声音由振动产生的实验中，将发声的音叉靠近乒乓球，通过乒乓球被弹开说明音叉在振动．采用的是“微小量放大法”．
故答案为：变大；右；探究声音是由振动产生的实验．

E. 为了显示物体的微小形变，有下列演示实验，其中用到的主要思想方法是（）A．控制变量的思想B．放大的

桌面的受力微小形变借助于光的反射来放大；玻璃瓶的受力微小形变借助于液体体积变化；各个实验均体现出放大的思想方法．
故选：B．

F. 物理中一个显示微小形变的装置的原理

中间加压后，桌面可看做是两个斜面，设与水平面夹角为a 。由于镜子始终与桌面垂直，镜子M偏转a,于是入射角与反射角都变化了a。到第二面镜子，光线已比原来向下了2a。同理光线从第二面镜子出来，已偏差了4a，放大了4倍。

G. 用手按压桌面，桌面要发生形变，但我们用肉眼很难观察到。如何设计实验来验证形变

设计实验进行检验：（采用的是放大法）

用手轻按压桌面时，由于坚硬物体的微小弹性形变不容易观察到，因此，可以用显示微小形变的装置，将微小形变“放大”到可以直接观察出来，如下图。

在一张桌子上放两个平面镜M和N，让一束光线依次被这两面镜子反射，最后射到一个刻度尺上，形成一个光点，只要用力按压桌面，镜子就要向箭头所指的方向倾斜。由于两面镜子之间的距离较大，光点就会在刻度尺上有明显的移动，而把桌面的形变显示出来。

附图如下：

希望帮助到你，若有疑问，可以追问~~~

祝你学习进步，更上一层楼！(*^__^*)

H. 图a．b是力学中的两个实验装置．（1）图a是用来显示______，图b是用来测量______ （2）由图可知，两个实

I. 把微小放大有利于观察如图是一种显示微小形变的装置平面镜b上的入射角变小光

平面镜B放重物M后，镜子受到弹力作用而向下凹，平面镜B上的入射角变大，根据镜面反射的特点知反射的光线偏向右方，即光斑向D点的右侧移动．
故选D．

J. 求一份<<电阻应变式传感器测微小形变>>的实验预习报告!实验报告也行

【实验简介】

电学测量方法具有灵敏度高，响应速度快，便于自动控制与处理等特点。电学测量方法一般直接测量的是电学量，如电阻、电动势、电流、电容、电感等，因此，要用电学测量方法去测非电学量，就必须将非电学量转换成电学量，其转换器件称为传感器。本实验用电阻应变片作为传感器，将微小的形变转换成电阻的变化来测量悬臂梁的主应变。通过本实验了解电阻应变片（传感器）的结构及工作原理，掌握电桥测电阻的方法，理解灵敏度对测量的影响，用电桥测量应变片电阻的微小变化，进而测定悬臂梁的应变。

【预习与操作要点】

1．电桥测电阻原理

电桥分直流电桥和交流电桥两大类。本实验所用的自搭式单臂电桥亦即惠斯通电桥，主要用于测量1～106W范围内的中值电阻。和伏安法比较，由于其不用电表，避免了电表内阻以及精度不够高等因素造成的误差，因此成为准确测量电阻的常用方法之一。

惠斯通电桥由电源、桥臂、桥路三部分组成，其原理如4-20-1所示，未知电阻Rx与另外三个已知电阻R1、R2、R3构成了电桥的四个桥臂，电桥的一个对角线AC上接直流电源E，而另一对角线BD即桥路接灵敏电流计G。改变R1、R2、R3的阻值，可以改变B、D两点之间的电位差，当R1、R2、R3的阻值被调节成某一组合时，可以使B、D之间的电位差为零，此时电流计的指针就准确地指在零位，电桥处于平衡状态此时有

即有

将两式相比，得到

即

上式称为电桥平衡条件。

由电桥平衡条件可得

综上所述，利用电桥测量电阻的过程，就是调节R1、R2、R3使电桥达到平衡条件的过程，而平衡与否由电流计来判断。一旦电桥平衡，就可以根据（3-9-3）式，求出待测电阻Rx。

在直流电桥中，R3是标准电阻箱，此臂称为比较臂，而电阻R1、R2的比值可按10的整数次方变化，通常称为电桥的比率。

在用电桥测电阻时，电桥系统的灵敏程度反映了测量的精确程度，对于等臂电桥，常用绝对电桥灵敏度，其定义为

（mm/欧姆）

它表示电桥平衡后，DRx所引起的Dd越大，电桥灵敏度S越高，所得平衡点越精确，测量误差越小。电桥灵敏度不仅与灵敏电流计有关，还与所加电压及各桥臂电阻值的大小和配置有关，灵敏电流计的灵敏度越高，电源电压越大，电桥的灵敏度越高。

2．测量应变

将电阻应变片粘贴在试件的表面，应变片内电阻丝的两端接入测量电路（电桥）。随着试件受力变形，应变片的电阻丝也获得相应的形变使电阻值发生变化。由应变片的工作原理可知，当应变沿应变片的主轴方向时，应变片的电阻变化率和试件（本实验为悬臂梁）的主应变成正比，即

式中K为应变片的灵敏系数（此值由应变片厂家给出）；R是未加力时应变片阻值的初始值；DR是加力变形后应变片的电阻变化。所以只要测出应变片阻值的相对变化，便可得出被测试件的应变。本实验用平衡电桥测量应变片电阻的相对变化。实验装置及测量线路如图4-20-2和图4-20-3所示，

将被测试件一端夹持在稳固的基座上，其主体悬空，构成一悬臂梁。在悬臂梁固定端A处贴一应变片，在悬臂梁变形端B处贴一同型号同规格的应变片，在C端挂一砝码托盘以备加载。将A处的应变片作为温度补偿片R1，B处的应变片Rx作为传感器测量应变，用多体电阻箱R2、Ra和微调电阻箱Rb以及R1、Rx组成一电桥，作为微小形变测量电路。当C处加载时，悬臂梁将向下弯曲，B处产生变形，贴在B处的应变片亦发生变形，其电阻值发生变化，此电阻值的变化可通过电桥测量出来，从而测定悬臂梁B处的形变。

3．实验方法

（1）选择合适的电桥灵敏度

通常，在具体的电桥线路中，为保证测量有足够的灵敏度，往往根据比较臂电阻的最小单位步进值来选择合适的电桥灵敏度。所谓合适的电桥灵敏度就是当电桥平衡后，将比较臂电阻改变最小单位步进值时，电流计指针有明显的“动静”。这里所谓“动静”，是指电流计指针偏转小于等于1/2mm，即半格。

通过对电桥灵敏度测量的实验结果表明：当电桥平衡时，若某一桥臂电阻改变了DR，则电桥不再平衡，桥路上有电流通过，电流计偏转了Dd mm。当Dd<10mm时，DR与Dd成线性关系；当Dd>10mm时，DR与Dd不成线性关系。由于电桥灵敏度是在电桥平衡点附近定义的，当用实验的方法通过改变比较臂电阻使电流计偏转小于10mm来测量电桥灵敏度，可以认为是在平衡点附近测量的。考虑到若Dd取值太小，导致读数误差加大，在具体测量时，通常选取DR使Dd =5mm较为合适。

（2）测量温度补偿片的电阻值

在图4-20-3的测量线路中，用多体电阻箱R3替代应变片Rx，并取R3=Ra+Rb=120W（应变片初值），改变滑线变阻器阻值或电源电压，使电桥工作电流不超过40mA，选择合适的电桥灵敏度。调节R2使电桥平衡。此时R2的示值即为温度补偿片的阻值。

（3）测量应变

保持R2不变，去掉电阻箱R3，接入应变片Rx。选择合适的电桥灵敏度，调Ra和Rb使电桥平衡，Ra+Rb的值即为应变片的初始值。然后加一个砝码，由于应变导致应变片阻值变化，电桥失去平衡。调Rb使电桥重新平衡，记下此时的Ra+Rb值，依次将5个砝码加完，此即上行（加砝码）测量。然后取下一个砝码，调电桥平衡，记下相应的Ra+Rb的读数，依次将5个砝码取完，此即下行（减砝码）测量。将上行测量所得数据与同数量砝码时的下行测量数据平均，得到六个数据R0、R1、R2、R3、R4、R5，将以上数据用逐差法处理，即可求出加载1牛顿力时应变片的阻值变化量DR，然后利用相应公式求出应变。

【实验仪器】

电阻箱三个，微调电阻箱，复射式灵敏电流计，毫安表，滑线变阻器，直流电源，开关，保护电阻开关，阻尼电键，相同质量的砝码五个，水平悬臂梁，应变片，温度补偿片。

【分析思考】

1.为什么在本实验的测量线路中要用温度补偿片？能否用普通电阻代替？在图4-20-3中，将补偿片与电阻箱R2互换，能否测量？

2.假设电路中任一条导线断路，试分析调节电桥平衡时，可能出现的现象。

3.设计用非平衡电桥测量微小形变的方法。