工作总结|大学物理实验思想总结(经典20篇)
时间:2018-12-29 作者:工作汇报网大学物理实验思想总结(经典20篇)。
♥️ 大学物理实验思想总结 ♥️
大学物理实验总结 在即将结束的这个学期里,我完成了大学物理实验这门课程的学习。物理实验是物理学习的基础,虽然在很多物理实验中我们只是复现课堂上所学理论知识的原理与结果,但这一过程与物理家进行研究分子和物质变化的科学研究中的物理实验是一致的。在物理实验中,影响物理实验现象的因素很多,产生的物理实验现象也错综复杂。老师们通过精心设计实验方案、严格控制实验条件等多种途径,以最佳的实验方式呈现物理问题,使我们通过努力能够顺利地解决物理实验呈现的问题,考验了我们的实际动手能力和分析解决问题的综合能力,加深了我们对有关物理知识的理解。通过一学年的课程,我学到了很多东西。
做大学物理实验时,为了在规定的时间内快速高效率地完成实验,达到良好的实验效果,需要课前认真地预习,首先是根据实验题目复习所学习的相关理论知识,并根据实验教材的相关内容,弄清楚所要进行的实验的总体过程,弄懂实验的目的、基本原理,了解实验所采用的方法的关键与成功之处;思考实验可能用到的相关实验仪器,对照教材所列的实验仪器,了解仪器的工作原理,性能、正确操作步骤,如在使用旋转螺母时为避免空回造成的误差要沿同一个方向,还有特别是要注意那些可能对仪器造成损坏的事项。然后还要写预习报告,预习报告能够帮助我们顺利完成实验中的各项操作。在写预习报告的时候,我们一般包括实验目的,基本原理,实验仪器,操作步骤,测量内容,数据表,预习思考题等。预习思考题,是加深实验内容或对关键问题的理解、开发视野的一些问题,在实验前认真地思考并回答这些问题,有助于提高实验质量。对于不明白的问题或实验原理中一些不明白的地方,可以跟自己的同学讨论一下或查一下相关的资料,实在不明白的地方可以带到课堂上问老师,只有把实验中所有的地方都弄通弄透彻,才能达到实验应有的效果。
预习是做实验前必须的工作,但是做实验的主要工作
还是课堂操作。
课堂操作需要我们严格的遵守实验的各项原则,要将仪器放置在合理的位置,以方便使用和确保安全。实验过程中要严格按照实验仪器的操作要求来操作,所有仪器要调整到正确的位置和稳定的状态。在的过程中,经常会出现一些故障或观察到的实验现象与理论上的现象不符,首先应认真思考并检查实验仪器使用是否正确,不正确的及时进行改正,若自己不能解决,应及时请老师来指导,切不可敷衍过关,草草了事。还有读数,需要有足够的耐心和细心,尤其是对一些精度比较高的仪器,读数一定要按照正确的读数方法并且一定要细心。对于数据的纪录,则要求我们要有原始的数据纪录,它是记载物理实验全部操作过程的基础性资料。而且在实验过程中必须认真地观察实验现象,并做如实的记录。如果发现实验现象与实验理论不符合,或者测试结果出现异常,就应该认真检查原因,并细心重做实验。实验完成后,应把所有的实验仪器恢复到原位,并认真清理实验台。
在实验操作完成后,应认真地处理实验数据。实验数据是对实验定量分析的依据,是探索、验证物理规律的第一手资料。在系统误差一定的情况下,实验数据处理得恰当与否,会直接影响偶然误差的大小。所以对实验数据的处理是实验复习的重要内容之一。在这一学年中我们学到的处理数据的方法有:
1. 平均值法 取算术平均值是为减小偶然误差而常用的一种数据处理方法。通常在同样的测量条件下,对于某一物理量进行多次测量的结果不会完全一样,用多次测量的算术平均值作为测量结果,是真实值的最好近似。
2. 列表法 实验中将数据列成表格,可以简明地表示出有关物理量之间的关系,便于检查测量结果和运算是否合理,有助于发现和分析问题,而且列表法还是图象法的基础。
列表时应注意:①表格要直接地反映有关物理量之间的关
系,一般把自变量写在前边,因变量紧接着写在后面,便于分析。②表格要清楚地反映测量的次数,测得的物理量的名称及单位,计算的物理量的名称及单位。物理量的单位可写在标题栏内,一般不在数值栏内重复出现。③表中所列数据要正确反映测量值的有效数字。
3. 作图法 选取适当的自变量,通过作图可以找到或反映物理量之间的变化关系,并便于找出其中的规律,确定对应量的函数关系。作图法是最常用的实验数据处理方法之一。
描绘图像的要求是:①根据测量的要求选定坐标轴,一般以横轴为自变量,纵轴为因变量。坐标轴要标明所代表的物理量的名称及单位。②坐标轴标度的选择应合适,使测量数据能在坐标轴上得到准确的反映。为避免图纸上出现大片空白,坐标原点可以是零,也可以不是零。坐标轴的分度的估读数,应与测量值的估读数(即有效数字的末位)相对应。
实验需要有一定的方法和实验方案实施。实验方法和实验方案决定了实验一定的“框架”和“工艺”。因此,实验方法和实验方案的研究是实验研究中最能体现人的想象力等创造性思维能力的领域之一。进行实验方法和实验方案的研究,要善于了解实验的设计思想、实验手段、显示方法等,以便吸取实验设计中的精华,发现实验方法的关键所在以及巧妙之处。常见的实验方法有:
1. 比较法 它是物理量测量中最普遍,最基本的测量方法。它是将被测量与标准量进行比较而得到测量值的。
2. 放大法 测量中,有时由于被测量过于小,以至无法被实验者或仪表直接感觉和反映,那么可以先通过某种途径将被测量发大,然后再进行测量。
3. 补偿法 某种系统受某种作用产生效应A,受另一种作用产生效应B,如果由于效应B的存在而使效应A显示不出来,就叫做B对A进行了补偿。
4 .转换法 很多物理量由于其属性关系,无法用仪器直接
测量,或者测量不很方便,准确性差,常常将这些物理量转换成其他物理量进行测量,之后再反过来求得被测量。
除了这些方法外,还有干涉法,模拟法,测量宽度延展法等等,在进行实验研究时,我们的思维不能被具体的实验所局限,而应该进行抽象思维。要注重实验方法,尽可能透过每一个实验方案的原理、装置、器材等方面的具体形式和参数,抓住其本质的属性和典型的特征,也就是说要善于建立恰当的实验模型。
撰写实验报告和进行问题讨论等也是大学物理实验不可缺少的重要环节。实验报告是对我们的动手能力、写作能力和总结能力的一种锻炼,实验报告也促进我们对实验过程以及所得结论进行更深刻的思考。我们的实验报告应包括实验过程中所出现的实验现象以及对这些现象的解释,实验中所遇到的问题以及解决方法,实验数据的记录以及对数据进行计算并求得最终的结果,验证跟理论值是否相符,误差的大小,最终得出的结论,对实验思考题进的讨论以及讨论的结果和对实验进行的总结。一份认真的,高水平的实验报告才算是为本次实验画上一个圆满的句号。
“加强基础、重视应用、开拓思维、培养能力、提高素质 ”是大学物理试验的指导思想;“加深学生对有关物理知识的理解,培养学生正确的科学实验习惯,提高学生的动手能力、观察分析能力和创新能力”是大学物理实验的目的。学大学物理实验这门课程,是对个人能力的一种锻炼,它不但锻炼了我们的细心、耐心,而且使我养成了良好的学习习惯和严谨的学习态度。但我也还有很多不足的地方需要改正,在以后的实验中一定要注意并慢慢改进。
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为期七周的的大学物理实验就要画上一个圆满的句号了,回顾这七周的学习,感觉十分的充实,通过亲自动手,使我进一步了解了物理实验的基本过程和基本方法,为我今后的学习和工作奠定了良好的实验基础。
物理学从本质上说就是一门实验的科学,它以严格的实验事实为基础,也不断的受到实验的检验,可是从中学一直到现在,在物理课程的学习中,我们都普遍注重理论而忽视了实验的重要性。本学期的大学物理实验,向我们展示了在物理学的发展中,人类积累的大量的实验方法以及创造出的各种精密巧妙的仪器设备,让我们开阔了视野,增长了见识,在喟叹先人的聪明才智之余,更激发了我们对未知领域的求知与探索。
大学物理实验是我们进入大学后受到的又一次系统的实验方法与实验技能的培训,通过对实验现象的观察、分析和对物理量的测量,使我们进一步加深了对物理学原理的理解,培养与提高了我们的科学实验能力以及科学实验素养。特别是对于我们这样一批工科的学生,仅有扎实的科学理论知识是远远不够的,科学实验是科学理论的源泉,是自然科学的根本,也是工工程技术的基础。一个合格的工程技术人员除了要具备较为深广的理论知识,更要具有较强的实践经验,大学物理实验为我们提供了这样的一个平台,为我们动手能力的培养奠定了坚实的基础。
除次之外,大学物理实验使我们认识到了一整套科学缜密的实验方法,对于我开发我们的智力,培养我们分析解决实际问题的能力,有着十分重要的意义,对于我们科学的逻辑思维的形成有着积极的现实意义。
感谢 大学物理实验,让我收获了许多。
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摘要:简要说明了大学物理实验的重要地位和实验预习的重要性。详细介绍如何做好大学物理实验课程的实验预习,包括预习要求、预习重点、设计性实验的预习、预习报告的内容;并以“拉伸法测量钢丝杨氏模量”这一实验项目为例,具体说明了怎样做好实验预习。
一、大学物理实验的重要地位
大学物理实验是高等理工科院校对学生进行科学实验基本训练的必修基础课程,是本科生接受系统实验方法和实验技能训练的开端。
大学物理实验覆盖面广,具有丰富的实验思想、方法、手段,同时能提供综合性很强的基本实验技能训练,是培养学生科学实验能力、提高科学素质的重要基础。
在培养学生严谨的治学态度、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能力等方面,大学物理实验具有其他实践类课程不可替代的作用。
二、大学物理实验的预习要求
与理论课程不同,实验课程的特点是学生在教师的指导下自己动手,独立完成实验任务。所以实验预习尤其重要。上课时教师要检查实验预习情况,评定实验预习成绩。没有预习的学生不能做实验。
实验预习的目的是全面认识和了解所要做的实验项目。因此,要求在预习时应理解实验原理,了解实验仪器和实验方法,明确实验任务,写出简单的预习报告。
(1) 明确实验任务
要明确实验中需要测量哪些物理量,每个待测量又分别需要什么实验仪器和采用什么实验方法来测量。
(2)清楚实验原理
要理解实验基本原理。例如,电位差计精确测量电压实验用到补偿法原理进行定标,应该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,怎样减小误差。
(3)了解实验仪器 要初步了解实验仪器,通过预习知道需要使用哪些仪器,并对仪器的相关知识进行初步学习,特别是仪器的结构功能、操作要领、注意事项等。
(4)了解实验误差
要了解引起实验误差的主要因素有哪些,思考在做实验时应当怎样减小误差。 (5)总结实验预习
尝试归纳总结实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,还有哪些问题不清楚,等等。
总之,实验预习时要认真阅读实验教材,积极参考网上实验学习辅导,必要时主动查阅相关资料,明确实验目的和要求,理解实验原理,掌握测量方案,初步了解仪器的构造原理和使用方法,在此基础上写好预习报告。
设计性实验项目除了做好一般实验项目的预习工作以外,还要做好下列预习工作。 (1)阐述实验原理,选择实验方案
根据实验内容要求和实验教材中实验原理的提示,认真查阅有关资料,详细写出实验原理和实验方案。
(2)选择测量仪器、测量方法和测量条件
根据实验方案的要求,确定出使用什么样的实验仪器、采用什么样的测量方法、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)确定实验过程,拟定实验步骤
明确实验的整体过程,拟定出详细的实验步骤。
三、预习报告的主要内容
3.实验原理(必要的计算公式、原理图、电路图、光路图、相关说明等表格。)
特别说明:
预习报告为预习时写的实验报告,不一定冠名“预习”。如果预习实验报告1~4项内容书写完整规范,整齐清晰,可以作为实验报告的一部分。撰写实验报告时可以在此基础上续加其他内容。
四、实验预习举例
下面以“拉伸法测钢材的杨氏模量”这一实验项目为例,具体说明实验预习的主要内容。
首先根据实验目的和实验内容要求,有针对性地阅读教材,重点思考和解决如下问题: (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)实验测量中用到什么测量方法? (5)实验中的数据如何记录和处理?
实验5-3 拉伸法测钢材的杨氏模量
【实验目的】
(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)掌握用光杠杆法测量微小伸长量的原理和方法。 (3)学会用逐差法处理实验数据。
(通过实验目的可以知道本实验中要用到几种测量长度的器具,要提前预习使用方法,并且要熟悉“光杠杆”测微小长度变化的方法以及用逐差法处理数据。)
【实验原理】
(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F/S 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。根据胡克定律,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。
(所以实验当中需要测量F、L、S或d、ΔL几个量才能计算出杨氏模量,究竟如何测量呢?)
(2) 用光杠杆法测量微小长度变化量ΔL 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决定的平面垂直,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ΔL时,镜面法线转过一个φ 角,而入射到望远镜的光线转过2φ角,如图2 所示。当φ 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)。根据光的反射定律,反射角和入射角相等,故当镜面转动φ 角时,反射光线转动2φ 角,由图2可知
式中D 为镜面到标尺的距离,l 为从望远镜中观察到的标尺移动的距离(设长度变化前望远镜中的叉丝横线读出标尺上相应的刻度值为x,当长度变化两次读数差为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)可得实验测定钢丝杨氏模量的理论公式为
E?
8FLD
?d2Kl
【实验仪器】
杨氏模量测定仪、光杠杆、望远镜尺组、米尺、千分尺等。
(应该在下面阅读中仔细查阅杨氏模量测定仪、千分尺的结构及使用方法如杨氏模量仪中光杠杆及其测微小长度变化的原理、千分尺的读数方法;并思考如何选择上面几种测量仪器。)
【实验内容】
(1)调整杨氏模量仪
(2)光杠杆及望远镜尺组的调节
(3)测量相应物理量
(4)逐差法处理数据
(实验中要注意光杠杆(望远镜、平面镜、标尺)的调节,特别注意如何消除十字叉丝像和标尺像的视差;千分尺的读数(注意初末位置的读数),初步理解不同量如何选择相应测量仪器的方法。)
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11化本1文日珍20xx364125时光荏苒,转眼间,一个学期就要过去了,在这个学期里,我学习了一门新课程——大学物理实验。作为一个理科生,实验对于我们来说是非常熟悉的。但对于我来说,物理实验却是一科让我又爱又恨的学科。物理是我所有学科中最弱的一科,物理实验更是如此。但是,经过一个学期的学习,我掌握了更多的实验技能,老师也教给我许多经验,让我受益菲浅,我又学会了很多东西,其中很多知识在平时的学习中都是无法学习到的,其中有些实验都开阔了我们的视野,让我们获得了许多平时课堂上得不到的知识。回顾这段时间的学习,感觉十分的充实,通过亲自动手,我进一步了解了物理实验的基本过程和基本方法,我对物理的兴趣也越来越浓了,这为我今后的学习和工作奠定了良好的实验基础。
通过初中以及高中的物理学习,我发现实验是物理学的基础,物理学从本质上说就是一门实验的科学,它以严格的实验事实为基础,也不断的受到实验的检验,我们学到的许多理论都是来源于实验,也学到了许多物理课上没有教到的理论。很多实验都是需要花费许多心思去学习的,也是非常复杂的。特别是我们理科班的同学,更加要重视实验课,因为理论与实际结合是最重要,掌握好了理论课还不够,实际操作才是最重要的这两者都把握好,以后在工作中才能更好地应用道所学的。
在每次实验之前,我们都要做好预习,通过实验手册,得知本次
实验的目的、原理、所需仪器、实验步骤、实验中的要求及注意事项等问题。只有在实验前认真做好预习,到了实验室后才会很有目的的去做实验,而不是傻傻的坐在那里不知道是该预习还是该怎么做实验了,预习了才能在实验课上更快、更好地完成实验,同时也能收获更多知识。实验完成之后自然是数据处理和填写实验报告。实验数据是对实验定量分析的依据,是探索、验证物理规律的第一手资料。实验数据处理是实验中最重要的内容。在系统误差一定的情况下,实验数据处理得恰当与否,会直接影响偶然误差的大小。所以对实验数据的处理是实验的重要内容之一,因此我们在分析数据时要认真仔细,作图时要认真描点画曲线,认真计算,并算出数据误差,误差超过10%的数据组要重新做。经过这一学期的大学物理实验课的学习,让我收获多多。想要做好物理实验容不得半点马虎,这也培养了我们耐心、信心和恒心.大学物理实验是我们进入大学后受到的又一次系统的实验方法与实验技能的培训,通过对实验现象的观察、分析和对物理量的测量,使我们进一步加深了对物理学原理的理解,培养与提高了我们的科学实验能力以及科学实验素养。特别是对于我们这样一批工科的学生,仅有扎实的科学理论知识是远远不够的,科学实验是科学理论的源泉,是自然科学的根本,也是工工程技术的基础。一个合格的工程技术人员除了要具备较为深广的理论知识,更要具有较强的实践经验,大学物理实验为我们提供了这样的一个平台,为我们动手能力的培养奠定了坚实的基础。
除次之外,大学物理实验使我们认识到了一整套科学缜密的实验方法,向我们展示了在物理学的发展中,人类积累的大量的实验方法以及创造出的各种精密巧妙的仪器设备,让我们开阔了视野,增长了见识,对于我开发我们的智力,培养我们分析解决实际问题的能力,有着十分重要的意义,对于我们科学的逻辑思维的形成有着积极的现实意义,更激发了我们对未知领域的求知与探索。
当然,我也发现了我存在的很多不足。比如我的动手能力还不够强,当有些实验需要比较强的动手能力的时侯我还不能从容应对。记得在做《电阻伏安特性的探究》这个实验的时候,由于电路有一点复杂,我难以应付,最后在同学的帮助下才得以很好的完成。实验就是为了让你动手做,去探索一些你未知的或是你尚不是深刻理解的东西。现在,大学生的动手能力越来越被人们重视,大学物理实验正好为我们提供了这一平台让我们去锻炼自己的动手能力。我的学习方式还有待改善,当面对一些复杂的实验时我还不能很快很好的完成。伟大的科学家之所以伟大就是他们利用实验证明了他们的伟大。唯有实验才是检验理论正确与否的唯一方法。为了要使你的理论被人接受,你必须用事实来证明,让那些怀疑的人哑口无言。虽然我们的大学物理实验只是对以前的实验的重复,但是对于一个普通的大学生来说,这些事情也并不是一件容易的事情。同时,我的数据处理能力还得提高,数据处理的是否得当将直接影响你的实验成功与否。当实验得出一大堆复杂数据的时侯我的处理方式和能力还不足,有时候会算错结
果,有时候会无从下手,有时候会绕远路用复杂的方式去处理数据。经过这一年,我学会了许多处理数据的方法,相信这同样也能对我其它的课程的学习起到帮助作用。
总之,大学物理实验课让我收获颇丰,也发现了自身的许多不足的地方。我会将在实验中学习到的东西发挥到更多的地方去,也将在今后的学习和工作中不断提高、完善自我。在今后的学习、工作中取得更大的收获,在将来毕业的时候能够成为一个对社会有更大贡献的人才。
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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
(1-1)
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
(1-2)
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
(1-3)
上式表明与呈线性关系,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
(1-4)
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 = RX,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)。
表一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
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 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。
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测量结果的相对不确定度不超过5%
初步确定有以下六种模型方案:
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.
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x,质量为m,受重力mg、弹力n.由动力学知:
两式相比得tgα=ω2x/g,又 tgα=dy/dx,∴dy=ω2xdx/g,
∴y/x=ω2x/2g. ∴ g=ω2x2/2y.
.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x、y测出,将转台转速ω代入即可求得g.
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.
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.
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。
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,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。
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x,质量为m,则
sinθ=
式中负号表示f与位移x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= =-ω2x
可得ω=
于是得单摆运动周期为:
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
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。
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【实验目的】
(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)掌握用光杠杆法测量微小伸长量的原理和方法。
(3)学会用逐差法处理实验数据。
(通过实验目的可以知道本实验中要用到几种测量长度的器具,要提前预习使用方法,并且要熟悉“光杠杆”测微小长度变化的方法以及用逐差法处理数据。)
【实验原理】
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F/S 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。根据胡克定律,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。
(所以实验当中需要测量F、L、S或d、ΔL几个量才能计算出杨氏模量,究竟如何测量呢?)
【实验仪器】
杨氏模量测定仪、光杠杆、望远镜尺组、米尺、千分尺等。
(应该在下面阅读中仔细查阅杨氏模量测定仪、千分尺的结构及使用方法如杨氏模量仪中光杠杆及其测微小长度变化的原理、千分尺的读数方法;并思考如何选择上面几种测量仪器。)
【实验内容】
(1)调整杨氏模量仪
(2)光杠杆及望远镜尺组的调节
(3)测量相应物理量
(4)逐差法处理数据
(实验中要注意光杠杆(望远镜、平面镜、标尺)的调节,特别注意如何消除十字叉丝像和标尺像的视差;千分尺的读数(注意初末位置的读数),初步理解不同量如何选择相应测量仪器的方法。)
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物理学是一门以观看、试验为根底的学科,物理试验对于建立物理根本概念、根本规律,引出物理公式以及加深对它们的理解,有着不行替代的作用。物理试验又是培育学生试验技能和良好的试验素养的主要手段,所以在平常的物理教学中要表达物理学的特点,要求学生留心观看、动手试验。
一、讲清观看与试验的重要性,激发同学们的学习热忱
学习热忱和学习兴趣是学生的一种品质,是直接推动学生进展学习的动力。正确的学习动机是把握学问的必要条件。因此要留意学生的观看与试验,使学生对试验课产生深厚的兴趣,使学习变为自觉的行为。要使学生知道:物理学的进展离不开科学试验,试验在物理学进展中占据重要地位,要讲明物理试验是进展观看力量、思维力量以及分析问题、解决问题的力量的重要手段,使学生熟悉到良好的试验素养、娴熟的试验技能、技巧是将来连续学习的必备条件。
二、要指导学生作好预习
首先要求试验前仔细阅读教材,了解所要做的试验依据的原理,采纳的方法,安排的步骤。教师依据试验的`内容布置一些思索题,让学生结合预习阅读思索,加深对原理、方法、步骤的理解。例:在“测定小灯泡的功率”的试验中,可提出如下几个小问题让学生思索
①电路要如何连接?
②在连接电路时要留意什么事项?
③滑动变阻器在试验中起什么作用?
④连接电路时电流表、电压表的量程应如何选择?
⑤怎样调整才能使小灯泡两端电压等于额定电压、小于额定电压和大于额定电压?
⑥如何处理测量数据,计算小灯泡的额定功率和实际电功率?通过预习让学生明确本试验的目的,列出试验使用的器材,设计整理出试验步骤,还要能依据试验要求和需要记录的数据,设计记录的表格,做到试验前心中有数。
三、充分发挥想象力,进展科学探究
在试验中大胆应用科学猜测。
(1)明确讨论的课题,弄清课题的目的和要求。
(2)进展“科学猜测”,即提出对所讨论课题的假定性说明或假定性命题。
(3)依据这些假定性命题设计试验方案进展有目的的探究,从今来检验此命题是否正确。
(4)动手做试验,得出有关的试验数据。进而进展探究性讨论——分析处理试验数据并通过推理、概括、抽象出物理公式,总结出物理规律。
从而验证“猜测”的正确性。假如提出的“猜测”与试验事实有冲突,那么就应当放弃原来的“猜测”重新提出新的“猜测”,再用试验来验证。
(5)进展理论上的验证,到达理论和试验结论的相统一。
例:讨论“浮力的大小可能跟什么因素有关”时,我们可以用学生生活阅历作为引导他们进展探究讨论的动身点,启发他们联系“井里提水”和“游泳”等生活阅历来进展“科学猜测”,如依据在不同深度提水及提出水面后连续向上提时拉力大小的不同,猜测浮力可能跟深度或排开水的体积有关。如在海边游泳或在河水中游泳比拟,猜测浮力可能跟液体的密度有关。依据木块在水中上浮,石块在水中下沉,猜测浮力可能跟物体的密度有关,或者跟物体的重力有关,等等。通过列表知道浮力可能跟五个因素有关,然后利用掌握变量法对这五个因素进展讨论。
①让一铜块浸没在水中,利用弹簧测力计测量浮力的方法,使铜块在水中处于不同深度,发觉弹簧秤的示数F不变,说明浮力跟浸没在水中的物体受到的浮力与深度h无关。
②让同一铜块浸没在水中,然后提出水面,发觉弹簧秤的示数F增大,说明浮力跟浸没在水中的体积V排有关。
③让同一铜块浸没在水中或盐水中,发觉了弹簧秤的示数F不同,说明浮力跟液体的密度液有关。
④先称出体积一样的铜块和铝块的重力G。然后让它们浸没在水中,分别登记弹簧秤在水中的视重F,依据F浮=G—F算出浮力,发觉浮力一样,说明浮力与物体的密度和物体受到的重力无关。
⑥依据阿基米德原理可以验证,浮力只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关,与物体的密度,浸没在水中的深度,以及物重无关。
四、加强课堂演示试验
物理演示试验具有形象真实,生动好玩的特点,能为学生在形成物理概念、得出物理规律前营造出活生生的物理情景,使学生感觉倍深。
(一)演示要有示范性,在演示试验中教师严格要求自己,做好充分预备,使用的仪器要清洁,放置的位置要妥当,既要使学生看得清晰,又要便于自己操作,在仪器的使用、连接、操作中要做到精确、协调。例如:串、并联电路的连接,肯定要先画好电路图,标出电流方向,根据电流方向的挨次连接、连接完后,要与电路图进展比拟,检查无误后才合上开关。
(二)演示的目的要明确。如演示《做功和内能的转变》的试验时,就必需提示同学们仔细观看瓶口,使同学们能在看到塞子跳起来的同时发觉瓶口有雾,然后征对此现象进展分析。
五、积极制造条件,增加学生动手的时机
现行中学教材虽然安排了不少学生试验,还设计了很多小试验及课堂演示试验,但由于农村初中的局限性,有些试验无法进展,所以应当依据农村的特点,因地制宜地设计一些试验,让学生增加一些动手的时机。
1、分组要小,条件许可的话,最好每组不超过二人,仪器设备不够同时使用,可采纳轮换试验的方法,这样教师的负担是加重了,但学生的动手力量却提高了。
2、设计一些延长,集中性试验。把教材中的试验再进展、扩大,引导他们思索,完成相关或类似的试验。
3、自制、改良试验设备、思索新的试验方法,提高试验效果。
4、积极组织指导学生开展课外试验,布置观看作业,培育学生主动应用学问的力量。
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其一、有利于改善观察能力与分析能力。对物理对象的认识发源于对日常现象或实验过程的仔细观察与认真分析,既要透过表面现象看到内在本质,又要体察不同现象背后本质上相同的原因,还要洞察相似现象后面本质上不同的特性。
其二、有利于提高动手能力和理论指导实践的能力。学习物理不可避免地要进行实验,要圆满完成物理实验,不仅要理解实验的理论基础,用所掌握的理论知识指导实验的完成,而且还要能够很快熟悉仪器设备性能和使用方法,从而具有较强的操作能力和实践能力。
其三、有利于强化感性认识上升到理性认识的能力。物理学研究经过观察分析、抽象简化、提出假设、建立模型、创立理论、得出结果、实验检验、修正完善这个缓慢而又不断反复的过程,其目的就是要揭示事物运动变化更基础、更本质的原因及规律。
其四、有利于树立辩证唯物主义世界观和科学方法论。在物理学中,任何物理理论超出了适用范围就会成了谬论,物理学的新发展往往是对现有理论适用范围的拓展或明确。物质的运动变化是永恒的,对物质运动的认识是无止境的,必须用辩证唯物主义的世界观和方法论指导物理学的学习和研究。
其五、有利于激发创新意识和创新潜力。物理学研究的对象囊括了全部客观世界。在物理学从经典物理发展成为现代物理过程中,时刻面临新问题的严峻挑战。物理学家始终坚持思想创新、理论创新和技术创新,保持了物理学理论和实验方法的先进性与正确性,推动了自然科学与工程技术的不断进步,为人类文明做出了杰出贡献。
其六、有利于人文素养和综合素质的培养。学习大学物理既是获取物理知识、理解物理思想、掌握物理方法的过程,同时也是了解物理学史、学习物理学家高尚品德与不屈不挠精神的过程。在这个过程中,大学生的思想意识、作风学风、科学态度、意志品格、协作精神、人文修养及综合素质等都会得到正面引导和良好熏陶。
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实验目的:
通过演示来了解弧光放电的原理
实验原理:
给存在一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(空气的温度升高,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。结果弧光区逐渐上移,犹如爬梯子一般的壮观。当升至一定的高度时,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。
简单操作:
打开电源,观察弧光产生。并观察现象。(注意弧光的产生、移动、消失)。
实验现象:
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。
注意事项:
演示器工作一段时间后,进入保护状态,自动断电,稍等一段时间,仪器恢复后可继续演示,
实验拓展:
举例说明电弧放电的应用
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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=0.02mm最大误差限△仪=±0.02mm2螺旋测微器准确度=0.01mm最大误差△仪=±0.005mm修正值=0.018mm
3物理天平TW-0.5t天平感度0.02g最大称量500g△仪=±0.02g估读到0.01g
二、实验过程(实验步骤、记录、数据、分析)
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
(1)测圆环体体积
(2)测钢丝直径
仪器名称:螺旋测微器(千分尺)准确度=0.01mm估读到0.001mm
测石蜡的密度
仪器名称:物理天平TW—0.5天平感量:0.02g最大称量500g
3、数据处理、分析
(1)、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=0.0161mm=0.02mm
2直接量外径D的B类不确定度u○
d.
ud,=
Ud=0.0155mm=0.02mm
3直接量外径D的合成不确定度σσ○
σD=0.0223mm=0.2mm
4直接量外径D科学测量结果○
D=(21.19±0.02)mm
D=
5直接量内径d的A类不确定度S○
Sd=0.0045mm=0.005mm
d。d
S=
6直接量内径d的B类不确定度u○
ud=
ud=0.0155mm=0.02mm
7直接量内径d的合成不确定度σiσ○
σd=0.0160mm=0.02mm
8直接量内径d的科学测量结果○
d=(16.09±0.02)mm
9直接量高h的A类不确定度S○
Sh=0.0086mm=0.009mm
hh
S=
10直接量高h的B类不确定度u○
hd
uh=0.0155mm=0.02mm
11直接量高h的合成不确定度σ○
σh=0.0177mm=0.02mm12直接量高h的科学测量结果○
h=(7.27±0.02)mm
σh=
13间接量体积V的平均值:V=πh(D-d)/4○
V=1277.8mm
14间接量体积V的全微分:dV=○
(D2-d2)
dh+
Dhdh
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
v(0.25(D2d2)h)(0.5DhD)(0.5dhd)
计算间接量体积V的不确定度σ
σV=0.7mm
15写出圆环体体积V的科学测量结果○
V=(1277.8±0.7)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=0.0079mm=0.008mm
(2)钢丝直径d的B类不确定度ud,ud=ud
ud=0.0029mm=0.003mm
(3)钢丝直径d的合成不确定度σ。σd=dσd=0.0084mm=0.008mm
(4)写出钢丝直径d的科学测量结果d=(2.169±0.008)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=0.0115g=0.01g
(2)写出直接测量M1、M2、M3的科学测量结果
M1=(2.44±0.01)gM2=(11.04±0.01)gM3=(8.50±0.01)g
(3)ρt以22.5C为标准查表取值,计算石蜡密度平均值:
M1
t
M2M3
ρ=0.9584(kg/m3)=0.958(kg/m3)(4)间接量石蜡密度ρ的全微分:
tm1tm1t
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)
(tm1/(m2m3))(m1tm2/(m2m3)2)(m1tm3/(m2m3)2)
计算间接量密度ρ的不确定度σ
33
dρ=0.0076kg/m=0.008kg/m
(5)写出石蜡密度ρ的科学测量结果ρ=(0.958±0.008)kg/m3
三、结论
1、实验结果
实验结果即上面给出的数据。
2、分析讨论
(1)心得体会:
1、天平的正确使用:测量前应先将天平调水平,再调平衡,放取被称量物和加减砝码时○
一定要先将天平降下后再操作,天平的游码作最小刻度的1/2估读。
2、螺旋测微器正确使用:记下初始读数,旋动时只旋棘轮旋柄,当听到两声“咯咯”响○
时便停止旋动,千分尺作最小刻度的1/10估读。
(2)思考:
1、试述螺旋测微器的零点修正值如何确定?测定值如何表示?○
答:把螺旋测微器调到0点位置,读出此时的数值,测定值是读数+零点修正值2、游标卡尺读数需要估读吗?○
答:不需要。
3、实验中所用的水是事先放置在容器里,还是从水龙头里当时放出来的好,为什么?○
答:事先放在容器里面的,这样温度比较接近设定温度。
(3)建议
学校的仪器存放时间过长,精确度方面有损,建议购买一些新的。
四、指导教师评语及成绩:
评语:
成绩:指导教师签名:
批阅日期:
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大学物理实验报告1
实验目的:通过演示来了解弧光放电的原理
实验原理:给存在一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(空气的温度升高,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。结果弧光区逐渐上移,犹如爬梯子一般的壮观。当升至一定的高度时,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。
简单操作:打开电源,观察弧光产生。并观察现象。(注意弧光的产生、移动、消失)。
实验现象:
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。
注意事项:演示器工作一段时间后,进入保护状态,自动断电,稍等一段时间,仪器恢复后可继续演示,
实验拓展:举例说明电弧放电的应用
大学物理实验报告2
一、演示目的
气体放电存在多种形式,如电晕放电、电弧放电和火花放电等,通过此演示实验观察火花放电的发生过程及条件。
二、原理
首先让尖端电极和球型电极与平板电极的距离相等。尖端电极放电,而球型电极未放电。这是由于电荷在导体上的分布与导体的曲率半径有关。导体上曲率半径越小的地方电荷积聚越多(尖端电极处),两极之间的电场越强,空气层被击穿。反之越少(球型电极处),两极之间的电场越弱,空气层未被击穿。当尖端电极与平板电极之间的距离大于球型电极与平板电极之间的距离时,其间的电场较弱,不能击穿空气层。而此时球型电极与平板电极之间的距离最近,放电只能在此处发生。
三、装置
一个尖端电极和一个球型电极及平板电极。
四、现象演示
让尖端电极和球型电极与平板电极的距离相等。尖端电极放电,而球型电极未放电。接着让尖端电极与平板电极之间的距离大于球型电极与平板电极之间的距离,放电在球型电极与平板电极之间发生
五、讨论与思考
雷电暴风雨时,最好不要在空旷平坦的田野上行走。为什么?
大学物理实验报告3
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】
-
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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
(1-1)
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
(1-2)
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
(1-3)
上式表明 与 呈线性关系,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
(1-4)
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 = RX,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)。
表一 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
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 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。
参考文献:
♥️ 大学物理实验思想总结 ♥️
实验名称:二组分金属相图(注意::兰字部分即为预习报告,不用另外抄写一份!)
班级:102班 姓名:王亮 学号:××××× 实验组号:3月14日 指导教师:
一、 实验目的:
1、用热分析法(步冷曲线法)测绘Zn-Sn二组分金属相图;
2、掌握热电偶测量温度的基本原理。
1、简单的二组分金属相图主要有几种?
2、什么是热分析法?步冷曲线的线、点、平台各代表什么含义?
3、采用热分析法绘制相图的关键是什么?
4、热电偶测量温度的基本原理?
四、 实验关键步骤:
不用整段抄写,列出关键操作要点,推荐用流程图表示。
1.学生姓名、学号、实验组号及组内编号; 2.实验题目: 3.目的要求:(一句话简单概括)
4.仪器用具: 仪器名称及主要规格(包括量程、分度值、精度等)、用具名称。 5.实验原理:简单但要抓住要点,要写出试验原理所对应的公式表达式、公式中各物理参量的.名称和物理意义、公式成立的条件等。画出简单原理图等。 6.实验内容; 7.数据表格:画出数据表格(写明物理量和单位); 8.数据处理及结果(结论):按实验要求处理数据。 9.作业题:认真完成实验教师要求的思考题。 10.讨论:对实验中存在的问题、数据结果、误差分析等进行总结,对进一步的想法和建议等进行讨论。实验报告要求 1.认真完成实验报告,报告要用中国科学技术大学实验报告纸,作图要用坐标纸。 2.报告中的线路图、光路图、表格必须用直尺画。
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大学物理社活动总结范文
大学物理社对于想要学好物理的同学有很大的帮助,那么开展物理活动总结怎么写呢?下面是小编为大家整理的大学物理社活动总结范文,欢迎阅读。
大学物理社活动总结范文(一)
能量守恒定律定律内容:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为别的形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中其总量不变。
(1)自然界中不同的能量形式与不同的运动形式相对应:物体运动具有机械能、分子运动具有内能、电荷的运动具有电能、原子核内部的运动具有原子能等等。
(2)不同形式的能量之间可以相互转化:“摩擦生热是通过克服摩擦做功将机械能转化为内能;水壶中的水沸腾时水蒸气对壶盖做功将壶盖顶起,表明内能转化为机械能;电流通过电热丝做功可将电能转化为内能等等”。这些实例说明了不同形式的能量之间可以相互转化,且是通过做功来完成的这一转化过程。
(3)某种形式的能减少,一定有其他形式的能增加,且减少量和增加量一定相等。某个物体的能量减少,一定存在其他物体的能量增加,且减少量和增加量一定相等。
能量守恒的具体表达形式保守力学系统:在只有保守力做功的情况下,系统能量表现为机械能(动能和位能),能量守恒具体表达为机械能守恒定律。
热力学系统:能量表达为内能,热量和功,能量守恒的表达形式是热力学第一定律。
相对论性力学:在相对论里,质量和能量可以相互转变。计及质量改变带来能量变化,能量守恒定律依然成立。历史上也称这种情况下的能量守恒定律为质能守恒定律。能量守恒定律的重要意义能量守恒定律,是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。
从物理、化学到地质、生物,大到宇宙天体。小到原子核内部,只要有能量转化,就一定服从能量守恒的规律。从日常生活到科学研究、工程技术,这一规律都发挥着重要的作用。人类对各种能量,如煤、石油等燃料以及水能、风能、核能等的利用,都是通过能量转化来实现的。能量守恒定律是人们认识自然和利用自然的有力武器。
基本内容:热可以转变为功,功也可以转变为热;消耗一定的功必产生一定的热,一定的热消失时,也必产生一定的功。普遍的能量转化和守恒定律在一切涉及热现象的宏观过程中的具体表现。热力学的基本定律之一。
表征热力学系统能量的是内能。通过作功和传热,系统与外界交换能量,使内能有所变化。根据普遍的能量守恒定律,系统由初态Ⅰ经过任意过程到达终态Ⅱ后,内能的增量ΔU应等于在此过程中外界对系统传递的热量Q和系统对外界作功A之差,即UⅡ-UⅠ=ΔU=Q-A或Q=ΔU+A这就是热力学第一定律的表达式。如果除作功、传热外,还有因物质从外界进入系统而带入的能量Z,则应为ΔU=Q-A+Z。
当然,上述ΔU、A、Q、Z均可正可负。对于无限小过程,热力学第一定律的微分表达式为dQ=dU+dA因U是态函数,dU是全微分;Q、A是过程量,dQ和dA只表示微小量并非全微分,用符号d以示区别。又因ΔU或dU只涉及初、终态,只要求系统初、终态是平衡态,与中间状态是否平衡态无关。
热力学第一定律的另一种表述是:第一类永动机是不可能造成的。这是许多人幻想制造的能不断地作功而无需任何燃料和动力的机器,是能够无中生有、源源不断提供能量的机器。
显然,第一类永动机违背能量守恒定律。两者的区别与联系:热力学第一定律是人类在长期的生产和科学实验中总结出来的一条普遍规律,适用于一切热力学过程。
热力学第一定律表明,一切热力学过程都必须服从能量守恒定律,因此热力学第一定律实际上是包括热现象在内的能量转化与守恒定律。
大学物理社活动总结范文(二)
大学物理的热学部分还是相对不是太难的,因为与高中的物理关联很大,很多概念都是以前接触过的,但是没有深入研究,这已经给这部分的学习带来了极大的便利。如果说要有什么不同,主要那有如下几个方面:
1、研究方法的不一样:虽然很多内容是接触过的,但是重新学习的时候明显感觉到不一样的是研究方法,随着其他知识的累积,尤其是高数的引入,给物理的学习带来的极大的便利,特别是一些公式的推理过程让我们更好的了解公式的来由,更好的便于记忆和理解。
2、准确度的不同:在学习过程中,总有些以前的东西对推翻,因为要考虑的东西越来越多,微观的宏观的等压的等温的……这些都告诉我们要全面细致地学习,应用的知识越来越多,要把知识串成串。
3、学习方法的不同:大学阶段的物理学习和中学阶段的物理学习存在着很大的不同,课少了,作业也少了,但是仍然不能放松,毕竟在中学几乎每天都在学物理,所以现在的物理学习更需要自己的主动和认真。
大学物理社活动总结范文(三)
该有试验报告纸和试验预习报告纸。有的话照着填。没有的话这样:
预习报告:
1.试验目的。(这个大学物理试验书上抄,哪个试验就抄哪个)。
2.实验仪器。照着书上抄。
3.重要物理量和公式:把书上的公式抄了:一般情况下是抄结论性的公式。再对这个公式上的物理量进行分析,说明这些物理量都是什么东东。这是没有充分预习的做法,如果你充分地看懂了要做的试验,你就把整个试验里涉及的物理量写上,再分析。
4.试验内容和步骤。抄书上。差不多抄半面多就可以了。
5.试验数据。做完试验后的记录。这些数据最好用三线图画大学物理小结5篇大学物理小结5篇。注意标上表号和表名。EG:表1.紫铜环内外径和高的试验数据。
6.试验现象.随便写点。
试验报告:
1.试验目的。方法同上。
2.试验原理。把书上的归纳一下,抄!差不多半面纸。在原理的后面把试验仪器写上。
3.试验数据及其处理。书上有模板。照着做。一般情况是求平均值,标准偏差那些。书上有。注意:小数点的位数一定要正确。
4.试验结果:把上面处理好的数据处理的结果写出来。
5.讨论。如果那个试验的后面有思考题就把思考提回答了。如果没有就自己想,写点总结性的话。或者书上抄一两句比较具有代表性的句子。
实验报告大部分是抄的。建议你找你们学长学姐借他们当年的实验报告。还有,如果试验数据不好,就自己捏造。尤其是看到坏值,什么都别想,直接当没有那个数据过,仿着其他的数据写一个。
不知道。建议还是借学长学姐的比较好,网络上的不一定可以得高分。每个老师对报告的要求不一样,要照老师的习惯写报告。我现在还记得我第一次做迈克尔逊干涉仪实验时我虽然用心听讲,但是再我做时候却极为不顺利,因为我调节仪器时怎么也调不出干涉条纹,转动微调手轮也不怎么会用,最后调出干涉条纹了却掌握不了干涉条纹“涌出”或“陷入个数、速度与调节微调手轮的关系。
测量钠光双线波长差时也出现了类似的问题,实验仪器用的非常不熟悉,这一切都给我做实验带来了极大的不方便,当我回去做实验报告的时候又发现实验的误差偏大,可庆幸的是计算还顺利。
总而言之,第一个实验我做的是不成功,但是我从中总结了实验的不足之处,吸取了很大的教训。因此我从做第二个实验起,就在实验前做了大量的实验准备,比如说,上网做提前预习、认真写好预习报告弄懂实验原理等。
因此我从做第二个实验起就在各个方面有了很大的进步,实验仪器的使用也熟悉多了,实验仪器的读数也更加精确了,仪器的调节也更加的符合实验的要求。
就拿夫-赫实验/双光栅微振实验来说,我能够熟练调节ZKY-FH-2智能夫兰克—赫兹实验仪达到实验的目的和测得所需的实验数据,并且在实验后顺利地处理了数据和精确地画出了实验所要求的实验曲线。
在实验后也做了很好的总结和个人体会,与此同时我也学会了列表法、图解法、函数表示法等实验数据处理方法,大大提高了我的实验能力和独立设计实验以及创造性地改进实验的能力等等。
下面我就谈一下我在做实验时的一些技巧与方法。首先,做实验要用科学认真的态度去对待实验,认真提前预习,做好实验预习报告;第二,上课时认真听老师做预习指导和讲解,把老师特别提醒会出错的地方写下来,做实验时切勿出错;第三,做实验时按步骤进行,切不可一步到位,太心急。
并且一些小节之处要特别小心,若不会,可以跟其他同学一起探讨一下,把问题解决。第四,实验后数据处理一定要独立完成,莫抄其他同学的.,否则,做实验就没有什么意义了,也就不会有什么收获。
总而言之,大学物理实验具有非常重要的意义。首先,物理概念的建立、物理规律的发现依赖于物理实验,是以实验为基础的,物理学作为一门科学的地位是由物理实验予以确立的;其次,已有的物理定律、物理假说、物理理论必须接受实验的检验,如果正确就予以确定,如果不正确就予以否定,如果不完全正确就予以修正。
例如,爱因斯坦通过分析光电效应现象提出了光量子;伽利略用新发明的望远镜观察到木星有四个卫星后,否定了地心说;杨氏双缝干涉实验证实了光的波动假说的正确性。
可以说,物理学的每一次进步都离不开实验。这对我们大学生来说也是非常重要的,尤其是对将来所从事的实际工作所需要具备的独立工作能力和创新能力等素质来讲,也是十分必要的,这是大学物理理论课不能做到,也不能取代的。
大学物理社活动总结范文(四)
《大学物理》是我们工科必修的一门重要基础课,但由于我们现在所学的《大学物理》涵盖的内容广,包括力学、热学、电磁学、光学、量子力学与相对论以及一些新兴的科学如混沌等,而且对高等数学、线性代数等数学基础要求较高,是我们大家都望之不寒而栗的一门课。
首先,“课堂”和“课后”是学习任何一门基础课的两个重要环节,对大学物理来说也不例外。
课堂上,我认为高效听讲十分必要,如何达到高效呢?我们听讲要围绕着老师的思路转,跟着老师的问题提示思考,同时又能提出一些自己不太明白的问题。对于老师的一些分析,课本上没有的,及时提笔标注在书上相应空白的地方,便于自己看书时理解。
课后,我们在完成作业之前应该先仔细看书回顾一下课堂内容,再结合例题加深理解,然后动笔做作业。除此之外,我认为可以借助一些其他教材或辅导资料来扩展我们的视野,不同教材分析问题的角度可能不同,而且有些教材可能更符合我们自己的思维方式,便于我们加深对原理的理解。
总之,课堂把握住重点与细节,课后下功夫通过各种途径来巩固加深理解。
第二,对大学物理的学习,我认为自己的脑海中一定要有几种重要思想:
一是微积分的思想。大学物理不同与高中物理的一个重要特点就是公式推导定量表示时广泛运用微分、积分的知识,因此,我们要转变观念,学会用微积分的思想去思考问题。
二是矢量的思想。大学物理中大量的物理量的表示都采用矢量,因此,我们要学会把物理量的矢量放到适当的坐标系中分析,如直角坐标系,平面极坐标系,切法向坐标系,球坐标系,柱坐标系等。
三是基本模型的思想。物理中分析问题为了简化,常采用一些理想的模型,善于把握这些模型,有利于加深理解。如力学中刚体模型,热学中系统模型,电磁学中点电荷、电流元、电偶极子、磁偶极子模型等等。
当然,我们还可总结出一些其他重要思想。最后,我们还要充分发挥自己的想象力、空间思维能力。对于有些模型,我们可以制出实物来反映,通过视觉直观感受,而大学物理中还存在大量我们无法直观反映的模型,因此就必须通过发挥自己的想象力来构造出来。
半学期的大学物理学习体会通过接近半学期的大学物理学习,感觉自己的思维有了一个值的飞跃。在学习物理的时候,根据不同的物理规律,选择不同的物理对象,变换不同的思维角度,对我们的创造思维和发散思维的发展是非常有利的。
因而更好的锻炼了理性思考问题的能力。学习物理开阔了我的视野,使我了解到物理给我们的生活带来的巨大变化,物理学的研究对象具有极大的普遍性,它的基本理论渗透在自然科学的一切领域,广泛地应用于生产技术的各个部门,它是自然科学和工程技术的基础。在科学的前沿,物理是最有用的基础学科。
学习物理,使我更好的学习了数学,因为大学物理的计算必须利用数学的知识。因而在学习物理的同时提高了数学水平。而物理这个学科本身又让我们更明白一些事物的发展规律引导着我们怎样去思考平常在生活中遇到的一些看似平常,但却包含着好多的规律和知识。
学习物理还可以让我更明白自己以后的发展前景,在一些和物理联系紧密的学科里,比如说:航天,航空,电器等等。可以密切的联系生活,比如我们现在知道了光、无线电、电话、电视这些都和物理有关,可以激发我们去思考他们的有关物理的一些问题。
学习物理关键在于多思考,搞清楚其中的原理。、学习物理不是简单的套用公式,进行数字推导;物理知识重要的是要掌握扎实的基础知识。
要对基本物理概念、物理规律清楚弄清本质,明白相关概念和规律之间的联系,明白物理公式定理、定律在什么条件下应用而不能简单地以做习题,对基本概念和基本规律的学习和理解,如果概念不清做题不仅费时间费精力,而且遇到的矛盾或困惑就越多,,做题的目的是为了巩固基本知识,从而达到灵活运用。所以上课时是最重要的。
大学物理社活动总结范文(五)
经过一年的大学物理实验的学习让我受益菲浅。在大学物理实验课即将结束之时,我对在这一年来的学习进行了总结,总结这一年来的收获与不足。取之长、补之短,在今后的学习和工作中有所受用大学物理小结5篇工作总结。在这一年大学物理实验课的学习中,让我受益颇多。
一、大学物理实验让我养成了课前预习的好习惯。一直以来就没能养成课前预习的好习惯(虽然一直认为课前预习是很重要的),但经过这一年,让我深深的懂得课前预习的重要。只有在课前进行了认真的预习,才能在课上更好的学习,收获的更多、掌握的更多。
二、大学物理实验培养了我的动手能力。“实验就是为了让你动手做,去探索一些你未知的或是你尚不是深刻理解的东西。”现在,大学生的动手能力越来越被人们重视,大学物理实验正好为我们提供了这一平台。每个实验我都亲自去做,不放弃每次锻炼的机会。经过这一年,让我的动手能力有了明显的提高。
三、大学物理实验让我在探索中求得真知。那些伟大的科学家之所以伟大就是他们利用实验证明了他们的伟大。实验是检验理论正确与否的试金石。
为了要使你的理论被人接受,你必须用事实(实验)来证明,让那些怀疑的人哑口无言。虽说我们的大学物理实验只是对前人的经典实验的重复,但是对于一个知识尚浅、探索能力还不够的人来说,这些探索也非一件易事。大学物理实验都是一些经典的给人类带来了难以想象的便利与财富。
对于这些实验,我在探索中学习、在模仿中理解、在实践中掌握。大学物理实验让我慢慢开始“摸着石头过河”。学习就是为了能自我学习,这正是实验课的核心,它让我在探索、自我学习中获得知识。
四、大学物理实验教会了我处理数据的能力。实验就有数据,有数据就得处理,这些数据处理的是否得当将直接影响你的实验成功与否。
经过这一年,我学会了数学方程法、图像法等处理数据的方法,让我对其它课程的学习也是得心应手。经过这一年的大学物理实验课的学习,让我收获多多。但在这中间,我也发现了我存在的很多不足。
我的动手能力还不够强,当有些实验需要很强的动手能力时我还不能从容应对;我的探索方式还有待改善,当面对一些复杂的实验时我还不能很快很好的完成;我的数据处理能力还得提高,当眼前摆着一大堆复杂数据时我处理的方式及能力还不足,不能用最佳的处理手段使实验误差减小到最小程度……
总之,大学物理实验课让我收获颇丰,同时也让我发现了自身的不足。在实验课上学得的,我将发挥到其它中去,也将在今后的学习和工作中不断提高、完善;在此间发现的不足,我将努力改善,通过学习、实践等方式不断提高,克服那些不应成为学习、获得知识的障碍。
在今后的学习、工作中有更大的收获,在不断地探索中、在无私的学习、奉献中实现自己的人身价值!
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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
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大学物理实验心得体会
时间荏苒,犹如白驹过隙,这次的物理实验,我又得到了一次宝贵的实践经验。对于大学新生来说,物理实验无疑是一门充满神秘与挑战的课程。起初,我对此充满了好奇,既抱有紧张又怀揣着激动的心情,我即将步入实验室,用实验的方法探索物理的奥秘。
实验开始时,我作为团队的一员,首先感受到的是一种严肃的学习氛围。我们以严谨的态度,按照实验指导书的要求,逐步进行操作。观察光的折射现象时,我恍然大悟,原来光不仅有速度,还有自己的生命。每一种物理现象都似乎在诉说着一个故事,等待我们去解读。
实验过程中,我更加深刻地理解了团队协作的重要性。每个人都有自己的角色和职责,每个人都要为自己的错误负责,共享成功,共同学习。我发现,在解决问题的过程中,团队中的每一个成员都会给出自己的见解,这样得到的结论更加全面和准确。
实验也教会了我如何细致入微地观察和记录数据。我们使用精确的测量工具,用真实的数据得出结论,使结果更具说服力。我也明白了一件事:即使实验结果不按预期进行,我们也不能灰心丧气,我们要从中学习,找出问题所在,然后改进。
这次实验,我收获了丰富的知识,体验了实验的乐趣,也认识到了自己的不足。我明白了理论和实践是相辅相成的,缺一不可。实验中的每一次失败,都让我更加明白,只有反复试验,才能得出正确的结果。而每一次成功,也让我深感欣慰,这是我自己努力的结果。
我想说,大学物理实验不仅是一个学习的过程,更是一个提升自我、发现自我的过程。在这个过程中,我更加了解了自己的.潜能,也找到了自己的优点和需要改进的地方。
总的来说,这次物理实验的经历让我更加深入地理解了理论与实践的关系,让我明白了团队协作的重要性,也让我学会了如何在失败中寻找教训,如何在成功中寻找新的挑战。我期待着下一次的实验,期待着我在这次实验后所获得的知识和技能能够在我未来的学习和生活中发挥重要的作用。
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大学物理实验总结
第一节课老师给我们讲绪论时说过“科学实验是科学理论的源泉,是自然科学的根本,是工程技术的基础”。正所谓“实践是检验真理的唯一标准”不管是多么伟大的理论,经不起实践的考验也是枉然,因此实验对于理论的研究以及发现都具有很重要的意义。像我们机械工程类的学生除了要具备较为广泛的理论知识,更需要较强的实践动手能力,而大学物理实验则给我们提供了一个锻炼动手能力的平台,培养了我们的科学实验能力和科学实验素养。
记得高中时我也做过许多物理实验,不过与大学里的实验相比,大学物理实验更加复杂,更加需要我们去自我学习,自我探究,自我创新。同样在大学里我也接触到了更多的先进的实验仪器(如示波器、迈克尔孙干涉仪、分光计、电桥等)。在物理实验中我也学会了很多的东西:
1、每次做实验之前都要写好详细的实验报告,这其实本身就是一个预习的过程,这也让我渐渐养成了课前提前预习的良好习惯。只有课前很好的预习过,上课时才能更好的领会老师所讲的知识,才能在较短的时间内高效快速的去完成实验。
2、在做实验时一定要按步骤有序的进行实验,不能心急,特别要注意的是一定要对实验仪器有相当的熟悉了解才能动手操作。此外,实验中一定要严格遵守实验室操作的各项规则及实验本身的操作要求,确保仪器的正常安全的使用和实验的安全性。
3、在进行实验的过程中一定要一丝不苟,精益求精,遇到
不懂的问题要先独立思考或查阅书本,自己解决不了再向老师或同学请教。
4、最重要的就是实验一定要亲自动手去做,要坚持实事求是,不放弃每次锻炼动手能力的机会。与同组的同学合理分工,认真记录好实验数据,保证数据的真实性。
5、实验后要仔细整理数据,分析数据,处理数据,学会用不同的方法去处理数据,学会用各种误差处理手段来减小实验误差(如列表法、作图法、逐差法、最小二乘法等),通过数据的特征来总结出实验的一般规律。
6、将实验中遇到的问题切实的记录下来,积极主动的去思考实验中遇到的一些问题以及书本后的思考题,主动思考并提出自己的观点。
实验,不仅能提高学生的学习积极性,更重要的是通过实验可以培养学生科学的态度,培养学生观察、分析问题的能力,让学生逐步了解科学的发展过程,培养学生学会合作、与人共事的能力,巩固已学过的知识,培养学生自主学习的能力以及掌握研究性学习的方法。
在实验中,我们要通过自己的实践去寻找最合适,最有效的方法,要主动的去寻找问题,去分析解决问题。另外学会创新也是非常重要的,创新是一个民族的灵魂。没有创新就没有进步,社会就会失去不断发展的动力。作为一个21世纪的大学生,具备很好的创新能力也必将使我们在未来的社会竞争中更具优势。
大学物理实验教会我的不仅仅只有实验中的方法、技巧,更重要的是这些科学缜密的方法不仅仅适用于物理实验,在实际的社会生活中也具有十分重要的意义。生活中当我们遇到一些棘手的问题时,我们应该学会像对待物理实验那样严谨的对待这些问题,科学的处理好各个方面的关系。大学物理实验还锻炼了我们的信心、耐心、恒心,这些都是促进我们在人生道路上走向成功的重要素质。在我们学校,由于仪器数量的原因通常都是由两人一组进行实验,这就又培养了我们团队合作的能力,只有两人相互配合,合理分工,互相帮助才能使实验快速高效的进行下去。在一年的实验课中,老师们总是毫不厌烦的为我们解答一个又一个的问题,没有老师的帮助我们也不会那么顺利的完成实验,因此在这里还要感谢我们兢兢业业的实验指导老师,感谢他们对我们的悉心指导。
总之,大学物理实验课让我收获颇丰,同时也让我发现了自身还存在的一些不足。在实验课上学到的东西,我也会将它们运用到实际生活中去,并且会在今后的学习和工作中不断去提高和完善,在实验中发现的不足,我将努力改善,通过学习、实践等方式不断提高,克服那些不应成为我学习、获得知识的障碍。
♥️ 大学物理实验思想总结 ♥️
演示实验是物理实验教学的重要组成部分,它是建立物理概念和规律、理解和掌握物理知识不可缺少的环节,同时还能培养学生的观察能力、思维能力。这学期我们便开设了大学物理的演示实验,老师通过对实验的演示来给我们揭示一些物理现象,令我感触较深,下面就这次物理演示实验谈谈自己的见解和心得。
物理是一门比较深奥的课程,但是往往在这些深奥的知识中恰恰能揭示自然界的本质,这便是物理吸引人的地方了。令我印象比较深的一个实验便是磁悬浮的演示,悬浮本身就是很吸引人的东西了,平常我们只能在魔术中看到悬浮的情况,但是现在已经可以通过科学而不用任何外加机器的协助便可以做到,我觉得非常的不可思议。老师首先告诉我们要达到超导的状态才可以悬浮,首先便是要对物体进行降温,老师用液态氮对导轨上的小车进行降温,大概进行5次左右达到了超导的状态,我们可以明显的看到小车在导轨上悬浮了起来,当用手推动小车时小车在导轨上开始运动,并且看起来轻飘飘的,此时它只受到空气的阻力。这样的现象让我感到非常神奇,就好像对于人类来说没有做不到只有想不到,人类的智慧可谓是非常超前了。我们通过研究这些物理现象不仅仅是为了获取其中的知识,更重要的是将我们学到的知识运用到现实生活中去,能源加以运用,前面所说的磁悬浮,我们现在已经研制出了磁悬浮列车,可以供人们出行远地使用。再比如说极端放电这个物理现象,电荷聚集在尖端,先放电。那么我们是怎么去运用它的呢?那便是避雷针的应用了,在一些高楼大厦的顶层我们总会看到旁边有一个和它高度差不多的形状似针的物体,那便是避雷针了,当遇到了雷电的天气,我们应当排除一切不好事件的发生,如果闪电劈中了大楼,那将是多么大的损失,但是当有避雷针的时候,高楼上空出现带电云层时,避雷针和高楼顶部都被感应上大量电荷,由于避雷针针头是尖的,所以静电感应时,导体尖端总是聚集了最多的电荷,这样,避雷针就聚集了大部分电荷。避雷针又与这些带电云层形成了一个电容器,由于它较尖,即这个电容器的两极板正对面积很小,电容也就很小,也就是说它所能容纳的电荷很少。而它又聚集了大部分电荷,所以,当云层上电荷较多时,避雷针与云层之间的空气就很容易被击穿,成为导体。这样,带电云层与避雷针形成通路,而避雷针又是接地的,避雷针就可以把云层上的电荷导入大地,使其不对高层建筑构成危险,保证了它的安全。
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20世纪后半叶,物理学在此前建立起来的狭义相对论、量子力学、量子电动力学、统计物理和许多重要物理实验基础上,以前所未有的速度发展着.许多物理学的分支学科,如原子、分子物理、原子核物理、固体物理、等离子体物理以及粒子物理等,都得到极大发展.与此同时,科学发展的另一个重要特征是学科间相互渗透和交叉综合.物理学和其他学科相互渗透,产生了一系列交叉学科和边缘学科,如化学物理、生物物理、大气物理、海洋物理、地球物理等等.物理学的新概念、新理论和新的实验方法向其他学科转移,促成各学科的发展并成为其组成部分.
20世纪后半叶,新技术特别是高新技术发展之快也是前所未有的.高技术包含的科学知识高度密集,综合性极高,如红外和红外成像技术、激光技术、计算技术、信息技术、航天技术、生物技术等等,都无一例外地与物理学等学科的基本概念、基本理论和基本实验方法密切相关,其发展在很大程度上依赖包括物理学在内的各学科的发展.
现代军事科学技术的知识密集性、综合性极高,处于科学技术的前沿,近几年来的局部战争向人们展示,现代战争在相当大程度上是高新技术的较量.现代军事科学技术离不开物理学和物理学的新成就,如红外夜视、激光制导、激光雷达、三相弹等都与物理学原理和物理学实验技术密切相关.
这一切都表明,在科学技术发展的进程中,物理学不但在历史上曾经是处于主导地位的,在20世纪是处于主导地位的,而且毫无疑问,21世纪物理学在科学技术发展中也必将处于主导地位,它的作用将会更加突出.
大学物理课是一门重要基础课,它的作用一方面是为学生较系统地打好必要的物理基础,另一方面是使学生初步学习科学的思维方法和研究方法,这些都起着增强适应能力、开阔刘义洪盈赘大争物双教争敬沮思路、激发探索和创新精神、提高人才素质的重要作用.学好大学物理,不仅对学生在校学习十分重要,而且对学生毕业后的工作和在工作中进一步学习新理论、新知识、新技术、不断更新知识,都将发生深远的影响.物理课的这一作用,特别为许多专家、教授、高级工程技术专家所强调.
我国工科大学物理的学时一直少于理科.因此,目前实施的教学内容,主要是传统物理课内容在给定学时范围内一再精选后形成的.总的来讲,工科大学生的物理基础较薄弱,物理知识面也较窄,特别是近代物理和现代工程技术有关的物理基础和现代工程技术方面的新知识更显薄弱.如我们的课程基本要求中没有物性学、分子、原子核、粒子等内容;没有偏振光干涉、核磁共振、穆斯堡尔效应等内容;量子物理、统计物理等近代物理基础的基本概念、基本理论和知识甚为薄弱.这些内容,工科一般专业在后续课中多不再涉及,而它们恰恰是当今学习新理论、新知识和新技术所要涉及的,有些甚至已成为当今高新技术的组成部分.在这个意义上讲,大学物理课内容“老的多、新的少”.因此,更新内容,加强现代物理和现代工程技术有关知识,特别是有关基础知识,是工科物理教学改革必须面向的首要问题.
工科大学物理课程的教学改革是很复杂的,也是很困难的,不可能一嗽而就.应该坚持以下原则:不应改变物理课作为基础课的地位和作用,应着力研究现代高级工程技术人才应具备什么样的物理基础;要重点研究如何处理好经典物理和近代物理及有关近代内容的关系;应在培养学生科学思维方法和分析问题、解决问题能力上加大力度,与研究教学内容改革的同时,还必须系统地研究教学方法、考试方法等教学环节的改革.
工科大学物理课内容改革的重点在于加强物理学基础(包括经典物理基础和近代物理基础),同时适当地介绍反映现代物理和现代工程技术的新知识,扩大学生的知识面,在整个教学过程中提高学生分析及解决问题的能力和独立获取知识的能力.由于工科物理课程教学时数少,只靠课程内容和体系本身改革回旋余地小,改革要将课内课外、理论教学与实验教学、课与课间关系诸方面综合考虑.
(一)课程教学内容改革,应以物理课程教学基本要求为依据.在保证经典的前提下,进一步精选经典物理内容,突出教学内容及能力培养,避免过分强调系统性和严密性等,在整个经典物理教学过程中应贯彻加强近代思想;在近代物理基础的基本要求部分,加强量子力学和统计物理基础知识,以利于学生在校和离校后进一步学习新理论、新知识和新技术;加强现代工程技术物理基础专题,这部分内容应侧重物理原理,而不要停留在科普水平上,上述三部分内容的讲授学时,分别约占总学时的58%、27%和15%.
(二)开设物理类和技术类专题选修课(或讲座).物理类选修课:如现代物理导论、混沌、原子和分子物理、核物理、天体物理、等离子体物理、凝聚态物理、嫡和信息、傅里叶光学、非线性光学、非线性力学等、技术类选修课:如现代工程技术专题、激光技术、光散射技术、全息技术、穆斯堡尔谱学、核磁共振技术、薄膜技术、换能器、红外技术、低温和超导等.选修课应着重物理概念、物理思想和方法,不追求数学严密性,不过分强调系统性和完整性.
(三)教学手段改革是教学改革的重要组成部分.粉笔加教鞭不适应改革的需要已经成为人们的共识.近几年来,有许多院校在多媒体辅助教学上做了大量的工作.实践证明,把多媒体技术应用于教学可以改变信息的包装形式,在计算机上把图、文、声、像集成在一起,提高教学内容的表现力和感染力,能调动学生主动运用多种感观积极参与多媒体的活动,使学生由知识的被动接受转为主动发现.同时,这也为教学研究提供了有力工具,为教学的顺畅实施与高效提供了可靠的技术保障.在提高认识的基础上,加大这方面的资金投人,多媒体辅助教学必将成为21世纪教学手段的主体.而多媒体辅助教学软件也应向智能化方向发展.n月6日,中国物理学会正式宣布中国物理教育网建立.这就为网上教学和科研提供了方便,物理教育工作者应充分利用这一有利条件,从网上获取信息服务于教学.名校、名师更应在网上传播自己的教法和经验,使大家受益.
物理学的迅速发展,不断在广度和深度上揭示物质结构和物质运动的普遍规律.在教学实践中,我以物理课程教学基本要求为依据,在保证经典的前提下,把现代物理专题中的部分内容穿插安排在授课之中,学生反映很好.如在讲完振动与波后,由单摆的线性振动自然地过渡到单摆的非线性振动,从而引出“棍沌”,接着向学生指出了普遍存在的混饨现象,并简要介绍了混沌理论的发展及意义、激发了学生浓厚的学习兴趣,另外,我还编制了部分多媒体辅助教学软件以用于教学.如在驻波一课中,用形象、直观的动画把驻波的成因生动有趣地展现在学生面前,提高了教学质量和时效.
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1、实验课的基本程序
1.1、课前预习:
对于每一次将要进行的实验,我们都要做好预习,通过阅读实验教材,上网搜索资料,自己翻阅其他辅导书,弄清本次实验的目的、原理和所要使用的仪器,明确测量方法,了解实验要求及实验中特别要注意的问题等。这一步至关重要,它是实验成败的关键。我觉得我对于这一点还是做的不错的,因此每一次实验都能够很顺利地完成。而且我发现我准备地越充分,实验就会越顺利。因为前期的准备可以使我在实验的时候避免手忙脚乱,充分的预习也使我充满了信心。因为我做了充分的预习,在实验中就不会遇到突发状况就不知该如何是好。就这样一步一个脚印,就不必“从头再来”,节省了时间。
1.2、实验操作
我们做实验是在每周周二的下午,先由实验辅导老师对实验进行讲解,老师的讲解很重要,一定要认真地听。因为老师会讲一些实验中可能会出现的问题及注意事项,这会帮我们解决很多麻烦,可以避免很多错误。老实讲解完实验有关的事情后,还会给我们再详细的对实验仪器的使用进行讲解,在对基本实验的装置了解之后,我们对自己动手实验就不会有一种很陌生的感觉了,这一点对我们来说很有利,我们可以很投入和很成功的完成实验。因为我们已经知道什么地方是操作的要点,什么可能导致失败。并且物理实验本就在很大程度上调动我们学习的积极性。实验完毕,实验数据须经教师审阅、签字,再将仪器整理好。
1.3、实验数据记录
“实践是检验真理的唯一标准”,通过实验,我们在研究中才能获得第一手的数据,以帮助我们顺利得出结论。同时我们也初步体会到了何谓“严格审慎的科学态度”:科学实验容不得一丝作假,它是永远与“诚实”二字相联系的;即使在实验过程中遇到挫折与失败,也要实事求是。我们不能因为一点虚荣心,就只想把成功的步骤或漂亮的结果记到实验记录里,而不想把那些不好的甚至是失败的过程留下。其实这是不好的。殊不知,许多宝贵经验和意外发现就这样与你擦肩而过。客观、真实、详尽的记录是一笔宝贵的财富。我们应该始终挚着地追求科学真理,就能无愧吾心,科学的大门也将为我们敞开!
1.3、整理实验报告
实验报告是实验成果的文字报告,是实验过程的总结。我们是在做完实验的下一周交报告,这样的好处是我们不会为了写报告手忙脚乱而且还会很好的帮我们能复习一下实验内容。实验报告对我们整个大学期间的物理实验都是很重要的一步,这也是检测我们学生学到什么的重要一步,并且也是考察我们数据处理能力的一个重要依据。对于实验报告我每次都很认真地对待,很认真地去完成。只有将实验报告完成了,才表示本次实验已经完成了。
2、物理实验数据处理的基本方法(列表法、作图法、最小二乘法、逐差法)
一般在记录原始数据的时候用列表法,在处理数据的时候有时为了直观会用到作图法,另外两种方法并不是很常用。
在实验中我们还用到了很多原来没有接触过的仪器,我们知道在使用仪器前一定要调整仪器的初态使之处于安全位置,还要对零位作调整如果没有归零的话应使其归零,在做某些实验如:薄透镜焦距的测定(需使用分光计)需要将仪器调整至水平则还需要做这方面的调整,还需要在转动机械摇杆时注意避免空程误差……
总之在实验中需要注意的事情很多,但也是因为这些事情让我们能体会到,物理实验需要的是严谨的思维,需要认真的去想,每一步都要做的很严谨,不然就会产生不该产生的误差影响最终的数据结果,导致实验失败。
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