大学物理实验仿真实验实验报告

仿真实验

(单摆测重力加速度和单透镜焦距的测定)

引言

随着计算机应用的普及,在各个应用领域都采用计算机设计和仿真,在大学物理实验课教学中,除了实际操作外还可以进行计算机仿真实验,对有些内容采用仿真实验也可以起到很好的效果。

一、实验目的:

1、了解仿真实验特点

2、学会用仿真实验完成单摆测重力加速度

3、学会用仿真实验完成单透镜焦距的测定

二、实验仪器:

计算机、仿真软件

三、实验原理

1、单摆的工作原理

单摆在摆动过程中,当摆角小于5度时,其运动为简谐运动,周期

,通过测定摆长 与

可测定加速度

详细请见:课本240-243页

2、单透镜焦距测定的原理

凸透镜的成像规律为:像的大小和位置是依照物体离透镜的距离而决定的

时,极远处的物体经过透镜在后焦点附近成缩小的倒立实像。

时,物体越靠近前焦点,像逐渐远离后焦点且逐渐变大。

时,物体位于前焦点,像存在于无穷远处。

时,物体位于前焦点以内,像为正立放大的虚像,与物体位于同侧,由于虚像点是光线反方向延长的交点,因此不能用像屏接收,只能通过透镜观察。

(1)、自准直法测凸透镜的焦距

光路图如下图1所示。当物体A处在凸透镜的焦距平面时,物A上各点发出的光束,经透镜后成为不同方向的平行光束。若用一与主光轴垂直的平面镜M将平行光反射回去,则反射光再经透镜后仍会聚焦于透镜的焦平面上,此关系就称为自准直原理。所成像是一个与原物等大的倒立实像A′。所以自准直法的特点是,物、像在同一焦平面上。自准直法除了用于测量透镜焦距外,还是光学仪器调节中常用的重要方法。

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