大学物理实验--第2部分 电学
电学物理实验报告
电学物理实验报告电学物理实验报告引言电学物理实验是物理学中重要的实践环节之一，通过实验可以更加直观地了解电学现象和电学原理。
本文将通过一系列实验来探究电学领域的一些基本概念和定律。
实验一：欧姆定律的验证实验目的：验证欧姆定律。
实验原理：欧姆定律表明电流与电压成正比，电阻为常数。
实验过程：搭建电路，通过改变电阻和电压，测量电流。
实验结果：根据测得的电流和电压数据，绘制电流-电压图像，验证欧姆定律。
实验二：串联电阻的等效电阻实验目的：探究串联电阻的等效电阻。
实验原理：串联电阻的等效电阻为各电阻之和。
实验过程：搭建串联电路，测量各电阻的电压和电流。
实验结果：计算得到串联电阻的等效电阻，并与实测结果进行对比。
实验三：并联电阻的等效电阻实验目的：研究并联电阻的等效电阻。
实验原理：并联电阻的等效电阻为各电阻的倒数之和的倒数。
实验过程：搭建并联电路，测量各电阻的电压和电流。
实验结果：计算得到并联电阻的等效电阻，并与实测结果进行对比。
实验四：电容器的充放电实验目的：研究电容器的充放电过程。
实验原理：电容器在充电时，电流逐渐减小，电压逐渐增大；在放电时，电流逐渐增大，电压逐渐减小。
实验过程：通过连接电容器和电源，观察充放电过程中的电流和电压变化。
实验结果：绘制电流-时间和电压-时间图像，分析充放电过程的特点。
实验五：磁感应强度的测量实验目的：测量磁感应强度。
实验原理：根据法拉第电磁感应定律，磁感应强度与感应电动势成正比。
实验过程：通过改变线圈的匝数和磁场的强度，测量感应电动势。
实验结果：根据测得的感应电动势和相关参数，计算得到磁感应强度。
结论通过以上实验，我们验证了欧姆定律的正确性，探究了串联电阻和并联电阻的等效电阻，研究了电容器的充放电过程，测量了磁感应强度。
这些实验不仅加深了我们对电学原理的理解，还培养了我们的实验操作能力和数据处理能力。
总结电学物理实验是学习电学知识的重要手段之一，通过实际操作和观察，我们能够更加深入地理解电学原理和现象。
高考物理二轮复习专题六物理实验第2讲电学实验课件
某同学做“描绘小灯炮的伏安特性曲线”的实验： (1)该同学先用多用电表粗测小灯泡的电阻，他将多用电表的选择开关打到欧姆挡“×1” 倍率挡处，测量结果如图2甲所示，则小灯泡的灯丝电阻为R＝________ Ω。 (2)他根据测量结果连接好了如图乙所示的实物图，请根据图乙画出实验电路图。
12/8/2021
(3)该同学欲用伏安法验证热敏电阻伏安特性曲线是否与资料中的一致，实验室提供的 器材如下： A.热敏电阻R1 B.电压表V(量程0～15 V，内阻约15 kΩ) C.电流表A1(量程0～30 mA，内阻约30 Ω) D.电流表A2(量程0～5 mA，内阻约100 Ω) E.滑动变阻器R(0～40 Ω，额定电流2 A) F.电源E(电动势20 V，内阻不计) 请完成丙图中的实物电路图。
12/8/2021
解析 (1)由题图乙知多用电表的欧姆挡指针指在虚线位置时偏角过小，由于指针指 在表盘中央附近时测量电阻的阻值较准确，应换用欧姆“×100”挡；若指针指在题 图乙中的实线位置，电阻的测量结果为22×100 Ω＝2.2 kΩ。 (2)根据 U＝E0－Ir＝15－1.5×103I(V)，作其图线如图所示，则两图线的交点即为热敏 电阻两端的实际电压和电流，由图知，通过热敏电阻的电流为 4 mA，电压为 9 V，热 敏电阻的阻值为49mVA＝2 250 Ω。
12/8/2021
(3)为描绘热敏电阻的伏安特性曲线，要求电压从零开始变化，所以滑动变阻器应采用 分压式接法；由题图甲知，测量的最大电流为 4.5 mA，所以应选用电流表 A2；由于RRV1 ＝6.8<RRA12＝22，所以电流表应采用内接法。实物电路图见答案。 答案 (1)100 2 200 (2)4 2 250 (3)如图所示
大学物理实验报告 制流电路、分压电路和电学实验基础知识
大学物理实验报告----------制流电路、分压电路和电学实验基础知识姓名：_______柳天一__________学号：______2012011201 _______实验组号：____3______________班级：______计科1204_________日期：______2013.3.23__________实验报告【实验名称】制流电路、分压电路和电学实验基础知识【实验目的】1、了解电学实验的要求、操作规程和安全知识。
2、学习电学实验中常用仪器的使用方法。
3、学习连接电路的一般方法，学习用变阻器连成制流电路和分压电 路的方法。
【实验原理】制流电路的特性：制流电路如图3所示，图中E 为直流（或交流）电源；R 1为滑线变阻器，A 为电流表；R 2为负载（本实验采用电阻）；K 为电源开关。
它是将滑线变阻器的滑动头C 和任一固定端（如A 端）串联在电路中，作为一个可变电阻，移动滑动头的位置可以连续改变AC 之间的电阻R AC ，从而改变整个电路的电流I。
（a ） （b ）1.分压电路的特性：分压电路如图4所示，图中E 为直流（或交流）电源，滑线变阻器两个固定端A 、B 与电源E 相接，负载R 2接滑动端C 和固定端A （或B ）上，当滑动头C 由A 端滑至B 端，负载上电压由0变至E，调节的范围与变阻器的阻值无关。
（a ）（b ）2.制流电路与分压电路的选择： 图3 制流电路图4 分压电路(1) 调节范围分压电路的电压调节范围大，可从E →0；而制流电路电压调节范围小，只能从 E E R R R →⨯+122。
(2) 细调程度当2/21R R ≤时，在整个调节范围内调节基本均匀，但制流电路可调范围小；负载上的电压值小，能调得较精细，而电压值大时调节变得很粗。
(3) 功率损耗使用同一变阻器，分压电路消耗电能比制流电路要大。
基于两电路的差别，当负载电阻较大，调节范围较宽时选分压电路；反之，当负载电阻较小，功耗较大，调节范围不太大的情况下则选用制流电路。
大学物理实验--电学部分
电学部分交流电及整流滤波电路实验与示波器测量时间实验 (1)凯特摆测重力加速度实验及超声波的传播速度实验 (4)交流谐振电路实验和交流电桥实验 (6)CSY10A型传感器系统实验 (8)螺线管测磁场 (11)霍尔效应 (11)直流电测量 (12)用直流电位差计精确测量电压 (12)双臂电桥测低电阻 (14)电磁测量是物理实验中最重要的基础内容，它在当今生活、生产和科学研究中有着最广泛的应用。
实验过程中所使用的仪器种类繁多，所以我们在验证实验原理的同时，也要让同学们学会对各种电磁测量仪器仪表的正确使用。
只有在对实验仪器能正确使用的前提下，我们才能保证实验过程中的数据的准确性和精确性。
尤其近年来，电磁学实验室更新了大部分的仪器，而且也增添了许多新的实验内容和仪器，这样就有必要对这些新的仪器设备的使用测量方法以及维修维护等知识加以了解，以便在实验过程中教会学生仪器的正确使用方法以及仪器出现故障或其他异常情况我们如何来加以排除。
交流电及整流滤波电路实验与示波器测量时间实验由于这两个实验实验仪器基本都是电子仪器（示波器、信号发生器、数字电压表），所以在使用过程中请同学们注意使用安全，不要擅自接触仪器的电源插头，以免发生意外，如果感觉仪器不太好用请及时联系实验室老师加以解决。
同时由于实验对象是大一的本科生，相当一部分同学以前很少接触到电子仪器，所以在实验过程中可能会出现各种问题，现根据经验将部分常出现的故障现象及排除方法写出来，供大家参考。
一、示波器测量时间实验：1．现象：示波器屏幕上没有任何信号。
可能的原因有：（1）示波器的电源开关没有打开；（2）亮度设置太低，请调节亮度旋扭，增加亮度；（3）波形偏离屏幕显示区，请调节上下位移旋扭和左右位移旋扭，使波形在示波器屏幕中间区域显示；（4）实验者可能将所用通道的接地旋扭按下了，这样信号就会对地短路，没有任何信号输入到示波器测量端，请将该旋扭弹起；（5）仪器相关元件损坏，请联系实验室老师解决。
探究大学物理中的电路分析实验
探究大学物理中的电路分析实验电路分析实验是大学物理课程中的重要实践环节，通过对电路的分析与实验，可以帮助学生理解电学原理，掌握电路的基本知识与技能。
本文将从实验步骤、实验原理及实验结果等方面来探究大学物理中的电路分析实验。
一、实验步骤电路分析实验的步骤大致可以分为以下几个方面：1. 确定实验目标和所需实验器材。
2. 按照实验目标设计电路图，并连接电路。
3. 使用万用表或其他测量仪器测量电路中的电压、电流等参数。
4. 记录实验数据，并进行数据处理与分析。
5. 比较实验结果与理论计算结果，分析实验误差。
二、实验原理电路分析实验主要基于欧姆定律、基尔霍夫定律等电学原理进行分析。
欧姆定律指出电阻中的电流与电压成正比，通过测量电压和电流的关系可以计算电阻的数值。
基尔霍夫定律则提供了解决复杂电路的方法，根据节点电流守恒和回路电压守恒可以建立方程组求解电路中各元件的电流和电压。
三、实验结果与分析电路分析实验的结果与分析是实验的重要部分。
通常，在实验中我们会测量电路中的电压、电流，并根据所测得的数据计算电阻、功率等参数。
在进行数据处理时，需要注意数据的准确性和合理性，排除人为误差和仪器误差的影响。
在实验结果的分析中，可以比较实际测量值与理论计算值之间的差别，分析误差的来源和影响因素。
例如，可以通过计算实测电阻与理论电阻的差值来评估实验的准确度，同时也可以分析导线、接触点等因素对实验结果的影响。
四、实验的意义电路分析实验对于大学物理课程的教学具有重要的意义。
通过实验，学生可以观察和测量电路中的各种现象和参数，巩固课堂所学的电学理论，培养实验操作能力和科学精神。
除此之外，电路分析实验还能够激发学生对物理学科的兴趣，培养学生的创新意识和解决问题的能力。
通过实验，学生能够体验到科学研究中的思辨与乐趣，为以后的学习和研究打下坚实的基础。
总结：通过对大学物理中的电路分析实验的探究，我们了解到实验的步骤主要包括确定目标、设计电路、测量参数、数据处理与分析等。
物理电学光学实验报告
实验日期：2023年11月X日实验地点：物理实验室实验人员：XXX、XXX、XXX实验指导老师：XXX一、实验目的1. 通过实验加深对电学、光学基本概念和理论的理解。
2. 掌握电学、光学实验的基本操作技能。
3. 培养实验观察、分析、解决问题的能力。
二、实验仪器与器材1. 电学实验：直流稳压电源、电流表、电压表、电阻、滑动变阻器、开关、导线等。
2. 光学实验：平行光管、透镜、白屏、分划板、光具座、激光器、单缝、双缝等。
三、实验内容及步骤1. 电学实验：测量电阻的阻值（1）连接电路：按照电路图连接直流稳压电源、电流表、电压表、电阻、滑动变阻器、开关、导线等。
（2）调整滑动变阻器，使电路中的电流逐渐增大。
（3）观察并记录电流表、电压表的示数，根据欧姆定律计算电阻的阻值。
2. 光学实验：研究光的折射现象（1）将平行光管放置在光具座上，调整至适当位置。
（2）将待测透镜放置在平行光管前，使光线通过透镜。
（3）调整白屏，观察并记录光线通过透镜后的折射现象。
（4）通过实验验证斯涅尔定律。
3. 光学实验：研究光的干涉现象（1）将激光器放置在光具座上，调整至适当位置。
（2）将单缝、双缝放置在激光器前，使激光通过单缝、双缝。
（3）调整白屏，观察并记录单缝、双缝产生的干涉现象。
（4）通过实验验证光的干涉原理。
四、实验结果与分析1. 电学实验：根据实验数据，计算电阻的阻值，与理论值进行比较。
2. 光学实验：观察并记录光的折射现象，验证斯涅尔定律。
3. 光学实验：观察并记录光的干涉现象，验证光的干涉原理。
五、实验总结通过本次实验，我们加深了对电学、光学基本概念和理论的理解，掌握了电学、光学实验的基本操作技能。
在实验过程中，我们学会了如何观察、分析、解决问题，提高了实验操作能力。
同时，我们还发现了实验过程中可能存在的问题，为今后的实验研究提供了借鉴。
实验过程中，我们应注意以下几点：1. 在连接电路时，应按照电路图正确连接各个元件。
大学物理学中的电荷与电场实验
大学物理学中的电荷与电场实验引言：大学物理学中的电荷与电场实验是理解静电学基本概念和电场理论的重要步骤。
通过实验，我们可以直观地观察电荷之间相互作用的现象，深入理解电荷和电场的性质。
本文将介绍几个常见的电荷与电场实验，并探讨实验的原理和实验结果。
实验一：电荷的带电性实验实验目的：验证物体的带电性质和电荷守恒定律。
实验装置：- 一块塑料棒- 一根细的塑料丝- 一根金属杆- 一根细的金属线实验步骤：1. 将塑料棒和金属杆分别通过塑料丝固定在悬挂架上，保证两者之间没有接触。
2. 用细金属线将金属杆和地面连接起来，以消除金属杆的静电荷。
3. 用手将塑料棒摩擦，然后将其靠近金属杆的一端，观察是否有明显的排斥现象。
4. 将塑料棒从金属杆的一端移开后，再观察是否有明显的吸引现象。
实验原理：通过塑料棒和金属杆之间的摩擦，塑料棒会失去电子而带正电荷，而金属杆则会获得这些电子而带负电荷。
当两者靠近时，由于电荷的相互作用，它们会发生排斥现象；当塑料棒远离金属杆时，它们又会发生吸引现象。
这表明电荷之间存在相互作用力，并验证了电荷守恒定律。
实验二：电场的可视化实验实验目的：观察电场的分布情况，并理解电场的概念。
实验装置：- 一块平行板电容器- 一张导电纸- 一根金属线- 一台电源实验步骤：1. 将金属线连接到电源的负极，再将金属线的另一端连接到平行板电容器的一极。
2. 将导电纸插入平行板电容器的两极之间，使其与平行板保持平行关系。
3. 打开电源，调节电压大小，观察导电纸的形状变化。
4. 记录不同电压下导电纸的形状，并思考导电纸形状与电场分布之间的关系。
实验原理：在平行板电容器中，电场强度的大小与电压成正比。
当电压增大时，电场强度也增大，导电纸会受到电场力的作用而发生形状变化。
通过观察导电纸的变化，我们可以直观地感受到电场的存在和对电荷的作用力。
实验三：电场力的测量实验实验目的：测量电场力并验证库仑定律。
实验装置：- 一根金属丝- 一台电子天平- 一个电荷粒子- 一台电源实验步骤：1. 将金属丝固定在电子天平上。
2014.11大物_2_电学测试卷 - 含答案
19、设有一“无限大”均匀带负电荷的平面．取 x 轴 垂直带电平面，坐标原点位于带电平面上，则其周围 空间各点的电场强度 E 随距离平面的位置坐标 x 变化 的关系曲线为(规定场强方向沿 x 轴正向为正、反之 为负)： B
(C )
E O E ∝ -x x
(D )
E O x E ∝ - 1 /| x |
21、如果在空气平行板电容器的两极板间平行地插入一块与极板面积相同的金属板，则由于金 属板的插入及其相对极板所放位置的不同，对电容器电容的影响为： (A) 使电容减小，但与金属板相对极板的位置无关． (B) 使电容减小，且与金属板相对极板的位置有关． (C) 使电容增大，但与金属板相对极板的位置无关． (D) 使电容增大，且与金属板相对极板的位置有关．
Dd S 0
(A) 闭合面内的电荷代数和为零时，闭合面上各点场强一定为零． (B) 闭合面内的电荷代数和不为零时，闭合面上各点场强一定处处不为零． (C) 闭合面内的电荷代数和为零时，闭合面上各点场强不一定处处为零． (D) 闭合面上各点场强均为零时，闭合面内一定处处无电荷． 3 、 电 场 中 一 个 高 斯 面 S 内 有 电 荷 q1 、 q2 ， S 面 外 有 电 荷 q3 、 q4 ， 关 于 高 斯 定 理 ：
（B）导体内 E 0 ， q 在导体内产生电场；
q A
（B）积分号内 E 是 q1、q2、q3、q4 共同激
（D） 以上说法都不对．
发的．
（C） 积分号内 E 是 q3、q4 共同激发的．
4、已知一高斯面所包围的体积内电量代数和 q i 0 ，则可肯定 （A）高斯面上各点场强均为零 . （C）穿过高斯面上每一面元的电通量为零 . （B）穿过整个高斯面的电通量为零. （D）以上说法都不对
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第二部分电学
万用表及电路
⑴为什么不宜用欧姆计测量表头的内阻？
⑵万用表使用完毕后，为什么不能让功能旋钮停在欧姆挡？
⑶选择两个电位器，组成一个可以进行粗调和细调的分压电路（画出电路图，标明电位器的阻值）。
检流计的特性
⑴灵敏电流计之所以有较高的灵敏度是由于结构上做了哪些改进？
双臂电桥测低电阻
⑴如果将标准电阻和待测铜棒的电压接头与电流接头互相颠倒，等效电路是怎样的？这样做好不好？
电压的精确测量－直流电位差计
⑴能否用伏特计测量电池的电动势？如果认为能，那么它和电位差计相比怎样？如果认为不能，指的是原则上行不通呢？还是测量误差大？
⑵如果实验中发现检流计总往一边偏，无法调到平衡，试分析可能有哪些原因？
⑶实验中如何实现电压的连续可调？粗调和细调？
示波器的使用
⑴ 1V峰峰值的正弦波，它的有效值是多少？
⑵示波器作为测量电压的仪器，比通常的电压表有什么优点？又有什么缺点？
⑶假定在示波器的输入端输入一个正弦电压，所用水平扫描频率为120Hz，在屏上出现了三个完整的正弦波周期，那么输入电压的频率为多少？这是不是一个测量频率的好方法？请说明理由。
稳恒电流场模拟静电场
实验中如果用一般的伏特表代替场效应管伏特表进行测量，会出现什么问题？为什么？
霍耳效应
⑴若磁场的法线不恰好与霍耳元件的法线一致，对测量结果会有何影响？如何用实验的方法判断B 与元件法线是否一致？
⑵若霍耳元件的几何尺寸为4mm×6mm，即控制电流两端距离为6mm，而电压两端的距离为4mm，问此霍耳片能否测量截面积为5mm×5mm气隙的磁场？
⑶能否用霍耳元件片测量交变磁场？
直流电表和直流测量电路
测量二极管的正向特性为什么采用直流电路和外接法?
弱电流的放大及应用
⑴和普通多用表比较，用运算放大器组成的多用表的优点是什么？
⑵若要用本实验所给的表头组装成0-3微安量程的微安计，R
f
取值多大？
交流电及整流滤波电路
⑴峰峰值为1V的正弦波，它的有效值是多大？
⑵整流、滤波的主要目的是什么？
⑶要将220V、50Hz的电网电压变成脉动较小的6V直流电压，需要什么软件？示波器测量电压
⑴如果图形不稳定，总是向左或向右移动，该如何调节？
⑵示波器作为一个测量电压的仪器，比起通常的模拟伏特计有什么优缺点？
⑶观察整流波形时，频率较高和频率较低时整流波形有什么差别？原因为什么？ RLC电路暂态过程
⑴在RC电路中，固定方波频率f而改变R
1的阻值，为什么会有各种不同的波形？若固定 R
1
而改变f，
会得到类似的波形吗？为什么？
⑵在RLC电路中，若方波发生器的频率很高或很低，能观察到阻尼振荡的波形吗？如何由阻尼振荡的波形来测量RLC电路的振荡周期？振荡周期与角频率的关系会因方波频率的变化而发生变化吗？
RL、RC电路稳态过程
⑴在RC、RL电路中，当C或L的损耗电阻不能忽略时，能否用本实验所述方法来测量电路的时间常数？
⑵把一个幅值为角频率为的正弦电压加在RC串联电路的输入端，若
,，试计算,,及，并用矢量图表示。
交流谐振电路
⑴根据RLC串、并联电路的谐振特点，在实验中如何判断电路到达了谐振？
⑵串联电路谐振时，电容与电感上的顺势电压的相位关系如何？若将电容和电感两端接到示波器x，y轴上，将看到什么现象？为什么？
⑶如果用一个400mH的固定电感与一个可变的调谐电容器组成一个串联谐振电路。
为了使之能在200-600m的波段上调谐，则电容的调谐范围应为多少？
交流电桥
⑴实验中所用的平衡指示器是否足够灵敏？如果选用灵敏度比它高或比它低的平衡指示器，后果如何？
⑵ Q值的物理意义是什么？
石英晶体振荡器测量时间参数
⑴为什么石英振荡器的Q值很高？这在振荡电路中有什么好处？
⑵石英晶体的机械耦合系数很低，这在振荡电路中有什么好处？
⑶石英晶体振荡器在测频和测时中的作用是什么？
稳恒电流模拟静电场
⑴实验中如用一般的伏特计代替高输入阻抗伏特计，测量会出现什么问题，为什么
⑵用图6.3.1-3实验装置做出的实验结果，在导电纸的四周边缘，等位线有何现象？原因是什么？测量螺线管的磁场
用探测线圈测磁场时，为何产生磁场得到题中必须通过低频交流电流，而不能通过高频交流电流？
示波器测动态磁滞回线
⑴全部完成B-H曲线的测量以前，为什么不能变动示波器面板上的x，y轴的增幅旋钮？
⑵用示波器测量磁参数时，误差的主要来源是什么？
⑶如果不用本实验中所用的定标方法，而用示波器直接读数定标方法或用交流伏特计方法是否能对H 和B进行定标？如果可以，应如何定标？
用存储示波器研究法拉第电磁感应定律
能否用一个强磁体切割线圈来验证法拉第电磁感应定律？
居里温度测试仪的设计与制作
⑴在不增加元器件的情况下，还有其它的测量方法吗？请写出实验原理和步骤，画出原理图。
⑵能否用铁磁材料的温度特性设计一控温器件？若能请画出原理图，列出所需的仪器、元件和用具，写出详细的实验步骤。
高温超导材料的导电性能及转变温度的测量
⑴低温恒稳器为什么要抽高真空？当真空度不好时会出现什么情况？
⑵除四引法测量电阻外还有哪些其他的方法可用来测量超导材料的临界温度？
⑶解释电阻计算公式（6）的物理意义.。