2022年大学物理实验报告10篇.docx
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1、2022年大学物理实验报告10篇高校物理试验报告10篇在学习、工作生活中,报告与我们的生活紧密相连,报告中涉及到专业性术语要说明清晰。信任很多人会觉得报告很难写吧,下面是我为大家整理的高校物理试验报告,欢迎大家共享。高校物理试验报告1重力加速度的测定一、试验任务精确测定银川地区的重力加速度二、试验要求测量结果的相对不确定度不超过5%三、物理模型的建立及比较初步确定有以下六种模型方案:方法一、用打点计时器测量所用仪器为:打点计时器、直尺、带钱夹的铁架台、纸带、夹子、重物、学生电源等.利用自由落体原理使重物做自由落体运动.选择志向纸带,找出起始点0,数出时间为t的p点,用米尺测出op的距离为h,其
2、中t=0.02秒两点间隔数.由公式h=gt2/2得g=2h/t2,将所测代入即可求得g.方法二、用滴水法测重力加速度调整水龙头阀门,使水滴按相等时间滴下,用秒表测出n个(n取50100)水滴所用时间t,则每两水滴相隔时间为t=t/n,用米尺测出水滴下落距离h,由公式h=gt2/2可得g=2hn2/t2.方法三、取半径为r的玻璃杯,内装适当的液体,固定在旋转台上.旋转台绕其对称轴以角速度匀速旋转,这时液体相对于玻璃杯的形态为旋转抛物面重力加速度的计算公式推导如下:取液面上任一液元a,它距转轴为x,质量为m,受重力mg、弹力n.由动力学知:ncos-mg=0 (1)nsinm2x (2)两式相比得
3、tg=2x/g,又 tg=dy/dx,dy=2xdx/g,y/x=2x/2g. g=2x2/2y.将某点对于对称轴和垂直于对称轴最低点的直角坐标系的坐标x、y测出,将转台转速代入即可求得g.方法四、光电限制计时法调整水龙头阀门,使水滴按相等时间滴下,用秒表测出n个(n取50100)水滴所用时间t,则每两水滴相隔时间为t=t/n,用米尺测出水滴下落距离h,由公式h=gt2/2可得g=2hn2/t2.方法五、用圆锥摆测量所用仪器为:米尺、秒表、单摆.使单摆的摆锤在水平面内作匀速圆周运动,用直尺测量出h(见图1),用秒表测出摆锥n转所用的时间t,则摆锥角速度=2n/t摆锥作匀速圆周运动的向心力f=m
4、gtg,而tg=r/h所以mgtg=m2r由以上几式得:g=42n2h/t2.将所测的n、t、h代入即可求得g值.方法六、单摆法测量重力加速度在摆角很小时,摇摆周期为:则通过对以上六种方法的比较,本想尝试利用光电限制计时法来测量,但因为试验室器材不全,故该方法无法进行;对其他几种方法反复比较,用单摆法测量重力加速度原理、方法都比较简洁且最熟识,仪器在试验室也很齐全,故利用该方法来测最为顺当,从而可以得到更为精确的值。四、采纳模型六利用单摆法测量重力加速度摘要:重力加速度是物理学中一个重要参量。地球上各个地区重力加速度的数值,随该地区的地理纬度和相对海平面的高度而稍有差异。一般说,在赤道旁边重力
5、加速度值最小,越靠近南北两极,重力加速度的值越大,最大值与最小值之差约为1/300。探讨重力加速度的分布状况,在地球物理学中具有重要意义。利用特地仪器,细致测绘各地区重力加速度的分布状况,还可以对地下资源进行探测。伽利略在比萨大教堂内视察一个圣灯的缓慢摇摆,用他的脉搏跳动作为计时器计算圣灯摇摆的时间,他发觉连续摇摆的圣灯,其每次摇摆的时间间隔是相等的,与圣灯摇摆的幅度无关,并进一步用试验证明了视察的结果,为单摆作为计时装置奠定了基础。这就是单摆的等时性原理。应用单摆来测量重力加速度简洁便利,因为单摆的振动周期是确定于振动系统本身的性质,即确定于重力加速度g和摆长l,只须要量出摆长,并测定摇摆的
6、周期,就可以算出g值。试验器材:单摆装置(自由落体测定仪),钢卷尺,游标卡尺、电脑通用计数器、光电门、单摆线试验原理:单摆是由一根不能伸长的轻质细线和悬在此线下端体积很小的重球所构成。在摆长远大于球的直径,摆锥质量远大于线的质量的条件下,将悬挂的小球自平衡位置拉至一边(很小距离,摆角小于5),然后释放,摆锥即在平衡位置左右作周期性的来回摇摆,如图2-1所示。f =p sinft=p cosp = mgl图2-1 单摆原理图摆锥所受的力f是重力和绳子张力的合力,f指向平衡位置。当摆角很小时(5),圆弧可近似地看成直线,f也可近似地看作沿着这始终线。设摆长为l,小球位移为x,质量为m,则sin=f
7、=psin=-mg =-m x (2-1)由f=ma,可知a=- x式中负号表示f与位移x方向相反。单摆在摆角很小时的运动,可近似为简谐振动,比较谐振动公式:a= =-2x可得=于是得单摆运动周期为:t=2/=2 (2-2)t2= l (2-3)或 g=42 (2-4)利用单摆试验测重力加速度时,一般采纳某一个固定摆长l,在多次精密地测量出单摆的周期t后,代入(2-4)式,即可求得当地的重力加速度g。由式(2-3)可知,t2和l之间具有线性关系, 为其斜率,如对于各种不同的摆长测出各自对应的周期,则可利用t2l图线的斜率求出重力加速度g。试验条件及误差分析:上述单摆测量g的方法依据的公式是(2
8、-2)式,这个公式的成立是有条件的,否则将使测量产生如下系统误差:1. 单摆的摇摆周期与摆角的关系,可通过测量5时两次不同摆角1、2的周期值进行比较。在本试验的测量精度范围内,验证出单摆的t与无关。事实上,单摆的周期t随摆角增加而增加。依据振动理论,周期不仅与摆长l有关,而且与摇摆的角振幅有关,其公式为:t=t01+( )2sin2 +( )2sin2 +式中t0为接近于0o时的周期,即t0=22悬线质量m0应远小于摆锥的质量m,摆锥的半径r应远小于摆长l,事实上任何一个单摆都不是志向的,由理论可以证明,此时考虑上述因素的影响,其摇摆周期为:3假如考虑空气的浮力,则周期应为:式中t0是同一单摆
9、在真空中的摇摆周期,空气是空气的密度,摆锥 是摆锥的密度,由上式可知单摆周期并非与摆锥材料无关,当摆锥密度很小时影响较大。4忽视了空气的粘滞阻力及其他因素引起的摩擦力。事实上单摆摇摆时,由于存在这些摩擦阻力,使单摆不是作简谐振动而是作阻尼振动,使周期增大。高校物理试验报告2摘要:热敏电阻是阻值对温度改变特别敏感的一种半导体电阻,具有很多独特的优点和用途,在自动限制、无线电子技术、遥控技术及测温技术等方面有着广泛的应用。本试验通过用电桥法来探讨热敏电阻的电阻温度特性,加深对热敏电阻的电阻温度特性的了解。关键词:热敏电阻、非平衡直流电桥、电阻温度特性1、引言热敏电阻是依据半导体材料的电导率与温度有
10、很强的依靠关系而制成的一种器件,其电阻温度系数一般为(-0.003+0.6)-1。因此,热敏电阻一般可以分为:、负电阻温度系数(简称NTC)的热敏电阻元件常由一些过渡金属氧化物(主要用铜、镍、钴、镉等氧化物)在肯定的烧结条件下形成的半导体金属氧化物作为基本材料制成的,近年还有单晶半导体等材料制成。国产的主要是指MF91MF96型半导体热敏电阻。由于组成这类热敏电阻的上述过渡金属氧化物在室温范围内基本已全部电离,即载流子浓度基本上与温度无关,因此这类热敏电阻的电阻率随温度改变主要考虑迁移率与温度的关系,随着温度的上升,迁移率增加,电阻率下降。大多应用于测温控温技术,还可以制成流量计、功率计等。、
11、正电阻温度系数(简称PTC)的热敏电阻元件常用钛酸钡材料添加微量的钛、钡等或稀土元素采纳陶瓷工艺,高温烧制而成。这类热敏电阻的电阻率随温度改变主要依靠于载流子浓度,而迁移率随温度的改变相对可以忽视。载流子数目随温度的上升呈指数增加,载流子数目越多,电阻率越小。应用广泛,除测温、控温,在电子线路中作温度补偿外,还制成各类加热器,如电吹风等。2、试验装置及原理FQJ型教学用非平衡直流电桥,FQJ非平衡电桥加热试验装置(加热炉内置MF51型半导体热敏电阻(2.7k)以及控温用的温度传感器),连接线若干。依据半导体理论,一般半导体材料的电阻率和肯定温度之间的关系为(11)式中a与b对于同一种半导体材料
12、为常量,其数值与材料的物理性质有关。因而热敏电阻的电阻值可以依据电阻定律写为(12)式中为两电极间距离,为热敏电阻的横截面,。对某一特定电阻而言,与b均为常数,用试验方法可以测定。为了便于数据处理,将上式两边取对数,则有(13)上式表明与呈线性关系,在试验中只要测得各个温度以及对应的电阻的值,以为横坐标,为纵坐标作图,则得到的图线应为直线,可用图解法、计算法或最小二乘法求出参数a、b的值。热敏电阻的电阻温度系数下式给出(14)从上述方法求得的b值和室温代入式(14),就可以算出室温时的电阻温度系数。热敏电阻在不同温度时的电阻值,可由非平衡直流电桥测得。非平衡直流电桥原理图如右图所示,B、D之间
13、为一负载电阻,只要测出,就可以得到值。物理试验报告化学试验报告生物试验报告试验报告格式试验报告模板当负载电阻,即电桥输出处于开路状态时,=0,仅有电压输出,用表示,当时,电桥输出=0,即电桥处于平衡状态。为了测量的精确性,在测量之前,电桥必需预调平衡,这样可使输出电压只与某一臂的电阻改变有关。若R1、R2、R3固定,R4为待测电阻,R4 = RX,则当R4R4+R时,因电桥不平衡而产生的电压输出为:(15)在测量MF51型热敏电阻时,非平衡直流电桥所采纳的是立式电桥,且,则(16)式中R和均为预调平衡后的电阻值,测得电压输出后,通过式(16)运算可得R,从而求的=R4+R。3、热敏电阻的电阻温
14、度特性探讨依据表一中MF51型半导体热敏电阻(2.7k)之电阻温度特性探讨桥式电路,并设计各臂电阻R和的值,以确保电压输出不会溢出(本试验=1000.0,=4323.0)。依据桥式,预调平衡,将“功能转换”开关旋至“电压“位置,按下G、B开关,打开试验加热装置升温,每隔2测1个值,并将测量数据列表(表二)。表一MF51型半导体热敏电阻(2.7k)之电阻温度特性温度 25 30 35 40 45 50 55 60 65电阻 2700 2225 1870 1573 1341 1160 1000 868 748表二非平衡电桥电压输出形式(立式)测量MF51型热敏电阻的数据i 1 2 3 4 5 6
15、7 8 9 10温度t 10.4 12.4 14.4 16.4 18.4 20.4 22.4 24.4 26.4 28.4热力学T K 283.4 285.4 287.4 289.4 291.4 293.4 295.4 297.4 299.4 301.40.0 -12.5 -27.0 -42.5 -58.4 -74.8 -91.6 -107.8 -126.4 -144.40.0 -259.2 -529.9 -789 -1027.2 -124.8 -1451.9 -1630.1 -1815.4 -1977.94323.0 4063.8 3793.1 3534.0 3295.8 3074.9 28
16、71.1 2692.9 2507.6 2345.1依据表二所得的数据作出图,如右图所示。运用最小二乘法计算所得的线性方程为,即MF51型半导体热敏电阻(2.7k)的电阻温度特性的数学表达式为。4、试验结果误差通过试验所得的MF51型半导体热敏电阻的电阻温度特性的数学表达式为。依据所得表达式计算出热敏电阻的电阻温度特性的测量值,与表一所给出的参考值有较好的一样性,如下表所示:表三试验结果比较温度 25 30 35 40 45 50 55 60 65参考值RT 2700 2225 1870 1573 1341 1160 1000 868 748测量值RT 2720 2238 1900 1587 1
17、408 1232 1074 939 823相对误差% 0.74 0.58 1.60 0.89 4.99 6.20 7.40 8.18 10.00从上述结果来看,基本在试验误差范围之内。但我们可以清晰的发觉,随着温度的上升,电阻值变小,但是相对误差却在变大,这主要是由内热效应而引起的。5、内热效应的影响在试验过程中,由于利用非平衡电桥测量热敏电阻时总有肯定的工作电流通过,热敏电阻的电阻值大,体积小,热容量小,因此焦耳热将快速使热敏电阻产生稳定的高于外界温度的附加内热温升,这就是所谓的内热效应。在精确测量热敏电阻的温度特性时,必需考虑内热效应的影响。本试验不作进一步的探讨和探讨。6、试验小结通过试
18、验,我们很明显的可以发觉热敏电阻的阻值对温度的改变是特别敏感的,而且随着温度上升,其电阻值呈指数关系下降。因而可以利用电阻温度特性制成各类传感器,可使微小的温度改变转变为电阻的改变形成大的信号输出,特殊适于高精度测量。又由于元件的体积小,形态和封装材料选择性广,特殊适于高温、高湿、振动及热冲击等环境下作温湿度传感器,可应用与各种生产作业,开发潜力特别大。高校物理试验报告3摘要:简要说明白高校物理试验的重要地位和试验预习的重要性。具体介绍如何做好高校物理试验课程的试验预习,包括预习要求、预习重点、设计性试验的预习、预习报告的内容;并以“拉伸法测量钢丝杨氏模量”这一试验项目为例,详细说明白怎样做好
19、试验预习。一、高校物理试验的重要地位高校物理试验是高等理工科院校对学生进行科学试验基本训练的必修基础课程,是本科生接受系统试验方法和试验技能训练的开端。高校物理试验覆盖面广,具有丰富的试验思想、方法、手段,同时能供应综合性很强的基本试验技能训练,是培育学生科学试验实力、提高科学素养的重要基础。在培育学生严谨的治学看法、活跃的创新意识、理论联系实际和适应科技发展的综合应用实力等方面,高校物理试验具有其他实践类课程不行替代的作用。二、高校物理试验的预习要求与理论课程不同,试验课程的特点是学生在老师的指导下自己动手,独立完成试验任务。所以试验预习尤其重要。上课时老师要检查试验预习状况,评定试验预习成
20、果。没有预习的学生不能做试验。试验预习的目的是全面相识和了解所要做的试验项目。因此,要求在预习时应理解试验原理,了解试验仪器和试验方法,明的确验任务,写出简洁的预习报告。(1) 明的确验任务要明的确验中须要测量哪些物理量,每个待测量又分别须要什么试验仪器和采纳什么试验方法来测量。(2)清晰试验原理要理解试验基本原理。例如,电位差计精确测量电压试验用到补偿法原理进行定标,应当理解补偿电路的特点,什么是定标,定标的作用以及如何利用补偿电路定标;电位差计测量的主要误差来源,怎样减小误差。(3)了解试验仪器 要初步了解试验仪器,通过预习知道须要运用哪些仪器,并对仪器的相关学问进行初步学习,特殊是仪器的
21、结构功能、操作要领、留意事项等。(4)了解试验误差要了解引起试验误差的主要因素有哪些,思索在做试验时应当怎样减小误差。 (5)总牢固验预习尝试归纳总牢固验所体现的基本思想,自己在预习过程做了哪些工作,遇到了哪些问题,解决了哪些问题,怎么解决的,还有哪些问题不清晰,等等。总之,试验预习时要仔细阅读试验教材,主动参考网上试验学习辅导,必要时主动查阅相关资料,明的确验目的和要求,理解试验原理,驾驭测量方案,初步了解仪器的构造原理和运用方法,在此基础上写好预习报告。设计性试验项目除了做好一般试验项目的预习工作以外,还要做好下列预习工作。 (1)阐述试验原理,选择试验方案依据试验内容要求和试验教材中试验
22、原理的提示,仔细查阅有关资料,具体写出试验原理和试验方案。(2)选择测量仪器、测量方法和测量条件依据试验方案的要求,确定出访用什么样的试验仪器、采纳什么样的测量方法、在什么样的条件下进行测量。选择测量方法时还要考虑到选用什么样的数据处理方法。(3)确定试验过程,拟定试验步骤明的确验的整体过程,拟定出具体的试验步骤。三、预习报告的主要内容3试验原理(必要的计算公式、原理图、电路图、光路图、相关说明等表格。)特殊说明:预习报告为预习时写的试验报告,不肯定冠名“预习”。假如预习试验报告14项内容书写完整规范,整齐清楚,可以作为试验报告的一部分。撰写试验报告时可以在此基础上续加其他内容。四、试验预习举
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- 2022 大学物理 实验 报告 10
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