大学物理创新实验论文

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趣味物理实验报告论文(3篇)

趣味物理实验报告论文(3篇)

第1篇摘要:物理实验是物理学学习的重要环节,它不仅能够帮助学生理解抽象的物理概念,还能激发学生的学习兴趣。

本文将介绍一项趣味物理实验——利用空气压力制作简易喷泉,通过实验探究空气压力与水流喷射的关系。

实验过程中,学生将亲身体验科学的魅力,培养动手能力和科学思维。

关键词:趣味物理实验;空气压力;喷泉;科学思维一、引言物理学是一门研究自然界物质和能量运动规律的自然科学。

物理实验是物理学学习的重要手段,它有助于学生将抽象的物理概念转化为具体的、可感知的现象。

为了提高学生的学习兴趣,本文设计了一项趣味物理实验——利用空气压力制作简易喷泉。

二、实验目的1. 理解空气压力的概念及其在生活中的应用。

2. 探究空气压力与水流喷射的关系。

3. 培养学生的动手能力和科学思维。

三、实验原理喷泉的制作原理是利用大气压力将水从喷泉口喷出。

当喷泉口被水填满时,大气压力作用于水面,将水压入喷泉管内。

当喷泉管内的水位达到一定高度时,水从喷泉口喷出,形成喷泉。

四、实验材料与工具1. 空塑料瓶(容量约500ml)2. 针或尖锐物3. 热熔胶枪4. 水泵(可选)5. 热水6. 透明胶带五、实验步骤1. 将空塑料瓶的底部用针或尖锐物扎一个小孔,孔径约为1cm。

2. 将扎孔的塑料瓶装满水,用透明胶带封住瓶口。

3. 将塑料瓶倒置,使孔口朝下,将瓶口放在一个接水容器上。

4. 用热水加热塑料瓶,使其变软。

5. 将加热后的塑料瓶迅速倒置,用热熔胶枪将瓶口与接水容器粘合。

6. 关闭热水,等待塑料瓶冷却,形成密封的喷泉。

7. 当塑料瓶内的水被抽空后,大气压力将水从喷泉口喷出,形成喷泉。

六、实验结果与分析通过实验,我们可以观察到,当塑料瓶内的水被抽空后,大气压力将水从喷泉口喷出,形成喷泉。

这表明空气压力对水流喷射有显著影响。

七、实验总结与反思本次实验利用空气压力制作简易喷泉,使学生亲身体验了科学原理在生活中的应用。

通过实验,学生不仅掌握了空气压力的概念,还学会了如何将理论知识应用于实践。

关于物理创新实验报告(3篇)

关于物理创新实验报告(3篇)

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。

大学物理创新实验论文

大学物理创新实验论文

光杠杆测量杨氏模量实验的改进李XX(重庆交通大学土木建筑学院,重庆市南岸区,400074)摘要:测量杨氏模量中常用光杠杆来测量加载重物后的微小形变量△L,而光杠杆在使用前要先调节镜尺之间的相对位置,在用传统光杠杆调节时比较麻烦。

本实验通过对传统光杠杆装置作了一点改进,取消了传统光杠杆中的望远镜,而改用光斑来指示标尺上的读数。

用这种改进后的光杠杆能快速调节光杠杆,且不会在调节与读取数据过程中使眼睛疲劳,大大提高了实验的效率。

关键词:杨氏模量,激光,光杠杆,仪器改进中文分类号:文献标识码:引言:杨氏模量是描述固体材料抵抗形变能力的重要物理量,是工程技术上极为重要的常用参数,是工程技术人员选择材料的重要依据之一。

测量杨氏模量的方法较多,本文主要介绍用改进后的光杠杆测量杨氏模量。

1 传统光杠杆的缺点传统光杠杆在使用时要先调节光杠杆、望远镜和标尺之间的相对位置,使在望远镜中能看清平面镜内反射的标尺的像,这就是这个实验的难点。

在做这个实验的时候,我们发现这个调节过程是相当麻烦的,而且当我们调节好后如果稍不小心,轻轻碰一下实验装置,便前功尽弃,又得重调,这让我们相当苦恼。

我们用传统光杠杆调节了很久才使望远镜中能看到标尺的像,而且调节过程中眼睛非常疲劳,对视力非常不好。

2 实验装置的改进及实验原理针对传统光杠杆的不足,且为了提高做实验的效率,我对光杠杆进行一些改进,使得改进后的光杠杆使用起来更为方便。

我们可以不用望远镜,而在原来望远镜处放置一个能发射光点的光源。

使该光源发出的光经光杠杆的平面镜反射后又射在标尺上。

则先后之间两个光点的高度差就是经光杠杆放大了的微小形变。

2.1 改进措施及改进后光杠杆的原理因为氦-氖激光平行性好,能量集中,在各种常用的激光器中,氦-氖激光器输出激光的单色性最好以便能方便精确的在标尺上读数。

此外,它还具有结构简单、使用方便、成本低等优点。

因此我们用氦-氖激光器作为发射光点的光源。

在标尺中央零刻度处开一个小孔,将氦-氖激光发射器与标尺固连,且使其发出的光从小孔处穿过且光路与标尺面垂直。

如何在物理实验教学中创新论文

如何在物理实验教学中创新论文

如何在物理实验教学中创新论文如何在物理实验教学中创新论文一、树立创新教育的实验教学指导思想教师要从学生的实际能力入手,备教材、备教法、备学生.教学过程中使学生的思维一直处于积极探求状态,学会运用实验来探究规律.二、充分利用物理趣味实验,创设乐学情境例如讲授“浮力”一节时,为了引发浮力的产生是由于液体对物体上下表面的压力差而形成的,我设计了一个这样的实验:用一只塑料可乐瓶剪去底部(瓶颈的截面直径略小于乒乓球的直径)把一只乒乓球放入瓶内,从上面倒入水,观察到有少量水从乒乓球与瓶颈缝隙中流出,但乒乓球并不上浮,在这种情况下,老师设问:乒乓球是否受到了浮力?有的学生认为受到了浮力,有的认为没有受到浮力.这时我叫一位学生用手堵住瓶的下部流水处,可观察到乒乓球浮起,学生感到好奇,也坚信此时乒乓球受到了浮力,那第一次实验为什么没受到浮力?学生感到疑惑.于是,我慢慢引导他们,学生很快理解了浮力产生的原因.这样通过实验情景,提出问题.使教学信息具有新奇性,从而使学生产生好奇心和求知欲,极大地激发了学生的探索动机和兴趣,有利于培养学生的创新意识和解决问题的能力.三、培养学生对科学探究方法的创新探索是培养学生创新能力的有效途径之一,通过探索可大大激发学生的认知驱动力.因此每个实验我们都一方面鼓励学生对不良之处加以改进,另一方面要在学生掌握实验原理的基础上,允许学生用不同的仪器、不同步骤进行实验,实验时我在每个实验桌上都多安排其它实验器材,一方面让学生根据需要来选择器材探究,加深对实验的理解,另一方面供学生作一些探究性的研究,这样的安排能有效地调动学生思维的积极性,增强他们的创新意识和欲望,并通过努力获取成功的喜悦,消除在学习中产生的各种疑惑.如“测小灯泡的电阻”的实验中,除了教材中讲到的伏安法外,我还鼓励同学们作出了没有电压表和没有电流表时如何测电阻的方法,并且让做得对的同学到讲台上演示并讲解,作其他学生的“小老师”;做“测小灯泡的功率”实验时,我在鼓励学生用多种方法完成本实验的基础上,又鼓励他们如果两只电表位置接反时会出现的现象以及有无损坏仪器的可能;做“两只灯泡串联”实验时,在完成本实验各项要求的基础上我又让学生完成三灯串联后两两被短路的情况及三盏灯一共有几种连接方法的实验,这样既提高了学生的实验能力,又提高了学生学习的探究兴趣.后来在各个实验中,同学们还想到了许多新的.问题,在老师的引导下,当学生把问题弄明白后都露出了喜悦的神情.同学们经过这样的实验探究训练后学习热情空前高涨,更加积极参与实验探究.四、把一些传统的演示实验改为探索性实验,培养学生的创新能力在传统的实验教学模式中,课堂演示实验一般以教师为主体,学生仅仅是旁观者,由于教师具有较高的实验技能,再加课前的充分准备,实验结果一般能达到预期目标,久而久之就会使学生“迷信权威”的思想,不利于创新能力的培养.如果把演示实验改为学生探究实验,教师只在旁边作一些必要的指导,这样可以充分调动学生的参与积极性,同时由于学生参差不齐的知识水平及实验技能,实验过程中很容易出现各种与结论不相符合的结果,极易引起学生对教材结论的“怀疑”.在进取心的驱使下,为了确信自己的实验结果,他们必定会反复多次地进行实验,只有当自己经过反复多次地进行实验验证后,才会消除怀疑心理.这种新的教学模式充分发挥了教师的主导作用,也突出了学生的主体地位,学生可以更加自由地进行各种自主探索实验.如学习平面镜成像时,可采用探索性的分组实验,由学生提出问题,要探究些什么内容,怎样设计实验,选择恰当的仪器而且就地取材学生自己准备:用平面镜还是用玻璃板好呢?像的位置怎样确定,有的用一张白纸,有的画好了格子,有的用坐标纸.怎样保证镜子垂直,学生也想了很多五花八门的办法,真有趣.学生探究出来,探究实验记录表格也由学生自己根据需要设计.这样,教师只是参与者、合作伙伴,学生的热情很高,兴趣很浓.这样,在教学探索性实验中有效地培养了学生的创新意识与能力.五、给学生多动手实验的机会,培养学生的实验技能鼓励学生做好课外小实验、小制作,促进学生对所学内容的理解和深化.各种物理实验,从某种意义上说,都是一种特殊的、直观的实践,学生在动手完成各种小实验、小制作过程中,思维异常活跃,学习欲望高涨,参与意识增强,都迫切地希望进一步探索问题.通过实验,学生学习到的物理知识就比较深刻、牢固.例如“估计水的密度”一题,先让学生凭生活经验估计水的密度大约是多大?接着让学生想出测水密度的方法,然后实际做一做,最后做出评价,哪一种方法既简便易行而且误差又小.课外小实验、小制作有很强的趣味性和知识性,十分贴近学生的学习生活,符合初中学生的好奇、好问、好动、好学的心理特征.教师要鼓励学生做好这些课外小实验、小制作,这样激发了学生动手实验的兴趣,同时也推动物理教学向前发展,是实施创新教育的重要途径.为了体现教育以人为本的宗旨,为了适应当今世界科学技术对人的要求,教师要改变以往的教学方法,采用让学生“自主”学习的方法,在物理教学中注重培养学生的创新意识和创新能力,切实发挥学生的主观能动性,发挥学生的主体作用,让学生始终参与实验活动.。

大学物理实验报告创新

大学物理实验报告创新

一、实验背景随着科学技术的不断发展,物理实验在培养大学生科学素养、创新能力和实践能力方面发挥着越来越重要的作用。

传统的物理实验往往侧重于验证理论知识,而较少涉及创新实验设计。

为了培养学生的创新意识和实践能力,本实验报告提出了一种基于创新设计的大学物理实验,旨在通过实验培养学生的创新思维、实验技能和团队合作精神。

二、实验目的1. 培养学生的创新意识和实验设计能力。

2. 提高学生对物理实验原理的理解和应用能力。

3. 增强学生的团队合作精神和沟通能力。

4. 探索物理实验在解决实际问题中的应用价值。

三、实验原理本实验以电磁学中的“法拉第电磁感应定律”为基础,设计了一种新型电磁感应实验装置。

通过创新设计,实现以下功能:1. 实验装置采用可调节的磁场强度和线圈匝数,便于观察不同参数对电磁感应现象的影响。

2. 利用光电传感器实时测量感应电流的大小,实现数据自动采集和分析。

3. 通过软件编程,实现对实验数据的实时处理和可视化展示。

四、实验步骤1. 设计实验装置:根据实验原理,设计并制作实验装置,包括可调节的磁场发生器、线圈、光电传感器等。

2. 设置实验参数:根据实验需求,调节磁场强度和线圈匝数,确保实验条件符合预期。

3. 进行实验:开启磁场发生器,观察并记录光电传感器输出的感应电流大小。

4. 数据处理与分析:利用软件对实验数据进行实时处理和可视化展示,分析不同参数对电磁感应现象的影响。

五、实验结果与分析1. 实验结果表明,随着磁场强度和线圈匝数的增加,感应电流也随之增大,符合法拉第电磁感应定律。

2. 通过对实验数据的分析,发现线圈匝数对感应电流的影响较大,而磁场强度的影响相对较小。

3. 实验过程中,发现光电传感器输出的感应电流存在波动现象,经分析,可能是由于磁场发生器的稳定性不足所致。

六、创新点1. 本实验采用可调节的磁场强度和线圈匝数,便于观察不同参数对电磁感应现象的影响,提高了实验的灵活性和可操作性。

2. 利用光电传感器实时测量感应电流的大小,实现数据自动采集和分析,提高了实验的效率和准确性。

物理实验论文范文

物理实验论文范文

物理实验论⽂范⽂⼈们对科学的社会功能的认识是在科学的进步中逐渐深化的,因此,对科学教育的认识也是逐渐发展的。

17世纪之前,⼈们认为物理学是远离⽣活实际,物理学家像诗⼈⼀样是浪漫的,所以普通百姓并不关⼼物理学。

18世纪以后,物理学逐渐显⽰其在改变世界⽅⾯的巨⼤威⼒,于是受到⼈们密切关注。

物理学逐渐被公认是社会前进的⽕车头,相应地物理教育也得到重视,⼤量优秀学⽣纷纷涌向物理专业。

物理实验论⽂范⽂1 实验⽬的: 实验器材: 实验步骤: ①在烧杯⾥放⼊适量,将烧杯放在⽯棉⽹上,然后把插⼊⽔⾥。

②把酒精灯点着,给烧杯加热。

③边观察边记录。

④做好实验后,把器材整理好。

观察记录: ①⽔温在 60℃以下时,随着⽔温不断升⾼,杯底上⽓泡,有少量⽓泡。

②⽔温在60℃~90℃之间时,杯底⽓泡逐渐减少,⽓泡上升逐渐。

③在90℃~100℃之间时,⼩⽓泡上升越来越。

④⽔时,⼤量⽓泡迅速上升,温度在不变。

⑤移⾛酒精灯,停⽌。

图象分析: 绘制⽔沸腾时温度与时间变化的图象。

实验结论: ①沸腾是在液体和同时进⾏的现象。

②⽔在沸腾时,温度。

物理实验论⽂范⽂2 摘要:物理实验是⼤学的课程中⼀门基础的学科,是⼤学物理的重要组成部分。

在理⼯科学校或者理科教育中,物理实验和理论有着⼗分重要的地位,是培养学⽣实践能⼒和基本素质的重要课程。

本⽂通过对⼤学物理实验中存在的问题及教学的现状,提出了素质教育和创新在⼤学物理实验中的培养。

关键词:⼤学;物理实验;素质教育;探索 ⼤学⽣的综合素质是⼤学⽣活教育中的重要组成,素质教育是按照科学的⽅式⽅法来培养学⽣的⾃主学习能⼒,最终⽬的是让学⽣具备⾃主的思维能⼒。

通过对⼤学物理实验的改进从⽽提⾼学⽣的综合素质。

在⽬前来看,⼤学物理实验教学中,考核学⽣的⼀般都是完成实验报告等笔式作业,有时则是放⼊⼀定⽐例的操作考试及笔试实验在期末考试中,通过考试这种评价忽略了在物理实验过程中⼤学⽣所体现出的探索精神和实践能⼒等,这种⽅式导致学⽣只注重实验的结果,⽽不重视实验的过程,这很⼤程度上限制了学⽣⾃⼰分析问题和解决实际问题的创造性和灵活性,最后失去了对学习物理学科的兴趣。

大学物理驻波实验创新科技论文

大学物理驻波实验创新科技论文

实验科技论文学习2.7节驻波点燃了我对于驻波世界的兴趣,迫切地希望了解波的相关物理知识。

课下我就驻波的课题结合书本实验进行了一番探索。

一、生活背景----致命的驻波有的人片面地认为驻波实验现象离我们生活很远,生活中似乎很少和驻波打交道,是更多地观察和运用多普勒效应,如火车的鸣笛问题,医院使用彩超等。

其实汽车轮胎就暗含驻波现象。

汽车静止时在重力作用下会使轮胎接触地面的部分稍有变形。

而行驶中的汽车轮胎飞速地旋转,行驶时接触地面的部分离开了路面后将恢复原状,所以汽车行驶时轮胎不断地形变与恢复形变。

如果从轮胎表面选取一个点来观察,轮胎转一次,这个点就发生一次变形和复原的过程.变形和复原是需要时间的,在高速行驶的时候,如果其复原速度赶不上轮胎的转速,就会在轮胎接地面后侧引起驻波的异常形变现象。

在高速行驶的状态下,产生驻波的这部分轮胎受到剧烈的摩擦而急剧升温,不久就引起胎面橡胶从内部胎体剥落的现象,最后引起爆胎。

车胎上的驻波现象比起其他事故来说,更不容易让人察觉。

从发生驻波现象到爆胎,开车的人不会有任何感觉和预兆。

不像漏个气,方向跑偏什么的,这是高速上独有的致命的现象----驻波现象,事故后人们都只是简单的归纳说是爆胎. 那怎样避免驻波现象的发生呢?在跑高速的时候(160公里以上)要求更高的胎压减少变形,减少变形另外的方法是减少载重,速度越高,就不能太接近胎壁上标的那个最大荷重了。

更保险的办法是:高速上车速最好控制在80-100千米/时,且每行驶20-30千米时,有意将车速降低,将轮胎因高速而产生的“驻波”现象消除掉,能减少高速爆胎事故的发生。

二、联系课本----实验改进驻波的两个实验给我很多的想法,其中改进实验的装置是我主要的思想。

在做驻波实验时,用米尺在桌上测量显然不尽如人意。

因为一边要移动木劈,一遍测量数据,不能及时读出数据来。

如果改用薄透镜测量时用的导轨就可以满足要求了。

即驻波整套实验装置架在导轨上,木劈可以在导轨上滑动,这样可以随时读出读数,方便调节。

物理实验教学中创新教育论文

物理实验教学中创新教育论文

浅谈物理实验教学中的创新教育[摘要]创新教育要求学生学习的是解决问题的方式方法,而不仅仅是知识的本身。

因此,创新教育不应只是一个时髦而响亮的口号,而应落在工作的实处,物理的实验教学能够很好的体现这一质变过程。

[关键词]实验创新教育当前,创新教育是一个时髦面响亮的口号。

所谓创新就是能够使学习者通过对已有知识的学习,了解前人是怎样解决问题的。

从而模拟前人解决问题的思考方式,在现有的基础上积累经验。

拓展视野,孕育创新。

创新教育要求学生学习是解决问题的方式方法,而不仅仅是知识本身。

物理实验教学就能起到这样的作用,下面就来谈谈在物理实验教学中进行的创新教育。

一、观察是创新的前提观察是实验的第一步,也是创新的前提。

没有对客观事物的认识是谈不上创新的,在实验教学中,首先应使学生知道要有目的地辩明观察对象的主要特征,注意发现引起变化的条件和原因,其次,要使学生了解观察是要经过一定的努力,克服一定的困难,才能发现问题,才能得到对事物的正确认识和正确的结论。

需要指出的是:在教学中应该让学生知道,观察事物是科学方法中提取大量事实的第一步,也是我们要进行任何创造和超越的第一步,我们所需要的不仅仅是大家观察到的结果,更重要的是观察这个活动的本身,观察在生活中无处不在。

比如观察电解硫酸铜实验中,要求学生注意观察跟电源负极相连的碳棒上颜色变化的同时,引导学生注意观察跟电源正极相连的碳棒周围的情况,至于为什么会这样,留待学生自己结合化学知识而得到的结论,而不是只让学生看—遍碳棒颜色的变化就完了,这样不利于学生形成创新思维。

二、利用唾手可得的器才进行创新培养物理是一门以实验为基础的学科,物理中的定义、定理、规律、定律都建立在大量的实验和实践活动上。

在实验教学中,除了利用好课本中安排的学生分组实验、演示实验和课外小实验外,还可以在课后,用实验室所配的器材,或用自制的教具,甚至可以使用日常生活中学生身物品做实验,如用铅笔、小刀做压强实验。

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光杠杆测量杨氏模量实验的改进
李XX
(重庆交通大学土木建筑学院,重庆市南岸区,400074)
摘要:测量杨氏模量中常用光杠杆来测量加载重物后的微小形变量△L,而光杠杆在使用前要先调节镜尺之间的相对位置,在用传统光杠杆调节时比较麻烦。

本实验通过对传统光杠杆装置作了一点改进,取消了传统光杠杆中的望远镜,而改用光斑来指示标尺上的读数。

用这种改进后的光杠杆能快速调节光杠杆,且不会在调节与读取数据过程中使眼睛疲劳,大大提高了实验的效率。

关键词:杨氏模量,激光,光杠杆,仪器改进
中文分类号:文献标识码:
引言:杨氏模量是描述固体材料抵抗形变能力的重要物理量,是工程技术上极为重要的常用参数,是工程技术人员选择材料的重要依据之一。

测量杨氏模量的方法较多,本文主要介绍用改进后的光杠杆测量杨氏模量。

1 传统光杠杆的缺点
传统光杠杆在使用时要先调节光杠杆、望远镜和标尺之间的相对位置,使在望远镜中能看清平面镜内反射的标尺的像,这就是这个实验的难点。

在做这个实验的时候,我们发现这个调节过程是相当麻烦的,而且当我们调节好后如果稍不小心,轻轻碰一下实验装置,便前功尽弃,又得重调,这让我们相当苦恼。

我们用传统光杠杆调节了很久才使望远镜中能看到标尺的像,而且调节过程中眼睛非常疲劳,对视力非常不好。

2 实验装置的改进及实验原理
针对传统光杠杆的不足,且为了提高做实验的效率,我对光杠杆进行一些改进,使得改进后的光杠杆使用起来更为方便。

我们可以不用望远镜,而在原来望远镜处放置一个能发射光点的光源。

使该光源发出的光经光杠杆的平面镜反射后又射在标尺上。

则先后之间两个光点的高度差就是经光杠杆放大了的微小形变。

2.1 改进措施及改进后光杠杆的原理
因为氦-氖激光平行性好,能量集中,在各种常用的激光器中,氦-氖激光器输出激光的单色性最好以便能方便精确的在标尺上读数。

此外,它还具有结构简单、使用方便、成本低等优点。

因此我们用氦-氖激光器作为发射光点的光源。

在标尺中央零刻度处开一个小孔,将氦-氖激光发射器与标尺固连,且使其发出的光从小孔处穿过且光路与标尺面垂直。

如图所示:
设由激光器发出的光开
始时反射到标尺上所指的刻度
为S0,当钢丝长度变化时,光杠
杆一端下降。

并带动镜面转动。

设转角为θ,则激光光线转过
2θ。

设标尺上激光光点对应的
读数为S ,令△δ= S - S0.
当△L<< b 时,tanθ=△L / b
≈θ,tan2θ=△δ/ D≈2θ , 则有:△L=b*△δ/(2D) (1),所以△L被放大了2D / b 倍.
2.2 用拉伸法测金属丝的杨氏模量的原理
杨氏模量是反映固体材料形变与应力关系的物理量。

本实验中形变为拉伸形变,即金属丝仅发生轴向拉伸形变。

设金属丝长度为L,横截面积为S,沿长度方向受一外力F后金属丝伸长△L,称为线应变。

实验结果表明:在弹性形变范围内,正应力与线应变成正比,即:F / S=Y*△L/L (2) , Y称为杨氏模量,微小形变△L用上面的光杠杆测量。

由(1)、(2)得,杨氏模量Y=8*F*L*D/(π*d^2*b*△δ) ,其中d为钢丝直径。

3 实验步骤
(1) 挂上重垂,调节杨氏模量测定仪底座螺钉,使支架、细钢丝铅直,使平台水平。

(2) 安放光杠杆。

平面镜应竖直,两前脚放在平台前部的槽中,主脚放在钢丝下端的夹头上适当位置,不能接触钢丝,不要靠着圆孔边,也不要放在夹缝中。

(3) 安放带激光发射器的标尺,要使其竖直。

(4) 调整标尺:移动标尺架,使标尺上激光发射器发出的光点经镜面反射回标尺上。

再移动标尺,使标尺架与镜面相距约1-2米。

(5) 加减砝码。

先逐个加砝码,每加一个砝码,记录一次标尺的位置S i;然后依次减砝码,每减一个砝码,记下相应的标尺位置S i.
(6) 用米尺测量平面镜到标尺的距离D。

(7) 取下砝码,测出钢丝原长(两夹头之间部分)L。

在钢丝上选不同部位及方向,用螺旋测微计测出其直径d。

(8) 取下光杠杆,在展开的白纸上同时按下三个尖脚的位置,用直尺作出光杠杆主脚到两前脚连线的垂线,再用游标卡尺测出光杠杆常数b。

4.数据记录
4.1 测量钢丝伸长量
钢丝伸长数据记录表
4.2 测钢丝直径d数据记录表
零差d0= mm
4.3 其它数据测量记录表
5.实验小结
采用“改进后的光杠杆”代替“传统光杠杆”测量杨氏模量优点在于大大地简化了实验装置,减少了仪器的成本投入,保留了光杠杆对微小形变放大作用的精华,原理直观,结构简单操作方便,是一种很好的方法。

作者简介:李XX (1990-),男,重庆交通大学土木建筑学院在读学生。

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