2023年大学物理实验报告长度测量(篇).docx
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1、2023年大学物理实验报告长度测量(篇) “报告”运用范围很广,根据上级部署或工作安排,每完成一项任务,一般都要向上级写报告,反映工作中的基本状况、工作中取得的阅历教训、存在的问题以及今后工作设想等,以取得上级领导部门的指导。那么我们该如何写一篇较为完备的报告呢?下面是我带来的优秀报告范文,希望大家能够喜爱! 高校物理试验报告长度测量篇一 试验原理:给存在肯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
2、温度上升,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。结果弧光区渐渐上移,如同爬梯子一般的壮丽。当升至肯定的高度时,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。 简洁操作:打开电源,视察弧光产生。并视察现象。(留意弧光的产生、移动、消逝)。 试验现象: 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。 留意事项:演示器工作一段时间后,进入爱护状态,自动断电,稍等一段时间,仪器复原后可接着演示, 试验拓
3、展:举例说明电弧放电的应用 高校物理试验报告长度测量篇二 摘要:热敏电阻是阻值对温度改变特别敏感的一种半导体电阻,具有很多独特的优点和用途,在自动限制、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。本试验通过用电桥法来探讨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 热敏电阻是依据半导体材料的电导率与温度有很强的依靠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: 、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
4、)在肯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mf91mf96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改变主要考虑迁移率与温度的关系,随着温度的上升,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。 、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、钡等或稀土元素采纳陶瓷工艺,高温烧制而成。这类热敏电阻的电阻率随温度改变主要依靠于载流子浓度,而迁移率随温度的改变相对可以忽视。载流
5、子数目随温度的上升呈指数增加,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、试验装置及原理 fqj型教学用非平衡直流电桥,fqj非平衡电桥加热试验装置(加热炉内置mf51型半导体热敏电阻(2.7k)以及控温用的温度传感器),连接线若干。 依据半导体理论,一般半导体材料的电阻率 和肯定温度 之间的关系为 (11) 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 可以依据电阻定律写为 (12) 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,用试验方法可以
6、测定。为了便于数据处理,将上式两边取对数,则有 (13) 上式表明 与 呈线性关系,在试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 (14) 从上述方法求得的b值和室温代入式(14),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
7、,即电桥处于平衡状态。为了测量的精确性,在测量之前,电桥必需预调平衡,这样可使输出电压只与某一臂的电阻改变有关。 若r1、r2、r3固定,r4为待测电阻,r4 = rx,则当r4r4+r时,因电桥不平衡而产生的电压输出为: (15) 在测量mf51型热敏电阻时,非平衡直流电桥所采纳的是立式电桥 , ,且 ,则 (16) 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(16)运算可得r,从而求的 =r4+r。 3、热敏电阻的电阻温度特性探讨 依据表一中mf51型半导体热敏电阻(2.7k)之电阻温度特性探讨桥式电路,并设计各臂电阻r和 的值,以确保电压输出不会溢出(本试验 =1000.0
8、, =4323.0)。 依据桥式,预调平衡,将“功能转换”开关旋至“电压“位置,按下g、b开关,打开试验加热装置升温,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(2.7k)之电阻温度特性 温度 25 30 35 40 45 50 55 60 65 电阻 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 2
9、87.4 289.4 291.4 293.4 295.4 297.4 299.4 301.4 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 依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.
10、7k)的电阻温度特性的数学表达式为 。 4、试验结果误差 通过试验所得的mf51型半导体热敏电阻的电阻温度特性的数学表达式为 。依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样性,如下表所示: 表三 试验结果比较 温度 25 30 35 40 45 50 55 60 65 参考值rt 2700 2225 1870 1573 1341 1160 1000 868 748 测量值rt 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
11、10.00 从上述结果来看,基本在试验误差范围之内。但我们可以清晰的发觉,随着温度的上升,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 在试验过程中,由于利用非平衡电桥测量热敏电阻时总有肯定的工作电流通过,热敏电阻的电阻值大,体积小,热容量小,因此焦耳热将快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。在精确测量热敏电阻的温度特性时,必需考虑内热效应的影响。本试验不作进一步的探讨和探讨。 6、试验小结 通过试验,我们很明显的可以发觉热敏电阻的阻值对温度的改变是特别敏感的,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
12、度特性制成各类传感器,可使微小的温度改变转变为电阻的改变形成大的信号输出,特殊适于高精度测量。又由于元件的体积小,形态和封装材料选择性广,特殊适于高温、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,开发潜力特别大。 参考文献: 1 竺江峰,芦立娟,鲁晓东。 高校物理试验m 2 杨述武,杨介信,陈国英。一般物理试验(二、电磁学部分)m 北京:高等教化出版社 3 高校物理试验编写组。 高校物理试验m 厦门:厦门高校出版社 4 陆申龙,曹正东。 热敏电阻的电阻温度特性试验教与学j< 高校物理试验报告长度测量篇三 摘要:简要说明白高校物理试验的重要地位和试验预习的重要性。具体介
13、绍如何做好高校物理试验课程的试验预习,包括预习要求、预习重点、设计性试验的预习、预习报告的内容;并以“拉伸法测量钢丝杨氏模量”这一试验项目为例,详细说明白怎样做好试验预习。 高校物理试验是高等理工科院校对学生进行科学试验基本训练的必修基础课程,是本科生接受系统试验方法和试验技能训练的开端。 高校物理试验覆盖面广,具有丰富的试验思想、方法、手段,同时能供应综合性很强的基本试验技能训练,是培育学生科学试验实力、提高科学素养的重要基础。 在培育学生严谨的治学看法、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实力等方面,高校物理试验具有其他实践类课程不行替代的作用。 与理论课程不同,试验课程的
14、特点是学生在老师的指导下自己动手,独立完成试验任务。所以试验预习尤其重要。上课时老师要检查试验预习状况,评定试验预习成果。没有预习的学生不能做试验。 试验预习的目的是全面相识和了解所要做的试验项目。因此,要求在预习时应理解试验原理,了解试验仪器和试验方法,明的确验任务,写出简洁的预习报告。 (1) 明的确验任务 要明的确验中须要测量哪些物理量,每个待测量又分别须要什么试验仪器和采纳什么试验方法来测量。 (2)清晰试验原理 要理解试验基本原理。例如,电位差计精确测量电压试验用到补偿法原理进行定标,应当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,
15、怎样减小误差。 (3)了解试验仪器 要初步了解试验仪器,通过预习知道须要运用哪些仪器,并对仪器的相关学问进行初步学习,特殊是仪器的结构功能、操作要领、留意事项等。 (4)了解试验误差 要了解引起试验误差的主要因素有哪些,思索在做试验时应当怎样减小误差。 (5)总牢固验预习 尝试归纳总牢固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,还有哪些问题不清晰,等等。 总之,试验预习时要仔细阅读试验教材,主动参考网上试验学习辅导,必要时主动查阅相关资料,明的确验目的和要求,理解试验原理,驾驭测量方案,初步了解仪器的构造原理和运用方法,在此基础上写好预习报告。
16、 设计性试验项目除了做好一般试验项目的预习工作以外,还要做好下列预习工作。 (1)阐述试验原理,选择试验方案 依据试验内容要求和试验教材中试验原理的提示,仔细查阅有关资料,具体写出试验原理和试验方案。 (2)选择测量仪器、测量方法和测量条件 依据试验方案的要求,确定出访用什么样的试验仪器、采纳什么样的测量方法、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)确定试验过程,拟定试验步骤 明的确验的整体过程,拟定出具体的试验步骤。 3试验原理(必要的计算公式、原理图、电路图、光路图、相关说明等表格。) 特殊说明: 预习报告为预习时写的试验报告,不肯定冠名“预习”
17、。假如预习试验报告14项内容书写完整规范,整齐清楚,可以作为试验报告的一部分。撰写试验报告时可以在此基础上续加其他内容。 下面以“拉伸法测钢材的杨氏模量”这一试验项目为例,详细说明试验预习的主要内容。 首先依据试验目的和试验内容要求,有针对性地阅读教材,重点思索和解决如下问题: (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)试验测量中用到什么测量方法? (5)试验中的数据如何记录和处理? 试验53 拉伸法测钢材的杨氏模量 (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)驾驭用光杠杆法测
18、量微小伸长量的原理和方法。 (3)学会用逐差法处理试验数据。 (通过试验目的可以知道本试验中要用到几种测量长度的器具,要提前预习运用方法,并且要熟识“光杠杆”测微小长度改变的方法以及用逐差法处理数据。) (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fs 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。依据胡克定律,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。 (所以试验当中须要测量f、l、s或d、l几
19、个量才能计算出杨氏模量,原委如何测量呢?) (2) 用光杠杆法测量微小长度改变量l 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确定的平面垂直,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l时,镜面法线转过一个 角,而入射到望远镜的光线转过2角,如图2 所示。当 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)。依据光的反射定律,反射角和入射角相等,故当镜面转动 角时,反射光线转动2 角,由图2可知 式中d 为镜面到标尺的距离,l 为从望远镜中视察到的标尺移动的距离(设长度改变前望远镜中的叉丝横线读
20、出标尺上相应的刻度值为x,当长度改变两次读数差为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)可得试验测定钢丝杨氏模量的理论公式为 e? 8fld ?d2kl 杨氏模量测定仪、光杠杆、望远镜尺组、米尺、千分尺等。 (应当在下面阅读中细致查阅杨氏模量测定仪、千分尺的结构及运用方法如杨氏模量仪中光杠杆及其测微小长度改变的原理、千分尺的读数方法;并思索如何选择上面几种测量仪器。) (1)调整杨氏模量仪 (2)光杠杆及望远镜尺组的调整 (3)测量相应物理量 (4)逐差法处理数据 (试验中要留意光杠杆(望远镜、平面镜、标尺)
21、的调整,特殊留意如何消退十字叉丝像和标尺像的视差;千分尺的读数(留意初末位置的读数),初步理解不同量如何选择相应测量仪器的方法。) 高校物理试验报告长度测量篇四 摘要:热敏电阻是阻值对温度改变特别敏感的一种半导体电阻,具有很多独特的优点和用途,在自动限制、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。本试验通过用电桥法来探讨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 热敏电阻是依据半导体材料的电导率与温度有很强的依靠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:、负电阻
22、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)在肯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mf91mf96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改变主要考虑迁移率与温度的关系,随着温度的上升,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。、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、钡等或稀土元素采纳陶瓷工艺,高温烧制而成。这类热
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