實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：本實(shí)驗(yàn)采用AC15/2型光標(biāo)式檢流計(jì)，固定分壓電阻箱，電阻箱，滑線(xiàn)變阻器，15V穩(wěn)壓電源，伏特計(jì)，單刀開(kāi)關(guān)、雙刀換向開(kāi)關(guān)、壓觸開(kāi)關(guān)，秒表。 按照?qǐng)D 4 接好線(xiàn)路，取為1比1000左右 的比例。將檢流計(jì)上的開(kāi)關(guān)撥到“直接”檔。1觀察檢流計(jì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)并測(cè)量臨界電阻。合上開(kāi)關(guān)K1,調(diào)節(jié)變阻器R使得光標(biāo)偏轉(zhuǎn)至60mm,斷開(kāi)K1使檢流計(jì)處于測(cè)量狀態(tài)。(1) 根據(jù)臨界阻尼的工作狀態(tài)要求，測(cè)量臨界電阻Rc。(2) 選取Rkp分別為臨界電阻的、1、2、3倍時(shí)，判別檢流計(jì)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，測(cè)出光標(biāo)第一次回到自然平衡位置(零點(diǎn))的時(shí)間和最終達(dá)到平衡位置的阻尼時(shí)間（每種狀態(tài)測(cè)兩次）。在上述操作中，選取合適的R0/R1,使得光標(biāo)偏轉(zhuǎn)60mm。2測(cè)量檢流計(jì)的電流常數(shù)CI和電壓常數(shù)CV。(1) 選擇Rkp= Rc,使檢流計(jì)工作在臨界狀態(tài)，選擇合適的R0/R1,調(diào)節(jié)滑線(xiàn)變阻器R，使光標(biāo)n=60mm,記下對(duì)應(yīng)的刻度n1和電壓V01,然后將開(kāi)關(guān)K2迅速倒向，記下反方向偏轉(zhuǎn)n1。(2) 調(diào)節(jié)變阻器R,使得光標(biāo)每次減少5mm,重復(fù)(1)的步驟，得到一組ni、ni 和V0i的數(shù)據(jù)。由平均值做出n-V曲線(xiàn)，求出K=Dn/DV,帶入(15)和(17),計(jì)算CI和CV。3測(cè)量阻尼時(shí)間Tc阻尼時(shí)間Tc是指在臨界狀態(tài)下，檢流計(jì)從最大偏轉(zhuǎn)位置(如60mm)到達(dá)穩(wěn)定平衡位置需要的時(shí)間，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)K1,測(cè)量三次Tc。4測(cè)自由震蕩周期T0 自由震蕩周期T0=20,是指檢流計(jì)無(wú)阻尼的振動(dòng)周期,使光標(biāo)偏滿(mǎn)后,切斷S2,用秒表測(cè)三個(gè)全振動(dòng)三次.5根據(jù)步驟2的數(shù)據(jù)，求最大偏轉(zhuǎn)(60mm)時(shí)的和。注意事項(xiàng)：1. 檢流計(jì)不能移動(dòng)，且只能在直接檔調(diào)零，不能在短路檔調(diào)零，否則會(huì)造成儀器的損壞。2. 保持RR0=660000比較合適，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象易于觀察。3. 實(shí)驗(yàn)中只有兩個(gè)電阻箱，由于R0R1阻值處于不同數(shù)量級(jí)，相差較大，故可合用一個(gè)電阻箱。要理解電阻箱內(nèi)部的串聯(lián)結(jié)構(gòu)。4. 注意適時(shí)更改電壓表量程，減小量程可是讀數(shù)更加準(zhǔn)確。另電壓表只能平放讀數(shù)，不能立起來(lái)。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前要通過(guò)試觸檢驗(yàn)電壓表正負(fù)極是否接反。5. 滑動(dòng)變阻器先調(diào)0，開(kāi)關(guān)在接線(xiàn)時(shí)保持?jǐn)嚅_(kāi)狀態(tài)，保護(hù)電路。數(shù)據(jù)處理：1. 觀察檢流計(jì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)并測(cè)量臨界電阻。(1)臨界阻尼電阻Rc=6.9103, RG=500, R0R1=600006=10000(2)第一次到達(dá)(s)最后一次到達(dá)（s）判斷10.6110.86過(guò)阻尼10.7810.775.845.96過(guò)阻尼5.925.921.991.90臨界阻尼1.932.05 2 30.894.11欠阻尼0.834.210.625.39欠阻尼0.655.242. 測(cè)量檢流計(jì)的電流常數(shù)和電壓常數(shù)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的數(shù)據(jù)為：12345678910111260.054.550.145.040.035.130.025.020.014.910.15.057.151.847.242.037.032.127.122.117.312.98.22.958.653.248.643.538.533.628.623.618.613.99.24.03.333.062.832.542.241.951.661.381.100.830.550.25由測(cè)得的數(shù)據(jù)可作出曲線(xiàn)，并進(jìn)行擬合：擬合數(shù)據(jù):Equationy = a + b*xWeightNo WeightingResidual Sum of Squares1.16188Pearsons r0.99983Adj. R-Square0.99963ValueStandard Error nIntercept-0.603390.20794Slope17.547910.1012由origin軟件分析得出的數(shù)據(jù)知：K=nV=17.548mm/V因此 =617.5486104500+6.9103+6A/mm =7.6910-10A/mm=617.5486+60000=5.6910-10V/mm3. 求最大偏轉(zhuǎn)（）時(shí)的和由，兩邊取對(duì)數(shù)，得：兩邊微分得：合并同類(lèi)項(xiàng)，有：系數(shù)取絕對(duì)值并改成不確定度符號(hào)；而而電阻箱誤差，其中為旋鈕個(gè)數(shù)，R0=R0=60000(0.1%+0.005660000)R1=R1=6(0.1%+0.00526)RKp=RKp=6.9103(0.1%+0.00556.9103)RG=0.5%RG=0.5%500=2.5所以 =0.51007.53.33+0.560+600000.1%+0.00566000060000+ 500+6.9103 6500+6.9103+6000060.1%+0.00526+ 0.5%500+6.9103(0.1%+0.00556.9103)500+6.9103+60000 =2.10%同理，由兩邊取對(duì)數(shù)，得：兩邊微分得：因此， = 0.51007.53.33+0.560+6(0.1%+0.00526)6+600000.1%+0.005660000+6(0.1%+0.00526)60000+6=2.33%4. 測(cè)量阻尼時(shí)間Tc第一次第二次第三次TC(s)2.112.142.18Tc=2.11+2.14+2.183=2.143sTc=i=13Tci-Tc23-1=0.035suATc=tpTcn=1.320.035s3=0.0267s P=0.683uBTc=kp儀C=10.2s3=0.067suTc=uATc2+uBTc2=0.02672+0.0672s=0.072s所以 Tc=TcuTc=2.140.07s (P=0.683)5測(cè)量自由震蕩周期T0第一次第二次第三次3T0(s)6.286.166.35T0=6.40+6.27+6.2133=2.098sT0=i=13T0i-T023-1=0.032suAT0=tpT0n=1.320.032s3=0.0244s P=0.683uBT0=13kp儀C=130.2s3=0.022suT0=uAT02+uBT02=0.02442+0.0222s=0.033s所以 T0=T0uT0=2.100.03s (P=0.683) T0不是真正的自由振動(dòng)周期,因?yàn)樵谕怆娐窋嚅_(kāi)和無(wú)空氣阻尼時(shí)動(dòng)圈為無(wú)阻尼運(yùn)動(dòng),此時(shí)的周期才為自由振動(dòng)周期,而空氣阻力不可能為0，因此不是真正的自由振動(dòng)周期.誤差分析：檢流計(jì)指針擺動(dòng)非常靈敏,有輕微振動(dòng)時(shí)也會(huì)造成指針的來(lái)