大学物理实验报告

大学物理实验报告

我们眼下的社会，报告使用的次数愈发增长，要注意报告在写作时具有一定的格式。相信许多人会觉得报告很难写吧，以下是小编整理的大学物理实验报告，希望能够帮助到大家。

一、实验目的：

通过演示来了解弧光放电的原理

二、实验原理：

给存在一定距离的两电极之间加上高压，若两电极间的电场达到空气的击穿电场时，两电极间的空气将被击穿，并产生大规模的放电，形成气体的弧光放电。

雅格布天梯的两极构成一梯形，下端间距小，因而场强大(因)。其下端的空气最先被击穿而放电。由于电弧加热(空气的温度升高，空气就越易被电离,击穿场强就下降)，使其上部的空气也被击穿，形成不断放电。结果弧光区逐渐上移，犹如爬梯子一般的壮观。当升至一定的高度时，由于两电极间距过大，使极间场强太小不足以击穿空气，弧光因而熄灭。

三、简单操作：

打开电源，观察弧光产生。并观察现象。(注意弧光的产生、移动、消失)。

四、实验现象：

两根电极之间的高电压使极间最狭窄处的电场极度强。巨大的电场力使空气电离而形成气体离子导电，同时产生光和热。热空气带着电弧一起上升，就象圣经中的雅各布(yacob以色列人的祖先)梦中见到的天梯。

五、注意事项：

演示器工作一段时间后，进入保护状态，自动断电，稍等一段时间，仪器恢复后可继续演示，

六、实验拓展：

举例说明电弧放电的应用

一、演示目的

气体放电存在多种形式，如电晕放电、电弧放电和火花放电等，通过此演示实验观察火花放电的发生过程及条件。

二、原理

首先让尖端电极和球型电极与平板电极的距离相等。尖端电极放电，而球型电极未放电。这是由于电荷在导体上的分布与导体的曲率半径有关。导体上曲率半径越小的地方电荷积聚越多(尖端电极处)，两极之间的电场越强，空气层被击穿。反之越少(球型电极处)，两极之间的电场越弱，空气层未被击穿。当尖端电极与平板电极之间的距离大于球型电极与平板电极之间的距离时，其间的电场较弱，不能击穿空气层。而此时球型电极与平板电极之间的距离最近，放电只能在此处发生。

三、装置

一个尖端电极和一个球型电极及平板电极。

四、现象演示

让尖端电极和球型电极与平板电极的距离相等。尖端电极放电，而球型电极未放电。接着让尖端电极与平板电极之间的距离大于球型电极与平板电极之间的距离，放电在球型电极与平板电极之间发生

五、讨论与思考

雷电暴风雨时，最好不要在空旷平坦的田野上行走。为什么?

院系名称： 勘察与测绘学院

专业班级：

姓 名：

学 号：

辉光盘

【实验目的】：

观察平板晶体中的高压辉光放电现象。

【实验仪器】：大型闪电盘演示仪

【实验原理闪电盘是在两层玻璃盘中密封了涂有荧光材料的玻璃珠，玻璃珠 充有稀薄的惰性气体（如氩气等）。控制器中有一块振荡电路板，通过电源变换器，将12V低压直流电转变为高压高频电压加在电极上。通电后，振荡电路产生高频电压电场，由于稀薄气体受到高频电场的电离作用二产生紫外辐射，玻璃珠上的荧光材料受到紫外辐射激发出可见光，其颜色由玻璃珠上涂敷的荧光材料决定。由于电极上电压很高，故所发生的光是一些辐射状的辉光，绚丽多彩，光芒四射，在黑暗中非常好看。

【实验步骤】：

1. 将闪电盘后控制器上的电位器调节到最小；

2. 插上220V电源，打开开关；

3. 调高电位器，观察闪电盘上图像变化，当电压超过一定域值后，盘上出现闪光；

4. 用手触摸玻璃表面，观察闪光随手指移动变化；

5. 缓慢调低电位器到闪光恰好消失，对闪电盘拍手或说话，观察辉光岁声音的变化。

【注意事项】：

1. 闪电盘为玻璃质地，注意轻拿轻放；

2. 移动闪电盘时请勿在控制器上用力，避免控制器与盘面连接断裂；

3. 闪电盘不可悬空吊挂。

辉光球

【实验目的】

观察辉光放电现象，了解电场、电离、击穿及发光等概念。

【实验步骤】

1．将辉光球底座上的电位器调节到最小；

2．插上220V电源，并打开开关；

3. 调节电位器，观察辉光球的玻璃球壳内，电压超过一定域值后中心处电极之间随机产生数道辉光；

4.用手触摸玻璃球壳，观察到辉光随手指移动变化；

5.缓慢调低电位器到辉光恰好消失，对辉光球拍手或说话，观察辉光随声音的变化。

【注意事项】

1.辉光球要轻拿轻放；

2.辉光球长时间工作可能会产生臭氧。

【实验原理】

辉光球发光是低压气体（或叫稀疏气体）在高频电场中的放电现象。玻璃球 中央有一个黑色球状电极。球的底部有一块震荡电路板，通电后，震荡电路产生高频电压电场，由于球内稀薄气体受到高频电场的电离作用而光芒四射。辉光球工作时，在球中央的电极周围形成一个类似于点电荷的场。当用手（人与大地相连）触及球时，球周围的电场、电势分布不再均匀对称，故辉光在手指的周围处

变得更为明亮，产生的弧线顺着手的触摸移动而游动扭曲，随手指移动起舞。对辉光球拍手或说话时，也会影响电场的分布。

【相关介绍】

辉光球又称为电离子魔幻球。它的外观为直径约15cm的高强度玻璃球壳，球内充有稀薄的惰性气体（如氩气等），玻璃球中央有一个黑色球状电极。球的底部有一块震荡电路板，通过电源变换器，将12V低压直流电转变为高压高频电压加在电极上。通电后，震荡电路产生高频电压电场，由于球内稀薄气体受到高频电场的电离作用而光芒四射，产生神秘色彩。由于电极上电压很高，故所发生的光是一些辐射状的辉光，绚丽多彩，光芒四射，在黑暗中非常好看。

在日常生活中，低压气体中显示辉光的放电现象，也有广泛的应用。例如，在低压气体放电管中，在两极间加上足够高的电压时，或在其周围加上高频电场，就使管内的稀薄气体呈现出辉光放电现象，其特征是需要高电压而电流密度较小。辉光的部位和管内所充气体的压强有关，辉光的颜色随气体的种类而异。荧光灯、霓虹灯的发光都属于这种辉光放电。

在各种各样的辉光中，最神奇的还要算人体辉光了。1911年伦敦有一位叫华尔德?基尔纳的医生运用双花青染料刷过的玻璃屏透视人体，发现在人体表面有一个厚达15毫米的彩色光层。医学家们对此研究表明，人体在疾病发生前，体表的辉光会发生变化 ……此处隐藏11738个字……作，遇到了哪些问题，解决了哪些问题，怎么解决的，还有哪些问题不清楚，等等。

总之，实验预习时要认真阅读实验教材，积极参考网上实验学习辅导，必要时主动查阅相关资料，明确实验目的和要求，理解实验原理，掌握测量方案，初步了解仪器的构造原理和使用方法，在此基础上写好预习报告。

设计性实验项目除了做好一般实验项目的预习工作以外，还要做好下列预习工作。 （1）阐述实验原理，选择实验方案

根据实验内容要求和实验教材中实验原理的提示，认真查阅有关资料，详细写出实验原理和实验方案。

（2）选择测量仪器、测量方法和测量条件

根据实验方案的要求，确定出使用什么样的实验仪器、采用什么样的测量方法、在什么样的条件下进行测量。选择测量方法时还要考虑到选用什么样的数据处理方法。

（3）确定实验过程，拟定实验步骤

明确实验的整体过程，拟定出详细的实验步骤。

三、预习报告的主要内容

3．实验原理（必要的计算公式、原理图、电路图、光路图、相关说明等表格。）

特别说明：

预习报告为预习时写的实验报告，不一定冠名“预习”。如果预习实验报告1～4项内容书写完整规范，整齐清晰，可以作为实验报告的一部分。撰写实验报告时可以在此基础上续加其他内容。

四、实验预习举例

下面以“拉伸法测钢材的杨氏模量”这一实验项目为例，具体说明实验预习的主要内容。

首先根据实验目的和实验内容要求，有针对性地阅读教材，重点思考和解决如下问题： （1）什么是杨氏弹性模量？ （2）测量杨氏模量的计算公式如何？

（3）通过杨氏模量的计算公式明确要测量哪些物理量？这些物理量如何测量？ （4）实验测量中用到什么测量方法？ （5）实验中的数据如何记录和处理？

实验5－3 拉伸法测钢材的杨氏模量

【实验目的】

（1）学会拉伸法测量杨氏弹性模量的基本原理和实现方法。 （2）掌握用光杠杆法测量微小伸长量的原理和方法。 （3）学会用逐差法处理实验数据。

（通过实验目的可以知道本实验中要用到几种测量长度的器具，要提前预习使用方法，并且要熟悉“光杠杆”测微小长度变化的方法以及用逐差法处理数据。)

【实验原理】

（1）什么是杨氏弹性模量

设钢丝截面积为S，长为L。若沿长度方向施以外力F使钢丝伸长△L，则比值F／S 是单位截面上的作用力，称为应力；比值△L/L 是物体的相对伸长量，称为应变，表示物体形变的大小。根据胡克定律，在物体的弹性限度内，应力与应变成正比

式中比例系数E的大小，只取决于材料本身的性质，与外力F、物体原长L 及截面积S 的大小无关，叫做杨氏模量。

（所以实验当中需要测量F、L、S或d、ΔL几个量才能计算出杨氏模量，究竟如何测量呢？）

（2） 用光杠杆法测量微小长度变化量ΔL 光杠杆结构如图1所示，光杠杆是一个带有可旋转的平面镜的支架，平面镜的镜面与三个足尖决定的平面垂直，其后足即杠杆的支脚与被测物接触，当杠杆支脚随被测物上升或下降微小距离ΔL时，镜面法线转过一个φ 角，而入射到望远镜的光线转过2φ角，如图2 所示。当φ 很小时，有

图1 光杠杆结构

式中K为支脚尖到刀口的垂直距离(也叫光杠杆

的臂长)。根据光的反射定律，反射角和入射角相等，故当镜面转动φ 角时，反射光线转动2φ 角，由图2可知

式中D 为镜面到标尺的距离，l 为从望远镜中观察到的标尺移动的距离（设长度变化前望远镜中的叉丝横线读出标尺上相应的刻度值为x，当长度变化两次读数差为l =

式（4）得微小伸长量为

l

D

图2 光杠杆原理

K

l 2D

（3）测定钢丝杨氏模量的理论公式

由式（2）和式（5）可得实验测定钢丝杨氏模量的理论公式为

E?

8FLD

?d2Kl

【实验仪器】

杨氏模量测定仪、光杠杆、望远镜尺组、米尺、千分尺等。

（应该在下面阅读中仔细查阅杨氏模量测定仪、千分尺的结构及使用方法如杨氏模量仪中光杠杆及其测微小长度变化的原理、千分尺的读数方法；并思考如何选择上面几种测量仪器。）

【实验内容】

（1）调整杨氏模量仪

（2）光杠杆及望远镜尺组的调节

（3）测量相应物理量

（4）逐差法处理数据

（实验中要注意光杠杆（望远镜、平面镜、标尺）的调节，特别注意如何消除十字叉丝像和标尺像的视差；千分尺的读数（注意初末位置的读数），初步理解不同量如何选择相应测量仪器的方法。）

一、 实验目的：

1、用热分析法（步冷曲线法）测绘Zn-Sn二组分金属相图；

2、掌握热电偶测量温度的基本原理。

二、 实验原理：概述、及关键点

1、简单的二组分金属相图主要有几种？

2、什么是热分析法？步冷曲线的线、点、平台各代表什么含义？

3、采用热分析法绘制相图的关键是什么？

4、热电偶测量温度的基本原理？

三、 实验装置图（注明图名和图标）

四、 实验关键步骤：

不用整段抄写，列出关键操作要点，推荐用流程图表示。

五、 实验原始数据记录表格（根据具体实验内容，合理设计）

组成为w(Zn)=0.7的样品的温度-时间记录表

时间 τ/min 温度 t/oC

开始测量 0 380

第一转折点

第二平台点

结束测量

六、 数据处理（要求写出最少一组数据的详细处理过程）

七、思考题

八、对本实验的体会、意见或建议（若没有，可以不写） （完）

1.学生姓名、学号、实验组号及组内编号；

2.实验题目：

3.目的要求：（一句话简单概括）

4.仪器用具: 仪器名称及主要规格（包括量程、分度值、精度等）、用具名称。

5.实验原理：简单但要抓住要点，要写出试验原理所对应的公式表达式、公式中各物理参量的名称和物理意义、公式成立的条件等。画出简单原理图等。

6.实验内容；

7.数据表格：画出数据表格（写明物理量和单位）；

8.数据处理及结果（结论）：按实验要求处理数据。

9.作业题：认真完成实验教师要求的思考题。

10.讨论：对实验中存在的问题、数据结果、误差分析等进行总结，对进一步的想法和建议等进行讨论。

实验报告要求

1.认真完成实验报告，报告要用中国科学技术大学实验报告纸，作图要用坐标纸。

2.报告中的线路图、光路图、表格必须用直尺画。