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大学物理创新实验（二）引言概述：大学物理创新实验（二）是一门旨在培养学生创新思维和动手能力的实践课程。
本文将介绍该实验的设计和执行过程，包括实验的目标、实验设备和材料、实验步骤、实验结果的分析和讨论。
通过本实验的学习，学生将能够深入了解物理原理，并运用所学知识进行独立的实验设计和探究。
正文内容：1. 实验目标：- 熟悉实验室安全操作规范；- 培养学生的实验设计思维和创新能力；- 掌握使用常规实验设备进行实验的技能；- 深入理解光学和力学原理，并将其应用于实验设计；- 培养团队合作精神和实验报告撰写能力。
2. 实验设备和材料：- 光学实验仪器：激光器、透镜、单缝衍射装置等；- 力学实验仪器：弹簧振子、万能试验台等；- 电子设备：示波器、数字多用表等。
3. 实验步骤：1) 实验前准备：- 按照实验要求组织学生形成实验小组；- 检查实验设备和材料的完整性和正常工作状态；- 提供实验指导书和实验报告模板。
2) 实验操作：- 学生根据实验指导书，依次进行实验步骤；- 每个小组的学生共同完成实验任务，并记录实验过程中的数据。
3) 数据处理：- 学生使用计算机软件对实验数据进行处理和分析；- 绘制实验结果的曲线图和数据表。
4) 讨论和总结：- 学生根据实验结果进行讨论和分析；- 小组成员共同撰写实验报告，总结实验结果和得出结论；- 学生团队进行实验报告的评审和互评。
4. 实验结果的分析和讨论：- 学生根据实验数据和理论分析结果，对实验现象进行解释；- 学生通过实验结果的比较和讨论，得出结论并提出可能的误差来源；- 学生探讨实验的局限性和改进方法，提出进一步研究的方向。
5. 实验总结：- 总结本次实验的目标和主要内容；- 强调学生在实验中获得的知识、技能和体会；- 对实验中存在的问题提出建议和改进方案；- 对学生在实验中的表现进行评价和激励。
总结：大学物理创新实验（二）通过培养学生实验设计思维和创新能力，巩固和应用物理原理知识，提高学生的动手实践能力和团队合作精神。
《⼤学物理⼆》实验报告中国⽯油⼤学（华东）现代远程教育实验报告课程名称：⼤学物理(⼆)实验名称：电学元件伏安特性研究实验形式：在线模拟+现场实践提交形式：提交书⾯实验报告学⽣姓名：学号：年级专业层次：⽹络17春⽹络春⾼起专学习中⼼：⼭东⽇照函授站提交时间： 2017年 12⽉ 16 ⽇⼀、实验⽬的1.掌握电压表、电流表、直流稳压电源等仪器的使⽤⽅法2.学习电阻元件伏安特性曲线的测量⽅法3.加深理解欧姆定律，熟悉伏安特性曲线的绘制⽅法⼆、实验原理⼀、电学元件的伏安特性在某⼀电学元件两端加上直流电压，在元件内就会有电流通过，通过元件的电流与端电压之间的关系称为电学元件的伏安特性。
⼀般以电压为横坐标和电流为纵坐标作出元件的电压电流关系曲线，称为该元件的伏安特性曲线。
⼆、实验线路的⽐较与选择1、电流表内接当电流表内接时，电压表读数⽐电阻端电压值⼤，应有：g R IU R -= （1） 2、电流表外接电流表外接时，电流表读数⽐电阻R 中流过的电流⼤，这时应有：VR U I R 11-= （2）三、实验器材1.电压表2.电流表3.直流稳压电源4.实验电路板5.线性电阻6.半导体⼆极管7.⼩灯泡8.稳压⼆极管9.导线四、实验内容1．测定线性电阻的伏安特性本实验在实验板上进⾏。
分⽴元件R=200Ω和R=2000Ω普通电阻作为被测元件，并按图1-5接好线路。
经检查⽆误后，先将直流稳压电源的输出电压旋钮逆时针旋转，确保打开直流稳压电源后的输出电压在0V左右，然后再打开电源的开关。
依次调节直流稳压电源的输出电压为表1-1中所列数值。
并将相对应的电流值记录在表中。
2.．测量半导体⼆极管的伏安特性正向特性将稳压电源的输出电压调到2V后，关闭电源开关，按图1-6接好线路。
经检查⽆误后，开启稳压电源。
调节电位器W，使电压表读数分别为表1-2中数值，并将相对应的电流表读数记于表1-2中。
为了便于作图，在曲线弯曲部分可适当多取⼏个测量点。
大学物理（二）实验报告（二）引言概述：本实验旨在通过实际操作和数据分析，加深对大学物理（二）相关知识的理解和掌握。
通过实验，将重点探讨以下五个大点：实验目的、实验原理、实验装置与操作、实验数据处理与结果分析以及实验结论。
1. 实验目的：1.1 确定XXX物理现象的基本规律1.2 探究XXX现象的影响因素1.3 验证XXX理论模型的准确性1.4 掌握XXX实验方法和技巧1.5 提高实验数据处理和分析的能力1. 实验原理：1.1 介绍相关的物理理论和基本概念1.2 探讨引起该物理现象的基本机制1.3 解析实验中所使用的公式和模型1.4 阐述实验所依据的理论假设1. 实验装置与操作：1.1 详细描述实验所用的仪器设备和辅助工具1.2 介绍实验的具体步骤和操作要点1.3 强调实验中需注意的安全事项1.4 分析实验中可能出现的误差来源和解决方法1.5 提供实验数据记录表格和实验结果图表示例1. 实验数据处理与结果分析：1.1 清晰列出实验所得的原始数据1.2 对数据进行初步处理，包括单位换算和数据整理1.3 展示数据处理的详细过程，如拟合曲线或计算公式1.4 分析实验结果，与理论值进行对比1.5 讨论实验结果的合理性和实验过程中的问题1. 实验结论：通过以上实验的分析和讨论，得出如下结论：1.1 给出实验目的所要验证的假设或论点1.2 总结实验的主要结果和发现1.3 讨论实验的局限性和改进方向1.4 探讨实验对物理学理论研究的意义总结：通过本次实验，我们对大学物理（二）中的相关知识进行了实际操作和数据分析，进一步加深了对物理概念和实验方法的理解和掌握。
本实验的结果为进一步的研究提供了重要参考，也为将来的实验和理论研究提供了基础。
通过本次实验的学习，我们不仅提高了实验技能，还培养了实验数据处理和结果分析的能力，为进一步的科学研究奠定了坚实基础。
大学物理实验(书籍)（二）引言概述：大学物理实验是大学物理学习中不可或缺的一部分，它通过实践操作和观察现象，帮助学生巩固理论知识，培养科学思维和实验技能。
本文旨在介绍大学物理实验的相关内容，着重介绍和推荐一本适合大学物理实验的教材。
正文内容：1. 实验内容的选择与设计1.1 根据教学目标确定实验内容1.2 考虑实验条件和资源选择实验项目1.3 合理安排实验顺序和时间1.4 设计实验方案和步骤1.5 注意实验安全问题2. 实验器材与仪器的使用2.1 了解实验器材的功能和使用方法2.2 掌握常用实验仪器的操作技巧2.3 注意仪器的校准与维护2.4 学会正确记录实验数据2.5 处理实验失误和故障的方法3. 实验数据的处理与分析3.1 实验数据的整理和归纳3.2 利用数据计算相应的物理量3.3 运用合适的图表绘制实验结果3.4 进行误差分析和不确定度评估3.5 探究实验结果与理论之间的关系4. 实验结果的呈现与报告4.1 编写实验报告的基本结构与要求4.2 书写规范、准确的实验描述4.3 图表的正确绘制和标注4.4 分析结果与理论的比较和讨论4.5 提出实验改进和进一步探究的问题5. 实验的应用与拓展5.1 探究与应用实验结果相关的物理现象5.2 将实验结果应用于相关学科和行业5.3 拓展实验内容，将理论知识与实践相结合5.4 创新实验设计，发现新的物理现象5.5 参加科研项目和科学竞赛，提升自身能力总结：大学物理实验是大学物理学习中至关重要的一环，通过实践操作和分析实验数据，学生能够更加深入地理解物理现象和理论。
本文介绍了大学物理实验的内容选择与设计、实验器材与仪器的使用、实验数据的处理与分析、实验结果的呈现与报告以及实验的应用与拓展等方面的知识点。
通过合理的实验设计和实验报告的撰写，学生能够提高科学思维和实验技能，并将所学应用于实际问题中。
推荐一本适合大学物理实验的教材，可以进一步帮助学生顺利完成实验课程并取得优异的成绩。
2 物理实验的基本仪器在物理实验中无论是观察现象，还是进行测量都要使用相关仪器。
大学物理实验中各类实验所用仪器不尽相同。
例如，力学实验常用游标尺和千分尺，热学实验中常用温度计，电磁学实验则要使用各种电表；而另一方面，各类实验中使用的仪器也相互渗透和关联，例如，应用游标尺和千分尺原理制成的读数装置也常出现于光学实验的仪器中，而大量的电子仪器和光学仪器也愈来愈多地应用于力学实验。
所以，在本章中我们将集中介绍一些最基本的物理实验仪器，其他一些专门化的仪器将在有关实验中进行介绍。
2.1 力学实验常用基本仪器长度、质量、时间是物理学中的三个基本力学量，因而常用来测量这三个量的仪器就是力学实验乃至整个物理实验中的基本仪器。
2.1.1 长度测量仪器最普通的长度测量器具是米尺，但由于米尺的分度值为l mm 常常不能满足测量的需要，为提高测量的精度，人们设计了各种能较精确测量长度的仪器，如游标尺和螺旋测微计就是最常见的两种。
1）游标尺游标尺主要由主尺和游标两部分组成，如图2—1所示。
主尺D 按米尺刻度，量爪A 、 A '固定在主尺上。
游标E 可沿主尺滑动，量爪B 、B '及深度尺C 固定在游标上。
A 、B 用来测量物体的厚度和外径，A B ''、用来测量物体的内径，C 尺用来测量槽的深度。
由主尺零线和游标零线之间的距离，可以确定上述被测量的读数值。
图2－1游标尺的主尺和普通米尺一样，刻有毫米分格，而游标的刻度则有各种不同的分格。
设游标上n 分格的总长，与主尺上1n -个分格（每个分格长度为l ）的总长L 相等，则游标上每个分格的长度/l L n '=，主尺与游标每分格的差值为l l δ'=-,δ就是该游标尺的分度值。
例如对于图2—2所示的二十分游标，20n =，游标上20个分格的长度等于主尺上l9 mm ，图2－2游标上每个分格0.95m m l '=，主尺上每分格l 与游标上每分格l '的差值为0．05 mm ，则该游标的分度值为0.05δ=mm 。
测量时，游标的零线一般不会与主尺上的某刻度线重合。
对图2～2所示情形，游标零线超过主尺的20 mm 刻线，游标的第三刻线与主尺的23 mm 刻线重合，则主尺的20 mm 刻线与游标零线之间的距离为3－3×0.95=0.15，所以物体的长度为20.15mm 。
可见，若游标零刻线左侧主尺读数为Y ，游标上的第K 条刻线与主尺上某刻度线重合，则游标尺读数为L Y K δ=+为便于读数，对二十分游标，在游标上刻有0、25、50、75、1等数字，可直接读出。
图2－3所示的是另一种二十分游标，图中读数为1.60 mm 。
使用游标尺时应注意：（1）测量前先检查游标卡尺是否有零值误差（即主尺与游标的零刻度线是否对齐），如有则应记下此值，用以修正测量值。
图2－3（2）测量时量爪要卡正物体、松紧要适当，需要将被测物体取下读数时，要旋紧固定螺丝F 。
（3）游标卡尺的读数也会产生误差，由于在判断游标上哪一条线与主尺上的某一条刻度线相对说来对得最齐的时候，最多只可能有正负一条线之差，所以取游标尺的最小分度值δ作为仪器的最大示值误差。
A 一支架；B 一测微螺杆；C 一棘轮旋柄；D 一微分筒；E 一固定套管；F 一测砧；G 一待测物；H 一锁紧装置 图2－42）螺旋测微计（千分尺）螺旋测微计的构造如图2－4所示，A 为U 型支架，一端是固定端F （称砧台），另一端联系可旋转的螺杆B 。
螺距是0.5 mm ，因此当螺杆旋转一周时，它沿轴方向移动0.5 mm ，E 是固定套管，上面刻有刻度，每一小格表示0.5 mm ，我们称之为主尺；D 为微分套筒，和螺杆B 相连，其上一周刻着50个等分的小格，我们称之为副尺。
显然副尺一周和0.5 mm 相当。
由于D 每转一周，B 就向F 靠拢0.5 mm ；因此D 转过一格，B 就向F 靠拢0.01 mm ，这样螺旋测微计的最小刻度为而1100mm ，这就是螺旋测微计的分度值，根据读数原则，还可以估读一位数字，这就是说可以估读到11000mm ，所以螺旋测微计又称为千分尺。
我们在测量时，首先使B 适当离开F ，然后夹人待测物，读数时，先读出主尺上的刻度为x 毫米，然后再读出副尺上的刻度为n （估计到一格的l ／10），则物体长度L 为()m m 100nL x =+如图2－5（a ）所示，其读数为3.475 mm ，最后一位5是估计数字。
使用螺旋测微计时应注意下列几点：（1）首先看螺旋测微计当F B 、的端面接触时，初读数是否为“0”。
不为零应调“0”，否则应在测得物体长度读数后，减去或加上这一差数（零点误差），才是物体长度。
（2）被测物体与F B 、接触的松紧程度，大大影响测量结果。
为此测量时应将物体靠于 F ，当转动到物体将与B 接触时，应慢慢转动棘轮柄C ，在听到“轧轧”声后，就停止转动。
这样可保证被测物体与F B 、按接触松紧程度有一定的标准，从而减小测量误差，同时也避免螺纹受力过大而损伤。
在检查螺旋测微计零点时，亦是如此。
图2－5（3）因为当D 旋转一周时，B 只移动0.5 mm ，所以读它时必须注意E 上的0.5mm 划线，以免少读0.5 mm （例如把3.978 mm 读成3.478 mm ，见图2－5（b ）。
（4）螺旋测微计使用完毕后，F B 、之间留少量空隙，以免膨胀时，接触过紧而损坏螺纹。
2.1.2 质量称衡计——物理天平物体的质量常用天平称衡。
天平根据其精度级别的高低分为物理天平和分析天平。
分析天平精度级别较高常用于化学分析，物理实验通常使用的是物理天平。
天平的规格除了等级以外，主要还有称量和感量（或灵敏度）。
天平的称量是天平允许称重的最大质量。
天平的感量就是天平指针从平衡位置偏转一个小分格时，天平两边秤盘上的质量差，单位是毫克／格。
天平的灵敏度是天平平衡时，在一边称盘中加一单位质量后指针偏转的刻度数。
天平的灵敏度也是感量的倒数。
例如J －T21型天平，其称量为l000 g ，感量为50 mg ，TW1型天平，其称量为l000 g ，感量为100 mg 。
这些参量均标注在铭牌上。
物理天平的构造如图2－6所示。
1）主要操作步骤（1）调节底脚螺钉，使底盘水平。
（2）调节零点，将托盘吊钩挂在两端的刀口上，把横梁上的游码移到标尺的零位，旋动制动旋钮使横梁慢慢升起。
若天平指针在刻度盘零线左右微微对称摆动，则天平平衡。
否则应立即反转制动旋钮使横梁降下，调节平衡螺母后，再慢慢升起横梁……。
如此反复调节，直至天平平衡。
（3）称衡，将待测物体放在左盘内，砝码放在右盘内，适当增减砝码或移动游码，按与（2）类似的步骤进行操作（但不得再移动平衡螺母），直至天平平衡。
（4）称衡完毕，放下横梁，将托盘吊钩摘离刀口。
2）注意事项（1）转动制动旋钮时，要缓慢平稳。
（2）调节平衡螺母、移动游码、增减砝码和取、放物体时，都必须将横梁放下。
不许为“节省时间”在横梁被升起时进行上述操作，以免损伤刀口，影响天平的灵敏度。
（3）砝码的使用，应从大到小，放在称盘中央。
取放砝码时应使用镊子，不得用手直接抓取。
（4）天平的负载量，不得超过其最大称量。
2.1.3 计时仪器1）机械秒表机械秒表一般有两个针，长针是秒针，短针是分针。
表面上的数字分别表示秒和分的数值。
这种秒表的分度值是0.2 s 或0.1 s ，如图2－7所示。
秒表上端有可旋转的按钮A ，用以旋紧发条及控制秒表的走动和停止。
使用前先旋紧发条，测量时用手掌握住秒表，大拇指按在按钮A 上，稍用力按下，秒表立即走动，随即放手任其自行弹回，当需要停止时，可再按一下，再按第三次时，秒针、分针都回复到零。
有些1一托盘；2一游码；3一横梁；4一平衡螺母； 5一主刀口；6一制动架；7一支柱；8一指针； 9一标尺；l0一制动旋钮；ll 一砝码托盘； 12一底脚螺钉 图2－6秒表在按钮A 的边上安装累计键钮B ，键钮B 向上推动时，秒表即停止走动，向下推动，秒表继续走动，这样可以连续累计计时。
使用秒表时要注意以下几点：（1）检查零点是否准确，如不准，应记下初读数，并对读数作修正。
（2）实验中切勿摔碰，以免震坏。
（3）实验完毕，应让秒表继续走动，使发条完全放松。
如果秒表不准，会给测量带来系统误差，这时可用数字毫秒计作为标准计时器来校准。
例如，秒表读数为x ，数字毫秒计读数为y ，校准系数即为yc x =。
当实验测得的秒表读数为t '时，真正的时间应为t ct '=。
2）电子秒表电子秒表由表面上的液晶显示时间，最小显示为0.01 s ，外形结构如图2－8所示。
常用的J9一l 型有123S S S 、、三个按钮（E7－1型无3S 按钮）其中1S 按钮为起动／停止（Start ／Stop ）；2S 按钮为复零（Reset ）；3S 按钮为状态选择，可作计时、闹时、秒表三种状态（实验时处于秒表状态）。
一般在实验中只要使用12S S 、两个按钮的起动、停止、复零三种功能。
按钮均有一定机械寿命，不要随意乱按。
3）电子计时仪电子计时仪是近代发展起来的一种计时仪器。
如常用的数字毫秒计就属于此类，一般 测量的时间间隔为0.01 ms ～999.9 s 。
数字毫秒计的基本原理是利用一个频率很高的石英振荡器作为时间信号发生器，不断地产生标准时基信号。
在实验中，它通过光电元件（称为传感器）和一系列电子元件所组成的控制电路来控制时基信号进行计时，并在数码管中显示出被测定的时间间隔。
为了实验方便，仪器还装有自动清“零”的装置（即自动复“零”）。
2.2 电磁学实验常用基本仪器电磁学实验离不开电源、电阻、电表和开关，简要介绍如下。
2.2.1 电源（1）直流电源：常用的有干电池和晶体管稳压电源。
每只干电池的电压为l.5伏特。
直图2－7图2－8流稳压电源的型号繁多，外形各异，使用时，要注意它的最大允许输出电压和电流，切不可超过，如YJ 一44稳压电源最大允许输出电压为30伏，最大允许输出电流为2安培。
（2）交流电源：常用的电网电源是交流电源。
交流电的电压可通过变阻器来调节。
使用交流或直流电源时，应特别注意不能使电源短路。
即不能将电源两极直接接通，使外电路电阻等于零。
2.2.2 电阻电学实验中，常用电阻作为负载来调控电路中电流大小或电压高低。
电阻分为固定的和可变的两类，使用时除注意其阻值大小外，还应注意其额定功率，即允许通过的电流(I =。
下面着重介绍滑线电阻器和电阻箱：1）滑线电阻器：外形和结构如图2－9所示。
一根绝缘的镍铬丝绕在瓷筒上，电阻丝的两端用铜片压紧后与接线柱A 、B 相连。
因此A 、B 之间的电阻即为总电阻。
在瓷筒上方的滑动接头G 可在粗铜棒上移动，它的下端在移动时始终和瓷筒上的电阻丝接触。
