物理实验报告

时间:2024-09-10 11:37:25 晓丽 实验报告 我要投稿

物理实验报告(精选15篇)

  在人们越来越注重自身素养的今天,报告使用的次数愈发增长,多数报告都是在事情做完或发生后撰写的。为了让您不再为写报告头疼,以下是小编整理的物理实验报告,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。

物理实验报告(精选15篇)

  物理实验报告 1

  一、用刻度尺测量长度

  实验报告

  班级:实验人:试验时间:审核:

  实验名称:用刻度尺测量长度

  实验目的:

  实验器材:

  实验设计:

  1、测量前“三观”:

  一观:二观:三观:

  2、测量时

  一放、刻度尺要与被测对象;刻度线紧贴被测物;零刻线与被测对象一端对齐二读、视线要刻度尺刻线,不要斜视;读数时要估读到三记、记录数据由数字和组成。进行试验:

  测作业本和物理课本的长、宽

  评估交流:为使测量更精确,应选用分度值的刻度尺(填“大”“小”)

  如何正确使用刻度尺?

  (1)使用刻度尺前要注意观察它的量程、分度值和零刻度线是否磨损。

  (2)用刻度尺测量时,尺要沿着被测长度,不利用磨损的刻度,读数时视线要与尺面垂直;在精确测量时,要估读到分度值的下一位。(3)测量结果由数值和单位组成。

  二、用停表测量时间

  实验报告

  班级:实验人:试验时间:审核:

  实验名称:用停表测量时间

  实验目的:

  实验器材:

  实验设计:

  1、观察停表

  停表有个表盘,大表盘数字代表,小表盘数字代表;有根指针,长指针是,短指针是。停表秒针走一圈是分钟。

  2、停表时间等于分针指示能准确读数部分加上秒针指示读数部分。

  进行试验:

  用停表测出你脉搏跳动10次所用时间s,1min内你的.脉搏跳动了次。

  评估交流:大家的测量结果是否相同。

  三、测量同学们跑步的平均速度

  实验报告

  班级:实验人:试验时间:审核:

  实验名称:测量同学们跑步的平均速度

  实验目的:

  实验器材:

  设计并进行试验:

  1、在操场上用测出奔跑的路程s1=20米,s2=30米。

  2、用测出自己跑20米所用的时间t1,跑30米所用的时间t2.s

  3、根据公式v求出两次奔跑的平均速度。t

  评估交流:自己记时好还是请同学计时好。

  物理实验报告 2

  一、实验目的

  1.了解数码照相的基本原理、基本结构及一些重要概念;

  2.学习数码相机的基本操作;

  3.学习数码相机在科学技术照相中常用的一些高级功能。

  二、实验原理

  数码相机的原理结构:主要是利用CCD/CMOS传感器的感光功能,将来自被拍摄物体的光线通过

  光学镜头成像于光电转换器CCD(或CMOS)的感光面上。经由CCD直接输出的是模拟信号,由A/D转换

  器转换成数字信号,经数字信号处理器DSP的处理,将图像保存到存储器中。

  原理光路(在图上标出:光阑直径、进光面积、成象面积各量)

  光圈(光圈指数):光圈是限制光束通过的结构。光圈能改变能光口径,控制通光量。光圈指数是衡

  量光圈大小的参数,数值越小表示光圈的`孔径越大,所对应成像面的亮度就越大;反之,数值越大,表

  示光圈的孔径越小,所对应成像面的亮度就越小。

  H=Et

  快门速度(时间):决定曝光时间,速度越快则曝光时间越短。

  景深:拍摄有前后纵深的景物时,远景不同的景物在CCD上能够清晰成像的范围。

  成像曝光量H与光圈指数F及快门开启时间t间的关系:光圈指数越大,快门开启时间越久,则曝光量越大;反之,光圈指数越小,快门开启时间越短,则曝光量越小。即H∝(1/F)t

  三、照片及分析评价

  项目一

  拍照模式:自动 ISO:500(自动产生) 快门:1/30(自动) 光圈:4.5(自动) 白平衡:Auto,0 曝光补偿:±0.0

  评议:画面较暗,曝光量不足、颜色偏黄,白平衡调节不当、画面不够清晰,聚焦不准,可能是操作不当。在此场景下全自动拍摄结果不尽人意。

  项目二

  拍照模式:P ISO:HI-1 快门:1/125(自动) 光圈:5.6白平衡:Auto,0 曝光补偿:±0.0

  拍照模式:P ISO:HI-1 快门:1/125(自动) 光圈:5.6白平衡:白炽灯 曝光补偿:±0.0 评议:白平衡为白炽灯时效果更自然,白平衡自动时背景失真。

  项目三

  拍照模式:A ISO:200 快门:1/3(自动) 光圈:9 白平衡:阳光 曝光补偿:±0.0

  拍照模式:A ISO:200 快门:1/3(自动) 光圈:9 白平衡:阳光 曝光补偿:±0.0

  评议:经过多次光圈调整,对比所拍摄照片可以发现:当光圈较小(光圈指数较大)时,景深较长。

  项目四

  拍照模式:自动 ISO:320(自动产生) 快门:1/125(自动) 光圈:5.6(自动) 白平衡:Auto,0 曝光补偿:±0.0

  拍照模式:P ISO:200(自动产生) 快门:1/20(自动) 光圈:4.5(自动) 白平衡:阳光 曝光补偿:+2.7

  评议:无曝光补偿时,拍摄背景较亮的景物,物体显得十分昏暗。

  物理实验报告 3

  【实验目的】:

  观察平板晶体中的高压辉光放电现象。

  【实验仪器】

  大型闪电盘演示仪

  【实验原理

  闪电盘是在两层玻璃盘中密封了涂有荧光材料的玻璃珠,玻璃珠 充有稀薄的惰性气体(如氩气等)。控制器中有一块振荡电路板,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,振荡电路产生高频电压电场,由于稀薄气体受到高频电场的电离作用二产生紫外辐射,玻璃珠上的荧光材料受到紫外辐射激发出可见光,其颜色由玻璃珠上涂敷的荧光材料决定。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。

  【实验步骤】:

  1. 将闪电盘后控制器上的电位器调节到最小;

  2. 插上220V电源,打开开关;

  3. 调高电位器,观察闪电盘上图像变化,当电压超过一定域值后,盘上出现闪光;

  4. 用手触摸玻璃表面,观察闪光随手指移动变化;

  5. 缓慢调低电位器到闪光恰好消失,对闪电盘拍手或说话,观察辉光岁声音的变化。

  【注意事项】:

  1. 闪电盘为玻璃质地,注意轻拿轻放;

  2. 移动闪电盘时请勿在控制器上用力,避免控制器与盘面连接断裂;

  3. 闪电盘不可悬空吊挂。

  辉光球

  【实验目的】

  观察辉光放电现象,了解电场、电离、击穿及发光等概念。

  【实验步骤】

  1.将辉光球底座上的电位器调节到最小;

  2.插上220V电源,并打开开关;

  3.调节电位器,观察辉光球的玻璃球壳内,电压超过一定域值后中心处电极之间随机产生数道辉光;

  4.用手触摸玻璃球壳,观察到辉光随手指移动变化;

  5.缓慢调低电位器到辉光恰好消失,对辉光球拍手或说话,观察辉光随声音的变化。

  【注意事项】

  1.辉光球要轻拿轻放;

  2.辉光球长时间工作可能会产生臭氧。

  【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。对辉光球拍手或说话时,也会影响电场的分布。

  【相关介绍】

  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。

  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。

  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。

  实验心得

  12月的一次周末,我们利用这短短的2个小时去西区参观的物理实验室,并观看了物理演示实验。在这次的演示实验课中,我学到了很多平时的生活学习中学不到的东西。在实验课上,老师让我们自己学习实验原理,自己动手学习操作,然后给同学们演示并讲解。我们第一次见到了一些很新奇的仪器和实验,通过奇妙的物理现象感受了伟大的自然科学的奥妙。我们怀着好奇心仔细的观看了每个演示实验,通过自己的学习和同学们的认真讲解,一些看似不正常的现象都能用科学的自然知识来解释了!

  我觉得我们做的虽然是演示实验,但也很有收获,这是我们对课上所学知识的一个更直观的了解,通过此次光学演示实验使我对光有了一种感性的认识,加深了对光学现象及原理的认识,为今后光学的学习打下深厚的基础,此次演示实验把理论与现实相结合,让大家在现实生活中理解光波的本质,这给我们每天的理论学习增添了一点趣味。

  特别是辉光球和辉光盘,在现实生活中根本看不到,这是我第一次看。一丝一丝的五光十色的光线通过辉光球迸射出来如同礼花绽放般浪漫,让我想起了除夕夜的美妙绝伦的烟火。虽然说演示实验的过程是简单的,但它的意义绝非如此。我们学习的知识重在应用,对大学生来说,演示实验不仅开动了我们思考的马达,也让我们更好地把物理知识运用到了实际现象的分析中去,使我们不但对大自然产生了以前没有的敬畏和尊重,也有了对大自然探究的好奇心,我想这是一个人做学问最最重要的一点。因此我想在我们平时的学习中,要带着一种崇敬的心情和责任感,认认真真地学习,踏踏实实地学习,只有这样,我们才能真正学会一门课,学好一门课。此外,我觉得我们不能将眼光仅仅定位在事物的表面,不能被眼镜所欺骗,要认真的分析,理解,找出事物背后的真理;不仅在物理,生活中更应如此,只有这样我们才能成为一个完美的人,我想这也是为什么大纲上要安排这样一个演示实验的目的所在。我很庆幸能和老师一起参与本次试验,老师的细致指导是我能够顺利完成、理解本次试验的前提。

  感谢老师的指导!

  物理实验报告 4

  一、实验目的

  通过演示来了解弧光放电的原理

  二、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。

  三、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)。

  四、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。

  五、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,

  六、实验拓展

  举例说明电弧放电的应用

  物理实验报告 5

  一、实验任务

  精确测定银川地区的重力加速度

  二、实验要求

  测量结果的相对不确定度不超过5%

  三、物理模型的建立及比较

  初步确定有以下六种模型方案:

  方法一、用打点计时器测量

  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。

  方法二、用滴水法测重力加速度

  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:

  ncosα-mg=0 (1)

  nsinα=mω2x (2)

  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

  方法四、光电控制计时法

  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

  方法五、用圆锥摆测量

  所用仪器为:米尺、秒表、单摆

  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

  方法六、单摆法测量重力加速度

  在摆角很小时,摆动周期为:

  则

  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。

  四、采用模型六利用单摆法测量重力加速度

  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,最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。

  f =p sinθ

  f

  θ

  t=p cosθ

  p = mg

  l

  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=

  f=psinθ=-mg =-m x (2-1)

  由f=ma,可知a=- x

  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:

  t=2π/ω=2π (2-2)

  t2= l (2-3)

  或 g=4π2 (2-4)

  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[1+( )2sin2 +( )2sin2 +……]

  式中t0为θ接近于0o时的周期,即t0=2π

  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。

  物理实验报告 6

  拉伸实验是测定材料在常温静载下机械性能的最基本和重要的实验之一。这不仅因为拉伸实验简便易行,便于分析,且测试技术较为成熟。更重要的是,工程设计中所选用的材料的强度、塑形和弹性模量等机械指标,大多数是以拉伸实验为主要依据。

  实验目的

  (二级标题左起空两格,四号黑体,题后为句号)

  1、验证胡可定律,测定低碳钢的E。

  2、测定低碳钢拉伸时的强度性能指标:屈服应力Rel和抗拉强度Rm。

  3、测定低碳钢拉伸时的塑性性能指标:伸长率A和断面收缩率Z

  4、测定灰铸铁拉伸时的强度性能指标:抗拉强度Rm

  5、绘制低碳钢和灰铸铁拉伸图,比较低碳钢与灰铸铁在拉伸树的力学性能和破坏形式。

  实验设备和仪器

  万能试验机、游标卡尺,引伸仪

  实验试样

  实验原理

  按我国目前执行的国家GB/T 228—20xx标准——《金属材料室温拉伸试验方法》的规定,在室温10℃~35℃的范围内进行试验。

  将试样安装在试验机的夹头中,固定引伸仪,然后开动试验机,使试样受到缓慢增加的拉力(应根据材料性能和试验目的确定拉伸速度),直到拉断为止,并利用试验机的自动绘图装置绘出材料的拉伸图(图2-2所示)。

  应当指出,试验机自动绘图装置绘出的拉伸变形ΔL主要是整个试样(不只是标距部分)的伸长,还包括机器的弹性变形和试样在夹头中的滑动等因素。由于试样开始受力时,头部在夹头内的滑动较大,故绘出的拉伸图最初一段是曲线。

  1.低碳钢(典型的塑性材料)

  当拉力较小时,试样伸长量与力成正比增加,保持直线关系,拉力超过FP

  后拉伸曲线将由直变曲。保持直线关系的最大拉力就是材料比例极限的力值FP。

  在FP的上方附近有一点是Fc,若拉力小于Fc而卸载时,卸载后试样立刻恢复原状,若拉力大于Fc后再卸载,则试件只能部分恢复,保留的残余变形即为塑性变形,因而Fc是代表材料弹性极限的力值。

  当拉力增加到一定程度时,试验机的示力指针(主动针)开始摆动或停止不动,拉伸图上出现锯齿状或平台,这说明此时试样所受的拉力几乎不变但变形却在继续,这种现象称为材料的屈服。低碳钢的屈服阶段常呈锯齿状,其上屈服点B′受变形速度及试样形式等因素的影响较大,而下屈服点B则比较稳定(因此工程上常以其下屈服点B所对应的力值FeL作为材料屈服时的力值)。确定屈服力值时,必须注意观察读数表盘上测力指针的转动情况,读取测力度盘指针首次回转前指示的最大力FeH(上屈服荷载)和不计初瞬时效应时屈服阶段中的最小力FeL(下屈服荷载)或首次停止转动指示的恒定力FeL(下屈服荷载),将其分别除以试样的原始横截面积(S0)便可得到上屈服强度ReH和下屈服强度ReL。

  即ReH=FeH/S0 ReL=FeL/S0屈服阶段过后,虽然变形仍继续增大,但力值也随之增加,拉伸曲线又继续上升,这说明材料又恢复了抵抗变形的能力,这种现象称为材料的强化。在强化阶段内,试样的变形主要是塑性变形,比弹性阶段内试样的变形大得多,在达到最大力Fm之前,试样标距范围内的变形是均匀的,拉伸曲线是一段平缓上升的曲线,这时可明显地看到整个试样的横向尺寸在缩小。此最大力Fm为材料的抗拉强度力值,由公式Rm=Fm/S0即可得到材料的抗拉强度Rm。

  如果在材料的强化阶段内卸载后再加载,直到试样拉断,则所得到的'曲线如图2-3所示。卸载时曲线并不沿原拉伸曲线卸回,而是沿近乎平行于弹性阶段的直线卸回,这说明卸载前试样中除了有塑性变形外,还有一部分弹性变形;卸载后再继续加载,曲线几乎沿卸载路径变化,然后继续强化变形,就像没有卸载一样,这种现象称为材料的冷作硬化。显然,冷作硬化提高了材料的比例极限和屈服极限,但材料的塑性却相应降低。

  当荷载达到最大力Fm后,示力指针由最大力Fm缓慢回转时,试样上某一部位开始产生局部伸长和颈缩,在颈缩发生部位,横截面面积急剧缩小,继续拉伸所需的力也迅速减小,拉伸曲线开始下降,直至试样断裂。此时通过测量试样断裂后的标距长度Lu和断口处最小直径du,计算断后最小截面积(Su),由计算公式ALuL0SSu100%Z0100%L0S0、即可得到试样的断后伸长率A和断面收缩率Z。

  2.铸铁(典型的脆性材料)

  脆性材料是指断后伸长率A<5%的材料,其从开始承受拉力直至试样被拉断,变形都很小。而且,大多数脆性材料在拉伸时的应力-应变曲线上都没有明显的直线段,几乎没有塑性变形,也不会出现屈服和颈缩等现象(如图2-2b所示),只有断裂时的应力值——强度极限。

  铸铁试样在承受拉力、变形极小时,就达到最大力Fm而突然发生断裂,其抗拉强度也远小于低碳钢的抗拉强度。同样,由公式Rm=Fm/S0即可得到其抗拉强度Rm,而由公式ALuL0 L0100%则可求得其断后伸长率A。

  实验结果与截图

  物理实验报告 7

  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

  ②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。

  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。

  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 8

  【实验目的】:

  1、通过观察与思考双锥体沿斜面轨道上滚的现象,使学生加深了解在重力场中物体总是以降低重心,趋于稳定的运动规律。

  2、说明物体具有从势能高的位置向势能低的位置运动的趋势,同时说明物体势能和动能的相互转换。

  【实验仪器】:

  锥体上滚演示仪

  【注意事项

  1、不要将椎体搬离轨道

  2、椎体启动时位置要正,防止滚动式摔下来造成损坏报告部分

  【实验原理】:能量最低原理指出:物体或系统的能 量总是自然趋向最低状态。本实验中在低端的两根导 轨间距小,锥体停在此处重心被抬高了;相反,在高 端两根导轨较为分开,锥体在此处下陷,重心实际上 降低了。实验现象仍然符合能量最低原理。

  【实验步骤】:

  1、将双锥体置于导轨的.高端,双锥体并不下滚;

  2、将双锥体置于导轨的低端,松手后双锥体向高端滚去;

  3、重复第2步操作,仔细观察双锥体上滚的情况。

  物理实验报告 9

  一、分析一个典型实验,阐明一类实验规律

  根据化学教学大纲和教材,就实验内容来讲,可归纳为以下几种类型。

  有关制取固态、液态、气态物质的实验;有关阐明概念,证明基本理论和定律的实验;有关研究物质的性质和各类物质之间的相互关系的实验;有关定量方面的实验。

  一般说来,每一类实验的原理、装置、操作等方面总有规律可循。因此我何在讲每一类实验中的第一个实验时,首先向学生分析这类实验的设计原理和内容要求。而后再指导学生亲自动手完成实验,在此基础上师生通过分析、对比,共同总结出这类实验的规律,以期达到触类旁通、举一反三的目的。如通过“粗盐的提纯”的实验,我们引导学生总结出制取纯净的晶体物质的实验原理和所需要的基础知识以及操作等方面的规律。在实验原理和基础知识方面,让学生着重掌握:

  ①组成混合物的各种物质的溶解度;

  ②混合物中各类物质的性质和它们之间能否相互发生反应(若能反应,需要弄清反应条件)。

  在实验技能方面让学生掌握:

  ①所用各种玻璃器皿的性能和使用方法;

  ②有关物质的溶解、过滤、结晶、再结晶的操作方法。

  二、明确选择仪器的原则,正确选用仪器

  实验中,培养学生准确地选择仪器,是保证实验顺利完成的前提之一。为此,我们从下述几方面对学生进行指导。

  1、根据反应物和生成物的性质、反应条件选择仪器:中学化学教材里,讨论化学反应的条件有:常温、加热、加压、催化剂、光和电等。根据不同的反应条件、反应物的性质来制取新物质时,所需要的仪器也就不完全相同。因此,我们在初中化学讲氧气的实验室制法时,着重向学生阐明两点:

  ①凡是对固体物质进行加热制取气体时,均可采取制取氧气的这套反应装置;

  ②集气的方法和操作,应根据气体的溶解度、对空气的相对密度、常温能否与水或空气中任一成分反应等因素而定。

  因为我们在讲氧气时进行了上述分析,所以在讲氨气、甲烷等气态物质时,就可以从启发学生通过对反应物和生成物的性质、反应条件等因素的分析,提出实验所需要的仪器、装置,来完成制取上述物质的实验。

  2、根据控制化学反应速度的要求来选择仪器:在实验室里,为了达到安全而又迅速地制取某种物质,有些反应需使反应速度加快,有些要控制生成物的量,有些则反之。为此,在实验中,要采用适应这些要求的装置。如我们在讲实验室里制取氯气时,就着重向学生讲明教材中选用分液漏斗而不用长颈漏斗的理由。这样分析、讲解,使学生在进行实验设计时就能正确地选好仪器。

  三、分析典型实验,培养学生的实际操作技能

  实验操作的正确与否,不仅是保证安全和实验效果的先决条件,也是培养学生实验技能所必需的。在这方面,我们除按实验原理、要求提出有关的操作内容和要求外,还着重讲了下述几点:

  1、剖析一个典型实验,讲清一类实验的操作内容:如通过实验室里制取氧气的实验分析,可归纳总结出下述操作内容:

  ①仪器的选择、连接和固定;

  ②装置气密性的检查;

  ③药品的取用;

  ④加热方法;

  ⑤气体的净化和干燥;

  ⑥气体的收集和放置;

  ⑦装置的拆卸。

  对这些操作,都应讲清它们的知识、理论根据。譬如在实验室里用浓盐酸和二氧化锰混和加热制取氯气时,由于浓盐酸有挥发性,水的沸点也不高,所以制得的氯气中可能混有氯化氢和水蒸汽。欲除去,只要用饱和的氯化钠水溶液洗涤,不能用水,这是因氯气与水能发生下列反应:C12+H20HCl+HC10根据化学平衡移动原理,可知增加生成物中的C1-浓度,可使平衡向左进行,以减小氯气的.溶解度。又根据氯气的性质,要想干燥氯气,只能选用液体或颗粒状的酸性干燥剂,通常用浓硫酸做干燥剂。

  2、通过对某些实验操作的分析,向学生阐明实验操作的要点:我们在分析某些实验操作时,为了让学生学得会,记得牢,总是把操作要点总结成几个字或几句话,让学生便于记忆。如在配制一定体积的摩尔浓度溶液时,在分析演示的基础上我们总结出:称(对固态溶质要称,液态溶质要量)、溶(溶解)、洗(洗涤溶解时容器的内壁)、稀(稀释至容量瓶的刻度)四字配制法。

  四、培养学生书写实验报告的能力

  写实验报告是实验的重要组成部分,是分析问题解决问题的过程,也是综合运用知识的过程。但是在教学中发现有些同学即使到了二年级也还不能较好地写出实验报告。其原因是有些学生不知道在实验中观察什么、怎样观察、记录什么。有些学生对实验报告写什么和怎样写还不了解。因此,他们常常把实验报告写得杂乱无章,空洞无物。为此,我们从第一节化学课开始,就注意培养学生写实验报告的能力,其具体做法是:

  1、在演示实验中注意培养学生观察现象的能力:为培养学生观察现象的能力,我们对现行中师化学教材中所讲到的现象进行归纳、综合。有光、热、声、态(状态)、颜色、气味、溶解、沉淀、液化、燃烧等等。在每次演示实验或学生实验中,总是要求学生根据实验内容中有无新物质的生成和上述现象内容来观察,并将观察的结果记录好,认真分析,去伪存真,填写于实验报告中。这样要求学生,不仅使学生知道在实验中要观察些什么,使学生对知识获得比较完整的概念,而且也不会漏掉某些重要的实验现象,以致得不到正确结论。

  2、采取具体措施,培养学生书写实验报告的能力:为培养学生写好实验报告,从学生的实际出发,让学生在演示实验的过程中,实事求是地认真观察、分析,并记录于表的空格中,经过几次填写,学生就能比较正确、熟练地对实验进行观察记录,做出解释和结论。培养了学生书写实验报告的能力。

  3、培养学生绘制装置图的能力:写好实验报告的一个重要内容,就是正确地绘制装置图。过去学生绘的装置图往往比例失调,难以辩认。近年来,我们在培养学生绘制装置图方面,首先分析各种仪器的构形,找出每件仪器各部分线条的比例关系及每件仪器部分线条之间的比例关系,作反复的绘图练习,使学生在写实验报告时能迅速而正确地画出装置图。

  物理实验报告 10

  实验名称

  探究光的折射定律

  实验目的

  本次实验旨在通过实际操作,观察并记录光线从一种介质(如空气)射入另一种介质(如水)时发生的折射现象,验证并理解光的折射定律,即入射角正弦值与折射角正弦值之比等于两种介质折射率之比(斯涅尔定律)。

  实验原理

  光的折射是光在传播过程中,当遇到不同介质的分界面时,光的传播方向发生改变的现象。折射定律由荷兰物理学家威理博·斯涅尔于17世纪初提出,是光学中的基本定律之一。该定律表明,入射光线、折射光线和法线都处于同一平面内,且入射角的正弦值与折射角的正弦值之比等于常数,该常数由两种介质的性质决定,称为折射率。

  实验器材

  激光笔

  半圆形玻璃水槽

  白色屏幕(用于观察光线路径)

  量角器

  直尺

  记号笔

  实验步骤

  准备阶段

  将半圆形玻璃水槽放置于水平桌面上,确保水槽内部干净无杂质,并在水槽底部和周围贴上白色屏幕,以便清晰观察光线路径。

  设置光源

  使用激光笔作为光源,将其固定于支架上,调整角度使其光线水平射向水槽的.一侧边缘。

  观察与测量

  开启激光笔,观察光线从空气射入水中时的折射现象。

  使用量角器分别测量入射角和折射角,记录数据。

  改变入射角大小,重复上述步骤,记录多组数据。

  数据处理

  计算每组数据的入射角正弦值与折射角正弦值之比,并与已知的水和空气的折射率之比进行比较。

  实验现象与数据记录

  (此处应详细列出实验中观察到的现象及测量的具体数据,如入射角为XX°时,折射角为YY°,正弦比值为ZZ等。)

  数据分析与结论

  通过对比实验测量得到的正弦比值与理论上的折射率之比,我们发现两者基本一致,从而验证了光的折射定律的正确性。实验中的微小偏差可能是由于测量误差、光线非完全平行或介质不均匀等因素造成。

  讨论

  本次实验不仅加深了我们对光的折射现象及其定律的理解,还锻炼了我们的动手能力和数据分析能力。未来实验中,可以进一步优化实验条件,如使用更精密的测量工具,或探索不同介质间的折射现象,以拓宽知识视野。

  总结

  本次物理实验成功验证了光的折射定律,加深了对光学基础知识的理解。通过实践操作,我们更加直观地感受到了物理规律的魅力,也为后续的学习和研究打下了坚实的基础。

  物理实验报告 11

  实验名称

  光的折射现象研究

  实验目的

  本次实验旨在通过观察光在不同介质间传播时发生的折射现象,理解并掌握折射定律(即斯涅尔定律),同时学习使用光学仪器进行测量和数据记录的方法,培养科学实验的基本素养。

  实验原理: 光在传播过程中,当遇到两种不同介质的交界面时,其传播方向会发生改变,这种现象称为光的折射。折射定律指出,入射光线、折射光线与法线处于同一平面内,且入射角(入射光线与法线的夹角)的正弦值与折射角(折射光线与法线的夹角)的正弦值之比为一常数,该常数与两种介质的性质有关,称为相对折射率。

  实验器材

  激光笔

  半圆形玻璃砖

  量角器

  白纸屏

  直尺

  支架及夹子若干

  实验步骤

  准备阶段

  将白纸屏固定在支架上,确保平稳无晃动。使用夹子将半圆形玻璃砖固定在白纸屏前适当位置,确保光线能够顺利穿过玻璃砖并投射到纸屏上。

  测量入射角

  打开激光笔,调整其角度,使光线以一定角度射向玻璃砖的一侧表面,同时用量角器准确测量并记录入射角的大小。

  观察并记录折射现象

  观察光线穿过玻璃砖后的折射路径,使用量角器测量并记录折射角的大小。重复此步骤,改变入射角多次进行实验,以获得多组数据。

  数据处理

  将每次实验得到的入射角和折射角数据记录在表格中,并计算每组的正弦值之比,验证其是否接近玻璃的相对折射率理论值。

  实验结果与分析

  通过实验,我们得到了多组入射角与折射角的数据,并计算了它们的正弦值之比。结果显示,该比值在不同入射角下均保持相对稳定,且接近玻璃对空气的相对折射率理论值,从而验证了折射定律的正确性。此外,我们还观察到当入射角增大到一定程度时,折射光线将不再出现在玻璃砖的另一侧,而是沿着玻璃与空气的界面传播,形成全反射现象,这是光的另一种重要性质,为后续学习提供了启示。

  结论

  本次实验成功验证了光的折射定律,即入射角与折射角的正弦值之比等于两种介质的.相对折射率。通过实际操作,我们加深了对光学原理的理解,掌握了光学仪器的基本使用方法,并学会了如何科学地记录和分析实验数据。此外,实验过程中遇到的问题和解决方案也锻炼了我们的实践能力和解决问题的能力。

  建议与展望

  未来可以进一步探索不同介质对光折射行为的影响,如比较不同种类玻璃或液体对光的折射效果,以及研究光在不同条件下的色散现象等,以拓宽知识面,深化对光学原理的认识。

  物理实验报告 12

  实验名称

  探究自由落体运动规律

  实验目的

  本次实验旨在通过实际测量与数据分析,验证自由落体运动的基本规律,即物体在仅受重力作用下,其下落距离与时间的关系符合自由落体运动方程 (h = \frac{1}{2}gt^2),其中 (h) 是下落高度,(g) 是重力加速度(约等于9.8m/s),(t) 是下落时间。同时,培养实验操作能力、数据处理能力和科学探究精神。

  实验原理: 自由落体运动是物体在只受重力作用下,从静止开始竖直下落的运动。根据牛顿第二定律和初速度为零的匀加速直线运动规律,可以推导出自由落体运动的位移公式。

  实验器材

  打点计时器(或高速摄像机)

  重物(如小铁球)

  米尺或卷尺

  支架及夹具

  纸带(若使用打点计时器)

  秒表(备用,可选)

  数据记录本及笔

  实验步骤

  准备阶段

  将打点计时器固定在支架上,调整其高度使纸带能顺畅通过,并确保重物能够自由下落。

  安装与调试

  将纸带穿过打点计时器,一端固定,另一端连接重物。检查打点计时器电源是否接通,并设置合适的频率。

  开始实验

  释放重物,同时启动打点计时器,记录重物下落过程。

  数据收集

  利用米尺测量纸带上各点间的距离,这些距离代表了重物在不同时间间隔内的下落高度。

  重复实验

  为提高数据准确性,可多次重复上述步骤,并记录每次实验的数据。

  实验现象与数据记录

  (此处应详细记录每次实验的具体数据,包括时间间隔、对应高度等,由于篇幅限制,此处省略具体数值。)

  数据处理与分析

  计算每个时间间隔内重物的平均速度,验证其是否随时间均匀增加。

  根据记录的数据,绘制下落高度 (h) 与时间平方 (t^2) 的关系图,观察是否呈线性关系。

  利用线性回归方法求出重力加速度 (g) 的实验值,并与理论值进行比较。

  实验结论

  通过本次实验,我们成功验证了自由落体运动的基本规律,即下落高度 (h) 与时间平方 (t^2) 成正比,且实验测得的`重力加速度 (g) 与理论值相近,从而证明了实验结果的可靠性。同时,实验过程中也锻炼了我们的动手能力和数据处理能力。

  讨论

  实验中可能存在的误差来源包括打点计时器的精度、纸带与打点针之间的摩擦、空气阻力等。为了进一步提高实验精度,可以考虑采用更精密的测量设备,或在真空环境中进行实验以减少空气阻力的影响。此外,多次重复实验并取平均值也是减小随机误差的有效方法。

  物理实验报告 13

  物理实验报告

  实验名称

  验证牛顿第二定律(以小车加速实验为例)

  实验目的

  本次实验旨在通过测量不同力作用下小车的加速度,验证牛顿第二定律,即物体的加速度与作用在其上的合外力成正比,与物体的质量成反比(F=ma)。通过实验数据的分析,加深对力学基本原理的理解和应用能力。

  实验原理

  牛顿第二定律是经典力学中的基础定律之一,它建立了力与物体运动状态变化(加速度)之间的定量关系。在实验中,我们利用斜面、小车、砝码、打点计时器等工具,通过改变施加在小车上的拉力(由悬挂的砝码重力提供)和小车的质量,观察并记录小车的加速度变化。

  实验器材

  小车及轨道

  砝码若干

  打点计时器及纸带

  刻度尺

  天平

  细绳与滑轮系统

  实验步骤

  准备阶段

  确保所有仪器处于良好状态,使用天平精确测量并记录不同组别中小车的质量。

  安装与调试

  将打点计时器固定在轨道的一端,纸带穿过计时器并固定在小车上。调整斜面角度,确保小车能在无外力作用下缓慢下滑以进行初速度校准。

  实验测量

  固定小车质量,逐渐增加悬挂砝码的重量,每次改变后释放小车,打点计时器记录小车的运动轨迹。

  重复上述步骤,但改变小车的质量,保持悬挂砝码重量不变,以观察质量对加速度的影响。

  数据收集

  使用刻度尺测量纸带上各点之间的距离,根据打点计时器的频率计算出小车的加速度。

  实验现象与数据记录

  (此处应详细列出每次实验中小车的质量、悬挂砝码的重量、纸带上测量的距离以及计算出的加速度值,形成表格形式以便于后续分析。)

  数据分析

  对每一组数据(固定质量变拉力或固定拉力变质量),绘制加速度a与力F、质量m的关系图。

  通过线性回归分析,验证a与F的正比关系及a与1/m的'正比关系,从而支持牛顿第二定律的正确性。

  实验结论

  经过本次实验,我们成功验证了牛顿第二定律的正确性。实验数据显示,在误差允许范围内,小车的加速度与其所受合外力成正比,与其质量成反比,完全符合理论预期。此次实验不仅加深了我对力学基本规律的理解,也提高了我的实验操作和数据分析能力。

  实验反思

  在实验中,我们注意到了一些潜在的误差来源,如纸带与打点计时器之间的摩擦、空气阻力等,这些因素可能对实验结果产生一定影响。未来实验中,可以考虑采取更精密的仪器或改进实验设计以减少这些误差。

  物理实验报告 14

  实验名称

  探究牛顿第二定律(F=ma)的实验

  实验目的

  本实验旨在通过实验方法验证牛顿第二定律,即物体的加速度与作用在其上的力成正比,与其质量成反比。通过测量不同质量物体在相同外力作用下的加速度,以及同一质量物体在不同外力作用下的加速度,来深入理解力与加速度、质量之间的关系。

  实验原理

  牛顿第二定律是经典力学中的`基本定律之一,它描述了力与物体运动状态改变(即加速度)之间的关系。数学表达式为F=ma,其中F是作用在物体上的合力,m是物体的质量,a是物体产生的加速度。本实验通过控制变量法,分别改变外力和物体的质量,观察并记录加速度的变化,从而验证该定律。

  实验器材

  斜面小车及轨道

  不同质量的小车若干

  弹簧秤

  刻度尺

  秒表

  砝码

  滑轮及细线(用于施加拉力)

  实验步骤

  准备阶段

  确保所有实验器材完好无损,调整斜面角度至预定值,并测量记录。

  测量质量

  选择一辆小车,使用天平测量并记录其质量m1。

  施加外力

  使用弹簧秤通过滑轮和细线给小车施加一个恒定的拉力F1,确保细线与轨道平行。

  记录数据

  释放小车,使用秒表记录小车从斜面顶端滑到底端所需的时间t,用刻度尺测量斜面的长度s,计算加速度a1 = 2s/t。

  改变条件

  更换不同质量的小车或调整拉力大小,重复步骤2至4,记录多组数据。

  数据处理

  整理所有记录的数据,包括质量m、拉力F、时间t和计算出的加速度a。

  实验现象与数据记录

  (此处应列出具体的实验数据表格,包括不同条件下的m、F、t和a值)

  数据分析

  分析加速度a与质量m的关系,观察在相同外力F下,m增大时a的变化趋势。

  分析加速度a与外力F的关系,观察在相同质量m下,F增大时a的变化趋势。

  利用图表(如散点图、折线图)直观展示数据关系,并进行线性回归分析,验证F=ma的成立。

  结论: 通过本次实验,我们观察到在不同质量下施加相同外力,物体的加速度与其质量成反比;在相同质量下施加不同外力,物体的加速度与外力成正比。这一实验结果与牛顿第二定律F=ma的描述一致,验证了该定律的正确性。

  讨论

  实验过程中可能存在的误差来源,如测量误差、摩擦阻力、空气阻力等,及其对实验结果的影响。

  如何改进实验设计以减少误差,提高实验结果的准确性。

  牛顿第二定律在日常生活和科学技术中的应用实例,以及其在物理学理论体系中的重要地位。

  物理实验报告 15

  实验名称

  验证牛顿第二定律(以直线运动为例)

  实验目的

  本实验旨在通过测量不同质量物体在恒定外力作用下的加速度,验证牛顿第二定律,即物体的加速度与作用在其上的合外力成正比,与物体的质量成反比(F=ma)。

  实验原理

  牛顿第二定律是经典力学的基本定律之一,它建立了物体受力与其运动状态变化(加速度)之间的关系。在本实验中,我们利用打点计时器或光电门等设备测量物体的加速度,通过改变物体的质量或施加的外力,观察并记录加速度的.变化,从而验证该定律。

  实验器材

  小车及附件(用于改变质量)

  斜面(可选,用于提供恒定加速度)

  打点计时器/光电门及其配套设备

  刻度尺/直尺

  重物(提供拉力)

  细线及滑轮

  电子秤(测量质量)

  数据记录本及笔

  实验步骤

  准备阶段

  使用电子秤准确测量并记录小车的质量,准备不同质量的附件以便后续改变总质量。安装打点计时器或光电门于合适位置,确保能准确记录小车的运动情况。

  设置实验

  将小车置于斜面(如使用)上,通过细线和滑轮连接重物,调整重物质量以提供稳定的拉力。调整打点计时器或光电门的参数,确保能准确捕获小车的运动数据。

  进行实验

  首先,在不添加任何附件的情况下,释放小车,记录其加速度。然后,依次添加不同质量的附件,重复上述步骤,每次改变质量后均需重新记录加速度数据。

  数据收集:使用刻度尺测量小车在不同情况下的位移,结合打点计时器或光电门的时间记录,计算出每次实验的加速度。

  数据记录与分析

  (此处应列出实际测量的数据表格,包括质量m、加速度a等,并计算每组数据的比值F/m,观察其是否接近常数,即外力的比例。)

  结论

  通过本次实验,我们观察到在不同质量物体受到相同外力作用时,加速度与质量成反比;而在质量保持不变,改变外力大小时,加速度与外力成正比。这一结果验证了牛顿第二定律的正确性,即物体的加速度与作用在其上的合外力成正比,与物体的质量成反比。

  误差讨论

  实验中可能存在的误差包括测量误差(如质量、位移、时间的测量)、系统误差(如打点计时器的精度、斜面摩擦力的影响)以及人为操作误差等。为了减少误差,我们在实验过程中应尽量精确测量,保持实验条件的一致性,并多次重复实验取平均值。

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