大学物理实验报告

大学物理演示实验报告-------电磁学部分实验物理和理论物理是物理学的两大组成部分,其发展共同形成整个物理学史的前进足迹,二者相互促进、共同发展。

当实验物理中有新的发现、出现新的结果时,就会激励和促进理论物理研究出现新的模型、理论,使人类对自然规律的探索向广深推进。

大学物理演示实验更是激发了同学们的试验兴趣和热情,通过奇妙的物理实验增进我们的理论学习!而上周我们进行了本学期以来的第二次物理演示实验,本次的物理演示实验内容主要是电磁学部分,虽然说在大学电磁学这部分的知识我们还没有接触,不过凭借着在高中所学习的电磁学知识,我们还算是能够入门。

经过了这次的物理演示实验,我想在我的收获中最大的就是对电磁学有了具体的了解。

在高中的时候,虽然说我们也学习了电磁学这方面的知识,但是我们对于这方面的知识只是停留在理论的层面上,对于电磁学的知识并没有太多的直观的认识。

而这次的物理演示实验让我对于曾经看不见摸不着的电磁学有了具体的了解,让我对以后大学物理电磁学的学习有了更大的兴趣和动力。

经过了这次物理演示实验,我想很有必要进行一下这方面的总结,以便于在以后的大学物理的电磁学的学习上有更大的帮助。

(由于实验项目较多,我选择了几个我觉得比较好的实验进行说明)【实验总结与归纳】(一)电介质的极化【目的】演示电介质在电场中的极化。

【仪器】静电高压电源;立式平板电容;纸人。

【操作与原理】如下图所示。

将立式平板电容器的上下极板分别与静电高压电源两极相连。

打开开关,拔动旋钮5至50(5000至50000伏),使电容器上下极板带电,这样在两极板间形成电场。

把剪好的纸人放入电场中,由于纸人在电场中被极化,每一个偶极子都在电场方向排列,所以纸人在空中总保持伸直状态。

当纸人碰到某一极板时,由于接触端与极板带了同种电荷而被排斥,使纸人又向另一极板跳去。

这样纸人便在两极板间不停的跳起舞来。

(二)高压带电作业【目的】:演示高压带电作业,用以说明电位、电位差和等电位的概念。

【仪器】:感应圈(6V,DC);铁塔模型;绝缘凳;铝板及挂钩;试电棒。

【原理和操作】:将高压铁塔模型上的输电线与感应圈一极相连。

打开感应圈开关。

表演者立于地上,手持试电棒短暂接触塔上铜线,可见试电棒中放电管起辉,说明输电线与地之间有很高的电位差,因而此时人不可直接接触电线。

表演者站到绝缘凳的铝板上,将与铝板相连的导线挂钩挂在高压线上。

于是,表演者与高压线电位相同,用试电棒接触高压线,棒中放电管不亮。

这时表演者可以随意接触高压线,进行不停电的检修作业,这就是高压带电抢修的原理。

站在绝缘凳上的表演者若用试电棒接地,则放电管发亮,说明表演者与地之间有很高的电位差。

(此时表演者不可接触与地相连的导体,否则会触电。

若表演者接触在地面上的人则两人同时触电。

)表演完毕后,注意切不可从凳上直接下来,必须先将铝板上的导线挂钩从高压线上摘下,然后才能从凳上走下来。

(三)静电除尘【实验目的】:演示静电在工业生产上的一种应用。

【实验用具】:感应起电机;烟囱模型;火柴;发烟材料。

【实验方法】 : 将烟囱内作为两极的铜线分别与起电机两极连接。

将发烟材料点燃,放入烟囱底部,可以看到浓烟从烟囱里冉冉升起,自顶端逸出。

摇动起电机,烟囱顶端立即停止冒烟,且烟囱内部也由烟雾弥漫而变得清澈干净。

这是因为烟囱内部形成的电场靠近轴处较强,空气分子在强电场中电离,形成正负离子,这些离子与烟粒相遇,使烟粒分别带上正负电荷,它们在电场作用下,沉积在玻璃壁和中心铜线。

(四)避雷针原理【实验目的】:观察尖端电晕放电现象;理解尖端电晕放电的应用:避雷针。

【实验仪器】:高压电源,绝缘支架,金属圆板,球状铜块,锥状铜块,电工钳。

【实验原理】:根据静电平衡理论,带电导体达到静电平衡时,整个导体是等势体,表面是等势面,所带净电荷只能分布在导体表面,且曲率半径小的地方电荷密度大,而导体表面某处的电荷面密度与当地紧邻处表面外侧的电场成正比。

对于导体的尖端,其曲率半径极小,因而电荷面密度极大,因此尖端邻域有极强的电场,在此极强电场的作用下,空气中残留的离子会发生激烈运动,并与空气分子相碰而使空气分子电离,引起气体击穿导电并发光,由此产生尖端电晕放电现象。

由于尖端放电,导体上的电荷会不断流失,因而导体上的电荷就不再积累得足够多而产生火花放电,也就是尖端放电的结果,使两极间的电压不能达到火花放电的数值。

若在建筑物上安装这种尖端导体,则在雷雨季节,建筑物上的尖端导体和雨中云层间连续产生尖端电晕放电,使雨中云层中的电荷与建筑物感应上来的异号电荷通过尖端导体的电晕放电中和掉,从而使建筑物不致积累过多的电荷而遭雷击,装在建筑物顶上防止雷击的尖端导体就是避雷针。

避雷针就是利用尖端电晕放电来避免强烈的火花放电的原理制成的。

【实验步骤】:1、将两个绝缘支架上的两块金属园板与高压电源的两输出端相连,在下板上放一铜块,铜块上部呈球状,调节板距,使铜球顶部距上板1 cm左右;2、打开电源,当两极板间电压超过10千伏时,铜球与上板间形成火花放电,放电后,两极板间电压下降,放电会暂时熄灭,待电压恢复后又再行放电,因此火花放电具有间歇性,上述过程重复出现,使铜球与上板间处于连续的火花放电状态,可看到跳动的火花,并听到噼啪声,这就是“雷击”模型;3、用带绝缘柄的电工钳将一个顶端锥状的铜块放在下园板上(为了比较,两个铜块等高),此时上述铜球与上板之间的火花放电现象立即停止,同时在锥状铜块与上板之间隐约笼罩着一层光晕,叫电晕,且可听到咝咝的电晕放电声,这就是尖端电晕放电现象。

当尖端电晕放电的电晕层逐步扩大到附近其他导体时,电晕放电便过渡到火花放电,也就是说,尖端电晕放电是一种不完全的火花放电,而用尖端电晕放电现象取代“雷击”时的火花放电,就可以达到避雷的目的;4、演示完毕后,先关掉电源开关,再用导线放电。

(五)鸟笼演示静电屏蔽【实验目的】:观察金属笼(鸟笼)的静电屏蔽现象。

【实验仪器】:高压电源,鸟笼,导线,接地线。

【实验原理】:根据静电平衡理论,空腔导体本身带静电与其处于腔外电场作用下,发生静电感应并达到静电平衡一样,空腔导体的内部空间不受导体外电场的影响,整个空腔导体是等势体,表面是等势面,且空腔导体的内部空间无所带净电荷, 所带净电荷只能分布在导体表面。

若导体空腔中原本无电荷,则导体内部空间的电场始终为零,净电荷也只能分布在导体外表面,而静电平衡时导体内部空间的场强为零这一规律在技术上应用的效果就是静电屏蔽。

本实验以鸟笼作为空腔导体,用高压电源使鸟笼带电,因此净电荷仅存在于笼体外表面,笼内无电场,由此可直观演示静电屏蔽现象。

【实验步骤】:1.把高压电源的输出线连接到实验用的金属鸟笼的导体座上,并让电源的接地线接触地面;2.开启高压电源开关,使鸟笼带电,调节电压输出到5KV左右,随即可以看到鸟笼外表面各处的白色纸条张开,而其内部的纸条不张开。

说明鸟笼上所带静电分布在鸟笼的外表面,鸟笼的内表面不带电,并且金属丝笼的屏蔽作用使外电场对笼内空间不产生影响,因而鸟笼内电场为0;3.演示完毕后,先关掉电源开关,再用导线放电。

(六)雅格布天梯【实验目的】:观察高压弧光放电现象。

【实验仪器】:雅各布天梯演示仪。

【实验原理】:无论是在稀薄气体、金属蒸汽或大气中,当回路中电流的功率较大时,能够提供足够大的电流,使气体击穿,伴随有强烈的光辉,这时所形成的自持放电的形式是弧光放电。

雅各布天梯是演示高压弧光放电现象的一种装置,雅格布天梯的两电极构成一梯形的两腰,底部间距小,顶部间距大。

由于两电极间具有几万伏高压,且能够提供足够大的电流,在相距较小的底部产生较大场强,因而其底部空气首先被击穿,同时产生光和热,即弧光放电。

雅格布天梯的底部产生的电弧加热空气,温度升高的空气较易电离, 所以伴随弧光放电产生大量的正负离子,而离子存在的空气击穿场强下降,随着离子热空气上升,其上部的空气也被击穿放电,结果弧光区逐渐上移,就象圣经中的雅各布(Yacob以色列人的祖先)梦中见到的天梯一般壮观。

当弧光区升至一定的高度时,由于两电极间距过大,使两电极间场强太小,不足以引起空气进一步的击穿放电,即两电极提供的能量不足以补充击穿空气时的声、光、热等能量损耗时,弧光因而熄灭。

此时高压再次将电极底部的空气击穿,发生第二轮弧光放电,如此周而复始,形成实验中的现象。

【实验步骤】:打开电源开关,可看到高压弧光放电沿着“天梯”向上“爬”,同时听到放电声,直到上移的弧光消失,天梯底部将再次产生弧光放电。

【改进意见】电磁学这部分的实验相对于其他的实验来说危险性相当高,而就我的观察来说在做实验的过程中的安全工作还是不足。

如果发生意外,后果将不堪设想。

因此我建议在人群和实验器材之间放一个无法逾越的栏杆,将人和实验器材完全分离开,而不是只放一个小的围栏,我想这样的话对于实验者的安全有更好的保障。

【总结与归纳】在这么多的物理实验中,我觉得以上实验给我了很大的启发,晦涩难懂的电磁学在这样巧妙的试验中展现的淋漓精致,让我不得不佩服这些实验的构思精妙,也让我对于电磁学有了极大的探索热情。

在这些试验中,我认为最好的还是电介质的极化这个实验。

因为就我个人而言,对于电介质的极化以前从来没有过概念,这个实验通过一个能够看得见摸得着的实验现象让我对于这个概念有了一个清楚的了解,虽然说对于这个概念一个实验尚不足以说明一切,但至少给了我一个直观的感受。

我想我会在即将到来的电磁学的学习会更加的努力。

另外,通过这次的大学物理演示实验,我觉得作为一名工科类的学生,我深知自己的实践能力仍十分欠缺,需要不断的提高,而物理实验正是一个很好的机会能够锻炼我的动手能力和思维创新能力,在学习及实验的同时我也学到了很多其他课程上没有学到的知识。

这样的学习方法使得我们可以更深入的理解实验的原理,也同时拓宽了我们的思维创新能力。

随着实验的水平的提高,对我们的要求也会越来越高,这更能够促使我们进步。

希望以后我们会有比较开放的实验,这样可以充分调动我们的动手能力,提高我们的实践水平。

我想,大学的物理实验并不重在对实验结果测量的准确性上,而是在与在实验过程中的思考问题的能力,以及将其付诸实验的动手能力,所以我期待着新的实验,期待着自己不断的进步。

在现阶段,我们所接触的实验还处在基础实验和提高部分,这些是以后创新实验的坚实基础。

因此,作为初学者的大学生,在试验中一定要培养自己的创新意识。

我一定会努力培养自己的创新意识,为以后的工作和学习做好铺垫。

对于物理实验,我最大的体会就是通过对其的学习与了解,我学到了很多关于大学实验的方法与要求,更重要的是,在自己亲自尝试与接触各种实验操作过程中,我了解到要作为一个合格的实验者,必须具备很多综合素质:1、科学的严谨性;2、解决问题的主动性;3、对知识的探索性。

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中南大学大学物理实验报告答案大全+实验数据+思考题答案

中南大学大学物理实验报告答案大全+实验数据+思考题答案
max S max S
(1) 按讲义中的电路原理图连接好实物电路图; (2) 测光电管的伏安特性曲线: ① 先使正向电压加至30伏以上,同时使光电流达最大(不超量程), ② 将电压从0开始按要求依次加大做好记录; (3) 测照度与光电流的关系: ① 先使光电管距光源20cm处,适当选择光源亮度使光电流达最大(不超量程); ② 逐渐远离光源按要求做好记录; 实验步骤 (4) 测光电管的截止电压: ① 将双向开关换向; ② 使光电管距光源20cm处,将电压调至“0”, 适当选择光源亮度使光电流达最大(不超量程),记录此时的光 电流I ,然后加反向电压使光电流刚好为“0”,记下电压值U ; ③ 使光电管远离光源(光源亮度不变)重复上述步骤作好记录。 数据处理
k
(a + b) sin ψ
k
如果人射光不是单色,则由上式可以看出,光的波长不同,其衍射角也各不相同,于是复色光将被分解,而在中央 k =0、 ψ =0 处,各色光仍重叠在一起,形成中央明条纹。在中央明条纹两侧对称地分布着 k=1,2,3,…级光谱 ,各级光谱 线都按波长大小的顺序依次 排列成一组彩色谱线,这样就把复色光分解为单色光。如果已知光栅常数,用分光计测出 k 级光谱中某一明条纹的衍射角ψ,即可算出该明条纹所对应的单色光的波长λ。 实验步骤 (1) 调整分光计的工作状态,使其满足测量 条件。 (2) 利用光栅衍射 测量汞灯在可见光范 围内几条谱线的波长。 ① 由于衍射光谱在中央明条纹两侧对 称地分布,为了提高测量的准确度,测量第k级光谱时 ,应测出 +k级和-k 级光谱线的位置,两位置的差值之 半即为实验时 k取1 。 ② 为了减少分光计刻度盘的偏心误差,测量每条光谱线时 ,刻度盘上的两个游标都要读数 ,然后取其平均值 (角 游标的读数方法与游 标卡尺的读数方法基本一致)。 ③ 为了使十字丝对准光谱线,可以使用望远镜微调螺钉12来对准。 ④ 测量时,可将望远 镜置最右端,从 -l 级到 +1 级依次测量,以免漏测数据。 数据处理 谱线 游标 左1级 (k=-1) 右1级 (k=+1) φ λ/nm λ /nm

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大学普通物理实验报告模板新版该有试验报告纸和试验预习报告纸。

有的话照着填。

没有的话这样预习报告:1.试验目的。

(这个大学物理试验书上抄,哪个试验就抄哪个)。

2。

实验仪器。

照着书上抄。

3.重要物理量和公式:把书上的公式抄了:一般情况下是抄结论性的公式。

再对这个公式上的物理量进行分析,说明这些物理量都是什么东东。

这是没有充分预习的做法,如果你充分地看懂了要做的试验,你就把整个试验里涉及的物理量写上,再分析。

4.试验内容和步骤。

抄书上。

差不多抄半面多就可以了。

5.试验数据。

做完试验后的记录。

这些数据最好用三线图画。

注意标上表号和表名。

EG:表1.紫铜环内外径和高的试验数据。

6.试验现象.随便写点。

试验报告:1.试验目的。

方法同上。

2.试验原理。

把书上的归纳一下,抄!差不多半面纸。

在原理的后面把试验仪器写上。

3。

试验数据及其处理。

书上有模板。

照着做。

一般情况是求平均值,标准偏差那些。

书上有。

注意:小数点的位数一定要正确。

4.试验结果:把上面处理好的数据处理的结果写出来。

5.讨论。

如果那个试验的后面有思考题就把思考提回答了。

如果没有就自己想,写点总结性的话。

或者书上抄一两句比较具有代表性的句子。

实验报告大部分是抄的。

建议你找你们学长学姐借他们当年的实验报告。

还有,如果试验数据不好,就自己捏造。

尤其是看到坏值,什么都别想,直接当没有那个数据过,仿着其他的数据写一个。

不知道。

建议还是借学长学姐的比较好,网络上的不一定可以得高分。

每个老师对报告的要求不一样,要照老师的习惯写报告。

我现在还记得我第一次做迈克尔逊干涉仪实验时我虽然用心听讲,但是再我做时候却极为不顺利,因为我调节仪器时怎么也调不出干涉条纹,转动微调手轮也不怎么会用,最后调出干涉条纹了却掌握不了干涉条纹“涌出”或“陷入个数、速度与调节微调手轮的关系。

测量钠光双线波长差时也出现了类似的问题,实验仪器用的非常不熟悉,这一切都给我做实验带来了极大的不方便,当我回去做实验报告的时候又发现实验的误差偏大,可庆幸的是计算还顺利。

大学物理《弦振动》实验报告

大学物理《弦振动》实验报告

大学物理《弦振动》实验报告大学物理《弦振动》实验报告(报告内容:目的、仪器装置、简单原理、数据记录及结果分析等)一.实验目的1.观察弦上形成的驻波2.学习用双踪示波器观察弦振动的波形3.验证弦振动的共振频率与弦长、张力、线密度及波腹数的关系二.实验仪器XY弦音计、双踪示波器、水平尺三实验原理当弦上某一小段受到外力拨动时便向横向移动,这时弦上的张力将使这小段恢复到平衡位置,但是弦上每一小段由于都具有惯性,所以到达平衡位置时并不立即停止运动,而是继续向相反方向运动,然后由于弦的张力和惯性使这一小段又向原来的方向移动,这样循环下去,此小段便作横向振动,这振动又以一定的速度沿整条弦传播而形成横波。

理论和实验证明,波在弦上传播的速度可由下式表示:=ρ1------------------------------------------------------- ①另外一方面,波的传播速度v和波长λ及频率γ之间的关系是:v=λγ-------------------------------------------------------- ②将②代入①中得γ=λ1-------------------------------------------------------③ ρ1又有L=n*λ/2 或λ=2*L/n代入③得γn=2L------------------------------------------------------ ④ ρ1四实验内容和步骤1.研究γ和n的关系①选择5根弦中的一根并将其有黄铜定位柱的一端置于张力杠杆的槽内,另一端固定在张力杠杆水平调节旋钮的螺钉上。

②设置两个弦码间的距离为60.00cm,置驱动线圈距离一个弦码大约5.00cm的位置上,将接受线圈放在两弦码中间。

将弦音计信号发生器和驱动线圈及示波器相连接,将接受线圈和示波器相连接。

③将1kg砝码悬挂于张力杠杆第一个槽内,调节张力杠杆水平调节旋钮是张力杠杆水平(张力杠杆水平是根据悬挂物的质量精确确定,弦的张力的必要条件,如果在张力杠杆的第一个槽内挂质量为m的砝码,则弦的张力T=mg,这里g是重力加速度;若砝码挂在第二个槽,则T=2mg;若砝码挂在第三个槽,则T=3mg…….)④置示波器各个开关及旋钮于适当位置,由信号发生器的信号出发示波器,在示波器上同时显示接收器接受的'信号及驱动信号两个波形,缓慢的增加驱动频率,边听弦音计的声音边观察示波器上探测信号幅度的增大,当接近共振时信号波形振幅突然增大,达到共振时示波器现实的波形是清晰稳定的振幅最大的正弦波,这时应看到弦的震动并听到弦振动引发的声音最大,若看不到弦的振动或者听不到声音,可以稍增大驱动的振幅(调节“输出调节”按钮)或改变接受线圈的位置再试,若波形失真,可稍减少驱动信号的振幅,测定记录n=1时的共振频率,继续增大驱动信号频率,测定并记录n=2,3,4,5时的共振频率,做γn图线,导出γ和n的关系。

大学物理实验示波器实验报告

大学物理实验示波器实验报告

了解信号发生器的功能和 使用方法。
注意示波器的探头选择和 使用方法,避免损坏设备 或影响测量结果。
02
示波器操作指南
示波器面板功能介绍
显示屏幕
用于显示波形图像,可调整屏幕亮度、 对比度等参数。
垂直控制
包括通道选择、垂直位移、垂直灵敏度 等调节旋钮,用于调整波形的垂直显示 位置及幅度。
水平控制
包括时基选择、水平位移等调节旋钮, 用于调整波形的水平显示宽度及位置。
改进建议提
仪器校准
定期对示波器进行校准和维护,确 保其精度和稳定性。
环境控制
在实验过程中,尽量控制环境因素 对实验结果的影响,如保持恒温、 恒湿等。
操作规范
提高操作人员的熟练程度和规范性, 减少操作误差的产生。
实验方案优化
根据实验结果和讨论,对实验方案 进行优化和改进,提高实验的准确 性和可靠性。
触发控制
包括触发源选择、触发方式选择、触发 电平等调节旋钮,用于设置触发条件, 确保波形稳定显示。
信号发生器使用方法
频率设置
通过调节频率旋钮或按键,设置所需信
号频率。
波形选择
根据需要选择正弦波、方波、三角波等 不同波形。
幅度设置
通过调节幅度旋钮或按键,设置所需信 号幅度。
输出连接
将信号发生器输出端与示波器输入端正 确连接,确保信号正常传输。
解决方案
根据排查结果采取相应的 解决方案,如更换损坏的 部件、调整设置参数等, 以确保实验顺利进行。
04
实验数据分析与讨论
数据处理过程展示
数据采集
详细记录了示波器的各项参数,包括 电压、频率、相位等,确保数据的准 确性和完整性。
图表绘制
根据处理后的数据,绘制了相应的图 表,如波形图、相位图等,以便更直 观地展示数据特征。

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3篇大学物理实验是一门着重培养大学生综合能力和素质的课程。

做好大学物理实验课程的考试工作对于大学物理实验课程教学质量的提高和人才的培养都具有重要的意义。

本文是小编为大家整理的大学物理实验报告范文3篇_大学物理实验报告怎么写,仅供参考。

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。

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(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)222v(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《弦振动》实验报告

大学物理《弦振动》实验报告

大学物理《弦振动》实验报告(报告内容:目的、仪器装置、简单原理、数据记录及结果分析等)一.实验目的1.观察弦上形成的驻波2.学习用双踪示波器观察弦振动的波形3.验证弦振动的共振频率与弦长、张力、线密度及波腹数的关系二.实验仪器XY弦音计、双踪示波器、水平尺三实验原理当弦上某一小段受到外力拨动时便向横向移动,这时弦上的张力将使这小段恢复到平衡位置,但是弦上每一小段由于都具有惯性,所以到达平衡位置时并不立即停止运动,而是继续向相反方向运动,然后由于弦的张力和惯性使这一小段又向原来的方向移动,这样循环下去,此小段便作横向振动,这振动又以一定的速度沿整条弦传播而形成横波。

理论和实验证明,波在弦上传播的速度可由下式表示:=ρ1------------------------------------------------------- ①另外一方面,波的传播速度v和波长λ及频率γ之间的关系是:v=λγ-------------------------------------------------------- ②将②代入①中得γ=λ1-------------------------------------------------------③ρ1又有L=n*λ/2 或λ=2*L/n代入③得γn=2L------------------------------------------------------ ④ρ1四实验内容和步骤1.研究γ和n的关系①选择5根弦中的一根并将其有黄铜定位柱的一端置于张力杠杆的槽内,另一端固定在张力杠杆水平调节旋钮的螺钉上。

②设置两个弦码间的距离为60.00cm,置驱动线圈距离一个弦码大约5.00cm的位置上,将接受线圈放在两弦码中间。

将弦音计信号发生器和驱动线圈及示波器相连接,将接受线圈和示波器相连接。

③将1kg砝码悬挂于张力杠杆第一个槽内,调节张力杠杆水平调节旋钮是张力杠杆水平(张力杠杆水平是根据悬挂物的质量精确确定,弦的张力的必要条件,如果在张力杠杆的第一个槽内挂质量为m的砝码,则弦的张力T=mg,这里g 是重力加速度;若砝码挂在第二个槽,则T=2mg;若砝码挂在第三个槽,则T=3mg…….)④置示波器各个开关及旋钮于适当位置,由信号发生器的信号出发示波器,在示波器上同时显示接收器接受的信号及驱动信号两个波形,缓慢的增加驱动频率,边听弦音计的声音边观察示波器上探测信号幅度的增大,当接近共振时信号波形振幅突然增大,达到共振时示波器现实的波形是清晰稳定的振幅最大的正弦波,这时应看到弦的震动并听到弦振动引发的声音最大,若看不到弦的振动或者听不到声音,可以稍增大驱动的振幅(调节“输出调节”按钮)或改变接受线圈的位置再试,若波形失真,可稍减少驱动信号的振幅,测定记录n=1时的共振频率,继续增大驱动信号频率,测定并记录n=2,3,4,5时的共振频率,做γn图线,导出γ和n的关系。

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。

大学物理实验示波器的使用实验报告

数字示波器 采用数字信号处理技术,将模拟信号转换为数字信号进行 显示。具有高精度、高稳定性和低噪声等特点,但价格较 高。
虚拟示波器
基于计算机技术的虚拟仪器,通过软件实现示波器的功能。 具有灵活、易于升级和低成本等特点,但需要一定的计算 机知识和操作技能。
示波器在物理实验中的作用
01 02
测量信号波形
从而分析信号的频谱特性和频率成分。
03
实验步骤与操作
实验前准备
1 2
了解示波器的基本原理和功能 在开始实验前,需要先了解示波器的工作原理、 主要功能和使用方法,为后续的实验操作做好准 备。
检查实验器材 确保示波器和其他相关器材完好无损,如有损坏 应及时更换或维修。
3
准备实验材料 根据实验需求,准备相应的实验材料和测试样品。
数据分析与解释
数据分析
通过对比输入信号和示波器显示的波形,计算了示波器的幅频特性和相频特性。
结果解释
根据数据分析结果,解释了示波器的工作原理以及信号在传输过程中的变化规律。
误差分析
误差来源
在实验过程中,误差主要来源于信号 源的稳定性、示波器的测量精度以及 人为操作误差。
误差分析
对每个误差来源进行了详细分析,并 评估了其对实验结果的影响程度。
实验后整理
实验结束后,需要将实验器材整理好,并按照要求关闭示 波器和其他相关设备。同时,也需要将实验数据和波形及 时整理和保存。
04
实验结果与分析
实验数据记录与处理
实验数据
在实验过程中,我们记录了不同信号 源输入时示波器的显示波形,包括正 弦波、方波和三角波等。
数据处理
对记录的波形数据进行了处理,包括 测量波形幅度、周期、频率等参数, 并绘制了波形图。

大学物理实验报告答案大全

大学物理实验报告答案大全实验一,测量重力加速度。

实验目的,通过自由落体实验,测量地球表面的重力加速度。

实验原理,自由落体运动的加速度等于重力加速度,即a=g。

自由落体运动的位移与时间的平方成正比,即s=1/2gt^2。

实验步骤:1. 在实验室内选择一个高度适中的地方,设置好实验仪器。

2. 用高度计测量自由落体的初始高度h0。

3. 释放小球,用计时器测量自由落体的时间t。

4. 记录实验数据,并进行数据处理。

实验结果,通过实验数据处理,计算得到重力加速度g的数值为9.81m/s^2,与标准值基本吻合。

实验结论,实验结果表明,通过自由落体实验可以准确测量地球表面的重力加速度,验证了自由落体运动的加速度等于重力加速度的原理。

实验二,测量弹簧振子的周期。

实验目的,通过测量弹簧振子的周期,探究弹簧振子的运动规律。

实验原理,弹簧振子的周期与弹簧的劲度系数k和振子的质量m有关,周期T=2π√(m/k)。

实验步骤:1. 将弹簧挂在支架上,将振子悬挂在弹簧上。

2. 用计时器测量振子的周期T。

3. 改变振子的质量m,再次测量振子的周期T。

4. 记录实验数据,并进行数据处理。

实验结果,通过实验数据处理,计算得到弹簧振子的周期T与振子的质量m的关系符合周期公式T=2π√(m/k)。

实验结论,实验结果表明,弹簧振子的周期与振子的质量m呈现出明显的关系,验证了弹簧振子的周期公式。

实验三,测量光的折射率。

实验目的,通过测量光在不同介质中的折射角,计算得到不同介质的折射率。

实验原理,光在介质中的折射率n与光的速度v和真空中的光速c有关,n=c/v。

实验步骤:1. 准备折射仪器和不同介质的试样。

2. 用光源照射试样,测量光在不同介质中的折射角。

3. 计算得到不同介质的折射率n。

4. 记录实验数据,并进行数据处理。

实验结果,通过实验数据处理,计算得到不同介质的折射率n的数值,与标准值基本吻合。

实验结论,实验结果表明,通过测量光在不同介质中的折射角,可以准确计算得到不同介质的折射率,验证了光在介质中的折射率与光速的关系。

【大学物理实验】华中科技大学 单摆实验报告

2020年春季大学物理实验专业班级:船海1906班 学号: U201912350姓名: 刘羽童 日期: 7月16日一、 实验名称单摆测量重力加速度二、实验目的1.设计和搭建单摆装置,测量当地重力加速度g2.学会不确定度的评估三、实验仪器材料支架(墙上的钉子)、细线(毛线)、重物(13枚一元硬币)、卷尺、计时器(手机)、胶带四、实验方案(装置)设计:用一根绝对无弹性且长度不变、质量可忽略不计的线悬挂一个可当作质点的小物体,且在悬点固定的情况下,在重力作用下在铅垂平面内作周期运动,就成为单摆。

单摆在摆角小于5°的条件下振动时,可近似认为是简谐运动。

在实际情况下,一根不可伸长的细线,下端悬挂一个小球。

当细线质量比小球的质量小很多,而且小球的直径又比细线的长度小很多时,这种装置近似认为是单摆。

单摆带动满足下列公式:224TLg π=式中L 为单摆长度(单摆长度是指上端悬挂点到球重心之间的距离); g 为重力加速度。

如果测量得出周期T 、单摆长度L,利用上面式子可计算出当地的重力加速度g 。

五、实验过程(一)摆长L 的测量:用米尺测量悬点到小球中心点的距离,即摆长,重复6次。

(二)把摆线偏移中心不超过5°,释放单摆,开始计时。

(三)周期T 的测量用手机的秒表测量周期和手机磁感应强度传感器测周期,重复测量6次六、数据分析处理(一)数据记录实验次数 1 2 3 4 5 6 平均 摆长 L/cm 95.91 95.53 95.90 95.74 95.91 95.81 95.81 周期 T/s 1.966 1.999 1.981 1.943 1.937 1.967 1.964 周期 10T/s19.6619.9919.8119.4319.3719.6719.64(二)数据处理mm L 5.0=∆;s T 01.0=∆ ; ()cm nL L i 95.81==∑; ()cm nT T i 1.964==∑;5.095.81±=∆±=L L L ; 01.01.964±=∆±=T T T ;0997.0222≈⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆⋅=∆T T L L g g ;7846.9422≈=TLg π; 0997.07846.9±=∆±=g g g ;七、实验结果经查本地的重力加速度为9.79132/s m ,而我们的结果为9.78492/s m ,重力加速度g 的绝对误差为-0.0136。

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