第一篇 物理实验报告固体比表面的测定――bet法2000字
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.
第二篇 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
第三篇 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。
第四篇 物理实验报告1400字
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
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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。
第五篇 深圳大学物理化学实验报告--实验一 恒温水浴的组装及其性能测试--张子科、刘开鑫750字
深圳大学物理化学实验报告
实验者:张子科、刘开鑫 实验时间: 2000/4/17
气温: 21.7 ℃ 大气压: 101.7 kpa
实验一 恒温水浴的组装及其性能测试
1目的要求
了解恒温水浴的构造及其构造原理,学会恒温水浴的装配技术; 测绘恒温水浴的灵敏度曲线; 掌握贝克曼温度计的调节技术和正确使用方法。
2仪器与试剂
5升大烧杯 贝克曼温度计 精密温度计 加热器
水银接触温度计 继电器 搅拌器 调压变压器
3数据处理:
实验时间
4/17/2000
室温 ℃
21.7
大气压pa
101.7_10^3
1
2.950
2.840
2.770
2.640
2.510
2.650
2.620
2.530
2.420
2.310
2.560
2.510
2.420
2.310
2.200
2
3.130
2.980
2.950
3.110
2.930
3.730
3.090
2.930
3.600
3.050
2.880
3.220
2.970
3.150
3.170
3
2.860
2.950
3.210
2.860
2.940
3.150
2.840
2.920
3.040
2.930
2.910
3.040
2.910
2.860
2.970
曲线图:
4思考:
影响恒温浴灵敏度的因素主要有哪些?试作简要分析. 答: 影响灵敏度的因素与所采用的工作介质、感温元件、搅拌速度、加热器功率大小、继电器的物理性能等均有关系。如果加热器功率过大或过低,就不易控制水浴的温度,使得其温度在所设定的温度上下波动较大,其灵敏度就低;如果搅拌速度时高时低或一直均过低,则恒温水浴的温度在所设定的温度上下波动就大,所测灵敏度就低。若贝克曼温度计精密度较低,在不同时间记下的温度变化值相差就大,即水浴温度在所设定温度下波动大,其灵敏度也就低,同样地,接触温度计的感温效果较差,在高于所设定的温度时,加热器还不停止加热,使得浴槽温度下降慢,这样在不同的时间内记录水浴温度在所设定的温度上下波动大,所测灵敏度就低。
欲提高恒温浴的控温精度(或灵敏度),应采取些什么措施? 答: 要提高恒温浴的灵敏度,应使用功率适中的加热器、精密度高的贝克曼温度计接触温度计,及水银温度计所使用搅拌器的搅拌速度要固定在一个较适中的值,同时要根据恒温范围选择适当的工作介质。
第六篇 三个优秀的物理实验报告1200字
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。
三个优秀的物理实验报告
第七篇 物理实验报告测定三棱镜折射率1500字
【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)
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
第八篇 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。
第九篇 初中物理实验教学研究课题研究工作报告2150字
一、开题会议
《初中物理实验教学研究》课题立项后,在县教研室、学校聂校长及各领导的悉心指导下,由李__老师负责召开了《初中物理实验教学研究》开题会。通过开题会议使课题小组成员明确了课题提出的意义,确立了课题研究的方法和理论基础,明确了通过课题研究所要达到的目标:从教师教的角度以__版义务教育物理课程标准所确定的课程目标,即“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”三维目标为基准,通过边研究边实践的方式研究物理实验教学设计优化,物理课堂中的实验活动的原则和切入点,物理实验课堂的组织与实施具体方式方法,让学生通过实验活动感受物理学之美,体验实验的乐趣,感受成功的喜悦,激发学生学习物理的兴趣;从学生学的角度研究以问题解决为中心,培养学生善于发现问题,提出问题的能力和勇于探索的精神,敢于创新实践的能力,培养学生敏锐的观察能力,培养学生实际动手操作能力,培养学生不折不绕敢于克服困难的意志力以及实事求是的科学态度,培养学生合理处理信息的能力,培养他们交流合作,共同提高的能力,培养学生初步掌握研究物理问题的方法,体验物理学和人类社会的关系,体会用物理学为人类社会服务的意识;从课程的角度来说,通过课题研究丰富校本教材。
通过开题会议,确定了课题研究要解决的问题:1.进一步促使教师观念的变化,提高对物理实验重要性的认识;2.改变目前实验教学的开展方式,如何让更多的学生参与到实验活动中来;3.形成初中物理实验有效开展的策略。
明确课题研究的步骤和措施,并进行人员的分工,明确责职:
1.课题研究负责人:李__
2.理论研究负责人:苏__、孟__
3.实践研究负责人:李__
4.课题实验管理负责人:陈__
二、研究过程
(一)时间规划:本课题总体时间约为1年(__年9月~__年7月)
(二)研究步骤和措施
1.课题研究的准备(__年9月~__年10月)
(1)全体课题组成员广泛搜集中外物理课堂教学改革的理论及实践资料,每个成员都花较长时间系统学习这些理论及资料,摘录重要理论和实践经验,提升理论水平,清除认识误区。增强了对搞好物理课堂教学改革的认识。
(2)讨论方案的概念界定,内容,实质,明确课题研究的方向。根据方案的要求进行小范围试点,论证方案的可行性,积累经验,掌握基本的数据信息。
(3)课题组成员及全体物理教师集中研讨,提出改进意见,并由负责理论研究的老师苏__和孟__进行撰写理论研究的成果,以指导我们今后的课题研究工作。
2.课题实验(__年11月~__年4月)
(1)课题组成员按照分工,通过研究教材、集体备课、上试验课、实验操作、正误分析、调查方案、撰写案例、考查对比等环节进行了大量的实践。
(2)活动的开展。发动更多的学生积极地、热情地、全身心地参与到活动中,指导教师则更要在课题方案的设计与提出,自身的参与,过程的调控,小组的分工与合作上精心准备,积极投入,研究探讨上下工夫。
(3)由负责实验研究的李__老师对个案进行分析、整理,以教案设计的形式形成实验教学的有效模式。
3.汇报成果阶段(__年5月)
课改教师汇报各种研究成果,包括论文、材料、数据等。进行广泛的交流和反思,并由陈盈利和李红锐老师进行课题研究过程是的创新实验资料进行整理,以丰富我校的校本教材。
4.修改完善阶段(__年6月)在大量数据、案例、实验基础上,对已形成的研究成果提出评价和修改意见。并由课题负责人撰写结题报告。
5.上交专家评审(__年6月)
6.进行课题结题报告。(__年7月)
三、课题研究与教育教学结合情况
我们的课题研究程序:理论研究确定实验教学的策略→通过同伴互助,由课堂教学的具体目标进行具体实验教学方法研讨→课堂实践→进行教学评价,发现问题→研讨、反思,提出改进意见→进一步促进理论研究的发展。
利用研究成果指导教育教学实践,充分体现了实验教学在创设物理情景,提高感知效果,激发学习兴趣,培养观察能力、掌握实验技能,启发学生思维,增强探索精神,养成良好习惯等方面的作用。学生通过实验教学不仅完成了知识与技能的自主建构,而且通过探究的过程,掌握了学习物理的方法,而且培养了他们科学严谨、实事求是的科学态度,使学生得到较快的发展,提高了教育教学效益。
从下面我们在实验教学过程中收集的数据(各次的月考、期中、期末考试成绩)分析:
项目 月考1 期中2 月考3 期末4 月考5
期中6 总分 6236 6511 5706 4655 6855 7347 平均分 57.2 59.7 52.3 42.7 62.9 67.4 考试人数 109 109 109 108 109 108 及格人数 49 55 39 28 63 70 及格率 45.0 50.5 35.8 25.7 57.8 64.2 优秀人数 22 16 12 3 30 40 优秀率 20.2 14.7 11.0 2.8 27.5 36.7 三率和 122.3 124.9 99.1 71.1 148.2 168.3 由三率和的变化不难看出,尽管我们走了一段曲折的路(经历了教师的教与学生的学的观念的变化过程),但还是能肯定地说明通过物理实验教学的研究,激发了学生的兴趣,促进了学生的探究能力,提高了课堂教学效率。
四、研究成员的专业成长情况
在课题研究过程中,我们建立了“__县东韩初中物理教学研究“博客,通过定期的研讨交流、定期的成果交流与总结并撰写材料,促进了研究成员养成了爱阅读、善思考、勤写作的学习惯;研究成员自觉运用研究成果指导教育教学,提高了自身教育教学水平,通过创建网班“____”,也提高了课题组成员与学生、家长的沟通能力,推动了课题研究的顺利进行;研究成员积极参加各级教研机构举办的教研活动和科研成果评比活动,形成了较强的科研意识和能力。
第十篇 大学物理实验课程设计实验报告2450字
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_,质量为m,受重力mg、弹力n.由动力学知:
ncosα-mg=0 (1)
nsinα=mω2_ (2)
两式相比得tgα=ω2_/g,又 tgα=dy/d_,∴dy=ω2_d_/g,
∴y/_=ω2_/2g. ∴ g=ω2_2/2y.
.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_、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
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<5°),圆弧可近似地看成直线,f也可近似地看作沿着这一直线。设摆长为l,小球位移为_,质量为m,则
sinθ=
f=psinθ=-mg =-m _ (2-1)
由f=ma,可知a=- _
式中负号表示f与位移_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= =-ω2_
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<5°时两次不同摆角θ1、θ2的周期值进行比较。在本实验的测量精度范围内,验证出单摆的t与θ无关。
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