物理实验报告

时间:2025-08-30 07:26:37 实验报告

(热门)物理实验报告15篇

  在现实生活中,报告对我们来说并不陌生,报告包含标题、正文、结尾等。一听到写报告就拖延症懒癌齐复发?下面是小编为大家收集的物理实验报告,希望对大家有所帮助。

(热门)物理实验报告15篇

物理实验报告1

  一、分析一个典型实验,阐明一类实验规律

  根据化学教学大纲和教材,就实验内容来讲,可归纳为以下几种类型。

  有关制取固态、液态、气态物质的实验;有关阐明概念,证明基本理论和定律的实验;有关研究物质的性质和各类物质之间的相互关系的实验;有关定量方面的实验。

  一般说来,每一类实验的原理、装置、操作等方面总有规律可循。因此我何在讲每一类实验中的第一个实验时,首先向学生分析这类实验的设计原理和内容要求。而后再指导学生亲自动手完成实验,在此基础上师生通过分析、对比,共同总结出这类实验的规律,以期达到触类旁通、举一反三的目的。如通过“粗盐的提纯”的实验,我们引导学生总结出制取纯净的晶体物质的实验原理和所需要的基础知识以及操作等方面的规律。在实验原理和基础知识方面,让学生着重掌握:①组成混合物的各种物质的溶解度;②混合物中各类物质的性质和它们之间能否相互发生反应(若能反应,需要弄清反应条件)。在实验技能方面让学生掌握:①所用各种玻璃器皿的性能和使用方法;②有关物质的溶解、过滤、结晶、再结晶的操作方法。

  二、明确选择仪器的原则,正确选用仪器

  实验中,培养学生准确地选择仪器,是保证实验顺利完成的前提之一。为此,我们从下述几方面对学生进行指导。

  1、根据反应物和生成物的性质、反应条件选择仪器:中学化学教材里,讨论化学反应的条件有:常温、加热、加压、催化剂、光和电等。根据不同的反应条件、反应物的性质来制取新物质时,所需要的仪器也就不完全相同。因此,我们在初中化学讲氧气的实验室制法时,着重向学生阐明两点:①凡是对固体物质进行加热制取气体时,均可采取制取氧气的这套反应装置;②集气的方法和操作,应根据气体的溶解度、对空气的相对密度、常温能否与水或空气中任一成分反应等因素而定。

  因为我们在讲氧气时进行了上述分析,所以在讲氨气、甲烷等气态物质时,就可以从启发学生通过对反应物和生成物的性质、反应条件等因素的分析,提出实验所需要的仪器、装置,来完成制取上述物质的实验。

  2、根据控制化学反应速度的要求来选择仪器:在实验室里,为了达到安全而又迅速地制取某种物质,有些反应需使反应速度加快,有些要控制生成物的量,有些则反之。为此,在实验中,要采用适应这些要求的.装置。如我们在讲实验室里制取氯气时,就着重向学生讲明教材中选用分液漏斗而不用长颈漏斗的理由。这样分析、讲解,使学生在进行实验设计时就能正确地选好仪器。

  三、分析典型实验,培养学生的实际操作技能

  实验操作的正确与否,不仅是保证安全和实验效果的先决条件,也是培养学生实验技能所必需的。在这方面,我们除按实验原理、要求提出有关的操作内容和要求外,还着重讲了下述几点:

  1、剖析一个典型实验,讲清一类实验的操作内容:如通过实验室里制取氧气的实验分析,可归纳总结出下述操作内容:①仪器的选择、连接和固定:②装置气密性的检查;③药品的取用;④加热方法;⑤气体的净化和干燥;⑥气体的收集和放置;⑦装置的拆卸。

  对这些操作,都应讲清它们的知识、理论根据。譬如在实验室里用浓盐酸和二氧化锰混和加热制取氯气时,由于浓盐酸有挥发性,水的沸点也不高,所以制得的氯气中可能混有氯化氢和水蒸汽。欲除去,只要用饱和的氯化钠水溶液洗涤,不能用水,这是因氯气与水能发生下列反应:C12+H20HCl+HC10根据化学平衡移动原理,可知增加生成物中的C1-浓度,可使平衡向左进行,以减小氯气的溶解度。又根据氯气的性质,要想干燥氯气,只能选用液体或颗粒状的酸性干燥剂,通常用浓硫酸做干燥剂。

  2、通过对某些实验操作的分析,向学生阐明实验操作的要点:我们在分析某些实验操作时,为了让学生学得会,记得牢,总是把操作要点总结成几个字或几句话,让学生便于记忆。如在配制一定体积的摩尔浓度溶液时,在分析演示的基础上我们总结出:称(对固态溶质要称,液态溶质要量)、溶(溶解)、洗(洗涤溶解时容器的内壁)、稀(稀释至容量瓶的刻度)四字配制法。

  四、培养学生书写实验报告的能力

  写实验报告是实验的重要组成部分,是分析问题解决问题的过程,也是综合运用知识的过程。但是在教学中发现有些同学即使到了二年级也还不能较好地写出实验报告。其原因是有些学生不知道在实验中观察什么、怎样观察、记录什么。有些学生对实验报告写什么和怎样写还不了解。因此,他们常常把实验报告写得杂乱无章,空洞无物。为此,我们从第一节化学课开始,就注意培养学生写实验报告的能力,其具体做法是:

  1、在演示实验中注意培养学生观察现象的能力:为培养学生观察现象的能力,我们对现行中师化学教材中所讲到的现象进行归纳、综合。有光、热、声、态(状态)、颜色、气味、溶解、沉淀、液化、燃烧等等。在每次演示实验或学生实验中,总是要求学生根据实验内容中有无新物质的生成和上述现象内容来观察,并将观察的结果记录好,认真分析,去伪存真,填写于实验报告中。这样要求学生,不仅使学生知道在实验中要观察些什么,使学生对知识获得比较完整的概念,而且也不会漏掉某些重要的实验现象,以致得不到正确结论。

  2、采取具体措施,培养学生书写实验报告的能力:为培养学生写好实验报告,从学生的实际出发,让学生在演示实验的过程中,实事求是地认真观察、分析,并记录于表的空格中,经过几次填写,学生就能比较正确、熟练地对实验进行观察记录,做出解释和结论。培养了学生书写实验报告的能力。

  3、培养学生绘制装置图的能力:写好实验报告的一个重要内容,就是正确地绘制装置图。过去学生绘的装置图往往比例失调,难以辩认。近年来,我们在培养学生绘制装置图方面,首先分析各种仪器的构形,找出每件仪器各部分线条的比例关系及每件仪器部分线条之间的比例关系,作反复的绘图练习,使学生在写实验报告时能迅速而正确地画出装置图。

物理实验报告2

  一、实验目的

  通过演示来了解弧光放电的原理

  二、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。

  三、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)。

  四、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。

  五、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,

  六、实验拓展

  举例说明电弧放电的应用

物理实验报告3

  用验电器演示导体和绝缘体

  一、器材

  验电器(或自制验电器),有机玻璃或橡胶棒,丝绸或毛皮,被检验的物体:铁丝、铜丝等金属丝,陶瓷、松香、玻璃、橡胶等。

  二、操作

  (1)将丝绸摩擦过的有机玻璃棒(或用毛皮摩擦过的橡胶棒)与验电器接触,使验电器带电,金箔张开一定的'角度,然后用手接触一下验电器上的小球,金箔马上合拢。这表明手碰了小球后,验电器上的电荷通过手和人体传给大地了,这证明人体是导体。

  (2)用上述方法使验电器重新带电。手拿铁丝和铜丝等金属丝用它们去跟带电的验电器小球接触,可以看到金箔也会合拢,表明验电器上的电荷通过金属丝和人体传到地球上去了,金属丝是导体。当手拿陶瓷、玻璃、松香等用它们去跟带电的验电器小球接触,金箔仍张开并不合拢,表明验电器上的电荷没有通过陶瓷、玻璃、松香等传到地球上,说明陶瓷、玻璃松香等是绝缘体。

  三、注意事项

  被检验的绝缘体的表面要清洁干燥,以免表面漏电。

  四、实验目的:观察水的沸腾。

  五、实验步骤

  ①在烧杯里放入适量水,将烧杯放在石棉网上,然后把温度计插入水里。

  ②把酒精灯点着,给烧杯加热。

  ③边观察边记录。

  ④做好实验后,把器材整理好。

  六、观察记录

  ①水温在60℃以下时,随着水温不断升高,杯底上气泡越来越多,有少量气泡上升。

  ②水温在60℃~90℃之间时,杯底气泡逐渐减少,气泡上升逐渐加快。

  ③在90℃~100℃之间时,小气泡上升越来越快。

  ④水在沸腾时,大量气泡迅速上升,温度在98℃不变。

  ⑤移走酒精灯,沸腾停止。

  七、实验结论

  ①沸腾是在液体表面和内部同时进行的汽化现象。

  ②水在沸腾时,温度不变。

  XXX

  20xx年X月XX日

物理实验报告4

  实验一、长度的测量

  (一)、游标卡尺的使用

  【实验器材】

  游标卡尺、硬塑料管、带凹槽的型材

  【实验内容】

  1、测量硬塑料管的内径D 1和外径D 2。由于硬塑料管的粗细不可能绝对均匀,所以要在不同的横截面处,以及每个横截面的不同方向上多次测量,将测量数据记录在表1—1中。最后分别求出内径D 1和外径D 2的平均值。

  2、测量带凹槽的型材上凹槽的深度:。 【实验器材】

  一块两面平行的玻璃砖,白纸,木板,大头针(4枚),量角器(或圆规、三角板),刻度尺

  【实验内容】

  1.把白纸铺在木板上。在白纸上画一直线aa ' 作为界面,过aa ' 上的一点O 画出界面的法线NN' ,并画一条线段A O 表示入射光线。

  2.把长方形玻璃砖放在白纸上,并使其长边与aa ' 重合,再用直尺画出玻璃的另一边bb' 。

  3.在线段A O 上竖直地插上两枚大头针P 1、P 2,从玻璃砖bb' 一侧透过玻璃砖观察大头针P 1、P 2的像,先后插上大头针

  P 3、P 4,使P 3能挡住P 1、P 2的像,P 4能挡住P 1、P 2的像及P 3本身。

  4.移去玻璃砖,在拔掉P 1、P 2、P 3、P 4的同时分别记下它们的位置,过P 3、P 4作直线O 'B 交bb' 于O ' 。连接O 、O ' ,OO ' 就是玻璃砖内折射光线的方向。

  5.用量角器量出入射角和折射角的度数。查出它们的正弦值,并把这些数据填入记录表14-1中。

  6.用上述方法分别求出入射角是30°、45°、60°时的折射角,查出入射角和折射角的正弦值,记录在表14-1中。

  7.算出不同入射角时的n 值,比较一下,看它们是否接近一个常数。求出几次实

  出玻璃的折射率,并求平均值。 表14-2

  【问题与讨论】

  1.实验过程中,玻璃砖在纸面上的位置不可移动,为什么?

  2.在用方法二时,如果没有圆规,能否用三角板和刻度尺测出折射率?

  3.插针P 1与P 2、P 3与P 4的间距要适当地大些,以减小确定光路方向时出现的误差。请你说说其中的道理。

  4.本实验中如果采用的不是两面平行玻璃砖,如采用三棱镜,半圆形玻璃砖等,能否测出它们的折射率? 【巩固练习】

  1.在用两面平行的玻璃砖测定玻璃折射率的实验中,其实验光路如图14-3所示,对实验中的一些具体问题,下列意见正确的是

  A .为了减少作图误差,P 3和P 4的距离应适当取大些

  B .为减少测量误差,P 1、P 2的连线与玻璃砖界面的夹角应取大些 C .若P 1、P 2的距离较大时,通过玻璃砖会看不到P 1、P 2的像

  D .若P 1、P 2连线与法线NN ' 夹角较大时,有可能在bb ' 面发生全反射,所以在bb ' 一侧就看不到P 1、P 2的像

  2.某同学做测定玻璃折射率实验时,用他测得的多组入射角i 与折射角r 作出sin i -sin r 图象如图14-4所示,下列判断中哪些是正确的

  A .他做实验时,研究的是光从空气射入玻璃的折射现象 B .玻璃的折射率为0.67 C .玻璃的折射率为1.5

  D .玻璃临界角的正弦值为0.67

  3.某同学由于没有量角器,他在完成了光路图以后,以O 点为圆心,10.00cm 长为半径画圆,分别交线段O A 于A 点,交O 、O ' 连线延长线于C 点。过A 点作法线NN ' 的垂线AB 交NN ' 于B 点,过C 点作法线NN' 的垂线C D 交于NN ' 于D 点,如图图14-5所示,用刻度尺量得OB =8.00cm,CD =4.00cm。由此可得出玻璃的`折射率n =________。

  实验十七、练习使用示波器

  【实验目的原理】

  利用示波器能够直接观察电信号随时间变化的情况。振动、温度、光等的变化,可以通过各种

  传感器转化为电压的变化,然后用示波器来研究,示波器已经成为检测和修理各种电子仪器以及科学研究的不可缺少的工具。 本实验就是初步学会使用示波器。

  【实验器材】

  J2459型示波器,电池,滑动变阻器,信号发生器,导线若干,电键

  【实验内容】

  一、熟悉示波器面板 图示是J2459型示波器的面板,上面各个旋钮和开关的名称,作用如下: 1:辉度调节旋钮 ——用来调节图像亮度 2: 3:辅助聚集调节旋钮 ——二者配合使用可以使电子束会聚成一细束,在屏上出现小亮斑,使图像线条清晰 4:电源开头 5:指示灯——电源接通时指示灯明亮 6:竖直位移旋钮↑↓;7:水平位移旋钮——分别用来调节图像在竖直方向和水平方向的幅度。 8:Y 增益旋钮;9:X 增益旋钮——分别用来调节图像在竖直方向和水平方向的幅度 10:衰减调节旋钮——有1、10、100、1000四个挡,“1”挡不衰减,其余各挡分别可使加在竖直偏转电极上的信号电压按上述倍数衰减,使图像在竖直方向的幅度依次减为前一挡的十分之一。最右边的正弦符号“ ”挡不是衰减,而是由机内自行提供竖直方向的按正弦规律变化的交流电压。 11:扫描范围旋钮——用来改变扫描电压的频率范围,有四个挡,左边第一档是10Hz~100Hz,向右旋转每升高一挡,扫描频率增大10倍。最右边是“外X 挡”,使用这一挡时机内没有加扫描电压,水平方向的电压可以从外部输入。 12:扫描微调旋钮——使扫描电压的频率在选定的范围内连续变化 13:“Y 输入”、“X 输入”、“地”——分别是对应方向的信号输入电压的接线柱和公共接地的接线柱。 14:交直流选择开关——置于“DC ”位置时,所加信号电压是直接输入的;置于“AC ”位置时,所加信号电压是通过一个电容器输入的,可以让交流信号通过而隔断直流成分。 15:同步极性选择开关,其作用下面会讲到。 二、示波器的使用

  1.开启示波器并且调节光点的聚集和位置 先把辉度调节旋钮预置在辉度最位置,衰减调节旋钮置于最 档,扫描范围开关置于 档(即停止扫描)X 增益旋钮置于增益最小的位置。然后接通电源开光,让示波器 一两分钟。 增大辉度使屏上出现一个光点,亮度要适中,调节聚集旋钮和,使光点变得 。再用两个 旋钮使光点移到坐标的原点上。 2.观察示波器的扫描线 将扫描范围旋钮置于最低挡(即10—100Hz ),扫描微调旋钮逆时针旋到底,此时扫描频率最 。将X 增益旋钮适当调大些(约三分之一处)就可以看到屏上光点从左向右移动,到右端后又立即回到左端。顺时针旋转扫描微调旋钮以 扫描频率,可以看到光点迅速移动而成为一条亮线,即扫描线。在扫描频率不变的情况下,增大X 增益,可以改变扫描线的长度。 3.观察示波器上光点的竖直偏移并用它测量直流电压 ①把扫描范围旋钮置于“外X ”挡,使光点位于屏的中心,把“DC 、AC ”开关置于“DC ”位置。 ②按图连接电路 ③逐渐减小衰减挡,观察光点的向上偏移 ④调节Y 增益,使亮斑偏移一段适当的距离 ④调节滑动变阻器,可以看到光点的偏移随着改变,改变电池的正负极,再重复上述实验。 4.观察按正弦规律变化的电压的图线 把扫描范围旋钮置于引一挡(10Hz~100Hz)。把衰减调节旋钮置于“ ”挡,即由机内提供

  的竖直方向的按正弦规律变化的电压。调节扫描微调旋钮,使屏上出现完整听正统曲线。调节Y 增益和X 增益,使曲线形状沿竖直或水平方向发生变化。 把同步极性选择开关置于“+”位置,正弦曲线从正半周开始,置于“-”位置,正弦曲线从负半周开始。

  【巩固练习】

  如图为示波器面板,屏上显示的是一亮度很低、线条较粗且模糊不清的波形。 (1)若要增大显示波形的亮度,应调节旋钮

  (2)若要屏上波形线条变细且边缘清晰,应调节旋钮 (3)若要将波形曲线调至屏中央,应调节旋钮

物理实验报告5

  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?大学物理实验报告5

  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

物理实验报告6

  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?大学物理实验报告篇一、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

  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。

物理实验报告7

  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,电阻率越校应用广泛,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。

  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 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 2871.692.9 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]<

物理实验报告8

  一、实验目的

  二、实验仪器和器材(要求标明各仪器的规格型号)

  三、实验原理:简明扼要地阐述实验的理论依据、计算公式、画出电路图或光路图

  四、实验步骤或内容:要求步骤或内容简单明了

  五、数据记录:实验中测得的原始数据和一些简单的结果尽可能用表格形式列出,并要求正确表示有效数字和单位

  六、数据处理:根据实验目的对测量结果进行计算或作图表示,并对测量结果进行评定,计算误差或不确定度.

  七、实验结果:扼要地写出实验结论

  八、误差分析:当实验数据的误差达到一定程度后,要求对误差进行分析,找出产生误差的原因.

  九、问题讨论:讨论实验中观察到的异常现象及可能的解释,分析实验误差的主要来源,对实验仪器的选择和实验方法的改进提出建议,简述自己做实验的心得体会,回答实验思考题.

  物理探究实验:影响摩擦力大小的因素

  技能准备:弹簧测力计,长木板,棉布,毛巾,带钩长方体木块,砝码,刻度尺,秒表。

  知识准备:

  1.二力平衡的条件:作用在同一个物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,并且在同一直线上,这两个力就平衡。

  2.在平衡力的作用下,静止的物体保持静止状态,运动的物体保持匀速直线运动状态。

  3.两个相互接触的物体,当它们做相对运动时或有相对运动的趋势时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫摩擦力。

  4.弹簧测力计拉着木块在水平面上做匀速直线运动时,拉力的大小就等于摩擦力的大小,拉力的数值可从弹簧测力计上读出,这样就测出了木块与水平面之间的摩擦力。

  探究导引

  探究指导:

  关闭发动机的列车会停下来,自由摆动的秋千会停下来,踢出去的足球会停下来,运动的物体之所以会停下来,是因为受到了摩擦力。

  运动物体产生摩擦力必须具备以下三个条件:1.物体间要相互接触,且挤压;2.接触面要粗糙;3.两物体间要发生相对运动或有相对运动的趋势。三个条件缺一不可。

  摩擦力的作用点在接触面上,方向与物体相对运动的方向相反。由力的三要素可知:摩擦力除了有作用点、方向外,还有大小。

  提出问题:摩擦力大小与什么因素有关?

  猜想1:摩擦力的大小可能与接触面所受的压力有关。

  猜想2:摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关。

  猜想3:摩擦力的大小可能与产生摩擦力的两种物体间接触面积的大小有关。

  探究方案:

  用弹簧测力计匀速拉动木块,使它沿长木板滑动,从而测出木块与长木板之间的摩擦力;改变放在木块上的砝码,从而改变木块与长木板之间的.压力;把棉布铺在长木板上,从而改变接触面的粗糙程度;改变木块与长木板的接触面,从而改变接触面积。

  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

  探究过程:

  1.用弹簧测力计匀速拉动木块,测出此时木块与长木板之间的摩擦力:0.7N

  2.在木块上加50g的砝码,测出此时木块与长木板之间的摩擦力:0.8N

  3.在木块上加200g的砝码,测出此时木块与长木板之间的摩擦力:1.2N

  4.在木板上铺上棉布,测出此时木块与长木板之间的摩擦力:1.1N

  5.加快匀速拉动木块的速度,测出此时木块与长木板之间的摩擦力:0.7N

  6.将木块翻转,使另一个面积更小的面与长木板接触,测出此时木块与长木板之间的摩擦力:0.7N

  探究结论:

  1.摩擦力的大小跟作用在物体表面的压力有关,表面受到的压力越大,摩擦力就越大。

  2.摩擦力的大小跟接触面粗糙程度有关,接触面越粗糙,摩擦力就越大。

  3.摩擦力的大小跟物体间接触面的面积大小无关。

  4.摩擦力的大小跟相对运动的速度无关。

物理实验报告9

  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.

  5.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.

  6.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.

物理实验报告10

  摘要:简要说明了大学物理实验的重要地位和实验预习的重要性。详细介绍如何做好大学物理实验课程的实验预习,包括预习要求、预习重点、设计性实验的预习、预习报告的内容;并以“拉伸法测量钢丝杨氏模量”这一实验项目为例,具体说明了怎样做好实验预习。

  一、大学物理实验的重要地位

  大学物理实验是高等理工科院校对学生进行科学实验基本训练的必修基础课程,是本科生接受系统实验方法和实验技能训练的开端。

  大学物理实验覆盖面广,具有丰富的实验思想、方法、手段,同时能提供综合性很强的基本实验技能训练,是培养学生科学实验能力、提高科学素质的重要基础。

  在培养学生严谨的治学态度、活跃的创新意识、理论联系实际和适应科技发展的综合应用能力等方面,大学物理实验具有其他实践类课程不可替代的作用。

  二、大学物理实验的预习要求

  与理论课程不同,实验课程的特点是学生在教师的指导下自己动手,独立完成实验任务。所以实验预习尤其重要。上课时教师要检查实验预习情况,评定实验预习成绩。没有预习的学生不能做实验。

  实验预习的目的是全面认识和了解所要做的实验项目。因此,要求在预习时应理解实验原理,了解实验仪器和实验方法,明确实验任务,写出简单的预习报告。

  (1) 明确实验任务

  要明确实验中需要测量哪些物理量,每个待测量又分别需要什么实验仪器和采用什么实验方法来测量。

  (2)清楚实验原理

  要理解实验基本原理。例如,电位差计精确测量电压实验用到补偿法原理进行定标,应该理解补偿电路的特点,什么是定标,定标的作用以及如何利用补偿电路定标;电位差计测量的主要误差来源,怎样减小误差。

  (3)了解实验仪器 要初步了解实验仪器,通过预习知道需要使用哪些仪器,并对仪器的相关知识进行初步学习,特别是仪器的结构功能、操作要领、注意事项等。

  (4)了解实验误差

  要了解引起实验误差的主要因素有哪些,思考在做实验时应当怎样减小误差。 (5)总结实验预习

  尝试归纳总结实验所体现的基本思想,自己在预习过程做了哪些工作,遇到了哪些问题,解决了哪些问题,怎么解决的,还有哪些问题不清楚,等等。

  总之,实验预习时要认真阅读实验教材,积极参考网上实验学习辅导,必要时主动查阅相关资料,明确实验目的和要求,理解实验原理,掌握测量方案,初步了解仪器的构造原理和使用方法,在此基础上写好预习报告。

  设计性实验项目除了做好一般实验项目的预习工作以外,还要做好下列预习工作。 (1)阐述实验原理,选择实验方案

  根据实验内容要求和实验教材中实验原理的提示,认真查阅有关资料,详细写出实验原理和实验方案。

  (2)选择测量仪器、测量方法和测量条件

  根据实验方案的要求,确定出使用什么样的实验仪器、采用什么样的测量方法、在什么样的条件下进行测量。选择测量方法时还要考虑到选用什么样的数据处理方法。

  (3)确定实验过程,拟定实验步骤

  明确实验的整体过程,拟定出详细的实验步骤。

  三、预习报告的主要内容

  3.实验原理(必要的计算公式、原理图、电路图、光路图、相关说明等表格。)

  特别说明:

  预习报告为预习时写的实验报告,不一定冠名“预习”。如果预习实验报告1~4项内容书写完整规范,整齐清晰,可以作为实验报告的一部分。撰写实验报告时可以在此基础上续加其他内容。

  四、实验预习举例

  下面以“拉伸法测钢材的杨氏模量”这一实验项目为例,具体说明实验预习的主要内容。

  首先根据实验目的和实验内容要求,有针对性地阅读教材,重点思考和解决如下问题: (1)什么是杨氏弹性模量? (2)测量杨氏模量的计算公式如何?

  (3)通过杨氏模量的计算公式明确要测量哪些物理量?这些物理量如何测量? (4)实验测量中用到什么测量方法? (5)实验中的数据如何记录和处理?

  实验5-3 拉伸法测钢材的杨氏模量

  【实验目的】

  (1)学会拉伸法测量杨氏弹性模量的基本原理和实现方法。 (2)掌握用光杠杆法测量微小伸长量的原理和方法。 (3)学会用逐差法处理实验数据。

  (通过实验目的可以知道本实验中要用到几种测量长度的器具,要提前预习使用方法,并且要熟悉“光杠杆”测微小长度变化的方法以及用逐差法处理数据。)

  【实验原理】

  (1)什么是杨氏弹性模量

  设钢丝截面积为S,长为L。若沿长度方向施以外力F使钢丝伸长△L,则比值F/S 是单位截面上的作用力,称为应力;比值△L/L 是物体的`相对伸长量,称为应变,表示物体形变的大小。根据胡克定律,在物体的弹性限度内,应力与应变成正比

  式中比例系数E的大小,只取决于材料本身的性质,与外力F、物体原长L 及截面积S 的大小无关,叫做杨氏模量。

  (所以实验当中需要测量F、L、S或d、ΔL几个量才能计算出杨氏模量,究竟如何测量呢?)

  (2) 用光杠杆法测量微小长度变化量ΔL 光杠杆结构如图1所示,光杠杆是一个带有可旋转的平面镜的支架,平面镜的镜面与三个足尖决定的平面垂直,其后足即杠杆的支脚与被测物接触,当杠杆支脚随被测物上升或下降微小距离ΔL时,镜面法线转过一个φ 角,而入射到望远镜的光线转过2φ角,如图2 所示。当φ 很小时,有

  图1 光杠杆结构

  式中K为支脚尖到刀口的垂直距离(也叫光杠杆

  的臂长)。根据光的反射定律,反射角和入射角相等,故当镜面转动φ 角时,反射光线转动2φ 角,由图2可知

  式中D 为镜面到标尺的距离,l 为从望远镜中观察到的标尺移动的距离(设长度变化前望远镜中的叉丝横线读出标尺上相应的刻度值为x,当长度变化两次读数差为l =

  式(4)得微小伸长量为

  l

  D

  图2 光杠杆原理

  K

  l 2D

  (3)测定钢丝杨氏模量的理论公式

  由式(2)和式(5)可得实验测定钢丝杨氏模量的理论公式为

  E?

  8FLD

  ?d2Kl

  【实验仪器】

  杨氏模量测定仪、光杠杆、望远镜尺组、米尺、千分尺等。

  (应该在下面阅读中仔细查阅杨氏模量测定仪、千分尺的结构及使用方法如杨氏模量仪中光杠杆及其测微小长度变化的原理、千分尺的读数方法;并思考如何选择上面几种测量仪器。)

  【实验内容】

  (1)调整杨氏模量仪

  (2)光杠杆及望远镜尺组的调节

  (3)测量相应物理量

  (4)逐差法处理数据

  (实验中要注意光杠杆(望远镜、平面镜、标尺)的调节,特别注意如何消除十字叉丝像和标尺像的视差;千分尺的读数(注意初末位置的读数),初步理解不同量如何选择相应测量仪器的方法。)

物理实验报告11

  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。

物理实验报告12

  拉伸实验是测定材料在常温静载下机械性能的最基本和重要的实验之一。这不仅因为拉伸实验简便易行,便于分析,且测试技术较为成熟。更重要的是,工程设计中所选用的材料的强度、塑形和弹性模量等机械指标,大多数是以拉伸实验为主要依据。

  实验目的(二级标题左起空两格,四号黑体,题后为句号)

  1、验证胡可定律,测定低碳钢的E。

  2、测定低碳钢拉伸时的强度性能指标:屈服应力Rel和抗拉强度Rm。

  3、测定低碳钢拉伸时的塑性性能指标:伸长率A和断面收缩率Z

  4、测定灰铸铁拉伸时的强度性能指标:抗拉强度Rm

  5、绘制低碳钢和灰铸铁拉伸图,比较低碳钢与灰铸铁在拉伸树的力学性能和破坏形式。

  实验设备和仪器

  万能试验机、游标卡尺,引伸仪

  实验试样

  实验原理

  按我国目前执行的国家GB/T 228—20xx标准——《金属材料室温拉伸试验方法》的规定,在室温10℃~35℃的范围内进行试验。

  将试样安装在试验机的夹头中,固定引伸仪,然后开动试验机,使试样受到缓慢增加的'拉力(应根据材料性能和试验目的确定拉伸速度),直到拉断为止,并利用试验机的自动绘图装置绘出材料的拉伸图(图2-2所示)。

  应当指出,试验机自动绘图装置绘出的拉伸变形ΔL主要是整个试样(不只是标距部分)的伸长,还包括机器的弹性变形和试样在夹头中的滑动等因素。由于试样开始受力时,头部在夹头内的滑动较大,故绘出的拉伸图最初一段是曲线。

  1.低碳钢(典型的塑性材料)

  当拉力较小时,试样伸长量与力成正比增加,保持直线关系,拉力超过FP

  后拉伸曲线将由直变曲。保持直线关系的最大拉力就是材料比例极限的力值FP。

  在FP的上方附近有一点是Fc,若拉力小于Fc而卸载时,卸载后试样立刻恢复原状,若拉力大于Fc后再卸载,则试件只能部分恢复,保留的残余变形即为塑性变形,因而Fc是代表材料弹性极限的力值。

  当拉力增加到一定程度时,试验机的示力指针(主动针)开始摆动或停止不动,拉伸图上出现锯齿状或平台,这说明此时试样所受的拉力几乎不变但变形却在继续,这种现象称为材料的屈服。低碳钢的屈服阶段常呈锯齿状,其上屈服点B′受变形速度及试样形式等因素的影响较大,而下屈服点B则比较稳定(因此工程上常以其下屈服点B所对应的力值FeL作为材料屈服时的力值)。确定屈服力值时,必须注意观察读数表盘上测力指针的转动情况,读取测力度盘指针首次回转前指示的最大力FeH(上屈服荷载)和不计初瞬时效应时屈服阶段中的最小力FeL(下屈服荷载)或首次停止转动指示的恒定力FeL(下屈服荷载),将其分别除以试样的原始横截面积(S0)便可得到上屈服强度ReH和下屈服强度ReL。

  即ReH=FeH/S0 ReL=FeL/S0屈服阶段过后,虽然变形仍继续增大,但力值也随之增加,拉伸曲线又继续上升,这说明材料又恢复了抵抗变形的能力,这种现象称为材料的强化。在强化阶段内,试样的变形主要是塑性变形,比弹性阶段内试样的变形大得多,在达到最大力Fm之前,试样标距范围内的变形是均匀的,拉伸曲线是一段平缓上升的曲线,这时可明显地看到整个试样的横向尺寸在缩小。此最大力Fm为材料的抗拉强度力值,由公式Rm=Fm/S0即可得到材料的抗拉强度Rm。

  如果在材料的强化阶段内卸载后再加载,直到试样拉断,则所得到的曲线如图2-3所示。卸载时曲线并不沿原拉伸曲线卸回,而是沿近乎平行于弹性阶段的直线卸回,这说明卸载前试样中除了有塑性变形外,还有一部分弹性变形;卸载后再继续加载,曲线几乎沿卸载路径变化,然后继续强化变形,就像没有卸载一样,这种现象称为材料的冷作硬化。显然,冷作硬化提高了材料的比例极限和屈服极限,但材料的塑性却相应降低。

  当荷载达到最大力Fm后,示力指针由最大力Fm缓慢回转时,试样上某一部位开始产生局部伸长和颈缩,在颈缩发生部位,横截面面积急剧缩小,继续拉伸所需的力也迅速减小,拉伸曲线开始下降,直至试样断裂。此时通过测量试样断裂后的标距长度Lu和断口处最小直径du,计算断后最小截面积(Su),由计算公式ALuL0SSu100%Z0100%L0S0、即可得到试样的断后伸长率A和断面收缩率Z。

  2 铸铁(典型的脆性材料)

  脆性材料是指断后伸长率A<5%的材料,其从开始承受拉力直至试样被拉断,变形都很小。而且,大多数脆性材料在拉伸时的应力-应变曲线上都没有明显的直线段,几乎没有塑性变形,也不会出现屈服和颈缩等现象(如图2-2b所示),只有断裂时的应力值——强度极限。

  铸铁试样在承受拉力、变形极小时,就达到最大力Fm而突然发生断裂,其抗拉强度也远小于低碳钢的抗拉强度。同样,由公式Rm=Fm/S0即可得到其抗拉强度Rm,而由公式ALuL0 L0100%则可求得其断后伸长率A。

  实验结果与截图

物理实验报告13

  一、拉伸实验报告标准答案

  实验目的:见教材。实验仪器见教材。

  实验结果及数据处理:例:(一)低碳钢试件

  强度指标:

  Ps=xx22.1xxxKN屈服应力ζs= Ps/A xx273.8xxxMPa P b =xx33.2xxxKN强度极限ζb= Pb /A xx411.3xxxMPa

  塑性指标:伸长率L1—LL100%AA1A33.24 %

  面积收缩率100%

  68.40 %

  低碳钢拉伸图:

  (二)铸铁试件

  强度指标:

  最大载荷Pb =xx14.4xxx KN

  强度极限ζb= Pb / A = x177.7xx M Pa

  问题讨论:

  1、为何在拉伸试验中必须采用标准试件或比例试件,材料相同而长短不同的试件延伸率是否相同?

  答:拉伸实验中延伸率的大小与材料有关,同时与试件的标距长度有关。试件局部变形较大的断口部分,在不同长度的标距中所占比例也不同。因此拉伸试验中必须采用标准试件或比例试件,这样其有关性质才具可比性。

  材料相同而长短不同的试件通常情况下延伸率是不同的(横截面面积与长度存在某种特殊比例关系除外)。

  2、分析比较两种材料在拉伸时的.力学性能及断口特征。

  答:试件在拉伸时铸铁延伸率小表现为脆性,低碳钢延伸率大表现为塑性;低碳钢具有屈服现象,铸铁无。低碳钢断口为直径缩小的杯锥状,且有450的剪切唇,断口组织为暗灰色纤维状组织。铸铁断口为横断面,为闪光的结晶状组织。

  教师签字:x xxxxxxx

  日期:xxx xxxxx

  二、压缩实验报告标准答案

  实验目的:见教材。实验原理:见教材。

  实验数据记录及处理:例:(一)试验记录及计算结果

  问题讨论:

  分析铸铁试件压缩破坏的原因。

  答:铸铁试件压缩破坏,其断口与轴线成45°~50°夹角,在断口位置剪应力已达到其抵抗的最大极限值,抗剪先于抗压达到极限,因而发生斜面剪切破坏。

物理实验报告14

  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。

  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。

物理实验报告15

  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。

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