思考如何使本实验装置成为一个压力计

⑴ 求一篇关于传感器应用的物理文章

传感器原理及应用》实验一 金属箔式应变片----单臂、半臂、全桥性能实验实验目的：了解金属箔式应变片的应变效应，单臂、半臂、全电桥工作原理和性能。基本原理：电阻丝在外力作用下发生机械变形时,其电阻值发生变化,这就是电阻应变效应,描述电阻应变效应的关系式为:ΔR/R=Kε式中:ΔR/R为:ΔR/R电阻丝电阻相对变化, K为应变灵敏系数, ε=ΔL/L为电阻丝长度相对变化, 金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件，通过它转换被测部件受力状态变化、电桥的作用完成电阻到电压的比例变化，电桥的输出电压反映了相应的受力状态。对单臂电桥输出电压Uο1=Ekє/4。在半桥性能实验中，不同受力方向的两只应变片接入电桥作为邻边，电桥输出灵敏度提高，非线性得到改善。当应变片阻值和应变量相同时，其桥路输出电压Uο2=Ekє/2。在全桥测量电路中，将受力性质相同的两应变片接入电桥对边，不同的接入邻边，当应变片初始阻力值：R1=R2=R3=R4，其变化值ΔR1=ΔR2=ΔR3=ΔR4时，其桥路输出电压Uο3=Ekє。其输出灵敏度比半桥又提高了一倍，非线性误差和温度误差均得到改善。实验设备：应变式传感器实验模板、应变式传感器、砝码、数显表、±15V、±4V直流电源、万用表。实验方法和要求：根据电子电路知识，实验前设计出实验电路连线图。独力完成实验电路连线。找出这三种电桥输出电压与加负载重量之间的关系，并作出Vo=F(m)的关系曲线。分析、计算三种不同桥路的系统灵敏度S=ΔU/ΔW（ΔU输出电压变化量，ΔW重量变化量）和非线性误差：δf1=Δm/yF·s×100%式中Δm为输出值（多次测量时为平均值）与拟合直线的最大偏差：yF·s满量程输出平均值，此处为200g。实验二 压阻式压力传感器的压力测量实验实验目的：了解扩散硅压阻式压力传感器测量压力的原理和方法。基本原理：扩散硅压阻式压力传感器在单晶硅的基片上扩散出P型或N型电阻条，接成电桥。在压力作用下，根据半导体的压阻效应，基片产生应力，电阻条的电阻率产生很大变化，引起电阻的变化，我们把这一变化引入测量电路，则其输出电压的变化反映了所受到的压力变化。实验设备：压力源、压力表、压阻式压力传感器、压力传感器实验模板、流量计、三通连接导管、数显单元、直流稳压源±4V、±15V。实验方法和要求：根据电子电路知识完成电路连接，主控箱内的气源部分、压缩泵、储气箱、流量计在主控箱内部已接好。将标准压力表放置传感器支架上，三通连接管中硬管一端插入主控板上的气源快速插座中（注意管子拉出时请用双指按住气源插座边缘往内压，则硬管可轻松拉出）。其余两根软导管分别与标准表和压力传感器接通。将传感器引线插头插入实验模板的插座中。先松开流量计下端进气口调气阀的旋钮，开通流量计。合上主控箱上的气源开关，启动压缩泵，此时可看到流量计中的滚珠浮子在向上浮起悬于玻璃管中。逐步关小流量计旋钮，使标准压力表指示某一刻度，观察数显表显示电压的正、负，若为负值则对调传感器气咀接法。仔细地逐步由小到大调节流量计旋钮，使压力显示在4—14KP之间，每上升1KP分别读取压力表读数，记下相应的数显表值。计算本系统的灵敏度和非线性误差。思考题：如果本实验装置要成为一个压力计，则必须对其进行标定，如何标定？实验三 压电式传感器测震动实验实验目的：了解压电式传感器的测量震动的原理和方法。基本原理：压电式传感器由惯性量块和受压的压电片等组成。（仔细观察实验用压电加速度计结构）工作时传感器感受与试件相同频率的震动，质量块便有正比于加速度的交变力作用在晶片上，由于压电效应，压电晶片上产生正比于运动加速度的表面电荷。实验设备：震动台、压电传感器、检波、移相、低通滤波器模板、压电式传感器实验模板、双线示波器。实验方法和要求：压电传感器已装在震动台面上。将低频震荡器信号接入到台面三源板震动源的激励插孔。将压电传感器输出两端插入到压电传感器实验模板两输入端，与传感器外壳相连的接线端接地，另一端接R1。将压电传感情实验模板电路输出端Vo1接R6。将压电传感器实验模板电路输出端V02接入低通滤波器输入端Vi，低通滤波器输出Vo与示波器相连。合上主控箱电源开关，调节低频震荡器的频率和幅度旋钮使震动台震动，记录示波器波形。改变低频震荡器的频率，记录输出波形变化。用示波器的两个通道同时记录低通滤波器输入端和输出端波形。求出压电传感器的振动方程。实验四 差动变压器的性能实验实验目的：差动变压器的工作原理和特性。基本原理：差动变压器由一只初级线圈和二只次线圈及一个铁芯组成，根据内外层排列不同，有二段和三段式，本实验是三段式结构。当传感器随着被测体移动时，由于初级线圈和次级线圈之间的互感发生变化促使次级线圈感应电势产生变化，一只次级感应电势增加，另一只感应电势则减少，将两只次级反向串接（同名端连接），就引出差动输出。其输出电势反映出被测体的移动量。实验设备：差动变压器实验模板、测微头、双线示波器、差动变压器、音频信号源（音频震荡器）、直流电源、万用表。实验方法和要求：将差动变压器装在差动变压器实验模板上。将传感器引线插头插入实验模板的插座中，接好外围电路，音频震荡器信号必须从主控箱中的Lv端子输出，调节音频震荡器的频率，输出频率为4—5KHZ（可用主控箱的频率表输入Fin来检测）。调节输出幅度为峰-峰值Vp-p=2V（可用示波器检测）旋转测微头，使示波器第二通道显示的波形峰-峰值Vp-p最小，这时可以左右位移，假设其中一个方向为正位移，另一个方向位移为负，从Vp-p最小开始旋动测微头，每隔0.2mm从示波器上读出输出电压Vp-p值，至少记录一个周期的数据。在实验过程中，注意左、右位移时，初、次级波形的相位关系。在实验过程中注意差动变压器输出的最小值即为差动变压器的零点残余电压大小。画出输出电压峰值Vop-p—位移X曲线，作出量程为±1mm、±3mm灵敏度和非线性误差。实验五 位移传感器特性实验-霍尔式、电涡流式、电容式（一）霍尔式传感器位移特性实验实验目的：了解霍尔式传感器原理与应用。基本原理：根据霍尔效应，霍尔电势Uн=KнIB，当霍尔元件处在梯度磁场中运动时，它就可以进行位移测量。实验设备：霍尔传感器实验模板、霍尔传感器、直流电源、测微头、数显单元。实验方法和要求：将霍尔传感器安装于实验模板的支架上。再将传感器引线插头接入实验模板的插座中，完成实验电路的连线。开启电源，调节测微头使霍尔片在磁钢中间位置并使数显表指示为零。测微头向轴向方向推进，每转动0.2mm记下一个输出电压读数，直到读数近似不变。作出V—X曲线，计算不同线性范围时的灵敏度和非线性误差。思考题：本实验中霍尔元件位移的线性度实际上反映的是什么量的变化？（二） 电涡流传感器位移实验实验目的：了解电涡流传感器测量位移的工作原理和特性。基本原理：通以高频电流的线圈产生磁场，当有导电体接近时，因导电体涡流效应产生涡流损耗，而涡流损耗与导电体离线圈的距离有关，因此可以进行位移测量。实验设备：电涡流传感器实验模板、电涡流传感器、直流电源、数显单元、测微头、铁圆片。实验方法和要求：将电涡流传感器安装在实验模板的支架上。观察传感器结构，这是一个平绕扁线圈。将电涡流传感器输出线接入实验模板标有L的两端插孔中，作为震荡器的一个元件。在测微头端部装上铁质金属圆片，作为电涡流传感器的被测体。用连接导线从主控台接入±15V直流电源接到模板上标有+15V的插孔中。使测微头与传感器线圈端部接触，开启主控箱电源开关，记下数显表读数，然后每隔0.2mm读一个数，直到输出电压几乎不变为止。画出V—X曲线，根据曲线找出线性区域及进行正、负位移测量时的最佳工作点，试计算量程为1mm、3mm及5mm时的灵敏度和线性度（可以用端基法或拟合直线法）。思考题：1、电涡流传感器的量程与哪些因素有关?2、电涡流传感器进行非接触位移测量时，如何根据量程选用传感器。（三） 电容式传感器的位移实验实验目的：了解电容式传感器结构及其特点。基本原理：利用平板电容C=εA/d和其它结构的关系式，通过相应的结构和测量电路可以选择 ε、 A、d三个参数中，保持两个参数不变，而只改变其中一个参数，则可以有测谷物干燥度（ε变），测微小位移（d变）和测量液位（A变）等多种电容传感器。实验设备：电容传感器、电容传感器实验模板、测微头、相敏检波、滤波模板、数显单元、直流稳压电源。实验方法和要求：将电容传感器装于电容传感器实验模板上，将传感器引线插头插入实验模板的插座中。将电容传感器实验模板的输出端Vo1与数显表单元Vi相接，Rw调节到中间位置。接入±15V电源，旋转测微头推进电容传感器动极板位置，每间隔0.2mm记下位移X与输出电压值。计算电容传感器的系统灵敏度S和非线性误差δf

⑵ 设计物化实验

找资料啦,网上不给你解答的

⑶ 物理试卷

2011 年初中学业水平测试物 理 试 题
一．填空题：（本大题包括8个小题，每空1分，共12分。把答案填在题中的横线上）
1．物体的振动产生声音，音响、音调、音色是乐音的三个特征，其中，音调由振动
的 来决定。
2．如图1所示，茶壶的设计者应用到二个物理知识，请写出它所用原理的关键词 、
。

3．火山爆发是近段时间人们常议论的话题，你知道吗，岩浆是多种物质成分组成的液体，在流淌过程中不断降温，就会按下列顺序先后在火山口形成一系列的矿物：橄榄石---辉石---角闪石----黑云母----正长石----白云母----石英。由此可以判断出这些矿物的熔点依
次 （填“升高”或“降低”）
4．两个相同的鱼缸注满水，在其中一个中放入一个模型小船，然后把两个鱼缸分别放在天平上，如图2所示，则天平 平衡（填“能”或“不能”）。
5．如3图所示，电路中打×处表示断路之处，若开关闭合后，用验电笔测试电路中A、B、C点，则不能使验电笔氖灯发亮的点是 。
6．图4所示的四幅图中，能正确表示近视眼成像情况的图是 ，能正确表示近视眼矫正方法的是

7．王兵在“测量石块的密度”时，测出几组数据，根据这些数据绘出图象，图5四幅图象中，能正确表示石块“质量与体积的关系”的图象是 ，能正确表示“密度与质量的关系”的图象是

8．起重机械在四川汶川的救援过程中，发挥了重要的作用。如图6所示，吊臂上的滑轮组，可用F =104 N的拉力将重为2.4×104 N的吊板提起，如果吊板被匀速提高10 m。则拉力F做功 J，滑轮组的机械效率是

二、选择题（本题包括8小题，每小题2分，共16分。
13．把一铁块放在火炉上加热一段时间后，下列物理量中不变的是（ ）A．铁块的体积
B．铁块的密度
C．铁块的内能
D．铁块的比热容
14．我国成功发射“神舟七号”之后，目前正在实施“嫦娥一号”登月工程。月球上没有空气，没有磁场，假如你将来登上了月球，在月球上你可以做下列哪件事。
A. 不用任何工具直接跟月球上的同伴对话
B. 做托里拆利实验测量月球上的大气压
C. 用信号灯给同伴发信号
D. 用指南针辨别方向
15．中国女子冰壶队夺得2009年世界女子冰壶锦标赛冠军，让很多人对冰壶比赛产生了浓厚的兴趣，你了解冰壶吗，下列关于冰壶运动的说法中，错误的是（ ）
A．投手沿冰面将冰壶推出后，冰壶因为惯性继续前进
B．投手沿冰面将冰壶推出后，冰壶继续前进的过程中，人对它做了功。
C．当投手沿冰面将冰壶推出后，同队两名队员在冰壶前方用力左右擦冰面，是为了让冰熔化以减少摩擦，让冰壶运动更远。
D． 冰壶在冰面上运动的过程中，机械能转化为内能。
16．1千克20℃的水吸收4.2×105焦的热量后，它的温度在下列给出的四个温度中，最多有几个可能温度（ ）
①80℃②100℃③120℃④130℃
A．1 B．2 C．3 D．4
得分 评卷人

三．作图与实验探究：（本题包括4个小题，共13分。按题目要求作答）

20．（6分）、如图13甲所示是小红同学测定小灯泡电阻的实物连接图。

（1）电源电压6V，请用笔画线代替导线，帮她完成电路的连接。
（2）电路连接无误后，闭合开关，发现灯泡不发光，电流表指针不发生偏转，电压表指针有偏转，请帮她找出故障的原因（填下列故障原因的代号）
A、小灯泡短路 B、电源接触不良
C、小灯泡断路 D、电流表内部短路
（3）排除故障后闭合开关，电流表和电压表的示数如图13乙所示，则小灯泡的电阻
为 Ω。

四．拓展应用与学习方法：（本题包括5个小题，共16分，按题目要求作答）
21（2分）．物理学研究方法很多，请将下列研究方法和所研究的问题连线
控制变量法 利用扩散现象研究分子运动
转换法 研究合力的效果
等效（等量）替代法 研究电阻的大小与哪些因素有关
模型法 研究磁场时引入磁感线
22（2分）．图14所示的四幅图片表示我们做过的四个实验，请画线将图片和其应用连接起来。

23（2分）．“低碳---环保”是上海世博的主题理念，日本馆非常巧妙的体现了这个理念。如图15所示，这个名为“紫蚕岛”的别致建筑，它透光性高的双层外膜里面却藏有玄机，不需要消耗任何燃料就可以自主发电，供给展馆内使用。同时，在它的屋顶还有几个凹槽和突起的触角，它们会收集阳光和雨水，在炎炎夏日的时候它们会喷出薄雾，以此来降低气温，效果如同使用空调一样。
（1）从能的角度说明它是怎么实现自主发电的。

（2）简述它喷雾降温的原理

24（4分）．楼内电梯的安装不能倾斜，利用你所学物理知识想出两个办法，帮助工人将电梯安排得又正又直。简述设计方法和原理
（1）
（2）
25（6分）．如图16所示，AB间的弹簧中间有可收缩的导线将滑动变阻器接入电路，R1为定值电阻。当闭合开关S，A板上受到的压力F增大时
(1)电流表示数将 ，电压表的示数将
(2)此装置可做为压力计使用，为使压力增大时，压力计的示数随指针向右摆动而增大，应把 （填“电流表”或“电压表”）改装为压力计。
五．计算题：（本题分2小题，共13分。
26（6分）．2010年温哥华冬奥会上，王蒙一人夺得500米、1000米、3000米接力三块金牌，在500米短道速滑中，以43秒048的成绩蝉联冬奥冠军，三破冬奥会纪录，为中国队在该项目上实现三连冠！王蒙和冰刀的总质量是60kg,,每只冰刀与冰面的接触面积为15cm2（g取10N/kg）
(1) 王蒙受到的重力是多少？
（2）王蒙在500米短道速滑中的平均速度是多大？
（3）王蒙在单脚滑行时，如图17所示，它对冰面产生的压强是多少？

27（7分）．如图18所示，灯泡L标有“6V，3W”字样，滑动变阻器的最大值为12Ω，当开关S1、S2闭合，滑动变阻器的滑片P滑到最右端时，小灯泡恰好正常发光。求：
（1）灯泡的电阻
（2）电源电压
（3）当开关S1闭合、S2断开时，滑片移到变阻器的最左端，求灯泡的功率

⑷ 如何用一台压力计直接测实验管段的动压

压力表显示的是静压，即管内压力相对于外界的表压。管内的动压靠常规的压力表是无法测量的，一般测量动压的方法是先测得管内流体的平均流速，然后根据公式Pd=1/2（ρυ^2）计算得出，此公式流体力学书上有介绍，可以去翻阅并确认一下。

管路的阻力损失实际上就是静压差，因为在一根直管段前后，动压只与平均流速有关（看上面的公式就知道了），直管段每一个截面的动压实际上是相等的，但压力表显示的直管段前后的压力肯定不一样，这个压差就是该管段的静压差，也就是该管段的沿程阻力损失。

空调箱在注明机外余压时，实际上指的也是机外静压，不包括动压，当然也不是全压。

既然管路的动压只与平均流速有关，那么，管路的动压就不会像静压那样越来越低，下游管段的动压是有可能会比上游管路的动压值高的，只要管内平均流速高即可。为什么下游管路的动压会比上游管路的动压高，有一个专业术语叫“动压复得”，它是靠损失一大部分静压以后，其中一部分静压转换成了动压，但总的全压是下降的。

⑸ 测定饱和蒸汽压常用的方法有哪些基本原理，实验装置，使用范围分别是什么急切地等待您的答案

静态法测液体饱和蒸气压

一 实验目的
利用静态法测乙醇在不同温度下的蒸气压，求在实验温度范围内的平均摩尔气化热。
二 实验原理
液体的饱和蒸气压与温度的关系可用克拉佩龙方程来表示：
= (1)
设 蒸气为理想气体，在实验温度范围内摩尔气化热 为常数，并略去液体的体积，对（1）式积分可得克—克方程：
(2)
实验测得各温度下的饱和蒸气压后，以lnP对1/T作图得一直线，直线的斜率m=- /R，测 =-斜 R.
测定饱和蒸汽压的方法有三类：
1．静态法：在某一温度下直接测量饱和蒸汽压。
2．动态法：再不同外界压力下测定沸点。
3．饱和气流法：使干燥的惰性气体通过被测物质，并使其为被测物质所饱和，然后测定所通过的气体中被测物质蒸汽的含量，就可根据分压定律算出此被测物质的饱和蒸汽压。
本实验采用静态法以等压计在不同温度下测定乙醇的饱和蒸汽压，等压计的外形见图。小球中盛被测液体，U型管部分以样品本身作封闭液。
在一定温度下，若小球液面上方仅有被测物质蒸气，那么在U型管右支液面上所受到的压力就是饱和蒸气压，当这个压力与U型管左支液面上的空气压力相平衡（U型管两臂液面齐平时），就可以从与等压计相接的U型管汞压计测出在此温度下的饱和蒸气压。
三 仪器与药品
仪器：恒温槽；真空系统；冷凝器；带磨口的等压计。
药品：乙醇
四 实验步骤
1、将烘干的等压计3与真空胶管2接好，旋塞9与真空泵相连接，检查体系是否漏气。
2、将干净等压计的盛样球烤热，赶出管内部分空气再从上口用滴管加入乙醇，管子冷却时即可将乙醇吸入。再烤，再装，装入到小球三分之二的容积为宜。在U型管中保留部分乙醇作封闭液。
3、等压计与冷凝器磨口接好并用弹簧固定后置25℃恒温槽中，开动真空泵，控制抽气速度，使等压计中液体缓慢沸腾3—4分钟，让其中空气排净。然后停止抽气，通过毛细管缓缓放气入内，至U型管两侧液面等高为止，读取此时恒温槽温度及U型压力计的汞高差。
4、同法测定30，35，40，45℃时乙醇的蒸气压。在升温过程中，应经常开启旋塞，缓慢放入空气，使U型管两臂液面接近相等。如果在实验过程中放入空气过多时，可开一下图的旋塞8，借缓冲瓶10的真空把空气抽出。
5、 验完毕时，缓缓放入空气入内，至大气压为止。
五 数据记录
室温——大气压——
温度/℃ 大气压/mmHg 左支汞高/mmHg 右支汞高/mmHg 汞高差/mmHg 蒸汽压/mmHg lnP

30
35
40
45
50

六.数据处理
(1)根据实验数据作出lnP-1/T图。
(2)计算乙醇在实验温度范围内的平均摩尔气化热。
七.思考题
1、 克-克方程在什么条件下才能应用？
2、 开启旋塞放空气入内时，放得过多应如何办？实验过程中为什么要防止空气倒灌？
3、 体系中安稳压瓶和毛细管的目的是什么？
4、 化热与温度有无关系？
5、 压计U型管的液体起什么作用？冷凝器起什么作用？

⑹ 测试如何改善RCL信号低

《传感器原理及应用》
实验一 金属箔式应变片----单臂、半臂、全桥性能实验
实验目的：了解金属箔式应变片的应变效应，单臂、半臂、全电桥工作原理和性能。
基本原理：电阻丝在外力作用下发生机械变形时,其电阻值发生变化,这就是电阻应变效应,描述电阻应变效应的关系式为:ΔR/R=Kε式中:ΔR/R为:ΔR/R电阻丝电阻相对变化, K为应变灵敏系数, ε=ΔL/L为电阻丝长度相对变化, 金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件，通过它转换被测部件受力状态变化、电桥的作用完成电阻到电压的比例变化，电桥的输出电压反映了相应的受力状态。对单臂电桥输出电压Uο1=Ek?/4。在半桥性能实验中，不同受力方向的两只应变片接入电桥作为邻边，电桥输出灵敏度提高，非线性得到改善。当应变片阻值和应变量相同时，其桥路输出电压Uο2=Ek?/2。在全桥测量电路中，将受力性质相同的两应变片接入电桥对边，不同的接入邻边，当应变片初始阻力值：R1=R2=R3=R4，其变化值ΔR1=ΔR2=ΔR3=ΔR4时，其桥路输出电压Uο3=Ek?。其输出灵敏度比半桥又提高了一倍，非线性误差和温度误差均得到改善。
实验设备：应变式传感器实验模板、应变式传感器、砝码、数显表、±15V、±4V直流电源、万用表。
实验方法和要求：
根据电子电路知识，实验前设计出实验电路连线图。
独力完成实验电路连线。
找出这三种电桥输出电压与加负载重量之间的关系，并作出Vo=F(m)的关系曲线。
分析、计算三种不同桥路的系统灵敏度S=ΔU/ΔW（ΔU输出电压变化量，ΔW重量变化量）和非线性误差：δf1=Δm/yF·s×100%式中Δm为输出值（多次测量时为平均值）与拟合直线的最大偏差：yF·s满量程输出平均值，此处为200g。
实验二 压阻式压力传感器的压力测量实验
实验目的：了解扩散硅压阻式压力传感器测量压力的原理和方法。
基本原理：扩散硅压阻式压力传感器在单晶硅的基片上扩散出P型或N型电阻条，接成电桥。在压力作用下，根据半导体的压阻效应，基片产生应力，电阻条的电阻率产生很大变化，引起电阻的变化，我们把这一变化引入测量电路，则其输出电压的变化反映了所受到的压力变化。
实验设备：压力源、压力表、压阻式压力传感器、压力传感器实验模板、流量计、三通连接导管、数显单元、直流稳压源±4V、±15V。
实验方法和要求：
根据电子电路知识完成电路连接，主控箱内的气源部分、压缩泵、储气箱、流量计在主控箱内部已接好。将标准压力表放置传感器支架上，三通连接管中硬管一端插入主控板上的气源快速插座中（注意管子拉出时请用双指按住气源插座边缘往内压，则硬管可轻松拉出）。其余两根软导管分别与标准表和压力传感器接通。将传感器引线插头插入实验模板的插座中。
先松开流量计下端进气口调气阀的旋钮，开通流量计。
合上主控箱上的气源开关，启动压缩泵，此时可看到流量计中的滚珠浮子在向上浮起悬于玻璃管中。
逐步关小流量计旋钮，使标准压力表指示某一刻度，观察数显表显示电压的正、负，若为负值则对调传感器气咀接法。
仔细地逐步由小到大调节流量计旋钮，使压力显示在4—14KP之间，每上升1KP分别读取压力表读数，记下相应的数显表值。
计算本系统的灵敏度和非线性误差。
思考题：
如果本实验装置要成为一个压力计，则必须对其进行标定，如何标定？
实验三 压电式传感器测震动实验
实验目的：了解压电式传感器的测量震动的原理和方法。
基本原理：压电式传感器由惯性量块和受压的压电片等组成。（仔细观察实验用压电加速度计结构）工作时传感器感受与试件相同频率的震动，质量块便有正比于加速度的交变力作用在晶片上，由于压电效应，压电晶片上产生正比于运动加速度的表面电荷。
实验设备：震动台、压电传感器、检波、移相、低通滤波器模板、压电式传感器实验模板、双线示波器。
实验方法和要求：
压电传感器已装在震动台面上。
将低频震荡器信号接入到台面三源板震动源的激励插孔。
将压电传感器输出两端插入到压电传感器实验模板两输入端，与传感器外壳相连的接线端接地，另一端接R1。将压电传感情实验模板电路输出端Vo1接R6。将压电传感器实验模板电路输出端V02接入低通滤波器输入端Vi，低通滤波器输出Vo与示波器相连。
合上主控箱电源开关，调节低频震荡器的频率和幅度旋钮使震动台震动，记录示波器波形。
改变低频震荡器的频率，记录输出波形变化。
用示波器的两个通道同时记录低通滤波器输入端和输出端波形。
求出压电传感器的振动方程。
实验四 差动变压器的性能实验
实验目的：差动变压器的工作原理和特性。
基本原理：差动变压器由一只初级线圈和二只次线圈及一个铁芯组成，根据内外层排列不同，有二段和三段式，本实验是三段式结构。当传感器随着被测体移动时，由于初级线圈和次级线圈之间的互感发生变化促使次级线圈感应电势产生变化，一只次级感应电势增加，另一只感应电势则减少，将两只次级反向串接（同名端连接），就引出差动输出。其输出电势反映出被测体的移动量。
实验设备：差动变压器实验模板、测微头、双线示波器、差动变压器、音频信号源（音频震荡器）、直流电源、万用表。
实验方法和要求：
将差动变压器装在差动变压器实验模板上。
将传感器引线插头插入实验模板的插座中，接好外围电路，音频震荡器信号必须从主控箱中的Lv端子输出，调节音频震荡器的频率，输出频率为4—5KHZ（可用主控箱的频率表输入Fin来检测）。调节输出幅度为峰-峰值Vp-p=2V（可用示波器检测）
旋转测微头，使示波器第二通道显示的波形峰-峰值Vp-p最小，这时可以左右位移，假设其中一个方向为正位移，另一个方向位移为负，从Vp-p最小开始旋动测微头，每隔0.2mm从示波器上读出输出电压Vp-p值，至少记录一个周期的数据。在实验过程中，注意左、右位移时，初、次级波形的相位关系。
在实验过程中注意差动变压器输出的最小值即为差动变压器的零点残余电压大小。画出输出电压峰值Vop-p—位移X曲线，作出量程为±1mm、±3mm灵敏度和非线性误差。
实验五 位移传感器特性实验
-霍尔式、电涡流式、电容式
（一）霍尔式传感器位移特性实验
实验目的：了解霍尔式传感器原理与应用。
基本原理：根据霍尔效应，霍尔电势Uн=KнIB，当霍尔元件处在梯度磁场中运动时，它就可以进行位移测量。
实验设备：霍尔传感器实验模板、霍尔传感器、直流电源、测微头、数显单元。
实验方法和要求：
将霍尔传感器安装于实验模板的支架上。再将传感器引线插头接入实验模板的插座中，完成实验电路的连线。
开启电源，调节测微头使霍尔片在磁钢中间位置并使数显表指示为零。
测微头向轴向方向推进，每转动0.2mm记下一个输出电压读数，直到读数近似不变。
作出V—X曲线，计算不同线性范围时的灵敏度和非线性误差。
思考题：
本实验中霍尔元件位移的线性度实际上反映的是什么量的变化？
（二） 电涡流传感器位移实验
实验目的：了解电涡流传感器测量位移的工作原理和特性。
基本原理：通以高频电流的线圈产生磁场，当有导电体接近时，因导电体涡流效应产生涡流损耗，而涡流损耗与导电体离线圈的距离有关，因此可以进行位移测量。
实验设备：电涡流传感器实验模板、电涡流传感器、直流电源、数显单元、测微头、铁圆片。
实验方法和要求：
将电涡流传感器安装在实验模板的支架上。
观察传感器结构，这是一个平绕扁线圈。
将电涡流传感器输出线接入实验模板标有L的两端插孔中，作为震荡器的一个元件。
在测微头端部装上铁质金属圆片，作为电涡流传感器的被测体。
用连接导线从主控台接入±15V直流电源接到模板上标有 15V的插孔中。
使测微头与传感器线圈端部接触，开启主控箱电源开关，记下数显表读数，然后每隔0.2mm读一个数，直到输出电压几乎不变为止。
画出V—X曲线，根据曲线找出线性区域及进行正、负位移测量时的最佳工作点，试计算量程为1mm、3mm及5mm时的灵敏度和线性度（可以用端基法或拟合直线法）。
思考题：
1、电涡流传感器的量程与哪些因素有关?
2、电涡流传感器进行非接触位移测量时，如何根据量程选用传感器。
（三） 电容式传感器的位移实验
实验目的：了解电容式传感器结构及其特点。
基本原理：利用平板电容C=εA/d和其它结构的关系式，通过相应的结构和测量电路可以选择 ε、 A、d三个参数中，保持两个参数不变，而只改变其中一个参数，则可以有测谷物干燥度（ε变），测微小位移（d变）和测量液位（A变）等多种电容传感器。
实验设备：电容传感器、电容传感器实验模板、测微头、相敏检波、滤波模板、数显单元、直流稳压电源。
实验方法和要求：
将电容传感器装于电容传感器实验模板上，将传感器引线插头插入实验模板的插座中。
将电容传感器实验模板的输出端Vo1与数显表单元Vi相接，Rw调节到中间位置。
接入±15V电源，旋转测微头推进电容传感器动极板位置，每间隔0.2mm记下位移X与输出电压值。
计算电容传感器的系统灵敏度S和非线性误差δf

⑺ 为了“探究加速度与力、质量的关系”，现提供如图1所示实验装置．请思考探 究思路并回答下列请思考探究思

⑻ 大学物理实验的3道思考题。急！！！

用拉伸法测量杨氏弹性模量

任何物体在外力作用下都会发生形变，当形变不超过某一限度时，撤走外力之后，形变能随之消失，这种形变称为弹性形变。如果外力较大，当它的作用停止时，所引起的形变并不完全消失，而有剩余形变，称为塑性形变。发生弹性形变时，物体内部产生恢复原状的内应力。弹性模量是反映材料形变与内应力关系的物理量，是工程技术中常用的参数之一。

一. 实验目的

1. 学会用光杠杆放大法测量长度的微小变化量。

2. 学会测定金属丝杨氏弹性模量的一种方法。

3. 学习用逐差法处理数据。

二. 实验仪器

杨氏弹性模量测量仪支架、光杠杆、砝码、千分尺、钢卷尺、标尺、灯源等。

三. 实验原理

在形变中，最简单的形变是柱状物体受外力作用时的伸长或缩短形变。设柱状物体的长度为L，截面积为S，沿长度方向受外力F作用后伸长（或缩短）量为ΔL，单位横截面积上垂直作用力F／S称为正应力，物体的相对伸长ΔL／L称为线应变。实验结果证明，在弹性范围内，正应力与线应变成正比，即

（3-1-1）

这个规律称为虎克定律。式中比例系数Y称为杨氏弹性模量。在国际单位制中，它的单位为N／m2，在厘米克秒制中为达因/厘米2。它是表征材料抗应变能力的一个固定参量，完全由材料的性质决定，与材料的几何形状无关。

本实验是测钢丝的杨氏弹性模量，实验方法是将钢丝悬挂于支架上，上端固定，下端加砝码对钢丝施力F，测出钢丝相应的伸长量ΔL，即可求出Y。钢丝长度L用钢卷尺测量，钢丝的横截面积 ，直径 用千分尺测出，力F由砝码的质量求出。在实际测量中，由于钢丝伸长量ΔL的值很小，约 数量级。因此ΔL的测量采用光杠杆放大法进行测量。

（a） （b）

1—反射镜和透镜；2—活动托台；3—固定托台；4—标尺；5—光源

图3-1-1 光杠杆装置及测量原理图

光杠杆是根据几何光学原理，设计而成的一种灵敏度较高的，测量微小长度或角度变化的仪器。它的装置如图3-1-1（a）所示，是将一个可转动的平面镜M固定在一个⊥形架上构成的。

图3-1-1（b）是光杠杆放大原理图，假设开始时，镜面M的法线正好是水平的，则从光源发出的光线与镜面法线重合，并通过反射镜M反射到标尺n0处。当金属丝伸长ΔL，光杠杆镜架后夹脚随金属丝下落ΔL，带动M转一θ角，镜面至M′，法线也转过同一角度，根据光的反射定律，光线On0和光线On的夹角为2θ。

如果反射镜面到标尺的距离为D，后尖脚到前两脚间连线的距离为b，则有

；
由于θ很小，所以 ；
消去θ，得 （ ） （3-1-2）

由于伸长量ΔL是难测的微小长度，但当取D远大于b后，经光杠杆转换后的量 却是较大的量，2D/b决定了光杠杆的放大倍数。这就是光放大原理，它已被应用在很多精密测量仪器中。如：灵敏电流、冲击电流计、光谱仪、静电电压表等。

将（3-1-2）式代入（3-1-1）式得：

(3-1-3)

本实验使钢丝伸长的力F，是砝码作用在纲丝上的重力mg，因此杨氏弹性模量的测量公式为：

(3-1-4)

式中，Δn与m有对应关系，如果m是1个砝码的质量，Δn应是荷重增（或减）1个砝码所引起的光标偏移量；如果Δn是荷重增（或减）4个砝码所引起的光标偏移量，m就应是4个砝码的质量。

图3-1-2 测量装置图

四. 实验内容

1. 仪器调节

(1)按图3-1-2安装仪器，调节支架底座螺丝，使底座水平（观察底座上的水准仪）。

(2)调节反射镜，使其镜面与托台大致垂直，再调光源的高低，使它与反射镜面等高。

(3)调节标尺铅直，调节光源透镜及标尺到镜面间的距离D，使镜头刻线在标尺上的像清晰。再适当调节反射镜的方向、标尺的高低，使开始测量时光线基本水平，刻线成像大致在标尺中部。记下刻线像落在标尺上的读数为n。

注意：此时仪器已调好，在测量时不能再调了！

2. 测量

（1）逐次增加砝码，每加一个砝码记下相应的标尺读数 ，共加8次，然后再将砝码逐个取下，记录相应的读数 ′，直到测出 为止。

加减砝码时，动作要轻，防止因增减砝码时使平面反射镜后尖脚处产生微小振动而造成读数起伏较大。

（2）取同一负荷下标尺读数的平均值 ，用逐差法求出钢丝荷重增减4个砝码时光标的平均偏移量Δn。

（3）用钢卷尺测量上、下夹头间的钢丝长度L，及反射镜到标尺的距离D。

（4）将光杠杆反射镜架的三个足放在纸上，轻轻压一下，便得出三点的准确位置，然后在纸上将前面两足尖连起来，后足尖到这条连线的垂直距离便是b。

（5）用千分尺测量钢丝直径d，由于钢丝直径可能不均匀，按工程要求应在上、中、下各部进行测量。每位置在相互垂直的方向各测一次。

五. 数据处理

1.测量钢丝的微小伸长量，记录表如下

序号

i
砝码质量

M（Kg）
光标示值ni(cm)
光标偏移量

δn=ni+4-ni(cm)
偏差

∣δ（δn）∣

增荷时
减荷时
平均值

0

1

2

3

4

5

6

7

钢丝微小伸长量的放大量的测量结果为Δn=（ ± ）cm

2. 测量钢丝直径记录表 d0= mm

测量部位
上 部
中 部
下 部
平均值

测量方向
纵 向
横向
纵 向
横 向
纵 向
横 向

d(mm)

不确定度 mm

测量结果d=（ ± ）mm

3. 单次测L、D、b值：

L=( ± )m；

D=( ± )m；

b=( ± )m

4. 将所得各量带入（3-1-4）式，计算出金属丝的杨氏弹性模量，按传递公式计算出不确定度，并将测量结果表示成标准式 （ ± ）N／m2。

六.问题讨论

1. 两根材料相同，但粗细、长度不同的金属丝，它们的杨氏弹性模量是否相同？

2. 光杠杆有什么优点？怎样提高光杠杆的灵敏度？

3. 在实验中如果要求测量的相对不确定度不超过5%，试问，钢丝的长度和直径应如何选取？标尺应距光杠杆的反射镜多远？

4. 是否可以用作图法求杨氏弹性模量？如果以所加砝码的个数为横轴，以相应变化量为纵轴，图线应是什么形状？

附表：常用金属与合金的杨氏弹性模量

物质名称
杨氏弹性模量

(1011达因/厘米2)
物 质 名 称
杨氏弹性模量

(1011达因/厘米2)

铝
7.0
铸铜（99.9%）
7.44

铸铁（99.99%）
13.8
精炼或韧炼铜(99.99%)
8.00

韧炼铁（99.99%）
17.2
黄铜
11.0

钢
17.2～22.6
磷青铜
12.0

铂(韧炼 99.99%)
14.7
锰铜
10.3

钨
34
康铜
15.2

铅(模砂铸造99.73%)
1.38
镍铬
21.0

⑼ 测定饱和蒸气压

实验步骤： 1、熟悉实验装置，掌握真空泵的正确使用，了解系统各部分及活塞的作用，读当日大气压。 2、取下平衡管4，洗净、烘干，装入待测液。使A球内有2/3体积的液体。并在B，C管中也加入适量液体，将平衡管接在冷凝管的下端。平衡管中液体的装法有两种：一是把A管烘烤，赶走空气，迅速在C管中加入液体，冷却A管，把液体吸入。二是将C管中加入液体，将平衡管与一水泵相连接，抽气，并突然与水泵断开，让C管的水流入A管。 3、系统检漏：管闭活塞8和9，将三通活塞14旋转至与大气相通，关闭活塞10，插上真空泵电源，启动真空泵，将活塞14再转至与安全瓶11相通，抽气5分钟，再将活塞14旋至与大气相通，拔掉真空泵电源，停止抽气。这样做是为了防止真空泵油倒吸。用活塞9调节缓冲瓶的真空度，使U形压力计两臂水银柱高低差为20—40毫米，关闭活塞9。仔细观察压力计两臂的高度，在10分钟内不变化，证明不漏气，可开始做实验。否则应该认真检查各接口，直到不漏气为止。 4、不同温度下液体饱和蒸汽压的测定： A、将平衡管浸入盛有蒸馏水的大烧杯中，并使其全部浸没在液体中。插上电炉加热，同时开冷却水，开启搅拌马达，使水浴中的水温度均匀。 B、关闭活塞9，使活塞8与大气相通。此时平衡管，压力计，缓冲瓶处于开放状态。将活塞14通大气，插真空泵电源抽气，把活塞14旋转至与安全瓶相通，抽5分钟，再将活塞14通大气。拔下电源，此时安全瓶内为负压，待用。 C、随着水浴中液体的温度的不断升高，A球上面的待测液体的蒸汽压逐渐增加，使C管中逐渐有气泡逸出。本实验所测的液体为纯净的水，所以待测水浴中的水沸腾后仍需继续煮沸5-10分钟，把A球中的空气充分赶净，使待测水上面全部为纯液体的蒸汽。停止加热，让水浴温度在搅拌中缓缓下降，C管中的气泡逐渐减少直至消失，液面开始下降，B管液面开始上升，认真注视两管液面，一旦处于同一水平，立即读取此时的温度。这个温度便是实验大气压条件下液体的沸点。 D、关闭活塞8，用活塞9调节缓冲瓶7中的真空度，从而降低平衡管上端的外压，U形压力计两水银柱相差约40mm左右，这时A管中的待测液又开始沸腾，C管中的液面高于B管的液面，并有气泡很快逸出，随着温度的不断下降，气泡慢慢消失，B管液面慢慢升高，在B、C两管液面相平时，说明A、B之间的蒸汽压与外压相等。立即记下此时的温度和U形压力计上的读数。此时的温度即外压为大气压减去两汞柱差的情况下液体的沸点。继续用活塞9调节缓冲瓶的压力，体系产生新的沸腾，再次测量蒸汽压与外压平衡时的温度，反复多次，约10个点。温度控制在80°C以上，压差计的水银柱相差约400mm左右为止。为了测量的准确性，可将缓冲瓶放空，重新加热，按上述步骤继续重复测量两次。实验结束时，再读取大气压，把两次记录的值取平均。六、实验注意事项：1、 平衡管A管和B管之间的空气必须赶净。2、 抽气和放气的速度不能太快，以免C管中的水被抽掉或B管中的水倒流到A管。3、 读数时应同时读取温度和压差。4、 使用真空泵时的注意事项使用真空泵时，特别是关真空泵时，一定要防止真空泵中的真空油被吸入大真空瓶中去，要保证真空泵的出口连通大气时才能关真空泵。就本实验而言，要保证大真空瓶上的三通活塞处于“╩”状态时才能切断真空泵的电源。通过对体系加热或（/和）减小环境的压力，可以把体系中的空气等惰性气体排出到环境中去。刚开始时，空气比较多，通过B—C管液体冒泡排出的速度较快，后来逐步减慢。当体系温度达到液体的沸点并且空气很少时，冒泡排出气体的速度比较慢并且均匀，此时冒泡排出的气体主要是饱和蒸气。