大学物理实验报告

大学物理实验报告 ok3w_ads(“s004”); ok3w_ads(“s005”); 精选范文:大学物理实验报告(共2篇) 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 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 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: ?、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。 ?、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—?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 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 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。 ?物理实验报告 ?化学实验报告 ?生物实验报告 ?实验报告格式 ?实验报告模板 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: [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]< [大学物理实验报告(共2篇)]篇一:大学物理实验报告答案大全(实验数据及思考 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 答案全包括) 大学物理实验报告答案大全(实验数据及思考题答案全包括) 伏安法测电阻 实验目的 (1) 利用伏安法测电阻。 (2) 验证欧姆定律。 (3) 学会间接测量量不确定度的计算;进一步掌握有效数字的概念。 实验方法原理 根据欧姆定律， [大学物理实验报告(共2篇)] R ??，如测得 U 和 I 则可计算出 R。值得注意的是，本实验待测电阻有两只， 一个阻值相对较大，一个较小，因此测量时必须采用安培表内接和外接两个方式，以减小测量误差。 实验装置 待测电阻两只，0,5mA 电流表 1 只，0,5V 电压表 1 只，0,50mA 电流表 1 只，0,10V 电压表一 只，滑线变阻器 1 只，DF1730SB3A 稳压源 1 台。 实验步骤本实验为简单设计性实验，实验线路、数据记录 表格 关于规范使用各类表格的通知入职表格免费下载关于主播时间做一个表格详细英语字母大小写表格下载简历表格模板下载 和具体实验步骤应由学生自行设计。必要时，可提示学 生参照 若以单色平行光垂直照射在光栅面上，按照光栅衍射理论，衍射光谱中明条纹的位置由下式决定: =dsin ψk =?kλ (a + b) sin ψk 如果人射光不是单色，则由上式可以看出，光的波长不同，其衍射角也各不相同，于是复色光将被分解，而在中央 k =0、 ψ =0 处，各色光仍重叠在一起，形成中央明条纹。在中央明条纹两侧对称地分布着 k=1，2，3，…级光谱，各级光谱 线都按波长大小的顺序依次排列成一组彩色谱线，这样就把复色光分解为单色光。如果已知光栅常数，用分光计测出 k 级光谱中某一明条纹的衍射角ψ，即可算出该明条纹所对应的单色光的波长λ。 实验步骤 (1) 调整分光计的工作状态，使其满足测量条件。 (2) 利用光栅衍射测量汞灯在可见光范围内几条谱线的波长。 ?由于衍射光谱在中央明条纹两侧对称地分布，为了提高测量的准确度，测量 光电效应 实验目的 (1) 观察光电效现象,测定光电管的伏安特性曲线和光照度与光电流关系曲线;测定截止电压,并通过现象了解其物 理意义。 (2) 练习电路的连接方法及仪器的使用; 学习用图像总结物理律。 实验方法原理 (1) 光子打到阴极上,若电子获得的能量大于逸出功时则会逸出，在电场力的作用下向阳极运动而形成正向 电流。在没达到饱和前，光电流与电压成线性关系,接近饱和时呈非线性关系,饱和后电流不再增加。 2 2 (2)电光源发光后,其照度随距光源的距离的平方成(r)反比即光电管得到的光子数与r成反比,因此打出的电子 2 2 -2 数也与r成反比,形成的饱和光电流也与r成反比,即I?r。 (3) 若给光电管接反向电压 u反，在 eU反< mvmax / 2=eUS时(vmax为具有最大速度的电子的速度) 仍会有电子移动 到阳极而形成光电流，当继续增大电压 U反，由于电场力 做负功使电子减速，当使其到达阳极前速度刚好为零时 U反=US， 此时所观察到的光电流为零，由此可测得此光电管在当前光源下的截止电压 US。 实验步骤 (1) 按讲义中的电路原理图连接好实物电路图; (2) 测光电管的伏安特性曲线: ?先使正向电压加至30伏以上，同时使光电流达最大(不超量程)， ?将电压从0开始按要求依次加大做好记录; (3) 测照度与光电流的关系: ?先使光电管距光源20cm处，适当选择光源亮度使光电流达最大(不超量程); ?逐渐远离光源按要求做好记录; 实验步骤 (4) 测光电管的截止电压: ?将双向开关换向; ?使光电管距光源20cm处，将电压调至“0”，适当选择光源亮度使光电流达最大(不超量程)，记录此时的光 电流I0， 然后加反向电压使光电流刚好为“0”，记下电压值US; ?使光电管远离光源(光源亮度不变)重复上述步骤作好记录。 数据处理 (1) 伏安特性曲线 照度与光电 伏安特性曲线 流曲线 (3) 零电压下的光电流及截止电压与照度的关系 1. 临界截止电压与照度有什么关系?从实验中所得的结论是否同理论一致?如何解释光的波粒二象性? 电压与照度无关，实验结果与理论相符。 答:临界截止 光具有干涉、衍射的特性，说明光具有拨动性。从光电效应现象上 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ，光又具有粒子性，由爱因斯坦方程来描 述:hν=(1/2)mvmax+A。 2. 可否由 Us′ν曲线求出阴极材料的逸出功?答:可以。由爱因斯坦方程 hυ=e|us|+hυo可求出斜率Δus/Δυ=h/e 和普朗克常数，还可以求出截距(h/e)υo，再由截距求出光电管阴极材料的红限 υo，从而求出逸出功 A=hυo。 2 光的干涉—牛顿环 实验目的 (1) 观察等厚干涉现象及其特点。 (2) 学会用干涉法测量透镜的曲率半径与微小厚度。 实验方法原理 利用透明薄膜(空气层)上下表面对人射光的依次反射，人射光的振幅将分成振幅不同且有一定光程差的两部分， 这是一种获得相干光的重要途径。由于两束反射光在相遇时的光程差取决于产生反射光的薄膜厚度，同一条干涉条纹所 对应的薄膜厚度相同，这就是等厚干涉。将一块曲率半径 R 较大的平凸透镜的凸面置于光学平板玻璃上，在透镜的凸 面和平板玻璃的上表面间就形成一层空气薄膜，其厚度从中心接触点到边缘逐渐增加。当平行的单色光垂直入射时， 入射光将在此薄膜上下两表面依次反射，产生具有一定光程差的两束相干光。因此形成以接触点为中心的一系列明暗交 替的同心圆环——牛顿环。透镜的曲率半径为:R?4(m??? n) 实验步骤 (1) 转动读数显微镜的测微鼓轮，熟悉其读数方法;调整目镜，使十字叉丝清晰，并使其水平线与主尺平行(判断的 方 法是:转动读数显微镜的测微鼓轮，观察目镜中的十字叉丝竖线与牛顿环相切的切点连线是否始终与移动方向平行)。 (2) 为了避免测微鼓轮的网程(空转)误差，整个测量过程中，轮只能向一个方向旋转。尽量使叉丝的竖线对准暗 在鼓应 干涉条纹中央时才读数。 (3) 应尽量使叉丝的竖线对准暗干涉条纹中央时才读数。 (4) 测量时，隔一个暗环记录一次数据。 (5) 由于计算 R 时只需要知道环数差 m-n，因此以哪一个环作为 c c=5.25mm;U uc ( R)?? R???= 2× uc ( R) = 11 mm R R?? (?? U ) =(875?11)mm 1. 透射光牛顿环是如何形成的?如何观察?画出光路示意图。答:光由牛顿环装置下方射入，在 空气层上下两表面对入射光的依次反射，形成干涉条纹，由上向下观察。 2. 在牛顿环实验中，假如平玻璃板上有微小凸起，则凸起处空气薄膜厚度减小，导致等厚干涉条纹 发生畸变。试问这时的牛顿环(暗)将局部内凹还是局部外凸?为什么? 答:将局部外凸，因为同一条纹对应的薄膜厚度相同。 3. 用白光照射时能否看到牛顿环和劈尖干涉条纹?此时的条纹有何特征? 答:用白光照射能看到干涉条纹，特征是:彩色的条纹，但条纹数有限。 R 2 =?8.9?10??8=0.6, ?? 20.635???? 双棱镜干涉 实验目的 (1) 观察双棱镜干涉现象,测量钠光的波长。 (2) 学习和巩固光路的同轴调整。 实验方法原理 双棱镜干涉实验与双缝实验、双面镜实验等一样，都为光的波动学说的建立起过决定性作用，同时也是测量光波 波长的一种简单的实验方法。双棱镜干涉是光的分波阵面干涉现象，由 S 发出的单色光经双棱镜折射后分成两列，相当 于从两个虚光源 S1和 S2射出的两束相干光。这两束光在重叠区域内产生干涉，在该区域内放置的测微目镜中可以观察 d d 到干涉条纹。根据光的干涉理论能够得出相邻两明(暗)条纹间的距离为???x ?，即可有???????x其中 d 为两 D D 个虚光源的距离，用共轭法来测，即 d ?d 2 ;D 为虚光源到接收屏之间的距离，在该实验中我们测的是狭缝到测 微 目 镜 的 距 离 ; ??x 很 小 ， 由 测 微 目 镜 测 量 。 实验步骤 (1) 仪器调节 ?粗调 将缝的位置放好，调至坚直，根据缝的位置来调节其他元件的左右和高低位置，使各元件中心大致等高。 ?细调 根据透镜成像规律用共轭法进行调节。使得狭缝到测微目镜的距离大于透镜的四倍焦距，这样通过移动透镜能够在 测 微目镜处找到两次成像。首先将双棱镜拿掉，此时狭缝为物，将放大像缩小像中心调至等高，然后使测微目镜能够接 收到两次成像，最后放入双棱镜，调双棱镜的左右位置，使得两虚光源成像亮度相同，则细调完成。各元件中心基本达 到同轴。 (2) 观察调节干涉条纹 调出清晰的干涉条纹。视场不可太亮，缝不可太宽，同时双棱镜棱脊与狭缝应严格平行。取下透镜，为方便调节可 先将测微目镜移至近处，待调出清晰的干涉条纹后再将测微目镜移到满足大于透镜四倍焦距的位置。 (3) 随着 D 的增加观察干涉条纹的变化规律。 (4) 测量 ?测量条纹间距???x ?用共轭法测量两虚光源 S1和 S2的距离 d 下页篇二:大学物理实验报告示例(含数据处理) 【实验题目】长度和质量的测量 【实验目的】 1. 掌握米尺、游标卡尺、螺旋测微计等几种常用测长仪器的读数原理和使用方法。 2. 学会物理天平的调节使用方法，掌握测质量的方法。 3. 学会直接测量和间接测量数据的处理，会对实验结果的不确定度进行估算和分析，能正确地表示测量结果。 【实验仪器】(应记录具体型号规格等，进实验室后按实填写) 直尺(50cm)、游标卡尺(0.02mm)、螺旋测微计(0,25mm,0.01mm),物理天平(TW-1B型，分度值0.1g，灵敏度 1div/100mg),被测物体 【实验原理】(在理解基础上，简明扼要表述原理，主要公式、重要原理图等) 一、游标卡尺 主尺分度值:x=1mm,游标卡尺分度数:n(游标的n个小格宽度与主尺的n-1小格长度相等),游标尺分度值: n?1n x(50分度卡尺为0.98mm,20分度的为:0.95mm),主尺分度值与游标尺 n?1n x? xn 分度值的差值为:x? ,即为游标卡尺的分度值。如50分度卡尺的分度值为: 1/50=0.02mm,20分度的为:1/20=0.05mm。 读数原理:如图，整毫米数L0由主尺读取，不足1格的小数部分?l需根据游标尺与主尺对齐的刻线数 ?l?kx?kk和卡尺的分度值x/n读取: n?1n x?k xn 读数方法(分两步): (1)从游标零线位置读出主尺的读数.(2)根据游标尺上与主尺 对齐的刻线k读出不足一分格的小数,二者相加即为测量值.即: l?l0??l?l0?k xn ,对于50分度卡尺:l?l0?k?0.02; 对20分度:l?l0?k?0.05。实际读数时采取直读法读数。 二、螺旋测微器 原理:测微螺杆的螺距为0.5mm，微分筒上的刻度通常为50分度。当微分筒转一周时，测微螺杆前进或后退0.5mm，而微分筒每转一格时，测微螺杆前进或后退0.5/50=0.01mm。可见该螺旋测微器的分度值为0.01mm，即千分之一厘米，故亦称千分尺。 读数方法:先读主尺的毫米数(注意0.5刻度是否露出)，再看微分筒上与主尺读数准线对齐的刻线(估读一位),乖以0.01mm, 最后二者相加。 三:物理天平 天平测质量依据的是杠杆平衡原理 分度值:指针产生1格偏转所需加的砝码质量，灵敏度是分度值的倒数，即S ? n?m ，它表示 天平两盘中负载相差一个单位质量时，指针偏转的分格数。如果天平不等臂，会产生系统误差，消除方法:复称法，先正常称1次，再将物放在右盘、左盘放砝码称1次(此时被测质量应为砝码质量减游码读数)，则被测物体质量的修正值为:m? 【实验内容与步骤】(实验内容及主要操作步骤) m1?m2。 ?V?(4.01?0.13)?10(mm)，Ur(V)?3、由表3数据得: d?9.483mm，U A 43 UVV ?100%? 0.134.1 ?100%=3.2% ?S? (d?6,1 i?1 1 6 i ?d) =0.0904mm 2 2 2 ?仪,0.004mm 22 ?UB?，U?AS??仪=0.09mm ?d?20.04?0.09(mm)， Ur(d)?4、由表4 数据得: m? m1?m2? Udd ?100%? 0.0920.04 ?0.45% 293.15?293.20?293.18(g) 【实验结果与分析】 1、米尺测得**的面积为:S?915.7?0.7cm2，相对不确定度:0.08% 2、游标卡尺测得圆环体积为:V?(4.01?0.13)?104(mm3)，相对不确定度:3.2% 3、千分尺测得圆球直径为:d?20.04?0.09(mm)，相对不确定度:0.45% 4、复称法测得圆柱体质量为:293.18g。 测量结果是可信的。面积的相对不确定度非常小，并不能说明误差非常小，因只 对长、宽的一个位置进行了一次测量。 游标卡尺测量误差主要来自对与主尺对齐的游标格线判断不准;螺旋测微器的测量误差主要来自对格线是否露出的判断和零点读数及估读数; 从天平测量结果可以看出，复称法测出的两次质量很接近，说明天平的不等臂误差是很小的。 怀 化 学 院 实 验 数 据 记 录 纸 实验名称: 长度与质量的测量 [大学物理实验报告(共2篇)] ___物 信 系__ _ 系 09 级 电信 专业 1 班 姓名 张 三 学号 09104010** 数据记录: 表1 米尺测量××的面积数据 表2 游标卡尺测量圆环的体积数据记录表 表3 用螺旋测微器测量小球直径记录表 表4 复称法测圆柱体质量