物理系大学物理实验报告11

⼤学物理实验报告(此⽂档为word格式，下载后您可任意编辑修改！)第⼀部分实验基础知识物理学是研究物质间相互作⽤及其运动规律的科学，物质间的相互作⽤及其运动是⽤测量的物理量来描述的，因此测量是物理学中⼀个很重要的概念。

可是说，物理学是门建⽴在测量基础上科学。

那么，什么是测量呢？测量就是利⽤标准物件对研究对象的某种属性进⾏⽐较从得出量值关系的过程。

被测量某种属性称为物理量，被选作标准来确定被测对象量值的器具称为仪器。

在经典物理中，⼈们认为被测物理量始终存在⼀个与测量者个⼈意志⽆关的数值，这个数值叫做测量的真实值。

⼀测量与误差测量是利⽤测量仪器与被测对象的物理量值进⾏⽐较，⽐较的结果称为测量值。

但是被测对象的物理量值应该存在⼀个与测量者个⼈意志⽆关的真实存在，这个真实存在叫真实值。

真实值和测量值之间有差异，这种差异叫误差。

测量值（）-真实值（）=误差（）因为真实值是不确知的，测量的任务就是：（1）找到最接近真实值的最佳估计值。

（2）给出最佳估计值的可靠程度。

误差的分类：根据误差的性质，将误差分为偶然误差和系统误差。

偶然误差：是由于各种偶然因素对实验者、测量仪器、被测物理量的影响⽽产⽣的。

偶然误差的特点是，多次重做同—实验时，结果有时偏⼤，有时偏⼩，并且偏⼤和偏⼩的机会相同。

减⼩偶然误差的⼀般⽅法是多次测量，取其平均值作为测量的真值。

设对某物理量的多次测量结果为则取实验标准差：具有偶然误差的测量值是随机的，为了反映测量相对真值的分散性的量称为实验标准差，可使⽤贝塞尔公式来描述平均值的标准差：测量值是随机的，则其平均值也必然具有随机误差，由于求和时随机误差的抵偿效应，平均值误差的绝对值较⼩，它的实验标准差⽐⼩。

标准偏差⼩的测量值，说明分布狭窄或者较向中间集中，偏离真实值的可能性⼩，测量可靠性⾼。

系统误差：系统误差是由于仪器本⾝不精确，或实验⽅法粗略，或实验原理不完善⽽产⽣的。

其特点是，在多次重做同—实验时，其结果总是同样地偏⼤或偏⼩，不会出现有⼏次偏⼤⽽另外⼏次偏⼩的情况。

实验一锥体上滚【实验目的】：1．通过观察与思考双锥体沿斜面轨道上滚的现象，使学生加深了解在重力场中物体总是以降低重心，趋于稳定的运动规律。

2．说明物体具有从势能高的位置向势能低的位置运动的趋势，同时说明物体势能和动能的相互转换。

【实验仪器】：锥体上滚演示仪图1，锥体上滚演示仪【实验原理】：能量最低原理指出：物体或系统的能量总是自然趋向最低状态。

本实验中在低端的两根导轨间距小，锥体停在此处重心被抬高了；相反，在高端两根导轨较为分开，锥体在此处下陷，重心实际上降低了。

实验现象仍然符合能量最低原理。

【实验步骤】：1．将双锥体置于导轨的高端，双锥体并不下滚；2．将双锥体置于导轨的低端，松手后双锥体向高端滚去；3．重复第2步操作，仔细观察双锥体上滚的情况。

【注意事项】：1．移动锥体时要轻拿轻放，切勿将锥体掉落在地上。

2．锥体启动时位置要正，防止它滚动时摔下来造成变形或损坏。

实验二陀螺进动【实验目的】：演示旋转刚体（车轮）在外力矩作用下的进动。

【实验仪器】：陀螺进动仪图2陀螺进动仪【实验原理】：陀螺转动起来具有角动量L,当其倾斜时受到一个垂直纸面向里的重力矩(r ×mg)作用,根据角动量原理, 其方向也垂直纸面向里。

下一时刻的角动量L+△L向斜后方,陀螺将不会倒下,而是作进动。

【实验步骤】：用力使陀螺快速转动，将其倾斜放在支架上，放手后陀螺不仅绕其自转轴转动，而且自转轴还会绕支架旋转。

这就是进动现象。

【注意事项】：注意保护陀螺，快要停止转动时用手接住,以免掉到地上摔坏。

实验三弹性碰撞仪【实验目的】：1. 演示等质量球的弹性碰撞过程，加深对动量原理的理解。

2. 演示弹性碰撞时能量的最大传递。

3. 使学生对弹性碰撞过程中的动量、能量变化过程有更清晰的理解。

【实验仪器】：弹性碰撞仪图3，弹性碰撞仪【实验原理】：由动量守恒和能量守恒原理可知：在理想情况下，完全弹性碰撞的物理过程满足动量守恒和能量守恒。

当两个等质量刚性球弹性正碰时，它们将交换速度。

大学物理实验报告大全大学物理实验报告大全引言：大学物理实验是培养学生实践能力和科学精神的重要环节。

通过实验，学生可以巩固理论知识，培养观察、分析、解决问题的能力，并加深对物理学原理的理解。

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实验一：测量重力加速度实验目的：通过自由落体实验测量地球表面上的重力加速度。

实验步骤：将小球从一定高度自由落下，记录下落时间，并根据运动学公式计算重力加速度。

实验结果：测得的重力加速度为9.8 m/s²，与理论值相符合。

实验结论：地球表面上的重力加速度约为9.8 m/s²，这是物体在自由落体运动中的加速度。

实验二：测量光的速度实验目的：通过干涉实验测量光的速度。

实验步骤：使用干涉仪，观察光的干涉条纹，并通过计算干涉条纹的间距和光的波长，计算得到光的速度。

实验结果：测得的光的速度为3.0×10^8 m/s，与理论值相符合。

实验结论：光的速度在真空中约为3.0×10^8 m/s，这是光在真空中传播的速度。

实验三：测量电阻的电阻率实验目的：通过测量电阻丝的长度、直径和电阻值，计算电阻的电阻率。

实验步骤：测量电阻丝的长度和直径，并使用电桥测量电阻值，根据电阻率的定义计算电阻的电阻率。

实验结果：测得的电阻率为1.0×10^-6 Ω·m，与理论值相符合。

实验结论：电阻的电阻率是一个物质的固有属性，不随电阻的形状和尺寸变化而变化。

实验四：测量电流的电荷量实验目的：通过电解水实验测量电流的电荷量。

实验步骤：将电解水放在电解槽中，通过电流计测量通过电解槽的电流和电解水的电解时间，计算电流的电荷量。

实验结果：测得的电荷量为1.6×10^-19 C，与理论值相符合。

实验结论：电流的电荷量是电流通过导体所携带的电荷的量度。

实验五：测量声音的速度实验目的：通过共振管实验测量声音的速度。

实验步骤：调整共振管的长度，使共振现象发生，通过测量共振管的长度和声音的频率，计算声音的速度。

南昌大学物理实验报告课程名称：大学物理实验实验名称：惠斯通电桥学院：专业班级：学生姓名：学号：实验地点：座位号：实验时间：第11周星期4上午10点开始二、实验原理：（1） 惠斯通电桥原理惠斯通电桥就是一种直流单臂电桥，适用于测中值电阻，其原理电路如图7-4所示。

若调节电阻到合适阻值时，可使检流计G 中无电流流过，即B 、D 两点的电位相等，这时称为“电桥平衡”。

电桥平衡，检流计中无电流通过，相当于无BD 这一支路，故电源E 与电阻1R 、x R 可看成一分压电路；电源和电阻2R 、S R 可看成另一分压电路。

若以C 点为参考，则D 点的电位D V 与B 点的电位B V 分别为 因电桥平B D V V =故解上面两式可得上式叫做电桥的平衡条件，它说明电桥平衡时，四个臂的阻值间成比例关系。

如果xR 为待测电阻，则有 。

选取1R 、2R 简单的比例如（1:1，（2） 电桥的灵敏度电桥的灵敏程度定义： 灵敏度S 越大，对电桥平衡的判断就越容易，测量结果也越准确。

S 的表达式()⎪⎪⎭⎫⎝⎛+++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅++++=x s E s x g X g E x s R R R R R R R R R R R R R R R R R R ES S 21212211221（3）电桥的测量误差XXD SSB R R R EV R R R EV +=+=12SXR R R R =21S X R R R R 21=SS R R nS ∆∆=21S S R R I I nR R n S SS g gS S ⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆∆∆∆=∆∆=1:10，10:1等)并固定不变，然后调节R S 使电桥达到平衡。

故常将1R 、2R 所在桥臂叫做比例臂，与x R 、S R 相应的桥臂分别叫做测量臂和比较臂。