物理竞赛实验报告(共15页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上物理竞赛实验报告 篇一：物理竞赛实验报告示范 实验报告示范（注：仅供参考） 题目1： 金属扬氏弹性模量的测量 一实验仪器： 扬氏模量测量仪、光杠杆镜尺系统、千分尺、直尺、待测金属丝、砝码等。 二 实验原理 如图1所示，设金属丝长度为L，截面积为S， 其上端固定，下端悬挂砝码，于是，金属丝受外力 F的作用而发生形变，伸长了L，比值F/S是金属 丝单位截面积上的作用力；比值L /L是金属丝的 相对伸长。根据虎克定律，金属丝在弹性限度内有: F?L?E （1） SL 比例系数E就是该金属丝的杨氏弹性模量。 设金属丝的直径为d，则S=?d2/4，将此式代入 （1）式可得 L

2、4FLE? 2?32 ?dK? 式中由于L、D、K均是单次测量，须将其极限不确定度eL、eD、eK各除以3，分别化为标准不确定度L、D 、 K后再带入，根据不确定度传递公式： 2 2 2 ?E ?2?L?D?d?K?n? E?L?D?d?K?n? 22 由上式可求得： ?E ?2?825?9933? 22222 ?2?22?2?2 ?10?3 E = 1011 （N/m2） 所以：E = 1011 （N/m2）. 五实验结果： 所测金属丝扬氏弹性模量E为： 1011 （N/m2）。 若用最小二乘法处理数据： 由式（6）E? 8gLD8gLD8mgLD k?可得：， 其中 ?n?m?km222

3、?dKE?dK?n?dKE 将表1中数据，作n k 拟合直线可得：截距a =；斜率k = （） 10-3；线性相关系数r = 注意：采用国际单位制单位，即质量用kg,长度用m 由斜率k = 10-3代入k? 8gLD 中可得 ?d2KE E? 8gLD8? ?10 2?32?3 ?10 ?2?L?D?d?K?k? 根据不确定度传递公式：E?L?D?d?K?k? 由上式可求得： ?E 22222 ?E ?2? ?825?9933? 22222 ?2?22?2?2 ?10?3 E = 1011 （N/m2） 所以：E = 1011 （N/m2）. 实验结果： 所测金属丝扬氏弹性模量E为： 1011

4、 （N/m2）。 题目2用直流平衡电桥测量电阻 一实验仪器： 数字电压表、直流稳压电源、开关、待测电阻、电阻箱、滑变电阻器，导线等。 二 实验原理 根据所给条件，将滑变电阻RABC、待测电阻Rx、 电阻箱RS、数字毫伏表及电源开关等联成如图1所示 电路时，即组成一个电桥电路。 若适当调节电阻值，例如改变RS的大小，或C点 的位臵可以使C、D两点的电位相等，即UC= UD， 此时数字毫伏表所指示的电压U= 0 ，这称为电桥 平衡。即有 R 1 R x ? R R S （1） 图 12 若R1、R2、RS已知，Rx即可由上式求出。但由于R1、R2的值无法准确读出仅由（1）式无法求出Rx的大小，若将

5、R1与R2或RS与Rx交换位臵并保持R1与R2值不变，再调节RS，使电压U= 0，记下此时的R?S，可得 Rx? R2 ? （2） RSR1 将式（1）和（2）相乘得 R 2x = RS R?S 或 Rx? （3） RSRS 由上式可知，只要测量出RS和 R?S， Rx的大小就可求出。由于数字毫伏表的内阻很大， 电桥的灵敏度也很高，Rx的测量误差只与电阻箱RS的仪器误差有关。三实验内容及方法 1用数字万用表电阻档粗测未知电阻Rx值。 2按图（1）连接实验电路，连好后并检查有无错误。 3将Rx调节到Rx粗测值附近；将滑变电阻器C放在中间位置即使R1R2。 4打开电源E的工作开关并注意电路开关应仍

6、然在断开位置，将电源输出电压调节到一个比较小的值如左右；并开启数字毫伏表。 5用跃接法试合电路工作开关K，若电路没有异常现象则将开关合上。 6调节电阻箱RS使数字毫伏表读数为零0；将电源电压增加到3V后再次调节RS使数字毫伏表读数仍然为零0并将RS读数记入数据表格中。 7交换Rx、RS位置后按步骤26重新测量电桥平衡时的RS值。 8根据实验数据和电阻箱相关参数求出待测Rx值。 四数据记录与处理 表1 电源电压E=3V;Rx 粗估值 1300 电阻箱精度等级：%五实验结果：Rx = 1302 2 （?） 或由不确定度传递公式 ?RS?Rx ?2RRx?S?RS?4 ? ?10?2R?2?1302

7、?2?1302?S? 22 22 ? Rx= （?） Rx = （?）或Rx = 1302 1（?） 题目3：调节分光计并用掠入射法测定折射率 一实验仪器：分光计、等边三棱镜、毛玻璃、低压钠灯等。 二 实验原理 图 1 掠入射法测折射率光路示意图 如图1所示，当光从AB面以入射角i1从空气射入棱镜后其折射角为r1，又以r2角从棱镜篇二：全国中学生物理竞赛实验报告框架 第一条： 实验报告框架： 1、名称 实验一：XXXXX 2、实验器材 3、实验原理 得分点一，包括公式推导，有图示更好，最后要得出被测量的直接计算公式 X=#%&%￥# ，因为还要偏导求误差（绝不可以列方程然后解得X=，误差都没得

8、算） 4、实验内容 得分点二 1234各个步骤，从仪器的安放调试到最后读数一步一步，注意事项为得分点 5、注意事项 得分点二中的重点，几乎一半的分在这里，实际上步骤分主要就是看你有没有这些注意事项，不放心的这项甚至可以单列出来，例如安放仪器调节水平竖直，不要压桌面避免震动，光学调节高度光心共轴，电学开关、变阻器保护电路，杨氏模量增减法，分光计抵消发，多次试验重复组等等，以下细说 6、数据处理 得分点三 必然列表格，表格要齐整，表头写好各个项目 物理量+符号+单位 表格内数据写确数不用单位，已知量、标准量写在表格上方，如g=/s2，表格下方写均值和误差（均值也可在表格最右边单列一列），计算器要用

9、熟练，建议看看说明书，回归方程明着画图，暗里用计算器求，注意计算器给的标准差公式和物理有出入，要把计算器的标准差除以 根号下，这里用的是卡西欧，其他的可以开三个数123手算和机算试试 7、总结和反思 随便写写，什么对坏点的思考了，对减小实验误差的反思了（温度不行、仪器精度不够、个人问题等等） 8、山东考实验有提示卡（有的可能没有），就是说这个实验你没思路，和老师要一张提示的卡片，内容非常丰富，如某届电学从电路图到保护电路的注意事项全一目了然，看了提示卡实验基本上就只剩操作和算术了。当然，是有代价的，扣6分实验成绩，别吝啬，往往物超所值，一张卡上的东西抄一遍就6分了，你得来的思路灵感相当于白送。

10、 9、爱护实验器材！据说毁坏仪器倒扣理论分！一个6分，当然，如果你摔了那个1500的分光计光栅、烧了2000+的示波器就扣6分你还是赚的 别不信，我们这一同学刚坐下先按开开关后想再看看说明书，结果冒烟了（当然是在学校培训的时候）篇三：数理化能力竞赛物理实验报告 趣味科技活动设施 上海市控江中学高一（11）班刘睿祺指导老师：董姣 周星梅宝君 准考证号码： 联系电话： 摘要内容 本文旨在探索用我们课堂上曾经学过的电学、光学原理，设计出一种即可运动健身又可探究学习的趣味科技活动设施，满足广大青少年朋友的室外活动的需要。 本活动设施主要由四个部分组成：1、运动器材部分：作为该活动设施的动力之源，由人体

11、运动产生的动能经过机械结构转换成做圆周运动的机械能。2、万花显示部分：借鉴玩具万花筒的结构原理，结合光学、电学、机械学知识，设计制作可用于室外游戏的大型万花筒。3、机械传动部分：将运动产生的机械能通过机械传动带动发电机发电和万花筒转动，更主要的是作为机械传动结构的科普展示窗 ，寓教于乐。4、灯光显示部分：采用彩色LED光屏，作为万花筒背景图案，随着运动速度的变化，LED灯光会随着电压的改变而产生相应的变化，通过万花筒的反射产生奇妙的图案效果。 关键词：趣问科技 万花筒 机械传动 LED光屏 科普展示 目录 1、课题成因?02 2、方案设计?03 3、意向模型?08 4、推广应用?12 5、参考

12、文献?14一、课题成因 据调查，如今社会上能在小区普及的大众化活动设施主要有： 1）滑梯组合（适用人群：幼儿） 2）健身器材（适用人群：老人） 客观现象： 儿童和老人都有适合自己的活动设施，然而718岁的儿童和青 少年只能去游乐场和科技馆寻找满足他们需要的活动设施。 引发思考： 能不能设计一种活动设施，既好玩有趣，又具有科普教育意义？ 本文宗旨： 本文旨在探索趣味科技活动设施的设计与应用，希望能设计出一种即可运动健身又可探究学习的科技活动设施，满足广大青少年朋友的室外活动的需要。二、方案设计 1）指导思想：让科学原理”活”起来，选择部分有趣、可操作性强的科学原理应用到室外活动设施的设计中，设计

13、制作兼具科普、观赏、活动三大特点的室外活动设施。 2）设计思路： 本设施主要由以下几部分组成： ? 运动器材部分：作为该活动设施的动力之源，由人体运动产生的动能经过机械结构转换成做圆周运动的机械能，可以是脚踏、手摇或者其他各种方式的运动，它的结构类似各种运动健身器。 ? 万花显示部分：借鉴玩具万花筒的结构原理，结合光学、电学、机械学知识，设计制作可用于室外游戏的大型万花筒。它与普通万花筒相比，有两点创新： 1、运用透镜成像原理，克服将万花筒结构的致命缺陷“只能用单眼窥视的方式观看”。该图像“显示屏”可以在一定距离内，采用双眼裸视的方式观看到背景绚烂多彩的“万花效果” 2、首次将彩色LED光屏应

14、用于万花筒的背景图案。LED光屏通过万花筒产 生的效果 ? 机械传动部分：将机械能通过机械传动装置转化成电能、光能和动能，主要有三个方面的功能： 1、将运动产生的机械能通过机械传动带动发电机产生直流电，给活动设施提供所需光源。 2、通过各种齿轮和链条的传动实现万花筒后部转动。 3、它将被设计成机械传动结构的科普展示窗，它的内部科学的组合各种形式的传动结构，外部设计成透明有机玻璃罩，并配有文字说明介绍其中各种结构的名称、传动原理和典型应用，让人们在游玩中了解这些机械结构在运动方向，速度变化等方面起的作用，这样可以非常直观的寓教于乐。 ? 灯光显示部分： 1、彩色LED光屏，作为万花筒背景图案的重要组成之一，具有以下特点： 所有LED灯都具有七色且可变光的功能 随着运动速度的变化，背景图案会随着电压的改变而产生相应的变化。增强了活动设施与使用者的互动性。专心-专注-专业