物理实验报告集锦（通用32篇）
实验一 数字基带信号实验
一、实验目的
1、了解单极性码、双极性码、归零码、不归零码等基带信号波形特点。
2、掌握AMI、HDB3码的编码规则。
3、了解HDB3 (AMI)编译码集成电路CD22103。
二、实验仪器
l、双踪示波器一台
2、通信原理Ⅵ型实验箱一台
3、M6信源模块
三、实验原理
AMI编码规律是：信息代码1变为带有符号的1码即+1或-1,1的符号反转交替；信息代码0为0码。AMI码对应的波形是占空比为0.5的双极性归零码，即脉冲宽度是码元宽度（码元周期、码元间隔）0.5倍。
HDB3码的编码规律是：4个连0信息码用取代节000V或B00V代替，当两个相邻V码中间有奇数个信息1码时取代节为000V，有偶数个信息1码（包括0个信息1码）时取代节为B00V，其他信息0码仍为0码；信息码的1码变为带有符号的1码即+1或-1；HDB3码中1、B的符号符合交替反转原则，而V的符号破坏这种符号的交替反转原则，但相邻V码的符号又是交替反转的；HDB3码是占空比为0.5的双极性归零码。
四、实验内容及步骤
1、熟悉信源模块，AMI&HDB3编译码模块（由可编程逻辑器件模块实现）和HDB3编译码模块的工作原理。
2、接通数字信号源模块的电源。用示波器观察数字信源模块上的各种信号波形。
(1)示波器的两个通道探头分别接NRZ-OUT和BS-OUT，对照发光二极管的发光状态， 判断数字信源单元是否已正常工作(1码对应的发光管亮，0码对应的发光管熄）；
(2)用K1产生代码×1110010（X为任意码，1110010为7位帧同步码），K2，K3 产生任意信息代码，观察本实验给定的集中插入帧同步码时分复用信号帧结构，和NRZ 码特点。
3、关闭数字信号源模块的电源，按照下表连线，打开数字信号源模块和AMI（HDB3） 编译码模块电源。用示波器观察AMI (HDB3)编译单元的各种波形。
(1)示波器的预个探头CH1和CH2分别接NRZ-OUT和(AMI) HDB3，将信源模块K1
K2、K3的每一位都置l，观察并记录全l码对应的AMI码和HDB3码；再将K1,K2,K3置为全O，观察全0码对应的AMI码和HDB3码。观察AMI码时将开关Kl置于A端，观察HDB3码时将K1置于H端，观察时应注意编码输出(AMI) HDB3比输入NRZ-out延迟了4个码元。
（2）将K1,K2,K3置于01110010 00001100 00100000态，观察并记录相应的AMI码和HDB3码。
(3)将Kl、K2、K3置于任意状态，K4（码型选择开关）先置A再置H端，CHI接NRz—out，
CH2分别接（AMI)HDB3-D,BS-R和NRZ，观察这些信号波形。观察时应注意： ·NRZ信号（译码输出）迟后于N RZ-OUT信号（编码输入）8个码元。
·AMI、HDB3码是占空比等于0.5的双极性归零码，AMI-D、HDB3-D是占空比等于0.5的单极性归零码。
·BS-OUT是一个周期基本恒定（等于一个码元周期）的TTL电平信号。
·本实验中若24位信源代码中只有1个“l“码，则无法从AMI码中得到一个符合要求的位同步信号，因此不能完成正确的译码.。若24位信源代码全为“0”码，则更不可能从AMI信号（亦是全0信号）得到正确的位同步信号。信源代码连O个数越多，越难于从AMl码中提取位同步信号（或者说要求带通滤波的Q值越高，因而越难于实现），译码输出NRZ越不稳定，而HDB3码则不存在这种问题。
五、实验结果及分析
实验步骤2：K1：01110010；K2：00100100；K3=00100101
实验现象如下图所示：
实验分析：（1）集中插入帧同步码时分复用信号帧结构特点：集中插入法是将标志码组开始位置的群同步码插入于一个码组的前面。接收端一旦检测到这个特定的群同步码组就马上知道了这组信息码元的“头”。检测到此特定码组时可以利用锁相环保持一定的时间的同步。为了长时间地保持同步，则需要周期性的将这个特定的码组插入于每组信息码元之前。
（2）NRZ码特点：极性单一，脉冲宽度等于码元宽度，有直流分量。
实验步骤3（1）
HDB3全一码：
HDB3全零码：
AMI全一码：
AMI全零码：
实验分析：由上图可知，信息码全一时，HDB3码与AMI码相同；信息码全零时，AMI码全零，在图中显示为一条直线，无法提取同步信息；而HDB3码最大连零数不超过3，有信号电平的跳变，因此仍能提取定时信息。
实验步骤3（2）：将K1,K2,K3置于01110010 00001100 00100000态，此时实验结果如下图所示：
AMI码：
一、实验目的
1、学会用BET法测定活性碳的比表面的方法。
2、了解BET多分子层吸附理论的基本假设和BET法测定固体比表面积的基本原理。
3、掌握BET法固体比表面的测定方法及掌握比表面测定仪的工作原理和相关测定软件的操作。
二、实验原理
气相色谱法是建立在BET多分子层吸附理论基础上的一种测定多孔物质比表面的方式，常用BET公式为:)-1+P(C-1)/P0VmC上式表述恒温条件下，吸附量与吸附质相对压力之间的关系.式中V是平衡压力为P时的吸附量，P0为实验温度时的气体饱和蒸汽压，Vm是第一层盖满时的吸附量，C为常数.因此式包含Vm和C两个常数，也称BET二常数方程.它将欲求量Vm与可测量的参数C，P联系起来.上式是一个一般的直线方程，如果服从这一方程，则以P/[V(P0-P)]对P/P0作图应得一条直线，而由直线得斜率(C-1)/VmC和直线在纵轴上得截据1/VmC就可求得Vm.则待测样品得比表面积为:S=VmNAσA/(22400m)其中NA为阿伏加德罗常数。m为样品质量(单位:g)。σm为每一个被吸附分子在吸附剂表面上所占有得面积，σm的值可以从在液态是的密堆积(每1分子有12个紧邻分子)计算得到.计算时假定在表面上被吸附的分子以六方密堆积的方式排列，对整个吸附层空间来说，其重复单位为正六面体，据此计算出常用的吸附质N2的σm=0.162nm2.现在在液氮温度下测定氮气的吸附量的方法是最普遍的方法，国际公认的σm的值是0.162nm2.本实验通过计算机控制色谱法测出待测样品所具有的表面积。
三、实验试剂和仪器
比表面测定仪，液氮，高纯氮，氢气.皂膜流量计，保温杯。
四、实验步骤
(一)准备工作
1、按逆时针方向将比表面测定仪面板上氮气稳压阀和氢气稳压阀旋至放松位置(此时气路处于关闭状态)。
2、将氮气钢瓶上的减压阀按逆时针方向旋至放松位置(此时处于关闭状态)，打开钢瓶主阀，然后按顺时针方向缓慢打开减压阀至减压表压力为0.2MPa，同法打开氢气钢瓶(注意钢瓶表头的正面不许站人，以免万一表盘冲出伤人)。
3、按顺时针方向缓慢打开比表面仪面板上氮气稳压阀和氢气稳压阀至气体压力为0.1MPa。
4、将皂膜流量计与仪器面板上放空1口连接，将氮气阻力阀下方的1号拉杆拉出，测量氮气的流速，用氮气阻力阀调节氮气的流速为9ml/min，然后将1号拉杆推入。
5、将皂膜流量计与仪器面板上放空2口连接，将氢气阻力阀下方的2号拉杆拉出，测量氢气的流速，用氢气阻力阀调节氢气的流速为36ml/min，然后将2号拉杆推入。
6、打开比表面测定仪主机面板上的电源开关，调节电流调节旋钮至桥路电流为120mA，启电脑，双击桌面上Pioneer图标启动软件.观察基线。
(二)测量工作
1、将液氮从液氮钢瓶中到入保温杯中(液面距杯口约2cm，并严格注意安全)，待样品管冷却后，用装有液氮的保温杯套上样品管，并将保温杯固定好.观察基线走势，当出现吸附峰，然后记录曲线返回基线后，击调零按钮和测量按钮，然后将保温杯从样品管上取下，观察脱附曲线.当桌面弹出报告时，选择与之比较的标准参数，然后记录(打印)结果(若不能自动弹出报告，则击手切按钮，在然后在谱图上选取积分区间，得到报告结果).重复该步骤平行测量三次，取平均值为样品的比表面积。
2、实验完成后，按顺序。
(1)关闭测量软件。
(2)电脑。
(3)将比表面仪面板上电流调节旋钮调节至电流为80mA后，关闭电源开关。
(4)关闭氢气钢瓶和氮气钢瓶上的主阀门(注意勿将各减压阀和稳压阀关闭)。
(5)将插线板电源关闭.
操作注意事项
1、比表面测定仪主机板上的粗调，细调和调池旋钮已固定，不要再动。
2、打开钢瓶时，表头正面不要站人，以免气体将表盘冲出伤人。
3、使用液氮时要十分小心，不可剧烈震荡保温杯，也不要将保温杯盖子盖紧。
4、将保温杯放入样品管或者取下时动作要缓慢，以免温度变化太快使样品管炸裂。
5、关闭钢瓶主阀时，不可将各减压阀关闭。
五、数据记录及处理
样品序号重量(mg)
表面积(m2/g)
峰面积(m2/g)
标准样品
样品170199.
样品270198.
样品均值70198.9441624192.5
样品表面积的平均值为(199.241+198.646)/2=198.944m2/g
相对误差为:(198.944-200.00)/200.00=-0.0078)
六、误差分析
1、调零时出现问题，出峰时，基线没有从零开始，然后处理不当。
2、取出装有液氮的保温杯时，基线还未开始扫描。
3、脱附时温度较低，出现拖尾.通常认为滞后现象是由多孔结构造成，而且大多数情况下脱附的热力学平衡更完全。
七、注意事项
1、打开钢瓶时钢瓶表头的正面不许站人，以免表盘冲出伤人。
2、液氮时要十分小心，切不可剧烈震荡保温杯也不可将保温杯盖子盖紧，注意开关阀门，旋纽的转动方向。
3、钢瓶主阀时，注意勿将各减压阀和稳压阀关闭。
4、测量时注意计算机操作:在吸附时不点测量按纽，当吸附完毕拿下液氮准备脱附时再点调零，测量，进入测量吸附量的阶段。
5、严格按照顺序关闭仪器。
6、ET公式只适用于比压约在所不惜.0.05-0.35之间，这是因为在推导公式时，假定是多层的物理吸附，当比压小于0.05时，压力太小，建立不起多层物理吸附，甚至连单分子层吸附也未形成，表面的不均匀性就显得突出。在比压大于0.35时，由于毛细凝聚变得显著起来，因而破坏了多层物理吸附平衡。
【实验目的】
观察光栅的衍射光谱，掌握用分光计和透射光栅测光波波长的方法。
【实验仪器】
分光计，透射光栅，钠光灯，白炽灯。
【实验原理】
光栅是一种非常好的分光元件，它可以把不同波长的光分开并形成明亮细窄的谱线。
光栅分透射光栅和反射光栅两类，本实验采用透射光栅，它是在一块透明的屏板上刻上大量相互平行等宽而又等间距刻痕的元件，刻痕处不透光，未刻处透光，于是在屏板上就形成了大量等宽而又等间距的狭缝。刻痕和狭缝的宽度之和称为光栅常数，用d 表示。
由光栅衍射的理论可知，当一束平行光垂直地投射到光栅平面上时，透过每一狭缝的光都会发生单缝衍射，同时透过所有狭缝的光又会彼此产生干涉，光栅衍射光谱的强度由单缝衍射和缝间干涉两因素共同决定。用会聚透镜可将光栅的衍射光谱会聚于透镜的焦平面上。凡衍射角满足以下条件， ±1， ±2， …的衍射光在该衍射角方向上将会得到加强而产生明条纹，其它方向的光将全部或部分抵消。式（10）称为光栅方程。式中d为光栅的光栅常数，θ为衍射角，λ为光波波长。当k=0时，θ= 0得到零级明纹。当k = ±1， ±2 …时，将得到对称分立在零级条纹两侧的一级，二级 … 明纹。
实验中若测出第k级明纹的衍射角θ，光栅常数d已知，就可用光栅方程计算出待测光波波长λ。
【实验内容与步骤】
分光计的调整
分光计的调整方法见实验1。
用光栅衍射测光的波长
（1）要利用光栅方程（10）测光波波长，就必须调节光栅平面使其与平行光管和望远镜的光轴垂直。
先用钠光灯照亮平行光管的狭缝，使望远镜目镜中的分划板上的中心垂线对准狭缝的像，然后固定望远镜。将装有光栅的光栅支架置于载物台上，使其一端对准调平螺丝a ，一端置于另两个调平螺丝b、c的中点，如图12所示，旋转游标盘并调节调平螺丝b或c ，当从光栅平面反射回来的“十”字像与分划板上方的十字线重合时，如图13所示，固定游标盘。
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图12 光栅支架的位置 图13 分划板
（2）调节光栅刻痕与转轴平行。
用钠光灯照亮狭缝，松开望远镜紧固螺丝，转动望远镜可观察到0级光谱两侧的±1、±2 级衍射光谱，调节调平螺丝a （不得动b、c）使两侧的光谱线的中点与分划板中央十字线的中心重合，即使两侧的光谱线等高。重复（1）、（2）的调节，直到两个条件均满足为止。
（3）测钠黄光的波长
① 转动望远镜，找到零级像并使之与分划板上的中心垂线重合，读出刻度盘上对径方向上的两个角度θ0和θ0/，并记入表4 中。
② 右转望远镜，找到一级像，并使之与分划板上的中心垂线重合，读出刻度盘上对径方向上的两个角度θ右和θ右/，并记入表4中。
③ 左转望远镜，找到另一侧的一级像，并使之与分划板上的中心垂线重合，读出刻度盘上对径方向上的两个角度θ左和θ左/，并记入表4中。
观察光栅的衍射光谱。
将光源换成复合光光源（白炽灯）通过望远镜观察光栅的衍射光谱。
【注意事项】
分光计的调节十分费时，调节好后，实验时不要随意变动，以免重新调节而影响实验的进行。
实验用的光栅是由明胶制成的复制光栅，衍射光栅玻璃片上的明胶部位，不得用手触摸或纸擦，以免损坏其表面刻痕。
转动望远镜前，要松开固定它的螺丝；转动望远镜时，手应持着其支架转动，不能用手持着望远镜转动。
【数据记录及处理】
表4 一级谱线的衍射角
零级像位置
左传一级像
位置
偏转角
右转一级像
位置
偏转角
偏转角平均值
光栅常数
钠光的波长λ0 = 589·
根据式（10） K=1， λ
相对误差
【思考题】
1 什么是最小偏向角？如何找到最小偏向角？
2 分光计的主要部件有哪四个？分别起什么作用？
3 调节望远镜光轴垂直于分光计中心轴时很重要的一项工作是什么？如何才能确保在望远镜中能看到由双面反射镜反射回来的绿十字叉丝像？
4 为什么利用光栅测光波波长时要使平行光管和望远镜的光轴与光栅平面垂直？
5 用复合光源做实验时观察到了什么现象，怎样解释这个现象？
一、测滑轮的机械效率
1.实验目的
（1）练习组装滑轮组。
（2）学地测量滑轮组的机械效率。
2.实验器材。
滑轮、组绳、钩码、弹簧称、刻度尺、铁架台。
3.实验步骤
（1）用弹簧称测出钩码重力G
（2）按图组装，滑轮记下钩码位置和绳子自由端的位置。
（3）用弹簧称匀速拉动绳子到某一位置并记下该位置及钩码位置。
（4）量出钩码移动高度h，人和绳子自由端移动位置S
（5）计算W有用W总及η填入表格。
（6）改变绳子绕法或增加滑轮重复上述实验。
二、测量斜面的机械效率。
1.实验目的
（1）学会计算斜面的机械效率。
（2）学会测量斜面的机械效率。
2.实验器材
长木板、木块（2块）、弹簧称、刻度尺
3.实验步骤
（1）用弹簧称测小木块重力G。
（2）搭建斜面，在斜面底部和顶部的合适位置各面一条线作起始点和终点，并测出两条线之间的距离L及高度H
（3）用弹簧称拉动木块匀速滑动记下弹簧称的示数F
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
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/T228—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。
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/S0ReL=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，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，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ALuL0L0100%则可求得其断后伸长率A。
自然界中，有一种很有趣的现象叫共振。俄罗斯横跨伏尔加河伏尔加格勒市的大桥全长154米，20xx年5月22日，大桥路面突然开始蠕动，类似于波浪形，并发出震耳欲聋的声音，正在大桥上行驶的车辆在滚动中跳动。这个有趣而又有点危险的现象就是由于共振引起的。
共振是指一个物理系统在特定频率下，以最大振幅做振动的情形。共振在声学中亦称“共鸣”。
我们在实验室中，可以通过“耦合摆球”的实验来演示这个现象及研究影响它的因素。
操作步骤:选中右侧第一个单摆，使其摆动起来，经过几个周期后，看到与其摆长相等的一单摆在它的影响下振幅达到最大，而其他单摆几乎不摆动；让摆动停止，在选中右侧第二个单摆，使其摆动起来，经过几个周期后，也看到与其摆长相等的另一单摆在它的影响下振幅达到最大，而其它单摆几乎不动。
这个结果表明：单摆的共振与其摆长有关。通过查询资料得知，是否共振与单摆的频率有关，当频率相同时，会产生共振现象；因为其它条件一定时，单摆的频率与其摆长有关，所以摆长相同的单摆会产生共振。
在上述实验过程中，还可观察到当产生共振时，刚开始振动的单摆振幅逐渐减小，共振的单摆振幅逐渐增大。这表明：在产生共振时，会有能量的吸收与转移。
在人们的日常生活中，共振也充当着重要的角色，如常用的微波炉。共振在医学上也有应用。任何事物都有两面性，共振有时还会给人类造成巨大危害。这其中最为人们所知晓的便是桥梁垮塌。近几十年来，美国及欧洲等国家和地区还发生了许多起高楼因大风造成的共振而剧烈摇摆的事件。
在这次物理实验中，我了解到了许多有趣的现象，也学到了许多知识，收获很大。
【制作方法】
1.电磁铁：用两个木线轴作绕线架，在一个木线轴上以直径0.35毫米的漆包线顺次绕三层，再在另一个木线轴上同样绕三层。取一根铁棒弯成“U”形，插入两个木线轴的圆孔内作为电磁铁（如图19.11－l（a）所示）。在电磁铁上压一块长方形小木板，用木螺丝穿过木板插入两轴之间，固定在18×10×0.8厘米3的底板上，如图19.11－2所示。
2.衔铁：剪一块宽1厘米，长10厘米的铁片作为衔铁。一端焊一根直径1.5毫米的铁丝，铁丝的顶端弯一个小圆圈作铃槌，另外剪一块5厘米长的铁片与衔铁等宽，弯成弧形把它焊在衔铁上，如图19.11－1（b）、（c）所示。弯一个3厘米高的直角形支架把衔铁铆在支架上，再用木螺丝把支架固定在底板上，使衔铁正对电磁铁的两极，但不能接触。
3.触点：靠近弧形铁片处固定一个直角形铁片，在铁片的上端对准弧形铁片钻一个孔、拧一个小螺丝钉，使钉尖正触及弧形铁片，小螺丝可以调节接触弧形铁片的松紧度。在铁丝铃锤的旁边固定一个铃盖。安装方法如图19.11－2所示。
【使用方法】
用手按开关使电路接通，电磁铁应吸引衔铁，铁丝锤打铃，当衔铁被吸之后，弧形铁片便与接触的小螺丝钉分开，于是电流中断，电磁铁失去磁性、衔铁又回复原位，此时弧形铁片又与螺丝钉接触，电流又接通，铃声又响。这样反复不已，铃声就继续不断。
实验目的：
观察水沸腾时的现象
实验器材：
铁架台、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯、中心有孔纸板、温度计、水、秒表
实验装置图：
实验步骤：
1.按装置图安装实验仪器，向烧杯中加入温水，水位高为烧杯的1/2左右。
2.用酒精灯给水加热并观察.(观察水的温度变化，水发出的声音变化，水中的气泡变化)
描述实验中水的沸腾前和沸腾时的情景：
(1)水中气泡在沸腾前，沸腾时
(2)水的声音在沸腾前，沸腾时
3. 当水温达到90℃时开始计时，每半分钟记录一次温度。填入下表中，至沸腾后两分钟停止。
实验记录表：
时间(分) 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 …
温度(℃)
4、观察撤火后水是否还继续保持沸腾?
5、实验结果分析：
①以时间为横坐标，温度为纵坐标，根据记录用描点法作出水的沸腾图像。
②请学生叙述实验现象。
沸腾前水中有升到水面上来，水声;继续加热时，水中发生剧烈的现象，大量上升并且变(填“大”或“小”)，升到水面上破裂，放出水蒸气，散到空气中，水声变(填“大”或“小”)。
沸腾的概念：
③实验中是否一加热，水就沸腾?
④水沸腾时温度如何变化?
⑤停止加热，水是否还继续沸腾?说明什么?
20xx年X月XX日
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。
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。
质量m＝密度p×体积v
将物体放入水中，测量水面上升的幅度，或者放入满满的量筒中，测量溢出的水的体积，可以间接得到物体浸入水中的部分的体积
然后将物体沿水平面切割，取下，用天平测量水下部分的质量。
通过公式计算其密度。
然后总体测量整块物体的质量
通过v＝m/p
计算得出全部体积。
取一量杯，水面与杯面平齐，想办法将物体全部浸入水中（如用细针将其按入水中），称量溢出水的体积即可。
如果容器是个圆柱形，把里面放满水，然后把物体放入水中，在把物体取出.容器中空的部分就是这个物体的体积.
圆柱的面积＝底面积×高
如果物体不下沉，就把物体上系一个铁块放入水中，测出铁块和物体的体积，然后再测出铁块的体积，接着用它们的总体积减去铁块的体积就得出物体的体积.
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
溶于水的物体 用与物体不相溶的液体测量
不下沉的物体 用密度比物理小的液体测量
实验装置：
实验2 探究水沸腾时温度变化的特点
实验目的：
观察沸腾现象，找出水沸腾时温度的变化规律。
实验器材：
铁架台、酒精灯、石棉网、温度计、烧杯（50ml），火柴，中心有孔的纸板、水、秒表。
实验装置：
实验步骤：
1、按上图组装器材。在烧杯中加入30ml的水。
2、点燃酒精灯给水加热。当水沸腾，即水温接近90℃时，每隔0.5min在表格中记录温度计的示数T，记录10次数据。
3、熄灭酒精灯，停止加热。
4、冷却后再整理器材。
5、以温度T为横坐标，时间t为纵坐标，在下图中的方格纸上描点，再把这些点连接起来，从而绘制成水沸腾时温度与时间关系的图像；
6、整理、分析实验数据及其图像，归纳出水沸腾时温度变化的特点。
实验3
探究光反射时的规律
实验目的：
观察光的反射现象，找出光反射时所遵循的规律。
实验器材：平面镜、一张白硬纸板、激光笔、量角器、几支彩笔
实验装置：
实验步骤：
1、把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面，如上图所示；
2、使一束光贴着纸板沿某一个角度射到O点，经平面镜反射，沿另一个方向射出，在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的`径迹；
3、改变光束入射的角度，多做几次，换用不同颜色的笔记录每次光的径迹；
4、取下纸板，用量角器测量ON两侧的i和r，将数据记录在下表中；
5、把纸板NOF向前或向后折，在纸板上还能看到反射光吗？
实验4
探究平面镜成像时像与物的关系
实验目的：观察平面镜成像的情况，找出成像的特点。
实验原理：遵循光的反射定律：三线共面、法线居中、两角相等。
实验器材：同样大小的蜡烛一对、平板玻璃一块、白纸一张、刻度尺一把
实验装置：
实验步骤：
1、在桌面上铺一张大纸，纸上竖立一块玻璃板作为平面镜，沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表平面镜的位置；
2、把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，可以看到它在玻璃板后面的像；
3、再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛，竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它跟前面那支蜡烛的像完全重合，这个位置就是前面那支蜡烛像的位置，在纸上记下这两个位置；
4、移动点燃的蜡烛，重做实验；
5、用直线把每次实验中蜡烛和它的像在纸上的位置连起来，并用刻度尺分别测量它们到玻璃板的距离，将数据记录在下表中。
实验5
探究凸透镜成像的规律
实验目的：探究凸透镜成像的规律。
实验原理：光的折射
实验器材：凸透镜、蜡烛、光屏、火柴、光具座
实验装置：
实验步骤：
1、按上图组装实验装置，将烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心调整到同一高度；
2、将凸透镜固定在光具座中间某刻度处，把蜡烛放在较远处，使物距u＞2f，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒。记录物距u和像距v；
3、把蜡烛向凸透镜移近，改变物距u，使f＜u＜2f，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒。记录物距u和像距v；
4、把蜡烛向凸透镜移近，改变物距u，使u＜f，在光屏上不能得到蜡烛的像，此时成虚像，应从光屏这侧向透镜里观察蜡烛的像，观察虚像的大小和正倒。
一、拉伸实验报告标准答案
实验目的：见教材。实验仪器见教材。
实验结果及数据处理：例：（一）低碳钢试件
强度指标：
Ps=xx22.1KN屈服应力ζs= Ps/A xx273.8MPa P b =xx33.2KN强度极限ζb= Pb /A xx411.3MPa
塑性指标：伸长率L1—LL100%AA1A33.24 %
面积收缩率100%
68.40 %
低碳钢拉伸图：
（二）铸铁试件
强度指标：
最大载荷Pb =xx14.4 KN
强度极限ζb= Pb / A = x177.7 M Pa
问题讨论：
1、为何在拉伸试验中必须采用标准试件或比例试件，材料相同而长短不同的试件延伸率是否相同？
答：拉伸实验中延伸率的大小与材料有关，同时与试件的标距长度有关。试件局部变形较大的断口部分，在不同长度的标距中所占比例也不同。因此拉伸试验中必须采用标准试件或比例试件，这样其有关性质才具可比性。
材料相同而长短不同的试件通常情况下延伸率是不同的（横截面面积与长度存在某种特殊比例关系除外）。
2、分析比较两种材料在拉伸时的力学性能及断口特征。
答：试件在拉伸时铸铁延伸率小表现为脆性，低碳钢延伸率大表现为塑性；低碳钢具有屈服现象，铸铁无。低碳钢断口为直径缩小的杯锥状，且有450的剪切唇，断口组织为暗灰色纤维状组织。铸铁断口为横断面，为闪光的结晶状组织。
教师签字：x
日期：
二、压缩实验报告标准答案
实验目的：见教材。实验原理：见教材。
实验数据记录及处理：例：（一）试验记录及计算结果
问题讨论：
分析铸铁试件压缩破坏的原因。
答：铸铁试件压缩破坏，其断口与轴线成45°~50°夹角，在断口位置剪应力已达到其抵抗的最大极限值，抗剪先于抗压达到极限，因而发生斜面剪切破坏。
实验目的：
观察光的反射现象，找出光反射时所遵循的规律。
实验器材：平面镜、一张白硬纸板、激光笔、量角器、几支彩笔
实验装置：
实验步骤：
1、把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面，如上图所示；
2、使一束光贴着纸板沿某一个角度射到O点，经平面镜反射，沿另一个方向射出，在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹；
3、改变光束入射的角度，多做几次，换用不同颜色的笔记录每次光的径迹；
4、取下纸板，用量角器测量ON两侧的?i和?r，将数据记录在下表中；
5、把纸板NOF向前或向后折，在纸板上还能看到反射光吗？
偏振光通过某种物质之后，其振动面将以光的传播方向为轴线转过一定的角度，叫做旋光现象。很多物质都可以产生旋光现象。
实验表明：
（1）旋光度与偏振光通过的旋光物质的厚度成正比。
（2）对溶液，旋光度不仅与光线在液体中通过的距离有关，还与其浓度成正比.
（3）同一物质对不同波长的光有不同的旋光率。在一定的温度下，它的旋光率与入射光波长的平方成反比，这种现象就是旋光色散。
显然，利用旋光的各种性质，可以应用与不同的领域。
在演示实验中，有葡萄糖溶液旋光色散的演示。根据这一原理，可以用于很多中溶液的浓度检测。比如医疗中血糖的测量，尿糖的测量。（实际中并不用这种方法，因为血糖尿糖本身浓度很小而且显然不是透明溶液，一般使用的方式是化学方法，通过氧化测定血糖的含量）还看到有的论文说可以用旋光法实现青、链霉素皮试液的质量控制和稳定性预测。现在旋光计广泛应用于药物分析。旋光现象还可以用于光的波长的测量。（好像也是不被采用）。
探究课题；探究平面镜成像的特点
1.提出问题；平面镜成的是实像还是虚像？是放大的还是缩小的像？所成的像的位置是在什么地方？
2.猜想与假设；平面镜成的是虚像。像的大小与物的大小相等.像与物分别是在平面镜的两侧。
3.制定计划与设计方案；实验原理是光的反射规律。
所需器材；蜡烛（两只），平面镜（能透光的），刻度尺，白纸，火柴。
实验步骤：
一.在桌面上平铺一张16开的白纸，在白纸的中线上用铅笔画上一条直线，把平面镜垂直立在这条直线上。
二.在平面镜的一侧点燃蜡烛，从这一侧可以看到平面镜中所成的点燃蜡烛的像，用不透光的纸遮挡平面镜的背面，发现像仍然存在，说明光线并没有透过平面镜，因而证明平面镜背后所成的像并不是实际光线的会聚，是虚像。
三.拿下遮光纸，在平面镜的背后放上一只未点燃的蜡烛，当所放蜡烛大小高度与点燃蜡烛的高度相等时，可以看到背后未点燃蜡烛也好像被点燃了.说明背后所成像的大小与物体的大小相等。
四.用铅笔分别记下点燃蜡烛与未点燃蜡烛的位置，移开平面镜和蜡烛，用刻度尺分别量出白纸上所作的记号，量出点燃蜡烛到平面镜的距离和未点燃蜡烛（即像）到平面镜的距离.比较两个距离的大小。发现是相等的.
五.自我评估.该实验过程是合理的，所得结论也是正确无误。做该实验时最好是在暗室进行，现象更加明显。误差方面应该是没有什么误差，关键在于实验者要认真仔细的操作，使用刻度尺时要认真测量。
六.交流与应用.通过该实验我们已经得到的结论是，物体在平面镜中所成的像是虚像，像的大小与物体的大小相等，像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等。像与物体的连线被平面镜垂直且平分。例如，我们站在穿衣镜前时，我们看穿衣镜中自己的像是虚像，像到镜面的距离与人到镜面的距离是相等的，当我们人向平面镜走近时，会看到镜中的像也在向我们走近.我们还可以解释为什么看到水中的物像是倒影。平静的水面其实也是平面镜.等等。
20xx年X月XX日
＿＿＿＿级＿＿班＿＿号
姓名＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 实验日期＿＿＿＿年＿＿月＿＿日
实验名称
探究凸透镜的成像特点
实验目的
探究凸透镜成放大和缩小实像的.条件
实验器材
标明焦距的凸透镜、光屏、蜡烛、火柴、粉笔 实验原理
实验步骤
1.提出问题：
凸透镜成缩小实像需要什么条件？
2.猜想与假设：
（1）凸透镜成缩小实像时，物距u_______2f。（“大于”、“小于”或“等于”）
（2）凸透镜成放大实像时，物距u_______2f。（“大于”、“小于”或“等于”）
3.设计并进行实验：
（1）检查器材，了解凸透镜焦距，并记录。
（2）安装光具座，调节凸透镜、光屏、蜡烛高度一致。
（3）找出2倍焦距点，移动物体到2倍焦距以外某处，再移动光屏直到屏幕上成倒立缩小的清晰实像的为止，记下此时对应的物距。
（4）找出2倍焦距点，移动物体到2倍焦距以内某处，再移动光屏直到屏幕上成倒立放大的清晰实像的为止，记下此时对应的物距。
（5）整理器材。
实验目的：
观察水沸腾时的现象
实验器材：
铁架台、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯、中心有孔纸板、温度计、水、秒表
实验装置图：
实验步骤：
1、按装置图安装实验仪器，向烧杯中加入温水，水位高为烧杯的1/2左右。
2、用酒精灯给水加热并观察。（观察水的温度变化，水发出的声音变化，水中的气泡变化）
描述实验中水的沸腾前和沸腾时的情景：
（1）水中气泡在沸腾前，沸腾时
（2）水的声音在沸腾前，沸腾时
3、当水温达到90℃时开始计时，每半分钟记录一次温度。填入下表中，至沸腾后两分钟停止。
实验记录表：
时间（分）0 0.5 1 1.5 2 2.5 3……
温度（℃）
4、观察撤火后水是否还继续保持沸腾？
5、实验结果分析：
①以时间为横坐标，温度为纵坐标，根据记录用描点法作出水的沸腾图像。
②请学生叙述实验现象。
沸腾前水中有升到水面上来，水声；继续加热时，水中发生剧烈的现象，大量上升并且变（填“大”或“小”），升到水面上破裂，放出水蒸气，散到空气中，水声变（填“大”或“小”）。
沸腾的概念：
③实验中是否一加热，水就沸腾？
④水沸腾时温度如何变化？
⑤停止加热，水是否还继续沸腾？说明什么？
20xx年X月XX日
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：
Ⅰ、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。
Ⅱ、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，电阻率越校应用广泛，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—Ⅱ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。
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℃
电阻Ω
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
i910
温度t℃10.412.414.416.418.420.422.424.426.428.4
热力学TK283.4285.4287.4289.4291.4293.4295.4297.4299.4301.4
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
4323.04063.83793.13534.03295.83074.92871.692.92507.62345.1
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℃
参考值RTΩ
测量值RTΩ
相对误差%0.740.581.600.894.996.207.408.1810.00
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：
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[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]<
摘要：简要说明了大学物理实验的重要地位和实验预习的重要性。详细介绍如何做好大学物理实验课程的实验预习，包括预习要求、预习重点、设计性实验的预习、预习报告的内容；并以“拉伸法测量钢丝杨氏模量”这一实验项目为例，具体说明了怎样做好实验预习。
一、大学物理实验的重要地位
大学物理实验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。
大学物理实验覆盖面广，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。
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，大学物理实验具有其他实践类课程不可替代的作用。
二、大学物理实验的预习要求
与理论课程不同，实验课程的特点是学生在教师的指导下自己动手，独立完成实验任务。所以实验预习尤其重要。上课时教师要检查实验预习情况，评定实验预习成绩。没有预习的学生不能做实验。
实验预习的目的是全面认识和了解所要做的实验项目。因此，要求在预习时应理解实验原理，了解实验仪器和实验方法，明确实验任务，写出简单的预习报告。
（1） 明确实验任务
要明确实验中需要测量哪些物理量，每个待测量又分别需要什么实验仪器和采用什么实验方法来测量。
（2）清楚实验原理
要理解实验基本原理。例如，电位差计精确测量电压实验用到补偿法原理进行定标，应该理解补偿电路的特点，什么是定标，定标的作用以及如何利用补偿电路定标；电位差计测量的主要误差来源，怎样减小误差。
（3）了解实验仪器 要初步了解实验仪器，通过预习知道需要使用哪些仪器，并对仪器的相关知识进行初步学习，特别是仪器的结构功能、操作要领、注意事项等。
（4）了解实验误差
要了解引起实验误差的主要因素有哪些，思考在做实验时应当怎样减小误差。 （5）总结实验预习
尝试归纳总结实验所体现的基本思想，自己在预习过程做了哪些工作，遇到了哪些问题，解决了哪些问题，怎么解决的，还有哪些问题不清楚，等等。
总之，实验预习时要认真阅读实验教材，积极参考网上实验学习辅导，必要时主动查阅相关资料，明确实验目的和要求，理解实验原理，掌握测量方案，初步了解仪器的构造原理和使用方法，在此基础上写好预习报告。
设计性实验项目除了做好一般实验项目的预习工作以外，还要做好下列预习工作。 （1）阐述实验原理，选择实验方案
根据实验内容要求和实验教材中实验原理的提示，认真查阅有关资料，详细写出实验原理和实验方案。
（2）选择测量仪器、测量方法和测量条件
根据实验方案的要求，确定出使用什么样的实验仪器、采用什么样的测量方法、在什么样的条件下进行测量。选择测量方法时还要考虑到选用什么样的数据处理方法。
（3）确定实验过程，拟定实验步骤
明确实验的整体过程，拟定出详细的实验步骤。
三、预习报告的主要内容
3.实验原理（必要的计算公式、原理图、电路图、光路图、相关说明等表格。）
特别说明：
预习报告为预习时写的实验报告，不一定冠名“预习”。如果预习实验报告1～4项内容书写完整规范，整齐清晰，可以作为实验报告的一部分。撰写实验报告时可以在此基础上续加其他内容。
四、实验预习举例
下面以“拉伸法测钢材的杨氏模量”这一实验项目为例，具体说明实验预习的主要内容。
首先根据实验目的和实验内容要求，有针对性地阅读教材，重点思考和解决如下问题： （1）什么是杨氏弹性模量？ （2）测量杨氏模量的计算公式如何？
（3）通过杨氏模量的计算公式明确要测量哪些物理量？这些物理量如何测量？ （4）实验测量中用到什么测量方法？ （5）实验中的数据如何记录和处理？
实验5－3 拉伸法测钢材的杨氏模量
【实验目的】
（1）学会拉伸法测量杨氏弹性模量的基本原理和实现方法。 （2）掌握用光杠杆法测量微小伸长量的原理和方法。 （3）学会用逐差法处理实验数据。
（通过实验目的可以知道本实验中要用到几种测量长度的器具，要提前预习使用方法，并且要熟悉“光杠杆”测微小长度变化的方法以及用逐差法处理数据。)
【实验原理】
（1）什么是杨氏弹性模量
设钢丝截面积为S，长为L。若沿长度方向施以外力F使钢丝伸长△L，则比值F/S 是单位截面上的作用力，称为应力；比值△L/L 是物体的相对伸长量，称为应变，表示物体形变的大小。根据胡克定律，在物体的弹性限度内，应力与应变成正比
式中比例系数E的大小，只取决于材料本身的性质，与外力F、物体原长L 及截面积S 的大小无关，叫做杨氏模量。
（所以实验当中需要测量F、L、S或d、ΔL几个量才能计算出杨氏模量，究竟如何测量呢？）
（2） 用光杠杆法测量微小长度变化量ΔL 光杠杆结构如图1所示，光杠杆是一个带有可旋转的平面镜的支架，平面镜的镜面与三个足尖决定的平面垂直，其后足即杠杆的支脚与被测物接触，当杠杆支脚随被测物上升或下降微小距离ΔL时，镜面法线转过一个φ 角，而入射到望远镜的光线转过2φ角，如图2 所示。当φ 很小时，有
图1 光杠杆结构
式中K为支脚尖到刀口的垂直距离(也叫光杠杆
的臂长)。根据光的反射定律，反射角和入射角相等，故当镜面转动φ 角时，反射光线转动2φ 角，由图2可知
式中D 为镜面到标尺的距离，l 为从望远镜中观察到的标尺移动的距离（设长度变化前望远镜中的叉丝横线读出标尺上相应的刻度值为x，当长度变化两次读数差为l =
式（4）得微小伸长量为
l
D
图2 光杠杆原理
K
l 2D
（3）测定钢丝杨氏模量的理论公式
由式（2）和式（5）可得实验测定钢丝杨氏模量的理论公式为
E?
8FLD
?d2Kl
【实验仪器】
杨氏模量测定仪、光杠杆、望远镜尺组、米尺、千分尺等。
（应该在下面阅读中仔细查阅杨氏模量测定仪、千分尺的结构及使用方法如杨氏模量仪中光杠杆及其测微小长度变化的原理、千分尺的读数方法；并思考如何选择上面几种测量仪器。）
【实验内容】
（1）调整杨氏模量仪
（2）光杠杆及望远镜尺组的调节
（3）测量相应物理量
（4）逐差法处理数据
（实验中要注意光杠杆（望远镜、平面镜、标尺）的调节，特别注意如何消除十字叉丝像和标尺像的视差；千分尺的读数（注意初末位置的读数），初步理解不同量如何选择相应测量仪器的方法。）
学生姓名，这个是基本，如果有小组，要写上所有组员名字，并写出担任的角色，比如操作者，记录者之类的
实验题目，可以是平面镜成的是实像还是虚像？平面镜成像的位置在哪之类的'（这是物理的第一个实验，希望可以给大家一个启发）
实验仪器，这个相较于生物化学，我觉得会重要一些，在考试中也经常出现，所以大家最好要写的详细一些，比如平面镜，刻度尺之类的，有时候还要加上质量，容积
实验原理，一般情况下，用一个公式表达即可，比如s=vt，v=at等等，或者就用一句定理解释，要写的简洁明了
实验步骤，就把自己做实验的步骤一步一步分点写出来就行了，详细些较好
数据表格，有的需要记录数据的，比如研究动能守恒定律，需要记录几组数据，才能得出结论
实验结论，根据数据写出结论，尽量用一句话概括。
用验电器演示导体和绝缘体
【器材】
验电器（或自制验电器），有机玻璃或橡胶棒，丝绸或毛皮，被检验的物体：铁丝、铜丝等金属丝，陶瓷、松香、玻璃、橡胶等。
【操作】
（1）将丝绸摩擦过的有机玻璃棒（或用毛皮摩擦过的橡胶棒）与验电器接触，使验电器带电，金箔张开一定的角度，然后用手接触一下验电器上的小球，金箔马上合拢。这表明手碰了小球后，验电器上的电荷通过手和人体传给大地了，这证明人体是导体。
（2）用上述方法使验电器重新带电。手拿铁丝和铜丝等金属丝用它们去跟带电的验电器小球接触，可以看到金箔也会合拢，表明验电器上的电荷通过金属丝和人体传到地球上去了，金属丝是导体。当手拿陶瓷、玻璃、松香等用它们去跟带电的验电器小球接触，金箔仍张开并不合拢，表明验电器上的电荷没有通过陶瓷、玻璃、松香等传到地球上，说明陶瓷、玻璃松香等是绝缘体。
【注意事项】
被检验的绝缘体的表面要清洁干燥，以免表面漏电。
实验目的：观察水的沸腾。
实验步骤：
①在烧杯里放入适量水，将烧杯放在石棉网上，然后把温度计插入水里。
②把酒精灯点着，给烧杯加热。
③边观察边记录。
④做好实验后，把器材整理好。
观察记录：
①水温在 60℃以下时，随着水温不断升高，杯底上气泡越来越多，有少量气泡上升。
②水温在60℃～90℃之间时，杯底气泡逐渐减少，气泡上升逐渐加快。
③在90℃～100℃之间时，小气泡上升越来越快。
④水在沸腾时，大量气泡迅速上升，温度在98℃不变。
⑤移走酒精灯，沸腾停止。
实验结论：
①沸腾是在液体表面和内部同时进行的汽化现象。
②水在沸腾时，温度不变。
20xx年X月XX日
一、实验目的
(1)加深对弱电解质的解离平衡、同离子效应、盐类水解等基本概念的理解。了解缓冲溶液的缓冲作用及配制。
(2)掌握难溶电解质的多相离子平衡及沉淀的生成和溶解的条件。
二、实验原理
在弱电解质的解离平衡或难溶电解质的沉淀一溶解平衡体系中，加入与弱电解质或难溶
电解质具有相同离子的易溶强电解质，则平衡向左移动，产生使弱电解质的解离度或难溶电解质的溶解度明显降低的现象，叫做同离子效应。
三、实验用品(仪器、药品)
试管、药匙、氨水、醋酸铵固体、酚酞。甲基橙、碘化铅。碘化钾。
四、实验内容及操作步骤
(l)在小试管中加入1 cm3 0.l mol·dm-3 NH3水溶液和1滴酚酞指示剂，
观察溶液颜色。再加入少许NH4Ac晶体，振荡使其溶解，观察溶液颜色的变化并进行解释(2)自己设计一实验，验证同离子效应使HAc溶液中的H+浓度降低。
(3)在试管中加入3滴PbI2饱和溶液，加入2滴0.l mol·dm-3 KI溶液。观察现象，解释之。
五、实验现象及结论
(l)在小试管中加入1 cm3 0.l mol·dm-3 NH3水溶液和1滴酚酞指示剂，观察溶液颜色。再加入少许
NH4Ac晶体，振荡使其溶解，因同离子效应OH-浓度降低，碱性降低，红色溶液
颜色变浅或褪去，
(2)自己设计一实验，验证同离子效应使HAc溶液中的H+浓度降低。在小试管中用滴管加入1毫升0.1摩尔/升醋酸水溶液和1滴甲基橙指示剂，因醋酸溶液呈酸性，使甲基橙
溶液有无色变为红色。再用药匙向小试管中加入少许醋酸铵晶体，振荡使其溶解，因同离子效应，氢离子浓度降低，酸性降低，橙红色溶液颜色变为橙黄色或黄色。
(3)在试管中加入3滴PbI2饱和溶液，加入2滴0.l mol·dm-3 KI溶液。有黄色沉淀碘化
铅生成。
实验：研究电磁铁
初三（ ）班 姓名： 座号：
一、实验目的：探讨电流的通、断、强弱对电磁铁的影响；探讨增加线圈匝数对电磁铁磁性的影响。
二、实验器材：电磁铁、电源、开关、滑动变阻器、电流表和一小堆大头针。
三、实验步骤：
1、 将电源、开关、滑动变阻器、电流表与电磁铁连成串联电路。
2、 将开关合上或打开，观察通电、断电时，电磁铁对大头针的吸引情况，判断电磁铁磁性的有无。
3、 将开关合上，调节滑动变阻器，使电流增大和减小(观察电流表指针的示数)，从电磁铁吸引大头针的情况对比电磁铁磁性强弱的变化。
4、 将开关合上，使电路中的电流不变(电流表的示数不变)改变电磁铁的接线，增加通电线圈的匝数，观察电磁铁磁性强弱的变化。
四、实验记录：
通电
断电
电流增大
电流减小
线圈匝数增多
电磁铁的
磁性强弱
五、实验结论：
（1）电磁铁通电时 磁性，断电时 磁性。
（2）通入电磁铁的电流越大，它的磁性越 。
（3）在电流一定时，外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，它的磁性越 。
本学期，在学校领导的正确指导下，实验教学工作取得了可喜的成绩，学生的观察能力和实验能力有了很大的提高，为了更好总结本学期实验教学工作中的经验和教训，特对本学期的实验教学工作总结如下：
在学期初，首先制定了本学期的实验教学工作计划，以实验计划指导本学期的物理教学工作并在教学过程中不断创新，圆满的完成了实验计划所布置的任务。
1、在教学过程中，我尽量把每一个演示实验演示，在演示材料不很完全的条件下，经常自制一些教具或取得另外相近或相似的教具来完成演示实验，让每个学生能够有观察的机会，从而，培养学生的观察能力，以达到认识理论的目的。
2、对于学生分组实验，学期初，我们物理教师首先对学生分成学习小组，有学习小组长，小组长在学习上和动手能力上都是比较强的学生，在小组中起到模范带头作用，对于学生实验，每个学生都能认真、规范、积极动手，认真观察思考，得出正确的结论，通过一学期的训练和操作，学生的观察能力和实验操作能力得到了大幅度的提高。
在学生分组实验，实验教师对学生认真辅导，还注意巡视学生进行实验的情况，发现操作不规范的不认真的，教师认真辅导指正，并且作其思想工作，对认真规范的同学，并提出表扬，增强学生的成功感。通过演示实验和分组实验的操作，激发了学生的学习的兴趣，培养了学生的观察和实验操作技能。从而使学生学会了许多科学研究的基本方法，激发了学生的探究精神。
3、课外的小实验。为了激发学生的兴趣，拓展学生的思维，开拓学生的视野，培养学生的探究精神，本学年我们还不断的提倡学生进行课外小实验小制作的活动。使学生的创新能力得到了发展。
4、实验报告的填写：在实验教学过程中积极的鼓励学生完成实验报告，通过实验的观察和操作，使学生能够把观察的实验直观的操作与理论相联系，从而加深了对理论知识的理解和记忆。
总之。本学期的物理实验教学工作取得了可喜的成绩。但是，和上级的实验教学要求还有差距，我在今后的教学工作中将努力探索创新，使实验教学工作再上一个新台阶。
重力加速度的测定
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
图2-1 单摆原理图
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初中物理实验报告3
光学中研究光的本性以及光在媒质中传播时各种性质的学科。物理光学过去也称“波动光学”，从光是一种波动出发，能说明光的干涉、衍射和偏振等现象。而在赫兹用实验证实了麦克斯韦关于光是电磁波的假说以后，物理光学也能在这个基础上解释光在传播过程中与物质发生相互作用时的部分现象，如吸收，散射和色散等，而且获得一定成功。但光的电磁理论不能解释光和物质相互作用的另一些现象，如光电效应、康普顿效应及各种原子和分子发射的特征光谱的规律等；在这些现象中，光表现出它的粒子性。本世纪以来，这方面的研究形成了物理光学的另一部门“量子光学”。
【杨氏干涉实验】杨格于1801年设法稳定两光源之相位差，首次做出可见光之干涉实验，并由此求出可见光波之波长。其方法是，使太阳光通过一挡板上之小孔使成单一光源，再使此单一光源射到另一挡板上，此板上有两相隔很近的小孔，且各与单光源等距离，则此两同相位之两光源在屏幕上形成干涉条纹。因为通过第二挡板上两小孔之光因来自同一光源，故其波长相等，并且维持一定的相位关系（一般均维持同相），因而能在屏幕上形成固定不变的干涉条纹。若X为屏幕上某一明（或暗）条纹与中心点O的距离，D为双孔所在面与屏幕之间的距离，2a为两针孔S1，S2间之距离（通常小于1毫米），λ为S光源及副光源S1、S2所发出的光之波长。
两光源发出的两列光源必然在空间相迭加，在传播中两波各有各的波峰和波谷。当两列波的波峰和波峰或波谷和波谷相重叠之点必为亮点。这些亮点至S1与S2的光程差必为波长λ的整数倍。在两列波的波峰与波谷相重叠之点必为暗点，这些暗点至S1与S2的光程差必为波长λ/2的整数倍。实验结果的干涉条纹，它是以P0点为对称点而明暗相间的条纹。P0点处的中央条纹是明条纹。当用不同的单色光源作实验时，各明暗条纹的间距并不相同。波长较短的单色光如紫光，条纹较密；波长较长的单色光如红光，条纹较稀。另外，如果用白光作实验，在屏幕上只有中央条纹是白色的。在中央白色条纹的两侧，由于各单色光的明暗条纹的位置不同，形成由紫而红的彩色条纹。
一、实验目的
二、实验仪器和器材(要求标明各仪器的规格型号)
三、实验原理：简明扼要地阐述实验的理论依据、计算公式、画出电路图或光路图
四、实验步骤或内容：要求步骤或内容简单明了
五、数据记录：实验中测得的原始数据和一些简单的结果尽可能用表格形式列出,并要求正确表示有效数字和单位
六、数据处理：根据实验目的对测量结果进行计算或作图表示,并对测量结果进行评定,计算误差或不确定度.
七、实验结果：扼要地写出实验结论
八、误差分析：当实验数据的误差达到一定程度后,要求对误差进行分析,找出产生误差的原因.
九、问题讨论：讨论实验中观察到的异常现象及可能的解释,分析实验误差的主要来源,对实验仪器的选择和实验方法的改进提出建议,简述自己做实验的心得体会,回答实验思考题.
物理探究实验：影响摩擦力大小的因素
技能准备：弹簧测力计，长木板，棉布，毛巾，带钩长方体木块，砝码，刻度尺，秒表。
知识准备：
1.二力平衡的条件：作用在同一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，并且在同一直线上，这两个力就平衡。
2.在平衡力的作用下，静止的物体保持静止状态，运动的物体保持匀速直线运动状态。
3.两个相互接触的物体，当它们做相对运动时或有相对运动的趋势时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力就叫摩擦力。
4.弹簧测力计拉着木块在水平面上做匀速直线运动时，拉力的大小就等于摩擦力的大小，拉力的数值可从弹簧测力计上读出，这样就测出了木块与水平面之间的摩擦力。
探究导引
探究指导：
关闭发动机的列车会停下来，自由摆动的秋千会停下来，踢出去的足球会停下来，运动的物体之所以会停下来，是因为受到了摩擦力。
运动物体产生摩擦力必须具备以下三个条件：1.物体间要相互接触，且挤压;2.接触面要粗糙;3.两物体间要发生相对运动或有相对运动的趋势。三个条件缺一不可。
摩擦力的作用点在接触面上，方向与物体相对运动的方向相反。由力的三要素可知：摩擦力除了有作用点、方向外，还有大小。
提出问题：摩擦力大小与什么因素有关?
猜想1：摩擦力的大小可能与接触面所受的压力有关。
猜想2：摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关。
猜想3：摩擦力的大小可能与产生摩擦力的'两种物体间接触面积的大小有关。
探究方案：
用弹簧测力计匀速拉动木块，使它沿长木板滑动，从而测出木块与长木板之间的摩擦力;改变放在木块上的砝码，从而改变木块与长木板之间的压力;把棉布铺在长木板上，从而改变接触面的粗糙程度;改变木块与长木板的接触面，从而改变接触面积。
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
探究过程：
1.用弹簧测力计匀速拉动木块，测出此时木块与长木板之间的摩擦力：0.7N
2.在木块上加50g的砝码，测出此时木块与长木板之间的摩擦力：0.8N
3.在木块上加200g的砝码，测出此时木块与长木板之间的摩擦力：1.2N
4.在木板上铺上棉布，测出此时木块与长木板之间的摩擦力：1.1N
5.加快匀速拉动木块的速度，测出此时木块与长木板之间的摩擦力：0.7N
6.将木块翻转，使另一个面积更小的面与长木板接触，测出此时木块与长木板之间的摩擦力：0.7N
探究结论：
1.摩擦力的大小跟作用在物体表面的压力有关，表面受到的压力越大，摩擦力就越大。
2.摩擦力的大小跟接触面粗糙程度有关，接触面越粗糙，摩擦力就越大。
3.摩擦力的大小跟物体间接触面的面积大小无关。
4.摩擦力的大小跟相对运动的速度无关。
实验课程名称 近代物理实验
实验项目名称 盖革—米勒计数管的研究
姓 名 王仲洪
学 号
一、实验目的
1.了解盖革——弥勒计数管的结构、原理及特性。
2.测量盖革——弥勒计数管坪曲线，并正确选择其工作电压。
3.测量盖革——弥勒计数管的死时间、恢复时间和分辨时间。
二、使用仪器、材料
G－M计数管（F5365计数管探头），前置放大器，自动定标器（FH46313Z智能定标），放射源2个。
三、实验原理
盖革——弥勒计数管简称G－M计数管，是核辐射探测器的一种类型，它只能测定核辐射粒子的数目，而不能探测粒子的能量。它具有价格低廉、设备简单、使用方便等优点，被广泛用于放射测量的工作中。 G－M计数有各种不同的结构，最常见的有钟罩形β计数管和圆柱形计数管两种，这两种计数管都是由圆柱状的阴极和装在轴线上的阳极丝密封在玻璃管内而构成的，玻璃管内充一定量的某种气体，例如，惰性气体氩、氖等，充气的气压比大气压低。由于β射线容易被物质所吸收，所以β计数管在制造上安装了一层薄的云母做成的窗，以减少β射线通过时引起的吸收，而射线的贯穿能力强，可以不设此窗
圆柱形G-M计数管
计数管系统示意图
在放射性强度不变的情况下，改变计数管电极上的电压，由定标器记录下的相应计数率（单位时间内的计数次数）可得如图所示的曲线，由于此曲线有一段比较平坦区域，因此把此曲线称为坪特性曲线，把这个平坦的部分（V1－V2）称为坪区；V0称为起始电压，V1称为阈电压，△V=V2-V1称为长度，在坪区内电压每升高1伏，计数率增加的百分数称为坪坡度。
G－M计数管的坪曲线
由于正离子鞘的存在，因而减弱了阳极附近的电场，此时若再有粒子射入计数管，就不会引起计数管放电，定标器就没有计数，随着正离子鞘向阴极移动，阴极附近的电场就逐渐得到恢复，当正离子鞘到达计数管半径r0处时，阳极附近电场刚刚恢复到可以使进入计数管的粒子引起计数管放电，这段时间称为计数管的死时间，以td来表示；正离子鞘从r0到阴极的一段时间，我们称为恢复时间，以tr表示。在恢复时间内由于
电场还没有完全恢复，所以粒子射入计数管后虽然也能引起放电，但脉冲幅度较小，当脉冲幅度小于定标器灵敏阈时，则仍然不能被定标器记录下来，随着电场的恢复，脉冲幅度也随之增大，如果在τ时间以后出现的脉冲能被定标器记录下来，那么τ就称为分辨时间。
示波器上观察到的死时间及分辨时间
在工作电压下，没有放射源时所测得的计数率称为G－M计数管的本底。它是由于宇宙射线、空气中及周围微量放射性以及制作管子用的物质中放射杂质所引起的。所以我们要在实验测量的计数率数据中减去本底计数率才能得到真正的计数率。
实验证明，在对长寿命放射性强度进行多次重复测量时，即使条件相同，每次测量的结果仍然不同；然而，每次结果都围绕着某一个平均值上下涨落，服从一定的统计规律。假如在时间τ内，核衰变平均数是n，每秒核衰变数为n的出现几率p（n）服从统计规律的泊松分布
四、实验步骤
1.测量G－M计数管坪曲线。
（1）将放射源放在计数管支架的托盘上，并对准计数管的中央部位，在测坪曲线的整个过程中，放射源位置保持不变。
（2）检查连接线及各个开关位置无误后，打开定标器的电源开关，将定标器预热数分钟，然后将高压细调旋扭开关旋到最小，打开高压开关，细调高压值，使计数管刚好开始计数。
（3）将定标器的甄别阈调0.2伏，细调高压，仔细测出起始电压（测量两次，取平均值），然后电压每升高10伏测量十次，每次测量时间为10秒钟，直到发现计数增加时（坪长已测完），应立即降低工作电压，以免发生连续放电，将计数管损坏。
（4）将实验数据列入表中，取十次平均值，并用坐标纸画出该计数管的坪曲线，确定其起始电压，坪长度和坪坡度，然后选定其工作电压。
2.双源法测计数管分辨时间τ。
（1）准备好两个放射性强度大致相等的源，
（2）测本底300s。
（3）放上放射源1，测其放射强度1000s。
（4）放上放射源2，测量源1加源2的放射强度20xxs（放上放射源2时切勿碰动源1所在的位置）。
（5）取出放射源1（切勿碰动源2），测源2的放射强度1000s。
（6）取出源2，再测本底300s。
（7）根据公式（5—3）求出计数管分辨时间τ。
3.验证泊松分布：用本底计数来验证泊松分布，时间以3秒为单位，测量次数为500次，用实验所得的平均值n，根据泊松公式作出泊松分布的理论曲线，并将实验曲线与理论曲线比较。
五、注意事项
（1）使用放射源应按规定操作，不得马虎。不能用手直接接触放射源，要移动放射源时，一定要用夹子。
（2）注意保护计数管。计数管的高压不要超过450伏，以免烧毁计数
实验装置：
实验2 探究水沸腾时温度变化的特点
实验目的：
观察沸腾现象，找出水沸腾时温度的变化规律。
实验器材：
铁架台、酒精灯、石棉网、温度计、烧杯（50ml），火柴，中心有孔的纸板、水、秒表。
实验装置：
实验步骤：
1、按上图组装器材。在烧杯中加入30ml的水。
2、点燃酒精灯给水加热。当水沸腾，即水温接近90℃时，每隔0.5min在表格中记录温度计的示数T，记录10次数据。
3、熄灭酒精灯，停止加热。
4、冷却后再整理器材。
5、以温度T为横坐标，时间t为纵坐标，在下图中的方格纸上描点，再把这些点连接起来，从而绘制成水沸腾时温度与时间关系的图像；
6、整理、分析实验数据及其图像，归纳出水沸腾时温度变化的特点。
一、实验目的
1、掌握氢氘光谱各谱线系的规律，即计算氢氘里德伯常数RH，RD的方法。
2、掌握获得和测量氢氘光谱的实验方法。
3、学习光栅摄谱仪的运行机理，并学会正确使用。
二、实验仪器及其使用方法
WPS-1自动控制箱，光源：铁电极。电弧发生器，光源：氢氘放电管。中间光阑，哈德曼光阑，摄谱窗口。
平面光栅摄谱仪是以平面衍射光栅作为色散元件的光谱仪器。它的光学系统用Ebert-Fastie装置（垂直对称式装置），其光学系统如图2所示。由光源B(铁电极、氢氘放电管)发射的光，经过消色差的三透镜照明系统L均匀照明狭缝S，再经反射镜P折向球面反射镜M下方的准光镜O1上，经O1反射，以平行光束射到光栅G上，经光栅衍射后，不同方向的单色光束射到球面反射镜的中央窗口暗箱物镜O2处，最后按波长排列聚焦于感光板F上，旋转光栅G，改变光栅的入射角，便可改变拍摄谱线的波段范围和光谱级次。这种装置的入射狭缝S和光谱感光板是垂直平面内对称于光栅G放置的，由于光路结构的对称性，彗差和像散可以矫正到理想的程度，使得在较长谱面范围内，谱线清晰、均匀。同时由于使用球面镜M同时作为准直物镜和摄谱物镜，因此不产生色差，且谱面平直。使用摄谱仪做光谱实验时必须注意以下事项：
（1）摄谱仪为精密仪器，使用时要注意爱护。尤其是狭缝，非经教师允许，不可以随意调节各旋钮，手柄均应轻调慢调，旋到头时不能再继续用力，不要触及仪器的各光学表面；
（2）燃电弧时，注意操作安全。电弧利用高频高压，点燃后不要用手触及仪器外壳；更换电极时要切断高压电，用绝缘性能好的钳子或手套来更换；电弧有强紫外线辐射，使用时要戴防护眼镜；
（3）铁弧电极上不能有氧化物，应经常磨光，呈圆锥形；调节两电极头之间的距离，注意电极头成像不要进入中间光阑。
三、实验原理
巴尔末总结出来的可见光区氢光谱的规律为：
（n=3，4，5……）
式中的B=364、56nm。此规律可改写为：
式中的为波数，为氢的里德伯常数（109678cm）。
根据玻尔理论或量子力学中的相关理论，可得出对氢及类氢离子的光谱规律为：
其中，和为整数，z为该元素的核电荷数，相应元素的里德伯常数为：
其中，m和e为电子的质量和电荷，c是真空中的光速，h为普朗克常数，M为原子核的质量。显然，随元素的不同R应略有不同，但当认为M→∞时，便可得到里德伯常量为：
这与玻尔原子理论（即电子绕不动的核运动）所推出的R值完全一样。现在公认的
的值为：10973731m，这与理论值完全符合。有了这样精密测定的里德伯常量，又可以反过来计算还没有测定的某些元素的里德伯常数。即：比如应用到氢和氘为：
可见，氢和氘的里德伯常数是有差别的，其结果就是氘的谱线相对于氢的谱线会有微小的位移，叫同位素位移。和是能够直接精确测量的量，测出它们，也就可以计算出氢和氘的里德伯常数。同时还可以计算出氢和氘的原子核质量比。
式中是已知量。注意：波长应为真空中的波长，同一光波，在不同介质中波长是不同的，唯有频率及对应光子的能量是不变的，我们的测量往往是在空气中进行的，所以为精确得到结果时应将空气中的波长转换为真空中的波长。
四、测量内容及数据处理
测量内容
1、拍摄氢氘和铁的光谱。按实验要求，拟好摄谱程序表格，调好光路后，按程序用哈特曼光栏的相应光孔，分别拍下氢氘和铁的光谱。
2、显示谱片。取下底片盒，到暗室进行显影，定影、水洗等处理得到谱片。
3、观察和测量氢氘光谱线的波长。在光谱投影仪上观察谱片上的光谱，区分铁光谱和氢氘光谱，基于在很小的波长范围内可以认为线色散是个常数。如下图所示、用线性内插法就可以算出待测的谱线的波长。在映谱仪上用直尺进行粗测，在阿贝比长仪上进行精确测量计算出氢氘谱线的波长。
4、数据处理。计算出氢氘的里德伯常数，确定其不确定度，给出实验结果表达式。
器材：木头
步骤：
第一种：
将木头放入水中，测量水面上升的幅度，或者放入满满的量筒中，测量溢出的水的体积，可以间接得到木头浸入水中的部分的体积。
然后将木头沿水平面切割，取下，用天平测量水下部分的质量。
通过公式计算其密度。
然后总体测量整块物体的质量
通过v＝m/p
计算得出全部体积。
第二种：
取一量杯，水面与杯面平齐，想办法将木头全部浸入水中（如用细针将其按入水中），称量溢出水的体积即可。
第三种：
如果容器是个圆柱形，把里面放满水，然后把物体放入水中，在把物体取出。容器中空的部分就是这个物体的体积。
圆柱的面积＝底面积×高
如果物体不下沉，就把物体上系一个铁块放入水中，测出铁块和物体的体积，然后再测出铁块的体积，接着用它们的总体积减去铁块的体积就得出物体的体积.
现象：包括在步骤里面了。
结论：得出木头的体积。
20xx年X月XX日
实验一、长度的测量
（一）、游标卡尺的使用
【实验器材】
游标卡尺、硬塑料管、带凹槽的型材
【实验内容】
1、测量硬塑料管的内径D 1和外径D 2。由于硬塑料管的粗细不可能绝对均匀，所以要在不同的横截面处，以及每个横截面的不同方向上多次测量，将测量数据记录在表1—1中。最后分别求出内径D 1和外径D 2的平均值。
2、测量带凹槽的型材上凹槽的深度：。 【实验器材】
一块两面平行的玻璃砖，白纸，木板，大头针（4枚），量角器（或圆规、三角板），刻度尺
【实验内容】
1.把白纸铺在木板上。在白纸上画一直线aa ' 作为界面，过aa ' 上的一点O 画出界面的法线NN' ，并画一条线段A O 表示入射光线。
2.把长方形玻璃砖放在白纸上，并使其长边与aa ' 重合，再用直尺画出玻璃的另一边bb' 。
3.在线段A O 上竖直地插上两枚大头针P 1、P 2，从玻璃砖bb' 一侧透过玻璃砖观察大头针P 1、P 2的像，先后插上大头针
P 3、P 4，使P 3能挡住P 1、P 2的像，P 4能挡住P 1、P 2的像及P 3本身。
4.移去玻璃砖，在拔掉P 1、P 2、P 3、P 4的同时分别记下它们的位置，过P 3、P 4作直线O 'B 交bb' 于O ' 。连接O 、O ' ，OO ' 就是玻璃砖内折射光线的方向。
5.用量角器量出入射角和折射角的度数。查出它们的正弦值，并把这些数据填入记录表14－1中。
6.用上述方法分别求出入射角是30°、45°、60°时的折射角，查出入射角和折射角的正弦值，记录在表14－1中。
7.算出不同入射角时的n 值，比较一下，看它们是否接近一个常数。求出几次实
出玻璃的`折射率，并求平均值。 表14－2
【问题与讨论】
1.实验过程中，玻璃砖在纸面上的位置不可移动，为什么？
2.在用方法二时，如果没有圆规，能否用三角板和刻度尺测出折射率？
3.插针P 1与P 2、P 3与P 4的间距要适当地大些，以减小确定光路方向时出现的误差。请你说说其中的道理。
4.本实验中如果采用的不是两面平行玻璃砖，如采用三棱镜，半圆形玻璃砖等，能否测出它们的折射率？ 【巩固练习】
1.在用两面平行的玻璃砖测定玻璃折射率的实验中，其实验光路如图14－3所示，对实验中的一些具体问题，下列意见正确的是
A .为了减少作图误差，P 3和P 4的距离应适当取大些
B .为减少测量误差，P 1、P 2的连线与玻璃砖界面的夹角应取大些 C .若P 1、P 2的距离较大时，通过玻璃砖会看不到P 1、P 2的像
D .若P 1、P 2连线与法线NN ' 夹角较大时，有可能在bb ' 面发生全反射，所以在bb ' 一侧就看不到P 1、P 2的像
2.某同学做测定玻璃折射率实验时，用他测得的多组入射角i 与折射角r 作出sin i －sin r 图象如图14－4所示，下列判断中哪些是正确的
A .他做实验时，研究的是光从空气射入玻璃的折射现象 B .玻璃的折射率为0.67 C .玻璃的折射率为1.5
D .玻璃临界角的正弦值为0.67
3.某同学由于没有量角器，他在完成了光路图以后，以O 点为圆心，10.00cm 长为半径画圆，分别交线段O A 于A 点，交O 、O ' 连线延长线于C 点。过A 点作法线NN ' 的垂线AB 交NN ' 于B 点，过C 点作法线NN' 的垂线C D 交于NN ' 于D 点，如图图14－5所示，用刻度尺量得OB =8.00cm，CD =4.00cm。由此可得出玻璃的折射率n =________。
实验十七、练习使用示波器
【实验目的原理】
利用示波器能够直接观察电信号随时间变化的情况。振动、温度、光等的变化，可以通过各种
传感器转化为电压的变化，然后用示波器来研究，示波器已经成为检测和修理各种电子仪器以及科学研究的不可缺少的工具。 本实验就是初步学会使用示波器。
【实验器材】
J2459型示波器，电池，滑动变阻器，信号发生器，导线若干，电键
【实验内容】
一、熟悉示波器面板 图示是J2459型示波器的面板，上面各个旋钮和开关的名称，作用如下： 1：辉度调节旋钮 ——用来调节图像亮度 2： 3：辅助聚集调节旋钮 ——二者配合使用可以使电子束会聚成一细束，在屏上出现小亮斑，使图像线条清晰 4：电源开头 5：指示灯——电源接通时指示灯明亮 6：竖直位移旋钮↑↓；7：水平位移旋钮——分别用来调节图像在竖直方向和水平方向的幅度。 8：Y 增益旋钮；9：X 增益旋钮——分别用来调节图像在竖直方向和水平方向的幅度 10：衰减调节旋钮——有1、10、100、1000四个挡，“1”挡不衰减，其余各挡分别可使加在竖直偏转电极上的信号电压按上述倍数衰减，使图像在竖直方向的幅度依次减为前一挡的十分之一。最右边的正弦符号“ ”挡不是衰减，而是由机内自行提供竖直方向的按正弦规律变化的交流电压。 11：扫描范围旋钮——用来改变扫描电压的频率范围，有四个挡，左边第一档是10Hz~100Hz，向右旋转每升高一挡，扫描频率增大10倍。最右边是“外X 挡”，使用这一挡时机内没有加扫描电压，水平方向的电压可以从外部输入。 12：扫描微调旋钮——使扫描电压的频率在选定的范围内连续变化 13：“Y 输入”、“X 输入”、“地”——分别是对应方向的信号输入电压的接线柱和公共接地的接线柱。 14：交直流选择开关——置于“DC ”位置时，所加信号电压是直接输入的；置于“AC ”位置时，所加信号电压是通过一个电容器输入的，可以让交流信号通过而隔断直流成分。 15：同步极性选择开关，其作用下面会讲到。 二、示波器的使用
1.开启示波器并且调节光点的聚集和位置 先把辉度调节旋钮预置在辉度最位置，衰减调节旋钮置于最 档，扫描范围开关置于 档（即停止扫描）X 增益旋钮置于增益最小的位置。然后接通电源开光，让示波器 一两分钟。 增大辉度使屏上出现一个光点，亮度要适中，调节聚集旋钮和，使光点变得 。再用两个 旋钮使光点移到坐标的原点上。 2.观察示波器的扫描线 将扫描范围旋钮置于最低挡（即10—100Hz ），扫描微调旋钮逆时针旋到底，此时扫描频率最 。将X 增益旋钮适当调大些（约三分之一处）就可以看到屏上光点从左向右移动，到右端后又立即回到左端。顺时针旋转扫描微调旋钮以 扫描频率，可以看到光点迅速移动而成为一条亮线，即扫描线。在扫描频率不变的情况下，增大X 增益，可以改变扫描线的长度。 3.观察示波器上光点的竖直偏移并用它测量直流电压 ①把扫描范围旋钮置于“外X ”挡，使光点位于屏的中心，把“DC 、AC ”开关置于“DC ”位置。 ②按图连接电路 ③逐渐减小衰减挡，观察光点的向上偏移 ④调节Y 增益，使亮斑偏移一段适当的距离 ④调节滑动变阻器，可以看到光点的偏移随着改变，改变电池的正负极，再重复上述实验。 4.观察按正弦规律变化的电压的图线 把扫描范围旋钮置于引一挡（10Hz~100Hz）。把衰减调节旋钮置于“ ”挡，即由机内提供
的竖直方向的按正弦规律变化的电压。调节扫描微调旋钮，使屏上出现完整听正统曲线。调节Y 增益和X 增益，使曲线形状沿竖直或水平方向发生变化。 把同步极性选择开关置于“+”位置，正弦曲线从正半周开始，置于“-”位置，正弦曲线从负半周开始。
【巩固练习】
如图为示波器面板，屏上显示的是一亮度很低、线条较粗且模糊不清的波形。 （1）若要增大显示波形的亮度，应调节旋钮
（2）若要屏上波形线条变细且边缘清晰，应调节旋钮 （3）若要将波形曲线调至屏中央，应调节旋钮
(一)实验目的
1.学会用打上点的纸带研究物体的运动。
2.掌握判断物体是否做匀变速运动的方法。
3.会利用纸带测定匀变速直线运动的加速度。
4.练习使用打点计时器
(二)实验原理
1.匀变速直线运动的特点
(1)物体做匀变速直线运动时，若加速度为a，在各个连续相等的时间T内发生的位移依次为x1、x2、x3、?、xn，则有：x2-x1=x3-x2=?=xn-xn-1=aT2，即任意两个连续相等的时间内的位移差相等。可以依据这个特点，判断一个物体是否做匀变速直线运动。
(2)做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于该段时间内中间时刻的瞬时速度。
2.由纸带求物体加速度的方法 (1)逐差法
设相邻相同时间T内的位移分别为x1、x2、?、x6，则 x2-x1=x3-x2=x4-x3=?=x6-x5=aT2 x4-x1=3a1T2 x5-x2=3a2T2 x6-x3=3a3T2
得加速度a=(a1+a2+a3)/3
= (2)图象法(421?522?623)x4?x5?x6x1?x2?x32?
33T3T3T9T
以打某计数点时为计时起点，然后利用vn=(xn+xn+1)/2T测出打各点时的速 度，描点得v-t图象，v-t图象的斜率即为加速度，如图所示。
(3)由纸带求物体速度的方法 “平均速度法”求速度，即vn=(xn+xn+1)/2T， 如图所示。
(三)实验器材
电火花计时器或电磁打点计时器，一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片。
(四)实验步骤
1.把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸 出桌面;把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端; 连接好电路，再把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮， 下边挂上合适的钩码;将纸带穿过打点计时器，并把它 的一端固定在小车的后面。
2.把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点。换上新纸带，重复三次。
3.从三条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开头比较密集的点，在后边便于测量的地方找一个开始点，在选好的开始点下面记作0，0后面
动的加速度。
同学们还可先画出v-t图象，再求小车做匀变速运动的加速度。
(五)注意事项
1.要在钩码落地处放上软垫或砂箱，防止撞坏钩码。
2.要在小车到达滑轮前用手按住它或放置泡沫塑料挡板，防止撞坏小车。
3.小车的加速度宜适当大些，可以减小长度的测量误差，加速度大小以能在约50 cm的纸带上清楚地取出7~8个计数点为宜。
4.纸带运动时尽量不要让纸带与打点计时器的限位孔摩擦。
5.要先接通电源，待打点计时器工作稳定后，再放开小车;放开小车时，小车要靠近打点计时器，以充分利用纸带的长度。
6.不要分段测量各段位移，应尽可能地一次测量完毕(可先统一量出各计数点到计数起点0之间的距离)，读数时应估读到毫米的下一位。
(六)误差分析
本实验参与计算的量有x和T，因此误差来源于x和T。
1.由于相邻两计数点之间的距离x测量不够精确而使a的测量结果产生误差。
2.市电的频率不稳定使T不稳定而产生误差。