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大學(xué)物理實(shí)驗報告

時(shí)間:2024-08-11 21:14:57 報告 我要投稿

大學(xué)物理實(shí)驗報告

  在經(jīng)濟飛速發(fā)展的今天,報告對我們來(lái)說(shuō)并不陌生,其在寫(xiě)作上有一定的技巧。那么,報告到底怎么寫(xiě)才合適呢?以下是小編整理的大學(xué)物理實(shí)驗報告,希望對大家有所幫助。

大學(xué)物理實(shí)驗報告

大學(xué)物理實(shí)驗報告1

  實(shí)驗目的:

  通過(guò)演示來(lái)了解弧光放電的原理

  實(shí)驗原理:

  給存在一定距離的兩電極之間加上高壓,若兩電極間的電場(chǎng)達到空氣的擊穿電場(chǎng)時(shí),兩電極間的空氣將被擊穿,并產(chǎn)生大規模的放電,形成氣體的弧光放電。

  雅格布天梯的兩極構成一梯形,下端間距小,因而場(chǎng)強大(因)。其下端的空氣最先被擊穿而放電。由于電弧加熱(空氣的溫度升高,空氣就越易被電離,擊穿場(chǎng)強就下降),使其上部的空氣也被擊穿,形成不斷放電。結果弧光區逐漸上移,猶如爬梯子一般的壯觀(guān)。當升至一定的高度時(shí),由于兩電極間距過(guò)大,使極間場(chǎng)強太小不足以擊穿空氣,弧光因而熄滅。

  簡(jiǎn)單操作:

  打開(kāi)電源,觀(guān)察弧光產(chǎn)生。并觀(guān)察現象。(注意弧光的'產(chǎn)生、移動(dòng)、消失)。

  實(shí)驗現象:

  兩根電極之間的高電壓使極間最狹窄處的電場(chǎng)極度強。巨大的電場(chǎng)力使空氣電離而形成氣體離子導電,同時(shí)產(chǎn)生光和熱。熱空氣帶著(zhù)電弧一起上升,就象圣經(jīng)中的雅各布(yacob以色列人的祖先)夢(mèng)中見(jiàn)到的天梯。

  注意事項:

  演示器工作一段時(shí)間后,進(jìn)入保護狀態(tài),自動(dòng)斷電,稍等一段時(shí)間,儀器恢復后可繼續演示,

  實(shí)驗拓展:

  舉例說(shuō)明電弧放電的應用

大學(xué)物理實(shí)驗報告2

  重力加速度的測定

  一、實(shí)驗任務(wù)

  精確測定銀川地區的重力加速度

  二、實(shí)驗要求

  測量結果的相對不確定度不超過(guò)5%

  三、物理模型的建立及比較

  初步確定有以下六種模型方案:

  方法一、用打點(diǎn)計時(shí)器測量

  所用儀器為:打點(diǎn)計時(shí)器、直尺、帶錢(qián)夾的鐵架臺、紙帶、夾子、重物、學(xué)生電源等.

  利用自由落體原理使重物做自由落體運動(dòng).選擇理想紙帶,找出起始點(diǎn)0,數出時(shí)間為t的p點(diǎn),用米尺測出op的距離為h,其中t=0.02秒×兩點(diǎn)間隔數.由公式h=gt2/2得g=2h/t2,將所測代入即可求得g.

  方法二、用滴水法測重力加速度

  調節水龍頭閥門(mén),使水滴按相等時(shí)間滴下,用秒表測出n個(gè)(n取50—100)水滴所用時(shí)間t,則每?jì)伤蜗喔魰r(shí)間為t′=t/n,用米尺測出水滴下落距離h,由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2.

  方法三、取半徑為r的玻璃杯,內裝適當的液體,固定在旋轉臺上.旋轉臺繞其對稱(chēng)軸以角速度ω勻速旋轉,這時(shí)液體相對于玻璃杯的形狀為旋轉拋物面

  重力加速度的計算公式推導如下:

  取液面上任一液元a,它距轉軸為x,質(zhì)量為m,受重力mg、彈力n.由動(dòng)力學(xué)知:

  ncosα-mg=0 (1)

  nsinα=mω2x (2)

  兩式相比得tgα=ω2x/g,又 tgα=dy/dx,∴dy=ω2xdx/g,

  ∴y/x=ω2x/2g. ∴ g=ω2x2/2y.

  .將某點(diǎn)對于對稱(chēng)軸和垂直于對稱(chēng)軸最低點(diǎn)的直角坐標系的坐標x、y測出,將轉臺轉速ω代入即可求得g.

  方法四、光電控制計時(shí)法

  調節水龍頭閥門(mén),使水滴按相等時(shí)間滴下,用秒表測出n個(gè)(n取50—100)水滴所用時(shí)間t,則每?jì)伤蜗喔魰r(shí)間為t′=t/n,用米尺測出水滴下落距離h,由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2.

  方法五、用圓錐擺測量

  所用儀器為:米尺、秒表、單擺.

  使單擺的擺錘在水平面內作勻速圓周運動(dòng),用直尺測量出h(見(jiàn)圖1),用秒表測出擺錐n轉所用的時(shí)間t,則擺錐角速度ω=2πn/t

  擺錐作勻速圓周運動(dòng)的向心力f=mgtgθ,而tgθ=r/h所以mgtgθ=mω2r由以上幾式得:

  g=4π2n2h/t2.

  將所測的n、t、h代入即可求得g值.

  方法六、單擺法測量重力加速度

  在擺角很小時(shí),擺動(dòng)周期為:

  則

  通過(guò)對以上六種方法的比較,本想嘗試利用光電控制計時(shí)法來(lái)測量,但因為實(shí)驗室器材不全,故該方法無(wú)法進(jìn)行;對其他幾種方法反復比較,用單擺法測量重力加速度原理、方法都比較簡(jiǎn)單且最熟悉,儀器在實(shí)驗室也很齊全,故利用該方法來(lái)測最為順利,從而可以得到更為精確的值。

  四、采用模型六利用單擺法測量重力加速度

  摘要:

  重力加速度是物理學(xué)中一個(gè)重要參量。地球上各個(gè)地區重力加速度的數值,隨該地區的地理緯度和相對海平面的高度而稍有差異。一般說(shuō),在赤道附近重力加速度值最小,越靠近南北兩極,重力加速度的值越大,最大值與最小值之差約為1/300。研究重力加速度的分布情況,在地球物理學(xué)中具有重要意義。利用專(zhuān)門(mén)儀器,仔細測繪各地區重力加速度的分布情況,還可以對地下資源進(jìn)行探測。

  伽利略在比薩大教堂內觀(guān)察一個(gè)圣燈的緩慢擺動(dòng),用他的脈搏跳動(dòng)作為計時(shí)器計算圣燈擺動(dòng)的時(shí)間,他發(fā)現連續擺動(dòng)的圣燈,其每次擺動(dòng)的時(shí)間間隔是相等的,與圣燈擺動(dòng)的幅度無(wú)關(guān),并進(jìn)一步用實(shí)驗證實(shí)了觀(guān)察的結果,為單擺作為計時(shí)裝置奠定了基礎。這就是單擺的等時(shí)性原理。

  應用單擺來(lái)測量重力加速度簡(jiǎn)單方便,因為單擺的振動(dòng)周期是決定于振動(dòng)系統本身的性質(zhì),即決定于重力加速度g和擺長(cháng)l,只需要量出擺長(cháng),并測定擺動(dòng)的周期,就可以算出g值。

  實(shí)驗器材:

  單擺裝置(自由落體測定儀),鋼卷尺,游標卡尺、電腦通用計數器、光電門(mén)、單擺線(xiàn)

  實(shí)驗原理:

  單擺是由一根不能伸長(cháng)的輕質(zhì)細線(xiàn)和懸在此線(xiàn)下端體積很小的重球所構成。在擺長(cháng)遠大于球的直徑,擺錐質(zhì)量遠大于線(xiàn)的質(zhì)量的'條件下,將懸掛的小球自平衡位置拉至一邊(很小距離,擺角小于5°),然后釋放,擺錐即在平衡位置左右作周期性的往返擺動(dòng),如圖2-1所示。

  f =p sinθ

  f

  θ

  t=p cosθ

  p = mg

  l

  圖2-1 單擺原理圖

  擺錐所受的力f是重力和繩子張力的合力,f指向平衡位置。當擺角很小時(shí)(θ<5°),圓弧可近似地看成直線(xiàn),f也可近似地看作沿著(zhù)這一直線(xiàn)。設擺長(cháng)為l,小球位移為x,質(zhì)量為m,則

  sinθ=

  f=psinθ=-mg =-m x (2-1)

  由f=ma,可知a=- x

  式中負號表示f與位移x方向相反。

  單擺在擺角很小時(shí)的運動(dòng),可近似為簡(jiǎn)諧振動(dòng),比較諧振動(dòng)公式:a= =-ω2x

  可得ω=

  于是得單擺運動(dòng)周期為:

  t=2π/ω=2π (2-2)

  t2= l (2-3)

  或 g=4π2 (2-4)

  利用單擺實(shí)驗測重力加速度時(shí),一般采用某一個(gè)固定擺長(cháng)l,在多次精密地測量出單擺的周期t后,代入(2-4)式,即可求得當地的重力加速度g。

  由式(2-3)可知,t2和l之間具有線(xiàn)性關(guān)系, 為其斜率,如對于各種不同的擺長(cháng)測出各自對應的周期,則可利用t2—l圖線(xiàn)的斜率求出重力加速度g。

  試驗條件及誤差分析:

  上述單擺測量g的方法依據的公式是(2-2)式,這個(gè)公式的成立是有條件的,否則將使測量產(chǎn)生如下系統誤差:

  1. 單擺的擺動(dòng)周期與擺角的關(guān)系,可通過(guò)測量θ<5°時(shí)兩次不同擺角θ1、θ2的周期值進(jìn)行比較。在本實(shí)驗的測量精度范圍內,驗證出單擺的t與θ無(wú)關(guān)。

  實(shí)際上,單擺的周期t隨擺角θ增加而增加。根據振動(dòng)理論,周期不僅與擺長(cháng)l有關(guān),而且與擺動(dòng)的角振幅有關(guān),其公式為:

  t=t0[1+( )2sin2 +( )2sin2 +……]

  式中t0為θ接近于0o時(shí)的周期,即t0=2π

  2.懸線(xiàn)質(zhì)量m0應遠小于擺錐的質(zhì)量m,擺錐的半徑r應遠小于擺長(cháng)l,實(shí)際上任何一個(gè)單擺都不是理想的,由理論可以證明,此時(shí)考慮上述因素的影響,其擺動(dòng)周期為:

  3.如果考慮空氣的浮力,則周期應為:

  式中t0是同一單擺在真空中的擺動(dòng)周期,ρ空氣是空氣的密度,ρ擺錐 是擺錐的密度,由上式可知單擺周期并非與擺錐材料無(wú)關(guān),當擺錐密度很小時(shí)影響較大。

  4.忽略了空氣的粘滯阻力及其他因素引起的摩擦力。實(shí)際上單擺擺動(dòng)時(shí),由于存在這些摩擦阻力,使單擺不是作簡(jiǎn)諧振動(dòng)而是作阻尼振動(dòng),使周期增大。

大學(xué)物理實(shí)驗報告3

  經(jīng)過(guò)一年的大學(xué)物理實(shí)驗的學(xué)習讓我受益匪淺。在大學(xué)物理實(shí)驗課即將結束之時(shí),我對在這一年來(lái)的學(xué)習進(jìn)行了總結,總結這一年來(lái)的收獲與不足。取之長(cháng)、補之短,在今后的學(xué)習和工作中有所受用。在這一年大學(xué)物理實(shí)驗課的學(xué)習中,讓我受益頗多。

  一、大學(xué)物理實(shí)驗讓我養成了課前預習的好習慣。

  一直以來(lái)就沒(méi)能養成課前預習的好習慣(雖然一直認為課前預習是很重要的),但經(jīng)過(guò)這一年,讓我深深的懂得課前預習的重要。只有在課前進(jìn)行了認真的預習,才能在課上更好的學(xué)習,收獲的更多、掌握的更多。

  二、大學(xué)物理實(shí)驗培養了我的動(dòng)手能力。

  “實(shí)驗就是為了讓你動(dòng)手做,去探索一些你未知的或是你尚不是深刻理解的東西!爆F在,大學(xué)生的動(dòng)手能力越來(lái)越被人們重視,大學(xué)物理實(shí)驗正好為我們提供了這一平臺。每個(gè)實(shí)驗我都親自去做,不放棄每次鍛煉的機會(huì )。經(jīng)過(guò)這一年,讓我的動(dòng)手能力有了明顯的提高。

  三、大學(xué)物理實(shí)驗讓我在探索中求得真知。

  那些偉大的科學(xué)家之所以偉大就是他們利用實(shí)驗證明了他們的偉大。實(shí)驗是檢驗理論正確與否的試金石。為了要使你的理論被人接受,你必須用事實(shí)(實(shí)驗)來(lái)證明,讓那些懷疑的人啞口無(wú)言。雖說(shuō)我們的大學(xué)物理實(shí)驗只是對前人的經(jīng)典實(shí)驗的重復,但是對于一個(gè)知識尚淺、探索能力還不夠的人來(lái)說(shuō),這些探索也非一件易事。大學(xué)物理實(shí)驗都是一些經(jīng)典的給人類(lèi)帶來(lái)了難以想象的便利與財富。對于這些實(shí)驗,我在探索中學(xué)習、在模仿中理解、在實(shí)踐中掌握。大學(xué)物理實(shí)驗讓我慢慢開(kāi)始“摸著(zhù)石頭過(guò)河”。學(xué)習就是為了能自我學(xué)習,這正是實(shí)驗課的核心,它讓我在探索、自我學(xué)習中獲得知識。

  四、大學(xué)物理實(shí)驗教會(huì )了我處理數據的能力。

  實(shí)驗就有數據,有數據就得處理,這些數據處理的是否得當將直接影響你的實(shí)驗成功與否。經(jīng)過(guò)這一年,我學(xué)會(huì )了數學(xué)方程法、圖像法等處理數據的方法,讓我對其它課程的學(xué)習也是得心應手。

  經(jīng)過(guò)這一年的.大學(xué)物理實(shí)驗課的學(xué)習,讓我收獲多多。但在這中間,我也發(fā)現了我存在的很多不足。我的動(dòng)手能力還不夠強,當有些實(shí)驗需要很強的動(dòng)手能力時(shí)我還不能從容應對;我的探索方式還有待改善,當面對一些復雜的實(shí)驗時(shí)我還不能很快很好的完成;我的數據處理能力還得提高,當眼前擺著(zhù)一大堆復雜數據時(shí)我處理的方式及能力還不足,不能用最佳的處理手段使實(shí)驗誤差減小到最小程度……總之,大學(xué)物理實(shí)驗課讓我收獲頗豐,同時(shí)也讓我發(fā)現了自身的不足。在實(shí)驗課上學(xué)得的,我將發(fā)揮到其它中去,也將在今后的學(xué)習和工作中不斷提高、完善;在此間發(fā)現的不足,我將努力改善,通過(guò)學(xué)習、實(shí)踐等方式不斷提高,克服那些不應成為學(xué)習、獲得知識的障礙。在今后的學(xué)習、工作中有更大的收獲,在不斷地探索中、在無(wú)私的學(xué)習、奉獻中實(shí)現自己的人身價(jià)值!

大學(xué)物理實(shí)驗報告4

  一、演示目的

  氣體放電存在多種形式,如電暈放電、電弧放電和火花放電等,通過(guò)此演示實(shí)驗觀(guān)察火花放電的發(fā)生過(guò)程及條件。

  二、原理

  首先讓尖端電極和球型電極與平板電極的距離相等。尖端電極放電,而球型電極未放電。這是由于電荷在導體上的分布與導體的曲率半徑有關(guān)。導體上曲率半徑越小的地方電荷積聚越多(尖端電極處),兩極之間的電場(chǎng)越強,空氣層被擊穿。反之越少(球型電極處),兩極之間的電場(chǎng)越弱,空氣層未被擊穿。當尖端電極與平板電極之間的距離大于球型電極與平板電極之間的距離時(shí),其間的電場(chǎng)較弱,不能擊穿空氣層。而此時(shí)球型電極與平板電極之間的距離最近,放電只能在此處發(fā)生。

  三、裝置

  一個(gè)尖端電極和一個(gè)球型電極及平板電極。

  四、現象演示

  讓尖端電極和球型電極與平板電極的`距離相等。尖端電極放電,而球型電極未放電。接著(zhù)讓尖端電極與平板電極之間的距離大于球型電極與平板電極之間的距離,放電在球型電極與平板電極之間發(fā)生

  五、討論與思考

  雷電暴風(fēng)雨時(shí),最好不要在空曠平坦的田野上行走。為什么?

大學(xué)物理實(shí)驗報告5

  院系名稱(chēng): 勘察與測繪學(xué)院

  專(zhuān)業(yè)班級:

  姓 名:

  學(xué) 號:

  輝光盤(pán)

  【實(shí)驗目的】:

  觀(guān)察平板晶體中的高壓輝光放電現象。

  【實(shí)驗儀器】:大型閃電盤(pán)演示儀

  【實(shí)驗原理閃電盤(pán)是在兩層玻璃盤(pán)中密封了涂有熒光材料的玻璃珠,玻璃珠 充有稀薄的惰性氣體(如氬氣等)?刂破髦杏幸粔K振蕩電路板,通過(guò)電源變換器,將12V低壓直流電轉變?yōu)楦邏焊哳l電壓加在電極上。通電后,振蕩電路產(chǎn)生高頻電壓電場(chǎng),由于稀薄氣體受到高頻電場(chǎng)的電離作用二產(chǎn)生紫外輻射,玻璃珠上的熒光材料受到紫外輻射激發(fā)出可見(jiàn)光,其顏色由玻璃珠上涂敷的熒光材料決定。由于電極上電壓很高,故所發(fā)生的光是一些輻射狀的輝光,絢麗多彩,光芒四射,在黑暗中非常好看。

  【實(shí)驗步驟】:

  1. 將閃電盤(pán)后控制器上的電位器調節到最;

  2. 插上220V電源,打開(kāi)開(kāi)關(guān);

  3. 調高電位器,觀(guān)察閃電盤(pán)上圖像變化,當電壓超過(guò)一定域值后,盤(pán)上出現閃光;

  4. 用手觸摸玻璃表面,觀(guān)察閃光隨手指移動(dòng)變化;

  5. 緩慢調低電位器到閃光恰好消失,對閃電盤(pán)拍手或說(shuō)話(huà),觀(guān)察輝光歲聲音的變化。

  【注意事項】:

  1. 閃電盤(pán)為玻璃質(zhì)地,注意輕拿輕放;

  2. 移動(dòng)閃電盤(pán)時(shí)請勿在控制器上用力,避免控制器與盤(pán)面連接斷裂;

  3. 閃電盤(pán)不可懸空吊掛。

  輝光球

  【實(shí)驗目的】

  觀(guān)察輝光放電現象,了解電場(chǎng)、電離、擊穿及發(fā)光等概念。

  【實(shí)驗步驟】

  1.將輝光球底座上的電位器調節到最;

  2.插上220V電源,并打開(kāi)開(kāi)關(guān);

  3. 調節電位器,觀(guān)察輝光球的玻璃球殼內,電壓超過(guò)一定域值后中心處電極之間隨機產(chǎn)生數道輝光;

  4.用手觸摸玻璃球殼,觀(guān)察到輝光隨手指移動(dòng)變化;

  5.緩慢調低電位器到輝光恰好消失,對輝光球拍手或說(shuō)話(huà),觀(guān)察輝光隨聲音的變化。

  【注意事項】

  1.輝光球要輕拿輕放;

  2.輝光球長(cháng)時(shí)間工作可能會(huì )產(chǎn)生臭氧。

  【實(shí)驗原理】

  輝光球發(fā)光是低壓氣體(或叫稀疏氣體)在高頻電場(chǎng)中的放電現象。玻璃球 中央有一個(gè)黑色球狀電極。球的底部有一塊震蕩電路板,通電后,震蕩電路產(chǎn)生高頻電壓電場(chǎng),由于球內稀薄氣體受到高頻電場(chǎng)的電離作用而光芒四射。輝光球工作時(shí),在球中央的電極周?chē)纬梢粋(gè)類(lèi)似于點(diǎn)電荷的場(chǎng)。當用手(人與大地相連)觸及球時(shí),球周?chē)碾妶?chǎng)、電勢分布不再均勻對稱(chēng),故輝光在手指的周?chē)?/p>

  變得更為明亮,產(chǎn)生的弧線(xiàn)順著(zhù)手的觸摸移動(dòng)而游動(dòng)扭曲,隨手指移動(dòng)起舞。對輝光球拍手或說(shuō)話(huà)時(shí),也會(huì )影響電場(chǎng)的分布。

  【相關(guān)介紹】

  輝光球又稱(chēng)為電離子魔幻球。它的外觀(guān)為直徑約15cm的高強度玻璃球殼,球內充有稀薄的惰性氣體(如氬氣等),玻璃球中央有一個(gè)黑色球狀電極。球的底部有一塊震蕩電路板,通過(guò)電源變換器,將12V低壓直流電轉變?yōu)楦邏焊哳l電壓加在電極上。通電后,震蕩電路產(chǎn)生高頻電壓電場(chǎng),由于球內稀薄氣體受到高頻電場(chǎng)的電離作用而光芒四射,產(chǎn)生神秘色彩。由于電極上電壓很高,故所發(fā)生的光是一些輻射狀的輝光,絢麗多彩,光芒四射,在黑暗中非常好看。

  在日常生活中,低壓氣體中顯示輝光的放電現象,也有廣泛的應用。例如,在低壓氣體放電管中,在兩極間加上足夠高的電壓時(shí),或在其周?chē)由细哳l電場(chǎng),就使管內的稀薄氣體呈現出輝光放電現象,其特征是需要高電壓而電流密度較小。輝光的部位和管內所充氣體的壓強有關(guān),輝光的顏色隨氣體的種類(lèi)而異。熒光燈、霓虹燈的發(fā)光都屬于這種輝光放電。

  在各種各樣的輝光中,最神奇的還要算人體輝光了。1911年倫敦有一位叫華爾德?基爾納的醫生運用雙花青染料刷過(guò)的玻璃屏透視人體,發(fā)現在人體表面有一個(gè)厚達15毫米的彩色光層。醫學(xué)家們對此研究表明,人體在疾病發(fā)生前,體表的輝光會(huì )發(fā)生變化,出現一種干擾的“日冕”現象;癌癥患者體內會(huì )產(chǎn)生一種云狀輝光;當人喝酒時(shí)輝光開(kāi)始有清晰、發(fā)亮的光斑,酒醉后便轉為蒼白色,最后光圈內收。吸煙的人其輝光則有不諧和的現象。

  實(shí)驗心得

  12月的一次周末,我們利用這短短的2個(gè)小時(shí)去西區參觀(guān)的物理實(shí)驗室,并觀(guān)看了物理演示實(shí)驗。在這次的演示實(shí)驗課中,我學(xué)到了很多平時(shí)的生活學(xué)習中學(xué)不到的東西。在實(shí)驗課上,老師讓我們自己學(xué)習實(shí)驗原理,自己動(dòng)手學(xué)習操作,然后給同學(xué)們演示并講解。我們第一次見(jiàn)到了一些很新奇的儀器和實(shí)驗,通

  過(guò)奇妙的物理現象感受了偉大的自然科學(xué)的奧妙。我們懷著(zhù)好奇心仔細的觀(guān)看了每個(gè)演示實(shí)驗,通過(guò)自己的學(xué)習和同學(xué)們的認真講解,一些看似不正常的現象都能用科學(xué)的自然知識來(lái)解釋了!

  我覺(jué)得我們做的雖然是演示實(shí)驗,但也很有收獲,這是我們對課上所學(xué)知識的一個(gè)更直觀(guān)的了解,通過(guò)此次光學(xué)演示實(shí)驗使我對光有了一種感性的認識,加深了對光學(xué)現象及原理的認識,為今后光學(xué)的學(xué)習打下深厚的基礎,此次演示實(shí)驗把理論與現實(shí)相結合,讓大家在現實(shí)生活中理解光波的本質(zhì),這給我們每天的.理論學(xué)習增添了一點(diǎn)趣味。

  特別是輝光球和輝光盤(pán),在現實(shí)生活中根本看不到,這是我第一次看。一絲一絲的五光十色的光線(xiàn)通過(guò)輝光球迸射出來(lái)如同禮花綻放般浪漫,讓我想起了除夕夜的美妙絕倫的煙火。雖然說(shuō)演示實(shí)驗的過(guò)程是簡(jiǎn)單的,但它的意義絕非如此。我們學(xué)習的知識重在應用,對大學(xué)生來(lái)說(shuō),演示實(shí)驗不僅開(kāi)動(dòng)了我們思考的馬達,也讓我們更好地把物理知識運用到了實(shí)際現象的分析中去,使我們不但對大自然產(chǎn)生了以前沒(méi)有的敬畏和尊重,也有了對大自然探究的好奇心,我想這是一個(gè)人做學(xué)問(wèn)最最重要的一點(diǎn)。因此我想在我們平時(shí)的學(xué)習中,要帶著(zhù)一種崇敬的心情和責任感,認認真真地學(xué)習,踏踏實(shí)實(shí)地學(xué)習,只有這樣,我們才能真正學(xué)會(huì )一門(mén)課,學(xué)好一門(mén)課。此外,我覺(jué)得我們不能將眼光僅僅定位在事物的表面,不能被眼鏡所欺騙,要認真的分析,理解,找出事物背后的真理;不僅在物理,生活中更應如此,只有這樣我們才能成為一個(gè)完美的人,我想這也是為什么大綱上要安排這樣一個(gè)演示實(shí)驗的目的所在。我很慶幸能和老師一起參與本次試驗,老師的細致指導是我能夠順利完成、理解本次試驗的前提。

  感謝老師的指導!

大學(xué)物理實(shí)驗報告6

  實(shí)驗報告

  一.預習報告

  1.簡(jiǎn)要原理

  2.注意事項

  二.實(shí)驗目的

  三.實(shí)驗器材

  四.實(shí)驗原理

  五.實(shí)驗內容、步驟

  六.實(shí)驗數據記錄與處理

  七.實(shí)驗結果分析以及實(shí)驗心得

  八.原始數據記錄欄(最后一頁(yè))

  把實(shí)驗的目的、方法、過(guò)程、結果等記錄下來(lái),經(jīng)過(guò)整理,寫(xiě)成的書(shū)面匯報,就叫實(shí)驗報告。

  實(shí)驗報告的種類(lèi)因科學(xué)實(shí)驗的對象而異。如化學(xué)實(shí)驗的報告叫化學(xué)實(shí)驗報告,物理實(shí)驗的報告就叫物理實(shí)驗報告。隨著(zhù)科學(xué)事業(yè)的日益發(fā)展,實(shí)驗的種類(lèi)、項目等日見(jiàn)繁多,但其格式大同小異,比較固定。實(shí)驗報告必須在科學(xué)實(shí)驗的基礎上進(jìn)行。它主要的用途在于幫助實(shí)驗者不斷地積累研究資料,總結研究成果。

  實(shí)驗報告的書(shū)寫(xiě)是一項重要的基本技能訓練。它不僅是對每次實(shí)驗的總結,更重要的是它可以初步地培養和訓練學(xué)生的邏輯歸納能力、綜合分析能力和文字表達能力,是科學(xué)論文寫(xiě)作的基礎。因此,參加實(shí)驗的每位學(xué)生,均應及時(shí)認真地書(shū)寫(xiě)實(shí)驗報告。要求內容實(shí)事求是,分析全面具體,文字簡(jiǎn)練通順,謄寫(xiě)清楚整潔。

  實(shí)驗報告內容與格式

  (一) 實(shí)驗名稱(chēng)

  要用最簡(jiǎn)練的語(yǔ)言反映實(shí)驗的內容。如驗證某程序、定律、算法,可寫(xiě)成“驗證×××”;分析×××。

  (二) 所屬課程名稱(chēng)

  (三) 學(xué)生姓名、學(xué)號、及合作者

  (四) 實(shí)驗日期和地點(diǎn)(年、月、日)

  (五) 實(shí)驗目的

  目的要明確,在理論上驗證定理、公式、算法,并使實(shí)驗者獲得深刻和系統的理解,在實(shí)踐上,掌握使用實(shí)驗設備的技能技巧和程序的調試方法。一般需說(shuō)明是驗證型實(shí)驗還是設計型實(shí)驗,是創(chuàng )新型實(shí)驗還是綜合型實(shí)驗。

  (六) 實(shí)驗內容

  這是實(shí)驗報告極其重要的內容。要抓住重點(diǎn),可以從理論和實(shí)踐兩個(gè)方面考慮。這部分要寫(xiě)明依據何種原理、定律算法、或操作方法進(jìn)行實(shí)驗。詳細理論計算過(guò)程.

  (七) 實(shí)驗環(huán)境和器材

  實(shí)驗用的軟硬件環(huán)境(配置和器材)。

  (八) 實(shí)驗步驟

  只寫(xiě)主要操作步驟,不要照抄實(shí)習指導,要簡(jiǎn)明扼要。還應該畫(huà)出實(shí)驗流程圖(實(shí)驗裝置的結構示意圖),再配以相應的文字說(shuō)明,這樣既可以節省許多文字說(shuō)明,又能使實(shí)驗報告簡(jiǎn)明扼要,清楚明白。

  (九) 實(shí)驗結果

  實(shí)驗現象的描述,實(shí)驗數據的處理等。原始資料應附在本次實(shí)驗主要操作者的實(shí)驗報告上,同組的合作者要復制原始資料。

  對于實(shí)驗結果的表述,一般有三種方法:

  1. 文字敘述: 根據實(shí)驗目的將原始資料系統化、條理化,用準確的專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)客觀(guān)地描述實(shí)驗現象和結果,要有時(shí)間順序以及各項指標在時(shí)間上的關(guān)系。

  2. 圖表: 用表格或坐標圖的方式使實(shí)驗結果突出、清晰,便于相互比較,尤其適合于分組較多,且各組觀(guān)察指標一致的實(shí)驗,使組間異同一目了然。每一圖表應有表目和計量單位,應說(shuō)明一定的中心問(wèn)題。

  3. 曲線(xiàn)圖 應用記錄儀器描記出的曲線(xiàn)圖,這些指標的變化趨勢形象生動(dòng)、直觀(guān)明了。

  在實(shí)驗報告中,可任選其中一種或幾種方法并用,以獲得最佳效果。

  (十) 討論

  根據相關(guān)的理論知識對所得到的實(shí)驗結果進(jìn)行解釋和分析。如果所得到的實(shí)驗結果和預期的結果一致,那么它可以驗證什么理論?實(shí)驗結果有什么意義?說(shuō)明了什么問(wèn)題?這些是實(shí)驗報告應該討論的。但是,不能用已知的理論或生活經(jīng)驗硬套在實(shí)驗結果上;更不能由于所得到的實(shí)驗結果與預期的結果或理論不符而隨意取舍甚至修改實(shí)驗結果,這時(shí)應該分析其異常的可能原因。如果本次實(shí)驗失敗了,應找出失敗的原因及以后實(shí)驗應注意的事項。不要簡(jiǎn)單地復述課本上的理論而缺乏自己主動(dòng)思考的內容。

  另外,也可以寫(xiě)一些本次實(shí)驗的心得以及提出一些問(wèn)題或建議等。(十一) 結論

  結論不是具體實(shí)驗結果的.再次羅列,也不是對今后研究的展望,而是針對這一實(shí)驗所能驗證的概念、原則或理論的簡(jiǎn)明總結,是從實(shí)驗結果中歸納出的一般性、概括性的判斷,要簡(jiǎn)練、準確、嚴謹、客觀(guān)。

  (十二) 鳴謝(可略)

  在實(shí)驗中受到他人的幫助,在報告中以簡(jiǎn)單語(yǔ)言感謝.

  (十三) 參考資料

  【實(shí)驗名稱(chēng)】靜電跳球

  【實(shí)驗目的】觀(guān)察靜電力

  【實(shí)驗器材】韋氏起電機,靜電跳球裝置(如圖)

  【實(shí)驗原理、操作及現象】

  將兩極板分別與靜電起電機相連接,順時(shí)針搖動(dòng)起電機,使兩極板分別帶正、負電荷,這時(shí)小金屬球也帶有與下板同號的電荷。同號電荷相斥,異號電荷相吸,小球受下極板的排斥和上極板的吸引,躍向上極板,與之接觸后,小球所帶的電荷被中和反而帶上與上極板相同的電荷,于是又被排向下極板。如此周而復始,于是可觀(guān)察到球在容器內上下跳動(dòng)。當兩極板電荷被中和時(shí),小球隨之停止跳動(dòng)。

  【注意事項】

  1.搖動(dòng)起電機時(shí)應由慢到快,并且不宜過(guò)快;搖轉停止時(shí)亦需慢慢進(jìn)行,可松開(kāi)手柄靠摩擦力使其自然減慢。

  2.在搖動(dòng)起電機時(shí),起電機手柄均帶電且高速搖動(dòng)時(shí)電壓高達數萬(wàn)伏,切不可用手機或身體其他位置接觸,不然會(huì )有火花放電,引起觸電。

  靜電跳球中小學(xué)科學(xué)探究實(shí)驗室儀器模型設備實(shí)驗目的:

1、探究靜電作用力的現象及原理。

2、研究能量間的轉化過(guò)程。實(shí)驗器材:圓鋁板2個(gè)、圓形有機玻璃筒、靜電導體球(由鋁膜做成)若干。

提出問(wèn)題:在以前的實(shí)驗中,我們對電場(chǎng)以及靜電的作用力已經(jīng)有所了解。那么,在兩塊極板間,由鋁箔做成的小球真能克服重力上蹦下跳嗎?猜想與假設:在強電場(chǎng)的作用下,由鋁箔做成的小球能夠克服重力而上下跳動(dòng)。 實(shí)驗過(guò)程:

1、在兩圓鋁板間放一有機玻璃環(huán),里面放了一些靜電導體球,當接通高壓直流電源后觀(guān)察靜電導體球的運動(dòng)情況。

2、增大兩極板間的電壓,觀(guān)察現象。

3、實(shí)驗完畢要及時(shí)關(guān)閉電源,必須用接地線(xiàn)分別接觸兩極板進(jìn)行放電。

探究問(wèn)題:

1、儀器內的小球為什么會(huì )跳起來(lái)?

2、靜電導體球實(shí)際在做什么工作?3、為什么增大兩極板間的電壓兩極板間產(chǎn)生火花放電現象?實(shí)驗結論與體會(huì ): (以下由學(xué)生總結并交流,也可由教師引導得出)課外活動(dòng): 梳子摩擦頭發(fā)后,用梳子可以吸起細小的紙屑,有些紙屑過(guò)一會(huì )又掉下來(lái)。實(shí)際做一做,能夠解釋嗎?

注意事項:

1、接好電路后,再調整兩根輸出導線(xiàn)之間的距離至少離開(kāi)10厘米。太近時(shí)會(huì )擊穿空氣而打火。

2、接通高壓電源后就不能再觸摸高壓端和電極板,否則會(huì )觸電而麻木。實(shí)驗做完后,先關(guān)閉電源開(kāi)關(guān),再用接地線(xiàn)分別接觸兩個(gè)電極進(jìn)行放電。

大學(xué)物理實(shí)驗報告7

  一、 實(shí)驗目的:

  1、用熱分析法(步冷曲線(xiàn)法)測繪Zn-Sn二組分金屬相圖;

  2、掌握熱電偶測量溫度的基本原理。

  二、 實(shí)驗原理:概述、及關(guān)鍵點(diǎn)

  1、簡(jiǎn)單的二組分金屬相圖主要有幾種?

  2、什么是熱分析法?步冷曲線(xiàn)的線(xiàn)、點(diǎn)、平臺各代表什么含義?

  3、采用熱分析法繪制相圖的關(guān)鍵是什么?

  4、熱電偶測量溫度的.基本原理?

  三、 實(shí)驗裝置圖(注明圖名和圖標)

  四、 實(shí)驗關(guān)鍵步驟:

  不用整段抄寫(xiě),列出關(guān)鍵操作要點(diǎn),推薦用流程圖表示。

  五、 實(shí)驗原始數據記錄表格(根據具體實(shí)驗內容,合理設計)

  組成為w(Zn)=0.7的樣品的溫度-時(shí)間記錄表

  時(shí)間 τ/min 溫度 t/oC

  開(kāi)始測量 0 380

  第一轉折點(diǎn)

  第二平臺點(diǎn)

  結束測量

  六、 數據處理(要求寫(xiě)出最少一組數據的詳細處理過(guò)程)

  七、思考題

  八、對本實(shí)驗的體會(huì )、意見(jiàn)或建議(若沒(méi)有,可以不寫(xiě)) (完)

  1.學(xué)生姓名、學(xué)號、實(shí)驗組號及組內編號;

  2.實(shí)驗題目:

  3.目的要求:(一句話(huà)簡(jiǎn)單概括)

  4.儀器用具: 儀器名稱(chēng)及主要規格(包括量程、分度值、精度等)、用具名稱(chēng)。

  5.實(shí)驗原理:簡(jiǎn)單但要抓住要點(diǎn),要寫(xiě)出試驗原理所對應的公式表達式、公式中各物理參量的名稱(chēng)和物理意義、公式成立的條件等。畫(huà)出簡(jiǎn)單原理圖等。

  6.實(shí)驗內容;

  7.數據表格:畫(huà)出數據表格(寫(xiě)明物理量和單位);

  8.數據處理及結果(結論):按實(shí)驗要求處理數據。

  9.作業(yè)題:認真完成實(shí)驗教師要求的思考題。

  10.討論:對實(shí)驗中存在的問(wèn)題、數據結果、誤差分析等進(jìn)行總結,對進(jìn)一步的想法和建議等進(jìn)行討論。

  實(shí)驗報告要求

  1.認真完成實(shí)驗報告,報告要用中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)實(shí)驗報告紙,作圖要用坐標紙。

  2.報告中的線(xiàn)路圖、光路圖、表格必須用直尺畫(huà)。

大學(xué)物理實(shí)驗報告8

  摘要:熱敏電阻是阻值對溫度變化非常敏感的一種半導體電阻,具有許多獨特的優(yōu)點(diǎn)和用途,在自動(dòng)控制、無(wú)線(xiàn)電子技術(shù)、遙控技術(shù)及測溫技術(shù)等方面有著(zhù)廣泛的應用。本實(shí)驗通過(guò)用電橋法來(lái)研究熱敏電阻的電阻溫度特性,加深對熱敏電阻的電阻溫度特性的了解。

  關(guān)鍵詞:熱敏電阻、非平衡直流電橋、電阻溫度特性

  1、引言

  熱敏電阻是根據半導體材料的電導率與溫度有很強的依賴(lài)關(guān)系而制成的一種器件,其電阻溫度系數一般為(-0.003~+0.6)℃-1。因此,熱敏電阻一般可以分為:

 、、負電阻溫度系數(簡(jiǎn)稱(chēng)NTC)的熱敏電阻元件

  常由一些過(guò)渡金屬氧化物(主要用銅、鎳、鈷、鎘等氧化物)在一定的燒結條件下形成的半導體金屬氧化物作為基本材料制成的,近年還有單晶半導體等材料制成。國產(chǎn)的主要是指MF91~MF96型半導體熱敏電阻。由于組成這類(lèi)熱敏電阻的上述過(guò)渡金屬氧化物在室溫范圍內基本已全部電離,即載流子濃度基本上與溫度無(wú)關(guān),因此這類(lèi)熱敏電阻的電阻率隨溫度變化主要考慮遷移率與溫度的關(guān)系,隨著(zhù)溫度的升高,遷移率增加,電阻率下降。大多應用于測溫控溫技術(shù),還可以制成流量計、功率計等。

 、、正電阻溫度系數(簡(jiǎn)稱(chēng)PTC)的熱敏電阻元件

  常用鈦酸鋇材料添加微量的鈦、鋇等或稀土元素采用陶瓷工藝,高溫燒制而成。這類(lèi)熱敏電阻的電阻率隨溫度變化主要依賴(lài)于載流子濃度,而遷移率隨溫度的變化相對可以忽略。載流子數目隨溫度的升高呈指數增加,載流子數目越多,電阻率越校應用廣泛,除測溫、控溫,在電子線(xiàn)路中作溫度補償外,還制成各類(lèi)加熱器,如電吹風(fēng)等。

  2、實(shí)驗裝置及原理

  【實(shí)驗裝置】

  FQJ—Ⅱ型教學(xué)用非平衡直流電橋,FQJ非平衡電橋加熱實(shí)驗裝置(加熱爐內置MF51型半導體熱敏電阻(2.7kΩ)以及控溫用的溫度傳感器),連接線(xiàn)若干。

  【實(shí)驗原理】

  根據半導體理論,一般半導體材料的電阻率 和絕對溫度 之間的關(guān)系為

 。1—1)

  式中a與b對于同一種半導體材料為常量,其數值與材料的物理性質(zhì)有關(guān)。因而熱敏電阻的電阻值 可以根據電阻定律寫(xiě)為

 。1—2)

  式中 為兩電極間距離, 為熱敏電阻的橫截面, 。

  對某一特定電阻而言, 與b均為常數,用實(shí)驗方法可以測定。為了便于數據處理,將上式兩邊取對數,則有

 。1—3)

  上式表明 與 呈線(xiàn)性關(guān)系,在實(shí)驗中只要測得各個(gè)溫度 以及對應的電阻 的值,

  以 為橫坐標, 為縱坐標作圖,則得到的圖線(xiàn)應為直線(xiàn),可用圖解法、計算法或最小二乘法求出參數 a、b的值。

  熱敏電阻的電阻溫度系數 下式給出

 。1—4)

  從上述方法求得的b值和室溫代入式(1—4),就可以算出室溫時(shí)的電阻溫度系數。

  熱敏電阻 在不同溫度時(shí)的電阻值,可由非平衡直流電橋測得。非平衡直流電橋原理圖如右圖所示,B、D之間為一負載電阻 ,只要測出 ,就可以得到 值。

  當負載電阻 → ,即電橋輸出處于開(kāi)

  路狀態(tài)時(shí), =0,僅有電壓輸出,用 表示,當 時(shí),電橋輸出 =0,即電橋處于平衡狀態(tài)。為了測量的準確性,在測量之前,電橋必須預調平衡,這樣可使輸出電壓只與某一臂的電阻變化有關(guān)。

  若R1、R2、R3固定,R4為待測電阻,R4 = RX,則當R4→R4+△R時(shí),因電橋不平衡而產(chǎn)生的電壓輸出為:

 。1—5)

  在測量MF51型熱敏電阻時(shí),非平衡直流電橋所采用的是立式電橋 , ,且 ,則

 。1—6)

  式中R和 均為預調平衡后的電阻值,測得電壓輸出后,通過(guò)式(1—6)運算可得△R,從而求的 =R4+△R。

  3、熱敏電阻的電阻溫度特性研究

  根據表一中MF51型半導體熱敏電阻(2.7kΩ)之電阻~溫度特性研究橋式電路,并設計各臂電阻R和 的值,以確保電壓輸出不會(huì )溢出(本實(shí)驗 =1000.0Ω, =4323.0Ω)。

  根據橋式,預調平衡,將“功能轉換”開(kāi)關(guān)旋至“電壓“位置,按下G、B開(kāi)關(guān),打開(kāi)實(shí)驗加熱裝置升溫,每隔2℃測1個(gè)值,并將測量數據列表(表二)。

  表一 MF51型半導體熱敏電阻(2.7kΩ)之電阻~溫度特性

  溫度℃ 25 30 35 40 45 50 55 60 65

  電阻Ω 2700 2225 1870 1573 1341 1160 1000 868 748

  表二 非平衡電橋電壓輸出形式(立式)測量MF51型熱敏電阻的數據

  i 9 10

  溫度t℃ 10.4 12.4 14.4 16.4 18.4 20.4 22.4 24.4 26.4 28.4

  熱力學(xué)T K 283.4 285.4 287.4 289.4 291.4 293.4 295.4 297.4 299.4 301.4

  0.0 -12.5 -27.0 -42.5 -58.4 -74.8 -91.6 -107.8 -126.4 -144.4

  0.0 -259.2 -529.9 -789 -1027.2 -124.8 -1451.9 -1630.1 -1815.4 -1977.9

  4323.0 4063.8 3793.1 3534.0 3295.8 3074.9 2871.692.9 2507.6 2345.1

  根據表二所得的數據作出 ~ 圖,如右圖所示。運用最小二乘法計算所得的線(xiàn)性方程為 ,即MF51型半導體熱敏電阻(2.7kΩ)的電阻~溫度特性的數學(xué)表達式為 。

  4、實(shí)驗結果誤差

  通過(guò)實(shí)驗所得的MF51型半導體熱敏電阻的電阻—溫度特性的數學(xué)表達式為 。根據所得表達式計算出熱敏電阻的電阻~溫度特性的測量值,與表一所給出的參考值有較好的一致性,如下表所示:

  表三 實(shí)驗結果比較

  溫度℃ 25 30 35 40 45 50 55 60 65

  參考值RT Ω 2700 2225 1870 1573 1341 1160 1000 868 748

  測量值RT Ω 2720 2238 1900 1587 1408 1232 1074 939 823

  相對誤差 % 0.74 0.58 1.60 0.89 4.99 6.20 7.40 8.18 10.00

  從上述結果來(lái)看,基本在實(shí)驗誤差范圍之內。但我們可以清楚的發(fā)現,隨著(zhù)溫度的升高,電阻值變小,但是相對誤差卻在變大,這主要是由內熱效應而引起的。

  5、內熱效應的影響

  在實(shí)驗過(guò)程中,由于利用非平衡電橋測量熱敏電阻時(shí)總有一定的`工作電流通過(guò),熱敏電阻的電阻值大,體積小,熱容量小,因此焦耳熱將迅速使熱敏電阻產(chǎn)生穩定的高于外界溫度的附加內熱溫升,這就是所謂的內熱效應。在準確測量熱敏電阻的溫度特性時(shí),必須考慮內熱效應的影響。本實(shí)驗不作進(jìn)一步的研究和探討。

  6、實(shí)驗小結

  通過(guò)實(shí)驗,我們很明顯的可以發(fā)現熱敏電阻的阻值對溫度的變化是非常敏感的,而且隨著(zhù)溫度上升,其電阻值呈指數關(guān)系下降。因而可以利用電阻—溫度特性制成各類(lèi)傳感器,可使微小的溫度變化轉變?yōu)殡娮璧淖兓纬纱蟮男盘栞敵,特別適于高精度測量。又由于元件的體積小,形狀和封裝材料選擇性廣,特別適于高溫、高濕、振動(dòng)及熱沖擊等環(huán)境下作溫濕度傳感器,可應用與各種生產(chǎn)作業(yè),開(kāi)發(fā)潛力非常大。

  參考文獻:

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  [3] 《大學(xué)物理實(shí)驗》編寫(xiě)組。 大學(xué)物理實(shí)驗[M] 廈門(mén):廈門(mén)大學(xué)出版社

  [4] 陸申龍,曹正東。 熱敏電阻的電阻溫度特性實(shí)驗教與學(xué)[J]<

大學(xué)物理實(shí)驗報告9

  實(shí)驗目的:通過(guò)演示來(lái)了解弧光放電的原理

  實(shí)驗原理:給存在一定距離的兩電極之間加上高壓,若兩電極間的電場(chǎng)達到空氣的擊穿電場(chǎng)時(shí),兩電極間的空氣將被擊穿,并產(chǎn)生大規模的放電,形成氣體的弧光放電。

  雅格布天梯的兩極構成一梯形,下端間距小,因而場(chǎng)強大(因)。其下端的'空氣最先被擊穿而放電。由于電弧加熱(空氣的溫度升高,空氣就越易被電離, 擊穿場(chǎng)強就下降),使其上部的空氣也被擊穿,形成不斷放電。結果弧光區逐漸上移,猶如爬梯子一般的壯觀(guān)。當升至一定的高度時(shí),由于兩電極間距過(guò)大,使極間場(chǎng)強太小不足以擊穿空氣,弧光因而熄滅。

  簡(jiǎn)單操作:打開(kāi)電源,觀(guān)察弧光產(chǎn)生。并觀(guān)察現象。(注意弧光的產(chǎn)生、移動(dòng)、消失)。

  實(shí)驗現象:

  兩根電極之間的高電壓使極間最狹窄處的電場(chǎng)極度強。巨大的電場(chǎng)力使空氣電離而形成氣體離子導電,同時(shí)產(chǎn)生光和熱。熱空氣帶著(zhù)電弧一起上升,就象圣經(jīng)中的雅各布(yacob以色列人的祖先)夢(mèng)中見(jiàn)到的天梯。

  注意事項:演示器工作一段時(shí)間后,進(jìn)入保護狀態(tài),自動(dòng)斷電,稍等一段時(shí)間,儀器恢復后可繼續演示,

  實(shí)驗拓展:舉例說(shuō)明電弧放電的應用

大學(xué)物理實(shí)驗報告10

  院系名稱(chēng): 紡織與材料學(xué)院

  專(zhuān)業(yè)班級:輕化工程11級03班

  姓 名:梁優(yōu)

  學(xué) 號:

  魚(yú)洗

  實(shí)驗描述:

  魚(yú)洗是中國三大青銅器之一,在魚(yú)洗內注入清水后摩擦其兩耳,如果頻率恰當,就會(huì )出現水面產(chǎn)生波紋,發(fā)出嗡嗡的聲音并有水花躍出的現象。經(jīng)驗表明,濕潤的雙手比干燥的雙手更容易引起水花飛躍。

  實(shí)驗原理:

  魚(yú)洗的原理應該是同時(shí)應用了波的疊加和共振。摩擦的雙手相當于兩個(gè)相干波源,他們產(chǎn)生的水波在盆中相互疊加,形成干涉圖樣。這與實(shí)驗中觀(guān)察到的現象相同。按照我的分析,如果振動(dòng)的頻率接近于魚(yú)洗的固有頻率,才會(huì )產(chǎn)生共振現象。通過(guò)摩擦輸入的能量才會(huì )激起水花。

  令人不解的是,事實(shí)上魚(yú)洗是否能產(chǎn)生水花與雙手的摩擦頻率并沒(méi)有關(guān)系。在場(chǎng)的同學(xué)試著(zhù)摩擦的時(shí)候,無(wú)論是緩慢的摩擦還是快速的摩擦,都能引起水花四濺。通過(guò)查閱資料得知,魚(yú)洗的原理其實(shí)是摩擦引起的.自激振動(dòng)。(就像用槌敲鑼一樣,敲擊后鑼面的振動(dòng)頻率并不等于敲擊頻率。)外界能量(雙手的摩擦)輸入魚(yú)洗時(shí),就會(huì )引起其以自己的固有頻率震動(dòng)。(正如在鑼面上敲一下。)

  為什么濕潤的雙手更容易引起魚(yú)洗的振動(dòng)呢?從實(shí)踐的角度,可能是因為濕潤的雙手有更小的摩擦系數,因為摩擦起來(lái)更流暢,不會(huì )出現干燥雙手可能會(huì )出現的“阻塞”情況,這只是我個(gè)人猜想,并沒(méi)有發(fā)現資料有關(guān)于這方面的討論。

  離心力演示儀

  實(shí)驗描述:

  離心力演示儀是一個(gè)圓柱形儀器,中間有一個(gè)細柱,細柱穿過(guò)一段閉合的硬塑料帶上的兩個(gè)正對小孔。塑料帶的一段固定,靜止時(shí),系統為一個(gè)豎直平面的圓,中間由細柱傳過(guò)。當摁下儀器上的按鈕時(shí),細柱帶動(dòng)塑料帶在水平面旋轉起來(lái)。當旋轉速度增大時(shí),可以看到塑料帶的自由端延細柱向下運動(dòng),整個(gè)塑料帶變成旋轉的橢圓形狀。

  實(shí)驗原理:

  離心力是一個(gè)慣性力,實(shí)際上是并不存在的。繞旋轉中心轉動(dòng)的物體有脫離中心延半徑方向向外運動(dòng)的趨勢,產(chǎn)生這種趨勢的力即稱(chēng)為離心力。當啟動(dòng)儀器時(shí),塑料帶各部分均作水平方向的圓周運動(dòng),所需要的向心力由臨近部分的塑料小段的拉力的徑向分力提供。每一個(gè)塑料小段均收到來(lái)自前后兩個(gè)塑料小段的拉力。由于塑料帶下端是固定的,因此在塑料帶的下半部分,每個(gè)塑料小段的受力均可分解成提供向心力的徑向分力和豎直向下的分力。對其上半圓部分也有類(lèi)似的結果,我個(gè)人認為,塑料帶一段固定是這個(gè)儀器最重要的條件,這樣塑料帶的下半部分的受力結果才能確定,進(jìn)而上半部分每個(gè)塑料小段所受的兩個(gè)拉力的關(guān)系才能確定。在豎直向下的分力作用下,塑料帶被壓扁成為旋轉的橢圓。

  輝光球

  實(shí)驗描述:

  輝光球是圓形球體,實(shí)驗室中還有一個(gè)為圓盤(pán)形狀。工作時(shí)會(huì )發(fā)出動(dòng)感絢爛的五彩輝光,有一種魔幻效果。仔細觀(guān)察輝光球,可以看到其中的氣體,藍色的一個(gè)輝光球尤為明顯。當將手指放上去時(shí),手指接觸球體的部分會(huì )被輝光點(diǎn)亮,同時(shí)球中會(huì )有一縷氣體與碰觸的位置連接,十分美麗。另外觀(guān)察得知,如果用筆、尺子等其他物體接觸輝光球,也會(huì )出現上述現象,但強度與用手指接觸相比小得多。

  實(shí)驗原理:

  輝光球的另一個(gè)名稱(chēng)是電離子魔幻球,顧名思義,它的工作原理與電離有關(guān)。經(jīng)查資料得知,稀薄的稀有氣體在高頻的強電場(chǎng)作用下會(huì )發(fā)生電離作用。而從生活中的霓虹燈得知,稀有氣體如果電離,則會(huì )發(fā)光,具體的顏色與氣體種類(lèi)有關(guān)。根據查到的資料了解,在我們的實(shí)驗室的輝光球中,發(fā)出紅綠藍三色輝光的圓盤(pán)可能充有He,

  Ne

  和Xe,藍色的輝光球中可能充有Ar。在人手觸摸輝光球時(shí),由于人體和大地相連,人觸摸的位置的電勢與大地的電勢相等,整個(gè)輝光球的電場(chǎng)分布不再均勻,手指碰觸的地方有更低的電勢,所以會(huì )更加明亮,同時(shí),輝光球中央的電極與人手之間的電勢差會(huì )更大,因而形成的輝光弧線(xiàn)會(huì )一直跟隨人的手指。

大學(xué)物理實(shí)驗報告11

  摘要:簡(jiǎn)要說(shuō)明了大學(xué)物理實(shí)驗的重要地位和實(shí)驗預習的重要性。詳細介紹如何做好大學(xué)物理實(shí)驗課程的實(shí)驗預習,包括預習要求、預習重點(diǎn)、設計性實(shí)驗的預習、預習報告的內容;并以“拉伸法測量鋼絲楊氏模量”這一實(shí)驗項目為例,具體說(shuō)明了怎樣做好實(shí)驗預習。

  一、大學(xué)物理實(shí)驗的重要地位

  大學(xué)物理實(shí)驗是高等理工科院校對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗基本訓練的必修基礎課程,是本科生接受系統實(shí)驗方法和實(shí)驗技能訓練的開(kāi)端。

  大學(xué)物理實(shí)驗覆蓋面廣,具有豐富的實(shí)驗思想、方法、手段,同時(shí)能提供綜合性很強的基本實(shí)驗技能訓練,是培養學(xué)生科學(xué)實(shí)驗能力、提高科學(xué)素質(zhì)的重要基礎。

  在培養學(xué)生嚴謹的治學(xué)態(tài)度、活躍的創(chuàng )新意識、理論聯(lián)系實(shí)際和適應科技發(fā)展的綜合應用能力等方面,大學(xué)物理實(shí)驗具有其他實(shí)踐類(lèi)課程不可替代的作用。

  二、大學(xué)物理實(shí)驗的預習要求

  與理論課程不同,實(shí)驗課程的特點(diǎn)是學(xué)生在教師的指導下自己動(dòng)手,獨立完成實(shí)驗任務(wù)。所以實(shí)驗預習尤其重要。上課時(shí)教師要檢查實(shí)驗預習情況,評定實(shí)驗預習成績(jì)。沒(méi)有預習的學(xué)生不能做實(shí)驗。

  實(shí)驗預習的目的是全面認識和了解所要做的實(shí)驗項目。因此,要求在預習時(shí)應理解實(shí)驗原理,了解實(shí)驗儀器和實(shí)驗方法,明確實(shí)驗任務(wù),寫(xiě)出簡(jiǎn)單的預習報告。

 。1) 明確實(shí)驗任務(wù)

  要明確實(shí)驗中需要測量哪些物理量,每個(gè)待測量又分別需要什么實(shí)驗儀器和采用什么實(shí)驗方法來(lái)測量。

 。2)清楚實(shí)驗原理

  要理解實(shí)驗基本原理。例如,電位差計精確測量電壓實(shí)驗用到補償法原理進(jìn)行定標,應該理解補償電路的特點(diǎn),什么是定標,定標的作用以及如何利用補償電路定標;電位差計測量的主要誤差來(lái)源,怎樣減小誤差。

 。3)了解實(shí)驗儀器 要初步了解實(shí)驗儀器,通過(guò)預習知道需要使用哪些儀器,并對儀器的相關(guān)知識進(jìn)行初步學(xué)習,特別是儀器的結構功能、操作要領(lǐng)、注意事項等。

 。4)了解實(shí)驗誤差

  要了解引起實(shí)驗誤差的主要因素有哪些,思考在做實(shí)驗時(shí)應當怎樣減小誤差。 (5)總結實(shí)驗預習

  嘗試歸納總結實(shí)驗所體現的基本思想,自己在預習過(guò)程做了哪些工作,遇到了哪些問(wèn)題,解決了哪些問(wèn)題,怎么解決的,還有哪些問(wèn)題不清楚,等等。

  總之,實(shí)驗預習時(shí)要認真閱讀實(shí)驗教材,積極參考網(wǎng)上實(shí)驗學(xué)習輔導,必要時(shí)主動(dòng)查閱相關(guān)資料,明確實(shí)驗目的和要求,理解實(shí)驗原理,掌握測量方案,初步了解儀器的構造原理和使用方法,在此基礎上寫(xiě)好預習報告。

  設計性實(shí)驗項目除了做好一般實(shí)驗項目的預習工作以外,還要做好下列預習工作。 (1)闡述實(shí)驗原理,選擇實(shí)驗方案

  根據實(shí)驗內容要求和實(shí)驗教材中實(shí)驗原理的提示,認真查閱有關(guān)資料,詳細寫(xiě)出實(shí)驗原理和實(shí)驗方案。

 。2)選擇測量?jì)x器、測量方法和測量條件

  根據實(shí)驗方案的要求,確定出使用什么樣的實(shí)驗儀器、采用什么樣的測量方法、在什么樣的條件下進(jìn)行測量。選擇測量方法時(shí)還要考慮到選用什么樣的數據處理方法。

 。3)確定實(shí)驗過(guò)程,擬定實(shí)驗步驟

  明確實(shí)驗的整體過(guò)程,擬定出詳細的實(shí)驗步驟。

  三、預習報告的主要內容

  3.實(shí)驗原理(必要的計算公式、原理圖、電路圖、光路圖、相關(guān)說(shuō)明等表格。)

  特別說(shuō)明:

  預習報告為預習時(shí)寫(xiě)的實(shí)驗報告,不一定冠名“預習”。如果預習實(shí)驗報告1~4項內容書(shū)寫(xiě)完整規范,整齊清晰,可以作為實(shí)驗報告的一部分。撰寫(xiě)實(shí)驗報告時(shí)可以在此基礎上續加其他內容。

  四、實(shí)驗預習舉例

  下面以“拉伸法測鋼材的楊氏模量”這一實(shí)驗項目為例,具體說(shuō)明實(shí)驗預習的主要內容。

  首先根據實(shí)驗目的和實(shí)驗內容要求,有針對性地閱讀教材,重點(diǎn)思考和解決如下問(wèn)題: (1)什么是楊氏彈性模量? (2)測量楊氏模量的計算公式如何?

 。3)通過(guò)楊氏模量的計算公式明確要測量哪些物理量?這些物理量如何測量? (4)實(shí)驗測量中用到什么測量方法? (5)實(shí)驗中的數據如何記錄和處理?

  實(shí)驗5-3 拉伸法測鋼材的楊氏模量

  【實(shí)驗目的】

 。1)學(xué)會(huì )拉伸法測量楊氏彈性模量的基本原理和實(shí)現方法。 (2)掌握用光杠桿法測量微小伸長(cháng)量的原理和方法。 (3)學(xué)會(huì )用逐差法處理實(shí)驗數據。

 。ㄍㄟ^(guò)實(shí)驗目的.可以知道本實(shí)驗中要用到幾種測量長(cháng)度的器具,要提前預習使用方法,并且要熟悉“光杠桿”測微小長(cháng)度變化的方法以及用逐差法處理數據。)

  【實(shí)驗原理】

 。1)什么是楊氏彈性模量

  設鋼絲截面積為S,長(cháng)為L(cháng)。若沿長(cháng)度方向施以外力F使鋼絲伸長(cháng)△L,則比值F/S 是單位截面上的作用力,稱(chēng)為應力;比值△L/L 是物體的相對伸長(cháng)量,稱(chēng)為應變,表示物體形變的大小。根據胡克定律,在物體的彈性限度內,應力與應變成正比

  式中比例系數E的大小,只取決于材料本身的性質(zhì),與外力F、物體原長(cháng)L 及截面積S 的大小無(wú)關(guān),叫做楊氏模量。

 。ㄋ詫(shí)驗當中需要測量F、L、S或d、ΔL幾個(gè)量才能計算出楊氏模量,究竟如何測量呢?)

 。2) 用光杠桿法測量微小長(cháng)度變化量ΔL 光杠桿結構如圖1所示,光杠桿是一個(gè)帶有可旋轉的平面鏡的支架,平面鏡的鏡面與三個(gè)足尖決定的平面垂直,其后足即杠桿的支腳與被測物接觸,當杠桿支腳隨被測物上升或下降微小距離ΔL時(shí),鏡面法線(xiàn)轉過(guò)一個(gè)φ 角,而入射到望遠鏡的光線(xiàn)轉過(guò)2φ角,如圖2 所示。當φ 很小時(shí),有

  圖1 光杠桿結構

  式中K為支腳尖到刀口的垂直距離(也叫光杠桿

  的臂長(cháng))。根據光的反射定律,反射角和入射角相等,故當鏡面轉動(dòng)φ 角時(shí),反射光線(xiàn)轉動(dòng)2φ 角,由圖2可知

  式中D 為鏡面到標尺的距離,l 為從望遠鏡中觀(guān)察到的標尺移動(dòng)的距離(設長(cháng)度變化前望遠鏡中的叉絲橫線(xiàn)讀出標尺上相應的刻度值為x,當長(cháng)度變化兩次讀數差為l =

  式(4)得微小伸長(cháng)量為

  l

  D

  圖2 光杠桿原理

  K

  l 2D

 。3)測定鋼絲楊氏模量的理論公式

  由式(2)和式(5)可得實(shí)驗測定鋼絲楊氏模量的理論公式為

  E?

  8FLD

  ?d2Kl

  【實(shí)驗儀器】

  楊氏模量測定儀、光杠桿、望遠鏡尺組、米尺、千分尺等。

 。☉撛谙旅骈喿x中仔細查閱楊氏模量測定儀、千分尺的結構及使用方法如楊氏模量?jì)x中光杠桿及其測微小長(cháng)度變化的原理、千分尺的讀數方法;并思考如何選擇上面幾種測量?jì)x器。)

  【實(shí)驗內容】

 。1)調整楊氏模量?jì)x

 。2)光杠桿及望遠鏡尺組的調節

 。3)測量相應物理量

 。4)逐差法處理數據

 。▽(shí)驗中要注意光杠桿(望遠鏡、平面鏡、標尺)的調節,特別注意如何消除十字叉絲像和標尺像的視差;千分尺的讀數(注意初末位置的讀數),初步理解不同量如何選擇相應測量?jì)x器的方法。)

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