大物實驗期末考試總結

-.z.1.非線性元件伏安特性的研究一．實驗目的1．掌握用伏安法研究二極管正向伏安特性及鎢絲燈伏安特性的方法；2．掌握用最小二乘法（回歸法）處理實驗數據，得到經驗公式的方法。二．實驗儀器DH6102型伏安特性實驗儀實驗原理1．半導體二極管的伏安特性半導體二極管由一個p-n結，加上接觸電極、引線和封裝管殼組成。常見的二極管有硅二極管和鍺二極管。加到二極管兩端的電壓與流過其上面的電流的關系曲線，就叫二極管的伏安特性曲線，如圖1所示。由于p-n結具有單向導電性，故二極管的正反向伏安特性相差很大，二極管的伏安特性可分三部分：①正向特性。當所加的正向電壓很小時，正向電流也很小，只有當正向電壓加到*個數值時，電流才開始明顯加大，這個外加電壓值叫做二極管的閾值電壓或開通電壓，記作。通常硅二極管的閾值電壓=0.5V~0.6V，鍺二極管=0.2V~0.3V。閾值電壓的確定，一般是在正向特性曲線較直部分畫一切線，延長相交于橫坐標上一點，該點在橫軸上的值就是該二極管的閾值電壓。②反向特性。當二極管兩端加反向電壓時，反向電流很小且在一定*圍內不隨反向電壓的增加而增加。③反向擊穿特性。當反向電壓繼續(xù)增加時，反向電流會突然增大，這種現象稱作反向擊穿，產生擊穿的臨界電壓稱為反向擊穿電壓。不同的二極管，反向擊穿電壓也不同。一般情況下，二極管反向電壓不得超過反向擊穿電壓，否則會燒壞管子。（2）鎢絲燈的伏安特性當鎢絲燈泡兩端施加電壓后，鎢絲上有電流流過，產生功耗，燈絲溫度上升，致使燈泡電阻增加。因此，通過鎢絲燈的電流越大，其溫度越高，阻值也越大，其伏安特性如圖2中曲線所示。燈泡不加電壓時，稱為冷態(tài)電阻。施加額定電壓測得的電阻稱為熱態(tài)電阻。由于正溫度系數的關系，冷態(tài)電阻小于熱態(tài)電阻，一般鎢絲燈的冷態(tài)電阻與熱態(tài)電阻的阻值可相差幾倍至十幾倍。而且由于鎢絲燈點亮時溫度很高，超過額定電壓時會燒斷，所以使用時不能超過額定電壓。2．用伏安法測量非線性電阻元件的伏安特性對非線性電阻元件伏安特性的研究，一般都是采用伏安法進行測量。實驗采用的是內阻很高數字電壓表及內阻很小的電流表，而且測量的是低、中值電阻，所以選擇電流表外接法的測量電路。二極管及鎢絲燈伏安特性的測量電路分別如圖3和4所示。四、實驗內容1．二極管的正向伏安特性的測量:在0V～0.6V*圍內,每隔0.1V讀一次電流表，在0.6V～0.8V*圍內,每隔0.02V讀一次電流表，并將所讀數據記入下表中（注意正確記錄測量數據的有效數字）。2．測量鎢絲燈的伏安特性:由0V開始，每隔1V讀一次電流表，直到鎢絲燈的額定電壓11V，并將所讀數據記入下表中。注意事項1．須了解待測元件(二極管、鎢絲燈)的規(guī)格，使加在它上面的電壓和通過的電流均不超過額定值。2.須了解測量時所需其它儀器的規(guī)格（如電源、電壓表、電流表、滑線變阻器等的規(guī)格），也不得超過其量程或使用*圍。五．數據處理惠斯通電橋一、實驗目的1、掌握惠斯登電橋的結構和測量原理。2、學會使用電阻箱自組惠斯登電橋測中值電阻及電橋靈敏度的方法。3、估算儀器誤差，計算測量不確定度。二、實驗儀器：直流穩(wěn)壓電源、AC5/2型直流指針式檢流計（分度值；臨界電阻360Ω；內阻44Ω）、Z*21型六旋鈕電阻箱（舊式）兩個（電阻*圍0-99999.9Ω；等級：0.1級；額定功率0.5W）、Z*21型六旋鈕電阻箱（新式）一個（電阻*圍0-99999.9Ω；等級分檔9×（10000，1000，100，10，1，0.1）分別為0.1，0.1，0.5，1，2.5；殘余誤差mΩ）、47kΩ電位器一粒、滑線變阻器、待測電阻、電位器、換向開關、導線若干。三、實驗原理1.惠斯登電橋的平衡條件惠斯登直流電橋也稱為單臂直流電橋，是一種直流平衡電橋，其原理電路如圖1所示。由圖1可見，R*、R2、R3、R4構成了四個橋臂，BD兩點之間接入檢流計形成一個通路，稱為橋路。當電橋平衡時，=0,橋路沒有電流流過，=0.此時有：設I1為電橋平衡時流過ABC路的電流，I2為流過ADC路的電流，則式（1）可寫為：把（2）的兩式相處，得：即：式（3）就是惠斯登電橋的平衡條件。式中R2/R3（或R4/R3）稱為比率臂，R4（或R2）稱為比較臂。調節(jié)惠斯登電橋平衡一般可根據待測電阻R*的大小，選好比率臂再調節(jié)比較臂。橋路上的電位器Rb，起到保護檢流計的作用，當電橋不平衡時，流過BD間的電流可能較大，會燒壞檢流計，此時Rb應調到最大值，以減小流過檢流計的電流，當電橋基本平衡時，Rb要調到最小值，提高檢流計的靈敏度，減小電橋的測量誤差。所以惠斯登電橋的平衡一般要調兩次，一次是Rb取大值時調平衡，稱為粗調。第二次是在粗調后，Rb減至最小值再調平衡，稱為細調。2.測量中，采用換臂法消除不等臂誤差實驗中自組電橋的比率臂（R2和R3）電阻并非標準電阻，存在較大的不等臂誤差，為消除該系統(tǒng)誤差，實驗可采用交換測量法進行。先按原線路進行測量得到一個R4值，然后將R2和R3位置互相交換，按同樣的方法再測得一個值，兩次測量，電橋平衡后分別有：聯(lián)立兩式得：由式（3）可知：交換測量后得到的測量值與比率臂阻值無關，只與比較臂R4有關。3.改變電源電壓的方向，消除電橋中寄生電勢的影響在電橋電路的任一支路中，都可能寄生有熱電勢與接觸電勢，這些寄生電勢與電橋電源在各支路產生的電勢差相互作用使得電橋出現虛假的平衡，引起R*的測量誤差。由于寄生電勢和它所引起的電流方向、大小往往是不變的，所以可采用改變電源電壓的方向來消除。實驗中通過換向開關來達到改變電源電壓的方向，測出電源電壓改變方向后二次的R*值，取其算術平均值。4.電橋靈敏度當電橋平衡時，流過檢流計的電流應為零。但實際上檢流計的靈敏度總有一定的限度，當減小到我們感覺不到檢流計的指針偏轉時，（比如小于0.2格），我們就認為電橋平衡了，這樣R*的測量就會有誤差。為了確定由于檢流計靈敏度不夠而帶來的測量誤差，我們引入電橋靈敏度的概念。電橋靈敏度定義為：相對電橋靈敏度S定義為：式（4）表示電橋平衡后，R*的相對改變量所引起電橋偏離平衡時檢流計的偏轉格數n。S越大，電橋越靈敏，帶來的測量誤差也越小。通常R*是不能人為改變的，要想測量S，就要在電橋平衡后保持比率臂不變，而把比較臂電阻R4，變?yōu)?，因而有：四、實驗內?、利用自組惠斯登電橋測未知電阻R*（R*≈2kΩ）（1）實驗開始時先布局后接線。布局：電阻箱、檢流計放在正前方，便于讀書。滑動變阻器和開關放在兩側，便于操作。根據線路圖按回路對點接線，電橋線路可大致分為三步聯(lián)接：（a）先連接電源電路，將電源與換向開關的兩個接線柱聯(lián)接；（b）將四個橋臂聯(lián)成一個回路；（c）在一對角線的兩點A、C（R2與R3的聯(lián)接點和R4與R*的聯(lián)接點）之間接換向開關中間的兩個接線柱和滑線變阻器；（d）在另一個對角線的兩點B、D（R2與R*的聯(lián)接點和R3與R4的聯(lián)接點）之間接入檢流計G和電位器Rb。（2）在接線正確無誤后，將電阻箱R2，R3調到500.0歐姆，先用萬用表估計一下待測電阻的阻值，將R4調到待測電阻的估計值，然后再調節(jié)電橋平衡，在調節(jié)電橋平衡中應遵循先粗后細的原則。（a）粗調時先將滑線變阻器阻值、Rb調至最大，調節(jié)電阻箱R4直到使檢流計指針指零；（b）細調時，在粗調的基礎上，將滑線變阻器阻值、Rb調至最小，調節(jié)電阻箱R4時檢流計再次指零，此時電橋達到平衡，此時記下R4的阻值，并測量數據填入數據表格。（3）改變電流方向，重復（2）中的（a）（b）步驟。（4）將電阻箱R2，R3對換位置，重復步驟（2）（3）。記下R4的阻值，并將測量數據填入數據表格。2、測量電橋靈敏度保持比率臂不變，不改變電流方向的情況下，在電橋平衡的基礎上，改變比率臂電阻R4，使得檢流計指針分別左右偏轉2格，記下此時的比較臂電阻R4，計算比較臂電阻R4的改變值△R4，并將測量數據填入數據表格。3、不確定度計算提示在本實驗中，我們主要考慮B類不確定度。下面介紹B類不確定度的計算與合成。不確定度計算：（1）電阻箱的準確度等級引起的不確定度計算示例：電阻箱（新式，分檔位標等級）電阻箱的極限誤差為：其中：ai為各檔位等級；Ri為各檔位的電阻示值；R0為殘余誤差；m為電阻箱所使用的旋鈕數；b為每個旋鈕的殘余誤差，一般a小于等于0.05級時，b=0.002Ω；a大于等于=0.1級時，b=0.005Ω。將電阻的極限誤差當做其不確定度，則其電阻不確定度為：例，假設一新式電阻箱示數為1997.8Ω，R0=30mΩ，則其儀器誤差為：其電阻不確定度為：（2）電橋靈敏度引起的不確定度例測得電橋在平衡點附近的靈敏度為=3.8div/Ω，當人眼判斷檢流計指針是否偏轉的分辨極限△n取0.2div時，電橋靈敏度引起的不確定度就是其基本誤差限。即：（3）合成不確定度4、實驗提示（1）注意保護檢流計，不能使指針超過滿偏；（2）比率臂阻值選取必須考慮測量精度和電阻箱的額定功率。五、數據處理等厚干涉測透鏡曲率半徑實驗目的1．加深對等厚干涉現象及其特點的理解。2．學會利用牛頓干涉環(huán)測量透鏡的曲率半徑。3．正確使用讀數顯微鏡。二、實驗儀器讀數顯微鏡（測量精度為0.01mm）牛頓環(huán)鈉光燈（波長589nm）實驗原理牛頓環(huán)儀是由待測曲率半徑很大的平凸透鏡和平板玻璃疊合裝在金屬框架中構成的，如圖1所示。在平凸透鏡和平板玻璃之間形成一個厚度自O點向邊緣逐漸增加的空氣薄膜。波長為λ的單色光垂直照射此空氣薄膜，則空氣薄膜上下二表面反射的光將發(fā)生干涉，形成一組以O點為圓心的明暗相間的同心圓環(huán)，稱為“牛頓環(huán)”。假設透鏡的曲率半徑為R，在與接觸點O相距r處空氣薄膜厚度為d。當光垂直入射時，在該處上下二表面反射光的光程差為：其中n為空氣折射率且等于1；λ/2為由于位相突變而產生的附加程差。由圖可知：由于R遠遠大于d，可略去二階小量，可得由（1）與（2）有在該處若形成暗紋，由干涉條件可得：即同理若該處形成明條紋可得由于接觸點O處可能發(fā)生彈性形變，接觸面間也可能附著灰塵，故接觸處不可能是一個幾何點，而是一個圓面。所以近圓心處條紋比較模糊，以致于難以確切判定條紋的級數，即干涉條紋的序數不一定是條紋的級數。假設測量序號為m1、m2環(huán)亮條紋的直徑，這里的m1、m2不一定是干涉條紋的級數，因而有式中m1+j、m2+j為干涉級數，j為干涉級修正值。由上兩式可得：則實驗內容1、將牛頓環(huán)儀朝向鈉光源，觀察牛頓環(huán)干涉條紋。調節(jié)牛頓環(huán)上的螺絲，使干涉環(huán)成圓形且其圓心位于牛頓環(huán)儀的中心。最后將牛頓環(huán)儀放置在讀數顯微鏡的物鏡正下方。2、根據圖1調節(jié)半反半透玻璃鏡，使鈉光燈發(fā)出的光通過半反半透玻璃鏡部分入射牛頓環(huán)且可通過讀數顯微鏡觀察到明亮的視場。3、調節(jié)讀數顯微鏡的目鏡，清晰地看到目鏡中的測量叉絲。4、將望遠鏡的鏡筒由上往下移到最底端，注意物鏡不可碰到牛頓環(huán)儀。5、移動牛頓環(huán)儀使物鏡對準牛頓環(huán)儀的中心，然后由下往上緩慢移動鏡筒直到看到清晰的干涉條紋。6、微調鏡筒直到看到第十四或第十五干涉亮條紋與測量叉絲重合無視差。7、測量干涉環(huán)的弦長。測量過程應避免回程差。從左或從右開始測量第5條亮條紋到第24條亮條紋的位置。注意：叉絲對準干涉條紋的中間而不是相切。薄透鏡的焦距的測量實驗目的1.學會調節(jié)光學元件的等高共軸。2.掌握薄透鏡焦距測量的方法。二、實驗儀器光學導軌、凹凸薄透鏡各一個、像屛、物屏、光具座、三維調節(jié)架、光源、三角板等，導軌上刻度尺的測量精度為1mm。實驗原理1、凸透鏡焦距的測定a二次成像法圖1二次成像法測薄凸透鏡焦距的示意圖假設物AB與像屏p之間的距離為D，薄凸透鏡的焦距為，使并固定物AB與像屏p位置。沿導軌方向移動透鏡，則必能在像屏上觀察到兩次清晰的實像。設透鏡兩次成像之間的位移為d。運用物像的共軛對稱性質，可以得到關系式：（1）所以，只要測出D和d就可求出透鏡的焦距。這個方法又稱為貝塞爾法或共軛法，它的優(yōu)點是避免在測量物距像距時估計透鏡光心位置的不準確所帶來的誤差。b.自準直法圖2自準直法測薄凸透鏡焦距的示意圖如圖2所示，當物體AB放置在待測透鏡L的焦平面上，在另一側放一平面反射鏡M。物體AB上任一點發(fā)出的光線經凸透鏡折射后成為平行光線，而后被平面反射鏡M反射回來，再經透鏡折射后，仍會聚于它的焦平面上，形成一個與原物大小相等、方向相反的倒立實像。此時物體AB到透鏡L之間的距離，就是待測透鏡的焦距。這種測量方法能比較迅速、直接地測出透鏡焦距。2、輔助透鏡法測量凹透鏡焦距圖3輔助透鏡成像法測薄凹透鏡焦距的示意圖如圖3所示，設物AB經凸透鏡L１后成一實像A′B′。將待測凹透鏡L２置于L１和A′B′之間，使成實像A″B″。分別測出待測凹透鏡L２到虛物A′B′和實像A″B″之間距離l、（即l為物距，為像距）。根據成像公式，即可求出待測凹透鏡L２的像方焦距：（3）實驗內容1.光學元件等高共軸的調節(jié)(1)確定凹凸透鏡，粗測凸透鏡焦距。(2)將光源、物屏、待測透鏡和像屏依次放在光學導軌上，然后進行各光學元件等高共軸的粗調和細調。粗調：將光源、物屏、待測透鏡和像屏靠在一起（光源保持不動），然后調節(jié)各光學元件的中心大致在同一直線上。細調：1.調節(jié)像屛、物屏及凸透鏡的截面（過光心的截面）垂直于光學導軌。此操作是本實驗成敗的關鍵所在。2.利用二次成像法調節(jié)光學元件共軸(1)物屏和像屏之間的距離大于4倍凸透鏡的焦距并固定物屏和像屏.(2)移動凸透鏡，在像屏上觀察到兩次成像，一次成大像，一次成小像。當兩次像的中心重合時，表明各光學元件已經共軸。若兩次成像的中心不重合，則分成兩維進行調節(jié)。調節(jié)透鏡的高低，使兩次像的中心在同一高度；然后前后（實驗人員正對著導軌）調節(jié)透鏡，使兩次像的中心重合。2.凸透鏡焦距的測定(1)二次成像法測定凸透鏡的焦距。如圖1，在光學平臺上依次放置各光學元件，并使物屏與像屏間的距離大于4倍透鏡焦距且固定物屏與像屏。記錄物屏與像屏的位置。移動透鏡，在像屏上呈現清晰、放大、倒立的實像，記下此時透鏡的位置，然后繼續(xù)移動透鏡直到像屏上呈現清晰、縮小、倒立的實像，記下此時透鏡的位置。根據公式（1）可以求出凸透鏡的焦距。改變物屏與像屏間的距離再次測量。任一間離下只要測一次數值。改變物屏與像屏間的距離三次。最后焦距取平均值。注意：1.物屏的位置是出光面的位置；像屏的位置是成像面的位置。2.為了減小景深的影響，透鏡位置應取所成清晰像*圍的中間位置（例如：在*一*圍內移動透鏡，我們看到的像一樣清晰，則透鏡的位置就是這一*圍的中間位置），下面也要這樣操作。3.d的值最好要大于19cm。4.通過觀察像的邊界是否明暗分界清晰來確定像是否清晰，最好觀察像中心處邊界，尤其是大像時。(2)自準直法測定凸透鏡的焦距。如圖2，在光學平臺上依次放置各光學元件，并使物屏和平面鏡之間的距離比所測凸透鏡的焦距大約10厘米。前后移動凸透鏡及調節(jié)平面鏡俯仰旋鈕，直到物屏上產生一個與物重合且清晰的倒立實像為止，測出物屏和透鏡的距離，即為透鏡的焦距。通常為了判斷像是否清晰，可以通過調節(jié)平面鏡俯仰旋鈕將像與物錯開一點便于觀察像邊界是否清晰。重新找像清晰的位置，再測量，最后求平均值。測量次數3次。注意：為了獲得更亮的像，反射鏡與透鏡應盡量靠近；同理減小景深的影響。3.輔助透鏡法測定凹透鏡的焦距（1）在像屏上記錄凸透鏡所成像的中心，然后將凹透鏡放置在凸透鏡與像屏之間。（2）調節(jié)凹透鏡的截面（過光心的截面）垂直于光學導軌。（3）上下前后調節(jié)凹透鏡和像屏的位置，使所成像的中心與凸透鏡所成像的中心重合。改變凸透鏡和像屏的位置，重復此操作。操作次數要兩次以上，另外放上凹透鏡所成的像與單獨凸透鏡所成像的大小差別應較大。（4）取下凹透鏡。移動凸透鏡直到像屏上成一倒立縮小的實像并固定凸透鏡，記下此時像屏位置A′B′。在這之后的操作過程中不可移動和調節(jié)凸透鏡。（5）將待測凹透鏡放置在輔助透鏡與像屏之間的位置，然后將像屏向后移動（遠離透鏡的方向）一段距離（距離大于10厘米），最后移動凹透鏡直至在像屏上又出現清晰的像，記下像屏位置A″B″及凹透鏡的位置。利用公式（3）計算出待測凹透鏡的焦距。僅改變凹透鏡和像屏的位置再次測量，任一位置下只要測一次數值。改變凹透鏡與像屏的位置三次。最后焦距求平均值。注意：l的值應該要大于10cm；同理減小景深的影響。數據處理誤差分析：1、等高共軸調節(jié)不好。2、成像清晰*圍找得不準。3、測量成像平面與成像光軸和光具座讀數位置之間的誤差。對于輔助透鏡法來說，主要的測量誤差來源于測凹透鏡位置以及像屏位置的測量；對于二次成像法來說，主要的測量誤差來源于物屏位置，像屏位置，凸透鏡成大像的位置和小像的位置的測量；對于自準直法，測量的誤差來源主要是物體位置和凸透鏡的測量。4、由于物體所放位置不能測量或物體傾斜沒進行修正。5、像差。在測薄透鏡焦距時，通常把實驗光具組看成是理想光具組，即同心光束經凸透鏡折射后仍為同心光束，像與物在幾何上完全相似。而實際上只有近軸的單色光才能近似達到這個要求，所以像差不可避免。6、實驗裝置誤差。在實驗裝置上物平面與讀數點的近似共面，透鏡光心與讀數點的近似共面，刻度尺刻度的不均勻以及薄透鏡的近似等都會引起系統(tǒng)誤差。金屬線脹系數的測量實驗目的1、掌握金屬的線膨脹系數的測量原理與方法。2、掌握千分尺測量長度的微小變化量的方法。3、了解PID控溫調節(jié)的原理，掌握控制實驗溫度的方法。二、實驗儀器1.控溫式固體線脹系數測定儀金屬棒樣品一端固定在加熱管內；另一端通過頂桿與千分表接觸，為自由端。金屬棒樣品自由端在彈簧作用下將長度變化轉化成千分表指針的偏轉，通過表盤刻度讀出其長度變化量。使用要求:（1）整體要求平穩(wěn)，因伸長量極小，故儀器不應有振動；（2）千分表安裝須適當固定（以表頭無轉動為準）且與被測物體有良好的接觸（然后再轉動表殼校零）；（3）被測物體與千分表探頭需保持在同一直線。2.開放式PID溫控試驗儀實驗儀包括水箱、水泵、加熱器、控制及顯示電路等部分3.千分表千分表是用于精密測量位移量的量具，它利用齒條-齒輪傳動機構將線位移轉變?yōu)榻俏灰?，由表針的角度變量讀出線位移量。大表針轉動一圈（小表針轉動一格），代表線位移0.2mm，最小分度值為0.001mm。4.待測金屬管三、實驗原理1.線膨脹系數當固體溫度升高時，產生線度增長的現象稱為固體的線膨脹，固體長度L和溫度t之間的函數關系式:L0為溫度為0攝氏度時的長度，α，β，...是和被測物質有關的常量，α為固體的線膨脹系數，單位為，因β及其以后的項比α小很多，可略去。設L1為室溫t1對應的長度，L2為高溫t2對應的長度。則有：又令L2=L1+ΔL，則：當2-1大于1，又由于L1遠遠大于ΔL，上式可以近似寫成：準確的控制t是準確控制Δt和ΔL的關鍵。2.PID調節(jié)原理PID控制系統(tǒng)原理框圖如圖1所示，假如被控量與設定值之間有偏差e(t)=設定值-被控量，調節(jié)器依據e(t)及一定的調節(jié)規(guī)律輸出調節(jié)信號u(t)，執(zhí)行單元按u(t)輸出操作量至被控對象，使被控量逼近直至最后等于設定值。調節(jié)器是自動控制系統(tǒng)的指揮機構。在我們的溫控系統(tǒng)中，調節(jié)器采用PID調節(jié)，執(zhí)行單元是由可控硅控制加熱電流的加熱器，操作量是加熱功率，被控對象是水箱中的水，被控量是水的溫度。PID調節(jié)器是按偏差的比例(proportional)、積分(integral)、微分(differential)進行調節(jié)，其調節(jié)規(guī)律可表示為：式中第一項為比例調節(jié)，Kp為比例系數。第二項為積分調節(jié)，Ti為積分時間常數。第三項為微分調節(jié)為微分時間常數。PID溫度控制系統(tǒng)在調節(jié)過程中溫度隨時間的一般變化關系可用圖2表示：系統(tǒng)在達到設定值后一般不能立即穩(wěn)定在設定值，而是超過設定值后經過一定的過渡過程才能重新穩(wěn)定。實驗內容1、用PID控溫儀控制實驗溫度；2、用千分表測量銅管溫度變化時長度的微小變化量，并求出銅管的線膨脹系數。3、實驗提示:（1）銅棒的線膨脹系數為（2）實驗開始前檢查金屬棒是否固定良好，千分表安裝位置是否合適。一旦開始升溫及讀數，避免再觸動實驗儀。為減小系統(tǒng)誤差，將第1次溫度達到平衡時的溫度及千分表讀數分別作為T0，L0。溫度的設定值每次提高ΔT，溫度在新的設定值達到平衡后，記錄溫度及千分表讀數于表中。（3）為保證實驗安全，溫控儀最高設置溫度為60度。若決定測量n個溫度點，則每次升溫*圍為ΔT=(60－室溫)/n。（4）在實驗過程中（升溫及讀數）不能接觸和移動實驗儀，否則會影響千分表的讀數。每個同學的動作要輕，以免影響他人。五．數據處理水銀溫度計的校正與熱電偶的定標一、實驗目的一）水銀溫度計的校正1.學習水銀溫度計0℃沸點的校正法。2.學習溫度計溫標分度修正值的計算方法。3.學習福廷氣壓計的使用方法。（二）熱電偶的定標1.了解熱電偶測溫的原理和方法。2.掌握熱電偶的定標方法。二、實驗儀器（一）水銀溫度計的校正待較正溫度計（0~100℃，分度值1℃）1支、福廷氣壓計、加熱器、裝冰容器、冰等。（二）熱電偶的定標熱電偶（銅-康銅，-200~400℃）、數字毫伏表、量熱器、加熱器、攪拌器、標準水銀溫度計（0~100℃，分度值0.2℃）、冰等實驗原理（一）水銀溫度計的校正溫度計讀數的校正通常用兩種方法，分別是定點法和比較法，本實驗采用定點法來進行實驗測量。定點法校正水銀溫度計，即以純物質的熔點或沸點作為標準進行校正。實驗過程中，先測量純凈水的0℃點（若在原0刻度以下為負值），及沸點。所確定的0℃點和沸點，并不是原先0℃的刻度和100℃的刻度，在至間約分，計算出全部溫標刻度的改正值Δt：為實驗中所處的大氣壓下對應的純凈水的沸點（水的沸點與氣壓有關，可查閱附錄表）。若被測介質的溫度計示讀數為t，校正該水銀溫度計后的實際溫度為：（二）熱電偶的定標1．熱電偶工作原理如圖1所示，兩種不同成份的導體A、B（稱為熱電偶絲或熱電極）兩端接合成回路，當兩接合點的溫度不同時（T＞），在回路中就有電流產生。這一現象稱為溫差電效應（或稱賽貝克效應），相應的電動勢稱溫差電動勢（或賽貝克電動勢）。熱電偶就是利用這種原理進行溫度測量的，其中，直接用作測量介質溫度的一端叫做工作端（也稱為測量端），另一端叫做冷端（也稱為參考端，通常以0℃點為標準）；冷端與顯示儀表或配套儀表連接，顯示儀表會指出熱電偶所產生的熱電勢。理論上，任何兩種不同的金屬導線均可組成熱電勢熱電偶，但實際上為了使熱電偶回路有較大的熱電勢，通常選擇耐高溫，易于熱電勢配制，而且熱電勢與溫差基本上呈線性關系等的金屬，本實驗采用銅-康銅材料制備熱電偶，使用溫度*圍-20～400℃，熱電勢為4.15mv/100℃。本實驗熱電偶測溫線路如圖2所示，金屬A的兩端分別和金屬B焊接，測量儀表插入A線中間（或者插入B線之間）理論上可以證明，在A、B兩種金屬之間插入任何一種金屬C，只要維持它和A、B的聯(lián)接點在同一個溫度，這個閉合電路中的溫差電動勢總是和只由A、B兩種金屬組成的熱電偶中的溫差電動勢一樣。2．熱電偶的定標用實驗方法確定熱電偶兩端溫度差大小與溫差電動勢的對應關系曲線，稱為熱電偶的溫度定標。經過定標后的熱電偶，就可作為熱電偶溫度計使用了。本實驗采用比較法來進行熱電偶定標，即用被校熱電偶與一準確度較高的標準水銀溫度計去測同一介質的溫度，在被校熱電偶的使用*圍內改變不同的溫度，進行逐點校準，就可得到被校熱電偶的一條校準曲線。定標裝置如圖3所示：當熱電偶測量端與參考端（0℃）有溫差時，溫差電動勢則會在數字毫伏表上顯示出來。把經過校準的溫度計靠近測量端，先通過加熱器讓水沸騰，然后切斷加熱器電源讓水從沸點開始降溫，并在降溫過程中依次等間隔地記錄數字電壓毫伏表與標準溫度計的各組對應值，即可作出熱電偶的定標曲線。實驗內容(一)水銀溫度計的校正1．0℃點的確定。把被校驗的水銀溫度計豎直浸在冰水混合的容器中，實驗過程使冰和水兩態(tài)并存，經過5～10分鐘穩(wěn)定后，便可開始進行0℃點的校正。通過多次測量取平均值確定0℃點。實驗過程中，由于系統(tǒng)不斷向外界吸熱，冰含量由于熔化逐漸變少，因此實驗時注意在容器中多放冰塊，少放水；并在實驗過程中及時添加冰塊，減少水。2．沸點的確定。把被校驗的水銀溫度計套在軟木塞中，豎直放進雙壁蒸汽鍋中，當水沸騰5～10分鐘后記錄穩(wěn)定沸點，重復數次取平均值確定沸點。3．測量得到實驗環(huán)境下純凈水的沸點（1）在福廷氣壓計上記錄溫度t及氣壓讀數，并進行修正（福廷氣壓計使用法，參閱附錄）：其中g、分別為當地的重力加速度和45°海平面的重力加速度。（2）查附錄表,確定大氣壓為時所對應的水沸點4．計算原溫標每一分度值的改正值△t，校正該溫度計的溫標，列溫度校正表（二）熱電偶的定標1．按定標裝置圖3接好實驗電路。2．參考端置于零度點的冰水混合物。3．測量端加熱至沸點，在溫度～電壓表格中記錄標準溫度計與數字毫伏表對應參數值。4．切斷加熱器電源，在測量端降溫過程中，等間隔記錄溫度～電壓各組參數值至室溫。5．制熱電偶定標曲線（溫度～電壓曲線）。（三）實驗提示1．使用溫度計以前，要注意觀察量程和認清分度值。水銀正常使用的測溫*圍一般在全量程的30%～90%之間。由于溫度計熱膨脹響應慢，讀數時一定要等到被測介質與溫度計達到熱平衡后（5～10分鐘）才能讀數。溫度計讀數時注意消除視差，視線應與水銀柱凸表面相平。2．為了測量值準確，要注意溫度計的浸入深度，同時溫度計水銀泡應與被測對象的容器壁有一定的間距，與被測物體相接觸，若測液體，必須攪拌，使液溫均勻。熱電偶定標實驗可以把測量端和溫度計水銀泡繞在一起，置于水壺中央，且不接觸熱水壺電熱絲。3．冰水混合物中的冰塊要細，水要少，且將熱電偶一端置于冰水混合物中心。4．在降溫過程中可加適當的細冰塊且充分的攪拌，待冰融解且溫度計的讀數穩(wěn)定才可讀數。7、長度的測量實驗目的1.掌握游標卡尺、螺旋測微計、讀數顯微鏡等常用長度測量儀器測量原理和使用方法。2.學習應用有效數字記錄測量數據和不確定度計算。實驗儀器游標卡尺：分度值0.02mm,量程15cm,最大允許誤差為0.02mm螺旋測微計：分度值0.01mm,量程2.5cm,最大允許誤差為0.004mm讀數顯微鏡：分度值0.01mm,量程50mm,最大允許誤差為0.005mm待測樣品：口型遮光片、金屬圓柱筒、金屬片等。實驗原理1、游標卡尺構造及讀數原理游標卡尺主要由兩部分構成,如(圖1)所示：在一毫米為單位的主尺上附加一個能夠滑動的有刻度的小尺（副尺）,叫游標,利用它可以把主尺估讀的那位數值較為準確地讀出來。圖1游標卡尺在構造上的主要特點是：游標上N個分度格的總長度與主尺上（N-1）個分度格的長度相同,若主尺上最小分度為a,游標上最小分度值為b,則有Nb=（N-1)a（2.1）則主尺與游標上每個分格的差值（游標的精度值或游標的最小分度值）是：（2.2）圖2常用的游標是五十分游標(N=50。另有10分度的、20分度的、50分度游標卡尺),即主尺上49mm與游標上50格相當,見圖2。五十分游標的精度值=0．02mm．游標上刻有0、l、2、3、…、9,以便于讀數。毫米以上的讀數要從游標“0”刻度線在主尺上的位置讀出,毫米以下的數由游標（副尺）讀出。即：先從游標卡尺“0”刻度線在主尺的位置讀出毫米的整數位,再從游標上讀出毫米的小數位。游標卡尺測量長度l的普遍表達式為（2.3）式中,k是游標的“0”刻度線所在處主尺刻度的整刻度（毫米）數,n是游標的第n條線與主尺的*一條線重合,。圖3所示的情況,即。圖3在用游標卡尺測量之前,應先把量爪A、B合攏,檢查游標的“0”刻度線是否與主尺的“0”刻度線重合。如不重合,應記下零點讀數,加以修正,即待測量。其中,為未作零點修正前的讀數值,為零點讀數?？梢哉?也可以負。使用游標卡尺時,可一手拿物體,另一手持尺,如圖4所示。要特別注意保護量爪不被磨損。使用時輕輕把物體卡住即可讀數。圖4游標卡尺使用注意事項（１）使用前,首先要弄清其規(guī)格（２）根據被測對象情況,決定使用外測量爪、內測量爪、尾尺。（３）校正零點讀數。若量爪A、Ｂ接觸時,游標０線與主線不重合,應找出修正量,然后再使用。（４）注意保護量爪,預防卡口磨損。為此測量時不應將待測物卡得太緊。（５）用畢將其固定螺絲松開,然后將游標卡尺放入包裝盒。2、螺旋測微器(千分尺)常見的螺旋測微器如（圖5）所示。它的量程是25mm,分度值是0.01mm。螺旋測微器結構的主要部分是一個微螺旋桿。螺距是0.5mm。因此,當螺旋桿旋一周時,它沿軸線方向只前進0.5mm。圖5螺旋柄圓周上,等分為50格,螺旋桿沿軸線方向前進0.01mm時螺旋柄圓周上的刻度轉過一個分格,這就是所謂機械放大原理。測量物體長度時,應輕輕轉動螺旋柄后端的棘輪旋柄,推動螺旋桿,把待測物體剛好夾住時讀數,可以從固定標尺上讀出整格數（每格0.5mm）。圖6螺旋測微計的讀數方法：（1）測量前后應進行零點校正,即以后要從測量讀數中減去零點讀數。零點讀數時順刻度序列記為正值,反之為負值。（2）讀數時由主尺讀整刻度值,0.5mm以下由微分套筒讀出,并估讀到0.001mm量級。（3）要特別注意主尺上半毫米刻線,如果它露出到套筒邊緣,主尺上就要讀出0.5mm的數。螺旋測微器使用注意事項：（1）使用前,首先要弄清其規(guī)格,選用合適的量程。（2）校正零點讀數。（3）先用粗測旋鈕使測頭小砧接近被測物,后用微調旋鈕使測頭小砧接觸被測物。聽到“喀”、“喀”止動聲后停止旋轉。否則易損傷測微螺桿。（4）讀數時要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻線是否已經露出。（5）測量完畢應使測微螺桿與測砧之間留有空隙,以防因熱膨脹損壞螺紋。3.讀數顯微鏡讀數顯微鏡是用來測量微小距離或微小距離變化的。其構造分為觀察被測物體的顯微鏡和讀數的螺旋測微裝置。讀數顯微鏡的量程一般為50mm,分度值是0.01mm,可估讀到0.001mm。讀數顯微鏡的使用：1.將讀數顯微鏡適當安裝,對準待測物；2.調節(jié)顯微鏡的目鏡,以清楚地看到叉絲（或標尺）；3.調節(jié)顯微鏡物鏡焦距,使被測物體成像清晰；4.旋轉測微手輪,使叉絲豎線與被測物體的兩端面相切；5.分別讀出相切時標尺所對應的讀數L1和L2,兩者讀數之差△L=L1-L2即被測物體的長度。讀數顯微鏡使用注意事項：(1)測量時,顯微鏡移動方向與待測長度平行。(2)同次測量中,測微手輪須恒定向一個方向旋轉,避免產生空程誤差。實驗內容1．用螺旋測微計測量金屬片的厚度10次。測量時應注意—零點讀數和使用棘輪旋柄。（先選量程,再定零點讀數,最后用粗測和微調旋鈕測量）2．分別用游標卡尺測量圓柱筒內、外徑和高各10次,求出圓柱筒的體積。3．用讀數顯微鏡測量口型遮光片的縫寬10次。（先調目鏡,后調物鏡）4.數據處理及相關公式提示：i.直接測量量的不確定公式ii．直接測量量不確定合成公式P=0.68iii．不確定傳遞公式附錄1:游標卡尺的示值誤差限(P59)附錄2：tp與n的關系（P34）iv．金屬片的厚度結果表示為（mm）（P＝0.68）△儀＝0.004mm,,總不確定度。v．讀數顯微鏡測量口型遮光片寬度。數據處理方法同iv,△儀＝0.005mm。vi．用游標卡尺測圓柱筒的內外徑及高。d、D、h都為直接測量量,不確定度的處理方法同iv。體積V為間接測量量,利用不確定度傳導公式計算體積的不確定度。結果表示為：(單位)（P=0.68）不確定度傳導公式：數據處理8.物體密度的測量一．實驗目的1、掌握物理天平秤衡法；2、掌握用流體靜力秤衡法測量不規(guī)則固體密度；3、掌握用比重瓶法測小粒固體密度。二、實驗儀器物理天平（感量0.1g，稱量1000g）、砝碼、比重瓶（100ml）、燒杯（450ml）、溫度計（50°/0.1°）、待測大塊固體，待測小粒固體等。三、實驗原理1．流體靜力稱衡法測量非均勻實心物質設*一不規(guī)則實心物質在空氣中的質量m1，其浸沒在密度為ρ0的液體中的視質量m2（設該物質的密度大于液體）根據阿基米德原理，浸沒在液體中的物質所受浮力的大小等于它所排開液體的重量，可知該物質的體積為：由此得待測大塊物質的密度：2．比重瓶法使用傳統(tǒng)方法測量細小、顆粒狀的實心物質存在較大的誤差，因此，在本實驗中引入比重瓶，通過定容法測量該種類物質的密度。比重瓶是容積固定(恒定溫度下)的容器，用玻璃制成，其瓶塞是一個中間有毛細管的磨口塞子。使用時，注入液體到瓶口，用塞子塞緊，多余的液體就會通過毛細管流出，從而保證比重瓶的容積恒定。設待測粒狀實心物質的質量為m1，所選用比重瓶盛滿已知密度ρ0的液體后瓶和液體的總質量為m2，然后把待測物質裝入比重瓶中，排出多余的液體后三者總質量為m3，則排出液體的體積即為質量為m1的粒狀物質的體積：可得待測粒狀物質的密度為：可見，兩種方法都是根據阿基米德定律，通過易于測量的被排出水體積得到不易測量的物質體積，從而求出該物質的密度。當然，所測物質不能溶于實驗所用液體。四、實驗內容1.物理天平的調節(jié)：（1）調節(jié)水平：通過調節(jié)底腳螺母，使得底座上水準儀中的氣泡處于中間位置；（2）調節(jié)零點：把托盤掛到刀口上，游碼歸零，輕啟橫梁，觀察指針偏轉方向，關閉天平，合理調節(jié)平衡螺母，使得打開天平時，指針指向零；（3）檢查靈敏度：移動游碼0.1g，記錄指針偏離格數，計算感量和靈敏度。（4）記錄室溫，查表得到實驗環(huán)境下水的密度。2.用流體靜力秤衡法測銅塊密度（1）用物理天平測量銅塊在空氣中的質量；（2）用燒杯取適量水，放置到托架上；（3）把待測銅塊完全浸沒在水中，測量此時銅塊的視質量。3.比重瓶法測鉛粒的密度（1）取適量的鉛粒（大于100g），采用復秤法測量鉛粒的質量；（2）取一比重瓶，并裝滿水，擦干瓶壁外側的水分，用復秤法測量該質量；（3）把待測鉛粒完全裝在比重瓶中，并裝滿水，擦干屏蔽外側的水分，用復秤法測量帶有待測鉛粒并裝滿水的比重瓶質量。4.實驗提示（1）不能再橫梁懸空狀態(tài)下調節(jié)左右配平螺絲或加減砝碼；不能用手抓砝碼，應用鑷子夾。（2）采用流體靜力秤衡時，必須保證進入液體后物質的性質不變。（3）實驗前應清潔物體表面，避免占有灰塵、油脂等；懸掛在液體中的物質，若附上氣泡會影響浮力，注意消除。（4）比重瓶內壁及小粒物質若附上氣泡影響測量的體積，注意消除。9.示波器的使用一、實驗目的1、了解示波器的原理和基本結構；2、掌握開機的調節(jié)步驟，用示波器測量交流信號的電壓、頻率及位相差。二、實驗儀器LDS20410雙蹤示波器、EE1641B1型函數信號發(fā)生器/計數器、移相器三、實驗原理1、示波器顯示原理及結構當一個信號輸入示波器時，示波器采集了信號中電壓隨時間的變化規(guī)律，是一維的信息，無法在屏幕上顯示二維的圖形，因此在示波器屏幕上要顯示交流電壓信號的波形，也還需要加一個沿*軸方向的勻速運動的掃描電壓信號，如圖1所示。U*的正方向的勻速運動與Uy豎直方向的簡諧振動相互顯示了正弦波形，這就是示波器波形顯示的原理。當然如果*軸外加其他電壓信號，其顯示的波形將會是U*和Uy疊加的結果，假設，則，，消去t即可得到y(tǒng)=y（*）的方程由此可以根據不同的目的在示波屏上顯示各式各樣的波形。示波器的結構圖如圖2所示。交流信號輸入后，經過增益等處理，把信號傳遞給采集模塊和觸發(fā)端，通過觸發(fā)端來進行信號的觸發(fā)和釋抑，以控制何時采集數據、觸發(fā)間隔以采集數據。而后通過采集系統(tǒng)采集后在顯示屏上顯示有意義的波形。2、測量交流信號的電壓、周期、頻率的方法當波形顯示在屏幕上以后，可以通過測量方法來得到波形的相關信息，一般的測量方法有：直接測量法、光標法和自動測量法。測量的基本原理：通過調節(jié)增益V/DIV，在示波器上顯示大小適中、穩(wěn)定的正弦波形，選擇其中一個完整的波形，測算波形峰峰值的垂直距離DIV，則峰峰值電壓Uy=DIV*V/DIV*探頭增益；同理測算信號n個周期的水平距離DIV，則信號周期T=(DIV*T/DIV)/n.3、相干信號位相差的測量1）雙蹤法輸入頻率相同、初相位不同的兩列波形信號，采用雙蹤法方式工作，觸發(fā)源選擇CH1或CH2，得到被測波形，其一個周期在坐標刻度片上占8DIV，即每1DIV相應為45°兩列波相鄰波峰的水平距離△*為1.5DIV，則兩列信號的相位差為2）李薩如圖形法將一個正弦波電壓加到熒光屏垂直偏轉板，把另一個正弦波電壓加到水平偏轉板。這樣熒光屏上出現的圖形為一個橢圓，有它能很容易求出兩電壓之間的相位差。同頻率的兩個交流電在熒光屏上的圖形，由兩電壓的相位差確定，如圖3所示。如果兩個交流電的最大值U*和Uy相同，且示波器的放大器在水平和豎直方向的偏轉靈敏度相同，根據振動的合成規(guī)律很容易知道，當兩電壓的相位差ψ=0°或ψ=180°時，圖形是一條與*軸夾角為45°或135°的直線；當ψ=90°或270°時，圖形是一個圓。若兩電壓的頻率成整數倍，屏上可得到比較復雜的穩(wěn)定圖形。現設從CH1和CH2通道分別輸入兩個同頻率、有一定相位差的信號，選擇合適的靈敏度，并采用外觸發(fā)工作方式，即可在示波屏上觀察到如圖4的李薩如圖形。令，假定波形在*軸線上的截距為2，則對*軸上的P點有：及。所以相位差為：四、實驗內容本實驗調節(jié)信號發(fā)生器，頻率調到3.000kHz，電壓調至5V。1.示波器選中CH1通道并將一個探頭接到CH1上，將探頭與信號源的一個輸出端相接，將探頭接地端與信號源另一個輸出端相接。2.調節(jié)CH1通道的時間靈敏度和電壓靈敏度，將圖形調到適當大小，調節(jié)上下、左右位移旋鈕，將圖形調到合適位置。3.數出圖形最高點和最低點相差格數，并記下此時的電壓靈敏度。4.選中光標鍵，光標模式設為手動，光標類型設為V，出現橫向的兩條光標，選擇CURA，調節(jié)公用旋鈕將光標調至最低端，在取消CURA，選擇CURB，調公用旋鈕將另一個光標調至圖形最高端，讀出的數值即為電壓峰峰值。5.取消光標，按測量鍵，選擇電壓峰峰值測量，即讀出電壓峰峰值。6.讀出圖形6、7、8個周期所占格數，并記下此時的單位時間。7.選中光標鍵，光標模式設為手動，光標類型設為T，出現縱向的兩條光標，調節(jié)公用旋鈕將兩光標調至圖形的6、7、8個周期，即讀出6、7、8個周期的時間。8.將CH2通道也選中，接好探頭。將信號源的兩個輸出端分別接在移相器的A、B接點，CH1、CH2的接地端都接在O接點。CH1探頭接在P接點，CH2探頭接在A接點，示波器上會顯示出兩列正弦波。9.按sweep鍵，將格式從Y-T調為*-Y，調節(jié)CH1、CH2下方的VOLTS/DIV旋鈕來調整橫向和縱向的拉伸，調節(jié)SEC/DIV旋鈕調整光波數的密度，調節(jié)CH1、CH2的位移旋鈕調節(jié)圖像的位置，直到出現一個比較清晰的橢圓。10.調節(jié)橢圓位置，測出截距2和2b。10、RC暫態(tài)串聯(lián)電路的研究一、實驗目的1、通過對RC串聯(lián)電路暫態(tài)過程的研究，加深對電容特性的認識。掌握時間常數τ的意義及測量方法。2、進一步熟悉示波器的使用。二、實驗儀器EE1641B1型函數信號發(fā)生器，LDS20410數字示波器，R*7/0型十進式電容箱，Z*21型旋轉式電阻箱（新）（），導線若干三、實驗原理1、RC串聯(lián)電路如圖1即為RC串聯(lián)電路，當開關K打向“1”時，電源E對電容C充電，若在此之前電容C無電荷積累，則稱此為RC電路的零狀態(tài)響應；在電容充有電荷的情況下，若將開關K打向“2”，則電容對電路放電，稱此為零輸入響應。根據基爾霍夫定律可得，在零狀態(tài)響應時，有：可得：對式子的兩邊進行積分則電阻R兩端的電壓：在零輸入響應時，有：對式子再次進行積分，取Uc從E到0，時間0到t可得：由（1-1）至（1-4）式可以描述電路中，元件R、C兩端電壓Ur、Uc隨時間t變化的充放電過程，如圖2從圖中可以看出不管是充電還是放電Uc和Ur都是按照指數規(guī)律變化的。充電時，E=Ur+Uc,電容兩端電壓Uc隨充電電量q的增加而逐漸增加，而隨著q或Uc的增加，Ur相應減少。同理放電時，Uc+Ur=0，開始時Uc=E，Ur=-E，逐漸放電后，電能逐漸消耗在電阻上，使得Uc和Ur逐漸趨于零。2、時間常數τ的測量在RC暫態(tài)電路中，時間常數τ是一個重要的參數，它唯一決定了暫態(tài)過程的快慢。τ值可以通過測量示波器屏幕上顯示的Uc和Ur曲線然后采用最小二乘法得到，具體做法如下（以Uc充電為例）。記錄充電時Uc（t）曲線上所對應的幾個坐標參數，并在相同靈敏度下測量出方波信號的幅值E。將（1-1）式改寫為，并在兩邊取對數，可得：令*=t，y=ln(E-Uc),則（2-1）式可寫為直線方程y=k*+b的形式。通過作圖法或最小二乘法求出斜率k，則可得：四、實驗內容一、用示波器測量信號發(fā)生器產生的方波信號的重要參數1、打開示波器的開關，讓它預熱20秒。打開信號發(fā)生器的開關，旋轉頻率調節(jié)旋鈕，調節(jié)頻率為1000Hz，旋轉電壓調節(jié)旋鈕，調節(jié)電壓為4.0V，按下電源波形按鈕，將波形調為方波。因為儀器穩(wěn)定有一段時間，所以要等待15分鐘后再進行下面的實驗。2、將信號發(fā)生器的紅線和示波器的通道線相接，信號發(fā)生器的黑線和示波器的通道接地線相接。示波屏上出現一串方形波。按下自動測量功能鍵，用示波屏右邊的菜單鍵選擇“峰峰值”，記錄下此時直接測量的峰峰值；用示波屏右邊的菜單鍵選擇“周期”，記錄下此時直接測量的周期。記錄下此時的波形圖，這是電源電壓的波形圖。二、用示波器測量RC電路三種暫態(tài)的圖形和重要參數3、如上原理中的電路連接示意圖所示連接電路，將電容箱的電容調成0.1μF，電阻箱阻值調成100Ω。4、通過旋轉CH1通道垂直偏轉系數開關（改變波形的高度，調至CH1=2V）和掃描時基開關（改變波形的寬度，調至M=200μs）調節(jié)波形的大小，通過旋轉CH1垂直位移旋鈕（改變波形上下位置）和水平位置旋鈕（改變波形左右位置），使示波屏上出現大小適中、清晰穩(wěn)定的波形圖。5、按下光標測量功能鍵，用光標進行測量。用第一個菜單鍵來控制光標的功能和開關，選擇手動。用第二個菜單鍵來選擇測量對象為電壓V。用第四、第五菜單鍵來控制操作的光標對象，用共用功能鍵來控制光標的移動，讓兩個光標分別置于峰頂和峰谷。6、逐漸調大電阻箱的阻值，每次調大100Ω，觀察波形的變化情況，當波形與光標的兩條線有一部分重合，此時為未飽和狀態(tài)。當波形與光標的兩條線相切（只有一個交點時），此時達到臨界狀態(tài)。當波形與光標的兩條線完全分離，此時為飽和狀態(tài)。分別記錄下未飽和狀態(tài)、臨界狀態(tài)和飽和狀態(tài)下的波形圖（未飽和狀態(tài)下和臨界狀態(tài)下可任選一阻值，最好能鮮明的表示這個狀態(tài)下的波形特點）和每個波形圖對應的電阻箱的阻值。這是三個