大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

　　隨著個(gè)人的素質(zhì)不斷提高，報(bào)告的用途越來(lái)越大，不同的報(bào)告內(nèi)容同樣也是不同的。那么一般報(bào)告是怎么寫(xiě)的呢？下面是小編幫大家整理的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告，僅供參考，歡迎大家閱讀。

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告1

　　摘要：熱敏電阻是阻值對(duì)溫度變化非常敏感的一種半導(dǎo)體電阻，具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)和用途，在自動(dòng)控制、無(wú)線電子技術(shù)、遙控技術(shù)及測(cè)溫技術(shù)等方面有著廣泛的應(yīng)用。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)用電橋法來(lái)研究熱敏電阻的電阻溫度特性，加深對(duì)熱敏電阻的電阻溫度特性的了解。關(guān)鍵詞：熱敏電阻、非平衡直流電橋、電阻溫度特性

　　1、引言

　　熱敏電阻是根據(jù)半導(dǎo)體材料的電導(dǎo)率與溫度有很強(qiáng)的依賴(lài)關(guān)系而制成的一種器件，其電阻溫度系數(shù)一般為（-0.003~+0.6）℃-1。因此，熱敏電阻一般可以分為:Ⅰ、負(fù)電阻溫度系數(shù)（簡(jiǎn)稱(chēng)NTC）的熱敏電阻元件常由一些過(guò)渡金屬氧化物（主要用銅、鎳、鈷、鎘等氧化物）在一定的燒結(jié)條件下形成的半導(dǎo)體金屬氧化物作為基本材料制成的，近年還有單晶半導(dǎo)體等材料制成。國(guó)產(chǎn)的主要是指MF91~MF96型半導(dǎo)體熱敏電阻。由于組成這類(lèi)熱敏電阻的上述過(guò)渡金屬氧化物在室溫范圍內(nèi)基本已全部電離，即載流子濃度基本上與溫度無(wú)關(guān)，因此這類(lèi)熱敏電阻的電阻率隨溫度變化主要考慮遷移率與溫度的關(guān)系，隨著溫度的升高，遷移率增加，電阻率下降。大多應(yīng)用于測(cè)溫控溫技術(shù)，還可以制成流量計(jì)、功率計(jì)等。Ⅱ、正電阻溫度系數(shù)（簡(jiǎn)稱(chēng)PTC）的熱敏電阻元件常用鈦酸鋇材料添加微量的鈦、鋇等或稀土元素采用陶瓷工藝，高溫?zé)�制而成。這類(lèi)熱敏電阻的電阻率隨溫度變化主要依賴(lài)于載流子濃度，而遷移率隨溫度的變化相對(duì)可以忽略。載流子數(shù)目隨溫度的升高呈指數(shù)增加，載流子數(shù)目越多，電阻率越小。應(yīng)用廣泛，除測(cè)溫、控溫，在電子線路中作溫度補(bǔ)償外，還制成各類(lèi)加熱器，如電吹風(fēng)等。

　　2、實(shí)驗(yàn)裝置及原理

　　【實(shí)驗(yàn)裝置】FQJ—Ⅱ型教學(xué)用非平衡直流電橋，F(xiàn)QJ非平衡電橋加熱實(shí)驗(yàn)裝置（加熱爐內(nèi)置MF51型半導(dǎo)體熱敏電阻（2.7kΩ）以及控溫用的溫度傳感器），連接線若干�！緦�(shí)驗(yàn)原理】根據(jù)半導(dǎo)體理論，一般半導(dǎo)體材料的電阻率和絕對(duì)溫度之間的關(guān)系為（1—1）式中a與b對(duì)于同一種半導(dǎo)體材料為常量，其數(shù)值與材料的物理性質(zhì)有關(guān)。因而熱敏電阻的電阻值可以根據(jù)電阻定律寫(xiě)為（1—2）式中為兩電極間距離，為熱敏電阻的橫截面，。對(duì)某一特定電阻而言，與b均為常數(shù)，用實(shí)驗(yàn)方法可以測(cè)定。為了便于數(shù)據(jù)處理，將上式兩邊取對(duì)數(shù)，則有（1—3）上式表明與呈線性關(guān)系，在實(shí)驗(yàn)中只要測(cè)得各個(gè)溫度以及對(duì)應(yīng)的電阻的值，以為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)作圖，則得到的圖線應(yīng)為直線，可用圖解法、計(jì)算法或最小二乘法求出參數(shù)a、b的值。熱敏電阻的電阻溫度系數(shù)下式給出（1—4）從上述方法求得的b值和室溫代入式（1—4），就可以算出室溫時(shí)的電阻溫度系數(shù)。熱敏電阻在不同溫度時(shí)的電阻值，可由非平衡直流電橋測(cè)得。非平衡直流電橋原理圖如右圖所示，B、D之間為一負(fù)載電阻，只要測(cè)出，就可以得到值。

　　當(dāng)負(fù)載電阻→，即電橋輸出處于開(kāi)路狀態(tài)時(shí)，=0，僅有電壓輸出，用表示，當(dāng)時(shí)，電橋輸出=0，即電橋處于平衡狀態(tài)。為了測(cè)量的準(zhǔn)確性，在測(cè)量之前，電橋必須預(yù)調(diào)平衡，這樣可使輸出電壓只與某一臂的電阻變化有關(guān)。若R1、R2、R3固定，R4為待測(cè)電阻，R4=RX，則當(dāng)R4→R4+△R時(shí)，因電橋不平衡而產(chǎn)生的電壓輸出為：（1—5）在測(cè)量MF51型熱敏電阻時(shí)，非平衡直流電橋所采用的是立式電橋，，且，則（1—6）式中R和均為預(yù)調(diào)平衡后的電阻值，測(cè)得電壓輸出后，通過(guò)式（1—6）運(yùn)算可得△R，從而求的=R4+△R。

　　3、熱敏電阻的電阻溫度特性研究

　　根據(jù)表一中MF51型半導(dǎo)體熱敏電阻（2.7kΩ）之電阻~溫度特性研究橋式電路，并設(shè)計(jì)各臂電阻R和的值，以確保電壓輸出不會(huì)溢出（本實(shí)驗(yàn)=1000.0Ω，=4323.0Ω）。根據(jù)橋式，預(yù)調(diào)平衡，將“功能轉(zhuǎn)換”開(kāi)關(guān)旋至“電壓“位置，按下G、B開(kāi)關(guān)，打開(kāi)實(shí)驗(yàn)加熱裝置升溫，每隔2℃測(cè)1個(gè)值，并將測(cè)量數(shù)據(jù)列表（表二）。

　　表一MF51型半導(dǎo)體熱敏電阻（2.7kΩ）之電阻～溫度特性溫度℃253035404550556065電阻Ω2700222518701573134111601000868748

　　表二非平衡電橋電壓輸出形式（立式）測(cè)量MF51型熱敏電阻的數(shù)據(jù)i12345678910溫度t℃10.412.414.416.418.420.422.424.426.428.4熱力學(xué)TK283.4285.4287.4289.4291.4293.4295.4297.4299.4301.40.0-12.5-27.0-42.5-58.4-74.8-91.6-107.8-126.4-144.40.0-259.2-529.9-789-1027.2-124.8-1451.9-1630.1-1815.4-1977.94323.04063.83793.13534.03295.83074.92871.12692.92507.62345.1

　　根據(jù)表二所得的數(shù)據(jù)作出～圖，如右圖所示。運(yùn)用最小二乘法計(jì)算所得的線性方程為，即MF51型半導(dǎo)體熱敏電阻（2.7kΩ）的電阻～溫度特性的`數(shù)學(xué)表達(dá)式為。

　　4、實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差

　　通過(guò)實(shí)驗(yàn)所得的MF51型半導(dǎo)體熱敏電阻的電阻—溫度特性的數(shù)學(xué)表達(dá)式為。根據(jù)所得表達(dá)式計(jì)算出熱敏電阻的電阻～溫度特性的測(cè)量值，與表一所給出的參考值有較好的一致性，如下表所示：表三實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較溫度℃253035404550556065參考值RTΩ2700222518701573134111601000868748測(cè)量值RTΩ2720223819001587140812321074939823相對(duì)誤差%0.740.581.600.894.996.207.408.1810.00

　　從上述結(jié)果來(lái)看，基本在實(shí)驗(yàn)誤差范圍之內(nèi)。但我們可以清楚的發(fā)現(xiàn)，隨著溫度的升高，電阻值變小，但是相對(duì)誤差卻在變大，這主要是由內(nèi)熱效應(yīng)而引起的。

　　5、內(nèi)熱效應(yīng)的影響

　　在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，由于利用非平衡電橋測(cè)量熱敏電阻時(shí)總有一定的工作電流通過(guò)，熱敏電阻的電阻值大，體積小，熱容量小，因此焦耳熱將迅速使熱敏電阻產(chǎn)生穩(wěn)定的高于外界溫度的附加內(nèi)熱溫升，這就是所謂的內(nèi)熱效應(yīng)。在準(zhǔn)確測(cè)量熱敏電阻的溫度特性時(shí)，必須考慮內(nèi)熱效應(yīng)的影響。本實(shí)驗(yàn)不作進(jìn)一步的研究和探討。6、實(shí)驗(yàn)小結(jié)

　　通過(guò)實(shí)驗(yàn)，我們很明顯的可以發(fā)現(xiàn)熱敏電阻的阻值對(duì)溫度的變化是非常敏感的，而且隨著溫度上升，其電阻值呈指數(shù)關(guān)系下降。因而可以利用電阻—溫度特性制成各類(lèi)傳感器，可使微小的溫度變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮璧淖兓�形成大的信�?hào)輸出，特別適于高精度測(cè)量。又由于元件的體積小，形狀和封裝材料選擇性廣，特別適于高溫、高濕、振動(dòng)及熱沖擊等環(huán)境下作溫濕度傳感器，可應(yīng)用與各種生產(chǎn)作業(yè)，開(kāi)發(fā)潛力非常大。

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告2

　　院系名稱(chēng)： 紡織與材料學(xué)院

　　專(zhuān)業(yè)班級(jí)：輕化工程11級(jí)03班

　　姓 名：梁優(yōu)

　　學(xué) 號(hào)：

　　魚(yú)洗

　　實(shí)驗(yàn)描述：

　　魚(yú)洗是中國(guó)三大青銅器之一，在魚(yú)洗內(nèi)注入清水后摩擦其兩耳，如果頻率恰當(dāng)，就會(huì)出現(xiàn)水面產(chǎn)生波紋，發(fā)出嗡嗡的聲音并有水花躍出的現(xiàn)象。經(jīng)驗(yàn)表明，濕潤(rùn)的雙手比干燥的雙手更容易引起水花飛躍。

　　實(shí)驗(yàn)原理：

　　魚(yú)洗的原理應(yīng)該是同時(shí)應(yīng)用了波的疊加和共振。摩擦的雙手相當(dāng)于兩個(gè)相干波源，他們產(chǎn)生的水波在盆中相互疊加，形成干涉圖樣。這與實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象相同。按照我的分析，如果振動(dòng)的頻率接近于魚(yú)洗的固有頻率，才會(huì)產(chǎn)生共振現(xiàn)象。通過(guò)摩擦輸入的能量才會(huì)激起水花。

　　令人不解的是，事實(shí)上魚(yú)洗是否能產(chǎn)生水花與雙手的摩擦頻率并沒(méi)有關(guān)系。在場(chǎng)的同學(xué)試著摩擦的時(shí)候，無(wú)論是緩慢的摩擦還是快速的摩擦，都能引起水花四濺。通過(guò)查閱資料得知，魚(yú)洗的原理其實(shí)是摩擦引起的自激振動(dòng)。（就像用槌敲鑼一樣，敲擊后鑼面的.振動(dòng)頻率并不等于敲擊頻率。）外界能量（雙手的摩擦）輸入魚(yú)洗時(shí)，就會(huì)引起其以自己的固有頻率震動(dòng)。（正如在鑼面上敲一下。）

　　為什么濕潤(rùn)的雙手更容易引起魚(yú)洗的振動(dòng)呢？從實(shí)踐的角度，可能是因?yàn)闈駶?rùn)的雙手有更小的摩擦系數(shù)，因?yàn)槟Σ疗饋?lái)更流暢，不會(huì)出現(xiàn)干燥雙手可能會(huì)出現(xiàn)的“阻塞”情況，這只是我個(gè)人猜想，并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)資料有關(guān)于這方面的討論。

　　離心力演示儀

　　實(shí)驗(yàn)描述：

　　離心力演示儀是一個(gè)圓柱形儀器，中間有一個(gè)細(xì)柱，細(xì)柱穿過(guò)一段閉合的硬塑料帶上的兩個(gè)正對(duì)小孔。塑料帶的一段固定，靜止時(shí)，系統(tǒng)為一個(gè)豎直平面的圓，中間由細(xì)柱傳過(guò)。當(dāng)摁下儀器上的按鈕時(shí)，細(xì)柱帶動(dòng)塑料帶在水平面旋轉(zhuǎn)起來(lái)。當(dāng)旋轉(zhuǎn)速度增大時(shí)，可以看到塑料帶的自由端延細(xì)柱向下運(yùn)動(dòng)，整個(gè)塑料帶變成旋轉(zhuǎn)的橢圓形狀。

　　實(shí)驗(yàn)原理：

　　離心力是一個(gè)慣性力，實(shí)際上是并不存在的。繞旋轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)動(dòng)的物體有脫離中心延半徑方向向外運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，產(chǎn)生這種趨勢(shì)的力即稱(chēng)為離心力。當(dāng)啟動(dòng)儀器時(shí)，塑料帶各部分均作水平方向的圓周運(yùn)動(dòng)，所需要的向心力由臨近部分的塑料小段的拉力的徑向分力提供。每一個(gè)塑料小段均收到來(lái)自前后兩個(gè)塑料小段的拉力。由于塑料帶下端是固定的，因此在塑料帶的下半部分，每個(gè)塑料小段的受力均可分解成提供向心力的徑向分力和豎直向下的分力。對(duì)其上半圓部分也有類(lèi)似的結(jié)果，我個(gè)人認(rèn)為，塑料帶一段固定是這個(gè)儀器最重要的條件，這樣塑料帶的下半部分的受力結(jié)果才能確定，進(jìn)而上半部分每個(gè)塑料小段所受的兩個(gè)拉力的關(guān)系才能確定。在豎直向下的分力作用下，塑料帶被壓扁成為旋轉(zhuǎn)的橢圓。

　　輝光球

　　實(shí)驗(yàn)描述：

　　輝光球是圓形球體，實(shí)驗(yàn)室中還有一個(gè)為圓盤(pán)形狀。工作時(shí)會(huì)發(fā)出動(dòng)感絢爛的五彩輝光，有一種魔幻效果。仔細(xì)觀察輝光球，可以看到其中的氣體，藍(lán)色的一個(gè)輝光球尤為明顯。當(dāng)將手指放上去時(shí)，手指接觸球體的部分會(huì)被輝光點(diǎn)亮，同時(shí)球中會(huì)有一縷氣體與碰觸的位置連接，十分美麗。另外觀察得知，如果用筆、尺子等其他物體接觸輝光球，也會(huì)出現(xiàn)上述現(xiàn)象，但強(qiáng)度與用手指接觸相比小得多。

　　實(shí)驗(yàn)原理：

　　輝光球的另一個(gè)名稱(chēng)是電離子魔幻球，顧名思義，它的工作原理與電離有關(guān)。經(jīng)查資料得知，稀薄的稀有氣體在高頻的強(qiáng)電場(chǎng)作用下會(huì)發(fā)生電離作用。而從生活中的霓虹燈得知，稀有氣體如果電離，則會(huì)發(fā)光，具體的顏色與氣體種類(lèi)有關(guān)。根據(jù)查到的資料了解，在我們的實(shí)驗(yàn)室的輝光球中，發(fā)出紅綠藍(lán)三色輝光的圓盤(pán)可能充有He，

　　Ne

　　和Xe，藍(lán)色的輝光球中可能充有Ar。在人手觸摸輝光球時(shí)，由于人體和大地相連，人觸摸的位置的電勢(shì)與大地的電勢(shì)相等，整個(gè)輝光球的電場(chǎng)分布不再均勻，手指碰觸的地方有更低的電勢(shì)，所以會(huì)更加明亮，同時(shí)，輝光球中央的電極與人手之間的電勢(shì)差會(huì)更大，因而形成的輝光弧線會(huì)一直跟隨人的手指。

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告3

　　實(shí)驗(yàn)報(bào)告

　　一.預(yù)習(xí)報(bào)告

　　1.簡(jiǎn)要原理

　　2.注意事項(xiàng)

　　二.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

　　三.實(shí)驗(yàn)器材

　　四.實(shí)驗(yàn)原理

　　五.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、步驟

　　六.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與處理

　　七.實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析以及實(shí)驗(yàn)心得

　　八.原始數(shù)據(jù)記錄欄(最后一頁(yè))

　　把實(shí)驗(yàn)的目的、方法、過(guò)程、結(jié)果等記錄下來(lái)，經(jīng)過(guò)整理，寫(xiě)成的書(shū)面匯報(bào)，就叫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

　　實(shí)驗(yàn)報(bào)告的種類(lèi)因科學(xué)實(shí)驗(yàn)的對(duì)象而異。如化學(xué)實(shí)驗(yàn)的報(bào)告叫化學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，物理實(shí)驗(yàn)的報(bào)告就叫物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告。隨著科學(xué)事業(yè)的日益發(fā)展，實(shí)驗(yàn)的種類(lèi)、項(xiàng)目等日見(jiàn)繁多，但其格式大同小異，比較固定。實(shí)驗(yàn)報(bào)告必須在科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行。它主要的用途在于幫助實(shí)驗(yàn)者不斷地積累研究資料，總結(jié)研究成果。

　　實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書(shū)寫(xiě)是一項(xiàng)重要的基本技能訓(xùn)練。它不僅是對(duì)每次實(shí)驗(yàn)的總結(jié)，更重要的是它可以初步地培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生的邏輯歸納能力、綜合分析能力和文字表達(dá)能力，是科學(xué)論文寫(xiě)作的基礎(chǔ)。因此，參加實(shí)驗(yàn)的每位學(xué)生，均應(yīng)及時(shí)認(rèn)真地書(shū)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。要求內(nèi)容實(shí)事求是，分析全面具體，文字簡(jiǎn)練通順，謄寫(xiě)清楚整潔。

　　實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容與格式

　　(一) 實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)

　　要用最簡(jiǎn)練的語(yǔ)言反映實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容。如驗(yàn)證某程序、定律、算法，可寫(xiě)成“驗(yàn)證×××”；分析×××。

　　(二) 所屬課程名稱(chēng)

　　(三) 學(xué)生姓名、學(xué)號(hào)、及合作者

　　(四) 實(shí)驗(yàn)日期和地點(diǎn)（年、月、日）

　　(五) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

　　目的要明確，在理論上驗(yàn)證定理、公式、算法，并使實(shí)驗(yàn)者獲得深刻和系統(tǒng)的理解，在實(shí)踐上，掌握使用實(shí)驗(yàn)設(shè)備的技能技巧和程序的調(diào)試方法。一般需說(shuō)明是驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)還是設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，是創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)還是綜合型實(shí)驗(yàn)。

　　(六) 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

　　這是實(shí)驗(yàn)報(bào)告極其重要的內(nèi)容。要抓住重點(diǎn)，可以從理論和實(shí)踐兩個(gè)方面考慮。這部分要寫(xiě)明依據(jù)何種原理、定律算法、或操作方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。詳細(xì)理論計(jì)算過(guò)程.

　　(七) 實(shí)驗(yàn)環(huán)境和器材

　　實(shí)驗(yàn)用的軟硬件環(huán)境（配置和器材）。

　　(八) 實(shí)驗(yàn)步驟

　　只寫(xiě)主要操作步驟，不要照抄實(shí)習(xí)指導(dǎo)，要簡(jiǎn)明扼要。還應(yīng)該畫(huà)出實(shí)驗(yàn)流程圖（實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖），再配以相應(yīng)的文字說(shuō)明，這樣既可以節(jié)省許多文字說(shuō)明，又能使實(shí)驗(yàn)報(bào)告簡(jiǎn)明扼要，清楚明白。

　　(九) 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

　　實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理等。原始資料應(yīng)附在本次實(shí)驗(yàn)主要操作者的實(shí)驗(yàn)報(bào)告上，同組的合作者要復(fù)制原始資料。

　　對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表述，一般有三種方法:

　　1. 文字?jǐn)⑹? 根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶⒃�始資料系統(tǒng)化、條理化，用準(zhǔn)確的專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)客觀地描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果，要有時(shí)間順序以及各項(xiàng)指標(biāo)在時(shí)間上的關(guān)系。

　　2. 圖表: 用表格或坐標(biāo)圖的方式使實(shí)驗(yàn)結(jié)果突出、清晰，便于相互比較，尤其適合于分組較多，且各組觀察指標(biāo)一致的實(shí)驗(yàn)，使組間異同一目了然。每一圖表應(yīng)有表目和計(jì)量單位，應(yīng)說(shuō)明一定的中心問(wèn)題。

　　3. 曲線圖 應(yīng)用記錄儀器描記出的曲線圖，這些指標(biāo)的變化趨勢(shì)形象生動(dòng)、直觀明了。

　　在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中，可任選其中一種或幾種方法并用，以獲得最佳效果。

　　(十) 討論

　　根據(jù)相關(guān)的理論知識(shí)對(duì)所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行解釋和分析。如果所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和預(yù)期的結(jié)果一致，那么它可以驗(yàn)證什么理論？實(shí)驗(yàn)結(jié)果有什么意義？說(shuō)明了什么問(wèn)題？這些是實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)該討論的。但是,不能用已知的理論或生活經(jīng)驗(yàn)硬套在實(shí)驗(yàn)結(jié)果上；更不能由于所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期的結(jié)果或理論不符而隨意取舍甚至修改實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這時(shí)應(yīng)該分析其異常的可能原因。如果本次實(shí)驗(yàn)失敗了，應(yīng)找出失敗的原因及以后實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意的事項(xiàng)。不要簡(jiǎn)單地復(fù)述課本上的理論而缺乏自己主動(dòng)思考的內(nèi)容。

　　另外，也可以寫(xiě)一些本次實(shí)驗(yàn)的心得以及提出一些問(wèn)題或建議等。(十一) 結(jié)論

　　結(jié)論不是具體實(shí)驗(yàn)結(jié)果的再次羅列，也不是對(duì)今后研究的展望，而是針對(duì)這一實(shí)驗(yàn)所能驗(yàn)證的概念、原則或理論的簡(jiǎn)明總結(jié)，是從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中歸納出的一般性、概括性的`判斷,要簡(jiǎn)練、準(zhǔn)確、嚴(yán)謹(jǐn)、客觀。

　　(十二) 鳴謝(可略)

　　在實(shí)驗(yàn)中受到他人的幫助,在報(bào)告中以簡(jiǎn)單語(yǔ)言感謝.

　　(十三) 參考資料

　　【實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)】靜電跳球

　　【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹坑^察靜電力

　　【實(shí)驗(yàn)器材】韋氏起電機(jī)，靜電跳球裝置（如圖）

　　【實(shí)驗(yàn)原理、操作及現(xiàn)象】

　　將兩極板分別與靜電起電機(jī)相連接，順時(shí)針搖動(dòng)起電機(jī)，使兩極板分別帶正、負(fù)電荷，這時(shí)小金屬球也帶有與下板同號(hào)的電荷。同號(hào)電荷相斥，異號(hào)電荷相吸，小球受下極板的排斥和上極板的吸引，躍向上極板，與之接觸后，小球所帶的電荷被中和反而帶上與上極板相同的電荷，于是又被排向下極板。如此周而復(fù)始，于是可觀察到球在容器內(nèi)上下跳動(dòng)。當(dāng)兩極板電荷被中和時(shí)，小球隨之停止跳動(dòng)。

　　【注意事項(xiàng)】

　　1．搖動(dòng)起電機(jī)時(shí)應(yīng)由慢到快，并且不宜過(guò)快；搖轉(zhuǎn)停止時(shí)亦需慢慢進(jìn)行，可松開(kāi)手柄靠摩擦力使其自然減慢。

　　2．在搖動(dòng)起電機(jī)時(shí)，起電機(jī)手柄均帶電且高速搖動(dòng)時(shí)電壓高達(dá)數(shù)萬(wàn)伏，切不可用手機(jī)或身體其他位置接觸，不然會(huì)有火花放電，引起觸電。

　　靜電跳球中小學(xué)科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)室儀器模型設(shè)備實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

1、探究靜電作用力的現(xiàn)象及原理。

2、研究能量間的轉(zhuǎn)化過(guò)程。實(shí)驗(yàn)器材：圓鋁板2個(gè)、圓形有機(jī)玻璃筒、靜電導(dǎo)體球（由鋁膜做成）若干。

提出問(wèn)題：在以前的實(shí)驗(yàn)中，我們對(duì)電場(chǎng)以及靜電的作用力已經(jīng)有所了解。那么，在兩塊極板間，由鋁箔做成的小球真能克服重力上蹦下跳嗎？猜想與假設(shè)：在強(qiáng)電場(chǎng)的作用下，由鋁箔做成的小球能夠克服重力而上下跳動(dòng)。 實(shí)驗(yàn)過(guò)程：

1、在兩圓鋁板間放一有機(jī)玻璃環(huán)，里面放了一些靜電導(dǎo)體球，當(dāng)接通高壓直流電源后觀察靜電導(dǎo)體球的運(yùn)動(dòng)情況。

2、增大兩極板間的電壓，觀察現(xiàn)象。

3、實(shí)驗(yàn)完畢要及時(shí)關(guān)閉電源，必須用接地線分別接觸兩極板進(jìn)行放電。

探究問(wèn)題：

1、儀器內(nèi)的小球?yàn)槭裁磿?huì)跳起來(lái)？

2、靜電導(dǎo)體球?qū)嶋H在做什么工作？3、為什么增大兩極板間的電壓兩極板間產(chǎn)生火花放電現(xiàn)象？實(shí)驗(yàn)結(jié)論與體會(huì)： （以下由學(xué)生總結(jié)并交流，也可由教師引導(dǎo)得出）課外活動(dòng)： 梳子摩擦頭發(fā)后，用梳子可以吸起細(xì)小的紙屑，有些紙屑過(guò)一會(huì)又掉下來(lái)。實(shí)際做一做，能夠解釋嗎？

注意事項(xiàng)：

1、接好電路后，再調(diào)整兩根輸出導(dǎo)線之間的距離至少離開(kāi)10厘米。太近時(shí)會(huì)擊穿空氣而打火。

2、接通高壓電源后就不能再觸摸高壓端和電極板，否則會(huì)觸電而麻木。實(shí)驗(yàn)做完后，先關(guān)閉電源開(kāi)關(guān)，再用接地線分別接觸兩個(gè)電極進(jìn)行放電。

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告4

　　摘要：熱敏電阻是阻值對(duì)溫度變化非常敏感的一種半導(dǎo)體電阻，具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)和用途，在自動(dòng)控制、無(wú)線電子技術(shù)、遙控技術(shù)及測(cè)溫技術(shù)等方面有著廣泛的應(yīng)用。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)用電橋法來(lái)研究熱敏電阻的電阻溫度特性，加深對(duì)熱敏電阻的電阻溫度特性的了解。

　　關(guān)鍵詞：熱敏電阻、非平衡直流電橋、電阻溫度特性

　　1、引言

　　熱敏電阻是根據(jù)半導(dǎo)體材料的電導(dǎo)率與溫度有很強(qiáng)的依賴(lài)關(guān)系而制成的一種器件，其電阻溫度系數(shù)一般為（-0.003~+0.6）℃-1。因此，熱敏電阻一般可以分為:

　�、�、負(fù)電阻溫度系數(shù)（簡(jiǎn)稱(chēng)NTC）的熱敏電阻元件

　　常由一些過(guò)渡金屬氧化物（主要用銅、鎳、鈷、鎘等氧化物）在一定的燒結(jié)條件下形成的半導(dǎo)體金屬氧化物作為基本材料制成的，近年還有單晶半導(dǎo)體等材料制成。國(guó)產(chǎn)的主要是指MF91~MF96型半導(dǎo)體熱敏電阻。由于組成這類(lèi)熱敏電阻的上述過(guò)渡金屬氧化物在室溫范圍內(nèi)基本已全部電離，即載流子濃度基本上與溫度無(wú)關(guān)，因此這類(lèi)熱敏電阻的電阻率隨溫度變化主要考慮遷移率與溫度的關(guān)系，隨著溫度的升高，遷移率增加，電阻率下降。大多應(yīng)用于測(cè)溫控溫技術(shù)，還可以制成流量計(jì)、功率計(jì)等。

　�、颉⒄�電阻溫度系數(shù)（簡(jiǎn)稱(chēng)PTC）的熱敏電阻元件

　　常用鈦酸鋇材料添加微量的鈦、鋇等或稀土元素采用陶瓷工藝，高溫?zé)�制而成。這類(lèi)熱敏電阻的電阻率隨溫度變化主要依賴(lài)于載流子濃度，而遷移率隨溫度的變化相對(duì)可以忽略。載流子數(shù)目隨溫度的升高呈指數(shù)增加，載流子數(shù)目越多，電阻率越校應(yīng)用廣泛，除測(cè)溫、控溫，在電子線路中作溫度補(bǔ)償外，還制成各類(lèi)加熱器，如電吹風(fēng)等。

　　2、實(shí)驗(yàn)裝置及原理

　　【實(shí)驗(yàn)裝置】

　　FQJ—Ⅱ型教學(xué)用非平衡直流電橋，F(xiàn)QJ非平衡電橋加熱實(shí)驗(yàn)裝置（加熱爐內(nèi)置MF51型半導(dǎo)體熱敏電阻（2.7kΩ）以及控溫用的溫度傳感器），連接線若干。

　　【實(shí)驗(yàn)原理】

　　根據(jù)半導(dǎo)體理論，一般半導(dǎo)體材料的電阻率 和絕對(duì)溫度 之間的關(guān)系為

　�。�1—1）

　　式中a與b對(duì)于同一種半導(dǎo)體材料為常量，其數(shù)值與材料的物理性質(zhì)有關(guān)。因而熱敏電阻的電阻值 可以根據(jù)電阻定律寫(xiě)為

　�。�1—2）

　　式中 為兩電極間距離， 為熱敏電阻的橫截面， 。

　　對(duì)某一特定電阻而言， 與b均為常數(shù)，用實(shí)驗(yàn)方法可以測(cè)定。為了便于數(shù)據(jù)處理，將上式兩邊取對(duì)數(shù)，則有

　�。�1—3）

　　上式表明 與 呈線性關(guān)系，在實(shí)驗(yàn)中只要測(cè)得各個(gè)溫度 以及對(duì)應(yīng)的電阻 的值，

　　以 為橫坐標(biāo)， 為縱坐標(biāo)作圖，則得到的圖線應(yīng)為直線，可用圖解法、計(jì)算法或最小二乘法求出參數(shù) a、b的值。

　　熱敏電阻的電阻溫度系數(shù) 下式給出

　�。�1—4）

　　從上述方法求得的b值和室溫代入式（1—4），就可以算出室溫時(shí)的電阻溫度系數(shù)。

　　熱敏電阻 在不同溫度時(shí)的電阻值，可由非平衡直流電橋測(cè)得。非平衡直流電橋原理圖如右圖所示，B、D之間為一負(fù)載電阻 ，只要測(cè)出 ，就可以得到 值。

　　當(dāng)負(fù)載電阻 → ，即電橋輸出處于開(kāi)

　　路狀態(tài)時(shí)， =0，僅有電壓輸出，用 表示，當(dāng) 時(shí)，電橋輸出 =0，即電橋處于平衡狀態(tài)。為了測(cè)量的準(zhǔn)確性，在測(cè)量之前，電橋必須預(yù)調(diào)平衡，這樣可使輸出電壓只與某一臂的電阻變化有關(guān)。

　　若R1、R2、R3固定，R4為待測(cè)電阻，R4 = RX，則當(dāng)R4→R4+△R時(shí)，因電橋不平衡而產(chǎn)生的電壓輸出為：

　�。�1—5）

　　在測(cè)量MF51型熱敏電阻時(shí)，非平衡直流電橋所采用的是立式電橋 ， ，且 ，則

　�。�1—6）

　　式中R和 均為預(yù)調(diào)平衡后的電阻值，測(cè)得電壓輸出后，通過(guò)式（1—6）運(yùn)算可得△R，從而求的 =R4+△R。

　　3、熱敏電阻的電阻溫度特性研究

　　根據(jù)表一中MF51型半導(dǎo)體熱敏電阻（2.7kΩ）之電阻~溫度特性研究橋式電路，并設(shè)計(jì)各臂電阻R和 的值，以確保電壓輸出不會(huì)溢出（本實(shí)驗(yàn) =1000.0Ω， =4323.0Ω）。

　　根據(jù)橋式，預(yù)調(diào)平衡，將“功能轉(zhuǎn)換”開(kāi)關(guān)旋至“電壓“位置，按下G、B開(kāi)關(guān)，打開(kāi)實(shí)驗(yàn)加熱裝置升溫，每隔2℃測(cè)1個(gè)值，并將測(cè)量數(shù)據(jù)列表（表二）。

　　表一 MF51型半導(dǎo)體熱敏電阻（2.7kΩ）之電阻～溫度特性

　　溫度℃ 25 30 35 40 45 50 55 60 65

　　電阻Ω 2700 2225 1870 1573 1341 1160 1000 868 748

　　表二 非平衡電橋電壓輸出形式（立式）測(cè)量MF51型熱敏電阻的數(shù)據(jù)

　　i 9 10

　　溫度t℃ 10.4 12.4 14.4 16.4 18.4 20.4 22.4 24.4 26.4 28.4

　　熱力學(xué)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 2871.692.9 2507.6 2345.1

　　根據(jù)表二所得的數(shù)據(jù)作出 ～ 圖，如右圖所示。運(yùn)用最小二乘法計(jì)算所得的線性方程為 ，即MF51型半導(dǎo)體熱敏電阻（2.7kΩ）的.電阻～溫度特性的數(shù)學(xué)表達(dá)式為 。

　　4、實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差

　　通過(guò)實(shí)驗(yàn)所得的MF51型半導(dǎo)體熱敏電阻的電阻—溫度特性的數(shù)學(xué)表達(dá)式為 。根據(jù)所得表達(dá)式計(jì)算出熱敏電阻的電阻～溫度特性的測(cè)量值，與表一所給出的參考值有較好的一致性，如下表所示：

　　表三 實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較

　　溫度℃ 25 30 35 40 45 50 55 60 65

　　參考值RT Ω 2700 2225 1870 1573 1341 1160 1000 868 748

　　測(cè)量值RT Ω 2720 2238 1900 1587 1408 1232 1074 939 823

　　相對(duì)誤差 % 0.74 0.58 1.60 0.89 4.99 6.20 7.40 8.18 10.00

　　從上述結(jié)果來(lái)看，基本在實(shí)驗(yàn)誤差范圍之內(nèi)。但我們可以清楚的發(fā)現(xiàn)，隨著溫度的升高，電阻值變小，但是相對(duì)誤差卻在變大，這主要是由內(nèi)熱效應(yīng)而引起的。

　　5、內(nèi)熱效應(yīng)的影響

　　在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，由于利用非平衡電橋測(cè)量熱敏電阻時(shí)總有一定的工作電流通過(guò)，熱敏電阻的電阻值大，體積小，熱容量小，因此焦耳熱將迅速使熱敏電阻產(chǎn)生穩(wěn)定的高于外界溫度的附加內(nèi)熱溫升，這就是所謂的內(nèi)熱效應(yīng)。在準(zhǔn)確測(cè)量熱敏電阻的溫度特性時(shí)，必須考慮內(nèi)熱效應(yīng)的影響。本實(shí)驗(yàn)不作進(jìn)一步的研究和探討。

　　6、實(shí)驗(yàn)小結(jié)

　　通過(guò)實(shí)驗(yàn)，我們很明顯的可以發(fā)現(xiàn)熱敏電阻的阻值對(duì)溫度的變化是非常敏感的，而且隨著溫度上升，其電阻值呈指數(shù)關(guān)系下降。因而可以利用電阻—溫度特性制成各類(lèi)傳感器，可使微小的溫度變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮璧淖兓�形成大的信�?hào)輸出，特別適于高精度測(cè)量。又由于元件的體積小，形狀和封裝材料選擇性廣，特別適于高溫、高濕、振動(dòng)及熱沖擊等環(huán)境下作溫濕度傳感器，可應(yīng)用與各種生產(chǎn)作業(yè)，開(kāi)發(fā)潛力非常大。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1] 竺江峰，蘆立娟，魯曉東。 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)[M]

　　[2] 楊述武，楊介信，陳國(guó)英。普通物理實(shí)驗(yàn)（二、電磁學(xué)部分）[M] 北京：高等教育出版社

　　[3] 《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》編寫(xiě)組。 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)[M] 廈門(mén)：廈門(mén)大學(xué)出版社

　　[4] 陸申龍，曹正東。 熱敏電阻的電阻溫度特性實(shí)驗(yàn)教與學(xué)[J]<

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告5

　　摘要：簡(jiǎn)要說(shuō)明了大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的重要地位和實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)的重要性。詳細(xì)介紹如何做好大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，包括預(yù)習(xí)要求、預(yù)習(xí)重點(diǎn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)、預(yù)習(xí)報(bào)告的內(nèi)容；并以“拉伸法測(cè)量鋼絲楊氏模量”這一實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為例，具體說(shuō)明了怎樣做好實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)。

　　一、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的重要地位

　　大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是高等理工科院校對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)基本訓(xùn)練的必修基礎(chǔ)課程，是本科生接受系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練的開(kāi)端。

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

　　在培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、活躍的創(chuàng)新意識(shí)、理論聯(lián)系實(shí)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(shí)驗(yàn)具有其他實(shí)踐類(lèi)課程不可替代的作用。

　　二、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)要求

　　與理論課程不同，實(shí)驗(yàn)課程的特點(diǎn)是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下自己動(dòng)手，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。所以實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)尤其重要。上課時(shí)教師要檢查實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)情況，評(píng)定實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)成績(jī)。沒(méi)有預(yù)習(xí)的學(xué)生不能做實(shí)驗(yàn)。

　　實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)的目的是全面認(rèn)識(shí)和了解所要做的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。因此，要求在預(yù)習(xí)時(shí)應(yīng)理解實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)方法，明確實(shí)驗(yàn)任務(wù)，寫(xiě)出簡(jiǎn)單的預(yù)習(xí)報(bào)告。

　　（1） 明確實(shí)驗(yàn)任務(wù)

　　要明確實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量哪些物理量，每個(gè)待測(cè)量又分別需要什么實(shí)驗(yàn)儀器和采用什么實(shí)驗(yàn)方法來(lái)測(cè)量。

　�。�2）清楚實(shí)驗(yàn)原理

　　要理解實(shí)驗(yàn)基本原理。例如，電位差計(jì)精確測(cè)量電壓實(shí)驗(yàn)用到補(bǔ)償法原理進(jìn)行定標(biāo)，應(yīng)該理解補(bǔ)償電路的特點(diǎn)，什么是定標(biāo)，定標(biāo)的作用以及如何利用補(bǔ)償電路定標(biāo)；電位差計(jì)測(cè)量的主要誤差來(lái)源，怎樣減小誤差。

　�。�3）了解實(shí)驗(yàn)儀器 要初步了解實(shí)驗(yàn)儀器，通過(guò)預(yù)習(xí)知道需要使用哪些儀器，并對(duì)儀器的相關(guān)知識(shí)進(jìn)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(xiàng)等。

　�。�4）了解實(shí)驗(yàn)誤差

　　要了解引起實(shí)驗(yàn)誤差的主要因素有哪些，思考在做實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)當(dāng)怎樣減小誤差。 （5）總結(jié)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)

　　嘗試歸納總結(jié)實(shí)驗(yàn)所體現(xiàn)的基本思想，自己在預(yù)習(xí)過(guò)程做了哪些工作，遇到了哪些問(wèn)題，解決了哪些問(wèn)題，怎么解決的，還有哪些問(wèn)題不清楚，等等。

　　總之，實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)時(shí)要認(rèn)真閱讀實(shí)驗(yàn)教材，積極參考網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)輔導(dǎo)，必要時(shí)主動(dòng)查閱相關(guān)資料，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵�求，理解�?shí)驗(yàn)原理，掌握測(cè)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(xiě)好預(yù)習(xí)報(bào)告。

　　設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目除了做好一般實(shí)驗(yàn)項(xiàng)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(shí)驗(yàn)原理，選擇實(shí)驗(yàn)方案

　　根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要求和實(shí)驗(yàn)教材中實(shí)驗(yàn)原理的提示，認(rèn)真查閱有關(guān)資料，詳細(xì)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)方案。

　�。�2）選擇測(cè)量?jī)x器、測(cè)量方法和測(cè)量條件

　　根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案的要求，確定出使用什么樣的實(shí)驗(yàn)儀器、采用什么樣的測(cè)量方法、在什么樣的條件下進(jìn)行測(cè)量。選擇測(cè)量方法時(shí)還要考慮到選用什么樣的數(shù)據(jù)處理方法。

　�。�3）確定實(shí)驗(yàn)過(guò)程，擬定實(shí)驗(yàn)步驟

　　明確實(shí)驗(yàn)的整體過(guò)程，擬定出詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)步驟。

　　三、預(yù)習(xí)報(bào)告的主要內(nèi)容

　　3．實(shí)驗(yàn)原理（必要的計(jì)算公式、原理圖、電路圖、光路圖、相關(guān)說(shuō)明等表格。）

　　特別說(shuō)明：

　　預(yù)習(xí)報(bào)告為預(yù)習(xí)時(shí)寫(xiě)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，不一定冠名“預(yù)習(xí)”。如果預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告1～4項(xiàng)內(nèi)容書(shū)寫(xiě)完整規(guī)范，整齊清晰，可以作為實(shí)驗(yàn)報(bào)告的.一部分。撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)可以在此基礎(chǔ)上續(xù)加其他內(nèi)容。

　　四、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)舉例

　　下面以“拉伸法測(cè)鋼材的楊氏模量”這一實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為例，具體說(shuō)明實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)的主要內(nèi)容。

　　首先根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)內(nèi)容要求，有針對(duì)性地閱讀教材，重點(diǎn)思考和解決如下問(wèn)題： （1）什么是楊氏彈性模量？ （2）測(cè)量楊氏模量的計(jì)算公式如何？

　�。�3）通過(guò)楊氏模量的計(jì)算公式明確要測(cè)量哪些物理量？這些物理量如何測(cè)量？ （4）實(shí)驗(yàn)測(cè)量中用到什么測(cè)量方法？ （5）實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)如何記錄和處理？

　　實(shí)驗(yàn)5－3 拉伸法測(cè)鋼材的楊氏模量

　　【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/strong>

　�。�1）學(xué)會(huì)拉伸法測(cè)量楊氏彈性模量的基本原理和實(shí)現(xiàn)方法。 （2）掌握用光杠桿法測(cè)量微小伸長(zhǎng)量的原理和方法。 （3）學(xué)會(huì)用逐差法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

　　（通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)康目梢灾�道本�?shí)驗(yàn)中要用到幾種測(cè)量長(zhǎng)度的器具，要提前預(yù)習(xí)使用方法，并且要熟悉“光杠桿”測(cè)微小長(zhǎng)度變化的方法以及用逐差法處理數(shù)據(jù)。)

　　【實(shí)驗(yàn)原理】

　　（1）什么是楊氏彈性模量

　　設(shè)鋼絲截面積為S，長(zhǎng)為L(zhǎng)。若沿長(zhǎng)度方向施以外力F使鋼絲伸長(zhǎng)△L，則比值F／S 是單位截面上的作用力，稱(chēng)為應(yīng)力；比值△L/L 是物體的相對(duì)伸長(zhǎng)量，稱(chēng)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(zhǎng)L 及截面積S 的大小無(wú)關(guān)，叫做楊氏模量。

　�。ㄋ�以實(shí)驗(yàn)當(dāng)中需要測(cè)量F、L、S或d、ΔL幾個(gè)量才能計(jì)算出楊氏模量，究竟如何測(cè)量呢？）

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

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

　　式（4）得微小伸長(zhǎng)量為

　　l

　　D

　　圖2 光杠桿原理

　　K

　　l 2D

　　（3）測(cè)定鋼絲楊氏模量的理論公式

　　由式（2）和式（5）可得實(shí)驗(yàn)測(cè)定鋼絲楊氏模量的理論公式為

　　E?

　　8FLD

　　?d2Kl

　　【實(shí)驗(yàn)儀器】

　　楊氏模量測(cè)定儀、光杠桿、望遠(yuǎn)鏡尺組、米尺、千分尺等。

　�。☉�(yīng)該在下面閱讀中仔細(xì)查閱楊氏模量測(cè)定儀、千分尺的結(jié)構(gòu)及使用方法如楊氏模量?jī)x中光杠桿及其測(cè)微小長(zhǎng)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(cè)量?jī)x器。）

　　【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】

　　（1）調(diào)整楊氏模量?jī)x

　�。�2）光杠桿及望遠(yuǎn)鏡尺組的調(diào)節(jié)

　　（3）測(cè)量相應(yīng)物理量

　�。�4）逐差法處理數(shù)據(jù)

　�。▽�(shí)驗(yàn)中要注意光杠桿（望遠(yuǎn)鏡、平面鏡、標(biāo)尺）的調(diào)節(jié)，特別注意如何消除十字叉絲像和標(biāo)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(cè)量?jī)x器的方法。）

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告6