下面是范文網(wǎng)小編收集的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告7篇 大學(xué)物理的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，供大家賞析。

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告1

　　院系名稱： 紡織與材料學(xué)院

　　專業(yè)班級(jí)：輕化工程11級(jí)03班

　　姓 名：梁優(yōu)

　　學(xué) 號(hào)：

　　魚洗

　　實(shí)驗(yàn)描述：

　　魚洗是中國三大青銅器之一，在魚洗內(nèi)注入清水后摩擦其兩耳，如果頻率恰當(dāng)，就會(huì)出現(xiàn)水面產(chǎn)生波紋，發(fā)出嗡嗡的聲音并有水花躍出的現(xiàn)象。經(jīng)驗(yàn)表明，濕潤的雙手比干燥的雙手更容易引起水花飛躍。

　　實(shí)驗(yàn)原理：

　　魚洗的原理應(yīng)該是同時(shí)應(yīng)用了波的疊加和共振。摩擦的雙手相當(dāng)于兩個(gè)相干波源，他們產(chǎn)生的水波在盆中相互疊加，形成干涉圖樣。這與實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象相同。按照我的分析，如果振動(dòng)的頻率接近于魚洗的固有頻率，才會(huì)產(chǎn)生共振現(xiàn)象。通過摩擦輸入的能量才會(huì)激起水花。

　　令人不解的是，事實(shí)上魚洗是否能產(chǎn)生水花與雙手的摩擦頻率并沒有關(guān)系。在場的同學(xué)試著摩擦的時(shí)候，無論是緩慢的摩擦還是快速的摩擦，都能引起水花四濺。通過查閱資料得知，魚洗的原理其實(shí)是摩擦引起的自激振動(dòng)。（就像用槌敲鑼一樣，敲擊后鑼面的振動(dòng)頻率并不等于敲擊頻率。）外界能量（雙手的摩擦）輸入魚洗時(shí)，就會(huì)引起其以自己的固有頻率震動(dòng)。（正如在鑼面上敲一下。）

　　為什么濕潤的雙手更容易引起魚洗的振動(dòng)呢？從實(shí)踐的角度，可能是因?yàn)闈駶櫟碾p手有更小的摩擦系數(shù)，因?yàn)槟Σ疗饋砀鲿常粫?huì)出現(xiàn)干燥雙手可能會(huì)出現(xiàn)的“阻塞”情況，這只是我個(gè)人猜想，并沒有發(fā)現(xiàn)資料有關(guān)于這方面的討論。

　　離心力演示儀

　　實(shí)驗(yàn)描述：

　　離心力演示儀是一個(gè)圓柱形儀器，中間有一個(gè)細(xì)柱，細(xì)柱穿過一段閉合的硬塑料帶上的兩個(gè)正對(duì)小孔。塑料帶的一段固定，靜止時(shí)，系統(tǒng)為一個(gè)豎直平面的圓，中間由細(xì)柱傳過。當(dāng)摁下儀器上的按鈕時(shí)，細(xì)柱帶動(dòng)塑料帶在水平面旋轉(zhuǎn)起來。當(dāng)旋轉(zhuǎn)速度增大時(shí)，可以看到塑料帶的自由端延細(xì)柱向下運(yùn)動(dòng)，整個(gè)塑料帶變成旋轉(zhuǎn)的橢圓形狀。

　　實(shí)驗(yàn)原理：

　　離心力是一個(gè)慣性力，實(shí)際上是并不存在的。繞旋轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)動(dòng)的物體有脫離中心延半徑方向向外運(yùn)動(dòng)的趨勢，產(chǎn)生這種趨勢的力即稱為離心力。當(dāng)啟動(dòng)儀器時(shí)，塑料帶各部分均作水平方向的圓周運(yùn)動(dòng)，所需要的向心力由臨近部分的塑料小段的拉力的徑向分力提供。每一個(gè)塑料小段均收到來自前后兩個(gè)塑料小段的拉力。由于塑料帶下端是固定的，因此在塑料帶的下半部分，每個(gè)塑料小段的受力均可分解成提供向心力的徑向分力和豎直向下的分力。對(duì)其上半圓部分也有類似的結(jié)果，我個(gè)人認(rèn)為，塑料帶一段固定是這個(gè)儀器最重要的條件，這樣塑料帶的下半部分的受力結(jié)果才能確定，進(jìn)而上半部分每個(gè)塑料小段所受的兩個(gè)拉力的關(guān)系才能確定。在豎直向下的分力作用下，塑料帶被壓扁成為旋轉(zhuǎn)的橢圓。

　　輝光球

　　實(shí)驗(yàn)描述：

　　輝光球是圓形球體，實(shí)驗(yàn)室中還有一個(gè)為圓盤形狀。工作時(shí)會(huì)發(fā)出動(dòng)感絢爛的五彩輝光，有一種魔幻效果。仔細(xì)觀察輝光球，可以看到其中的氣體，藍(lán)色的一個(gè)輝光球尤為明顯。當(dāng)將手指放上去時(shí)，手指接觸球體的部分會(huì)被輝光點(diǎn)亮，同時(shí)球中會(huì)有一縷氣體與碰觸的位置連接，十分美麗。另外觀察得知，如果用筆、尺子等其他物體接觸輝光球，也會(huì)出現(xiàn)上述現(xiàn)象，但強(qiáng)度與用手指接觸相比小得多。

　　實(shí)驗(yàn)原理：

　　輝光球的另一個(gè)名稱是電離子魔幻球，顧名思義，它的工作原理與電離有關(guān)。經(jīng)查資料得知，稀薄的稀有氣體在高頻的強(qiáng)電場作用下會(huì)發(fā)生電離作用。而從生活中的霓虹燈得知，稀有氣體如果電離，則會(huì)發(fā)光，具體的顏色與氣體種類有關(guān)。根據(jù)查到的資料了解，在我們的實(shí)驗(yàn)室的輝光球中，發(fā)出紅綠藍(lán)三色輝光的圓盤可能充有He，

　　Ne

　　和Xe，藍(lán)色的輝光球中可能充有Ar。在人手觸摸輝光球時(shí)，由于人體和大地相連，人觸摸的位置的電勢與大地的電勢相等，整個(gè)輝光球的電場分布不再均勻，手指碰觸的地方有更低的電勢，所以會(huì)更加明亮，同時(shí)，輝光球中央的電極與人手之間的電勢差會(huì)更大，因而形成的輝光弧線會(huì)一直跟隨人的手指。

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告2

　　一、演示目的

　　氣體放電存在多種形式，如電暈放電、電弧放電和火花放電等，通過此演示實(shí)驗(yàn)觀察火花放電的發(fā)生過程及條件。

　　二、原理

　　首先讓尖端電極和球型電極與平板電極的距離相等。尖端電極放電，而球型電極未放電。這是由于電荷在導(dǎo)體上的分布與導(dǎo)體的曲率半徑有關(guān)。導(dǎo)體上曲率半徑越小的地方電荷積聚越多(尖端電極處)，兩極之間的電場越強(qiáng)，空氣層被擊穿。反之越少(球型電極處)，兩極之間的電場越弱，空氣層未被擊穿。當(dāng)尖端電極與平板電極之間的距離大于球型電極與平板電極之間的距離時(shí)，其間的電場較弱，不能擊穿空氣層。而此時(shí)球型電極與平板電極之間的距離最近，放電只能在此處發(fā)生。

　　三、裝置

　　一個(gè)尖端電極和一個(gè)球型電極及平板電極。

　　四、現(xiàn)象演示

　　讓尖端電極和球型電極與平板電極的距離相等。尖端電極放電，而球型電極未放電。接著讓尖端電極與平板電極之間的距離大于球型電極與平板電極之間的距離，放電在球型電極與平板電極之間發(fā)生

　　五、討論與思考

　　雷電暴風(fēng)雨時(shí)，最好不要在空曠平坦的田野上行走。為什么?

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告3

　　一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/strong>

　　1、用熱分析法（步冷曲線法）測繪Zn-Sn二組分金屬相圖；

　　2、掌握熱電偶測量溫度的基本原理。

　　二、 實(shí)驗(yàn)原理：概述、及關(guān)鍵點(diǎn)

　　1、簡單的二組分金屬相圖主要有幾種？

　　2、什么是熱分析法？步冷曲線的線、點(diǎn)、平臺(tái)各代表什么含義？

　　3、采用熱分析法繪制相圖的關(guān)鍵是什么？

　　4、熱電偶測量溫度的基本原理？

　　三、 實(shí)驗(yàn)裝置圖（注明圖名和圖標(biāo)）

　　四、 實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵步驟：

　　不用整段抄寫，列出關(guān)鍵操作要點(diǎn)，推薦用流程圖表示。

　　五、 實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)記錄表格（根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，合理設(shè)計(jì)）

　　組成為w(Zn)=0.7的樣品的溫度-時(shí)間記錄表

　　時(shí)間 τ/min 溫度 t/oC

　　開始測量 0 380

　　第一轉(zhuǎn)折點(diǎn)

　　第二平臺(tái)點(diǎn)

　　結(jié)束測量

　　六、 數(shù)據(jù)處理（要求寫出最少一組數(shù)據(jù)的詳細(xì)處理過程）

　　七、思考題

　　八、對(duì)本實(shí)驗(yàn)的體會(huì)、意見或建議（若沒有，可以不寫） （完）

　　1.學(xué)生姓名、學(xué)號(hào)、實(shí)驗(yàn)組號(hào)及組內(nèi)編號(hào)；

　　2.實(shí)驗(yàn)題目：

　　3.目的要求：（一句話簡單概括）

　　4.儀器用具: 儀器名稱及主要規(guī)格（包括量程、分度值、精度等）、用具名稱。

　　5.實(shí)驗(yàn)原理：簡單但要抓住要點(diǎn)，要寫出試驗(yàn)原理所對(duì)應(yīng)的公式表達(dá)式、公式中各物理參量的名稱和物理意義、公式成立的條件等。畫出簡單原理圖等。

　　6.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；

　　7.數(shù)據(jù)表格：畫出數(shù)據(jù)表格（寫明物理量和單位）；

　　8.數(shù)據(jù)處理及結(jié)果（結(jié)論）：按實(shí)驗(yàn)要求處理數(shù)據(jù)。

　　9.作業(yè)題：認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)教師要求的思考題。

　　10.討論：對(duì)實(shí)驗(yàn)中存在的問題、數(shù)據(jù)結(jié)果、誤差分析等進(jìn)行總結(jié)，對(duì)進(jìn)一步的想法和建議等進(jìn)行討論。

　　實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求

　　1.認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，報(bào)告要用中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙，作圖要用坐標(biāo)紙。

　　2.報(bào)告中的線路圖、光路圖、表格必須用直尺畫。

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告4

　　實(shí)驗(yàn)報(bào)告

　　一.預(yù)習(xí)報(bào)告

　　1.簡要原理

　　2.注意事項(xiàng)

　　二.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

　　三.實(shí)驗(yàn)器材

　　四.實(shí)驗(yàn)原理

　　五.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、步驟

　　六.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與處理

　　七.實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析以及實(shí)驗(yàn)心得

　　八.原始數(shù)據(jù)記錄欄(最后一頁)

　　把實(shí)驗(yàn)的目的、方法、過程、結(jié)果等記錄下來，經(jīng)過整理，寫成的書面匯報(bào)，就叫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

　　實(shí)驗(yàn)報(bào)告的種類因科學(xué)實(shí)驗(yàn)的對(duì)象而異。如化學(xué)實(shí)驗(yàn)的報(bào)告叫化學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，物理實(shí)驗(yàn)的報(bào)告就叫物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告。隨著科學(xué)事業(yè)的日益發(fā)展，實(shí)驗(yàn)的種類、項(xiàng)目等日見繁多，但其格式大同小異，比較固定。實(shí)驗(yàn)報(bào)告必須在科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行。它主要的用途在于幫助實(shí)驗(yàn)者不斷地積累研究資料，總結(jié)研究成果。

　　實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫是一項(xiàng)重要的基本技能訓(xùn)練。它不僅是對(duì)每次實(shí)驗(yàn)的總結(jié)，更重要的是它可以初步地培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生的邏輯歸納能力、綜合分析能力和文字表達(dá)能力，是科學(xué)論文寫作的基礎(chǔ)。因此，參加實(shí)驗(yàn)的每位學(xué)生，均應(yīng)及時(shí)認(rèn)真地書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。要求內(nèi)容實(shí)事求是，分析全面具體，文字簡練通順，謄寫清楚整潔。

　　實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容與格式

　　(一) 實(shí)驗(yàn)名稱

　　要用最簡練的語言反映實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容。如驗(yàn)證某程序、定律、算法，可寫成“驗(yàn)證×××”；分析×××。

　　(二) 所屬課程名稱

　　(三) 學(xué)生姓名、學(xué)號(hào)、及合作者

　　(四) 實(shí)驗(yàn)日期和地點(diǎn)（年、月、日）

　　(五) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

　　目的要明確，在理論上驗(yàn)證定理、公式、算法，并使實(shí)驗(yàn)者獲得深刻和系統(tǒng)的理解，在實(shí)踐上，掌握使用實(shí)驗(yàn)設(shè)備的技能技巧和程序的調(diào)試方法。一般需說明是驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)還是設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，是創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)還是綜合型實(shí)驗(yàn)。

　　(六) 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

　　這是實(shí)驗(yàn)報(bào)告極其重要的內(nèi)容。要抓住重點(diǎn)，可以從理論和實(shí)踐兩個(gè)方面考慮。這部分要寫明依據(jù)何種原理、定律算法、或操作方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。詳細(xì)理論計(jì)算過程.

　　(七) 實(shí)驗(yàn)環(huán)境和器材

　　實(shí)驗(yàn)用的軟硬件環(huán)境（配置和器材）。

　　(八) 實(shí)驗(yàn)步驟

　　只寫主要操作步驟，不要照抄實(shí)習(xí)指導(dǎo)，要簡明扼要。還應(yīng)該畫出實(shí)驗(yàn)流程圖（實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖），再配以相應(yīng)的文字說明，這樣既可以節(jié)省許多文字說明，又能使實(shí)驗(yàn)報(bào)告簡明扼要，清楚明白。

　　(九) 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

　　實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理等。原始資料應(yīng)附在本次實(shí)驗(yàn)主要操作者的實(shí)驗(yàn)報(bào)告上，同組的合作者要復(fù)制原始資料。

　　對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表述，一般有三種方法:

　　1. 文字?jǐn)⑹? 根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶⒃假Y料系統(tǒng)化、條理化，用準(zhǔn)確的專業(yè)術(shù)語客觀地描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果，要有時(shí)間順序以及各項(xiàng)指標(biāo)在時(shí)間上的關(guān)系。

　　2. 圖表: 用表格或坐標(biāo)圖的方式使實(shí)驗(yàn)結(jié)果突出、清晰，便于相互比較，尤其適合于分組較多，且各組觀察指標(biāo)一致的實(shí)驗(yàn)，使組間異同一目了然。每一圖表應(yīng)有表目和計(jì)量單位，應(yīng)說明一定的中心問題。

　　3. 曲線圖 應(yīng)用記錄儀器描記出的曲線圖，這些指標(biāo)的變化趨勢形象生動(dòng)、直觀明了。

　　在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中，可任選其中一種或幾種方法并用，以獲得最佳效果。

　　(十) 討論

　　根據(jù)相關(guān)的理論知識(shí)對(duì)所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行解釋和分析。如果所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和預(yù)期的結(jié)果一致，那么它可以驗(yàn)證什么理論？實(shí)驗(yàn)結(jié)果有什么意義？說明了什么問題？這些是實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)該討論的。但是,不能用已知的理論或生活經(jīng)驗(yàn)硬套在實(shí)驗(yàn)結(jié)果上；更不能由于所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期的結(jié)果或理論不符而隨意取舍甚至修改實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這時(shí)應(yīng)該分析其異常的可能原因。如果本次實(shí)驗(yàn)失敗了，應(yīng)找出失敗的原因及以后實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意的事項(xiàng)。不要簡單地復(fù)述課本上的理論而缺乏自己主動(dòng)思考的內(nèi)容。

　　另外，也可以寫一些本次實(shí)驗(yàn)的心得以及提出一些問題或建議等。(十一) 結(jié)論

　　結(jié)論不是具體實(shí)驗(yàn)結(jié)果的再次羅列，也不是對(duì)今后研究的展望，而是針對(duì)這一實(shí)驗(yàn)所能驗(yàn)證的概念、原則或理論的簡明總結(jié)，是從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中歸納出的一般性、概括性的判斷,要簡練、準(zhǔn)確、嚴(yán)謹(jǐn)、客觀。

　　(十二) 鳴謝(可略)

　　在實(shí)驗(yàn)中受到他人的幫助,在報(bào)告中以簡單語言感謝.

　　(十三) 參考資料

　　【實(shí)驗(yàn)名稱】靜電跳球

　　【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹坑^察靜電力

　　【實(shí)驗(yàn)器材】韋氏起電機(jī)，靜電跳球裝置（如圖）

　　【實(shí)驗(yàn)原理、操作及現(xiàn)象】

　　將兩極板分別與靜電起電機(jī)相連接，順時(shí)針搖動(dòng)起電機(jī)，使兩極板分別帶正、負(fù)電荷，這時(shí)小金屬球也帶有與下板同號(hào)的電荷。同號(hào)電荷相斥，異號(hào)電荷相吸，小球受下極板的排斥和上極板的吸引，躍向上極板，與之接觸后，小球所帶的電荷被中和反而帶上與上極板相同的電荷，于是又被排向下極板。如此周而復(fù)始，于是可觀察到球在容器內(nèi)上下跳動(dòng)。當(dāng)兩極板電荷被中和時(shí)，小球隨之停止跳動(dòng)。

　　【注意事項(xiàng)】

　　1．搖動(dòng)起電機(jī)時(shí)應(yīng)由慢到快，并且不宜過快；搖轉(zhuǎn)停止時(shí)亦需慢慢進(jìn)行，可松開手柄靠摩擦力使其自然減慢。

　　2．在搖動(dòng)起電機(jī)時(shí)，起電機(jī)手柄均帶電且高速搖動(dòng)時(shí)電壓高達(dá)數(shù)萬伏，切不可用手機(jī)或身體其他位置接觸，不然會(huì)有火花放電，引起觸電。

　　靜電跳球中小學(xué)科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)室儀器模型設(shè)備實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

1、探究靜電作用力的現(xiàn)象及原理。

2、研究能量間的轉(zhuǎn)化過程。實(shí)驗(yàn)器材：圓鋁板2個(gè)、圓形有機(jī)玻璃筒、靜電導(dǎo)體球（由鋁膜做成）若干。

提出問題：在以前的實(shí)驗(yàn)中，我們對(duì)電場以及靜電的作用力已經(jīng)有所了解。那么，在兩塊極板間，由鋁箔做成的小球真能克服重力上蹦下跳嗎？猜想與假設(shè)：在強(qiáng)電場的作用下，由鋁箔做成的小球能夠克服重力而上下跳動(dòng)。 實(shí)驗(yàn)過程：

1、在兩圓鋁板間放一有機(jī)玻璃環(huán)，里面放了一些靜電導(dǎo)體球，當(dāng)接通高壓直流電源后觀察靜電導(dǎo)體球的運(yùn)動(dòng)情況。

2、增大兩極板間的電壓，觀察現(xiàn)象。

3、實(shí)驗(yàn)完畢要及時(shí)關(guān)閉電源，必須用接地線分別接觸兩極板進(jìn)行放電。

探究問題：

1、儀器內(nèi)的小球?yàn)槭裁磿?huì)跳起來？

2、靜電導(dǎo)體球?qū)嶋H在做什么工作？3、為什么增大兩極板間的電壓兩極板間產(chǎn)生火花放電現(xiàn)象？實(shí)驗(yàn)結(jié)論與體會(huì)： （以下由學(xué)生總結(jié)并交流，也可由教師引導(dǎo)得出）課外活動(dòng)： 梳子摩擦頭發(fā)后，用梳子可以吸起細(xì)小的紙屑，有些紙屑過一會(huì)又掉下來。實(shí)際做一做，能夠解釋嗎？

注意事項(xiàng)：

1、接好電路后，再調(diào)整兩根輸出導(dǎo)線之間的距離至少離開10厘米。太近時(shí)會(huì)擊穿空氣而打火。

2、接通高壓電源后就不能再觸摸高壓端和電極板，否則會(huì)觸電而麻木。實(shí)驗(yàn)做完后，先關(guān)閉電源開關(guān)，再用接地線分別接觸兩個(gè)電極進(jìn)行放電。

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告5

　　實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/strong>

　　通過演示來了解弧光放電的原理

　　實(shí)驗(yàn)原理：

　　給存在一定距離的兩電極之間加上高壓，若兩電極間的電場達(dá)到空氣的擊穿電場時(shí)，兩電極間的空氣將被擊穿，并產(chǎn)生大規(guī)模的放電，形成氣體的弧光放電。

　　雅格布天梯的兩極構(gòu)成一梯形，下端間距小，因而場強(qiáng)大(因)。其下端的空氣最先被擊穿而放電。由于電弧加熱（空氣的溫度升高，空氣就越易被電離,擊穿場強(qiáng)就下降），使其上部的空氣也被擊穿，形成不斷放電。結(jié)果弧光區(qū)逐漸上移，猶如爬梯子一般的壯觀。當(dāng)升至一定的高度時(shí)，由于兩電極間距過大，使極間場強(qiáng)太小不足以擊穿空氣，弧光因而熄滅。

　　簡單操作：

　　打開電源，觀察弧光產(chǎn)生。并觀察現(xiàn)象。（注意弧光的產(chǎn)生、移動(dòng)、消失）。

　　實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：

　　兩根電極之間的高電壓使極間最狹窄處的電場極度強(qiáng)。巨大的電場力使空氣電離而形成氣體離子導(dǎo)電，同時(shí)產(chǎn)生光和熱。熱空氣帶著電弧一起上升，就象圣經(jīng)中的雅各布（yacob以色列人的祖先)夢(mèng)中見到的天梯。

　　注意事項(xiàng)：

　　演示器工作一段時(shí)間后，進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)，自動(dòng)斷電，稍等一段時(shí)間，儀器恢復(fù)后可繼續(xù)演示，

　　實(shí)驗(yàn)拓展：

　　舉例說明電弧放電的應(yīng)用

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告6

　　摘要：熱敏電阻是阻值對(duì)溫度變化非常敏感的一種半導(dǎo)體電阻，具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)和用途，在自動(dòng)控制、無線電子技術(shù)、遙控技術(shù)及測溫技術(shù)等方面有著廣泛的應(yīng)用。本實(shí)驗(yàn)通過用電橋法來研究熱敏電阻的電阻溫度特性，加深對(duì)熱敏電阻的電阻溫度特性的了解。

　　關(guān)鍵詞：熱敏電阻、非平衡直流電橋、電阻溫度特性

　　1、引言

　　熱敏電阻是根據(jù)半導(dǎo)體材料的電導(dǎo)率與溫度有很強(qiáng)的依賴關(guān)系而制成的一種器件，其電阻溫度系數(shù)一般為（-0.003~+0.6）℃-1。因此，熱敏電阻一般可以分為:

　?、瘛⒇?fù)電阻溫度系數(shù)（簡稱NTC）的熱敏電阻元件

　　常由一些過渡金屬氧化物（主要用銅、鎳、鈷、鎘等氧化物）在一定的燒結(jié)條件下形成的半導(dǎo)體金屬氧化物作為基本材料制成的，近年還有單晶半導(dǎo)體等材料制成。國產(chǎn)的主要是指MF91~MF96型半導(dǎo)體熱敏電阻。由于組成這類熱敏電阻的'上述過渡金屬氧化物在室溫范圍內(nèi)基本已全部電離，即載流子濃度基本上與溫度無關(guān)，因此這類熱敏電阻的電阻率隨溫度變化主要考慮遷移率與溫度的關(guān)系，隨著溫度的升高，遷移率增加，電阻率下降。大多應(yīng)用于測溫控溫技術(shù)，還可以制成流量計(jì)、功率計(jì)等。

　?、颉⒄娮铚囟认禂?shù)（簡稱PTC）的熱敏電阻元件

　　常用鈦酸鋇材料添加微量的鈦、鋇等或稀土元素采用陶瓷工藝，高溫?zé)贫?。這類熱敏電阻的電阻率隨溫度變化主要依賴于載流子濃度，而遷移率隨溫度的變化相對(duì)可以忽略。載流子數(shù)目隨溫度的升高呈指數(shù)增加，載流子數(shù)目越多，電阻率越小。應(yīng)用廣泛，除測溫、控溫，在電子線路中作溫度補(bǔ)償外，還制成各類加熱器，如電吹風(fēng)等。

　　2、實(shí)驗(yàn)裝置及原理

　　【實(shí)驗(yàn)裝置】

　　FQJ—Ⅱ型教學(xué)用非平衡直流電橋，F(xiàn)QJ非平衡電橋加熱實(shí)驗(yàn)裝置（加熱爐內(nèi)置MF51型半導(dǎo)體熱敏電阻（2.7kΩ）以及控溫用的溫度傳感器），連接線若干。

　　【實(shí)驗(yàn)原理】

　　根據(jù)半導(dǎo)體理論，一般半導(dǎo)體材料的電阻率和絕對(duì)溫度之間的關(guān)系為

　　（1—1）

　　式中a與b對(duì)于同一種半導(dǎo)體材料為常量，其數(shù)值與材料的物理性質(zhì)有關(guān)。因而熱敏電阻的電阻值可以根據(jù)電阻定律寫為

　　（1—2）

　　式中為兩電極間距離，為熱敏電阻的橫截面，。

　　對(duì)某一特定電阻而言，與b均為常數(shù)，用實(shí)驗(yàn)方法可以測定。為了便于數(shù)據(jù)處理，將上式兩邊取對(duì)數(shù)，則有

　　（1—3）

　　上式表明與呈線性關(guān)系，在實(shí)驗(yàn)中只要測得各個(gè)溫度以及對(duì)應(yīng)的電阻的值，

　　以為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)作圖，則得到的圖線應(yīng)為直線，可用圖解法、計(jì)算法或最小二乘法求出參數(shù)a、b的值。

　　熱敏電阻的電阻溫度系數(shù)下式給出

　?。?—4）

　　從上述方法求得的b值和室溫代入式（1—4），就可以算出室溫時(shí)的電阻溫度系數(shù)。

　　熱敏電阻在不同溫度時(shí)的電阻值，可由非平衡直流電橋測得。非平衡直流電橋原理圖如右圖所示，B、D之間為一負(fù)載電阻，只要測出，就可以得到值。

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　　當(dāng)負(fù)載電阻→，即電橋輸出處于開

　　路狀態(tài)時(shí)，=0，僅有電壓輸出，用表示，當(dāng)時(shí)，電橋輸出=0，即電橋處于平衡狀態(tài)。為了測量的準(zhǔn)確性，在測量之前，電橋必須預(yù)調(diào)平衡，這樣可使輸出電壓只與某一臂的電阻變化有關(guān)。

　　若R1、R2、R3固定，R4為待測電阻，R4 = RX，則當(dāng)R4→R4+△R時(shí)，因電橋不平衡而產(chǎn)生的電壓輸出為：

　　（1—5）

　　在測量MF51型熱敏電阻時(shí)，非平衡直流電橋所采用的是立式電橋，，且，則

　?。?—6）

　　式中R和均為預(yù)調(diào)平衡后的電阻值，測得電壓輸出后，通過式（1—6）運(yùn)算可得△R，從而求的=R4+△R。

　　3、熱敏電阻的電阻溫度特性研究

　　根據(jù)表一中MF51型半導(dǎo)體熱敏電阻（2.7kΩ）之電阻~溫度特性研究橋式電路，并設(shè)計(jì)各臂電阻R和的值，以確保電壓輸出不會(huì)溢出（本實(shí)驗(yàn)=1000.0Ω，=4323.0Ω）。

　　根據(jù)橋式，預(yù)調(diào)平衡，將“功能轉(zhuǎn)換”開關(guān)旋至“電壓“位置，按下G、B開關(guān)，打開實(shí)驗(yàn)加熱裝置升溫，每隔2℃測1個(gè)值，并將測量數(shù)據(jù)列表（表二）。

　　表一MF51型半導(dǎo)體熱敏電阻（2.7kΩ）之電阻～溫度特性

　　溫度℃ 25 30 35 40 45 50 55 60 65

　　電阻Ω 2700 2225 1870 1573 1341 1160 1000 868 748

　　表二非平衡電橋電壓輸出形式（立式）測量MF51型熱敏電阻的數(shù)據(jù)

　　i 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

　　溫度t℃ 10.4 12.4 14.4 16.4 18.4 20.4 22.4 24.4 26.4 28.4

　　熱力學(xué)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

　　根據(jù)表二所得的數(shù)據(jù)作出～圖，如右圖所示。運(yùn)用最小二乘法計(jì)算所得的線性方程為，即MF51型半導(dǎo)體熱敏電阻（2.7kΩ）的電阻～溫度特性的數(shù)學(xué)表達(dá)式為。

　　4、實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差

　　通過實(shí)驗(yàn)所得的MF51型半導(dǎo)體熱敏電阻的電阻—溫度特性的數(shù)學(xué)表達(dá)式為。根據(jù)所得表達(dá)式計(jì)算出熱敏電阻的電阻～溫度特性的測量值，與表一所給出的參考值有較好的一致性，如下表所示：

　　表三實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較

　　溫度℃ 25 30 35 40 45 50 55 60 65

　　參考值RT Ω 2700 2225 1870 1573 1341 1160 1000 868 748

　　測量值RT Ω 2720 2238 1900 1587 1408 1232 1074 939 823

　　相對(duì)誤差% 0.74 0.58 1.60 0.89 4.99 6.20 7.40 8.18 10.00

　　從上述結(jié)果來看，基本在實(shí)驗(yàn)誤差范圍之內(nèi)。但我們可以清楚的發(fā)現(xiàn)，隨著溫度的升高，電阻值變小，但是相對(duì)誤差卻在變大，這主要是由內(nèi)熱效應(yīng)而引起的。

　　5、內(nèi)熱效應(yīng)的影響

　　在實(shí)驗(yàn)過程中，由于利用非平衡電橋測量熱敏電阻時(shí)總有一定的工作電流通過，熱敏電阻的電阻值大，體積小，熱容量小，因此焦耳熱將迅速使熱敏電阻產(chǎn)生穩(wěn)定的高于外界溫度的附加內(nèi)熱溫升，這就是所謂的內(nèi)熱效應(yīng)。在準(zhǔn)確測量熱敏電阻的溫度特性時(shí)，必須考慮內(nèi)熱效應(yīng)的影響。本實(shí)驗(yàn)不作進(jìn)一步的研究和探討。

　　6、實(shí)驗(yàn)小結(jié)

　　通過實(shí)驗(yàn)，我們很明顯的可以發(fā)現(xiàn)熱敏電阻的阻值對(duì)溫度的變化是非常敏感的，而且隨著溫度上升，其電阻值呈指數(shù)關(guān)系下降。因而可以利用電阻—溫度特性制成各類傳感器，可使微小的溫度變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮璧淖兓纬纱蟮男盘?hào)輸出，特別適于高精度測量。又由于元件的體積小，形狀和封裝材料選擇性廣，特別適于高溫、高濕、振動(dòng)及熱沖擊等環(huán)境下作溫濕度傳感器，可應(yīng)用與各種生產(chǎn)作業(yè)，開發(fā)潛力非常大。

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告7

　　實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^演示來了解弧光放電的原理

　　實(shí)驗(yàn)原理：給存在一定距離的兩電極之間加上高壓，若兩電極間的電場達(dá)到空氣的擊穿電場時(shí)，兩電極間的空氣將被擊穿，并產(chǎn)生大規(guī)模的放電，形成氣體的弧光放電。

　　雅格布天梯的兩極構(gòu)成一梯形，下端間距小，因而場強(qiáng)大(因)。其下端的空氣最先被擊穿而放電。由于電弧加熱(空氣的溫度升高，空氣就越易被電離, 擊穿場強(qiáng)就下降)，使其上部的空氣也被擊穿，形成不斷放電。結(jié)果弧光區(qū)逐漸上移，猶如爬梯子一般的壯觀。當(dāng)升至一定的高度時(shí)，由于兩電極間距過大，使極間場強(qiáng)太小不足以擊穿空氣，弧光因而熄滅。

　　簡單操作：打開電源，觀察弧光產(chǎn)生。并觀察現(xiàn)象。(注意弧光的產(chǎn)生、移動(dòng)、消失)。

　　實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：

　　兩根電極之間的高電壓使極間最狹窄處的電場極度強(qiáng)。巨大的電場力使空氣電離而形成氣體離子導(dǎo)電，同時(shí)產(chǎn)生光和熱。熱空氣帶著電弧一起上升，就象圣經(jīng)中的雅各布(yacob以色列人的祖先)夢(mèng)中見到的天梯。

　　注意事項(xiàng)：演示器工作一段時(shí)間后，進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)，自動(dòng)斷電，稍等一段時(shí)間，儀器恢復(fù)后可繼續(xù)演示，

　　實(shí)驗(yàn)拓展：舉例說明電弧放電的應(yīng)用

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