物理实验报告

时间:2022-07-21 11:37:10 实验报告 我要投稿

物理实验报告集锦15篇

  随着人们自身素质提升,需要使用报告的情况越来越多,我们在写报告的时候要避免篇幅过长。那么,报告到底怎么写才合适呢?以下是小编收集整理的物理实验报告,仅供参考,希望能够帮助到大家。

物理实验报告集锦15篇

物理实验报告1

  一、 比较不同物质吸热的情况 时间:年月日

  探究预备:

  1. 不一样, 质量大的水时间长

  2. 不相同, 物质种类不同

  探究目的:探究不同物质吸热能力的不同. 培养实验能力.

  提出问题:质量相同的不同物质升高相同温度吸收的热量相同吗

  猜想与假设:不同

  探究方案与实验设计:

  1. 相同质量的水和食用油, 使它们升高相同的温度, 比较它们吸收热量的多少.

  2. 设计表格, 多次实验, 记录数据.

  3. 整理器材, 进行数据分析.

  实验器材:相同规格的电加热器、烧杯、温度计、水、食用油

  资料或数据的收集

  分析和论证:质量相同的不同物质, 升高相同的温度, 吸收的热量不同. 评估与交流:

  1. 水的比热容较大, 降低相同的温度, 放出较多的热量, 白天把水放出去, 土地吸收相同热量, 比热容小升高温度较快.

  2. 新疆地区沙石比较多, 比热容小, 吸收(放出)相同热量, 升高(降低)的温度较多, 温差比较大.

  二、 连接串联电路和并联电路

  时间:年月日

  探究预备:

  1. 串联:用电器顺次连接在电路中的电路

  并联:用电器并列连接在电路中的电路

  2. 串联:用电器顺次连接

  并联:用电器并列连接

  探究目的:学生正确连接串、并联电路, 明确开关作用.

  提出问题:在串、并联电路中, 开关的作用相同吗

  猜想与假设:开关的作用不同

  探究方案与实验设计:

  1. 设计串、并联电路图, 按照电路图连接实物图

  2. 观察开关控制两灯泡亮暗程度

  3. 改变开关位置, 观察控制情况.

  实验器材:小灯泡、电源、开关、导线

  资料或数据收集:

  1. 串联电路中, 开关无论放在哪一个位置, 都能控制小灯泡

  2. 并联电路中, 干路开关控制整个电路, 支路开关只能控制所在支路的灯泡.

  分析和论证:串联电路开关控制整个电路. 并联电路干路开关控制整个电路,支路开关控制所在支路.

  评估与交流:

  1. 拆除法:观察用电器是否相互影响;判断电流路径

  2.图1:串联 图2:并联

  四、练习使用电流表

  时间:年月日

  探究预备:

  1. 测量流过用电器的电流大小, 符号:

  2. 不允许把电流表直接接在电源两端, 电流表串联在电路中, 电流从正接线柱流入、负接线柱流出.

  探究目的:会正确使用电流表,会使用电流表测量电流

  提出问题:使用电流表应注意哪些问题

  猜想与假设: 不允许把电流表直接接在电源两端, 电流表串联在电路中, 电流从正接线柱流入、负接线柱流出.

  探究方案与实验设计:

  1. 画出电路图, 标出电流表正、负接线柱

  2. 按图连接实物

  3. 更换不同规格小灯泡多次测量

  4. 整理器材.

  实验器材:电源、开关、小灯泡、电流表、导线

  资料或数据的收集:

  分析和论证:

  1. 连接方法:①串联在电路中②电流从正接线柱流入负接线柱流出

  2. 电流表读数:认清量程、分度值.

  评估与交流

  :

  1. 明确量程,分度值

  2. 测量通过L2的电流

  3. 选择0-3A量程, 读数为1.6A

  五、探究串联电路中各处电流的关系

  时间:年月日

  探究预备:

  1. 用电流表测量

  2. 分别把电流表串联在电路中

  探究目的:探究串联电路中各处电流的关系

  提出问题:串联电路中各处电流有什么关系呢

  猜想与假设:处处相等

  探究方案与实验设计:

  1. 设计电路图, 连接实物

  2. 设计表格, 记录数据

  3. 换用不同规格小灯泡,重复以上操作

  实验器材:电源、小灯泡、开关、导线

  资料或数据的收集

  分析和论证:在串联电路中电流处处相等

  评估与交流:

  1. 处处相等

  2. 注意电流表量程选择, 正确连接, 多次实验, 得到普遍规律.

  六、探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系 时间:年月日

  探究预备:

  1. 用电流表测量

  2. 电流表分别串联在干路、支路上

  探究目的:探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系

  提出问题:并联电路中干路电流与各支路电流有何关系

  猜想与假设:干路电流等于各支路电流之和

  探究方案与实验设计

  1. 设计实验电路图, 连接实物

  2. 闭合开关, 进行测量

  3. 设计表格, 记录数据

  4. 换用不同规格小灯泡,多次实验

  5. 整理器材, 分析数据

  实验器材:电源、小灯泡、导线、开关、电流表

  资料或数据的收集:

  分析和论证:在并联电路中干路电流等于各支路电流之和

  评估与交流:

  1. A1测干路电流,A2测通过L2、L3的总电流,A3测通过L3电流

物理实验报告2

  实验课程名称 近代物理实验

  实验项目名称 盖革—米勒计数管的研究

  姓 名 王仲洪

  学 号135012012019

  一、实验目的

  1.了解盖革——弥勒计数管的结构、原理及特性。

  2.测量盖革——弥勒计数管坪曲线,并正确选择其工作电压。

  3.测量盖革——弥勒计数管的死时间、恢复时间和分辨时间。

  二、使用仪器、材料

  G-M计数管(F5365计数管探头),前置放大器,自动定标器(FH46313Z智能定标),放射源2个。

  三、实验原理

  盖革——弥勒计数管简称G-M计数管,是核辐射探测器的一种类型,它只能测定核辐射粒子的数目,而不能探测粒子的能量。它具有价格低廉、设备简单、使用方便等优点,被广泛用于放射测量的工作中。 G-M计数有各种不同的结构,最常见的有钟罩形β计数管和圆柱形计数管两种,这两种计数管都是由圆柱状的阴极和装在轴线上的阳极丝密封在玻璃管内而构成的,玻璃管内充一定量的某种气体,例如,惰性气体氩、氖等,充气的气压比大气压低。由于β射线容易被物质所吸收,所以β计数管在制造上安装了一层薄的云母做成的窗,以减少β射线通过时引起的吸收,而射线的贯穿能力强,可以不设此窗

  圆柱形G-M计数管

  计数管系统示意图

  在放射性强度不变的情况下,改变计数管电极上的电压,由定标器记录下的相应计数率(单位时间内的计数次数)可得如图所示的曲线,由于此曲线有一段比较平坦区域,因此把此曲线称为坪特性曲线,把这个平坦的部分(V1-V2)称为坪区;V0称为起始电压,V1称为阈电压,△V=V2-V1称为长度,在坪区内电压每升高1伏,计数率增加的百分数称为坪坡度。

  G-M计数管的坪曲线

  由于正离子鞘的存在,因而减弱了阳极附近的电场,此时若再有粒子射入计数管,就不会引起计数管放电,定标器就没有计数,随着正离子鞘向阴极移动,阴极附近的电场就逐渐得到恢复,当正离子鞘到达计数管半径r0处时,阳极附近电场刚刚恢复到可以使进入计数管的粒子引起计数管放电,这段时间称为计数管的死时间,以td来表示;正离子鞘从r0到阴极的一段时间,我们称为恢复时间,以tr表示。在恢复时间内由于

  电场还没有完全恢复,所以粒子射入计数管后虽然也能引起放电,但脉冲幅度较小,当脉冲幅度小于定标器灵敏阈时,则仍然不能被定标器记录下来,随着电场的恢复,脉冲幅度也随之增大,如果在τ时间以后出现的脉冲能被定标器记录下来,那么τ就称为分辨时间。

  示波器上观察到的死时间及分辨时间

  在工作电压下,没有放射源时所测得的计数率称为G-M计数管的本底。它是由于宇宙射线、空气中及周围微量放射性以及制作管子用的物质中放射杂质所引起的。所以我们要在实验测量的计数率数据中减去本底计数率才能得到真正的计数率。

  实验证明,在对长寿命放射性强度进行多次重复测量时,即使条件相同,每次测量的结果仍然不同;然而,每次结果都围绕着某一个平均值上下涨落,服从一定的统计规律。假如在时间τ内,核衰变平均数是n,每秒核衰变数为n的出现几率p(n)服从统计规律的泊松分布

  四、实验步骤

  1.测量G-M计数管坪曲线。

  (1)将放射源放在计数管支架的托盘上,并对准计数管的中央部位,在测坪曲线的整个过程中,放射源位置保持不变。

  (2)检查连接线及各个开关位置无误后,打开定标器的电源开关,将定标器预热数分钟,然后将高压细调旋扭开关旋到最小,打开高压开关,细调高压值,使计数管刚好开始计数。

  (3)将定标器的甄别阈调0.2伏,细调高压,仔细测出起始电压(测量两次,取平均值),然后电压每升高10伏测量十次,每次测量时间为10秒钟,直到发现计数增加时(坪长已测完),应立即降低工作电压,以免发生连续放电,将计数管损坏。

  (4)将实验数据列入表中,取十次平均值,并用坐标纸画出该计数管的坪曲线,确定其起始电压,坪长度和坪坡度,然后选定其工作电压。

  2.双源法测计数管分辨时间τ。

  (1)准备好两个放射性强度大致相等的源,

  (2)测本底300s。

  (3)放上放射源1,测其放射强度1000s。

  (4)放上放射源2,测量源1加源2的放射强度20xxs(放上放射源2时切勿碰动源1所在的位置)。

  (5)取出放射源1(切勿碰动源2),测源2的放射强度1000s。

  (6)取出源2,再测本底300s。

  (7)根据公式(5—3)求出计数管分辨时间τ。

  3.验证泊松分布:用本底计数来验证泊松分布,时间以3秒为单位,测量次数为500次,用实验所得的平均值n,根据泊松公式作出泊松分布的理论曲线,并将实验曲线与理论曲线比较。

  五、注意事项

  (1)使用放射源应按规定操作,不得马虎。不能用手直接接触放射源,要移动放射源时,一定要用夹子。

  (2)注意保护计数管。计数管的高压不要超过450伏,以免烧毁计数

物理实验报告3

  探究平面镜成像时像与物的关系

  实验目的:

  观察平面镜成像的情况,找出成像的特点。

  实验原理:

  遵循光的反射定律:三线共面、法线居中、两角相等。

  实验器材:

  同样大小的蜡烛一对、平板玻璃一块、白纸一张、刻度尺一把

  实验步骤:

  1、在桌面上铺一张大纸,纸上竖立一块玻璃板作为平面镜,沿着玻璃板在纸上画一条直线,代表平面镜的位置;

  2、把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面,可以看到它在玻璃板后面的像;

  3、再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛,竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去它跟前面那支蜡烛的像完全重合,这个位置就是前面那支蜡烛像的位置,在纸上记下这两个位置;

  4、移动点燃的蜡烛,重做实验;

  5、用直线把每次实验中蜡烛和它的像在纸上的位置连起来,并用刻度尺分别测量它们到玻璃板的距离,将数据记录在下表中。

物理实验报告4

  一、拉伸实验报告标准答案

  实验目的:见教材。实验仪器见教材。

  实验结果及数据处理:例:(一)低碳钢试件

  强度指标:

  Ps=xx22.1xxxKN屈服应力ζs= Ps/A xx273.8xxxMPa P b =xx33.2xxxKN强度极限ζb= Pb /A xx411.3xxxMPa

  塑性指标:伸长率L1—LL100%AA1A33.24 %

  面积收缩率100%

  68.40 %

  低碳钢拉伸图:

  (二)铸铁试件

  强度指标:

  最大载荷Pb =xx14.4xxx KN

  强度极限ζb= Pb / A = x177.7xx M Pa

  问题讨论:

  1、为何在拉伸试验中必须采用标准试件或比例试件,材料相同而长短不同的试件延伸率是否相同?

  答:拉伸实验中延伸率的大小与材料有关,同时与试件的标距长度有关。试件局部变形较大的断口部分,在不同长度的标距中所占比例也不同。因此拉伸试验中必须采用标准试件或比例试件,这样其有关性质才具可比性。

  材料相同而长短不同的试件通常情况下延伸率是不同的(横截面面积与长度存在某种特殊比例关系除外)。

  2、分析比较两种材料在拉伸时的力学性能及断口特征。

  答:试件在拉伸时铸铁延伸率小表现为脆性,低碳钢延伸率大表现为塑性;低碳钢具有屈服现象,铸铁无。低碳钢断口为直径缩小的杯锥状,且有450的剪切唇,断口组织为暗灰色纤维状组织。铸铁断口为横断面,为闪光的结晶状组织。

  教师签字:x xxxxxxx

  日期:xxx xxxxx

  二、压缩实验报告标准答案

  实验目的:见教材。实验原理:见教材。

  实验数据记录及处理:例:(一)试验记录及计算结果

  问题讨论:

  分析铸铁试件压缩破坏的原因。

  答:铸铁试件压缩破坏,其断口与轴线成45°~50°夹角,在断口位置剪应力已达到其抵抗的最大极限值,抗剪先于抗压达到极限,因而发生斜面剪切破坏。

物理实验报告5

  ____级__班__号

  姓名_________ 实验日期____年__月__日

  实验名称

  探究凸透镜的成像特点

  实验目的

  探究凸透镜成放大和缩小实像的条件

  实验器材

  标明焦距的凸透镜、光屏、蜡烛、火柴、粉笔 实验原理

  实验步骤

  1.提出问题:

  凸透镜成缩小实像需要什么条件?

  2.猜想与假设:

  (1)凸透镜成缩小实像时,物距u_______2f。(“大于”、“小于”或“等于”)

  (2)凸透镜成放大实像时,物距u_______2f。(“大于”、“小于”或“等于”)

  3.设计并进行实验:

  (1)检查器材,了解凸透镜焦距,并记录。

  (2)安装光具座,调节凸透镜、光屏、蜡烛高度一致。

  (3)找出2倍焦距点,移动物体到2倍焦距以外某处,再移动光屏直到屏幕上成倒立缩小的清晰实像的为止,记下此时对应的物距。

  (4)找出2倍焦距点,移动物体到2倍焦距以内某处,再移动光屏直到屏幕上成倒立放大的清晰实像的为止,记下此时对应的物距。

  (5)整理器材。

物理实验报告6

  偏振光通过某种物质之后,其振动面将以光的传播方向为轴线转过一定的角度,叫做旋光现象。很多物质都可以产生旋光现象。

  实验表明:

  (1)旋光度与偏振光通过的旋光物质的厚度成正比。

  (2)对溶液,旋光度不仅与光线在液体中通过的距离有关,还与其浓度成正比.

  (3)同一物质对不同波长的光有不同的旋光率。在一定的温度下,它的旋光率与入射光波长的平方成反比,这种现象就是旋光色散。

  显然,利用旋光的各种性质,可以应用与不同的领域。

  在演示实验中,有葡萄糖溶液旋光色散的演示。根据这一原理,可以用于很多中溶液的浓度检测。比如医疗中血糖的测量,尿糖的测量。(实际中并不用这种方法,因为血糖尿糖本身浓度很小而且显然不是透明溶液,一般使用的方式是化学方法,通过氧化测定血糖的含量)还看到有的论文说可以用旋光法实现青、链霉素皮试液的质量控制和稳定性预测。现在旋光计广泛应用于药物分析。旋光现象还可以用于光的波长的测量。(好像也是不被采用)。

物理实验报告7

  一、将一饮料瓶底部扎几个细孔,再往饮料瓶中到入适量的水,此时会发现瓶底处有水流出,可以印证液体对容器底部有压强。继续迅速把饮料瓶中灌满水,然后拧紧瓶盖,这时可观察到饮料瓶底部并没有水流出。如果再拧松瓶盖,又发现水流了出来。这说明是大气压作用形成的这一现象。

  二、另取一空饮料瓶灌满水后拧紧平盖,然后用酒精灯加热一钢针。轻轻的在饮料瓶下部侧壁烫一细孔(注意烫孔时不要用力挤按饮料瓶)。当扎完小孔后会发现并没有水流出,在第一个孔的相同高度处,任意位置再烫一个细孔后发现依然没有水流出来。这是由于大气压的作用的结果,并且证明了大气压是各个方向都存在的,与液体压强特点形成对比。之后在前两个细孔的上方再烫一细孔后,发现下面的细孔向外流水,而上面的细孔不向外流水,并且有空气从此处进入饮料瓶内上方。如果拧开饮料瓶的瓶盖会发现三孔都会流水。且小孔位置越靠近瓶底,水柱喷的越远。

  三、再取一饮料瓶灌满水并拧紧瓶盖后,把它倒置在盛有足够多水的玻璃水槽中,在水中把瓶盖拧下来,抓住瓶子向上提,但不露出水面发现瓶里的水并不落回水槽中。(可以换更高的饮料瓶做“对比实验”,为托里拆利实验的引入打好基础。)还可以在此实验的基础上,在瓶底打孔,立刻发现瓶里的水流回水槽中。原因是瓶子内、外均有大气压相互抵消,水柱在本身重力的作用下流回水槽。

  四、还可以选用易拉罐,拉盖不要全部拉开,开口尽量小一些。倒净饮料后用电吹风对罐体高温加热一段时间后,把拉口处用橡皮泥封好,确保不漏气。再用冷水浇在易拉罐上,一会听到易拉罐被压变形的声音,同时看到易拉罐上有的地方被压瘪。说明气体热胀冷缩、也证明了大气压的存在。

物理实验报告8

  实验目的:

  观察水沸腾时的现象

  实验器材:

  铁架台、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯、中心有孔纸板、温度计、水、秒表

  实验装置图:

  实验步骤:

  1.按装置图安装实验仪器,向烧杯中加入温水,水位高为烧杯的1/2左右。

  2.用酒精灯给水加热并观察.(观察水的温度变化,水发出的声音变化,水中的气泡变化)

  描述实验中水的沸腾前和沸腾时的情景:

  (1)水中气泡在沸腾前,沸腾时

  (2)水的声音在沸腾前,沸腾时

  3.当水温达到90℃时开始计时,每半分钟记录一次温度。填入下表中,至沸腾后两分钟停止。

  实验记录表:

  时间(分) 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 …

  温度(℃)

  4、观察撤火后水是否还继续保持沸腾?

  5、实验结果分析:

  ①以时间为横坐标,温度为纵坐标,根据记录用描点法作出水的沸腾图像。

  ②请学生叙述实验现象。

  沸腾前水中有升到水面上来,水声;继续加热时,水中发生剧烈的现象,大量上升并且变(填“大”或“小”),升到水面上破裂,放出水蒸气,散到空气中,水声变(填“大”或“小”)。

  沸腾的概念:

  ③实验中是否一加热,水就沸腾?

  ④水沸腾时温度如何变化?

  ⑤停止加热,水是否还继续沸腾?说明什么?

物理实验报告9

  一、测滑轮的机械效率

  1.实验目的

  (1)练习组装滑轮组。

  (2)学地测量滑轮组的机械效率。

  2.实验器材。

  滑轮、组绳、钩码、弹簧称、刻度尺、铁架台。

  3.实验步骤

  (1)用弹簧称测出钩码重力G

  (2)按图组装,滑轮记下钩码位置和绳子自由端的位置。

  (3)用弹簧称匀速拉动绳子到某一位置并记下该位置及钩码位置。

  (4)量出钩码移动高度h,人和绳子自由端移动位置S

  (5)计算W有用W总及η填入表格。

  (6)改变绳子绕法或增加滑轮重复上述实验。

  二、测量斜面的机械效率。

  1.实验目的

  (1)学会计算斜面的机械效率。

  (2)学会测量斜面的机械效率。

  2.实验器材

  长木板、木块(2块)、弹簧称、刻度尺

  3.实验步骤

  (1)用弹簧称测小木块重力G。

  (2)搭建斜面,在斜面底部和顶部的合适位置各面一条线作起始点和终点,并测出两条线之间的距离L及高度H

  (3)用弹簧称拉动木块匀速滑动记下弹簧称的示数F

物理实验报告10

  1.提出问题;平面镜成的是实像还是虚像?是放大的还是缩小的像?所成的像的位置是在什么地方?

  2.猜想与假设;平面镜成的是虚像.像的大小与物的大小相等.像与物分别是在平面镜的两侧.

  3.制定计划与设计方案;实验原理是光的反射规律.

  所需器材;蜡烛(两只),平面镜(能透光的),刻度尺,白纸,火柴,

  实验步骤;

  一,在桌面上平铺一张16开的白纸,在白纸的中线上用铅笔画上一条直线,把平面镜垂直立在这条直线上.

  二.在平面镜的一侧点燃蜡烛,从这一侧可以看到平面镜中所成的点燃蜡烛的像,用不透光的纸遮挡平面镜的背面,发现像仍然存在,说明光线并没有透过平面镜,因而证明平面镜背后所成的像并不是实际光线的会聚,是虚像. 三.拿下遮光纸,在平面镜的背后放上一只未点燃的蜡烛,当所放蜡烛大小高度与点燃蜡烛的高度相等时,可以看到背后未点燃蜡烛也好像被点燃了.说明背后所成像的大小与物体的大小相等.

  四.用铅笔分别记下点燃蜡烛与未点燃蜡烛的位置,移开平面镜和蜡烛,用刻度尺分别量出白纸上所作的记号,量出点燃蜡烛到平面镜的距离和未点燃蜡烛(即像)到平面镜的距离.比较两个距离的大小.发现是相等的.

  5.自我评估.该实验过程是合理的,所得结论也是正确无误.做该实验时最好是在暗室进行,现象更加明显.误差方面应该是没有什么误差,关键在于实验者要认真仔细的操作,使用刻度尺时要认真测量.

  6.交流与应用.通过该实验我们已经得到的结论是,物体在平面镜中所成的像是虚像,像的大小与物体的大小相等,像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等.像与物体的连线被平面镜垂直且平分.例如,我们站在穿衣镜前时,我们看穿衣镜中自己的像是虚像,像到镜面的距离与人到镜面的距离是相等的,当我们人向平面镜走近时,会看到镜中的像也在向我们走近.我们还可以解释为什么看到水中的物像是倒影.平静的水面其实也是平面镜.等等.

物理实验报告11

  摘要:热敏电阻是阻值对温度变化非常敏感的一种半导体电阻,具有许多独特的优点和用途,在自动控制、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。本实验通过用电桥法来研究热敏电阻的`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℃253035404550556065电阻Ω2700222518701573134111601000868748

  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i12345678910温度t℃10.412.414.416.418.420.422.424.426.428.4热力学TK283.4285.4287.4289.4291.4293.4295.4297.4299.4301.40.0-12.5-27.0-42.5-58.4-74.8-91.6-107.8-126.4-144.40.0-259.2-529.9-789-1027.2-124.8-1451.9-1630.1-1815.4-1977.94323.04063.83793.13534.03295.83074.92871.12692.92507.62345.1

  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℃253035404550556065参考值RTΩ2700222518701573134111601000868748测量值RTΩ2720223819001587140812321074939823相对误差%0.740.581.600.894.996.207.408.1810.00

  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。

物理实验报告12

  探究凸透镜成像的规律

  实验目的:

  探究凸透镜成像的规律。

  实验原理:

  光的折射

  实验器材:

  凸透镜、蜡烛、光屏、火柴、光具座

  实验步骤:

  1、按上图组装实验装置,将烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心调整到同一高度;

  2、将凸透镜固定在光具座中间某刻度处,把蜡烛放在较远处,使物距u>2f,调整光屏到凸透镜的距离,使烛焰在光屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒。记录物距u和像距v;

  3、把蜡烛向凸透镜移近,改变物距u,使f<u<2f,调整光屏到凸透镜的距离,使烛焰在光屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒。记录物距u和像距v;

  4、把蜡烛向凸透镜移近,改变物距u,使u<f,在光屏上不能得到蜡烛的像,此时成虚像,应从光屏这侧向透镜里观察蜡烛的像,观察虚像的大小和正倒。

物理实验报告13

  一、实验目的:

  掌握用流体静力称衡法测密度的原理。

  了解比重瓶法测密度的特点。

  掌握比重瓶的用法。

  掌握物理天平的使用方法。

  二、实验原理:

  物体的密度,为物体质量,为物体体积。通常情况下,测量物体密度有以下三种方法:

  1、对于形状规则物体

  根据,可通过物理天平直接测量出来,可用长度测量仪器测量相关长度,然后计算出体积。再将、带入密度公式,求得密度。

  2、对于形状不规则的物体用流体静力称衡法测定密度。

  测固体(铜环)密度

  根据阿基米德原理,浸在液体中的物体要受到液体向上的浮力,浮力大小为。如果将固体(铜环)分别放在空气中和浸没在水中称衡,得到的质量分别为、,则

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  ② 测液体(盐水)的密度

  将物体(铜环)分别放在空气、水和待测液体(盐水)中,测出其质量分别为、和,同理可得

  ③ 测石蜡的密度

  石蜡密度

  ---------石蜡在空气中的质量

  --------石蜡和铜环都放在水中时称得的二者质量

  --------石蜡在空气中,铜环放在水中时称得二者质量

  3、用比重瓶法测定液体和不溶于液体的固体小颗粒的密度

  ①测液体的密度

  。

  --------空比重瓶的质量

  ---------盛满待测液体时比重瓶的质量

  ---------盛满与待测液体同温度的纯水的比重瓶的质量

  .固体颗粒的密度为。

  ----------待测细小固体的质量

  ---------盛满水后比重瓶及水的质量

  ---------比重瓶、水及待测固体的总质量

  三、实验用具:TW—05型物理天平、纯水、吸水纸、细绳、塑料杯、比重瓶

  待测物体:铜环和盐水、石蜡

  四、实验步骤:

  调整天平

  ⑴调水平 旋转底脚螺丝,使水平仪的气泡位于中心。

  ⑵调空载平衡 空载时,调节横梁两端的调节螺母,启动制动旋钮,使天平横梁抬起后,天平指针指中间或摆动格数相等。

  用流体静力称衡法测量铜环和盐水的密度

  ⑴先把物体用细线挂在天平左边的秤钩上,用天平称出铜环在空气中质量。

  ⑵然后在左边的托盘上放上盛有纯水的塑料杯。将铜环放入纯水中,称得铜环在水中的质量。

  ⑶将塑料杯中的水倒掉,换上盐水重复上一步,称出铜环在盐水中的质量。

  ⑷将测得数据代入公式计算。

  测石蜡的密度

  测量石蜡单独在空气中的质量,石蜡和铜环全部浸入水中对应的质量,石蜡吊入空中,铜环浸入水中时的质量。代入公式计算。

  4、用比重瓶法测定盐水和不溶于液体的细小铅条的密度

  ⑴测空比重瓶的质量。

  ⑵测盛满与待测盐水同温度的纯水的比重瓶的质量。

  ⑶测盛满盐水时比重瓶的质量。

  ⑷测待测细小铅条的质量。

  ⑸测比重瓶、水及待测固体的总质量。

  5、记录水温、湿度及大气压强。

  五、数据及数据处理:

  (一)用流体静力称衡法测定铜环、盐水和石蜡的密度

  水温 水的密度 湿度

  大气压强

  136.32 120.55 119.76 49.24 118.74 170.25

  铜块密度

  盐水密度

  石蜡密度

  (二)用比重瓶法测密度

  测定盐水的密度

  水温 水的密度 湿度

  大气压强

  26.55 74.57 76.27 0.05

  待测盐水的密度

  测定细小铅条的密度

  水温 水的密度 湿度

  大气压强

  32.36 74.57 104.20 0.05

  待测铅条的密度

  六、总结:

  通过实验掌握了用流体静力称衡法测定固体、液体密度的方法。

  掌握了物理天平的使用方法和操作过程中应注意的事项。

  掌握了采用比重瓶测密度的方法。但让液流沿着瓶壁慢慢地流进瓶中,避免在瓶壁产生气泡较难。

  通过处理数据,进一步熟悉了有效数字、不确定度等基本物理概念,并掌握了其计算方法。

物理实验报告14

  以天平、量筒、烧杯等实验仪器测定牛奶的密度为例。

  一(实验名称)用天平、量筒、烧杯等实验仪器测定牛奶的密度

  二(实验目的)用天平和量筒测量牛奶的密度。

  三(实验材料和器材)牛奶、天平、砝码、量筒、烧杯。

  四(实验原理)ρ=m/V 。

  五(实验方法(步骤))

  1. 将天平放在水平台面上,按天平使用规则调节天平平衡;

  2. 将适量的液体加入到烧杯中,用天平称量出液体和烧杯的总质量m1,记录于预先设计好的表格中;

  3. 将量筒放在水平台面上,把烧杯中的液体倒入量筒中一部分,读出示数并记下量筒内液体的体积V;

  4. 称出烧杯和杯中剩下的液体的质量m2,记录于表格中;

  5. 根据ρ=(m1-m2)/V ,计算出牛奶的密度;

  6. 为确保测量准确,可进行多次测量(一般不少于3次),取ρ的平均值,作为测定结果。

  (注意的问题)倒入、倒出液体时应小心,不能溢出。否则造成测量误差。

  六(数据处理、数据分析(表格、图象、计算))略。

物理实验报告15

  摘要:热敏电阻是阻值对温度变化非常敏感的一种半导体电阻,具有许多独特的优点和用途,在自动控制、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。本实验通过用电桥法来研究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、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 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 2871.692.9 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:

  [1] 竺江峰,芦立娟,鲁晓东。 大学物理实验[M]

  [2] 杨述武,杨介信,陈国英。普通物理实验(二、电磁学部分)[M] 北京:高等教育出版社

  [3] 《大学物理实验》编写组。 大学物理实验[M] 厦门:厦门大学出版社

  [4] 陆申龙,曹正东。 热敏电阻的电阻温度特性实验教与学[J]<

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