大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告8篇

第大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告8篇

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告1實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

通過演示來了解弧光放電的原理

實(shí)驗(yàn)原理：

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

雅格布天梯的兩極構(gòu)成一梯形，下端間距小，因而場強(qiáng)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,擊穿場強(qiáng)就下降），使其上部的空氣也被擊穿，形成不斷放電。結(jié)果弧光區(qū)逐漸上移，猶如爬梯子一般的壯觀。當(dāng)升至一定的高度時(shí)，由于兩電極間距過大，使極間場強(qiáng)太小不足以擊穿空氣，弧光因而熄滅。

簡單操作：

打開電源，觀察弧光產(chǎn)生。并觀察現(xiàn)象。（注意弧光的產(chǎn)生、移動、消失）。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：

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

注意事項(xiàng)：

演示器工作一段時(shí)間后，進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)，自動斷電，稍等一段時(shí)間，儀器恢復(fù)后可繼續(xù)演示，

實(shí)驗(yàn)拓展：

舉例說明電弧放電的應(yīng)用

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告2摘要：熱敏電阻是阻值對溫度變化非常敏感的'一種半導(dǎo)體電阻，具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)和用途，在自動控制、無線電子技術(shù)、遙控技術(shù)及測溫技術(shù)等方面有著廣泛的應(yīng)用。本實(shí)驗(yàn)通過用電橋法來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(jù)半導(dǎo)體材料的電導(dǎo)率與溫度有很強(qiáng)的依賴關(guān)系而制成的一種器件，其電阻溫度系數(shù)一般為（-0.003~+0.6）℃-1。因此，熱敏電阻一般可以分為:

Ⅰ、負(fù)電阻溫度系數(shù)（簡稱NTC）的熱敏電阻元件

常由一些過渡金屬氧化物（主要用銅、鎳、鈷、鎘等氧化物）在一定的燒結(jié)條件下形成的半導(dǎo)體金屬氧化物作為基本材料制成的，近年還有單晶半導(dǎo)體等材料制成。國產(chǎn)的主要是指MF91~MF96型半導(dǎo)體熱敏電阻。由于組成這類熱敏電阻的上述過渡金屬氧化物在室溫范圍內(nèi)基本已全部電離，即載流子濃度基本上與溫度無關(guān)，因此這類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，隨著溫度的升高，遷移率增加，電阻率下降。大多應(yīng)用于測溫控溫技術(shù)，還可以制成流量計(jì)、功率計(jì)等。

Ⅱ、正電阻溫度系數(shù)（簡稱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?zé)贫伞＿@類熱敏電阻的電阻率隨溫度變化主要依賴于載流子濃度，而遷移率隨溫度的變化相對可以忽略。載流子數(shù)目隨溫度的升高呈指數(shù)增加，載流子數(shù)目越多，電阻率越校應(yīng)用廣泛，除測溫、控溫，在電子線路中作溫度補(bǔ)償外，還制成各類加熱器，如電吹風(fēng)等。

2、實(shí)驗(yàn)裝置及原理

【實(shí)驗(yàn)裝置】

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

【實(shí)驗(yàn)原理】

根據(jù)半導(dǎo)體理論，一般半導(dǎo)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(dǎo)體材料為常量，其數(shù)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(jù)電阻定律寫為

（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(shù)，用實(shí)驗(yàn)方法可以測定。為了便于數(shù)據(jù)處理，將上式兩邊取對數(shù)，則有

（1—3）

上式表明與呈線性關(guān)系，在實(shí)驗(yàn)中只要測得各個(gè)溫度以及對應(yīng)的電阻的值，

以為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)作圖，則得到的圖線應(yīng)為直線，可用圖解法、計(jì)算法或最小二乘法求出參數(shù)a、b的值。

熱敏電阻的電阻溫度系數(shù)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(shù)。

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(fù)載電阻，只要測出，就可以得到值。

當(dāng)負(fù)載電阻→，即電橋輸出處于開

路狀態(tài)時(shí)，=0，僅有電壓輸出，用表示，當(dāng)時(shí)，電橋輸出=0，即電橋處于平衡狀態(tài)。為了測量的準(zhǔn)確性，在測量之前，電橋必須預(yù)調(diào)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(dāng)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(yù)調(diào)平衡后的電阻值，測得電壓輸出后，通過式（1—6）運(yùn)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(jù)表一中MF51型半導(dǎo)體熱敏電阻（2.7kΩ）之電阻~溫度特性研究橋式電路，并設(shè)計(jì)各臂電阻R和的值，以確保電壓輸出不會溢出（本實(shí)驗(yàn)=1000.0Ω，=4323.0Ω）。

根據(jù)橋式，預(yù)調(diào)平衡，將“功能轉(zhuǎn)換”開關(guān)旋至“電壓“位置，按下G、B開關(guān)，打開實(shí)驗(yàn)加熱裝置升溫，每隔2℃測1個(gè)值，并將測量數(shù)據(jù)列表（表二）。

表一MF51型半導(dǎo)體熱敏電阻（2.7kΩ）之電阻～溫度特性

溫度℃253035404550556065

電阻Ω2700222518701573134111601000868748

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(shù)據(jù)

i910

溫度t℃10.412.414.416.418.420.422.424.426.428.4

熱力學(xué)TK283.4285.4287.4289.4291.4293.4295.4297.4299.4301.4

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

4323.04063.83793.13534.03295.83074.92871.692.92507.62345.1

根據(jù)表二所得的數(shù)據(jù)作出～圖，如右圖所示。運(yùn)用最小二乘法計(jì)算所得的線性方程為，即MF51型半導(dǎo)體熱敏電阻（2.7kΩ）的電阻～溫度特性的數(shù)學(xué)表達(dá)式為。

4、實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差

通過實(shí)驗(yàn)所得的MF51型半導(dǎo)體熱敏電阻的電阻—溫度特性的數(shù)學(xué)表達(dá)式為。根據(jù)所得表達(dá)式計(jì)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(yàn)結(jié)果比較

溫度℃253035404550556065

參考值RTΩ2700222518701573134111601000868748

測量值RTΩ2720223819001587140812321074939823

相對誤差%0.740.581.600.894.996.207.408.1810.00

從上述結(jié)果來看，基本在實(shí)驗(yàn)誤差范圍之內(nèi)。但我們可以清楚的發(fā)現(xiàn)，隨著溫度的升高，電阻值變小，但是相對誤差卻在變大，這主要是由內(nèi)熱效應(yīng)而引起的。

5、內(nèi)熱效應(yīng)的影響

在實(shí)驗(yàn)過程中，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，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(wěn)定的高于外界溫度的附加內(nèi)熱溫升，這就是所謂的內(nèi)熱效應(yīng)。在準(zhǔn)確測量熱敏電阻的溫度特性時(shí)，必須考慮內(nèi)熱效應(yīng)的影響。本實(shí)驗(yàn)不作進(jìn)一步的研究和探討。

6、實(shí)驗(yàn)小結(jié)

通過實(shí)驗(yàn)，我們很明顯的可以發(fā)現(xiàn)熱敏電阻的阻值對溫度的變化是非常敏感的，而且隨著溫度上升，其電阻值呈指數(shù)關(guān)系下降。因而可以利用電阻—溫度特性制成各類傳感器，可使微小的溫度變化轉(zhuǎn)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、振動及熱沖擊等環(huán)境下作溫濕度傳感器，可應(yīng)用與各種生產(chǎn)作業(yè)，開發(fā)潛力非常大。

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[4]陸申龍，曹正東。熱敏電阻的電阻溫度特性實(shí)驗(yàn)教與學(xué)[J]大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告3重力加速度的測定

一、實(shí)驗(yàn)任務(wù)

精確測定銀川地區(qū)的重力加速度

二、實(shí)驗(yàn)要求

測量結(jié)果的相對不確定度不超過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(jì)時(shí)器測量

所用儀器為：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、直尺、帶錢夾的鐵架臺、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(yùn)動.選擇理想紙帶，找出起始點(diǎn)0，數(shù)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(shù).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(diào)節(jié)水龍頭閥門，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，則每兩水滴相隔時(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(nèi)裝適當(dāng)?shù)囊后w，固定在旋轉(zhuǎn)臺上.旋轉(zhuǎn)臺繞其對稱軸以角速度ω勻速旋轉(zhuǎn)，這時(shí)液體相對于玻璃杯的形狀為旋轉(zhuǎn)拋物面

重力加速度的計(jì)算公式推導(dǎo)如下：

取液面上任一液元a，它距轉(zhuǎn)軸為x，質(zhì)量為m，受重力mg、彈力n.由動力學(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)對于對稱軸和垂直于對稱軸最低點(diǎn)的直角坐標(biāo)系的坐標(biāo)x、y測出，將轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)速ω代入即可求得g.

方法四、光電控制計(jì)時(shí)法

調(diào)節(jié)水龍頭閥門，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，則每兩水滴相隔時(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(nèi)作勻速圓周運(yùn)動，用直尺測量出h（見圖1），用秒表測出擺錐n轉(zhuǎn)所用的時(shí)間t，則擺錐角速度ω=2πn/t

擺錐作勻速圓周運(yùn)動的向心力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)，擺動周期為：

則

通過對以上六種方法的比較，本想嘗試?yán)霉怆娍刂朴?jì)時(shí)法來測量，但因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室器材不全，故該方法無法進(jìn)行；對其他幾種方法反復(fù)比較，用單擺法測量重力加速度原理、方法都比較簡單且最熟悉，儀器在實(shí)驗(yàn)室也很齊全，故利用該方法來測最為順利，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(qū)重力加速度的數(shù)值，隨該地區(qū)的地理緯度和相對海平面的高度而稍有差異。一般說，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。利用專門儀器，仔細(xì)測繪各地區(qū)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(nèi)觀察一個(gè)圣燈的緩慢擺動，用他的脈搏跳動作為計(jì)時(shí)器計(jì)算圣燈擺動的時(shí)間，他發(fā)現(xiàn)連續(xù)擺動的圣燈，其每次擺動的時(shí)間間隔是相等的，與圣燈擺動的幅度無關(guān)，并進(jìn)一步用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了觀察的結(jié)果，為單擺作為計(jì)時(shí)裝置奠定了基礎(chǔ)。這就是單擺的等時(shí)性原理。

應(yīng)用單擺來測量重力加速度簡單方便，因?yàn)閱螖[的振動周期是決定于振動系統(tǒng)本身的性質(zhì)，即決定于重力加速度g和擺長l，只需要量出擺長，并測定擺動的周期，就可以算出g值。

實(shí)驗(yàn)器材：

單擺裝置（自由落體測定儀），鋼卷尺，游標(biāo)卡尺、電腦計(jì)數(shù)器、光電門、單擺線

實(shí)驗(yàn)原理：

單擺是由一根不能伸長的輕質(zhì)細(xì)線和懸在此線下端體積很小的重球所構(gòu)成。在擺長遠(yuǎn)大于球的直徑，擺錐質(zhì)量遠(yuǎn)大于線的質(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，如圖2-1所示。

f=psinθ

f

θ

t=pcosθ

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(dāng)擺角很小時(shí)（θ大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告4摘要：簡要說明了大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的重要地位和實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)的重要性。詳細(xì)介紹如何做好大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，包括預(yù)習(xí)要求、預(yù)習(xí)重點(diǎn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)、預(yù)習(xí)報(bào)告的內(nèi)容；并以“拉伸法測量鋼絲楊氏模量”這一實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為例，具體說明了怎樣做好實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)。

一、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的重要地位

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是高等理工科院校對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)基本訓(xùn)練的必修基礎(chǔ)課程，是本科生接受系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練的開端。

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)覆蓋面廣，具有豐富的實(shí)驗(yàn)思想、方法、手段，同時(shí)能提供綜合性很強(qiáng)的基本實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、提高科學(xué)素質(zhì)的重要基礎(chǔ)。

在培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、活躍的創(chuàng)新意識、理論聯(lián)系實(shí)際和適應(yīng)科技發(fā)展的綜合應(yīng)用能力等方面，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)具有其他實(shí)踐類課程不可替代的作用。

二、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)要求

與理論課程不同，實(shí)驗(yàn)課程的特點(diǎn)是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下自己動手，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。所以實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)尤其重要。上課時(shí)教師要檢查實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)情況，評定實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)成績。沒有預(yù)習(xí)的學(xué)生不能做實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)的目的是全面認(rèn)識和了解所要做的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。因此，要求在預(yù)習(xí)時(shí)應(yīng)理解實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)方法，明確實(shí)驗(yàn)任務(wù)，寫出簡單的預(yù)習(xí)報(bào)告。

（1）明確實(shí)驗(yàn)任務(wù)

要明確實(shí)驗(yàn)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(yàn)儀器和采用什么實(shí)驗(yàn)方法來測量。

（2）清楚實(shí)驗(yàn)原理

要理解實(shí)驗(yàn)基本原理。例如，電位差計(jì)精確測量電壓實(shí)驗(yàn)用到補(bǔ)償法原理進(jìn)行定標(biāo)，應(yīng)該理解補(bǔ)償電路的特點(diǎn)，什么是定標(biāo)，定標(biāo)的作用以及如何利用補(bǔ)償電路定標(biāo)；電位差計(jì)測量的主要誤差來源，怎樣減小誤差。

（3）了解實(shí)驗(yàn)儀器要初步了解實(shí)驗(yàn)儀器，通過預(yù)習(xí)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(xí)，特別是儀器的結(jié)構(gòu)功能、操作要領(lǐng)、注意事項(xiàng)等。

（4）了解實(shí)驗(yàn)誤差

要了解引起實(shí)驗(yàn)誤差的主要因素有哪些，思考在做實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)當(dāng)怎樣減小誤差。（5）總結(jié)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)

嘗試歸納總結(jié)實(shí)驗(yàn)所體現(xiàn)的基本思想，自己在預(yù)習(xí)過程做了哪些工作，遇到了哪些問題，解決了哪些問題，怎么解決的，還有哪些問題不清楚，等等。

總之，實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)時(shí)要認(rèn)真閱讀實(shí)驗(yàn)教材，積極參考網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)輔導(dǎo)，必要時(shí)主動查閱相關(guān)資料，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?，理解?shí)驗(yàn)原理，掌握測量方案，初步了解儀器的構(gòu)造原理和使用方法，在此基礎(chǔ)上寫好預(yù)習(xí)報(bào)告。

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目除了做好一般實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的預(yù)習(xí)工作以外，還要做好下列預(yù)習(xí)工作。（1）闡述實(shí)驗(yàn)原理，選擇實(shí)驗(yàn)方案

根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要求和實(shí)驗(yàn)教材中實(shí)驗(yàn)原理的提示，認(rèn)真查閱有關(guān)資料，詳細(xì)寫出實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)方案。

（2）選擇測量儀器、測量方法和測量條件

根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案的要求，確定出使用什么樣的實(shí)驗(yàn)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(shù)據(jù)處理方法。

（3）確定實(shí)驗(yàn)過程，擬定實(shí)驗(yàn)步驟

明確實(shí)驗(yàn)的整體過程，擬定出詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)步驟。

三、預(yù)習(xí)報(bào)告的主要內(nèi)容

3．實(shí)驗(yàn)原理（必要的計(jì)算公式、原理圖、電路圖、光路圖、相關(guān)說明等表格。）

特別說明：

預(yù)習(xí)報(bào)告為預(yù)習(xí)時(shí)寫的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，不一定冠名“預(yù)習(xí)”。如果預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告1～4項(xiàng)內(nèi)容書寫完整規(guī)范，整齊清晰，可以作為實(shí)驗(yàn)報(bào)告的一部分。撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)可以在此基礎(chǔ)上續(xù)加其他內(nèi)容。

四、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)舉例

下面以“拉伸法測鋼材的楊氏模量”這一實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為例，具體說明實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)的主要內(nèi)容。

首先根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)內(nèi)容要求，有針對性地閱讀教材，重點(diǎn)思考和解決如下問題：（1）什么是楊氏彈性模量？（2）測量楊氏模量的計(jì)算公式如何？

（3）通過楊氏模量的計(jì)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(yàn)測量中用到什么測量方法？（5）實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)如何記錄和處理？

實(shí)驗(yàn)5－3拉伸法測鋼材的楊氏模量

【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

（1）學(xué)會拉伸法測量楊氏彈性模量的基本原理和實(shí)現(xiàn)方法。（2）掌握用光杠桿法測量微小伸長量的原理和方法。（3）學(xué)會用逐差法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

（通過實(shí)驗(yàn)?zāi)康目梢灾辣緦?shí)驗(yàn)中要用到幾種測量長度的器具，要提前預(yù)習(xí)使用方法，并且要熟悉“光杠桿”測微小長度變化的方法以及用逐差法處理數(shù)據(jù)。)

【實(shí)驗(yàn)原理】

（1）什么是楊氏彈性模量

設(shè)鋼絲截面積為S，長為L。若沿長度方向施以外力F使鋼絲伸長△L，則比值F／S是單位截面上的作用力，稱為應(yīng)力；比值△L/L是物體的相對伸長量，稱為應(yīng)變，表示物體形變的大小。根據(jù)胡克定律，在物體的彈性限度內(nèi)，應(yīng)力與應(yīng)變成正比

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

（所以實(shí)驗(yàn)當(dāng)中需要測量F、L、S或d、ΔL幾個(gè)量才能計(jì)算出楊氏模量，究竟如何測量呢？）

（2）用光杠桿法測量微小長度變化量ΔL光杠桿結(jié)構(gòu)如圖1所示，光杠桿是一個(gè)帶有可旋轉(zhuǎn)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(dāng)杠桿支腳隨被測物上升或下降微小距離ΔL時(shí)，鏡面法線轉(zhuǎn)過一個(gè)φ角，而入射到望遠(yuǎn)鏡的光線轉(zhuǎn)過2φ角，如圖2所示。當(dāng)φ很小時(shí)，有

圖1光杠桿結(jié)構(gòu)

式中K為支腳尖到刀口的垂直距離(也叫光杠桿

的臂長)。根據(jù)光的反射定律，反射角和入射角相等，故當(dāng)鏡面轉(zhuǎn)動φ角時(shí)，反射光線轉(zhuǎn)動2φ角，由圖2可知

式中D為鏡面到標(biāo)尺的距離，l為從望遠(yuǎn)鏡中觀察到的標(biāo)尺移動的距離（設(shè)長度變化前望遠(yuǎn)鏡中的叉絲橫線讀出標(biāo)尺上相應(yīng)的刻度值為x，當(dāng)長度變化兩次讀數(shù)差為l=

式（4）得微小伸長量為

l

D

圖2光杠桿原理

K

l2D

（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(yàn)測定鋼絲楊氏模量的理論公式為

E

8FLD

d2Kl

【實(shí)驗(yàn)儀器】

楊氏模量測定儀、光杠桿、望遠(yuǎn)鏡尺組、米尺、千分尺等。

（應(yīng)該在下面閱讀中仔細(xì)查閱楊氏模量測定儀、千分尺的結(jié)構(gòu)及使用方法如楊氏模量儀中光杠桿及其測微小長度變化的原理、千分尺的讀數(shù)方法；并思考如何選擇上面幾種測量儀器。）

【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】

（1）調(diào)整楊氏模量儀

（2）光杠桿及望遠(yuǎn)鏡尺組的調(diào)節(jié)

（3）測量相應(yīng)物理量

（4）逐差法處理數(shù)據(jù)

（實(shí)驗(yàn)中要注意光杠桿（望遠(yuǎn)鏡、平面鏡、標(biāo)尺）的調(diào)節(jié)，特別注意如何消除十字叉絲像和標(biāo)尺像的視差；千分尺的讀數(shù)（注意初末位置的讀數(shù)），初步理解不同量如何選擇相應(yīng)測量儀器的方法。）

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告5一、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，通過此演示實(shí)驗(yàn)觀察火花放電的發(fā)生過程及條件。

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(dǎo)體上的分布與導(dǎo)體的曲率半徑有關(guān)。導(dǎo)體上曲率半徑越小的地方電荷積聚越多(尖端電極處)，兩極之間的電場越強(qiáng)，空氣層被擊穿。反之越少(球型電極處)，兩極之間的電場越弱，空氣層未被擊穿。當(dāng)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(xiàn)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(yàn)報(bào)告6一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

1、用熱分析法（步冷曲線法）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(yàn)原理：概述、及關(guān)鍵點(diǎn)

1、簡單的二組分金屬相圖主要有幾種？

2、什么是熱分析法？步冷曲線的線、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(yàn)裝置圖（注明圖名和圖標(biāo)）

四、實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵步驟：

不用整段抄寫，列出關(guān)鍵操作要點(diǎn)，推薦用流程圖表示。

五、實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)記錄表格（根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，合理設(shè)計(jì)）

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

開始測量0380

第一轉(zhuǎn)折點(diǎn)

第二平臺點(diǎn)

結(jié)束測量

六、數(shù)據(jù)處理（要求寫出最少一組數(shù)據(jù)的詳細(xì)處理過程）

七、思考題

八、對本實(shí)驗(yàn)的體會、意見或建議（若沒有，可以不寫）（完）

1.學(xué)生姓名、學(xué)號、實(shí)驗(yàn)組號及組內(nèi)編號；

2.實(shí)驗(yàn)題目：

3.目的要求：（一句話簡單概括）

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

5.實(shí)驗(yàn)原理：簡單但要抓住要點(diǎn)，要寫出試驗(yàn)原理所對應(yīng)的公式表達(dá)式、公式中各物理參量的名稱和物理意義、公式成立的條件等。畫出簡單原理圖等。

6.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；

7.數(shù)據(jù)表格：畫出數(shù)據(jù)表格（寫明物理量和單位）；

8.數(shù)據(jù)處理及結(jié)果（結(jié)論）：按實(shí)驗(yàn)要求處理數(shù)據(jù)。

9.作業(yè)題：認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)教師要求的思考題。

10.討論：對實(shí)驗(yàn)中存在的問題、數(shù)據(jù)結(jié)果、誤差分析等進(jìn)行總結(jié)，對進(jìn)一步的想法和建議等進(jìn)行討論。

實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求

1.認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，報(bào)告要用中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙，作圖要用坐標(biāo)紙。

2.報(bào)告中的線路圖、光路圖、表格必須用直尺畫。

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告7實(shí)驗(yàn)報(bào)告

一.預(yù)習(xí)報(bào)告

1.簡要原理

2.注意事項(xiàng)

二.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

三.實(shí)驗(yàn)器材

四.實(shí)驗(yàn)原理

五.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、步驟

六.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與處理

七.實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析以及實(shí)驗(yàn)心得

八.原始數(shù)據(jù)記錄欄(最后一頁)

把實(shí)驗(yàn)的目的、方法、過程、結(jié)果等記錄下來，經(jīng)過整理，寫成的書面匯報(bào)，就叫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

實(shí)驗(yàn)報(bào)告的種類因科學(xué)實(shí)驗(yàn)的對象而異。如化學(xué)實(shí)驗(yàn)的報(bào)告叫化學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，物理實(shí)驗(yàn)的報(bào)告就叫物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告。隨著科學(xué)事業(yè)的日益發(fā)展，實(shí)驗(yàn)的種類、項(xiàng)目等日見繁多，但其格式大同小異，比較固定。實(shí)驗(yàn)報(bào)告必須在科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行。它主要的用途在于幫助實(shí)驗(yàn)者不斷地積累研究資料，總結(jié)研究成果。

實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫是一項(xiàng)重要的基本技能訓(xùn)練。它不僅是對每次實(shí)驗(yàn)的總結(jié)，更重要的是它可以初步地培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生的邏輯歸納能力、綜合分析能力和文字表達(dá)能力，是科學(xué)論文寫作的基礎(chǔ)。因此，參加實(shí)驗(yàn)的每位學(xué)生，均應(yīng)及時(shí)認(rèn)真地書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。要求內(nèi)容實(shí)事求是，分析全面具體，文字簡練通順，謄寫清楚整潔。

實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容與格式

(一)實(shí)驗(yàn)名稱

要用最簡練的語言反映實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容。如驗(yàn)證某程序、定律、算法，可寫成“驗(yàn)證×××”；分析×××。

(二)所屬課程名稱

(三)學(xué)生姓名、學(xué)號、及合作者

(四)實(shí)驗(yàn)日期和地點(diǎn)（年、月、日）

(五)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

目的要明確，在理論上驗(yàn)證定理、公式、算法，并使實(shí)驗(yàn)者獲得深刻和系統(tǒng)的理解，在實(shí)踐上，掌握使用實(shí)驗(yàn)設(shè)備的技能技巧和程序的調(diào)試方法。一般需說明是驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)還是設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，是創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)還是綜合型實(shí)驗(yàn)。

(六)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

這是實(shí)驗(yàn)報(bào)告極其重要的內(nèi)容。要抓住重點(diǎn)，可以從理論和實(shí)踐兩個(gè)方面考慮。這部分要寫明依據(jù)何種原理、定律算法、或操作方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。詳細(xì)理論計(jì)算過程.

(七)實(shí)驗(yàn)環(huán)境和器材

實(shí)驗(yàn)用的軟硬件環(huán)境（配置和器材）。

(八)實(shí)驗(yàn)步驟

只寫主要操作步驟，不要照抄實(shí)習(xí)指導(dǎo)，要簡明扼要。還應(yīng)該畫出實(shí)驗(yàn)流程圖（實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖），再配以相應(yīng)的文字說明，這樣既可以節(jié)省許多文字說明，又能使實(shí)驗(yàn)報(bào)告簡明扼要，清楚明白。

(九)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理等。原始資料應(yīng)附在本次實(shí)驗(yàn)主要操作者的實(shí)驗(yàn)報(bào)告上，同組的合作者要復(fù)制原始資料。

對于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表述，一般有三種方法:

1.文字?jǐn)⑹?根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶⒃假Y料系統(tǒng)化、條理化，用準(zhǔn)確的專業(yè)術(shù)語客觀地描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果，要有時(shí)間順序以及各項(xiàng)指標(biāo)在時(shí)間上的關(guān)系。

2.圖表:用表格或坐標(biāo)圖的方式使實(shí)驗(yàn)結(jié)果突出、清晰，便于相互比較，尤其適合于分組較多，且各組觀察指標(biāo)一致的實(shí)驗(yàn)，使組間異同一目了然。每一圖表應(yīng)有表目和計(jì)量單位，應(yīng)說明一定的中心問題。

3.曲線圖應(yīng)用記錄儀器描記出的曲線圖，這些指標(biāo)的變化趨勢形象生動、直觀明了。

在實(shí)驗(yàn)報(bào)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(jù)相關(guān)的理論知識對所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行解釋和分析。如果所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和預(yù)期的結(jié)果一致，那么它可以驗(yàn)證什么理論？實(shí)驗(yàn)結(jié)果有什么意義？說明了什么問題？這些是實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)該討論的。但是,不能用已知的理論或生活經(jīng)驗(yàn)硬套在實(shí)驗(yàn)結(jié)果上；更不能由于所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期的結(jié)果或理論不符而隨意取舍甚至修改實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這時(shí)應(yīng)該分析其異常的可能原因。如果本次實(shí)驗(yàn)失敗了，應(yīng)找出失敗的原因及以后實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意的事項(xiàng)。不要簡單地復(fù)述課本上的理論而缺乏自己主動思考的內(nèi)容。

另外，也可以寫一些本次實(shí)驗(yàn)的心得以及提出一些問題或建議等。(十一)結(jié)論

結(jié)論不是具體實(shí)驗(yàn)結(jié)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(yàn)所能驗(yàn)證的概念、原則或理論的簡明總結(jié)，是從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中歸納出的一般性、概括性的判斷,要簡練、準(zhǔn)確、嚴(yán)謹(jǐn)、客觀。

(十二)鳴謝(可略)

在實(shí)驗(yàn)中受到他人的幫助,在報(bào)告中以簡單語言感謝.

(十三)參考資料

【實(shí)驗(yàn)名稱】靜電跳球

【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹坑^察靜電力

【實(shí)驗(yàn)器材】韋氏起電機(jī)，靜電跳球裝置（如圖）

【實(shí)驗(yàn)原理、操作及現(xiàn)象】

將兩極板分別與靜電起電機(jī)相連接，順時(shí)針搖動起電機(jī)，使兩極板分別帶正、負(fù)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(fù)始，于是可觀察到球在容器內(nèi)上下跳動。當(dāng)兩極板電荷被中和時(shí)，小球隨之停止跳動。

【注意事項(xiàng)】

1．搖動起電機(jī)時(shí)應(yīng)由慢到快，并且不宜過快；搖轉(zhuǎn)停止時(shí)亦需慢慢進(jìn)行，可松開手柄靠摩擦力使其自然減慢。

2．在搖動起電機(jī)時(shí)，起電機(jī)手柄均帶電且高速搖動時(shí)電壓高達(dá)數(shù)萬伏，切不可用手機(jī)或身體其他位置接觸，不然會有火花放電，引起觸電。

靜電跳球中小學(xué)科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)室儀器模型設(shè)備實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

1、探究靜電作用力的現(xiàn)象及原理。

2、研究能量間的轉(zhuǎn)化過程。實(shí)驗(yàn)器材：圓鋁板2個(gè)、圓形有機(jī)玻璃筒、靜電導(dǎo)體球（由鋁膜做成）若干。

提出問題：在以前的實(shí)驗(yàn)中，我們對電場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(shè)：在強(qiáng)電場的作用下，由鋁箔做成的小球能夠克服重力而上下跳動。實(shí)驗(yàn)過程：

1、在兩圓鋁板間放一有機(jī)玻璃環(huán)，里面放了一些靜電導(dǎo)體球，當(dāng)接通高壓直流電源后觀察靜電導(dǎo)體球的運(yùn)動情況。

2、增大兩極板間的電壓，觀察現(xiàn)象。

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

探究問題：

1、儀器內(nèi)的小球?yàn)槭裁磿饋恚?/p>

2、靜電導(dǎo)體球?qū)嶋H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(xiàn)象？實(shí)驗(yàn)結(jié)論與體會：（以下由學(xué)生總結(jié)并交流，也可由教師引導(dǎo)得出）課外活動：梳子摩擦頭發(fā)后，用梳子可以吸起細(xì)小的紙屑，有些紙屑過一會又掉下來。實(shí)際做一做，能夠解釋嗎？

注意事項(xiàng)：

1、接好電路后，再調(diào)整兩根輸出導(dǎo)線之間的距離至少離開10厘米。太近時(shí)會擊穿空氣而打火。

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

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告8院系名稱：勘察與測繪學(xué)院

專業(yè)班級：

姓名：

學(xué)號：

輝光盤

【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹浚?/p>

觀察平板晶體中的高壓輝光放電現(xiàn)象。

【實(shí)驗(yàn)儀器】：大型閃電盤演示儀

【實(shí)驗(yàn)原理閃電盤是在兩層玻璃盤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，通過電源變換器，將12V低壓直流電轉(zhuǎn)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，由于稀薄氣體受到高頻電場的電離作用二產(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(yàn)步驟】：

1.將閃電盤后控制器上的電位器調(diào)節(jié)到最??；

2.插上220V電源，打開開關(guān)；

3.調(diào)高電位器，觀察閃電盤上圖像變化，當(dāng)電壓超過一定域值后，盤上出現(xiàn)閃光；

4.用手觸摸玻璃表面，觀察閃光隨手指移動變化；

5.緩慢調(diào)低電位器到閃光恰好消失，對閃電盤拍手或說話，觀察輝光歲聲音的變化。

【注意事項(xiàng)】：

1.閃電盤為玻璃質(zhì)地，注意輕拿輕放；

2.移動閃電盤時(shí)請勿在控制器上用力，避免控制器與盤面連接斷裂；

3.閃電盤不可懸空吊掛。

輝光球

【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

觀察輝光放電現(xiàn)象，了解電場、電離、擊穿及發(fā)光等概念。

【實(shí)驗(yàn)步驟】

1．將輝光球底座上的電位器調(diào)節(jié)到最小；

2．插上220V電源，并打開開關(guān)；

3.調(diào)節(jié)電位器，觀察輝光球的玻璃球殼內(nèi)，電壓超過一定域值后中心處電極之間隨機(jī)產(chǎn)生數(shù)道輝光；

4.用手觸摸玻璃球殼，觀察到輝光隨手指移動變化；

5.緩慢調(diào)低電位器到輝光恰好消失，對輝光球拍手或說話，觀察輝光隨聲音的變化。

【注意事項(xiàng)】

1.輝光球要輕拿輕放；

2.輝光球長時(shí)間工作可能會產(chǎn)生臭氧。

【實(shí)驗(yàn)原理】

輝光球發(fā)光是低壓氣體（或叫稀疏氣體）在高頻電場中的放電現(xiàn)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，由于球內(nèi)稀薄氣體受到高頻電場的電離作用而光芒四射。輝光球工作時(shí)，在球中央的電極周圍形成一個(gè)類似于點(diǎn)電荷的場。當(dāng)用手（人與大地相連）觸及球時(shí)，球周圍的電