大学物理实验预习报告怎么写

导读:实验一密度测量,实验测定固体密度需要进行长度和质量的测量,长度和质量是基本物理量,天平是物理实验中常用的基本仪器,并注意在以后的实验中恰当的选择使用,【实验目的】,【实验仪器】,【实验原理】,螺旋测微器实际上是实验方法中机械放大法的一种应用,【实验步骤】,实验一密度测量密度是物体的属性之一,实验测定固体密度需要进行长度和质量的测量。长度和质量是基本物理量,其测量原理和方法在其他测量仪器中也常常
密度是物体的属性之一,实验测定固体密度需要进行长度和质量的测量。长度和质量是基本物理量,其测量原理和方法在其他测量仪器中也常常有体现,如游标和螺旋测微(俗称千分尺)的原理等。测量长度的量具,常用较简单的有米尺、游标卡尺和螺旋测微器。这三种量具测量的范围和准确度各不相同,须视测量的对象和条件加以选用。当长度在10cm以下时,需用更精密的长度测量仪器(如比长仪等)或者采用其他的方法(如利用光的干涉和衍射等)来测量。测量物体质量时,需使用天平。天平是物理实验中常用的基本仪器。我们将通过对物体密度的测量来学习使用长度和质量的测量仪器,掌握它们的构造特点、规格性能、读数的原理和规则、使用方法及维护知识等,并注意在以后的实验中恰当的选择使用。
【实验目的】
1、 掌握游标卡尺、螺旋测微器及天平的测量原理和使用方法。 2、 掌握直接测量量和间接测量量的数据处理方法。
【实验仪器】
游标卡尺、螺旋测微器、分析天平、待测圆柱体。
【实验原理】
圆柱体密度计算公式如式(1)所示。
(1) 2V?DH
式中,m为圆柱体质量;V为体积;H为高;D为直径。只要直接测出D、H、m,即可间接确定?。式(1)适用于质量均匀分布的圆柱体。但由于被测试件加工上的不均匀,必然会给测量带来系统误差。由于加工的不均匀是随机的,所以可以用处理随机误差的方法来减小这种具有随机性质的系统误差,即在试件的不同位置多次测量取平均值的方法来处理。
液体密度计算公式如式(2)所示。
??待测液体?
m待测液体??水
液体密度的测量采用比重瓶法,即使用两个同体积的比重瓶,一个比重瓶中装入水,另外一个比重瓶中装入待测液体。分别利用天平称出两者以及未装入液体之前空比重瓶的质量,代入式(2)中即可求出待测液体的密度,其中水的密度为已知条件。
1.游标卡尺 如图1所示,游标卡尺有两个主要部分,一条主尺和一个套在主尺上并可以沿它滑动的副尺(游标)。游标卡尺的主尺为毫米分度尺,当下量爪的两个测量刀口相贴时,游标上的零刻度应和主尺上的零位对齐。
如果主尺的分度值为a ,游标的分度值为b ,设定游标上n个分度值的总长与主尺上( n-1 )分度值的总长相等,则有
游标卡尺示意图
主尺与副尺每个分度值的差值即游标尺的分度值,也就是游标尺的精度(最小读数值):
常用的三种游标尺有n?10,20,50,即精度各为0.1mm、0.05mm、0.02mm。
游标尺的读数方法是:先读出游标零线以左的那条线上毫米级以上的读数L0,即为整数值;然后再仔细找到游标尺上与主尺刻线准确对齐的那一条刻线(该刻线的两边不对齐成对称状态),数出这条刻线是副尺上的第k条,则待测物的长度(即为小数值)为
图2是n?50分度游标卡尺的刻度及读数举例。图上读数:
L?L0?k?0.02?15.00?12?0.05?
游标卡尺读数示意图
螺旋测微器
如图3所示,螺旋测微器是在一根测微螺杆上配一螺母套筒,上有0.5mm分度的标尺。测微螺杆的后端连接一个有50个分度的微分套筒,螺距为50mm。当微分套筒转过一个分度时,测微螺杆就会在螺母套筒内沿轴线方向改变0.01mm。也就是说,螺旋测微器的精密度(分度值)是0.01mm。由此可见,螺旋测微器是利用螺旋(测微螺杆的外螺纹和固定套筒的内螺纹精密配合)的旋转运动,将测微螺杆的角位移转变为直线位移的原理实现长度测量的量具。
螺旋测微器示意图
在使用螺旋测微器时,应该检查零线的零位置,当螺杆的一端与测砧相接触时,往往会有系统误差(读数不是零毫米),所以必须先记下螺旋测微器的初读数z0,根据不同情况z0有正负之分。测量时将物体放在测砧和螺杆端面之间,转动测力装置,至听到“咯咯”的响声为止,两端面已与待测物紧密接触。从毫米分度尺上读出大于0.5mm的部分,0.01mm以上的部分从微分筒边缘刻度盘上对准基准线处读出,同时要估读出0.001mm级。则待测物的实际长度为L?z?z0。螺旋测微器读数例如图4所示。
L=5.691~5.695
螺旋测微器的读数示意图
螺旋测微器实际上是实验方法中机械放大法的一种应用。假设微分套筒刻度部分的周长为50mm,刻了50个刻度,则分度值为1mm的弧长。测量时当测微螺杆位移0.01mm时,在微分套筒上相应变化为1mm,于是微小位移被放大,放大倍数为
?100。因此,这种装置使测量精度提高了100倍,这种方法称为螺旋
放大法。凡采用螺旋测微装置的仪器,如读数显微镜、测量显微镜、迈克耳孙干涉仪等在测量部分中都采用了这种螺旋放大法。
图5是TG-628A型分析天平结构图。
① 横梁;②,支点刀承;③. 支力销;④,平衡螺母;⑤.
1螺旋脚;○12骑码执手;⑥,吊耳; ⑦,称盘;⑧.托盘螺母;⑨.制动旋钮;⑩,垫脚;1○
13指针; ○14标牌 ○
图5 TG-628A型分析天平结构图
和天平配套使用的是一套Ⅲ级等砝码,其中最小质量的砝码为1mg,天平还设有骑码(游码)操纵装置,能搬动骑码正确安放在天平衡量刻度尺上。横梁上以中间为零,两侧各有10个槽口,在0~10mg以内的质量变化,都可以通过骑码执手进行调节,使用天平应注意以下几点:
1)调水平的螺旋脚,使水准器的水泡移到中心以保证支柱铅直; 2)空载支起横梁(调节制动钮⑨),观察指针摆动情况,若指针不在零点或左右摆动格数不相等,应马上将横梁制动,再调节平衡螺母。反复几次观察调节,直到调准零点。
【实验步骤】
1.用游标卡尺,在圆柱体的不同位置测出高H(不少于6次)。
2.利用游标卡尺测出圆柱体的直径D(不少于6次)。
3.按要求正确调节天平,称出圆柱体的质量m(不少于6次)。
4.按要求正确调节天平,称出空瓶质量m瓶、m水、m待测液体(不少于6次)。 5.所测数据和各仪器的精度都记入自己设计的记录表格中。
6.利用所测数据求出固体密度与液体密度,并进行相应的数据处理。【数据记录与处理】
1、根据表1、2进行数据记录
表1 固体密度的测量
表2 液体密度的测量
2、固体密度的计算
a、计算各量的平均值D、H、m、?。 b、测定不确定度的估算:
(D?D)S?(H?H)?i?iH
uH?0.02mm,
um?3mg uD?0.005mm,
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大学物理实验 心得体会
大学物理实验 心得体会
作者/编辑:佚名
  []大学物理实验 大学物理实验-弗兰克赫兹实验
大学物理试验
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大学物理实验报告
实验题目:弗兰克赫兹实验
实验器材:F-H实验管、恒温加热电炉、F-H实验装置、示波器,。
实验内容:
1.熟悉实验装置,掌握实验条件。
该实验装置由F-H管、恒温加热电炉及F-H实验装置构成,其装置结构如下图所示:
F-V管中有足够的液态汞,保证在使用温度范围内管内汞蒸气总处于饱和状态。一般温度在100 &C至250 &C。并且由于Hg对温度的灵敏度高,所以温度要调好,不能让它变化太大。灯丝电压控制着阴极K发射电子的密度和能量分布,其变化直接影响曲线的形状和每个峰的位置,是一个关键的条件。
2.测量Hg的第一激发电位。
1)起动恒温控制器,加热地F-H管,使炉温稳定在157 &C,并选择合适的灯丝电压,VG1K=2.5V,VG2p=1.5V,Vf=1.3V。
2)改变VG2k的值,并记录下对应的Ip值上(每隔0.2V记录一个数据)。
3)作数据处理,作出对应的Ip-VG2k图,并求出Hg的第一激发电位(用逐差法)。
3.测Ar原子的第一激发电位。
1)调节好相关的数据:Vp=8.36V,VG1=1.62V,VG2k=0~100V,Vf=2.64V;
2)将相关档位调到自由档位,在示波器上观看得到的Ip-VG2k图,是否符合实验要求(有六个以上的波峰)。再将相关档位调到手动档位。
大学物理实验报告-弗兰克赫兹实验
大学物理试验
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大学物理实验报告
实验题目:弗兰克赫兹实验
实验器材:F-H实验管、恒温加热电炉、F-H实验装置、示波器,[],。
实验内容:
1.熟悉实验装置,掌握实验条件。
该实验装置由F-H管、恒温加热电炉及F-H实验装置构成,其装置结构如下图所示:
F-V管中有足够的液态汞,保证在使用温度范围内管内汞蒸气总处于饱和状态。一般温度在100 &C至250 &C。并且由于Hg对温度的灵敏度高,所以温度要调好,不能让它变化太大。灯丝电压控制着阴极K发射电子的密度和能量分布,其变化直接影响曲线的形状和每个峰的位置,是一个关键的条件。
2.测量Hg的第一激发电位。
1)起动恒温控制器,加热地F-H管,使炉温稳定在157 &C,并选择合适的灯丝电压,VG1K=2.5V,VG2p=1.5V,Vf=1.3V。
2)改变VG2k的值,并记录下对应的Ip值上(每隔0.2V记录一个数据)。
3)作数据处理,作出对应的Ip-VG2k图,并求出Hg的第一激发电位(用逐差法)。
3.测Ar原子的第一激发电位。
1)调节好相关的数据:Vp=8.36V,VG1=1.62V,VG2k=0~100V,Vf=2.64V;
2)将相关档位调到自由档位,在示波器上观看得到的Ip-VG2k图,是否符合实验要求(有六个以上的波峰)。再将相关档位调到手动档位。
3)手动改变VG2k的值,并记录下对应的Ip值上(每隔0.05V记录一个数据)。
4)作数据处理,作出对应的Ip-VG2k图,并求出Hg的第一激发电位(用逐差法)。
4.得出结论。
1. Vf=1.3V VG1K=2.5V VG2p=1.5V T=157&C
求汞原子的第一激发电位的数据表
)手动改变VG2k的值,并记录下对应的Ip值上(每隔0.05V记录一个数据)。
4)作数据处理,作出对应的Ip-VG2k图,并求出Hg的第一激发电位(用逐差法)。
4.得出结论。
1. Vf=1.3V VG1K=2.5V VG2p=1.5V T=157&C
求汞原子的第一激发电位的数据表。
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大学物理实验 心得体会相关范文大学物理实验报告第1篇: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。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(2.7k&O)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文章出自,转载请保留此链接!。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(2.7k&O)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 =1000.0&O, =4323.0&O)。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(2.7k&O)之电阻~温度特性温度℃ 25 30 35 40 45 50 55 60 65电阻&O 70 60 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 283.4 285.4 287.4 289.4 291.4 293.4 295.4 297.4 299.4 301.40.0 -12.5 -27.0 -42.5 -58.4 -74.8 -91.6 -107.8 -126.4 -144.40.0 -259.2 -529.9 -789 -4.8 -30.1 -77.93.8 4.0 4.9 2.9 5.1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(2.7k&O)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 &O 70 60 测量值RT &O 00 32 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。第2篇:大学物理实验报告 伏安法测电阻免责声明:本文仅代表作者个人观点,与本网无关。看完本文,记得打分哦:很好下载Doc格式文档马上分享给朋友:?知道苹果代表什么吗实用文章,深受网友追捧比较有用,值得网友借鉴没有价值,写作仍需努力相关工作报告:
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