物理實驗報告

時間:2024-09-10 11:37:25 曉麗 實驗報告 我要投稿

物理實驗報告(精選15篇)

  在人們越來越注重自身素養的今天,報告使用的次數愈發增長,多數報告都是在事情做完或發生后撰寫的。為了讓您不再為寫報告頭疼,以下是小編整理的物理實驗報告,歡迎大家借鑒與參考,希望對大家有所幫助。

物理實驗報告(精選15篇)

  物理實驗報告 1

  一、用刻度尺測量長度

  實驗報告

  班級:實驗人:試驗時間:審核:

  實驗名稱:用刻度尺測量長度

  實驗目的:

  實驗器材:

  實驗設計:

  1、測量前“三觀”:

  一觀:二觀:三觀:

  2、測量時

  一放、刻度尺要與被測對象;刻度線緊貼被測物;零刻線與被測對象一端對齊二讀、視線要刻度尺刻線,不要斜視;讀數時要估讀到三記、記錄數據由數字和組成。進行試驗:

  測作業本和物理課本的長、寬

  評估交流:為使測量更精確,應選用分度值的刻度尺(填“大”“小”)

  如何正確使用刻度尺?

  (1)使用刻度尺前要注意觀察它的量程、分度值和零刻度線是否磨損。

  (2)用刻度尺測量時,尺要沿著被測長度,不利用磨損的刻度,讀數時視線要與尺面垂直;在精確測量時,要估讀到分度值的下一位。(3)測量結果由數值和單位組成。

  二、用停表測量時間

  實驗報告

  班級:實驗人:試驗時間:審核:

  實驗名稱:用停表測量時間

  實驗目的:

  實驗器材:

  實驗設計:

  1、觀察停表

  停表有個表盤,大表盤數字代表,小表盤數字代表;有根指針,長指針是,短指針是。停表秒針走一圈是分鐘。

  2、停表時間等于分針指示能準確讀數部分加上秒針指示讀數部分。

  進行試驗:

  用停表測出你脈搏跳動10次所用時間s,1min內你的.脈搏跳動了次。

  評估交流:大家的測量結果是否相同。

  三、測量同學們跑步的平均速度

  實驗報告

  班級:實驗人:試驗時間:審核:

  實驗名稱:測量同學們跑步的平均速度

  實驗目的:

  實驗器材:

  設計并進行試驗:

  1、在操場上用測出奔跑的路程s1=20米,s2=30米。

  2、用測出自己跑20米所用的時間t1,跑30米所用的時間t2.s

  3、根據公式v求出兩次奔跑的平均速度。t

  評估交流:自己記時好還是請同學計時好。

  物理實驗報告 2

  一、實驗目的

  1.了解數碼照相的基本原理、基本結構及一些重要概念;

  2.學習數碼相機的基本操作;

  3.學習數碼相機在科學技術照相中常用的一些高級功能。

  二、實驗原理

  數碼相機的原理結構:主要是利用CCD/CMOS傳感器的感光功能,將來自被拍攝物體的光線通過

  光學鏡頭成像于光電轉換器CCD(或CMOS)的感光面上。經由CCD直接輸出的是模擬信號,由A/D轉換

  器轉換成數字信號,經數字信號處理器DSP的處理,將圖像保存到存儲器中。

  原理光路(在圖上標出:光闌直徑、進光面積、成象面積各量)

  光圈(光圈指數):光圈是限制光束通過的結構。光圈能改變能光口徑,控制通光量。光圈指數是衡

  量光圈大小的參數,數值越小表示光圈的`孔徑越大,所對應成像面的亮度就越大;反之,數值越大,表

  示光圈的孔徑越小,所對應成像面的亮度就越小。

  H=Et

  快門速度(時間):決定曝光時間,速度越快則曝光時間越短。

  景深:拍攝有前后縱深的景物時,遠景不同的景物在CCD上能夠清晰成像的范圍。

  成像曝光量H與光圈指數F及快門開啟時間t間的關系:光圈指數越大,快門開啟時間越久,則曝光量越大;反之,光圈指數越小,快門開啟時間越短,則曝光量越小。即H∝(1/F)t

  三、照片及分析評價

  項目一

  拍照模式:自動 ISO:500(自動產生) 快門:1/30(自動) 光圈:4.5(自動) 白平衡:Auto,0 曝光補償:±0.0

  評議:畫面較暗,曝光量不足、顏色偏黃,白平衡調節不當、畫面不夠清晰,聚焦不準,可能是操作不當。在此場景下全自動拍攝結果不盡人意。

  項目二

  拍照模式:P ISO:HI-1 快門:1/125(自動) 光圈:5.6白平衡:Auto,0 曝光補償:±0.0

  拍照模式:P ISO:HI-1 快門:1/125(自動) 光圈:5.6白平衡:白熾燈 曝光補償:±0.0 評議:白平衡為白熾燈時效果更自然,白平衡自動時背景失真。

  項目三

  拍照模式:A ISO:200 快門:1/3(自動) 光圈:9 白平衡:陽光 曝光補償:±0.0

  拍照模式:A ISO:200 快門:1/3(自動) 光圈:9 白平衡:陽光 曝光補償:±0.0

  評議:經過多次光圈調整,對比所拍攝照片可以發現:當光圈較小(光圈指數較大)時,景深較長。

  項目四

  拍照模式:自動 ISO:320(自動產生) 快門:1/125(自動) 光圈:5.6(自動) 白平衡:Auto,0 曝光補償:±0.0

  拍照模式:P ISO:200(自動產生) 快門:1/20(自動) 光圈:4.5(自動) 白平衡:陽光 曝光補償:+2.7

  評議:無曝光補償時,拍攝背景較亮的景物,物體顯得十分昏暗。

  物理實驗報告 3

  【實驗目的】:

  觀察平板晶體中的高壓輝光放電現象。

  【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)。控制器中有一塊振蕩電路板,通過電源變換器,將12V低壓直流電轉變為高壓高頻電壓加在電極上。通電后,振蕩電路產生高頻電壓電場,由于稀薄氣體受到高頻電場的電離作用二產生紫外輻射,玻璃珠上的熒光材料受到紫外輻射激發出可見光,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節到最小;

  2. 插上220V電源,打開開關;

  3. 調高電位器,觀察閃電盤上圖像變化,當電壓超過一定域值后,盤上出現閃光;

  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

  【實驗目的】

  觀察輝光放電現象,了解電場、電離、擊穿及發光等概念。

  【實驗步驟】

  1.將輝光球底座上的電位器調節到最小;

  2.插上220V電源,并打開開關;

  3.調節電位器,觀察輝光球的玻璃球殼內,電壓超過一定域值后中心處電極之間隨機產生數道輝光;

  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生臭氧。

  【實驗原理】

  輝光球發光是低壓氣體(或叫稀疏氣體)在高頻電場中的放電現象。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,震蕩電路產生高頻電壓電場,由于球內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、電勢分布不再均勻對稱,故輝光在手指的周圍處變得更為明亮,產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低壓直流電轉變為高壓高頻電壓加在電極上。通電后,震蕩電路產生高頻電壓電場,由于球內稀薄氣體受到高頻電場的電離作用而光芒四射,產生神秘色彩。由于電極上電壓很高,故所發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象,也有廣泛的應用。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,就使管內的稀薄氣體呈現出輝光放電現象,其特征是需要高電壓而電流密度較小。輝光的部位和管內所充氣體的壓強有關,輝光的顏色隨氣體的種類而異。熒光燈、霓虹燈的發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?基爾納的醫生運用雙花青染料刷過的玻璃屏透視人體,發現在人體表面有一個厚達15毫米的彩色光層。醫學家們對此研究表明,人體在疾病發生前,體表的輝光會發生變化,出現一種干擾的“日冕”現象;癌癥患者體內會產生一種云狀輝光;當人喝酒時輝光開始有清晰、發亮的光斑,酒醉后便轉為蒼白色,最后光圈內收。吸煙的人其輝光則有不諧和的現象。

  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,我學到了很多平時的生活學習中學不到的東西。在實驗課上,老師讓我們自己學習實驗原理,自己動手學習操作,然后給同學們演示并講解。我們第一次見到了一些很新奇的儀器和實驗,通過奇妙的物理現象感受了偉大的自然科學的奧妙。我們懷著好奇心仔細的觀看了每個演示實驗,通過自己的學習和同學們的認真講解,一些看似不正常的現象都能用科學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知識的一個更直觀的了解,通過此次光學演示實驗使我對光有了一種感性的認識,加深了對光學現象及原理的認識,為今后光學的學習打下深厚的基礎,此次演示實驗把理論與現實相結合,讓大家在現實生活中理解光波的本質,這給我們每天的理論學習增添了一點趣味。

  特別是輝光球和輝光盤,在現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。我們學習的知識重在應用,對大學生來說,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象的分析中去,使我們不但對大自然產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問最最重要的一點。因此我想在我們平時的學習中,要帶著一種崇敬的心情和責任感,認認真真地學習,踏踏實實地學習,只有這樣,我們才能真正學會一門課,學好一門課。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,老師的細致指導是我能夠順利完成、理解本次試驗的前提。

  感謝老師的指導!

  物理實驗報告 4

  一、實驗目的

  通過演示來了解弧光放電的原理

  二、實驗原理:

  給存在一定距離的兩電極之間加上高壓,若兩電極間的電場達到空氣的擊穿電場時,兩電極間的空氣將被擊穿,并產生大規模的放電,形成氣體的弧光放電。

  雅格布天梯的兩極構成一梯形,下端間距小,因而場強大(因)。其下端的空氣最先被擊穿而放電。由于電弧加熱(空氣的溫度升高,空氣就越易被電離,擊穿場強就下降),使其上部的空氣也被擊穿,形成不斷放電。結果弧光區逐漸上移,猶如爬梯子一般的壯觀。當升至一定的`高度時,由于兩電極間距過大,使極間場強太小不足以擊穿空氣,弧光因而熄滅。

  三、簡單操作:

  打開電源,觀察弧光產生。并觀察現象。(注意弧光的產生、移動、消失)。

  四、實驗現象:

  兩根電極之間的高電壓使極間最狹窄處的電場極度強。巨大的電場力使空氣電離而形成氣體離子導電,同時產生光和熱。熱空氣帶著電弧一起上升,就象圣經中的雅各布(yacob以色列人的祖先)夢中見到的天梯。

  五、注意事項:

  演示器工作一段時間后,進入保護狀態,自動斷電,稍等一段時間,儀器恢復后可繼續演示,

  六、實驗拓展

  舉例說明電弧放電的應用

  物理實驗報告 5

  一、實驗任務

  精確測定銀川地區的重力加速度

  二、實驗要求

  測量結果的相對不確定度不超過5%

  三、物理模型的建立及比較

  初步確定有以下六種模型方案:

  方法一、用打點計時器測量

  所用儀器為:打點計時器、直尺、帶錢夾的鐵架臺、紙帶、夾子、重物、學生電源等。

  利用自由落體原理使重物做自由落體運動,選擇理想紙帶,找出起始點0,數出時間為t的p點,用米尺測出op的距離為h,其中t=0.02秒×兩點間隔數,由公式h=gt2/2得g=2h/t2,將所測代入即可求得g。

  方法二、用滴水法測重力加速度

  調節水龍頭閥門,使水滴按相等時間滴下,用秒表測出n個(n取50—100)水滴所用時間t,則每兩水滴相隔時間為t′=t/n,用米尺測出水滴下落距離h,由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2。

  方法三、取半徑為r的玻璃杯,內裝適當的液體,固定在旋轉臺上。旋轉臺繞其對稱軸以角速度ω勻速旋轉,這時液體相對于玻璃杯的形狀為旋轉拋物面

  重力加速度的計算公式推導如下:

  取液面上任一液元a,它距轉軸為x,質量為m,受重力mg、彈力n,由動力學知:

  ncosα-mg=0 (1)

  nsinα=mω2x (2)

  兩式相比得tgα=ω2x/g,又 tgα=dy/dx,∴dy=ω2xdx/g,

  ∴y/x=ω2x/2g. ∴ g=ω2x2/2y。

  將某點對于對稱軸和垂直于對稱軸最低點的直角坐標系的坐標x、y測出,將轉臺轉速ω代入即可求得g

  方法四、光電控制計時法

  調節水龍頭閥門,使水滴按相等時間滴下,用秒表測出n個(n取50—100)水滴所用時間t,則每兩水滴相隔時間為t′=t/n,用米尺測出水滴下落距離h,由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2

  方法五、用圓錐擺測量

  所用儀器為:米尺、秒表、單擺

  使單擺的擺錘在水平面內作勻速圓周運動,用直尺測量出h(見圖1),用秒表測出擺錐n轉所用的時間t,則擺錐角速度ω=2πn/t

  擺錐作勻速圓周運動的向心力f=mgtgθ,而tgθ=r/h所以mgtgθ=mω2r由以上幾式得:

  g=4π2n2h/t2

  將所測的n、t、h代入即可求得g值

  方法六、單擺法測量重力加速度

  在擺角很小時,擺動周期為:

  則

  通過對以上六種方法的比較,本想嘗試利用光電控制計時法來測量,但因為實驗室器材不全,故該方法無法進行;對其他幾種方法反復比較,用單擺法測量重力加速度原理、方法都比較簡單且最熟悉,儀器在實驗室也很齊全,故利用該方法來測最為順利,從而可以得到更為精確的值。

  四、采用模型六利用單擺法測量重力加速度

  摘要:

  重力加速度是物理學中一個重要參量。地球上各個地區重力加速度的數值,隨該地區的地理緯度和相對海平面的高度而稍有差異。一般說,在赤道附近重力加速度值最小,越靠近南北兩極,重力加速度的值越大,最大值與最小值之差約為1/300。研究重力加速度的分布情況,在地球物理學中具有重要意義。利用專門儀器,仔細測繪各地區重力加速度的分布情況,還可以對地下資源進行探測。

  伽利略在比薩大教堂內觀察一個圣燈的緩慢擺動,用他的脈搏跳動作為計時器計算圣燈擺動的時間,他發現連續擺動的圣燈,其每次擺動的時間間隔是相等的,與圣燈擺動的幅度無關,并進一步用實驗證實了觀察的結果,為單擺作為計時裝置奠定了基礎。這就是單擺的`等時性原理。

  應用單擺來測量重力加速度簡單方便,因為單擺的振動周期是決定于振動系統本身的性質,即決定于重力加速度g和擺長l,只需要量出擺長,并測定擺動的周期,就可以算出g值。

  實驗器材:

  單擺裝置(自由落體測定儀),鋼卷尺,游標卡尺、電腦通用計數器、光電門、單擺線

  實驗原理:

  單擺是由一根不能伸長的輕質細線和懸在此線下端體積很小的重球所構成。在擺長遠大于球的直徑,擺錐質量遠大于線的質量的條件下,將懸掛的小球自平衡位置拉至一邊(很小距離,擺角小于5°),然后釋放,擺錐即在平衡位置左右作周期性的往返擺動,如圖2-1所示。

  f =p sinθ

  f

  θ

  t=p cosθ

  p = mg

  l

  擺錐所受的力f是重力和繩子張力的合力,f指向平衡位置。當擺角很小時(θ<5°),圓弧可近似地看成直線,f也可近似地看作沿著這一直線。設擺長為l,小球位移為x,質量為m,則

  sinθ=

  f=psinθ=-mg =-m x (2-1)

  由f=ma,可知a=- x

  式中負號表示f與位移x方向相反。

  單擺在擺角很小時的運動,可近似為簡諧振動,比較諧振動公式:a= =-ω2x

  可得ω=

  于是得單擺運動周期為:

  t=2π/ω=2π (2-2)

  t2= l (2-3)

  或 g=4π2 (2-4)

  利用單擺實驗測重力加速度時,一般采用某一個固定擺長l,在多次精密地測量出單擺的周期t后,代入(2-4)式,即可求得當地的重力加速度g。

  由式(2-3)可知,t2和l之間具有線性關系, 為其斜率,如對于各種不同的擺長測出各自對應的周期,則可利用t2—l圖線的斜率求出重力加速度g。

  試驗條件及誤差分析:

  上述單擺測量g的方法依據的公式是(2-2)式,這個公式的成立是有條件的,否則將使測量產生如下系統誤差:

  1.單擺的擺動周期與擺角的關系,可通過測量θ<5°時兩次不同擺角θ1、θ2的周期值進行比較。在本實驗的測量精度范圍內,驗證出單擺的t與θ無關。

  實際上,單擺的周期t隨擺角θ增加而增加。根據振動理論,周期不僅與擺長l有關,而且與擺動的角振幅有關,其公式為:

  t=t0[1+( )2sin2 +( )2sin2 +……]

  式中t0為θ接近于0o時的周期,即t0=2π

  2.懸線質量m0應遠小于擺錐的質量m,擺錐的半徑r應遠小于擺長l,實際上任何一個單擺都不是理想的,由理論可以證明,此時考慮上述因素的影響,其擺動周期為:

  3.如果考慮空氣的浮力,則周期應為:

  式中t0是同一單擺在真空中的擺動周期,ρ空氣是空氣的密度,ρ擺錐 是擺錐的密度,由上式可知單擺周期并非與擺錐材料無關,當擺錐密度很小時影響較大。

  4.忽略了空氣的粘滯阻力及其他因素引起的摩擦力。實際上單擺擺動時,由于存在這些摩擦阻力,使單擺不是作簡諧振動而是作阻尼振動,使周期增大。

  物理實驗報告 6

  拉伸實驗是測定材料在常溫靜載下機械性能的最基本和重要的實驗之一。這不僅因為拉伸實驗簡便易行,便于分析,且測試技術較為成熟。更重要的是,工程設計中所選用的材料的強度、塑形和彈性模量等機械指標,大多數是以拉伸實驗為主要依據。

  實驗目的

  (二級標題左起空兩格,四號黑體,題后為句號)

  1、驗證胡可定律,測定低碳鋼的E。

  2、測定低碳鋼拉伸時的強度性能指標:屈服應力Rel和抗拉強度Rm。

  3、測定低碳鋼拉伸時的塑性性能指標:伸長率A和斷面收縮率Z

  4、測定灰鑄鐵拉伸時的強度性能指標:抗拉強度Rm

  5、繪制低碳鋼和灰鑄鐵拉伸圖,比較低碳鋼與灰鑄鐵在拉伸樹的力學性能和破壞形式。

  實驗設備和儀器

  萬能試驗機、游標卡尺,引伸儀

  實驗試樣

  實驗原理

  按我國目前執行的國家GB/T 228—20xx標準——《金屬材料室溫拉伸試驗方法》的規定,在室溫10℃~35℃的范圍內進行試驗。

  將試樣安裝在試驗機的夾頭中,固定引伸儀,然后開動試驗機,使試樣受到緩慢增加的拉力(應根據材料性能和試驗目的確定拉伸速度),直到拉斷為止,并利用試驗機的自動繪圖裝置繪出材料的拉伸圖(圖2-2所示)。

  應當指出,試驗機自動繪圖裝置繪出的拉伸變形ΔL主要是整個試樣(不只是標距部分)的伸長,還包括機器的彈性變形和試樣在夾頭中的滑動等因素。由于試樣開始受力時,頭部在夾頭內的滑動較大,故繪出的拉伸圖最初一段是曲線。

  1.低碳鋼(典型的塑性材料)

  當拉力較小時,試樣伸長量與力成正比增加,保持直線關系,拉力超過FP

  后拉伸曲線將由直變曲。保持直線關系的最大拉力就是材料比例極限的力值FP。

  在FP的上方附近有一點是Fc,若拉力小于Fc而卸載時,卸載后試樣立刻恢復原狀,若拉力大于Fc后再卸載,則試件只能部分恢復,保留的殘余變形即為塑性變形,因而Fc是代表材料彈性極限的力值。

  當拉力增加到一定程度時,試驗機的示力指針(主動針)開始擺動或停止不動,拉伸圖上出現鋸齒狀或平臺,這說明此時試樣所受的拉力幾乎不變但變形卻在繼續,這種現象稱為材料的屈服。低碳鋼的屈服階段常呈鋸齒狀,其上屈服點B′受變形速度及試樣形式等因素的影響較大,而下屈服點B則比較穩定(因此工程上常以其下屈服點B所對應的力值FeL作為材料屈服時的力值)。確定屈服力值時,必須注意觀察讀數表盤上測力指針的轉動情況,讀取測力度盤指針首次回轉前指示的最大力FeH(上屈服荷載)和不計初瞬時效應時屈服階段中的最小力FeL(下屈服荷載)或首次停止轉動指示的恒定力FeL(下屈服荷載),將其分別除以試樣的原始橫截面積(S0)便可得到上屈服強度ReH和下屈服強度ReL。

  即ReH=FeH/S0 ReL=FeL/S0屈服階段過后,雖然變形仍繼續增大,但力值也隨之增加,拉伸曲線又繼續上升,這說明材料又恢復了抵抗變形的能力,這種現象稱為材料的強化。在強化階段內,試樣的變形主要是塑性變形,比彈性階段內試樣的變形大得多,在達到最大力Fm之前,試樣標距范圍內的變形是均勻的,拉伸曲線是一段平緩上升的曲線,這時可明顯地看到整個試樣的橫向尺寸在縮小。此最大力Fm為材料的抗拉強度力值,由公式Rm=Fm/S0即可得到材料的抗拉強度Rm。

  如果在材料的強化階段內卸載后再加載,直到試樣拉斷,則所得到的'曲線如圖2-3所示。卸載時曲線并不沿原拉伸曲線卸回,而是沿近乎平行于彈性階段的直線卸回,這說明卸載前試樣中除了有塑性變形外,還有一部分彈性變形;卸載后再繼續加載,曲線幾乎沿卸載路徑變化,然后繼續強化變形,就像沒有卸載一樣,這種現象稱為材料的冷作硬化。顯然,冷作硬化提高了材料的比例極限和屈服極限,但材料的塑性卻相應降低。

  當荷載達到最大力Fm后,示力指針由最大力Fm緩慢回轉時,試樣上某一部位開始產生局部伸長和頸縮,在頸縮發生部位,橫截面面積急劇縮小,繼續拉伸所需的力也迅速減小,拉伸曲線開始下降,直至試樣斷裂。此時通過測量試樣斷裂后的標距長度Lu和斷口處最小直徑du,計算斷后最小截面積(Su),由計算公式ALuL0SSu100%Z0100%L0S0、即可得到試樣的斷后伸長率A和斷面收縮率Z。

  2.鑄鐵(典型的脆性材料)

  脆性材料是指斷后伸長率A<5%的材料,其從開始承受拉力直至試樣被拉斷,變形都很小。而且,大多數脆性材料在拉伸時的應力-應變曲線上都沒有明顯的直線段,幾乎沒有塑性變形,也不會出現屈服和頸縮等現象(如圖2-2b所示),只有斷裂時的應力值——強度極限。

  鑄鐵試樣在承受拉力、變形極小時,就達到最大力Fm而突然發生斷裂,其抗拉強度也遠小于低碳鋼的抗拉強度。同樣,由公式Rm=Fm/S0即可得到其抗拉強度Rm,而由公式ALuL0 L0100%則可求得其斷后伸長率A。

  實驗結果與截圖

  物理實驗報告 7

  一、實驗目的:

  掌握用流體靜力稱衡法測密度的原理。

  了解比重瓶法測密度的特點。

  掌握比重瓶的用法。

  掌握物理天平的使用方法。

  二、實驗原理:

  物體的密度,為物體質量,為物體體積。通常情況下,測量物體密度有以下三種方法:

  1、對于形狀規則物體

  根據,可通過物理天平直接測量出來,可用長度測量儀器測量相關長度,然后計算出體積。再將、帶入密度公式,求得密度。

  2、對于形狀不規則的物體用流體靜力稱衡法測定密度。

  測固體(銅環)密度

  根據阿基米德原理,浸在液體中的物體要受到液體向上的浮力,浮力大小為。如果將固體(銅環)分別放在空氣中和浸沒在水中稱衡,得到的質量分別為、,則

  ·物理實驗報告 ·化學實驗報告 ·生物實驗報告 ·實驗報告格式 ·實驗報告模板

  ② 測液體(鹽水)的密度

  將物體(銅環)分別放在空氣、水和待測液體(鹽水)中,測出其質量分別為、和,同理可得

  ③ 測石蠟的密度

  石蠟密度

  —————————石蠟在空氣中的質量

  ————————石蠟和銅環都放在水中時稱得的二者質量

  ————————石蠟在空氣中,銅環放在水中時稱得二者質量

  3、用比重瓶法測定液體和不溶于液體的固體小顆粒的密度

  ①測液體的密度

  ————————空比重瓶的質量

  —————————盛滿待測液體時比重瓶的質量

  —————————盛滿與待測液體同溫度的純水的比重瓶的質量

  ②固體顆粒的`密度為。

  ——————————待測細小固體的質量

  —————————盛滿水后比重瓶及水的質量

  —————————比重瓶、水及待測固體的總質量

  三、實驗用具:

  TW—05型物理天平、純水、吸水紙、細繩、塑料杯、比重瓶

  待測物體:銅環和鹽水、石蠟

  四、實驗步驟:

  調整天平

  ⑴調水平 旋轉底腳螺絲,使水平儀的氣泡位于中心。

  ⑵調空載平衡 空載時,調節橫梁兩端的調節螺母,啟動制動旋鈕,使天平橫梁抬起后,天平指針指中間或擺動格數相等。

  用流體靜力稱衡法測量銅環和鹽水的密度

  ⑴先把物體用細線掛在天平左邊的秤鉤上,用天平稱出銅環在空氣中質量。

  ⑵然后在左邊的托盤上放上盛有純水的塑料杯。將銅環放入純水中,稱得銅環在水中的質量。

  ⑶將塑料杯中的水倒掉,換上鹽水重復上一步,稱出銅環在鹽水中的質量。

  ⑷將測得數據代入公式計算。

  測石蠟的密度

  測量石蠟單獨在空氣中的質量,石蠟和銅環全部浸入水中對應的質量,石蠟吊入空中,銅環浸入水中時的質量。代入公式計算。

  用比重瓶法測定鹽水和不溶于液體的細小鉛條的密度

  ⑴測空比重瓶的質量。

  ⑵測盛滿與待測鹽水同溫度的純水的比重瓶的質量。

  ⑶測盛滿鹽水時比重瓶的質量。

  ⑷測待測細小鉛條的質量。

  ⑸測比重瓶、水及待測固體的總質量。

  記錄水溫、濕度及大氣壓強。

  五、數據及數據處理:

  (一)用流體靜力稱衡法測定銅環、鹽水和石蠟的密度

  水溫 水的密度 濕度

  大氣壓強

  136.32 120.55 119.76 49.24 118.74 170.25

  銅塊密度

  鹽水密度

  石蠟密度

  (二)用比重瓶法測密度

  測定鹽水的密度

  水溫 水的密度 濕度

  大氣壓強

  26.55 74.57 76.27 0.05

  待測鹽水的密度

  測定細小鉛條的密度

  水溫 水的密度 濕度

  大氣壓強

  32.36 74.57 104.20 0.05

  待測鉛條的密度

  六、總結:

  通過實驗掌握了用流體靜力稱衡法測定固體、液體密度的方法。

  掌握了物理天平的使用方法和操作過程中應注意的事項。

  掌握了采用比重瓶測密度的方法。但讓液流沿著瓶壁慢慢地流進瓶中,避免在瓶壁產生氣泡較難。

  通過處理數據,進一步熟悉了有效數字、不確定度等基本物理概念,并掌握了其計算方法。

  物理實驗報告 8

  【實驗目的】:

  1、通過觀察與思考雙錐體沿斜面軌道上滾的現象,使學生加深了解在重力場中物體總是以降低重心,趨于穩定的運動規律。

  2、說明物體具有從勢能高的位置向勢能低的位置運動的趨勢,同時說明物體勢能和動能的相互轉換。

  【實驗儀器】:

  錐體上滾演示儀

  【注意事項

  1、不要將椎體搬離軌道

  2、椎體啟動時位置要正,防止滾動式摔下來造成損壞報告部分

  【實驗原理】:能量最低原理指出:物體或系統的能 量總是自然趨向最低狀態。本實驗中在低端的兩根導 軌間距小,錐體停在此處重心被抬高了;相反,在高 端兩根導軌較為分開,錐體在此處下陷,重心實際上 降低了。實驗現象仍然符合能量最低原理。

  【實驗步驟】:

  1、將雙錐體置于導軌的.高端,雙錐體并不下滾;

  2、將雙錐體置于導軌的低端,松手后雙錐體向高端滾去;

  3、重復第2步操作,仔細觀察雙錐體上滾的情況。

  物理實驗報告 9

  一、分析一個典型實驗,闡明一類實驗規律

  根據化學教學大綱和教材,就實驗內容來講,可歸納為以下幾種類型。

  有關制取固態、液態、氣態物質的實驗;有關闡明概念,證明基本理論和定律的實驗;有關研究物質的性質和各類物質之間的相互關系的實驗;有關定量方面的實驗。

  一般說來,每一類實驗的原理、裝置、操作等方面總有規律可循。因此我何在講每一類實驗中的第一個實驗時,首先向學生分析這類實驗的設計原理和內容要求。而后再指導學生親自動手完成實驗,在此基礎上師生通過分析、對比,共同總結出這類實驗的規律,以期達到觸類旁通、舉一反三的目的。如通過“粗鹽的提純”的實驗,我們引導學生總結出制取純凈的晶體物質的實驗原理和所需要的基礎知識以及操作等方面的規律。在實驗原理和基礎知識方面,讓學生著重掌握:

  ①組成混合物的各種物質的溶解度;

  ②混合物中各類物質的性質和它們之間能否相互發生反應(若能反應,需要弄清反應條件)。

  在實驗技能方面讓學生掌握:

  ①所用各種玻璃器皿的性能和使用方法;

  ②有關物質的溶解、過濾、結晶、再結晶的操作方法。

  二、明確選擇儀器的原則,正確選用儀器

  實驗中,培養學生準確地選擇儀器,是保證實驗順利完成的前提之一。為此,我們從下述幾方面對學生進行指導。

  1、根據反應物和生成物的性質、反應條件選擇儀器:中學化學教材里,討論化學反應的條件有:常溫、加熱、加壓、催化劑、光和電等。根據不同的反應條件、反應物的性質來制取新物質時,所需要的儀器也就不完全相同。因此,我們在初中化學講氧氣的實驗室制法時,著重向學生闡明兩點:

  ①凡是對固體物質進行加熱制取氣體時,均可采取制取氧氣的這套反應裝置;

  ②集氣的方法和操作,應根據氣體的溶解度、對空氣的相對密度、常溫能否與水或空氣中任一成分反應等因素而定。

  因為我們在講氧氣時進行了上述分析,所以在講氨氣、甲烷等氣態物質時,就可以從啟發學生通過對反應物和生成物的性質、反應條件等因素的分析,提出實驗所需要的儀器、裝置,來完成制取上述物質的實驗。

  2、根據控制化學反應速度的要求來選擇儀器:在實驗室里,為了達到安全而又迅速地制取某種物質,有些反應需使反應速度加快,有些要控制生成物的量,有些則反之。為此,在實驗中,要采用適應這些要求的裝置。如我們在講實驗室里制取氯氣時,就著重向學生講明教材中選用分液漏斗而不用長頸漏斗的理由。這樣分析、講解,使學生在進行實驗設計時就能正確地選好儀器。

  三、分析典型實驗,培養學生的實際操作技能

  實驗操作的正確與否,不僅是保證安全和實驗效果的先決條件,也是培養學生實驗技能所必需的。在這方面,我們除按實驗原理、要求提出有關的操作內容和要求外,還著重講了下述幾點:

  1、剖析一個典型實驗,講清一類實驗的操作內容:如通過實驗室里制取氧氣的實驗分析,可歸納總結出下述操作內容:

  ①儀器的選擇、連接和固定;

  ②裝置氣密性的檢查;

  ③藥品的取用;

  ④加熱方法;

  ⑤氣體的凈化和干燥;

  ⑥氣體的收集和放置;

  ⑦裝置的拆卸。

  對這些操作,都應講清它們的知識、理論根據。譬如在實驗室里用濃鹽酸和二氧化錳混和加熱制取氯氣時,由于濃鹽酸有揮發性,水的沸點也不高,所以制得的氯氣中可能混有氯化氫和水蒸汽。欲除去,只要用飽和的氯化鈉水溶液洗滌,不能用水,這是因氯氣與水能發生下列反應:C12+H20HCl+HC10根據化學平衡移動原理,可知增加生成物中的C1-濃度,可使平衡向左進行,以減小氯氣的.溶解度。又根據氯氣的性質,要想干燥氯氣,只能選用液體或顆粒狀的酸性干燥劑,通常用濃硫酸做干燥劑。

  2、通過對某些實驗操作的分析,向學生闡明實驗操作的要點:我們在分析某些實驗操作時,為了讓學生學得會,記得牢,總是把操作要點總結成幾個字或幾句話,讓學生便于記憶。如在配制一定體積的摩爾濃度溶液時,在分析演示的基礎上我們總結出:稱(對固態溶質要稱,液態溶質要量)、溶(溶解)、洗(洗滌溶解時容器的內壁)、稀(稀釋至容量瓶的刻度)四字配制法。

  四、培養學生書寫實驗報告的能力

  寫實驗報告是實驗的重要組成部分,是分析問題解決問題的過程,也是綜合運用知識的過程。但是在教學中發現有些同學即使到了二年級也還不能較好地寫出實驗報告。其原因是有些學生不知道在實驗中觀察什么、怎樣觀察、記錄什么。有些學生對實驗報告寫什么和怎樣寫還不了解。因此,他們常常把實驗報告寫得雜亂無章,空洞無物。為此,我們從第一節化學課開始,就注意培養學生寫實驗報告的能力,其具體做法是:

  1、在演示實驗中注意培養學生觀察現象的能力:為培養學生觀察現象的能力,我們對現行中師化學教材中所講到的現象進行歸納、綜合。有光、熱、聲、態(狀態)、顏色、氣味、溶解、沉淀、液化、燃燒等等。在每次演示實驗或學生實驗中,總是要求學生根據實驗內容中有無新物質的生成和上述現象內容來觀察,并將觀察的結果記錄好,認真分析,去偽存真,填寫于實驗報告中。這樣要求學生,不僅使學生知道在實驗中要觀察些什么,使學生對知識獲得比較完整的概念,而且也不會漏掉某些重要的實驗現象,以致得不到正確結論。

  2、采取具體措施,培養學生書寫實驗報告的能力:為培養學生寫好實驗報告,從學生的實際出發,讓學生在演示實驗的過程中,實事求是地認真觀察、分析,并記錄于表的空格中,經過幾次填寫,學生就能比較正確、熟練地對實驗進行觀察記錄,做出解釋和結論。培養了學生書寫實驗報告的能力。

  3、培養學生繪制裝置圖的能力:寫好實驗報告的一個重要內容,就是正確地繪制裝置圖。過去學生繪的裝置圖往往比例失調,難以辯認。近年來,我們在培養學生繪制裝置圖方面,首先分析各種儀器的構形,找出每件儀器各部分線條的比例關系及每件儀器部分線條之間的比例關系,作反復的繪圖練習,使學生在寫實驗報告時能迅速而正確地畫出裝置圖。

  物理實驗報告 10

  實驗名稱

  探究光的折射定律

  實驗目的

  本次實驗旨在通過實際操作,觀察并記錄光線從一種介質(如空氣)射入另一種介質(如水)時發生的折射現象,驗證并理解光的折射定律,即入射角正弦值與折射角正弦值之比等于兩種介質折射率之比(斯涅爾定律)。

  實驗原理

  光的折射是光在傳播過程中,當遇到不同介質的分界面時,光的傳播方向發生改變的現象。折射定律由荷蘭物理學家威理博·斯涅爾于17世紀初提出,是光學中的基本定律之一。該定律表明,入射光線、折射光線和法線都處于同一平面內,且入射角的正弦值與折射角的正弦值之比等于常數,該常數由兩種介質的性質決定,稱為折射率。

  實驗器材

  激光筆

  半圓形玻璃水槽

  白色屏幕(用于觀察光線路徑)

  量角器

  直尺

  記號筆

  實驗步驟

  準備階段

  將半圓形玻璃水槽放置于水平桌面上,確保水槽內部干凈無雜質,并在水槽底部和周圍貼上白色屏幕,以便清晰觀察光線路徑。

  設置光源

  使用激光筆作為光源,將其固定于支架上,調整角度使其光線水平射向水槽的.一側邊緣。

  觀察與測量

  開啟激光筆,觀察光線從空氣射入水中時的折射現象。

  使用量角器分別測量入射角和折射角,記錄數據。

  改變入射角大小,重復上述步驟,記錄多組數據。

  數據處理

  計算每組數據的入射角正弦值與折射角正弦值之比,并與已知的水和空氣的折射率之比進行比較。

  實驗現象與數據記錄

  (此處應詳細列出實驗中觀察到的現象及測量的具體數據,如入射角為XX°時,折射角為YY°,正弦比值為ZZ等。)

  數據分析與結論

  通過對比實驗測量得到的正弦比值與理論上的折射率之比,我們發現兩者基本一致,從而驗證了光的折射定律的正確性。實驗中的微小偏差可能是由于測量誤差、光線非完全平行或介質不均勻等因素造成。

  討論

  本次實驗不僅加深了我們對光的折射現象及其定律的理解,還鍛煉了我們的動手能力和數據分析能力。未來實驗中,可以進一步優化實驗條件,如使用更精密的測量工具,或探索不同介質間的折射現象,以拓寬知識視野。

  總結

  本次物理實驗成功驗證了光的折射定律,加深了對光學基礎知識的理解。通過實踐操作,我們更加直觀地感受到了物理規律的魅力,也為后續的學習和研究打下了堅實的基礎。

  物理實驗報告 11

  實驗名稱

  光的折射現象研究

  實驗目的

  本次實驗旨在通過觀察光在不同介質間傳播時發生的折射現象,理解并掌握折射定律(即斯涅爾定律),同時學習使用光學儀器進行測量和數據記錄的方法,培養科學實驗的基本素養。

  實驗原理: 光在傳播過程中,當遇到兩種不同介質的交界面時,其傳播方向會發生改變,這種現象稱為光的折射。折射定律指出,入射光線、折射光線與法線處于同一平面內,且入射角(入射光線與法線的夾角)的正弦值與折射角(折射光線與法線的夾角)的正弦值之比為一常數,該常數與兩種介質的性質有關,稱為相對折射率。

  實驗器材

  激光筆

  半圓形玻璃磚

  量角器

  白紙屏

  直尺

  支架及夾子若干

  實驗步驟

  準備階段

  將白紙屏固定在支架上,確保平穩無晃動。使用夾子將半圓形玻璃磚固定在白紙屏前適當位置,確保光線能夠順利穿過玻璃磚并投射到紙屏上。

  測量入射角

  打開激光筆,調整其角度,使光線以一定角度射向玻璃磚的一側表面,同時用量角器準確測量并記錄入射角的大小。

  觀察并記錄折射現象

  觀察光線穿過玻璃磚后的折射路徑,使用量角器測量并記錄折射角的大小。重復此步驟,改變入射角多次進行實驗,以獲得多組數據。

  數據處理

  將每次實驗得到的入射角和折射角數據記錄在表格中,并計算每組的正弦值之比,驗證其是否接近玻璃的相對折射率理論值。

  實驗結果與分析

  通過實驗,我們得到了多組入射角與折射角的數據,并計算了它們的正弦值之比。結果顯示,該比值在不同入射角下均保持相對穩定,且接近玻璃對空氣的相對折射率理論值,從而驗證了折射定律的正確性。此外,我們還觀察到當入射角增大到一定程度時,折射光線將不再出現在玻璃磚的另一側,而是沿著玻璃與空氣的界面傳播,形成全反射現象,這是光的另一種重要性質,為后續學習提供了啟示。

  結論

  本次實驗成功驗證了光的折射定律,即入射角與折射角的正弦值之比等于兩種介質的.相對折射率。通過實際操作,我們加深了對光學原理的理解,掌握了光學儀器的基本使用方法,并學會了如何科學地記錄和分析實驗數據。此外,實驗過程中遇到的問題和解決方案也鍛煉了我們的實踐能力和解決問題的能力。

  建議與展望

  未來可以進一步探索不同介質對光折射行為的影響,如比較不同種類玻璃或液體對光的折射效果,以及研究光在不同條件下的色散現象等,以拓寬知識面,深化對光學原理的認識。

  物理實驗報告 12

  實驗名稱

  探究自由落體運動規律

  實驗目的

  本次實驗旨在通過實際測量與數據分析,驗證自由落體運動的基本規律,即物體在僅受重力作用下,其下落距離與時間的關系符合自由落體運動方程 (h = \frac{1}{2}gt^2),其中 (h) 是下落高度,(g) 是重力加速度(約等于9.8m/s),(t) 是下落時間。同時,培養實驗操作能力、數據處理能力和科學探究精神。

  實驗原理: 自由落體運動是物體在只受重力作用下,從靜止開始豎直下落的運動。根據牛頓第二定律和初速度為零的勻加速直線運動規律,可以推導出自由落體運動的位移公式。

  實驗器材

  打點計時器(或高速攝像機)

  重物(如小鐵球)

  米尺或卷尺

  支架及夾具

  紙帶(若使用打點計時器)

  秒表(備用,可選)

  數據記錄本及筆

  實驗步驟

  準備階段

  將打點計時器固定在支架上,調整其高度使紙帶能順暢通過,并確保重物能夠自由下落。

  安裝與調試

  將紙帶穿過打點計時器,一端固定,另一端連接重物。檢查打點計時器電源是否接通,并設置合適的頻率。

  開始實驗

  釋放重物,同時啟動打點計時器,記錄重物下落過程。

  數據收集

  利用米尺測量紙帶上各點間的距離,這些距離代表了重物在不同時間間隔內的下落高度。

  重復實驗

  為提高數據準確性,可多次重復上述步驟,并記錄每次實驗的數據。

  實驗現象與數據記錄

  (此處應詳細記錄每次實驗的具體數據,包括時間間隔、對應高度等,由于篇幅限制,此處省略具體數值。)

  數據處理與分析

  計算每個時間間隔內重物的平均速度,驗證其是否隨時間均勻增加。

  根據記錄的數據,繪制下落高度 (h) 與時間平方 (t^2) 的關系圖,觀察是否呈線性關系。

  利用線性回歸方法求出重力加速度 (g) 的實驗值,并與理論值進行比較。

  實驗結論

  通過本次實驗,我們成功驗證了自由落體運動的基本規律,即下落高度 (h) 與時間平方 (t^2) 成正比,且實驗測得的`重力加速度 (g) 與理論值相近,從而證明了實驗結果的可靠性。同時,實驗過程中也鍛煉了我們的動手能力和數據處理能力。

  討論

  實驗中可能存在的誤差來源包括打點計時器的精度、紙帶與打點針之間的摩擦、空氣阻力等。為了進一步提高實驗精度,可以考慮采用更精密的測量設備,或在真空環境中進行實驗以減少空氣阻力的影響。此外,多次重復實驗并取平均值也是減小隨機誤差的有效方法。

  物理實驗報告 13

  物理實驗報告

  實驗名稱

  驗證牛頓第二定律(以小車加速實驗為例)

  實驗目的

  本次實驗旨在通過測量不同力作用下小車的加速度,驗證牛頓第二定律,即物體的加速度與作用在其上的合外力成正比,與物體的質量成反比(F=ma)。通過實驗數據的分析,加深對力學基本原理的理解和應用能力。

  實驗原理

  牛頓第二定律是經典力學中的基礎定律之一,它建立了力與物體運動狀態變化(加速度)之間的定量關系。在實驗中,我們利用斜面、小車、砝碼、打點計時器等工具,通過改變施加在小車上的拉力(由懸掛的砝碼重力提供)和小車的質量,觀察并記錄小車的加速度變化。

  實驗器材

  小車及軌道

  砝碼若干

  打點計時器及紙帶

  刻度尺

  天平

  細繩與滑輪系統

  實驗步驟

  準備階段

  確保所有儀器處于良好狀態,使用天平精確測量并記錄不同組別中小車的質量。

  安裝與調試

  將打點計時器固定在軌道的一端,紙帶穿過計時器并固定在小車上。調整斜面角度,確保小車能在無外力作用下緩慢下滑以進行初速度校準。

  實驗測量

  固定小車質量,逐漸增加懸掛砝碼的重量,每次改變后釋放小車,打點計時器記錄小車的運動軌跡。

  重復上述步驟,但改變小車的質量,保持懸掛砝碼重量不變,以觀察質量對加速度的影響。

  數據收集

  使用刻度尺測量紙帶上各點之間的距離,根據打點計時器的頻率計算出小車的加速度。

  實驗現象與數據記錄

  (此處應詳細列出每次實驗中小車的質量、懸掛砝碼的重量、紙帶上測量的距離以及計算出的加速度值,形成表格形式以便于后續分析。)

  數據分析

  對每一組數據(固定質量變拉力或固定拉力變質量),繪制加速度a與力F、質量m的關系圖。

  通過線性回歸分析,驗證a與F的正比關系及a與1/m的'正比關系,從而支持牛頓第二定律的正確性。

  實驗結論

  經過本次實驗,我們成功驗證了牛頓第二定律的正確性。實驗數據顯示,在誤差允許范圍內,小車的加速度與其所受合外力成正比,與其質量成反比,完全符合理論預期。此次實驗不僅加深了我對力學基本規律的理解,也提高了我的實驗操作和數據分析能力。

  實驗反思

  在實驗中,我們注意到了一些潛在的誤差來源,如紙帶與打點計時器之間的摩擦、空氣阻力等,這些因素可能對實驗結果產生一定影響。未來實驗中,可以考慮采取更精密的儀器或改進實驗設計以減少這些誤差。

  物理實驗報告 14

  實驗名稱

  探究牛頓第二定律(F=ma)的實驗

  實驗目的

  本實驗旨在通過實驗方法驗證牛頓第二定律,即物體的加速度與作用在其上的力成正比,與其質量成反比。通過測量不同質量物體在相同外力作用下的加速度,以及同一質量物體在不同外力作用下的加速度,來深入理解力與加速度、質量之間的關系。

  實驗原理

  牛頓第二定律是經典力學中的`基本定律之一,它描述了力與物體運動狀態改變(即加速度)之間的關系。數學表達式為F=ma,其中F是作用在物體上的合力,m是物體的質量,a是物體產生的加速度。本實驗通過控制變量法,分別改變外力和物體的質量,觀察并記錄加速度的變化,從而驗證該定律。

  實驗器材

  斜面小車及軌道

  不同質量的小車若干

  彈簧秤

  刻度尺

  秒表

  砝碼

  滑輪及細線(用于施加拉力)

  實驗步驟

  準備階段

  確保所有實驗器材完好無損,調整斜面角度至預定值,并測量記錄。

  測量質量

  選擇一輛小車,使用天平測量并記錄其質量m1。

  施加外力

  使用彈簧秤通過滑輪和細線給小車施加一個恒定的拉力F1,確保細線與軌道平行。

  記錄數據

  釋放小車,使用秒表記錄小車從斜面頂端滑到底端所需的時間t,用刻度尺測量斜面的長度s,計算加速度a1 = 2s/t。

  改變條件

  更換不同質量的小車或調整拉力大小,重復步驟2至4,記錄多組數據。

  數據處理

  整理所有記錄的數據,包括質量m、拉力F、時間t和計算出的加速度a。

  實驗現象與數據記錄

  (此處應列出具體的實驗數據表格,包括不同條件下的m、F、t和a值)

  數據分析

  分析加速度a與質量m的關系,觀察在相同外力F下,m增大時a的變化趨勢。

  分析加速度a與外力F的關系,觀察在相同質量m下,F增大時a的變化趨勢。

  利用圖表(如散點圖、折線圖)直觀展示數據關系,并進行線性回歸分析,驗證F=ma的成立。

  結論: 通過本次實驗,我們觀察到在不同質量下施加相同外力,物體的加速度與其質量成反比;在相同質量下施加不同外力,物體的加速度與外力成正比。這一實驗結果與牛頓第二定律F=ma的描述一致,驗證了該定律的正確性。

  討論

  實驗過程中可能存在的誤差來源,如測量誤差、摩擦阻力、空氣阻力等,及其對實驗結果的影響。

  如何改進實驗設計以減少誤差,提高實驗結果的準確性。

  牛頓第二定律在日常生活和科學技術中的應用實例,以及其在物理學理論體系中的重要地位。

  物理實驗報告 15

  實驗名稱

  驗證牛頓第二定律(以直線運動為例)

  實驗目的

  本實驗旨在通過測量不同質量物體在恒定外力作用下的加速度,驗證牛頓第二定律,即物體的加速度與作用在其上的合外力成正比,與物體的質量成反比(F=ma)。

  實驗原理

  牛頓第二定律是經典力學的基本定律之一,它建立了物體受力與其運動狀態變化(加速度)之間的關系。在本實驗中,我們利用打點計時器或光電門等設備測量物體的加速度,通過改變物體的質量或施加的外力,觀察并記錄加速度的.變化,從而驗證該定律。

  實驗器材

  小車及附件(用于改變質量)

  斜面(可選,用于提供恒定加速度)

  打點計時器/光電門及其配套設備

  刻度尺/直尺

  重物(提供拉力)

  細線及滑輪

  電子秤(測量質量)

  數據記錄本及筆

  實驗步驟

  準備階段

  使用電子秤準確測量并記錄小車的質量,準備不同質量的附件以便后續改變總質量。安裝打點計時器或光電門于合適位置,確保能準確記錄小車的運動情況。

  設置實驗

  將小車置于斜面(如使用)上,通過細線和滑輪連接重物,調整重物質量以提供穩定的拉力。調整打點計時器或光電門的參數,確保能準確捕獲小車的運動數據。

  進行實驗

  首先,在不添加任何附件的情況下,釋放小車,記錄其加速度。然后,依次添加不同質量的附件,重復上述步驟,每次改變質量后均需重新記錄加速度數據。

  數據收集:使用刻度尺測量小車在不同情況下的位移,結合打點計時器或光電門的時間記錄,計算出每次實驗的加速度。

  數據記錄與分析

  (此處應列出實際測量的數據表格,包括質量m、加速度a等,并計算每組數據的比值F/m,觀察其是否接近常數,即外力的比例。)

  結論

  通過本次實驗,我們觀察到在不同質量物體受到相同外力作用時,加速度與質量成反比;而在質量保持不變,改變外力大小時,加速度與外力成正比。這一結果驗證了牛頓第二定律的正確性,即物體的加速度與作用在其上的合外力成正比,與物體的質量成反比。

  誤差討論

  實驗中可能存在的誤差包括測量誤差(如質量、位移、時間的測量)、系統誤差(如打點計時器的精度、斜面摩擦力的影響)以及人為操作誤差等。為了減少誤差,我們在實驗過程中應盡量精確測量,保持實驗條件的一致性,并多次重復實驗取平均值。

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