大学物理实验报告教案
大学物理实验声速测量实验报告
声速测量一、实验项目名称:声速测量二、实验目的1.学会测量超声波在空气中的传播速度的方法2.理解驻波和振动合成理论3.学会逐差法进行数据处理4.了解压电换能器的功能和培养综合使用仪器的能力三、实验原理声波的传播速度与声波频率和波长的关系为:可见,只要测出声波的频率和波长,即可求出声速。
可由声源的振动频率得到,因此,实验的关键就是如何测定声波波长。
根据超声波的特点,实验中可以采用几种不同的方法测出超声波的波长:1. 驻波法(共振干涉法)如右图所示,实验时将信号发生器输出的正弦电压信号接到发射超声换能器上,超声发射换能器通过电声转换,将电压信号变为超声波,以超声波形式发射出去。
接收换能器通过声电转换,将声波信号变为电压信号后,送入示波器观察。
由声波传播理论可知,从发射换能器发出一定频率的平面声波,经过空气传播,到达接收换能器。
如果接收面和发射面严格平行,即入射波在接收面上垂直反射,入射波与反射波相互干涉形成驻波。
此时,两换能器之间的距离恰好等于其声波半波长的整数倍。
在声驻波中,波腹处声压(空气中由于声扰动而引起的超出静态大气压强的那部分压强)最小,而波节处声压最大。
当接收换能器的反射界面处为波节时,声压效应最大,经接收器转换成电信号后从示波器上观察到的电压信号幅值也是极大值,所以可从接收换能器端面声压的变化来判断超声波驻波是否形成。
移动卡尺游标,改变两只换能器端面的距离,在一系列特定的距离上,媒质中将出现稳定的驻波共振现象,此时,两换能器间的距离等于半波长的整数倍,只要我们监测接收换能器输出电压幅度的变化,记录下相邻两次出现最大电压数值时(即接收器位于波节处)卡尺的读数(两读数之差的绝对值等于半波长),则根据公式:就可算出超声波在空气中的传播速度,其中超声波的频率可由信号发生器直接读得。
2.相位比较法实验接线如下图所示。
波是振动状态的传播,也可以说是位相的传播。
在声波传播方向上,所有质点的振动位相逐一落后,各点的振动位相又随时间变化。
大学物理实验牛顿环实验报告(含数据)
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物理实验
实验名称 实验时间
光的干涉
在一块平面玻璃上安放上一焦距很大的平凸透镜,使其凸面与平面相接触,在接触点 o 附近就形成一层空 气膜。当用一平行的准单色光垂直照射时,在空气膜上表面反射的光 束和下表面反射的光束在膜上表面相 遇相干,形成以 o 为圆心的明暗相 间的环状 干涉图样,称为牛顿环。如果已知入射光波 长,并测得第 k 级 暗 环的半径 rk ,则可求得 透镜的曲率半径 R 。但 实际 测量 时,由于 透镜和平面玻璃接触 时,接触点 有压 力产生形 变或有微尘产生附加光程差,使得干涉条纹的圆心和环级确定困难。用直径 Dm 、 Dn ,有
测量结果为:
2 2
R = R ± 2uc ( R ) = 149.4 ± 1.2 mm H = H 测 ± 3uc ( H ) = 0.437 ± 0.003 mm
n = n ± 2u c (n) = 1.16 ± 0.02
http://210.41.245.158/jc/symb/1/200505282054.htm
(
)
uc ( H ) = H × EH = 0.2 × 10−6 m
玻璃折射率数据处理:
uc (d视 ) = u( = 0.01 mm B d 视) u ( = u( = 0.01 mm c d 实) B d 实) u (d ) u (d ) uc (n) = c 实 + c 视 = 0.5% n d实 d视 uc (n) = 0.5% × 1.16 ≈ 0.01
δ = 2e + λ / 2
暗纹条件为
δ = 2e + λ / 2 = (2k + 1)λ / 2
k = 0,±1,±2, K
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。
大学物理实验教案(光电效应法测量普朗克常量(仿真实验))
大学物理实验教案
(2)补偿法
由于本实验仪器的特点,在测量各谱线的截止电压Ua 时,可不用难于操作的“拐点法”,而用“补偿法”。
补偿法是调节电压U AK 使电流为零后,保持U AK 不变,遮挡汞灯光源,此时测得的电流I 为电压接近遏止电压时的暗电流和本底电流。
重新让汞灯照射光电管,调节电压UAK 使电流值至I ,将此时对应的电压U AK 的绝对值作为截止电压Ua 。
此法可补偿暗电流和本底电流对测量结果的影响。
对于测量所得到的实验数据,可用以下三种方法来处理以得出ν-U 直线的斜率k ,来进一步得出普朗克常数h 。
(1)线性回归法
根据线性回归理论,ν-U 直线的斜率k 的最佳拟合值为
2
2a a
U U k νννν⋅-⋅=-,其中
表示频率的平均值, 表示频率ν的平方的平均值, 表示截止电压Ua 的平均值, 1
1n a i i i U U n νν=⋅=⋅∑表示频率ν与截止电压Ua 的乘积的平均值。
(2)逐差法
根据ai aj a i i j
U U U k ννν-∆==∆-,可用逐差法从数据中求出一个或多个k i ,将其平均值作为所求k 的数值。
(3)作图法
可用数据在坐标纸上作Ua-ν直线,由图求出直线斜率k 。
由以上三种方法求出直线斜率k 后,可用h=ek 求出普朗克常数,并与h 的公认值h 0比较求出百分偏差:00
h h h δ-=,式中电子电荷量1
1n i i n νν==∑221
1n i i n νν==∑1
1n
a ai i U U n。
大学物理演示实验报告完整版
大学物理演示实验报告完整版一、实验目的大学物理演示实验是物理教学的重要组成部分,通过直观的现象和实际操作,帮助我们更好地理解物理原理和规律。
本次演示实验的目的主要包括以下几个方面:1、观察和理解各种物理现象,如力学、热学、电磁学、光学等领域的典型现象。
2、培养我们的观察能力、思考能力和动手能力。
3、激发我们对物理学科的兴趣,提高学习的积极性和主动性。
二、实验仪器在本次演示实验中,我们使用了以下多种仪器和设备:1、牛顿摆:由多个质量相同的金属球通过细线悬挂组成,用于演示动量守恒和能量守恒。
2、静电发生器:能够产生高压静电,展示静电现象,如静电吸引、静电放电等。
3、光学三棱镜:用于分解白光,观察光的色散现象。
4、特斯拉线圈:产生高频高压交流电,产生绚丽的电弧。
5、傅科摆:证明地球自转的装置。
三、实验内容及现象1、牛顿摆实验将牛顿摆的一侧小球拉起一定高度,然后释放。
观察到被拉起的小球撞击另一侧的小球,另一侧只有一个小球被弹起,且弹起的高度几乎与释放时的高度相同。
这一现象表明在理想情况下,动量守恒和能量守恒。
2、静电发生器实验打开静电发生器,当金属球上积累足够的电荷时,我们发现靠近金属球的轻小物体(如纸屑)被吸引。
用手指靠近金属球时,能感受到轻微的电击,同时还能看到静电放电产生的火花。
3、光学三棱镜实验让一束白光通过三棱镜,在屏幕上可以看到白光被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光带。
这清楚地展示了光的色散现象,说明白光是由不同颜色的光混合而成的。
4、特斯拉线圈实验接通特斯拉线圈的电源,线圈顶部产生强烈的电弧,呈现出美丽的放电现象。
同时,还能听到“滋滋”的放电声。
5、傅科摆实验启动傅科摆,随着时间的推移,可以观察到摆的摆动平面在缓慢地转动,这直观地证明了地球的自转。
四、实验原理1、牛顿摆根据动量守恒定律,当一个小球撞击另一个小球时,它们之间的总动量保持不变。
同时,由于忽略了空气阻力和摩擦等因素,能量也守恒,所以被弹起的小球能达到与释放时相近的高度。
大学物理实验报告 实验39 空气中声速的测定
大学物理实验教案实验名称:空气中声速的测定1、实验目的(1)学会用驻波法和相位法测量声波在空气中传播速度。
(2)进一步掌握示波器、低频信号发生器的使用方法。
(3)学会用逐差法处理数据。
2、实验仪器超声声速测定仪、低频信号发生器DF1027B 、示波器ST16B 。
3、实验原理3.1 实验原理声速V 、频率f 和波长λ之间的关系式为λf V =。
如果能用实验方法测量声波的频率f 和波长λ,即可求得声速V 。
常用的测量声速的方法有以下两种。
3.2 实验方法3.2.1 驻波共振法(简称驻波法)S 1发出的超声波和S 2反射的超声波在它们之间的区域内相干涉而形成驻波。
当波源的频率和驻波系统的固有频率相等时,此驻波的振幅才达到最大值,此时的频率为共振频率。
驻波系统的固有频率不仅与系统的固有性质有关,还取决于边界条件,在声速实验中,S 1、S 2即为两边界,且必定是波节,其间可以有任意个波节,所以驻波的共振条件为:3,2,1,2==n nL λ(1)即当S 1和S 2之间的距离L 等于声波半波长的整数倍时,驻波系统处于共振状态,驻波振幅最大。
在示波器上得到的信号幅度最大。
当L 不满足(1)式时,驻波系统偏离共振状态,驻波振幅随之减小。
移动S 2,可以连续地改变L 的大小。
由式(1)可知,任意两个相邻共振状态之间,即S 2所移过的距离为:()22211λλλ=⋅-+=-=∆+n n L L L n n (2)可见,示波器上信号幅度每一次周期性变化,相当于L 改变了2λ。
此距离2λ可由超声声速测定仪上的游标卡尺测得,频率可由低频信号发生器上的频率计读得,根据f V ⋅=λ,就可求出声速。
3.2.2 两个相互垂直谐振动的合成法(简称相位法)在示波器荧光屏上就出现两个相互垂直的同频率的谐振动的合成图形——称为李沙如图形。
其轨迹方程为:()()φφφφ122122122122-=--⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛Sin Cos A A XY A Y A X (5)在一般情况下,此李沙如图形为椭圆。
大学物理实验A1三线摆和扭摆实验报告
清华大学三线摆和扭摆试验物理实验完整报告班级姓名学号结稿日期:三线摆和扭摆实验一、实验目的1. 加深对转动惯量概念和平行轴定理等的理解;2. 了解用三线摆和扭摆测量转动惯量的原理和方法;3. 学习电子天平、游标高度尺和多功能数字测量仪等仪器的使用,掌握测量质量和周期等量的测量方法。
二、实验装置和原理1.三线摆:如图一,上、下圆盘均处于水平,悬挂在横梁上。
横梁由立柱和底座支承着,三根对称分布的等长悬线将两个圆盘相连。
上圆盘可以固定不动。
拧动旋钮就可以使得下圆盘绕中心轴OO ’作扭摆运动。
当下圆盘的摆角很小且忽略空气阻力和悬线扭力影响时,可推出下圆盘绕中心轴OO ’的转动惯量为:200024m gRr J T Hπ=其中,0m 是下圆盘质量,g 取29.80m s -,r 为上圆盘半径,R 为下圆盘半径,H 为平衡时上下圆盘的垂直距离,0T 为下圆盘摆动周期。
图1 三线摆示意图将质量为m 的待测刚体放在下圆盘上,并使它的质心位于中心轴OO ’上,测出此时的摆动周期T 和上下圆盘之间的垂直距离1H ,则待测刚体和下圆盘对于中心轴OO ’的总转动惯量1J 为:()021214m m gRr J T H π+=且待测刚体对于中心轴OO ’的转动惯量10J J J =-。
利用三线摆可以验证平行轴定理。
平行轴定理指出:如果一个刚体对于通过质心的某一转轴的转动惯量为c J ,则这个刚体对平行于该轴且相距为d 的另一转轴的转动惯量为:2x c J J md =+式中,m 为刚体的质量。
图2 三个孔均匀分布在本实验中,将三个等大的钢球对称分布在下圆盘的三个均匀分布的孔(如图2)上,测出三个球对于中心轴OO ’的转动惯量x J 。
如果测得的x J 的值与由2x c J J md =+右式计算得到的结果比较相对误差在测量允许的范围内()005≤,则平行轴定理得到验证。
本实验中,用于测量基本物理量的仪器还有:电子天平,游标高度尺,配有光电接收装置的多功能数字测量仪。
《大学物理(一)》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(一)实验名称:速度、加速度的测定和牛顿运动定律的验证实验形式:在线模拟+现场实践提交形式:在线提交实验报告学生姓名:朱建军学提交时间:2017年6月6日四、实验内容像a—F图像.(6) 保持沙和小桶质量不变,在小车上加砝码,重复上面的实验,然后画出质量倒数与加速度a之间关系a—的图像.3. 注意事项(1) 使沙和小桶的总质量远小于小车和砝码的总质量.(2) 平衡摩擦力时不要挂小桶,应连着纸带,且接通电源. 判断小车是否作匀速直线运动可以直接观察,也可以用打点计时器打出的纸带判定(各点间间距相等).(3) 小车应紧靠打点计时器,先接通电源后才放手.(4) 画a—F和a—图像时,应使所描的点均匀分布在直线两侧.4。
难点突破:(1). 数据处理需要计算各种情况下所对应的小车加速度时,使用“研究匀变速直线运动”的方法,先在纸带上标明计数点,测量各计数点间的距离,根据公式a=计算加速度.需要记录各组对应的加速度与小车所受牵引力F,然后建立直角坐标系,纵坐标表示加速度a,横坐标表示作用力F,描点画a—F图像,如果图像是一条直线,便证明T加速度与作用力成正比.再记录各组对应的加速度与小车和砝码总质量,然后建立直角坐标系,用纵坐标表示加速度a,横坐标表示总质量的倒数,描点画a—图像,如果图像是一条直线,就证明了加速度与质量成反比五、实验数据①研究加速度与质量成反比,跟力成正比实验中所采用的牵引力由细绳来提供,而计算时,采用的是桶和沙所受的总重力(M′+m′)g,这二者之间存在着差异,当桶和沙通过细绳与小车一起运动时,由于桶和沙也做匀加速直线运动,故其所受合外力不为零,即(M′+m′)g>F. F为细绳上的张力,也是细绳对小车的拉力. 因此,用这种方法得到的结果必然存在误差. 因此本实验要求桶和沙的总质量远小于车和砝码的质量,此时(M′+m′)相对于(M+m)可以忽略,则(M′+m′)a相对于(M+m)a可以忽略,即F近似等于(M′+m′)g. 因此,理论上说,桶和沙的总质量与小车和砝码的总质量相比越小,误差越小.②平衡摩擦力时,如果忘记了这一步,就会出现如图甲所示的a—F图像,这种情况下,直线不过原点. 但是如果平衡摩擦力时斜面倾角过大,也造成误差,形成如图乙所示的a—F 图像,因此实验中如果出现图示的情况,应检查平衡摩擦力造成的偏差.三、好题精析例题1.某同学设计了一个探究加速度与物体所受合力F及物体质量m的关系实验。
大学物理实验报告书(共6篇)
篇一:大学物理实验报告1图片已关闭显示,点此查看学生实验报告学院:软件与通信工程学院课程名称:大学物理实验专业班级:通信工程111班姓名:陈益迪学号:0113489学生实验报告图片已关闭显示,点此查看一、实验综述1、实验目的及要求1.了解游标卡尺、螺旋测微器的构造,掌握它们的原理,正确读数和使用方法。
2.学会直接测量、间接测量的不确定度的计算与数据处理。
3.学会物理天平的使用。
4.掌握测定固体密度的方法。
2 、实验仪器、设备或软件1 50分度游标卡尺准确度=0.02mm 最大误差限△仪=±0.02mm2 螺旋测微器准确度=0.01mm 最大误差△仪=±0.005mm 修正值=0.018mm3 物理天平 tw-0.5 t天平感度0.02g 最大称量 500g △仪=±0.02g 估读到 0.01g二、实验过程(实验步骤、记录、数据、分析)1、实验内容与步骤1、用游标卡尺测量圆环体的内外径直径和高各6次;2、用螺旋测微器测钢线的直径7次;3、用液体静力称衡法测石蜡的密度;2、实验数据记录表(1)测圆环体体积图片已关闭显示,点此查看(2)测钢丝直径仪器名称:螺旋测微器(千分尺)准确度=0.01mm估读到0.001mm图片已关闭显示,点此查看图片已关闭显示,点此查看测石蜡的密度仪器名称:物理天平tw—0.5天平感量: 0.02 g 最大称量500 g3、数据处理、分析(1)、计算圆环体的体积1直接量外径d的a类不确定度sd ,sd=○sd=0.0161mm=0.02mm2直接量外径d的b类不确定度u○d.ud,=ud=0.0155mm=0.02mm3直接量外径d的合成不确定度σσ○σd=0.0223mm=0.2mm4直接量外径d科学测量结果○d=(21.19±0.02)mmd=5直接量内径d的a类不确定度s○sd=0.0045mm=0.005mmd。
ds=6直接量内径d的b类不确定度u○dud=ud=0.0155mm=0.02mm7直接量内径d的合成不确定度σi σ○σd=0.0160mm=0.02mm8直接量内径d的科学测量结果○d=(16.09±0.02)mm9直接量高h的a类不确定度s○sh=0.0086mm=0.009mmd=h hs=10直接量高h的b类不确定度u○h duh=0.0155mm=0.02mm11直接量高h的合成不确定度σ○σh=0.0177mm=0.02mm 12直接量高h的科学测量结果○h=(7.27±0.02)mmhσh=13间接量体积v的平均值:v=πh(d-d)/4 ○22v =1277.8mm14 间接量体积v的全微分:dv=○3? (d2-d2)4dh+dh?dh?dd- dd 22再用“方和根”的形式推导间接量v的不确定度传递公式(参考公式1-2-16) 222?v?(0.25?(d2?d2)?h)?(0.5dh??d)?(0.5dh??d)计算间接量体积v的不确定度σ3σv=0.7mmv15写出圆环体体积v的科学测量结果○v=(1277.8±0.7) mm2、计算钢丝直径(1)7次测量钢丝直径d的a类不确定度sd ,sd=sdsd =0.0079mm=0.008mm3(2)钢丝直径d的b类不确定度ud ,ud=udud=0.0029mm=0.003mm(3)钢丝直径d的合成不确定度σ。
中国石油大学《大学物理(一)》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(一)实验名称:速度、加速度的测定和牛顿运动定律的验证实验形式:在线模拟+现场实践提交形式:在线提交实验报告学生姓名:学号:年级专业层次:网络秋机电一体化学习中心:石化学习中心提交时间:2021 年6月14 日一、实验目的1.了解气垫导轨的构造和性能,熟悉气垫导轨的调节和使用方法。
2.了解光电计时系统的基本工作原理,学会用光电计时系统测量短暂时间的方法。
3.掌握在气垫导轨上测定速度、加速度的原理和方法。
4.从实验上验证F=ma的关系式,加深对牛顿第二定律的理解。
5.掌握验证物理规律的基本实验方法。
二、实验原理1.速度的测量一个作直线运动的物体,如果在t~t+Δt时间内通过的位移为Δx(x~x+Δx),则该物体在Δt时间内的平均速度为,Δt越小,平均速度就越接近于t时刻的实际速度。
当Δt→0时,平均速度的极限值就是t时刻(或x位置)的瞬时速度(1)实际测量中,计时装置不可能记下Δt→0的时间来,因而直接用式(1)测量某点的速度就难以实现。
但在一定误差范围内,只要取很小的位移Δx,测量对应时间间隔Δt,就可以用平均速度近似代替t时刻到达x点的瞬时速度。
本实验中取Δx为定值(约10mm),用光电计时系统测出通过Δx所需的极短时间Δt,较好地解决了瞬时速度的测量问题。
2.加速度的测量在气垫导轨上相距一定距离S的两个位置处各放置一个光电门,分别测出滑块经过这两个位置时的速度v1和v2。
对于匀加速直线运动问题,通过加速度、速度、位移及运动时间之间的关系,就可以实现加速度a的测量。
(1)由测量加速度在气垫导轨上滑块运动经过相隔一定距离的两个光电门时的速度分别为v1和v2,经过两个光电门之间的时间为t21,则加速度a为(2)根据式(2)即可计算出滑块的加速度。
(2)由测量加速度设v1和v2为滑块经过两个光电门的速度,S是两个光电门之间距离,则加速度a为(3)根据式(3)也可以计算出作匀加速直线运动滑块的加速度。
大学物理实验实验报告——示波器的使用
大学物理实验实验报告——示波器的使用篇一:大物实验示波器的使用实验报告实验二十三示波器的使用班级自动化153班姓名廖俊智学号6101215073日期2019 3.21指导老师代国红【实验目的】1、了解示波器的基本结构和工作原理,学会正确使用示波器。
2、掌握用示波器观察各种电信号波形、测量电压和频率的方法。
3、掌握观察利萨如图形的方法,并能用利萨如图形测量未知正弦信号的频率。
【实验仪器】固纬GOS-620型双踪示波器一台,GFG-809型信号发生器两台,连线若干。
【实验原理】示波器是利用示波管内电子束在电场或磁场中的偏转,显示电压信号随时间变化波形的一种电子观测仪器。
在各行各业与各个研究领域都有着广泛的应用。
其基本结构与工作原理如下1、示波器的基本结构与显示波形的基本原理本次实验使用的是台湾固纬公司生产的通用双踪示波器。
基本结构大致可分为示波管(CRT)、扫描同步系统、放大与衰减系统、电源系统四个部分。
“示波管(CRT)”是示波器的核心部件如图1所示的。
可细分为电子枪,偏转系统和荧光屏三部分。
1)电子枪电子枪包括灯丝F,阴极K,控制栅极G,第一阳极A1,第二阳极A2等。
阴极被灯丝加热后,可沿轴向发射电子。
并在荧光屏上显现一个清晰的小圆点。
2)偏转系统偏转系统由两对互相垂直的金属偏转板x和y组成,分别控制电子束在水平方向和竖直方向的偏转。
从电子枪射出的电子束若不受横向电场的作用,将沿轴线前进并在荧光屏的中心呈现静止的光点。
若受到横向电场的作用,电子束的运动方向就会偏离轴线,F灯丝,K阴极,G控制栅极,A1、A2第一、第二阳极,Y、X 竖直、水平偏转板图1示波管结构简图屏上光点的位置就会移动。
x偏转板之间的横向电场用来控制光点在水平方向的位移,y偏转板用来控制光点在竖直方向的位移。
如果两对偏转板都加上电场,则光点在二者的共同控制下,将在荧光屏平面二维方向上发生位移。
3)荧光屏荧光屏的作用是将电子束轰击点的轨迹显示出来以供观测。
大学物理实验报告-速度、加速度的测定和牛顿运动定律的验证
大学物理实验报告-速度、加速度的测定和牛顿运动定律的验证中国石油大学,华东,现代远程教育实验报告课程名称:大学物理(一)实验名称:速度、加速度的测定和牛顿运动定律的验证实验形式: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: 学习中心:提交时间: 年月日一、实验目的1(了解气垫导轨的构造和性能,熟悉气垫导轨的调节和使用方法。
2(了解光电计时系统的基本工作原理,学会用光电计时系统测量短暂时间的方法。
3(掌握在气垫导轨上测定速度、加速度的原理和方法。
4(从实验上验证F=ma的关系式,加深对牛顿第二定律的理解。
5(掌握验证物理规律的基本实验方法。
二、实验原理1(速度的测量一个作直线运动的物体,如果在t~t+Δt时间内通过的位移为Δx(x~x+Δx),则该物体在Δt时间内的平均速度为,Δt越小,平均速度就越接近于t时刻的实际速度。
当Δt?0时,平均速度的极限值就是t时刻(或x位置)的瞬时速度(1)实际测量中,计时装置不可能记下Δt?0的时间来,因而直接用式(1)测量某点的速度就难以实现。
但在一定误差范围内,只要取很小的位移Δx,测量对应时间间隔Δt,就可以用平均速度近似代替t时刻到达x点的瞬时速度。
本实验中取Δx为定值(约10mm),用光电计时系统测出通过Δx所需的极短时间Δt,较好地解决了瞬时速度的测量问题。
2(加速度的测量在气垫导轨上相距一定距离S的两个位置处各放置一个光电门,分别测出滑块经过这两个位置时的速度v1和v2。
对于匀加速直线运动问题,通过加速度、速度、位移及运动时间之间的关系,就可以实现加速度a的测量。
(1)由测量加速度在气垫导轨上滑块运动经过相隔一定距离的两个光电门时的速度分别为v1和v2,经过两个光电门之间的时间为t21,则加速度a为(2)根据式(2)即可计算出滑块的加速度。
(2)由测量加速度设v1和v2为滑块经过两个光电门的速度,S是两个光电门之间距离,则加速度a为(3)根据式(3)也可以计算出作匀加速直线运动滑块的加速度。
大学物理线胀系数实验报告
大学物理实验报告
课程名称:大学物理实验
实验名称:金属线胀系数的测定
二、实验原理:
一般固体的体积或长度,随温度的升高而膨胀,这就是固体的热膨胀。
设物体的温度改变△t 时,其长度改变量为△L ,如果△t 足够小,则△t 与△L 成正比,并且也与物体原长 L 成正比,因此有
△L =aL△t
上式中比例系数称为固体的线膨胀系数,其物理意义是温度每升高 1℃时物体的伸长量与它在 0℃时长度之比。
设在温度为 0℃时,固体的长度为 L0 ,当温度升高为t ℃时,其长度为 Lt ,则有
(Lt -L0 ) / L0 =at ,即 Lt =L0 (1+at)。
如果金属杆在温度为t1 ,t2 时,其长度分别为 L1 , L2 ,则可写出
L1 =L0 (1+at1 ) (3)
L2 =L0 (1+at2 ) (4)
将式(3)代入式(4),又因 L1 与 L2 非常接近,所以 L2 / L1 ≈ 1,于是可得到如下结果:
a=(L2-L1)/L1/(t2-t1),
由上式,测得 L1 , L2 ,t1 和t2 ,就可求得a值。
2.坐标法:
aL=k=斜率=0.0075。
大学物理实验教案长度和质量的测量
大学物理实验教案长度和质量的测量两篇篇一:大学物理实验教案4--长度测量大学物理实验教案实验目的:1.掌握游标卡尺、螺旋测微计和移测显微镜的测量原理和使用方法。
2.根据仪器的精度和有效数字的定义,正确记录原始数据。
3.掌握直接测量和间接测量的数据处理方法,并用不确定度报告测量结果。
实验仪器:游标卡尺、螺旋测微计、移测显微镜、滚珠、圆管、毛细管、铝块。
实验原理:1.游标卡尺普通测长度的尺子其准确度有一定的局限性,主要是由于其分度值(即仪器能准确鉴别的最小量值)较大。
例如米尺的分度值为1mm 而不能更小,否则,刻度线太密将无法区分。
为此,在主尺上装一个能够沿主尺滑动的带有刻度的副尺,称为游标,这样的装置称为游标卡尺。
游标卡尺的结构如图1 所示。
主尺 D 是一根钢制的毫米分度尺,主尺头上附有钳口 A 和刀口A′,游标E 上附有钳口 B、刀口B′ 和尾尺 C ,可沿主尺滑动。
螺丝F可将游标固定在主尺上,当钳口AB密接时,则刀口A′B′对齐,尾尺C和主尺尾部也对齐,主尺上的0线与游标上的0线重合。
图1 游标卡尺钳口AB用来测物体的长度及外径,刀口A′B′用来测物体的内径,而尾尺C 则用来测物体的深度。
它们的读数值,都是表示游标的0线与主尺的0线之间的距离。
游标卡尺的规格有多种,其精密程度各不相同,但不论哪一种,它的原理和读数方法都是一样的。
常用游标尺的设计,在游标尺上刻有m个分格,游标上m个分格的总长,正好与主尺上(m–1)个分格的总长相等,如果用 y 表示主尺上最小分格的长度,x 表示游标上每一小格的长度,则(m–1)y = mx 所以,主尺与游标上每个分格长度的差值是y?x?ym这个量就是游标卡尺的分度值。
通常主尺最小分格y都为1mm,因此,游标的分格数越多,分度值就越小,卡尺的精密度就越高。
常用的游标卡尺的分度值有0.1mm 、0.05mm、0.02mm三种。
利用游标卡尺测物体的长度时,把物体放于钳口之间,游标右移。
大学物理实验报告 实验37 RC、RL、RLC电路的暂态过程
大学物理实验教案实验名称:RC、RL、RLC电路的暂态过程1 实验目的1)学会使用数字示波器、信号发生器观测电路的暂态过程。
2)学会观测并选择合适的波形测量电路的时间常数。
3)学会观测并选择合适的波形测量电路半衰期的时间常数。
2 实验仪器实验电路板TDS2002数字存储示波器GFG—8216A函数发生器微型计算机3 实验原理3.1 RC电路电阻R及电容C组成的直流串联电路中,接通或断开电源的瞬间,电容上的电压随时间发生变化。
如图37-1(a)所示,当开关K闭合在位置1时,将对电容C充电直到其电压等于电源的开路电压V0为止;当开关K闭合在位置2时,电容将通过电阻R放电。
其充、放电关系曲线如图37-1(b)所示,这一过程称为瞬态过程。
V在此过程中,电容器C上的电压随时间的变化关系如下:)/1(0eRCtVVC--=(1)(充电过程);e RCtVVC/-=(2)(放电过程),式中RC称为电路的时间常数(或驰豫时间)。
当V C由V S减小到V S/2时,相应的时间称为半衰期T1/2。
RCRCT693.02ln2/1==如果测出半衰期T1/2,从式中(2)就可以求出时间常数693.02/1TRC=。
3.2 RL电路电阻R及电感L组成的直流串联电路中,接通或断开电源的瞬间,电路中的电流将逐渐增大或减小。
如图37-2(a)所示,当开关闭合在位置1时,电路中的电流随时间t的变化关系为R图37-2)/1(0e I I Lt R -= (3)式中I 0为稳定时的电流强度,R 包括R 1及电感L 的损耗电阻R L 。
当电路中电流达到稳定后,将开关K 闭合在位置2时,电流随时间衰减的关系为式中L/R 称为时间常数(或驰豫时间)半衰期为由图37-2(b )中可测得T 1/2,从式(3)可求出时间常数693.02/1T R L =。
3.3 实验方法RC 电路1)按图37-5接线。
选择电容μF ,调节函数发生器使其输出方波信号、信号频率为f=500Hz ,电压输出到合适的幅度,R 的电阻值分别调整为1k Ω、20 k Ω、100 k Ω,按动示波器‘AUTOSET ’按钮,调节示波器的Y 轴衰减倍率旋钮(VOLTS/DIV )及X 扫描速度旋钮(SEC/DIV ),观察示波器显示的波形。
大学物理一实验报告(共5篇)
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。
大学物理实验报告(集合10篇)
大学物理实验报告(集合10篇)大学物理实验报告1一、演示目的气体放电存在多种形式,如电晕放电、电弧放电和火花放电等,通过此演示实验观察火花放电的发生过程及条件。
二、原理首先让尖端电极和球型电极与平板电极的距离相等。
尖端电极放电,而球型电极未放电。
这是由于电荷在导体上的分布与导体的曲率半径有关。
导体上曲率半径越小的地方电荷积聚越多(尖端电极处),两极之间的电场越强,空气层被击穿。
反之越少(球型电极处),两极之间的电场越弱,空气层未被击穿。
当尖端电极与平板电极之间的距离大于球型电极与平板电极之间的距离时,其间的电场较弱,不能击穿空气层。
而此时球型电极与平板电极之间的距离最近,放电只能在此处发生。
三、装置一个尖端电极和一个球型电极及平板电极。
四、现象演示让尖端电极和球型电极与平板电极的距离相等。
尖端电极放电,而球型电极未放电。
接着让尖端电极与平板电极之间的距离大于球型电极与平板电极之间的距离,放电在球型电极与平板电极之间发生五、讨论与思考雷电暴风雨时,最好不要在空旷平坦的田野上行走。
为什么? 大学物理实验报告2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(-0.003~+0.6)℃-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。
大学物理实验薄透镜焦距的测量实验报告
大学物理实验薄透镜焦距的测量实验报告一、实验目的1、加深对薄透镜成像原理的理解。
2、学习几种测量薄透镜焦距的方法。
3、掌握测量薄透镜焦距的基本实验技能和数据处理方法。
二、实验原理1、薄透镜成像公式当物距为 u,像距为 v,焦距为 f 时,满足薄透镜成像公式:\(\frac{1}{u} +\frac{1}{v} =\frac{1}{f}\)2、自准直法当物与透镜之间的距离恰为透镜的焦距时,物上一点发出的光线通过透镜后,成为平行光。
若在透镜后面垂直于光轴放置一个平面反射镜,平行光经反射镜反射后再次通过透镜,仍会聚于物平面上,此时物与像重合。
3、物距像距法当物距 u 和像距 v 都能直接测量时,通过薄透镜成像公式可计算出焦距 f。
4、共轭法移动透镜,在物与屏的距离保持不变的条件下,分别使物与屏上得到清晰的像,根据成像公式可推导出焦距的计算公式。
三、实验仪器光具座、凸透镜、凹透镜、光源、物屏、像屏、平面反射镜等。
四、实验内容及步骤1、自准直法测量凸透镜焦距(1)将凸透镜固定在光具座的一端,在另一端放置一个平面反射镜,并使其与光具座垂直。
(2)将物屏放在凸透镜的一侧,调整物屏的位置,使其上的十字叉丝清晰地成像在平面反射镜上。
(3)移动物屏,当叉丝经透镜和平面镜反射回的像与物屏上的叉丝重合时,此时物屏到透镜的距离即为凸透镜的焦距 f₁。
(4)重复测量三次,计算平均值和误差。
2、物距像距法测量凸透镜焦距(1)将凸透镜放在光具座上,在其一侧放置物屏,另一侧放置像屏。
(2)移动物屏和像屏,使在像屏上得到清晰的像。
记录物距 u₁和像距 v₁。
(3)改变物屏的位置,再次测量物距 u₂和像距 v₂。
(4)根据薄透镜成像公式,分别计算两次测量的焦距 f₂和 f₃,然后取平均值。
3、共轭法测量凸透镜焦距(1)将物屏和像屏固定在光具座两端,使它们之间的距离大于 4 倍凸透镜的焦距。
(2)将凸透镜放在光具座中间,移动凸透镜,在像屏上得到清晰的缩小实像,记录此时凸透镜的位置 x₁。
大学物理《弦振动》实验报告
大学物理《弦振动》实验报告(报告内容:目的、仪器装置、简单原理、数据记录及结果分析等)一.实验目的1.观察弦上形成的驻波2.学习用双踪示波器观察弦振动的波形3.验证弦振动的共振频率与弦长、张力、线密度及波腹数的关系二.实验仪器XY弦音计、双踪示波器、水平尺三实验原理当弦上某一小段受到外力拨动时便向横向移动,这时弦上的张力将使这小段恢复到平衡位置,但是弦上每一小段由于都具有惯性,所以到达平衡位置时并不立即停止运动,而是继续向相反方向运动,然后由于弦的张力和惯性使这一小段又向原来的方向移动,这样循环下去,此小段便作横向振动,这振动又以一定的速度沿整条弦传播而形成横波。
理论和实验证明,波在弦上传播的速度可由下式表示:=ρ1------------------------------------------------------- ①另外一方面,波的传播速度v和波长λ及频率γ之间的关系是:v=λγ-------------------------------------------------------- ②将②代入①中得γ=λ1-------------------------------------------------------③ρ1又有L=n*λ/2 或λ=2*L/n代入③得γn=2L------------------------------------------------------ ④ρ1四实验内容和步骤1.研究γ和n的关系①选择5根弦中的一根并将其有黄铜定位柱的一端置于张力杠杆的槽内,另一端固定在张力杠杆水平调节旋钮的螺钉上。
②设置两个弦码间的距离为60.00cm,置驱动线圈距离一个弦码大约5.00cm的位置上,将接受线圈放在两弦码中间。
将弦音计信号发生器和驱动线圈及示波器相连接,将接受线圈和示波器相连接。
③将1kg砝码悬挂于张力杠杆第一个槽内,调节张力杠杆水平调节旋钮是张力杠杆水平(张力杠杆水平是根据悬挂物的质量精确确定,弦的张力的必要条件,如果在张力杠杆的第一个槽内挂质量为m的砝码,则弦的张力T=mg,这里g 是重力加速度;若砝码挂在第二个槽,则T=2mg;若砝码挂在第三个槽,则T=3mg…….)④置示波器各个开关及旋钮于适当位置,由信号发生器的信号出发示波器,在示波器上同时显示接收器接受的信号及驱动信号两个波形,缓慢的增加驱动频率,边听弦音计的声音边观察示波器上探测信号幅度的增大,当接近共振时信号波形振幅突然增大,达到共振时示波器现实的波形是清晰稳定的振幅最大的正弦波,这时应看到弦的震动并听到弦振动引发的声音最大,若看不到弦的振动或者听不到声音,可以稍增大驱动的振幅(调节“输出调节”按钮)或改变接受线圈的位置再试,若波形失真,可稍减少驱动信号的振幅,测定记录n=1时的共振频率,继续增大驱动信号频率,测定并记录n=2,3,4,5时的共振频率,做γn图线,导出γ和n的关系。