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物理实验报告咋写【推荐20篇】

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关于初中物理浮力实验报告范文_实验报告_网

范文类型:汇报报告,适用行业岗位:初中,全文共 1990 字

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关于初中物理浮力实验报告范文

器材

找一个底面很平的容器,让一个蜡烛头紧贴在容器底部,再往容器里倒水,蜡烛头并不会浮起来;轻轻地把蜡烛头拨倒,它立刻就会浮起来。

可见,当物体与容器底部紧密接触时,两个接触面间就没有液体渗入,物体的下表面不再受液体对它向上的压强,液体对它就失去了向上托的力,浮力当然随之消失了。

现在,你能提出为潜艇摆脱困境的措施了吗?

“浮力是怎样产生的”,学生对“浮力就是液体对物体向上的压力和向下的压力之差”这一结论是可以理解的,但却难以相信,因此做好浮力消失的实验是攻克这一难点的关键,下面介绍两种简便方法。

[方法1]

器材:大小适当的玻璃漏斗(化学实验室有)一个、乒乓球一只、红水一杯。

步骤:

(1)将乒乓球有意揿入水中,松手后乒乓球很快浮起。

(2)用手托住漏斗(喇叭口朝上,漏斗柄夹在中指和无名指之间),将乒乓球放入其中,以大拇指按住乒乓球,将水倒入漏斗中,松开拇指,可见乒乓球不浮起,(这时漏斗柄下口有水向下流,这是因为乒乓球与漏斗间不太密合)。

(3)用手指堵住出水口,可见漏斗柄中水面逐渐上升,当水面升至乒乓球时,乒乓球迅即上浮。(若漏斗柄下口出水过快,可在乒乓球与漏斗接触处垫一圈棉花,这样可以从容地观察水在漏斗柄中上升的情况。)

[方法2]

器材:透明平底塑料桶(深度10cm左右,口径宜大些,便于操作)一只、底面基本平整的木块(如象棋子、积木、保温瓶塞等)一个、筷子一根、水一杯。

制作小孔桶:取一铁扦在酒精灯上烧红,在塑料桶底面中央穿一小孔、孔径1cm左右,用砂纸将孔边磨平即成一小孔桶。

步骤:

(1)将木块有意揿入水中,松手后木块很快浮起。

(2)将木块平整的一面朝下放入小孔桶中并遮住小孔,用筷子按住木块,向桶中倒水。移去筷子,可见木块不浮起。(这时小孔处有水向下滴,这是因为木块与桶的接触面之间不很密合)。

(3)用手指堵住小孔,木块立即上浮。

上述两例针对实际中物体的表面不可能绝对平滑这一事实,巧妙地利用“小孔渗漏”使水不在物体下面存留,从而使物体失去液体的向上的压力,也就失去了浮力,结果本应浮在水面上的乒乓球和木块却被牢牢地钉在了水底,不能不令学生叹服。接着步骤(3)又魔术般地使浮力再现,更令学生情绪高涨,跃跃欲试。

组成串联电路和并联电路实验报告

一、实验目的:掌握_____________、______________的连接方式。

二、实验器材: __________、__________、__________、__________、___________。 三、步 骤: 1.组成串联电路

A.按图1-1的电路图,先用铅笔将图1-2中的电路元件,按电路图中的顺序连成实物 电路图(要求元件位置不动,并且导线不能交叉)。

B.按图1-1的电路图接好电路,闭合和断开开关,观察开关是同时控制两个灯泡,还 是只控制其中一个灯光泡.

观察结果:__________________________________________________________ C.把开关改接在L1和L2之间,重做实验B;再改接到L2和电池负极之间,再重做实验B. 观察开关的控制作用是否改变了,并分别画出相应的电路图.

电路图 电路图

观察结果:___________________________ 观察结果:__________________________

_______________________________. ______________________________. 2.组成并联电路

A.画出由两盏电灯L1和L2组成的并联电路图,要求开关S接在干路上,开关S1和S2分 别接在两个支路上,并按电路图用铅笔连接1-3

的实物电路图.

电路图

B.按电路图在实物上连接并联电路,然后进行下述实验和观察:

a. 闭合S1和S2,再闭合或断开干路开关S,观察开关S控制哪个灯泡.

观察结果:____________________________________________________________

b. 闭合S和S2,再闭合或断开干路开关S1,观察开关S1控制哪个灯泡. 观察结果:____________________________________________________________

c. 闭合S和S1,再闭合或断开干路开关S2,观察开关S2控制哪个灯泡.

观察结果:____________________________________________________________ [结论]

1.在串联电路里开关控制____________用电器;如果开关的位置改变了,它的控制作 用_________.

2.在并联电路干路里的开关控制__________________用电器;支路中的开关只能控制 _______________用电器.

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篇1:人教版初二物理实验报告_实验报告_网

范文类型:汇报报告,适用行业岗位:初二,全文共 784 字

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(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

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篇2:物理实验报告《测不规则物体的体积》_实验报告_网

范文类型:汇报报告,全文共 409 字

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物理实验报告《测不规则物体的体积

质量m=密度p×体积v

将物体放入水中,测量水面上升的幅度,或者放入满满的量筒中,测量溢出的水的体积,可以间接得到物体浸入水中的部分的体积

然后将物体沿水平面切割,取下,用天平测量水下部分的质量。

通过公式计算其密度。

然后总体测量整块物体的质量

通过v=m/p

计算得出全部体积。

取一量杯,水面与杯面平齐,想办法将物体全部浸入水中(如用细针将其按入水中),称量溢出水的体积即可。

如果容器是个圆柱形,把里面放满水,然后把物体放入水中,在把物体取出.容器中空的部分就是这个物体的体积.

圆柱的面积=底面积×高

如果物体不下沉,就把物体上系一个铁块放入水中,测出铁块和物体的体积,然后再测出铁块的体积,接着用它们的总体积减去铁块的体积就得出物体的体积.

物理实验报告 ·化学实验报告 ·生物实验报告 ·实验报告格式 ·实验报告模板

溶于水的物体 用与物体不相溶的液体测量

不下沉的物体 用密度比物理小的液体测量

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篇3:高中物理实验报告范文_实验报告_网

范文类型:汇报报告,适用行业岗位:高中,全文共 1280 字

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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。

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篇4:大学物理演示实验报告_实验报告_网

范文类型:汇报报告,适用行业岗位:大学,全文共 449 字

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大学物理演示实验报告

学物理演示实验报告--避雷针

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?

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篇5:物理实验报告《固体比表面的测定――BET法》_实验报告_网

范文类型:汇报报告,全文共 2339 字

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物理实验报告《固体表面测定――BET法》

一,实验目的:

1.学会用BET法测定活性碳的比表面的方法.

2.了解BET多分子层吸附理论的基本假设和BET法测定固体比表面积的基本原理

3. 掌握 BET法固体比表面的测定方法及掌握比表面测定仪的工作原理和相关测定软件的操作.

二,实验原理

气相色谱法是建立在BET多分子层吸附理论基础上的一种测定多孔物质比表面的方式,常用BET公式为:

)-1 + P (C-1)/ P0 VmC

上式表述恒温条件下,吸附量与吸附质相对压力之间的关系.

式中V是平衡压力为P时的吸附量,P0为实验温度时的气体饱和蒸汽压,Vm是第一层盖满时的吸附量,C为常数.因此式包含Vm和C两个常数,也称BET二常数方程.它将欲求量Vm与可测量的参数C,P联系起来.

上式是一个一般的直线方程,如果服从这一方程,

则以P/[V(P0-P)]对P/ P0作图应得一条直线,而由直线得斜率(C-1)/VmC和直线在纵轴上得截据1/VmC就可求得Vm.

则待测样品得比表面积为:

S= VmNAσA/ (22400m)

其中NA为阿伏加德罗常数;m为样品质量(单位:g); σm为每一个被吸附分子在吸附剂表面上所占有得面积,σm的值可以从在液态是的密堆积(每1分子有12个紧邻分子)计算得到.计算时假定在表面上被吸附的分子以六方密堆积的方式排列,对整个吸附层空间来说,其重复单位为正六面体,据此计算出常用的吸附质N2的σm=0.162nm2.

现在在液氮温度下测定氮气的吸附量的方法是最普遍的方法,国际公认的σm的值是0.162nm2.

本实验通过计算机控制色谱法测出待测样品所具有的表面积.

三,实验试剂和仪器

比表面测定仪,液氮,高纯氮,氢气.皂膜流量计,保温杯.

四:实验步骤

(一)准备工作

1,按逆时针方向将比表面测定仪面板上氮气稳压阀和氢气稳压阀旋至放松位置(此时气路处于关闭状态).

2,将氮气钢瓶上的减压阀按逆时针方向旋至放松位置(此时处于关闭状态),打开钢瓶主阀,然后按顺时针方向缓慢打开减压阀至减压表压力为0.2MPa,同法打开氢气钢瓶(注意钢瓶表头的正面不许站人,以免万一表盘冲出伤人).

3,按顺时针方向缓慢打开比表面仪面板上氮气稳压阀和氢气稳压阀至气体压力为0.1MPa.

4,将皂膜流量计与仪器面板上放空1口连接,将氮气阻力阀下方的1号拉杆拉出,测量氮气的流速,用氮气阻力阀调节氮气的流速为9ml/min,然后将1号拉杆推入.

5,将皂膜流量计与仪器面板上放空2口连接,将氢气阻力阀下方的2号拉杆拉出,测量氢气的流速,用氢气阻力阀调节氢气的流速为36ml/min,然后将2号拉杆推入.

6,打开比表面测定仪主机面板上的电源开关,调节电流调节旋钮至桥路电流为120mA,启电脑,双击桌面上Pioneer图标启动软件.观察基线.

(二)测量工作

1,将液氮从液氮钢瓶中到入保温杯中(液面距杯口约2cm,并严格注意安全),待样品管冷却后,用装有液氮的保温杯套上样品管,并将保温杯固定好.观察基线走势,当出现吸附峰,然后记录曲线返回基线后,击调零按钮和测量按钮,然后将保温杯从样品管上取下,观察脱附曲线.当桌面弹出报告时,选择与之比较的标准参数,然后记录(打印)结果(若不能自动弹出报告,则击手切按钮,在然后在谱图上选取积分区间,得到报告结果).重复该步骤平行测量三次,取平均值为样品的比表面积. 您正浏览的文章由第一'范文网www.diYifanwen.com整理,版权归原作者、原出处所有。

2.实验完成后,按顺序(1)关闭测量软件,(2)电脑,(3)将比表面仪面板上电流调节旋钮调节至电流为80mA后,关闭电源开关,(4)关闭氢气钢瓶和氮气钢瓶上的主阀门(注意勿将各减压阀和稳压阀关闭).(5)将插线板电源关闭.

操作注意事项

1.比表面测定仪主机板上的粗调,细调和调池旋钮已固定,不要再动;

2.打开钢瓶时,表头正面不要站人,以免气体将表盘冲出伤人;

3.使用液氮时要十分小心,不可剧烈震荡保温杯,也不要将保温杯盖子盖紧;

4.将保温杯放入样品管或者取下时动作要缓慢,以免温度变化太快使样品管炸裂;

5.关闭钢瓶主阀时,不可将各减压阀关闭;

五:数据记录及处理:

样品序号

重量(mg)

表面积(m2/g)

峰面积(m2/g)

标准样品

70

200

1660630

样品1

70

199.241

1626622

样品2

70

198.646

1621763

样品均值

70

198.944

1624192.5

样品表面积的平均值为(199.241+198.646)/2= 198.944m2/g

相对误差为: (198.944-200.00)/200.00=-0.0078)

六,误差分析

(1)调零时出现问题,出峰时,基线没有从零开始,然后处理不当;

(2)取出装有液氮的保温杯时,基线还未开始扫描.

(3)脱附时温度较低,出现拖尾.通常认为滞后现象是由多孔结构造成,而且大多数情况下脱附的热力学平衡更完全.

七,注意事项

1,打开钢瓶时钢瓶表头的正面不许站人,以免表盘冲出伤人;

2,液氮时要十分小心,切不可剧烈震荡保温杯也不可将保温杯盖子盖紧;

2,注意开关阀门,旋纽的转动方向;

3,钢瓶主阀时,注意勿将各减压阀和稳压阀关闭;

4,测量时注意计算机操作:在吸附时不点测量按纽,当吸附完毕拿下液氮准备脱附时再点调零,测量,进入测量吸附量的阶段;

5,严格按照顺序关闭仪器.

6,BET公式只适用于比压约在所不惜.0.05-0.35之间,这是因为在推导公式时,假定是多层的物理吸附,当比压小于0.05时,压力太小,建立不起多层物理吸附,甚至连单分子层吸附也未形成,表面的不均匀性就显得突出;在比压大于0.35时,由于毛细凝聚变得显著起来,因而破坏了多层物理吸附平衡.

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篇6:观察凸透镜成像物理实验报告_实验报告_网

范文类型:汇报报告,全文共 831 字

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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.

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篇7:《测定三棱镜折射率》物理实验报告_实验报告_网

范文类型:汇报报告,全文共 1154 字

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测定三棱镜折射率物理实验报告

【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。

【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。

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篇8:大学物理实验课程设计实验报告_实验报告_网

范文类型:汇报报告,适用行业岗位:大学,设计,全文共 1714 字

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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:

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

共2页,当前第1页12

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篇9:分享物理实验报告模板_实验报告_网

范文类型:汇报报告,全文共 725 字

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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。

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篇10:中学物理实验报告[页2]_实验报告_网

范文类型:汇报报告,适用行业岗位:中学,全文共 893 字

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中学物理实验报告

Y=a+bx,Y=a+b/x,Y=ab,Y=aexp(bx)

②改直,为方便的求出曲线关系方程的未定系数,在精度要求不太高的情况下,在确定的数学模型的基础上,通过对数学模型求对数方法,变换成为直线方程,并根据实验数据用单对数(或双对数)坐标系作出对应的直线图形。

③求出直线方程未定系数,根据改直后直线图形,通过学生已经掌握的解析几何的原理,就可根据坐标系内的直线找出其斜率和截距,确定出直线方程的两个未定系数。

④求出经验方程,将确定的两个未定系数代入数学模型,即得到中学生比较习惯的直角坐标系的经验方程。

中学物理实验有它一套实验知识、方法、习惯和技能,要学好这套系统的实验知识、方法、习惯和技能,需要教师在教学过程中作科学的安排,由浅入深,由简到繁加以培养和锻炼。逐步掌握探索未知物理规律的基本方法。

7.分组实验问题

对学生分组实验,目前存在的主要问题是:①有的学生不讲求实验目的是否达到,不按实验规则和实验步骤进行实验,只是在实验室里把仪器当作玩具胡乱地摆弄几下就了事;②有的学生不遵守实验室的纪律,在实验室内串来串去,大声讲话,干扰别人的实验操作;③在分组实验中的操作往往由一人包办到底,其余同学只是陪坐,不能参与实验活动;④有的同学不重视实验的科学性,不重视实验现象和实验数据的真实性,而是凑凑实验数据了事,将实验课变成了凑数据、拼结论的课。针对上述情况,在组织分组实验,特别是进实验室做第一个实验时,实验前的教育,从开始就着手培养良好的实验习惯。如爱护仪器,遵守实验室的各种纪律,实验前弄清实验目的,实验原理,实验步骤,了解实验时的注意事项以及实验仪器的操作和放置。如实验仪器的放置应方便操作和易于观察,需要观察和读数的仪器、仪表应放在中间靠近操作者,需要调节的仪器、仪表应放在面前稍偏右,其它器件以不影响操作,不防碍观察做有序的放置。应要求学生人人参加实验活动,认真观察实验现象和记录真实的实验数据。实验结束后,将实验仪器清理归还原处。认真处理实验所测出的数据,分析归纳实验中观察的现象,从而得出实验结论,分析实验误差,并写出简单的实验报告。

共2页,当前第2页12

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篇11:物理实验报告《测定三棱镜折射率》_实验报告_网

范文类型:汇报报告,全文共 1614 字

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物理实验报告《测定三棱镜折射率

【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。

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图11 最小偏向角

若用 表示最小偏向角,将 代入(4)式 得

(5)

(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(Å)

次数 游标1 游标2

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篇12:大学物理演示实验报告_实验报告_网

范文类型:汇报报告,适用行业岗位:大学,全文共 1495 字

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大学物理演示实验报告

院系名称: 纺织与材料学院

专业班级:轻化工程11级03班

姓 名:梁优

学 号:

鱼洗

实验描述:

鱼洗是中国三大青铜器之一,在鱼洗内注入清水后摩擦其两耳,如果频率恰当,就会出现水面产生波纹,发出嗡嗡的声音并有水花跃出的现象。经验表明,湿润的双手比干燥的双手更容易引起水花飞跃。

实验原理:

鱼洗的原理应该是同时应用了波的叠加和共振。摩擦的双手相当于两个相干波源,他们产生的水波在盆中相互叠加,形成干涉图样。这与实验中观察到的现象相同。按照我的分析,如果振动的频率接近于鱼洗的固有频率,才会产生共振现象。通过摩擦输入的能量才会激起水花。

令人不解的是,事实上鱼洗是否能产生水花与双手的摩擦频率并没有关系。在场的同学试着摩擦的时候,无论是缓慢的摩擦还是快速的摩擦,都能引起水花四溅。通过查阅资料得知,鱼洗的原理其实是摩擦引起的自激振动。(就像用槌敲锣一样,敲击后锣面的振动频率并不等于敲击频率。)外界能量(双手的摩擦)输入鱼洗时,就会引起其以自己的固有频率震动。(正如在锣面上敲一下。)

为什么湿润的双手更容易引起鱼洗的振动呢?从实践的角度,可能是因为湿润的双手有更小的摩擦系数,因为摩擦起来更流畅,不会出现干燥双手可能会出现的“阻塞”情况,这只是我个人猜想,并没有发现资料有关于这方面的讨论。

离心力演示仪

实验描述:

离心力演示仪是一个圆柱形仪器,中间有一个细柱,细柱穿过一段闭合的硬塑料带上的两个正对小孔。塑料带的一段固定,静止时,系统为一个竖直平面的圆,中间由细柱传过。当摁下仪器上的按钮时,细柱带动塑料带在水平面旋转起来。当旋转速度增大时,可以看到塑料带的自由端延细柱向下运动,整个塑料带变成旋转的椭圆形状。

实验原理:

离心力是一个惯性力,实际上是并不存在的。绕旋转中心转动的物体有脱离中心延半径方向向外运动的趋势,产生这种趋势的力即称为离心力。当启动仪器时,塑料带各部分均作水平方向的圆周运动,所需要的向心力由临近部分的塑料小段的拉力的径向分力提供。每一个塑料小段均收到来自前后两个塑料小段的拉力。由于塑料带下端是固定的,因此在塑料带的下半部分,每个塑料小段的受力均可分解成提供向心力的径向分力和竖直向下的分力。对其上半圆部分也有类似的结果,我个人认为,塑料带一段固定是这个仪器最重要的条件,这样塑料带的下半部分的受力结果才能确定,进而上半部分每个塑料小段所受的两个拉力的关系才能确定。在竖直向下的分力作用下,塑料带被压扁成为旋转的椭圆。

辉光球

实验描述:

辉光球是圆形球体,实验室中还有一个为圆盘形状。工作时会发出动感绚烂的五彩辉光,有一种魔幻效果。仔细观察辉光球,可以看到其中的气体,蓝色的一个辉光球尤为明显。当将手指放上去时,手指接触球体的部分会被辉光点亮,同时球中会有一缕气体与碰触的位置连接,十分美丽。另外观察得知,如果用笔、尺子等其他物体接触辉光球,也会出现上述现象,但强度与用手指接触相比小得多。

实验原理:

辉光球的另一个名称是电离子魔幻球,顾名思义,它的工作原理与电离有关。经查资料得知,稀薄的稀有气体在高频的强电场作用下会发生电离作用。而从生活中的霓虹灯得知,稀有气体如果电离,则会发光,具体的颜色与气体种类有关。根据查到的资料了解,在我们的实验室的辉光球中,发出红绿蓝三色辉光的圆盘可能充有He,

Ne

和Xe,蓝色的辉光球中可能充有Ar。在人手触摸辉光球时,由于人体和大地相连,人触摸的位置的电势与大地的电势相等,整个辉光球的电场分布不再均匀,手指碰触的地方有更低的电势,所以会更加明亮,同时,辉光球中央的电极与人手之间的电势差会更大,因而形成的辉光弧线会一直跟随人的手指。

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篇13:物理实验报告_实验报告_网

范文类型:汇报报告,全文共 1529 字

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物理实验报告

物理 实验报告              指导教师

同组者                     实验日期  2003 年9月21日

实验名称 实验一 测量物质的密度

一、实验目的:

掌握用流体静力称衡法测密度的原理。

了解比重瓶法测密度的特点。

掌握比重瓶的用法。

掌握物理天平的使用方法。

二、实验原理:

物体的密度,为物体质量,为物体体积。通常情况下,测量物体密度有以下三种方法:

1、对于形状规则物体

根据,可通过物理天平直接测量出来,可用长度测量仪器测量相关长度,然后计算出体积。再将、带入密度公式,求得密度。

2、对于形状不规则的物体用流体静力称衡法测定密度。

测固体(铜环)密度

根据阿基米德原理,浸在液体中的物体要受到液体向上的浮力,浮力大小为。如果将固体(铜环)分别放在空气中和浸没在水中称衡,得到的质量分别为、,则

·物理实验报告 ·化学实验报告 ·生物实验报告 ·实验报告格式 ·实验报告模板

② 测液体(盐水)的密度

将物体(铜环)分别放在空气、水和待测液体(盐水)中,测出其质量分别为、和,同理可得

③ 测石蜡的密度

石蜡密度

---------石蜡在空气中的质量

--------石蜡和铜环都放在水中时称得的二者质量

--------石蜡在空气中,铜环放在水中时称得二者质量

3、用比重瓶法测定液体和不溶于液体的固体小颗粒的密度

①测液体的密度

--------空比重瓶的质量

---------盛满待测液体时比重瓶的质量

---------盛满与待测液体同温度的纯水的比重瓶的质量

.固体颗粒的密度为。

----------待测细小固体的质量

---------盛满水后比重瓶及水的质量

---------比重瓶、水及待测固体的总质量

三、实验用具:TW—05型物理天平、纯水、吸水纸、细绳、塑料杯、比重瓶

待测物体:铜环和盐水、石蜡

四、实验步骤:

调整天平

⑴调水平 旋转底脚螺丝,使水平仪的气泡位于中心。

⑵调空载平衡 空载时,调节横梁两端的调节螺母,启动制动旋钮,使天平横梁抬起后,天平指针指中间或摆动格数相等。

用流体静力称衡法测量铜环和盐水的密度

⑴先把物体用细线挂在天平左边的秤钩上,用天平称出铜环在空气中质量。

⑵然后在左边的托盘上放上盛有纯水的塑料杯。将铜环放入纯水中,称得铜环在水中的质量。

⑶将塑料杯中的水倒掉,换上盐水重复上一步,称出铜环在盐水中的质量。

⑷将测得数据代入公式计算。

测石蜡的密度

测量石蜡单独在空气中的质量,石蜡和铜环全部浸入水中对应的质量,石蜡吊入空中,铜环浸入水中时的质量。代入公式计算。

4、用比重瓶法测定盐水和不溶于液体的细小铅条的密度

⑴测空比重瓶的质量。

⑵测盛满与待测盐水同温度的纯水的比重瓶的质量。

⑶测盛满盐水时比重瓶的质量。

⑷测待测细小铅条的质量。

⑸测比重瓶、水及待测固体的总质量。

5、记录水温、湿度及大气压强。

五、数据及数据处理:

(一)用流体静力称衡法测定铜环、盐水和石蜡的密度

水温    水的密度   湿度

大气压强

136.32 120.55 119.76 49.24 118.74 170.25

铜块密度

盐水密度

石蜡密度

(二)用比重瓶法测密度

测定盐水的密度

水温   水的密度   湿度

大气压强

26.55 74.57 76.27 0.05

待测盐水的密度

测定细小铅条的密度

水温   水的密度  湿度

大气压强

32.36 74.57 104.20 0.05

待测铅条的密度

六、总结:

通过实验掌握了用流体静力称衡法测定固体、液体密度的方法。

掌握了物理天平的使用方法和操作过程中应注意的事项。

掌握了采用比重瓶测密度的方法。但让液流沿着瓶壁慢慢地流进瓶中,避免在瓶壁产生气泡较难。

通过处理数据,进一步熟悉了有效数字、不确定度等基本物理概念,并掌握了其计算方法。

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篇14:最新大学物理实验课程设计实验报告_实验报告_网

范文类型:汇报报告,适用行业岗位:大学,设计,全文共 2456 字

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最新大学物理实验课程设计实验报告

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:

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,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

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。

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篇15:大学物理实验课程设计实验报告[页2]_实验报告_网

范文类型:汇报报告,适用行业岗位:大学,设计,全文共 948 字

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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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篇16:《示波器的的原理和使用》物理实验报告_实验报告_网

范文类型:汇报报告,全文共 2459 字

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示波器的的原理和使用物理实验报告

一、实验目的及要求:

(1)了解示波器的基本工作原理。

(2)学习示波器、函数信号发生器的使用方法。

(3)学习用示波器观察信号波形和利用示波器测量信号频率的方法。

二、 实验原理:

1) 示波器的基本组成部分:示波管、竖直放大器、水平放大器、扫描发生器、触发同步和直流电源等。

2) 示波管左端为一电子枪,电子枪加热后发出一束电子,电子经电场加速以高速打在右端的荧光屏上,屏上的荧光物发光形成一亮点。亮点在偏转板电压的作用下,位置也随之改变。在一定范围内,亮点的位移与偏转板上所加电压成正比。

3) 示波器显示波形的原理:如果在X轴偏转板加上波形为锯齿形的电压,在荧光屏上看到的是一条水平线,如果在Y轴偏转板上加正弦电压,而X轴偏转板不加任何电压,则电子束的亮点在纵方向随时间作正弦式振荡,在横方向不动。我们看到的将是一条垂直的亮线,如果在Y轴偏转板上加正弦电压,又在X轴偏转板上加锯齿形电压,则荧光屏上的亮点将同时进行方向互相垂直的两种位移,两个方向的位移合成就描出了正弦图形。如果正弦波与锯齿波的周期(频率)相同,这个正弦图形将稳定地停在荧光屏上。但如果正弦波与锯齿波的周期稍有不同,则第二次所描出的曲线将和第一次的曲线位置稍微错开,在荧光屏上将看到不稳定的图形或不断地移动的图形,甚至很复杂的图形。要使显示的波形稳定,扫描必须是线性的,即必须加锯齿波;Y轴偏转板电压频率与X轴偏转板电压频率的比值必须是整数。示波器中的锯齿扫描电压的频率虽然可调,但光靠人工调节还是不够准确,所以在示波器内部加装了自动频率跟踪的装置,称为“同步”。在人工调节接近满足式频率整数倍时条件下,再加入“同步”的作用,扫描电压的周期就能准确等于待测电压周期的整数倍,从而获得稳定的波形。

4) 李萨如图形的基本原理:如果同时从示波器的x轴和y轴输入频率相同或成简单整数比的两 个正弦电压,则屏幕上将呈现出特殊形状的、稳定的光点轨迹,这种轨迹图称为李萨如图形。李萨如图形的形成规律为:如果沿x,y分别作一条直线,水平方向的直线做多可得的交点数为N(x),竖直方向最多可得的交点数为N(y),则x和y方向输入的两正弦波的频率之比为 f(x):f(y)=N(y):N(x)。

三、 实验仪器:

示波器、函数信号发生器。

四、 实验操作的主要步骤:

(一) 示波器的使用与调节

1) 将各控制旋钮置于相关位置。

2) 接通电源,按下面板左下角的“POWER”钮,指示灯亮,稍待片刻,仪器进入正常工作状 态。

3) 经示波管灯丝预热后,屏上出现绿色亮点,调节INTEN、FOCUS、POSITION,使亮点清晰。

4) 将TIME/DIV逐渐旋到2ms或5ms,观察光点由慢变快移动,直至屏上显示一条稳定的水 平扫描线,按(3)使线清晰。

(二) 实验内容:

1) 观察正弦波波长:

a)将AC GND DC转换开关置于AC

b)讲面板右上角的SOURCE置于CH2

c)将函数信号发生器的50Hz信号源直接输入CH2-Y输入端(红插头应接函数发生器输出的红接线柱)

d)屏上显示出正弦波(调V/DIV调节大小,TIME/DIV扫描开关使之出现正弦波,IEVEL使波形稳定)

e)改变扫描电压的频率(TIME/DIV)观察正弦波得变化,使屏上出现多个完整的波形图。

2) 观察并描绘李萨如图形,测量正弦信号频率。

利用利萨如图测正弦电压的频率基本原理

通过观察荧光屏上利萨如图形进行频率对比的方法称之为利萨如图形法。此法于1855年由利萨如所证明。将被测正弦信号fx加到y偏转板,将参考正弦信号fx加到x偏转板,当两者的频率之比fy/fx是整数时,在荧光屏上将出现利萨如图。

不同频率比的利萨如图形。判断两个电压信号频率比的条件是屏上出现了利萨如图形稳定不动,方法是对稳定不动的图形分别做水平直线和竖直直线与图形相切,设水平线上的切点数最多为Nx,竖直线上的切点数最多为Ny,则

fy/fx=Nx/Ny

图1 李萨如图与信号频率的关系

图2 fx/fy=1:1时李萨如图与信号相位差的关系

五、数据记录及处理:

用李萨如图测量正弦信号频率

六、实验注意事项 :

1.信号发生器、示波器预热3分钟以后才能正常工作。

2.测信号电压时,一定要将电压衰减旋纽的微调顺时针旋足(校正位置);测信号周期时,一定要将扫描速率旋纽的微调顺时针旋足(校正位置);

3.不要频繁开关机,示波器上光点的亮度不可调得太强,也不能让亮点长时间停在荧光屏的一点上,如果暂时不用,把辉度降到最低即可。

4.转动旋钮和按键时必须有的放矢,不要将开关和旋钮强行旋转、死拉硬拧,以免损坏按键、旋钮和示波器,示波器探头与插座的配合方式类似于挂口灯泡与灯座的锁扣配合方式,切忌生拉硬拽。

七、趣味物理实验心得:

一个学期就要过去了,在本学期里,老师又教了很多实验,我做了许多类型的实验,让我受益菲浅,我又学会了很多东西,其中很多知识在平时的学习中都是无法学习到的,其中很多实验都开阔了我们的视野,让我们获得了许多平时课堂上得不到的知识。

通过高中以及大学两个学期的物理实验,我发现实验是物理学的基础,我们学到的许多理论都来源于实验,也学到了许多物理课上没有教到的理论。很多实验都是需要花费许多心思去学习的,也是非常复杂的。经过这一年的大学物理实验课的学习,让我收获多多。想要做好物理实验容不得半点马虎,她培养了我们耐心、信心和恒心。当然,我也发现了我存在的很多不足。我的动手能力还不够强,当有些实验需要比较强的动手能力的时侯我还不能从容应对,实验就是为了让你动手做,去探索一些你未知的或是你尚不是深刻理解的东西。现在,大学生的动手能力越来越被人们重视,大学物理实验正好为我们提供了这一平台让我们去锻炼自己的动手能力。我的学习方式还有待改善,当面对一些复杂的实验时我还不能很快很好的完成。伟大的科学家之所以伟大就是他们利用实验证明了他们的伟大。唯有实验才是检验理论正确与否的唯一方法。为了要使你的理论被人接受,你必须用事实来证明。

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篇17:初中物理实验用塑料瓶做实验报告范文_实验报告_网

范文类型:汇报报告,适用行业岗位:初中,全文共 2258 字

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初中物理实验塑料瓶做实验报告范文

(一)、声学实验

1.声音的产生和空气能传声在一只塑料瓶中放一些小纸屑,敲击塑料瓶,可以观察到瓶底的小纸屑跳动起来,而不敲击时发现瓶底的小纸屑并不跳动。说明声音是由于物体的振动而产生的。我们能听到声音,说明声音是通过空气传播的。

2.探究声音的音调在几只相同的塑料瓶中装上不同深度的水,然后用嘴对着瓶中吹气,会发出音调高低不同的声音,从而可以说明音调跟频率的关系。

(二)、电学实验

1.绝缘体用导线将电源、小灯泡、开关和塑料瓶连成串联电路,闭合开关后发现灯泡不发光,说明塑料是绝缘体。

2.摩擦起电把一只小塑料瓶在头皮上反复摩擦几下,然后将其靠近一些小纸屑,发现小纸屑被吸引,说明用摩擦的方法可使物体带电,带电体能吸引轻小物体。

(三)、光学实验

1.光的折射透过盛水塑料瓶,看书本上的字,会字变大了,这是光的折射现象。当然,学生在观察时还发现了其它一些独特的现象,收获很大。

2.光的直线传播在一只塑料瓶中装入一定量的水,在其中加入适量的豆奶粉,拧紧瓶盖,充分摇匀,将激光笔发出的光透过瓶底,对着瓶盖照射,会看到光沿直线传播的光柱,效果明显。(此实验还可说明光能在液体中传播)

(四)、热学实验

探究白色和黑色物体吸热能力的强弱用白纸和黑纸包住两个装满水的塑料瓶,在太阳光下照射相同的时间后,看看谁的温度升得高。温度升得越高,说明其吸收的热量就越多,其吸热能力就越强。

(五)、力学实验

1.力的作用效果与力的三要素双手挤压塑料瓶,可以使瓶发生不同程度的凹陷变形,说明力可以使物体发生形变。如果施加的力越大,瓶子的形变程度也就越大,表明力的作用效果跟力的大小有关。用手推装满水的塑料瓶使其运动,说明力可以改变物体的运动状态。推力方向不同,塑料瓶运动的方向也不同,说明力的作用效果跟力的方向有关。将装满水的塑料瓶竖立在桌面上,用手指推瓶盖与瓶身,发现推瓶盖时瓶子更容易倾倒,说明力的作用效果跟力的作用点有关。

2.物体的惯性用手将一塑料瓶扔出,离开手后瓶仍然继续朝前运动,说明物体具有惯性。将矿泉水瓶放倒在水平桌面上,向它的侧面吹气,它会很容易被吹的滚动起来。当将瓶中装满水再用同样的力吹它时,它却不容易被吹动。当用同样的力使它们滚动起来时,装满水的瓶子滚动的较远。这些现象说明:质量大的物体不容易改变运动状态,即质量大的物体惯性大。

3.物体受平衡力和非平衡力将一塑料瓶静止在水平桌面上,此时瓶子受到重力与支持力这一对平衡力的作用。将一塑料瓶抛出后,瓶子最终落回地面,说明它受到重力的作用。瓶子在空中作曲线运动,说明它受到非平衡力作用时运动状态是改变的。

4.探究摩擦用手抓住一塑料瓶,瓶子没有落下来,说明它受到竖直向上的静摩擦力。将一塑料瓶放在水平地面上,使其从同一位置分别向前滑动和滚动,比较两次运动中所用推力的大小。前者是滑动摩擦,后者是滚动摩擦,而且还可得出结论:“用滚动代替滑动可大大减小摩擦”。

5.探究压力的作用效果将装有一半水的塑料瓶竖放在一块软海绵上,观察海绵的凹陷情况;再将塑料瓶内装满水,重新竖放在这块软海绵上,比较这两种情况中塑料瓶对海绵的作用效果,从而得出压力的作用效果跟压力的大小有关。把一装满水的塑料瓶分别竖放、倒放在海绵上,观察并比较海绵的凹陷情况,表明压力的作用效果跟受力面积有关。

6.探究液体压强在一塑料瓶的瓶口包上一橡皮膜,将其瓶口压入水中,橡皮膜发生凹陷,说明液体内部存在压强。在塑料瓶的侧壁上的不同高度的地方扎三个小孔,再往瓶内倒水,比较水从孔中喷出的远近,最终得出液体压强跟深度有关,深度越大,压强越大。

7.体验大气压的存在在一塑料瓶内装满水,用一张硬纸片紧压在瓶口,然后使瓶口朝下,发现硬纸片能托住水,有力地证明大气压的存在。也可将热水灌入塑料瓶摇晃几下,倒去热水后迅速拧紧瓶盖,用自来水冲瓶子,可观察到塑料瓶被压瘪,并伴有变形时产生的响声,也能说明大气压是存在的。

8.探究液体压强与流速的关系在塑料瓶中装上适量的水,左手拿着一支吸管竖直插入瓶内水中,右手横拿着另一支吸管,将嘴对着横管的一端用力吹气,观察管内液面和管口的情况,从而得出“流体流动,流速越大的位置,压强越小”的结论。

9.力的作用是相互的用手敲打塑料瓶,手感到较痛,说明力的作用是相互的。

10.探究浮力产生的原因将塑料瓶的底部剪去,瓶口朝下,把乒乓球放入其中并落在瓶颈处,从上面倒水,直到水满后,乒乓球也不会浮起来,而只有用手从下面堵住瓶口时,乒乓球才会浮起来。从而说明浮力就是液体对浸在其中的物体向上与向下的压力差。

11.演示物体的浮沉条件将矿泉水瓶装入适量的沙子,拧紧盖,放入水中,瓶可竖直下沉;通过调节装沙量的多少,可使瓶在水中竖直地漂浮或悬浮。

12.能量转化把塑料瓶向高处抛,观察塑料瓶的高度和速度的变化,可演示动能与重力势能之间的能量转化。

随处可得的塑料瓶能做出如此多的实验,同学们在学习中兴趣一定很浓,其实可用塑料瓶做的实验还很多,例如可以替代烧杯、量筒、漏斗、溢水杯等实验器材,声音与能量、阿基米德原理的演示、潜水艇模型、土电话、喷泉、闭口浮沉子等的实验装置。生活中处处有物理,只要我们善于发现,细心观察,勤于思考,勇于实践,不断引导学生进行探究,充分利用身边可以利用的物品,让学生自己动手制作教具,不仅可以提高学生学习物理的长久兴趣,而且还可以培养学生的动手能力和创新精神,并使学生有意识的将物理知识应用到实践中,解决实际问题,真正体现新课标“从生活走向物理,从物理走向社会”的理念。

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篇18:初二物理实验报告模板_实验报告_网

范文类型:汇报报告,适用行业岗位:初二,全文共 832 字

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初二物理实验报告模板

本学期,在学校领导的正确指导下,实验教学工作取得了可喜的成绩,学生的观察能力和实验能力有了很大的提高,为了更好总结本学期实验教学工作中的经验和教训,特对本学期的实验教学工作总结如下:

在学期初,首先制定了本学期的实验教学工作计划,以实验计划指导本学期的物理教学工作并在教学过程中不断创新,圆满的完成了实验计划所布置的任务。

1、在教学过程中,我尽量把每一个演示实验演示,在演示材料不很完全的条件下,经常自制一些教具或取得另外相近或相似的教具来完成演示实验,让每个学生能够有观察的机会,从而,培养学生的观察能力,以达到认识理论的目的。

2、对于学生分组实验,学期初,我们物理教师首先对学生分成学习小组,有学习小组长,小组长在学习上和动手能力上都是比较强的学生,在小组中起到模范带头作用,对于学生实验,每个学生都能认真、规范、积极动手,认真观察思考,得出正确的结论,通过一学期的训练和操作,学生的观察能力和实验操作能力得到了大幅度的提高。

在学生分组实验,实验教师对学生认真辅导,还注意巡视学生进行实验的情况,发现操作不规范的不认真的,教师认真辅导指正,并且作其思想工作,对认真规范的同学,并提出表扬,增强学生的成功感。通过演示实验和分组实验的操作,激发了学生的学习的兴趣,培养了学生的观察和实验操作技能。从而使学生学会了许多科学研究的基本方法,激发了学生的探究精神。

3、课外的小实验。为了激发学生的兴趣,拓展学生的思维,开拓学生的视野,培养学生的探究精神,本学年我们还不断的提倡学生进行课外小实验小制作的活动。使学生的创新能力得到了发展。

4、实验报告的填写:在实验教学过程中积极的鼓励学生完成实验报告,通过实验的观察和操作,使学生能够把观察的实验直观的操作与理论相联系,从而加深了对理论知识的理解和记忆。

总之。本学期的物理实验教学工作取得了可喜的成绩。但是,和上级的实验教学要求还有差距,我在今后的教学工作中将努力探索创新,使实验教学工作再上一个新台阶。

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篇19:初二物理声音强弱与那些因素有关实验报告的范文_实验报告_网

范文类型:汇报报告,适用行业岗位:初二,全文共 626 字

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初二物理声音强弱与那些因素有关实验报告的范文

1、提出问题:

声音的强弱(声音的响度)可能

1)、与声源振动的幅度(振幅)有关;

2)、与人离声源的距离有关。

2、猜想或假设:

1)、声源的振幅越大,响度越大;

2)、人离声源的距离越近,人听到的声音响度越大。

3、制定计划与设计方案(用控制变量法)如,

探究1)声音的响度与声源振动的幅度(振幅)的关系:

考虑让人与声源的距离相同,使声源的振幅不同, 看在声源的振幅大小不同时,听声音响度大小的情况怎样?

探究2)响度与人离声源距的离大小关系

考虑让声源的振幅相同,使人离声源距离不同,看在人离声源的距离大小不同时,听声音响度大小的情况怎样?

4、进行实验与收集证据

探究1)选一只鼓,在鼓上放一小纸屑,让人离声源的距离0.5米(不变)

(1)第一次轻轻地敲击一下鼓,看到小纸屑跳起(如0.5厘米),听到一个响度不太大的声音;

(2)第二次重重地敲击一下鼓,看到小纸屑跳起(如1.5厘米),听到一个响度很大的声音。

结论:人离声源的距离相同时,声源的振幅越大,声音的响度越大。

探究2)的实验过程与上类似

结论是:声源的振幅相同时,人离声源的距离越近,人听到的声音响度越大。

5、自我评估:

这两个结论经得起验证。如,我们要让铃的声音很响,我们可以用力去打铃;汽车鸣笛,我们离汽车越近,听到的声音越响。

6、交流与应用

如果我们声音小了,听众可能听不见我们的说话声,我们可以考虑:

1)让说话的声音大一些(声带的振幅大了);

2)与听众的距离近一些。

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篇20:大学物理《弦振动》实验报告_实验报告_网

范文类型:汇报报告,适用行业岗位:大学,全文共 2801 字

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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:

=

ρ

1

------------------------------------------------------- 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 γ

n=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。

2.研究γ和T的关系 保持L=60.00cm,ρ

1保持不变,将1kg的砝码依次挂在第1、2、3、4、5槽内,测出n=1

时的各共振频率。计算lg r 和lgT,以lg2为纵轴,lgT为横轴作图,由此导出r和T的关系。

3.验证驻波公式

根据上述实验结果写出弦振动的共振频率γ与张力T、线密度ρ关系,验证驻波公式。

1、弦长l1、波腹数n的

五 数据记录及处理

1.实验内容1-2 数据 T=1mg ρ1=5.972 kg/m

数据处理:

由matlab求得平均数以及标准差 1.平均数 x1=117.5600 2.标准差 σx=63.8474

最小二乘法拟合结果: Linear model Poly1:f(x) = p1 + p2

Coefficients (with 95% confidence bounds): p1 = 40.38 (39.97, 40.79) p2 = -3.58 (-4.953, -2.207)

Goodness of fit:SSE: 0.508R-square: 1

Adjusted R-square: 1RMSE: 0.4115

此结果中R-square: 1 Adjusted R-square: 1说明,此次数据没有异常点,并且这次实验数据n与γ关系非常接近线性关系,并可以得出结论:n与γ呈正比。

2.实验内容 3.4数据

1.平均数 x1= 62.20xx 2.标准差 σx=308.2850

最小二乘法拟合结果: Linear model Poly1:f(x) = p1 + p2

Coefficients (with 95% confidence bounds): p1 =0.4902 (0.4467, 0.5336) p2 = 1.574 (1.553, 1.595) Goodness of fit:SSE: 0.0001705R-square: 0.9977

Adjusted R-square: 0.9969RMSE: 0.007539

由分析可知,此次数据中并没有异常点,并且进行线性拟合后R-square: 0.9977 Adjusted R-square: 0.9969,因为都极其接近1,所以说此次拟合进行的非常成功,由此我们可以得出相应的结论:lgT与lgγ是线性关系。

六.结论

验证了弦振动的共振频率与张力是线性关系

也验证了弦振动的共振频率与波腹数是线性关系。

七.误差分析

在γ和n关系的实验中,判断是否接近共振时,会有一些误差,而且因为有外界风力等不可避免因素,所以可能会有较小误差。

在γ与T实验中,由于摩擦力,弦不是处于完全水平等可能产生较小的误差。

附录(Matlab代码)

%%实验1 %一

A=[1 37.2 2 76.9 3 117.1 4 158.1 5 198.5];

p1=mean(A(:,2)); %平均数 q1=sqrt(var(A(:,2))); %标准差

figure

plot(A(:,1),A(:,2),o) hold on lsline

xlabel(n 波腹数);

ylabel(γ(Hz) 频率);title(γ和n的关系);

[k b]=polyfit(A(:,1),A(:,2),1);%拟合直线

%二

% T(kg) LgT(kg) γ(Hz) Lgγ(Hz) B=[1 0.00 37.2 1.57 2 0.3 53.6 1.73 3 0.48 65.0 1.81 4 0.60 72.5 1.86 5 0.70 82.7 1.92];

x=B(:,1); y=B(:,3);

figure

loglog(x,y) %x,y 都为对数坐标 plot(B(:,2),B(:,4),o) hold on lsline

xlabel(T 拉力);

ylabel(γ(Hz) 频率); title(γ和T的关系)

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