大物实验报告.docx

资源描述

大物实验报告.docx

《大物实验报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大物实验报告.docx（6页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

大物实验报告.docx

大物实验报告

　　姓名：

任文浩学号：

2141601049

　　第二十四次实验

　　成绩

　　_________

　　实验日期教师签字_____________

　　同组者许林松审批日期_____________

　　实验名称：

太阳能电池性能的研究一.实验目的

　　1.了解太阳能电池的原理及性能。

　　2.学习太阳能电池的性能测量与研究方法。

　　二.实验所给仪器及用法

　　实验仪器：

　　LB-SC太阳能电池研究仪，太阳能电池板，连线若干，60W白炽灯，挡板。

　　用法：

　　1．在光照状态下太阳能电池的短路电流Isc、开路电压Uoc、最大输出功率Pm，最佳负载及填充因子FF的测量

　　打开电机箱电源，将控制白炽灯电源的“开灯/关灯”开关置于“开灯”，并把“亮度调节”旋钮调到最小；

　　将太阳能电池的插头用线连接到电机箱的相同颜色插头上，将“明暗状态开关”拨到“明状态”，加载电压调到0v，“负载调节”旋钮逆时针调到最小，此时电流表上有电流显示，这是外界光产生的本底光电流；

　　（3）将灯源亮度调到最强，逆时针调节负载电阻旋钮到最小，测出太阳能电池的短路电流Isc，顺时针调节负载电阻旋钮到最大，测出太阳能电池的开路电压Uoc;

　　（4）将灯源亮度调到最强，调节负载电阻，由最小逐渐调到最大，可以看见光电流及负载电压的变化，负载电压每隔左右测量负载的电压和电流值。

　　2.太阳能电池的短路电流Isc、开路电压Uoc与相对光强关系的测量

　　分别将“负载调节”旋钮调到最小和最大，改变白炽灯光强度（旋转“亮度调节”旋钮），分别记录下短路电流和开路电压。

白炽灯光强度刻度分有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ挡，相对光强分别对应20%、40%、60%、80%和100%。

3.不同角度光照下的太阳能电池板输出功率的测量

　　将灯源亮度调到最亮，将“负载调节”旋钮固定，测量太阳能电池板在不同俯

　　仰角时的电流和电压值。

比较不同照射角度对太阳能电池板输出的影响。

4.太阳能电池板的串联并联特性的研究串联

　　将两个太阳能电池对应的红黑插座用插线串联起来，此时重复光照状态下的测试实验，观察在最大照明状态下单个太阳能电池板的开路电压、短路电流与串联时的区别。

并思考实际开路电压与理论上的不同之处。

注意串联光电池应该是同一种类的。

并联

　　将每个太阳能电池对应的红黑插座用插线并联起来，此时重复光照状态下的测试实验，观察在最大照明状态下单个太阳能电池板的开路电压、短路电流与并联时的区别。

并思考实际短路电流与理论上的不同之处。

注意并联光电池应该是同一种类的。

　　5.太阳能电池的伏安特性曲线的研究

　　在没有光照的情况下，测量在正向偏压的情况下，太阳能电池的伏安特性曲线。

关闭白炽灯，用遮光板将太阳能电池完全盖住，将“明暗状态开关”拨到“暗状态”，太阳能电池处于全暗状态，把可调电阻调到最大，此时负载电压u2是负载电阻两端电压，太阳能电池两端电压u等于加载电压U1减去负载电压U2。

　　将加载电压U1从0开始逐渐增大，观察负载电压u2和电流值，当负载电压u2或电流值不为零时开始测量，加载电压每隔左右测量负载电压u2和电流值，要求不少于10个测量点。

此时太阳能电池如同一个二极管的工作

　　三.测量内容及数据处理

　　表1不同负载电阻时的负载电压和光电流的测量本底光电流I0=

　　短路电流Isc=（mA）开路电压Uoc=（V）光强比与开路电压/短路电流的测量

　　两端电压与

　　通过电流两端电压0　　100　　

　　物理仿真实验报告—测量刚体的转动惯量

　　装备02班

　　molZn

　　一、实验简介

　　在研究摆的重心升降问题时，惠更斯发现了物体系的重心与后来欧勒称之为转动惯量的量。

转动惯量是表征刚体转动惯性大小的物理量，它与刚体的质量、质量相对于转轴的分布有关。

　　本实验将学习测量刚体转动惯量的基本方法，目的如下：

　　1．用实验方法验证刚体转动定律，并求其转动惯量；

　　2．观察刚体的转动惯量与质量分布的关系

　　3．学习作图的曲线改直法，并由作图法处理实验数据。

　　二、实验原理

　　1．刚体的转动定律

　　具有确定转轴的刚体，在外力矩的作用下，将获得角加速度β，其值与外力矩成正比，与刚体的转动惯量成反比，即有刚体的转动定律：

　　M=Iβ

（1）

　　利用转动定律，通过实验的方法，可求得难以用计算方法得到的转动惯量。

　　2．应用转动定律求转动惯量

　　待测刚体由塔轮，伸杆及杆上的配重物组成。

刚体将在砝码的拖动下绕竖直轴转动。

　　设细线不可伸长，砝码受到重力和细线的张力作用，从静止开始以加速度a下落，其运动方程为mg–t=ma，在t时间内下落的高度为h=at2/2。

刚体受到张力的力矩为Tr和轴摩擦力力矩Mf。

由转动定律

　　可得到刚体的转动运动方程：

Tr-Mf=Iβ。

绳与塔轮间无相对滑动

　　时有a=rβ，上述四个方程得到：

　　m（g-a）r-Mf=2hI/rt2

（2）

　　Mf与张力矩相比可以忽略，砝码质量m比刚体的质量小的多时有

　　所以可得到近似表达式：

　　mgr=2hI/rt2（3）

　　式中r、h、t可直接测量到，m是试验中任意选定的。

因此可根据用实验的方法求得转动惯量I。

　　3．验证转动定律，求转动惯量

　　从出发，考虑用以下两种方法：

　　A．作m–1/t2图法：

伸杆上配重物位置不变，即选定一个刚体，取固定力臂r和砝码下落高度h，式变为：

　　M=K1/t2（4）

　　式中K1=2hI/gr2为常量。

上式表明：

所用砝码的质量与下落时间t

　　的平方成反比。

实验中选用一系列的砝码质量，可测得一组m与1/t2的数据，将其在直角坐标系上作图，应是直线。

即若所作的图是直线，便验证了转动定律。

　　从m–1/t2图中测得斜率K1，并用已知的h、r、g值，由K1=2hI/gr2求得刚体的I。

　　B．作r–1/t图法：

配重物的位置不变，即选定一个刚体，取砝码m和下落高度h为固定值。

将式写为：

　　r=K2/t

　　式中K2=（2hI/mg）1/2是常量。

上式表明r与1/t成正比关系。

实验

　　中换用不同的塔轮半径r，测得同一质量的砝码下落时间t，用所得一组数据作r－1/t图，应是直线。

即若所作图是直线，便验证了转动定律。

　　从r－1/t图上测得斜率，并用已知的m、h、g值，由K2=（2hI/mg）1/2

　　求出刚体的I。

　　三、实验仪器

　　刚体转动仪，滑轮，秒表，砝码

　　刚体转动仪：

　　包括：

　　A.、塔轮，由五个不同半径的圆盘组成。

上面绕有挂小砝码的细线，由它对刚体施加外力矩。

　　B、对称形的细长伸杆，上有圆柱形配重物，调节其在杆上位置即可改变转动惯量。

与A和配重物构成一个刚体。

　　C.、底座调节螺钉，用于调节底座水平，使转动轴垂直于水平面。

此外还有转向定滑轮，起始点标志，滑轮高度调节螺钉等部分。

　　四、实验内容

　　1.调节实验装置：

调节转轴垂直于水平面

　　调节滑轮高度，使拉线与塔轮轴垂直，并与滑轮面共面。

选定砝码下落起点到地面的高度h，并保持不变。

　　2.观察刚体质量分布对转动惯量的影响

　　取塔轮半径为，砝码质量为20g，保持高度h不变，将配重物逐次取三种不同的位置，分别测量砝码下落的时间，分析下落时间与转动惯量的关系。

本项实验只作定性说明，不作数据计算。

　　3.测量质量与下落时间关系：

　　学生实验报告

　　学院：

软件与通信工程学院课程名称：

大学物理实验专业班级：

通信工程111班姓名：

陈益迪学号：

0113489

　　学生实验报告

　　一、实验综述

　　1、实验目的及要求

　　1．了解游标卡尺、螺旋测微器的构造，掌握它们的原理，正确读数和使用方法。

2．学会直接测量、间接测量的不确定度的计算与数据处理。

3．学会物理天平的使用。

4．掌握测定固体密度的方法。

　　2、实验仪器、设备或软件

　　150分度游标卡尺准确度=最大误差限△仪=±2螺旋测微器准确度=最大误差△仪=±修正值=

　　3物理天平t天平感度最大称量500g△仪=±估读到

　　二、实验过程

　　1、实验内容与步骤

　　1、用游标卡尺测量圆环体的内外径直径和高各6次；2、用螺旋测微器测钢线的直径7次；3、用液体静力称衡法测石蜡的密度；

　　2、实验数据记录表

　　测圆环体体积

　　测钢丝直径

　　仪器名称：

螺旋测微器（千分尺）准确度=估读到

　　测石蜡的密度

　　仪器名称：

物理天平TW—天平感量：

g最大称量500g

　　3、数据处理、分析

　　、计算圆环体的体积

　　1直接量外径D的A类不确定度SD,SD=○

　　SD==

　　2直接量外径D的B类不确定度u○

　　ud,=

　　Ud==

　　3直接量外径D的合成不确定度σσ○

　　σD==

　　4直接量外径D科学测量结果○

　　D=（±）mm

　　5直接量内径d的A类不确定度S○

　　Sd=0

　　.0045mm=

　　d。

　　6直接量内径d的B类不确定度u○

　　ud=

　　ud==

　　7直接量内径d的合成不确定度σiσ○

　　σd==

　　8直接量内径d的科学测量结果○

　　d=（±）mm

　　9直接量高h的A类不确定度S○

　　Sh==

　　10直接量高h的B类不确定度u○

　　uh==

　　11直接量高h的合成不确定度σ○

　　σh==12直接量高h的科学测量结果○

　　h=（±）mm

　　σh=

　　13间接量体积V的平均值：

V=πh（D-d）/4○

　　14间接量体积V的全微分：

ｄＶ＝○

（D2-d2）

　　dｈ＋

　　Dh?

dh?

　　dD－dd22

　　再用“方和根”的形式推导间接量V的不确定度传递公式（参考公式1-2-16）

　　222

（?

（D2?

d2）?

h）?

（?

D）?

（?

d）

　　计算间接量体积V的不确定度σ

　　σV=

　　15写出圆环体体积V的科学测量结果○

　　V=（±）mm

　　2、计算钢丝直径

（1）7次测量钢丝直径d的A类不确定度Sd，Sd=SdSd==

（2）钢丝直径d的B类不确定度ud，ud=ud

　　ud==

　　（3）钢丝直径d的合成不确定度σ。

σd=dσd==

　　（4）写出钢丝直径d的科学测量结果d=（±）mm

　　3、计算石蜡的密度

（1）以天平的感量为Δ仪，计算直接测量M1、M2、M3的B类不确定度uMuM==

（2）写出直接测量M1、M2、M3的科学测量结果

　　M1=（±）gM2=（±）gM3=（±）g

　　（3）ρt以为标准查表取值，计算石蜡密度平均值：

　　M2?

　　ρ=（kg/m3）=（kg/m3）（4）间接量石蜡密度ρ的全微分：

tm1?

　　ｄρ＝dm1－dm2＋dm3

　　m2-m3（m2-m3）2（m2-m3）2

　　再用“方和根”的形式推导密度的不确定度传递公式（参考公式1-2-16）

（?

m1/（m2?

m3））?

（m1?

m2/（m2?

m3）2）?

（m1?

m3/（m2?

m3）2）

　　计算间接量密度ρ的不确定度σ

　　ｄρ=kg/m=kg/m

　　（5）写出石蜡密度ρ的科学测量结果ρ=（±）kg/m3

展开阅读全文