物理实验报告中考_-中考.pdf

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1、实验一名称：示波器使用 【实验目的】1、了解示波器为什么能把看不见的变化电压变换成看得见的图像 2、学会使用示波器观测电压波形 【实验原理】通电后，电子枪的灯丝炽热，使阴极发热而发射电子，电子在电位差作用下高速撞向荧光屏在屏上显示亮点，Y偏转板是水平位置的两块电极，在Y板上加上电质之后，电子在电场力作用下在铅直方向上位移发生变化，因而荧光屏上显示铅直线，X偏转板为垂直放置的电极，在X板上加电压后，电子在电场力作用下在水平方向上发生位移，因而荧光屏上显示水平线，若在Y板上加上 Vy=Uym.SinWt，同时在水平方向加上与时间成正比的锯齿形电压VX=Uxm.t,于是电子束在水平方向上的位移和铅直

2、方向上的位移叠加之后在荧光屏上显示相应周期内的Vy变化情况。【实验仪器】XD-2型低频信号发生器、THF-1简易信号发生器、57-16示波器 【实验步骤】1、示波器使用前的校准 将示波器面板上各控制器置于指定位置，将 Y 轴输入灵敏度选择开关 V/div,置于 0.2V/div位置，扫描速度 t/div 开关置于 2m.s 位置，若示波器性能正常，此时荧光器应显示幅值y=5.0div,周期宽度 X=10.0div 的方波，否则要调整 Y轴增益调节和 X轴扫描校准。将 LEVEL 电平旋钮反时针转动至至方波稳定，然后将方波移至荧光屏中间，将 Y轴输入灵敏度“微调”旋钮，和 X轴扫描“微调”旋钮顺

3、时针旋足，若方波 Y轴坐标为 50d.V,X 轴坐标为 10.0div,则示波器正常，否则要调节。2、观察波形 “ACLOC”置于“AC”先观察正弦波，将待测信号直接输入 Y轴输入端 调节 V/div 使波形在坐标刻度内，调节 t/div使出现一个变化缓慢的正弦波形，调节”LEVEL”旋钮，使波形稳定。改变扫描电压的频率（t/div）观察波形变化。3、交流电压的测量 在满足测量范围的前提下，V/div 值尽可能选小，使波形尽可能大，提高测量精度。4、时间的测量 荧光屏上一段完整的波形的两个端点的时间间隔 t 即为正弦电压的周期 T，如两点间水平距离为 DX.div 且 t/div开关档级的标准

4、值为 0.5 的 div 则：t=0.5ms/div.DXdiv 5、测量半波整流、全波整流、三角波、方波、衰减振荡波的 VP-1及 fy。6、观察并测量正弦信号频率 测电压波形实验原理通电后电子枪的灯丝炽热使阴极发热而发射电子电子在电位差作用下高速撞向荧光屏在屏上显示亮点偏转板是水平位置的两块电极在板上加上电质之后电子在电场力作用下在铅直方向上位移发生变化因而荧光屏显示水平线若在板上加上同时在水平方向加上与时间成正比的锯齿形电压于是电子束在水平方向上的位移和铅直方向上的位移叠加之后在荧光屏上显示相应周期内的变化情况实验仪器型低频信号发生器简易信号发生器示波器实验步位置若示波器性能正常此时荧光

5、器应显示幅值周期宽度的方波否则要调整轴增益调节和轴扫描校准将电平旋钮反时针转动至至方波稳定然后将方波移至荧光屏中间将轴输入灵敏度微调旋钮和轴扫描微调旋钮顺时针旋足若方波轴坐标把 X轴控制部分的开关置于”EXT.X”将待测信号源输入“Y轴输入”端，再将 XO-22型信号发生器产生的正弦信号送入“X轴输入”端，变化此信号的频率，可在示波器上看到李萨如图形。分别调节 nx,ny 为 1：1，2：1，3：1，1：2，1：3 等，求出自制信号源正弦信号频率的平均值。【数据记录】观察与测量电压波形 待测信号波形 电压峰峰值 周期 频率 fy(KHZ)V/div div Up-p(V)Ms/div div

6、TY(ms)正弦波 2 6.1 12.2 0.2 3.5 0.7 1.43 方波 1 5.1 5.1 0.2 5.8 1.16 0.86 全波 1 5.4 5.4 0.1 3.4 0.34 2.94 半波 2 2.8 5.6 0.2 3.3 0.66 1.52 三角波 0.1 4.7 0.47 0.2 5.7 1.14 0.88 衰减波 0.1 5.7 0.57 0.1 0.6 0.66 16.7 观察李萨如图形，测量正弦信号频率 李萨如图形 fx(KHZ)ny nx fy=nx/ny fx(KHZ)1:1 0.570 1 1 0.570 2:1 0.229 1 2 0.458 3:1 0.1

7、91 1 3 0.571 平均值 fy=0.540 实验二名称:声速的测定 测电压波形实验原理通电后电子枪的灯丝炽热使阴极发热而发射电子电子在电位差作用下高速撞向荧光屏在屏上显示亮点偏转板是水平位置的两块电极在板上加上电质之后电子在电场力作用下在铅直方向上位移发生变化因而荧光屏显示水平线若在板上加上同时在水平方向加上与时间成正比的锯齿形电压于是电子束在水平方向上的位移和铅直方向上的位移叠加之后在荧光屏上显示相应周期内的变化情况实验仪器型低频信号发生器简易信号发生器示波器实验步位置若示波器性能正常此时荧光器应显示幅值周期宽度的方波否则要调整轴增益调节和轴扫描校准将电平旋钮反时针转动至至方波稳定然

8、后将方波移至荧光屏中间将轴输入灵敏度微调旋钮和轴扫描微调旋钮顺时针旋足若方波轴坐标【实验目的】1、了解估算声速的温度比较法 2、学会用驻波法测声速 3、培养综合使用仪器的能力 【实验原理】1、温度比较法 在气体中传播的声速，在假定气体为理想气体时，其传播速度可借助热力学与气体动理论有关原理求得 V=V0 1+t/T0 (1)式中 V0被测空气处于零摄氏度的声速 T0开尔文 T0=273.15K t 空气的摄氏度 2、驻波法测声速（波腹示踪法）根据波动理论声速可表示为 V=f.(2)在声波频率 f 已知的前提下，只要精确到测定空气中声波波长就可以确定声速 V0.实验室常用的驻波法，即波腹示踪法测

9、定声波波长。【实验步骤和内容】测电压波形实验原理通电后电子枪的灯丝炽热使阴极发热而发射电子电子在电位差作用下高速撞向荧光屏在屏上显示亮点偏转板是水平位置的两块电极在板上加上电质之后电子在电场力作用下在铅直方向上位移发生变化因而荧光屏显示水平线若在板上加上同时在水平方向加上与时间成正比的锯齿形电压于是电子束在水平方向上的位移和铅直方向上的位移叠加之后在荧光屏上显示相应周期内的变化情况实验仪器型低频信号发生器简易信号发生器示波器实验步位置若示波器性能正常此时荧光器应显示幅值周期宽度的方波否则要调整轴增益调节和轴扫描校准将电平旋钮反时针转动至至方波稳定然后将方波移至荧光屏中间将轴输入灵敏度微调旋钮和

10、轴扫描微调旋钮顺时针旋足若方波轴坐标1、测出室温 t 用温度比较法，利用式（1）求声速 2、波腹失踪法测波长 （1）连接电路 （2）调整游标卡尺，先使发射器端面与接收器端面靠近，调整信号发生器、示波器，使示波器上出现正弦信号。（3）求找共振频率、调节信号发生器输出频率，使示波器屏上观察到的信号放大,此时的频率就是共振频率 f.（4）测波腹位置：在共振频率条件下，将接受器向远离发射器方向缓慢移动，示波器上依次出现信号振幅最大时，分别记下游标卡尺上的读数 X1、X2、X3、X4共12 点。【实验仪器】带有两个压电换能器的大型游标卡尺，信号发生器，数字频率计，温度计，示波器。【数据记录】i XI(c

11、m)I+6 Xi+6(cm)i=1/3 XI+6XI(cm)I=I(cm)1 4.512 7 7.752 1.080 0.071 2 4.988 8 8.010 1.007 0.002 3 5.500 9 8.498 0.999 0.010 4 5.990 10 8.988 0.999 0.010 5 6.332 11 9.492 0.987 0.022 6 7.026 12 9.982 0.985 0.024 测电压波形实验原理通电后电子枪的灯丝炽热使阴极发热而发射电子电子在电位差作用下高速撞向荧光屏在屏上显示亮点偏转板是水平位置的两块电极在板上加上电质之后电子在电场力作用下在铅直方向上位移

12、发生变化因而荧光屏显示水平线若在板上加上同时在水平方向加上与时间成正比的锯齿形电压于是电子束在水平方向上的位移和铅直方向上的位移叠加之后在荧光屏上显示相应周期内的变化情况实验仪器型低频信号发生器简易信号发生器示波器实验步位置若示波器性能正常此时荧光器应显示幅值周期宽度的方波否则要调整轴增益调节和轴扫描校准将电平旋钮反时针转动至至方波稳定然后将方波移至荧光屏中间将轴输入灵敏度微调旋钮和轴扫描微调旋钮顺时针旋足若方波轴坐标平均值 1.009 0.023 【数据处理】1、数据记录与计算 开始温度 t=24.5。C 结束温度 t=24.5。C 开始频率 f0=35.455KHZ 结束频率 f0=35.

13、435KHZ 平均值 f=(35.455+35.435)/2=35.445KHZ V=f*=357.64m/s 2、温度比较法 V=V0 1+t/T0=331.45 1+(t+t)/2*273.15=345.99m/s 3、计算声速相对不确定度 Ur=UV/V=(Uf/f)2+(U/)2 式中 Uf/f=0.5实验给出 UA=测电压波形实验原理通电后电子枪的灯丝炽热使阴极发热而发射电子电子在电位差作用下高速撞向荧光屏在屏上显示亮点偏转板是水平位置的两块电极在板上加上电质之后电子在电场力作用下在铅直方向上位移发生变化因而荧光屏显示水平线若在板上加上同时在水平方向加上与时间成正比的锯齿形电压于是电

14、子束在水平方向上的位移和铅直方向上的位移叠加之后在荧光屏上显示相应周期内的变化情况实验仪器型低频信号发生器简易信号发生器示波器实验步位置若示波器性能正常此时荧光器应显示幅值周期宽度的方波否则要调整轴增益调节和轴扫描校准将电平旋钮反时针转动至至方波稳定然后将方波移至荧光屏中间将轴输入灵敏度微调旋钮和轴扫描微调旋钮顺时针旋足若方波轴坐标I)2/n-1=0.035 UB=0.002/=0.001 U=UA2+U B2=0.035 4、计算不确定度 Ur=UV/V=0.035 UV=Ur*V=0.035*345.99=12.11m/s 实验结果 VUV=345.9912.11m/s 百分差：V=VVT

15、=357.64-345.99=11.65m/s Er=V/VT*100%=11.65/357.99*100%=3.2%试验三名称：迈克尔逊干涉仪 【试验目的】1、了解迈克尔逊干涉仪的调节方法并掌握调节方法 2、观察各种干涉图样，比较它们各自不同的特点 3、测定 HeNe激光波长 【试验原理】测电压波形实验原理通电后电子枪的灯丝炽热使阴极发热而发射电子电子在电位差作用下高速撞向荧光屏在屏上显示亮点偏转板是水平位置的两块电极在板上加上电质之后电子在电场力作用下在铅直方向上位移发生变化因而荧光屏显示水平线若在板上加上同时在水平方向加上与时间成正比的锯齿形电压于是电子束在水平方向上的位移和铅直方向上的

16、位移叠加之后在荧光屏上显示相应周期内的变化情况实验仪器型低频信号发生器简易信号发生器示波器实验步位置若示波器性能正常此时荧光器应显示幅值周期宽度的方波否则要调整轴增益调节和轴扫描校准将电平旋钮反时针转动至至方波稳定然后将方波移至荧光屏中间将轴输入灵敏度微调旋钮和轴扫描微调旋钮顺时针旋足若方波轴坐标 光源上一点发出的一束光线经分光板而被分为两束光线（1）和（2），这两束光分别射向相互垂直的全方射镜 M1和 M2,经 M1和 M2反射后又汇于分光板 G1,这两束光再次被 G1分束，它们各有一束按原路返回光源（设两束光分别垂直于 M1、M2），同时各有一束光线朝 E的方向射出，由于光线（1）和（2）

17、为两相干光束，因此可在 E方向观察到干涉条纹。【试验仪器】迈克尔逊干涉仪，HeNe激光器及光源，小孔光阑，扩束镜（短焦距会聚透镜），毛玻璃屏 【实验内容】非定域干涉条纹的调节和激光波长的测量 移动迈克尔干涉仪或激光器，使激光投影在分光镜 G1和全反镜 M1、M2的中部，激光束大致与 M2垂直，靠近激光器处放一小孔光阑，让激光束穿过小孔，用纸片在 M2前挡住激光束，观察由 M1放射产生的光点在小孔光阑上的位置，如光点横向偏离小孔，则应轻轻转动仪器底座，如光点高低不对，则应调节激光束的高低或倾斜度，使三个光点中最亮点与小孔重合，如光阑高度不当，必要时也要升降，然后用纸片挡住 M1,调节 M2后的三

18、个螺钉，直至 M2放射亮点与小孔重合，这时 M1与 M2大致垂直。在光阑后放一扩束镜使光束汇聚，形成点光源，并使其发出的球面波照射到G1上，再在 E处放置一毛玻璃屏 H，这时屏上就可看到干涉条纹，此时再调节 M2的两个微调螺钉，使 M1和 M2严格平行，在屏上就可看到非定域的同心圆条纹，且圆心位于光场的中部。测电压波形实验原理通电后电子枪的灯丝炽热使阴极发热而发射电子电子在电位差作用下高速撞向荧光屏在屏上显示亮点偏转板是水平位置的两块电极在板上加上电质之后电子在电场力作用下在铅直方向上位移发生变化因而荧光屏显示水平线若在板上加上同时在水平方向加上与时间成正比的锯齿形电压于是电子束在水平方向上的

19、位移和铅直方向上的位移叠加之后在荧光屏上显示相应周期内的变化情况实验仪器型低频信号发生器简易信号发生器示波器实验步位置若示波器性能正常此时荧光器应显示幅值周期宽度的方波否则要调整轴增益调节和轴扫描校准将电平旋钮反时针转动至至方波稳定然后将方波移至荧光屏中间将轴输入灵敏度微调旋钮和轴扫描微调旋钮顺时针旋足若方波轴坐标转动手柄使 M1前后移动，观察中心条件冒出或缩进，判断 M1和 M2之间的距离是增大还是减小，观察间隔 d 自较大的值逐渐变小至零，然后又由零逐渐往反方向变大时，干涉条纹的粗细与密度变化，并解释之。锁紧刻度盘止动螺钉，转动微调读数鼓轮，使 M1移动，数出在圆心处冒出或缩进干涉条纹的个

20、数K,并记录 M,对应的移动距离d,便可由公式:=2d/k 求出激光的波长。【数据记录与处理】i d(mm)I+5 di+5 di=di+5-di Vi2=(did)2 1 26.92660 6 26.87751 0.04909 2.025*10-7 2 26.91642 7 26.86706 0.04936 3.22*10-8 3 26.90695 8 26.85731 0.04964 1*10-8 4 26.89673 9 26.84726 0.04947 4.9*10-9 5 26.88712 10 26.83687 0.05015 3.481*10-7 di=0.04954 =2d/k

21、*5=2*0.0495/30*5=6.605*10-4mm Ua=/n-1=1,09*10-4mm Ub=10-4/测电压波形实验原理通电后电子枪的灯丝炽热使阴极发热而发射电子电子在电位差作用下高速撞向荧光屏在屏上显示亮点偏转板是水平位置的两块电极在板上加上电质之后电子在电场力作用下在铅直方向上位移发生变化因而荧光屏显示水平线若在板上加上同时在水平方向加上与时间成正比的锯齿形电压于是电子束在水平方向上的位移和铅直方向上的位移叠加之后在荧光屏上显示相应周期内的变化情况实验仪器型低频信号发生器简易信号发生器示波器实验步位置若示波器性能正常此时荧光器应显示幅值周期宽度的方波否则要调整轴增益调节和轴扫

22、描校准将电平旋钮反时针转动至至方波稳定然后将方波移至荧光屏中间将轴输入灵敏度微调旋钮和轴扫描微调旋钮顺时针旋足若方波轴坐标=0.58*10-4mm 所以 Ud=Ua2+Ub2=-4)2+(0.58*10-4)2=1.23*10-4mm U=2U0d/k*5=1.6*10-6mm 试验结果 =660.51.6mm 百分差 Ur=U/*100%=1.6/160.5*100%=0.24%E0=0/0=660.5 632.8/632.8*100%=4.38%试验四名称：集成霍尔传感器测磁场 【试验目的】1、了解学习用集成霍尔传感器测量磁感应强度的原理和方法 2、学会采用螺丝管中心点磁感应强度理论值来校

23、准集成霍尔感应器灵敏度的方法 测电压波形实验原理通电后电子枪的灯丝炽热使阴极发热而发射电子电子在电位差作用下高速撞向荧光屏在屏上显示亮点偏转板是水平位置的两块电极在板上加上电质之后电子在电场力作用下在铅直方向上位移发生变化因而荧光屏显示水平线若在板上加上同时在水平方向加上与时间成正比的锯齿形电压于是电子束在水平方向上的位移和铅直方向上的位移叠加之后在荧光屏上显示相应周期内的变化情况实验仪器型低频信号发生器简易信号发生器示波器实验步位置若示波器性能正常此时荧光器应显示幅值周期宽度的方波否则要调整轴增益调节和轴扫描校准将电平旋钮反时针转动至至方波稳定然后将方波移至荧光屏中间将轴输入灵敏度微调旋钮和轴扫描微调旋钮顺时针旋足若方波轴坐标