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《力学实验》教学内容
　

一级实验：测量和验证性实验

1．长度测量

教学重点；游标卡尺、千分尺和读数显微镜的原理及操作注意事项。

          由测量公式写出对应的误差传递公式，计算间接测量量的误差。

教学难点；与圆筒体积的测量公式对应的误差传递公式的推导。

2．物体密度的测量

教学重点；了解物理天平的构造，使用前的调整及正确使用天平称衡物体的质量。掌握流体静力称衡法和比重瓶法。

教学难点；使用前的调整及正确使用。

3．自由落体运动的研究

教学重点；数字毫秒计和光电门组合的计时原理。

          学习用逐差法处理实验数据。

教学难点；数字毫秒计和光电门组合的计时原理。

4．倾斜气轨上滑快运动的研究

教学重点；了解气垫导轨的构造和调水平的方法。

          测量滑快运动的瞬时速度和加速度。测量阻尼系数和重力加速度值。

教学难点；实验中用平均速度代替瞬时速度而引入的系统误差的处理。

5．杨氏模量的测定（拉伸法）

教学重点；掌握光杠杆法测量微小伸长量的原理。

教学难点；如何保证实验过程中光杠杆相对望远镜和直尺间的位置变化仅由加减砝码引起。

6．杨氏模量的测定（梁弯曲法）

教学重点；百分表测微小长度变化的原理。

          学习用弯曲仪测量三种不同金属材料的杨氏模量。

教学难点；实验原理中测量公式E = mgl3/4a3bλ的推导过程。

7．惯性秤

教学重点；惯性秤的构造、秤台的调水平，测量原理及定标。

教学难点；秤台的调水平。

8．复摆振动的研究

教学重点；理解复摆实验的原理。考察振动周期与质心到支点距离的关系。

教学难点；回转半经k的物理意义。

9．三线摆

教学重点；三线摆测定转动惯量的原理和方法，验证平行轴定理。

教学重点；验证平行轴定理。

二级实验：综合性实验（含操作较难的实验）

1．偶然误差的统计规律

教学重点；根据周期测量值的分布，认识偶然误差的规律性。

教学难点；理解高斯分布的概率密度函数和使用格罗布斯判据剔除坏数据。

2．碰撞打靶实验

教学重点；应用能量守恒定律分析和修正碰撞实验过程中的能量损失。

教学难点；对能量损失的估算关系着电磁铁的位置，影响钢球能否击中靶心。

3．精密称衡实验中系统误差的分析与处理

教学重点；学习使用（TG-328B）电光分析天平，了解感量砣的作用。

          分析不确定度来源计算出其值。

教学难点；分析不确定度来源计算出其值。

4．弦振动的研究

教学重点；电振音叉的工作原理和驻波的形成。

          测量弦线上横波的传播速度和验证波长与张力的关系。

教学难点；弦振动规律的推导

5．气垫导轨实验中系统误差的分析与补正

教学重点；分别在导轨水平和倾斜的情况下测量阻尼系数b并进行比较。

          验证牛顿第二定律（图解法），分析不确定度来源，说明实验结果。

教学难点；导轨倾斜的情况下测量阻尼系数b和分析不确定度来源。

6．开特摆

教学重点；研究质量分布的变化对复摆振动周期的影响。

          学习使用测高仪测量同一铅直线上两点间的距离。

教学难点；B锤位置的确定。

7．压力传感器特性研究极其应用

教学重点；了解压力传感器的构造，压电效应的原理。

三级实验：设计性实验

1．不规则固体颗粒密度的测量

待测物；  形状不规则的细小金属粒若干。

设计要求；不得用流体静力称衡法（因颗粒太小）。根据误差最小原则设计新方案。由误差均分原则选择测量仪器

2．振动法测量杨氏模量

待测物；  矩形金属棒

提供的实验仪器；梁弯曲仪

设计要求； 梁受力振动情况下测量杨氏模量

主要参考书；杨述武主编，普通物理实验 （四.综合及设计部分）

3．游码质量的测量

待测物；物理天平上的游码

设计要求；用合适的方法测定物理天平上游码的质量（不得将游码从天平上取下）及其不确定度。

4．摩擦系数的研究

提供的实验仪器；滑轮， 砝码， 尼龙线， 矩形平板（木或金属制）

设计要求；选定待测物，利用给出的实验器材设计观测和研究摩擦现象的实验方案。

5．液体密度的实时测量

主要器材； 压力传感器，  焦利秤

设计要求；当液体密度发生变化时，能迅速测出液体密度的大小。

主要参考书；杨述武主编，普通物理实验 （四.综合及设计部分）

6．测量音叉的固有频率

待测物；  音叉

设计提示；利用共振原理         

设计要求；设计出实验方案，确定所需的仪器。             

主要参考书；杨述武主编，普通物理实验 （四.综合及设计部分）