压的频率为50Hz，作为待测信号频率。把另一信号发生器的输出端接到示波器X轴输入端上作为标准信号频率。
（2）分别调节与X轴相连的信号发生器输出正弦波的频率fx约为100Hz、200Hz、500Hz等。观察各种李萨如图形，微调fx使其图形稳定时，记录fx的确切值，再分别读出水平线和垂直线与图形的交点数。由此求出各频率比及被测频率fy，记录于下表中。
（3）观察时图形大小不适中，可调节“V／DIV”和与X轴相连的信号发生器输出电压。 标准信号频率fx （Hz） 李萨如图形（稳定时） 频比?水平线交点数Nx 垂直线交点数Ny100Hz 200Hz 500Hz 待测电压频率fy?fx?NxNy fy的平均值（Hz） 实验六 碰撞打靶实验
实验仪器
碰撞打靶实验仪如图1所示，它由导轨、单摆、升降架（上有小电磁铁，可控断通）、被撞小球及载球支柱，靶盒等组成。载球立柱上端为锥形平头状，减小钢球与支柱接触面积，在小钢球受击运动时，减少摩擦力做功。支柱具有弱磁性，以保证小钢球质心沿着支柱中心位置。
图1 碰撞打靶实验仪
1.调节螺钉 2.导轨 3.滑块 4.立柱 5.刻线板 6.摆球 7.电磁铁 8.衔铁螺钉 9.摆线 10.锁紧螺钉 11.调节旋钮 12.立柱 13.被撞球 14.载球支柱 15.滑块 16.靶盒
小球质量可用电子天平称衡。 实验原理
1. 碰撞：指两运动物体相互接触时，运动状态发生迅速变化的现象。\正碰\是指两碰撞物体的速度都沿着它们质心连线方向的碰撞；其他碰撞则为\斜碰\。 2. 碰撞时的动量守恒：两物体碰撞前后的总动量不变。
3. 平抛运动：将物体用一定的初速度v0沿水平方向抛出，在不计空气阻力的情况下，物体所作的运动称平抛运动，运动学方程为x?v0t，y?12gt（式t中是从抛出开始计算的时2间，x是物体在时间t内水平方向的移动距离，y是物体在该时间内竖直下落的距离，ｇ是重力加速度）
4. 在重力场中，质量为ｍ的物体在被提高距离ｈ后，其势能增加了?Ep?mgh 5. 质量为m的物体以速度v运动时，其动能为Ek?12mv 26. 机械能的转化和守恒定律：任何物体系统在势能和动能相互转化过程中，若合外力对该物体系统所做的功为零，内力都是保守力（无耗散力），则物体系统的总机械能（即势能和动能的总和）保持恒定不变。
7. 弹性碰撞：在碰撞过程中没有机械能损失的碰撞。
8. 非弹性碰撞：碰撞过程中的机械能不守恒，其中一部分转化为非机械能（如热能）。 公式推导：
1．撞击球下摆至最低点过程，机械能守恒：
m1gh0?1m1v2 （1）
22．撞击球与被撞球发生完全弹性碰撞（正碰），动量守恒：
m1?m2?m ,v??v （2） 3．被撞球以初始速率v做平抛运动：
x?vt , y?1gt2 (3)
2（1）、（2）、（3）式得：
2 h0?x （4）
4y式中，x为靶心位置，y为被撞球的高度，h0为撞击球与被撞球高度差的理论值。
当被撞球的高度为y，撞击球与被撞球高度差的理论值为h0时，被撞球实际击中靶纸的位置为x1 12121x21x12x2?x12 ?E?mv?mv1?m()?m()?mg()22224y2y2ygg由此，若使被撞球击中靶心，撞击球的初始高度应调高至h，即: 2222 mgh?mgh0??E?mg(x?x1) ?h?h?h0?x?x1 4y4y22 h?h0?x?x1 4y实验内容 观察电磁铁电源切断时，单摆小球只受重力及空气阻力时运动情况，观察二球碰撞前后的运动状态。测量二球碰撞的能量损失。 1. 调整导轨水平，如果不水平可调节导轨上的两只调节螺钉。 2. 用电子天平测量被撞球（直径和材料均与撞击球相同）的质量ｍ，并以此也作为撞击球 的质量。 3. 根据靶心的位置，测出ｘ，估计被撞球的高度ｙ，并据此算出撞击球的高度ｈ0（预习时 应自行推导出由ｘ和ｙ计算高度ｈ0的公式） 4. 通过绳来调节撞击球的高低和左右，使之能在摆动的最低点和被撞球进行正碰。 5. 把撞击球吸在磁铁下，调节升降架使它的高度为ｈ0，细绳拉直。 6. 让撞击球撞击被撞球，记下被撞球击中靶纸的位置x1。（可撞击多次求平均），据此计 算碰撞前后总的能量损失△E为多少？应对撞击球的高度作怎样的调整，才可使击中靶心？（预习时应自行推导出由x1和y，及计算高度差h-h0=?h的公式） 7. 对撞击球的高度作调整后，再重复若干次试验，以确定能击中靶心的 h 值；被撞球击 中靶纸的位置后记下此 h 值。 8. 观察二小球在碰撞前后的运动状态，分析碰撞前后各种能量损失的原因。 数据处理 1.数据测量： 表1 打靶前各参数测量值 球的质量m/g 球的直径d/cm y/cm x/cm h0计算值/cm 2.打靶记录 表2 各次打靶测量数据 h0/cm 打靶次数 中靶环数 击中位置 x1/cm 平均值 x/cm 修正值 △h/cm 1 2 3 h1/cm 打靶次数 1 2 3 中靶环数 击中位置 x1/cm 平均值 x/ｃｍ 修正值 △h//cm 3.结论：根据计算实验结果得到能击中十环靶心的h的最佳值为 cm。本地区重力加速度为g＝9.80 m/s2，碰撞过程中的总能量损失为： △E=mg(h1-h0)=________J 实验七 RLC串联谐振电路的研究 一、实验目的 1、进一步了解RLC串联电路的频率响应。 2、加深理解RLC串联电路的谐振特点。 3、学会谐振频率及品质因数的测量方法。 4、学会频率特性曲线的绘制。 二、实验设备和器材 函数信号发生器 交流毫伏表 0～600 V 谐振电路实验板 三、实验原理与说明 谐振有时有利，有时有害，所以要研究谐振的特性，做到利用它的优点，避免其不利。 1、谐振条件：RCL串联电路如实验图6-1所示。 2、谐振频率：w0?11； f0?。 LC2?LC3、串联谐振电路的特点 （1）谐振时总阻抗Z = R最小； （2）当电源电压一定时，谐振时电路电流最大； （3）品质因数Q越大，电路的频率选择性越好，谐振曲线越尖锐。 （4）谐振曲线：如实验图6-2所示。 四、实验内容与步骤 1、用变频方法实现谐振 （1）按实验图6-1接好电路，固定参数US = 4 V，R =100Ω，L =180 mH。 （2）改变电源频率，测电阻电压UR ，电流I，当UR、I最大时对应的频率即为谐振频率f0。注意谐振点附近取点要密，测量结果填入实验表6-1中。 实验表6-1 f （kHz） 1.5 UR（V） I（mA） 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 2.1 2.2 2.3 （3）改变电源频率，测量电容电压UC ，电感电压UL ，UL = UC 时对应的频率即f0。 2、测谐振曲线 保持参数U、L、C一定，改变电源频率，分别测R=100Ω和R=1000Ω时的谐振特性曲