物理实验报告大全优秀20篇

用易拉罐做实验初中物理实验报告

1.在易拉罐中分别装入不同体积的水，依次用金属棒敲击听声，可用来研究音调的高低与空气柱长短有没有关系。

2.将两个易拉罐用棉线相连做成一个“土电话”，用来说明固体可以传声。

3.将三个易拉罐装入质量不同的沙，用天平分别测出其质量，用弹簧测力计测出罐和沙所受的重力，用来研究物体的质量与所受重力的关系。

4.将易拉罐放在倾斜的木板表面，使其从同一位置由静止分别滑下和滚下，观察两种情况下运动的快慢。比较相同情况下滑动摩擦和滚动摩擦的大小。

5.用铁钉在易拉罐不同的高度上扎眼，装水后比较其喷射的距离。研究液体内部压强与深度的关系。

6.将空易拉罐口向下在酒精灯火焰上方烤一烤，罐冷却后能听到声音且看到罐变瘪了。用来说明大气压强的存在。

7.将空易拉罐放在盛有水的盆中浮在水面，而将其卷成一团下沉。说明将密度大于水的材料做成空心物体可以浮在水面上。

8.用白纸和黑纸包住两个装满水的易拉罐，在太阳下晒相同时间，看谁的温度升高得多。研究相同条件下的白色物体和黑色物体的吸热能力是否相同。

9.用导线及导线夹将电源、开关、灯泡和易拉罐组成串联电路，闭合开关，看灯泡是否发光。研究易拉罐的材料是导体还是绝缘体。

气球在物理演示实验中的妙用

(1)声音在液体中传播

材料：手机、气球、细线、水槽、水。

方法：先将手机装入气球内，用一根长线密封好。然后把它慢慢浸没于水槽中，并让手机的屏幕正对着学生。用另外一个手机对其进行拨号，手机开始振铃。这样，学生既可以看到手机屏幕的亮光，又可以听到从手机发出的声音。如图1所示。这就证明了声音可以在液体中传播。

(2)水凸透镜

材料：气球、细线、水。

方法：用一个透明的气球，在里面充入一部分水，用细线扎紧，让太阳光照射气球，可以观察到在气球后面出现了一个很亮的光斑。如果在气球后面较近的位置放一个物体，气球就变成了一个放大镜，通过气球观察，就可以看到物体正立、放大的虚像。

(3)气体的性质实验

材料：气球、广口瓶、双孔橡胶塞、两根玻璃管(一弯管，一直管)、两用气筒。

①验证玻意耳定律，证明大气压的存在。装置如图2所示，在直玻璃管的下端拴一个气球，把气球放入瓶中，并用塞子塞住广口瓶口。先在气球内充入一定质量的气体，封闭直管，通过弯管向瓶外抽气，发现气球变大；向里打气时，气球又会变小。表明一定质量的气体在等温过程中，体积增大，压强减小，体积减小，压强增大。即定性地验证了玻意耳定律。

②验证盖·吕萨克定律，证明气体的热膨胀。

在气球内稍充气，并把直管封闭，然后把广口瓶放入热水中，使瓶内受热，就会发现气球变大，从热水中取出后稍冷却，就发现气球又逐渐地变小。说明一定质量的气体，在压强不变的情况下，温度升高，体积增大，温度降低，体积减小。

说明：玻璃管的封闭可外接一橡皮管，用止水夹封闭橡皮管就可以了。

(4)物体的沉浮条件

材料：薄气球、水、酒精、盐水。

方法：用一个薄气球，装入水，密封好，缓缓放入水中，就可以看到物体在水中的悬浮现象。然后在气球中装入酒精，则可以看到物体在水中的漂浮现象。最后在气球中装入盐水，则会看到物体在水中的下沉现象。这有效证明了液体中物体的沉浮与密度的关系。

(5)动量定理

材料：大气球、砖块、锤子。

方法：将充好气的气球放置在水平桌面上，气球上面放置一砖块，这时用铁锤迅速打击砖块，会发现砖块被击碎，而气球完好无损。本实验省去了海绵这一系统，使学生能够更加深刻理解动量定理，也减去不少因海绵引起的疑惑。

注意事项：气球充气要适量，要保持气球具有一定的弹性，同时演示时要注意让学生远离，防止碎砖块击伤学生。

(6)反冲现象

材料：气球、吸管、气筒、细线。

方法：如图3，将吸管插入气球口，用细线把其扎紧，用气筒给气球打足气，用手堵住吸管，让吸管口朝下，然后放手，会发现气球沿直线竖直上升。实验能够很好地说明反冲运动。在这里要注意选用吸管要稍长一些，有利于气球沿直线上升。

(7)电荷的相互作用

材料：铁架台、丝线、气球。

方法：如图4所示，气球充好气后，用干燥的丝线将气球悬挂起来。用干燥的手擦气球的表面，使球带电(手最好先在火上烘干)。用摩擦过气球的手去靠近气球，手会吸引气球，让用手摩擦过的另一个气球靠近它，两球会相互推斥。这个实验说明了电荷的相互作用。

其实对于气球的应用远不止这些，比如在瓶吞鸡蛋这个证明大气压的实验中，如果把鸡蛋换成气球，将既经济，又可以循环使用，学生也能够亲身实践，增加学习的兴趣。所以我们说只有不断地去思考，去摸索，才能挖掘出更好的实验，提高物理实验课堂的效率。

(人教版)初二物理实验报告

物理实验报告

＿＿＿＿级＿＿班＿＿号

姓名＿＿＿＿＿＿＿＿＿  实验日期＿＿＿＿年＿＿月＿＿日

实验名称  探究平面镜成像的特点

实验目的 观察平面镜成像的情况，找出成像的特点。

实验器材 同样大小的蜡烛一对、平板玻璃一块、白纸一张、三角板一对、刻度尺一把

实验原理

实验步骤

平面镜成像有什么特点？

2.猜想与假设：

平面镜成的像到平面镜的距离物体到平面镜的距离，像与物的大小可能。

3.设计实验和进行实验：

（1）检查器材。

（2）在桌上铺上白纸，在白纸上竖直的放上平板玻璃，在纸上记录玻璃板的位置。

（3）把点燃的蜡烛放在玻璃板前。

（4

（5）观察两根蜡烛的位置并记录。

（6）找出平面镜成像的特点及像的位置跟物体和平面镜的位置的关系。

（7）整理器材、摆放整齐。

物理实验报告

＿＿＿＿级＿＿班＿＿号

姓名＿＿＿＿＿＿＿＿＿  实验日期＿＿＿＿年＿＿月＿＿日

实验名称探究凸透镜的成像特点

实验目的 探究凸透镜成放大和缩小实像的条件

实验器材标明焦距的凸透镜、光屏、蜡烛、火柴、粉笔 实验原理

实验步骤

1.提出问题：

凸透镜成缩小实像需要什么条件？

2.猜想与假设：

（1）凸透镜成缩小实像时，物距u_______2f。（“大于”、“小于”或“等于”）

（2）凸透镜成放大实像时，物距u_______2f。（“大于”、“小于”或“等于”）

3.设计并进行实验：

（1）检查器材，了解凸透镜焦距，并记录。

（2）安装光具座，调节凸透镜、光屏、蜡烛高度一致。

（3）找出2倍焦距点，移动物体到2倍焦距以外某处，再移动光屏直到屏幕上成倒立缩小的清晰实像的为止，记下此时对应的物距。

（4）找出2倍焦距点，移动物体到2倍焦距以内某处，再移动光屏直到屏幕上成倒立放大的清晰实像的为止，记下此时对应的物距。

（5）整理器材。

物理实验报告

＿＿＿＿级＿＿班＿＿号

姓名＿＿＿＿＿＿＿＿＿  实验日期＿＿＿＿年＿＿月＿＿日

高中物理实验报告模板

篇一：中学物理实验报告 徐婷婷

中 学 物 理 实 验 报 告

实验名称干电池的电动势和内阻的测定及油膜法测分子直径 班级 物理092班 姓名徐婷婷 学号 09180212

实验日期 20xx/3/29 同组人 张丰蕾

一、 实验目的

①参与实验操作过程，熟悉相关实验仪器的使用，探究实验操作和数据处理中的误差问题，领会实验中的设计思想，并对相关问题进行深入思考。

②深入理解实验原理，与高中物理知识相联系，探讨学生分组探究实验的教学方法，提高师范技能。

③在与他人的交流讨论中培养分析、解决问题的能力和交流、合作的能力。

二、 实验器材

干电池的电动势和内阻的测定：电压表、电流表、电阻箱、1.5V干电池、开关、导线若干条。

油膜法测分子直径：油酸—水溶液、注射器、带方格的塑料水盆、痱子粉。

三、 实验原理

（1） 干电池的电动势和内阻的测定 1. 安阻法

如图1所示连接好电路，改变电阻箱R的阻值，测出不同阻值时对应的电流表的示数，并记录数据。设被测电源的电动势和内阻分别为E、r，设电流表的内阻RA可忽略，则由闭合电路欧姆定律可得：E=I（R+r）。 处理数据时的方法有两种： ① 计算法

在实验过程中测得一组电流的值Ii和接入的电阻箱的阻值Ri。设其中两组分别为R1、I1和R2、I2。由闭合电路欧姆定律可得：

E=I1（R1+r） （1） E=I2（R2+r） （2） 联立（1）、（2）可得E

I1I2(R1R2)I1R1I2R2

r,

I2I1I2I1

将实验得到的数据进行两两比较，取平均值。

由闭合电路欧姆定律可得：E=I（R+r），将其转化为

1

REr （3）

I

1

根据实验所得数据作出R曲线，如图2所示，此直线的斜率为电源电动势E，

I

对应纵轴截距的绝对值为电源的内阻r。

2. 伏阻法

如图3所示连接好电路，改变电阻箱R的阻值，测出不同阻值时对应的电压表的示数，并记录实验数据。设被测电源的电动势和内阻分别为E、r，电压表

U

的内阻RV可忽略，则由闭合电路欧姆定律可得：E(Rr)

R

处理数据时的方法有两种： ① 计算法

在实验过程中测得一组电压的值Ui和接入的电阻箱的阻值Ri。设其中两组分别为R1、U1和R2、U2。由闭合电路欧姆定律可得：

图3

E

U1

(R1r) （3） R1

U2

(R2r) （4） R2

E

联立（3）、（4）可得E

U1U2(R1R2)(U1U2)R1R2

r,

U2R1U1R2U2R1U1R2

将实验得到的数据进行两两比较，取平均值。

U

(Rr)，将其转化为 R

1E11

（5） RrUr

1

根据实验所得数据作出R曲线，如图4所示，此直线对应纵轴截距的

U

绝对值的倒数为电源的内阻r，该直线的斜率除以对应纵轴截距的绝对值为电源电动势E。

由闭合电路欧姆定律可得：E

3、伏安法

分别按如图5所示的内接法和如图6所示的外接法连接好电路，改变滑动变阻器R的阻值，测出不同阻值时对应的电压表的示数及电

流表的示数，并记录实验数据。则由闭合电路欧姆定律可得：E=U+Ir

图5

图6

处理数据时的方法有两种： ①计算法

在实验过程中测得一组电压表的读数Ui和电流表的读数Ii。设其中两组分别为I1、U1和I2、U2。由闭合电路欧姆定律可得：

E＝U1＋I1r （6） E＝U2＋I2r （7） 联立（6）、（7）可得E

I2U1I1U2UU2

，r1

I2I1I2I1

②图像法

由闭合电路欧姆定律可得：E=U+Ir，将其转化为

U=-rI+E （8）

根据实验所得数据作出U-I曲线，如图7所示，此直线纵轴截距的含义是电动势E，横轴截距的含义是短路电流I0 (注意纵坐标要从0开始)，斜率的含义是内阻r,r

E

或用直线上任意两点求解斜率的绝对值。 I0

图7

I

（2） 油膜法测分子直径

对于物质分子大小的测量，利用现代技术，像离子显微镜或扫描隧道显微镜已经能观察到物质表面的分子。但是，这毕竟离中学物理太远，用油膜法估测分子的大小这一学生实验，不仅可以让学生形成一定的微观物质模型，而且更重要的是让学生学习一种方法，即用宏观手段来研究微观问题，因此指导学生做好这个实验是十分有意义的。

油酸分子式为C17H33COOH。是一种结构较为复杂的高分子。由两部分组成，一部分是 C17H33是不饱和烃具有憎水性。另一部分是COOH 对水有很强的亲和力。被酒精稀释过的油酸滴在水面上时，油酸溶液会在水面上很快散开，其中酒精先溶于水，并很快挥发，最后在水面上形成一块纯油酸薄膜。

要做好油膜法测分子直径这个实验，在实验操作的过程中，需注意以下两个个主要问题。 一、 粉的厚度

粉的厚度实验中痱子粉的作用是界定油膜大小的边界，痱子粉过厚，油膜不易扩散，使水面的痱子粉开裂，痱子粉太少，油膜边界不清。因此如何将痱子粉均匀地撒在水面上是关键，在实验的过程中轻敲装有痱子粉的塑料瓶，在水盆里撒上均匀的、很薄的一层痱子粉，具体撒多薄的痱子粉才能成功要经过反复的试验。

二、点的滴法

实验时，拿到配好浓度的油酸溶液用注射器抽取一定的体积，然后一滴一滴地滴回瓶子中，训练准确、均匀地滴点，并记下滴完这部分油酸溶液的滴数。接下来把一滴油酸溶液滴入撒好痱子粉的水面中央，因张力作用油酸立即向四面八方散开，在水中形成一个近似圆形的薄膜油膜，边缘与痱子粉形成一个分界线。首先，在滴的过程中手的力道要与之前数滴数时相同，另外油滴下落点不能离液面太近也不能太远，下滴点距水面约2至3cm左右为宜。

四、 实验过程

干电池的电动势和内阻的测定：

1、选用一只电阻箱、一只电流表按照安阻法原理图连接好电路，电流表的量程选择0.6A。闭合开关，改变电阻箱的阻值，记录下不同阻值R对应的电流表的示数I。

2、选用一只电阻箱、一只电压表按照伏阻法原理图连接好电路，电压表的量程选择3V。闭合开关，改变电阻箱的阻值，记录下不同阻值R对应的电压表的示数U。

3、选用一只滑动变阻器、一只电压表、一只电流表按照伏安法，分别采用内接法和外接法连接好电路，电流表的量程选择0.6A，电压表的量程选择3V。闭合开关，滑动滑动变阻器改变接入电路中电阻的阻值，记录下不同阻值对应的电压表的示数U和电流表的示数I。

油膜法测分子直径：

1、用注射器吸取0.5ml 1：1000的油酸酒精溶液，随后一滴滴地滴回瓶中。数出0.5ml约108滴左右。每滴含油酸体积V为0.5ml/108 ×1/1000≈4.63×10-6ml

2、在塑料水盆中倒入适量的水，约为容器的1/3，水面完全稳定后均匀的撒上痱子粉。

3、等粉完全静止后开始滴油酸溶液。下滴点距水面约2至3cm左右为宜。过几分钟后油酸薄膜的形状趋于稳定。

4、把玻璃板盖在塑料盆上。用彩笔把油酸薄膜的形状勾勒在玻璃板上。

5、以超过半格算一格，没超过半格舍去的方法，数出油酸薄膜所占的格数，根据每格面积为1cm2，进而算出油酸薄膜的面积S。

6、根据每一滴油酸的体积V,和薄膜的面积S即可算出油酸薄膜的厚度d=V/S，即油酸分子直径的大小。

五、实验数据记录及分析

干电池的电动势和内阻的测定实验数据记录： ① 安阻法

大学物理实验报告模板范本

大学物理实验报告 热敏电阻

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。

【实验原理】

根据半导体理论，一般半导体材料的电阻率 和绝对温度 之间的关系为式中a与b对于同一种半导体材料为常量，其数值与材料的物理性质有关。因而热敏电阻的电阻值 可以根据电阻定律写为式中 为两电极间距离， 为热敏电阻的横截面。

对某一特定电阻而言， 与b均为常数，用实验方法可以测定。为了便于数据处理，将上式两边取对数，则有上式表明 与 呈线，在实验中只要测得各个温度 以及对应的电阻 的值，以 为横坐标， 为纵坐标作图，则得到的图线应为直线，可用图解法、计算法或最小二乘法求出参数 a、b的值。热敏电阻的电阻温度系数 下式给出。

从上述方法求得的b值和室温代入式(1—4)，就可以算出室温时的电阻温度系数。

热敏电阻 在不同温度时的电阻值，可由非平衡直流电桥测得。非平衡直流电桥原理图如右图所示，B、D之间为一负载电阻 ，只要测出 ，就可以得到 值。

当负载电阻 → ，即电桥输出处于开路状态时， =0，仅有电压输出，用 表示，当 时，电桥输出 =0，即电桥处于平衡状态。为了测量的准确性，在测量之前，电桥必须预调平衡，这样可使输出电压只与某一臂的电阻变化有关。

若R1、R2、R3固定，R4为待测电阻，R4 = RX，则当R4→R4+△R时，因电桥不平衡而产生的电压输出为：(1—5)

在测量MF51型热敏电阻时，非平衡直流电桥所采用的是立式电桥 ， 且 ，则(1—6)

式中R和 均为预调平衡后的电阻值，测得电压输出后，通过式(1—6)运算可得△R，从而求的 =R4+△R。

3、热敏电阻的电阻温度特性研究

根据表一中MF51型半导体热敏电阻(2.7kΩ)之电阻~温度特性研究桥式电路，并设计各臂电阻R和 的值，以确保电压输出不会溢出(本实验 =1000.0Ω， =4323.0Ω)。

根据桥式，预调平衡，将“功能转换”开关旋至“电压“位置，按下G、B开关，打开实验加热装置升温，每隔2℃测1个值，并将测量数据列表(表二)。

MF51型半导体热敏电阻(2.7kΩ)之电阻～温度特性

温度℃ 25 30 35 40 45 50 55 60 65

电阻Ω 2700 2225 1870 1573 1341 1160 1000 868 748

非平衡电桥电压输出形式(立式)测量MF51型热敏电阻的数据

i 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

温度t℃ 10.4 12.4 14.4 16.4 18.4 20.4 22.4 24.4 26.4 28.4

热力学T K 283.4 285.4 287.4 289.4 291.4 293.4 295.4 297.4 299.4 301.4

0.0 -12.5 -27.0 -42.5 -58.4 -74.8 -91.6 -107.8 -126.4 -144.4

0.0 -259.2 -529.9 -789 -1027.2 -124.8 -1451.9 -1630.1 -1815.4 -1977.9

4323.0 4063.8 3793.1 3534.0 3295.8 3074.9 2871.1 2692.9 2507.6 2345.1

根据表二所得的数据作出 ～ 图，如右图所示。运用最小二乘法计算所得的线性方程为 ，即MF51型半导体热敏电阻(2.7kΩ)的电阻～温度特性的数学表达式为 。

4、实验结果误差

通过实验所得的MF51型半导体热敏电阻的电阻—温度特性的数学表达式为 。根据所得表达式计算出热敏电阻的电阻～温度特性的测量值，与表一所给出的参考值有较好的一致性，如下表所示：

表三 实验结果比较

温度℃ 25 30 35 40 45 50 55 60 65

参考值RT Ω 2700 2225 1870 1573 1341 1160 1000 868 748

测量值RT Ω 2720 2238 1900 1587 1408 1232 1074 939 823

相对误差 % 0.74 0.58 1.60 0.89 4.99 6.20 7.40 8.18 10.00

从上述结果来看，基本在实验误差范围之内。但我们可以清楚的发现，随着温度的升高，电阻值变小，但是相对误差却在变大，这主要是由内热效应而引起的。

5、内热效应的影响

在实验过程中，由于利用非平衡电桥测量热敏电阻时总有一定的工作电流通过，热敏电阻的电阻值大，体积小，热容量小，因此焦耳热将迅速使热敏电阻产生稳定的高于外界温度的附加内热温升，这就是所谓的内热效应。在准确测量热敏电阻的温度特性时，必须考虑内热效应的影响。本实验不作进一步的研究和探讨。

6、实验小结

通过实验，我们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，而且随着温度上升，其电阻值呈指数关系下降。因而可以利用电阻—温度特性制成各类传感器，可使微小的温度变化转变为电阻的变化形成大的信号输出，特别适于高精度测量。又由于元件的体积小，形状和封装材料选择性广，特别适于高温、高湿、振动及热冲击等环境下作温湿度传感器，可应用与各种生产作业，开发潜力非常大。

三个优秀的物理实验报告

试验日期 实验一：昆特管

预习部分

【实验目的】：通过演示昆特管，反应来回两个声波在煤油介质中交错从而形成的波峰和波谷的放大现象。

【实验仪器】电源，昆特管

【实验原理】：两束波的叠加原理，波峰与波峰相遇，波谷与谷相遇，平衡点与平衡点相遇，使震动的现象放大。 报告部分 【实验内容】：一根玻璃长，管里面放一些没有，在一段时致的封闭端，另一端连接一个接通电源的声波发生器，打开电源，声波产生，通过调节声波的频率大小，来找到合适的频率，使波峰和波谷的现象放大，从而发现有几个地方、出现了剧烈的震动，有些地方看似十分平静。

【实验体会】：看到这个实验，了解到波的叠加特性，也感

受到物理的神奇。我们生活在一个充斥着电磁波、声波、光波的世界当中，了解一些基本的关于博得只是对于我们的健康生活是很有帮助的。

实验二： 鱼洗实验

【实验目的：演示共振现象 】

【实验仪器：鱼洗盆 】

【注意事项】

【实验原理】用手摩擦“洗耳”时，“鱼洗”会随着摩擦的频率产生振动。当摩擦力引起的振动频率和“鱼洗”壁振动的固有频率相等或接近时，“鱼洗”壁产生共振，振动幅度急剧增大。但由于“鱼洗”盆底的限制，使它所产生的波动不能向外传播，于是在“鱼洗”壁上入射波与反射波相互叠加而形成驻波。驻波中振幅最大的点称波腹，最小的点称波节。用手摩擦一个圆盆形的物体，最容易产生一个数值较低的共振频率，也就是由四个波腹和四个波节组成的振动形态，“鱼洗壁”上振幅最大处会立即激荡水面，将附近的水激出而形成水花。当四个波腹同时作用时，就会出现水花四溅。有意识地在“鱼洗壁”上的四个振幅最大处铸上四条鱼，水花就像从鱼口里喷出的一样。 五：实验步骤和现象：实验时，把“鱼洗”盆中放入适量水，将双手用肥皂洗干净，然后用双手去摩擦“鱼洗”耳的顶部。随着双手同步

地同步摩擦时，“鱼洗”盆会发出悦耳的蜂呜声，水珠从4个部位喷出，当声音大到一定程度时，就会有水花四溅。继续用手摩擦“鱼洗”耳，就会使水花喷溅得很高，就象鱼喷水一样有趣。

【原始数据记录】

【数据处理及结果分析】

实 验 三：锥 体 上 滚

预习部分

【实验目的】：

1.通过观察与思考双锥体沿斜面轨道上滚的现象，

使学生加深了解在重力场中物体总是以降低重心，趋

于稳定的运动规律。

2.说明物体具有从势能高的位置向势能低的位置运

动的趋势，同时说明物体势能和动能的相互转换。

【实验仪器】：锥体上滚演示仪

【注意事项】：1：不要将椎体搬离轨道

2：椎体启动时位置要正，防止滚动式摔下来造成损坏

报告部分 【实验原理】：能量最低原理指出：物体或系统的能 量总是自然趋向最低状态。本实验中在低端的两根导 轨间距小，锥体停在此处重心被抬高了；相反，在高 端两根导轨较为分开，锥体在此处下陷，重心实际上 降低了。实验现象仍然符合能量最低原理。

【实验步骤】：

1.将双锥体置于导轨的高端，双锥体并不下滚；

2.将双锥体置于导轨的低端，松手后双锥体向高端滚去；

3.重复第2步操作，仔细观察双锥体上滚的情况。

大学物理演示实验报告

实验目的：通过演示来了解弧光放电的原理

实验原理：给存在一定距离的两电极之间加上高压，若两电极间的电场达到空气的击穿电场时，两电极间的空气将被击穿，并产生大规模的放电，形成气体的弧光放电。

雅格布天梯的两极构成一梯形，下端间距小，因而场强大(因)。其下端的空气最先被击穿而放电。由于电弧加热（空气的温度升高，空气就越易被电离, 击穿场强就下降），使其上部的空气也被击穿，形成不断放电。结果弧光区逐渐上移，犹如爬梯子一般的壮观。当升至一定的高度时，由于两电极间距过大，使极间场强太小不足以击穿空气，弧光因而熄灭。

简单操作：打开电源，观察弧光产生。并观察现象。（注意弧光的产生、移动、消失）。

实验现象：

两根电极之间的高电压使极间最狭窄处的电场极度强。巨大的电场力使空气电离而形成气体离子导电，同时产生光和热。热空气带着电弧一起上升，就象圣经中的雅各布（yacob以色列人的祖先)梦中见到的天梯。

注意事项：演示器工作一段时间后，进入保护状态，自动断电，稍等一段时间，仪器恢复后可继续演示，

实验拓展：举例说明电弧放电的应用

物理《测定三棱镜折射率》的实验报告

【实验目的】

利用分光计测定玻璃三棱镜的折射率；

【实验仪器】

分光计，玻璃三棱镜，钠光灯。

【实验原理】

最小偏向角法是测定三棱镜折射率的基本方法之一，如图10所示，三角形ABC表示玻璃三棱镜的横截面，AB和 AC是透光的光学表面，又称折射面，其夹角a称为三棱镜的顶角；BC为毛玻璃面，称为三棱镜的底面。假设某一波长的光线LD入射到棱镜的AB面上，经过两次折射后沿ER方向射出，则入射线LD与出射线ER的夹角 称为偏向角。

图10 三棱镜的折射

由图10中的几何关系，可得偏向角

(3)

因为顶角a满足 ，则

(4)

对于给定的三棱镜来说，角a是固定的， 随 和 而变化。其中 与 、 、 依次相关，因此 实际上是 的函数，偏向角 也就仅随 而变化。在实验中可观察到，当 变化时，偏向角 有一极小值，称为最小偏向角。理论上可以证明，当 时， 具有最小值。显然这时入射光和出射光的方向相对于三棱镜是对称的，如图11所示。

图11 最小偏向角

若用 表示最小偏向角，将 代入(4)式 得

（5）

或

（6）

因为 ，所以 ，又因为 ，则

（7）

根据折射定律 得，

（8）

将式（6）、（7）代入式（8）得：

（9）

由式（9）可知，只要测出入射光线的最小偏向角 及三棱镜的顶角 ，即可求出该三棱镜对该波长入射光的折射率n .

【实验内容与步骤】

1.调节分光计

按实验24一1中的要求与步骤调整好分光计。

2.调整平行光管

(1)去掉双面反射镜，打开钠光灯光源。

(2)打开狭缝，松开狭缝锁紧螺丝3。从望远镜中观察，同时前后移动狭缝装置2，直至狭缝成像清晰为止。然后调整狭缝宽度为1毫米左右（用狭缝宽度调节手轮1调节）。

(3)调节平行光管的倾斜度。将狭缝转至水平，调节平行光管光轴仰角调节螺丝29，使狭缝像与望远镜分划板的中心横线重合。然后将狭缝转至竖直方向，使之与分划板十字刻度线的竖线重合，并无视差。最后锁紧狭缝装置锁紧螺丝3。此时平行光管出射平行光，并且平行光管光轴与望远镜光轴重合。至此分光计调整完毕。

3.测三棱镜的折射率

(1)将三棱镜置于载物台上，并使玻璃三棱镜折射面的法线与平行光管轴线夹角约为60度。

(2)观察偏向角的变化。用光源照亮狭缝，根据折射定律判断折射光的出射方向。先用眼睛（不在望远镜内）在此方向观察，可看到几条平行的彩色谱线，然后慢慢转动载物台，同时注意谱线的移动情况，观察偏向角的变化。顺着偏向角减小的方向，缓慢转动载物台，使偏向角继续减小，直至看到谱线移至某一位置后将反向移动。这说明偏向角存在一个最小值（逆转点）。谱线移动方向发生逆转时的偏向角就是最小偏向角。

1 用望远镜观察谱线。在细心转动载物台时，使望远镜一直跟踪谱线，并注意观察某一波长谱线的移动情况（各波长谱线的逆转点不同）。在该谱线逆转移动时，拧紧游标盘制动螺丝27，调节游标盘微调螺丝26，准确找到最小偏向角的位置。

2 测量最小偏向角位置。转动望远镜支架15，使谱线位于分划板的中央，旋紧望远镜支架制动螺丝21，调节望远镜微调螺丝18，使望远镜内的分划板十字刻度线的中央竖线对准该谱线中央，从游标1和游标2读出该谱线折射光线的角度 和 。

3 测定入射光方向。移去三棱镜，松开望远镜制动螺丝21，移动望远镜支架15，将望远镜对准平行光管，微调望远镜，将狭缝像准确地位于分划板的中央竖直刻度线上，从两游标分别读出入射光线的角度 和 。

4 按 计算最小偏向角 （取绝对值）。

5 重复步骤1~6，可分别测出汞灯光谱中各谱线的最小偏向角 。

6 按式（9）计算出三棱镜对各波长谱线的折射率。计算折射率n的数据表格3。

【数据记录及处理】

表3 测量最小偏向角

钠光波长

次数 游标1 游标2

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?

分享物理实验报告模板

一、用刻度尺测量长度

实验报告

班级： 实验人： 试验时间： 审核：

实验名称：用刻度尺测量长度

实验目的：

实验器材：

实验设计：

1、测量前“三观”：

一观：二观：三观：

2、测量时

一放、刻度尺要与被测对象；刻度线紧贴被测物；零刻线与被测对象一端对齐二读、视线要 刻度尺刻线，不要斜视；读数时要估读到 三记、记录数据由数字和组成。 进行试验：

测作业本和物理课本的长、宽

评估交流： 为使测量更精确，应选用分度值 的刻度尺（填“大”“小”）

如何正确使用刻度尺？

（1） 使用刻度尺前要注意观察它的量程、分度值和零刻度线是否磨损。

（2） 用刻度尺测量时，尺要沿着被测长度，不利用磨损的刻度，读数时视线要与尺面垂直；在精确测量时，要估读到分度值的下一位。 （3） 测量结果由数值和单位组成。

二、用停表测量时间

实验报告

班级： 实验人： 试验时间： 审核：

实验名称：用停表测量时间

实验目的：

实验器材：

实验设计：

1、观察停表

停表有 个表盘，大表盘数字代表 ，小表盘数字代表 ； 有根指针，长指针是 ，短指针是 。 停表秒针走一圈是 分钟。

2、停表时间等于分针指示能准确读数部分加上秒针指示读数部分。

进行试验：

用停表测出你脉搏跳动10次所用时间s，1min内你的脉搏跳动了 次。

评估交流： 大家的测量结果是否相同。

三、测量同学们跑步的平均速度

实验报告

班级： 实验人： 试验时间： 审核：

实验名称：测量同学们跑步的平均速度

实验目的：

实验器材：

设计并进行试验：

1、在操场上用 测出奔跑的路程s1=20米，s2=30米。

2、用 测出自己跑20米所用的时间t1，跑30 米所用的时间t2。s

3、根据公式v求出两次

奔跑的平均速度。t

评估交流： 自己记时好还是请同学计时好。

初中物理杨氏干涉实验报告范文

光学中研究光的本性以及光在媒质中传播时各种性质的学科。物理光学过去也称“波动光学”，从光是一种波动出发，能说明光的干涉、衍射和偏振等现象。而在赫兹用实验证实了麦克斯韦关于光是电磁波的假说以后，物理光学也能在这个基础上解释光在传播过程中与物质发生相互作用时的部分现象，如吸收，散射和色散等，而且获得一定成功。但光的电磁理论不能解释光和物质相互作用的另一些现象，如光电效应、康普顿效应及各种原子和分子发射的特征光谱的规律等；在这些现象中，光表现出它的粒子性。本世纪以来，这方面的研究形成了物理光学的另一部门“量子光学”。

杨格于1801年设法稳定两光源之相位差，首次做出可见光之干涉实验，并由此求出可见光波之波长。其方法是，使太阳光通过一挡板上之小孔使成单一光源，再使此单一光源射到另一挡板上，此板上有两相隔很近的小孔，且各与单光源等距离，则此两同相位之两光源在屏幕上形成干涉条纹。因为通过第二挡板上两小孔之光因来自同一光源，故其波长相等，并且维持一定的相位关系（一般均维持同相），因而能在屏幕上形成固定不变的干涉条纹。若X为屏幕上某一明（或暗）条纹与中心点O的距离，D为双孔所在面与屏幕之间的距离，2a为两针孔S1，S2间之距离（通常小于1毫米），λ为S光源及副光源S1、S2所发出的光之波长。

两光源发出的两列光源必然在空间相迭加，在传播中两波各有各的波峰和波谷。当两列波的波峰和波峰或波谷和波谷相重叠之点必为亮点。这些亮点至S1与S2的光程差必为波长λ的整数倍。在两列波的波峰与波谷相重叠之点必为暗点，这些暗点至S1与S2的光程差必为波长λ/2的整数倍。实验结果的干涉条纹，它是以P0点为对称点而明暗相间的条纹。P0点处的中央条纹是明条纹。当用不同的单色光源作实验时，各明暗条纹的间距并不相同。波长较短的单色光如紫光，条纹较密；波长较长的单色光如红光，条纹较稀。另外，如果用白光作实验，在屏幕上只有中央条纹是白色的。在中央白色条纹的两侧，由于各单色光的明暗条纹的位置不同，形成由紫而红的彩色条纹。

平放式直流电铃的物理实验报告

【制作方法】

1.电磁铁：用两个木线轴作绕线架，在一个木线轴上以直径0.35毫米的漆包线顺次绕三层，再在另一个木线轴上同样绕三层。取一根铁棒弯成“U”形，插入两个木线轴的圆孔内作为电磁铁（如图19.11－l（a）所示）。在电磁铁上压一块长方形小木板，用木螺丝穿过木板插入两轴之间，固定在18×10×0.8厘米3的底板上，如图19.11－2所示。

2.衔铁：剪一块宽1厘米，长10厘米的铁片作为衔铁。一端焊一根直径1.5毫米的铁丝，铁丝的顶端弯一个小圆圈作铃槌，另外剪一块5厘米长的铁片与衔铁等宽，弯成弧形把它焊在衔铁上，如图19.11－1（b）、（c）所示。弯一个3厘米高的直角形支架把衔铁铆在支架上，再用木螺丝把支架固定在底板上，使衔铁正对电磁铁的两极，但不能接触。

3.触点：靠近弧形铁片处固定一个直角形铁片，在铁片的上端对准弧形铁片钻一个孔、拧一个小螺丝钉，使钉尖正触及弧形铁片，小螺丝可以调节接触弧形铁片的松紧度。在铁丝铃锤的旁边固定一个铃盖。安装方法如图19.11－2所示。

【使用方法】

用手按开关使电路接通，电磁铁应吸引衔铁，铁丝锤打铃，当衔铁被吸之后，弧形铁片便与接触的小螺丝钉分开，于是电流中断，电磁铁失去磁性、衔铁又回复原位，此时弧形铁片又与螺丝钉接触，电流又接通，铃声又响。这样反复不已，铃声就继续不断。

大学物理实验报告

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。

【实验原理】

根据半导体理论，一般半导体材料的电阻率 和绝对温度 之间的关系为

（1—1）

式中a与b对于同一种半导体材料为常量，其数值与材料的物理性质有关。因而热敏电阻的电阻值 可以根据电阻定律写为

（1—2）

式中 为两电极间距离， 为热敏电阻的横截面， 。

对某一特定电阻而言， 与b均为常数，用实验方法可以测定。为了便于数据处理，将上式两边取对数，则有

（1—3）

上式表明 与 呈线性关系，在实验中只要测得各个温度 以及对应的电阻 的值，

以 为横坐标， 为纵坐标作图，则得到的图线应为直线，可用图解法、计算法或最小二乘法求出参数 a、b的值。

热敏电阻的电阻温度系数 下式给出

（1—4）

从上述方法求得的b值和室温代入式（1—4），就可以算出室温时的电阻温度系数。

热敏电阻 在不同温度时的电阻值，可由非平衡直流电桥测得。非平衡直流电桥原理图如右图所示，B、D之间为一负载电阻 ，只要测出 ，就可以得到 值。

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当负载电阻 → ，即电桥输出处于开

路状态时， =0，仅有电压输出，用 表示，当 时，电桥输出 =0，即电桥处于平衡状态。为了测量的准确性，在测量之前，电桥必须预调平衡，这样可使输出电压只与某一臂的电阻变化有关。

若R1、R2、R3固定，R4为待测电阻，R4 = RX，则当R4→R4+△R时，因电桥不平衡而产生的电压输出为：

（1—5）

在测量MF51型热敏电阻时，非平衡直流电桥所采用的是立式电桥 ， ，且 ，则

（1—6）

式中R和 均为预调平衡后的电阻值，测得电压输出后，通过式（1—6）运算可得△R，从而求的 =R4+△R。

3、热敏电阻的电阻温度特性研究

根据表一中MF51型半导体热敏电阻（2.7kΩ）之电阻~温度特性研究桥式电路，并设计各臂电阻R和 的值，以确保电压输出不会溢出（本实验 =1000.0Ω， =4323.0Ω）。

根据桥式，预调平衡，将“功能转换”开关旋至“电压“位置，按下G、B开关，打开实验加热装置升温，每隔2℃测1个值，并将测量数据列表（表二）。

表一 MF51型半导体热敏电阻（2.7kΩ）之电阻～温度特性

温度℃ 25 30 35 40 45 50 55 60 65

电阻Ω 2700 2225 1870 1573 1341 1160 1000 868 748

表二 非平衡电桥电压输出形式（立式）测量MF51型热敏电阻的数据

i 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

温度t℃ 10.4 12.4 14.4 16.4 18.4 20.4 22.4 24.4 26.4 28.4

热力学T K 283.4 285.4 287.4 289.4 291.4 293.4 295.4 297.4 299.4 301.4

0.0 -12.5 -27.0 -42.5 -58.4 -74.8 -91.6 -107.8 -126.4 -144.4

0.0 -259.2 -529.9 -789 -1027.2 -124.8 -1451.9 -1630.1 -1815.4 -1977.9

4323.0 4063.8 3793.1 3534.0 3295.8 3074.9 2871.1 2692.9 2507.6 2345.1

根据表二所得的数据作出 ～ 图，如右图所示。运用最小二乘法计算所得的线性方程为 ，即MF51型半导体热敏电阻（2.7kΩ）的电阻～温度特性的数学表达式为 。

4、实验结果误差

通过实验所得的MF51型半导体热敏电阻的电阻—温度特性的数学表达式为 。根据所得表达式计算出热敏电阻的电阻～温度特性的测量值，与表一所给出的参考值有较好的一致性，如下表所示：

表三 实验结果比较

温度℃ 25 30 35 40 45 50 55 60 65

参考值RT Ω 2700 2225 1870 1573 1341 1160 1000 868 748

测量值RT Ω 2720 2238 1900 1587 1408 1232 1074 939 823

相对误差 % 0.74 0.58 1.60 0.89 4.99 6.20 7.40 8.18 10.00

从上述结果来看，基本在实验误差范围之内。但我们可以清楚的发现，随着温度的升高，电阻值变小，但是相对误差却在变大，这主要是由内热效应而引起的。

5、内热效应的影响

在实验过程中，由于利用非平衡电桥测量热敏电阻时总有一定的工作电流通过，热敏电阻的电阻值大，体积小，热容量小，因此焦耳热将迅速使热敏电阻产生稳定的高于外界温度的附加内热温升，这就是所谓的内热效应。在准确测量热敏电阻的温度特性时，必须考虑内热效应的影响。本实验不作进一步的研究和探讨。

6、实验小结

通过实验，我们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，而且随着温度上升，其电阻值呈指数关系下降。因而可以利用电阻—温度特性制成各类传感器，可使微小的温度变化转变为电阻的变化形成大的信号输出，特别适于高精度测量。又由于元件的体积小，形状和封装材料选择性广，特别适于高温、高湿、振动及热冲击等环境下作温湿度传感器，可应用与各种生产作业，开发潜力非常大。

参考文献：

[1] 竺江峰，芦立娟，鲁晓东。 大学物理实验[M]

[2] 杨述武，杨介信，陈国英。普通物理实验（二、电磁学部分）[M] 北京：高等教育出版社

[3] 《大学物理实验》编写组。 大学物理实验[M] 厦门：厦门大学出版社

[4] 陆申龙，曹正东。 热敏电阻的电阻温度特性实验教与学[J]

近代物理实验教程的实验报告

时间过得真快啊！我以为自己还有很多时间，只是当一个睁眼闭眼的瞬间，一个学期都快结束了，现在我们为一学期的大学物理实验就要画上一个圆满的句号了，本学期从第二周开设了近代物理实验课程，在三个多月的实验中我明白了近代物理实验是一门综合性和技术性很强的课程，回顾这一学期的学习，感觉十分的充实，通过亲自动手，使我进一步了解了物理实验的基本过程和基本方法，为我今后的学习和工作奠定了良好的实验基础。我们所做的实验基本上都是在物理学发展过程中起到决定性作用的著名实验，以及体现科学实验中不可缺少的现代实验技术的实验。它们是我受到了著名物理学家的物理思想和探索精神的熏陶，激发了我的探索和创新精神。同时近代物理实验也是一门包括物理、应用物理、材料科学、光电子科学与技术等系的重要专业技术基础物理实验课程也是我们物理系的专业必修课程。

我们本来每个人要做共八个实验，后来由于时间关系做了七个实验，我做的七个实验分别是：光纤通讯，光学多道与氢氘，法拉第效应，液晶物性，非线性电路与混沌，高温超导，塞满效应，下面我对每个实验及心得体会做些简单介绍：

一、光纤通讯：本实验主要是通过对光纤的一些特性的探究（包括对光纤耦合效率的测量，光纤数值孔径的测量以及对塑料光纤光纤损耗的测量与计算），了解光纤光学的基础知识。探究相位调制型温度传感器的干涉条纹随温度的变化的移动情况，模拟语电话光通信，

了解光纤语音通信的基本原理和系统构成。老师讲的也很清楚，本试验在操作上并不是很困难，很易于实现，易于成功。

二、光学多道与氢氘：本实验利用光学多道分析仪，从巴尔末公式出发研究氢氘光谱，了解其谱线特点， 并学习光学多道仪的使用方法及基本的光谱学技术通过此次实验得出了氢原子和氘原子在巴尔末系下的光谱波长，并利用测得的波长值计算出了氢氘的里德伯常量，得到了氢氘光谱的各光谱项及巴耳末系跃迁能级图，计算得出了质子和电子的质量之比。个人觉得这个实验有点太智能化，建议锻炼操作的部分能有所加强。对于一些仪器的原理在实验中没有体现。如果有所体现会比较容易使学生深入理解。数据处理有些麻烦。不过这也正是好好提高自己的分析数据、处理数据能力的好时候、更是理论联系实际的桥梁。

三、法拉第效应：本实验中，我们首先对磁场进行了均匀性测定，进一步测量了磁场和励磁电流之间的关系，利用磁场和励磁电流之间的线性关系，用电流表征磁场的大小；再利用磁光调制器和示波器，采用倍频法找出ZF6、MR3－2样品在不同强度的旋光角θ和磁场强度B的关系，并计算费尔德常数；最后利用MR3样品和石英晶体区分自然旋光和磁致旋光，验证磁致旋光的非互易性。

四﹑液晶物性：本实验主要是通过对液晶盒的扭曲角，电光响应曲线和响应时间的测量，以及对液晶光栅的观察分析，了解液晶在外电场的作用下的变化，以及引起的液晶盒光学性质的变化，并掌握对液晶电光效应测量的方法。本实验中我们研究了液晶的基本物理性质

和电光效应等。发现液晶的双折射现象会对旋光角的大小产生的影响，在实验中通过测量液晶盒两面锚泊方向的差值，得到液晶盒扭曲角的大小为125度；测量了液晶的响应时间。观察液晶光栅的衍射现象，在“常黑模式”和“常白模式”下分别测量了液晶升压和降压过程的电光响应曲线，求得了阈值电压、饱和电压和阈值锐度。并且比较了升压降压过程中阈值锐度的差别。我们一开始做的很慢，不过老师讲得很清楚，后来我们很快就做出来了，

五、非线性电路与混沌：本实验通过测量非线性电阻的I-U特性曲线，了解非线性电阻特性，，从而搭建出典型的非线性电路—蔡氏振荡电路，通过改变其状态参数，观察到混沌的产生，周期运动，倍周期与分岔，点吸引子，双吸引子，环吸引子，周期窗口的物理图像，并研究其费根鲍姆常数。最后，实验将两个蔡氏电路通过一个单相耦合系统连接并最终研究其混东同步现象。实验过程还可以，数据处理有点难，后来慢慢思考，最终还是处理好了，

六、高温超导：本实验利用液氮创造低温环境，测量了高温超导材料样品的超导转变临界温度为90.。88K，并在实验同时对温差电偶温度计以及硅半导体温度计进行了温度定标，测得在实验的温度范围内，在磁悬浮实验上，我们分别测量了无磁场条件下相变（零场冷）的高温超导体样品的以及有磁场条件下相变（场冷）的高温超导体样品的磁悬浮力与距离的关系，认为此超导体在强磁场下进入了混合态，而在场冷条件下的实验证实了我们的假设。这次实验我们所作实验中最早结束的一个实验，不过在示波器中调波形时花了点时间，最终还是很快就做完了。

七、塞满效应：这个实验是我最后一次做的实验，也是最晚结束的一个实验，因为我们去做实验的时候实验室没电了，于是我们等

把电路修好后开始做实验了，于是做到晚上11点才结束了，本实验运用光栅摄谱仪和阿贝比长仪，采用摄谱法观测Hg谱线的分裂情况，并以此对外加磁感应强度进行估测。本次实验运用光栅摄谱法观察到了在外磁场下Hg谱线的分裂情况，直接验证了塞曼效应；还以Fe谱线作为标准谱，用内插法测得了各谱线的波长，并以此故测了外加磁感应强度B，基本实现了定量验证和分析，本实验数据处理比较容易，老师讲得也很清楚。

我们大家都知道实践是检验真理的唯一标准，近代物理实验属于学科基础课程，通过这次近代物理实验课程的学习，使我们认识到了一整套科学缜密的实验方法，对于我开发我们的智力，培养我们分析解决实际问题的能力，有着十分重要的意义，对于我们科学的逻辑思维的形成有着积极的现实意义，除此之外，使我从思想上牢记做任何事之前就像做实验一样只有好好预习才能做好实验；实验中如果出现问题应该耐心、细致的进行分析，并且要考虑实验仪器本身的因素，有时也应该咨询老师；实验通过做实验的艰辛和处理数据的繁琐让我体会到前辈们是怎么一步一艰辛的在科学之路上进行探索，他们的严谨、求实之精神必然激励着我们在今后的人生之路上向他们那样，孜孜不倦、勇于进取。

最后感谢每位实验老师，您们辛苦啦！每次都跟我们一起在实验室里待到很晚，谢谢您们！

物理实验报告《分光计的调整和三棱镜顶角的测定》

【实验目的】

1. 了解分光计的结构，学习分光计的调节和使用方法；

2. 利用分光计测定三棱镜的顶角；

【实验仪器】

分光计，双面平面反射镜，玻璃三棱镜。

【实验原理】

如图6所示，设要测三棱镜AB面和AC面所夹的顶角a，只需求出j即可，则a＝1800－j。

图6 测三棱镜顶角

【实验内容与步骤】

一、分光计的调整

（一）调整要求：

1.望远镜聚焦平行光，且其光轴与分光计中心轴垂直。

2.载物台平面与分光计中心轴垂直。

（二）望远镜调节

1.目镜调焦

目镜调焦的目的是使眼睛通过目镜能很清楚地看到目镜中分划板上的刻线和叉丝，调焦办法：接通仪器电源，把目镜调焦手轮12旋出，然后一边旋进一边从目镜中观察，直到分划板刻线成像清晰，再慢慢地旋出手轮，至目镜中刻线的清晰度将被破坏而未被破坏时为止。旋转目镜装置11，使分划板刻线水平或垂直。

2.望远镜调焦

望远镜调焦的目的是将分划板上十字叉丝调整到焦平面上，也就是望远镜对无穷远聚焦。其方法如下：将双面反射镜紧贴望远镜镜筒，从目镜中观察，找到从双面反射镜反射回来的光斑，前后移动目镜装置11，对望远镜调焦，使绿十字叉丝成像清晰。往复移动目镜装置，使绿十字叉丝像与分划板上十字刻度线无视差，最后锁紧目镜装置锁紧螺丝 10 .

（三）调节望远镜光轴垂直于分光计中心轴（各调一半法）

调节如图7 所示的载物台调平螺丝 b 和 c 以及望远镜光轴仰角调节螺丝13，使分别从双面反射镜的两个面反射的绿十字叉丝像皆与分划板上方的十字刻度线重合，如图8（a）所示。此时望远镜光轴就垂直于分光计中心轴了。具体调节方法如下：

（1）将双面反射镜放在载物台上，使镜面处于任意两个载物台调平螺丝间连线的中垂面，如图7所示。

图7 用平面镜调整分光计

（2）目测粗调。用目测法调节载物台调平螺丝7及望远镜、平行光管光轴仰角调节螺丝13、29，使载物台平面及望远镜、平行光管光轴与分光计中心轴大致垂直。

由于望远镜视野很小，观察的范围有限，要从望远镜中观察到由双面反射镜反射的光线，应首先保证该反射光线能进入望远镜。因此，应先在望远镜外找到该反射光线。转动载物台，使望远镜光轴与双面反射镜的法线成一小角度，眼睛在望远镜外侧旁观察双面反射镜，找到由双面反射镜反射的绿十字叉丝像，并调节望远镜光轴仰角调节螺丝 13 及载物台调平螺丝 b 和 c ，使得从双面反射镜的两个镜面反射的绿十字叉丝像的位置应与望远镜处于同一水平状态。

（3）从望远镜中观察。转动载物台，使双面反射镜反射的光线进入望远镜内。此时在望远镜内出现清晰的绿十字叉丝像，但该像一般不在图8（a）所示的准确位置，而与分划板上方的十字刻度线有一定的高度差，如图8（b）所示。调节望远镜光轴仰角调节螺丝13，使高度差 h 减小一半，如图8（c）所示；再调节载物台调平螺丝b 或c，使高度差全部消除，如图8（d）所示。再细微旋转载物台使绿十字叉丝像和分划板上方的十字刻度线完全重合，如图8（a）所示。

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图（8） 各调一半法

（4）旋转载物台，使双面反射镜转过180°，则望远镜中所看到的绿十字叉丝像可能又不在准确位置，重复（3）所述的各调一半法，使绿十字叉丝像位于望远镜分划板上方的十字刻度线的水平横线上。

（5）重复上述步骤（3）（4），使经双面反射镜两个面反射的的绿十字叉丝像均位于望远镜分划板上方的十字刻度线的水平横线上。

至此，望远镜的光轴完全与分光计中心轴垂直。此后，望远镜光轴仰角调节螺丝13不能再任意调节！

二、三棱镜顶角的测定

1.待测件三棱镜的调整

如图9（a）放置三棱镜于载物台上。转动载物台，调节载物台调平螺丝（此时不能调望远镜），使从棱镜的二个光学面反射的绿十字叉丝像均位于分划板上方的十字刻度线的水平横线上，达到自准。此时三棱镜两个光学表面的法线均与分光计中心轴相垂直。

图9 三棱镜的调整

2.自准法测定三棱镜顶角

将三棱镜置于载物台中央，锁紧望远镜支架与刻度盘联结螺丝 22 及载物台锁紧螺丝 8 ，转动望远镜支架 15 ，或转动内游标盘 16 ，使望远镜对准 AB 面，在自准情况（绿十字叉丝像和分划板上方的十字刻度线完全重合）下，从两游标读出角度  和  ；同理转动望远镜对准 AC 面，自准时读角度   和  ，将结果填入表2中。由图9（b）中的光路和几何关系可知，三棱镜的顶角

（2）

【数据记录及处理】

表2 自准法（或反射法）测顶角数据表格

次数 游标1 游标2

大学物理实验报告样本范文

实验名称：二组分金属相图（注意：：兰字部分即为预习报告，不用另外抄写一份！）

班级：102班 姓名：王亮 学号：20xx 实验组号：20xx年3月14日 指导教师：

一、 实验目的：

1、用热分析法（步冷曲线法）测绘Zn-Sn二组分金属相图；

2、掌握热电偶测量温度的基本原理。

二、 实验原理：概述、及关键点

1、简单的二组分金属相图主要有几种？

2、什么是热分析法？步冷曲线的线、点、平台各代表什么含义？

3、采用热分析法绘制相图的关键是什么？

4、热电偶测量温度的基本原理？

三、 实验装置图（注明图名和图标）

四、 实验关键步骤：

不用整段抄写，列出关键操作要点，推荐用流程图表示。

五、 实验原始数据记录表格（根据具体实验内容，合理设计）

组成为w(Zn)=0.7的样品的温度-时间记录表

时间 τ/min 温度 t/oC

开始测量 0 380

第一转折点

第二平台点

结束测量

六、 数据处理（要求写出最少一组数据的详细处理过程）

七、思考题

八、对本实验的体会、意见或建议（若没有，可以不写） （完）

1.学生姓名、学号、实验组号及组内编号； 2.实验题目： 3.目的要求：（一句话简单概括）

4.仪器用具: 仪器名称及主要规格（包括量程、分度值、精度等）、用具名称。 5.实验原理：简单但要抓住要点，要写出试验原理所对应的公式表达式、公式中各物理参量的名称和物理意义、公式成立的条件等。画出简单原理图等。 6.实验内容； 7.数据表格：画出数据表格（写明物理量和单位）； 8.数据处理及结果（结论）：按实验要求处理数据。 9.作业题：认真完成实验教师要求的思考题。 10.讨论：对实验中存在的问题、数据结果、误差分析等进行总结，对进一步的想法和建议等进行讨论。实验报告要求 1.认真完成实验报告，报告要用中国科学技术大学实验报告纸，作图要用坐标纸。 2.报告中的线路图、光路图、表格必须用直尺画。

高中物理实验报告范文

(一)实验目的

1.学会用打上点的纸带研究物体的运动。

2.掌握判断物体是否做匀变速运动的方法。

3.会利用纸带测定匀变速直线运动的加速度。

4.练习使用打点计时器

(二)实验原理

1.匀变速直线运动的特点

(1)物体做匀变速直线运动时，若加速度为a，在各个连续相等的时间T内发生的位移依次为x1、x2、x3、?、xn，则有：x2-x1=x3-x2=?=xn-xn-1=aT2，即任意两个连续相等的时间内的位移差相等。可以依据这个特点，判断一个物体是否做匀变速直线运动。

(2)做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于该段时间内中间时刻的瞬时速度。

2.由纸带求物体加速度的方法 (1)逐差法

设相邻相同时间T内的位移分别为x1、x2、?、x6，则 x2-x1=x3-x2=x4-x3=?=x6-x5=aT2 x4-x1=3a1T2 x5-x2=3a2T2 x6-x3=3a3T2

得加速度a=(a1+a2+a3)/3

= (2)图象法(421?522?623)x4?x5?x6x1?x2?x32?

33T3T3T9T

以打某计数点时为计时起点，然后利用vn=(xn+xn+1)/2T测出打各点时的速 度，描点得v-t图象，v-t图象的斜率即为加速度，如图所示。

(3)由纸带求物体速度的方法 “平均速度法”求速度，即vn=(xn+xn+1)/2T， 如图所示。

(三)实验器材

电火花计时器或电磁打点计时器，一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片。

(四)实验步骤

1.把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸 出桌面;把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端; 连接好电路，再把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮， 下边挂上合适的钩码;将纸带穿过打点计时器，并把它 的一端固定在小车的后面。

2.把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点。换上新纸带，重复三次。

3.从三条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开头比较密集的点，在后边便于测量的地方找一个开始点，在选好的开始点下面记作0，0后面

动的加速度。

同学们还可先画出v-t图象，再求小车做匀变速运动的加速度。

(五)注意事项

1.要在钩码落地处放上软垫或砂箱，防止撞坏钩码。

2.要在小车到达滑轮前用手按住它或放置泡沫塑料挡板，防止撞坏小车。

3.小车的加速度宜适当大些，可以减小长度的测量误差，加速度大小以能在约50 cm的纸带上清楚地取出7~8个计数点为宜。

4.纸带运动时尽量不要让纸带与打点计时器的限位孔摩擦。

5.要先接通电源，待打点计时器工作稳定后，再放开小车;放开小车时，小车要靠近打点计时器，以充分利用纸带的长度。

6.不要分段测量各段位移，应尽可能地一次测量完毕(可先统一量出各计数点到计数起点0之间的距离)，读数时应估读到毫米的下一位。

(六)误差分析

本实验参与计算的量有x和T，因此误差来源于x和T。

1.由于相邻两计数点之间的距离x测量不够精确而使a的测量结果产生误差。

2.市电的频率不稳定使T不稳定而产生误差。

初中物理的实验报告范文

精选范文:初中物理实验报告(共2篇)

一、将一饮料瓶底部扎几个细孔，再往饮料瓶中到入适量的水，此时会发现瓶底处有水流出，可以印证液体对容器底部有压强。继续迅速把饮料瓶中灌满水，然后拧紧瓶盖，这时可观察到饮料瓶底部并没有水流出。如果再拧松瓶盖，又发现水流了出来。这说明是大气压作用形成的这一现象。

二、另取一空饮料瓶灌满水后拧紧平盖，然后用酒精灯加热一钢针。轻轻的在饮料瓶下部侧壁烫一细孔（注意烫孔时不要用力挤按饮料瓶）。当扎完小孔后会发现并没有水流出，在第一个孔的相同高度处，任意位置再烫一个细孔后发现依然没有水流出来。这是由于大气压的作用的结果，并且证明了大气压是各个方向都存在的，与液体压强特点形成对比。之后在前两个细孔的上方再烫一细孔后，发现下面的细孔向外流水，而上面的细孔不向外流水，并且有空气从此处进入饮料瓶内上方。如果拧开饮料瓶的瓶盖会发现三孔都会流水。且小孔位置越靠近瓶底，水柱喷的越远。

三、再取一饮料瓶灌满水并拧紧瓶盖后，把它倒置在盛有足够多水的玻璃水槽中，在水中把瓶盖拧下来，抓住瓶子向上提，但不露出水面发现瓶里的水并不落回水槽中。（可以换更高的饮料瓶做“对比实验”，为托里拆利实验的引入打好基础。）还可以在此实验的基础上，在瓶底打孔，立刻发现瓶里的水流回水槽中。原因是瓶子内、外均有大气压相互抵消，水柱在本身重力的作用下流回水槽。

四、还可以选用易拉罐，拉盖不要全部拉开，开口尽量小一些。倒净饮料后用电吹风对罐体高温加热一段时间后，把拉口处用橡皮泥封好，确保不漏气。再用冷水浇在易拉罐上，一会听到易拉罐被压变形的声音，同时看到易拉罐上有的地方被压瘪。说明气体热胀冷缩、也证明了大气压的存在。

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[初中物理实验报告(共2篇)]

篇一：初二物理实验报告

实验装置：

实验2 探究水沸腾时温度变化的特点

实验目的：观察沸腾现象，找出水沸腾时温度的变化规律。

实验器材：铁架台、酒精灯、石棉网、温度计、烧杯（50ml），火柴，中心有孔的纸板、水、秒表。

实验装置：

实验步骤：

1、按上图组装器材。在烧杯中加入30ml的水。

2、点燃酒精灯给水加热。当水沸腾，即水温接近90℃时，每隔0.5min在表格中记录温度计的示数T，记录10次数据。

3、熄灭酒精灯，停止加热。

4、冷却后再整理器材。

5、以温度T为横坐标，时间t为纵坐标，在下图中的方格纸上描点，再把这些点连接起来，从而绘制成水沸腾时温度与时间关系的图像； 6、整理、分析实验数据及其图像，归纳出水沸腾时温度变化的特点。

实验3

探究光反射时的规律

实验目的：

观察光的反射现象，找出光反射时所遵循的规律。

实验器材：平面镜、一张白硬纸板、激光笔、量角器、几支彩笔 实验装置：

实验步骤：

1、把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面，如上图所示；

2、使一束光贴着纸板沿某一个角度射到O点，经平面镜反射，沿另一个方向射出，在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹；

3、改变光束入射的角度，多做几次，换用不同颜色的笔记录每次光的径迹； 4、取下纸板，用量角器测量ON两侧的?i和?r，将数据记录在下表中； 5、把纸板NOF向前或向后折，在纸板上还能看到反射光吗？

实验4

探究平面镜成像时像与物的关系

实验目的：观察平面镜成像的情况，找出成像的特点。

实验原理：遵循光的反射定律：三线共面、法线居中、两角相等。

实验器材：同样大小的蜡烛一对、平板玻璃一块、白纸一张、刻度尺一把 实验装置：

实验步骤：

1、在桌面上铺一张大纸，纸上竖立一块玻璃板作为平面镜，沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表平面镜的位置；

2、把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，可以看到它在玻璃板后面的像； 3、再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛，竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它跟前面那支蜡烛的像完全重合，这个位置就是前面那支蜡烛像的位置，在纸上记下这两个位置；

4、移动点燃的蜡烛，重做实验；

5、用直线把每次实验中蜡烛和它的像在纸上的位置连起来，并用刻度尺分别测量它们到玻璃板的距离，将数据记录在下表中。

实验5

探究凸透镜成像的规律

实验目的：探究凸透镜成像的规律。

实验原理：光的折射

实验器材：凸透镜、蜡烛、光屏、火柴、光具座 实验装置：

实验步骤：

1、按上图组装实验装置，将烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心调整到同一高度； 2、将凸透镜固定在光具座中间某刻度处，把蜡烛放在较远处，使物距u＞2f，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒。记录物距u和像距v；

3、把蜡烛向凸透镜移近，改变物距u，使f＜u＜2f，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒。记录物距u和像距v； 4、把蜡烛向凸透镜移近，改变物距u，使u＜f，在光屏上不能得到蜡烛的像，此时成虚像，应从光屏这侧向透镜里观察蜡烛的像，观察虚像的大小和正倒。

观察凸透镜成像物理实验报告

探究课题；探究平面镜成像的特点.

1.提出问题；平面镜成的是实像还是虚像？是放大的还是缩小的像？所成的像的位置是在什么地方？

2.猜想与假设；平面镜成的是虚像.像的大小与物的大小相等.像与物分别是在平面镜的两侧.

3.制定计划与设计方案；实验原理是光的反射规律.

所需器材；蜡烛（两只），平面镜（能透光的），刻度尺，白纸，火柴，

实验步骤；

一，在桌面上平铺一张16开的白纸，在白纸的中线上用铅笔画上一条直线，把平面镜垂直立在这条直线上.

二.在平面镜的一侧点燃蜡烛，从这一侧可以看到平面镜中所成的点燃蜡烛的像，用不透光的纸遮挡平面镜的背面，发现像仍然存在，说明光线并没有透过平面镜，因而证明平面镜背后所成的像并不是实际光线的会聚，是虚像.

三.拿下遮光纸，在平面镜的背后放上一只未点燃的蜡烛，当所放蜡烛大小高度与点燃蜡烛的高度相等时，可以看到背后未点燃蜡烛也好像被点燃了.说明背后所成像的大小与物体的大小相等.

四.用铅笔分别记下点燃蜡烛与未点燃蜡烛的位置，移开平面镜和蜡烛，用刻度尺分别量出白纸上所作的记号，量出点燃蜡烛到平面镜的距离和未点燃蜡烛（即像）到平面镜的距离.比较两个距离的大小.发现是相等的.

五.自我评估.该实验过程是合理的，所得结论也是正确无误.做该实验时最好是在暗室进行，现象更加明显.误差方面应该是没有什么误差，关键在于实验者要认真仔细的操作，使用刻度尺时要认真测量. 您正浏览的文章由第一范文网整理，版权归原作者、原出处所有。

六.交流与应用.通过该实验我们已经得到的结论是，物体在平面镜中所成的像是虚像，像的大小与物体的大小相等，像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等.像与物体的连线被平面镜垂直且平分.例如，我们站在穿衣镜前时，我们看穿衣镜中自己的像是虚像，像到镜面的距离与人到镜面的距离是相等的，当我们人向平面镜走近时，会看到镜中的像也在向我们走近.我们还可以解释为什么看到水中的物像是倒影.平静的水面其实也是平面镜.等等.

大学物理实验课程设计实验报告

北方民族大学

大学物理实验（设计性实验）

实验报告

指导老师：王建明

姓    名：张国生

学    号：XX0233

学    院：信息与计算科学学院

班    级：05信计2班

重力加速度的测定

一、实验任务

精确测定银川地区的重力加速度

二、实验要求

测量结果的相对不确定度不超过5%

三、物理模型的建立及比较

初步确定有以下六种模型方案：

方法一、用打点计时器测量

所用仪器为：打点计时器、直尺、带钱夹的铁架台、纸带、夹子、重物、学生电源等.

利用自由落体原理使重物做自由落体运动.选择理想纸带，找出起始点0，数出时间为t的p点，用米尺测出op的距离为h，其中t=0.02秒×两点间隔数.由公式h=gt2/2得g=2h/t2，将所测代入即可求得g.

方法二、用滴水法测重力加速度

调节水龙头阀门，使水滴按相等时间滴下，用秒表测出n个（n取50—100）水滴所用时间t，则每两水滴相隔时间为t′=t/n，用米尺测出水滴下落距离h，由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2.

方法三、取半径为r的玻璃杯，内装适当的液体，固定在旋转台上.旋转台绕其对称轴以角速度ω匀速旋转，这时液体相对于玻璃杯的形状为旋转抛物面

重力加速度的计算公式推导如下：

取液面上任一液元a，它距转轴为x，质量为m，受重力mg、弹力n.由动力学知：

ncosα-mg=0 （1）

nsinα＝mω2x （2）

两式相比得tgα=ω2x/g，又 tgα=dy/dx，∴dy=ω2xdx/g，

∴y/x=ω2x/2g. ∴ g=ω2x2/2y.

.将某点对于对称轴和垂直于对称轴最低点的直角坐标系的坐标x、y测出，将转台转速ω代入即可求得g.

方法四、光电控制计时法

调节水龙头阀门，使水滴按相等时间滴下，用秒表测出n个（n取50—100）水滴所用时间t，则每两水滴相隔时间为t′=t/n，用米尺测出水滴下落距离h，由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2.

方法五、用圆锥摆测量

所用仪器为：米尺、秒表、单摆.

使单摆的摆锤在水平面内作匀速圆周运动，用直尺测量出h（见图1），用秒表测出摆锥n转所用的时间t，则摆锥角速度ω=2πn/t

摆锥作匀速圆周运动的向心力f=mgtgθ，而tgθ=r/h所以mgtgθ=mω2r由以上几式得：

g=4π2n2h/t2.

将所测的n、t、h代入即可求得g值.

方法六、单摆法测量重力加速度

在摆角很小时，摆动周期为：

则

通过对以上六种方法的比较，本想尝试利用光电控制计时法来测量，但因为实验室器材不全，故该方法无法进行；对其他几种方法反复比较，用单摆法测量重力加速度原理、方法都比较简单且最熟悉，仪器在实验室也很齐全，故利用该方法来测最为顺利，从而可以得到更为精确的值。

四、采用模型六利用单摆法测量重力加速度

摘要：

重力加速度是物理学中一个重要参量。地球上各个地区重力加速度的数值，随该地区的地理纬度和相对海平面的高度而稍有差异。一般说，在赤道附近重力加速度值最小，越靠近南北两极，重力加速度的值越大，最大值与最小值之差约为1/300。研究重力加速度的分布情况，在地球物理学中具有重要意义。利用专门仪器，仔细测绘各地区重力加速度的分布情况，还可以对地下资源进行探测。

伽利略在比萨大教堂内观察一个圣灯的缓慢摆动，用他的脉搏跳动作为计时器计算圣灯摆动的时间，他发现连续摆动的圣灯，其每次摆动的时间间隔是相等的，与圣灯摆动的幅度无关，并进一步用实验证实了观察的结果，为单摆作为计时装置奠定了基础。这就是单摆的等时性原理。

应用单摆来测量重力加速度简单方便，因为单摆的振动周期是决定于振动系统本身的性质，即决定于重力加速度g和摆长l，只需要量出摆长，并测定摆动的周期，就可以算出g值。

实验器材：

单摆装置（自由落体测定仪），钢卷尺，游标卡尺、电脑通用计数器、光电门、单摆线

实验原理：

单摆是由一根不能伸长的轻质细线和悬在此线下端体积很小的重球所构成。在摆长远大于球的直径，摆锥质量远大于线的质量的条件下，将悬挂的小球自平衡位置拉至一边（很小距离，摆角小于5°），然后释放，摆锥即在平衡位置左右作周期性的往返摆动，如图2-1所示。

f =p sinθ

f

θ

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大学物理实验课程设计实验报告

t=p cosθ

p = mg

l

图2-1  单摆原理图

摆锥所受的力f是重力和绳子张力的合力，f指向平衡位置。当摆角很小时（θ

sinθ=

f=psinθ=-mg  =-m x             （2-1）

由f=ma，可知a=- x

式中负号表示f与位移x方向相反。

单摆在摆角很小时的运动，可近似为简谐振动，比较谐振动公式：a= =-ω2x

可得ω=

于是得单摆运动周期为：

t=2π/ω=2π              （2-2）

t2= l                     （2-3）

或             g=4π2                              （2-4）

利用单摆实验测重力加速度时，一般采用某一个固定摆长l，在多次精密地测量出单摆的周期t后，代入（2-4）式，即可求得当地的重力加速度g。

由式（2-3）可知，t2和l之间具有线性关系， 为其斜率，如对于各种不同的摆长测出各自对应的周期，则可利用t2—l图线的斜率求出重力加速度g。

试验条件及误差分析：

上述单摆测量g的方法依据的公式是(2-2)式,这个公式的成立是有条件的，否则将使测量产生如下系统误差:

1. 单摆的摆动周期与摆角的关系，可通过测量θ

实际上，单摆的周期t随摆角θ增加而增加。根据振动理论，周期不仅与摆长l有关，而且与摆动的角振幅有关，其公式为：

t=t0[1+( )2sin2 +( )2sin2 +……]

式中t0为θ接近于0o时的周期，即t0=2π

2.悬线质量m0应远小于摆锥的质量m，摆锥的半径r应远小于摆长l，实际上任何一个单摆都不是理想的，由理论可以证明，此时考虑上述因素的影响，其摆动周期为：

3.如果考虑空气的浮力，则周期应为：

式中t0是同一单摆在真空中的摆动周期，ρ空气是空气的密度，ρ摆锥 是摆锥的密度，由上式可知单摆周期并非与摆锥材料无关，当摆锥密度很小时影响较大。

4.忽略了空气的粘滞阻力及其他因素引起的摩擦力。实际上单摆摆动时，由于存在这些摩擦阻力，使单摆不是作简谐振动而是作阻尼振动，使周期增大。

上述四种因素带来的误差都是系统误差，均来自理论公式所要求的条件在实验中未能很好地满足，因此属于理论方法误差。此外，使用的仪器如千

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