清华大学物理实验
电学元件伏安特性测量报告(最新整理)
[清华大学物理实验]
[BME8 鲍小凡]
[学号：2008013215]
称为电学元件的伏安特性。一般以电压为横坐标，电流为纵坐标作出元件的电压—电流关系曲线，称为该
元件的伏安特性曲线。
对于碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻等电学元件，在通常情况下，通过元件的电流与加在元件两端
RU
I
RV
RV
RV
式(3.1.4b)
用式(3.1.2a)或式(3.1.2b)来得到电阻值 R 时，线路方案及参数的选择应使△R/R 最小（选择原则 3），在 一些情况下，分别从式(3.1.4a)和式(3.1.4b)二者求得的△R/R 是相差不大的。
四、戴维南定理
戴维南定理是指一个含源二端网络可以用一个恒压源串联一个内阻抗所组成的等效电压源来代替。恒
准确地求得被测电阻值 R，R 的不确定度△R 可如下计算：
/ 电流表内接时， R ( U )2 ( I )2 ( RI )2 ( RI )2 [1 RI ]
RU
I
RI U / I
U /I
式(3.1.4a)
/ 电流表外接时， R
( U
)2
( I
)2
( RV
)2
U (
/
I
)2
[1 U / I ]
Ω；量程 Um=
任务三：测定半导体二极管正反向伏安特性
正向特性：
正向特性
测量次数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
U/V
I/mA
I 修正= I-V/RV 反向特性：
清华大学实验教学示范中心教学队伍建设-张留碗 - 国家级物理实验中心
张留碗 清华大学实验物理教学示范中心
2013 -8 -5
Department of Physics Tsinghua University
Teaching Center of Experimental Physics
1
一、实验教学示范中心的任务和要求
2
教育部关于开展高等学校实验教学示范中心 建设和评审工作的通知 教高［2005］8号
特色 基础性 应用性 综合、扩展性 光学的系统训练
23
典型3--耦合重力摆实验（普物）
色散关系以及研究在截止频率以外系统的振动行为
24
基础实验内容
观察双耦合摆、三耦合摆的耦合运动现象； 测量耦合摆链的色散关系，观察在截止频率以外耦合 链中波的传播现象
提高实验内容
测量耦合摆链在受迫振动时的幅频特性曲线； 引进单个弹簧“缺陷”后的色散行为 特色 基础性 丰富的物理内涵 设计简洁，易于推广
13
面临的形势
物理系从2003年开始实行Tenure-Track制度 科研-教学-服务 物理系学科发展的变化 理论为主-重点发展实验 清华大学从2013开始实行新的人事制度改革 分类管理
中学的实验物理教学环境的变化
职称和待遇 进修 减负的冲击
14
运行架构
实验物理教学指导委员会
中心主任 中心工作组 实验室主任 课程召集人 实验室主任 课程召集人
17
基础理论课与实验课结合
开设了“基础物理学原理与实验” 实验教师 24人 基础课+实验课 教师10人 实验技术人员 18人 承担一定的实验教学任务的 16人 演示实验室是理论教学团队和实验中心共建
大学物理实验第二版课后作业参考答案清华大学出版社
《误差理论》作业参考答案1、（1）74.63±0.05cm 或 746.3±0.5mm （2） 7.25±0.01cm 或 72.5±0.1mm （3）42.6 ±0.2s （4）27.6 ±0.2℃（5）2.734±0.001v2、（1）2位 （2）7位（3）5位（4）6位（5）5位（6）2位3、(1) 299300=2.99300510⨯；983±4=()21004.083.9⨯±；0.00400=4.00310-⨯0.004521±0.000001=()310001.0521.4-⨯±；32476510⨯=3.2476910⨯； (2) 15.48g =1.548mg 410⨯=1.548Kg 210-⨯(3) m =312.670±0.002Kg =(3.1267±0.00002)510⨯g =(3.12670±0.00002)mg 810⨯ (4) =t 17.9±0.1S =0.298±0.002min =(2.98±0.02)×10-1 min 4、（1）N=10.8±0.2cm（2）首位数码“0”不是有效数字，未位数码“0”是有效数字，正确答案是四位有效数字。
（3）28cm =2.8mm 210⨯ 280mm =28.0cm （4）L=（3.8±0.2）mm 410⨯（5）0.0221⨯0.0221=“0.00048841”≈0.000488（6）31010.460.1160.121500400⨯≈⨯⨯5、（1）X =81(4.113+4.198+4.152+4.147+4.166+4.154+4.132+4.170)=81⨯33.232=4.154cm X ∆={()1881-⨯ [(4.154-4.113)2+ (4.154-4.198)2+ (4.154-4.152)2+(4.154-4.147)2+ (4.154-4.166)2+ (4.154-4.154)2 +(4.154-4.132)2+ (4.154-4.170)2]}21 ≈0.00904～０.009cmX =X ±x ∆=4.154±0.009cm 或 X =X ±x ∆=4.15±0.01cm E =154.4009.0⨯100%=0.22% 或 E =15.401.0⨯100% =0.23%注：使用计算器时计算过程中有效数字的位数可以不考虑，最后结果应按照教材P6的“不确定度取位规则”和“测量有效数字取位规则”。
清华大学建筑物理实验室调研
建筑声环境相关材料的实际应用——参观清华大学建筑物理实验室建131 12号陈宇轩摘要：在之前的学习中我们学习了许多建筑声学的相关知识，此次前往清华大学物理实验室，老师带我们参观并讲解了许多建筑声环境相关材料的特点以及实际应用情况。
主要参观的是几个声环境测试实验室，以及用隔声材料吸声材料做的会议室。
正文：声学实验室1.半消音室：第一个来到的是一个半消音室，其实真正想体验消音室应该六面墙全部用吸声材料处理。
但是因为这件屋子的地面没有使用吸声材料，因此只能称之为半消音室。
刚一进屋子，同学们立刻发现了屋内的不同，说话几乎没有任何反射声，所以感觉非常的闷，待了一会儿之后同学们都开始觉得不舒服。
5面墙全都用的是吸声材料，表面是像海绵一样的多孔柔软材质，并且表面有很多突起，增加吸声面积。
完全阻隔了声的反射。
我们在屋内只能听到地面的反射声。
2.混响室：穿过半消音室来到的是混响室，同学们的感觉立刻不一样了说话的回声很大，并且持续时间很长。
因此对话起来非常吃力，老师讲解的时候也很费力。
四周墙面全部是瓷砖，并且每对平行的墙面会有其中一面为曲面，目的是为了使得声场更加均匀，并且增加混响时间。
体验过混响室之后，老师又带我们返回半消音室，拿了几块吸声板，把他们立在了左侧的测试台前，进行吸声处理。
这时候同学们再讲话立刻变得舒服了许多，因为吸声板吸掉了许多的反射声。
这样的吸声处理也是立竿见影。
3.隔声门：半消音室与混响室之间是一道隔声门。
老师把同学们分成了两组，一组在混响室，另一组在半消音室。
把门关好后，让两边的同学相互叫喊，结果发现两边完全听不到对面的声音。
一般一面墙的隔声处理的薄弱环节就是门窗。
因此这里采用的隔声门是双层隔声门，中间有很大的空气层，阻绝了声波的传递，并且空气层中使用了多孔吸声材料，进一步吸声。
门的材质是使用厚重的赶紧混凝土结构，相比普通的木质门，也有很好的隔声效果。
4.隔声室如图示，共有两个隔声室，分别做墙体和楼板隔声性能测试用。
清华大学物理实验A1透镜焦距的测量实验报告
清华大学透镜焦距的测量实验物理实验完整报告班级姓名学号结稿日期：透镜焦距的测量实验报告一、实验目的1.加深理解薄透镜的成像规律；2.学习简单光路的分析和调节技术（主要是共轴调节和消视差）；3.学习几种测量透镜焦距的方法。
二、实验原理1.薄透镜成像规律：薄透镜是指中央厚度d比透镜焦距f小很多的透镜。
分为凹透镜和凸透镜。
在近轴光线条件下，薄透镜的成像规律为：111=+f p q'y qβ==-y p式中，β为线放大率，其余各个物理量正负作如下规定：和都是从光心算起。
在本实验中，为了尽可能满足近轴本实验中采用薄透镜，因此p q条件，常采取两个措施：(1)在透镜前加一光阑以挡住边缘光线；(2)调节各元器件使之共轴。
以凸透镜为例，薄透镜成像规律如图1所示。
图1 凸透镜成像规律2.共轭法测凸透镜的焦距原理：如图2，使得物与屏距离4b f ＞并保持不变，令12O O 和间的距离为a ,物到像的距离为b ，则根据共轭关系，有12p q =和21p q =。
进而推得：224b a f b-=测量出a 和b 即可求得焦距f 。
图2 共轭法测量凸透镜焦距3.焦距仪测凸透镜焦距原理：如下图3，由几何关系，知：0tan y fω=，'tan x y f ω=且0tan tan ωω=，所以，'x y f f y=。
式中f 为平行光管武警的焦距，为给出值。
'y 为用测微目镜测得的同一对平行线的像的距离，x f 为待测凸透镜的焦距。
图3 焦距仪光路图4.自准法测凹透镜焦距原理：如图4，物屏上的箭矢AB 经过凸透镜1L 后成实像''A B ，图中111O F f 为1L 的焦距。
现将待测凹透镜2L 置于1L 与''A B 之间，此时''A B 成为2L 的虚物。
若虚物''A B 正好在2L 的焦平面上，则从2L 出射的光将是平行光。
大学物理实验课后答案(清华大学出版社)
1. (1) 4 位
(2) 4 位
(5) 3 位
(6) 5 位
2. (1) 5x10mm
(2) 1.37x103mm
3. (1) l=(2.0±0.1)Km (2) m=(72.3±0.4)Kg
(4) h=(2.73±00.2)x105Km
4. (1) 91.3 (5) 4x103
σ R =1.2% × R =1.0(Ω),
R =(84 ±1) Ω
(4) v = h1 = 45.51 =1.3662 h1 − h2 45.51 −12.20
2
2
2
2
σv = v
⎛ ∂v ⎞ ⎛ ∂v ⎞
⎜ ⎝
∂h1
σ
h1
⎟ ⎠
+
⎜ ⎝
∂h2
σ
h2
⎟ ⎠
=
⎛ ⎜ ⎝
(h1
h2 − h2
)2
σ
h1
2
σ
x
⎞ ⎟
⎠
+
⎛ ⎜ ⎝
∂N ∂y
2
⎞ σy ⎟
⎠
=
2
( x + y )2
y 2σ
2 x
+
x 2σ
2 y
V
(3) N =
,
1+ at
1
N
=,
1+ at V
∂N
1
N
=
=,
∂V 1+ at V
∂N
aV
aN 3
= ∂t
3 = 2V 2 ,
2(1 + at ) 2
σN =
⎛ ∂N
清华大学物理实验B1弹性模量的测量
d3 X d x3 d2 X d x2
=0
x=l
=0
x=0
=0
x=l
J 将 K = K1 =
4.730 L
J1
代入 ω =
(
K 4 EI ρS
)1 2
，得棒作基频振动的固有频率 ( ω= 4.7304 EI ρl4 S )1 2
解出杨氏模量 E = 1.9978 × 10−3 上式中 m = ρlS 为棒的质量，f = 入上式得 l3 m 2 f d4 实际测量时，由于无法满足 d ≪ l，上式应乘一修正系数 T1 ，即 E = 1.6067 E = 1.6067 l3 m 2 f T1 d4
ω 2π
ρl4 S 2 l3 m 2 ω = 7.8870 × 10−2 f I I
为棒的基频频率。对于直径为 d 的圆棒，I =
∫∫
S
z 2 dS =
πd4 64 ，代
3
3 实验仪器
1. 支架、底座 2. 读数显微镜 3. 钢尺、螺旋测微计 4. 信号发生器 5. 激振器和拾振器 6. 示波器 7. 游标卡尺
1
呢? 我们可以由相邻伸长位置的差值求出 9 个 δL, 然后取平均, 则 δL = (y2 − y1 ) + (y3 − y2 ) + · · · + (y10 − y9 ) 9
从上式可以看出中间各 y 都消去了，只剩下 (y10 − y1 )/9，用这样的方法处理数据，中间各次测量结果 均未起作用。 为了发挥多次测量的优越性，可以改变一下数据处理的方法，把前后数据分成两组，y1 , y2 , y3 , y4 , y5 为 一组，y6 , y7 , y8 , y9 , y10 为另一组。将两组中对应的数据相减得出 5 个 li ，li = 5δL，则 δL = (y6 − y1 ) + (y7 − y2 ) + · · · + (y10 − y5 ) 5×5
大学物理实验(2)教学大纲【27学时机电类】
大学物理实验（2）教学大纲课程名称：大学物理实验（2）课程编码：1104070406英文名称：Physics Lab（2）学时：27学分：1适用专业：机电类课程类别：必修课程性质：实验先修课程：大学物理参考教材：大学物理实验，天津大学出版社，朱献松，2007一、制定本大纲的依据《大学物理实验教学大纲》是根据国家教育部工科物理教学指导委员会编写的《高等工业学校物理实验课教学基本要求》而制定的。
二、大学物理实验（2）课程的具体安排三、本实验课在课程体系中的地位与作用物理课是一门实验科学，从实验中观察物理现象，发现问题，解决问题，使物理学科的理论不断地得到完善和发展。
认识来源于实践，物理实验科学研究是一切物理理论的源泉，是自然科学的根本，是工程技术的基础，同时，物理理论对实验又起着指导作用。
因此搞好实验教学对学生观察认识物理现象，加强对物理理论的知识理解，培养学生学习兴趣，训练学生动手能力，科学研究能力，创新思维能力，必不可少的一门实践课程。
四、学生应达到的实验能力与标准1、通过对试验现象的观察分析和对物理量的测量，使学生进一步掌握物理试验的基本知识、基本方法和基本技能；并能运用物理学原理、物理实验方法研究物理现象和规律，加深对物理学原理的解释。
2、培养与提高学生从事科学实验的素质。
包括：理论联系实际和实事求是的科学作风；严肃认真的工作态度；不怕困难，主动进取的探索精神；遵守操作规程，爱护公共财物的优良品德；以及在试验过程中同学间相互协作，共同探索的合作精神。
3、培养与提高学生科学实验的能力。
包括：自学能力――能够自行阅读试验教材或参考资料，正确理解实验内容，在实验前作好准备。
动手实践能力――－能够借助材料和仪器说明书，正确调整和使用常用仪器。
思维判断能力――能够运用物理学理论，对实验现象进行初步的分析和判断。
表达书写能力――能够正确记录和处理实验数据，绘制图线，说明实验结果，撰写合格的实验报告。
简单的设计能力――能够根据课题要求，确定根据课题要求，合理选择仪器，拟定具体的实验程序。
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I课程须知
I-1物理实验A(2)、B(2)教学说明
1．物理实验A(2)、B(2)是物理实验(1)的后续课程，涉及的物理内容比较丰富，做实验的同学应仔细阅读相关讲义内容，看懂实验原理，做好预习准备后再进入实验室。
2．实验课上应重视实验能力的提高，观察现象、调整仪器和测量数据一样都是非常重要的。
作为基础性实验，结果和结论都是确定的和已知的，因此实验过程更加重要，本学期教师将加强实验过程的训练和检查。
仅有结果忽略实验现象的观察和实验条件的调控不能算好的实验者。
另外原始记录应真实、完整、规范和尽量清楚，并经过教师签字。
3．实验报告是对实验内容和结果的总结。
一份好的报告不在于篇幅有多大，而在于使那些与实验者有相当物理基础的他人能看懂实验者的物理思维和工作结果。
写好一份实验报告其实并不容易。
有部分同学比较忽视报告的倾向要注意改进，另有部分同学报告抄书过多，希望能多做提炼和简化的工作。
优秀的报告应更多地反映实验者个性化的特征。
报告应按时交到任课教师的报告柜中，过期要扣分。
实验后一月内不交报告，按无报告处理。
4．物理实验评分继续按预习、操作、报告三部分的要求，执行课堂操作和实验报告并重的原则。
实验与理论课不同，只有实验过程和理论分析都好才能称优秀。
5．本学期继续执行预习性开放和课后开放的制度，需要进入实验室的同学可找6B501值班教师解决。
I-3 2017春物理实验B(2)课程安排
1．2017春物理实验B(2)共有六次必做实验，上课时间由学生二级选课确定，题目顺序由分组循环排定(见下页附表2) ，实验房间见下页附表3。
2．实验每次4学时：上午8:30—11:50，下午1:30—4:50，晚上6:30—9:50（注意晚上的课6:30开始）。
附表:2：B(2)实验分组循环表
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