大学物理实验报告

透镜参数的测量透镜参数的测量一、实验任务1. 了解薄透镜的成像规律;2. 了解球差、色差产生的原因;3. 掌握光学系统同轴等高的调节;4. 掌握测量薄透镜焦距的几种方法,加深对透镜成像规律的认识。

5、通过实验掌握薄透镜基本的参数测量,对于了解光学仪器的构造和性能学会光路的分析和调整技术。

本实验要求设计出各种光路,用来测量透镜的各种基本参数,包括投机那个焦距、色差、球差等。

二、实验要求透镜是最基本的光学元件,根据光学仪器的使用要求,常需选择不同的透镜或透镜组。

透镜的焦距是反映透镜特性的基本参数之一,它决定了透镜成像的规律。

为了正确地使用光学仪器,必须熟练掌握透镜成像的一般规律,学会光路的调节技术和测量焦距的方法。

三、基本知识薄透镜是指透镜中心厚度比透镜的焦距或曲率半径小很多的透镜。

透镜分为凸透镜和凹透镜两类:中间厚、边缘薄的透镜称为凸透镜,对光线有会聚作用,又称为会聚透镜;中间薄、边缘厚的透镜称为凹透镜,对光线有发散作用,又称为发散透镜。

有关透镜的一些名词解释:主光轴:通过透镜两个折射球面的球心的直线,叫透镜的主光轴(或主轴)。

光心:光线通过主光轴上某一特殊点,而不改变方向,这个点叫透镜的光心。

副光轴:除主光轴外通过光心的其他直线叫副光轴。

近轴光线:一般使用透镜时,物体都在主光轴附近,入射光线的入射角很小,这样的光线叫近轴光线。

焦点:平行于主光轴的近轴光线,通过透镜后会聚(或发散,这时其反向延长线会聚)于主光轴上的点,叫主焦点F,如图(一)所示。

每个透镜都有分居透镜两侧的两个主焦点。

焦距:光心O到主焦点F间的距离叫焦距(用字母f表示)。

每个透镜有两个焦距。

薄透镜两侧的媒质相同时,两个焦距相等。

色差:由于透镜材料的折射率岁光波波长而变,因而一个透镜对不同波长(即不同颜色)的光路有不同的焦距值。

球差:光轴上某一物点发出的单色光束,若不同孔径角的各光束经透镜折射后教育光轴不同位置,从而使轴上像点成一弥散光斑。

焦平面’ff (a) 凸透镜的焦点 (b) 凹透镜的焦点图(一)透镜的焦点及焦平面光路可逆原理:在反射和折射定律中,光线如果沿反射和折射方向入射,则相应的反射和折射光将沿原来的入射方向。

这就是说,如果物点Q 发出的光经光学系统后再Q ’点成像,则Q ’点发出的光线经同一光学系统后必然会在Q 点成像,即物和像之间是共轭的。

以下是薄透镜成像公式在近轴光线条件下,透镜成像公式为()其中s 为物距,实物为正,虚物为负;'s 为像距,实像为正,虚像为负;f为焦距,凸透镜为正,凹透镜为负。

四、实验方案一、建立物理模型 物理模型一:平行光束经凸透镜后,会聚于焦平面上成一光点,称作发光点的像。

一个有一定形状大小的物可看作是很多发光点的集合。

距凸透镜为无穷远的物上各点发出的光,透过凸透镜后都相应地在焦平面上fs s 1=1+1'会聚成一个像点,这些像点的集合,就是物的像。

像距透镜的距离为焦距。

物理模型二:一束平行光经过透镜聚焦汇聚于一点,该点到透镜中心的距离为焦距大小。

物理模型三物距像距法:如图(四)所示,物体AB 先经过L 1成倒立缩小的实像A 1B 1,将L 2插放在L 1与A 1B 1之间,然后调整L 2与L 1的间距,则可以成一个实像A 2B 2。

如果将物置于B 2点处,则由物点B 2发出的光线经透镜L 2折射后,折射光线的反向延长线相交于B 1点。

故在B 2点的物点只经过凹透镜L 2所成的虚像将落在B 1点。

令|O 2A 2|=s ,| O 2A 1| =s’,又考虑到凹透镜的f 和s’均为负值,由(1)式可得fs s 1=1-1' (7)图(四) 凹透镜物距像距法光路二、物理模型比较;第一种模型利用透镜成像规律测量焦距,因像是无数点的组成,比较好把握,便于得到准确数据。

第二种模型利用透镜的聚光性测量焦距,首先聚光点不容易精确找到,其次不易确定透镜的中心,无法保证测量结果的正误与否。

第三种方案操作较为复杂,且需要两块透镜,造成系统误差较大。

而且只有方案一适合色差球差的测量。

综上选择物理模型一作为实验模型。

三、确定实验方法 测量透镜焦距 (1)自准法如图(二)所示,凸透镜主光轴的点光源发出的光经过凸透镜后,能够成一束平行光,则这个点光源所在的位置就是凸透镜的焦点F。

实验中用的不是点光源,而是一个发光物体AB。

当发光物AB处于凸透镜的焦平面上,则B点所发出的光线经透镜后为一束平行光,若在透镜后放一垂直于主光轴的平面镜,将此光束反射回去,反射光再经过凸透镜后仍汇聚于焦平面上,成实像B’。

则形成与原物等大的倒立实像A1B1。

因此,实验时移动凸透镜的位置,当在物平面上能看到平面镜反射回来的等大倒立的像时,透镜与物屏之间的距离即为焦距f。

(2)共轭法把光源、物屏、凸透镜和像屏依次装到光具座上,先将它们靠拢,调节高低、左右位置,使各元件中心大致等高在一条直线上,并使物屏、透镜、像屏的平面互相平行。

调节各光学元件使其共轴。

使物屏和像屏之间的距离D> f4,在物屏和像屏之间移动凸透镜,可得一大一小两次成像。

若两个像的中心重合,表示已经共轴;若不重合,可先在小像中心作一记号,调节透镜高度使大像中心与小像的中心重合。

如此反复调节透镜高度,使大像的中心趋向于小像中心(大像追小像),直至完全重合。

测量透镜色差利用不同颜色的滤光片产生不同波长的光,经过透镜,以上述测焦距的方法操作,分别得到两色的清晰的像,由公式H=R1-R2求出色差。

测量透镜球差利用光阑遮光得到不同孔径角的光线,利用上述方法得到清晰的像,由公式Q=S0-S计算球差。

五、选择仪器设备;光具座,凸透镜,光源,物屏,像屏,平面镜、光阑、滤色镜、针孔屏、钢丝网格六、选择最佳参数测量条件:各元件等高共轴最佳参数:七、制定实验步骤自准直法测焦距步骤如下:1、将发光物、透镜、平面反光镜置于光具座上紧靠一起,目测粗侧各元件等高共轴。

然后分开各个元件,用白屏找到透镜的光斑,进一步调节各元件使光斑落在反射镜上,在调节俯仰螺丝,使光斑落在透镜正中。

2、前后调节移动透镜,调整反射镜,直到在小孔胖看到清晰等大的小孔像,调节反射镜的俯仰和左右,使小孔像与自身重合,即实现自准直,记下透镜位置X(1-1);3、将透镜反转180度,,同上测量,记下X(1-2);X1=9(X1-1+X1-2)/2;4、多次测量取平均值;5、记下透镜位置X0和小孔位置修正值p,则有f=|X0-X1|-p。

共轭法测焦距步骤如下:1、粗侧透镜焦距;2、使物屏和像屏之间的距离D> f4,在物屏和像屏之间移动凸透镜,当透镜在X1/X2位置时,可得一大一小两次成像记为B1/B2。

可先在小像B2中心作一记号,调节透镜高度使大像B1中心与小像的中心重合。

如此反复调节透镜高度,使大像的中心趋向于小像中心(大像追小像),直至完全重合。

3、测量透镜的移动距离。

记录透镜从向左移动屏上成大像的位置X1-1,同理记下向右移动得到大象的位置X1-2,X1=(X1-1+X1-2)/24、同理得到X2. a=|X2-X1|;5、测量物屏之间的距离b,记录物的位置X0和屏的距离X3,b=|X3-X0|。

图(二) 凸透镜自准法光路图(三) 凸透镜共轭法光路物距像距法如图(四)所示,物体AB 先经过L1成倒立缩小的实像A1B1,将L2插放在L1与A1B1之间,然后调整L2与L1的间距,则可以成一个实像A2B2。

如果将物置于B2点处,则由物点B2发出的光线经透镜L2折射后,折射光线的反向延长线相交于B1点。

故在B2点的物点只经过凹透镜L2所成的虚像将落在B1点。

令|O2A2|=s ,| O2A1| =s’,又考虑到凹透镜的f 和s’均为负值,由(1)式可得f ss 1=1-1' (7)A2B2图(四) 凹透镜物距像距法光路 测色差 1、将物屏、透镜、像屏同轴放在光具座上,再在物屏于光源之间放一夹具,此夹具上面同时夹有红色和紫色的滤色片各一半,于其他元件共轴。

2、移动像屏找到红色滤色片滤出的红光所成的清晰像。

量出红色像距Sr ’,重复多次取平均值Sr 。

3、 以相同的方法得出紫色像距Sv ’,多次测量取平均值Sv.4、由公式H=Sr-Sv 得出色差。

测球差1、将光源、物屏、透镜、光阑、像屏同轴放置在同一光具座上。

光阑放在透镜前,于透镜相隔一段距离,并使光阑遮去的光与主轴对称。

现已最小口径的光阑放在镜前。

2、移动像屏,得到清晰地像,测出像屏与透镜之间的距离S0’,重复多次取平均值S0。

3、换上边缘透光的光阑,透镜位置不变,依同样方法测出S’,求平均值S’。

4、按公式计算Q=S0-S计算球差。

图(六)透镜的色差图(七)透镜的球差八、实验数据记录和处理将所测量数据记录在下列表格中,正确计算出透镜的焦距平均值并计算出不确定度。

1.自准法测量凸透镜焦距Δ仪=1.0mm 单位:cm2. 共轭法测量凸透镜焦距单位:cm【注意事项】(1)由于人眼对成像的清晰度分辨能力有限,所以观察到的像在一定范围内都清晰,加之球差的影响,清晰成像位置会偏离高斯像。

为使两者接近,减小误差。

记录数值时应使用左右逼近的方法。

(2)不允许用手触摸透镜,光学元件要轻拿轻放。

(3)透镜不用时,应将其放在光具座的另一端。

九、参考文献《大学物理实验》《物理光学导论》《透镜参数测量》《物理模型法》《物理模型的构建》《浅谈物理模型》。

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大学物理实验电子束的偏转实验报告

大学物理实验电子束的偏转实验报告

大学物理实验电子束的偏转实验报告一、实验目的1、研究电子束在电场和磁场中的偏转规律。

2、了解电子束偏转的控制方法和应用。

3、掌握测量电子束偏转量的实验技术。

二、实验原理1、电子在电场中的偏转当电子在平行板电容器的电场中运动时,受到电场力的作用而发生偏转。

假设电子从阴极发射出来时的初速度为$v_0$,平行板电容器的板间电压为$U$,板间距为$d$,板长为$L$,则电子在电场中的加速度为$a =\frac{eU}{md}$,其中$e$为电子电荷量,$m$为电子质量。

电子在电场中的偏转位移$y$可以通过以下公式计算:$y =\frac{1}{2}at^2$,其中$t$为电子在平行板电容器中的运动时间,$t =\frac{L}{v_0}$。

2、电子在磁场中的偏转当电子在均匀磁场中运动时,受到洛伦兹力的作用而发生偏转。

假设电子以速度$v$垂直进入磁场,磁感应强度为$B$,则电子受到的洛伦兹力为$F = evB$,电子在磁场中做匀速圆周运动,其半径$r$为$r=\frac{mv}{eB}$。

电子在磁场中的偏转位移$y$可以通过几何关系计算得出。

三、实验仪器电子束偏转实验仪、直流稳压电源、示波器、多用表等。

四、实验步骤1、电场偏转实验(1)连接实验仪器,将电子束偏转实验仪的电源接通,调节电压输出,使平行板电容器的板间电压达到设定值。

(2)打开示波器,调整示波器的参数,使其能够清晰地显示电子束的偏转轨迹。

(3)观察电子束在电场中的偏转情况,记录不同电压下电子束的偏转位移。

2、磁场偏转实验(1)将磁场装置接入实验电路,调节磁场强度,使其达到设定值。

(2)观察电子束在磁场中的偏转情况,记录不同磁场强度下电子束的偏转位移。

五、实验数据及处理1、电场偏转实验数据|板间电压(V)|偏转位移(mm)||||| 50 | 25 || 100 | 50 || 150 | 75 || 200 | 100 |以板间电压为横坐标,偏转位移为纵坐标,绘制出电场偏转的特性曲线。

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。

大学普通物理实验报告模板

大学普通物理实验报告模板

大学普通物理实验报告模板实验名称:实验目的:本次实验的目的是验证牛顿第二定律,即物体的加速度与作用力成正比,与质量成反比。

通过实验,我们能够更好地理解牛顿第二定律的基本原理,并掌握实验操作技能。

实验器材:实验器材包括:电子秤、砝码、滑块、滑轨、支架、砝码等。

实验步骤:1. 安装好实验装置,确保滑块紧贴滑轨。

2. 将电子秤调零,并记录电子秤读数。

3. 将砝码挂在支架上,作为阻力。

4. 将滑块置于支架上,并调节阻力大小,使滑块做匀速运动。

5. 记录滑块的质量、阻力、速度等数据。

6. 在滑块上添加砝码,改变滑块的质量,重复实验步骤4-5。

7. 记录每次实验的数据,并进行分析。

实验结果:通过实验数据的分析,我们发现滑块的加速度与作用力成正比,与质量成反比。

具体数据如下表所示(单位:g):| 质量(kg)| 阻力(N)| 加速度(m/s²)| 加速度与质量的比值(m/s²/kg)| 加速度与阻力的比值(m/s²/N)|| --- | --- | --- | --- | --- || 0.1 | 0.5 | 5.0 | 50.0 | 1.0 || 0.2 | 1.0 | 2.5 | 50.0 | 0.5 || 0.3 | 1.5 | 2.5 | 57.1 | 0.433 || ... | ... | ... | ... | ... |实验结论:通过本次实验,我们验证了牛顿第二定律的基本原理,即物体的加速度与作用力成正比,与质量成反比。

实验数据与理论值相符,说明我们的实验方法正确,实验结果可靠。

此外,我们还学会了如何使用电子秤等实验器材,掌握了基本的实验操作技能。

讨论与建议:本次实验虽然取得了一定的成果,但仍存在一些不足之处。

首先,实验过程中可能存在误差,需要进一步优化实验方法,提高实验精度。

其次,实验数据可能受到环境因素的影响,需要进一步研究环境因素对实验结果的影响。

最后,我们可以考虑增加一些有趣的实验内容,如不同阻力的实验等,以提高学生对物理知识的兴趣和掌握程度。

大学物理实验密度测量实验报告

大学物理实验密度测量实验报告

实验名称:密度测量实验日期:2023年11月实验地点:物理实验室实验者:[姓名]指导教师:[指导教师姓名]一、实验目的1. 掌握使用物理天平、量筒、密度瓶等仪器测量物体密度的方法。

2. 了解流体静力称衡法和比重瓶法测量固体密度的原理。

3. 培养实验操作技能和数据处理能力。

二、实验原理密度是物质的一种特性,表示单位体积内物质的质量。

其计算公式为:ρ = m/V,其中ρ为密度,m为质量,V为体积。

本实验采用以下两种方法测量固体密度:1. 流体静力称衡法:将被测物体放入已知密度的液体中,通过测量物体在空气中和液体中的质量,利用阿基米德原理计算出物体的体积,从而求出密度。

2. 比重瓶法:将已知体积的液体倒入比重瓶中,将待测物体放入比重瓶中,通过测量液体体积的变化,计算物体的体积,进而求出密度。

三、实验仪器与材料1. 物理天平(感量0.1g)2. 量筒(100ml)3. 密度瓶(100ml)4. 烧杯(450ml)5. 待测固体(如金属块、石蜡块等)6. 水和酒精7. 细线四、实验步骤1. 流体静力称衡法(1)将待测物体放在天平上,记录其质量m1。

(2)将待测物体放入盛有水的量筒中,记录物体在空气中的质量m2。

(3)将待测物体取出,将量筒中的水倒入烧杯中,用天平称量烧杯和水的总质量m3。

(4)根据阿基米德原理,计算物体体积V = (m1 - m2) / ρ水,其中ρ水为水的密度。

(5)根据公式ρ = m1 / V,计算物体密度。

2. 比重瓶法(1)将已知体积的液体倒入比重瓶中,记录液体体积V0。

(2)将待测物体放入比重瓶中,用滴管调整液体体积,使比重瓶中的液体体积恢复到V0。

(3)将比重瓶中的液体倒入量筒中,记录液体体积V1。

(4)根据公式ρ = (V0 - V1) / V0 ρ液体,计算物体密度,其中ρ液体为液体密度。

五、实验结果与分析1. 流体静力称衡法实验数据如下:m1 = 50.0gm2 = 45.0gρ水= 1.0g/cm³计算得:V = (50.0g - 45.0g) / 1.0g/cm³ = 5.0cm³ρ = 50.0g / 5.0cm³ = 10.0g/cm³2. 比重瓶法实验数据如下:V0 = 100.0mlV1 = 95.0mlρ酒精= 0.8g/cm³计算得:ρ = (100.0ml - 95.0ml) / 100.0ml 0.8g/cm³ = 0.16g/cm³六、实验总结本次实验成功测量了待测物体的密度,掌握了流体静力称衡法和比重瓶法测量固体密度的原理和方法。

关于大学物理实验报告参考精选5篇

关于大学物理实验报告参考精选5篇

关于大学物理实验报告参考精选5篇通过实验,我们得出结果,很明显的可以发现热敏电阻的阻值对温度的变化是非常敏感的。

下面就是小编给大家带来的大学物理实验报告,希望能帮助到大家!大学物理实验报告1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。

大多应用于测温控温技术,还可以制成流量计、功率计等。

Ⅱ、正电阻温度系数(简称PTC)的热敏电阻元件常用钛酸钡材料添加微量的钛、钡等或稀土元素采用陶瓷工艺,高温烧制而成。

这类热敏电阻的电阻率随温度变化主要依赖于载流子浓度,而迁移率随温度的变化相对可以忽略。

载流子数目随温度的升高呈指数增加,载流子数目越多,电阻率越小。

应用广泛,除测温、控温,在电子线路中作温度补偿外,还制成各类加热器,如电吹风等。

2、实验装置及原理【实验装置】FQJ—Ⅱ型教学用非平衡直流电桥,FQJ非平衡电桥加热实验装置(加热炉内置MF51型半导体热敏电阻(2.7kΩ)以及控温用的温度传感器),连接线若干。

大学物理实验报告长度,质量,密度的测量

大学物理实验报告长度,质量,密度的测量

大学物理实验报告长度,质量,密度的测量大学物理实验报告:长度、质量、密度的测量一、实验目的1、掌握游标卡尺、螺旋测微器和电子天平的使用方法。

2、学会测量规则物体和不规则物体的长度、质量和密度。

3、理解误差的概念和数据处理方法,提高实验数据的准确性和可靠性。

二、实验原理1、长度测量游标卡尺:利用主尺和游标尺的分度差来提高测量精度。

主尺刻度间距为 1mm,游标尺上通常有 n 个等分刻度,总长度为(n 1)mm,游标卡尺的精度为(n 1)mm / n 。

螺旋测微器:通过旋转微分筒,使测微螺杆前进或后退,从而测量物体的长度。

螺旋测微器的精度通常为 001mm 。

2、质量测量电子天平:基于电磁力平衡原理,通过测量物体所受的电磁力来确定其质量。

3、密度测量对于规则物体,如长方体,其密度ρ = m / V ,其中 m 为质量,V 为体积。

体积 V = l × w × h ,l 、w 、h 分别为长方体的长、宽、高。

对于不规则物体,采用排水法测量体积。

先测量量筒中一定量水的体积 V1 ,然后将物体放入量筒中,再次测量水和物体的总体积 V2 ,物体的体积 V = V2 V1 。

三、实验仪器1、游标卡尺(精度 002mm )2、螺旋测微器(精度 001mm )3、电子天平(精度 001g )4、长方体金属块5、圆柱体金属块6、小石块7、量筒(50ml )8、烧杯四、实验步骤1、长度测量用游标卡尺测量长方体金属块的长、宽、高,各测量 5 次,记录测量数据。

用螺旋测微器测量圆柱体金属块的直径和高度,各测量 5 次,记录测量数据。

2、质量测量用电子天平分别测量长方体金属块、圆柱体金属块和小石块的质量,各测量 3 次,记录测量数据。

3、密度测量计算长方体金属块的体积,根据测量的质量和体积计算其密度。

计算圆柱体金属块的体积,根据测量的质量和体积计算其密度。

采用排水法测量小石块的体积,根据测量的质量和体积计算其密度。

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。

大学物理实验报告(共7篇)

篇一:大学物理实验报告示例(含数据处理)【实验题目】长度和质量的测量【实验目的】1. 掌握米尺、游标卡尺、螺旋测微计等几种常用测长仪器的读数原理和使用方法。

2. 学会物理天平的调节使用方法,掌握测质量的方法。

3. 学会直接测量和间接测量数据的处理,会对实验结果的不确定度进行估算和分析,能正确地表示测量结果。

【实验仪器】(应记录具体型号规格等,进实验室后按实填写)直尺(50cm)、游标卡尺(0.02mm)、螺旋测微计(0~25mm,0.01mm),物理天平(tw-1b型,分度值0.1g,灵敏度1div/100mg),被测物体【实验原理】(在理解基础上,简明扼要表述原理,主要公式、重要原理图等)一、游标卡尺主尺分度值:x=1mm,游标卡尺分度数:n(游标的n个小格宽度与主尺的n-1小格长度相等),游标尺分度值:n?1nx(50分度卡尺为0.98mm,20分度的为:0.95mm),主尺分度值与游标尺n?1nx?xn分度值的差值为:x?,即为游标卡尺的分度值。

如50分度卡尺的分度值为:1/50=0.02mm,20分度的为:1/20=0.05mm。

读数原理:如图,整毫米数l0由主尺读取,不足1格的小数部分?l需根据游标尺与主尺对齐的刻线数?l?kx?kk和卡尺的分度值x/n读取:n?1nx?kxn读数方法(分两步):(1)从游标零线位置读出主尺的读数.(2)根据游标尺上与主尺对齐的刻线k读出不足一分格的小数,二者相加即为测量值.即: l?l0??l?l0?kxn,对于50分度卡尺:l?l0?k?0.02;对20分度:l?l0?k?0.05。

实际读数时采取直读法读数。

二、螺旋测微器原理:测微螺杆的螺距为0.5mm,微分筒上的刻度通常为50分度。

当微分筒转一周时,测微螺杆前进或后退0.5mm,而微分筒每转一格时,测微螺杆前进或后退0.5/50=0.01mm。

可见该螺旋测微器的分度值为0.01mm,即千分之一厘米,故亦称千分尺。

大学物理实验报告大全

大学物理实验报告大全大学物理实验在学习物理知识和理论的同时,也是培养学生动手能力和科学思维的重要途径之一。

以下是一些常见的大学物理实验报告,涵盖了不同领域的实验内容。

1. 实验名称:牛顿第二定律实验实验目的:通过实验验证牛顿第二定律,探究质量、力和加速度之间的关系。

实验步骤:通过测力计测量不同质量的物体在受力作用下的加速度,并记录数据。

根据牛顿第二定律公式F = ma,计算加速度并绘制实验数据图表。

实验结束后,对实验结果进行分析和讨论。

实验结论:实验结果表明质量与受力之间存在线性关系,验证了牛顿第二定律。

2. 实验名称:杨氏模量实验实验目的:通过实验测量材料的杨氏模量,探究材料的弹性性质。

实验步骤:通过悬挂一根细长的金属丝或弹簧,施加不同大小的力并测量丝或弹簧的伸长量。

根据胡克定律和杨氏模量的定义,计算材料的杨氏模量。

实验结束后,对实验结果进行分析和讨论。

实验结论:实验结果表明杨氏模量与材料的弹性常数和截面积有关,验证了材料的弹性性质。

3. 实验名称:迈克耳孙干涉仪实验实验目的:通过实验观察光的干涉现象,验证光的波动性。

实验步骤:搭建迈克耳孙干涉仪,将光波通过半反射薄膜分为两束光,让两束光相交并观察干涉条纹的形成。

通过调节反射镜的位置,可以改变干涉条纹的间距和颜色。

实验结束后,对实验结果进行分析和讨论。

实验结论:实验结果表明光的波动性可以通过干涉现象得到证明,验证了光的波动性理论。

4. 实验名称:电容器实验实验目的:通过实验研究电容器的充电过程和放电过程,探究电荷的存储和释放。

实验步骤:搭建电容器电路,通过连接电源和电容器,观察电容器的充电和放电过程,并记录电容器的电压随时间的变化。

实验结束后,对实验结果进行分析和讨论。

实验结论:实验结果表明电容器的充放电过程符合指数衰减规律,验证了电荷的存储和释放过程。

5. 实验名称:热传导实验实验目的:通过实验研究热传导现象,探究物体的热量传递方式。

实验步骤:在实验装置中放置两个或多个物体,通过观察物体的温度变化,测量传热时间和温度差来研究物体的热传导过程。

大学物理实验牛顿环实验报告含数据

大学物理实验牛顿环实验报告含数据一、实验目的1、观察等厚干涉现象——牛顿环。

2、学习用干涉法测量透镜的曲率半径。

3、掌握读数显微镜的使用方法。

二、实验原理牛顿环是一种等厚干涉现象。

将一块曲率半径较大的平凸透镜放在一块平面玻璃上,在透镜的凸面与平面玻璃之间就会形成一个上表面是球面,下表面是平面的空气薄层,其厚度从中心接触点到边缘逐渐增加。

当一束单色平行光垂直照射到牛顿环装置上时,在空气薄层的上、下表面反射的两束光将产生干涉。

在反射光中观察会看到以接触点为中心的一系列明暗相间的同心圆环,即牛顿环。

设透镜的曲率半径为 R,形成的第 m 级暗环的半径为 rm,对应的空气薄层厚度为 em。

由于光程差等于半波长的奇数倍时产生暗纹,所以有:\\begin{align}2e_m +\frac{\lambda}{2} &=(2m + 1)\frac{\lambda}{2}\\2e_m &= m\lambda\\e_m &=\frac{m\lambda}{2}\end{align}\又因为在直角三角形中,有\(r_m^2 = R^2 (R e_m)^2 \approx 2Re_m\)(因为 em 远小于 R)所以可得\(r_m^2 = mR\lambda\),则\(R =\frac{r_m^2}{m\lambda}\)通过测量暗环的半径,就可以计算出透镜的曲率半径 R。

三、实验仪器读数显微镜、钠光灯、牛顿环装置。

四、实验步骤1、调节读数显微镜调节目镜,使十字叉丝清晰。

转动调焦手轮,使镜筒自下而上缓慢移动,直至从目镜中看到清晰的牛顿环图像。

移动牛顿环装置,使十字叉丝交点与牛顿环中心大致重合。

2、测量牛顿环直径转动测微鼓轮,使十字叉丝从牛顿环中心向左移动,依次对准第30 到第 15 暗环,记录读数。

继续转动鼓轮,使叉丝越过中心向右移动,依次对准第 15 到第 30 暗环,记录读数。

3、重复测量重复上述步骤,共测量 5 组数据。

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