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大物实验报告
范文一：大学物理演示实验报告专
辉光球演示实验【实验原理】辉光球发光是低压气体（惰性气体）在高频电场中的放电现象。
辉光球外表为高强度玻璃球壳，球内充有稀薄的惰性气体（如氩气等），中央有一个黑色球状电极。球的底部有一块振荡电路板，通过电源变换器，将低压直流电转变为高压高频电流加在电极上。通电后，振荡电路产生高频电场，球内稀薄气体由于受到高频电场的电离作用而光芒四射。辉光球工作时，在球中央的电极周围形成一个类似于点电荷的场。当用手（人与大地相连）触及球时，球周围的电场、电势分布再均匀对称，故辉光球在手指的周围处变得更为明亮，产生的弧线顺着手的触摸移动而游动扭曲，随手指移动起舞。这其实是分子的激发，碰撞、电离、复合的物理过程。人体为另一电极，气体在极间电场中电离、复合而发生辉光。【实验现象】辉光球通电后呈静止样。当人手触摸时中间电极出现放电致球壳触摸处。五颜六色的闪电会随着手的移动而移动，球内出现放电现象。一旦手离开，闪电消失。【实际运用】霓虹灯，把直径为12-15毫米的玻璃管弯成各种形状，管内充以数毫米汞柱压力的氖气或其他气体，每1米加约1000伏的电压时，依管内的充气种类，或管壁所涂的荧光物质而发出各种颜色的光，多用此作为夜间的广告等。日光灯，亦称“荧光灯”。一种利用光质发光的照明用灯。灯管用圆柱形玻璃管制成，实际上是一种低气压放电管。两端装有电极，内壁涂有钨酸镁、硅酸锌等荧光物质。制造时抽取空气，充入少量水银和氩气。广泛用于生活和工厂的照明光源。还有一种是氙灯，氙灯是一种高辉度的光源。它的颜色成分与日光相近故可以做天然色光源、红外线、紫外线光源、闪光灯和点光源等，应用范围很广。人体辉光，疾病辉光，爱情辉光，意识体能辉光，“人体辉光监控”。激光琴演示实验【实验原理】激光琴是一种没有琴弦的琴，代替琴弦的是激光束，对应着光敏电阻，手指“轻弹”光束。当用手去遮挡光束时，遮断光路，改变了光敏电阻的电阻值。产生跳变的电压信号。电信号经电子合成器处理放大后，由扬声器发出相应音符的声音。就像在弹奏不同琴键发出不同音符的声音一样，十分有趣，引人入胜。【实验现象】打开电源后由操作人员轻轻用手遮住光束，琴内就会发出悦耳的声音。遮住不同的光束，琴会有不同的音符发出，从而按照乐曲韵律，可以弹奏出美妙的音乐。【实际运用】置于游乐场中，有彩光的琴弦发出光芒，同时又可以发出美妙的琴声。游人拨弄琴弦，不担心破坏琴键，不担心染上细菌，是一种理想的集观赏与娱乐为一体的琴。上海世博会湖北馆，三天接待游客逾4万人，其中楚天激光公司的激光琴等互动展项几乎成了游客必选。一个游客留下观后感：“互动性强，展现了武汉的高科技，牛！” 在省市区馆中，湖北馆互动项目颇具特色。 3日10时，记者来到湖北馆，看到不少游客在用手拨动一条条并不显眼的激光，随之发出动听的琴音，供游客随手体验。除此之外，游客还可体验“清莲微步”——在该馆门口用脚踩地，，双脚所踏之处，地面上就会呈现出朵朵红莲，吸引不少孩子体验；墙上投射的影像编钟也很神奇，用手在投射的“编钟”上敲击，就会发出与省博物馆的曾侯乙编钟一模一样的乐声。“太神奇了！体验者连连惊呼。演示实验感想与心得体会今天，我们在岳老师的带领下进行了大学物理演示实验。在实验室中，我们接触到了许多十分新奇，趣味十足的各种仪器，有记忆金属做成的水车，有混沌摆，还欣赏了错觉动态窥视，这些都是我们学到的理论在现实中的应用。我觉得作为工科的学生，我们就应该努力地把学到的知识应用到实践与生活中去，而不是纯粹应付考试而学习。在许多许多的实验仪器中，最吸引我眼球的就是辉光球与激光琴了。我觉得当我在把玩辉光球时，我就仿佛变成了魔术师，操纵者电闪雷鸣，散发着七彩闪光。激光琴也非常新鲜有趣，只要把手放在接收装置上方挡住光线，激光琴就会发出悠扬的乐声。所以当老师说选取两个感兴趣的物理实验写实验报告我便选择了它们。鱼洗实验也给我留下颇深印象，当时看到水花喷射出来时感到大自然特别神奇。还有热力学第二定律演示仪，是实际应用很广泛的空调原理。我都挺感兴趣的，还拍了照片留念。经过将近一学期与大学物理还有岳老师的接触，我发现物理其实是个十分神奇有趣的学科，岳老师也其实是很和蔼可亲的老师只是对教学很严谨。我通过做实验了解了许多实验的实验原理和实验方法，学会了基本物化量的测量分析方法，基本物理实验使用等。只是时光匆匆，转眼就到了写演示实验报告的时候。还记得今天临走时岳老师打趣我道：“你后来可比之前认真多了噢。”我说：“哪有，我一直都很认真。嘿嘿嘿,,,,”物理实验对我影响很大，使我学回了很多东西，丰富了我的自身经历，开阔了眼界，加深了我对物理的理解。希望这些美丽神奇的物理现象能够广泛运用于人们的生活实际，运用大自然和人类发现的物理知识发明创造，便捷人类造福大众。原文地址：大学物理演示实验报告专
辉光球演示实验【实验原理】辉光球发光是低压气体（惰性气体）在高频电场中的放电现象。
辉光球外表为高强度玻璃球壳，球内充有稀薄的惰性气体（如氩气等），中央有一个黑色球状电极。球的底部有一块振荡电路板，通过电源变换器，将低压直流电转变为高压高频电流加在电极上。通电后，振荡电路产生高频电场，球内稀薄气体由于受到高频电场的电离作用而光芒四射。辉光球工作时，在球中央的电极周围形成一个类似于点电荷的场。当用手（人与大地相连）触及球时，球周围的电场、电势分布再均匀对称，故辉光球在手指的周围处变得更为明亮，产生的弧线顺着手的触摸移动而游动扭曲，随手指移动起舞。这其实是分子的激发，碰撞、电离、复合的物理过程。人体为另一电极，气体在极间电场中电离、复合而发生辉光。【实验现象】辉光球通电后呈静止样。当人手触摸时中间电极出现放电致球壳触摸处。五颜六色的闪电会随着手的移动而移动，球内出现放电现象。一旦手离开，闪电消失。【实际运用】霓虹灯，把直径为12-15毫米的玻璃管弯成各种形状，管内充以数毫米汞柱压力的氖气或其他气体，每1米加约1000伏的电压时，依管内的充气种类，或管壁所涂的荧光物质而发出各种颜色的光，多用此作为夜间的广告等。日光灯，亦称“荧光灯”。一种利用光质发光的照明用灯。灯管用圆柱形玻璃管制成，实际上是一种低气压放电管。两端装有电极，内壁涂有钨酸镁、硅酸锌等荧光物质。制造时抽取空气，充入少量水银和氩气。广泛用于生活和工厂的照明光源。还有一种是氙灯，氙灯是一种高辉度的光源。它的颜色成分与日光相近故可以做天然色光源、红外线、紫外线光源、闪光灯和点光源等，应用范围很广。人体辉光，疾病辉光，爱情辉光，意识体能辉光，“人体辉光监控”。激光琴演示实验【实验原理】激光琴是一种没有琴弦的琴，代替琴弦的是激光束，对应着光敏电阻，手指“轻弹”光束。当用手去遮挡光束时，遮断光路，改变了光敏电阻的电阻值。产生跳变的电压信号。电信号经电子合成器处理放大后，由扬声器发出相应音符的声音。就像在弹奏不同琴键发出不同音符的声音一样，十分有趣，引人入胜。【实验现象】打开电源后由操作人员轻轻用手遮住光束，琴内就会发出悦耳的声音。遮住不同的光束，琴会有不同的音符发出，从而按照乐曲韵律，可以弹奏出美妙的音乐。【实际运用】置于游乐场中，有彩光的琴弦发出光芒，同时又可以发出美妙的琴声。游人拨弄琴弦，不担心破坏琴键，不担心染上细菌，是一种理想的集观赏与娱乐为一体的琴。上海世博会湖北馆，三天接待游客逾4万人，其中楚天激光公司的激光琴等互动展项几乎成了游客必选。一个游客留下观后感：“互动性强，展现了武汉的高科技，牛！” 在省市区馆中，湖北馆互动项目颇具特色。 3日10时，记者来到湖北馆，看到不少游客在用手拨动一条条并不显眼的激光，随之发出动听的琴音，供游客随手体验。除此之外，游客还可体验“清莲微步”——在该馆门口用脚踩地，，双脚所踏之处，地面上就会呈现出朵朵红莲，吸引不少孩子体验；墙上投射的影像编钟也很神奇，用手在投射的“编钟”上敲击，就会发出与省博物馆的曾侯乙编钟一模一样的乐声。“太神奇了！体验者连连惊呼。演示实验感想与心得体会今天，我们在岳老师的带领下进行了大学物理演示实验。在实验室中，我们接触到了许多十分新奇，趣味十足的各种仪器，有记忆金属做成的水车，有混沌摆，还欣赏了错觉动态窥视，这些都是我们学到的理论在现实中的应用。我觉得作为工科的学生，我们就应该努力地把学到的知识应用到实践与生活中去，而不是纯粹应付考试而学习。在许多许多的实验仪器中，最吸引我眼球的就是辉光球与激光琴了。我觉得当我在把玩辉光球时，我就仿佛变成了魔术师，操纵者电闪雷鸣，散发着七彩闪光。激光琴也非常新鲜有趣，只要把手放在接收装置上方挡住光线，激光琴就会发出悠扬的乐声。所以当老师说选取两个感兴趣的物理实验写实验报告我便选择了它们。鱼洗实验也给我留下颇深印象，当时看到水花喷射出来时感到大自然特别神奇。还有热力学第二定律演示仪，是实际应用很广泛的空调原理。我都挺感兴趣的，还拍了照片留念。经过将近一学期与大学物理还有岳老师的接触，我发现物理其实是个十分神奇有趣的学科，岳老师也其实是很和蔼可亲的老师只是对教学很严谨。我通过做实验了解了许多实验的实验原理和实验方法，学会了基本物化量的测量分析方法，基本物理实验使用等。只是时光匆匆，转眼就到了写演示实验报告的时候。还记得今天临走时岳老师打趣我道：“你后来可比之前认真多了噢。”我说：“哪有，我一直都很认真。嘿嘿嘿,,,,”物理实验对我影响很大，使我学回了很多东西，丰富了我的自身经历，开阔了眼界，加深了我对物理的理解。希望这些美丽神奇的物理现象能够广泛运用于人们的生活实际，运用大自然和人类发现的物理知识发明创造，便捷人类造福大众。
范文二：西安交通大学大学物理仿真实验实验报告姓名：班级：学号：利用单摆测量重力加速度一、 实验简介单摆实验是个经典实验，许多著名的物理学家都对单摆实验进行过细致的研究。本实验的目的是学习进行简单设计性实验的基本方法，根据已知条件和测量精度的要求，学会应用误差均分原则选用适当的仪器和测量方法，学习累积放大法的原理和应用，分析基本误差的来源及进行修正的方法。二、 实验原理单摆的结构参考图1单摆仪,一级近似的周期公式为由此通过测量周期摆长求重力加速度三、 实验内容一. 用误差均分原理设计一单摆装置,测量重力加速度g.
设计要求:(1) 根据误差均分原理,自行设计试验方案,合理选择测量仪器和方法.(2) 写出详细的推导过程,试验步骤.(3) 用自制的单摆装置测量重力加速度g,测量精度要求△g/g1%.可提供的器材及参数:游标卡尺、米尺、千分尺、电子秒表、支架、细线(尼龙线)、钢球、摆幅测量标尺(提供硬白纸板自制)、天平(公用).二．对重力加速度g的测量结果进行误差分析和数据处理,检验实验结果是否达到设计要求.三. 自拟实验步骤研究单摆周期与摆长,摆角,悬线的质量等，试分析各项误差的大小.四. 自拟试验步骤用单摆实验验证机械能守恒定律.四、 实验仪器单摆仪，摆幅测量标尺，钢球，游标卡尺图1 单摆仪图2 摆幅测量标尺图3 钢球图4 游标卡尺五、 实验操作1. 用米尺测量摆线长度；2. 用游标卡尺测量小球直径；3. 把摆线偏移中心不超过5度，释放单摆，开始计时，记录单摆摆的周期和所用时间；六、 实验结果七、 数据统计及误差分析T?56.33?30?1.877sD?(1.632?1.662?1.652?1.690?1.662?1.682)?6?1.656cm l?90cm?1.656cm?88.344cml0.8834mg???9.89m/s2 T1.?2??g?|g(标准）?g|?|9.80?9.89|?0.09m/s2E??g?100%?0.92%?1%
符合实验要求 g误差分析：1、单摆的摆角大于5?带来的误差。2、由于悬线的质量会产生很小的误差。
范文三：实验39
光纤光学与半导体激光器的电光特性实验二十世纪六七十年代，光纤通信技术和半导体激光器取得了突破性的进展。光纤通信具有容量大、频带宽、损耗低、传输距离远、不受电磁场干扰等优点，因此光纤通信已成为现代社会最主要的通信手段之一。半导体激光器是近年来发展最为迅速的一种激光器，由于它体积小、重量轻、效率高、成本低，所以其在光通信、光存储、光陀螺、激光打印、激光测距以及雷达等方面获得了广泛的应用。【实验目的】（1）了解半导体激光器的电光特性和光纤的基本结构。 （2）掌握作图法获得半导体激光器阈值电流的方法。 （3）掌握光纤的耦合效率和数值孔径的概念及其测量方法。 （4）初步了解光纤通信原理。【实验仪器】GX1000光纤实验仪，导轨，半导体激光器+二维调整架，光纤夹+三维光纤调整架，光纤，光接收器+二维调整架，激光功率指示计，十二档功率计光探头+一维位移架，音源等。【实验原理】１．半导体激光器的电光特性当半导体激光器的驱动电流小于某值时，输出光功率很小，一般我们认为输出的不是激光，只有当驱动电流大于一定，使半导体增益系数大于阈值时，才能产生激光，驱值（I0）动电流I0称之为阈值电流。半导体激光器的驱动电流与光输出功率的关系如图39-1所示。２．光纤的结构一般裸光纤具有纤芯、包层及涂覆层（保护层）的三层结构，如图39-2所示。①纤芯：由掺有少量其他元素（为提高折射率）的石英玻璃构成。②包层：由石英玻璃构成，但由于成分的差异它的折射率比纤芯的折射率略微低一些，以形成全反射条件。③涂覆层：为了保护光纤，在包层外涂覆了塑料或树脂保护层，增加了光纤的强度和抗弯性。光主要在纤芯中传播。３．光纤的耦合及耦合效率光纤的耦合是指将激光从光纤输入端面输入光纤，以使激光可沿光纤进行传输。由于光纤有效传输直径（芯层）过于细小，无法用肉眼来衡量耦合的情况。为此，我们可以从光纤的输出端通过观察输出光的强弱和光斑的情况来判断耦合情况的好坏。。其中P1为进入光纤中的光功耦合效率η反应了进入光纤中的光的多少。见公式（39-1）率，P0为半导体激光器输出的光功率。（实验中统一规定P0=10 mW）η=P1×100%
（39-1） P0４．光纤的数值孔径及其测量光纤数值孔径的一种定义是远场强度有效数值孔径。远场强度有效数值孔径是通过测量光纤输出端远场光强度分布来确定的。它被定义为光纤输出端远场光强度辐射图上光强下降到最大值的1/e2处的半角的正弦值，如图39-3所示。计算光纤的数值孔径，见公式（39-2）。
NA=５．光纤通信rl2+r2（39-2）光纤通信的大致过程是：将要传输的信息（语言、图像、文字、数据）加载到光载波上，经光发射机处理(编码、调制)后，载有信息的光被耦合到光纤纤芯中，经光纤传输到达光接收机，光接收机将接收到的信号进行处理（放大、解码、整形）后，还原成原来发送的信息（语言、图像、文字、数据），如图39-4所示。【实验内容与步骤】１．熟悉实验仪器图39-5为实验流程示意图。GX1000光纤实验仪为实验的主机，它通过发射模块和电源模块为半导体激光器提供电源。激光器发出的激光从光纤的输入端面耦合进入光纤，经过一段长度的光纤传输后，从光纤的输出端面输出，功率计光探头接收输出的激光信号，并由OPT-1A功率指示计显示出接收到的光功率值。（当光接收器与GX1000光纤实验仪的接收模块相连接，并用光接收器替换下功率计光探头来接收输出的激光信号时，可以对输出的激光信号进行观测处理分析。图中没有画出光接收器） 2．半导体激光器的电光特性（1）用功率指示计光探头替换下三维光纤调整架。将OPT-1A功率指示计的“量程开关”调到20mW测量档，在无激光照射的情况下，将功率指示计调零。（2）将GX1000光纤实验仪发射模块中的功能档置于“直流”档，并将电源模块中的“电流调节”旋钮逆时针旋转至最小，然后打开实验仪电源。。（3）将“电流调节”旋钮顺时针旋转至电流值为30.0mA左右（注意调节速度要缓慢）（注意：请勿直视激光光束） 用白屏在激光器前面来回移动，确定激光器焦点的位置。（4）通过移动功率指示计光探头，使光探头端面尽量逼近焦点。（5）调整激光器的激光指向，使激光进入功率指示计光探头(实验中光探头光阑皆取直径Φ6.0档)。顺时针旋转“电流调节”旋钮并使显示值达到40.0mA，然后逆时针旋转“电流调节”旋钮，逐步减小激光器的驱动电流，并计录下电流值和相应的光功率值，见表39-1。表39-1
半导体激光器的电光特性测量表I(mA) P(mW或μW)40.34.032.030.028.026.0注意：为防止半导体激光器因过载而损坏，当电流过大时，光功率会保持恒定，这是实验仪中的保护电路在起作用，而非半导体激光器的电光特性。 ３．光纤的耦合及耦合效率的计算（1）用三维光纤调整架替换下功率指示计光探头。通过移动三维光纤调整架和调整Z 轴旋钮，使光纤输入端面尽量逼近焦点。（2）将激光器驱动电流调至40.0 mA左右，通过仔细调节三维光纤调整架上的X轴、Y轴、Z轴调整螺钉和激光器调整架上的俯仰、扭摆角调整螺钉，使激光照亮光纤输入端面并耦合进光纤。（3）用白屏观察光纤输出端出射光斑形状，并仔细调整各调整架上的调整螺钉，尽量使输出光斑成为明亮、对称、稳定的高斯分布。（4）将光纤输出端面与功率指示计光探头端面尽量贴近，使激光进入光探头，用功率指示计监测输出光强的变化，反复调整各调整螺钉，直到光纤输出功率达到最大为止（要求大于100μW），记下此时的功率值为 P1。P1与输入端激光功率P0之比即为耦合效率η（统。 一规定P0=10mW）４．光纤数值孔径的测量（远场强度法）（1）将功率指示计光探头置于光纤输出端面前40mm处，记录l值。（2）使激光进入功率指示计光探头，通过径向平移位移架上的光探头来仔细调整光阑找到高斯光斑的中心，此时光功率指示值最大。沿径向平移光探头, 每小孔在光斑中的位置，平移1mm记录探测到的功率值，直至接收到的光功率值衰减至最小，不再变化为止，见表39-2。表39-2
光纤数值孔径测量表x(mm) P(mW或μW)0.0 1.02.03.04.05.06.0…… ……５．模拟（音频）信号的调制，传输和解调（1）将光接收器与GX1000光纤实验仪接收模块中的“输入” 接口连接，并用光接收器替换下功率计光探头来接收输出的激光信号。（2）将GX1000光纤实验仪发射模块中的功能档置于“音频调制”档。
（3）从光纤实验仪发射模块中的“音频输入”接口输入音频模拟信号。（4）打开实验仪后面板上的“喇叭”开关，应可听到音频信号源中的声音信号。通过调节光接收器与光纤输出端面之间的距离以及激光的入射角度，可改善声音信号的质量。
（5）观察、了解音频模拟信号调制、传输、解调过程和情况。
注意：“喇叭”开关平时应处于“关”状态，以免产生不必要的噪声。【数据记录与处理】（1）绘出半导体激光器的电光特性曲线。利用作图法得出半导体激光器的阈值电流。（曲线后半段为线性直线，其反向延长线与I轴交点所对应的电流值即为阈值电流I0）（2）利用公式（39-1）求出光纤的耦合效率η。（3）绘出光纤光强分布曲线（图39-3中高斯曲线的半部分）， 以该半部分曲线光强最高点的1/e2处所对应的尺寸作为光斑半径r，利用公式（39-2）计算出光纤的数值孔径NA。【思考题】（1）叙述一下光纤的结构及功能？（2）光纤远场强度有效数值孔径是如何定义的？写出计算公式。 （3）简单描述一下本实验中光纤传输声音信号的整个过程。【参考文献】1 顾畹仪,李国瑞.光纤通信系统.北京:北京邮电大学出版社,1999.
2 刘增基,周洋溢.光纤通信.西安:西安电子科技大学出版社,2002.
范文四：碰撞和动量守恒实验简介：动量守恒定律和能量守恒定律在物理学中占有非常重要的地位。力学中的运动定理和守恒定律最初是冲牛顿定律导出来的，在现代物理学所研究的领域中存在很多牛顿定律不适用的情况，例如高速运动物体或微观领域中粒子的运动规律和相互作用等，但是能量守恒定律仍然有效。因此，能量守恒定律成为了比牛顿定律更为普遍适用的定律。本实验的目的是利用气垫导轨研究一维碰撞的三种情况，验证动量守恒和能量守恒定律。定量研究动量损失和能量损失在工程技术中有重要意义。同时通过实验还可提高误差分析的能力。实验原理：如果一个力学系统所受合外力为零或在某方向上的合外力为零，则该力学系统总动量守恒或在某方向上守恒，即实验中用两个质量分别为m1、m2的滑块来碰撞（图4.1.2-1），若忽略气流阻力，根据动量守恒有对于完全弹性碰撞，要求两个滑行器的碰撞面有用弹性良好的弹簧组成的缓冲器，我们可用钢圈作完全弹性碰撞器；对于完全非弹性碰撞，碰撞面可用尼龙搭扣、橡皮泥或油灰；一般非弹性碰撞用一般金属如合金、铁等，无论哪种碰撞面，必须保证是对心碰撞。当两滑块在水平的导轨上作对心碰撞时，忽略气流阻力，且不受他任何水平方向外力的影响，因此这两个滑块组成的力学系统在水平方向动量守恒。由于滑块作一维运动，式（2）中矢量v可改成标量 ， 的方向由正负号决定，若与所选取的坐标轴方向相同则取正号，反之，则取负号。1．完全弹性碰撞完全弹性碰撞的标志是碰撞前后动量守恒，动能也守恒，即由（3）、（4）两式可解得碰撞后的速度为如果v20=0，则有动量损失率为能量损失率为理论上，动量损失和能量损失都为零，但在实验中，由于空气阻力和气垫导轨本身的原因，不可能完全为零，但在一定误差范围内可认为是守恒的。2.完全非弹性碰撞碰撞后，二滑块粘在一起以10同一速度运动，即为完全非弹性碰撞。在完全非弹性碰撞中，系统动量守恒，动能不守恒。在实验中，让v20=0，则有动量损失率动能损失率3．一般非弹性碰撞一般情况下，碰撞后，一部分机械能将转变为其他形式的能量，机械能守恒在此情况已不适用。牛顿总结实验结果并提出碰撞定律：碰撞后两物体的分离速度 碰撞前两物体的接近速度成正比，比值称为恢复系数，即与恢复系数e由碰撞物体的质料决定。E值由实验测定，一般情况下0时，为完全弹性碰撞；e=0时，为完全非弹性碰撞。4.验证机械能守恒定律如果一个力学系统只有保守力做功，其他内力和一切外力都不作功，则系统机械能守恒。如图4.1.2-2所示，将气垫导轨一端加一垫块，使导轨与水平面成α角，把质量为m的砝码用细绳通过滑轮与质量m’的滑块相连，滑轮的等效质量为me，根据机械能守恒定律，有式中s为砝码m下落的距离，v1和v2分别为滑块通过s距离的始末速度。如果将导轨调成水平，则有在无任何非保守力对系统作功时，系统机械能守恒。但在实验中存在耗散力，如空气阻力和滑轮的摩擦力等作功，使机械能有损失，但在一定误差范围内可认为机械能是守恒的。实验仪器：主要由气轨、气源、滑块、挡光片、光电门、游标卡尺、米尺和光电计时装置等实验内容：1．研究三种碰撞状态下的守恒定律（1）取两滑块m1、m2，且m1>m2，用物理天平称m1、m2的质量（包括挡光片）。 将两滑块分别装上弹簧钢圈，滑块m2置于两光电门之间（两光电门距离不可太远），使其静止， 用m1碰m2，分别记下m1通过第一个光电门的时间Δt10和经过第二个光电门的时间Δt1， 以及m2通过第二个光电门的时间Δt2，重复五次，记录所测数据，数据表格自拟，计算（2）分别在两滑块上换上尼龙搭扣，重复上述测量和计算。
（3）分别在两滑块上换上金属碰撞器，重复上述测量和计算。2．验证机械能守恒定律（1）a=0时，测量m、m’、me、s、v1、v2，计算势能增量mgs和动能增量重复五次测量，数据表格自拟。（2）测量。时，（即将导轨一端垫起一固定高度h，），重复以上数据处理：完全弹性碰撞：一般非弹性碰撞：完全非弹性碰撞：思考题：1碰撞前后系统总动量不相等，试分析其原因可能没有做到正碰，而是斜碰；可能气垫导轨没有调平2恢复系数e的大小取决于哪些因素？ e的大小取决于碰撞物体的质料3你还能想出验证机械能守恒的其他方法吗？可以利用纸带，打点计时器，重物等来验证机械能守恒。只有重力做功的自由落体运动遵守机械能守恒定律，即重力势能的减少量等于动能的增加量。利用打点计时器在纸带上记录下物体自由下落的高度，计算出瞬时速度，即可验证物体重力势能的减少量与物体动能的增加量相等。
范文五：大物演示实验论文一、基本资料辉光球又称为电离子魔幻球。它的外观为直径约15cm的高强度玻璃球壳 球内充有稀薄的惰性气体（如氩气等），玻璃球中央有一个黑色球状电极。球的底部有一块震荡电路板，通过电源变换器，将12V低压直流电转变为高压高频电压加在电极上。通电后，震荡电路产生高频电压电场，由于球内稀薄气体受到高频电场的 电离作用而光芒四射，产生神秘色彩。由于电极上电压很高，故所发生的光是一些辐射状的辉光，绚丽多彩，光芒四射，在黑暗中非常好看。二、实验原理辉光球发光是低压气体（或叫稀疏气体）在高频电场中的放电现象。玻璃球 中央有一个黑色球状电极。球的底部有一块震荡电路板，通电后，震荡电路产生高频电压电场，由于球内稀薄气体受到高频电场的电离作用而光芒四射。辉光球工作时，在球中央的电极周围形成一个类似于点电荷的场。当用手（人与大地相连）触及球时，球周围的电场、电势分布不再均匀对称，故辉光在手指的周围处变得更为明亮，产生的弧线顺着手的触摸移动而游动扭曲，随手指移动起舞。三、相关介绍在日常生活中，低压气体中显示辉光的放电现象，也有广泛的应用。例如，在低压气体放电管中，在两极间加上足够高的电压时，或在其周围加上高频电场，就使管内的稀薄气体呈现出辉光放电现象，其特征是需要高电压而电流密度较小。辉光的部位和管内所充气体的压强有关，辉光的颜色随气体的种类而异。荧光灯、霓虹灯的发光都属于这种辉光放电。霓虹灯，即氖灯。是一种冷阴极放电管，把直径为12-15毫米的玻璃管弯成各种形状，管内充以数毫米汞柱压力的氖气或其他气体，每1米加约1000伏的电压时，依管内的充气种类，或管壁所涂的荧光物质而发出各种颜色的光，多用此作为夜间的广告等。若把电容器接在霓虹灯两极上，则可做成时亮时灭的霓虹灯广告。电容器的电容大，亮灭循环的时间长；电容器电容小，则亮灭的时间较短。霓虹灯需要电压较高。灯管越细，越长需要的电压就越高。日光灯，亦称“荧光灯”。一种利用光质发光的照明用灯。灯管用圆柱形玻璃管制成，实际上是一种低气压放电管。两端装有电极，内壁涂有钨酸镁、硅酸锌等荧光物质。制造时抽取空气，充入少量水银和氩气。通电后，管内因水银蒸气放电而产生紫外线，激发荧光物质，使它发出可见光，不同发光物质产生不同颜色，常见的近似日光（荧光物质为卤磷酸钙）。荧光灯光线柔和，发光效率比白炽灯高，其温度约在40-50摄氏度，所耗的电功率仅为同样明亮程度的白炽灯的1/3 – 1/5 。广泛用于生活和工厂的照明光源。还有一种是氙灯，氙灯是一种高辉度的光源。它的颜色成分与日光相近故可以做天然色光源、红外线、紫外线光源、闪光灯和点光源等，应用范围很广。其构造是在石英管内封入电极，并充入高压氙气而制成的放电管。在稀有气体中，氙的原子序数大，电离电压低，容易产生高能量的连续光谱，并且因离子的能量小，电极的寿命长达数千小时。因点灯需要高电压，要使用附属的启动器、安定器、点灯装置等。在各种各样的辉光中，最神奇的还要算人体辉光了。1911年伦敦有一位叫华尔德·基尔纳的医生运用双花青染料刷过的玻璃屏透视人体，发现在人体表面有一个厚达15毫米的彩色光层。医学家们对此研究表明，人体在疾病发生前，体表的辉光会发生变化，出现一种干扰的“日冕”现象；癌症患者体内会产生一种云状辉光；当人喝酒时辉光开始有清晰、发亮的光斑，酒醉后便转为苍白色，最后光圈内收。吸烟的人其辉光则有不谐和的现象。那么人体到底有哪些辉光现象呢？疾病辉光，在医学领域，根据人体发出的冷光信息，不仅可以判断一个人的健康状况，还可以用来诊断疾病。在疾病发生前，体表的辉光会发生类似太阳的“日晕”现象。一般认为呈红亮色的光说明健康状况良好，呈灰暗色的辉光则说明病重。爱情辉光，在男女交往中，人体辉光还是爱情的标志。前不久，美国学者在一家照相馆利用一种高科技微光检测仪对一些拍摄订婚照、结婚照的男女进行观测，发现情侣手挽手拍照时，女性指尖上的光晕特别亮，并向男方指尖延伸过去；而男子的指尖光晕却会略微后缩以顺应女性的光圈。每当两性真情拥抱接吻时，彼此的辉光奇妙的交织在一起，且变得分外明亮。、意识体能辉光，科学家预测：人体辉光还可以应用于其他方面，如运动员比赛前可进行“辉光体能预测”，教练们可以及时了解运动员的身体状况。有的科学家把人体辉光用到犯罪学中去，因为人体辉光会随着大脑思维方式、行为意向的变化而产生不同的晕圈。对犯人也能进行“人体辉光监控”，如犯人企图说谎，身上的辉光便辉出现种种彩色斑点交替闪耀跳动。人体辉光产生的原因，科学家们至今各抒己见。一些人认为辉光现象除了人体白细胞之外，还可能使人体体表某种物质、射线与空气复合产生的，或是一种水汽和人体盐分与主频电场作用的结果，或是人体的光导系统——经络系统显示它的“庐山真面目”。通过这次实验，我了解到我们身边的物理现象是那么的多，让我也深深了解到物理的乐趣，更加深了我对物理的喜爱。由金属板做成摆锤的单摆,当摆动过程中摆锤在磁铁两磁极间往复通过时,对摆锤面的某一局部范围而言,磁通量发生变化,因而产生感应电动势，进而产生感应电流，这就是涡电流。按楞次定律，涡电流的磁场与原磁场的作用，阻碍摆锤的运动，因此，金属摆总是受到一个阻尼力的作用，就像在某种粘滞介质中摆动一样，很快地停止下来，这种阻尼起源于电磁感应，故称电磁阻尼。若是开口摆锤，涡电流减小，阻尼作用也减小。操作说明：1、没有磁场时，让阻尼摆作自由摆动，可观察到阻尼摆经过相当长的时间才停止下来。
2、当阻尼摆在两磁极间前后摆动时，阻尼摆会迅速停止下来，说明了两极间有很强的磁阻尼。3、将带有间隙的类似梳子的非阻尼摆代替阻尼摆作上述实验，不论有没有在两磁极，其摆动都要经过较长的时间才停止下来。电磁阻尼现象源于电磁感应原理。宏观现象即为：当闭合导体与磁铁发生相对运动时，两者之间会产生电磁阻力，阻碍相对运动。这一现象可以用楞次定律解释：闭合导体与磁体发生切割磁感线的运动时，由于闭合导体所穿透的磁通量发生变化，闭合导体会产生感生电流，这一电流所产生的磁场会阻碍两者的相对运动。其阻力大小正比于磁体的磁感应强度、相对运动速度等物理量。电磁阻尼现象广泛应用于需要稳定摩擦力以及制动力的场合，例如电度表、电磁制动机械，甚至磁悬浮列车等。
为了简单可靠地增加系统的稳定性、抑制转子的共振峰值．提出了一种新型的被动式电磁阻尼器．它的结构类似于电磁轴承．但无需闭环控制，采用直流电工作。通过分析发现，电磁阻尼器线圈内由于转子涡动时变化的磁场而产生的波动电流与转子位移间的相位差是产生阻尼的原因，推导了波动电流、阻尼系数的计算公式。实验结果显示该阻尼器提供的阻尼能够有效地抑制共振振幅。依靠电磁阻尼原理将传统的ABS刹车系统进行了改造，以适应电动汽车的刹车制动。并在一些细节上对传统的ABS进行了优化。相比较传统ABS的优点:1.本制动系统，从踩下刹车系统就开始工作，开始时间比较传统ABS快；2.没有机械刹车制动系统，不会有刹车片的磨损。因为不会有刹车片的磨损，也就不会因为刹车板在工作是因为磨损而碳化失灵；3.传统ABS采用点刹，本系统采用的刹车系统使用线刹（即一直维持在20％的滑移率） 通过改变电磁铁线圈中电流，不但可以改变电磁力的大小，而且可以改变电磁力的方向。因此，可基于电磁铁设计汽车主动悬架系统。汽车磁悬浮主动悬架系统的工作原理,主动悬架系统的机械部分由工作缸筒、永磁体和铸钢体等组成。控制系统由电子元件、超声波传感器、控制器、功率放大器和线圈组成。由超声波传感器检测位移激振信号，该信号转换成电信号后经过控制器处理，来调整线圈电压的大小，使作用在铸钢体上的力发生变化，达到调整系统刚度和阻尼系数的目的。为了克服主动悬架系统中电磁力控制稳定性差和电磁悬浮刚度小等缺点，可采用弹簧和电磁力共同构成悬挂系统的刚度，仿真结果表明，由于电磁悬浮主动悬架系统的控制器参数可调，使得该系统具有很好的动力可调特性，其刚度和阻尼在线可调。但电磁悬浮技术在汽车主动悬架中的应用还有许多问题需要进一步研究，如系统参数优化，控制策略和算法，电磁悬浮系统的工程实现等。
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姓名 倪皓洋 学号 实验名称：刚体的转动惯量一 实验简介：在研究摆的中心升降问题时，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。二 实验目的：1.用实验方法验证转动惯量，并求转动惯量。2.观察转动惯量与质量的分布关系。3.学习作图的曲线改直法，并由作图法处理实验数据。三 实验原理：1. 刚体的转动定律具有确定转轴的刚体，在外力矩作用下，将获得较加速度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如图所示，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。刚体收到张力的力矩为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a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（3）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（3）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，（3）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（3）写为：r = K2/ t
（5）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。四 实验仪器：刚体转动仪，滑轮，秒表，砝码其中刚体转动仪包括：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。双击刚体转动仪底座下方的旋钮，会弹出底座放大窗口和底座调节窗口，在底座调节窗口的旋钮上点击鼠标左、右键，可以调整底座水平。在底座放大窗口上单击右键可以转换视角。（如下图）滑轮（如图）双击滑轮支架上的旋钮，会弹出滑轮高度调节窗口，在滑轮高度调节窗口的旋钮上点击鼠标左、右键，可以调整滑轮高度。（秒表）五 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3.00cm，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：测量的基本内容是：更换不同质量的砝码，测量其下落时间t。用游标卡尺测量塔轮半径，用钢尺测量高度，砝码质量按已给定数为每个5.0g；用秒表记录下落时间。将两个配重物放在横杆上固定位置，选用塔轮半径为某一固定值。将拉线平行缠绕在轮上。逐次选用不同质量的砝码，用秒表分别测量砝码从静止状态开始下落到达地面的时间。对每种质量的砝码，测量三次下落时间，取平均值。砝码质量从5g开始，每次增加5g，直到35g止。用所测数据作图，从图中求出直线的斜率，从而计算转动惯量。4.测量半径与下落时间关系测量的基本内容是：对同一质量的砝码，更换不同的塔轮半径，测量不同的下落时间。将两个配重物选在横杆上固定位置，用固定质量砝码施力，逐次选用不同的塔轮半径，测砝码落地所用时间。对每一塔轮半径，测三次砝码落地之间，取其平均值。注意，在更换半径是要相应的调节滑轮高度，并使绕过滑轮的拉线与塔轮平面共面。由测得的数据作图，从图上求出斜率，并计算转动惯量。六 数据分析：A测量m – 1/t2关系m – 1/t2数据表数据处理结论：转动惯量I=1.93914E（-3）千克*平方米B测量r－1/t关系r－1/t数据表数据处理结论：转动惯量I=1.98838E（-3）千克*平方米七 小结结论：两次实验虽然结果略有不同，但都客观上反应了刚体的特征，他与刚体的质量，质量相当于转轴的分布有关。通过本次实验，我们更能清楚地认识到刚体的转动惯量，并用实验方法验证刚体转动定律。误差分析：在实验中用了一些忽略计算，例如M与张力纸币可以忽略，砝码质量m比刚体质量小的时候有a注意事项：测量m – 1/t2关系时r不要取得太小，导致不易观察。八 思考题1．课前思考题：（1）本实验要求的条件是什么？如何在实验中实现？砝码质量比刚体质量小得多时有a（2）试分析两种作图法求得的转动惯量是否相同？不相同。考虑误差的话实际公式是不一样的。（3)从实验原理，计算方法上分析，那种方法所得结果更合理？m – 1/t2图像更合理2．课后思考题（1）由实验数据所作的m-(1/t)2图中，如何解释在m轴上存在截距？
实验仪器之间的摩擦、空气阻力等。（2）定性分析实验中的随机误差和可能的系统误差随机误差：秒表计时不准确。高度测量不准确。细线和底座不完全水平。系统误差：砝码质量太大一直下落的加速度a太大不能满足a学院 数统学院 专业 信计21
姓名 倪皓洋 学号 实验名称：刚体的转动惯量一 实验简介：在研究摆的中心升降问题时，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。二 实验目的：1.用实验方法验证转动惯量，并求转动惯量。2.观察转动惯量与质量的分布关系。3.学习作图的曲线改直法，并由作图法处理实验数据。三 实验原理：1. 刚体的转动定律具有确定转轴的刚体，在外力矩作用下，将获得较加速度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如图所示，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。刚体收到张力的力矩为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a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（3）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（3）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，（3）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（3）写为：r = K2/ t
（5）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。四 实验仪器：刚体转动仪，滑轮，秒表，砝码其中刚体转动仪包括：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。双击刚体转动仪底座下方的旋钮，会弹出底座放大窗口和底座调节窗口，在底座调节窗口的旋钮上点击鼠标左、右键，可以调整底座水平。在底座放大窗口上单击右键可以转换视角。（如下图）滑轮（如图）双击滑轮支架上的旋钮，会弹出滑轮高度调节窗口，在滑轮高度调节窗口的旋钮上点击鼠标左、右键，可以调整滑轮高度。（秒表）五 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3.00cm，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：测量的基本内容是：更换不同质量的砝码，测量其下落时间t。用游标卡尺测量塔轮半径，用钢尺测量高度，砝码质量按已给定数为每个5.0g；用秒表记录下落时间。将两个配重物放在横杆上固定位置，选用塔轮半径为某一固定值。将拉线平行缠绕在轮上。逐次选用不同质量的砝码，用秒表分别测量砝码从静止状态开始下落到达地面的时间。对每种质量的砝码，测量三次下落时间，取平均值。砝码质量从5g开始，每次增加5g，直到35g止。用所测数据作图，从图中求出直线的斜率，从而计算转动惯量。4.测量半径与下落时间关系测量的基本内容是：对同一质量的砝码，更换不同的塔轮半径，测量不同的下落时间。将两个配重物选在横杆上固定位置，用固定质量砝码施力，逐次选用不同的塔轮半径，测砝码落地所用时间。对每一塔轮半径，测三次砝码落地之间，取其平均值。注意，在更换半径是要相应的调节滑轮高度，并使绕过滑轮的拉线与塔轮平面共面。由测得的数据作图，从图上求出斜率，并计算转动惯量。六 数据分析：A测量m – 1/t2关系m – 1/t2数据表数据处理结论：转动惯量I=1.93914E（-3）千克*平方米B测量r－1/t关系r－1/t数据表数据处理结论：转动惯量I=1.98838E（-3）千克*平方米七 小结结论：两次实验虽然结果略有不同，但都客观上反应了刚体的特征，他与刚体的质量，质量相当于转轴的分布有关。通过本次实验，我们更能清楚地认识到刚体的转动惯量，并用实验方法验证刚体转动定律。误差分析：在实验中用了一些忽略计算，例如M与张力纸币可以忽略，砝码质量m比刚体质量小的时候有a注意事项：测量m – 1/t2关系时r不要取得太小，导致不易观察。八 思考题1．课前思考题：（1）本实验要求的条件是什么？如何在实验中实现？砝码质量比刚体质量小得多时有a（2）试分析两种作图法求得的转动惯量是否相同？不相同。考虑误差的话实际公式是不一样的。（3)从实验原理，计算方法上分析，那种方法所得结果更合理？m – 1/t2图像更合理2．课后思考题（1）由实验数据所作的m-(1/t)2图中，如何解释在m轴上存在截距？
实验仪器之间的摩擦、空气阻力等。（2）定性分析实验中的随机误差和可能的系统误差随机误差：秒表计时不准确。高度测量不准确。细线和底座不完全水平。系统误差：砝码质量太大一直下落的加速度a太大不能满足a
范文七：云南大学软件学院 实验报告课程：
大学物理实验
学年 第一学期
任课教师：
成绩：实验8
光的干涉一、实验目的1．了解迈克耳逊干涉仪的结构，掌握调节方法；2、观察光的干涉条纹。二、实验步骤（用截图来表示）1、调整干涉仪，为实验做好准备。2、测量He-Ne激光的波长。1波长经计算得：631nm3、测量钠光波长、波长差及相干长度。缓慢转动微动手轮，移动M1，中心每生出或吞进n个条纹，几下移动的距离，用公式2h/n求出波长调节过程中发现钠光条纹的清晰度会产生变化。4、测量透明薄片的折射率。2换用白光光源。在d=0的附近可看到白色的干涉花纹：中央是直线黑纹，即中央花纹；两旁是对称分布的彩色花纹。D稍大时，显不出条纹，当视场中出现中央花纹后，在M1与G1之间放入折射率为n，厚度为l的透明薄片，则此时光程差要比原来增大2l(n-1)，中央花纹既移出视场范围，如果将M1向G1前移动d，使d=l(n-1) ，则中央花纹重新出现，测出d，则可由d=l(n-1)求出折射率n.3
范文八：云南大学软件学院 实验报告课程：
大学物理实验
学年 第一学期
任课教师：
专业： 软件工程 成绩：实验5
静电场一、实验目的1.根据高斯定理推导出电场及电势的分布公式，理解静电场的基本性质。2、掌握同心球壳的电场与电势的分布特点, 画出该同心球壳的电场及电势分布。
3、利用数据分析软件Microsoft Excel 绘制电场及电势的分布图。二、实验原理根据电势的定义，可以求得电势值。 根据电势的定义，可以求得电势的分布。在推导电场和电势分布公式时，须根据r的变化范围分别讨论r
R3几种情况。场强分布： 当rE?dS?0S?E1?0当R1E?dS?Sq1?0?E2?q14??0r21当R21E?dS?0S?E3?0当r > R3时，E?dSq1?q2q1?q2S???E4?104??/r^2?0电势分布：根据电势的定义，可以求得电势的分布。当rU?R1R2R3?1??rE?dr??rE1?dr??RE12?dr??RE23?dr??RE34?drU?1q11q11q1?q214????0R14??0R24??0R3当R1U?R2R3?1??rE?dr??rE2?dr??RE3?dr??E4?dr2R3U1q11q11q1?q21?4??r?4??R?当R2U?R3?1??rE?dr??rE3?dr??RE4?dr3U1q1?q21?4??0R3当r > R3时，U?1??E?dr???rrE4?drU1q1?q21?4??0r2三、实验任务1．选取相关参数，截图如下：2、得到电场分布图和电势分布图：3四：实验总结通过这次试验，1.复习了静电场的基本性质，掌握了同心球壳的电场与电势的分布特点；2.知道了如何使用Excel工具，比如说公式的使用， 表格的填充以及图标的准确插入。4
范文九：西安交通大学实验报告实验名称：
碰撞过程中守恒定律的研究
实 验 日 期： 姓
学号：一、实验简介动量守恒定律和能量守恒定律在物理学中占有非常重要的地位。力学中的运动定理和守恒定律最初是冲牛顿定律导出来的，在现代物理学所研究的领域中存在很多牛顿定律不适用的情况，例如高速运动物体或微观领域中粒子的运动规律和相互作用等，但是能量守恒定律仍然有效。因此，能量守恒定律成为了比牛顿定律更为普遍适用的定律。本实验的目的是利用气垫导轨研究一维碰撞的三种情况，验证动量守恒和能量守恒定律。定量研究动量损失和能量损失在工程技术中有重要意义。同时通过实验还可提高误差分析的能力。二、实验目的１．利用气垫导轨研究一维碰撞的三种情况，验证动量守恒和能量守恒定律；２．通过实验提高误差分析的能力。三、实验原理如果一个力学系统所受合外力为零或在某方向上的合外力为零，则该力学系统总动量守恒或在某方向上守恒，即?mivi?恒量（1）。实验中用两个质量分别为m1、m2的滑块来碰撞，若忽略气流阻力，根据动量守恒有m1v10?m2v20?m1v1?m2v2（2）对于完全弹性碰撞，要求两个滑行器的碰撞面有用弹性良好的弹簧组成的缓冲器，我们可用钢圈作完全弹性碰撞器；对于完全非弹性碰撞，碰撞面可用尼龙搭扣、橡皮泥或油灰；一般非弹性碰撞用一般金属如合金、铁等，无论哪种碰撞面，必须保证是对心碰撞。当两滑块在水平的导轨上作对心碰撞时，忽略气流阻力，且不受他任何水平方向外力的影响，因此这两个滑块组成的力学系统在水平方向动量守恒。由于滑块作一维运动，式（2）中矢量v可改成标量，其方向由正负号决定，若与所选取的坐标轴方向相同则取正号，反之，则取负号。1．完全弹性碰撞完全弹性碰撞的标志是碰撞前后动量守恒，动能也守恒，即m1v10?m2v20?m1v1?m2v2
（3）1111222m1v10?m2v20?m1v12?m2v2
（4） 2222由（3）、（4）两式可解得碰撞后的速度为v1??m1?m2?v10?2m2v20m1?m2（5）
（6）v2??m2?m2?v20?2m2v20m1?m2如果v20=0，则有v1??m1?m2?v10
（7）v2?m1?m22m2v20（8） m1?m2动量损失率:?pp0?pm1v10??m1v1?m2v2?
（9） ??p0p0m1v1011?122?m1v10??m1v12?m2v2??EE0?E222????能量损失率:
（10）1E0E02m1v102理论上，动量损失和能量损失都为零，但在实验中，由于空气阻力和气垫导轨本身的原因，不可能完全为零，但在一定误差范围内可认为是守恒的。 2．完全非弹性碰撞碰撞后，二滑块粘在一起以10同一速度运动，即为完全非弹性碰撞。在完全非弹性碰撞中，系统动量守恒，动能不守恒。m1v10?m2v20??m1?m2?v
（11）在实验中，让v20=0，则有m1v10??m1?m2?v
（12） v?m1v10（13） m1?m2动量损失率?m?m2?v
（14） ?p?1?1pm1v10动能损失率m2?E（15） ?E0m1?m23．一般非弹性碰撞一般情况下，碰撞后，一部分机械能将转变为其他形式的能量，机械能守恒在此情况已不适用。牛顿总结实验结果并提出碰撞定律：碰撞后两物体的分离速度与碰撞前两物体的接近速度成正比，比值称为恢复系数，即e?v2?v1（16）v10?v20恢复系数e由碰撞物体的质料决定。E值由实验测定，一般情况下0四、实验仪器气轨、气源、滑块、挡光片、光电门、游标卡尺、米尺和光电计时装置等。五、实验内容 １．气垫导轨调平２．研究三种碰撞状态下的守恒定律（1）取两滑块ｍ１、ｍ２，且ｍ１>ｍ２，用物理天平称ｍ１、ｍ２的质量（包括挡光片）。将两滑块分别装上弹簧钢圈，滑块ｍ２置于两光电门之间（两光电门距离不可太远），使其静止，用ｍ１碰ｍ２，分别记下ｍ１通过第一个光电门的时间Δt10和经过第二个光电门的时间Δt1，以及ｍ２通过第二个光电门的时间Δt2，重复五次，记录所测数据，数据表格自拟，计算?p?E、。 pE0（2）分别在两滑块上换上尼龙搭扣，重复上述测量和计算。 （3）分别在两滑块上换上金属碰撞器，重复上述测量和计算。六、数据记录与处理
（1）完全弹性碰撞的情况（2）一般非完全弹性碰撞（3）完全非弹性碰撞七、实验总结在完全弹性碰撞中，系统总动量、总动能前后守恒，相差在允许的范围内；在完全非弹性碰撞中，系统动量守恒，但动能不守恒；在一般弹性碰撞中，动能不守恒。八、思考题１．碰撞前后系统总动量不相等，试分析其原因。答：导致碰撞前后系统总动量不相等原因有：导轨不平、导轨摩擦、空气阻力等。２．恢复系数e的大小取决于哪些因素？答：恢复系数e与碰撞滑块的材料有关。 ３．你还能想出验证机械能守恒的其他方法吗？答：（1）用摆球法验证机械能守恒定律：把一个摆球用细线悬挂起来并拉到一定的高度，然后放开，摆球在摆动过程中，动能和势能发生相互转化，忽略空气的阻力影响，因只有重力对其做功，所以机械能守恒。（2）用斜轨法验证机械能守恒定律：位于倾斜轨道上的小车，忽略轨道的摩擦力，因只有重力对其做功，所以机械能守恒。
范文十：三线摆实验报告林一仙 一、实验目的1、掌握水平调节与时间测量方法；2、掌握三线摆测定物体转动惯量的方法； 3、掌握利用公式法测这定物体的转动惯量。 二、实验仪器三线摆装置
水平器 三、实验原理1、三线摆法测定物体的转动惯量机械能守恒定律：mgh?12I0?022?t T简谐振动：???0sin??d?2??02??cost dtTT2??0； T通过平衡位置的瞬时角速度的大小为：?0?1?2??0所以有：mgh?I0?2???T?2根据图1可以得到：h?BC?BC!??BC?2??BC1?2BC?BC1?BC?2??AB?2??AC?2?l2??R?r?2从图2可以看到：根据余弦定律可得?A1C1??R2?r2?2Rrcos?02??所以有：?BC1???A1B???A1C1??l2?R2?r2?2Rrcos?0222??整理后可得：h?2Rr(1?cos?0) ?BC?BC1BC?BC14Rrsin2?0??BC?BC1?2H；摆角很小时有：sin(0)?0Rr?02所以：h?2H整理得：I0?mgRr2baTR?r?；又因， 24?H33所以：I0?mgab2T 212?H若其上放置圆环，并且使其转轴与悬盘中心重合，重新测出摆动周期为T1和H1则：I1?(m?M)gab2T1 212?H1待测物的转动惯量为： I= I1-I02、公式法测定物体的转动惯量 圆环的转222I?1M8?D?D?1四、实验内容1、三线摆法测定圆环绕中心轴的转动惯量a、用卡尺分别测定三线摆上下盘悬挂点间的距离a、b（三个边各测一次再平均）； b、调节三线摆的悬线使悬盘到上盘之间的距离H大约50cm多；c、调节三线摆地脚螺丝使上盘水平后再调节三线摆悬线的长度使悬盘水平； d、用米尺测定悬盘到上盘三线接点的距离H；e、让悬盘静止后轻拨上盘使悬盘作小角度摆动（注意观察其摆幅是否小于10度，摆动是否稳定不摇晃。）；f、用电子秒表测定50个摆动周期的摆动的时间t；g、把待测圆环置于悬盘上（圆环中心必须与悬盘中心重合）再测定悬盘到三线与上盘接点间的距离H1，重复步骤e、f。2、公式法测定圆环绕中心轴的转动惯量用卡尺分别测定圆环的内径和外径，根据上表中圆环绕中心轴的转动惯量计算公式确定其转动惯量测定结果。（圆环质量见标称值）五、数据处理m=299M=543ga??ai?13i32?4.295sa?2???a?ii?1323?12?0.015??m??0.002?2?????0.015???uasa?????0.015????b??bii?1332?11.3112sb????b?ii?1323?12?0.015??m??0.002?2?????0.015???ubsb?????0.015?3??3?H??Hii?1662?49.632sH????H?ii?1626?12?0.078uH???m??0.05?2????0.078???sH?????0.084 ?3???t??ti?16i6?86.02s;st?22t???t?ii?1626?1?0.32ut?s6i?1??m??0.05?2????0.03????????0.042 ?3???H1??H1i62?49.99sH?1?Hi?161?H1i?26?12?0.12uH1??m??0.05?2?sH????0.12????????0.13 1????2t1??t1ii?166?94.50st1??ti?161?t1i?26?1?0.9t12?92.88?94.50?0.9?1.73?92.96,剔除之后重新计算平均值：t'1??ti?15'1i52?94.822st1'??t5i?1'1?t1i'25?12?0.46ut1???m??0.05?2????0.46???st1?????0.46 ?3??3?mgabT2mgabt.295?11.311?86.022?0.?12?2H?12?2H502?2212?3.14?49.63?502(m?M)gabT(299?543)?980?4.295?11.311?94.5021?2.421?104 I1?12?2H1?2212?3.14?49.99?50I?I1?I0?(2.421?0..704?104g?cm2EI0a??b??t??H???????????a???b???2t???H?????????2222222?0.015??0.015??2?0.042??0.084??????????????4.295??11.311??86.02??49.63??.22?10?5?1.8?10?6?9.762?10?4?2.9?10?6??10?4?3.2%2EI1?a??b??ut1??uH1???????????a???b???2t???H??????1??1?2222222?0.015??0.015??2?0.46??0.13? ?????????????4.295??11.311??94.82??49.99??.22?10?5?1.8?10?6?9.414?10?5?6.8?10?6?.50?10?5?0.11%2uuI0??I?EI0?7..2%?0.025?104I144??2.421?10?0.11%?0.003?10 I1EI1uI?u2I0?uI?0.2?104?0.03?10412EI1?0.03?104??1.8% I1.704?104I42??I??uI??1.70?0.03??10g?cm???EI?1.8%D??Di?16i6?12.177sD????D?ii?1626?1?0.009D3?12.160?12.177?0.009?1.73?12.162,剔除之后重新计算平均值：D'??Di'i?1556?12.180sD'?6??i?15'?D'i?25?12?0.0032d?I??dii?16?10.163sd????d?ii?16?1?0.02211M(D2?d2)??543?(12.2)?1.g·cm2 8822??m??0.002?22uD?sD????0.0032????????0.0034?3?????m??0.002?22ud?sd????0.0022????????0.0025???3?uD2D2ud2d222?2?uD；uD2?2?uD?D?2?0.?0.083 Dud；ud2?2?ud?d?2?0.?0.051 d?2?u?D?d22??2D2?ud2?0.2?0.1?40.2d2?D2?d2?12.2?251?4?10 .64?D2222EuII?u???D2?d2???D2?d2?EII?4?10?4?1.42??I??uI??1.7??10g?cm???EI?0.04%另一种型号（大盘）a??aii?133?8.6532s?a2???a?ii?133?12?0.039??m??0.002?22???????0.039?uasa?????0.039 ?3???b??bii?1332?17.2792sb????b?ii?1323?12?0.088??m??0.002?2?????0.088???ubsb?????0.088?3??3?H??Hii?1662?50.822sH????H?ii?1626?12?0.076uH??m??0.05?2?sH????0.076????????0.0823????t??ti?16i6?76.94s;st?22???t?ii?1626?1?0.22ut?s6i?1t??m??0.05?2????0.2????????0.2 ???3?H1??H1i62?51.05sH?1?Hi?161?H1i?26?12?0.071uH1?6??m??0.05?2????0.071???sH1?????0.077 ???3?2t1??t1ii?16?84.742st1??ti?161?t1i?26?12?0.33ut1??m??0.05?22?st????0.33????????0.0.34 1?3???mgabT2mgabt.653?17.279?76.942?2.279?104 I0?12?2H?12?2H502?2212?3.14?50.82?502(m?M)gabT(395?400)?980?8.653?17.279?84.7421?5.540?104 I1?12?2H1?2212?3.14?51.05?50I?I1?I0?(5.540?2.279)?104?3.261?104g?cm2EI0a??b??t??H???????????a???b???2t???H?????????2222222?0.039??0.088??2?0.2??0.082?????????????8..9450.82?????????0.761?10?4?0.9%2?2.03?10?5?2.60?10?5?2.71?10?5?2.61?10?6EI1?a??b???????a???b?????222?ut??uH???21???1??t1??H1?????2222?0.039??0.088??2?0.34??0.077?????????????8..7451.05?????????2.03?10?5?2.60?10?5?6.44?10?5?2.3?10?6?.3?10?5?1.1%2uuI0??44??2.279?10?0.9%?0.021?10 I0EII1I?E1I1?5.540?104?1.1%?0.061?1042uI?u2I0?uI?0.2?104?0.07?1041EI1?0.07?104??2.2% I3.261?104I42??I??uI??3.26?0.07??10g?cm???EI?2.1%D??Di?16i6?19.014sD????D?ii?1626?1?0.016d?I??dii?166?16.973sd????d?ii?1626?1?0.02811M(D2?d2)??400?(19.2)?3.g·cm2 88222??m??0.002?2uD?sD????0.0016????????0.002?3??3???m??0.002?22ud?sd????0.028????????0.028???3?uD2D2ud2d222?2?uD；uD2?2?uD?D?2?0.002?19.014?0.08 Dud；ud2?2?ud?d?2?0.028?16.973?1 d?2?u?D?d22??2D2?ud2?0.082?12?12E?I?22u??D?d????D2?d2uud2?D2?d2?D2220.219.2?1649.61?1.6%44?EI?1.6%?3..06?10 uII42??I??uI??3.25?0.06??10g?cm???EI?1.6%六、思考题1、三线摆法主要的误差在时间上，公式法不用测量时间所以会比较准确。 2、对三线摆装置上下盘进行水平调节的目的是减少误差。 3、摆幅过大可造成不是简谐振动和误差太大。4、对周期的测量方面可改进，另外就是长度测量的误差，从这几个方面去考虑。