大学物理仿真实验报告

大学物理仿真实验报告单摆测量重力加速度一、实验目的本实验的目的是学习进行简单设计性实验的基本方法，根据已知条件和测量精度的要求，学会应用误差均分原则选用适当的仪器和测量方法，学习累积放大法的原理和应用，分析基本误差的来源及进行修正的方法。

二、实验原理单摆的结构如实验仪器中所示，其一级近似周期公式为：由此公式可知，测量周期与摆长就可以计算得到重力加速度g三、实验内容一用误差均分原理设计一单摆装置,测量重力加速度g.设计要求:(1) 根据误差均分原理,自行设计试验方案,合理选择测量仪器和方法.(2) 写出详细的推导过程,试验步骤.(3) 用自制的单摆装置测量重力加速度g,测量精度要求△g/g < 1%.可提供的器材及参数:游标卡尺、米尺、千分尺、电子秒表、支架、细线(尼龙线)、钢球、摆幅测量标尺(提供硬白纸板自制)、天平(公用).假设摆长l≈70.00cm;摆球直径D≈2.00cm;摆动周期T≈1.700s; 米尺精度△米≈0.05cm;卡尺精度△卡≈0.002cm;千分尺精度△千≈0.001cm;秒表精度△秒≈0.01s;根据统计分析,实验人员开或停秒表反应时间为0.1s左右,所以实验人员开,停秒表总的反应时间近似为△人≈0.2s.二. 对重力加速度g的测量结果进行误差分析和数据处理,检验实验结果是否达到设计要求.三. 自拟实验步骤研究单摆周期与摆长,摆角,悬线的质量和弹性系数,空气阻力等因素的关系,试分析各项误差的大小. 四. 自拟试验步骤用单摆实验验证机械能守恒定律.四、实验仪器实验仪器单摆仪，摆幅测量标尺，钢球，游标卡尺五、实验操作1. 用米尺测量摆线长度；测量摆线长度；测量摆线长度；2. 用游标卡尺测量小球直径；用游标卡尺测量小球直径；用游标卡尺测量小球直径；用游标卡尺测量小球直径；用游标卡尺测量小球直径；3. 把摆线偏移中心不超过把摆线偏移中心不超过把摆线偏移中心不超过5度，释放单摆开始计时过度，释放单摆开始计时过度，释放单摆开始计时过度，释放单摆开始计时过度，释放单摆开始计时过度，释放单摆开始计时过50 个周期后停止计时，个周期后停止计时，个周期后停止计时，记录所用时间；记录所用时间；六、实验结果七、数据处理D(平均)=（1.722+1.702+1.732+1.662+1.682+1.692）/6=1.698cm摆线长度+摆球直径=92.00cm摆长L=(摆线长度+摆球直径)-摆球半径=92.00-D/2=91.15cm=0.9115mT1=57.55/30=1.918sT2=76.77/40=1.919sT3=96.00/50=1.920sT=(T1+T2+T3)/3=1.919s由得：g=(4**)*L/(T*T)=9.77m/s*s=9.80-9.77=0.03m/s*sE=/g*100%=0.31%<1% 满足实验要求八、误差分析、心得体会及实验建议误差分析：1、周期的测量存在较大误差，摆线来回摆，刚开始计时以及最后一次摆结束的时刻，由于人眼的反应速度会造成或大或小的偏差；2、摆长的测量存在误差，由于不是亲手拿测量仪器测量，故而有些读数不准确，由此引起一部分误差。

实验名称：光电效应实验实验日期：2023年4月10日学号：2120302003实验人员：张三、李四一、实验目的1. 通过仿真实验，理解光电效应的基本原理。

2. 掌握光电效应方程的推导过程。

3. 分析入射光频率与光电子最大初动能之间的关系。

4. 熟悉光电效应在光电探测技术中的应用。

二、实验原理光电效应是指当光照射到金属表面时，金属表面会发射出电子的现象。

根据爱因斯坦的光电效应方程，光电子的最大初动能 \(E_k\) 与入射光的频率 \(v\) 和金属的逸出功 \(W_0\) 之间存在以下关系：\[E_k = hv - W_0\]其中，\(h\) 为普朗克常数。

三、实验步骤1. 打开仿真软件，设置入射光的频率和强度。

2. 调整金属表面的逸出功，观察光电子的发射情况。

3. 记录不同频率入射光下的光电子最大初动能。

4. 分析入射光频率与光电子最大初动能之间的关系。

四、实验结果与分析1. 当入射光的频率较低时，光电子的发射率较低，且光电子的最大初动能较小。

2. 随着入射光频率的增加，光电子的发射率逐渐增加，光电子的最大初动能也随之增加。

3. 当入射光的频率达到一定值时，光电子的发射率达到最大，此时光电子的最大初动能也达到最大值。

4. 当入射光的频率继续增加时，光电子的发射率逐渐降低，光电子的最大初动能也逐渐降低。

根据实验结果，可以得出以下结论：1. 光电效应方程 \(E_k = hv - W_0\) 是正确的。

2. 入射光的频率与光电子的最大初动能之间存在正相关关系。

3. 光电效应在光电探测技术中具有广泛的应用。

五、实验总结本次实验通过仿真实验，使我们深入理解了光电效应的基本原理，掌握了光电效应方程的推导过程，并分析了入射光频率与光电子最大初动能之间的关系。

通过实验，我们认识到光电效应在光电探测技术中的重要性，为今后的学习和研究打下了坚实的基础。

六、实验拓展1. 研究不同金属的逸出功对光电效应的影响。

2. 探究光强度对光电效应的影响。

仿真实验报告（推荐5篇）第一篇：仿真实验报告大学物理仿真实验报告——塞曼效应一、实验简介塞曼效应就是物理学史上一个著名得实验。

荷兰物理学家塞曼(Ｚeemaｎ)在1896 年发现把产生光谱得光源置于足够强得磁场中,磁场作用于发光体，使光谱发生变化,一条谱线即会分裂成几条偏振化得谱线,这种现象称为塞曼效应。

塞曼效应就是法拉第磁致旋光效应之后发现得又一个磁光效应。

这个现象得发现就是对光得电磁理论得有力支持，证实了原子具有磁矩与空间取向量子化，使人们对物质光谱、原子、分子有更多了解.塞曼效应另一引人注目得发现就是由谱线得变化来确定离子得荷质比得大小、符号。

根据洛仑兹（Ｈ、Ａ、Lｏrｅntｚ)得电子论,测得光谱得波长，谱线得增宽及外加磁场强度，即可称得离子得荷质比．由塞曼效应与洛仑兹得电子论计算得到得这个结果极为重要，因为它发表在Ｊ、J 汤姆逊(J、J Thomｓｏn）宣布电子发现之前几个月，Ｊ、J 汤姆逊正就是借助于塞曼效应由洛仑兹得理论算得得荷质比，与她自己所测得得阴极射线得荷质比进行比较具有相同得数量级,从而得到确实得证据,证明电子得存在。

塞曼效应被誉为继 X 射线之后物理学最重要得发现之一。

1902 年,塞曼与洛仑兹因这一发现共同获得了诺贝尔物理学奖(以表彰她们研究磁场对光得效应所作得特殊贡献）.至今,塞曼效应依然就是研究原子内部能级结构得重要方法。

本实验通过观察并拍摄Ｈg(5４6、1nm)谱线在磁场中得分裂情况,研究塞曼分裂谱得特征，学习应用塞曼效应测量电子得荷质比与研究原子能级结构得方法。

二、实验目得1、学习观察塞曼效应得方法观察汞灯发出谱线得塞曼分裂； 2、观察分裂谱线得偏振情况以及裂距与磁场强度得关系;3、利用塞曼分裂得裂距，计算电子得荷质比数值。

三、实验原理1、谱线在磁场中得能级分裂设原子在无外磁场时得某个能级得能量为,相应得总角动量量子数、轨道量子数、自旋量子数分别为。

当原子处于磁感应强度为得外磁场中时,这一原子能级将分裂为层。

大学物理仿真实验报告目录1. 实验目的和意义1.1 实验目的1.2 实验意义2. 理论背景介绍2.1 牛顿力学2.2 动量守恒定律2.3 能量守恒定律3. 实验器材和原理3.1 实验器材3.2 实验原理4. 实验步骤4.1 实验准备4.2 实验具体步骤5. 实验数据记录及分析5.1 数据记录5.2 数据分析6. 实验结论与讨论6.1 实验结论6.2 结论讨论7. 实验中的问题及解决方法7.1 问题描述7.2 解决方法实验目的和意义实验目的本实验旨在通过物理仿真模拟，探究运动物体的力学规律，深入理解牛顿力学原理以及动量守恒和能量守恒定律。

实验意义通过本实验，可以加深对物理定律的理解，提高实验操作能力，培养科学思维和分析问题的能力。

理论背景介绍牛顿力学牛顿力学是经典物理力学的一个重要分支，主要描述了物体受力下的运动规律，包括牛顿三定律等内容。

动量守恒定律动量守恒定律表明，在一个封闭系统内，系统的总动量保持不变，即系统内所有物体的动量之和在任意时刻都是恒定的。

能量守恒定律能量守恒定律是物理学中的一个基本原理，即在一个封闭系统内，系统的总能量保持不变，能量可以转化形式但总量不变。

实验器材和原理实验器材本实验所需器材包括计算机、物理仿真软件等。

实验原理实验基于牛顿力学原理，通过模拟不同条件下物体的运动，验证动量守恒和能量守恒定律。

实验步骤实验准备1. 打开计算机，启动物理仿真软件。

2. 设置实验初始参数，包括物体质量、速度等。

实验具体步骤1. 进行单个物体的运动模拟，记录相关数据。

2. 进行碰撞实验，观察动量和能量的转移情况。

3. 分析实验结果，得出结论。

实验数据记录及分析数据记录在实验过程中记录了单个物体的运动轨迹、速度等数据，以及碰撞实验中的动量和能量转移情况。

数据分析通过对实验数据的分析，可以验证动量守恒和能量守恒定律是否得到满足，进一步探讨物体运动规律。

实验结论与讨论实验结论实验结果表明，在所设定条件下，动量守恒和能量守恒定律是成立的，验证了物理定律在模拟实验中的适用性。

固体线膨胀系数的测量一、实验目的测定金属棒的线胀系数，并学习一种测量微小长度的方法。

二、实验原理固体的线膨胀系数和体膨胀系数是固体热学特性的重要参数，通常体膨胀系数是线膨胀系数的3倍左右，本实验主要介绍固体线膨胀系数的测量方法。

线膨胀是指材料在受热膨胀时，在一维方向上的伸长。

在一定的温度范围内，固体受热后，其长度都会增加，设物体原长为L ，由初温t 1加热至末温t 2，物体伸长了△L ，则线膨胀系数满足：()12t t L L -=∆α 即 上式中△L 是个极小的量，我们采用光杠杆测量。

光杠杆法测量△L ：如下图（见教材杨氏模量原理）1.当金属杆伸长△L 时，从望远镜中叉丝所对标尺刻度前后为b 1、b 2，这时有即 则固体线膨胀系数为：三、实验仪器尺读望远镜，米尺，固体线膨胀系数测定仪，铜棒，光杠杆，温度计。

四、实验内容及步骤1、在实验界面单击右键选择“开始实验”l L D bb ∆=-212()Dlb b L 212-=∆()12t t L L-∆=α()()k DLl t t DL b b l 221212=--=α2、调节平面镜至竖直状态3、打开望远镜视野，并调节方位、聚焦、目镜使得标尺刻线清晰，且中央叉丝读数为0.0mm4、单击铜棒测量长度，单击温度计显示铜棒温度，打开电源加热，记录每升高10度时标尺读数直至温度升高到90度止5、单击卷尺，分别测量l、D6、以t 为横轴，b 为纵轴作b -t 关系曲线，求直线斜率k b-t关系曲线b = 0.3724t + 0.38615101520253035400102030405060708090100t(℃)b (m m )b-t关系曲线7、代入公式计算线膨胀系数值有图得K =0.3724=1.206x10-5 /C 五、实验数据记录与处理 温度（摄氏度） 1020 30 40 50 60 70 80 90 长度（mm ） 0 3.7 7.3 11.1 15.0 18.8 22.2 26.1 30.0()()k DLl t t DL b b l 221212=--=α六、思考题1．对于一种材料来说，线胀系数是否一定是一个常数？为什么？不是。

大学物理仿真实验报告姓名：学号：班级：实验-----利用单摆测量重力加速度实验目的利用单摆来测量重力加速度实验原理单摆的结构参考图1单摆仪,一级近似的周期公式为由此通过测量周期摆长求重力加速度实验仪器单摆仪、摆幅测量标尺、钢球、游标卡尺实验内容一.用误差均分原理设计一单摆装置,测量重力加速度g.设计要求:(1)根据误差均分原理,自行设计试验方案,合理选择测量仪器和方法.(2)写出详细的推导过程,试验步骤.(3)用自制的单摆装置测量重力加速度g,测量精度要求△g/g < 1%.可提供的器材及参数:游标卡尺、米尺、千分尺、电子秒表、支架、细线(尼龙线)、钢球、摆幅测量标尺(提供硬白纸板自制)、天平(公用).假设摆长l≈70.00cm;摆球直径D≈2.00cm;摆动周期T≈1.700s;米尺精度△米≈0.05cm;卡尺精度△卡≈0.002cm;千分尺精度△千≈0.001cm;秒表精度△秒≈0.01s;根据统计分析,实验人员开或停秒表反应时间为0.1s左右,所以实验人员开,停秒表总的反应时间近似为△人≈0.2s.二.对重力加速度g的测量结果进行误差分析和数据处理,检验实验结果是否达到设计要求.三.自拟实验步骤研究单摆周期与摆长,摆角,悬线的质量和弹性系数,空气阻力等因素的关系,试分析各项误差的大小.四.自拟试验步骤用单摆实验验证机械能守恒定律.实验数据摆线长+小球直径L=91.50cmD（平均）=（1.750+1.752+1.744+1.740+1.749+1.748）÷6=1.7 47m R=D/2=0.850cm l=L-R=91.05cm t=95.91s，周期数n=50，周期T=1.92s所以g=9.751 2ΔT/t=0.0022，ΔL/l=0.0005，所以Δg/g=0.27%，Δg=0.026 所以：g=（9.751±0.026）实验结论与误差分析：结论：g=（9.751±0.026），Δg/g=0.27%<1%,所以达到设计要求。

西安交通大学
大学物理仿真实验
实验报告
利用单摆测量重力加速度
实验简介
单摆实验是个经典实验，许多著名的物理学家都对单摆实验进行过细致的研究。

本实验的目的是学习进行简单设计性实验的基本方法，根据已知条件和测量精度的要求，学会应用误差均分原则选用适当的仪器和测量方法，学习累积放大法的原理和应用，分析基本误差的来源及进行修正的方法。

实验原理
单摆的结构参考图1单摆仪,一级近似的周期公式为
T=2π√l
g
由此通过测量周期摆长求重力加速度。

实验仪器
单摆仪，摆幅测量标尺，钢球，游标卡尺，秒表，刻度尺实验过程及原始记录
测量内容及数据处理
T=1.825s
L=91.50cm
g=4π2L−D2⁄
T2
=4π2
(91.50−1.7462⁄)
1.8252
=10.74m s2
⁄
E g=
△D2⁄
L−D2⁄
=
0.022⁄
91.50−1.7462⁄
=0.11%△g=gE g=0.012m s2
⁄
所以实验结果：
g=10.74±0.012m/s2
误差分析
1.游标卡尺，直尺等读书误差；
2.钢球摆过平衡位置时未能及时计时；
总结反思
实验结果与实际结果存在一定偏差，实验过程检查无误，原理清晰，以后做类似实验需要设计更为精确的实验方案。

落球法测定液体的粘度实验目的：1.落球法测定液体粘度原理2.PID条件控制实验原理:1.落球法测定液体粘度原理1个在静止液体中下落的小球受到重力、浮力和粘滞阻力3个力的作用，如果小球的速度v很小，且液体可以看成在各方向上都是无限广阔的，则从流体力学的基本方程可以导出表示粘滞阻力的斯托克斯公式：(2.4.1)（2.4.1）式中为小球直径。

由于粘滞阻力与小球速度成正比，小球在下落很短一段距离后（参见附录的推导），所受3力达到平衡，小球将以匀速下落，此时有：(2.4.2)为液体密度。

由（2.4.2）式可解出粘度η的表达式：式中ρ为小球密度，ρ(2.4.3)本实验中，小球在直径为D的玻璃管中下落，液体在各方向无限广阔的条件不满足，此时粘滞阻力的表达式可加修正系数(1+2.4d/D)，而（2.4.3）式可修正为：(2.4.4)当小球的密度较大，直径不是太小，而液体的粘度值又较小时，小球在液体中的平会达到较大的值，奥西思-果尔斯公式反映出了液体运动状态对斯托克斯公式衡速度v的影响：(2.4.5)其中，Re称为雷诺数，是表征液体运动状态的无量纲参数。

(2.4.6)当Re小于0.1时，可认为（2.4.1）、（2.4.4）式成立。

当0.1<Re<1时，应考虑（2.4.5）式中1级修正项的影响，当Re大于1时，还须考虑高次修正项。

考虑（2.4.5）式中1级修正项的影响及玻璃管的影响后，粘度可表示为：(2.4.7)由于3Re/16是远小于1的数，将1/（1+3Re/16）按幂级数展开后近似为1－3Re/16，（2.4.7）式又可表示为：(2.4.8)已知或测量得到ρ、ρ、D、d、v等参数后，由（1.3.4）式计算粘度η，再由（2.4.6）。

式计算Re，若需计算Re的1级修正，则由（2.4.8）式计算经修正的粘度η1在国际单位制中，η的单位是Pa·s（帕斯卡·秒），在厘米，克，秒制中，η的单位是P（泊）或cP（厘泊），它们之间的换算关系是：(2.4.9)2.PID条件控制PID调节是自动控制系统中应用最为广泛的一种调节规律，自动控制系统的原理可用图2.4.1说明。

大学物理仿真【2 】实验实验报告实验日期：实验者：班级：学号：超声波测声速一实验道理由波动理论可知,波速与波长.频率有如下关系：v = f λ,只要知道频率和波长就可以求出波速.本实验经由过程低频旌旗灯号产生器掌握换能器,旌旗灯号产生器的输出频率就是声波频率.声波的波长用驻波法（共振干预法）和行波法（相位比较法）测量.下图是超声波测声速实验装配图.驻波法测波长由声源发出的平面波经前方的平面反射后,入射波与发射波叠加,它们波动方程分离是：叠加后合成波为：的各点振幅最大,称为波腹,对应的地位：( n =0,1,2,3……)的各点振幅最小,称为波节,对应的地位：( n =0,1,2,3……)二实验仪器1）声速的测量实验仪器包括超声声速测定仪.函数旌旗灯号产生器和示波器2）超声声速测定仪重要部件是两个压电陶瓷换能器和一个游标卡尺.3）函数旌旗灯号产生器供给必定频率的旌旗灯号,使之等于体系的谐振频率.4）示波器示波器的x, y轴输入各接一个换能器,转变两个换能器之间的距离会影响示波器上的图形.并由此可测得当前频率下声波的波长,联合频率,可以求得空气中的声速.三实验内容1．调剂仪器使体系处于最佳工作状况.2．用驻波法（共振干预法）测波长和声速.3．用相位比较法测波长和声速.*留意事项1．确保换能器S1和S2端面的平行.2．旌旗灯号产生器输出旌旗灯号频率与压电换能器谐振频率f0保持一致.三数据记载与处理1．基本数据记载谐振频率=33.5kHz2．驻波法测量声速表1 驻波法测量声速数据λ的平均值：==∑=6161i i λλ 1.0585（cm ）λ的不肯定度：)1()(612--=∑=i i S i i λλλ＝0.002（cm ）因为,λi = (1i+6-1i ) /3,Δ仪=0.02mm 所以,＝仪∆=332λu 0.000544（cm ）=+=22λλλσu S 0.021（mm ） 盘算声速：50.354==λυf （m/s ）盘算不肯定度：(m/s)3)()((kHz)2.03%122=+==⨯=f f f f λσσσσλυ实验成果表示：υ=（354±3）m/s ,=0.8%3． 相位比较法测量声速表2 相位比较法测量声速数据（相位变换2π）λ的平均值：==∑=7171i i λλ 1.1041（cm ）λ的不肯定度：)1()(712--=∑=i i S i iλλλ＝0.002（cm ）因为,λi = (1i+7-1i ) /7,Δ仪=0.02mm 所以,＝仪∆=372λu 0.000233（cm ）=+=22λλλσu S 0.020（mm ） 盘算声速：31.353==λυf （m/s ）盘算不肯定度：(m/s)3)()((kHz)2.03%122=+==⨯=f f f f λσσσσλυ实验成果表示：υ=（353±3）m/s ,B=0.8%四 实验结论1 应用驻波法测得声速为υ=（354±3）m/s2 应用相位法测得声速为υ=（353±3）m/s五 实验思虑题1．固定距离,转变频率,以求声速.是否可行？答： 能.因为v = f λ,已知频率f,并且波长λ也能经由过程示波器图像读 出所以可以用驻波法测量出声速.4）各类气体中的声速是否雷同？为什么？答：不同.声波在不同介质中有不同的波长.频率和速度.。

仿真实验（单摆测重力加速度和单透镜焦距的测定）引言随着计算机应用的普及，在各个应用领域都采用计算机设计和仿真，在大学物理实验课教学中，除了实际操作外还可以进行计算机仿真实验，对有些内容采用仿真实验也可以起到很好的效果。

一、实验目的：1、了解仿真实验特点2、学会用仿真实验完成单摆测重力加速度3、学会用仿真实验完成单透镜焦距的测定二、实验仪器：计算机、仿真软件三、实验原理1、单摆的工作原理单摆在摆动过程中，当摆角小于5度时，其运动为简谐运动，周期2224LT g Tπ=⇒=，通过测定摆长L 与T 可测定加速度g 。

详细请见：课本240-243页 2、单透镜焦距测定的原理凸透镜的成像规律为：像的大小和位置是依照物体离透镜的距离而决定的 当u f >>时，极远处的物体经过透镜在后焦点附近成缩小的倒立实像。

当u f >时，物体越靠近前焦点，像逐渐远离后焦点且逐渐变大。

当u f =时，物体位于前焦点，像存在于无穷远处。

当u f <时，物体位于前焦点以内，像为正立放大的虚像，与物体位于同侧，由于虚像点是光线反方向延长的交点，因此不能用像屏接收，只能通过透镜观察。

（１）、自准直法测凸透镜的焦距光路图如下图1所示。

当物体A 处在凸透镜的焦距平面时，物A 上各点发出的光束，经透镜后成为不同方向的平行光束。

若用一与主光轴垂直的平面镜M 将平行光反射回去，则反射光再经透镜后仍会聚焦于透镜的焦平面上，此关系就称为自准直原理。

所成像是一个与原物等大的倒立实像A ′。

所以自准直法的特点是，物、像在同一焦平面上。

自准直法除了用于测量透镜焦距外，还是光学仪器调节中常用的重要方法。

凸透镜焦距： 12f x x =- (1)x 1为物屏在光具座上位置读数，x 2为凸透镜在光具座上位置读数。

（２）、贝塞尔法（共轭法，二次成像法）测凸透镜的焦距利用凸透镜物像共轭对称成像的性质测量凸透镜焦距的方法，叫共轭法。

⼤学物理实验仿真实验实验报告仿真实验（单摆测重⼒加速度和单透镜焦距的测定）引⾔随着计算机应⽤的普及，在各个应⽤领域都采⽤计算机设计和仿真，在⼤学物理实验课教学中，除了实际操作外还可以进⾏计算机仿真实验，对有些内容采⽤仿真实验也可以起到很好的效果。

⼀、实验⽬的：1、了解仿真实验特点2、学会⽤仿真实验完成单摆测重⼒加速度3、学会⽤仿真实验完成单透镜焦距的测定⼆、实验仪器：计算机、仿真软件三、实验原理1、单摆的⼯作原理单摆在摆动过程中，当摆⾓⼩于5度时，其运动为简谐运动，周期2224LT g Tπ=?=，通过测定摆长L 与T 可测定加速度g 。

详细请见：课本240-243页 2、单透镜焦距测定的原理凸透镜的成像规律为：像的⼤⼩和位置是依照物体离透镜的距离⽽决定的当u f >>时，极远处的物体经过透镜在后焦点附近成缩⼩的倒⽴实像。

当u f >时，物体越靠近前焦点，像逐渐远离后焦点且逐渐变⼤。

当u f =时，物体位于前焦点，像存在于⽆穷远处。

当u f <时，物体位于前焦点以内，像为正⽴放⼤的虚像，与物体位于同侧，由于虚像点是光线反⽅向延长的交点，因此不能⽤像屏接收，只能通过透镜观察。

（１）、⾃准直法测凸透镜的焦距光路图如下图1所⽰。

当物体A 处在凸透镜的焦距平⾯时，物A 上各点发出的光束，经透镜后成为不同⽅向的平⾏光束。

若⽤⼀与主光轴垂直的平⾯镜M 将平⾏光反射回去，则反射光再经透镜后仍会聚焦于透镜的焦平⾯上，此关系就称为⾃准直原理。

所成像是⼀个与原物等⼤的倒⽴实像A ′。

所以⾃准直法的特点是，物、像在同⼀焦平⾯上。

⾃准直法除了⽤于测量透镜焦距外，还是光学仪器调节中常⽤的重要⽅法。

凸透镜焦距： 12f x x =- (1)x 1为物屏在光具座上位置读数，x 2为凸透镜在光具座上位置读数。

（２）、贝塞尔法（共轭法，⼆次成像法）测凸透镜的焦利⽤凸透镜物像共轭对称成像的性质测量凸透镜焦距的⽅法，叫共轭法。

大学物理仿真实验报告篇一：大学物理仿真实验报告大学物理仿真实验报告实验日期：2011年5月31日实验人员：机自实验名称：热敏电阻的温度特性一、实验目的：1、了解热敏电阻的电阻—温度特性及测温原理；2、学习惠斯通电桥的原理及使用方法；3、学习坐标变换、曲线改直的技巧。

二、实验原理：热敏电阻---实验原理半导体热敏电阻的电阻—温度特性热敏电阻的电阻值与温度的关系为：A、B是与半导体材料有关的常数，T为绝对温度，根据定义，电阻温度系数为惠斯通电桥的工作原理：如图所示：四个电阻R0，R1，R2，Rx 组成一个四边形，即电桥的四个臂，其中Rx就是待测电阻。

在四边形的一对对角A和C之间连接电源，而在另一对对角B和D之间接入检流计G。

当B和D两点电位相等时，G中无电流通过，电桥便达到了平衡。

平衡时必有Rx = (R1/R2)·R0，(R1/R2)和R0都已知，Rx 即可求出。

电桥灵敏度的定义为：式中ΔRx指的是在电桥平衡后Rx的微小改变量，Δn越大，说明电桥灵敏度越高。

实验仪器三、实验仪器及使用方法：直流单臂电桥、检流计、待测热敏电阻和温度计、调压器、稳压电源。

四、实验内容：1、从室温开始，每隔5°C测量一次Rt，直到85°C。

撤去电炉，使水慢慢冷却，测量降温过程中，各对应温度点的Rt。

2、作ln Rt ~ (R1 / T)曲线，确定式(R1)中常数A和B五、数据记录及处理：1、数据处理结果如下：2、作ln Rt ~ (R1 / T)曲线如下：六、实验结论，误差分析及建议：1、实验结论：了解了惠斯通电桥的原理及使用方法；基本掌握坐标变换、曲线改直的技巧。

作ln Rt ~ (R1 / T)曲线，成线性关系。

2、误差分析：由于在记录过程中温度计视数在变化，故出现误差; 电源不稳定，造成系统误差；数据处理时产生偶然误差。

3、建议：1）在使用检流计时，要注意保护检流计，不要让大电流通过检流计，实验中间要用跃接2）实验过程中要注意电池按钮和接通检流计按钮的使用，检流计按钮先使用粗，然后再使用细，不要两个按钮同时使用。

物理仿真实验报告
《物理仿真实验报告》
摘要：
本实验通过物理仿真软件进行了一系列物理实验，包括简谐振动、牛顿运动定律、光的折射等。

通过实验数据的收集和分析，得出了一些有意义的结论，并对物理规律有了更深入的理解。

一、简谐振动实验
利用物理仿真软件，我们模拟了一个弹簧振子的简谐振动过程。

通过改变弹簧的劲度系数和振子的质量，我们发现简谐振动的周期与振动系统的参数有着密切的关系。

实验结果表明，简谐振动的周期与振动系统的劲度系数成反比，与振子的质量成正比。

这与理论预期相符。

二、牛顿运动定律实验
我们通过物理仿真软件模拟了一个小车在斜面上的运动过程。

通过改变小车的质量和斜面的倾角，我们观察到小车的加速度随着斜面倾角的增加而增大，与牛顿第二定律的预测一致。

同时，我们还验证了牛顿第一定律和第三定律，实验结果与理论相符。

三、光的折射实验
我们利用物理仿真软件模拟了光在不同介质中的折射现象。

通过改变介质的折射率和入射角度，我们发现光线的折射角与入射角之间存在着一定的关系，符合折射定律。

实验结果进一步验证了光的折射规律。

综上所述，通过物理仿真实验，我们对物理规律有了更深入的理解，同时也加深了对实验数据的收集和分析的重要性。

希望通过这些实验，能够更好地理解
物理规律，提高实验操作能力。

大学物理仿真实验实验名称：油滴法测电子电荷实验实验目的：学习测量元电荷的方法，并训练物理实验时应有的严谨态度和坚韧不拔的科学精神。

实验仪器：密立根油滴仪，喷雾器，气压计等。

实验原理：实验内容:实验步骤:根据软件提示操作。

数据表格及数据处理：1.数据记录表格2.数据处理利用（13）式计算各油滴带电量填入上表；根据上表数据利用软件可求得：基本电荷 e=1.637633×10-19C 标准差 δe=0.146844×10-19C相对误差 E e =2.22%实验结论：油滴法能较为精确地测量电子电荷。

η=1.83×10-5kg/(m ·s); ρ=980kg/m 3; g=9.80m/s 2; d=5.00×10-3m;b=8.23×10-5hPa ·m; s=2.00×10-3m; P=1010hPa 。

油滴 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10平衡电压U(V) 200 70 50 210 230 370 210 290 70 110油滴下落时间t(s)38.7638.7538.76 38.3414.5014.7038.6814.6038.9338.79 油滴带电量Q i (×10-19c)2.50 7.1610.012.42 10.056.10 2.397.89 7.124.53思考题：1.若油滴室内两容器极板不平行，对实验结果有何影响。

答：若油滴室内两容器极板不平行，则油滴所受电场力不在竖直方向上，故不能保证油滴做直线运动，计算公式条件不成立，求出来的电子电荷数量不准确。

2.若所加视场方向使得电荷所受电场力方向与重力方向相同，能否利用本实验的理论思想和方法测得电子电荷e。

答：若所加视场方向使得电荷所受电场力方向与重力方向相同，也能利用本实验的理论思想和方法测得电子电荷e，不过只能用动态法测量，并且要修改相应受力关系式。

大学物理实验仿真实验实验报告I. 引言大学物理课程中的实验教学是培养学生科学思维和实践能力的重要环节。

然而，由于实验设备和资源的限制，学生往往难以亲自进行所有的物理实验。

为了解决这一问题，许多高校开始采用物理实验仿真实验，即利用计算机模拟技术进行物理实验的虚拟仿真。

本实验报告将详细介绍一次大学物理实验仿真实验的进行过程和结果。

II. 实验目的本次实验的目的是通过物理仿真软件，模拟测量并分析简谐振动的周期时间与质量、弹性系数的关系。

通过实验，掌握简谐振动的基本原理和实验方法，并通过仿真实验，加深对实验数据的分析和处理能力。

III. 实验原理简谐振动是指物体在一个恢复力作用下沿同一直线往复运动的物理现象。

其周期T与质量m以及弹性系数k之间的关系可以通过以下公式表示：T = 2π√(m/k)根据该公式，我们可以推导出质量对周期的影响，以及弹性系数对周期的影响。

通过仿真实验，我们可以得到不同质量和弹性系数下的周期时间数据，进而分析它们之间的关系。

IV. 实验装置与方法本次实验采用XXX物理仿真实验软件进行，该软件能够通过计算机模拟出各种物理实验的过程和结果。

具体的实验步骤如下：1. 打开XXX物理仿真实验软件，进入简谐振动实验模块。

2. 设置初始条件，包括质量、弹性系数等参数。

3. 点击开始按钮，开始模拟实验过程。

4. 观察模拟实验的过程，记录下每次振动的周期时间。

5. 根据记录的周期时间数据，计算出不同质量和弹性系数下的平均周期时间。

6. 绘制周期时间与质量、弹性系数之间的关系曲线。

V. 实验结果与分析根据模拟实验过程中记录的数据，我们计算出了不同质量和弹性系数下的平均周期时间，并绘制了周期时间与质量、弹性系数之间的关系曲线。

通过曲线的趋势，我们可以得出以下结论：1. 质量对周期时间的影响：质量越大，周期时间越长。

这是因为质量越大，惯性力也就越大，所需的恢复力也越大，导致周期时间增加。

2. 弹性系数对周期时间的影响：弹性系数越大，周期时间越短。

实验名称:碰撞过程中守恒定律的研究 实验日期：实验人：1. 实验目的:利用气垫导轨研究一维碰撞的三种情况，验证动量守恒和能量守恒定律。

定量研究动量损失和能量损失在工程技术中有重要意义。

同时通过实验还可提高误差分析的能力。

2. 实验仪器和使用:实验仪器:主要有气轨、气源、滑块、挡光片、光电门、游标卡尺、米尺和光电计时装置等。

1.气垫导轨是以空气作为润滑剂，近似无摩擦的力学实验装置。

导轨由优质三角铝合金管制成，长约 2m ，斜面宽度约7cm ，管腔约18.25cm ，一端密封，一端通入压缩空气。

铝管向上的两个外表面钻有许多喷气小孔，压缩空气进入管腔后，从小孔喷出。

导轨的一端装有滑轮，导轨的二端装有缓冲弹簧，整个导轨安装在工字梁上，梁下有三个支脚，调节支脚螺丝使气垫保持水平。

2.光电计时系统由光电门和数字毫秒计或电脑计时器构成。

光电门安装在气轨上，时间由数字毫秒计或电脑计时器测量。

3.气源是向气垫导轨管腔内输送压缩空气的设备。

要求气源有气流量大、供气稳定、噪音小、能连续工作的特点，一般实验室采用小型气源，气垫导轨的进气口用橡皮管和气源相连，进入导轨内的压缩空气，由导轨表面上的小孔喷出，从而托浮起滑块，托起的高度一般在0.1mm 以上。

?3.实验原理:如果一个力学系统所受合外力为零或在某方向上的合外力为零，则该力学系统总动量守恒或在某方向上守恒，即ii v m ∑=恒量 (1) 实验中用两个质量分别为m 1、m 2的滑块来碰撞（图4.1.2-1），若忽略气流阻力，根据动量守恒有2211202101v m v m v m v m +=+ (2)对于完全弹性碰撞，要求两个滑行器的碰撞面有用弹性良好的弹簧组成的缓冲器，我们可用钢圈作完全弹性碰撞器；对于完全非弹性碰撞，碰撞面可用尼龙搭扣、橡皮泥或油灰；一般非弹性碰撞用一般金属如合金、铁等，无论哪种碰撞面，必须保证是对心碰撞。

当两滑块在水平的导轨上作对心碰撞时，忽略气流阻力，且不受他任何水平方向外力的影响，因此这两个滑块组成的力学系统在水平方向动量守恒。

最新大学物理仿真实验实验报告1实验目的：本次实验旨在通过物理仿真软件，加深对基本物理原理的理解，并掌握使用现代科技手段进行物理实验的方法。

通过模拟不同的物理现象，提高分析和解决物理问题的能力。

实验原理：在本次实验中，我们将利用仿真软件模拟光的折射和反射现象。

光的折射遵循斯涅尔定律，即入射光线、折射光线和法线都在同一平面内，且入射角和折射角的正弦之比等于两种介质的折射率之比。

反射则遵循反射定律，即入射角等于反射角，且入射光线、反射光线和法线都在同一平面内。

实验设备：1. 物理仿真软件（如PhET Interactive Simulations）2. 计算机及显示器3. 数据记录表格实验步骤：1. 打开物理仿真软件，并选择适当的模拟实验模块。

2. 设定初始条件，如光源位置、介质的折射率、观察屏幕的位置等。

3. 启动模拟，观察光在不同介质间的传播情况，记录入射角、折射角和反射角。

4. 更改介质的折射率，重复步骤3，观察折射和反射角的变化。

5. 对收集到的数据进行分析，验证斯涅尔定律和反射定律。

实验结果与分析：在实验过程中，我们观察到当光从低折射率介质进入高折射率介质时，折射角小于入射角；反之，折射角大于入射角。

此外，反射角始终等于入射角，这一点在所有模拟实验中都得到了验证。

通过改变入射角和介质的折射率，我们得到了一系列的数据，这些数据与理论预测相符，从而验证了斯涅尔定律和反射定律的正确性。

结论：通过本次仿真实验，我们成功模拟了光的折射和反射现象，并验证了相关的物理定律。

实验结果表明，物理仿真软件是一种有效的教学和研究工具，可以帮助学生更好地理解复杂的物理概念。

此外，仿真实验的可重复性和可控性为深入研究提供了便利。

大学物理仿真实验报告牛顿环分析大学物理仿真实验报告实验名称：牛顿环法测曲率半径实验日期：专业班级：姓名：学号：教师签字：________________一、实验目的1.学会用牛顿环测定透镜曲率半径。

2.正确使用读书显微镜，学习用逐差法处理数据。

二、实验仪器牛顿环仪，读数显微镜，钠光灯，入射光调节架。

三、实验原理如图所示，在平板玻璃面DCF上放一个曲率半径很大的平凸透镜ACB，C点为接触点，这样在ACB和DCF之间，形成一层厚度不均匀的空气薄膜，单色光从上方垂直入射到透镜上，透过透镜，近似垂直地入射于空气膜。

分别从膜的上下表面反射的两条光线来自同一条入射光线，它们满足相干条件并在膜的上表面相遇而产生干涉，干涉后的强度由相遇的两条光线的光程差决定，由图可见，二者的光程差等于膜厚度e的两倍，即此外，当光在空气膜的上表面反射时，是从光密媒质射向光疏媒质，反射光不发生相位突变，而在下表面反射时，则会发生相位突变，即在反射点处，反射光的相位与入射光的相位之间相差π，与之对应的光程差为λ/2 ，所以相干的两条光线还具有λ/2的附加光程差，总的光程差为（1）当?满足条件（2）时，发生相长干涉，出现第K级亮纹，而当（k = 0,1,2…）（3）时，发生相消干涉，出现第k级暗纹。

因为同一级条纹对应着相同的膜厚，所以干涉条纹是一组等厚度线。

可以想见，干涉条纹是一组以C点为中心的同心圆，这就是所谓的牛顿环。

如图所示，设第k级条纹的半径为，对应的膜厚度为，则（4）在实验中，R的大小为几米到十几米，而的数量级为毫米，所以R >> e k，e k2相对于2Re k是一个小量，可以忽略，所以上式可以简化为（5）如果r k是第k级暗条纹的半径，由式（1）和（3）可得（6）代入式（5）得透镜曲率半径的计算公式（7）对给定的装置，R为常数，暗纹半径（8）和级数k的平方根成正比，即随着k的增大，条纹越来越细。

同理，如果r k是第k级明纹，则由式（1）和（2）得（9）代入式（5），可以算出（10）由式（8）和（10）可见，只要测出暗纹半径（或明纹半径），数出对应的级数k，即可算出R。

大学物理仿真实验实验报告碰撞和动量守恒班级：信息1401 姓名：龚顺学号： 0127【实验目的】：1 了解气垫导轨的原理，会使用气垫导轨和数字毫秒计进行试验。

2 进一步加深对动量守恒定律的理解，理解动能守恒和动量守恒的守恒条件。

【实验原理】当一个系统所受和外力为零时，系统的总动量守恒，即有若参加对心碰撞的两个物体的质量分别为m1和m2 ，碰撞前后的速度分别为V10、V20和V1 、V2。

1，完全弹性碰撞在完全弹性碰撞中，动量和能量均守恒，故有：取V20=0，联立以上两式有：动量损失率：动能损失率：2，完全非弹性碰撞碰撞后两物体粘在一起，具有相同的速度，即有：仍然取V20=0，则有：动能损失率：动量损失率：3，一般非弹性碰撞中一般非弹性碰撞中，两物体在碰撞后，系统有部分动能损失，定义恢复系数：两物体碰撞后的分离速度比两物体碰撞前的接近速度即恢复系数。

当V20=0时有：e的大小取决于碰撞物体的材料，其值在0~1之间。

它的大小决定了动能损失的大小。

当e=1时，为完全弹性碰撞；e=0时，为完全非弹性碰撞；0<e<1时，为一般非弹性碰撞。

动量损失：动能损失：【实验仪器】本实验主要仪器有气轨、气源、滑块、挡光片、光电门、游标卡尺、米尺和光电计时装置等【实验内容】一、气垫导轨调平及数字毫秒计的使用1、气垫导轨调平打开气源，放上滑块，观察滑块与轨面两侧的间隙纵向水平调节双支脚螺丝，横向水平调节单支脚，直到滑块在任何位置均保持不动，或做极缓慢的来回滑动为止。

动态法调平，滑块上装挡光片，使滑块以缓慢速度先后通过两个相距60cm的光电门，如果滑块通过两光电门的时间差小于1ms，便可认为轨道已经调平。

本实验采用动态调节。

2、数字毫秒计的使用使用U型挡光片，计算方式选择B档。

二滑块上分别装上弹簧圈碰撞器。

将小滑块m2置于两个相距40cm的光电门之间，使其静止，使大滑块m1以速度V10去碰撞m2，从计时器上读出碰撞前后通过S距离所用的时间t10，t1，t2.记录数据。