第一篇 物理实验报告测不规则物体的体积400字
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.
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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
第二篇 初中物理实验报告参考750字
初中物理实验报告参考范文
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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第三篇 大学物理实验报告3250字
2023年大学物理实验报告
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 = r_,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。
大学物理实验报告:伏安法测电阻
实验目的
(1) 利用伏安法测电阻。 (2) 验证欧姆定律。(3) 学会间接测量量不确定度的计算;进一步掌握有效数字的概念。
实验方法原理
根据欧姆定律, r = ,如测得 u 和 i 则可计算出 r。值得注意的是,本实验待测电阻有两只,i一个阻值相对较大,一个较小,因此测量时必须采用安培表内接和外接两个方式,以减小测量误差。 实验装置 待测电阻两只,0~5ma 电流表 1 只,0-5v 电压表 1 只,0~50ma 电流表 1 只,0~10v 电压表一 只,滑线变阻器 1 只,df1730sb3a 稳压源 1 台。
实验步骤
本实验为简单设计性实验,实验线路、数据记录表格和具体实验步骤应由学生自行设计。必要时,可提示学 生参照第 2 章中的`第 2.4 一节的有关内容。分压电路是必须要使用的,并作具体提示。 (1) 根据相应的电路图对电阻进行测量,记录 u 值和 i 值。对每一个电阻测量 3 次。 (2) 计算各次测量结果。如多次测量值相差不大,可取其平均值作为测量结果。 (3) 如果同一电阻多次测量结果相差很大,应分析原因并重新测量。
实验目的
(1) 了解分光计的原理和构造。
(2) 学会分光计的调节和使用方法 。
(3) 观测汞灯在可见光范围内几条光谱线的波长 实验方法原理
若以单色平行光垂直照射在光栅面上, 按照光栅衍射理论,衍射光谱中明条纹的位置由下式决定: (a + b) sin ψk=dsin ψk=±kλ
如果人射光不是单色,则由上式可以看出,光的波长不同,其衍射角也各不相同,于是复色光将被分解,而在中央 k =0、 ψ =0 处,各色光仍重叠在一起,形成中央明条纹。在中央明条纹两侧对称地分布着 k=1,2,3,…级光谱 ,各级光谱 线都按波长大小的顺序依次 排列成一组彩色谱线,这样就把复色光分解为单色光。如果已知光栅常数,用分光计测出 k 级光谱中某一明条纹的衍射角ψ,即可算出该明条纹所对应的单色光的波长λ。 实验步骤
(1) 调整分光计的工作状态,使其满足测量 条件。
(2) 利用光栅衍射 测量汞灯在可见光范 围内几条谱线的波长。
① 由于衍射光谱在中央明条纹两侧对 称地分布,为了提高测量的准确度,测量第k级光谱时 ,应测出 +k级和-k 级光谱线的位置,两位置的差值之 半即为实验时 k取1 。
② 为了减少分光计刻度盘的偏心误差,测量每条光谱线时 ,刻度盘上的两个游标都要读数 ,然后取其平均值 (角 游标的读数方法与游 标卡尺的读数方法基本一致)。
③ 为了使十字丝对准光谱线,可以使用望远镜微调螺钉12来对准。
④ 测量时,可将望远 镜置最右端,从 -l 级到 +1 级依次测量,以免漏测数据。
第四篇 2023年初中物理实验报告格式700字
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。
第五篇 大学生物理实验报告2250字
大学生物理实验报告
风洞试验综合
一. 风洞试验简述:
实验空气动力学是空气动力学的一个分支,是用实验方法研究飞行器及其它物体在与空气或其它气体作相对运动时的气动特性、运动规律和各种复杂物理现象。由于是直接研究物体与真实气流间的相互作用,所得数据可以用作工程设计的依据,验证理论计算结果并能揭示新的流动现象,为理论分析提供物理模型。
实验空气动力学作为一门分支学科是20世纪40年代形成的。它的形成同飞行器高速发展,要求迅速获得大量复杂、精确、可靠的设计数据有关。它的主要内容除空气动力学基础理论外,还包括实验理论、实验方法和实验设备的知识。
实验空气动力学的主要任务是利用风洞进行模型实验,以发现和确认流动现象、探索和揭示流动机理、寻求和了解流动规律,并为飞行器提供优良气动布局和空气动力特性数据,风洞实验所依据的基本理论是相对运动原理和相似理论。
相对运动原理:无论是固体以某一均匀速度在静止的流体中运动,还是流体以相同速度流经固体,两者之间的相互作用力恒等。
相似理论:论述物理现象相似的条件和相似现象的性质的学说。是模拟的理论基础。相似理论的重要课题是确定各种物理现象的相似准数。
风洞是进行空气动力学实验的一种主要设备,几乎绝大多数的空气动力学实验都在各种类型的风洞中进行。风洞的工作原理是使用动力装置在一个专门设计的管道内驱动一股可控气流,使其流过安置在实验段的静止模型,模拟实物在静止空气中的运动。测量作用在模型上的空气动力,观测模型表面及周围的流动现象。根据相似理论将实验结果整理成可用于实物的相似准数。实验段是风洞的中心部件,实验段流场应模拟真实流场,其气流品质如均匀度、稳定度(指参数随时间变化的情况)、湍流度等,应达到一定指标。
风洞实验的主要优点是:
① 实验条件(包括气流状态和模型状态两方面)易于控制。
② 流动参数可各自独立变化。
③ 模型静止,测量方便而且容易准确。
④ 一般不受大气环境变化的影响 。
⑤ 与其他空气动力学实验手段相比,价廉、可靠等。
缺点是难以满足全部相似准数相等,存在洞壁和模型支架干扰等,但可通过数据修正方法部分或大部分克服。
风洞实验的主要常规试验有测力试验、测压试验和流态观测试验等。测力和测压试验是测定作用于模型或模型部件(如飞行器模型中的一个机翼等)的气动力及表面压强分布,多用于为飞行器设计提供气动特性数据。流态观测试验广泛用于研究流动的基本现象和机理。
二. 实验内容:
1. 根据风洞实验段尺寸和实验项目要求完成实验模型的结构和模型支撑结构的设计。
2. 编写模型测力和流动显示实验大纲(或实验任务书)。
3. 固定风速,改变模型姿态(例如,改变模型迎角)测量不同姿态下的模型气动力;对模型做重复性试验。
4. 对测力模型做流动显示实验(分别做模型烟流显示实验和油流显示实验)
三. 实验仪器及设备:
d1低速风洞主要组成部分为实验段、扩压段、拐角和导流片、稳定段、收缩段以及动力段。实验段截面为椭圆面,其入口长轴为102cm,短轴为76cm,出口处长轴为107cm,短轴为81cm;实验段全长1.45m;实验段的最大流速为50m/s;紊流度为0.3%;实验段模型安装区内,速压不均匀度3%。其上游收缩段的收缩比为8.4。d1低速风洞采用可控硅控制无级调速;配置有尾撑式—机构及内式六分量应变天平。由信号放大器(gda—10),a/d模数转换数据采集板和计算机构成测力天平信号数据采集系统。
实验原理:
当物体以某一速度在静止的空气中运动时,气流对物体的作用与同一速度的气流流过静止物体时的作用完全相同。风洞就是一种产生人工气流,对固定于风洞试验段的模型产生气动力作用的管道设备。
六分量应变天平:是一种专用的测力传感器。用于测量作用在模型上的空气动力的大小。该天平能测量升力、阻力、侧力、俯仰力矩、偏航力矩和滚转力矩。它由应变片、弹性元件、天平体和一些附件组成。应变天平是一种将机械量转变为电量输出的专用设备。它是运用位移测量原理,利用天平的变形来测量外力大小。将应变片贴在天平弹性元件上,弹性元件上的应变与外力大小成比例,应变片连接组成测量电桥,接入测量线路中,即可测出力的大小。应变天平在测量过程中的`参量变化过程如下:
pruv
其中:
p—天平弹性元件上承受的气动力。
—在气动力p的作用下弹性元件上的应变。
r—贴在弹性元件上的应变片在弹性元件产生应变的情况下产生的电阻增量。
u—由应变片产生的电阻增量r而引起的测量电桥产生的输出电压增量(mv)。
v—检测仪器所指示的读数增量(v)。
右下图为一六分量应变天平测量电桥示意图。图中标有号码处为粘贴有电阻应变片的天平元件。例如号码1、2、3、4为天平升力元件的四个电阻阻值相等的应变片,它们构成了一个全桥电路。当天平升力元件
受载后,在电桥ac端将会有电压信号u输出,
该信号u将被引入信号放大器。
信号放大器(gda—10):其功用是将来自于天平
各分量电桥的微小电压输出放大到能被计算机接
受的电压值。
a/d模数转换数据采集板:由于计算机只能处理数
字信号,而天平各分量的输出信号是模拟信号,因
此须先用a/d模数转换数据采集板将天平输出的模拟信号转换成数字信号,方能由计算机对采集的信号数据进行处理。
计算机:通过已有程序软件对试验模型的测力进行过程控制、数据采集和后处理。 模型烟线流动显示、表面油流显示原理参见附录1、2。
四. 实验步骤:
1) 将实验模型安装于测力天平上。对试验模型做水平或垂直调整。将模型的
攻角、侧滑角分别调整为0角。
2) 检查各有关设备之间的连线是否连接正确。
3) 打开计算机,然后是放大器及天平电源。
4) 通过计算机测力系统软件检测天平各分量的信号输出值是否正常。通常未
第六篇 初中物理观察凸透镜成像的实验报告800字
一、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?
二、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。
三、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:
1.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。
2.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。
3.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。
4.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。
四、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。
五、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。
第七篇 物理实验报告用分光计和透射光栅测光波波长1600字
【实验目的】
观察光栅的衍射光谱,掌握用分光计和透射光栅测光波波长的方法。
【实验仪器】
分光计,透射光栅,钠光灯,白炽灯。
【实验原理】
光栅是一种非常好的分光元件,它可以把不同波长的光分开并形成明亮细窄的谱线。
光栅分透射光栅和反射光栅两类,本实验采用透射光栅,它是在一块透明的屏板上刻上大量相互平行等宽而又等间距刻痕的元件,刻痕处不透光,未刻处透光,于是在屏板上就形成了大量等宽而又等间距的狭缝。刻痕和狭缝的宽度之和称为光栅常数,用d 表示。
由光栅衍射的理论可知,当一束平行光垂直地投射到光栅平面上时,透过每一狭缝的光都会发生单缝衍射,同时透过所有狭缝的光又会彼此产生干涉,光栅衍射光谱的强度由单缝衍射和缝间干涉两因素共同决定。用会聚透镜可将光栅的衍射光谱会聚于透镜的焦平面上。凡衍射角满足以下条件
k = 0, ±1, ±2, … (10)
的衍射光在该衍射角方向上将会得到加强而产生明条纹,其它方向的光将全部或部分抵消。式(10)称为光栅方程。式中d为光栅的光栅常数,θ为衍射角,λ为光波波长。当k=0时,θ= 0得到零级明纹。当k = ±1, ±2 …时,将得到对称分立在零级条纹两侧的一级,二级 … 明纹。
实验中若测出第k级明纹的衍射角θ,光栅常数d已知,就可用光栅方程计算出待测光波波长λ。
【实验内容与步骤】
1.分光计的调整
分光计的调整方法见实验1。
2.用光栅衍射测光的波长
(1)要利用光栅方程(10)测光波波长,就必须调节光栅平面使其与平行光管和望远镜的光轴垂直。先用钠光灯照亮平行光管的狭缝,使望远镜目镜中的分划板上的中心垂线对准狭缝的像,然后固定望远镜。将装有光栅的光栅支架置于载物台上,使其一端对准调平螺丝a ,一端置于另两个调平螺丝b、c的中点,如图12所示,旋转游标盘并调节调平螺丝b或c ,当从光栅平面反射回来的“十”字像与分划板上方的十字线重合时,如图13所示,固定游标盘。
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图12 光栅支架的位置 图13 分划板
(2)调节光栅刻痕与转轴平行。用钠光灯照亮狭缝,松开望远镜紧固螺丝,转动望远镜可观察到0级光谱两侧的±1、±2 级衍射光谱,调节调平螺丝a (不得动b、c)使两侧的光谱线的中点与分划板中央十字线的中心重合,即使两侧的光谱线等高。重复(1)、(2)的调节,直到两个条件均满足为止。
(3)测钠黄光的波长
① 转动望远镜,找到零级像并使之与分划板上的中心垂线重合,读出刻度盘上对径方向上的两个角度θ0和θ0/,并记入表4 中。
② 右转望远镜,找到一级像,并使之与分划板上的中心垂线重合,读出刻度盘上对径方向上的两个角度θ右和θ右/,并记入表4中。
③ 左转望远镜,找到另一侧的一级像,并使之与分划板上的中心垂线重合,读出刻度盘上对径方向上的两个角度θ左和θ左/,并记入表4中。
3.观察光栅的衍射光谱。
将光源换成复合光光源(白炽灯)通过望远镜观察光栅的衍射光谱。
【注意事项】
1.分光计的调节十分费时,调节好后,实验时不要随意变动,以免重新调节而影响实验的进行。
2.实验用的光栅是由明胶制成的复制光栅,衍射光栅玻璃片上的明胶部位,不得用手触摸或纸擦,以免损坏其表面刻痕。
3.转动望远镜前,要松开固定它的螺丝;转动望远镜时,手应持着其支架转动,不能用手持着望远镜转动。
【数据记录及处理】
表4 一级谱线的衍射角
零级像位置
左传一级像
位置
偏转角
右转一级像
位置
偏转角
偏转角平均值
光栅常数
钠光的波长λ0 = 589·3 nm
根据式(10) K=1, λ= d sin 1=
相对误差
【思考题】
1. 什么是最小偏向角?如何找到最小偏向角?
2. 分光计的主要部件有哪四个?分别起什么作用?
3. 调节望远镜光轴垂直于分光计中心轴时很重要的一项工作是什么?如何才能确保在望远镜中能看到由双面反射镜反射回来的绿十字叉丝像?
4. 为什么利用光栅测光波波长时要使平行光管和望远镜的光轴与光栅平面垂直?
5. 用复合光源做实验时观察到了什么现象,怎样解释这个现象?
第八篇 高中物理实验报告800字
班 级 姓 名 学 号 日 期
实验课题 研究平抛物体的运动
实验目的 1.描出平抛物体的运动轨迹. 2.求出平抛物体的初速度.
实验原理 平抛运动可以看作水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动。只需测出运动轨迹上某一点的(_,y由_=V0t y= 得:V0=_
器 材 斜槽、白纸、图钉、木扳、有孔的硬纸卡片、小球、重锤线、米尺
实验步骤
1. 用图钉把白纸钉在竖直木板上。
2. 在木板左上角固定斜槽并使其末端点O的切
3. 线水平。在纸上记录O点,
4. 利用重垂线画出通过O点的竖直线。
5. 在木板的平面上用手按住卡片,
6. 使卡片上有空的一面保持水平,
7. 调整卡片的位置,
8. 使槽上滚下的小球正好穿过卡片的孔,
9. 然后用铅笔在卡片的缺口上点个黑点,
10. 这就记下了小球平抛的轨迹通过的点。多次实验,
11. 描下多个点。
12. 用平滑的曲线将小球通过的点连接起来,
13. 就得到小球平抛运动的轨迹。
14. 以O为圆点,
15. 画出竖直向下的y轴和水平向右的_轴.
16. 从曲线上选取A、B、C、D四个不同
17. 的点,
18. 测出它们的坐标,
19. 记在表内。
根据公式v0=_ 求出每次小球平抛运动的初速度,再求出V0的平均值。
实验记录
X(米) y(米) V0(米/秒) V0(平均值)
A
B
C
D
实验分析
1.实验注意点:
a. 固定白纸的木板要 。
b. 固定斜槽时,要保证斜槽未端的 。
c.小球每次从槽上 滑下。
d.在白纸上准确记下槽口位置,该位置作为 。
2.实验误差:
(1)计算小球初速度时应在轨迹上选距离抛出点稍远一点的地方。
(2)木板、斜槽固定好后,实验过程中不改变位置。
实 验
整理该文章……
练 习 1.在研究平抛物体的运动的实验中,已测出落下的高度h与对应的射程_如下表,则物体平抛初速度为 。(g=9.8m/s2)
h (m)
5.00
11.25
20.00
24.20
_ (m)
.为什么实验中斜槽的末端的切线必须是水平的?
答:
.请你依据平抛运动的实验思想,自己设计一个测定玩具手枪子弹速度的方法。
(1) 器材:
(2) 步骤:
(3) 手枪子弹速度V0= 。(用字母表示)
教 师
评 语
记 分
第九篇 物理实验报告分光计的调整和三棱镜顶角的测定1800字
【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
第十篇 初二物理实验报告400字
____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。