物理实验报告 篇1
【实验目的】：通过演示昆特管，反应来回两个声波在煤油介质中交错从而形成的波峰和波谷的放大现象。
【实验原理】：两束波的叠加原理，波峰与波峰相遇，波谷与谷相遇，平衡点与平衡点相遇，使震动的现象放大。 报告部分 【实验内容】：一根玻璃长，管里面放一些没有，在一段时致的封闭端，另一端连接一个接通电源的声波发生器，打开电源，声波产生，通过调节声波的频率大小，来找到合适的频率，使波峰和波谷的现象放大，从而发现有几个地方、出现了剧烈的震动，有些地方看似十分平静。
受到物理的神奇。我们生活在一个充斥着电磁波、声波、光波的世界当中，了解一些基本的关于博得只是对于我们的健康生活是很有帮助的。
【实验原理】用手摩擦“洗耳”时，“鱼洗”会随着摩擦的频率产生振动。当摩擦力引起的振动频率和“鱼洗”壁振动的固有频率相等或接近时，“鱼洗”壁产生共振，振动幅度急剧增大。但由于“鱼洗”盆底的限制，使它所产生的波动不能向外传播，于是在“鱼洗”壁上入射波与反射波相互叠加而形成驻波。驻波中振幅最大的点称波腹，最小的点称波节。用手摩擦一个圆盆形的物体，最容易产生一个数值较低的共振频率，也就是由四个波腹和四个波节组成的振动形态，“鱼洗壁”上振幅最大处会立即激荡水面，将附近的水激出而形成水花。当四个波腹同时作用时，就会出现水花四溅。有意识地在“鱼洗壁”上的四个振幅最大处铸上四条鱼，水花就像从鱼口里喷出的一样。 五：实验步骤和现象：实验时，把“鱼洗”盆中放入适量水，将双手用肥皂洗干净，然后用双手去摩擦“鱼洗”耳的顶部。随着双手同步
地同步摩擦时，“鱼洗”盆会发出悦耳的蜂呜声，水珠从4个部位喷出，当声音大到一定程度时，就会有水花四溅。继续用手摩擦“鱼洗”耳，就会使水花喷溅得很高，就象鱼喷水一样有趣。
【实验目的】：
1．通过观察与思考双锥体沿斜面轨道上滚的现象，
于稳定的运动规律。
动的趋势，同时说明物体势能和动能的相互转换。
报告部分 【实验原理】：能量最低原理指出：物体或系统的能 量总是自然趋向最低状态。本实验中在低端的两根导 轨间距小，锥体停在此处重心被抬高了；相反，在高 端两根导轨较为分开，锥体在此处下陷，重心实际上 降低了。实验现象仍然符合能量最低原理。
【实验步骤】：
1．将双锥体置于导轨的高端，双锥体并不下滚；
2．将双锥体置于导轨的低端，松手后双锥体向高端滚去；
3．重复第2步操作，仔细观察双锥体上滚的情况。
物理实验报告 篇2
一、实验目的
1、学会用BET法测定活性碳的比表面的方法。
2、了解BET多分子层吸附理论的基本假设和BET法测定固体比表面积的基本原理。
3、掌握BET法固体比表面的测定方法及掌握比表面测定仪的工作原理和相关测定软件的操作。
二、实验原理
气相色谱法是建立在BET多分子层吸附理论基础上的一种测定多孔物质比表面的方式，常用BET公式为:)-1+P(C-1)/P0VmC上式表述恒温条件下，吸附量与吸附质相对压力之间的关系.式中V是平衡压力为P时的吸附量，P0为实验温度时的气体饱和蒸汽压，Vm是第一层盖满时的吸附量，C为常数.因此式包含Vm和C两个常数，也称BET二常数方程.它将欲求量Vm与可测量的参数C，P联系起来.上式是一个一般的直线方程，如果服从这一方程，则以P/[V(P0-P)]对P/P0作图应得一条直线，而由直线得斜率(C-1)/VmC和直线在纵轴上得截据1/VmC就可求得Vm.则待测样品得比表面积为:S=VmNAσA/(22400m)其中NA为阿伏加德罗常数。m为样品质量(单位:g)。σm为每一个被吸附分子在吸附剂表面上所占有得面积，σm的值可以从在液态是的密堆积(每1分子有12个紧邻分子)计算得到.计算时假定在表面上被吸附的分子以六方密堆积的方式排列，对整个吸附层空间来说，其重复单位为正六面体，据此计算出常用的吸附质N2的σm=0.162nm2.现在在液氮温度下测定氮气的吸附量的方法是最普遍的方法，国际公认的σm的值是0.162nm2.本实验通过计算机控制色谱法测出待测样品所具有的表面积。
三、实验试剂和仪器
比表面测定仪，液氮，高纯氮，氢气.皂膜流量计，保温杯。
四、实验步骤
(一)准备工作
1、按逆时针方向将比表面测定仪面板上氮气稳压阀和氢气稳压阀旋至放松位置(此时气路处于关闭状态)。
2、将氮气钢瓶上的减压阀按逆时针方向旋至放松位置(此时处于关闭状态)，打开钢瓶主阀，然后按顺时针方向缓慢打开减压阀至减压表压力为0.2MPa，同法打开氢气钢瓶(注意钢瓶表头的正面不许站人，以免万一表盘冲出伤人)。
3、按顺时针方向缓慢打开比表面仪面板上氮气稳压阀和氢气稳压阀至气体压力为0.1MPa。
4、将皂膜流量计与仪器面板上放空1口连接，将氮气阻力阀下方的1号拉杆拉出，测量氮气的流速，用氮气阻力阀调节氮气的流速为9ml/min，然后将1号拉杆推入。
5、将皂膜流量计与仪器面板上放空2口连接，将氢气阻力阀下方的2号拉杆拉出，测量氢气的流速，用氢气阻力阀调节氢气的流速为36ml/min，然后将2号拉杆推入。
6、打开比表面测定仪主机面板上的电源开关，调节电流调节旋钮至桥路电流为120mA，启电脑，双击桌面上Pioneer图标启动软件.观察基线。
(二)测量工作
1、将液氮从液氮钢瓶中到入保温杯中(液面距杯口约2cm，并严格注意安全)，待样品管冷却后，用装有液氮的保温杯套上样品管，并将保温杯固定好.观察基线走势，当出现吸附峰，然后记录曲线返回基线后，击调零按钮和测量按钮，然后将保温杯从样品管上取下，观察脱附曲线.当桌面弹出报告时，选择与之比较的标准参数，然后记录(打印)结果(若不能自动弹出报告，则击手切按钮，在然后在谱图上选取积分区间，得到报告结果).重复该步骤平行测量三次，取平均值为样品的比表面积。
2、实验完成后，按顺序。
(1)关闭测量软件。
(2)电脑。
(3)将比表面仪面板上电流调节旋钮调节至电流为80mA后，关闭电源开关。
(4)关闭氢气钢瓶和氮气钢瓶上的主阀门(注意勿将各减压阀和稳压阀关闭)。
(5)将插线板电源关闭.
操作注意事项
1、比表面测定仪主机板上的粗调，细调和调池旋钮已固定，不要再动。
2、打开钢瓶时，表头正面不要站人，以免气体将表盘冲出伤人。
3、使用液氮时要十分小心，不可剧烈震荡保温杯，也不要将保温杯盖子盖紧。
4、将保温杯放入样品管或者取下时动作要缓慢，以免温度变化太快使样品管炸裂。
5、关闭钢瓶主阀时，不可将各减压阀关闭。
五、数据记录及处理
样品序号重量(mg)
表面积(m2/g)
峰面积(m2/g)
标准样品702001660630
样品170199.2411626622
样品270198.6461621763
样品均值70198.9441624192.5
样品表面积的平均值为(199.241+198.646)/2=198.944m2/g
相对误差为:(198.944-200.00)/200.00=-0.0078)
六、误差分析
1、调零时出现问题，出峰时，基线没有从零开始，然后处理不当。
2、取出装有液氮的保温杯时，基线还未开始扫描。
3、脱附时温度较低，出现拖尾.通常认为滞后现象是由多孔结构造成，而且大多数情况下脱附的热力学平衡更完全。
七、注意事项
1、打开钢瓶时钢瓶表头的正面不许站人，以免表盘冲出伤人。
2、液氮时要十分小心，切不可剧烈震荡保温杯也不可将保温杯盖子盖紧，注意开关阀门，旋纽的转动方向。
3、钢瓶主阀时，注意勿将各减压阀和稳压阀关闭。
4、测量时注意计算机操作:在吸附时不点测量按纽，当吸附完毕拿下液氮准备脱附时再点调零，测量，进入测量吸附量的阶段。
5、严格按照顺序关闭仪器。
6、ET公式只适用于比压约在所不惜.0.05-0.35之间，这是因为在推导公式时，假定是多层的物理吸附，当比压小于0.05时，压力太小，建立不起多层物理吸附，甚至连单分子层吸附也未形成，表面的不均匀性就显得突出。在比压大于0.35时，由于毛细凝聚变得显著起来，因而破坏了多层物理吸附平衡。
物理实验报告 篇3
一、实验目的
①参与实验操作过程，熟悉相关实验仪器的使用，探究实验操作和数据处理中的误差问题，领会实验中的设计思想，并对相关问题进行深入思考。
②深入理解实验原理，与高中物理知识相联系，探讨学生分组探究实验的教学方法，提高师范技能。
③在与他人的交流讨论中培养分析、解决问题的能力和交流、合作的能力。
二、实验器材
干电池的电动势和内阻的测定：电压表、电流表、电阻箱、1.5V干电池、开关、导线若干条。
油膜法测分子直径：油酸—水溶液、注射器、带方格的塑料水盆、痱子粉。
三、实验原理
（1）干电池的电动势和内阻的测定1.安阻法
如图1所示连接好电路，改变电阻箱R的阻值，测出不同阻值时对应的电流表的示数，并记录数据。设被测电源的电动势和内阻分别为E、r，设电流表的内阻RA可忽略，则由闭合电路欧姆定律可得：E=I（R+r）。处理数据时的方法有两种：①计算法
在实验过程中测得一组电流的值Ii和接入的电阻箱的阻值Ri。设其中两组分别为R1、I1和R2、I2。由闭合电路欧姆定律可得：
E=I1（R1+r）（1）E=I2（R2+r）（2）联立（1）、（2）可得EI1I2(R1R2)I1R1I2R2r，I2I1I2I1将实验得到的数据进行两两比较，取平均值。
由闭合电路欧姆定律可得：E=I（R+r），将其转化为1REr（3）I1根据实验所得数据作出R曲线，如图2所示，此直线的斜率为电源电动势E，I对应纵轴截距的绝对值为电源的内阻r。
2.伏阻法
如图3所示连接好电路，改变电阻箱R的阻值，测出不同阻值时对应的电压表的示数，并记录实验数据。设被测电源的电动势和内阻分别为E、r，电压表U
的内阻RV可忽略，则由闭合电路欧姆定律可得：E(Rr)R处理数据时的方法有两种：①计算法在实验过程中测得一组电压的值Ui和接入的电阻箱的阻值Ri。设其中两组分别为R1、U1和R2、U2。由闭合电路欧姆定律可得：3
（2）油膜法测分子直径
对于物质分子大小的测量，利用现代技术，像离子显微镜或扫描隧道显微镜已经能观察到物质表面的分子。但是，这毕竟离中学物理太远，用油膜法估测分子的大小这一学生实验，不仅可以让学生形成一定的微观物质模型，而且更重要的是让学生学习一种方法，即用宏观手段来研究微观问题，因此指导学生做好这个实验是十分有意义的。
油酸分子式为C17H33COOH。是一种结构较为复杂的高分子。由两部分组成，一部分是C17H33是不饱和烃具有憎水性。另一部分是COOH对水有很强的亲和力。被酒精稀释过的油酸滴在水面上时，油酸溶液会在水面上很快散开，其中酒精先溶于水，并很快挥发，最后在水面上形成一块纯油酸薄膜。
要做好油膜法测分子直径这个实验，在实验操作的过程中，需注意以下两个个主要问题。一、粉的厚度
粉的厚度实验中痱子粉的作用是界定油膜大小的边界，痱子粉过厚，油膜不易扩散，使水面的痱子粉开裂，痱子粉太少，油膜边界不清。因此如何将痱子粉均匀地撒在水面上是关键，在实验的过程中轻敲装有痱子粉的塑料瓶，在水盆里撒上均匀的、很薄的一层痱子粉，具体撒多薄的痱子粉才能成功要经过反复的试验。
二、点的滴法
实验时，拿到配好浓度的油酸溶液用注射器抽取一定的体积，然后一滴一滴地滴回瓶子中，训练准确、均匀地滴点，并记下滴完这部分油酸溶液的滴数。接下来把一滴油酸溶液滴入撒好痱子粉的水面中央，因张力作用油酸立即向四面八方散开，在水中形成一个近似圆形的薄膜油膜，边缘与痱子粉形成一个分界线。首先，在滴的过程中手的力道要与之前数滴数时相同，另外油滴下落点不能离液面太近也不能太远，下滴点距水面约2至3cm左右为宜。
四、实验过程
干电池的电动势和内阻的测定：
1、选用一只电阻箱、一只电流表按照安阻法原理图连接好电路，电流表的量程选择0.6A。闭合开关，改变电阻箱的阻值，记录下不同阻值R对应的电流表的示数I。
2、选用一只电阻箱、一只电压表按照伏阻法原理图连接好电路，电压表的量程选择3V。闭合开关，改变电阻箱的阻值，记录下不同阻值R对应的电压表的示数U。
3、选用一只滑动变阻器、一只电压表、一只电流表按照伏安法，分别采用内接法和外接法连接好电路，电流表的量程选择0.6A，电压表的量程选择3V。闭合开关，滑动滑动变阻器改变接入电路中电阻的阻值，记录下不同阻值对应的电压表的示数U和电流表的示数I。
油膜法测分子直径：
1、用注射器吸取0.5ml1：1000的油酸酒精溶液，随后一滴滴地滴回瓶中。数出0.5ml约108滴左右。每滴含油酸体积V为0.5ml/108×1/1000≈4.63×10-6ml
2、在塑料水盆中倒入适量的水，约为容器的1/3，水面完全稳定后均匀的撒上痱子粉。
3、等粉完全静止后开始滴油酸溶液。下滴点距水面约2至3cm左右为宜。过几分钟后油酸薄膜的形状趋于稳定。
4、把玻璃板盖在塑料盆上。用彩笔把油酸薄膜的形状勾勒在玻璃板上。
5、以超过半格算一格，没超过半格舍去的方法，数出油酸薄膜所占的格数，根据每格面积为1cm2，进而算出油酸薄膜的面积S。
６、根据每一滴油酸的体积V，和薄膜的面积S即可算出油酸薄膜的厚度d=V/S，即油酸分子直径的大小。
五、实验数据记录及分析
干电池的电动势和内阻的测定实验数据记录：①安阻法
物理实验报告 篇4
物理实验报告指导教师
同组者实验日期xx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
·物理实验报告·化学实验报告·生物实验报告·实验报告格式·实验报告模板
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
石蜡密度
（二）用比重瓶法测密度
测定盐水的密度
水温水的密度湿度
大气压强
26.5574.5776.270.05
待测盐水的密度
测定细小铅条的密度
水温水的密度湿度
大气压强
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。
掌握了采用比重瓶测密度的方法。但让液流沿着瓶壁慢慢地流进瓶中，避免在瓶壁产生气泡较难。
通过处理数据，进一步熟悉了有效数字、不确定度等基本物理概念，并掌握了其计算方法。
物理实验报告 篇5
实验一 数字基带信号实验
一、实验目的
1、了解单极性码、双极性码、归零码、不归零码等基带信号波形特点。
2、掌握AMI、HDB3码的编码规则。
3、了解HDB3 (AMI)编译码集成电路CD22103。
二、实验仪器
l、双踪示波器一台
2、通信原理Ⅵ型实验箱一台
3、M6信源模块
三、实验原理
AMI编码规律是：信息代码1变为带有符号的1码即+1或-1,1的符号反转交替；信息代码0为0码。AMI码对应的波形是占空比为0.5的双极性归零码，即脉冲宽度是码元宽度（码元周期、码元间隔）0.5倍。
HDB3码的编码规律是：4个连0信息码用取代节000V或B00V代替，当两个相邻V码中间有奇数个信息1码时取代节为000V，有偶数个信息1码（包括0个信息1码）时取代节为B00V，其他信息0码仍为0码；信息码的1码变为带有符号的1码即+1或-1；HDB3码中1、B的符号符合交替反转原则，而V的符号破坏这种符号的交替反转原则，但相邻V码的符号又是交替反转的；HDB3码是占空比为0.5的双极性归零码。
四、实验内容及步骤
1、熟悉信源模块，AMI&HDB3编译码模块（由可编程逻辑器件模块实现）和HDB3编译码模块的工作原理。
2、接通数字信号源模块的电源。用示波器观察数字信源模块上的各种信号波形。
(1)示波器的两个通道探头分别接NRZ-OUT和BS-OUT，对照发光二极管的发光状态， 判断数字信源单元是否已正常工作(1码对应的发光管亮，0码对应的发光管熄）；
(2)用K1产生代码×1110010（X为任意码，1110010为7位帧同步码），K2，K3 产生任意信息代码，观察本实验给定的集中插入帧同步码时分复用信号帧结构，和NRZ 码特点。
3、关闭数字信号源模块的电源，按照下表连线，打开数字信号源模块和AMI（HDB3） 编译码模块电源。用示波器观察AMI (HDB3)编译单元的各种波形。
(1)示波器的预个探头CH1和CH2分别接NRZ-OUT和(AMI) HDB3，将信源模块K1
K2、K3的每一位都置l，观察并记录全l码对应的AMI码和HDB3码；再将K1,K2,K3置为全O，观察全0码对应的AMI码和HDB3码。观察AMI码时将开关Kl置于A端，观察HDB3码时将K1置于H端，观察时应注意编码输出(AMI) HDB3比输入NRZ-out延迟了4个码元。
（2）将K1,K2,K3置于01110010 00001100 00100000态，观察并记录相应的AMI码和HDB3码。
(3)将Kl、K2、K3置于任意状态，K4（码型选择开关）先置A再置H端，CHI接NRz—out，
CH2分别接（AMI)HDB3-D,BS-R和NRZ，观察这些信号波形。观察时应注意： ·NRZ信号（译码输出）迟后于N RZ-OUT信号（编码输入）8个码元。
·AMI、HDB3码是占空比等于0.5的双极性归零码，AMI-D、HDB3-D是占空比等于0.5的单极性归零码。
·BS-OUT是一个周期基本恒定（等于一个码元周期）的TTL电平信号。
·本实验中若24位信源代码中只有1个“l“码，则无法从AMI码中得到一个符合要求的位同步信号，因此不能完成正确的译码.。若24位信源代码全为“0”码，则更不可能从AMI信号（亦是全0信号）得到正确的位同步信号。信源代码连O个数越多，越难于从AMl码中提取位同步信号（或者说要求带通滤波的Q值越高，因而越难于实现），译码输出NRZ越不稳定，而HDB3码则不存在这种问题。
五、实验结果及分析
实验步骤2：K1：01110010；K2：00100100；K3=00100101
实验现象如下图所示：
实验分析：（1）集中插入帧同步码时分复用信号帧结构特点：集中插入法是将标志码组开始位置的群同步码插入于一个码组的前面。接收端一旦检测到这个特定的群同步码组就马上知道了这组信息码元的“头”。检测到此特定码组时可以利用锁相环保持一定的时间的同步。为了长时间地保持同步，则需要周期性的将这个特定的码组插入于每组信息码元之前。
（2）NRZ码特点：极性单一，脉冲宽度等于码元宽度，有直流分量。
实验步骤3（1）
HDB3全一码：
HDB3全零码：
AMI全一码：
AMI全零码：
实验分析：由上图可知，信息码全一时，HDB3码与AMI码相同；信息码全零时，AMI码全零，在图中显示为一条直线，无法提取同步信息；而HDB3码最大连零数不超过3，有信号电平的跳变，因此仍能提取定时信息。
实验步骤3（2）：将K1,K2,K3置于01110010 00001100 00100000态，此时实验结果如下图所示：
AMI码：
物理实验报告 篇6
拉伸实验是测定材料在常温静载下机械性能的最基本和重要的实验之一。这不仅因为拉伸实验简便易行，便于分析，且测试技术较为成熟。更重要的是，工程设计中所选用的材料的强度、塑形和弹性模量等机械指标，大多数是以拉伸实验为主要依据。
实验目的（二级标题左起空两格，四号黑体，题后为句号）
1、验证胡可定律，测定低碳钢的E。
2、测定低碳钢拉伸时的强度性能指标：屈服应力Rel和抗拉强度Rm。
3、测定低碳钢拉伸时的塑性性能指标：伸长率A和断面收缩率Z
4、测定灰铸铁拉伸时的强度性能指标：抗拉强度Rm
5、绘制低碳钢和灰铸铁拉伸图，比较低碳钢与灰铸铁在拉伸树的力学性能和破坏形式。
实验设备和仪器
万能试验机、游标卡尺，引伸仪
实验试样
实验原理
按我国目前执行的国家GB/T 228—20xx标准——《金属材料室温拉伸试验方法》的规定，在室温10℃～35℃的范围内进行试验。
将试样安装在试验机的夹头中，固定引伸仪，然后开动试验机，使试样受到缓慢增加的拉力（应根据材料性能和试验目的确定拉伸速度），直到拉断为止，并利用试验机的自动绘图装置绘出材料的拉伸图（图2－2所示）。
应当指出，试验机自动绘图装置绘出的拉伸变形ΔL主要是整个试样（不只是标距部分）的伸长，还包括机器的弹性变形和试样在夹头中的滑动等因素。由于试样开始受力时，头部在夹头内的滑动较大，故绘出的拉伸图最初一段是曲线。
1.低碳钢（典型的塑性材料）
当拉力较小时，试样伸长量与力成正比增加，保持直线关系，拉力超过FP
后拉伸曲线将由直变曲。保持直线关系的最大拉力就是材料比例极限的力值FP。
在FP的上方附近有一点是Fc，若拉力小于Fc而卸载时，卸载后试样立刻恢复原状，若拉力大于Fc后再卸载，则试件只能部分恢复，保留的残余变形即为塑性变形，因而Fc是代表材料弹性极限的力值。
当拉力增加到一定程度时，试验机的示力指针（主动针）开始摆动或停止不动，拉伸图上出现锯齿状或平台，这说明此时试样所受的拉力几乎不变但变形却在继续，这种现象称为材料的屈服。低碳钢的屈服阶段常呈锯齿状，其上屈服点B′受变形速度及试样形式等因素的影响较大，而下屈服点B则比较稳定（因此工程上常以其下屈服点B所对应的力值FeL作为材料屈服时的力值）。确定屈服力值时，必须注意观察读数表盘上测力指针的转动情况，读取测力度盘指针首次回转前指示的最大力FeH（上屈服荷载）和不计初瞬时效应时屈服阶段中的最小力FeL（下屈服荷载）或首次停止转动指示的恒定力FeL（下屈服荷载），将其分别除以试样的原始横截面积（S0）便可得到上屈服强度ReH和下屈服强度ReL。
即ReH=FeH/S0 ReL=FeL/S0屈服阶段过后，虽然变形仍继续增大，但力值也随之增加，拉伸曲线又继续上升，这说明材料又恢复了抵抗变形的能力，这种现象称为材料的强化。在强化阶段内，试样的变形主要是塑性变形，比弹性阶段内试样的变形大得多，在达到最大力Fm之前，试样标距范围内的变形是均匀的，拉伸曲线是一段平缓上升的曲线，这时可明显地看到整个试样的横向尺寸在缩小。此最大力Fm为材料的抗拉强度力值，由公式Rm=Fm/S0即可得到材料的抗拉强度Rm。
如果在材料的强化阶段内卸载后再加载，直到试样拉断，则所得到的曲线如图2－3所示。卸载时曲线并不沿原拉伸曲线卸回，而是沿近乎平行于弹性阶段的直线卸回，这说明卸载前试样中除了有塑性变形外，还有一部分弹性变形；卸载后再继续加载，曲线几乎沿卸载路径变化，然后继续强化变形，就像没有卸载一样，这种现象称为材料的冷作硬化。显然，冷作硬化提高了材料的比例极限和屈服极限，但材料的塑性却相应降低。
当荷载达到最大力Fm后，示力指针由最大力Fm缓慢回转时，试样上某一部位开始产生局部伸长和颈缩，在颈缩发生部位，横截面面积急剧缩小，继续拉伸所需的力也迅速减小，拉伸曲线开始下降，直至试样断裂。此时通过测量试样断裂后的标距长度Lu和断口处最小直径du，计算断后最小截面积（Su），由计算公式ALuL0SSu100%Z0100%L0S0、即可得到试样的断后伸长率A和断面收缩率Z。
2 铸铁（典型的脆性材料）
脆性材料是指断后伸长率A＜5％的材料，其从开始承受拉力直至试样被拉断，变形都很小。而且，大多数脆性材料在拉伸时的应力－应变曲线上都没有明显的直线段，几乎没有塑性变形，也不会出现屈服和颈缩等现象（如图2－2b所示），只有断裂时的应力值——强度极限。
铸铁试样在承受拉力、变形极小时，就达到最大力Fm而突然发生断裂，其抗拉强度也远小于低碳钢的抗拉强度。同样，由公式Rm=Fm/S0即可得到其抗拉强度Rm，而由公式ALuL0 L0100%则可求得其断后伸长率A。
实验结果与截图
物理实验报告 篇7
实验目的 观察平面镜成像的情况，找出成像的特点。
实验器材 同样大小的蜡烛一对、平板玻璃一块、白纸一张、三角板一对、刻度尺一把
平面镜成像有什么特点？
2．猜想与假设：
平面镜成的像到平面镜的距离物体到平面镜的距离，像与物的大小可能。
（2）在桌上铺上白纸，在白纸上竖直的放上平板玻璃，在纸上记录玻璃板的位置。
（5）观察两根蜡烛的位置并记录。
（6）找出平面镜成像的特点及像的位置跟物体和平面镜的位置的关系。
1．提出问题：
凸透镜成缩小实像需要什么条件？
2．猜想与假设：
（1）凸透镜成缩小实像时，物距u_______2f。（“大于”、“小于”或“等于”）
（2）凸透镜成放大实像时，物距u_______2f。（“大于”、“小于”或“等于”）
3．设计并进行实验：
（1）检查器材，了解凸透镜焦距，并记录。
（2）安装光具座，调节凸透镜、光屏、蜡烛高度一致。
（3）找出2倍焦距点，移动物体到2倍焦距以外某处，再移动光屏直到屏幕上成倒立缩小的清晰实像的为止，记下此时对应的物距。
（4）找出2倍焦距点，移动物体到2倍焦距以内某处，再移动光屏直到屏幕上成倒立放大的清晰实像的为止，记下此时对应的物距。
物理实验报告 篇8
1、引言
热敏电阻是根据半导体材料的电导率与温度有很强的依赖关系而制成的一种器件，其电阻温度系数一般为(-0.003~+0.6)℃-1。因此，热敏电阻一般可以分为:
Ⅰ、负电阻温度系数(简称NTC)的热敏电阻元件
常由一些过渡金属氧化物(主要用铜、镍、钴、镉等氧化物)在一定的烧结条件下形成的半导体金属氧化物作为基本材料制成的，近年还有单晶半导体等材料制成。国产的主要是指MF91~MF96型半导体热敏电阻。由于组成这类热敏电阻的上述过渡金属氧化物在室温范围内基本已全部电离，即载流子浓度基本上与温度无关，因此这类热敏电阻的电阻率随温度变化主要考虑迁移率与温度的关系，随着温度的升高，迁移率增加，电阻率下降。大多应用于测温控温技术，还可以制成流量计、功率计等。
Ⅱ、正电阻温度系数(简称PTC)的热敏电阻元件
常用钛酸钡材料添加微量的钛、钡等或稀土元素采用陶瓷工艺，高温烧制而成。这类热敏电阻的电阻率随温度变化主要依赖于载流子浓度，而迁移率随温度的变化相对可以忽略。载流子数目随温度的升高呈指数增加，载流子数目越多，电阻率越小。应用广泛，除测温、控温，在电子线路中作温度补偿外，还制成各类加热器，如电吹风等。
2、实验装置及原理
【实验装置】
FQJ-Ⅱ型教学用非平衡直流电桥，FQJ非平衡电桥加热实验装置(加热炉内置MF51型半导体热敏电阻(2.7kΩ)以及控温用的温度传感器)，连接线若干。
【实验原理】
根据半导体理论，一般半导体材料的电阻率和绝对温度之间的关系为
(1-1)
式中a与b对于同一种半导体材料为常量，其数值与材料的物理性质有关。因而热敏电阻的电阻值可以根据电阻定律写为
(1-2)
式中为两电极间距离，为热敏电阻的横截面，。
对某一特定电阻而言，与b均为常数，用实验方法可以测定。为了便于数据处理，将上式两边取对数，则有
(1-3)
上式表明与呈线性关系，在实验中只要测得各个温度以及对应的电阻的值，
以为横坐标，为纵坐标作图，则得到的图线应为直线，可用图解法、计算法或最小二乘法求出参数a、b的值。
热敏电阻的电阻温度系数下式给出
(1-4)
从上述方法求得的b值和室温代入式(1-4)，就可以算出室温时的电阻温度系数。
热敏电阻在不同温度时的电阻值，可由非平衡直流电桥测得。非平衡直流电桥原理图如右图所示，B、D之间为一负载电阻，只要测出，就可以得到值。
当负载电阻→，即电桥输出处于开
路状态时，=0，仅有电压输出，用表示，当时，电桥输出=0，即电桥处于平衡状态。为了测量的准确性，在测量之前，电桥必须预调平衡，这样可使输出电压只与某一臂的电阻变化有关。
若R1、R2、R3固定，R4为待测电阻，R4 = RX，则当R4→R4+△R时，因电桥不平衡而产生的电压输出为:
(1-5)
在测量MF51型热敏电阻时，非平衡直流电桥所采用的是立式电桥，，且，则
(1-6)
式中R和均为预调平衡后的电阻值，测得电压输出后，通过式(1-6)运算可得△R，从而求的=R4+△R。
3、热敏电阻的电阻温度特性研究
根据表一中MF51型半导体热敏电阻(2.7kΩ)之电阻~温度特性研究桥式电路，并设计各臂电阻R和的值，以确保电压输出不会溢出(本实验=1000.0Ω，=4323.0Ω)。
根据桥式，预调平衡，将“功能转换”开关旋至“电压“位置，按下G、B开关，打开实验加热装置升温，每隔2℃测1个值，并将测量数据列表(表二)。
表一MF51型半导体热敏电阻(2.7kΩ)之电阻～温度特性
温度℃ 25 30 35 40 45 50 55 60 65
电阻Ω 2700 2225 1870 1573 1341 1160 1000 868 748
表二非平衡电桥电压输出形式(立式)测量MF51型热敏电阻的数据
i 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
温度t℃ 10.4 12.4 14.4 16.4 18.4 20.4 22.4 24.4 26.4 28.4
热力学T K 283.4 285.4 287.4 289.4 291.4 293.4 295.4 297.4 299.4 301.4
0.0 -12.5 -27.0 -42.5 -58.4 -74.8 -91.6 -107.8 -126.4 -144.4
0.0 -259.2 -529.9 -789 -1027.2 -124.8 -1451.9 -1630.1 -1815.4 -1977.9
4323.0 4063.8 3793.1 3534.0 3295.8 3074.9 2871.1 2692.9 2507.6 2345.1
根据表二所得的数据作出～图，如右图所示。运用最小二乘法计算所得的线性方程为，即MF51型半导体热敏电阻(2.7kΩ)的电阻～温度特性的数学表达式为。
4、实验结果误差
通过实验所得的MF51型半导体热敏电阻的电阻—温度特性的数学表达式为。根据所得表达式计算出热敏电阻的电阻～温度特性的测量值，与表一所给出的参考值有较好的一致性，如下表所示：
表三实验结果比较
温度℃ 25 30 35 40 45 50 55 60 65
参考值RT Ω 2700 2225 1870 1573 1341 1160 1000 868 748
测量值RT Ω 2720 2238 1900 1587 1408 1232 1074 939 823
相对误差% 0.74 0.58 1.60 0.89 4.99 6.20 7.40 8.18 10.00
从上述结果来看，基本在实验误差范围之内。但我们可以清楚的发现，随着温度的升高，电阻值变小，但是相对误差却在变大，这主要是由内热效应而引起的。
5、内热效应的影响
在实验过程中，由于利用非平衡电桥测量热敏电阻时总有一定的工作电流通过，热敏电阻的电阻值大，体积小，热容量小，因此焦耳热将迅速使热敏电阻产生稳定的高于外界温度的附加内热温升，这就是所谓的内热效应。在准确测量热敏电阻的温度特性时，必须考虑内热效应的影响。本实验不作进一步的研究和探讨。
6、实验小结
通过实验，我们很明显的可以发现热敏电阻的阻值对温度的变化是非常敏感的，而且随着温度上升，其电阻值呈指数关系下降。因而可以利用电阻—温度特性制成各类传感器，可使微小的温度变化转变为电阻的变化形成大的信号输出，特别适于高精度测量。又由于元件的体积小，形状和封装材料选择性广，特别适于高温、高湿、振动及热冲击等环境下作温湿度传感器，可应用与各种生产作业，开发潜力非常大。
物理实验报告 篇9
1、为何在拉伸试验中必须采用标准试件或比例试件，材料相同而长短不同的试件延伸率是否相同？
答：拉伸实验中延伸率的大小与材料有关，同时与试件的标距长度有关。试件局部变形较大的断口部分，在不同长度的标距中所占比例也不同。因此拉伸试验中必须采用标准试件或比例试件，这样其有关性质才具可比性。材料相同而长短不同的试件通常情况下延伸率是不同的（横截面面积与长度存在某种特殊比例关系除外）。
2、分析比较两种材料在拉伸时的力学性能及断口特征。
答：试件在拉伸时铸铁延伸率小表现为脆性，低碳钢延伸率大表现为塑性；低碳钢具有屈服现象，铸铁无。低碳钢断口为直径缩小的杯锥状，且有450的剪切唇，断口组织为暗灰色纤维状组织。铸铁断口为横断面，为闪光的结晶状组织。
3、分析铸铁试件压缩破坏的原因。
答：铸铁试件压缩破坏，其断口与轴线成45°~50°夹角，在断口位置剪应力已达到其抵抗的最大极限值，抗剪先于抗压达到极限，因而发生斜面剪切破坏。
4、低碳钢与铸铁在压缩时力学性质有何不同结构工程中怎样合理使用这两类不同性质的材料？
答：低碳钢为塑性材料，抗压屈服极限与抗拉屈服极限相近，此时试件不会发生断裂，随荷载增加发生塑性形变；铸铁为脆性材料，抗压强度远大于抗拉强度，无屈服现象。压缩试验时，铸铁因达到剪切极限而被剪切破坏。通过试验可以发现低碳钢材料塑性好，其抗剪能力弱于抗拉；抗拉与抗压相近。铸铁材料塑性差，其抗拉远小于抗压强度，抗剪优于抗拉低于抗压。故在工程结构中塑性材料应用范围广，脆性材料最好处于受压状态，比如车床机座。
5、试件的尺寸和形状对测定弹性模量有无影响为什么？
答：弹性模量是材料的固有性质，与试件的尺寸和形状无关。
6、逐级加载方法所求出的弹性模量与一次加载到最终值所求出的弹性模量是否相同为什么必须用逐级加载的方法测弹性模量？
答：逐级加载方法所求出的弹性模量与一次加载到最终值所求出的弹性模量不相同，采用逐级加载方法所求出的弹性模量可降低误差，同时可以验证材料此时是否处于弹性状态，以保证实验结果的可靠性。
7、试验过程中，有时候在加砝码时，百分表指针不动，这是为什么应采取什么措施？
答：检查百分表是否接触测臂或超出百分表测量上限，应调整百分表位置。
8、测G时为什么必须要限定外加扭矩大小？
答：所测材料的G必须是材料处于弹性状态下所测取得，故必须控制外加扭矩大小。
9、碳钢与铸铁试件扭转破坏情况有什么不同分析其原因。
答：碳钢扭转形变大，有屈服阶段，断口为横断面，为剪切破坏。铸铁扭转形变小，没有屈服阶段，断口为和轴线成约45°的螺旋形曲面，为拉应力破坏。
10、铸铁扭转破坏断口的倾斜方向与外加扭转的方向有无直接关系为什么？
答：有关系。扭转方向改变后，最大拉应力方向随之改变，而铸铁破坏是拉应力破坏，所以铸铁断口和扭转方向有关
11、实验时未考虑梁的自重，是否会引起测量结果误差为什么？
答：施加的荷载和测试应变成线性关系。实验时，在加外载荷前，首先进行了测量电路的平衡（或记录初读数），然后加载进行测量，所测的数（或差值）是外载荷引起的，与梁自重无关。
12、画出指定A、B点的应力状态图。A点B点σx σx τ τ
13、DB DB测取弯曲正应力测取扭转剪应力
14、压杆稳定实验和压缩实验有什么不同答：不同点有：
1、目的不同：压杆稳定实验测临界力，压缩实验测破坏过程中的机械性能。
2、试件尺寸不同：压杆试件为大柔度杆，压缩试件为短粗件。
3、约束不同：压杆试件约束可变，压缩试件两端有摩擦力。
4、实验现象不同：压杆稳定实验试件出现侧向弯曲，压缩实验没有。
5、承载力不同：材料和截面尺寸相同的试件，压缩实验测得的承载力远大于压杆稳实实验测得的。
6、实验后试件的结果不同：压杆稳定试件受力在弹性段，卸载后试件可以反复使用，而压缩件已经破坏掉了，不能重复使用。