物理实验报告

物理实验报告篇1

　　中学物理实验是培养学生科学的观察、实验能力，科学的思维、分析和解决问题能力的主要课程之一。正向李政道先生所说的那样：“教物理重要的是让学生懂道理……”根据中学物理教学的目的和教学大纲的基本要求，在中学物理实验的教学过程中应使学生在科学实验的基本方法上有一个实在的感受，从而培养他们的探索精神和创造性，并受到科学方法的教育。

　　1.实验设计

　　为使实验达到预期的目的，必须明白为什么要做这个实验，做这个实验是要解决现实技术问题、知识问题，还是要探索一下教材中将要出现的物理现象等等。解决实际问题的是什么样的，探索书中的知识问题时，应当明白是哪一个问题及什么现象。目的明确，是实验成功的前题。

　　设计实验的基本方法归纳为下面几种：

　　（1）平衡法。用于设计测量仪器。用已知量去检验测量另一些物理量。例如天平、弹簧秤、温度计、比重计等。

　　（2）转换法。借助于力、热、光、电现象的相互转换实行间接测量，例如打点计时器的设计，电磁仪表、光电管的设计等。

　　（3）放大法。利用迭加，反射等原理将微小量放大为可测量，例如游标尺、螺旋测微器、库仑扭秤、油膜法测分子直径等。

　　2.探索性实验的选题

　　学生探索性实验，并不是去揭示尚未认识的物理规律。而是在经历该实验的全过程之后，对探索性实验有一个实在的感受，掌握探索未知物理规律的基本方法。

　　探索性实验的选题应与学生的知识水平和学习任务相适应。在选题方面应注意到以下几点：

　　（1）根据中学生学到的数学知识和在实验时间上的限制，实验结果的经验公式以一次线性为宜。如：

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　　①线性关系：Y=a+bx

　　②反比关系：Y=a+b/x

　　③幂关系：Y=axb

　　改直：logy=loga+blogx

　　④指数关系： Y=aexp（bx）

　　改直：Iny=Ina+bx

　　以上各式中x为自变量，y为应变量，同时又是被测量，a、b为常数。

　　（2）两个被测量之间的变化特征具有较强的可观察性。

　　（3）经验公式的理论分析不宜过于复杂。

　　3.物理实验的操作方法

　　操作能力，主要是指基本仪器的使用和数据的读出，仪器、设备的组装或连接，故障的排除等三个方面。

　　（1）基本仪器的作用。中学物理实验涉及的基本测量仪器有：米尺、卡尺、螺旋测微器、天平、停表、弹簧秤、温度计、气压计、安培计、伏特计、变阻箱、万用表、示波器。

　　使用基本测量仪器的规范要求是：

　　①了解测量仪器的使用方法，明确测量范围允许极限和精密程度；

　　②对某些仪器如电表等，在使用前，必须调节零点，或记下零点误差；

　　③牢记使用规则和操作程序；

　　④正确读取数据。

　　例如，弹簧秤的正确使用要求是：明确弹簧秤的测量范围；测量前，记下零点误差；使用弹簧秤时，施力的方向应与弹簧的轴线在同一直线上，不能使弹簧秤受力过久，以免引起弹性疲劳，损坏仪器；正确地观察读数，记取数据时，不仅要记录最小刻度能指示出来的数，还应读出一位估计数字，数据后面要写明单位。

　　又如，安培计的正确使用要求是：明确量程；使用前，调节零点；正确连接应与待测电路串联，并注意正、负极性；正确读取数据，注明单位。

　　（2）仪器、设备的组装或连接。要进行一个物理实验，总是需要先把各个仪器、部件、设备组装起来，并要求装配和连接必须正确无误。具体要求是：布局要合理，要便于观察和操作；连接要正确，简单；实验前要检查，必要时进行预备性调节。

　　例如，电路实验，操作要求是：

　　①按照实验原理电路图，安排好仪器、元件的布局，要便于连接，便于检查，便于操作，便于读取数据。

　　②正确地连接电路。

　　安培表、伏特表是否分别与待测电路串联、并联，正、负极性是否正确；滑线变阻器的接线是否合理；连接线路是否符合先支路、再并列、后干路、最后接电源的程序；电键是否能控制电路；接线是否简捷、牢固。

　　③实验前应先检查电路，发现问题及时纠正，并进行预备性调节。

　　④严格按操作程序操作，例如，改变电阻器的阻值，是否由小到大，或由大到小，最后，正确读取数据。

　　（3）故障的排除

　　实验中的故障排除，不单是一种操作能力，它涉及对实验原理的掌握程度、分析问题处理问题的方法、对各部件工作情况的了解等，是一种综合运用能力。

　　实验发生故障时，应根据各部件工作状态及各部件联结处的分析，可能产生故障的几种因素，逐个检查，以致最后排除故障。

　　总之，培养实验操作能力，是学习物理的必要基础，它有利于对知识的理解，有利于自己创造条件探索问题，有利于学生智力的发展。

　　在物理学习中，培养操作能力，应有计划地、分阶段地进行。

　　第一，操作的认知阶段

　　要求对操作技能有初步的认识，在头脑中形成操作的映象，要求按规定的程序，做一些目的单纯的定向训练；

　　第二，操作的阶调阶段

　　要求反复练习操作，提高操作的准确性、协调性。

　　4.物理实验中的观察内容

　　观察是对事物和现象的仔细察看、了解。它是思维的知觉，智力活动的门户和源泉。中学物理实验中的观察是一种有目的、有计划而且比较持久的思维知觉，一般需要重点地观察实验的基本仪器、实验的设备和装置，实验中的各种物理现象和数据、图象、图表，以及教师的规范化操作等等。

　　（1）观察仪器的刻度。仪器刻度的观察，主要是弄清刻度值的单位及其最小分度值，由此可确定测量值应估读到哪一位。

　　（2）观察仪器的构造。主要是通过观察，了解仪器的结构原理、每个部件的作用、测量范围等等。

　　例如，液体温度计是利用液体热胀冷缩的原理制成的。它们的底部都有一个玻璃泡，上部是一根顶端封闭、内径细而均匀的玻璃管，在管和泡里有适量的某种液体，管上标有刻度，在温度改变时，液体热胀冷缩，管内液面位置就随着改变，从液体达到的刻度就可读出温度值，温度计由于用途不一，测量范围也各不相同。例如，体温计的测量范围是35～42℃，一般实验室的水银温度计其测量范围是20～100℃。

　　（3）观察仪器的铭牌。通过对仪器铭牌的观察可了解仪器的名称、规格、使用方法和使用条件等等。

　　例如，有的变阻器的铭牌上标有“滑动变阻器，1.5A50Ω的意思是滑动变阻器允许通入的最大电流是1.5A，最大阻值是50Ω。

　　（4）观察图像、图表、示意图、实物图。对图像的观察，主要是观察它反映的是什么物理现象，物理量变化过程怎样，物理量的变化遵循什么规律。

　　对图表的观察，主要通过观察了解图表的意义、用途、应用条件以及所列物理量的单位。

　　例如，液体的沸点表反映了不同液体沸腾时的温度，用它可以查找液体的沸点，单位是℃，因液体的沸点跟压强等条件有关系，表中所列的通常是在1标准大气压下的沸点值。

　　对示意图、电路图、实物图等的观察，主要观察它们分别反映的是什么物理模型，有何用途，仪器和电路的结构是怎样布局的，各个部件（或元件）如何连接，各部分有什么关系等等。

　　（5）观察实验装置的安装。通过对实验装置安装的观察，可了解该装置的用途，使用了哪些仪器和元件以及仪器配置的顺序和方法等等。

　　（6）观察实验的操作过程。通过对实验操作过程观察，可了解操作前需做哪些准备工作，操作实验的顺序和过程怎样（例略）。

　　（7）观察实验的现象。对实验现象的观察，主要是观察现象产生的条件和过程。

　　例如，两根相距很近的平行导线，当通入相同方向的电流时，两者会相互吸引；当通入相反方向电流时，两者就互相排斥。

　　（8）观察实验的数据。实验数据的观察，要求观测的方法要正确，数字的读数要根据仪器最小刻度达到一定的准确度，记录测量的结果时必须明确数据的单位。

　　例如，测物体长度，观察刻度时要眼睛正视制度线，不能斜视，观察装在玻璃量筒里或玻璃量杯里水面到达的刻度时，视线要跟水面凹形的底部相平，观察水银温度计时，视线要和水银面最高处相平。

　　（9）观察教师的示范演示。对教师示范演示的观察，要观察教师规范化的安装实验装置，合理地安排实验程序和正确的操作过程以及演示物理现象、数据的读取和记录，如何得到实验结果等等（例略）。

　　5.物理实验中的观察方法

　　物理实验观察，通常采用的方法有：对比观察法和归纳观察法。

　　（1）对比观察法。人们认识事物、现象，往往是通过对两个事物、现象的对比，或把某一现象发生变化的前、后情况进行比较来实现的。

　　例如，观察物质熔解或凝固时的体积变化，就可以把石蜡放在烧杯里，先用酒精灯徐徐加热使其全部熔解。这时，观察到石蜡液面是水平的，标出液面与烧杯接触的高度。撤去酒精灯，等石蜡冷却全部凝固后，经过观察发现：石蜡面与烧杯接触的高度虽然没有明显的变化，但表面凹下去了。

　　又如，在学习沸腾现象时，可以观察液体在沸腾前和沸腾时的情况，并进行比较。这时，要求学生做到细致、敏捷、全面、准确地观察。结果会发现：沸腾前，液体内部形成气泡，气泡在上升过程中逐渐变大，达到液面后破裂。通过液体沸腾前、后的情况对比，可以得知：沸腾是液体内部和表面都进行剧烈地汽化的现象。

　　我们还可以人为地控制条件，使液体分别在常压、加压、减压下沸腾，比较不同情况下的沸腾现象可知：同一种液体，沸点随外界压强变化而改变；如果研究对象为不同液体，使它们在相同外界压强的条件下沸腾，通过对比实验观察可知，在相同的压强下，不同液体的沸点是不同的。

　　从以上两个例子可以看出：使用对比观察法，有利于掌握现象的特征以及它与其它类似现象的区别。

　　（2）归纳观察法。总结一些现象的一般规律，反映现象的实质时，或研究一些涉及变化因素较多的问题时，通常采用归纳观察法。即通过对个别现象分别进行观察，得到一些个别的结论，再分析、归纳，从而得出一般的规律。

　　例如，为了便于研究质点的加速度与力、质量的关系，就在先确定质量这个因素是不变情况下，观察加速度与力之间的关系；然后在确定另一个因素——力是不变的情况下，观察加速度与质量之间的关系；最后，通过归纳得出牛顿第二运动定律。

　　可见，使用归纳观察法，有利于掌握现象的实质以及研究比较复杂现象的一般规律。

　　总之，培养观察能力，要明确观察的目的、任务，激发学生的观察兴趣，要使学生养成善于观察、勤于思考的习惯，要教给学生观察的方法，对学生进行观察训练，要求观察得准确、全面、细致、敏捷。

　　6.实验结果的表示

　　实验结果的表示，首先取决于实验的物理模式，通过被测量之间的相互关系，考虑实验结果的表示方法。常见的实验结果的表示方法是有图解法和方程表示法。在处理数据时可根据需要和方便选择任何一种方法表示实验的最后结果。

　　（1）实验结果的图形表示法。把实验结果用函数图形表示出来，在实验工作中也有普遍的实用价值。它有明显的直观性，能清楚的反映出实验过程中变量之间的变化进程和连续变化的趋势。精确地描制图线，在具体数学关系式为未知的情况下还可进行图解，并可借助图形来选择经验公式的数学模型。因此用图形来表示实验的结果是每个中学生必须掌握的。

　　图解法主要问题是拟合面线，一般可分五步来进行。

　　①整理数据，即取合理的有效数字表示测得值，剔除可疑数据，给出相应的测量误差。

　　②选择坐标纸，坐标纸的选择应为便于作图或更能方使地反映变量之间的相互关系为原则。可根据需要和方便选择不同的坐标纸，原来为曲线关系的两个变量经过坐标变换利用对数坐标就要能变成直线关系。常用的有直角坐标纸、单对数坐标纸和双对数坐标纸。

　　③坐标分度，在坐标纸选定以后，就要合理的确定图纸上每一小格的距离所代表的数值，但起码应注意下面两个原则：

　　a。格值的大小应当与测量得值所表达的精确度相适应。

　　b。为便于制图和利用图形查找数据每个格值代表的有效数字尽量采用1、2、4、5避免使用3、6、7、9等数字。

　　④作散点图，根据确定的坐标分度值将数据作为点的坐标在坐标纸中标出，考虑到数据的分类及测量的数据组先后顺序等，应采用不同符号标出点的坐标。常用的符号有：×■等，规定标记的中心为数据的坐标。

　　⑤拟合曲线，拟合曲线是用图形表示实验结果的主要目的，也是培养学生作图方法和技巧的关键一环，拟合曲线时应注意以下几点：

　　a。转折点尽量要少，更不能出现人为折曲。

　　b。曲线走向应尽量靠近各坐标点，而不是通过所有点。

　　c。除曲线通过的点以外，处于曲线两侧的点数应当相近。

　　⑥注解说明，规范的作图法表示实验结果要对得到的图形作必要的说明，其内容包括图形所代表的物理定义、查阅和使用图形的方法，制图时间、地点、条件，制图数据的来源等。

　　（2）实验结果的方程表示法。方程式是中学生应用较多的一种数学形式，利用方程式表示实验结果。不仅在形式上紧凑，并且也便于作数学上的进一步处理。实验结果的方程表示法一般可分以下四步进行。

　　①确立数学模型，对于只研究两个变量相互关系的实验，其数学模型可借助于图解法来确定，首先根据实验数据在直角坐标系中作出相应图线，看其图线是否是直线，反比关系曲线，幂函数曲线，指数曲线等，就可确定出经验方程的数学模型分别为：

　　Y=a+bx，Y=a+b/x，Y=ab，Y=aexp（bx）

　　②改直，为方便的求出曲线关系方程的未定系数，在精度要求不太高的情况下，在确定的数学模型的基础上，通过对数学模型求对数方法，变换成为直线方程，并根据实验数据用单对数（或双对数）坐标系作出对应的直线图形。

　　③求出直线方程未定系数，根据改直后直线图形，通过学生已经掌握的解析几何的原理，就可根据坐标系内的直线找出其斜率和截距，确定出直线方程的两个未定系数。

　　④求出经验方程，将确定的两个未定系数代入数学模型，即得到中学生比较习惯的直角坐标系的经验方程。

　　中学物理实验有它一套实验知识、方法、习惯和技能，要学好这套系统的实验知识、方法、习惯和技能，需要教师在教学过程中作科学的安排，由浅入深，由简到繁加以培养和锻炼。逐步掌握探索未知物理规律的基本方法。

物理实验报告篇2

　　观察光栅的衍射光谱，掌握用分光计和透射光栅测光波波长的方法。

　　【实验仪器】

　　分光计，透射光栅，钠光灯，白炽灯。

　　【实验原理】

　　光栅是一种非常好的分光元件，它可以把不同波长的光分开并形成明亮细窄的谱线。

　　光栅分透射光栅和反射光栅两类，本实验采用透射光栅，它是在一块透明的屏板上刻上大量相互平行等宽而又等间距刻痕的元件，刻痕处不透光，未刻处透光，于是在屏板上就形成了大量等宽而又等间距的狭缝。刻痕和狭缝的宽度之和称为光栅常数，用d 表示。

　　由光栅衍射的理论可知，当一束平行光垂直地投射到光栅平面上时，透过每一狭缝的光都会发生单缝衍射，同时透过所有狭缝的光又会彼此产生干涉，光栅衍射光谱的强度由单缝衍射和缝间干涉两因素共同决定。用会聚透镜可将光栅的衍射光谱会聚于透镜的焦平面上。凡衍射角满足以下条件

　　k = 0， ±1， ±2， … (10)

　　的衍射光在该衍射角方向上将会得到加强而产生明条纹，其它方向的光将全部或部分抵消。式（10）称为光栅方程。式中d为光栅的光栅常数，θ为衍射角，λ为光波波长。当k=0时，θ= 0得到零级明纹。当k = ±1， ±2 …时，将得到对称分立在零级条纹两侧的一级，二级 … 明纹。

　　实验中若测出第k级明纹的衍射角θ，光栅常数d已知，就可用光栅方程计算出待测光波波长λ。

　　【实验内容与步骤】

　　1.分光计的调整

　　分光计的调整方法见实验1.

　　2.用光栅衍射测光的波长

　　（1）要利用光栅方程(10)测光波波长，就必须调节光栅平面使其与平行光管和望远镜的光轴垂直。先用钠光灯照亮平行光管的狭缝，使望远镜目镜中的分划板上的中心垂线对准狭缝的像，然后固定望远镜。将装有光栅的光栅支架置于载物台上，使其一端对准调平螺丝a ，一端置于另两个调平螺丝b、c的中点，如图12所示，旋转游标盘并调节调平螺丝b或c ，当从光栅平面反射回来的“十”字像与分划板上方的十字线重合时，如图13所示，固定游标盘。

　　图12 光栅支架的位置 图13 分划板

　　（2）调节光栅刻痕与转轴平行。用钠光灯照亮狭缝，松开望远镜紧固螺丝，转动望远镜可观察到0级光谱两侧的±1、±2 级衍射光谱，调节调平螺丝a （不得动b、c）使两侧的光谱线的中点与分划板中央十字线的中心重合，即使两侧的光谱线等高。重复（1）、（2）的调节，直到两个条件均满足为止。

　　（3）测钠黄光的波长

　　① 转动望远镜，找到零级像并使之与分划板上的中心垂线重合，读出刻度盘上对径方向上的两个角度θ0和θ0/，并记入表4 中。

　　② 右转望远镜，找到一级像，并使之与分划板上的中心垂线重合，读出刻度盘上对径方向上的两个角度θ右和θ右/，并记入表4中。

　　③ 左转望远镜，找到另一侧的一级像，并使之与分划板上的中心垂线重合，读出刻度盘上对径方向上的两个角度θ左和θ左/，并记入表4中。

　　3.观察光栅的衍射光谱。

　　将光源换成复合光光源（白炽灯）通过望远镜观察光栅的衍射光谱。

　　【注意事项】

　　1.分光计的调节十分费时，调节好后，实验时不要随意变动，以免重新调节而影响实验的进行。

　　2.实验用的光栅是由明胶制成的复制光栅，衍射光栅玻璃片上的明胶部位，不得用手触摸或纸擦，以免损坏其表面刻痕。

　　3.转动望远镜前，要松开固定它的螺丝；转动望远镜时，手应持着其支架转动，不能用手持着望远镜转动。

　　【数据记录及处理】

　　表4 一级谱线的衍射角

　　零级像位置

　　左传一级像

　　位置

　　偏转角

　　右转一级像

　　偏转角平均值

　　光栅常数

　　钠光的波长λ0 = 589·3 nm

　　根据式（10） K=1， λ= d sin 1=

　　相对误差

　　【思考题】

　　1. 什么是最小偏向角？如何找到最小偏向角？

　　2. 分光计的主要部件有哪四个？分别起什么作用？

　　3. 调节望远镜光轴垂直于分光计中心轴时很重要的一项工作是什么？如何才能确保在望远镜中能看到由双面反射镜反射回来的绿十字叉丝像？

物理实验报告篇3

　　大学物理实验（设计性实验）

　　实验报告

　　指导老师：王建明

　　姓 名：张国生

　　学 号：XX0233

　　学 院：信息与计算科学学院

　　班 级：05信计2班

　　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

　　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。

物理实验报告篇4

　　同组者实验日期20xx年9月21日

　　实验名称实验一测量物质的密度

　　一、实验目的：

　　掌握用流体静力称衡法测密度的原理。

　　了解比重瓶法测密度的特点。

　　掌握比重瓶的用法。

　　掌握物理天平的使用方法。

　　二、实验原理：

　　物体的密度，为物体质量，为物体体积。通常情况下，测量物体密度有以下三种方法：

　　1、对于形状规则物体

　　根据，可通过物理天平直接测量出来，可用长度测量仪器测量相关长度，然后计算出体积。再将、带入密度公式，求得密度。

　　2、对于形状不规则的物体用流体静力称衡法测定密度。

　　测固体（铜环）密度

　　根据阿基米德原理，浸在液体中的物体要受到液体向上的浮力，浮力大小为。如果将固体（铜环）分别放在空气中和浸没在水中称衡，得到的质量分别为、，则

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　　②测液体（盐水）的密度

　　将物体（铜环）分别放在空气、水和待测液体（盐水）中，测出其质量分别为、和，同理可得

　　③测石蜡的密度

　　石蜡密度

　　---------石蜡在空气中的质量

　　--------石蜡和铜环都放在水中时称得的二者质量

　　--------石蜡在空气中，铜环放在水中时称得二者质量

　　3、用比重瓶法测定液体和不溶于液体的固体小颗粒的密度

　　①测液体的密度

　　。

　　--------空比重瓶的质量

　　---------盛满待测液体时比重瓶的质量

　　---------盛满与待测液体同温度的纯水的比重瓶的质量

　　。固体颗粒的密度为。

　　----------待测细小固体的质量

　　---------盛满水后比重瓶及水的质量

　　---------比重瓶、水及待测固体的总质量

　　三、实验用具：TW—05型物理天平、纯水、吸水纸、细绳、塑料杯、比重瓶

　　待测物体：铜环和盐水、石蜡

　　四、实验步骤：

　　调整天平

　　⑴调水平旋转底脚螺丝，使水平仪的气泡位于中心。

　　⑵调空载平衡空载时，调节横梁两端的调节螺母，启动制动旋钮，使天平横梁抬起后，天平指针指中间或摆动格数相等。

　　用流体静力称衡法测量铜环和盐水的密度

　　⑴先把物体用细线挂在天平左边的秤钩上，用天平称出铜环在空气中质量。

　　⑵然后在左边的托盘上放上盛有纯水的塑料杯。将铜环放入纯水中，称得铜环在水中的质量。

　　⑶将塑料杯中的水倒掉，换上盐水重复上一步，称出铜环在盐水中的质量。

　　⑷将测得数据代入公式计算。

　　测石蜡的密度

　　测量石蜡单独在空气中的质量，石蜡和铜环全部浸入水中对应的质量，石蜡吊入空中，铜环浸入水中时的质量。代入公式计算。

　　4、用比重瓶法测定盐水和不溶于液体的细小铅条的密度

　　⑴测空比重瓶的质量。

　　⑵测盛满与待测盐水同温度的纯水的比重瓶的质量。

　　⑶测盛满盐水时比重瓶的质量。

　　⑷测待测细小铅条的质量。

　　⑸测比重瓶、水及待测固体的总质量。

　　5、记录水温、湿度及大气压强。

　　五、数据及数据处理：

　　（一）用流体静力称衡法测定铜环、盐水和石蜡的密度

　　水温水的密度湿度

　　大气压强

　　136.32120.55119.7649.24118.74170.25

　　铜块密度

　　盐水密度

　　（二）用比重瓶法测密度

　　测定盐水的密度

　　26.5574.5776.270.05

　　待测盐水的密度

　　测定细小铅条的密度

　　32.3674.57104.200.05

　　待测铅条的密度

　　六、总结：

　　通过实验掌握了用流体静力称衡法测定固体、液体密度的方法。

　　掌握了物理天平的使用方法和操作过程中应注意的事项。

物理实验报告篇5

　　1.调查对象

　　研究者选取了甘肃省陇南市部分农村中学（特别是农村初级中学）为调查和研究对象。

　　2.研究方法

　　本研究以问卷调查、理论分析为主要方法，结合访谈、座谈等辅助方法，对陇南市部分农村中学（特别是农村初级中学）的学校实验仪器和实验室的建设以及学校实验教学现状等方面进行调查。

　　3.调查表的设计情况

　　调查表从学校实验仪器及实验室和实验教学现状两个大的方面进行调查：（1）学校实验仪器及实验室：①学校有没有专用物理实验室；②学校有没有物理实验准备室；③学校有没有物理仪器室；④学校有没有物理实验员。（2）实验教学现状：①物理课中老师做演示实验时的情况；②学生分组实验教学情况；③学生实验过程中学生的表现；④老师对于学生分组实验的操作要求；⑤学生得出的有反常规的实验结果，老师的反应等。

　　二、调查表的统计结果和分析

　　1.被调查学校中有专用物理实验室的占50.1%；没有物理实验准备室的占56.7%；有55.8%的学校有物理实验仪器室；没有专职物理实验员的学校占55.6%；物理教师兼职实验员的学校占20.7%；学校的实验教学设备基本能满足的学校仅占28.6%。

　　2.实验教学现状调查情况：（1）77.9%的学生认为物理课中老师做演示实验时，关注实验能更好地理解物理概念和规律；56.9%的学生喜欢物理实验，并认为物理实验对提高自己的认知有很大帮助；做演示实验前，只有40.1%的老师每次都介绍观察的重点，相关的仪器、器材的名称及其用途，43.4%的老师有时介绍观察的重点，相关的仪器、器材的名称及其用途；对于课本中的演示实验，26.2%的老师创造条件让学生积极动手，54.8%自制教具或设计替代实验尽量演示给学生看。（2）学生分组实验中，40.7%的老师经常给学生示范，45.2%的老师不太关心分组实验中学生的分工协作情况。（3）17.2%的老师对学生的实验操作放任自流，43.3%的老师鼓励学生自己创造性操作，不一定按部就班。（4）有24.4%的老师只重视数据结果，19.1%的老师重视实验报告。重视实验操作过程的老师占57.1%。（5）在实验过程中如果出现较大误差时，13.1%的老师从不对结果展开讨论，51.2%的老师偶尔讨论一下。

　　三、对策和建议

　　1.加强农村中学实验教学的投资力度

　　（1）加大专职实验人员的投资力度

　　物理新课程旨在进一步提高学生的科学素养，从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面培养学生，高中物理课程有助于学生继续学习基本的物理知识与技能；体验科学探究过程，增强创新意识和实践能力，为终身发展、形成科学的世界观和科学价值观打下基础。那么学生如何很好地体验科学探究过程，增强创新意识和实践能力呢？这就要从实验开始，为农村中学配备一支业务能力强，能很好地引导、激励学生物理学习的兴趣和热情的专职实验员。

　　（2）加强农村物理教师实验技能的培训工作

　　再好的实验条件和教学设施，都必须由具有良好素质和热爱物理实验教学的教师来实施，新一轮课程改革已经实施好多年了，但是农村物理教师实验技能的培训工作到现在还没有进行。从调查结果中可以看出，农村中学相当一部分老师的物理实验教学思想、意识和物理实验教学的技能还不合格。对农村物理教师适时进行物理教学技能的培训，物理实验教学才能真正在物理学上发挥特有的优势。

　　2.加强实验教学，改变实验教学评价体系

　　（1）改变实验教学评价体系

　　在实验教学评价上，向激励学生和促进学生发展的方面转变；向重视学生学习方法、情感态度和价值观方面转变；向创新教学和培养学生创新能力方面转变。

　　（2）运用激励机制促进实验教学

　　在实验教学中，充分利用竞赛方式，进行实验知识、实验技能、实验创新、实验教具小制作、课本实验改进等竞赛，培养老师、学生积极的实验态度，切实改变农村中学物理实验教学现状。

　　总之，农村中学物理实验教学现状在一定程度上还没有跟上新课改的精神理念，还不符合我国新物理课程改革对各学校教学的要求，希望有关部门对该问题加以重视，尽快想出对策加以解决。

　　参考文献：

　　[1]于海飞，王双雄，郝乃澜。物理实验教学与中学生辩证逻辑思维能力的培养[J]。物理实验，2003，23（9）：26-28.

　　[2]靳建设。新课程物理教学目标设计。兰州：甘肃教育出版社，2007：46-50.

　　[3]张民生。中学物理教育学[M]。上海教育出版社，1999.

　　[4]乔伊斯。教学模式[M]。北京：中国轻工业出版社，2002.

　　注：本文为甘肃省教育科学“十二五”规划课题。

物理实验报告篇6

　　实验表明：

　　（1）旋光度与偏振光通过的旋光物质的厚度成正比。

　　（2）对溶液，旋光度不仅与光线在液体中通过的距离有关，还与其浓度成正比。

　　（3）同一物质对不同波长的光有不同的旋光率。在一定的温度下，它的旋光率与入射光波长的平方成反比，这种现象就是旋光色散。

物理实验报告篇7

　　用天平和适当的测量工具(刻度尺，或游标卡尺，或螺旋测微计等)测量有规则的几何外形的固体的密度。

　　ρ=m/V。

　　【实验材料和器材】

　　规则固体块、天平、砝码、适当的测量工具(刻度尺)。

　　【实验方法(步骤)】

　　1.将天平放在水平台面上，按天平使用规则调节天平平衡；

　　2.用天平称量出规则固体块的质量m，记录于预先设计好的表格中；

　　3.可按照其几何模型的体积公式选用适当的测量工具(刻度尺)测出有关量，并根据体积公式计算出体积V，记录于表格中；

物理实验报告篇8

　　光学中研究光的本性以及光在媒质中传播时各种性质的学科。物理光学过去也称“波动光学”，从光是一种波动出发，能说明光的干涉、衍射和偏振等现象。而在赫兹用实验证实了麦克斯韦关于光是电磁波的假说以后，物理光学也能在这个基础上解释光在传播过程中与物质发生相互作用时的部分现象，如吸收，散射和色散等，而且获得一定成功。但光的电磁理论不能解释光和物质相互作用的另一些现象，如光电效应、康普顿效应及各种原子和分子发射的特征光谱的规律等；在这些现象中，光表现出它的粒子性。本世纪以来，这方面的研究形成了物理光学的另一部门“量子光学”。

　　杨格于1801年设法稳定两光源之相位差，首次做出可见光之干涉实验，并由此求出可见光波之波长。其方法是，使太阳光通过一挡板上之小孔使成单一光源，再使此单一光源射到另一挡板上，此板上有两相隔很近的小孔，且各与单光源等距离，则此两同相位之两光源在屏幕上形成干涉条纹。因为通过第二挡板上两小孔之光因来自同一光源，故其波长相等，并且维持一定的相位关系（一般均维持同相），因而能在屏幕上形成固定不变的干涉条纹。若X为屏幕上某一明（或暗）条纹与中心点O的距离，D为双孔所在面与屏幕之间的距离，2a为两针孔S1，S2间之距离（通常小于1毫米），λ为S光源及副光源S1、S2所发出的光之波长。

　　两光源发出的两列光源必然在空间相迭加，在传播中两波各有各的波峰和波谷。当两列波的波峰和波峰或波谷和波谷相重叠之点必为亮点。这些亮点至S1与S2的光程差必为波长λ的整数倍。在两列波的波峰与波谷相重叠之点必为暗点，这些暗点至S1与S2的光程差必为波长λ/2的整数倍。实验结果的干涉条纹，它是以P0点为对称点而明暗相间的条纹。P0点处的中央条纹是明条纹。当用不同的单色光源作实验时，各明暗条纹的间距并不相同。波长较短的单色光如紫光，条纹较密；波长较长的单色光如红光，条纹较稀。另外，如果用白光作实验，在屏幕上只有中央条纹是白色的。在中央白色条纹的两侧，由于各单色光的明暗条纹的位置不同，形成由紫而红的彩色条纹。

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