文档视界 最新最全的文档下载
当前位置:文档视界 › 大学物理创新实验报告

大学物理创新实验报告

大学物理创新实验报告
大学物理创新实验报告

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。

3:实验课老师的经常变换性及与物理任课老师的不统一性根据我们的选课状况,我们不可能一直选到同一个老师的课程,

这就导致授课学习状况的不连续性,不利于学生系统连贯地掌握实验。而且在我们的日常教学中,物理任课老师和实验任课老师采取的是两套不同的班子,这样各自在其所负责的领域,都有着丰富的经验和出色的能力,这是无可厚非的,丰富的经验和出色的能力都能更有助于在教学过程中帮助学生吸收理解所学的知识。但是两套班子就有两套教学方法,两者之间可能很少交流沟通,就导致在教学过程中,可能出现内容的重复,浪费了教学时间,也会出现强调的内容不一样

4:实验过程的不自主性

大学实验在于开发学生的自主创新能力,让我们学会用实验的思

维解决学习过程中所遇到的难点、重点。但是在我们的一系列实验中,总是老师对实验过程进行详细的解释、演示,实验过程中的所有疑难点、操作重点都已明确指出,我们所做的就是完成老师的演示,这使得实验过程变得枯燥,不具有自主学习性。5:其他

除掉以上一些,其他还有诸如实验室器材老化或严重不足,实验

室不完全向学生开放,只能在实验时进入,这就限制了一些专业的学生如果在遇到问题后,想到实验室实验求证的可能性??但是这些都不是首要需求,对于我们热能与动力工程专业来说,所要求做的实验已经能满足我们对物理学科的认识。

四:我针对缺陷提出的解决办法

1:对于初始阶段的单一性,我们可以理解为对基础的掌握和巩固,但是随着知识学习的深入,我认为后期应该多加入与其他学科综合的实验。并根据具体所学的专业,加入不同的内容,不能概而统之。如我们是学习热能的,主要是传热方面的知识,那么,可以将物理中的热学实验重点研究,有利于我们以后往专业方向的发展。

2:所以在设置物理实验时间的时候,应该设置在就在相关知识学习前后。设置在前,在老师的引导下我们也能完成相关实验,但是对其所包含的知识的理解还不到位,那么,在接来来对该内容的物理课讲解中,我们就能结合相关的实验更形象的理解;设置在紧跟着学习知识之后,可以使我们对所学到的知识结合实验内容快速的理解记忆。

另外,老师可以安排简单的自主实验,让我们根据实验数据自主得出实验结论。

3:我觉得在实验课程中可以采取导师制,一位导师只负责固定的一批学生。在与课程相关的物理实验中,结合及时性外,我们可以采用相同的老师任教,这样有助于对实验内容和课程内容的有机结合。并在课余时间开展物理实验的选修课,让我们完成安排之外的实验,此时结合实验任课老师丰富的经验,我觉得我们就能更好的掌握到物理学知识。

4:强调实验的自主性,首先老师们可以用几节课的时间对实验室的器材的操作重点进行详解,使我们学会怎样操作,在以后的实验中,可以进行简单的讲解,如有特别需要注意的地方,或者操作危险的地方进行提示,其他的由学生自主完成,老师进行答疑解惑。这样会使我们在摸索的过程中熟悉实验,能让我们在实验中自己养成详细规划,谨慎操作的好习惯。

三:个人小结

详细回想我所做的实验,从一个参与的大学生角度,我觉得需要

改善的就是以上这些。这样就真正以学生为主体,激发了学生的学习积极性和主动性,培养了学生对物理实验的兴趣,更好地锻炼了学生应用理论知识、掌握实验原理、正确选择与操作仪器、确定测量条件等方面的能力。同时,大学物理教学改革还能进一步给学生一个更加广阔的思考空间和选择余地,激发他们的想象力,增强其创新意识,培养其坚忍不拔的思想品质、实事求是的科学态度、相互帮助的协作

精神,使其将来更好地服务于社会。我们已经没有了再做物理实验的机会,自己总结提出以上观点,只是希望能给以后做实验的学弟学妹们一个更好的实验氛围。大学的各种实验,在注重巩固基础知识的同时,另一重要的目的就是培养创新思维和操作能力,这些“新能力”也是21的核心竞争力,以完成实验指导书前言所说“加强基础、重视应用、开拓思维、培养能力、提高素质”的要求。

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,將泡沫移置于水面任意一點,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

后,分別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

关關.

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內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,快速將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

大学物理实验创新作品

项目名称:班级:组别:小组成员:

大学物理实验室

姓名:*** 学号:***(五号宋体居中)工作原理及创新点:(5号黑体,)

正文(小四宋体,1.5倍行距,有图可画图)实用价值:(5号黑体,)正文(小四宋体,1.5倍行距)参考文献:(5号黑体,) [1] 向德生(作者).基于约瑟夫遍历的数字图像置乱算法(文章的标题或者书名).计算机工程与应用(杂志名称),xx(10)(哪一年第几期):44-46(页码). [2]

说明:1.要突出作品特色及创新点,字数在600-1000字之间

网上的资料要写上网址。

3.红色字体都是标注和说明,不出现在文章中。

4.A4纸打印,左侧装订。

内容仅供参考

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。

大学物理仿真实验报告材料-碰撞与动量守恒

大学物理仿真实验报告 实验名称 碰撞与动量守恒 班级: : 学号: 日期:

碰撞和动量守恒 实验简介 动量守恒定律和能量守恒定律在物理学中占有非常重要的地位。力学中的运动定理和守恒定律最初是冲牛顿定律导出来的,在现代物理学所研究的领域中存在很多牛顿定律不适用的情况,例如高速运动物体或微观领域中粒子的运动规律和相互作用等,但是能量守恒定律仍然有效。因此,能量守恒定律成为了比牛顿定律更为普遍适用的定律。 本实验的目的是利用气垫导轨研究一维碰撞的三种情况,验证动量守恒和能量守恒定律。定量研究动量损失和能量损失在工程技术中有重要意义。同时通过实验还可提高误差分析的能力。 实验原理 如果一个力学系统所受合外力为零或在某方向上的合外力为零,则该力学系统总动量守恒或在某方向上守恒,即 (1) 实验中用两个质量分别为m1、m2的滑块来碰撞(图4.1.2-1),若忽略气流阻力,根据动量守恒有 (2) 对于完全弹性碰撞,要求两个滑行器的碰撞面有用弹性良好的弹簧组成的缓冲器,我们可用钢圈作完全弹性碰撞器;对于完全非弹性碰撞,碰撞面可用尼龙搭扣、橡皮泥或油灰;一般非弹性碰撞用一般金属如合金、铁等,无论哪种碰撞面,必须保证是对心碰撞。 当两滑块在水平的导轨上作对心碰撞时,忽略气流阻力,且不受他任何水平方向外力的影响,因此这两个滑块组成的力学系统在水平方向动量守恒。由于滑块作一维运动,

式(2)中矢量v可改成标量,的方向由正负号决定,若与所选取的坐标轴方向相同则取正号,反之,则取负号。 1.完全弹性碰撞 完全弹性碰撞的标志是碰撞前后动量守恒,动能也守恒,即 (3) (4) 由(3)、(4)两式可解得碰撞后的速度为 (5) (6) 如果v20=0,则有 (7) (8) 动量损失率为 (9) 能量损失率为 (10) 理论上,动量损失和能量损失都为零,但在实验中,由于空气阻力和气垫导轨本身的原因,不可能完全为零,但在一定误差围可认为是守恒的。 2.完全非弹性碰撞 碰撞后,二滑块粘在一起以10同一速度运动,即为完全非弹性碰撞。在完全非弹性碰撞中,系统动量守恒,动能不守恒。 (11) 在实验中,让v20=0,则有 (12) (13) 动量损失率 (14) 动能损失率 (15) 3.一般非弹性碰撞

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。

《物理实验教学中培养学生的创造能力的研究》开题报告

《物理实验教学中培养学生的创造能力的研究》开题报告 一、课题提出的背景 “面对世界科技飞速发展的挑战,我们必须把增强民族创新能力提到关系中华民族兴衰存亡的高度来认识。教育在培养民族创新精神和培养创造性人才方面,肩负着特殊的使命。”推进素质教育,提高全民族素质,培养具有创新精神和实践能力的人才已经成为二十一世纪教育的主要目标。心理学认为,没有创造思维,就不可能有创新,就不可能获得较强的创造能力和实践能力,显然创新能力、创造能力、实践能力是以创造思维为前提的。传授物理知识、训练技能、进行方法教育的同时,培养学生的创造思维能力和进行科学精神、科学价值观的教育,是基础物理学的主要目的之一,也是当今物理教学改革、进行素质教育的核心问题之一。所以,对学生进行创造思维能力的培养是教育发展的要求,是素质教育的要求,是物理教学的根本任务。 (一)社会需要创新人才 21世纪是一个充满了挑战与危机的新世纪,也是高新技术和知识经济迅猛发展的世纪,这个新的世纪对人的能力和素质提出了更高的要求,同时也对教育提出了更高的要求。社会需要具有创造性、能与人合作共事和拥有高尚道德情操的新型人才。联合国“国际21世纪教育委员会”提出了教育的“四大支柱”,这四大支柱导出教育的最终目的,就是让学生学会认知、学会做事、学会生存和学会共同生活,其中的三项能力(学会认知、学会做事和学会生存)可以用“创新能力”来概括。另外,美国教育技术CEO论坛第4年度(2001)报告中也明确指出,“21世纪的能力素质”应包括以下5个方面:基本学习技能、信息素养、创新思维能力、人际交往与合作精神、实践能力。再如,1991年10月召开的国际创造学大会上各国代表所取得的共识是“创造力开发是民族生死存亡的关键。”我国政府也日益重视创造性人才的培养。如国家主席江泽民在1998年2月的一次讲话中指出:“创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力。一个没有创新能力的民族难以屹立于世界民族之林。”在1999年6月的全国第三次教育工作会议上江泽民主席又进一步强调指出“面对世界科技飞速发展的挑战,我们必须把增强民族创新能力提到关系中华民族兴衰存亡的高度来认识。教育在培育民族创新精神和培养创造性人才方面,肩负着特殊的使命。”由此可见,“创新”不但已成为时代发展的必然需要,而且也成为国际竞争的必然要求,社会需要具有创新精神的创造性人才。 (二)学校已有的研究基础 1、课题研究 《中学生主动学习和主动发展研究》,原国家教委“九五”规划重点课题《义务教育阶段学生“学会学习”研究》的子课题,后来改为《利用现代教育技术促进学生主动学习和主动发展研究》课题。科学研究实验课题《利用现代教育媒体培养学生作文能力》、《运用现代教育媒体培养学生言语交际能力》和《高中语文活动课实践与探索》。2001年8月,三各课题结题,均通过专家组鉴定。2001年10月,均被巴中市人民政府评为巴中市首届普教教学成果三等奖。 《利用多媒体技术优化物理教学减轻学生负担提高教学质量》(平昌县“十五”期间科学研究实验课题)。研究周期为2000年至2002年。2003年5月,通过专家组鉴定。 《利用现代教育技术促进学生自主学习和自主探知研究》(教育部中央电化教育馆“十五”教育技术研究规划课题)。该课题于2003年9月结题,结题材料已上报,在鉴定之中。 巴中市“十五”期间首批现代教育技术科研课题《运用现代教育媒体促进学生学会学习研究》)和平昌县“十五”期间科学研究实验课题《电化教学设计整体优化中学地理教学的方法和作

大物实验模拟仿真实验报告

西安交通大学实验报告 课程:数据结构实验实验名称:利用单摆测量重力加速度 系别:实验日期: 专业班级:实验报告日期: 姓名:学号: 第 1页 / 共3页 一、实验简介 单摆实验是个经典实验,许多著名的物理学家都对单摆实验进行过细致的研究。本实验的目的是学习进行简单设计性实验的基本方法,根据已知条件和测量精度的要求,学会应用误差均分原则选用适当的仪器和测量方法,学习累积放大法的原理和应用,分析基本误差的来源及进行修正的方法。 二、实验原理 单摆的结构参考图1单摆仪,一级近似的周期公式为 由此通过测量周期摆长求重力加速度。 三、实验内容 1、设计要求: (1) 根据误差均分原理,自行设计试验方案,合理选择测量仪器和方法. (2) 写出详细的推导过程,试验步骤. (3) 用自制的单摆装置测量重力加速度g,测量精度要求△g/g < 1%. 2、可提供的器材及参数: 游标卡尺、米尺、千分尺、电子秒表、支架、细线(尼龙线)、钢球、摆幅测量标尺(提供硬白纸板自制)、天平(公用).

假设摆长l≈70.00cm;摆球直径D≈2.00cm;摆动周期T≈1.700s; 米尺精度△米≈ 0.05cm;卡尺精度△卡≈0.002cm;千分尺精度△千≈0.001cm;秒表精度△秒≈0.01s;根据统计分析,实验人员开或停秒表反应时间为0.1s左右,所以实验人员开,停秒表总的反应时间近似为△人≈0.2s. 3、对重力加速度g的测量结果进行误差分析和数据处理,检验实验结果是否达到设计要求. 4、自拟实验步骤研究单摆周期与摆长,摆角,悬线的质量和弹性系数,空气阻力等因素的关系,试分析各项误差的大小. 5、自拟试验步骤用单摆实验验证机械能守恒定律. 四、实验仪器 单摆仪,摆幅测量标尺,钢球,游标卡尺 五、实验操作 1. 用米尺测量摆线长度; 2. 用游标卡尺测量小球直径; 3. 把摆线偏移中心不超过5度,释放单摆,开始计时,单摆摆过50个周期后停止计时,记录所用时间; 六、实验结果

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:

初中物理实验教学工作总结5篇

初中物理实验教学工作总结5篇 初中物理实验教学工作总结1 一、思想方面 一个学期以来,我思想积极要求进步。爱岗敬业。努力工作。工作中关心自己任教的班级,爱护自己所教的学生。服从领导,团结同志。每天早来晚走。主动承担教研组内的服务性工作。身受学校领导、同志的好评和同学们的欢迎。 二、教学方面 1、做到了精心备课。 一个学期以来,我积极参加集体备课。认真与组内同志一起研究制定学期工作计划。研究新课程标准,研读新教材。与组内同志在结合我校实际情况和研究学生实际情况的前提下,一起落实每一个单元、每一课时教学内容的三维教学目标、教学的重点和难点、教师教的方法和学生学的方法。确定科学的能够创设教学情境、便于组织学生合作学习的教学模式。做到了集众家教学之长处,克己之短处。非常明显的提高了自己的备课质量。 2、做到了认真上课 上好课是干好教学工作的重要环节。本学期我非常重视上课这项工作。每节课都提前5分钟进入教室等候上课。以自己的行为扼制了学生上课迟到的现象。同时,也满足了学校的“上满40分钟课”的要求。课堂上我面向全体学生。尽最大努力让每一名学生得到发展。

给他们搭建展示自我的平台。创造获得成功的机会。通过创设教学情境,激发学生的学习热情。努力做到课开始,趣以生;课进行,趣正浓;课结束,趣尤存。课堂上我注重培养每一名学生的个性特长。尽最大努力让每一名学生的天资通过组织合作学习的方式在课堂上得到利用。同时,让同学们的合作意识和团队精神在组织合作学习中得以培养和锻炼。同学们在教师的引导下互相学习,互相帮助。一部分学生真正充当了课堂上小先生的作用。学生的各方面能力、各方面水平在合作学习中都得到了不同程度的提高。 3、积极参加物理科研工作 本学期我代表我们学校去参加地区的说课比赛,从中我学到了很多新的教育理念,并且取的了较好的成绩。对于我个人的业务水平是一个很大的提高。 一个学期的工作做了许多,回顾起来确实有许多工作值得我去回味。有成功让我高兴的地方,也有失败让我痛心的地方。成功的地方在今后的工作中去发扬光大。失败的地方就有待于在今后的工作中去补充完善。以上,是我一个学期工作的总结。 初中物理实验教学工作总结2 实验是物理教学中的主要方法,也是使学生提高学习兴趣、建立基本概念、培养科技精神的一个重要手段。在教学的全过程中要贯穿实验这一条主线,要想达到这一目标,必须把握好“演示实验”、“分组实验”和“探究实验”这三个关键环节。 1演示实验教学要做到“精、真、显”

物理仿真实验报告1

物理仿真实验报告1

物理仿真实验报告 受迫振动 班级应物01 姓名赵锦文 学号10093020

一、实验简介 在本实验中,我们将研究弹簧重物振动系统的运动。在这里,振动中系统除受弹性力和阻尼力作用外,另外还受到一个作正弦变化的力的作用。这种运动是一类广泛的实际运动,即一个振动着的力学体系还受到一个作周期变化的力的作用时的运动的一种简化模型。如我们将会看到的,可以使这个体系按照与施加力相同的频率振动,共振幅既取决于力的大小也取决于力的频率。当力的频率接近体系的固有振动频率时,“受迫振动”的振幅可以变得非常大,这种现象称为共振。共振现象是重要的,它普遍地存在于自然界,工程技术和物理学各领域中.共振概念具有广泛的应用,根据具体问题中共振是“利”还是“害”,再相应地进行趋利避害的处理。 两个相互耦合的简谐振子称为耦合振子,耦合振子乃是晶体中原子在其平衡位置附近振动的理想模型。 本实验目的在于研究阻尼振动和受迫振动的特性,要求学生测量弹簧重物振动系统的阻尼常数,共振频率。 二、实验原理 1.受迫振动 砝码和挂钩 弹簧 弹簧 振荡器 图13.1 受迫振动 质量M 的重物按图1放置在两个弹簧中间。静止平衡时,重物收到的合外力为0。当重物被偏离平衡位置时,系统开始振动。由于阻尼衰减(例如摩擦力),最终系统会停止振动。振动频率较低时,可以近似认为阻力与振动频率成线性关系。作用在重物上的合力: x M x Kx x x k x k F 21=--=---=ββ 其中k1, k2是弹簧的倔强系数。

K = k1+ k2是系统的等效倔强系数。 x 是重物偏离平衡位置的距离, β 是阻尼系数。 因此重物的运动方程可表示为: 22 0=++x x x ωγ 其中 γβ=M and ω02 =K M 。 在欠阻尼状态时(ωγ0>),方程解为: ) cos(22 0 φγωγ+-=-t Ae x t A, φ 由系统初始态决定。方程的解是一个幅度衰减的谐振动,如图2所示。 T 图13.2 衰减振动 振动频率是: f T = =-11202 2π ωγ (13.1) 如果重物下面的弹簧1k 由一个幅度为a 的振荡器驱动,那么这个弹簧作用于重物的力是) cos (1x t a k -ω。此时重物的运动方程为: M t a k x x x cos 212 0ωωγ= ++ . 方程的稳态解为: ) cos(4)(2 2 2 22 1θωω γωω-+-= t M a k x (13.2) 其中 )2(tan 2 201 ωωγω θ-=-。图13.3显示振动的幅度与频率的关系。

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

物理实验创新学习心得体会

物理实验教具创新心得体会物理教学界流传着这样一种说法:“没有演示实验的一堂课是不可想象的。”由此可见,演示实验在物理教学中的地位和作用是不容置疑的。而物理的实验教学能够很好的完成这项任务。所以在物理实验教学中要在科学探究中将教学仪器的创新,如何对已有物理试验器材进行近一步的完善,让学生更容易操作.我认为可以从下面几个方面入手。 1.自制仪器模型要增强演示效果,增大演示可见度,激发学生学习物理兴趣 在中学物理教学中,演示实验不仅是验证原理,更是使学生对教学内容获得直观感性认识的重要手段,是培养学生学习物理兴趣的重要手段.一个成功的演示实验,不仅有利于加深对书本知识的理,也有利于解激发学生学习物理的兴趣。因此,增大实验的可见度,是我们创新物理实验的主要方面.我在实际教学中进行了碰到了一些困难,也进行了一些尝试,且取得了较好的效果。例如我本次的实验创新,在教材的原实验中存在一些不足: (1) 难以控制小车做匀速直线运动. (2)难以控制拉力方向和摩擦力在一条直线上 (3) 不能连续操作,记录数据误差大. 针对以上不足,我收集相关资料,精心设计了一套简易装置. 转动把手,使传送带运动,小车和传送带间存在滑动摩擦力;小车相对地面静止,处于平衡状态,利用弹簧测力计测量滑动摩擦力

大小. 这个实验器材克服了原实验器材的不足, (1) 变小车匀速运动为传送带运动,便于控制. (2)可以连续操作,操作简单. (3)可以静止读数.实验简单易操作,全班同学都能看清楚老师演示起来也得心应手。 例如:气体对外做功、内能减小实验原实验如图所示: 实验中存在一些不足: 1、实验时间较长。 2、产生的雾气很少、持续时间短、现象不明显。 3、存在安全隐患(高温水蒸气易伤人)。 那么针对不足,我们可以如下改进:如图 气体对瓶塞做功,瓶塞冲出,瓶内气体内能减少,温度降低,蒸汽遇冷液化。实验现象明显,学生易接受. 2.实验器材的原理易懂,不能增加学生理解的难度. 在实验创新中有的老师发费很大的精力著作了一些精密的实验器材,但是却增加了学生理解的负担.如研究摩擦力方向的实验,有的老师制作了一个一部小车,在小车的内部装上电路,如图: 小车的运动情况确实可以体现摩擦力的方向,但是学生却不能理解,为什么,将电路夹杂在里面反而增大学生的理解难度. 3.实验器材制作简单,取材方便,便于实验推广. 例如,在探究“浮力的大小产生的原因”的实验中,如图所示:

西安交大物理仿真实验实验报告

西安交通大学实验报告 第 1 页(共10 页)课程:_____大学物理实验____ 实验日期 : 2014 年 11月 30日 专业班号______组别__无___ 交报告日期: 2012 年 12 月 4 日 姓名___ 学号______ 报告退发:(订正、重做) 同组者____________________________ 教师审批签字: 实验名称:超声波测声速 一、实验目的: 1。了解超声波的产生、发射、和接收方法; 2.用驻波法、相位比较法测量声速。 二、实验仪器: SV—DH系列声速测试仪,示波器,声速测试仪信号源. 三、实验原理: 由波动理论可知,波速与波长、频率有如下关系:v = f λ,只要知道频率 和波长就可以求出波速.本实验通过低频信号发生器控制换能器,信号发生器的 输出频率就是声波频率。声波的波长用驻波法(共振干涉法)和行波法(相位比 较法)测量.下图是超声波测声速实验装置图.

1。驻波法测波长 由声源发出的平面波经前方的平面反射后,入射波与发射波叠加,它们波动方程分别是: 叠加后合成波为: 振幅最大的各点称为波腹,其对应位置: 振幅最小的各点称为波节,其对应位置: 因此只要测得相邻两波腹(或波节)的位置Xn、Xn—1即可得波长. 2。相位比较法测波长

从换能器S1发出的超声波到达接收器S2,所以在同一时刻S1与S2处的波有一相位差:。因为x改变一个波长时,相位差就改变2π。利用李萨如图形就可以测得超声波的波长. 四、实验内容 1.接线 2.调整仪器 (1)示波器的使用与调整 使用示波器时候,请先调整好示波器的聚焦.然后鼠标单击示波器的输入信号的接口,把信号输入示波器.接着调节通道1,2的幅度微调,扫描信号的时基微调。最后选择合适的垂直方式选择开关,触发源选择开关,内触发源选择开关,Auto-Norm-X—Y开关,在示波器上显示出需要观察的信号波形。输入信道的信号是由实验线路的连接决定的。 (2)信号发生器的调整 根据实验的要求调整信号发生器,产生频率大概在35KHz左右,幅度为5V 的一个正弦信号。由于本实验测声速的方法需要通过换能器(压电陶瓷)共振把电信号转为声信号,然后再转为电信号进行的,所以在开始测量前需要调节信号的频率为换能器的共振频率。在寻找共振频率时,通过调节信号发生器的微调旋钮,观察示波器上信号幅度是否为最大来逐步寻找的。 (3)超声速测定仪的使用 在超声速测定仪中,左边的换能器是固定的,右边的换能器是与游标卡尺的滑动部分连接在一起的。这样,左右换能器间的距离就可以通过游标卡尺来测量出来,在上图的下半部分是一个放大的游标卡尺的读数图. 3.实验内容 寻找到超声波的频率(就是换能器的共振频率)后,只要测量到信号的波长就可以求得声速.我们采用驻波法和相位比较法来测量信号波长: (1)驻波法 信号发生器产生的信号通过超声速测定仪后,会在两个换能器件之间产生驻波。改变换能器之间的距离(移动右边的换能器)时,在接收端(把声信号转为电信号的换能器)的信号振幅会相应改变。当换能器之间的距离为信号波长的一

大学物理创新试验

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)

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。

西安交大创新物理实验综述报告题库

创新物理实验综述报告 硕4006班周阳3114008003 1.磁共振系列实验 1.1词条解释 外文名:Spin Magnetic Resonance Phenomenon 磁共振指的是自旋磁共振(spin magnetic resonance)现象。其意义上较广,包含核磁共振(nuclear magnetic resonance, NMR)、电子顺磁共振(electron paramagnetic resonance, EPR)或称电子自旋共振(electron spin resonance, ESR)。 此外,人们日常生活中常说的磁共振,是指磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI),其是利用核磁共振现象制成的一类用于医学检查的成像设备。 1.2发展简史 磁共振是在固体微观量子理论和无线电微波电子学技术发展的基础上被发现的。1945年首先在顺磁性Mn盐的水溶液中观测到顺磁共振,第二年,又分别用吸收和感应的方法发现了石蜡和水中质子的核磁共振;用波导谐振腔方法发现了Fe、Co和Ni薄片的铁磁共振。1950年在室温附近观测到固体Cr2O3的反铁磁共振。1953年在半导体硅和锗中观测到电子和空穴的回旋共振。1953年和1955年先后从理论上预言和实验上观测到亚铁磁共振。随后又发现了磁有序系统中高次模式的静磁型共振(1957)和自旋波共振(1958)。1956年开始研究两种磁共振耦合的磁双共振现象。这些磁共振被发现后,便在物理、化学、生物等基础学科和微波技术、量子电子学等新技术中得到了广泛的应用。例如顺磁固体量子放大器,各种铁氧体微波器件,核磁共振谱分析技术和核磁共振成像技术及利用磁共振方法对顺磁晶体的晶场和能级结构、半导体的能带结构和生物分子结构等的研究。原子核和基本粒子的自旋、磁矩参数的测定也是以各种磁共振原理为基础发展起来的。 磁共振成像技术由于其无辐射、分辨率高等优点被广泛的应用于临床医学与医学研究。一些先进的设备制造商与研究人员一起,不断优化磁共振扫描仪的性能、开发新的组件。例如:德国西门子公司的1.5T 超导磁共振扫描仪具有神经成像组件、血管成像组件、心脏成像组件、体部成像组件、肿瘤程序组件、骨关节及儿童成像组件等。其具有高分辨率、磁场均匀、扫描速度快、噪声相对较小、多方位成像等优点。1.3基本原理 磁共振(回旋共振除外)其经典唯象描述是:原子、电子及 核都具有角动量,其磁矩与相应的角动量之比称为磁旋比γ。磁 矩M 在磁场B中受到转矩MBsinθ(θ为M与B间夹角)的作用。 此转矩使磁矩绕磁场作进动运动,进动的角频率ω=γB,ωo称为 拉莫尔频率。由于阻尼作用,这一进动运动会很快衰减掉,即M 达到与B平行,进动就停止。但是,若在磁场B的垂直方向再加 一高频磁场b(ω)(角频率为ω),则b(ω)作用产生的转矩 使M离开B,与阻尼的作用相反。如果高频磁场的角频率与磁矩进

大物仿真实验实验报告

学院数统学院专业信计21 姓名倪皓洋学号 2120602015 实验名称:刚体的转动惯量 一实验简介: 在研究摆的中心升降问题时,惠更斯发现了物体系的重心与后来欧勒称之为转动惯量的量。转动惯量是表征刚体转动惯性大小的物理量,它与刚体的质量、质量相对于转轴的分布有关。 二实验目的: 1.用实验方法验证转动惯量,并求转动惯量。 2.观察转动惯量与质量的分布关系。 3.学习作图的曲线改直法,并由作图法处理实验数据。 三实验原理: 1. 刚体的转动定律 具有确定转轴的刚体,在外力矩作用下,将获得较加速度β,其值与外力矩成正比,与刚体的转动惯量成反比即有刚体的转动定律: M=Iβ 利用转动定律,通过实验的方法,可求得难以用计算方法得到的转动惯量。 2.应用转动定律求转动惯量 如图所示,待测刚体由塔轮,伸杆及杆上的配重物组成。刚体将在砝码的拖动下绕竖直轴转动 设细线不可伸长,砝码受到重力和细线的张力作用,从静止开始以加速度a下落,其运动方程为mg-t=ma,在t时间内下落的高度为h=at2/2。刚体收到张力的力矩为T r和轴摩擦力力矩M f。由转动定律可得到刚体的转动运动方程:T r--M f=I β。绳与塔轮间无相对滑动时有a =rβ,上述四个方程得到: m(g - a)r - Mf = 2hI/rt2 (2) M f与张力矩相比可以忽略,砝码质量m比刚体的质量小的多时有a<

的方法求得转动惯量I。 3.验证转动定律,求转动惯量 从(3)出发,考虑用以下两种方法: A.作m – 1/t2图法:伸杆上配重物位置不变,即选定一个刚体,取固定力臂r 和砝码下落高度h,(3)式变为: M = K1/ t2 (4) 式中K1 =2hI/ gr2为常量。上式表明:所用砝码的质量与下落时间t的平方成反比。实验中选用一系列的砝码质量,可测得一组m与1/t2的数据,将其在直角坐标系上作图,应是直线。即若所作的图是直线,便验证了转动定律。 从m – 1/t2图中测得斜率K1,并用已知的h、r、g值,由K1 =2hI/gr2求得刚体的I。 B.作r – 1/t图法:配重物的位置不变,即选定一个刚体,取砝码m和下落高度h为固定值。将式(3)写为: r = K2/ t (5) 式中K2 = (2hI/ mg)1/2是常量。上式表明r与1/t成正比关系。实验中换用不同的塔轮半径r,测得同一质量的砝码下落时间t,用所得一组数据作r-1/t图,应是直线。即若所作图是直线,便验证了转动定律。 从r-1/t图上测得斜率,并用已知的m、h、g值,由K2 = (2hI/ mg)1/2求出刚体的I。 四实验仪器: 刚体转动仪,滑轮,秒表,砝码 其中刚体转动仪包括: A.、塔轮,由五个不同半径的圆盘组成。上面绕有挂小砝码的细线,由它对刚体施加外力矩。 B、对称形的细长伸杆,上有圆柱形配重物,调节其在杆上位置即可改变转动惯量。与A和配重物构成一个刚体。 C.、底座调节螺钉,用于调节底座水平,使转动轴垂直于水平面。 此外还有转向定滑轮,起始点标志,滑轮高度调节螺钉等部分 。 双击刚体转动仪底座下方的旋钮,会弹出底座放大窗口和底座调节窗口,在底座调节窗口的旋钮上点击鼠标左、右键,可以调整底座水平。在底座放大窗口上单击右键可以转换视角。(如下图)

相关文档