物理实验论文

1、物理实验论文ok3w_ads(“s004”);ok3w_ads(“s005”);篇一：物理实验论文 用万用表探秘黑箱内部 学校：大连大学 学院：生命科学与技术学院 班级：制药工程11级1班 姓名：祁玉丽 学号：11773008 时间：2013年6月18日 指导老师：张宏剑摘 要： 已知大黑箱内有固定电阻、电容、二极管，根据电阻正反接阻值不变，电容的充放电原理和二极管单向导电性、反向电阻无穷大的特性，利用万用表检测小黑箱的内部结构，并画出小黑箱结构电路图。通过这次黑箱实验，对黑相中的元件各种机理进行深刻理解，从而更好的了解其应用。 关键词：黑箱、mf20型万用电表、二极管、电容、电阻、电路图 黑

2、箱，是指那些内部结构和性能无法直接观测，只能通过外部观测和试验去认识其性能和特性的系统或客体。研究黑箱有两种方法，一种是开启黑箱法，即将黑箱分成局部，研究其内部结构和功能。物理学家在研究物质的层次和结构时，就是不断开启黑箱的过程。但由于开启黑箱的时候，可能引起黑箱本身结构和功能的变化，而且有些黑箱是不允许打开或者由于技术问题尚不能打开，所以这种方法有很大局限性。另一种方法是不开启黑箱，即不破坏黑箱本身的结构，而是有目的地对黑箱输入信息，观察黑箱对应的输出信息，并利用分析、综合、类比等逻辑的方法和必要的数学运算而得出结论。 1 解决黑箱问题的原理 1.1解决黑箱问题的基本程序见下图:黑箱问题虽然

3、带有一定的猜测性,但这种猜测必须符合一定外部特征下所做出的有方向的猜想。黑箱问题属于根据所给结论，进行逆向思维，推断出黑箱内部结构的问题。解决电学黑箱问题的基本思路是：利用所学的电路基础知识，分析题设所给各种数据条件，对黑箱内部电路元件的连接情况进行预判，抓住问题的关键，找到正确的切入点。 1.2黑箱的原件简单介绍： 1.2.1电阻： 一般在电路中所用的电阻，是指专门设计制造的电阻器，简称电阻。普通电 阻的阻值与温度的关系接近线性，若0时的电阻值为r0，温度为t时的电阻值近似有如下公式：rt= r0(1+t), 成为电阻的温度系数。多数电阻的在10-410-3-1数量级，由于这一温度系数较低，

4、随着电流在电阻中的流动，电阻的阻值基本保持不变，而电阻两端的电压降与通过电阻的电流遵循欧姆定律。 1.2.2 电容器 电容器的基本功能是能够被充电和放电，也就是储存电能和释放电能。在充电期间，电容器上的电荷和电压按指数增长，电路中有一指数衰减的充电电流；充电完毕，电流消失，电容上电压达到稳定值而不再变化。 直流电源下有两种状态： 暂态 稳态相当于开路 交流电源下将产生阻抗 r? 1 ? c 1.2.3二极管 二极管具有单向导电特性，即正向导通，反向不导通，正、负两个方向的电阻不同。 1.2.4万用表 多用电表是用电流表改装而成的一种多用仪表，一般可以用来测量电流、电压、电阻等，并且每一种测量都

5、有几个量程.测电流和电压是根据串联和并联电路特点及部分电路欧姆定律，测电阻是依据全电路欧姆定律. 1.3 解决电学黑箱问题的基本思路 (1)首先必须用直流电压档检测箱中有无干电池及其正负极所在。如果限定箱中只可能有一节干电池，那么用指针式多用表检测时宜先用50档，这样在出现反接的情况时，表针仅反打一个多小格，不会受损伤。判断出正负极所在的位置后，再换用小量程(例如或2.5档)测量电池电压的精确值。如果用数字式多用表检测，直接选2档就可以了，它不怕反接，当红表笔接负极、黑表笔接正极时，显示的电压值前面会出现一个负号。 (2)然后再用欧姆档检测。对于指针式多用表，可以先选用100倍率档。如果正反接

6、显示的阻值相同，就表明所测的两端之间可能接有定值电阻，然后再换用合适的量程测量精确的阻值。如果正反接显示的阻值差别很大，就表明所测的两端之间接有二极管。如果用最高倍率档测量时正反接显示的阻值都是无穷大，就可以判断所测的两端之间可能是断路的或者接的是电容。如果用最低倍率档测量时正反接显示的阻值都是零，就可以判断所测的两端之间可能是短路的，接有一根导线。对于数字式多用表，可以先选用200档检测，方法同上。具体见下表： 2 实验仪器与方法 2.2.1实验器材： 电路黑箱（元件可能是电阻，电容，晶体二极管），mf20型万用表。 2.2.2实验方法与分析： (1)观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项

7、目及量程； (2)检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置若不指零，则可用小螺丝刀调整机械调零旋钮使指针指零； (3)将红、黑表笔分别插入“”、“”插孔； (4)将选择开关置于欧姆挡的“1”挡，短接红、黑表笔，转动调整欧姆零点的旋钮，使指针指向欧姆表刻度的零位置； （5）机械调零：熟悉多用电表的表面结构，观察使用前指针是否指在刻度线左端0位置，若不指0，调整调零螺丝，使指针指0： （6）将多用电表选择开关旋转到欧姆档，用多用表测量黒箱任意两个接线柱间的电阻，正接测一下，反接再测一下。若正接是电阻小，反接电阻很大，则为二极管。 （7）上一步测量中，若出现欧姆表的指针偏到一定值后又返回到+，

8、则该两接线柱之间是电容。 （8）第六步测量中，13、12接线柱之间有二极管现象，及正接（前者为电流流入接线柱）电阻很大，反接电阻很小；23之间正反接电阻相同，证明23之间为电阻；14之间通过测量，既有二极管现象，又有电容现象，24、23之间只有电容现象，故可推得，12之间为二极管，方向由2到1,24之间为电容 3.实验结果（电路图见附表1） 小黑箱d 1-2 二极管 2-4 电容 2-3 电阻 4.物理黑箱实验的思维训练功能 1) 逆向思维训练：在黑箱实验中，物理情景中只给出一些外部的信息，学生需要从这些书已知信息出发，倒着展开思路，分析推理产生的原因和条件，探求黑箱的结构。这有效地培养了学生

9、的逆向思维能力。 2) 发散思维训练：许多黑箱部问题内部结构往往并不是唯一确定的，从而会出现多种解答方法，这有效地培养了学生的发散思维能力。 3) 逻辑思维训练：解答黑箱问题，必须具有一定的逻辑分析推理能力，要求做到周密，条理清晰，逻辑严谨。 5.实验总结 根据探究这个小黑箱每组接线柱之间的结构（电阻、电容、二极管）的实验设计思路，我们能够探究更大的黑箱（电感、正负热敏电阻，电源等），了解更篇二：大学物理实验论文 浅谈快速寻找超声波在示 波器上成像的方法 2011年10月5日 电子信息工程学院 浅谈快速寻找超声波在示波器上成像的方法 摘要： 在我们做超声波的专题实验中，必不可少的要在示波器上在

10、寻找出清晰可见的超声波型。而且，在进行固体弹性常数的测量和测量扩散角和缺陷深度的各种实验中，清晰的波形是测量的关键。笔者通过多次的实验，发现了快速寻找波型的方法，希望能为同学们今后的超声波系列的实验提供一些帮助。 关键词：超声波原理及应用 快速成像 一、引言 超声波是指任何声波或振动，其频率超过人类耳朵可以听到的最高阈值20千赫。超声波由于其高频特性而被广泛应用于众多领域，比如金属探伤，工件清洗等。某些动物，如犬只、海豚、以及蝙蝠等等都有着超乎人类的耳朵，也因此可以听到超声波。亦有人利用这个特性制成能产生超声波来呼唤犬只的犬笛。超声波在军事、医疗及工业中有较大的用途。它应用按功率的大小可分为功

11、率超声和检测超声。 功率超声的应用包括焊接、钻孔、粉碎、清洗、乳化等，它们多属于只发射不接受的超声设备。目前人们对超声加工的确切理论仍未透彻认识。 检测超声在军事中的应用有雷达定位等。医用超声波可以看穿肌肉及软组织，使得这项技术常用来扫描很多器官，以协助医疗上的诊断和治疗。产科超声波也常用在怀孕时期的检查。医生可以利用超声波成像法透视身体，但由于超声波不能穿透骨头，所以虽然超声波对人体伤害比较低，但仍不能完全取代光。典型超声波大约2mhz到10mhz的频率，较高频率通常用在泌尿道碎石振波。检测超声波设备有发射又有接受。 二、 理论 某些固体物质，在压力的作用下产生形变，从而使物质本身极化，在物

12、体相对的表面出现正、负束缚电荷，这一效应称为压电效应。物质的压电效应与其内部的结构有关，例如一类晶体，如钛酸钡，在室温下即使不受外力作用，正负电中心也不重合，但仍具有压电效应和逆压电效应。它们多是由人工制成的陶瓷材料，本实验中超声波换能器采用的是压电材料，在我们进行实验的过程中，需要在换能器上施加适当的力，这样才能使信号较大程度的接收。 根据大量实验证明，频率越大，声波越沿着一条直线传播。在实验中，我们可以减小衰减程度，使波的传播方向性增强。 在实验过程中，根据数学知识，由波的入射方向迁移到探测部位，通过入射直线的的夹角，判断大致位臵。 三、 实验过程 （一）、在进行第一个实验的过程中，我们要

13、用直探头测量csk-ib试块的厚度。首先，我们要调出很清晰的波的像，在调像过程中，一般如果我们只是将直探头放在试块上时，回出现在示波器上波形调动较大，波幅较小，甚至有时会出现杂乱无章的波，这时如果在试块表面涂上一层水，会使波稳定下来变得清晰，如果在探头上施加压力，会是波的幅度增大。这样的波便于观察在试块和空气层的反射的效果。 （二）、在进行第二个实验时，由于要测量两个半圆反射的波，如果探头不在半径较小的圆块的上面，而检测到波幅交大而且很清晰的波的话，有可能是测到了d孔的反射波。在第二次试验测量斜探头的折射角时，由于使用斜探头，对于某些机器，会出现波形不明显的情况，这时就需要我们将衰减度减小，使

14、波的能量增强。 （三）、在进行第三个实验时，需要测量b孔的反射情况，从而计算扩散角，实验通过直探头和斜探头分别测量。对于直探头的测量，由于a孔在b孔的斜上方，所以在示波器上就有两个反射波间距不同的现象。依据间距不同来判断哪一个为a孔反射波或者b孔反射波。对于用斜探头测扩散角，由于有些小的波不能很好的察觉，笔者建议，先画出示意图，依据波反射原理，在试块上定位出，波反射的大致区域，然后就可以在这一区域内找到具体的位臵，简单准确快速。 四、实验数据测量1、测声速（纵波声速和横波声速） 纵波声速：试块的厚度为l. 纵波声速为：cl=2l t2?t1延迟为: t?2t1?t2 横波声速：两个圆弧的半径长

15、分别为r2和r1 试块横波声速为：cs= 2（r2?r1）t2?t1延迟为： t?2t1?t2 2、测量试块的杨氏模量和泊松系数。 通过测量试块的纵波声速和横波声速可以计算试块的杨氏模量篇三：大学物理实验小论文 大学物理实验小论文 班级 姓名 学号 摘要：主要介绍我在本次大学物理实验中获得的知识与体会。 关键词：认识 体会 数据处理 总结 一、对大学物理实验的认识 大学物理实验是非常重要的基础课，其目的是培养我们掌握实验的基本理论、方法和技巧；培养我们严谨的思维能力和创新精神，特别是与现代科学技术发展相适应的综合能力；培养严肃认真的工作作风和科学态度。对于我们将来独立从事实际工作是十分有必要的

16、。 二、大学物理实验中的体会 1、养成实验前预习的好习惯。 实验时,为了在规定的时间内快速高效率地完成实验,达到良好的实验效果,需要认真地预习,才能在课上更好的学习，收获的更多、掌握的更多。根据实验教材的相关内容,弄清楚所要进行的实验的总体过程,弄懂实验的目的,基本原理,了解实验所采用的方法的关键与成功之处;思考实验可能用到的相关实验仪器,对照教材所列的实验仪器,了解仪器的工作原理,性能,正确的操作步骤,特别是要注意那些可能对仪器造成损坏的事项。然后写预习报告，包括目的,原理,仪器,操作步骤等。2、上课时认真听老师做讲解，切记老师所讲的重点内容。 记下老师实验指导的内容有助于自己实验时避免犯错

17、及实验报告的书写。 3、大学物理实验培养了我做事的耐心与细心。 课堂操作时需要严格的遵守实验的各项原则,要将仪器放置在合理的位置,以方便使用和确保安全。读数，需要有足够的耐心和细心，尤其是对一些精度比较高的仪器，读数一定要按照正确的读数方法并且一定要细心。对于数据的记录，则要求我们要有原始的数据记录，它是记载物理实验全部操作过程的基础性资料。 4、培养自己的动手能力。 现在，大学生的动手能力越来越被人们重视，大学物理实验正好为我们提供了这一平台。每个实验我都亲自去做，不放弃每次锻炼的机会。 三、大学物理实验数据处理 1、作图法 选取适当的自变量，通过作图可以找到反映物理量之间的变化关系，并便于

18、找出其中的规律，确定对应量的函数关系。作图法是最常用的实验数据处理方法之一。 描绘图象的要求是：根据测量的要求选定坐标轴，一般以横轴为自变量，纵轴为因变量。坐标轴要标明所代表的物理量的名称及单位。坐标轴标度的选择应合适，使测量数据能在坐标轴上得到准确的反映。为避免图纸上出现大片空白，坐标原点可以是零，也可以不是零。坐标轴的分度的估读数，应与测量值的估读数（即有效数字的末位）相对应。 2、逐差法 将数据列表,设自变量是等间隔变化，将对应变量数据逐项逐差。此外,将测量数据分成对半两组,用隔1项逐差,可求解物理量的常数据。 3、平均值法 取算术平均值是为减小偶然误差而常用的一种数据处理方法。通常在同样的测量条件下，对于某一物理量进行多次测量的结果不会完全一样，用多次测量的算术平均值作为测量结果，是真实值的最