华理大物实验报告

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大学物理实验报告范文3篇(完整版)

大学物理实验报告范文3篇(完整版)

大学物理实验报告范文3篇大学物理实验报告范文3篇大学物理实验报告范文篇一:一、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。

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、实验过程准确度=0.01mm 估读到0.001mm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h) mm2、计算钢丝直径t以25C为标准查表取值,计算石蜡密度平均值:M1tM2 M3=0.9584kgm3三、结论1、实验结果实验结果即上面给出的数据。

2、分析讨论心得体会:1、天平的正确使用:测量前应先将天平调水平,再调平衡,放取被称量物和加减砝码时○一定要先将天平降下后再操作,天平的游码作最小刻度的12估读。

2、螺旋测微器正确使用:记下初始读数,旋动时只旋棘轮旋柄,当听到两声咯咯响○时便停止旋动,千分尺作最小刻度的110估读。

思考:1、试述螺旋测微器的零点修正值如何确定?测定值如何表示? ○答:把螺旋测微器调到0点位置,读出此时的数值,测定值是读数+零点修正值2、游标卡尺读数需要估读吗? ○答:不需要。

3、实验中所用的水是事先放置在容器里,还是从水龙头里当时放出来的好,为什么? ○答:事先放在容器里面的,这样温度比较接近设定温度。

建议学校的仪器存放时间过长,精确度方面有损,建议购买一些新的。

四、指导教师评语及成绩:评语:成绩:指导教师签名:批阅日期:大学物理实验报告范文篇二:一、实验目的。

华南理工大学物理实验报告

华南理工大学物理实验报告

华南理工大学物理实验报告一、实验目的1.熟悉双端口通用寄存器堆的读写操作。

2.熟悉简单运算器的数据传送通路。

3.验证运算器74LS181的算术逻辑功能。

4.按给定数据,完成指定的算术、逻辑运算。

二、实验电路图3.1示出了本实验所用的运算器数据通路图。

参与运算的数据首先通过实验台操作板上的八个二进制数据开关SW7-SW0来设置,然后输入到双端口通用寄存器堆RF中。

RF(U54)由一个ispLSI1016实现,功能上相当于四个8位通用寄存器,用于保存参与运算的数据,运算后的结果也要送到RF中保存。

双端口寄存器堆模块的控制信号中,RS1、RS0用于选择从B端口(右端口)读出的通用寄存器,RD1、RD0用于选择从A端口(左端口)读出的通用寄存器。

而WR1、WR0用于选择写入的通用寄存器。

LDRi 是写入控制信号,当LDRi=1时,数据总线DBUS上的数据在T3写入由WR1、WR0指定的通用寄存器。

RF的A、B端口分别与操作数暂存器DR1、DR2相连;另外,RF的B端口通过一个三态门连接到数据总线DBUS上,因而RF中的数据可以直接通过B端口送到DBUS上。

DR1(U47)和DR2(U48)各由1片74LS273构成,用于暂存参与运算的数据。

DR1接ALU的A输入端口,DR2接ALU的B输入端口。

ALU(U31、U35)由两片74LS181构成,ALU的输出通过一个三态门(74LS244)发送到数据总线DBUS上。

实验台上的八个发光二极管DBUS7-DBUS0显示灯接在DBUS上,可以显示输入数据或运算结果。

另有一个指示灯C显示运算器进位标志信号状态。

图中尾巴上带粗短线标记的信号都是控制信号,其中S3、S2、S1、S0、M、Cn#、LDDR1、LDDR2、ALU_BUS#、SW_BUS#、LDRi、RS1、RS0、RD1、RD0、WR1、WR0都是电位信号,在本次实验中用拨动开关K0—K15来模拟;T2、T3为时序脉冲信号,印制板上已连接到实验台的时序电路。

华理大物实验报告

华理大物实验报告

1实验名称 电桥法测中、低值电阻一.目的和要求1.掌握用平衡电桥法测量电阻的原理和方法;2.学会自搭电桥,且用交换法测量电阻来减小和修正系统误差;3.学会使用QJ-23型惠斯登电桥测量中值电阻的方法;4.学会使用QJ-42型凯尔文双臂电桥测量低值电阻的方法;二.实验原理直流平衡电桥的基本电路如下图所示。

图中B A R R ,称为比率臂,Rs 为可调的标准电阻,称为比较臂,Rx 为待测电阻。

在电路的对角线(称为桥路)接点BC 之间接入直流检流计,作为平衡指示器,用以比较这两点的电位。

调节Rs 的大小,当检流计指零时,B ,C 两点电位相等AB AC U U =;BD CD U U = ,即B B A A R I R I =;S S X X R I R I =。

因为检流计中无电流,所以X A I I =,S B I I =,得到电桥平衡条件 Rs R R Rx BA=。

三.实验仪器直流电源,检流计,可变电阻箱,待测电阻,元器件插座板,QJ24a 型惠斯登直流电桥,QJ42型凯尔文双臂电桥,四端接线箱,螺旋测微计四.实验方法1.按实验原理图接好电路;2.根据先粗调后细调的原则,用反向逐次逼近法调节,使电桥逐步趋向平衡。

在调节过程中,先接上高值电阻R m ,防止过大电流损坏检流计。

当电桥接近平衡时,合上K G 以提高桥路的灵敏度,进一步细调;3.用箱式惠斯登电桥测量电阻时,所选取的比例臂应使有效数字最多。

五.数据记录与分析(0.0010.002)SRSR m∆±+仪=,其中SR是电阻箱示值,m是所用转盘个数,RSσ∆'=XR=XRσ=所以2297.80.1XR=±Ω,31995.40.8XR=±Ω2.不同比例臂对测量结果的影响3.用箱式惠斯登电桥测量电阻4.用开尔文电桥测量低值电阻铜棒平均直径d=(多次测量取平均)(末读数-初读数)电阻24R L LS dρρπ==,由下图中的拟合直线得出斜率00609.042==dkπρ,则电阻率()mkd⋅Ω⨯=⨯⨯⨯==--82321056.7410975.300609.0142.34πρ六.分析讨论题当惠斯登电桥平衡后,若互换电源与检流计位置,电桥是否仍保持平衡试说明之。

大学物理实验报告(通用10篇)

大学物理实验报告(通用10篇)

大学物理实验报告(通用10篇)大学物理实验报告(通用10篇)在当下这个社会中,我们使用报告的情况越来越多,报告具有语言陈述性的特点。

你所见过的报告是什么样的呢?以下是小编精心整理的大学物理实验报告,仅供参考,希望能够帮助到大家。

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实验报告一.预习报告1.简要原理2.注意事项二.实验目的三.实验器材四.实验原理五.实验内容、步骤六.实验数据记录与处理七.实验结果分析以及实验心得八.原始数据记录栏(最后一页)把实验的目的、方法、过程、结果等记录下来,经过整理,写成的书面汇报,就叫实验报告。

实验报告的种类因科学实验的对象而异。

如化学实验的报告叫化学实验报告,物理实验的报告就叫物理实验报告。

随着科学事业的日益发展,实验的种类、项目等日见繁多,但其格式大同小异,比较固定。

实验报告必须在科学实验的基础上进行。

它主要的用途在于帮助实验者不断地积累研究资料,总结研究成果。

大学物理实验报告(精选11篇)

大学物理实验报告(精选11篇)

大学物理实验报告(精选11篇)大学物理实验报告(精选11篇)在经济飞速发展的今天,报告的适用范围越来越广泛,报告成为了一种新兴产业。

你知道怎样写报告才能写的好吗?下面是小编收集整理的大学物理实验报告,仅供参考,大家一起来看看吧。

大学物理实验报告篇1一.预习报告1.简要原理2.注意事项二.实验目的三.实验器材四.实验原理五.实验内容、步骤六.实验数据记录与处理七.实验结果分析以及实验心得八.原始数据记录栏(最后一页)把实验的目的、方法、过程、结果等记录下来,经过整理,写成的书面汇报,就叫实验报告。

实验报告的种类因科学实验的对象而异。

如化学实验的报告叫化学实验报告,物理实验的报告就叫物理实验报告。

随着科学事业的日益发展,实验的种类、项目等日见繁多,但其格式大同小异,比较固定。

实验报告必须在科学实验的基础上进行。

它主要的用途在于帮助实验者不断地积累研究资料,总结研究成果。

实验报告的书写是一项重要的基本技能训练。

它不仅是对每次实验的总结,更重要的是它可以初步地培养和训练学生的逻辑归纳能力、综合分析能力和文字表达能力,是科学论文写作的基础。

因此,参加实验的每位学生,均应及时认真地书写实验报告。

要求内容实事求是,分析全面具体,文字简练通顺,誊写清楚整洁。

实验报告内容与格式(一) 实验名称要用最简练的语言反映实验的内容。

如验证某程序、定律、算法,可写成“验证×××”;分析×××。

(二) 所属课程名称(三) 学生姓名、学号、及合作者(四) 实验日期和地点(年、月、日)(五) 实验目的目的要明确,在理论上验证定理、公式、算法,并使实验者获得深刻和系统的理解,在实践上,掌握使用实验设备的技能技巧和程序的调试方法。

一般需说明是验证型实验还是设计型实验,是创新型实验还是综合型实验。

(六) 实验内容这是实验报告极其重要的内容。

要抓住重点,可以从理论和实践两个方面考虑。

大学物理实验报告模板(精选5篇)

大学物理实验报告模板(精选5篇)

大学物理实验报告模板(精选5篇)大学物理实验报告模板(精选5篇)在当下这个社会中,报告使用的次数愈发增长,其在写作上有一定的技巧。

那么大家知道标准正式的报告格式吗?下面是小编精心整理的大学物理实验报告模板(精选5篇),欢迎大家分享。

大学物理实验报告1【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。

【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。

大学物理实验报告大全(共)(二)

大学物理实验报告大全(共)(二)

大学物理实验报告大全(共)(二)引言概述:大学物理实验报告是大学物理实验课程的重要组成部分,通过实验报告的撰写和提交,旨在培养学生的科学实验观念和数据分析能力。

本文将围绕大学物理实验的相关内容展开分析和探讨,并提供一个大学物理实验报告的模板,方便学生在撰写实验报告时参考。

正文部分:一、实验目的1.1 掌握实验仪器的使用方法1.2 学习探究物理现象的实验方法1.3 理解实验的目的与意义二、实验原理2.1 简要介绍实验所涉及的物理原理2.2 分析实验中所用到的理论模型2.3 解释实验过程中的关键概念和参数三、实验装置与实验步骤3.1 列举实验所用到的主要仪器和设备3.2 详细介绍实验操作的步骤与方法3.3 强调实验中需要注意的安全事项四、实验数据处理与结果分析4.1 记录实验数据的测量值和观测结果4.2 运用适当的数学方法对数据进行处理4.3 利用图表等形式清晰地展示实验结果4.4 对结果进行分析和解释,与理论进行对比讨论4.5 探究数据误差来源,并进行误差分析五、实验结论与总结5.1 总结实验的结果和主要观察5.2 阐述实验结果对相关理论的验证或贡献5.3 提出对实验的改进和进一步研究的建议总结:通过本文介绍的大学物理实验报告的撰写步骤和模板,学生们可以更加容易地理解和掌握实验报告的写作要领。

在实验报告的撰写过程中,准确描述实验目的、实验原理和实验数据处理是非常重要的。

此外,思路清晰、组织严密、逻辑清晰也是撰写高质量实验报告的关键要素。

通过实践和指导,相信各位同学能够逐渐掌握撰写实验报告的技巧,提高实验报告的质量和水平。

大学物理实验报告是培养学生科学实验观念和数据分析能力的重要手段,希望同学们能够从实验中收获更多的知识和经验,为今后的科学研究打下坚实的基础。

华理物化实验报告思(3篇)

华理物化实验报告思(3篇)

第1篇一、实验名称物化实验二、实验目的1. 熟悉物化实验的基本操作流程。

2. 培养实验操作的严谨性和准确性。

3. 深入理解物化实验的基本原理。

4. 增强团队协作能力。

三、实验原理物化实验主要包括物质的物理性质和化学性质的研究。

通过实验,我们可以观察物质在不同条件下的变化,从而了解物质的性质和规律。

四、实验仪器1. 实验台2. 烧杯3. 量筒4. 电子天平5. 试管6. 酒精灯7. 烧瓶8. 热水浴9. 移液管10. 滴定管11. 滴定瓶12. 酚酞指示剂13. 标准溶液14. 滴定管夹具15. 移液管夹具五、实验方法1. 准备实验仪器和试剂,确保实验台整洁。

2. 根据实验原理,设计实验步骤。

3. 按照实验步骤,进行实验操作。

4. 观察实验现象,记录实验数据。

5. 分析实验结果,得出结论。

六、实验内容1. 物理性质实验(1)密度测量(2)熔点测量(3)沸点测量2. 化学性质实验(1)酸碱滴定(2)氧化还原滴定(3)沉淀滴定七、实验步骤1. 密度测量(1)称量一定量的待测物质。

(2)将待测物质放入量筒中,记录体积。

(3)计算密度。

2. 熔点测量(1)将待测物质放入试管中。

(2)将试管放入热水浴中,逐渐升温。

(3)观察待测物质的状态变化,记录熔点。

3. 沸点测量(1)将待测物质放入试管中。

(2)将试管放入热水浴中,逐渐升温。

(3)观察待测物质的状态变化,记录沸点。

4. 酸碱滴定(1)称量一定量的待测物质。

(2)将待测物质放入烧杯中,加入适量的溶剂。

(3)滴加标准溶液,观察颜色变化。

(4)计算待测物质的含量。

5. 氧化还原滴定(1)称量一定量的待测物质。

(2)将待测物质放入烧杯中,加入适量的溶剂。

(3)滴加标准溶液,观察颜色变化。

(4)计算待测物质的含量。

6. 沉淀滴定(1)称量一定量的待测物质。

(2)将待测物质放入烧杯中,加入适量的溶剂。

(3)滴加标准溶液,观察沉淀形成。

(4)计算待测物质的含量。

八、实验结果与分析1. 物理性质实验结果(1)密度:实验测得的密度与理论值基本相符。

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1实验名称 电桥法测中、低值电阻一.目的和要求1.掌握用平衡电桥法测量电阻的原理和方法;2.学会自搭电桥,且用交换法测量电阻来减小和修正系统误差;3.学会使用QJ-23型惠斯登电桥测量中值电阻的方法;4.学会使用QJ-42型凯尔文双臂电桥测量低值电阻的方法;二.实验原理直流平衡电桥的基本电路如下图所示。

图中B A R R ,称为比率臂,Rs 为可调的标准电阻,称为比较臂,Rx 为待测电阻。

在电路的对角线(称为桥路)接点BC 之间接入直流检流计,作为平衡指示器,用以比较这两点的电位。

调节Rs 的大小,当检流计指零时,B ,C 两点电位相等AB AC U U =;BD CD U U = ,即B B A A R I R I =;S S X X R I R I =。

因为检流计中无电流,所以X A I I =,S B I I =,得到电桥平衡条件 Rs R R Rx BA=。

三.实验仪器直流电源,检流计,可变电阻箱,待测电阻,元器件插座板,QJ24a 型惠斯登直流电桥,QJ42型凯尔文双臂电桥,四端接线箱,螺旋测微计四.实验方法1.按实验原理图接好电路;2.根据先粗调后细调的原则,用反向逐次逼近法调节,使电桥逐步趋向平衡。

在调节过程中,先接上高值电阻R m ,防止过大电流损坏检流计。

当电桥接近平衡时,合上K G 以提高桥路的灵敏度,进一步细调;3.用箱式惠斯登电桥测量电阻时,所选取的比例臂应使有效数字最多。

五.数据记录与分析(0.0010.002)SRSR m∆±+仪=,其中SR是电阻箱示值,m是所用转盘个数,RSσ∆'=XR=XRσ=所以2297.80.1XR=±Ω,31995.40.8XR=±Ω2.不同比例臂对测量结果的影响3.用箱式惠斯登电桥测量电阻4.用开尔文电桥测量低值电阻铜棒平均直径d=3.975mm(多次测量取平均)(末读数-初读数)电阻24R L LS dρρπ==,由下图中的拟合直线得出斜率00609.042==dkπρ,则电阻率()mkd⋅Ω⨯=⨯⨯⨯==--82321056.7410975.300609.0142.34πρ六.分析讨论题当惠斯登电桥平衡后,若互换电源与检流计位置,电桥是否仍保持平衡?试说明之。

答:电桥仍保持平衡。

在互换电源与检流计位置前,电桥平衡条件为Rs R R Rx BA=,互换位置后的电桥线路如下。

在新桥路内,若0=Ig ,检流计无电流通过,A ,D 两点电位相等。

则有Is Ix I I U U U U B A DB AB CD CA ====,;,,因而有IsRs R I IxRx R I B B A A ==;的关系。

这样Rs Rx R R B A //=。

即Rs R R Rx BA=就是互换位置前的平衡条件。

所以电桥仍保持平衡。

2实验名称 静 电 场 测 绘一.目的与要求1.学习用模拟法测绘静电场的分布。

2.加强对电场强度和电势的概念。

二.实验原理由于静电实验条件苛刻且不稳定,而稳恒电流的电场和相应的静电场的空间是一致的,在一定的条件下,可以用稳恒电流的电场来模拟测绘静电场。

静电场与稳恒电流场的对应关系为静 电 场 稳 恒 电 流 场导体上的电荷±Q 电场强度E介电常数ε电位移D =εE无荷区⎰=⋅0dS E ε电势分布02=∇U 极间电流I电场强度E电导率σ电流密度J =σE无源区⎰=⋅0dS E σ电势分布02=∇U根据上表中的对应关系可知,要想在实验上用稳恒电流场来模拟静电场,需要满足下面三个条件:⑴电极系统与导体几何形状相同或相似。

⑵导电质与电介质分布规律相同或相似。

⑶电极的电导率远大于导电质的电导率,以保证电极表面为等势面。

以无限长同轴柱状导体间的电场为例,来讨论二者的等效性。

设真空静电场中圆柱导体A 的半径为a ,电势为a U ;柱面导体B 的内径为b ,且B 接地。

导体单位长度带电±λ(即线密度)。

根据高斯定理,在导体A 、B 之间与中心轴距离为r 的任意一点的电场大小为rE 02πελ=(1) 电势为 rbU ln 20πελ== (2) 导体A 的电势可表示为abU a ln 20πελ=(3)于是在距中心r 处 a br b U U a r ln ln= (4)此时的场强为 abU r E a r ln 1⨯= (5)将A 、B 间充以电阻率为ρ、厚度为δ的均匀导电质,不改变其几何条件及A 、B 的电位,则在A 、B 之间将形成稳恒电流场。

设场中距中心线r 点处的电势为U ',在r 处宽度为dr 的导电质环的电阻为 δπρρr drs dr dR 2==(6) 从r 到b 的导电质的电阻为 r bdR R b r r ln 2πδρ==⎰(7) 电极A 、B 间导电质的总电阻为 abR ln 2πδρ=(8) 由于A 、B 间为稳恒电流场,则RR U U ra =' (9) 即 abr b U U a ln ln=' (10) 比较(10)和(4)式可知,电流场中的电势分布与静电场中完全相同,可以用稳恒电流场模拟描绘静电场。

根据(4)可以导出ar U U a b b r ⎪⎭⎫ ⎝⎛=或()a r n n U U n b a r =⨯=-1 (11)三.实验仪器静电场描绘仪,坐标纸。

四.实验操作步骤1.测量长的同轴圆柱体间的电场分布。

(1)按照实验面板提示,选择检流计法,调整好仪器,选V U a 10=。

(2)移动探针,分别取测量电位r U 为V 1,V 3,V 5三个等势面,每组均匀分布8点等势点,测出各等势点的坐标,并列表记录,将数据输入电脑处理,得到测量半径测r (对应有三个测量半径)。

(3)将三个等势面的i r ,并与(11)式的理论值r 理比较,并求百分误差。

2.测量平行输电线间的电场分布(1)按照实验面板提示,选择电压法,调整好仪器,仍选V U a 10=;(2)移动探针,分别取测量电位r U 为V 1,V 3,V 5,V 7,V 9三个等势面,每组均匀分布8点等势点,曲率较大出取点应稍密。

五.数据记录1.同轴电缆电流场模拟同轴圆柱带电静电场等势圆测绘 (1)电极半径:正极mm a 00.5=,负极mm b 00.75= (2)等势点坐标各等势圆的圆心坐标和半径计算结果(3)等势圆理论半径的计算及比较 根据(11)式ar U U a b b r ⎪⎭⎫ ⎝⎛=及%100r r ⨯-=理理测r E ,当V U r 1=时,cm r 72.51=, 1.9%E =; 当V U r 3=时,cm r 33.33=, 1.5%E =; 当V U r 5=时,cm r 94.15=, 4.1%E =;2.平行输电线电流场模拟等值异号点电荷静电场等势线簇测绘六.分析讨论题1.根据测绘的等势线和电场线的分布,试分析哪些地方场强较强,那些地方场强较弱? 答:根据(11)式,电场强度的大小E 与半径r 成反比,越靠近内电极A ,电场越强,电场线越密。

2.对电极和导电纸的电导率各有什么要求,为什么?两者相互接触的要求对实验结果有什么影响,为什么?答:导电纸的电导率应较小,而电极的电导率远大于导电纸的电导率,以保证电极表面为等势面,3实验名称 刚体转动惯量的测量(扭摆)一.实验要求与目的1.用扭摆测定多种形状物理的转动惯量和弹簧的扭转系数;2.观察刚体的转动惯量与质量分布的关系;3.验证平行轴定理; 二.实验原理将物体在水平面内转过θ角。

在弹簧恢复力矩作用下,物体就开始绕垂直轴作往返扭转运动。

根据虎克定律,弹簧受扭转而产生的恢复力矩M与所转过的角度θ成正比,即M k θ=- (1)式中:k为弹簧的扭转常数。

根据转动定律M=Iβ(式中,I为物体绕转轴的转动惯量,β为角加速度)得M I β= (2)令2k I ω=,忽略轴承摩擦阻力矩,由式(1)、式(2)得222d kdt I θβθωθ==-=-上述方程表示扭摆运动为简谐振动,角加速度与角位移成正比,且方向相反。

此方程的解cos()A t θωϕ=+;式中:A为简谐振动的角振幅;ϕ为初相位角;ω为圆频率。

此简谐振动的周期22T ππω==3)由式(3)可知,只要实验测得物体扭摆的摆动周期,并在I和k中任何一个量已知时即可计算出另一个量。

本实验测量形状规则物体的转动惯量,它的质量和几何尺寸通过量具直接测量得到,再算出本仪器弹簧的k值。

若要测定其他形状物体的转动惯量,只需将待测物体安放在本仪器顶部的各种夹具上,测定其摆动的周期,由式(3)即可算出该物体绕转动轴的转动惯量。

理论分析证明,若质量为m的物体绕通过质心轴的转动惯量为I 0时,当转轴平行移动距离x时,则此物体对新轴的转动惯量变为I 0+mx 2。

这就是转动惯量的平行轴定理。

三.实验内容与步骤 1.实验内容(1)熟悉仪器的构造和使用方法。

(2)测定扭摆弹簧的扭转常数。

(3)测定塑料圆柱体、金属圆筒、木球与金属细杆的转动惯量,并与理论计算值相比较,求百分误差。

(4)改变滑块在细杆的位置,验证转动惯量平行轴定理。

2.实验步骤(1)分别测出圆柱体直径,圆筒内外径以及细杆长度,并分别测出它们的质量。

①圆柱体直径、圆筒内外径、球体直径及细杆长度测量3次,取平均值;其中,圆 柱体直径、圆筒外径和细杆长度用大游标卡尺测量,圆筒内径用小游标卡尺测量。

②圆柱体、圆筒、球体及细杆的质量用电子天平测量1次. (2)物盘、圆柱体、圆筒、球体和细杆的摆动周期。

①调整扭摆基座底脚螺钉,使水平仪中气泡居中。

②装上金属载物盘,并调整光电探头的位置使载物盘上挡光杆处于其缺口中央且能遮住 发射红外线的小孔。

使用转动惯量测试仪测定摆动周期T 0;使用累积放大法测量10个周期,测量3次,取平均值。

③将塑料圆柱体、金属圆筒垂直放在载物盘上,测定其摆动周期T 1、 T 2,使用累积放 大法测量10个周期,测量3次,取平均值。

④取下载物金属盘,装上木球,测定摆动周期T 3(计算木球的转动惯量时,应扣除支架 的转动惯量),使用累积放大法测量10个周期,测量3次,取平均值。

⑤取下木球,装上金属细杆(金属细杆中心必须与转轴重合)。

测定摆动周期T 4(计算 金属细杆转动惯量时,应扣除支架的转动惯量),使用累积放大法测量10个周期,测量3次,取平均值。

(3)计算出各物体绕中心对称轴转动的转动惯量的理论值。

圆柱体211118I m D '=;圆筒()22222218I m D D '=+内外;球体2333110I m D '=;细长杆244112I m L '= (4)由载物盘摆动周期T 0,塑料圆柱体的摆动周期T 1及圆柱体理论转动惯量值1I ',算出弹簧的扭转系数k 及载物盘的转动惯量0I 。

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