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大学物理创新实验论文

大学物理创新实验论文
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光杠杆测量杨氏模量实验的改进

李XX

(重庆交通大学土木建筑学院,重庆市南岸区,400074)

摘要:测量杨氏模量中常用光杠杆来测量加载重物后的微小形变量△L,而光杠杆在使用前要先调节镜尺之间的相对位置,在用传统光杠杆调节时比较麻烦。本实验通过对传统光杠杆装置作了一点改进,取消了传统光杠杆中的望远镜,而改用光斑来指示标尺上的读数。用这种改进后的光杠杆能快速调节光杠杆,且不会在调节与读取数据过程中使眼睛疲劳,大大提高了实验的效率。

关键词:杨氏模量,激光,光杠杆,仪器改进

中文分类号:文献标识码:

引言:杨氏模量是描述固体材料抵抗形变能力的重要物理量,是工程技术上极为重要的常用参数,是工程技术人员选择材料的重要依据之一。测量杨氏模量的方法较多,本文主要介绍用改进后的光杠杆测量杨氏模量。

1 传统光杠杆的缺点

传统光杠杆在使用时要先调节光杠杆、望远镜和标尺之间的相对位置,使在望远镜中能看清平面镜内反射的标尺的像,这就是这个实验的难点。在做这个实验的时候,我们发现这个调节过程是相当麻烦的,而且当我们调节好后如果稍不小心,轻轻碰一下实验装置,便前功尽弃,又得重调,这让我们相当苦恼。我们用传统光杠杆调节了很久才使望远镜中能看到标尺的像,而且调节过程中眼睛非常疲劳,对视力非常不好。

2 实验装置的改进及实验原理

针对传统光杠杆的不足,且为了提高做实验的效率,我对光杠杆进行一些改进,使得改进后的光杠杆使用起来更为方便。我们可以不用望远镜,而在原来望远镜处放置一个能发射光点的光源。使该光源发出的光经光杠杆的平面镜反射后又射在标尺上。则先后之间两个光点的高度差就是经光杠杆放大了的微小形变。

2.1 改进措施及改进后光杠杆的原理

因为氦-氖激光平行性好,能量集中,在各种常用的激光器中,氦-氖激光器输出激光的单色性最好以便能方便精确的在标尺上读数。此外,它还具有结构简单、使用方便、成本低等优点。因此我们用氦-氖激光器作为发射光点的光源。

在标尺中央零刻度处开一个小孔,将氦-氖激光发射器与标尺固连,且使其发出的光从小孔处穿过且光路与标尺面垂直。如图所示:

设由激光器发出的光开

始时反射到标尺上所指的刻度

为S0,当钢丝长度变化时,光杠

杆一端下降。并带动镜面转动。

设转角为θ,则激光光线转过

2θ。设标尺上激光光点对应的

读数为S ,令△δ = S - S0 .

当△L<< b 时,tanθ=△L / b

≈θ,tan2θ=△δ/ D≈2θ , 则有:△L=b*△δ/(2D) (1),所以△L被放大了2D / b 倍.

2.2 用拉伸法测金属丝的杨氏模量的原理

杨氏模量是反映固体材料形变与应力关系的物理量。本实验中形变为拉伸形变,即金属丝仅发生轴向拉伸形变。设金属丝长度为L,横截面积为S,沿长度方向受一外力F后金属丝伸长△L,称为线应变。实验结果表明:在弹性形变范围内,正应力与线应变成正比,即:F / S=Y*△L/L (2) , Y称为杨氏模量,微小形变△L用上面的光杠杆测量。由(1)、(2)得,杨氏模量Y=8*F*L*D/(π*d^2*b*△δ) ,其中d为钢丝直径。

3 实验步骤

(1) 挂上重垂,调节杨氏模量测定仪底座螺钉,使支架、细钢丝铅直,使平台水平。

(2) 安放光杠杆。平面镜应竖直,两前脚放在平台前部的槽中,主脚放在钢丝下端的夹头上适当位置,不能接触钢丝,不要靠着圆孔边,也不要放在夹缝中。

(3) 安放带激光发射器的标尺,要使其竖直。

(4) 调整标尺:移动标尺架,使标尺上激光发射器发出的光点经镜面反射回标尺上。再移动标尺,使标尺架与镜面相距约1-2米。

(5) 加减砝码。先逐个加砝码,每加一个砝码,记录一次标尺的位置S i;然后依次减砝码,每减一个砝码,记下相应的标尺位置S i.

(6) 用米尺测量平面镜到标尺的距离D。

(7) 取下砝码,测出钢丝原长(两夹头之间部分)L。在钢丝上选不同部位及方向,用螺旋测微计测出其直径d。

(8) 取下光杠杆,在展开的白纸上同时按下三个尖脚的位置,用直尺作出光杠杆主脚到两前脚连线的垂线,再用游标卡尺测出光杠杆常数b。

4.数据记录

4.1 测量钢丝伸长量

钢丝伸长数据记录表

4.2 测钢丝直径d数据记录表

零差d0= mm

4.3 其它数据测量记录表

5.实验小结

采用“改进后的光杠杆”代替“传统光杠杆”测量杨氏模量优点在于大大地简化了实验装置,减少了仪器的成本投入,保留了光杠杆对微小形变放大作用的精华,原理直观,结构简单操作方便,是一种很好的方法。

作者简介:李XX (1990-),男,重庆交通大学土木建筑学院在读学生。E-mail: lljaaa@https://www.docsj.com/doc/0c2278185.html,

通信联系人:李XX E-mail: lljaaa@https://www.docsj.com/doc/0c2278185.html,

大学物理创新设计实验报告

大学物理创新设计实验报告 篇一:物理创新设计实验报告大学物理 浙江海 物理创新设计实验报告 实验名称:利用霍尔效应法测量空间的磁场分布指导教师:鲁晓东 专业:数学与数学应用 班级: B10数学 实验者:于祥雨吴联帅 学号:100 实验日期: XX年12月01日 洋学院 利用霍尔效应法测量空间的磁场分布 实验者:于祥雨同组实验者:吴联帅指导老师:鲁晓东 (B10数学 8 654495 ;B10数学 8 670903) 【摘要】通过霍尔效应法测量霍尔电流和励磁电流的方法,并使用“对称测量法”消除副效应的影响,最终通过多组数据的处理,得出空间磁场分布。 【关键词】霍尔效应;霍尔电流;对称测量法;磁场分布 一、引言

空间磁场实际存在,但是人眼看不到,因此用直接的方法测量是行不通的。本实验正是考虑了这点,通过测量霍尔电流和励磁电流的方式,通过霍尔电流、励磁电流和磁场强度的关系,间接的测出磁场强度。并结合多组数据的处理,最大程度减小误差,使实验更加科学、严谨,从而使得实验方法具有可实施性和借鉴性。 二、设计原理 2.1简介 置于磁场中的载流体,如果电流方向与磁场垂直,则在垂直于电流和磁场的方向会产生一附加的横向电场,这一现象是霍普金斯大学研究生霍尔于1879年发现的,后被称为霍尔效应。如今霍尔效应不但是测定半导体材料电学参数的主要手段,而且利用该效应制成的霍尔器件已广泛用于非电量的电测量、自动控制和信息处理等方面。在工业生产要求自动自动检测和控制的今天,作为敏感元件之一的霍尔器件,将有更广泛的应用前景。掌握这一富有实用性的实验,对日后的工作将有益处。 2.2霍尔效应 霍尔效应是磁电效应的一种,当电流垂直于外磁场通过导体时,在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差,这个电势差就被叫做霍尔电势差。 导体中的载流子在外加磁场中运动时,因为受到洛仑兹

大学物理创新实验论文

光杠杆测量杨氏模量实验的改进 李XX (重庆交通大学土木建筑学院,重庆市南岸区,400074) 摘要:测量杨氏模量中常用光杠杆来测量加载重物后的微小形变量△L,而光杠杆在使用前要先调节镜尺之间的相对位置,在用传统光杠杆调节时比较麻烦。本实验通过对传统光杠杆装置作了一点改进,取消了传统光杠杆中的望远镜,而改用光斑来指示标尺上的读数。用这种改进后的光杠杆能快速调节光杠杆,且不会在调节与读取数据过程中使眼睛疲劳,大大提高了实验的效率。 关键词:杨氏模量,激光,光杠杆,仪器改进 中文分类号:文献标识码: 引言:杨氏模量是描述固体材料抵抗形变能力的重要物理量,是工程技术上极为重要的常用参数,是工程技术人员选择材料的重要依据之一。测量杨氏模量的方法较多,本文主要介绍用改进后的光杠杆测量杨氏模量。 1 传统光杠杆的缺点 传统光杠杆在使用时要先调节光杠杆、望远镜和标尺之间的相对位置,使在望远镜中能看清平面镜内反射的标尺的像,这就是这个实验的难点。在做这个实验的时候,我们发现这个调节过程是相当麻烦的,而且当我们调节好后如果稍不小心,轻轻碰一下实验装置,便前功尽弃,又得重调,这让我们相当苦恼。我们用传统光杠杆调节了很久才使望远镜中能看到标尺的像,而且调节过程中眼睛非常疲劳,对视力非常不好。 2 实验装置的改进及实验原理

针对传统光杠杆的不足,且为了提高做实验的效率,我对光杠杆进行一些改进,使得改进后的光杠杆使用起来更为方便。我们可以不用望远镜,而在原来望远镜处放置一个能发射光点的光源。使该光源发出的光经光杠杆的平面镜反射后又射在标尺上。则先后之间两个光点的高度差就是经光杠杆放大了的微小形变。 2.1 改进措施及改进后光杠杆的原理 因为氦-氖激光平行性好,能量集中,在各种常用的激光器中,氦-氖激光器输出激光的单色性最好以便能方便精确的在标尺上读数。此外,它还具有结构简单、使用方便、成本低等优点。因此我们用氦-氖激光器作为发射光点的光源。 在标尺中央零刻度处开一个小孔,将氦-氖激光发射器与标尺固连,且使其发出的光从小孔处穿过且光路与标尺面垂直。如图所示: 设由激光器发出的光开 始时反射到标尺上所指的刻度 为S0,当钢丝长度变化时,光杠 杆一端下降。并带动镜面转动。 设转角为θ,则激光光线转过 2θ。设标尺上激光光点对应的 读数为S ,令△δ = S - S0 . 当△L<< b 时,tanθ=△L / b ≈θ,tan2θ=△δ/ D≈2θ , 则有:△L=b*△δ/(2D) (1),所以△L被放大了2D / b 倍. 2.2 用拉伸法测金属丝的杨氏模量的原理 杨氏模量是反映固体材料形变与应力关系的物理量。本实验中形变为拉伸形变,即金属丝仅发生轴向拉伸形变。设金属丝长度为L,横截面积为S,沿长度方向受一外力F后金属丝伸长△L,称为线应变。实验结果表明:在弹性形变范围内,正应力与线应变成正比,即:F / S=Y*△L/L (2) , Y称为杨氏模量,微小形变△L用上面的光杠杆测量。由(1)、(2)得,杨氏模量Y=8*F*L*D/(π*d^2*b*△δ) ,其中d为钢丝直径。

物理创新设计实验报告 大学物理

浙江海洋学院 物理创新设计实验报告 实验名称:利用霍尔效应法测量空间的磁场分布指导教师:鲁晓东 专业:数学与数学应用 班级:B10数学 实验者:于祥雨吴联帅 学号:100601108 100601118 实验日期:2011年12月01日

利用霍尔效应法测量空间的磁场分布 实验者:于祥雨 同组实验者:吴联帅 指导老师:鲁晓东 (B10数学 100601108 654495 ;B10数学 100601118 670903) 【摘要】通过霍尔效应法测量霍尔电流和励磁电流的方法,并使用“对称测量法”消除副效应的影响,最终通过多组数据的处理,得出空间磁场分布。 【关键词】霍尔效应;霍尔电流;对称测量法;磁场分布 一、引言 空间磁场实际存在,但是人眼看不到,因此用直接的方法测量是行不通的。本实验正是考虑了这点,通过测量霍尔电流和励磁电流的方式,通过霍尔电流、励磁电流和磁场强度的关系,间接的测出磁场强度。并结合多组数据的处理,最大程度减小误差,使实验更加科学、严谨,从而使得实验方法具有可实施性和借鉴性。 二、设计原理 2.1简介 置于磁场中的载流体,如果电流方向与磁场垂直,则在垂直于电流和磁场的方向会产生一附加的横向电场,这一现象是霍普金斯大学研究生霍尔于1879年发现的,后被称为霍尔效应。如今霍尔效应不但是测定半导体材料电学参数的主要手段,而且利用该效应制成的霍尔器件已广泛用于非电量的电测量、自动控制和信息处理等方面。在工业生产要求自动自动检测和控制的今天,作为敏感元件之一的霍尔器件,将有更广泛的应用前景。掌握这一富有实用性的实验,对日后的工作将有益处。 2.2霍尔效应 霍尔效应是磁电效应的一种,当电流垂直于外磁场通过导体时,在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差,这个电势差就被叫做霍尔电势差。 导体中的载流子在外加磁场中运动时,因为受到洛仑兹力的作用而使轨迹发生偏移,并在材料两侧产生电荷积累,形成垂直于电流方向的电场,最终使载流子受到的洛仑兹力与电场斥力相平衡,从而在两侧建立起一个稳定的电势差即霍尔电压。正交电场和电流强度与磁场强度的乘积之比就是霍尔系数。平行电场和电流强度之比就是电阻率。 因此,对于一个已知霍尔系数的导体,通过一个已知方向、大小的电流,同时测出该导体两侧的霍尔电势差的方向与大小,就可以得出该导体所处磁场的方向和大小。 2.3实验原理 霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛伦兹力作用而引起的偏转。当带电粒子(电子或空穴)被约束在固体材料中,这种偏转就导致在垂直电流和磁场方向上产生正负电荷的聚积,从而形成附加的横向电场,即霍尔电场H E 。如图2-1所示的半导体式样,若在X 方向通以电流H I ,在Z 方向加磁场B ,则在Y 方向即试样2-4电极两侧就开始聚集异号电荷而产生相应的附加电场。电场的指向取决于试样的导电类型。对图2-1所示的N 型试样,霍尔电场为Y -方向。显然,霍尔电场H E 是阻止载流子继续向侧面偏移,当载流子所受的横向电场力H eE 与洛伦兹力evB 相等,样品两侧电荷的积累就达到动态平衡,故: H eE evB = (2.3.1) 其中H E 为霍尔电场,v 是载流子在电流方向上的平均漂移速度。

大学物理热力学论文[1]

《大学物理》课程论文 热力学基础 摘要: 热力学第一定律其实是包括热现象在内的能量转换与守恒定律。热力学第二定律则是指明过程进行的方向与条件的另一基本定律。热力学所研究的物质宏观性质,特别是气体的性质,经过气体动理论的分析,才能了解其基本性质。气体动理论,经过热力学的研究而得到验证。两者相互补充,不可偏废。人们同时发现,热力学过程包括自发过程和非自发过程,都有明显的单方向性,都是不可逆过程。但从理想的可逆过程入手,引进熵的概念后,就可以从熵的变化来说明实际过程的不可逆性。因此,在热力学中,熵是一个十分重要的概念。关键词: (1)热力学第一定律(2)卡诺循环(3)热力学第二定律(4)熵 正文: 在一般情况下,当系统状态变化时,作功与传递热量往往是同时存在的。如果有一个系统,外界对它传递的热量为Q,系统从内能为E1 的初始平衡状态改变到内能为E2的终末平衡状态,同时系统对外做功为A,那么,不论过程如何,总有: Q= E2—E1+A 上式就是热力学第一定律。意义是:外界对系统传递的热量,一部分

是系统的内能增加,另一部分是用于系统对外做功。不难看出,热力学第一定律气其实是包括热量在内的能量守恒定律。它还指出,作功必须有能量转换而来,很显然第一类永动机违反了热力学第一定律,所以它根本不可能造成的。 物质系统经历一系列的变化过程又回到初始状态,这样的周而复始的变化过程称为循环过程,或简称循环。经历一个循环,回到初始状态时,内能没有改变,这是循环过程的重要特征。卡诺循环就是在两个温度恒定的热源(一个高温热源,一个低温热源)之间工作的循环过程。在完成一个循环后,气体的内能回到原值不变。卡诺循环还有以下特征: ①要完成一次卡诺循环必须有高温和低温两个热源: ②卡诺循环的效率只与两个热源的温度有关,高温热源的温 度越高,低温热源的温度越低,卡诺循环效率越大,也就 是说当两热源的温度差越大,从高温热源所吸取的热量Q1 的利用价值越大。 ③卡诺循环的效率总是小于1的(除非T2 =0K)。 那么热机的效率能不能达到100%呢?如果不可能到达100%,最大可能效率又是多少呢?有关这些问题的研究就促进了热力学第二定律的建立。 第一类永动机失败后,人们就设想有没有这种热机:它只从一个热源吸取热量,并使之全部转变为功,它不需要冷源,也没有释放热量。这种热机叫做第二类永动机。经过无数的尝试证明,第二类永动

大学物理实验报告优秀模板

大学物理实验报告优秀模板 大学物理实验报告模板 实验报告 一.预习报告 1.简要原理 2.注意事项 二.实验目的 三.实验器材 四.实验原理 五.实验内容、步骤 六.实验数据记录与处理 七.实验结果分析以及实验心得 八.原始数据记录栏(最后一页) 把实验的目的、方法、过程、结果等记录下来,经过整理,写成的书面汇报,就叫实验报告。 实验报告的种类因科学实验的对象而异。如化学实验的报告叫化学实验报告,物理实验的报告就叫物理实验报告。随着科学事业的日益发展,实验的种类、项目等日见繁多,但其格式大同小异,比较固定。实验报告必须在科学实验的基础上进行。它主要的用途在于帮助实验者不断地积累研究资料,总结研究成果。 实验报告的书写是一项重要的基本技能训练。它不仅是对每次实验的总结,更重要的是它可以初步地培养和训练学生的逻辑归纳能力、综合分析能力和文字表达能力,是科学

论文写作的基础。因此,参加实验的每位学生,均应及时认真地书写实验报告。要求内容实事求是,分析全面具体,文字简练通顺,誊写清楚整洁。 实验报告内容与格式 (一) 实验名称 要用最简练的语言反映实验的内容。如验证某程序、定律、算法,可写成“验证×××”;分析×××。 (二) 所属课程名称 (三) 学生姓名、学号、及合作者 (四) 实验日期和地点(年、月、日) (五) 实验目的 目的要明确,在理论上验证定理、公式、算法,并使实验者获得深刻和系统的理解,在实践上,掌握使用实验设备的技能技巧和程序的调试方法。一般需说明是验证型实验还是设计型实验,是创新型实验还是综合型实验。 (六) 实验内容 这是实验报告极其重要的内容。要抓住重点,可以从理论和实践两个方面考虑。这部分要写明依据何种原理、定律算法、或操作方法进行实验。详细理论计算过程. (七) 实验环境和器材 实验用的软硬件环境(配置和器材)。 (八) 实验步骤 只写主要操作步骤,不要照抄实习指导,要简明扼要。还应该画出实验流程图(实验装置的结构示意图),再配以

大学物理创新实验报告

大学物理创新实验报告 篇一:大学物理创新实验报告 大学物理实验报告总结 一:物理实验对于物理的意义 物理学是研究物质的基本结构,基本的运动形式,相互作用及其转化规律的一门科学。它 的基本理论渗透在基本自然科学的各个领域,应用于生产部门的诸多领域,是自然科学与 工程科学的基础。物理学在本质上是一门实验学科,物理规律的发现和物理理论的建立都 必须以物理实验为基础,物理学中的每一项突破都与实验密切相关。物理概念的确立,物 理规律的发现,物理理论的确立都有赖于物理实验。 二:物理实验对于学生的意义 大学物理实验已经进行了两个学期,在这两个学期,通过二十几个物理实验,我们对物理 学的理解和认识又更上了一步台阶。通过对物理实验的熟悉,可以帮助我们掌握基本的物 理实验思路和实验器材的操作,进一步稳固了对相关的定理的理解,锻炼理性思维的能力。在提高我们学习物理物理兴趣的同时,培养我们的科学思维和创新意识,掌握实验研究的 基本方法,提高基本科学实验能力。它也是我们进入大学接触的第一门实践性教学环节, 是我们进行系统的科学实验方法和技能训练的重要必修课。它还能培养我们“实事求是的 科学态度、良好的实验习惯、严谨踏实的工作作风、主动研究的创新与探索精神、爱护公 物的优良品德”。 三:我眼中的物理实验的缺陷 1:实验目的与性质的单一性 21世纪的学科体系中,多种学科是相互结合,相互影响的,没有一门学科能独立于其他 学科而单独生存,但是在我们的实验过程中,全都是关于物理,这一单科的实验内容,很 少牵涉到其他。有些实验完全是为了实验而实验,根本不追求与其他学科的联系与结合。2:实验的不及时性及实验信息的不对称性 物理是一门以实验为基础的基本学科,在我们所学的物理内容中,更多的是关于公式定理的,这些需要及时的理解和记忆,最简单的方式是通过实验来进行。但是我们所做的实验,都是学过很久以后,甚至是已经学完物理学科后进行的,这就造成我们对物理知识理解的 不及时性,不能达到既定的效果。而且,我们重复科学实验伟人的实验很大程度上是得知结论后凭借少量的实验数据轻易得出相似的结论,与前人广袤的数据量不可同日而语,这就造成实验信息的不对称性, 不利于从本质上提高我们的实验能力。

大学物理创新实验

大学物理创新实验 Prepared on 22 November 2020

112622711海洋测绘专业赵宗力学 一.无摩擦平衡 计一轻木杆一端系细线使其悬在空中,另一端放置在泡沫上使其浮在水上,将泡沫移置于水面任意一点,观察系统最后平衡时的状态 实验原理: 轻木和泡沫的重力与细线的拉力和水的支持力三者抵消,使整个系统达到平衡状态。 1.若不改变实验的任何部分,只在轻木杆上增加小砝码但不至于木杆下沉,实验结果会如何同样达到平衡状态 2.如果将细绳换成轻弹簧,实验结果会如何同样达到平衡状态 二.球棒重心 实验原理: 球棒握把端较细长,在力矩的概念里,距支点越远力矩越大,故较细的一端可以和教重的一端保持平衡,是因为彼此的力矩为反方向的等值。 1.更改切割球棒的方式能否使两侧的重量都相等不会 三.依斯克里奇摆 实验装置:设计一个可以改变摆长角度的实验,调整摆的不同角度后,分别观察摆的周期是否产生改变。 实验原理: 本次实验使用的摆为复摆,在本实验中,复摆的周期与角度θ有关关. 1.当把摆的角度固定时加速度的不同能否使摆的周期不变不能

四.餐桌物理学---惯性实验 实验原理: 首先铅笔会落入红葡萄酒瓶内乃是因为惯性的关系。 惯性定律,也就是牛顿第一运动定律。说明物体若不受外力,或其所受外力之合力及合力矩为零时,则静者恒静,动者恒沿一直线作等(角)速度运动。此实验中,快速将名片弹开就是这个原理,同时也为了使铅笔受到较少的横向摩擦力。 1.如果把名片更换为餐巾纸或者是抹布,铅笔是否能落入酒瓶中为什么较难,摩擦力太大了 热学 五.光热转轮 封闭玻璃容器的中间支撑一可自由旋转的转轮,转轮由四片叶片组成,叶片的两面分别为黑色与白色。 1.当光源(传统灯,太阳光,手电筒皆可)照射到转轮,转轮会开始转 动。光源移开时,转轮停止转动。 2.使用雷射指示笔或LED灯泡的手电筒直接照射转轮的叶片时,转轮 不会转动。 3.用手电筒照射叶片白色那面时,转轮不会转。但照到黑色那面时转轮 就迅速转动起来。 实验原理:

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电磁感应在生活中的应用 摘要:电磁学已成为物理学的一个重要分支,是研究电磁运动基本规律的学科。电磁学理论的发展不仅是电工学、无线电电子学、电子计算机技术及其他新科学、新技术发展的理论依据,而且也与人们的日常生活和生产技术有着十分密切的关系。 关键词:电磁感应熔炼金属磁悬浮技术电磁炮 正文: 电磁感应是指因为磁通量变化产生感应电动势的现象。电磁感应现象的发现,是电磁学领域中最伟大的成就之一。它不仅揭示了电与磁之间的内在联系,而且为电与磁之间的相互转化奠定了实验基础,为人类获取巨大而廉价的电能开辟了道路,在实用上有重大意义。电磁感应现象的发现,标志着一场重大的工业和技术革命的到来。事实证明,电磁感应在电工、电子技术、电气化、自动化方面的广泛应用对推动社会生产力和科学技术的发展发挥了重要的作用。 熔炼金属 交流的磁场在金属内感应的涡流能产生热效应,这种加热方法与用燃料加热相比有很多优点:加热效率高,达到50~90%;加热速度快;用不同频率的交流可得到不同的加热深度,这是因为涡流在金属内不是均匀分布的,越靠近金属表面层电流越强,频率越高这种现象越显著,称为“趋肤效应”。工业上把感应加热依频率分为四种:工频(50赫);中频(0.5~8千赫);超音频(20~60千赫);高频(60~600千赫)。工频交流直接由配电变压器提供;中频交变电流由三相电动机带动中频发电机或用可控硅逆变器产生;超音频和高频交流由大功率电子管振荡器产生。 磁悬浮技术 随着航天事业的发展,模拟微重力环境下的空间悬浮技术已成为进行相关高科技研究的重要手段。目前的悬浮技术主要包括电磁悬浮、光悬浮、声悬浮、气流悬浮、静电悬浮、粒子束悬浮等,其中电磁悬浮技术比较成熟。电磁悬浮技术(electromagnetic levitation)简称EML技术。它的主要原理是利用高频电磁场在金属表面产生的涡流来实现对金属球的悬浮。 磁悬浮技术的系统,是由转子、传感器、控制器和执行器4部分组成,其中执行器

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大学物理创新性实验 课程名称大学物理创新性试验 实验项目双臂电桥测金属丝电阻率 辅导教师 专业班级

双臂电桥测金属丝电阻率 重庆交通大学土木建筑学院重庆400074 摘要: 电阻率是表征导体材料性质的一个重要物理量,电阻的测量方法很多,电桥是其常用方法之一。双臂电桥简称双电桥,又名开尔文电桥,它是惠斯登电桥的改进和发展,它可以消除(或减小)附加电阻对测量的影响,因此是测量1Ω以下低电阻的主要仪器。 关键词:双臂电桥导线电阻接触电阻桥臂电阻四端引线 1.实验设计思路 2.1实验原理: 测量电阻常用多用电表,但其测量误差较大。如果要对电阻进行精密测量,可用各种电桥。通常单臂惠斯登电桥的测量准确度可达0.5%(电阻值测量范围为10~106Ω)。但在测

其中A 、B 、C 和D 接点是用铜块块制成,且在每一个上面都有一个用来紧密固定的大螺丝,B 和C 接点间用较粗的U 形铜棒连接。P 和Q 是两个弹簧片,起固定R x 的作用。标尺用螺丝固定在铜棒的前面,这样可在尺上直接读出MN 的长度。铜棒AB 镀了防腐蚀材料。M 是一用胶木和接触弹簧片组成的滑块,且固定在粗的金属棒上。除BC 间的接线在板的上面,其他连接均在板下,均用粗铜线。电阻间的接线柱有板上部分和板下部分,板上是旋钮接线柱,板下是由螺丝固定的垫圈和焊片。左边电阻配法是按顺时针方向依次为100Ω、450Ω、450Ω、100Ω;右边相同。 配阻计算如下: 由于电阻对称的分布,可只设左边阻值依次为x 1、x 2、x 3、x 4按设计要求,列方程 10 /)(1)/()(1 .0)/(432143214321=++=++=++x x x x x x x x x x x x 用矩阵解线性方程组的方法解出通解,得到x 1:x 2:x 3:x 4=2:9:9:2 于是考虑现有电阻和对实验准确度的影响,精挑细选100Ω、20Ω和430Ω三种规格的电阻。 二.双臂电桥的工作原理 双电桥的原理电路图如图2所示。它有两大特点:(1)待测电阻R x 和比较臂电阻R 0都 别为r 1、r 2、r 3包括导线电阻、C 1和C 处的接触电阻、以及C '1间电阻的总和。r 2和r 3似情况。的附加电阻分别为r '1r '3 和 r '4 阻和接触电阻。 (2R 4;两个电阻,适当调节电阻R 1时流过电阻R 1和R 2、双电桥平衡时,S 和T 33'2311'11R I r I IR R I r I x ++=+ (1) 0' 3343'4121IR r I R I r I R I ++=+ (2) 为了使附加电阻r '1、r '2、r '3和r ' 4的影响可以忽略不计,在双电桥电路中要求桥臂电阻R 1、R 2、R 3和R 4足够大,即R 1〉〉r ' 1、R 2〉〉r ' 2、R 3〉〉r ' 3和R 4〉〉r '4;同时C ' 2和M ' 的联接采用一条粗导线,使得附加电阻r 2很小,以满足I 〉〉I 1和I 〉〉I 3的条件。于是,式(1)和(2)可简化为 3311R I R I IR x -= (3) 43210R I R I IR += (4)

2015年江西省大物理实验创新竞赛初赛试题及答案

2015年江西省大学物理实验创新竞赛初赛试题 一、填空题(共15题,每题2分) 1、质点的质量为m ,置于光滑球面的顶点A 处(球面固定不动),如图所示。当它由静止开始下滑到球面上B 点时,它的加速度的大小为__________。用θ表示。 1、答θθ2 222sin )cos 1(4g g a +-=。 2、储有某种刚性双原子分子理想气体的容器以速度v =100 m/s 运动,假设该容器突然停止,气体的全部定向运动动能都变为气体分子热运动的动能,此时容器中气体的温度上升 6.74K,由此可知容器中气体的摩尔质量M mol =__________. (普适气体常量R =8.31 J·mol ·K ) 2、答28×10 kg / mol 3、假设地球半径缩小为原值的1/10,但质量保持不变,则地面上原来周期为1秒的小角度单摆现在的周期为T = _______________. 3、答0.316s 4、一质量为m 的质点沿着一条空间曲线运动,该曲线在直角坐标系下的运动方程为 j t sin b i t cos a r ω+ω=,其中a 、b 、ω皆为常数,则此该质点对原点的角动量 =L ___________ _。 4、答 K m ab ω 5、+π介子时不稳定的粒子,在它自己的参照系中测得平均寿命是s 8 106.2-?,如果它相对实验室以c 8.0(c 为真空中光速)的速度运动,那么实验室参照系中测得+ π介子的寿命是 s 。 5、答8 1033.4-?s 6、如图所示,假设有两个同相的相干点光源S 1和S 2,发出波长为λ的光,A 是它们连线的中垂线上的一点,若在S 1和A 之间插入厚度为e 、折射 率为n 的薄玻璃片,则两光源发出的光在A 点的相位差 =?? 。若已知5.1,500==n nm λ,

物理实验方案创新与设计大赛

第一届趣味物理知识竞赛 策 划 书

大学物理实验技能技巧大赛策划书 一、活动背景 物理是一门非常有趣又有用的自然学科,它研究的内容很广泛。千变万化的物理现象,像一个个的迷。当我们把握了必要的物理知识,揭开谜底的时候就会感悟到物理现象是十分有趣的,为推广物理知识,使同学们更好的熟悉物理,了解学习生活,以及科研方面的物理相关知识,体验物理的无穷乐趣,同时培养学生的自学能力和钻研精神,并让他们学习些课外科技知识,进行些课外科学实验,以激起他们学习物理的热情,培养他们发现并解决物理问题的能力,所以我们决定开展此次物理趣味知识大赛。通过这些趣味题目和动手操作,既能激发学生的学习热情,又能培养学生的动手操作能力。 二、活动目的 第一:保持我校大学生对自然界的好奇,发展对物理科学的探索的兴趣,在了解和认识自然的过程中有满意感及高兴感; 第二:利于我们自己的物理基础知识,养成良好的思维习惯,在解决问题或做决定时能尝试运用科学原理和科学研究方法; 第三:经历基本的科学探究过程,具有初步的科学探究能力,乐于参加和科学技术有关的社会活动,在实践中有依赖自己的科学素质提高工作效率的意识;

第四:具有创新意识,能独立思索,勇于有依据的怀疑,养成尊重现实,大胆想象的科学态度和科学精神; 第五:关心科学发张前沿,具有可持续发展的意识,树立准确的科学观,有将科学服务于人类的使命感和责任感。 三、活动主题: 从生活中感受物理,从物理中理解世界 四、活动名称:兰州理工大学第一届物理趣味知识大赛 五、主办单位: 主办单位:共青团兰州理工大学委员会 承办单位:兰州理工大学理学院分团委、学生分会 协办单位:大学生物理实验中心、科技部 七、比赛日期: 2011年11月 八、比赛地点: 1、初赛(笔试):北村考研自习室 2、复赛(实验操作竞赛):大学生物理实验室

大学物理小论文

九江学院 Jiu jiang university 课程小论文(设计)题目:机械振动 院系:******** 专业:机械设计制造及其自动化 姓名:陈冬 年级:****** 学号:***号 指导老师:**** *****年**月**号

机械振动: 机械振动在介质中的传播称为机械波(mechanical wave)。机械波与电磁波既有相似之处又有不同之处,机械波由机械振动产生,电磁波由电磁振荡产生;机械波的传播需要特定的介质,在不同介质中的传播速度也不同,在真空中根本不能传播,而电磁波(例如光波)可以在真空中传播;机械波可以是横波和纵波,但电磁波只能是横波;机械波与电磁波的许多物理性质,如:折射、反射等是一致的,描述它们的物理量也是相同的。常见的机械波有:水波、声波、地震波。关键字:波源介质横波纵波 波源 波源也称振源,指能够维持振动的传播,不间断的输入能量,并能发出波的物体或物体所在的初始位置。波源即是机械波形成的必要条件,也是电磁波形成的必要条件。波源可以认为是第一个开始振动的质点,波源开始振动后,介质中的其他质点就以波源的频率做受迫振动,波源的频率等于波的频率。 介质 广义的介质可以是包含一种物质的另一种物质。在机械波中,介质特指机械波借以传播的物质。仅有波源而没有介质时,机械波不会产生,例如,真空中的闹钟无法发出声音。机械波在介质中的传播速率是由介质本身的固有性质决定的。在不同介质中,波速是不同的。横波 物理学中把质点的振动方向与波的传播方向垂直的波,称作横波。在横波中,凸起的最高处称为波峰,凹下的最低处称为波谷。

绳波是常见的横波。 纵波 物理学中把质点的振动方向与波的传播方向在同一直线的波,称作纵波。质点在纵波传播时来回振动,其中质点分布最密集的地方称为密部,质点分布最稀疏的地方称为疏部。 声波是常见的纵波。 波长 沿着波的传播方向,两个相邻的、相对平衡位置的位移和振动方向总是相同的质点间的距离称作波长,常用λ表示。在横波中,波长等于“波峰-波峰”的长度或“波谷-波谷”的长度;在纵波中,波长等于“密部-密部”或“疏部-疏部”的长度。 频率与周期 波上任意一个质点完成一次全振动所需时间称为周期,常用T 表示;介质中的质点每秒完成全振动的次数叫做波的频率,常用f 表示。频率是周期的倒数。 波速 波速为波长和频率的乘积(v=λf ),表示波在的传播速度。机械波在特定介质中的传播速度是固定的。 所以m k 1412.0+= λ ,则f=Hz k v )14(50+=λ (K=0,1,2,3,……) 例.一列横波沿x 轴传播,波速大于6m/s ,当位移x 1=3cm 处的 A 质点在x 轴上方最大位移处时,位于x 2=6cm 处的 B 质点恰好在平衡 位置,并且振动方向沿y 轴负方向,试求这列波的频率f. 解:

大学普通物理实验报告模板

大学普通物理实验报告模板 预习报告: 1.试验目的。(这个大学物理试验书上抄,哪个试验就抄哪个)。 2。实验仪器。照着书上抄。 3.重要物理量和公式:把书上的公式抄了:一般情况下是抄结论性的公式。再对这个公式上的物理量进行分析,说明这些物理量都是什么东东。这是没有充分预习的做法,如果你充分地看懂了要做的试验,你就把整个试验里涉及的物理量写上,再分析。 4.试验内容和步骤。抄书上。差不多抄半面多就可以了。 5.试验数据。做完试验后的记录。这些数据最好用三线图画。注意标上表号和表名。EG:表1.紫铜环内外径和高的试验数据。 6.试验现象.随便写点。 试验报告:

1.试验目的。方法同上。 2.试验原理。把书上的归纳一下,抄!差不多半面纸。在原理的后面把试验仪器写上。 3。试验数据及其处理。书上有模板。照着做。一般情况是求平均值,标准偏差那些。书上有。注意:小数点的位数一定要正确。 4.试验结果:把上面处理好的数据处理的结果写出来。 5.讨论。如果那个试验的后面有思考题就把思考提回答了。如果没有就自己想,写点总结性的话。或者书上抄一两句比较具有代表性的句子。 实验报告大部分是抄的。建议你找你们学长学姐借他们当年的实验报告。还有,如果试验数据不好,就自己捏造。尤其是看到坏值,什么都别想,直接当没有那个数据过,仿着其他的数据写一个。 不知道。建议还是借学长学姐的比较好,网络上的不一定可以得高分。每个老师对报告的要求不一样,要照老师的习惯写报告。我现在还记得我第一次做迈克尔逊干涉仪实验时我虽然用心听讲,但是再我做时候却极为不顺利,因为我调节仪器时怎么也调不出干涉条纹,

大学物理创新实验报告

大学物理创新实验报告 篇一:大学物理设计性实验报告 大学物理设计性实验报告 课题________________ 学院________________ 班级________________ 姓名________________ 学号________________ 【实验目的】 1. 掌握多种测定重力加速度的方法。 2. 正确进行数据处理和误差分析。 【实验器材】 秒表、倾角固定的斜面(倾角未知)、木块、米尺 【实验原理】 借用一道测定木块与斜面之间动摩擦因数进行知识的迁移与转换,运用牛顿第二定律及运动学公式可测定出重力加速度。在B点给木块一初速度让其沿 斜面匀减速上滑,记下到达最高点的时间t1,并测出BD长度s。将木块由D点静止释放让其沿斜面匀加速下滑,记下 到达B点的时间t2。由牛顿第二定律易知上滑、下滑的加速度分别为

1a2t22 2 hsl11 解得g?(2?2) ,sin?? lht1t2s? a1?gsin??mgcos?、a2?gsin??mgcos?。由运动学公式,有s? 12a1t1,2 运用水滴法测重力加速度测出水滴间隔时间以及掉落高度,运用牛顿第二定律以及运动学公式可测出重力加速度。 【实验内容】 1.测出斜面的高 H、斜面的长L 2.给木块一初速度,记录到达最高点的时间 3.将木块静止释放,使其下滑,记录下滑到点B的时间 4.多次重复步骤2、3,记录多组数据。 5.在自来水龙头下面固定一个盘子,使水一滴一滴连续地滴到盘子里,仔细调节水龙头,使得耳朵刚好听到前一个水滴滴到盘子里声音的同时,下一个水滴刚好开始下落。 6.量出水龙头口离盘子的高度h,再用停表计时。 7.当听到某一水滴滴在盘子里的声音的同时,开启停表开始计 时,并数“1”,以后每听到一声水滴声,依次数“2、3??”一直数到“n”,按下停表按钮停止计时,读出停表的示数t。

理工科大学物理实验课程教学基本要求

附件2: 理工科大学物理实验课程教学基本要求 物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式、相互作用及其转化规律的自然科学。它的基本理论渗透在自然科学的各个领域,应用于生产技术的许多部门,是其他自然科学和工程技术的基础。 在人类追求真理、探索未知世界的过程中,物理学展现了一系列科学的世界观和方法论,深刻影响着人类对物质世界的基本认识、人类的思维方式和社会生活,是人类文明的基石,在人才的科学素质培养中具有重要的地位。 物理学本质上是一门实验科学。物理实验是科学实验的先驱,体现了大多数科学实验的共性,在实验思想、实验方法以及实验手段等方面是各学科科学实验的基础。 一.课程的地位、作用和任务 物理实验课是高等理工科院校对学生进行科学实验基本训练的必修基础课程,是本科生接受系统实验方法和实验技能训练的开端。 物理实验课覆盖面广,具有丰富的实验思想、方法、手段,同时能提供综合性很强的基本实验技能训练,是培养学生科学实验能力、提高科学素质的重要基础。它在培养学生严谨的治学态度、活跃的创新意识、理论联系实际和适应科技发展的综合应用能力等方面具有其他实践类课程不可替代的作用。 本课程的具体任务是: 1.培养学生的基本科学实验技能,提高学生的科学实验基本素质,使学生初步掌握实验科学的思想和方法。培养学 生的科学思维和创新意识,使学生掌握实验研究的基本方法,提高学生的分析能力和创新能力。 2.提高学生的科学素养,培养学生理论联系实际和实事求是的科学作风,认真严谨的科学态度,积极主动的探索精 神,遵守纪律,团结协作,爱护公共财产的优良品德。 二、教学内容基本要求 大学物理实验应包括普通物理实验(力学、热学、电磁学、光学实验)和近代物理实验,具体的教学内容基本要求如下: 1.掌握测量误差的基本知识,具有正确处理实验数据的基本能力。 (1)测量误差与不确定度的基本概念,能逐步学会用不确定度对直接测量和间接测量的结果进行评估。 (2)处理实验数据的一些常用方法,包括列表法、作图法和最小二乘法等。随着计算机及其应用技术的普及,应包括用计算机通用软件处理实验数据的基本方法。 2.掌握基本物理量的测量方法。 例如:长度、质量、时间、热量、温度、湿度、压强、压力、电流、电压、电阻、磁感应强度、光强度、折射率、电子电荷、普朗克常量、里德堡常量等常用物理量及物性参数的测量,注意加强数字化测量技术和计算技术在物理实验教学中的应用。 3.了解常用的物理实验方法,并逐步学会使用。 例如:比较法、转换法、放大法、模拟法、补偿法、平衡法和干涉、衍射法,以及在近代科学研究和工程技术中的广泛应用的其他方法。 4.掌握实验室常用仪器的性能,并能够正确使用。 例如:长度测量仪器、计时仪器、测温仪器、变阻器、电表、交/直流电桥、通用示波器、低频信号发生器、分光仪、光谱仪、常用电源和光源等常用仪器。 各校应根据条件,在物理实验课中逐步引进在当代科学研究与工程技术中广泛应用的现代物理技术,例如,激光技术、传感器技术、微弱信号检测技术、光电子技术、结构分析波谱技术等。 5.掌握常用的实验操作技术。

大学物理实验小论文

大学物理实验小论文 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

大学物理实验小论文 班级姓名学号 摘要:主要介绍我在本次大学物理实验中获得的知识与体会。 关键词:认识体会数据处理总结 一、对大学物理实验的认识 大学物理实验是非常重要的基础课,其目的是培养我们掌握实验的基本理论、方法和技巧;培养我们严谨的思维能力和创新精神,特别是与现代科学技术发展相适应的综合能力;培养严肃认真的工作作风和科学态度。对于我们将来独立从事实际工作是十分有必要的。 二、大学物理实验中的体会 1、养成实验前预习的好习惯。 实验时,为了在规定的时间内快速高效率地完成实验,达到良好的实验效果,需要认真地预习,才能在课上更好的学习,收获的更多、掌握的更多。根据实验教材的相关内容,弄清楚所要进行的实验的总体过程,弄懂实验的目的,基本原理,了解实验所采用的方法的关键与成功之处;思考实验可能用到的相关实验仪器,对照教材所列的实验仪器,了解仪器的工作原理,性能,正确的操作步骤,特别是要注意那些可能对仪器造成损坏的事项。然后写预习报告,包括目的,原理,仪器,操作步骤等。

2、上课时认真听老师做讲解,切记老师所讲的重点内容。 记下老师实验指导的内容有助于自己实验时避免犯错及实验报告的书写。 3、大学物理实验培养了我做事的耐心与细心。 课堂操作时需要严格的遵守实验的各项原则,要将仪器放置在合理的位置,以方便使用和确保安全。读数,需要有足够的耐心和细心,尤其是对一些精度比较高的仪器,读数一定要按照正确的读数方法并且一定要细心。对于数据的记录,则要求我们要有原始的数据记录,它是记载物理实验全部操作过程的基础性资料。 4、培养自己的动手能力。 现在,大学生的动手能力越来越被人们重视,大学物理实验正好为我们提供了这一平台。每个实验我都亲自去做,不放弃每次锻炼的机会。 三、大学物理实验数据处理 1、作图法 选取适当的自变量,通过作图可以找到反映物理量之间的变化关系,并便于找出其中的规律,确定对应量的函数关系。作图法是最常用的实验数据处理方法之一。 描绘图象的要求是:①根据测量的要求选定坐标轴,一般以横轴为自变量,纵轴为因变量。坐标轴要标明所代表的物理量的名称及单位。②坐标轴标度的选择应合适,

最新大学物理自主设计性实验

大学物理自主设计性 实验

大学物理自主设计性实验(FB716-Ⅱ型物理设计性(传感 器)实验装置) 实 验 指 导 书 杭州精科仪器有限公司

目录 第一、产品简介 (02) 第二、实验项目内容 (04) 实验一、应变片性能—单臂电桥 (04) 实验二、应变片:单臂、半桥、全桥比较 (06) 实验三、移相器实验 (08) 实验四、相敏检波器实验 (10) 实验五、应变片—交流全桥实验 (12) 实验六、交流全桥的应用—振幅测量 (14) 实验七、交流全桥的应用—电子秤 (14) 实验八、霍尔式传感的直流激励静态位移特性 (16)

实验九、霍尔式传感的应用——电子秤 (17) 实验十、霍尔片传感的交流激励静态位移特性 (17) 实验十一、霍尔式传感的应用研究—振幅测量 (18) 实验十二、差动变压器(互感式)的性能 (19) 实验十三、差动变压器(互感式)零点残余电压的补偿 (20) 实验十四、差动变压器(互感式)的标定 (21) 实验十五、差动变压器(互感式)的应用研究—振幅测量 (22) 实验十六、差动变压器(互感式)的应用—电子秤 (23) 实验十七、差动螺管式(自感式)传感器的静态位移性能 (24) 实验十八、差动螺管式(自感式)传感器的动态位移性能 (25) 实验十九、磁电式传感器的性能 (26)

实验二十、压电传感器的动态响应实验 (27) 实验二十一、压电传感器引线电容对电压放大器、电荷放大器的影响 (28) 实验二十二、差动面积式电容传感器的静态及动态特性 (29) 实验二十三、扩散硅压阻式压力传感实验 (30) 实验二十四、气敏传感器(MQ3)实验 (32) 实验二十五、湿敏电阻(RH)实验 (34) 实验二十六、热释电人体接近实验 (34) 实验二十七、光电传感器测转速实验 (36) 第三、结构安装图片和说明 (37) 第一、产品简介

大学物理小论文题目参考

《大学物理下》课程小论文基本要求 ①以宿舍为单位,一个宿舍写一篇,用word写并打印,1500字左右。最好原创。 ②打印稿必须排版工整,引文必须标明出处。参考文献3篇以上,参考文献要是公开发表的论文,不要书,不要网页内容。 中国知网上面有很多文献,从学校主页进入,点“图书馆”,查询相关数据库。 ③内容: 1、物理学电磁学及近代物理相关内容; 2、对物理学的认识,物理学是什么,有什么重大作用。生活中什么现象,什么设备,什么仪器用到了哪方面的物理知识; 3、物理学原理与工业革命或者与现代技术间的联系; 4、物理学导致的各种生活观念的变革; 5、3D技术的发展与展望; 6、干涉或衍射在精密仪器的应用; 7、自己某个问题独到的想法; 8、影视节目中体现出的物理学原理。(比如《变形金刚1、2、3》,《全面回忆》等。) 9、你认为电气工程专业应该多讲授哪些物理内容、为什么; 10、光通讯和无线网络搭建; 11、人性化智能家居、智能家电的搭建; 12、计算机模拟某个物理模型。 ④格式: 题目 专业,班级,宿舍成员姓名,学号 摘要: 关键词: 正文 参考文献:正式发表的文献(写清哪个杂志,第几页,什么时候出版的), 正式发表的硕博士论文(写清哪个学校、机构的论文,论文题目,第几页)。 ⑤评分原则:平时分30分中的20分, 网上原文摘抄最高10分。 整篇论文,符合格式,内容要求。最低12分。 两篇文章完全一样的,宿舍成员最高14分。 电磁学的计算方法,论惯性,光的本性类的文章最高14分。 纯个人感受想法,个人观点,有一定事实依据,最低16分。 网上多个资料引用并有一定个人观点,摘要总结得当,参考文献引用丰富,18分。 提交小论文时间:2013年1月份的第一次大学物理课

物理实验报告

【实验报告:】探究影响摩擦力大小的因素 单位: 姓名: 指导教师:

【实验名称:】探究影响摩擦力大小的因素 【实验背景:】当代社会,动力学的研究贯穿与科技的各个领域,摩擦力的影响越来越突出,它以各种方式对人类的生产、生活产生着巨大而深刻的影响。利用有益摩擦并避免有害摩擦是节省能源的重要途径之一,为此,我们认为 “探究影响摩擦力大小的因素”,寻找节能的有效方法和途径,对“建设节约型社会”具有重要的意义。如传输带传送货物、汽车刹车、马拉雪橇、花样滑冰等都与摩擦力有关。 【实验目的:】 1.以日常生活中摩擦力的作用为切入点,运用初中物理所学的有关摩擦力的知识,研究分析摩擦力受何种因素影响并掌握教材中的有关力学知识。 2.通过本课题较强的实践性,研究分析生活实例,提高自身的动手能力和逻辑思维能力。提高我们的归纳总结能力,而组员间的配合和协调能力等。 3.认识探究影响静摩擦力大小的因素和规律。 探究影响滑摩擦力大小的因素与规律。认识动摩擦因数的值与材料及表面状况有关。研究物体在滚动过程中所受的摩擦力。 【实验器材:】 测力计(量程为5N 和10N ),木块、铁块、长木板、钩码、粗面料布条、皮革条、(以上按小组配备)。小塑料桶,水,带滑轮木板、细线,支架、电脑、运用excel 处理实验数据。 【实验内容与方法:】 1、 探究影响静摩擦力大小因素: 步骤:如图先逐渐向小桶内注入水,但保持木块相对木板静止,后继续加水,直到木块恰好运动。 现象:观察实验,思考在加水的过程中,静摩擦力随拉力逐渐变大 对木块在水平方向受力分析如上右图 结论:静摩擦力大小的规律?静=F 静摩擦力大小与物体所受外力有关静摩擦力的大小0<?静≤?max 静摩擦应用:文具盒放在课桌上,文具盒和课桌都受到了阻碍作用,但这种相对静止时受到的阻碍作用的现象称静摩擦。我们乘坐公共汽车时,汽车启动,脚随车一起运动,汽车刹车时,脚随车一起停止,是因为汽车底板对人脚施加了静摩擦力。而我们走路时,脚用力向后蹬地,脚与地面间并未滑动,地面对脚施加了静摩擦力。 思考与探究:最大静摩擦力大小与哪些因素有关?怎么才能计算出它的大小呢? 2、探究影响滑动磨擦力大小的因素: 实验一 1、猜想;影响滑动磨擦力的大小的四个可能因素:①、接触面的大小;②、物体的运动速度;③、压力大小;④、接触面的粗糙程度. 2.设计实验方案: ①、保证接触面粗糙程度、压力的大小、速度大小不变,改变接触面的大小,比较摩擦力大小;

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