大学物理综合设计性实验(完整)
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大学物理实验设计方案引言:大学物理实验对于学生学习物理知识和培养实践能力具有至关重要的作用。
通过实验,学生可以深入理解物理概念、掌握实验操作技能以及培养科学探究的能力。
因此,本文将介绍一种针对大学物理实验课程设计的方案,旨在提供一个综合性、实用性强的实验项目,以满足学生的学习需求。
实验目标:本实验的目标是帮助学生通过实践操作和观察,掌握力学、光学、电磁学等物理学科的基本理论与实验方法。
同时,通过团队合作,培养学生的实验设计和数据分析能力,提高其科学研究思维和创新能力。
实验内容:本实验方案主要包括以下几个具体的实验项目:1. 弹簧的拉伸与弹性势能测量实验目的:探究弹簧的拉伸性质和弹性势能的关系实验步骤:使用一弹簧,通过测量受力和位移,计算弹簧的拉伸量以及弹性势能实验要求:精确测量实验数据,合理设计实验装置,注意安全操作2. 杆上的转子平衡实验实验目的:研究力矩平衡的条件与原理实验步骤:在一树脂杆上悬挂多个重力均匀分布的转子,通过调节位置使得杆保持平衡状态实验要求:精确测量实验数据,加深对力矩平衡的理解与应用3. 球体滚下斜面实验实验目的:通过测量球体在斜面上滚动的加速度,研究运动学与动力学关系实验步骤:在斜面上放置球体,测量球体加速度与斜面角度的关系实验要求:理论计算与实验测量相结合,提高数据处理和分析能力4. 光的折射实验实验目的:研究光在介质中的折射规律与折射率计算实验步骤:通过改变光线入射角度,测量光在不同介质中的折射角度,计算折射率实验要求:精确测量实验数据,加深对光的折射现象与光学定律的理解5. 电磁感应实验实验目的:研究磁场对导体的感应电动势产生的影响实验步骤:通过改变磁场强度和导体运动状态,测量感应电动势与磁场、导体相对运动速度的关系实验要求:精确测量实验数据,探索磁感应现象与电磁感应规律的关系实验设计与要求:1. 实验选材:根据学生的学习年级和知识储备,选择适合的实验项目,并确保实验器材的可获得性和安全性。
大学物理实验报告(精选8篇)大学物理实验报告(精选8篇)在现实生活中,越来越多人会去使用报告,我们在写报告的时候要注意逻辑的合理性。
那么,报告到底怎么写才合适呢?下面是小编整理的大学物理实验报告,希望对大家有所帮助。
大学物理实验报告篇1实验目的:通过演示来了解弧光放电的原理实验原理:给存在一定距离的两电极之间加上高压,若两电极间的电场达到空气的击穿电场时,两电极间的空气将被击穿,并产生大规模的放电,形成气体的弧光放电。
雅格布天梯的两极构成一梯形,下端间距小,因而场强大(因)。
其下端的空气最先被击穿而放电。
由于电弧加热(空气的温度升高,空气就越易被电离,击穿场强就下降),使其上部的空气也被击穿,形成不断放电。
结果弧光区逐渐上移,犹如爬梯子一般的壮观。
当升至一定的高度时,由于两电极间距过大,使极间场强太小不足以击穿空气,弧光因而熄灭。
简单操作:打开电源,观察弧光产生。
并观察现象。
(注意弧光的产生、移动、消失)。
实验现象:两根电极之间的高电压使极间最狭窄处的电场极度强。
巨大的电场力使空气电离而形成气体离子导电,同时产生光和热。
热空气带着电弧一起上升,就象圣经中的雅各布(yacob以色列人的祖先)梦中见到的天梯。
注意事项:演示器工作一段时间后,进入保护状态,自动断电,稍等一段时间,仪器恢复后可继续演示,实验拓展:举例说明电弧放电的应用大学物理实验报告篇2一、实验目的:1、用热分析法(步冷曲线法)测绘Zn-Sn二组分金属相图;2、掌握热电偶测量温度的基本原理。
二、实验原理:概述、及关键点1、简单的二组分金属相图主要有几种?2、什么是热分析法?步冷曲线的线、点、平台各代表什么含义?3、采用热分析法绘制相图的关键是什么?4、热电偶测量温度的基本原理?三、实验装置图(注明图名和图标)四、实验关键步骤:不用整段抄写,列出关键操作要点,推荐用流程图表示。
五、实验原始数据记录表格(根据具体实验内容,合理设计)组成为w(Zn)=0.7的样品的温度-时间记录表时间τ/min 温度 t/oC开始测量 0 380第一转折点第二平台点结束测量六、数据处理(要求写出最少一组数据的详细处理过程)七、思考题八、对本实验的体会、意见或建议(若没有,可以不写)(完)1.学生姓名、学号、实验组号及组内编号;2.实验题目:3.目的要求:(一句话简单概括)4.仪器用具: 仪器名称及主要规格(包括量程、分度值、精度等)、用具名称。
大学物理课题演示实验报告5篇大学物理课题演示实验报告 (1)一、实验任务精确测定银川地区的重力加速度二、实验要求测量结果的相对不确定度不超过5%三、物理模型的建立及比较初步确定有以下六种模型方案:方法一、用打点计时器测量所用仪器为:打点计时器、直尺、带钱夹的铁架台、纸带、夹子、重物、学生电源等.利用自由落体原理使重物做自由落体运动.选择理想纸带,找出起始点0,数出时间为t的p点,用米尺测出op的距离为h,其中t=0.02秒×两点间隔数.由公式h=gt2/2得g=2h/t2,将所测代入即可求得g.方法二、用滴水法测重力加速度调节水龙头阀门,使水滴按相等时间滴下,用秒表测出n个(n取50—100)水滴所用时间t,则每两水滴相隔时间为t′=t/n,用米尺测出水滴下落距离h,由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2.方法三、取半径为r的玻璃杯,内装适当的液体,固定在旋转台上.旋转台绕其对称轴以角速度ω匀速旋转,这时液体相对于玻璃杯的形状为旋转抛物面重力加速度的计算公式推导如下:取液面上任一液元a,它距转轴为_,质量为m,受重力mg、弹力n.由动力学知:ncosα-mg=0(1)nsinα=mω2_(2)两式相比得tgα=ω2_/g,又tgα=dy/d_,∴dy=ω2_d_/g,∴y/_=ω2_/2g.∴g=ω2_2/2y..将某点对于对称轴和垂直于对称轴最低点的直角坐标系的坐标_、y测出,将转台转速ω代入即可求得g.方法四、光电控制计时法调节水龙头阀门,使水滴按相等时间滴下,用秒表测出n个(n取50—100)水滴所用时间t,则每两水滴相隔时间为t′=t/n,用米尺测出水滴下落距离h,由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2.方法五、用圆锥摆测量所用仪器为:米尺、秒表、单摆.使单摆的摆锤在水平面内作匀速圆周运动,用直尺测量出h(见图1),用秒表测出摆锥n转所用的时间t,则摆锥角速度ω=2πn/t摆锥作匀速圆周运动的向心力f=mgtgθ,而tgθ=r/h所以mgtgθ=mω2r 由以上几式得:g=4π2n2h/t2.将所测的n、t、h代入即可求得g值.方法六、单摆法测量重力加速度在摆角很小时,摆动周期为:则通过对以上六种方法的比较,本想尝试利用光电控制计时法来测量,但因为实验室器材不全,故该方法无法进行;对其他几种方法反复比较,用单摆法测量重力加速度原理、方法都比较简单且最熟悉,仪器在实验室也很齐全,故利用该方法来测最为顺利,从而可以得到更为精确的值。
篇一:大学物理实验报告大学物理演示实验报告院系名称:勘察与测绘学院专业班级:姓名:学号:辉光盘【实验目的】:观察平板晶体中的高压辉光放电现象。
【实验仪器】:大型闪电盘演示仪【实验原理闪电盘是在两层玻璃盘中密封了涂有荧光材料的玻璃珠,玻璃珠充有稀薄的惰性气体(如氩气等)。
控制器中有一块振荡电路板,通过电源变换器,将12v低压直流电转变为高压高频电压加在电极上。
通电后,振荡电路产生高频电压电场,由于稀薄气体受到高频电场的电离作用二产生紫外辐射,玻璃珠上的荧光材料受到紫外辐射激发出可见光,其颜色由玻璃珠上涂敷的荧光材料决定。
由于电极上电压很高,故所发生的光是一些辐射状的辉光,绚丽多彩,光芒四射,在黑暗中非常好看。
【实验步骤】:1. 将闪电盘后控制器上的电位器调节到最小;2. 插上220v电源,打开开关;3. 调高电位器,观察闪电盘上图像变化,当电压超过一定域值后,盘上出现闪光;4. 用手触摸玻璃表面,观察闪光随手指移动变化;5. 缓慢调低电位器到闪光恰好消失,对闪电盘拍手或说话,观察辉光岁声音的变化。
【注意事项】:1. 闪电盘为玻璃质地,注意轻拿轻放;2. 移动闪电盘时请勿在控制器上用力,避免控制器与盘面连接断裂;3. 闪电盘不可悬空吊挂。
辉光球【实验目的】观察辉光放电现象,了解电场、电离、击穿及发光等概念。
【实验步骤】1.将辉光球底座上的电位器调节到最小;2.插上220v电源,并打开开关;3. 调节电位器,观察辉光球的玻璃球壳内,电压超过一定域值后中心处电极之间随机产生数道辉光;4.用手触摸玻璃球壳,观察到辉光随手指移动变化;5.缓慢调低电位器到辉光恰好消失,对辉光球拍手或说话,观察辉光随声音的变化。
【注意事项】1.辉光球要轻拿轻放;2.辉光球长时间工作可能会产生臭氧。
【实验原理】辉光球发光是低压气体(或叫稀疏气体)在高频电场中的放电现象。
玻璃球中央有一个黑色球状电极。
球的底部有一块震荡电路板,通电后,震荡电路产生高频电压电场,由于球内稀薄气体受到高频电场的电离作用而光芒四射。
第1篇一、实验背景与目的随着科学技术的不断发展,物理实验在培养大学生创新思维、实践能力和科学素养方面发挥着越来越重要的作用。
为了更好地锻炼学生的实验技能,激发学生的创新意识,我们开展了本次物理创新实验。
本次实验旨在通过设计、搭建和调试一个新型实验装置,探索物理原理在实际应用中的创新实践,培养学生的动手能力、团队协作精神和创新能力。
二、实验原理与装置1. 实验原理:本实验以电磁感应原理为基础,通过设计一个具有创新性的实验装置,验证法拉第电磁感应定律,并研究电磁感应现象与相关物理量的关系。
2. 实验装置:实验装置主要由以下部分组成:- 电源:提供稳定的交流电源;- 金属棒:作为导体,在磁场中运动;- 磁场发生器:产生均匀磁场;- 电流表:测量感应电流;- 数据采集系统:记录实验数据;- 电脑:处理实验数据,绘制曲线。
三、实验步骤与过程1. 搭建实验装置:按照实验原理图,将电源、金属棒、磁场发生器、电流表、数据采集系统和电脑连接起来,确保各部分连接正确、牢固。
2. 调节实验参数:- 调节电源输出电压,使其在安全范围内;- 调节磁场发生器的磁场强度,使其达到预定值;- 调节金属棒与磁场发生器的距离,确保实验过程中金属棒在磁场中运动。
3. 进行实验:- 在金属棒运动过程中,通过数据采集系统实时记录感应电流的变化;- 改变金属棒的运动速度、磁场强度等参数,观察感应电流的变化规律。
4. 数据处理与分析:- 对实验数据进行整理和分析,绘制感应电流与时间、速度、磁场强度等参数的关系曲线;- 根据实验结果,验证法拉第电磁感应定律,并研究电磁感应现象与相关物理量的关系。
四、实验结果与分析1. 实验结果:- 实验结果表明,感应电流与金属棒的运动速度、磁场强度等因素密切相关;- 当金属棒运动速度增加、磁场强度增大时,感应电流也随之增大。
2. 结果分析:- 通过实验,我们验证了法拉第电磁感应定律的正确性;- 同时,我们发现了电磁感应现象与相关物理量的关系,为电磁感应在实际应用中的创新实践提供了理论依据。
转动惯量的测定实验性质:综合性实验教学目的和要求: 1. 测量不同形状刚体的转动惯量;2. 加深对转动惯量的理解。
教学重点与难点:重点:正确记录有效数字和使用相关仪器设备难点:各仪器的正确使用。
一.检查学生的预习情况检查学生预习报告:内容是否完整,表格是否正确。
二.实验仪器和用具:转动惯量测定仪、转动惯量周期测定仪、圆柱、金属球。
三.讲解实验原理:刚体转动惯量是刚体在转动中惯性大小的量度,它的重要性类似于平动中物体的质量。
一刚体对于某一给定轴的转动惯量,是刚体中每一单元质量的大小与单元质量到转轴的距离的平方的乘积的总和。
刚体的转动惯量与刚体的质量、刚体的质量分布、转轴的位置与方位有关。
对于几何形状规则的刚体,可用积分式计算出它绕过质心轴转动的转动惯量,并根据平行轴定理,计算出刚体绕任一特定轴转动的转动惯量。
但对于形状复杂的刚体,用数学方法求转动惯量则相当困难,一般宜采用实验的方法来测定。
因此,学会对刚体转动惯量的测量方法,具有重要的现实意义,如对研究机械转动性能,包括飞轮、炮弹、发动机叶片、电机、电机转子、卫星外形等的设计工作都有重要意义。
各刚体转动惯量的理论值:221mR I =圆柱2mR I =圆筒252mR I =球2121ml I o =细杆若刚体绕质心轴作扭转振动的角位移以θ表示,根据刚体转动定律,转动系统所受到的合外力矩M 与角位移θ及角加速度α的关系为:22dtd I I k M θαθ==-= (1)I k I k dtd ==+222,0ωθθ令kIT πωπ22==(2) 令圆柱体的转动惯量为已知量:228121mD mR I ==圆柱空载物台的转动周期为0T ,转动惯量为0I ;载物台与圆柱的共同转动周期为1T ,转动惯量为'101I I I +=;载物台与圆筒的共同转动周期为2T ,转动惯量为'202I I I +=; 球的转动周期为3T ,转动惯量为3I ;细杆绕其质心轴的转动周期为4T ,转动惯量为4I ; 转动周期可以通过周期测定仪测出来。
《综合性、设计性物理实验》教学大纲课程名称:综合性、设计性物理实验(Comprehensive and designed Physics Experiment) 课程编号:课程性质:学科基础课(独立设课)课程要求:必修课程类别:实践课实验教材或指导书名称:综合性、设计性物理实验教程学时学分:总学时:学分:开出学期:第6学期实验室名称:物理实验中心适用专业:应用物理学专业编写人:陈东生审核人:刘永生一、课程简介:传统的物理学科曾对20世纪的社会发展起到了根本性的作用,其作为基础学科仍在不断地影响着当今社会的变革,并对其它学科的产生和发展起到了有力的推动作用,但同时又受到新学科和当今社会新科技快速发展的挑战和冲击。
长期以来,基础物理实验的教学模式比较单一、教学内容比较陈旧、教学方法比较落后。
实验内容基本上是验证性和测量性的,缺少一些由学生自己设计并带有研究性的内容。
这种千篇一律的实验教学内容和方式在一定程度上限制了高年级学生的学习主动性与积极性的发挥,难以激发他们独立思考的兴趣和激情,因而不利于创新人才的培养。
近年来,国内各高校为了改变这种现状都相继进行了物理实验课程方面的改革,同时提出了设计性、研究性物理实验的各种内容、各种实验手段以及各种运作方法等。
从观念上,实验的内容和仪器设备等方面有了很大的变化。
为了适应教学上的需求,综合性、设计性物理实验的开设必不可少。
二、实验目的与要求设计性、研究性物理实验的目的旨在“开发学生智能,培养与提高学生科学实验能力和素养”。
在对学生进行基础物理实验知识和方法技能训练的基础上,使学生能运用所学知识和技能独立完成和解决物理实验问题。
提高学生独立分析问题和解决问题的能力,为毕业设计、撰写科研成果报告和学术论文奠定良好的基础。
设计性、研究性物理实验也是对正常教学的一个必要补充,旨在加强学生创新能力、动手能力的培养,使学生在学好理论知识的同时,还要具有较高的实验技能。
它特别注重学生的主体作用的发挥和独立个性发展相结合, 通常只给出一些实验要求及必要的提示。
大学物理实验报告(10篇)大学物理实验报告1院系名称:勘察与测绘学院专业班级:姓名:学号:辉光盘【实验目的】:观察平板晶体中的高压辉光放电现象。
【实验仪器】:大型闪电盘演示仪【实验原理闪电盘是在两层玻璃盘中密封了涂有荧光材料的玻璃珠,玻璃珠充有稀薄的惰性气体(如氩气等)。
控制器中有一块振荡电路板,通过电源变换器,将12V低压直流电转变为高压高频电压加在电极上。
通电后,振荡电路产生高频电压电场,由于稀薄气体受到高频电场的电离作用二产生紫外辐射,玻璃珠上的荧光材料受到紫外辐射激发出可见光,其颜色由玻璃珠上涂敷的荧光材料决定。
由于电极上电压很高,故所发生的光是一些辐射状的辉光,绚丽多彩,光芒四射,在黑暗中非常好看。
【实验步骤】:1. 将闪电盘后控制器上的电位器调节到最小;2. 插上220V电源,打开开关;3. 调高电位器,观察闪电盘上图像变化,当电压超过一定域值后,盘上出现闪光;4. 用手触摸玻璃表面,观察闪光随手指移动变化;5. 缓慢调低电位器到闪光恰好消失,对闪电盘拍手或说话,观察辉光岁声音的变化。
【注意事项】:1. 闪电盘为玻璃质地,注意轻拿轻放;2. 移动闪电盘时请勿在控制器上用力,避免控制器与盘面连接断裂;3. 闪电盘不可悬空吊挂。
辉光球【实验目的】观察辉光放电现象,了解电场、电离、击穿及发光等概念。
【实验步骤】1.将辉光球底座上的电位器调节到最小;2.插上220V电源,并打开开关;3. 调节电位器,观察辉光球的玻璃球壳内,电压超过一定域值后中心处电极之间随机产生数道辉光;4.用手触摸玻璃球壳,观察到辉光随手指移动变化;5.缓慢调低电位器到辉光恰好消失,对辉光球拍手或说话,观察辉光随声音的变化。
【注意事项】1.辉光球要轻拿轻放;2.辉光球长时间工作可能会产生臭氧。
【实验原理】辉光球发光是低压气体(或叫稀疏气体)在高频电场中的放电现象。
玻璃球中央有一个黑色球状电极。
球的底部有一块震荡电路板,通电后,震荡电路产生高频电压电场,由于球内稀薄气体受到高频电场的电离作用而光芒四射。
关于温度传感器特性的实验研究摘要:温度传感器在人们的生活中有重要应用,是现代社会必不可少的东西。
本文通过控制变量法,具体研究了三种温度传感器关于温度的特性,发现NTC电阻随温度升高而减小;PTC电阻随温度升高而增大;但两者的线性性都不好.热电偶的温差电动势关于温度有很好的线性性质.PN节作为常用的测温元件,线性性质也较好。
本实验还利用PN节测出了波尔兹曼常量和禁带宽度,与标准值符合的较好。
关键词:定标转化拟合数学软件EXPERIMENTAL RESEARCH ON THE NATURE OF TEMPERATURE SENSOR1.引言温度是一个历史很长的物理量,为了测量它,人们发明了许多方法。
温度传感器通过测温元件将温度转化为电学量进行测量,具有反应时间快、可连续测量等优点,因此有必要对其进行一定的研究。
作者对三类测温元件进行了研究,分别得出了电阻率、电动势、正向压降随温度变化的关系.2.热电阻的特性2.1实验原理2.1.1Pt100铂电阻的测温原理和其他金属一样,铂(Pt)的电阻值随温度变化而变化,并且具有很好的重现性和稳定性.利用铂的此种物理特性制成的传感器称为铂电阻温度传感器,通常使用的铂电阻温度传感器零度阻值为100Ω(即Pt100)。
铂电阻温度传感器精度高,应用温度范围广,是中低温区(-200℃~650℃)最常用的一种温度检测器,本实验即采用这种铂电阻作为标准测温器件来定标其他温度传感器的温度特性曲线,为此,首先要对铂电阻本身进行定标。
按IEC751国际标准,铂电阻温度系数TCR定义如下:TCR=(R100—R0)/(R0×100) (1。
1)其中R100和R0分别是100℃和0℃时标准电阻值(R100=138.51Ω,R0=100。
00Ω),代入上式可得到Pt100的TCR为0。
003851。
Pt100铂电阻的阻值随温度变化的计算公式如下:Rt=R0[1+At+B+C(t-100)] (-200℃<t<0℃) (1。
电桥实验试题标准答案[采用电桥测量中值电阻] 一、实验原理答:惠斯登电桥是用于精确测量中值电阻的测量装置。
电桥法测电阻,实质是把被测电阻与标准电阻相比较,以确定其值。
由于电阻的制造可以达到很高的精度,所以电桥法测电阻可以达到很高的精确度。
1.惠斯登电桥的线路原理惠斯登电桥的基本线路如图 1 所示。
它是由四个电阻 R 1 Rx R 1,,R 2 R s R x 联成一个四边形 ACBD ,在对角线 AB 上接上电源E ,在对角线 CD 上接上检流计P 组成。
接入检流计(平衡指示)的对角线称为“桥”,四个电阻称为“桥臂”。
在一般情况下,桥路上检流计中有电流通过,因而检流计的指针有偏转。
若适当调节某一电阻值,例如改变 R s 的大小可使C 、D 两点的电位相等,此时流过检流计P的电流I P =0,称为电桥平衡。
则有 图 1 单臂电桥连线图V C = V D (1) I R 1 = I Rx = I 1(2)I R 2 = I Rs = I 2 (3)由欧姆定律知V AC = I R 1 1 = V AD = I R 2 2 (4)V CB = I R 1 x = V DB = I R 2 s (5)由以上两式可得R 1R x =R s (6)此式即为电桥的平衡条件。
若R 1, ,R 2 R s 已知,R2R x 即可由上式求出。
通常取 、 为标准R 1 R 2 电阻,称为比率臂,将R R 1 / 2 称为桥臂比; 为可调电阻,称为比较臂。
改变 使电桥达R s R s 到平衡,即检流计P 中无电流流过,便可测出被测电阻 之值。
R x2.用交换法减小和消除系统误差分析电桥线路和测量公式可知,用惠斯登电桥测量R x 的误差,除其它因素外,与标准电阻R 1,R 2 的误差有关。
可以采用交换法来消除这一系统误差,方法是:先连接好电桥电路,调节 使R s P 中无电流,可由式(6)求出R x ,然后将 与 交换位置,再调节 使R 1 R 2 R s P 中无电流,记下此时的 ,可得R s ′RR x = 2R s ′ (7)R 1 式(6)和(7)两式相乘得R x 2 = R R s s ′或R 2 R s R h KER m S G PR x = RR s S′(8)这样就消除了由R1,R2本身的误差对R x 引入的测量误差。
《大学物理》实验报告一、实验目的本实验旨在通过观察和测量物理现象,理解和掌握物理学的原理和实验方法,培养实验技能和科学素养。
二、实验原理在物理学中,许多现象和规律都可以通过实验来揭示和验证。
本实验将通过以下原理进行实验:1、牛顿第二定律:力等于质量乘以加速度,即F = ma。
2、欧姆定律:电流等于电压除以电阻,即I = V/R。
3、法拉第电磁感应定律:感应电动势等于磁通量变化率与线圈匝数的乘积,即E = n(dΦ)/(dt)。
三、实验步骤1、准备实验器材:小车、小钩码、轨道、光电门、电磁铁、电源、电阻箱、线圈等。
2、进行实验操作:将小车放在轨道上,安装光电门以测量小车的速度,连接电源和电磁铁,调整电阻箱和线圈的阻值。
3、记录实验数据:通过控制变量法,分别改变小车的质量、电磁铁的电流、电阻箱的阻值等,记录小车的速度、加速度、电流、电压等数据。
4、分析实验数据:根据实验数据,分析各个变量对小车运动的影响,验证牛顿第二定律和欧姆定律。
5、撰写实验报告:将实验过程和结果进行总结,得出结论。
四、实验结果及分析1、牛顿第二定律验证:根据实验数据,当小车的质量增加时,其加速度减小;当施加的力增加时,加速度也增加。
这符合牛顿第二定律的预测,即力等于质量乘以加速度。
2、欧姆定律验证:通过测量电流和电压,发现电流与电压成正比,符合欧姆定律的预测,即电流等于电压除以电阻。
3、法拉第电磁感应定律验证:当磁通量变化时,线圈中产生了感应电动势。
实验数据也显示,感应电动势与磁通量变化率和线圈匝数成正比,符合法拉第电磁感应定律的预测。
五、结论通过本实验,我们验证了牛顿第二定律、欧姆定律和法拉第电磁感应定律。
这些实验结果进一步巩固了我们对物理学原理的理解和应用能力。
实验过程中的操作技巧和方法也为我们未来的科学研究打下了基础。
在今后的学习和实践中,我们应该继续加强对物理学的理解和应用,为解决实际问题提供科学依据。
大学物理实验报告一、实验目的本实验旨在通过测量不同材料的光学常数和吸收系数,深入理解光的传播和吸收规律,探索不同材料对光的响应特性,为实际应用提供理论支持。
篇一:大学物理实验报告模板.**学院物理系大学物理学生实验报告实验项目:实验地点:班级:姓名:座号:实验时间:月物理系编制一、实验目的:二、实验仪器设备:三、实验原理:四、实验步骤:教师签名:五、实验数据记录六、实验数据处理七、实验结论与分析及思考题解答1、对实验进行总结,写出结论:2、思考题解答:篇二:大学物理实验报告**学院物理系大学物理学生实验报告实验项目:空气比热容比测定实验实验地点:班级:姓名:座号:实验时间:月日物理系编制一、实验目的:①用绝热膨胀法测定空气的比热容比?。
②观察热力学过程中状态变化及基本物理规律。
③学习气体压力传感器和电流型集成温度传感器的原理及使用方法。
二、实验仪器设备:贮气瓶,温度计,空气比热容比测定仪。
数字电压表1-进气活塞;2-放气活塞;3-ad590; 4-气体压力传感器;5-704胶粘剂图4-4-1 实验装置简图三、实验原理:气体由于受热过程不同,有不同的比热容。
对应于气体受热的等容及等压过程,气体的比热容有定容比热容c和定压比热容c。
定vp容比热容是将1kg气体在保持体积不变的情况下加热,当其温度升高1?c时所需的热量;而定压比热容则是将1kg气体在保持压强不变的情?cv况下加热,当其温度升高1?c时所需的热量。
显然,后者由于要对外作功而大于前者,即c定容比热容c之比vp。
气体的比热容比?定义为定压比热容c和p??ccpv是一个重要的物理量,经常出现在热力学方程中。
2四、实验步骤:5(1)用气压计测量大气压强p0 设为(1.0248?10pa);(2)开启电源,将电子仪器部分预热10分钟,然后用调零电位器调节零点;(3)关闭放气活塞2,打开进气活塞1,用充气球向瓶内打气,使瓶内压强升高(即数字电压表显示值升高120~140mv左右,关闭进气活塞1。
待瓶中气压强稳定时,瓶内气体状态为ⅰ。
记下p1; (4) 迅速打开放气活塞2,使瓶内气体与大气相通,由于瓶内气压高于大气压,瓶内部分气体将突然喷出,发出“嗤”的声音。
摘要:热敏电阻是阻值对温度变化非常敏感的一种半导体电阻,具有许多独特的优点和用途,在自动控制、无线电子技术、遥控技术及测温技术等方面有着广泛的应用。
本实验通过用电桥法来研究热敏电阻的电阻温度特性,加深对热敏电阻的电阻温度特性的了解。
关键词:热敏电阻、非平衡直流电桥、电阻温度特性1、引言热敏电阻是根据半导体材料的电导率与温度有很强的依赖关系而制成的一种器件,其电阻温度系数一般为(-~+)℃-1。
因此,热敏电阻一般可以分为:Ⅰ、负电阻温度系数(简称NTC)的热敏电阻元件常由一些过渡金属氧化物(主要用铜、镍、钴、镉等氧化物)在一定的烧结条件下形成的半导体金属氧化物作为基本材料制成的,近年还有单晶半导体等材料制成。
国产的主要是指MF91~MF96型半导体热敏电阻。
由于组成这类热敏电阻的上述过渡金属氧化物在室温范围内基本已全部电离,即载流子浓度基本上与温度无关,因此这类热敏电阻的电阻率随温度变化主要考虑迁移率与温度的关系,随着温度的升高,迁移率增加,电阻率下降。
大多应用于测温控温技术,还可以制成流量计、功率计等。
Ⅱ、正电阻温度系数(简称PTC)的热敏电阻元件常用钛酸钡材料添加微量的钛、钡等或稀土元素采用陶瓷工艺,高温烧制而成。
这类热敏电阻的电阻率随温度变化主要依赖于载流子浓度,而迁移率随温度的变化相对可以忽略。
载流子数目随温度的升高呈指数增加,载流子数目越多,电阻率越校应用广泛,除测温、控温,在电子线路中作温度补偿外,还制成各类加热器,如电吹风等。
2、实验装置及原理【实验装置】FQJ—Ⅱ型教学用非平衡直流电桥,FQJ非平衡电桥加热实验装置(加热炉内置MF51型半导体热敏电阻(Ω)以及控温用的温度传感器),连接线若干。
【实验原理】根据半导体理论,一般半导体材料的电阻率和绝对温度之间的关系为(1—1)式中a与b对于同一种半导体材料为常量,其数值与材料的物理性质有关。
因而热敏电阻的电阻值可以根据电阻定律写为(1—2)式中为两电极间距离,为热敏电阻的横截面,。
大学物理实验报告答案大全(实验数据及思考题答案全包括)伏安法测电阻实验目的(1) 利用伏安法测电阻。
(2) 验证欧姆定律。
(3) 学会间接测量量不确定度de计算;进一步掌握有效数字de概念。
实验方法原理根据欧姆定律,IR = U ,如测得U 和I 则可计算出R。
值得注意de是,本实验待测电阻有两个,一个阻值相对较大,一个较小,因此测量时必须采用安培表内接和外接两个方式,以减小测量误差。
实验装置待测电阻两个,O~5mA电流表1 个,O-5V 电压表1 个,O~5OmA电流表1 个,O~1OV 电压表一个,滑线变阻器1 个,DF173OSB3A稳压源1 台。
实验步骤本实验为简单设计性实验,实验线路、数据记录表格和具体实验步骤应由学生自行设计。
必要时,可提示学生参照第2 章中de第2.4 一节de有关内容。
分压电路是必须要使用de,并作具体提示。
(1) 根据相应de电路图对电阻进行测量,记录U 值和I 值。
对每一个电阻测量3 次。
(2) 计算各次测量结果。
如多次测量值相差不大,可取其平均值作为测量结果。
(3) 如果同一电阻多次测量结果相差很大,应分析原因并重新测量。
数据分析处理测量次数1 2 3U1 /V 5.4 6.9 8.5I1 /mA 2.OO 2.6O 3.2OR1 / Ω 27OO 2654 2656测量次数1 2 3U2 /V 2.O8 2.22 2.5OI2 /mA 38.O 42.O 47.OR2 / Ω 54.7 52.9 53.2(1) 由. % max ΔU =U ×1 5 ,得到U O.15V , 1 Δ = U O O75V Δ 2 = . ;(2) 由. % max ΔI = I ×1 5 ,得到I O.O75mA, 1 Δ = I O 75mA Δ 2 = . ;(3) 再由2 23 3( ) ( )IIVu R U RΔ Δ= + ,求得9 1O Ω 1Ω 211 = × = R R u , u ;(4) 结果表示= (2.92 ± O.O9)×1O Ω, = (44 ±1)Ω 231 R R光栅衍射实验目的(1) 了解分光计de原理和构造。
综合设计性物理实验教学设计简介物理实验是物理学中非常重要的一部分。
物理实验教学在学生所学的物理理论知识中具有非常重要的作用。
在实验教学中,综合设计性物理实验是一种非常有效的教学方法。
本文将深入探讨综合设计性物理实验教学设计的相关内容。
综合设计性物理实验教学在综合设计性物理实验教学中,学生需要根据一定的任务需要,独立设计并完成一系列的实验。
这种教学方式可以有效提高学生的综合能力,同时也可以让学生更好地理解物理学科的知识,真正体会到物理知识对于日常生活的影响。
在综合设计性物理实验教学中,教师需要给予学生足够的自主权和自由度,让学生能够自己选择实验课题,并根据自己的兴趣进行设计。
同时,教师也需要给予学生一定的指导和帮助,及时纠正学生错误的实验方法和结果。
综合设计性物理实验教学的设计方法设计目标在设计综合设计性物理实验教学时,需要根据实验教学的目标来设定设计的内容和目标。
首先,需要考虑学生的知识水平和学习能力,从而选择合适的主题和实验方法。
同时,还需要根据教学大纲的要求,结合教学实际需求,明确实验教学的目标和要求。
设计步骤在综合设计性物理实验教学的设计过程中,需要按照以下步骤进行:1.确定实验主题在选择实验主题时,需要考虑学生的学习能力和实验条件等因素,选取与课程内容相关的具体实验主题。
2.设计实验方案在设计实验方案时,需要根据实验主题确定实验目标、实验步骤、实验方法、实验仪器和实验条件等内容,明确实验的具体细节和注意事项。
3.分配实验任务为了保证实验教学的效果,需要根据学生的实际情况,合理分配实验任务,让每个学生都有参与实验的机会。
4.指导实验操作在实验过程中,教师需要对学生进行实验操作的指导和帮助,及时解答学生遇到的问题和困难。
5.总结实验结果在实验结束后,需要对实验结果进行总结和分析,以提高学生的综合实践能力和掌握物理学科知识的能力。
综合设计性物理实验教学的评价方法在综合设计性物理实验教学结束后,需要对学生的实验成果进行评价。
综合设计性物理实验指导书 黑龙江大学普通物理实验室 I 目 录 绪论 实验1 几何光学设计性实验 实验2 LED特性测量 实验3 超声多普勒效应的研究和应用 实验4 热辐射与红外扫描成像实验 实验5 多方案测量食盐密度 实验6 多种方法测量液体表面张力系数 实验7 用Multisim软件仿真电路 实验8 霍尔效应实验误差来源的分析与消除 实验9 自组惠斯通电桥单检流计条件下自身内阻测定 实验10 用迈克尔逊干涉仪测透明介质折射率 实验11 光电效应和普朗克常数的测定液体电导率测量 实验12 光电池输出特性研究实验 实验13 非接触法测量液体电导率 1
绪 论 一.综合设计性实验的学习过程 完成一个综合设计性实验要经过以下三个过程: 1.选题及拟定实验方案 实验题目一般是由实验室提供,学生也可以自带题目,学生可根据自己的兴趣爱好自由选择题目。选定实验题目之后,学生首先要了解实验目的、任务及要求,查阅有关文献资料(资料来源主要有教材、学术期刊等),查阅途径有:到图书馆借阅、网络查询等。学生根据相关的文献资料,写出该题目的研究综述,拟定实验方案。在这个阶段,学生应在实验原理、测量方法、测量手段等方面要有所创新;检查实验方案中物理思想是否正确、方案是否合理、是否可行、同时要考虑实验室能否提供实验所需的仪器用具、同时还要考虑实验的安全性等,并与指导教师反复讨论,使其完善。实验方案应包括:实验原理、实验示意图、实验所用的仪器材料、实验操作步骤等。 2.实施实验方案、完成实验 学生根据拟定的实验方案,选择测量仪器、确定测量步骤、选择最佳的测量条件,并在实验过程中不断地完善。在这个阶段,学生要认真分析实验过程中出现的问题,积极解决困难,要于教师、同学进行交流与讨论。在这种学习的过程中,学生要学习用实验解决问题的方法,并且学会合作与交流,对实验或科研的一般过程有一个新的认识;其次要充分调动主动学习的积极性,善于思考问题,培养勤于创新的学习习惯,提高综合运用知识的能力。 3.分析实验结果、总结实验报告 实验结束需要分析总结的内容有:(1)对实验结果进行讨论,进行误差分析;(2)讨论总结实验过程中遇到的问题及解决的办法;(3)写出完整的实验报告(4)总结实验成功与失败的原因,经验教训、心得体会。实验结束后的总结非常重要,是对整个实验的一个重新认识过程,在这个过程中可以锻炼学生分析问题、归纳和总结问题的能力,同时也提高了文字表达能力。 在完成综合性、设计性实验的整个过程中处处渗透着学生是学习的主体,学生是积极主动地探究问题,这是一种利于提高学生解决问题的能力,提高学生的综合素质的教学过程。 在综合设计性实验教学过程中学生与教师是在平等的基础上进行探讨、讨论问题,不要产生对教师的依赖。有些问题对教师是已知的,但对学生是未知的,这时教师应积极诱导学生找到解决问题的方法、鼓励学生克服困难,并在引导的过程中帮助学生建立科学的思维方式和研究问题的方法。有些问题对教师也是一个未知的问题,这时教师应与学生共同思考共同解决问题。 二.实验报告书写要求 实验报告应包括:1实验目的;2实验仪器及用具;3实验原理;4实验步骤;5测量原始数据;6数据处理过程及实验结果;7分析、总结实验结果,讨论总结实验过程中遇到的问题及解决的办法,总结实验成功与失败的原因,经验教训、心得体会。 三.实验成绩评定办法 教师根据学生查阅文献、实验方案设计、实际操作、实验记录、实验报告总结等方面综合评定学生的成绩。 (1)查询资料、拟定实验方案:占成绩的20%。在这方面主要考察学生独立查找资料,并根据实验原理设计一个合理、可行的实验方案。 (2)实施实验方案、完成实验内容:占成绩的30%。考察学生独立动手能力,综合运用知识解决实际问题的能力。 (3)分析结果、总结报告:占成绩的20%。主要考察学生对数据处理方面的知识运用情况,分析问题的能力,语言表达能力。 (4)科学探究、创新意识方面:占成绩的20%。考察学生是否具有创新意识,善于发现问题并能解决问题。 (5)实验态度、合作精神:占成绩的10%。考察学生是否积极主动地做实验,是否具有科学、 2
严谨、实事求是的工作作风,能否与小组同学团结合作。 四.综合设计性实验上课要求 1.做每个实验前要做实验前的开题报告,开题报告应包括: (1)实验的目的、意义、内容; (2)对实验原理的认识、拟定的测量方案等; (3)对实验装置工作原理、使用方法等方面的了解; (4)对实验的原理、测量方法、仪器使用等方面存在的问题、需进一步研究的内容等。 2.实验结束要求做实验总结报告,总结报告应包括: (1)阐述实验原理、测量方法; (2)介绍实验内容,分析测量数据、实验现象,总结测量结果; (3)实验的收获、实验的改进意见,对实验教学工作提出意见和建议等。 3
实验1. 几何光学设计性实验 ——组装显微镜与望远镜
显微镜与望远镜是常用的助视光学仪器。显微镜主要用来帮助人们观察近处的微小物体,望远镜则主要帮助人们观察远处的目标,它们在天文学、电子学、生物学和医学等领域中都起着十分重要的作用。为适应不同用途和性能的要求,有各种类型的显微镜与望远镜,构造上也各有差异,但是它们的基本光学系统都是由一个目镜和物镜组成。 一.实验目的 (1)掌握透镜成像规律; (1)组装简单的显微镜与望远镜,以熟悉它们的构造及其放大原理,掌握其调节与使用方法; (2)用自己组装的望远镜测量凸透镜和凹透镜的焦距。 二.实验室可提供的器材 1.2m光学导轨一个,焦距为4、8、20㎝的凸透镜各一个,待测凸透镜、凹透镜各一个,玻璃叉丝屏(分划板)一个,物屏一个。 三.实验内容 1.区分凸、凹透镜,分辨不同凸透镜的焦距长短。 2.选择较短焦距的凸透镜做目镜,与分划板构成目镜系统,调整目镜到透镜之间的距离,使分划板成像清晰。 3.利用透镜成像法测量所有凸透镜的焦距(用目镜系统观察成像)。 4.组装显微镜 要求: (1)画出显微镜的光路图; (2)选择合适的凸透镜做物镜,利用目镜和分划板组成的目镜系统,组装显微镜。 (3)调整显微镜系统看清放大的像,观察显微镜放大的现象。 5.组装望远镜 要求: (1)画出开普勒望远镜的光路图。 (2)选择一个焦距较长的凸透镜做物镜,利用目镜系统,组装望远镜。 (3)用组装的望远镜系统,观察远处物体成像的现象。 4.用上述组装成的望远镜测量待测凸透镜的焦距 要求:画出测量光路图,并叙述测量原理及过程。 5.用上述组装成的望远镜测量待测凹透镜的焦距。 要求:画出测量光路图,并叙述测量原理及过程。 五.实验报告要求 1.阐述实验的基本原理及测量方法 内容包括:透镜成像原理,测量透镜焦距的方法,显微镜望远镜的结构、组装方法等 2.记录实验步骤及各种实验现象,画出光路图,记录实验数据。 3.总结本次实验的收获和体会。 4
实验2 LED特性测量 LED是一种固态的半导体器件,它可以直接把电转化为光,具有体积小,耗电量低,易于控制,坚固耐用,寿命长,环保等优点,其主要应用领域包括:照明、大屏幕显示、液晶显示的背光源、装饰工程等。本实验通过测试各种LED特性,分析实验结果,从而进一步了解LED工作原理及相关应用。
实验目的 1.测量LED的伏安特性 2.测量LED的电光转换特性 3.测量LED输出光空间分布特性
实验仪器及用具 LED光发射器,照度检测探头,激励电源,测试控制器,实验仪及LED组件。 实验原理 一.LED工作原理 发光二极管是由P型和N型半导体组成的二极管。P型半导体中有相当数量的空穴,几乎没有自由电子。N型半导体中有相当数量的自由电子,几乎没有空穴。当两种半导体结合在一起形成P-N结时,N区的电子(带负电)向P区扩散, P区的空穴(带正电)向N区扩散,在P-N结附近形成空间电荷区与势垒电场。势垒电场会使载流子向扩散的反方向作漂移运动,最终扩散与漂移达到平衡,使流过P-N结的净电流为零。在空间电荷区内,P区的空穴被来自N区的电子复合,N 区的电子被来自P区的空穴复合,使该区内几乎没有能导电的载流子,又称为结区或耗尽区。 当加上与势垒电场方向相反的正向偏压时,结区变窄,在外电场作用下,P区的空穴和N区的电子就向对方扩散运动,从而在PN结附近产生电子与空穴的复合,并以热能或光能的形式释放能量。采用适当的材料,使复合能量以发射光子的形式释放,就构成发光二极管。发光二极管发射光谱的中心波长,由组成P-N结的半导体材料的禁带能量所决定,采用不同的材料及材料组分,可以获得发射不同颜色的发光二极管。 LED的光谱线宽度一般有几十纳米,可见光的光谱范围是400-700纳米,白光LED一般采用三种方法形成。第一种是在蓝光LED管芯上涂敷荧光粉,蓝光与荧光粉产生的宽带光谱合成白光。第二种是采用几种发不同色光的管芯封装在一个组件外壳内,通过色光的混合构成白光LED。第3种是紫外LED加3基色荧光粉,3基色荧光粉的光谱合成白光。 二.LED光电特性 1.LED的伏安特性 伏安特性反映了在LED两端加电压时,电流与电压的关系,如图2所示。 在LED 两端加正向电压,当电压较小,不足以克服势垒电场时,通过LED的电流很小。当正向电压超过死区电压(图2中的正向拐点)后,电流随电压迅速增长。 正向工作电流指LED正常发光时的正向电流值,根据不同管子的结构和输出功率的大小,其
N 势垒电 空间 场方向 电荷区 P
图1 半导体P-N结示意图
I V 图2 LED的伏安特性曲线