物理实验报告

北京理工大学珠海学院物理实验示范中心1北京理工大学珠海学院大学物理实验报告小组内编号：1920姓名：陈晓丹郑礼为学号：163701101417班级16交通运输2班___实验时间：____________实验名称非线性电阻特性研究实验目的1.针对所给的各种非线性电阻元件特性，选择一定的实验方法，设计合适的检测电路，选择配套的仪器，测绘出他们的伏安特性曲线。2.学习从实验曲线获取有关信息的方法3.根据实验现象和结果，比较各种非线性电阻的特性，并从理论上进行分析讨论实验仪器北京理工大学珠海学院物理实验示范中心2实验原理北京理工大学珠海学院物理实验示范中心3实验原理实验步骤北京理工大学珠海学院物理实验示范中心4数据记录与处理1.实验内容（请先按教材电路图自行连接电路）（1）电源电压U从到大依次增加，测定U＝0.5，1.0……3.5V时示波器显示的七组磁滞回线的最大横坐标u1和最大纵坐标u2的值，记录数据至表1．然后利用公式（3-29）和（3-32）计算七组Hm和Bm值，在坐标纸上作Bm-Hm曲线，即是基本磁化曲线．表1基本磁化曲线U（V）u1（Ｖ）Hm(Ａ/ｍ)u2（Ｖ）Bm(Ｔ)0.50.91.21.51.82.12.42.73.03.5（2）令U=3.5V，R12.5Ω，记录关键点即abcdef各点的电压至表2，根据式(3-29)和式(3-32)计算Bm，Hm，Br，HC等参数，在坐标纸上绘制磁滞回线．表2B-H曲线测量点u1(V)H(A/m)u2(V)B(T)测量点u1(V)H(A/m)u2(V)B(T)ab00c00d北京理工大学珠海学院物理实验示范中心5e00f002.数据处理（1）在坐标纸上作Bm-Hm曲线，即是基本磁化曲线．（2）在坐标纸上绘制饱和磁滞回线B-H曲线．北京理工大学珠海学院物理实验示范中心6注：作图要求用坐标纸画图或计算机软件处理；表格中贴不下的，可以另附页或贴在实验报告的背面。北京理工大学珠海学院大学物理实验报告小组内编号：_____姓名：_________学号：__________班级：__________实验时间：____________实验名称声速的测定实验目的实验仪器实验原理北京理工大学珠海学院物理实验示范中心7实验原理实验步骤北京理工大学珠海学院物理实验示范中心8数据记录与处理１．实验内容（共振法和相位法测声速）表1共振干涉法（驻波）测声速数据记录测量次数i位置iX)(mm频率if测量次数i位置iX)(mm频率if6iiiLXX)(mm172839410511612表2相位差(如图形李萨)法测声速数据记录测量次数i位置iXmm)(频率if测量次数i位置iXmm)(频率if6iiiLXX()mm172839410511612２．数据处理（用表2中的数据进行数据处理）（１）用逐差法计算iL，并求其平均值16iLL，计算波长平均值13L．计算声速vf（２）求波长的不确定度北京理工大学珠海学院物理实验示范中心9Ａ类分量uAmm．Ｂ类分量对结果影响较小，忽略不计合成不确定度uuAmm．（３）求频率的平均值ffi合成不确定度uu（７）测量结果表达：vvuv=m/s．（４）求频率的不确定度Ａ类分量2()(1)iAfffuSnnHz．Ｂ类分量对结果影响较小，忽略不计22=ABfuHz．（５）声速的表达式λ=vfm/s．（６）声速的不确定度22λ()()=λfvuuuvfm/s．213(1)iLLnn北京理工大学珠海学院物理实验示范中心10注：作图要求用坐标纸画图或计算机软件处理；表格中贴不下的，可以另附页或贴在实验报告的背面。北京理工大学珠海学院大学物理实验报告小组内编号：_____姓名：_________学号：__________班级：__________实验时间：____________实验名称三线摆法测定刚体的转动惯量实验目的实验仪器实验原理北京理工大学珠海学院物理实验示范中心11实验原理实验步骤北京理工大学珠海学院物理实验示范中心12北京理工大学珠海学院物理实验示范中心13数据记录与处理１．实验内容下盘质量m0，待测圆环的质量m，圆柱体的质量m．两圆盘的垂直距离H0，根据公式(2-16)计算出R,r．表2累积法测周期的数据记录表摆动50个周期所需时间/s下盘下盘加圆环下盘加两圆柱111222333平均平均平均周期/sT0T1Tx2.数据处理（1）根据式（2-12）计算出待测圆环绕中心轴的转动惯量I，并计算待测圆环绕中心轴的转动1惯量理论值I理论=mR12R222（2）求圆环转动惯量的不确定度OO由于我们的重复测量次数不够，因此只计算各测量量的B类不确定度．各测量量的Ｂ类不确定度计算方法如下：实验数据记录表1有关长度测量的记录表项目次数上盘悬孔间距/cma下盘悬孔间距/cmb待测圆环小圆柱体直径2/cmxR放置小圆柱体两孔间的距离2/cmx内直径12/cmR外直径22/cmR123平均值北京理工大学珠海学院物理实验示范中心14a.周期T1的B类不定度：先看计时器的精度（仪器说明书上查找），有精度则Δ仪等于精度，如果没有精度，取Δ仪=0.01s，其分布为正态分布，则周期的不确定度北京理工大学珠海学院物理实验示范中心15uT1uT0=1503s．b.两盘间距H0的Ｂ类不定度：用卷尺或钢板尺测量，最小分度为mm，Δ仪取最Δ3仪mm．小分度的一半，其分布为正态分布，则H0的不确定度uHc.下盘半径R的Ｂ类不定度：用游标尺测下盘孔间距b，游标卡尺最小分度为mm，它的误差限为Δ仪mm，其分布为均匀分布，则R的不确定度uRmm．d.上盘半径r的B类不定度：用游标尺测下盘孔间距a，游标卡尺最小分度为mm，它的误差限为Δ仪mm，其分布为均匀分布，则R的不确定度uRmm．e.质量m的B类不定度：本实验给出测量质量的仪器误差限Δ仪0.1g，其分布为均匀Δ分布，则m的不确定度umum0=g．Δ133仪Δ133仪3仪北京理工大学珠海学院物理实验示范中心16合成不确定度：=kgm2．（3）测量结果表达：IIUI=T1mT12uT124(m0T0uT0)2012m0T02kgm2．注：作图要求用坐标纸画图或计算机软件处理；表格中贴不下的，可以另附页或贴在实验报告的背面。北京理工大学珠海学院大学物理实验报告小组内编号：_____姓名：_________学号：__________班级：__________实验时间：____________实验名称光栅实验实验目的实验仪器0222224222100120014mmHRrITTuTumuuuUIRrHmTmT北京理工大学珠海学院物理实验示范中心17实验原理北京理工大学珠海学院物理实验示范中心18实验原理实验步骤北京理工大学珠海学院物理实验示范中心19数据记录与处理１．实验内容汞光谱中的绿色k1次数1次数1θ1,Lθ1,Rk1θ1,Lθ1,Rλ546.07nmφ1d汞光谱中的紫色k1θ1,Lθ1,Rk1θ1,Lθ1,Rdφ1λ２．数据处理φ（1）由式（4-4）计算汞灯绿光的1，然后利用式dsink（4-1），计算d；φ（2）由式（4-4）计算汞灯紫光的1，然后利用式（4-1）计算λ；（3）计算汞灯紫光波长的不确定度uλ直接测量量为θ，用分光计读数盘测量，它的仪器误差限为1，则仪器误差限Δ仪1，取均匀分布，不计A类不确定度，则θ的不确定度uθ==rad．利用式（4-4），并且根据不确定度传递理论可以得到φ的不确定度：1u=urad2Δ3北京理工大学珠海学院物理实验示范中心20利用式（4-4），并根据不确定度传递理论可得到理论推导可得汞灯紫光λ的不确定度uλ为uλ=dcosφ1uφnm（4）测量结果表达：λλuλ=nm．北京理工大学珠海学院物理实验示范中心21注：作图要求用坐标纸画图或计算机软件处理；表格中贴不下的，可以另附页或贴在实验报告的背面。北京理工大学珠海学院大学物理实验报告小组内编号：_____姓名：_________学号：__________班级：__________实验时间：____________实验名称光的等厚干涉实验目的实验仪器实验原理北京理工大学珠海学院物理实验示范中心22实验原理实验步骤北京理工大学珠海学院物理实验示范中心23数据记录与处理１．实验内容环序m显微镜读数(mm)环的半径rm（mm）左方读数右方读数2r（m2mm2）左方右方1617181920…2627282930２．数据处理（选两种方法处理）1、作rm2m图，由斜率(R)计算R.2、根据(10-5)式用逐差法求出R.3、利用最小二乘法求出R值.方法一：方法二：北京理工大学珠海学院物理实验示范中心24注：作图要求用坐标纸画图或计算机软件处理；表格中贴不下的，可以另附页或贴在实验报告的背面。北京理工大学珠海学院大学物理实验报告小组内编号：_____姓名：_________学号：__________班级：__________实验时间：____________实验名称霍尔效应实验实验目的实验仪器实验原理北京理工大学珠海学院物理实验示范中心25实验原理实验步骤北京理工大学珠海学院物理实验示范中心26数据记录与处理１．实验内容表1测量VH随IS的变化IM0.5AIS，IMIS，IMIS，IMIS，IMVH(mV)IS(mA)V1(mV)V2(mV)V3(mV)V4(mV)1.001,502.002.503.00表2测量VH随IM的变化IS3mAIS，IMIS，IMIS，IMIS，IMVH(mV)IM(A)V1(mV)V2(mV)V3(mV)V4(mV)0.100.150.200.250.300.35北京理工大学珠海学院物理实验示范中心270.400.450.50数据处理（1）在坐标纸上（或用计算机软件）画出VH—IS曲线，并说明斜率的含义；（2）在坐标纸上（或用计算机软件）画出VH—IM曲线，并说明斜率的含义；表3测绘螺线管轴线上的磁感应强度(本步骤选做)调节IS＝3.00mA，IM＝0.500A,测得数据填入下表并在坐标纸上画出B～X曲线KH=mV/(mA·KGS)x(cm)V1(mV)V2(mV)V3(mV)V4(mV)VH(mV)B(T)北京理工大学珠海学院物理实验示范中心28北京理工大学珠海学院物理实验示范中心29数据处理（3）在坐标纸上（或用计算机软件）画出B—x曲线，从曲线看出螺线管（或亥姆霍兹线圈）的磁场分布有什么特点．北京理工大学珠海学院物理实验示范中心30注：作图要求用坐标纸画图或计算机软件处理；表格中贴不下的，可以另附页或贴在实验报告的背面。