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大學(xué)物理實(shí)驗報告(精選5篇)
實(shí)驗報告是科學(xué)研究的重要組成部分,它記錄了實(shí)驗的過(guò)程和結果,為科研人員提供了一個(gè)重要的交流和合作平臺。下面是小編收集整理的大學(xué)物理實(shí)驗報告(精選5篇),歡迎閱讀與收藏。
大學(xué)物理實(shí)驗報告1
實(shí)驗目的
觀(guān)察平板晶體中的高壓輝光放電現象。
實(shí)驗儀器
大型閃電盤(pán)演示儀
實(shí)驗原理
閃電盤(pán)是在兩層玻璃盤(pán)中密封了涂有熒光材料的玻璃珠,玻璃珠 充有稀薄的惰性氣體(如氬氣等)?刂破髦杏幸粔K振蕩電路板,通過(guò)電源變換器,將12V低壓直流電轉變?yōu)楦邏焊哳l電壓加在電極上。通電后,振蕩電路產(chǎn)生高頻電壓電場(chǎng),由于稀薄氣體受到高頻電場(chǎng)的電離作用二產(chǎn)生紫外輻射,玻璃珠上的熒光材料受到紫外輻射激發(fā)出可見(jiàn)光,其顏色由玻璃珠上涂敷的熒光材料決定。由于電極上電壓很高,故所發(fā)生的光是一些輻射狀的輝光,絢麗多彩,光芒四射,在黑暗中非常好看。
實(shí)驗步驟
1. 將閃電盤(pán)后控制器上的電位器調節到最;
2. 插上220V電源,打開(kāi)開(kāi)關(guān);
3. 調高電位器,觀(guān)察閃電盤(pán)上圖像變化,當電壓超過(guò)一定域值后,盤(pán)上出現閃光;
4. 用手觸摸玻璃表面,觀(guān)察閃光隨手指移動(dòng)變化;
5. 緩慢調低電位器到閃光恰好消失,對閃電盤(pán)拍手或說(shuō)話(huà),觀(guān)察輝光歲聲音的變化。
注意事項
1. 閃電盤(pán)為玻璃質(zhì)地,注意輕拿輕放;
2. 移動(dòng)閃電盤(pán)時(shí)請勿在控制器上用力,避免控制器與盤(pán)面連接斷裂;
3. 閃電盤(pán)不可懸空吊掛。
實(shí)驗目的
觀(guān)察輝光放電現象,了解電場(chǎng)、電離、擊穿及發(fā)光等概念。
實(shí)驗步驟
1.將輝光球底座上的電位器調節到最;
2.插上220V電源,并打開(kāi)開(kāi)關(guān);
3. 調節電位器,觀(guān)察輝光球的玻璃球殼內,電壓超過(guò)一定域值后中心處電極之間隨機產(chǎn)生數道輝光;
4.用手觸摸玻璃球殼,觀(guān)察到輝光隨手指移動(dòng)變化;
5.緩慢調低電位器到輝光恰好消失,對輝光球拍手或說(shuō)話(huà),觀(guān)察輝光隨聲音的變化。
注意事項
1.輝光球要輕拿輕放;
2.輝光球長(cháng)時(shí)間工作可能會(huì )產(chǎn)生臭氧。
實(shí)驗原理
輝光球發(fā)光是低壓氣體(或叫稀疏氣體)在高頻電場(chǎng)中的放電現象。玻璃球 中央有一個(gè)黑色球狀電極。球的底部有一塊震蕩電路板,通電后,震蕩電路產(chǎn)生高頻電壓電場(chǎng),由于球內稀薄氣體受到高頻電場(chǎng)的電離作用而光芒四射。輝光球工作時(shí),在球中央的電極周?chē)纬梢粋(gè)類(lèi)似于點(diǎn)電荷的場(chǎng)。當用手(人與大地相連)觸及球時(shí),球周?chē)碾妶?chǎng)、電勢分布不再均勻對稱(chēng),故輝光在手指的周?chē)幾兊酶鼮槊髁,產(chǎn)生的弧線(xiàn)順著(zhù)手的觸摸移動(dòng)而游動(dòng)扭曲,隨手指移動(dòng)起舞。對輝光球拍手或說(shuō)話(huà)時(shí),也會(huì )影響電場(chǎng)的分布。
相關(guān)介紹
輝光球又稱(chēng)為電離子魔幻球。它的外觀(guān)為直徑約15cm的高強度玻璃球殼,球內充有稀薄的惰性氣體(如氬氣等),玻璃球中央有一個(gè)黑色球狀電極。球的底部有一塊震蕩電路板,通過(guò)電源變換器,將12V低壓直流電轉變?yōu)楦邏焊哳l電壓加在電極上。
在日常生活中,低壓氣體中顯示輝光的放電現象,也有廣泛的應用。例如,在低壓氣體放電管中,在兩極間加上足夠高的電壓時(shí),或在其周?chē)由细哳l電場(chǎng),就使管內的稀薄氣體呈現出輝光放電現象,其特征是需要高電壓而電流密度較小。輝光的部位和管內所充氣體的壓強有關(guān),輝光的顏色隨氣體的種類(lèi)而異。熒光燈、霓虹燈的發(fā)光都屬于這種輝光放電。
在各種各樣的輝光中,最神奇的還要算人體輝光了。1911年倫敦有一位叫華爾德?基爾納的醫生運用雙花青染料刷過(guò)的玻璃屏透視人體,發(fā)現在人體表面有一個(gè)厚達15毫米的彩色光層。醫學(xué)家們對此研究表明,人體在疾病發(fā)生前,體表的輝光會(huì )發(fā)生變化,出現一種干擾的“日冕”現象;癌癥患者體內會(huì )產(chǎn)生一種云狀輝光;當人喝酒時(shí)輝光開(kāi)始有清晰、發(fā)亮的光斑,酒醉后便轉為蒼白色,最后光圈內收。吸煙的人其輝光則有不諧和的現象。
實(shí)驗心得
12月的一次周末,我們利用這短短的2個(gè)小時(shí)去西區參觀(guān)的物理實(shí)驗室,并觀(guān)看了物理演示實(shí)驗。在這次的演示實(shí)驗課中,我學(xué)到了很多平時(shí)的生活學(xué)習中學(xué)不到的東西。在實(shí)驗課上,老師讓我們自己學(xué)習實(shí)驗原理,自己動(dòng)手學(xué)習操作,然后給同學(xué)們演示并講解。我們第一次見(jiàn)到了一些很新奇的儀器和實(shí)驗,通過(guò)奇妙的物理現象感受了偉大的自然科學(xué)的奧妙。我們懷著(zhù)好奇心仔細的觀(guān)看了每個(gè)演示實(shí)驗,通過(guò)自己的學(xué)習和同學(xué)們的認真講解,一些看似不正常的現象都能用科學(xué)的自然知識來(lái)解釋了!
我覺(jué)得我們做的雖然是演示實(shí)驗,但也很有收獲,這是我們對課上所學(xué)知識的一個(gè)更直觀(guān)的`了解,通過(guò)此次光學(xué)演示實(shí)驗使我對光有了一種感性的認識,加深了對光學(xué)現象及原理的認識,為今后光學(xué)的學(xué)習打下深厚的基礎,此次演示實(shí)驗把理論與現實(shí)相結合,讓大家在現實(shí)生活中理解光波的本質(zhì),這給我們每天的理論學(xué)習增添了一點(diǎn)趣味。
特別是輝光球和輝光盤(pán),在現實(shí)生活中根本看不到,這是我第一次看。一絲一絲的五光十色的光線(xiàn)通過(guò)輝光球迸射出來(lái)如同禮花綻放般浪漫,讓我想起了除夕夜的`美妙絕倫的煙火。雖然說(shuō)演示實(shí)驗的過(guò)程是簡(jiǎn)單的,但它的意義絕非如此。我們學(xué)習的知識重在應用,對大學(xué)生來(lái)說(shuō),演示實(shí)驗不僅開(kāi)動(dòng)了我們思考的馬達,也讓我們更好地把物理知識運用到了實(shí)際現象的分析中去,使我們不但對大自然產(chǎn)生了以前沒(méi)有的敬畏和尊重,也有了對大自然探究的好奇心,我想這是一個(gè)人做學(xué)問(wèn)最最重要的一點(diǎn)。因此我想在我們平時(shí)的學(xué)習中,要帶著(zhù)一種崇敬的心情和責任感,認認真真地學(xué)習,踏踏實(shí)實(shí)地學(xué)習,只有這樣,我們才能真正學(xué)會(huì )一門(mén)課,學(xué)好一門(mén)課。此外,我覺(jué)得我們不能將眼光僅僅定位在事物的表面,不能被眼鏡所欺騙,要認真的分析,理解,找出事物背后的真理;不僅在物理,生活中更應如此,只有這樣我們才能成為一個(gè)完美的人,我想這也是為什么大綱上要安排這樣一個(gè)演示實(shí)驗的目的所在。我很慶幸能和老師一起參與本次試驗,老師的細致指導是我能夠順利完成、理解本次試驗的前提。
大學(xué)物理實(shí)驗報告2
一、實(shí)驗目的
掌握單擺的基本原理和周期公式。
學(xué)習使用秒表、米尺等測量工具進(jìn)行精確測量的方法。
通過(guò)實(shí)驗測定重力加速度的值,并與公認值進(jìn)行比較,驗證實(shí)驗結果的準確性。
培養實(shí)驗設計能力、數據處理能力和科學(xué)態(tài)度。
二、實(shí)驗原理
單擺是一種理想化的物理模型,由一根不可伸長(cháng)的細線(xiàn)和懸掛在細線(xiàn)一端的質(zhì)點(diǎn)(稱(chēng)為擺球)組成。在擺角很。ㄍǔP∮5°)的情況下,單擺的振動(dòng)周期T與擺長(cháng)L的平方根成正比,與重力加速度g的平方根成反比,而與擺球的'質(zhì)量無(wú)關(guān)。其周期公式為:
T=2πg(shù)L
由此公式可以推導出重力加速度g的表達式:
g=T24π2L
實(shí)驗中,通過(guò)測量單擺的擺長(cháng)L和周期T,即可計算出重力加速度g的值。
三、實(shí)驗器材
單擺裝置(包括細線(xiàn)、擺球)
米尺(或游標卡尺)
秒表
支架
夾子(用于固定細線(xiàn))
四、實(shí)驗步驟
準備階段:將單擺裝置安裝在支架上,用夾子固定細線(xiàn)的一端,確保細線(xiàn)豎直且不可伸長(cháng)。調整擺球位置,使其能在小角度內自由擺動(dòng)。
測量擺長(cháng)L:使用米尺(或游標卡尺)測量從懸點(diǎn)到擺球重心的距離,即擺長(cháng)L,記錄數據。
測量周期T:將擺球拉至一側,使其偏離平衡位置一個(gè)小角度(約5°),然后釋放。使用秒表測量擺球完成n個(gè)全振動(dòng)所需的時(shí)間t,則周期T = t/n。為提高精度,可多次測量取平均值。
改變擺長(cháng)重復實(shí)驗:為了減小偶然誤差,可改變擺長(cháng)L,重復步驟2和3,得到多組數據。
五、數據處理
記錄數據:將每次實(shí)驗測得的擺長(cháng)L和周期T(通過(guò)多次測量取平均值)記錄在表格中。
計算重力加速度g:利用公式g=T24π2L計算每組數據對應的重力加速度g的值。
求平均值:將所有計算得到的g值取平均值,作為實(shí)驗測定的重力加速度的最終結果。
誤差分析:比較實(shí)驗測定的g值與公認值(如當地重力加速度的標準值),分析誤差來(lái)源,如擺長(cháng)測量誤差、周期測量誤差、擺角過(guò)大引入的非線(xiàn)性誤差等。
六、實(shí)驗結論
本實(shí)驗通過(guò)測量單擺的擺長(cháng)和周期,成功計算出了重力加速度的值,并與公認值進(jìn)行了比較。實(shí)驗結果表明,在誤差允許范圍內,實(shí)驗測定的重力加速度值與公認值相符,驗證了實(shí)驗方法的可行性和準確性。同時(shí),通過(guò)本次實(shí)驗,加深了對單擺原理及重力加速度概念的理解,提高了實(shí)驗技能和數據處理能力。
大學(xué)物理實(shí)驗報告3
一、實(shí)驗目的
掌握拉伸法測量楊氏彈性模量的基本原理和實(shí)現方法。
了解光杠桿法測量微小長(cháng)度變化量的技術(shù)。
學(xué)會(huì )使用逐差法處理實(shí)驗數據。
二、實(shí)驗原理
楊氏模量是描述固體材料在彈性限度內抵抗拉伸或壓縮變形能力的物理量。其計算公式為:
E=ΔL/LF/S=SΔLFL
其中,E是楊氏模量,F是施加在材料上的力,S是材料的橫截面積,L是材料的原始長(cháng)度,ΔL是材料在力作用下產(chǎn)生的伸長(cháng)量。
本實(shí)驗采用光杠桿法測量微小伸長(cháng)量ΔL。光杠桿是一個(gè)帶有可旋轉平面鏡的支架,當杠桿支腳隨被測物(鋼絲)上升或下降微小距離時(shí),鏡面法線(xiàn)轉過(guò)一個(gè)角度φ,反射光線(xiàn)轉過(guò)2φ角。根據幾何關(guān)系,可以推導出微小伸長(cháng)量的計算公式:
ΔL=2DKl
其中,K是光杠桿的臂長(cháng),l是從望遠鏡中觀(guān)察到的標尺移動(dòng)的距離,D是鏡面到標尺的距離。
三、實(shí)驗器材
楊氏模量測定儀
光杠桿
望遠鏡尺組
米尺
千分尺
待測鋼絲
四、實(shí)驗步驟
調整楊氏模量?jì)x:確保儀器水平穩定,安裝好鋼絲并調整至初始狀態(tài)。
光杠桿及望遠鏡尺組的調節:調節光杠桿,使其鏡面與標尺垂直,并調整望遠鏡,消除十字叉絲像和標尺像的視差。
加載與測量:逐步增加對鋼絲的拉力,并記錄每次加載后標尺上的讀數變化l。同時(shí),使用千分尺測量鋼絲的直徑,以計算橫截面積S。
數據處理:根據公式計算每次加載下的伸長(cháng)量ΔL,并利用逐差法處理數據,以求得楊氏模量的平均值。
五、實(shí)驗數據記錄與處理
加載力(N) 標尺讀數變化(mm) 伸長(cháng)量(mm) 鋼絲直徑(mm) 橫截面積(mm) 楊氏模量(GPa)
10 l1 Δ d1 S1 E1
20 l2 Δ d2 S2 E2
。ㄗⅲ捍颂帪槭纠龜祿,實(shí)際報告中應填寫(xiě)實(shí)驗過(guò)程中記錄的`具體數值)
使用逐差法處理數據,得到楊氏模量的平均值為:
Eavg=n11i=1∑n1ΔLi+1ΔLiFi+1FiSiL
六、結論
通過(guò)本次實(shí)驗,我們成功測量了鋼絲的楊氏模量,并掌握了拉伸法測量楊氏模量的基本原理和光杠桿法測量微小長(cháng)度變化量的技術(shù)。實(shí)驗結果顯示,鋼絲的楊氏模量在預期范圍內,且通過(guò)逐差法處理數據有效減小了誤差。
七、心得體會(huì )
本次實(shí)驗讓我深刻理解了楊氏模量的物理意義及其測量方法。在實(shí)驗過(guò)程中,我學(xué)會(huì )了如何調整儀器、記錄數據以及使用逐差法處理數據。同時(shí),我也意識到實(shí)驗操作的細致性和準確性對實(shí)驗結果的重要性。此外,團隊合作和溝通交流在實(shí)驗中也起到了關(guān)鍵作用。通過(guò)本次實(shí)驗,我不僅鞏固了理論知識,還提高了實(shí)踐能力和科學(xué)素養。
大學(xué)物理實(shí)驗報告4
一、實(shí)驗目的
掌握利用光杠桿法測量金屬絲楊氏模量的基本原理和方法。
學(xué)習并熟練運用游標卡尺、光杠桿、螺旋測微器等精密測量工具。
通過(guò)實(shí)驗數據分析,加深對彈性力學(xué)中楊氏模量概念的理解。
培養實(shí)驗操作能力、數據處理能力和科學(xué)分析能力。
二、實(shí)驗原理
楊氏模量(Youngs Modulus)是描述固體材料在受力時(shí)抵抗彈性變形能力的物理量,用E表示。本實(shí)驗采用光杠桿法,通過(guò)測量金屬絲在受到外力作用下的微小伸長(cháng)量ΔL和由此引起的光杠桿系統放大后的位移變化ΔD,結合胡克定律(F=kΔL)和光杠桿原理,計算得到金屬絲的楊氏模量。
光杠桿原理簡(jiǎn)述:當金屬絲受到拉伸時(shí),其微小伸長(cháng)量通過(guò)光杠桿系統被放大,放大倍數由光杠桿的幾何尺寸決定。通過(guò)測量放大后的'位移變化ΔD和已知的光杠桿放大倍數,可以間接求得金屬絲的伸長(cháng)量ΔL。
三、實(shí)驗器材
光杠桿裝置
金屬絲(待測材料)
螺旋測微器
游標卡尺
砝碼(用于施加外力)
支架、刻度尺等輔助工具
四、實(shí)驗步驟
準備階段:檢查實(shí)驗器材是否完好,調整光杠桿系統至水平狀態(tài),確保測量精度。
測量金屬絲直徑:使用螺旋測微器多次測量金屬絲的直徑,取平均值作為d。
安裝金屬絲:將金屬絲水平固定在光杠桿裝置上,確保無(wú)松動(dòng)。
施加外力:逐步增加砝碼質(zhì)量,記錄每次增加后光杠桿系統上的刻度變化ΔD。
記錄數據:記錄每次實(shí)驗中的外力F、對應的ΔD值以及金屬絲的長(cháng)度L(可通過(guò)游標卡尺測量)。
重復實(shí)驗:為提高實(shí)驗精度,可重復上述步驟多次,取平均值。
五、數據處理
計算光杠桿放大倍數:根據光杠桿的幾何尺寸計算放大倍數M。
計算金屬絲伸長(cháng)量:ΔL = ΔD / M。
應用胡克定律:F = kΔL,由于k為常數(與金屬絲性質(zhì)有關(guān)),在此實(shí)驗中通過(guò)F和ΔL的線(xiàn)性關(guān)系驗證,并間接求得楊氏模量E = FL / (AΔL),其中A為金屬絲橫截面積(A = πd/4)。
數據表格與圖表:整理實(shí)驗數據,繪制F-ΔL關(guān)系圖,驗證線(xiàn)性關(guān)系,并計算E值。
六、實(shí)驗結果與分析
實(shí)驗結果:列出計算得到的楊氏模量E的具體數值,并與理論值或文獻值進(jìn)行比較。
誤差分析:分析實(shí)驗過(guò)程中可能引入的誤差來(lái)源,如測量誤差、儀器精度、環(huán)境溫度變化等,并提出改進(jìn)措施。
結論:總結實(shí)驗過(guò)程,評價(jià)實(shí)驗結果的準確性,討論實(shí)驗對楊氏模量概念的理解加深程度。
七、實(shí)驗反思
本次實(shí)驗加深了我對楊氏模量物理意義的理解,掌握了光杠桿法測量楊氏模量的實(shí)驗技能。
實(shí)驗中遇到的主要問(wèn)題是測量精度的控制,未來(lái)需更加注重測量工具的正確使用和讀數準確性。
建議在實(shí)驗中增加更多的數據點(diǎn),以提高實(shí)驗結果的可靠性和準確性。
大學(xué)物理實(shí)驗報告5
實(shí)驗目的
通過(guò)觀(guān)察雙錐體沿斜面軌道上滾的現象,加深學(xué)生對重力場(chǎng)中物體運動(dòng)規律的理解。
使學(xué)生理解物體勢能和動(dòng)能的相互轉換,以及能量最低原理在物理現象中的應用。
實(shí)驗儀器
錐體上滾演示儀
實(shí)驗原理
能量最低原理指出,物體或系統的能量總是趨向于最低狀態(tài)。在本實(shí)驗中,雙錐體在重力場(chǎng)中的運動(dòng)體現了這一原理。由于導軌的設計,在低端兩根導軌間距小,錐體停在此處時(shí)重心被抬高,系統處于不穩定狀態(tài);而在高端,兩根導軌較為分開(kāi),錐體在此處下陷,重心實(shí)際上降低,系統趨向于穩定狀態(tài)。因此,當錐體置于導軌低端時(shí),會(huì )自發(fā)地向高端滾動(dòng),直至達到新的穩定狀態(tài)。
實(shí)驗步驟
準備階段:將雙錐體置于導軌的高端,觀(guān)察其是否自行下滾。通常情況下,錐體在高端不會(huì )自行下滾,因為其重心位置較低,系統處于穩定狀態(tài)。
實(shí)驗觀(guān)察:將雙錐體置于導軌的低端,松手后觀(guān)察錐體的.運動(dòng)情況。錐體會(huì )沿著(zhù)導軌向高端滾動(dòng),直至達到新的穩定位置。
重復實(shí)驗:重復第2步操作,仔細觀(guān)察雙錐體上滾的情況,并記錄實(shí)驗現象。
實(shí)驗現象與解釋
實(shí)驗過(guò)程中,觀(guān)察到雙錐體在導軌低端松手后,會(huì )迅速向高端滾動(dòng),直至到達高端后停止。這一現象符合能量最低原理。在低端時(shí),錐體雖然位置較低,但由于導軌間距小,其重心被抬高,系統處于不穩定狀態(tài);而在高端,雖然位置較高,但導軌間距大,錐體下陷,重心降低,系統達到新的穩定狀態(tài)。因此,錐體會(huì )自發(fā)地向高端滾動(dòng),實(shí)現勢能和動(dòng)能的相互轉換。
結論:
通過(guò)本次實(shí)驗,我們深刻理解了能量最低原理在物理現象中的應用。雙錐體在重力場(chǎng)中的運動(dòng)規律體現了物體勢能和動(dòng)能的相互轉換,以及系統趨向于最低能量狀態(tài)的特性。這一原理不僅解釋了實(shí)驗中的現象,也為我們理解自然界中其他復雜現象提供了重要的思路和方法。
實(shí)驗反思
本次實(shí)驗不僅加深了我對力學(xué)原理的理解,也讓我體會(huì )到了物理實(shí)驗的樂(lè )趣和重要性。通過(guò)親手操作、觀(guān)察現象、分析原理,我更加直觀(guān)地理解了物理知識的內涵和應用。同時(shí),我也認識到在實(shí)驗中保持嚴謹的態(tài)度和科學(xué)的方法的重要性,這對于我們未來(lái)的學(xué)習和研究都具有重要意義。
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