时间:2022-08-07 11:35:13
序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐十篇物理实验报告范例,希望它们能助您一臂之力,提升您的阅读品质,带来更深刻的阅读感受。
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—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。
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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R4R4+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]
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。
可见,当物体与容器底部紧密接触时,两个接触面间就没有液体渗入,物体的下表面不再受液体对它向上的压强,液体对它就失去了向上托的力,浮力当然随之消失了。
现在,你能提出为潜艇摆脱困境的措施了吗?
“浮力是怎样产生的”,学生对“浮力就是液体对物体向上的压力和向下的压力之差”这一结论是可以理解的,但却难以相信,因此做好浮力消失的实验是攻克这一难点的关键,下面介绍两种简便方法。
[方法1]
器材:大小适当的玻璃漏斗(化学实验室有)一个、乒乓球一只、红水一杯。
步骤:
(1)将乒乓球有意揿入水中,松手后乒乓球很快浮起。
(2)用手托住漏斗(喇叭口朝上,漏斗柄夹在中指和无名指之间),将乒乓球放入其中,以大拇指按住乒乓球,将水倒入漏斗中,松开拇指,可见乒乓球不浮起,(这时漏斗柄下口有水向下流,这是因为乒乓球与漏斗间不太密合)。
(3)用手指堵住出水口,可见漏斗柄中水面逐渐上升,当水面升至乒乓球时,乒乓球迅即上浮。(若漏斗柄下口出水过快,可在乒乓球与漏斗接触处垫一圈棉花,这样可以从容地观察水在漏斗柄中上升的情况。)
[方法2]
器材:透明平底塑料桶(深度10cm左右,口径宜大些,便于操作)一只、底面基本平整的木块(如象棋子、积木、保温瓶塞等)一个、筷子一根、水一杯。
制作小孔桶:取一铁扦在酒精灯上烧红,在塑料桶底面中央穿一小孔、孔径1cm左右,用砂纸将孔边磨平即成一小孔桶。
步骤:
(1)将木块有意揿入水中,松手后木块很快浮起。
课改以后的初中物理课本图文并茂,生动有趣,与实际联系紧密,强调了物理源于生活。所以,在课前预习时,对生活细心观察是进行互动式教学的前提。
1.要求学生上新课之前先看课本预习,学生通过自学进行知识结构上的“热身”。对于学生看书就能理解的物理知识,教师可以酌情不讲或者少讲,这样,在课堂上就有充分的时间,可以突出重点,突破难点,有针对性地授课。
2.学生课前预习要力求仔细,教师对课前预习要做有针对性的辅导,每节课设置好下节课的预习问题,让学生带着问题预习,这样才能达到预习的目的。例如,在学习吸放热公式:Q=Cmt时,可以让学生在预习过程中归纳吸热和放热两种情况下t计算方法的不同。因为在这个公式中的各个量必须采用合适的单位,才能使等式成立。而在初中范围内,公式Q=Cmt对应着吸热和放热两种变化,吸热时t=t2-t1,放热时t=t1-t2,t1是始温度,t2是末温度。学生往往会记混,一旦记错了,温度差就出现了负值,求出的热量就是错的。在这种情况下,以学生为主体的准备活动与教师预习辅导的互动就显得尤为重要。
3.教师与学生为主体的互动当然不只局限于课本,还要指导学生多看一些课外书籍,多参加科普活动,将理论与实践相结合,才能真正提高学生解决问题的能力。要鼓励学生用已学到的物理知识来解释生活中的物理现象,或者运用物理知识进行实际问题解决方案设计的互动。
要使学生知道,他们身边的物理现象举不胜举,我们周围的世界是物理世界,我们可以尝试性地给出一些解决问题的设想,也可以将一些现在解决不了的问题“悬置”起来等到以后再解决,这种尝试或者悬置将是激励学生进一步学习物理的巨大动力。
二、互动式教学的主要载体:课堂教学
1.通过互动的实验课堂培养学生良好的实验习惯。实验是师生课堂互动最重要的组成部分,学习物理知识要结合实例才能更好地深化学生的理解。俗话说“百闻不如一见,百见不如一做”,只有亲自动手,印象才深刻。在实验教学中,教师要通过与学生进行良性互动,引导他们养成良好的实验习惯。实验要做到操作规范,科学读数,准确记数。例如,在使用电压表与电流表的过程中,许多学生会疏忽接线柱的连接情况,造成指针反偏和读数错误。教师要通过演示、练习、检查结果等多种方式的互动,让学生养成良好的实验习惯。
实验课的培养目标不仅包括对学生操作、观察能力、分析能力等具体能力的培养,更重要的是要培养学生解决实际问题的能力。例如,讲完“浮力”一章后,设计一个求金属块密度的开放性实验。同学们各显神通,有的采用常规做法,用天平测其质量m,用量筒测出体积V,代入公式ρ=m/v,即可求出金属块的密度。有的同学能在启发式互动后想出其他设计方案,如用弹簧秤测出物体的重力G,再用公式G=mg,求出质量m,然后再求出密度;有的同学能够采用浮力称重法,将物体挂在弹簧秤上,放入水中完全浸没,这时读出测力计示数F,并求出金属块受到的浮力F浮=G-F示。又因为物体是完全浸没于水中的,所以V排=V物,再用公式F浮=ρ水gV排,最后利用公式ρ=m/v,就求出了金属块的密度ρ。经过这样动手、动脑、亲自操作,学生找到了多种求大于水的固体物质密度的方法,虽然有些方法比较复杂,但却提高了学生的发散思维能力和解决实际问题的能力。
三、互动式教学成果的巩固:精选练习题
解题过程是学生发展智力、提高能力的重要途径。题要精选精练,选题和解题要注意以下几点:
1.选题要有代表性:习题所包含的内容和解法都要具有代表性,尽量能融会贯通所学物理概念、原理和定律,巩固所学物理知识,并能从中总结出解题规律和技巧。
2.选题要有目的性:对学生学习中出现的问题和薄弱点,要及时纠正和辅导,而且要出一些针对性强的题目让学生练习,使之在训练中弄清问题,强化知识,并不断提高解题速度和质量。
3.解题要有扩展性:教师讲解习题时也要注意和学生进行互动式讨论,以激发他们的发散思维能力。要先进行一题多解,再避繁就简,选出最佳解题方法,同时,还要多进行一题多变,使知识网络化,从而深化学生对网节知识点的理解。
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.
姓名_________ 实验日期____年__月__日
实验名称 探究平面镜成像的特点
实验目的 观察平面镜成像的情况,找出成像的特点。
实验器材 同样大小的蜡烛一对、平板玻璃一块、白纸一张、三角板一对、刻度尺一把
实验原理
实验步骤
平面镜成像有什么特点?
2.猜想与假设:
平面镜成的像到平面镜的距离物体到平面镜的距离,像与物的大小可能。
3.设计实验和进行实验:
(1)检查器材。
(2)在桌上铺上白纸,在白纸上竖直的放上平板玻璃,在纸上记录玻璃板的位置。
(3)把点燃的蜡烛放在玻璃板前。
(4
(5)观察两根蜡烛的位置并记录。
(6)找出平面镜成像的特点及像的位置跟物体和平面镜的位置的关系。
(7)整理器材、摆放整齐。
物理实验报告
____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。
实验日期 年 月 日 同组人 姓名
一、实验目的:练习正确使用毫米刻度尺测长度,停表测量时间,正确记录测量结果;练习估测到分度值的下一位。
二、实验器材:毫米刻度尺,停表,三角板(2块),课本,硬币,约30cm长细铜丝,铅笔。
三、操作要求:1.检查器材。2.用毫米刻度尺测课本的长和宽,数据记录要求估读到分度值的下一位。3.用毫米刻度尺和三角板测硬币的直径,数据记录要求同上。4.测细铜丝直径,数据记录要求同上。5.用停表测量心率数据记录要求同上。6整理器材。 四、实验记录
1.刻度尺的量程为cm,分度值是,零刻线是否磨损: 。 2.记录数据:
课本长 ,宽 。硬币的直径 。细铜丝的线圈长度 ,线圈圈数 ,细铜丝的直径 。
3.用停表测出你脉搏跳动10次的时间 五、反思与拓展
测细铜丝直径时,如果绕线时没有紧密绕线,则测量结果比真实值(填“偏大”、“偏小”)
测量平均速度实验报告
学校姓名 实验日期 年 月 日 同组人姓名一、实验目的:学会使用秒表和刻度尺正确测量时间、距离,并求平均速度 二、实验器材:刻度尺,停表,盒尺,匀速直线运动实验器,铅笔。
三、操作要求: 1、检查器材,并将器材按装置图放置,把木板和木块组装成斜面(倾角控制在20度以内),小车放于斜面顶端A点,弹簧片固定在斜面下端C点,测出AC段的距离s1记录于表格中;让小车从斜面顶端自由滑下的同时开始计时;小车到达斜面底端停止计时,读出时间为t1 ,同样记录于表格中,利用公式v1=s1/t1计算出v1记于表格。
2、将金属片放于B处固定,重复步骤上述过程,进行第二次测量,同时将AB之间的s2、t2和计算出的v2记于表格。
3、利用s1-s2=s3,t1-t2=t3,算出BC之间的s3、t3,再用v3=s3/t3算出v3记于表格。
4、比较v1、v2、v3的大小从而得出实验结论。 5、收拾整理器材。
五、记录和结论:记录:
六、反思与拓展
两次测量所取的路程相同或不同,小车的平均速度相同吗?
探究平面镜成像的特点
学校姓名 实验日期 年 月 日 同组人姓名
一、实验目的:观察平面镜成像的情况,找出成像的特点。
二、实验器材:同样大小的蜡烛一对、平板玻璃一块、白纸一张、三角板一对、刻度尺一把。
三、实验操作要求
1.提出问题:平面镜成像有什么特点?
2.猜想与假设:平面镜成的像到平面镜的距离物体到平面镜的距离,像与物的大小可能。
3.设计实验和进行实验:(1)检查器材。(2)在桌上铺上白纸,在白纸中间画出两条互相垂直的直线后竖直地放上平板玻璃,在纸上记录玻璃板的位置。(3)把点燃的蜡烛放在玻璃板前。(4)移动未点燃的蜡烛,在玻璃板后让它跟点燃的蜡烛的像重合。(5)观察两根蜡烛的位置并记录。(6)改变点燃蜡烛在玻璃板前的位置,重复步骤(3)(4)(5)。(7)找出平面镜成像的特点及像和物体跟平面镜的位置关系。(8)整理器材、摆放整齐。
四、记录和结论
(2)像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离 。
五、反思与拓展:此实验为什么要用玻璃板作为反射镜? 。
探究平面镜成像的特点
学校姓名 实验日期 年 月 日 同组人姓名
一、实验目的:观察平面镜成像的情况,找出成像的特点。
二、实验器材:同样大小的蜡烛一对、平板玻璃一块、白纸一张、三角板一对、刻度尺一把。
三、实验操作要求
1.提出问题:平面镜成像有什么特点?
2.猜想与假设:平面镜成的像到平面镜的距离物体到平面镜的距离,像与物的大小可能。
3.设计实验和进行实验:(1)检查器材。(2)在桌上铺上白纸,在白纸中间画出两条互相垂直的直线后竖直地放上平板玻璃,在纸上记录玻璃板的位置。(3)把点燃的蜡烛放在玻璃板前。(4)移动未点燃的蜡烛,在玻璃板后让它跟点燃的蜡烛的像重合。(5)观察两根蜡烛的位置并记录。(6)改变点燃蜡烛在玻璃板前的位置,重复步骤(3)(4)(5)。(7)找出平面镜成像的特点及像和物体跟平面镜的位置关系。(8)整理器材、摆放整齐。
四、记录和结论
2.结论:(1)平面镜成像的大小与物体的大小
(2)像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离 。
五、反思与拓展:此实验为什么要用玻璃板作为反射镜? 。
探究凸透镜的成像特点
学校姓名
一、实验目的:探究凸透镜成放大和缩小实像的条件。
二、实验器材:光具座,标明焦距的凸透镜、光屏、蜡烛、火柴、粉笔。 三、实验操作要求:
1.提出问题:凸透镜成缩小和放大实像需要什么条件? 2.猜想与假设:(1)凸透镜成缩小实像时,物距uf。(“大于”、“小于”或“等于”)
(2)凸透镜成放大实像时,物距uf。(“大于”、“小于”或“等于”)
3.设计并进行实验:(1)检查器材,观察凸透镜焦距,并记录。(2)安装光具座,调节凸透镜、光屏、烛焰中心高度大致一致。(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为止,记下此时对应的物距范围。(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为止,记下此时对应的物距范围。(5
)整理器材。 四、实验记录和结论:
1.凸透镜的焦距cm。 当物距u=2f和u?f时凸透镜成像分别有什么特点? 。
学校姓名
一、实验目的:探究凸透镜成放大和缩小实像的条件。
二、实验器材:光具座,标明焦距的凸透镜、光屏、蜡烛、火柴、粉笔。 三、实验操作要求:
1.提出问题:凸透镜成缩小和放大实像需要什么条件? 2.猜想与假设:(1)凸透镜成缩小实像时,物距uf。(“大于”、“小于”或“等
于”)
(2)凸透镜成放大实像时,物距uf。(“大于”、“小于”或“等于”)
3.设计并进行实验:(1)检查器材,观察凸透镜焦距,并记录。(2)安装光具座,调节凸透镜、光屏、烛焰中心高度大致一致。(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为止,记下此时对应的物距范围。(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为止,记下此时对应的物距范围。(5)整理器材。 四、实验记录和结论:
1.凸透镜的焦距cm。
当物距u=2f和u?f时凸透镜成像分别有什么特点? 。
用温度计测量水的温度
学校姓名一、.实验目的::练习使用温度计,用温度计测水的温度。 二、实验器材:温度计(量程0℃~100℃,最小刻度值1℃),分别装有热水和冷水的2个烧杯,毛巾。 三、操作要求:
1.检查器材。2.估测热水的温度。3.用温度计测热水的温度,操作正确。4.估测冷水温度。
5.用温度计测冷水的温度,操作正确。6.整理器材。
四.实验记录:
1.观察器材:温度计的量程 2.记录数据:
为什么不能用体温计测量温水的温度?
用温度计测量水的温度
学校 姓名 一、.实验目的::练习使用温度计,用温度计测水的温度。 二、实验器材:温度计(量程0℃~100℃,最小刻度值1℃),分别装有热水和冷水的2个烧杯,毛巾。 三、操作要求:
1.检查器材。2.估测热水的温度。3.用温度计测热水的温度,操作正确。4.估测冷水温度。
5.用温度计测冷水的温度,操作正确。6.整理器材。
四.实验记录:
1.观察器材:温度计的量程 2.记录数据:
为什么不能用体温计测量温水的温度?
用天平和量筒测定液体的密度
学校姓名
一、实验目的:用天平和量筒测液体的密度。
二、实验器材:托盘天平、砝码、镊子、量筒、烧杯、盐水、滴管、标签(标明烧杯和盐水的总质量)(托盘天平要先调平,待用。) 三、实验操作要求:
1.检查器材。2.记录总质量。3.测盐水的体积。4.用天平称烧杯和剩余盐水的质量。5.计算盐水的密度。6.整理器材。 四、实验记录:
1. 观察器材:天平的最大称量值 克,游码标尺的最小刻度值 克。量筒的最大刻度值 毫升,最小刻度值 毫升。
为什么本实验要用测两次烧杯和盐水的总质量之差来测量量筒中的盐水的质量? 。
用天平和量筒测定液体的密度
学校姓名
一、实验目的:用天平和量筒测液体的密度。
二、实验器材:托盘天平、砝码、镊子、量筒、烧杯、盐水、滴管、标签(标明烧杯和盐水的总质量)(托盘天平要先调平,待用。) 三、实验操作要求:
1.检查器材。2.记录总质量。3.测盐水的体积。4.用天平称烧杯和剩余盐水的质量。5.计算盐水的密度。6.整理器材。 四、实验记录:
1. 观察器材:天平的最大称量值 克,游码标尺的最小刻度值 克。量筒的最大刻度值 毫升,最小刻度值 毫升。
为什么本实验要用测两次烧杯和盐水的总质量之差来测量量筒中的盐水的质量? 。
篇二:初中物理实验报告
初中物理实验报告 〔实验名称〕
〔实验日期〕
〔实验目的〕
〔实验仪器和药品〕
〔实验步骤〕
〔实验现象〕
〔实验解释及结论〕
〔实验评价与讨论〕
篇三:初中物理实验报告1
篇四:八年级下册物理实验报告单
初中物理实验报告单
年级 :八年级 姓名: 日期 :3月6日 实验名称:用弹簧测力计测量力的大小 一、实验目的
1.练习使用弹簧测力计。
2.正确使用弹簧测力计测量力的大小。
二、实验仪器和器材(要求标明各仪器的规格型号)
弹簧测力计2个(规格相同),钩码2个,铁架台。 三、实验步骤或内容:
1.检查实验器材。 2.测量手的拉力。 3.测量钩码所受的重力。
4.测两个弹簧测力计相互作用的拉力。 5.整理器材。
五、实验记录与结论
1.弹簧测力计的量程 0-5N ,分度值 0.2N ,指针是否指零刻线 是 。 2.记录数据:
初中物理实验报告单
年级 :八年级 姓名: 日期 : 实验名称:探究重力的大小与质量的关系。 一、实验目的
探究重力的大小与质量的关系。
二、实验仪器和器材(要求标明各仪器的规格型号) 弹簧测力计,铁架台,相同的钩码5个(质量已知),铅笔,刻度尺。
三、实验步骤或内容:要求步骤或内容简单明了
(1)检查器材:观察弹簧测力计的量程、分度值,指针是否指到零刻度线。
(2)将弹簧测力计悬挂在支架上。
(3)将钩码逐个加挂在弹簧测力计上。 (4)将5次的测量结果记录在表格中。 (5)整理器材。 四、实验记录与结论
1.观察弹簧测力计的量程为 0-5N N,分度值为 0.2N。
实验结论:
重力的大小跟物体的质量的关系是 物体所受重力与物体质量成正比。
年级 :八年级 姓名: 日期 : 实验名称:探究影响滑动摩擦力大小的因素 一、实验目的
探究压力的大小和接触面的粗糙程度对滑动摩擦力大小的影响。 二、实验仪器和器材(要求标明各仪器的规格型号)
木块,砝码,弹簧测力计,毛巾。
三、实验步骤或内容:要求步骤或内容简单明了
(1)检查器材:观察弹簧测力计的量程和分度值,指针是否指在零刻线处。 (2)当木块在水平桌面上运动,测出压力F=G木块时木块受到的滑动摩擦力。 (3)改变压力,将砝码放在木块上,测出木块压力F>G摩擦力。
(4)改变接触面的粗糙程度,将毛巾平铺在水平桌面上,测出压力F=G木块时木块受到的滑动摩擦力。 (5)整理器材。
木块
时木块受到的滑动
五、实验记录与结论
(1)弹簧测力计的量程为0-5N,分度值为0.2N。
(3)实验结论:
在接触面相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;在压力相等的情况下,接触表面越粗糙,滑动摩擦力越大。
年级 :八年级 姓名: 日期 :地点:物理实验室 实验名称:探究杠杆的平衡条件 一、实验目的: 探究杠杆的平衡条件。
二、实验仪器和器材(要求标明各仪器的规格型号)
带刻度的杠杆和支架,2个细铁丝环,钩码(6-8个,每个钩码质量相等并标明质量大小)。
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
动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1×L1=F2×L2) 四、实验步骤或内容:要求步骤或内容简单明了
(1)检查器材。 (2)调节杠杆平衡。
(3)杠杆两边挂不同数量钩码,杠杆平衡后测出动力、阻力、动力臂、阻力臂。 (4)改变钩码数量和位置,杠杆平衡后再次测出动力、阻力、动力臂、阻力臂。 (5)整理器材。
五、实验记录与结论
(1)杠杆标尺上的分度值是 cm,每一个钩码的重力是 N。 (2)数据记录:
(3)实验结论:
归纳出杠杆的平衡条件:。
年级 :八年级 姓名: 日期 :地点:物理实验室 实验名称:测量斜面的机械效率。
一、实验目的:斜面的机械效率与斜面倾斜程度是否有关? 二、实验仪器和器材(要求标明各仪器的规格型号)
毫米刻度尺,长木板,木块(附挂钩),弹簧测力计,细线、木垫(或塑料垫)。
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
η=W有/w总
四、实验步骤或内容:要求步骤或内容简单明了
1.检查器材:观察弹簧测力计的量程、分度值、指针是否指到零刻度线。 2.测出木块所受重力。 3.组装斜面。
4.用弹簧测力计将木块从斜面底端匀速拉到顶端,记下弹簧测力计的示数F。 5.测出木块上升的高度h和木块沿斜面移动的距离s。 6.计算有关物理量的数值,并得出结论。 7.整理器材。
五、实验记录与结论
实验结论:斜面的机械效率与斜面倾斜程度 有 关。
探究物体的动能跟哪些因素有关
时间:
实验目的: 知道动能大小与什么因素有关 实验器材: 斜槽、木块、铁球、 实验方法: 设计实验方案
(1)探究物体动能大小与物体运动速度的关系
用同一铁球从斜槽上不同的高度滚下,观察从斜槽上滚下的铁球在水平槽上运动的速度有何不同?(越高铁球滚下的速度越快)
在靠近斜槽下端的水平槽上放一木块,用同一铁球从斜槽上不同的高度滚下,观察铁球碰上木块后,将木块撞出的距离。木块被撞得越远,表明铁球运动 越块 ,具有的做功本领 越强 ,动能 越大 。 (2)探究物体动能大小与物体质量的关系
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—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,则有上式表明 与 呈线,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。
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R4R4+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)。
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
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
一、光纤通讯:本实验主要是通过对光纤的一些特性的探究(包括对光纤耦合效率的测量,光纤数值孔径的测量以及对塑料光纤光纤损耗的测量与计算),了解光纤光学的基础知识。探究相位调制型温度传感器的干涉条纹随温度的变化的移动情况,模拟语电话光通信,
了解光纤语音通信的基本原理和系统构成。老师讲的也很清楚,本试验在操作上并不是很困难,很易于实现,易于成功。
二、光学多道与氢氘:本实验利用光学多道分析仪,从巴尔末公式出发研究氢氘光谱,了解其谱线特点, 并学习光学多道仪的使用方法及基本的光谱学技术通过此次实验得出了氢原子和氘原子在巴尔末系下的光谱波长,并利用测得的波长值计算出了氢氘的里德伯常量,得到了氢氘光谱的各光谱项及巴耳末系跃迁能级图,计算得出了质子和电子的质量之比。个人觉得这个实验有点太智能化,建议锻炼操作的部分能有所加强。对于一些仪器的原理在实验中没有体现。如果有所体现会比较容易使学生深入理解。数据处理有些麻烦。不过这也正是好好提高自己的分析数据、处理数据能力的好时候、更是理论联系实际的桥梁。
三、法拉第效应:本实验中,我们首先对磁场进行了均匀性测定,进一步测量了磁场和励磁电流之间的关系,利用磁场和励磁电流之间的线性关系,用电流表征磁场的大小;再利用磁光调制器和示波器,采用倍频法找出ZF6、MR3-2样品在不同强度的旋光角θ和磁场强度B的关系,并计算费尔德常数;最后利用MR3样品和石英晶体区分自然旋光和磁致旋光,验证磁致旋光的非互易性。
四﹑液晶物性:本实验主要是通过对液晶盒的扭曲角,电光响应曲线和响应时间的测量,以及对液晶光栅的观察分析,了解液晶在外电场的作用下的变化,以及引起的液晶盒光学性质的变化,并掌握对液晶电光效应测量的方法。本实验中我们研究了液晶的基本物理性质
和电光效应等。发现液晶的双折射现象会对旋光角的大小产生的影响,在实验中通过测量液晶盒两面锚泊方向的差值,得到液晶盒扭曲角的大小为125度;测量了液晶的响应时间。观察液晶光栅的衍射现象,在“常黑模式”和“常白模式”下分别测量了液晶升压和降压过程的电光响应曲线,求得了阈值电压、饱和电压和阈值锐度。并且比较了升压降压过程中阈值锐度的差别。我们一开始做的很慢,不过老师讲得很清楚,后来我们很快就做出来了,
五、非线性电路与混沌:本实验通过测量非线性电阻的I-U特性曲线,了解非线性电阻特性,,从而搭建出典型的非线性电路—蔡氏振荡电路,通过改变其状态参数,观察到混沌的产生,周期运动,倍周期与分岔,点吸引子,双吸引子,环吸引子,周期窗口的物理图像,并研究其费根鲍姆常数。最后,实验将两个蔡氏电路通过一个单相耦合系统连接并最终研究其混东同步现象。实验过程还可以,数据处理有点难,后来慢慢思考,最终还是处理好了,
六、高温超导:本实验利用液氮创造低温环境,测量了高温超导材料样品的超导转变临界温度为90.。88K,并在实验同时对温差电偶温度计以及硅半导体温度计进行了温度定标,测得在实验的温度范围内,在磁悬浮实验上,我们分别测量了无磁场条件下相变(零场冷)的高温超导体样品的以及有磁场条件下相变(场冷)的高温超导体样品的磁悬浮力与距离的关系,认为此超导体在强磁场下进入了混合态,而在场冷条件下的实验证实了我们的假设。这次实验我们所作实验中最早结束的一个实验,不过在示波器中调波形时花了点时间,最终还是很快就做完了。
七、塞满效应:这个实验是我最后一次做的实验,也是最晚结束的一个实验,因为我们去做实验的时候实验室没电了,于是我们等
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