物理实验报告03448

北京理工大学珠海学院物理实验示范中心 1 北京理工大学珠海学院大学物理实验报告 小组内编号 19 20 姓名 陈晓丹 郑礼为 学号 163701101417 班级 16 交通运输 2 班 实验时间 实验名称非线性电阻特性研究 实验目的 1 针对所给的各种非线性电阻元件特性 选择一定的实验方法 设计合适的检测电路 选择配套的仪器 测绘出他们的伏安特性曲线 2 学习从实验曲线获取有关信息的方法 3 根据实验现象和结果 比较各种非线性电阻的特性 并从理论上进行分析讨论 实验仪器 北京理工大学珠海学院物理实验示范中心 2 实验原理 北京理工大学珠海学院物理实验示范中心 3 实验原理 实验步骤 北京理工大学珠海学院物理实验示范中心 4 数据记录 与处理 1 实验内容 请先按教材电路图自行连接电路 1 电源电压U从到大依次增加 测定 U 0 5 1 0 3 5V 时示波器显示的七组磁滞 回线的最大横坐标 u 1和最大纵坐标 u 2的值 记录数据至表 1 然后利用公式 3 29 和 3 32 计算七组Hm和Bm值 在坐标纸上作Bm Hm曲线 即是基本磁化曲线 表 1 基本磁化曲线 U V u1 Hm u2 Bm 0 5 0 9 1 2 1 5 1 8 2 1 2 4 2 7 3 0 3 5 2 令 U 3 5V R1 2 5 记录关键点即 abcdef 各点的电压至表 2 根据式 3 29 和 式 3 32 计算 B m Hm Br HC 等参数 在坐标纸上绘制磁滞回线 表 2 B H曲线 测量 点 u1 V H A m u2 V B T 测量 点 u1 V H A m u2 V B T ab00 c00d 北京理工大学珠海学院物理实验示范中心 5 e00f00 2 数据处理 1 在坐标纸上作Bm Hm曲线 即是基本磁化曲线 2 在坐标纸上绘制饱和磁滞回线B H 曲线 北京理工大学珠海学院物理实验示范中心 6 注 作图要求用坐标纸画图或计算机软件处理 表格中贴不下的 可以另附页或贴在实验报告的背面 北京理工大学珠海学院大学物理实验报告小组内编号 姓名 学号 班级 实验时间 实验名称声速的测定 实验目的 实验仪器 实验原理 北京理工大学珠海学院物理实验示范中心 7 实验原理 实验步骤 北京理工大学珠海学院物理实验示范中心 8 数据记录 与处理 实验内容 共振法和相位法测声速 表 1 共振干涉法 驻波 测声速数据记录 测量 次数i 位置 i X mm 频率 if 测 量 次 数 i 位置 i X mm 频率 if 6iiiLXX mm 17 28 39 410 511 612 表 2 相位差 如图形李萨 法测声速数据记录 测量 次数i 位置 i X mm 频率 if 测量 次数i 位置 i X mm 频率 if 6iiiLXX mm 17 28 39 410 511 612 数据处理 用表 2 中的数据进行数据处理 用逐差法计算 i L 并求其平均值 16 i LL 计算波长平均值 13 L 计算声速vf 求波长的不确定度 北京理工大学珠海学院物理实验示范中心 9 类分量 uA mm 2 13 1 i LL n n 类分量对结果影响较小 忽略不计 合成不确定度 u uA mm 求频率的平均值 f fi 合成不确定度 u u 求频率的不确定度 类分量 2 1 i Af ff uS n n H z 类分量对结果影响较小 忽略不计 22 ABf uH z 声速的表达式 vfm s 声速的不确定度 22 f v u u uv f m s 测量结果表达 v v uv m s 北京理工大学珠海学院物理实验示范中心 10 注 作图要求用坐标纸画图或计算机软件处理 表格中贴不下的 可以另附页或贴在实验报告的背面 北京理工大学珠海学院大学物理实验报告 小组内编号 姓名 学号 班级 实验时间 实验名称三线摆法测定刚体的转动惯量 实验目的 实验仪器 实验原理 北京理工大学珠海学院物理实验示范中心 11 实验原理 实验步骤 北京理工大学珠海学院物理实验示范中心 12 北京理工大学珠海学院物理实验示范中心 13 数 据 记 录 与 处 理 实验内容 实验数据记录 表1有关长度测量的记录表 项目 次数 上盘悬孔 间距 cma 下盘悬孔 间距 cmb 待测圆环小圆柱体 直径 2 cm x R 放置小圆 柱体两孔 间的距离 2 cmx 内直径 1 2 cmR 外直径 2 2 cmR 123 平均值 下盘质量 m 0 待测圆环的质量m 圆柱体的质量m 两圆盘的垂直距离 H 0 根据公式 2 16 计算出R r 表 2 累积法测周期的数据记录表 下盘下盘加圆环下盘加两圆柱 111 222 333 摆动 50 个 周期所 需时间 s 平均平均平均 周 期 s T0 T1 Tx 2 数据处理 1 根据式 2 12 计算出待测圆环绕中心轴的转动惯量I 并计算待测圆环绕中心轴的转动 1 惯量理论值 I理论 m R12 R22 2 2 求圆环转动惯量的不确定度OO 由于我们的重复测量次数不够 因此只计算各测量量的 B 类不确定度 各测量量的 类不确定度计算方法如下 a 周期 T 1的 B 类不定度 先看计时器的精度 仪器说明书上查找 有精度则 仪等于精 北京理工大学珠海学院物理实验示范中心 14 度 如果没有精度 取 仪 0 01s 其分布为正态分布 则周期的不确定度 北京理工大学珠海学院物理实验示范中心 15 uT1 uT0 1 50 3 s b 两盘间距 H 0的 类不定度 用卷尺或钢板尺测量 最小分度为 mm 仪取最 3仪 mm 小分度的一半 其分布为正态分布 则 H 0的 不确定度 u H c 下盘半径R的 类不定度 用游标尺测下盘孔间距b 游标卡尺最小分度为mm 它的误差限为 仪 mm 其分布为均匀分布 则R的不确定度 u R 1 33 仪 mm d 上盘半径r的 B 类不定度 用游标尺测下盘孔间距a 游标卡尺最小分度为 mm 它的误差限为 仪 mm 其分布为均匀分布 则R的不确定度 u R 1 33 仪 mm e 质量m的 B 类不定度 本实验给出测量质量的仪器误差限 仪 0 1 g 其分布为均匀 分布 则m的不确定度 u m um0 g 3 仪 北京理工大学珠海学院物理实验示范中心 16 合成不确定度 0 2 2 22242 22 1001 2 0 0 1 4 mm H Rr I TTuT umu uu UI RrHm TmT kgm 2 3 测量结果表达 I I UI T1 mT1 2uT12 4 m0T0uT0 2 0 12 m0T02 kgm 2 注 作图要求用坐标纸画图或计算机软件处理 表格中贴不下的 可以另附页或贴在实验报告的背面 北京理工大学珠海学院大学物理实验报告 小组内编号 姓名 学号 班级 实验时间 实验名称光栅实验 实验目的 实验仪器 北京理工大学珠海学院物理实验示范中心 17 实验原理 北京理工大学珠海学院物理实验示范中心 18 实验原理 实验步骤 北京理工大学珠海学院物理实验示范中心 19 数据记录 与处理 实验内容 次数1次数1 k 1 1 L 1 R k 1 1 L 1 R d 汞光谱中的绿色 546 07 nm 1 k 1 1 L 1 R k 1 1 L 1 R 汞光谱中的紫色 d 1 数据处理 1 由式 4 4 计算汞灯绿光的 1 然后利用式d sin k 4 1 计算 d 2 由式 4 4 计算汞灯紫光的 1 然后利用式 4 1 计算 3 计算汞灯紫光波长的不确定度u 直接测量量为 用分光计读数盘测量 它的仪器误差限为1 则仪器误差限 仪 1 取均匀分布 不计 A 类不确定度 则 的不确定度u rad 利用式 3 4 4 并且根据不确定度传递理论可以得到 的不确定度 1 u u rad 2 北京理工大学珠海学院物理实验示范中心 20 利用式 4 4 并根据不确定度传递理论可得到理论推导可得汞灯紫光 的不确定度u 为 u d cos 1u nm 4 测量结果表达 u nm 北京理工大学珠海学院物理实验示范中心 21 注 作图要求用坐标纸画图或计算机软件处理 表格中贴不下的 可以另附页或贴在实验报告的背面 北京理工大学珠海学院大学物理实验报告 小组内编号 姓名 学号 班级 实验时间 实验名称光的等厚干涉 实验目的 实验仪器 实验原理 北京理工大学珠海学院物理实验示范中心 22 实验原理 实验步骤 北京理工大学珠海学院物理实验示范中心 23 数据记录 与处理 实验内容 显微镜读数 mm 环序 m 左 方右 方 环的半径 rm mm 左 方读数 右方读数 2 r m2 mm 2 16 17 18 19 20 26 27 28 29 30 数据处理 选两种方法处理 1 作rm2 m图 由斜率 R 计算 R 2 根据 10 5 式用逐差法求出R 3 利用最小二乘法求出R值 方法一 方法二 北京理工大学珠海学院物理实验示范中心 24 注 作图要求用坐标纸画图或计算机软件处理 表格中贴不下的 可以另附页或贴在实验报告的背面 北京理工大学珠海学院大学物理实验报告 小组内编号 姓名 学号 班级 实验时间 实验名称霍尔效应实验 实验目的 实验仪器 实验原理 北京理工大学珠海学院物理实验示范中心 25 实验原理 实验步骤 北京理工大学珠海学院物理实验示范中心 26 实验内容 表 1 测量 V H 随IS 的变化 IM 0 5 A IS IM IS IM IS IM IS IM I S mA V 1 mV V 2 mV V 3 mV V 4 mV V H mV 1 00 1 50 2 00 2 50 3 00 表 2 测量 V H 随 I M 的变化 IS 3 mA IS IM IS IM IS IM IS IM IM A V 1 mV V 2 mV V 3 mV V 4 mV V H mV 0 10 0 15 0 20 0 25 0 30 0 35 数据记录 与处理 0 40 北京理工大学珠海学院物理实验示范中心 27 0 45 0 50 数据处理 1 在坐标纸上 或用计算机软件 画出VH IS曲线 并说明斜率的含义 2 在坐标纸上 或用计算机软件 画出VH IM 曲线 并说明斜率的含义 表 3 测绘螺线管轴线上的磁感应强度 本步骤选做 调节IS 3 00mA IM 0 500A 测得数据填入下表并在坐标纸上画出 B X