物理实验报告.docx

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物理实验报告

北京理工大学珠海学院大学物理实验报告

小组内编号：

1920姓名：

陈晓丹郑礼为学号：

163701101417班级16交通运输2班___实验时间：

____________

实验名称

非线性电阻特性研究

实验目的

1.针对所给的各种非线性电阻元件特性，选择一定的实验方法，设计合适的检测电路，选择配套的仪器，测绘出他们的伏安特性曲线。

2.学习从实验曲线获取有关信息的方法

3.根据实验现象和结果，比较各种非线性电阻的特性，并从理论上进行分析讨论

实验仪器

实验原理

实验原理

实验步骤

数据记录与处理

1.实验内容（请先按教材电路图自行连接电路）

（1）电源电压U从到大依次增加，测定U＝0.5，1.0……3.5V时示波器显示的七组磁滞

回线的最大横坐标u1和最大纵坐标u2的值，记录数据至表1．然后利用公式（3-29）和（3-32）

计算七组Hm和Bm值，在坐标纸上作Bm-Hm曲线，即是基本磁化曲线．

表1基本磁化曲线

U（V）

u1（Ｖ）

Hm（Ａ/ｍ）

u2（Ｖ）

Bm（Ｔ）

0.5

0.9

1.2

1.5

1.8

2.1

2.4

2.7

3.0

3.5

（2）令U=3.5V，R12.5Ω，记录关键点即abcdef各点的电压至表2，根据式（3-29）和式

（3-32）计算Bm，Hm，Br，HC等参数，在坐标纸上绘制磁滞回线．表2B-H曲线

测量点

u1（V）

H（A/m）

u2（V）

B（T）

测量点

u1（V）

H（A/m）

u2（V）

B（T）

a

b

0

0

c

0

0

d

e

0

0

f

0

0

2.数据处理

（1）在坐标纸上作Bm-Hm曲线，即是基本磁化曲线．

（2）在坐标纸上绘制饱和磁滞回线B-H曲线．

注：

作图要求用坐标纸画图或计算机软件处理；表格中贴不下的，可以另附页或贴在实验报告的背面。

北京理工大学珠海学院大学物理实验报告小组内编号：

_____姓名：

_________学号：

__________班级：

__________实验时间：

____________

实验名称

声速的测定

实验目的

实验仪器

实验原理

实验原理

实验步骤

数据记录

与处理

１．

实验内容（共振法和相位法测声速）

表

1

共振干涉

法

（驻波）

测声速数据记录

测

量

次数

i

位置

i

X

）

（

mm

频率

i

f

测

量

次

数

i

位置

i

X

）

（

mm

频率

i

f

6

i

i

i

L

X

X

）

（

mm

1

7

2

8

3

9

4

10

5

11

6

12

表

2

相位差

（

如图形

李萨

）

法测声

速数据记录

测

量

次数

i

位置

i

X

mm

）

（

频率

i

f

测

量

次数

i

位置

i

X

mm

）

（

频率

i

f

6

i

i

i

L

X

X

（

）

mm

1

7

2

8

3

9

4

10

5

11

6

12

２．

数据处理（用表

2

中的数据进行数据处理）

（１）

用逐差法计算

i

L

，并求其平均值

1

6

i

L

L

，

计算波长平均值

1

3

L

．

计算声速

v

f

（２）求波长的不确定度

2

1

3

（

1

）

i

L

L

n

n

Ａ类分量uAmm．

Ｂ类分量对结果影响较小，忽略不计

合成不确定度uuAmm．

（３）求频率的平均值f

fi

（４）求频率的不确定度

Ａ类分量

2

（

）

（

1

）

i

A

f

f

f

u

S

n

n

H

z

．

Ｂ类分量对结果影响较小，忽略不计

2

2

=

A

B

f

u

H

z

．

（５）声速的表达式

λ

=

v

f

m

/

s

．

（６）声速的不确定度

2

2

λ

（

）

（

）

=

λ

f

v

u

u

u

v

f

m

/

s

．

合成不确定度uu

（７）测量结果表达：

vvuv=m/s．

注：

作图要求用坐标纸画图或计算机软件处理；表格中贴不下的，可以另附页或贴在实验报告的背面。

北京理工大学珠海学院大学物理实验报告

小组内编号：

_____姓名：

_________学号：

__________班级：

__________实验时间：

____________

实验名称

三线摆法测定刚体的转动惯量

实验目的

实验仪器

实验原理

实验原理

实验步骤

数据记录与处理

１．实验内容

实验数据记录

表

1

有关长度测量的记录表

项目

次数

上盘悬孔

间距

/

c

m

a

下盘悬孔

间距

/

c

m

b

待测圆环

小圆柱体

直径

2

/

c

m

x

R

放置小圆

柱体两孔

间的距离

2

/cm

x

内直径

1

2

/

c

m

R

外直径

2

2

/

c

m

R

1

2

3

平均值

下盘质量m0，待测圆环的质量m，圆柱体的质量m．

两圆盘的垂直距离H0，根据公式（2-16）计算出R,r．表2累积法测周期的数据记录表

摆动

50个周期所需时间

/s

下盘

下盘加圆环

下盘加两圆柱

1

1

1

2

2

2

3

3

3

平均

平均

平均

周期

/s

T0

T1

Tx

2.数据处理

（1）根据式（2-12）计算出待测圆环绕中心轴的转动惯量I，并计算待测圆环绕中心轴的转动

1

惯量理论值I理论=mR12R22

2

（2）求圆环转动惯量的不确定度OO

由于我们的重复测量次数不够，因此只计算各测量量的B类不确定度．各测量量的Ｂ类不确定度计算方法如下：

a.周期T1的B类不定度：

先看计时器的精度（仪器说明书上查找），有精度则Δ仪等于精

度，如果没有精度，取Δ仪=0.01s，其分布为正态分布，则周期的不确定度

uT1uT0=1503

s．

b.两盘间距H0的Ｂ类不定度：

用卷尺或钢板尺测量，最小分度为mm，Δ仪取最

Δ3仪mm．小分度的一半，其分布为正态分布，则H0的不确定度uH

c.下盘半径R的Ｂ类不定度：

用游标尺测下盘孔间距b，游标卡尺最小分度为mm，

Δ

1

3

3

仪

它的误差限为Δ仪mm，其分布为均匀分布，则R的不确定度uR

mm．

d.上盘半径r的B类不定度：

用游标尺测下盘孔间距a，游标卡尺最小分度为

Δ

1

3

3

仪

mm，它的误差限为Δ仪mm，其分布为均匀分布，则R的不确定度uR

mm．

e.质量m的B类不定度：

本实验给出测量质量的仪器误差限Δ仪0.1g，其分布为均匀

3

仪

Δ分布，则m的不确定度umum0=g．

合成不确定度：

0

2

2

2

2

2

4

2

2

2

1

0

0

1

2

0

0

1

4

m

m

H

R

r

I

T

T

u

T

u

m

u

u

u

U

I

R

r

H

m

T

m

T

=kgm2．

（3）测量结果表达：

IIUI=

T1mT12uT124（m0T0uT0）2

0

12m0T02

kgm2．

注：

作图要求用坐标纸画图或计算机软件处理；表格中贴不下的，可以另附页或贴在实验报告的背面。

北京理工大学珠海学院大学物理实验报告

小组内编号：

_____姓名：

_________学号：

__________班级：

__________实验时间：

____________

实验名称

光栅实验

实验目的

实验仪器

实验原理

实验原理

实验步骤

数据记录与处理

１．实验内容

汞光谱中的绿色

k1

次数

1

次数

1

θ1,L

θ1,R

k1

θ1,L

θ1,R

λ546.07nm

φ1

d

汞光谱中的紫色

k1

θ1,L

θ1,R

k1

θ1,L

θ1,R

d

φ1

λ

２．数据处理

φ

（1）由式（4-4）计算汞灯绿光的1，然后利用式dsink（4-1），计算d；

φ

（2）由式（4-4）计算汞灯紫光的1，然后利用式（4-1）计算λ；

（3）计算汞灯紫光波长的不确定度uλ

直接测量量为θ，用分光计读数盘测量，它的仪器误差限为1，则仪器误差限Δ仪1，

Δ

3

取均匀分布，不计A类不确定度，则θ的不确定度uθ==rad．利用式

（4-4），并且根据不确定度传递理论可以得到φ的不确定度：

1

u=urad

2

利用式（4-4），并根据不确定度传递理论可得到理论推导可得汞灯紫光λ的不确定度uλ为

uλ=dcosφ1uφnm

（4）测量结果表达：

λλuλ=nm．

注：

作图要求用坐标纸画图或计算机软件处理；表格中贴不下的，可以另附页或贴在实验报告的背面。

北京理工大学珠海学院大学物理实验报告

小组内编号：

_____姓名：

_________学号：

__________班级：

__________实验时间：

____________

实验名称

光的等厚干涉

实验目的

实验仪器

实验原理

实验原理

实验步骤

数据记录与处理

１．实验内容

环序m

显微镜读数（mm）

环的半径rm（mm）左方读数右方读数

2

r（m2mm2）

左方

右方

16

17

18

19

20

…

26

27

28

29

30

２．数据处理（选两种方法处理）

1、作rm2m图，由斜率（R）计算R.

2、根据（10-5）式用逐差法求出R.

3、利用最小二乘法求出R值.

方法一：

方法二：

注：

作图要求用坐标纸画图或计算机软件处理；表格中贴不下的，可以另附页或贴在实验报告的背面。

北京理工大学珠海学院大学物理实验报告

小组内编号：

_____姓名：

_________学号：

__________班级：

__________实验时间：

____________

实验名称

霍尔效应实验

实验目的

实验仪器

实验原理

实验原理

实验步骤

数据记录与处理

１．实验内容

表1测量VH随IS的变化IM0.5A

IS，IM

IS，IM

IS，IM

IS，IM

VH（mV）

IS（mA）

V1（mV）

V2（mV）

V3（mV）

V4（mV）

1.00

1,50

2.00

2.50

3.00

表2测量VH随IM的变化IS3mA

IS，IM

IS，IM

IS，IM

IS，IM

VH（mV）

IM（A）

V1（mV）

V2（mV）

V3（mV）

V4（mV）

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

0.40

0.45

0.50

数据处理

（1）在坐标纸上（或用计算机软件）画出VH—IS曲线，并说明斜率的含义；

（2）在坐标纸上（或用计算机软件）画出VH—IM曲线，并说明斜率的含义；

表3测绘螺线管轴线上的磁感应强度（本步骤选做）

调节IS＝3.00mA，IM＝0.500A,测得数据填入下表并在坐标纸上画出B～X曲线

KH=mV/（mA·KGS）

x

（cm）

V1（mV）

V2（mV）

V3（mV）

V4（mV）

VH（mV）

B（T）

数据处理

（3）在坐标纸上（或用计算机软件）画出B—x曲线，从曲线看出螺线管（或亥姆霍兹线圈）的磁场分布有什么特点．

注：

作图要求用坐标纸画图或计算机软件处理；表格中贴不下的，可以另附页或贴在实验报告的背面。