大學(xué)物理實驗報告

　　篇一：大學(xué)物理實驗報告

　　大學(xué)物理演示實驗報告

　　院系名稱： 勘察與測繪學(xué)院

　　專業(yè)班級：

　　姓 名：

　　學(xué) 號：

　　輝光盤

　　【實驗?zāi)康摹浚?/strong>

　　觀察平板晶體中的高壓輝光放電現(xiàn)象。

　　【實驗儀器】：大型閃電盤演示儀

　　【實驗原理閃電盤是在兩層玻璃盤中密封了涂有熒光材料的玻璃珠，玻璃珠 充有稀薄的惰性氣體（如氬氣等）�？刂破髦杏幸粔K振蕩電路板，通過電源變換器，將12V低壓直流電轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏焊哳l電壓加在電極上。通電后，振蕩電路產(chǎn)生高頻電壓電場，由于稀薄氣體受到高頻電場的電離作用二產(chǎn)生紫外輻射，玻璃珠上的熒光材料受到紫外輻射激發(fā)出可見光，其顏色由玻璃珠上涂敷的熒光材料決定。由于電極上電壓很高，故所發(fā)生的光是一些輻射狀的輝光，絢麗多彩，光芒四射，在黑暗中非常好看。

　　【實驗步驟】：

　　1. 將閃電盤后控制器上的電位器調(diào)節(jié)到最�。�

　　2. 插上220V電源，打開開關(guān)；

　　3. 調(diào)高電位器，觀察閃電盤上圖像變化，當(dāng)電壓超過一定域值后，盤上出現(xiàn)閃光；

　　4. 用手觸摸玻璃表面，觀察閃光隨手指移動變化；

　　5. 緩慢調(diào)低電位器到閃光恰好消失，對閃電盤拍手或說話，觀察輝光歲聲音的變化。

　　【注意事項】：

　　1. 閃電盤為玻璃質(zhì)地，注意輕拿輕放；

　　2. 移動閃電盤時請勿在控制器上用力，避免控制器與盤面連接斷裂；

　　3. 閃電盤不可懸空吊掛。

　　輝光球

　　【實驗?zāi)康摹?/strong>

　　觀察輝光放電現(xiàn)象，了解電場、電離、擊穿及發(fā)光等概念。

　　【實驗步驟】

　　1．將輝光球底座上的電位器調(diào)節(jié)到最�。�

　　2．插上220V電源，并打開開關(guān)；

　　3. 調(diào)節(jié)電位器，觀察輝光球的玻璃球殼內(nèi)，電壓超過一定域值后中心處電極之間隨機產(chǎn)生數(shù)道輝光；

　　4.用手觸摸玻璃球殼，觀察到輝光隨手指移動變化；

　　5.緩慢調(diào)低電位器到輝光恰好消失，對輝光球拍手或說話，觀察輝光隨聲音的變化。

　　【注意事項】

　　1.輝光球要輕拿輕放；

　　2.輝光球長時間工作可能會產(chǎn)生臭氧。

　　【實驗原理】

　　輝光球發(fā)光是低壓氣體（或叫稀疏氣體）在高頻電場中的放電現(xiàn)象。玻璃球 中央有一個黑色球狀電極。球的底部有一塊震蕩電路板，通電后，震蕩電路產(chǎn)生高頻電壓電場，由于球內(nèi)稀薄氣體受到高頻電場的電離作用而光芒四射。輝光球工作時，在球中央的電極周圍形成一個類似于點電荷的場。當(dāng)用手（人與大地相連）觸及球時，球周圍的電場、電勢分布不再均勻?qū)ΨQ，故輝光在手指的周圍處

　　變得更為明亮，產(chǎn)生的弧線順著手的觸摸移動而游動扭曲，隨手指移動起舞。對輝光球拍手或說話時，也會影響電場的分布。

　　【相關(guān)介紹】

　　輝光球又稱為電離子魔幻球。它的外觀為直徑約15cm的高強度玻璃球殼，球內(nèi)充有稀薄的惰性氣體（如氬氣等），玻璃球中央有一個黑色球狀電極。球的底部有一塊震蕩電路板，通過電源變換器，將12V低壓直流電轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏焊哳l電壓加在電極上。通電后，震蕩電路產(chǎn)生高頻電壓電場，由于球內(nèi)稀薄氣體受到高頻電場的電離作用而光芒四射，產(chǎn)生神秘色彩。由于電極上電壓很高，故所發(fā)生的光是一些輻射狀的輝光，絢麗多彩，光芒四射，在黑暗中非常好看。

　　在日常生活中，低壓氣體中顯示輝光的放電現(xiàn)象，也有廣泛的應(yīng)用。例如，在低壓氣體放電管中，在兩極間加上足夠高的電壓時，或在其周圍加上高頻電場，就使管內(nèi)的稀薄氣體呈現(xiàn)出輝光放電現(xiàn)象，其特征是需要高電壓而電流密度較小。輝光的部位和管內(nèi)所充氣體的壓強有關(guān)，輝光的顏色隨氣體的種類而異。熒光燈、霓虹燈的發(fā)光都屬于這種輝光放電。

　　在各種各樣的輝光中，最神奇的還要算人體輝光了。1911年倫敦有一位叫華爾德?基爾納的醫(yī)生運用雙花青染料刷過的玻璃屏透視人體，發(fā)現(xiàn)在人體表面有一個厚達15毫米的彩色光層。醫(yī)學(xué)家們對此研究表明，人體在疾病發(fā)生前，體表的輝光會發(fā)生變化，出現(xiàn)一種干擾的“日冕”現(xiàn)象；癌癥患者體內(nèi)會產(chǎn)生一種云狀輝光；當(dāng)人喝酒時輝光開始有清晰、發(fā)亮的光斑，酒醉后便轉(zhuǎn)為蒼白色，最后光圈內(nèi)收。吸煙的人其輝光則有不諧和的現(xiàn)象。

　　實驗心得

　　12月的一次周末，我們利用這短短的2個小時去西區(qū)參觀的物理實驗室，并觀看了物理演示實驗。在這次的演示實驗課中，我學(xué)到了很多平時的生活學(xué)習(xí)中學(xué)不到的東西。在實驗課上，老師讓我們自己學(xué)習(xí)實驗原理，自己動手學(xué)習(xí)操作，然后給同學(xué)們演示并講解。我們第一次見到了一些很新奇的儀器和實驗，通

　　過奇妙的物理現(xiàn)象感受了偉大的自然科學(xué)的奧妙。我們懷著好奇心仔細的觀看了每個演示實驗，通過自己的學(xué)習(xí)和同學(xué)們的認真講解，一些看似不正常的現(xiàn)象都能用科學(xué)的自然知識來解釋了！

　　我覺得我們做的雖然是演示實驗，但也很有收獲，這是我們對課上所學(xué)知識的一個更直觀的了解，通過此次光學(xué)演示實驗使我對光有了一種感性的認識，加深了對光學(xué)現(xiàn)象及原理的認識，為今后光學(xué)的學(xué)習(xí)打下深厚的基礎(chǔ)，此次演示實驗把理論與現(xiàn)實相結(jié)合，讓大家在現(xiàn)實生活中理解光波的本質(zhì)，這給我們每天的理論學(xué)習(xí)增添了一點趣味。

　　特別是輝光球和輝光盤，在現(xiàn)實生活中根本看不到，這是我第一次看。一絲一絲的五光十色的光線通過輝光球迸射出來如同禮花綻放般浪漫，讓我想起了除夕夜的美妙絕倫的煙火。雖然說演示實驗的過程是簡單的，但它的意義絕非如此。我們學(xué)習(xí)的知識重在應(yīng)用，對大學(xué)生來說，演示實驗不僅開動了我們思考的馬達，也讓我們更好地把物理知識運用到了實際現(xiàn)象的分析中去，使我們不但對大自然產(chǎn)生了以前沒有的敬畏和尊重，也有了對大自然探究的好奇心，我想這是一個人做學(xué)問最最重要的一點。因此我想在我們平時的學(xué)習(xí)中，要帶著一種崇敬的心情和責(zé)任感，認認真真地學(xué)習(xí)，踏踏實實地學(xué)習(xí)，只有這樣，我們才能真正學(xué)會一門課，學(xué)好一門課。此外，我覺得我們不能將眼光僅僅定位在事物的表面，不能被眼鏡所欺騙，要認真的分析，理解，找出事物背后的真理；不僅在物理，生活中更應(yīng)如此，只有這樣我們才能成為一個完美的人，我想這也是為什么大綱上要安排這樣一個演示實驗的目的所在。我很慶幸能和老師一起參與本次試驗，老師的細致指導(dǎo)是我能夠順利完成、理解本次試驗的前提。

　　感謝老師的指導(dǎo)！

　　篇二：大學(xué)物理實驗報告

　　怎樣做好大學(xué)物理實驗課程的實驗預(yù)習(xí)

　　摘要：簡要說明了大學(xué)物理實驗的重要地位和實驗預(yù)習(xí)的重要性。詳細介紹如何做好大學(xué)物理實驗課程的實驗預(yù)習(xí)，包括預(yù)習(xí)要求、預(yù)習(xí)重點、設(shè)計性實驗的預(yù)習(xí)、預(yù)習(xí)報告的內(nèi)容；并以“拉伸法測量鋼絲楊氏模量”這一實驗項目為例，具體說明了怎樣做好實驗預(yù)習(xí)。

　　一、大學(xué)物理實驗的重要地位

　　大學(xué)物理實驗是高等理工科院校對學(xué)生進行科學(xué)實驗基本訓(xùn)練的必修基礎(chǔ)課程，是本科生接受系統(tǒng)實驗方法和實驗技能訓(xùn)練的開端。

　　大學(xué)物理實驗覆蓋面廣，具有豐富的實驗思想、方法、手段，同時能提供綜合性很強的基本實驗技能訓(xùn)練，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)實驗?zāi)芰�、提高科學(xué)素質(zhì)的重要基礎(chǔ)。

　　在培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、活躍的創(chuàng)新意識、理論聯(lián)系實際和適應(yīng)科技發(fā)展的綜合應(yīng)用能力等方面，大學(xué)物理實驗具有其他實踐類課程不可替代的作用。

　　二、大學(xué)物理實驗的預(yù)習(xí)要求

　　與理論課程不同，實驗課程的特點是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下自己動手，獨立完成實驗任務(wù)。所以實驗預(yù)習(xí)尤其重要。上課時教師要檢查實驗預(yù)習(xí)情況，評定實驗預(yù)習(xí)成績。沒有預(yù)習(xí)的學(xué)生不能做實驗。

　　實驗預(yù)習(xí)的目的是全面認識和了解所要做的實驗項目。因此，要求在預(yù)習(xí)時應(yīng)理解實驗原理，了解實驗儀器和實驗方法，明確實驗任務(wù)，寫出簡單的預(yù)習(xí)報告。

　　（1） 明確實驗任務(wù)

　　要明確實驗中需要測量哪些物理量，每個待測量又分別需要什么實驗儀器和采用什么實驗方法來測量。

　�。�2）清楚實驗原理

　　要理解實驗基本原理。例如，電位差計精確測量電壓實驗用到補償法原理進行定標，應(yīng)該理解補償電路的特點，什么是定標，定標的作用以及如何利用補償電路定標；電位差計測量的主要誤差來源，怎樣減小誤差。

　�。�3）了解實驗儀器 要初步了解實驗儀器，通過預(yù)習(xí)知道需要使用哪些儀器，并對儀器的相關(guān)知識進行初步學(xué)習(xí)，特別是儀器的結(jié)構(gòu)功能、操作要領(lǐng)、注意事項等。

　�。�4）了解實驗誤差

　　要了解引起實驗誤差的主要因素有哪些，思考在做實驗時應(yīng)當(dāng)怎樣減小誤差。 （5）總結(jié)實驗預(yù)習(xí)

　　嘗試歸納總結(jié)實驗所體現(xiàn)的基本思想，自己在預(yù)習(xí)過程做了哪些工作，遇到了哪些問題，解決了哪些問題，怎么解決的，還有哪些問題不清楚，等等。

　　總之，實驗預(yù)習(xí)時要認真閱讀實驗教材，積極參考網(wǎng)上實驗學(xué)習(xí)輔導(dǎo)，必要時主動查閱相關(guān)資料，明確實驗?zāi)康暮鸵�求，理解實驗原理，掌握測量方案，初步了解儀器的構(gòu)造原理和使用方法，在此基礎(chǔ)上寫好預(yù)習(xí)報告。

　　設(shè)計性實驗項目除了做好一般實驗項目的預(yù)習(xí)工作以外，還要做好下列預(yù)習(xí)工作。 （1）闡述實驗原理，選擇實驗方案

　　根據(jù)實驗內(nèi)容要求和實驗教材中實驗原理的提示，認真查閱有關(guān)資料，詳細寫出實驗原理和實驗方案。

　　（2）選擇測量儀器、測量方法和測量條件

　　根據(jù)實驗方案的要求，確定出使用什么樣的實驗儀器、采用什么樣的測量方法、在什么樣的條件下進行測量。選擇測量方法時還要考慮到選用什么樣的數(shù)據(jù)處理方法。

　　（3）確定實驗過程，擬定實驗步驟

　　明確實驗的整體過程，擬定出詳細的實驗步驟。

　　三、預(yù)習(xí)報告的主要內(nèi)容

　　3．實驗原理（必要的計算公式、原理圖、電路圖、光路圖、相關(guān)說明等表格。）

　　特別說明：

　　預(yù)習(xí)報告為預(yù)習(xí)時寫的實驗報告，不一定冠名“預(yù)習(xí)”。如果預(yù)習(xí)實驗報告1～4項內(nèi)容書寫完整規(guī)范，整齊清晰，可以作為實驗報告的一部分。撰寫實驗報告時可以在此基礎(chǔ)上續(xù)加其他內(nèi)容。

　　四、實驗預(yù)習(xí)舉例

　　下面以“拉伸法測鋼材的楊氏模量”這一實驗項目為例，具體說明實驗預(yù)習(xí)的主要內(nèi)容。

　　首先根據(jù)實驗?zāi)康暮蛯嶒瀮?nèi)容要求，有針對性地閱讀教材，重點思考和解決如下問題： （1）什么是楊氏彈性模量？ （2）測量楊氏模量的計算公式如何？

　�。�3）通過楊氏模量的計算公式明確要測量哪些物理量？這些物理量如何測量？ （4）實驗測量中用到什么測量方法？ （5）實驗中的數(shù)據(jù)如何記錄和處理？

　　實驗5－3 拉伸法測鋼材的楊氏模量

　　【實驗?zāi)康摹?/strong>

　�。�1）學(xué)會拉伸法測量楊氏彈性模量的基本原理和實現(xiàn)方法。 （2）掌握用光杠桿法測量微小伸長量的原理和方法。 （3）學(xué)會用逐差法處理實驗數(shù)據(jù)。

　�。ㄍㄟ^實驗?zāi)康目梢灾�道本實驗中要用到幾種測量長度的器具，要提前預(yù)習(xí)使用方法，并且要熟悉“光杠桿”測微小長度變化的方法以及用逐差法處理數(shù)據(jù)。)

　　【實驗原理】

　�。�1）什么是楊氏彈性模量

　　設(shè)鋼絲截面積為S，長為L。若沿長度方向施以外力F使鋼絲伸長△L，則比值F／S 是單位截面上的作用力，稱為應(yīng)力；比值△L/L 是物體的相對伸長量，稱為應(yīng)變，表示物體形變的大小。根據(jù)胡克定律，在物體的彈性限度內(nèi)，應(yīng)力與應(yīng)變成正比

　　式中比例系數(shù)E的大小，只取決于材料本身的性質(zhì)，與外力F、物體原長L 及截面積S 的大小無關(guān)，叫做楊氏模量。

　�。ㄋ�以實驗當(dāng)中需要測量F、L、S或d、ΔL幾個量才能計算出楊氏模量，究竟如何測量呢？）

　�。�2） 用光杠桿法測量微小長度變化量ΔL 光杠桿結(jié)構(gòu)如圖1所示，光杠桿是一個帶有可旋轉(zhuǎn)的平面鏡的支架，平面鏡的鏡面與三個足尖決定的平面垂直，其后足即杠桿的支腳與被測物接觸，當(dāng)杠桿支腳隨被測物上升或下降微小距離ΔL時，鏡面法線轉(zhuǎn)過一個φ 角，而入射到望遠鏡的光線轉(zhuǎn)過2φ角，如圖2 所示。當(dāng)φ 很小時，有

　　圖1 光杠桿結(jié)構(gòu)

　　式中K為支腳尖到刀口的垂直距離(也叫光杠桿

　　的臂長)。根據(jù)光的反射定律，反射角和入射角相等，故當(dāng)鏡面轉(zhuǎn)動φ 角時，反射光線轉(zhuǎn)動2φ 角，由圖2可知

　　式中D 為鏡面到標尺的距離，l 為從望遠鏡中觀察到的標尺移動的距離（設(shè)長度變化前望遠鏡中的叉絲橫線讀出標尺上相應(yīng)的刻度值為x，當(dāng)長度變化兩次讀數(shù)差為l =

　　式（4）得微小伸長量為

　　l

　　D

　　圖2 光杠桿原理

　　K

　　l 2D

　　（3）測定鋼絲楊氏模量的理論公式

　　由式（2）和式（5）可得實驗測定鋼絲楊氏模量的理論公式為

　　E?

　　8FLD

　　?d2Kl

　　【實驗儀器】

　　楊氏模量測定儀、光杠桿、望遠鏡尺組、米尺、千分尺等。

　�。☉�(yīng)該在下面閱讀中仔細查閱楊氏模量測定儀、千分尺的結(jié)構(gòu)及使用方法如楊氏模量儀中光杠桿及其測微小長度變化的原理、千分尺的讀數(shù)方法；并思考如何選擇上面幾種測量儀器。）

　　【實驗內(nèi)容】

　�。�1）調(diào)整楊氏模量儀

　�。�2）光杠桿及望遠鏡尺組的調(diào)節(jié)

　�。�3）測量相應(yīng)物理量

　�。�4）逐差法處理數(shù)據(jù)

　�。▽嶒炛幸�注意光杠桿（望遠鏡、平面鏡、標尺）的調(diào)節(jié)，特別注意如何消除十字叉絲像和標尺像的視差；千分尺的讀數(shù)（注意初末位置的讀數(shù)），初步理解不同量如何選擇相應(yīng)測量儀器的方法。）