物理實驗報告(通用15篇)

物理實驗報告(通用15篇)

  隨著個人素質的提升,越來越多的事務都會使用到報告,不同種類的報告具有不同的用途。那麼一般報告是怎麼寫的呢?下面是小編整理的物理實驗報告,歡迎大家借鑑與參考,希望對大家有所幫助。

物理實驗報告1

  器材

  找一個底面很平的容器,讓一個蠟燭頭緊貼在容器底部,再往容器裡倒水,蠟燭頭並不會浮起來;輕輕地把蠟燭頭撥倒,它立刻就會浮起來。

  可見,當物體與容器底部緊密接觸時,兩個接觸面間就沒有液體滲入,物體的下表面不再受液體對它向上的壓強,液體對它就失去了向上託的力,浮力當然隨之消失了。

  現在,你能提出為潛艇擺脫困境的措施了嗎?

  “浮力是怎樣產生的”,學生對“浮力就是液體對物體向上的壓力和向下的壓力之差”這一結論是可以理解的,但卻難以相信,因此做好浮力消失的實驗是攻克這一難點的關鍵,下面介紹兩種簡便方法。

  [方法1]

  器材:大小適當的玻璃漏斗(化學實驗室有)一個、乒乓球一隻、紅水一杯。

  步驟:

  (1)將乒乓球有意撳入水中,鬆手後乒乓球很快浮起。

  (2)用手托住漏斗(喇叭口朝上,漏斗柄夾在中指和無名指之間),將乒乓球放入其中,以大拇指按住乒乓球,將水倒入漏斗中,鬆開拇指,可見乒乓球不浮起,(這時漏斗柄下口有水向下流,這是因為乒乓球與漏斗間不太密合)。

  (3)用手指堵住出水口,可見漏斗柄中水面逐漸上升,當水面升至乒乓球時,乒乓球迅即上浮。(若漏斗柄下口出水過快,可在乒乓球與漏斗接觸處墊一圈棉花,這樣可以從容地觀察水在漏斗柄中上升的情況。)

  [方法2]

  器材:透明平底塑膠桶(深度10cm左右,口徑宜大些,便於操作)一隻、底面基本平整的木塊(如象棋子、積木、保溫瓶塞等)一個、筷子一根、水一杯。

  製作小孔桶:取一鐵扦在酒精燈上燒紅,在塑膠桶底面中央穿一小孔、孔徑1cm左右,用砂紙將孔邊磨平即成一小孔桶。

  步驟:

  (1)將木塊有意撳入水中,鬆手後木塊很快浮起。

  (2)將木塊平整的一面朝下放入小孔桶中並遮住小孔,用筷子按住木塊,向桶中倒水。移去筷子,可見木塊不浮起。(這時小孔處有水向下滴,這是因為木塊與桶的接觸面之間不很密合)。

  (3)用手指堵住小孔,木塊立即上浮。

  上述兩例針對實際中物體的表面不可能絕對平滑這一事實,巧妙地利用“小孔滲漏”使水不在物體下面存留,從而使物體失去液體的向上的壓力,也就失去了浮力,結果本應浮在水面上的乒乓球和木塊卻被牢牢地釘在了水底,不能不令學生歎服。接著步驟(3)又魔術般地使浮力再現,更令學生情緒高漲,躍躍欲試。

  組成串聯電路和並聯電路實驗報告

  一、實驗目的:掌握_____________、______________的連線方式。

  二、實驗器材: __________、__________、__________、__________、___________。 三、步 驟: 1.組成串聯電路

  A.按圖1-1的電路圖,先用鉛筆將圖1-2中的電路元件,按電路圖中的順序連成實物 電路圖(要求元件位置不動,並且導線不能交叉)。

  B.按圖1-1的電路圖接好電路,閉合和斷開開關,觀察開關是同時控制兩個燈泡,還 是隻控制其中一個燈光泡.

  觀察結果:__________________________________________________________ C.把開關改接在L1和L2之間,重做實驗B;再改接到L2和電池負極之間,再重做實驗B. 觀察開關的控制作用是否改變了,並分別畫出相應的電路圖.

  電路圖 電路圖

  觀察結果:___________________________ 觀察結果:__________________________

  _______________________________. ______________________________. 2.組成並聯電路

  A.畫出由兩盞電燈L1和L2組成的並聯電路圖,要求開關S接在幹路上,開關S1和S2分 別接在兩個支路上,並按電路圖用鉛筆連線1-3

  的實物電路圖.

  電路圖

  B.按電路圖在實物上連線並聯電路,然後進行下述實驗和觀察:

  a. 閉合S1和S2,再閉合或斷開幹路開關S,觀察開關S控制哪個燈泡.

  觀察結果:____________________________________________________________

  b. 閉合S和S2,再閉合或斷開幹路開關S1,觀察開關S1控制哪個燈泡. 觀察結果:____________________________________________________________

  c. 閉合S和S1,再閉合或斷開幹路開關S2,觀察開關S2控制哪個燈泡.

  觀察結果:____________________________________________________________ [結論]

  1.在串聯電路里開關控制____________用電器;如果開關的位置改變了,它的控制作 用_________.

  2.在並聯電路幹路裡的開關控制__________________用電器;支路中的開關只能控制 _______________用電器.

物理實驗報告2

  一、 比較不同物質吸熱的情況 時間:年月日

  探究預備:

  1. 不一樣, 質量大的水時間長

  2. 不相同, 物質種類不同

  探究目的:探究不同物質吸熱能力的不同. 培養實驗能力.

  提出問題:質量相同的不同物質升高相同溫度吸收的熱量相同嗎

  猜想與假設:不同

  探究方案與實驗設計:

  1. 相同質量的水和食用油, 使它們升高相同的溫度, 比較它們吸收熱量的多少.

  2. 設計表格, 多次實驗, 記錄資料.

  3. 整理器材, 進行資料分析.

  實驗器材:相同規格的電加熱器、燒杯、溫度計、水、食用油

  資料或資料的收集

  分析和論證:質量相同的不同物質, 升高相同的溫度, 吸收的熱量不同. 評估與交流:

  1. 水的比熱容較大, 降低相同的溫度, 放出較多的熱量, 白天把水放出去, 土地吸收相同熱量, 比熱容小升高溫度較快.

  2. 新疆地區沙石比較多, 比熱容小, 吸收(放出)相同熱量, 升高(降低)的溫度較多, 溫差比較大.

  二、 連線串聯電路和並聯電路

  時間:年月日

  探究預備:

  1. 串聯:用電器順次連線在電路中的電路

  並聯:用電器並列連線在電路中的電路

  2. 串聯:用電器順次連線

  並聯:用電器並列連線

  探究目的:學生正確連線串、並聯電路, 明確開關作用.

  提出問題:在串、並聯電路中, 開關的作用相同嗎

  猜想與假設:開關的作用不同

  探究方案與實驗設計:

  1. 設計串、並聯電路圖, 按照電路圖連線實物圖

  2. 觀察開關控制兩燈泡亮暗程度

  3. 改變開關位置, 觀察控制情況.

  實驗器材:小燈泡、電源、開關、導線

  資料或資料收集:

  1. 串聯電路中, 開關無論放在哪一個位置, 都能控制小燈泡

  2. 並聯電路中, 幹路開關控制整個電路, 支路開關只能控制所在支路的燈泡.

  分析和論證:串聯電路開關控制整個電路. 並聯電路幹路開關控制整個電路,支路開關控制所在支路.

  評估與交流:

  1. 拆除法:觀察用電器是否相互影響;判斷電流路徑

  2.圖1:串聯 圖2:並聯

  四、練習使用電流表

  時間:年月日

  探究預備:

  1. 測量流過用電器的電流大小, 符號:

  2. 不允許把電流表直接接在電源兩端, 電流表串聯在電路中, 電流從正接線柱流入、負接線柱流出.

  探究目的:會正確使用電流表,會使用電流表測量電流

  提出問題:使用電流表應注意哪些問題

  猜想與假設: 不允許把電流表直接接在電源兩端, 電流表串聯在電路中, 電流從正接線柱流入、負接線柱流出.

  探究方案與實驗設計:

  1. 畫出電路圖, 標出電流表正、負接線柱

  2. 按圖連線實物

  3. 更換不同規格小燈泡多次測量

  4. 整理器材.

  實驗器材:電源、開關、小燈泡、電流表、導線

  資料或資料的收集:

  分析和論證:

  1. 連線方法:①串聯在電路中②電流從正接線柱流入負接線柱流出

  2. 電流表讀數:認清量程、分度值.

  評估與交流

  :

  1. 明確量程,分度值

  2. 測量透過L2的電流

  3. 選擇0-3A量程, 讀數為1.6A

  五、探究串聯電路中各處電流的關係

  時間:年月日

  探究預備:

  1. 用電流表測量

  2. 分別把電流表串聯在電路中

  探究目的:探究串聯電路中各處電流的關係

  提出問題:串聯電路中各處電流有什麼關係呢

  猜想與假設:處處相等

  探究方案與實驗設計:

  1. 設計電路圖, 連線實物

  2. 設計表格, 記錄資料

  3. 換用不同規格小燈泡,重複以上操作

  實驗器材:電源、小燈泡、開關、導線

  資料或資料的收集

  分析和論證:在串聯電路中電流處處相等

  評估與交流:

  1. 處處相等

  2. 注意電流表量程選擇, 正確連線, 多次實驗, 得到普遍規律.

  六、探究並聯電路中幹路電流與各支路電流的關係 時間:年月日

  探究預備:

  1. 用電流表測量

  2. 電流表分別串聯在幹路、支路上

  探究目的:探究並聯電路中幹路電流與各支路電流的關係

  提出問題:並聯電路中幹路電流與各支路電流有何關係

  猜想與假設:幹路電流等於各支路電流之和

  探究方案與實驗設計

  1. 設計實驗電路圖, 連線實物

  2. 閉合開關, 進行測量

  3. 設計表格, 記錄資料

  4. 換用不同規格小燈泡,多次實驗

  5. 整理器材, 分析資料

  實驗器材:電源、小燈泡、導線、開關、電流表

  資料或資料的收集:

  分析和論證:在並聯電路中幹路電流等於各支路電流之和

  評估與交流:

  1. A1測幹路電流,A2測透過L2、L3的總電流,A3測透過L3電流

物理實驗報告3

  【實驗目的】

  觀察光柵的衍射光譜,掌握用分光計和透射光柵測光波波長的方法。

  【實驗儀器】

  分光計,透射光柵,鈉光燈,白熾燈。

  【實驗原理】

  光柵是一種非常好的分光元件,它可以把不同波長的光分開並形成明亮細窄的譜線。

  光柵分透射光柵和反射光柵兩類,本實驗採用透射光柵,它是在一塊透明的屏板上刻上大量相互平行等寬而又等間距刻痕的元件,刻痕處不透光,未刻處透光,於是在屏板上就形成了大量等寬而又等間距的狹縫。刻痕和狹縫的寬度之和稱為光柵常數,用d 表示。

  由光柵衍射的理論可知,當一束平行光垂直地投射到光柵平面上時,透過每一狹縫的光都會發生單縫衍射,同時透過所有狹縫的光又會彼此產生干涉,光柵衍射光譜的強度由單縫衍射和縫間干涉兩因素共同決定。用會聚透鏡可將光柵的衍射光譜會聚於透鏡的焦平面上。凡衍射角滿足以下條件, ±1, ±2, …的衍射光在該衍射角方向上將會得到加強而產生明條紋,其它方向的光將全部或部分抵消。式(10)稱為光柵方程。式中d為光柵的光柵常數,θ為衍射角,λ為光波波長。當k=0時,θ= 0得到零級明紋。當k = ±1, ±2 …時,將得到對稱分立在零級條紋兩側的一級,二級 … 明紋。

  實驗中若測出第k級明紋的衍射角θ,光柵常數d已知,就可用光柵方程計算出待測光波波長λ。

  【實驗內容與步驟】

  分光計的調整

  分光計的調整方法見實驗1。

  用光柵衍射測光的波長

  (1)要利用光柵方程(10)測光波波長,就必須調節光柵平面使其與平行光管和望遠鏡的光軸垂直。

  先用鈉光燈照亮平行光管的狹縫,使望遠鏡目鏡中的分劃板上的中心垂線對準狹縫的像,然後固定望遠鏡。將裝有光柵的光柵支架置於載物臺上,使其一端對準調平螺絲a ,一端置於另兩個調平螺絲b、c的中點,如圖12所示,旋轉游標盤並調節調平螺絲b或c ,當從光柵平面反射回來的“十”字像與分劃板上方的十字線重合時,如圖13所示,固定遊標盤。

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  圖12 光柵支架的位置 圖13 分劃板

  (2)調節光柵刻痕與轉軸平行。

  用鈉光燈照亮狹縫,鬆開望遠鏡緊固螺絲,轉動望遠鏡可觀察到0級光譜兩側的±1、±2 級衍射光譜,調節調平螺絲a (不得動b、c)使兩側的光譜線的中點與分劃板中央十字線的中心重合,即使兩側的光譜線等高。重複(1)、(2)的調節,直到兩個條件均滿足為止。

  (3)測鈉黃光的波長

  ① 轉動望遠鏡,找到零級像並使之與分劃板上的中心垂線重合,讀出刻度盤上對徑方向上的兩個角度θ0和θ0/,並記入表4 中。

  ② 右轉望遠鏡,找到一級像,並使之與分劃板上的中心垂線重合,讀出刻度盤上對徑方向上的兩個角度θ右和θ右/,並記入表4中。

  ③ 左轉望遠鏡,找到另一側的一級像,並使之與分劃板上的中心垂線重合,讀出刻度盤上對徑方向上的兩個角度θ左和θ左/,並記入表4中。

  觀察光柵的衍射光譜。

  將光源換成複合光光源(白熾燈)透過望遠鏡觀察光柵的衍射光譜。

  【注意事項】

  分光計的調節十分費時,調節好後,實驗時不要隨意變動,以免重新調節而影響實驗的進行。

  實驗用的光柵是由明膠製成的複製光柵,衍射光柵玻璃片上的明膠部位,不得用手觸控或紙擦,以免損壞其表面刻痕。

  轉動望遠鏡前,要鬆開固定它的螺絲;轉動望遠鏡時,手應持著其支架轉動,不能用手持著望遠鏡轉動。

  【資料記錄及處理】

  表4 一級譜線的衍射角

  零級像位置

  左傳一級像

  位置

  偏轉角

  右轉一級像

  位置

  偏轉角

  偏轉角平均值

  光柵常數

  鈉光的波長λ0 = 589·

  根據式(10) K=1, λ

  相對誤差

  【思考題】

  1 什麼是最小偏向角?如何找到最小偏向角?

  2 分光計的主要部件有哪四個?分別起什麼作用?

  3 調節望遠鏡光軸垂直於分光計中心軸時很重要的一項工作是什麼?如何才能確保在望遠鏡中能看到由雙面反射鏡反射回來的綠十字叉絲像?

  4 為什麼利用光柵測光波波長時要使平行光管和望遠鏡的光軸與光柵平面垂直?

  5 用複合光源做實驗時觀察到了什麼現象,怎樣解釋這個現象?

物理實驗報告4

  院系名稱: 勘察與測繪學院

  專業班級:

  姓 名:

  學 號:

  輝光碟

  【實驗目的】:

  觀察平板晶體中的高壓輝光放電現象。

  【實驗儀器】:大型閃電盤演示儀

  【實驗原理閃電盤是在兩層玻璃盤中密封了塗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)。控制器中有一塊振盪電路板,透過電源變換器,將12V低壓直流電轉變為高壓高頻電壓加在電極上。通電後,振盪電路產生高頻電壓電場,由於稀薄氣體受到高頻電場的電離作用二產生紫外輻射,玻璃珠上的熒光材料受到紫外輻射激發出可見光,其顏色由玻璃珠上塗敷的熒光材料決定。由於電極上電壓很高,故所發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。

  【實驗步驟】:

  1. 將閃電盤後控制器上的電位器調節到最小;

  2. 插上220V電源,開啟開關;

  3. 調高電位器,觀察閃電盤上影象變化,當電壓超過一定域值後,盤上出現閃光;

  4. 用手觸控玻璃表面,觀察閃光隨手指移動變化;

  5. 緩慢調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】:

  1. 閃電盤為玻璃質地,注意輕拿輕放;

  2. 移動閃電盤時請勿在控制器上用力,避免控制器與盤面連線斷裂;

  3. 閃電盤不可懸空吊掛。

  輝光球

  【實驗目的】

  觀察輝光放電現象,瞭解電場、電離、擊穿及發光等概念。

  【實驗步驟】

  1.將輝光球底座上的電位器調節到最小;

  2.插上220V電源,並開啟開關;

  3. 調節電位器,觀察輝光球的玻璃球殼內,電壓超過一定域值後中心處電極之間隨機產生數道輝光;

  4.用手觸控玻璃球殼,觀察到輝光隨手指移動變化;

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

  【注意事項】

  1.輝光球要輕拿輕放;

  2.輝光球長時間工作可能會產生臭氧。

  【實驗原理】

  輝光球發光是低壓氣體(或叫稀疏氣體)在高頻電場中的放電現象。玻璃球 中央有一個黑色球狀電極。球的底部有一塊震盪電路板,通電後,震盪電路產生高頻電壓電場,由於球內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,在球中央的電極周圍形成一個類似於點電荷的場。當用手(人與大地相連)觸及球時,球周圍的電場、電勢分佈不再均勻對稱,故輝光在手指的周圍處

  變得更為明亮,產生的弧線順著手的觸控移動而遊動扭曲,隨手指移動起舞。對輝光球拍手或說話時,也會影響電場的分佈。

  【相關介紹】

  輝光球又稱為電離子魔幻球。它的外觀為直徑約15cm的高強度玻璃球殼,球內充有稀薄的惰性氣體(如氬氣等),玻璃球中央有一個黑色球狀電極。球的底部有一塊震盪電路板,透過電源變換器,將12V低壓直流電轉變為高壓高頻電壓加在電極上。通電後,震盪電路產生高頻電壓電場,由於球內稀薄氣體受到高頻電場的電離作用而光芒四射,產生神秘色彩。由於電極上電壓很高,故所發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,或在其周圍加上高頻電場,就使管內的稀薄氣體呈現出輝光放電現象,其特徵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,輝光的顏色隨氣體的種類而異。熒光燈、霓虹燈的發光都屬於這種輝光放電。

  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的玻璃屏透視人體,發現在人體表面有一個厚達15毫米的彩色光層。醫學家們對此研究表明,人體在疾病發生前,體表的輝光會發生變化,出現一種干擾的“日冕”現象;癌症患者體內會產生一種雲狀輝光;當人喝酒時輝光開始有清晰、發亮的光斑,酒醉後便轉為蒼白色,最後光圈內收。吸菸的人其輝光則有不諧和的現象。

  實驗心得

  12月的一次週末,我們利用這短短的2個小時去西區參觀的物理實驗室,並觀看了物理演示實驗。在這次的演示實驗課中,我學到了很多平時的生活學習中學不到的東西。在實驗課上,老師讓我們自己學習實驗原理,自己動手學習操作,然後給同學們演示並講解。我們第一次見到了一些很新奇的儀器和實驗,通

  過奇妙的物理現象感受了偉大的自然科學的奧妙。我們懷著好奇心仔細的觀看了每個演示實驗,透過自己的學習和同學們的認真講解,一些看似不正常的現象都能用科學的自然知識來解釋了!

  我覺得我們做的雖然是演示實驗,但也很有收穫,這是我們對課上所學知識的一個更直觀的瞭解,透過此次光學演示實驗使我對光有了一種感性的認識,加深了對光學現象及原理的認識,為今後光學的學習打下深厚的基礎,此次演示實驗把理論與現實相結合,讓大家在現實生活中理解光波的本質,這給我們每天的理論學習增添了一點趣味。

  特別是輝光球和輝光碟,在現實生活中根本看不到,這是我第一次看。一絲一絲的五光十色的光線透過輝光球迸射出來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。雖然說演示實驗的過程是簡單的,但它的意義絕非如此。我們學習的知識重在應用,對大學生來說,演示實驗不僅開動了我們思考的馬達,也讓我們更好地把物理知識運用到了實際現象的分析中去,使我們不但對大自然產生了以前沒有的敬畏和尊重,也有了對大自然探究的好奇心,我想這是一個人做學問最最重要的一點。因此我想在我們平時的學習中,要帶著一種崇敬的心情和責任感,認認真真地學習,踏踏實實地學習,只有這樣,我們才能真正學會一門課,學好一門課。此外,我覺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,找出事物背後的真理;不僅在物理,生活中更應如此,只有這樣我們才能成為一個完美的人,我想這也是為什麼大綱上要安排這樣一個演示實驗的目的所在。我很慶幸能和老師一起參與本次試驗,老師的細緻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!

物理實驗報告5

  探究水沸騰時溫度變化的特點

  實驗目的:

  觀察沸騰現象,找出水沸騰時溫度的變化規律。

  實驗器材:

  鐵架臺、酒精燈、石棉網、溫度計、燒杯(50ml),火柴,中心有孔的紙板、水、秒錶。

  實驗步驟:

  1、按上圖組裝器材。在燒杯中加入30ml的水。

  2、點燃酒精燈給水加熱。當水沸騰,即水溫接近90℃時,每隔0.5min在表格中記錄溫度計的示數T,記錄10次資料。

  3、熄滅酒精燈,停止加熱。

  4、冷卻後再整理器材。

  5、以溫度T為橫座標,時間t為縱座標,在下圖中的方格紙上描點,再把這些點連線起來,從而繪製成水沸騰時溫度與時間關係的影象;

  6、整理、分析實驗資料及其影象,歸納出水沸騰時溫度變化的特點。

物理實驗報告6

  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,具有許多獨特的優點和用途,在自動控制、無線電子技術、遙控技術及測溫技術等方面有著廣泛的應用。本實驗透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瞭解。

  關鍵詞: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關係而製成的一種器件,其電阻溫度係數一般為(-0.003~+0.6)℃-1。因此,熱敏電阻一般可以分為:

  Ⅰ、負電阻溫度係數(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)在一定的燒結條件下形成的半導體金屬氧化物作為基本材料製成的,近年還有單晶半導體等材料製成。國產的主要是指MF91~MF96型半導體熱敏電阻。由於組成這類熱敏電阻的上述過渡金屬氧化物在室溫範圍內基本已全部電離,即載流子濃度基本上與溫度無關,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係,隨著溫度的升高,遷移率增加,電阻率下降。大多應用於測溫控溫技術,還可以製成流量計、功率計等。

  Ⅱ、正電阻溫度係數(簡稱PTC)的熱敏電阻元件

  常用鈦酸鋇材料新增微量的鈦、鋇等或稀土元素採用陶瓷工藝,高溫燒製而成。這類熱敏電阻的電阻率隨溫度變化主要依賴於載流子濃度,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,在電子線路中作溫度補償外,還製成各類加熱器,如電吹風等。

  2、實驗裝置及原理

  【實驗裝置】

  FQJ—Ⅱ型教學用非平衡直流電橋,FQJ非平衡電橋加熱實驗裝置(加熱爐內建MF51型半導體熱敏電阻(2.7kΩ)以及控溫用的溫度感測器),連線線若干。

  【實驗原理】

  根據半導體理論,一般半導體材料的電阻率 和絕對溫度 之間的關係為

  (1—1)

  式中a與b對於同一種半導體材料為常量,其數值與材料的物理性質有關。因而熱敏電阻的電阻值 可以根據電阻定律寫為

  (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,用實驗方法可以測定。為了便於資料處理,將上式兩邊取對數,則有

  (1—3)

  上式表明 與 呈線性關係,在實驗中只要測得各個溫度 以及對應的電阻 的'值,

  以 為橫座標, 為縱座標作圖,則得到的圖線應為直線,可用圖解法、計算法或最小二乘法求出引數 a、b的值。

  熱敏電阻的電阻溫度係數 下式給出

  (1—4)

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

  熱敏電阻 在不同溫度時的電阻值,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 → ,即電橋輸出處於開

  路狀態時, =0,僅有電壓輸出,用 表示,當 時,電橋輸出 =0,即電橋處於平衡狀態。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。

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

  (1—5)

  在測量MF51型熱敏電阻時,非平衡直流電橋所採用的是立式電橋 , ,且 ,則

  (1—6)

  式中R和 均為預調平衡後的電阻值,測得電壓輸出後,透過式(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,並設計各臂電阻R和 的值,以確保電壓輸出不會溢位(本實驗 =1000.0Ω, =4323.0Ω)。

  根據橋式,預調平衡,將“功能轉換”開關旋至“電壓“位置,按下G、B開關,開啟實驗加熱裝置升溫,每隔2℃測1個值,並將測量資料列表(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型熱敏電阻的資料

  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

  根據表二所得的資料作出 ~ 圖,如右圖所示。運用最小二乘法計算所得的線性方程為 ,即MF51型半導體熱敏電阻(2.7kΩ)的電阻~溫度特性的數學表示式為 。

  4、實驗結果誤差

  透過實驗所得的MF51型半導體熱敏電阻的電阻—溫度特性的數學表示式為 。根據所得表示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

  從上述結果來看,基本在實驗誤差範圍之內。但我們可以清楚的發現,隨著溫度的升高,電阻值變小,但是相對誤差卻在變大,這主要是由內熱效應而引起的。

  5、內熱效應的影響

  在實驗過程中,由於利用非平衡電橋測量熱敏電阻時總有一定的工作電流透過,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生穩定的高於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,必須考慮內熱效應的影響。本實驗不作進一步的研究和探討。

  6、實驗小結

  透過實驗,我們很明顯的可以發現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,其電阻值呈指數關係下降。因而可以利用電阻—溫度特性製成各類感測器,可使微小的溫度變化轉變為電阻的變化形成大的訊號輸出,特別適於高精度測量。又由於元件的體積小,形狀和封裝材料選擇性廣,特別適於高溫、高溼、振動及熱衝擊等環境下作溫溼度感測器,可應用與各種生產作業,開發潛力非常大。

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物理實驗報告7

  中學物理實驗是培養學生科學的觀察、實驗能力,科學的思維、分析和解決問題能力的主要課程之一。正向李政道先生所說的那樣:“教物理重要的是讓學生懂道理……”根據中學物理教學的目的和教學大綱的基本要求,在中學物理實驗的教學過程中應使學生在科學實驗的基本方法上有一個實在的感受,從而培養他們的探索精神和創造性,並受到科學方法的教育。

  1.實驗設計

  為使實驗達到預期的目的,必須明白為什麼要做這個實驗,做這個實驗是要解決現實技術問題、知識問題,還是要探索一下教材中將要出現的物理現象等等。解決實際問題的是什麼樣的,探索書中的知識問題時,應當明白是哪一個問題及什麼現象。目的明確,是實驗成功的前題。

  設計實驗的基本方法歸納為下面幾種:

  (1)放大法。

  利用迭加,反射等原理將微小量放大為可測量,例如遊標尺、螺旋測微器、庫侖扭秤、油膜法測分子直徑等。

  (2)平衡法。

  用於設計測量儀器。用已知量去檢驗測量另一些物理量。例如天平、彈簧秤、溫度計、比重計等。

  (3)轉換法。

  藉助於力、熱、光、電現象的相互轉換實行間接測量,例如打點計時器的設計,電磁儀表、光電管的設計等。

  2.探索性實驗的選題

  學生探索性實驗,並不是去揭示尚未認識的物理規律。而是在經歷該實驗的全過程之後,對探索性實驗有一個實在的感受,掌握探索未知物理規律的基本方法。

  探索性實驗的選題應與學生的知識水平和學習任務相適應。在選題方面應注意到以下幾點:

  (1)根據中學生學到的數學知識和在實驗時間上的限制,實驗結果的經驗公式以一次線性為宜。如:

  ①線性關係:Y=a+bx

  ②反比關係:Y=a+b/x

  ③冪關係:Y=axb

  改直:logy=loga+blogx

  ④指數關係: Y=aexp(bx)

  改直:Iny=Ina+bx

  以上各式中x為自變數,y為應變數,同時又是被測量,a、b為常數。

  (2)兩個被測量之間的變化特徵具有較強的可觀察性。

  (3)經驗公式的理論分析不宜過於複雜。

  3.物理實驗的操作方法

  操作能力,主要是指基本儀器的使用和資料的讀出,儀器、裝置的組裝或連線,故障的排除等三個方面。

  (1)基本儀器的作用。

  中學物理實驗涉及的基本測量儀器有:米尺、卡尺、螺旋測微器、天平、停表、彈簧秤、溫度計、氣壓計、安培計、伏特計、變阻箱、萬用表、示波器。

  使用基本測量儀器的規範要求是:

  ①瞭解測量儀器的使用方法,明確測量範圍允許極限和精密程度;

  ②對某些儀器如電錶等,在使用前,必須調節零點,或記下零點誤差;

  ③牢記使用規則和操作程式;

  ④正確讀取資料。

  例如,彈簧秤的正確使用要求是:明確彈簧秤的測量範圍;測量前,記下零點誤差;使用彈簧秤時,施力的方向應與彈簧的軸線在同一直線上,不能使彈簧秤受力過久,以免引起彈性疲勞,損壞儀器;正確地觀察讀數,記取資料時,不僅要記錄最小刻度能指示出來的數,還應讀出一位估計數字,資料後面要寫明單位。

  又如,安培計的正確使用要求是:明確量程;使用前,調節零點;正確連線應與待測電路串聯,並注意正、負極性;正確讀取資料,註明單位。

  (2)儀器、裝置的組裝或連線。

  要進行一個物理實驗,總是需要先把各個儀器、部件、裝置組裝起來,並要求裝配和連線必須正確無誤。具體要求是:佈局要合理,要便於觀察和操作;連線要正確,簡單;實驗前要檢查,必要時進行預備性調節。

  例如,電路實驗,操作要求是:

  ①按照實驗原理電路圖,安排好儀器、元件的佈局,要便於連線,便於檢查,便於操作,便於讀取資料。

  ②正確地連線電路。

  安培表、伏特表是否分別與待測電路串聯、並聯,正、負極性是否正確;滑線變阻器的接線是否合理;連線線路是否符合先支路、再並列、後幹路、最後接電源的程式;電鍵是否能控制電路;接線是否簡捷、牢固。

  ③實驗前應先檢查電路,發現問題及時糾正,並進行預備性調節。

  ④嚴格按操作程式操作,例如,改變電阻器的阻值,是否由小到大,或由大到小,最後,正確讀取資料。

  (3)故障的排除

  實驗中的故障排除,不單是一種操作能力,它涉及對實驗原理的掌握程度、分析問題處理問題的方法、對各部件工作情況的瞭解等,是一種綜合運用能力。

  實驗發生故障時,應根據各部件工作狀態及各部件聯結處的分析,可能產生故障的幾種因素,逐個檢查,以致最後排除故障。

  總之,培養實驗操作能力,是學習物理的必要基礎,它有利於對知識的理解,有利於自己創造條件探索問題,有利於學生智力的發展。

  在物理學習中,培養操作能力,應有計劃地、分階段地進行。

  第一,操作的認知階段

  要求對操作技能有初步的認識,在頭腦中形成操作的映象,要求按規定的程式,做一些目的單純的定向訓練;

  第二,操作的階調階段

  要求反覆練習操作,提高操作的準確性、協調性。

  4.物理實驗中的觀察內容

  觀察是對事物和現象的仔細察看、瞭解。它是思維的知覺,智力活動的門戶和源泉。中學物理實驗中的觀察是一種有目的、有計劃而且比較持久的思維知覺,一般需要重點地觀察實驗的基本儀器、實驗的裝置和裝置,實驗中的各種物理現象和資料、圖象、圖表,以及教師的規範化操作等等。

  (1)觀察儀器的刻度。

  儀器刻度的觀察,主要是弄清刻度值的單位及其最小分度值,由此可確定測量值應估讀到哪一位。

  (2)觀察儀器的構造。

  主要是透過觀察,瞭解儀器的結構原理、每個部件的作用、測量範圍等等。

  例如,液體溫度計是利用液體熱脹冷縮的原理製成的。它們的底部都有一個玻璃泡,上部是一根頂端封閉、內徑細而均勻的玻璃管,在管和泡裡有適量的某種液體,管上標有刻度,在溫度改變時,液體熱脹冷縮,管內液麵位置就隨著改變,從液體達到的刻度就可讀出溫度值,溫度計由於用途不一,測量範圍也各不相同。例如,體溫計的測量範圍是35~42℃,一般實驗室的水銀溫度計其測量範圍是20~100℃。

  (3)觀察儀器的銘牌。

  透過對儀器銘牌的觀察可瞭解儀器的名稱、規格、使用方法和使用條件等等。

  例如,有的變阻器的銘牌上標有“滑動變阻器,1.5A50Ω的意思是滑動變阻器允許通入的最大電流是1.5A,最大阻值是50Ω。

  (4)觀察影象、圖表、示意圖、實物圖。

  對影象的觀察,主要是觀察它反映的是什麼物理現象,物理量變化過程怎樣,物理量的變化遵循什麼規律。

  對圖表的觀察,主要透過觀察瞭解圖表的意義、用途、應用條件以及所列物理量的單位。

  例如,液體的沸點表反映了不同液體沸騰時的溫度,用它可以查詢液體的沸點,單位是℃,因液體的沸點跟壓強等條件有關係,表中所列的通常是在1標準大氣壓下的沸點值。

  對示意圖、電路圖、實物圖等的觀察,主要觀察它們分別反映的是什麼物理模型,有何用途,儀器和電路的結構是怎樣佈局的,各個部件(或元件)如何連線,各部分有什麼關係等等。

  (5)觀察實驗裝置的安裝。

  透過對實驗裝置安裝的觀察,可瞭解該裝置的用途,使用了哪些儀器和元件以及儀器配置的順序和方法等等。

  (6)觀察實驗的操作過程。

  透過對實驗操作過程觀察,可瞭解操作前需做哪些準備工作,操作實驗的順序和過程怎樣(例略)。

  (7)觀察實驗的現象。

  對實驗現象的觀察,主要是觀察現象產生的條件和過程。

  例如,兩根相距很近的平行導線,當通入相同方向的電流時,兩者會相互吸引;當通入相反方向電流時,兩者就互相排斥。

  (8)觀察實驗的資料。

  實驗資料的觀察,要求觀測的方法要正確,數字的讀數要根據儀器最小刻度達到一定的準確度,記錄測量的結果時必須明確資料的單位。

  例如,測物體長度,觀察刻度時要眼睛正視制度線,不能斜視,觀察裝在玻璃量筒裡或玻璃量杯裡水面到達的刻度時,視線要跟水面凹形的底部相平,觀察水銀溫度計時,視線要和水銀面最高處相平。

  (9)觀察教師的示範演示。

  對教師示範演示的觀察,要觀察教師規範化的安裝實驗裝置,合理地安排實驗程式和正確的操作過程以及演示物理現象、資料的讀取和記錄,如何得到實驗結果等等(例略)。

  5.物理實驗中的觀察方法

  物理實驗觀察,通常採用的方法有:對比觀察法和歸納觀察法。

  (1)對比觀察法。

  人們認識事物、現象,往往是透過對兩個事物、現象的對比,或把某一現象發生變化的前、後情況進行比較來實現的。

  例如,觀察物質熔解或凝固時的體積變化,就可以把石蠟放在燒杯裡,先用酒精燈徐徐加熱使其全部熔解。這時,觀察到石蠟液麵是水平的,標出液麵與燒杯接觸的高度。撤去酒精燈,等石蠟冷卻全部凝固後,經過觀察發現:石蠟面與燒杯接觸的高度雖然沒有明顯的變化,但表面凹下去了。

  又如,在學習沸騰現象時,可以觀察液體在沸騰前和沸騰時的情況,並進行比較。這時,要求學生做到細緻、敏捷、全面、準確地觀察。結果會發現:沸騰前,液體內部形成氣泡,氣泡在上升過程中逐漸變大,達到液麵後破裂。透過液體沸騰前、後的情況對比,可以得知:沸騰是液體內部和表面都進行劇烈地汽化的現象。

  我們還可以人為地控制條件,使液體分別在常壓、加壓、減壓下沸騰,比較不同情況下的沸騰現象可知:同一種液體,沸點隨外界壓強變化而改變;如果研究物件為不同液體,使它們在相同外界壓強的條件下沸騰,透過對比實驗觀察可知,在相同的壓強下,不同液體的沸點是不同的。

  從以上兩個例子可以看出:使用對比觀察法,有利於掌握現象的特徵以及它與其它類似現象的區別。

  (2)歸納觀察法。

  總結一些現象的一般規律,反映現象的實質時,或研究一些涉及變化因素較多的問題時,通常採用歸納觀察法。即透過對個別現象分別進行觀察,得到一些個別的結論,再分析、歸納,從而得出一般的規律。

  例如,為了便於研究質點的加速度與力、質量的關係,就在先確定質量這個因素是不變情況下,觀察加速度與力之間的關係;然後在確定另一個因素——力是不變的情況下,觀察加速度與質量之間的關係;最後,透過歸納得出牛頓第二運動定律。

  可見,使用歸納觀察法,有利於掌握現象的實質以及研究比較複雜現象的一般規律。

  總之,培養觀察能力,要明確觀察的目的、任務,激發學生的觀察興趣,要使學生養成善於觀察、勤于思考的習慣,要教給學生觀察的方法,對學生進行觀察訓練,要求觀察得準確、全面、細緻、敏捷。

  6.實驗結果的表示

  實驗結果的表示,首先取決於實驗的物理模式,透過被測量之間的相互關係,考慮實驗結果的表示方法。常見的實驗結果的表示方法是有圖解法和方程表示法。在處理資料時可根據需要和方便選擇任何一種方法表示實驗的最後結果。

  (1)實驗結果的圖形表示法。

  把實驗結果用函式圖形表示出來,在實驗工作中也有普遍的實用價值。它有明顯的直觀性,能清楚的反映出實驗過程中變數之間的變化程序和連續變化的趨勢。精確地描製圖線,在具體數學關係式為未知的情況下還可進行圖解,並可藉助圖形來選擇經驗公式的數學模型。因此用圖形來表示實驗的結果是每個中學生必須掌握的。

  圖解法主要問題是擬合面線,一般可分五步來進行。

  ①整理資料

  即取合理的有效數字表示測得值,剔除可疑資料,給出相應的測量誤差。

  ②選擇座標紙

  座標紙的選擇應為便於作圖或更能方使地反映變數之間的相互關係為原則。可根據需要和方便選擇不同的座標紙,原來為曲線關係的兩個變數經過座標變換利用對數座標就要能變成直線關係。常用的有直角座標紙、單對數座標紙和雙對數座標紙。

  ③座標分度

  在座標紙選定以後,就要合理的確定圖紙上每一小格的距離所代表的數值,但起碼應注意下面兩個原則:

  a.格值的大小應當與測量得值所表達的精確度相適應。

  b.為便於製圖和利用圖形查詢資料每個格值代表的有效數字儘量採用1、2、4、5避免使用3、6、7、9等數字。

  ④作散點圖

  根據確定的座標分度值將資料作為點的座標在座標紙中標出,考慮到資料的分類及測量的資料組先後順序等,應採用不同符號標出點的座標。常用的符號有:×○●△■等,規定標記的中心為資料的座標。

  ⑤擬合曲線

  擬合曲線是用圖形表示實驗結果的主要目的,也是培養學生作圖方法和技巧的關鍵一環,擬合曲線時應注意以下幾點:

  a.轉折點儘量要少,更不能出現人為折曲。

  b.曲線走向應儘量靠近各座標點,而不是透過所有點。

  c.除曲線透過的點以外,處於曲線兩側的點數應當相近。

  ⑥註解說明

  規範的作圖法表示實驗結果要對得到的圖形作必要的說明,其內容包括圖形所代表的物理定義、查閱和使用圖形的方法,製圖時間、地點、條件,製圖資料的來源等。

  (2)實驗結果的方程表示法。

  方程式是中學生應用較多的一種數學形式,利用方程式表示實驗結果。不僅在形式上緊湊,並且也便於作數學上的進一步處理。實驗結果的方程表示法一般可分以下四步進行。

  ①確立數學模型

  對於只研究兩個變數相互關係的實驗,其數學模型可藉助於圖解法來確定,首先根據實驗資料在直角座標系中作出相應圖線,看其圖線是否是直線,反比關係曲線,冪函式曲線,指數曲線等,就可確定出經驗方程的數學模型分別為:

  Y=a+bx,Y=a+b/x,Y=a,Y=aexp(bx)

  ②改直

  為方便的求出曲線關係方程的未定係數,在精度要求不太高的情況下,在確定的數學模型的基礎上,透過對數學模型求對數方法,變換成為直線方程,並根據實驗資料用單對數(或雙對數)座標系作出對應的直線圖形。

  ③求出直線方程未定係數

  根據改直後直線圖形,透過學生已經掌握的解析幾何的原理,就可根據座標系內的直線找出其斜率和截距,確定出直線方程的兩個未定係數。

  ④求出經驗方程

  將確定的兩個未定係數代入數學模型,即得到中學生比較習慣的直角座標系的經驗方程。

  中學物理實驗有它一套實驗知識、方法、習慣和技能,要學好這套系統的實驗知識、方法、習慣和技能,需要教師在教學過程中作科學的安排,由淺入深,由簡到繁加以培養和鍛鍊。逐步掌握探索未知物理規律的基本方法。

  7.分組實驗問題

  對學生分組實驗,目前存在的主要問題是:

  ①有的學生不講求實驗目的是否達到,不按實驗規則和實驗步驟進行實驗,只是在實驗室裡把儀器當作玩具胡亂地擺弄幾下就了事;

  ②有的學生不遵守實驗室的紀律,在實驗室內串來串去,大聲講話,干擾別人的實驗操作;

  ③在分組實驗中的操作往往由一人包辦到底,其餘同學只是陪坐,不能參與實驗活動;

  ④有的同學不重視實驗的科學性,不重視實驗現象和實驗資料的真實性,而是湊湊實驗資料了事,將實驗課變成了湊資料、拼結論的課。

  針對上述情況,在組織分組實驗,特別是進實驗室做第一個實驗時,實驗前的教育,從開始就著手培養良好的實驗習慣。如愛護儀器,遵守實驗室的各種紀律,實驗前弄清實驗目的,實驗原理,實驗步驟,瞭解實驗時的注意事項以及實驗儀器的操作和放置。如實驗儀器的放置應方便操作和易於觀察,需要觀察和讀數的儀器、儀表應放在中間靠近操作者,需要調節的儀器、儀表應放在面前稍偏右,其它器件以不影響操作,不防礙觀察做有序的放置。應要求學生人人參加實驗活動,認真觀察實驗現象和記錄真實的實驗資料。實驗結束後,將實驗儀器清理歸還原處。認真處理實驗所測出的資料,分析歸納實驗中觀察的現象,從而得出實驗結論,分析實驗誤差,並寫出簡單的實驗報告。

物理實驗報告8

  拉伸實驗是測定材料在常溫靜載下機械效能的最基本和重要的實驗之一。這不僅因為拉伸實驗簡便易行,便於分析,且測試技術較為成熟。更重要的是,工程設計中所選用的材料的強度、塑形和彈性模量等機械指標,大多數是以拉伸實驗為主要依據。

  實驗目的(二級標題左起空兩格,四號黑體,題後為句號)

  1、驗證胡可定律,測定低碳鋼的E。

  2、測定低碳鋼拉伸時的強度效能指標:屈服應力Rel和抗拉強度Rm。

  3、測定低碳鋼拉伸時的塑性效能指標:伸長率A和斷面收縮率Z

  4、測定灰鑄鐵拉伸時的強度效能指標:抗拉強度Rm

  5、繪製低碳鋼和灰鑄鐵拉伸圖,比較低碳鋼與灰鑄鐵在拉伸樹的力學效能和破壞形式。

  實驗裝置和儀器

  萬能試驗機、遊標卡尺,引伸儀

  實驗試樣

  實驗原理

  按我國目前執行的國家GB/T 228—20xx標準——《金屬材料室溫拉伸試驗方法》的規定,在室溫10℃~35℃的範圍內進行試驗。

  將試樣安裝在試驗機的夾頭中,固定引伸儀,然後開動試驗機,使試樣受到緩慢增加的拉力(應根據材料效能和試驗目的確定拉伸速度),直到拉斷為止,並利用試驗機的自動繪圖裝置繪出材料的拉伸圖(圖2-2所示)。

  應當指出,試驗機自動繪圖裝置繪出的拉伸變形ΔL主要是整個試樣(不只是標距部分)的伸長,還包括機器的彈性變形和試樣在夾頭中的滑動等因素。由於試樣開始受力時,頭部在夾頭內的滑動較大,故繪出的拉伸圖最初一段是曲線。

  1.低碳鋼(典型的塑性材料)

  當拉力較小時,試樣伸長量與力成正比增加,保持直線關係,拉力超過FP

  後拉伸曲線將由直變曲。保持直線關係的最大拉力就是材料比例極限的力值FP。

  在FP的上方附近有一點是Fc,若拉力小於Fc而解除安裝時,解除安裝後試樣立刻恢復原狀,若拉力大於Fc後再解除安裝,則試件只能部分恢復,保留的殘餘變形即為塑性變形,因而Fc是代表材料彈性極限的力值。

  當拉力增加到一定程度時,試驗機的示力指標(主動針)開始擺動或停止不動,拉伸圖上出現鋸齒狀或平臺,這說明此時試樣所受的拉力幾乎不變但變形卻在繼續,這種現象稱為材料的屈服。低碳鋼的屈服階段常呈鋸齒狀,其上屈服點B′受變形速度及試樣形式等因素的影響較大,而下屈服點B則比較穩定(因此工程上常以其下屈服點B所對應的力值FeL作為材料屈服時的力值)。確定屈服力值時,必須注意觀察讀數錶盤上測力指標的轉動情況,讀取測力度盤指標首次迴轉前指示的最大力FeH(上屈服荷載)和不計初瞬時效應時屈服階段中的最小力FeL(下屈服荷載)或首次停止轉動指示的恆定力FeL(下屈服荷載),將其分別除以試樣的原始橫截面積(S0)便可得到上屈服強度ReH和下屈服強度ReL。

  即ReH=FeH/S0 ReL=FeL/S0屈服階段過後,雖然變形仍繼續增大,但力值也隨之增加,拉伸曲線又繼續上升,這說明材料又恢復了抵抗變形的能力,這種現象稱為材料的強化。在強化階段內,試樣的變形主要是塑性變形,比彈性階段內試樣的變形大得多,在達到最大力Fm之前,試樣標距範圍內的變形是均勻的,拉伸曲線是一段平緩上升的曲線,這時可明顯地看到整個試樣的橫向尺寸在縮小。此最大力Fm為材料的抗拉強度力值,由公式Rm=Fm/S0即可得到材料的抗拉強度Rm。

  如果在材料的強化階段內解除安裝後再載入,直到試樣拉斷,則所得到的曲線如圖2-3所示。解除安裝時曲線並不沿原拉伸曲線卸回,而是沿近乎平行於彈性階段的直線卸回,這說明解除安裝前試樣中除了有塑性變形外,還有一部分彈性變形;解除安裝後再繼續載入,曲線幾乎沿解除安裝路徑變化,然後繼續強化變形,就像沒有解除安裝一樣,這種現象稱為材料的冷作硬化。顯然,冷作硬化提高了材料的比例極限和屈服極限,但材料的塑性卻相應降低。

  當荷載達到最大力Fm後,示力指標由最大力Fm緩慢迴轉時,試樣上某一部位開始產生區域性伸長和頸縮,在頸縮發生部位,橫截面面積急劇縮小,繼續拉伸所需的力也迅速減小,拉伸曲線開始下降,直至試樣斷裂。此時透過測量試樣斷裂後的標距長度Lu和斷口處最小直徑du,計算斷後最小截面積(Su),由計算公式ALuL0SSu100%Z0100%L0S0、即可得到試樣的斷後伸長率A和斷面收縮率Z。

  2 鑄鐵(典型的脆性材料)

  脆性材料是指斷後伸長率A<5%的材料,其從開始承受拉力直至試樣被拉斷,變形都很小。而且,大多數脆性材料在拉伸時的應力-應變曲線上都沒有明顯的直線段,幾乎沒有塑性變形,也不會出現屈服和頸縮等現象(如圖2-2b所示),只有斷裂時的應力值——強度極限。

  鑄鐵試樣在承受拉力、變形極小時,就達到最大力Fm而突然發生斷裂,其抗拉強度也遠小於低碳鋼的抗拉強度。同樣,由公式Rm=Fm/S0即可得到其抗拉強度Rm,而由公式ALuL0 L0100%則可求得其斷後伸長率A。

  實驗結果與截圖

物理實驗報告9

  時間過得真快啊!我以為自己還有很多時間,只是當一個睜眼閉眼的瞬間,一個學期都快結束了,現在我們為一學期的大學物理實驗就要畫上一個圓滿的句號了,本學期從第二週開設了近代物理實驗課程,在三個多月的實驗中我明白了近代物理實驗是一門綜合性和技術性很強的課程,回顧這一學期的學習,感覺十分的充實,透過親自動手,使我進一步瞭解了物理實驗的基本過程和基本方法,為我今後的學習和工作奠定了良好的實驗基礎。我們所做的實驗基本上都是在物理學發展過程中起到決定性作用的著名實驗,以及體現科學實驗中不可缺少的現代實驗技術的實驗。它們是我受到了著名物理學家的物理思想和探索精神的薰陶,激發了我的探索和創新精神。同時近代物理實驗也是一門包括物理、應用物理、材料科學、光電子科學與技術等系的重要專業技術基礎物理實驗課程也是我們物理系的專業必修課程。

  我們本來每個人要做共八個實驗,後來由於時間關係做了七個實驗,我做的七個實驗分別是:光纖通訊,光學多道與氫氘,法拉第效應,液晶物性,非線性電路與混沌,高溫超導,塞滿效應,下面我對每個實驗及心得體會做些簡單介紹:

  一、光纖通訊:

  本實驗主要是透過對光纖的一些特性的探究(包括對光纖耦合效率的測量,光纖數值孔徑的測量以及對塑膠光纖光纖損耗的測量與計算),瞭解光纖光學的基礎知識。探究相位調製型溫度感測器的干涉條紋隨溫度的變化的移動情況,模擬語電話光通訊,

  瞭解光纖語音通訊的基本原理和系統構成。老師講的也很清楚,本試驗在操作上並不是很困難,很易於實現,易於成功。

  二、光學多道與氫氘:

  本實驗利用光學多道分析儀,從巴爾末公式出發研究氫氘光譜,瞭解其譜線特點, 並學習光學多道儀的使用方法及基本的光譜學技術透過此次實驗得出了氫原子和氘原子在巴爾末系下的光譜波長,並利用測得的波長值計算出了氫氘的裡德伯常量,得到了氫氘光譜的各光譜項及巴耳末系躍遷能級圖,計算得出了質子和電子的質量之比。個人覺得這個實驗有點太智慧化,建議鍛鍊操作的部分能有所加強。對於一些儀器的原理在實驗中沒有體現。如果有所體現會比較容易使學生深入理解。資料處理有些麻煩。不過這也正是好好提高自己的分析資料、處理資料能力的好時候、更是理論聯絡實際的橋樑。

  三、法拉第效應:

  本實驗中,我們首先對磁場進行了均勻性測定,進一步測量了磁場和勵磁電流之間的關係,利用磁場和勵磁電流之間的線性關係,用電流表徵磁場的大小;再利用磁光調製器和示波器,採用倍頻法找出ZF6、MR3-2樣品在不同強度的旋光角θ和磁場強度B的關係,並計算費爾德常數;最後利用MR3樣品和石英晶體區分自然旋光和磁致旋光,驗證磁致旋光的非互易性。

  四﹑液晶物性:

  本實驗主要是透過對液晶盒的扭曲角,電光響應曲線和響應時間的測量,以及對液晶光柵的觀察分析,瞭解液晶在外電場的作用下的變化,以及引起的液晶盒光學性質的變化,並掌握對液晶電光效應測量的方法。本實驗中我們研究了液晶的基本物理性質和電光效應等。發現液晶的雙折射現象會對旋光角的大小產生的影響,在實驗中透過測量液晶盒兩面錨泊方向的差值,得到液晶盒扭曲角的大小為125度;測量了液晶的響應時間。觀察液晶光柵的衍射現象,在“常黑模式”和“常白模式”下分別測量了液晶升壓和降壓過程的電光響應曲線,求得了閾值電壓、飽和電壓和閾值銳度。並且比較了升壓降壓過程中閾值銳度的差別。我們一開始做的很慢,不過老師講得很清楚,後來我們很快就做出來了,

  五、非線性電路與混沌:

  本實驗透過測量非線性電阻的I-U特性曲線,瞭解非線性電阻特性,從而搭建出典型的非線性電路—蔡氏振盪電路,透過改變其狀態引數,觀察到混沌的產生,週期運動,倍週期與分岔,點吸引子,雙吸引子,環吸引子,週期視窗的物理影象,並研究其費根鮑姆常數。最後,實驗將兩個蔡氏電路透過一個單相耦合系統連線並最終研究其混東同步現象。實驗過程還可以,資料處理有點難,後來慢慢思考,最終還是處理好了,

  六、高溫超導:

  本實驗利用液氮創造低溫環境,測量了高溫超導材料樣品的超導轉變臨界溫度為90.。88K,並在實驗同時對溫差電偶溫度計以及矽半導體溫度計進行了溫度定標,測得在實驗的溫度範圍內,在磁懸浮實驗上,我們分別測量了無磁場條件下相變(零場冷)的高溫超導體樣品的以及有磁場條件下相變(場冷)的高溫超導體樣品的磁懸浮力與距離的關係,認為此超導體在強磁場下進入了混合態,而在場冷條件下的實驗證實了我們的假設。這次實驗我們所作實驗中最早結束的一個實驗,不過在示波器中調波形時花了點時間,最終還是很快就做完了。

  七、塞滿效應:

  這個實驗是我最後一次做的實驗,也是最晚結束的一個實驗,因為我們去做實驗的時候實驗室沒電了,於是我們等把電路修好後開始做實驗了,於是做到晚上11點才結束了,本實驗運用光柵攝譜儀和阿貝比長儀,採用攝譜法觀測Hg譜線的分裂情況,並以此對外加磁感應強度進行估測。本次實驗運用光柵攝譜法觀察到了在外磁場下Hg譜線的分裂情況,直接驗證了塞曼效應;還以Fe譜線作為標準譜,用內插法測得了各譜線的波長,並以此故測了外加磁感應強度B,基本實現了定量驗證和分析,本實驗資料處理比較容易,老師講得也很清楚。

  我們大家都知道實踐是檢驗真理的唯一標準,近代物理實驗屬於學科基礎課程,透過這次近代物理實驗課程的學習,使我們認識到了一整套科學縝密的實驗方法,對於我開發我們的智力,培養我們分析解決實際問題的能力,有著十分重要的意義,對於我們科學的邏輯思維的形成有著積極的現實意義,除此之外,使我從思想上牢記做任何事之前就像做實驗一樣只有好好預習才能做好實驗;實驗中如果出現問題應該耐心、細緻的進行分析,並且要考慮實驗儀器本身的因素,有時也應該諮詢老師;實驗透過做實驗的艱辛和處理資料的繁瑣讓我體會到前輩們是怎麼一步一艱辛的在科學之路上進行探索,他們的嚴謹、求實之精神必然激勵著我們在今後的人生之路上向他們那樣,孜孜不倦、勇於進取。

  最後感謝每位實驗老師,您們辛苦啦!每次都跟我們一起在實驗室裡待到很晚,謝謝您們!

物理實驗報告10

  探究平面鏡成像時像與物的關係

  實驗目的:

  觀察平面鏡成像的情況,找出成像的特點。

  實驗原理:

  遵循光的反射定律:三線共面、法線居中、兩角相等。

  實驗器材:

  同樣大小的蠟燭一對、平板玻璃一塊、白紙一張、刻度尺一把

  實驗步驟:

  1、在桌面上鋪一張大紙,紙上豎立一塊玻璃板作為平面鏡,沿著玻璃板在紙上畫一條直線,代表平面鏡的位置;

  2、把一支點燃的蠟燭放在玻璃板的前面,可以看到它在玻璃板後面的像;

  3、再拿一支外形相同但不點燃的蠟燭,豎立著在玻璃板後面移動,直到看上去它跟前面那支蠟燭的像完全重合,這個位置就是前面那支蠟燭像的位置,在紙上記下這兩個位置;

  4、移動點燃的蠟燭,重做實驗;

  5、用直線把每次實驗中蠟燭和它的像在紙上的位置連起來,並用刻度尺分別測量它們到玻璃板的距離,將資料記錄在下表中。

物理實驗報告11

  (一)實驗目的

  1.學會用打上點的紙帶研究物體的運動。

  2.掌握判斷物體是否做勻變速運動的方法。

  3.會利用紙帶測定勻變速直線運動的加速度。

  4.練習使用打點計時器

  (二)實驗原理

  1.勻變速直線運動的特點

  (1)物體做勻變速直線運動時,若加速度為a,在各個連續相等的時間T內發生的位移依次為x1、x2、x3、?、xn,則有:x2-x1=x3-x2=?=xn-xn-1=aT2,即任意兩個連續相等的時間內的位移差相等。可以依據這個特點,判斷一個物體是否做勻變速直線運動。

  (2)做勻變速直線運動的物體在某段時間內的平均速度等於該段時間內中間時刻的瞬時速度。

  2.由紙帶求物體加速度的方法 (1)逐差法

  設相鄰相同時間T內的位移分別為x1、x2、?、x6,則 x2-x1=x3-x2=x4-x3=?=x6-x5=aT2 x4-x1=3a1T2 x5-x2=3a2T2 x6-x3=3a3T2

  得加速度a=(a1+a2+a3)/3

  = (2)圖象法(421?522?623)???x4?x5?x6???x1?x2?x3??2?

  33T3T3T9T

  以打某計數點時為計時起點,然後利用vn=(xn+xn+1)/2T測出打各點時的速 度,描點得v-t圖象,v-t圖象的斜率即為加速度,如圖所示。

  (3)由紙帶求物體速度的方法 “平均速度法”求速度,即vn=(xn+xn+1)/2T, 如圖所示。

  (三)實驗器材

  電火花計時器或電磁打點計時器,一端附有滑輪的長木板、小車、紙帶、細繩、鉤碼、刻度尺、導線、電源、複寫紙片。

  (四)實驗步驟

  1.把附有滑輪的長木板放在實驗桌上,並使滑輪伸 出桌面;把打點計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端; 連線好電路,再把一條細繩拴在小車上,細繩跨過滑輪, 下邊掛上合適的鉤碼;將紙帶穿過打點計時器,並把它 的一端固定在小車的後面。

  2.把小車停在靠近打點計時器處,接通電源後,放開小車,讓小車拖著紙帶運動,打點計時器就在紙帶上打下一系列的點。換上新紙帶,重複三次。

  3.從三條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶,舍掉開頭比較密集的點,在後邊便於測量的地方找一個開始點,在選好的開始點下面記作0,0後面

  動的加速度。

  同學們還可先畫出v-t圖象,再求小車做勻變速運動的加速度。

  (五)注意事項

  1.要在鉤碼落地處放上軟墊或砂箱,防止撞壞鉤碼。

  2.要在小車到達滑輪前用手按住它或放置泡沫塑膠擋板,防止撞壞小車。

  3.小車的加速度宜適當大些,可以減小長度的測量誤差,加速度大小以能在約50 cm的紙帶上清楚地取出7~8個計數點為宜。

  4.紙帶運動時儘量不要讓紙帶與打點計時器的限位孔摩擦。

  5.要先接通電源,待打點計時器工作穩定後,再放開小車;放開小車時,小車要靠近打點計時器,以充分利用紙帶的長度。

  6.不要分段測量各段位移,應儘可能地一次測量完畢(可先統一量出各計數點到計數起點0之間的距離),讀數時應估讀到毫米的下一位。

  (六)誤差分析

  本實驗參與計算的量有x和T,因此誤差來源於x和T。

  1.由於相鄰兩計數點之間的距離x測量不夠精確而使a的測量結果產生誤差。

  2.市電的頻率不穩定使T不穩定而產生誤差。

物理實驗報告12

  探究課題;探究平面鏡成像的特點。

  1、提出問題;平面鏡成的是實像還是虛像?是放大的還是縮小的像?所成的像的位置是在什麼地方?

  2、猜想與假設;平面鏡成的是虛像,像的大小與物的大小相等,像與物分別是在平面鏡的兩側。

  3、制定計劃與設計方案;實驗原理是光的反射規律。

  所需器材;蠟燭(兩隻),平面鏡(能透光的),刻度尺,白紙,火柴,

  實驗步驟:

  一、在桌面上平鋪一張16開的白紙,在白紙的中線上用鉛筆畫上一條直線,把平面鏡垂直立在這條直線上。

  二、在平面鏡的一側點燃蠟燭,從這一側可以看到平面鏡中所成的點燃蠟燭的像,用不透光的紙遮擋平面鏡的背面,發現像仍然存在,說明光線並沒有透過平面鏡,因而證明平面鏡背後所成的像並不是實際光線的會聚,是虛像。

  三、拿下遮光紙,在平面鏡的背後放上一隻未點燃的蠟燭,當所放蠟燭大小高度與點燃蠟燭的高度相等時,可以看到背後未點燃蠟燭也好像被點燃了,說明背後所成像的大小與物體的大小相等。

  四、用鉛筆分別記下點燃蠟燭與未點燃蠟燭的位置,移開平面鏡和蠟燭,用刻度尺分別量出白紙上所作的記號,量出點燃蠟燭到平面鏡的距離和未點燃蠟燭(即像)到平面鏡的距離,比較兩個距離的大小,發現是相等的。

  五、自我評估,該實驗過程是合理的,所得結論也是正確無誤,做該實驗時最好是在暗室進行,現象更加明顯,誤差方面應該是沒有什麼誤差,關鍵在於實驗者要認真仔細的操作,使用刻度尺時要認真測量。

  六、交流與應用,透過該實驗我們已經得到的結論是,物體在平面鏡中所成的像是虛像,像的大小與物體的大小相等,像到平面鏡的距離與物體到平面鏡的距離相等,像與物體的連線被平面鏡垂直且平分。例如,我們站在穿衣鏡前時,我們看穿衣鏡中自己的像是虛像,像到鏡面的距離與人到鏡面的距離是相等的,當我們人向平面鏡走近時,會看到鏡中的像也在向我們走近。我們還可以解釋為什麼看到水中的物像是倒影。平靜的水面其實也是平面鏡,等等。

物理實驗報告13

  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,具有許多獨特的優點和用途,在自動控制、無線電子技術、遙控技術及測溫技術等方面有著廣泛的應用。本實驗透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瞭解。關鍵詞: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關係而製成的一種器件,其電阻溫度係數一般為(-0.003~+0.6)℃-1。因此,熱敏電阻一般可以分為:Ⅰ、負電阻溫度係數(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)在一定的燒結條件下形成的半導體金屬氧化物作為基本材料製成的,近年還有單晶半導體等材料製成。國產的主要是指MF91~MF96型半導體熱敏電阻。由於組成這類熱敏電阻的上述過渡金屬氧化物在室溫範圍內基本已全部電離,即載流子濃度基本上與溫度無關,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係,隨著溫度的升高,遷移率增加,電阻率下降。大多應用於測溫控溫技術,還可以製成流量計、功率計等。Ⅱ、正電阻溫度係數(簡稱PTC)的熱敏電阻元件常用鈦酸鋇材料新增微量的鈦、鋇等或稀土元素採用陶瓷工藝,高溫燒製而成。這類熱敏電阻的電阻率隨溫度變化主要依賴於載流子濃度,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,電阻率越小。應用廣泛,除測溫、控溫,在電子線路中作溫度補償外,還製成各類加熱器,如電吹風等。

  2、實驗裝置及原理

  【實驗裝置】FQJ—Ⅱ型教學用非平衡直流電橋,FQJ非平衡電橋加熱實驗裝置(加熱爐內建MF51型半導體熱敏電阻(2.7kΩ)以及控溫用的溫度感測器),連線線若干。【實驗原理】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係為(1—1)式中a與b對於同一種半導體材料為常量,其數值與材料的物理性質有關。因而熱敏電阻的電阻值可以根據電阻定律寫為(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,用實驗方法可以測定。為了便於資料處理,將上式兩邊取對數,則有(1—3)上式表明與呈線性關係,在實驗中只要測得各個溫度以及對應的電阻的值,以為橫座標,為縱座標作圖,則得到的圖線應為直線,可用圖解法、計算法或最小二乘法求出引數a、b的值。熱敏電阻的電阻溫度係數下式給出(1—4)從上述方法求得的b值和室溫代入式(1—4),就可以算出室溫時的電阻溫度係數。熱敏電阻在不同溫度時的電阻值,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→,即電橋輸出處於開路狀態時,=0,僅有電壓輸出,用表示,當時,電橋輸出=0,即電橋處於平衡狀態。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。若R1、R2、R3固定,R4為待測電阻,R4=RX,則當R4→R4+△R時,因電橋不平衡而產生的電壓輸出為:(1—5)在測量MF51型熱敏電阻時,非平衡直流電橋所採用的是立式電橋,,且,則(1—6)式中R和均為預調平衡後的電阻值,測得電壓輸出後,透過式(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,並設計各臂電阻R和的值,以確保電壓輸出不會溢位(本實驗=1000.0Ω,=4323.0Ω)。根據橋式,預調平衡,將“功能轉換”開關旋至“電壓“位置,按下G、B開關,開啟實驗加熱裝置升溫,每隔2℃測1個值,並將測量資料列表(表二)。

  表一MF51型半導體熱敏電阻(2.7kΩ)之電阻~溫度特性溫度℃253035404550556065電阻Ω2700222518701573134111601000868748

  表二非平衡電橋電壓輸出形式(立式)測量MF51型熱敏電阻的資料i12345678910溫度t℃10.412.414.416.418.420.422.424.426.428.4熱力學TK283.4285.4287.4289.4291.4293.4295.4297.4299.4301.40.0-12.5-27.0-42.5-58.4-74.8-91.6-107.8-126.4-144.40.0-259.2-529.9-789-1027.2-124.8-1451.9-1630.1-1815.4-1977.94323.04063.83793.13534.03295.83074.92871.12692.92507.62345.1

  根據表二所得的資料作出~圖,如右圖所示。運用最小二乘法計算所得的線性方程為,即MF51型半導體熱敏電阻(2.7kΩ)的電阻~溫度特性的數學表示式為。

  4、實驗結果誤差

  透過實驗所得的MF51型半導體熱敏電阻的電阻—溫度特性的數學表示式為。根據所得表示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:表三實驗結果比較溫度℃253035404550556065參考值RTΩ2700222518701573134111601000868748測量值RTΩ2720223819001587140812321074939823相對誤差%0.740.581.600.894.996.207.408.1810.00

  從上述結果來看,基本在實驗誤差範圍之內。但我們可以清楚的發現,隨著溫度的升高,電阻值變小,但是相對誤差卻在變大,這主要是由內熱效應而引起的。

  5、內熱效應的影響

  在實驗過程中,由於利用非平衡電橋測量熱敏電阻時總有一定的工作電流透過,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生穩定的高於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,必須考慮內熱效應的影響。本實驗不作進一步的研究和探討。6、實驗小結

  透過實驗,我們很明顯的可以發現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,其電阻值呈指數關係下降。因而可以利用電阻—溫度特性製成各類感測器,可使微小的溫度變化轉變為電阻的變化形成大的訊號輸出,特別適於高精度測量。又由於元件的體積小,形狀和封裝材料選擇性廣,特別適於高溫、高溼、振動及熱衝擊等環境下作溫溼度感測器,可應用與各種生產作業,開發潛力非常大。

物理實驗報告14

  一、提出問題:平面鏡成的是實像還是虛像?是放大的還是縮小的像?所成的像的位置是在什麼地方?

  二、猜想與假設:平面鏡成的是虛像。像的大小與物的大小相等。像與物分別是在平面鏡的兩側。

  三、制定計劃與設計方案:實驗原理是光的反射規律。

  所需器材:蠟燭(兩隻),平面鏡(能透光的),刻度尺,白紙,火柴,

  實驗步驟:

  1.在桌面上平鋪一張16開的白紙,在白紙的中線上用鉛筆畫上一條直線,把平面鏡垂直立在這條直線上。

  2.在平面鏡的一側點燃蠟燭,從這一側可以看到平面鏡中所成的點燃蠟燭的像,用不透光的紙遮擋平面鏡的背面,發現像仍然存在,說明光線並沒有透過平面鏡,因而證明平面鏡背後所成的像並不是實際光線的會聚,是虛像。

  3.拿下遮光紙,在平面鏡的背後放上一隻未點燃的蠟燭,當所放蠟燭大小高度與點燃蠟燭的高度相等時,可以看到背後未點燃蠟燭也好像被點燃了。說明背後所成像的大小與物體的大小相等。

  4.用鉛筆分別記下點燃蠟燭與未點燃蠟燭的位置,移開平面鏡和蠟燭,用刻度尺分別量出白紙上所作的記號,量出點燃蠟燭到平面鏡的距離和未點燃蠟燭(即像)到平面鏡的距離。比較兩個距離的大小。發現是相等的。

  四、自我評估:該實驗過程是合理的,所得結論也是正確無誤。做該實驗時最好是在暗室進行,現象更加明顯。誤差方面應該是沒有什麼誤差,關鍵在於實驗者要認真仔細的操作,使用刻度尺時要認真測量。

  五、交流與應用:透過該實驗我們已經得到的結論是,物體在平面鏡中所成的像是虛像,像的大小與物體的大小相等,像到平面鏡的距離與物體到平面鏡的距離相等。像與物體的連線被平面鏡垂直且平分。例如,我們站在穿衣鏡前時,我們看穿衣鏡中自己的像是虛像,像到鏡面的距離與人到鏡面的距離是相等的,當我們人向平面鏡走近時,會看到鏡中的像也在向我們走近。我們還可以解釋為什麼看到水中的物像是倒影。平靜的水面其實也是平面鏡,等等。

  >初中物理實驗報告3

  光學中研究光的本性以及光在媒質中傳播時各種性質的學科。物理光學過去也稱“波動光學”,從光是一種波動出發,能說明光的干涉、衍射和偏振等現象。而在赫茲用實驗證實了麥克斯韋關於光是電磁波的假說以後,物理光學也能在這個基礎上解釋光在傳播過程中與物質發生相互作用時的部分現象,如吸收,散射和色散等,而且獲得一定成功。但光的電磁理論不能解釋光和物質相互作用的另一些現象,如光電效應、康普頓效應及各種原子和分子發射的特徵光譜的規律等;在這些現象中,光表現出它的粒子性。本世紀以來,這方面的研究形成了物理光學的另一部門“量子光學”。

  【楊氏干涉實驗】楊格於1801年設法穩定兩光源之相位差,首次做出可見光之干涉實驗,並由此求出可見光波之波長。其方法是,使太陽光透過一擋板上之小孔使成單一光源,再使此單一光源射到另一擋板上,此板上有兩相隔很近的小孔,且各與單光源等距離,則此兩同相位之兩光源在螢幕上形成干涉條紋。因為透過第二擋板上兩小孔之光因來自同一光源,故其波長相等,並且維持一定的相位關係(一般均維持同相),因而能在螢幕上形成固定不變的干涉條紋。若X為螢幕上某一明(或暗)條紋與中心點O的距離,D為雙孔所在面與螢幕之間的距離,2a為兩針孔S1,S2間之距離(通常小於1毫米),λ為S光源及副光源S1、S2所發出的光之波長。

  兩光源發出的兩列光源必然在空間相迭加,在傳播中兩波各有各的波峰和波谷。當兩列波的波峰和波峰或波谷和波谷相重疊之點必為亮點。這些亮點至S1與S2的光程差必為波長λ的整數倍。在兩列波的波峰與波谷相重疊之點必為暗點,這些暗點至S1與S2的光程差必為波長λ/2的整數倍。實驗結果的干涉條紋,它是以P0點為對稱點而明暗相間的條紋。P0點處的中央條紋是明條紋。當用不同的單色光源作實驗時,各明暗條紋的間距並不相同。波長較短的單色光如紫光,條紋較密;波長較長的單色光如紅光,條紋較稀。另外,如果用白光作實驗,在螢幕上只有中央條紋是白色的。在中央白色條紋的兩側,由於各單色光的明暗條紋的位置不同,形成由紫而紅的彩色條紋。

物理實驗報告15

  【製作方法】

  1.電磁鐵:用兩個木線軸作繞線架,在一個木線軸上以直徑0.35毫米的漆包線順次繞三層,再在另一個木線軸上同樣繞三層。取一根鐵棒彎成“U”形,插入兩個木線軸的圓孔內作為電磁鐵(如圖19.11-l(a)所示)。在電磁鐵上壓一塊長方形小木板,用木螺絲穿過木板插入兩軸之間,固定在18×10×0.8釐米3的底板上,如圖19.11-2所示。

  2.銜鐵:剪一塊寬1釐米,長10釐米的鐵片作為銜鐵。一端焊一根直徑1.5毫米的鐵絲,鐵絲的頂端彎一個小圓圈作鈴槌,另外剪一塊5釐米長的鐵片與銜鐵等寬,彎成弧形把它焊在銜鐵上,如圖19.11-1(b)、(c)所示。彎一個3釐米高的直角形支架把銜鐵鉚在支架上,再用木螺絲把支架固定在底板上,使銜鐵正對電磁鐵的兩極,但不能接觸。

  3.觸點:靠近弧形鐵片處固定一個直角形鐵片,在鐵片的上端對準弧形鐵片鑽一個孔、擰一個小螺絲釘,使釘尖正觸及弧形鐵片,小螺絲可以調節接觸弧形鐵片的鬆緊度。在鐵絲鈴錘的旁邊固定一個鈴蓋。安裝方法如圖19.11-2所示。

  【使用方法】

  用手按開關使電路接通,電磁鐵應吸引銜鐵,鐵絲錘打鈴,當銜鐵被吸之後,弧形鐵片便與接觸的小螺絲釘分開,於是電流中斷,電磁鐵失去磁性、銜鐵又回覆原位,此時弧形鐵片又與螺絲釘接觸,電流又接通,鈴聲又響。這樣反覆不已,鈴聲就繼續不斷。

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