适用场景:实验室操作记录整理、实验数据归档分析
本文要点:实验方法与步骤、数据处理及误差计算、实验结果分析与问题讨论
行文逻辑:确定实验目的→记录实验数据→分析实验结果
姓 名
班级学号
日 期
实验名称
仪器用具:
实验目的:
实验原理:
实验方法与步骤:
数据处理及误差计算:
实验结果分析与问题讨论:
第~范文网整理该文章……
原始实验数据粘贴处
实验数据:
适用场景:物理学习前准备、实验操作后复盘
本文要点:仪器操作规范、数据处理误差分析、理论实践结合应用
行文逻辑:记录实验过程→分析问题困难→总结经验收获
参与这次的物理实验,我深刻体验到了科学的严谨与魅力。每一个步骤都需要我们精心操作,稍有不慎,就可能影响之后的结果。这种对细节的极致追求,让我更加明白了科学研究的不易。
实验中,我遇到了不少困难,比如仪器的操作不熟悉、数据的处理有误差等。但正是这些困难,锻炼了我的耐心和解决问题的能力。每当解决一个难题,我都会感到由衷的喜悦和成就感。
通过这次实验,我不仅学到了知识,更培养了自己的实验技能。我明白了,科学不仅仅是理论,更是实践。只有将理论与实践相结合,才能真正掌握科学。
这次实验让我更加热爱物理,也为我未来的学习之路打下了坚实的基础。我相信,在未来的日子里,我会更加深入地探索物理的奥秘,为科学的发展贡献自己的力量。
适用场景:材料测试前数据准备、力学性能分析报告
本文要点:低碳钢试件强度指标计算、铸铁试件断口特征分析、拉伸试验标准试件要求
行文逻辑:确定实验目的→记录实验数据→分析实验结果
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=xx22.1xxxKN屈服应力ζs= Ps/A xx273.8xxxMPa P b =xx33.2xxxKN强度极限ζb= Pb /A xx411.3xxxMPa
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 =xx14.4xxx KN
强度极限ζb= Pb / A = x177.7xx 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 xxxxxxx
日期:xxx xxxxx
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。
适用场景:网络设备安装调试、实验室教学操作
本文要点:双绞线网线制作、传输介质性能对比、网络拓扑结构分析
行文逻辑:学习传输介质→制作网线→分析性能→验证结果
一、实验目的
1,了解lan中常用的几种传输介质、连接器的性能及各自特点。
2,学习双绞线、同轴电缆网线的制作和掌握网线制作工具,电缆测试仪的使用。
二、实验任务
1,掌握lan中常用的几种传输介质、连接器的连接方法与实际使用。
2,独立制作一根合格的双绞线或同轴电缆的网线。
三、实验设备
实验所需设备有5类双绞线,rj-45头,细缆,bnc接头,t型头,端接器、同轴电缆、收发器、aui电缆、双绞线、同轴细缆压线钳,电缆测试仪,剥线钳、剪刀等。
四、相关基本知识
1,电子电路,数字逻辑电路。
2,微型计算机工作原理,计算机接口技术。
3,计算机网络拓扑结构,网络传输介质等基础知识。
五、实验内容与步骤
(一)实验原理
目前计算机网络的有线通信大多采用铜芯线或光纤作为传输介质。常用的传输介质有同轴粗缆与细缆,无屏蔽双绞线(utp)、光纤等。网络中计算机之间的信息交换,通过网络终端设备将要传输的信息转化成相关传输介质所需的电信号或光信号,然后通过传输介质、网络设备进行传输。不同的传输介质具有不同的电气特性、机械特性、和信息传输格式,因此,它们也就具有不同的传输方式、传输速率,传输距离等。在组建局域网时,要根据具体情况(如覆盖范围、应用对象、性能要求、资金情况等)来决定采用何种网络拓扑结构、传输介质及相关的网络连接设备等。
双绞线:双绞线是由两根绝缘金属线互相缠绕而成,这样的一对线作为一条通信链路,由四对双绞线构成双绞线电缆。双绞线点到点的通信距离一般不超过100米。目前,计算机网络上用的双绞线有三类(最高传输率为10 mbps)、五类线(最高传输率为10 0 mbps)、超五类线和六类线(传输速率至少为250 mbps)、七类线(传输速率至少为600 mbps)。双绞线电缆的连接器一般为rj-45,(二)实验步骤
1,首先用压线钳的剪线刀口剪裁出计划需要使用到的双绞线长度。
2,抽出外套层,可以利用压线钳的剪线刀口将线头剪齐,再将线头放到剥线专用的刀口,稍微用力握紧压线钳慢慢旋转,让刀口慢慢划开双绞线的保护胶皮,然后剥掉外套层。
3,排序,根据实际需要按照标准将线排序。
4,整理,排序后应尽量将线头拉直理平,然后用压线钳将多余的线头剪掉。
5,插入水晶头,将排序后的双绞线线头插入部分插入到水晶头中,插入后用力压住双绞线,尽力的将双绞线头向水晶头中推,以保证线头充分的插入水晶头中。
6,压线,经过上述步骤后,只要使用压线钳将线压紧即可。
(三)回答思考题。
1)双绞线、细缆、粗缆三种传输介质各有什么特点
同轴线和双绞线的区别主要是网络拓扑不同,同轴电缆只能是总线型结构,而双绞线则是星型结构。三种介质传输的最大带宽不同,粗缆传输带宽最宽,其次,细缆,最宅的`双绞线。不过双绞线抗干扰能力强,可靠性高,传输距离比细缆和粗缆长。
2)a线序和b线序有何区别若不遵循上述标准,是否所做的网线不可用。
两端的线序相同叫直通线,都遵循568b标准,不同类型设备之间连接使用直通线,如网卡到交换机,网卡到adsl modem,交换机到路由器等;而一端为568b线序,一端为568a线序的为交叉线,即1-3、2-6调换,用于相同设备之间的连接,如两台电脑的网卡连接,交换机与交换机之间的连接,交换机与集线器连接等。
不按上述标准,只要保持线序正确,就可以正常使用。
热门报告:实验报告
通常来讲,有付出就会有收获。每当我们的任务结束后,往往都需要我们撰写报告,写好报告对自己以后的工作有很大帮助。我们在写报告时要怎么样才能写好呢?下面是由小编为大家整理的“热门报告:实验报告”,供大家参考,希望能帮助到有需要的朋友。
1、实验要求:
应用全站仪对科技楼楼顶避雷针进行变形观测
2,实验过程:
首先认真理解前方交会原理,然后利用gps做静态控制得出控制点坐标,将全站仪架在其中一个控制点a上,另一个控制点b架上反射棱镜,将全站仪望远镜瞄准反射棱镜定向,然后置零,转动照准部对准避雷针顶端c,记录角度,然后盘右观测,一站观测两个测回,得出夹角α将全站仪与反射棱镜互换位置,同样方法测得夹角β,根据已知a,b两点坐标可求得避雷针顶端的平面坐标,然后在另一已知点d上架全站仪,a点架上反射棱镜,以a点做后视定向,观测a,d两点间夹角,盘左盘右观测两个测回γ,同时观测竖角β,量取仪器高,根据观测数据计算进行比较检核。
3,实验已知数据:
a点坐标x 3525052,175
y 527483,758
b点坐标x 3525047,348
y 527412,793
d点坐标x 3524903,239
y 527259,558
4,实验观测数据:
α=76°22′05″,β=80°37′19″,γ=88°39′44″(检核角)
竖角θ=37°24′03″
5
实验结果:
c点坐标:x 3524875,2304
y 527453,3827
z 75,066
检校误差3″
6,实验心得:
通过本次实验巩固了在变形监测课堂上所学的理论知识,极大的提高了我的动手操作能力,仪器操作还不是很熟练,以后应该多加练习,理论和实际还是有一定的差距。要有耐心,要学会等待,忍耐,有时候仪器不稳定,必须得等。
适用场景:实验室操作指导、教学演示准备
本文要点:摩擦频率对鱼洗振动影响分析、离心力作用下塑料带形变研究、辉光球电离现象观察记录
行文逻辑:描述实验现象→分析实验原理→提出疑问并验证
院系名称:
专业班级:轻化工程11级03班
姓名:
学号:
鱼洗
实验描述:
鱼洗是中国三大青铜器之一,在鱼洗内注入清水后摩擦其两耳,如果频率恰当,就会出现水面产生波纹,发出嗡嗡的声音并有水花跃出的现象。经验表明,湿润的双手比干燥的双手更容易引起水花飞跃。
实验原理:
鱼洗的原理应该是同时应用了波的叠加和共振。摩擦的双手相当于两个相干波源,他们产生的水波在盆中相互叠加,形成干涉图样。这与实验中观察到的现象相同。按照我的分析,如果振动的频率接近于鱼洗的固有频率,才会产生共振现象。通过摩擦输入的能量才会激起水花。
令人不解的是,事实上鱼洗是否能产生水花与双手的摩擦频率并没有关系。在场的同学试着摩擦的时候,无论是缓慢的摩擦还是快速的摩擦,都能引起水花四溅。通过查阅资料得知,鱼洗的原理其实是摩擦引起的自激振动。(就像用槌敲锣一样,敲击后锣面的振动频率并不等于敲击频率。)外界能量(双手的摩擦)输入鱼洗时,就会引起其以自己的固有频率震动。(正如在锣面上敲一下。)
为什么湿润的双手更容易引起鱼洗的振动呢?从实践的角度,可能是因为湿润的双手有更小的摩擦系数,因为摩擦起来更流畅,不会出现干燥双手可能会出现的“阻塞”情况,这只是我个人猜想,并没有发现资料有关于这方面的讨论。
离心力演示仪
实验描述:
离心力演示仪是一个圆柱形仪器,中间有一个细柱,细柱穿过一段闭合的硬塑料带上的两个正对小孔。塑料带的一段固定,静止时,系统为一个竖直平面的圆,中间由细柱传过。当摁下仪器上的按钮时,细柱带动塑料带在水平面旋转起来。当旋转速度增大时,可以看到塑料带的自由端延细柱向下运动,整个塑料带变成旋转的椭圆形状。
实验原理:
离心力是一个惯性力,实际上是并不存在的。绕旋转中心转动的物体有脱离中心延半径方向向外运动的趋势,产生这种趋势的力即称为离心力。当启动仪器时,塑料带各部分均作水平方向的圆周运动,所需要的向心力由临近部分的塑料小段的拉力的径向分力提供。每一个塑料小段均收到来自前后两个塑料小段的拉力。由于塑料带下端是固定的,因此在塑料带的下半部分,每个塑料小段的受力均可分解成提供向心力的径向分力和竖直向下的分力。对其上半圆部分也有类似的结果,我个人认为,塑料带一段固定是这个仪器最重要的条件,这样塑料带的下半部分的受力结果才能确定,进而上半部分每个塑料小段所受的两个拉力的关系才能确定。在竖直向下的分力作用下,塑料带被压扁成为旋转的椭圆。
辉光球
实验描述:
辉光球是圆形球体,实验室中还有一个为圆盘形状。工作时会发出动感绚烂的五彩辉光,有一种魔幻效果。仔细观察辉光球,可以看到其中的气体,蓝色的一个辉光球尤为明显。当将手指放上去时,手指接触球体的部分会被辉光点亮,同时球中会有一缕气体与碰触的`位置连接,十分美丽。另外观察得知,如果用笔、尺子等其他物体接触辉光球,也会出现上述现象,但强度与用手指接触相比小得多。
实验原理:
辉光球的另一个名称是电离子魔幻球,顾名思义,它的工作原理与电离有关。经查资料得知,稀薄的稀有气体在高频的强电场作用下会发生电离作用。而从生活中的霓虹灯得知,稀有气体如果电离,则会发光,具体的颜色与气体种类有关。根据查到的资料了解,在我们的实验室的辉光球中,发出红绿蓝三色辉光的圆盘可能充有he,ne和xe,蓝色的辉光球中可能充有ar。在人手触摸辉光球时,由于人体和大地相连,人触摸的位置的电势与大地的电势相等,整个辉光球的电场分布不再均匀,手指碰触的地方有更低的电势,所以会更加明亮,同时,辉光球中央的电极与人手之间的电势差会更大,因而形成的辉光弧线会一直跟随人的手指。
适用场景:光学实验数据记录、物理教学实验准备
本文要点:调节分光计精度、测量最小偏向角位置、计算折射率数值
行文逻辑:调节分光计→调整平行光管→测三棱镜折射率
【实验目的】
利用分光计测定玻璃三棱镜的折射率;
【实验仪器】
分光计,玻璃三棱镜,钠光灯。
【实验原理】
最小偏向角法是测定三棱镜折射率的基本方法之一,如图10所示,三角形ABC表示玻璃三棱镜的横截面,AB和 AC是透光的光学表面,又称折射面,其夹角a称为三棱镜的顶角;BC为毛玻璃面,称为三棱镜的"底面。假设某一波长的光线LD入射到棱镜的AB面上,经过两次折射后沿ER方向射出,则入射线LD与出射线ER的夹角 称为偏向角。
【实验内容与步骤】
1.调节分光计
按实验24一1中的要求与步骤调整好分光计。
2.调整平行光管
(1)去掉双面反射镜,打开钠光灯光源。
(2)打开狭缝,松开狭缝锁紧螺丝3。从望远镜中观察,同时前后移动狭缝装置2,直至狭缝成像清晰为止。然后调整狭缝宽度为1毫米左右(用狭缝宽度调节手轮1调节)。
(3)调节平行光管的倾斜度。将狭缝转至水平,调节平行光管光轴仰角调节螺丝29,使狭缝像与望远镜分划板的中心横线重合。然后将狭缝转至竖直方向,使之与分划板十字刻度线的竖线重合,并无视差。最后锁紧狭缝装置锁紧螺丝3。此时平行光管出射平行光,并且平行光管光轴与望远镜光轴重合。至此分光计调整完毕。
3.测三棱镜的折射率
(1)将三棱镜置于载物台上,并使玻璃三棱镜折射面的法线与平行光管轴线夹角约为60度。
(2)观察偏向角的变化。用光源照亮狭缝,根据折射定律判断折射光的出射方向。先用眼睛(不在望远镜内)在此方向观察,可看到几条平行的彩色谱线,然后慢慢转动载物台,同时注意谱线的移动情况,观察偏向角的变化。顺着偏向角减小的方向,缓慢转动载物台,使偏向角继续减小,直至看到谱线移至某一位置后将反向移动。这说明偏向角存在一个最小值(逆转点)。谱线移动方向发生逆转时的偏向角就是最小偏向角。
1 用望远镜观察谱线。在细心转动载物台时,使望远镜一直跟踪谱线,并注意观察某一波长谱线的移动情况(各波长谱线的逆转点不同)。在该谱线逆转移动时,拧紧游标盘制动螺丝27,调节游标盘微调螺丝26,准确找到最小偏向角的位置。
2 测量最小偏向角位置。转动望远镜支架15,使谱线位于分划板的中央,旋紧望远镜支架制动螺丝21,调节望远镜微调螺丝18,使望远镜内的分划板十字刻度线的中央竖线对准该谱线中央,从游标1和游标2读出该谱线折射光线的角度 和 。
3 测定入射光方向。移去三棱镜,松开望远镜制动螺丝21,移动望远镜支架15,将望远镜对准平行光管,微调望远镜,将狭缝像准确地位于分划板的中央竖直刻度线上,从两游标分别读出入射光线的角度 和 。
4 按 计算最小偏向角 (取绝对值)。
5 重复步骤1~6,可分别测出汞灯光谱中各谱线的最小偏向角 。
6 按式(9)计算出三棱镜对各波长谱线的折射率。计算折射率n的数据表格3。
适用场景:物理实验数据记录、化学实验操作指南
本文要点:测量水下部分质量、计算物体浸入体积、确定物体总体积
行文逻辑:测量水下质量→计算浸入体积→确定总体积
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
适用场景:物理实验操作指导、光学知识学习资料
本文要点:调整光具座高度、记录物距像距数据、观察实像虚像特征
行文逻辑:调整装置→记录数据→观察成像特征
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。
适用场景:物理实验数据采集、单摆法测量应用
本文要点:单摆周期测量、摆长精确控制、误差因素分析
行文逻辑:建立模型→比较方法→选择方案→实施测量→分析误差
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<5°),圆弧可近似地看成直线,f也可近似地看作沿着这一直线。设摆长为l,小球位移为x,质量为m,则
sinθ=
f=psinθ=-mg =-m x (2-1)
由f=ma,可知a=- x
式中负号表示f与位移x方向相反。
单摆在摆角很小时的运动,可近似为简谐振动,比较谐振动公式:a= =-ω2x
可得ω=
于是得单摆运动周期为:
t=2π/ω=2π (2-2)
t2= l (2-3)
或 g=4π2 (2-4)
利用单摆实验测重力加速度时,一般采用某一个固定摆长l,在多次精密地测量出单摆的周期t后,代入(2-4)式,即可求得当地的重力加速度g。
由式(2-3)可知,t2和l之间具有线性关系, 为其斜率,如对于各种不同的摆长测出各自对应的周期,则可利用t2—l图线的斜率求出重力加速度g。
试验条件及误差分析:
上述单摆测量g的方法依据的公式是(2-2)式,这个公式的成立是有条件的,否则将使测量产生如下系统误差:
1. 单摆的摆动周期与摆角的关系,可通过测量θ<5°时两次不同摆角θ1、θ2的周期值进行比较。在本实验的测量精度范围内,验证出单摆的t与θ无关。
实际上,单摆的周期t随摆角θ增加而增加。根据振动理论,周期不仅与摆长l有关,而且与摆动的角振幅有关,其公式为:
t=t0[1+( )2sin2 +( )2sin2 +……]
式中t0为θ接近于0o时的周期,即t0=2π
2.悬线质量m0应远小于摆锥的质量m,摆锥的半径r应远小于摆长l,实际上任何一个单摆都不是理想的,由理论可以证明,此时考虑上述因素的影响,其摆动周期为:
3.如果考虑空气的浮力,则周期应为:
式中t0是同一单摆在真空中的摆动周期,ρ空气是空气的密度,ρ摆锥 是摆锥的密度,由上式可知单摆周期并非与摆锥材料无关,当摆锥密度很小时影响较大。
4.忽略了空气的粘滞阻力及其他因素引起的摩擦力。实际上单摆摆动时,由于存在这些摩擦阻力,使单摆不是作简谐振动而是作阻尼振动,使周期增大。
适用场景:物理实验报告撰写、教学实验指导
本文要点:测量摩擦力数值、改变接触面粗糙程度、分析压力对摩擦力影响
行文逻辑:阐述原理→记录数据→处理数据→分析误差→得出结论
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。
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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。
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