大學物理實驗報告

篇一：大學物理實驗報告

大學物理演示實驗報告

院系名稱： 勘察與測繪學院

專業班級：

姓 名：

學 號：

輝光盤

【實驗目的】：

觀察平板晶體中的高壓輝光放電現象。

【實驗儀器】：大型閃電盤演示儀

【實驗原理閃電盤是在兩層玻璃盤中密封了塗有熒光材料的玻璃珠，玻璃珠 充有稀薄的惰性氣體（如氬氣等）。控制器中有一塊振盪電路板，通過電源變換器，將12V低壓直流電轉變為高壓高頻電壓加在電極上。通電後，振盪電路產生高頻電壓電場，由於稀薄氣體受到高頻電場的電離作用二產生紫外輻射，玻璃珠上的熒光材料受到紫外輻射激發出可見光，其顏色由玻璃珠上塗敷的熒光材料決定。由於電極上電壓很高，故所發生的光是一些輻射狀的輝光，絢麗多彩，光芒四射，在黑暗中非常好看。

【實驗步驟】：

1. 將閃電盤後控制器上的電位器調節到最小；

2. 插上220V電源，打開開關；

3. 調高電位器，觀察閃電盤上圖像變化，當電壓超過一定域值後，盤上出現閃光；

4. 用手觸摸玻璃表面，觀察閃光隨手指移動變化；

5. 緩慢調低電位器到閃光恰好消失，對閃電盤拍手或説話，觀察輝光歲聲音的變化。

【注意事項】：

1. 閃電盤為玻璃質地，注意輕拿輕放；

2. 移動閃電盤時請勿在控制器上用力，避免控制器與盤面連接斷裂；

3. 閃電盤不可懸空吊掛。

輝光球

【實驗目的】

觀察輝光放電現象，瞭解電場、電離、擊穿及發光等概念。

【實驗步驟】

1．將輝光球底座上的電位器調節到最小；

2．插上220V電源，並打開開關；

3. 調節電位器，觀察輝光球的玻璃球殼內，電壓超過一定域值後中心處電極之間隨機產生數道輝光；

4.用手觸摸玻璃球殼，觀察到輝光隨手指移動變化；

5.緩慢調低電位器到輝光恰好消失，對輝光球拍手或説話，觀察輝光隨聲音的變化。

【注意事項】

1.輝光球要輕拿輕放；

2.輝光球長時間工作可能會產生臭氧。

【實驗原理】

輝光球發光是低壓氣體（或叫稀疏氣體）在高頻電場中的放電現象。玻璃球 中央有一個黑色球狀電極。球的底部有一塊震盪電路板，通電後，震盪電路產生高頻電壓電場，由於球內稀薄氣體受到高頻電場的電離作用而光芒四射。輝光球工作時，在球中央的電極周圍形成一個類似於點電荷的場。當用手（人與大地相連）觸及球時，球周圍的電場、電勢分佈不再均勻對稱，故輝光在手指的周圍處

變得更為明亮，產生的弧線順着手的觸摸移動而遊動扭曲，隨手指移動起舞。對輝光球拍手或説話時，也會影響電場的分佈。

【相關介紹】

輝光球又稱為電離子魔幻球。它的外觀為直徑約15cm的高強度玻璃球殼，球內充有稀薄的惰性氣體（如氬氣等），玻璃球中央有一個黑色球狀電極。球的底部有一塊震盪電路板，通過電源變換器，將12V低壓直流電轉變為高壓高頻電壓加在電極上。通電後，震盪電路產生高頻電壓電場，由於球內稀薄氣體受到高頻電場的電離作用而光芒四射，產生神祕色彩。由於電極上電壓很高，故所發生的光是一些輻射狀的輝光，絢麗多彩，光芒四射，在黑暗中非常好看。

在日常生活中，低壓氣體中顯示輝光的放電現象，也有廣泛的應用。例如，在低壓氣體放電管中，在兩極間加上足夠高的電壓時，或在其周圍加上高頻電場，就使管內的稀薄氣體呈現出輝光放電現象，其特徵是需要高電壓而電流密度較小。輝光的部位和管內所充氣體的壓強有關，輝光的顏色隨氣體的種類而異。熒光燈、霓虹燈的發光都屬於這種輝光放電。

在各種各樣的輝光中，最神奇的還要算人體輝光了。1911年倫敦有一位叫華爾德?基爾納的醫生運用雙花青染料刷過的玻璃屏透視人體，發現在人體表面有一個厚達15毫米的彩色光層。醫學家們對此研究表明，人體在疾病發生前，體表的輝光會發生變化，出現一種干擾的“日冕”現象；癌症患者體內會產生一種雲狀輝光；當人喝酒時輝光開始有清晰、發亮的光斑，酒醉後便轉為蒼白色，最後光圈內收。吸煙的人其輝光則有不諧和的現象。

實驗心得

12月的一次週末，我們利用這短短的2個小時去西區參觀的物理實驗室，並觀看了物理演示實驗。在這次的演示實驗課中，我學到了很多平時的生活學習中學不到的東西。在實驗課上，老師讓我們自己學習實驗原理，自己動手學習操作，然後給同學們演示並講解。我們第一次見到了一些很新奇的儀器和實驗，通

過奇妙的物理現象感受了偉大的自然科學的奧妙。我們懷着好奇心仔細的觀看了每個演示實驗，通過自己的學習和同學們的認真講解，一些看似不正常的現象都能用科學的自然知識來解釋了！

我覺得我們做的雖然是演示實驗，但也很有收穫，這是我們對課上所學知識的一個更直觀的瞭解，通過此次光學演示實驗使我對光有了一種感性的認識，加深了對光學現象及原理的認識，為今後光學的學習打下深厚的基礎，此次演示實驗把理論與現實相結合，讓大家在現實生活中理解光波的本質，這給我們每天的理論學習增添了一點趣味。

特別是輝光球和輝光盤，在現實生活中根本看不到，這是我第一次看。一絲一絲的五光十色的光線通過輝光球迸射出來如同禮花綻放般浪漫，讓我想起了除夕夜的美妙絕倫的煙火。雖然説演示實驗的過程是簡單的，但它的意義絕非如此。我們學習的知識重在應用，對大學生來説，演示實驗不僅開動了我們思考的馬達，也讓我們更好地把物理知識運用到了實際現象的分析中去，使我們不但對大自然產生了以前沒有的敬畏和尊重，也有了對大自然探究的好奇心，我想這是一個人做學問最最重要的一點。因此我想在我們平時的學習中，要帶着一種崇敬的心情和責任感，認認真真地學習，踏踏實實地學習，只有這樣，我們才能真正學會一門課，學好一門課。此外，我覺得我們不能將眼光僅僅定位在事物的表面，不能被眼鏡所欺騙，要認真的分析，理解，找出事物背後的真理；不僅在物理，生活中更應如此，只有這樣我們才能成為一個完美的人，我想這也是為什麼大綱上要安排這樣一個演示實驗的目的所在。我很慶幸能和老師一起參與本次試驗，老師的細緻指導是我能夠順利完成、理解本次試驗的前提。

感謝老師的指導！

篇二：大學物理實驗報告

怎樣做好大學物理實驗課程的實驗預習

摘要：簡要説明了大學物理實驗的重要地位和實驗預習的重要性。詳細介紹如何做好大學物理實驗課程的實驗預習，包括預習要求、預習重點、設計性實驗的預習、預習報告的內容；並以“拉伸法測量鋼絲楊氏模量”這一實驗項目為例，具體説明了怎樣做好實驗預習。

一、大學物理實驗的重要地位

大學物理實驗是高等理工科院校對學生進行科學實驗基本訓練的必修基礎課程，是本科生接受系統實驗方法和實驗技能訓練的開端。

大學物理實驗覆蓋面廣，具有豐富的實驗思想、方法、手段，同時能提供綜合性很強的基本實驗技能訓練，是培養學生科學實驗能力、提高科學素質的重要基礎。

在培養學生嚴謹的治學態度、活躍的創新意識、理論聯繫實際和適應科技發展的綜合應用能力等方面，大學物理實驗具有其他實踐類課程不可替代的作用。

二、大學物理實驗的預習要求

與理論課程不同，實驗課程的特點是學生在教師的指導下自己動手，獨立完成實驗任務。所以實驗預習尤其重要。上課時教師要檢查實驗預習情況，評定實驗預習成績。沒有預習的學生不能做實驗。

實驗預習的目的是全面認識和了解所要做的實驗項目。因此，要求在預習時應理解實驗原理，瞭解實驗儀器和實驗方法，明確實驗任務，寫出簡單的預習報告。

（1） 明確實驗任務

要明確實驗中需要測量哪些物理量，每個待測量又分別需要什麼實驗儀器和採用什麼實驗方法來測量。

（2）清楚實驗原理

要理解實驗基本原理。例如，電位差計精確測量電壓實驗用到補償法原理進行定標，應該理解補償電路的特點，什麼是定標，定標的作用以及如何利用補償電路定標；電位差計測量的主要誤差來源，怎樣減小誤差。

（3）瞭解實驗儀器 要初步瞭解實驗儀器，通過預習知道需要使用哪些儀器，並對儀器的相關知識進行初步學習，特別是儀器的結構功能、操作要領、注意事項等。

（4）瞭解實驗誤差

要了解引起實驗誤差的主要因素有哪些，思考在做實驗時應當怎樣減小誤差。 （5）總結實驗預習

嘗試歸納總結實驗所體現的基本思想，自己在預習過程做了哪些工作，遇到了哪些問題，解決了哪些問題，怎麼解決的，還有哪些問題不清楚，等等。

總之，實驗預習時要認真閲讀實驗教材，積極參考網上實驗學習輔導，必要時主動查閲相關資料，明確實驗目的和要求，理解實驗原理，掌握測量方案，初步瞭解儀器的構造原理和使用方法，在此基礎上寫好預習報告。

設計性實驗項目除了做好一般實驗項目的預習工作以外，還要做好下列預習工作。 （1）闡述實驗原理，選擇實驗方案

根據實驗內容要求和實驗教材中實驗原理的提示，認真查閲有關資料，詳細寫出實驗原理和實驗方案。

（2）選擇測量儀器、測量方法和測量條件

根據實驗方案的要求，確定出使用什麼樣的實驗儀器、採用什麼樣的測量方法、在什麼樣的條件下進行測量。選擇測量方法時還要考慮到選用什麼樣的數據處理方法。

（3）確定實驗過程，擬定實驗步驟

明確實驗的整體過程，擬定出詳細的實驗步驟。

三、預習報告的主要內容

3．實驗原理（必要的'計算公式、原理圖、電路圖、光路圖、相關説明等表格。）

特別説明：

預習報告為預習時寫的實驗報告，不一定冠名“預習”。如果預習實驗報告1～4項內容書寫完整規範，整齊清晰，可以作為實驗報告的一部分。撰寫實驗報告時可以在此基礎上續加其他內容。

四、實驗預習舉例

下面以“拉伸法測鋼材的楊氏模量”這一實驗項目為例，具體説明實驗預習的主要內容。

首先根據實驗目的和實驗內容要求，有針對性地閲讀教材，重點思考和解決如下問題： （1）什麼是楊氏彈性模量？ （2）測量楊氏模量的計算公式如何？

（3）通過楊氏模量的計算公式明確要測量哪些物理量？這些物理量如何測量？ （4）實驗測量中用到什麼測量方法？ （5）實驗中的數據如何記錄和處理？

實驗5－3 拉伸法測鋼材的楊氏模量

【實驗目的】

（1）學會拉伸法測量楊氏彈性模量的基本原理和實現方法。 （2）掌握用光槓杆法測量微小伸長量的原理和方法。 （3）學會用逐差法處理實驗數據。

（通過實驗目的可以知道本實驗中要用到幾種測量長度的器具，要提前預習使用方法，並且要熟悉“光槓杆”測微小長度變化的方法以及用逐差法處理數據。)

【實驗原理】

（1）什麼是楊氏彈性模量

設鋼絲截面積為S，長為L。若沿長度方向施以外力F使鋼絲伸長△L，則比值F／S 是單位截面上的作用力，稱為應力；比值△L/L 是物體的相對伸長量，稱為應變，表示物體形變的大小。根據胡克定律，在物體的彈性限度內，應力與應變成正比

式中比例係數E的大小，只取決於材料本身的性質，與外力F、物體原長L 及截面積S 的大小無關，叫做楊氏模量。

（所以實驗當中需要測量F、L、S或d、ΔL幾個量才能計算出楊氏模量，究竟如何測量呢？）

（2） 用光槓杆法測量微小長度變化量ΔL 光槓杆結構如圖1所示，光槓杆是一個帶有可旋轉的平面鏡的支架，平面鏡的鏡面與三個足尖決定的平面垂直，其後足即槓桿的支腳與被測物接觸，當槓桿支腳隨被測物上升或下降微小距離ΔL時，鏡面法線轉過一個φ 角，而入射到望遠鏡的光線轉過2φ角，如圖2 所示。當φ 很小時，有

圖1 光槓杆結構

式中K為支腳尖到刀口的垂直距離(也叫光槓杆

的臂長)。根據光的反射定律，反射角和入射角相等，故當鏡面轉動φ 角時，反射光線轉動2φ 角，由圖2可知

式中D 為鏡面到標尺的距離，l 為從望遠鏡中觀察到的標尺移動的距離（設長度變化前望遠鏡中的叉絲橫線讀出標尺上相應的刻度值為x，當長度變化兩次讀數差為l =

式（4）得微小伸長量為

l

D

圖2 光槓杆原理

K

l 2D

（3）測定鋼絲楊氏模量的理論公式

由式（2）和式（5）可得實驗測定鋼絲楊氏模量的理論公式為

E?

8FLD

?d2Kl

【實驗儀器】

楊氏模量測定儀、光槓杆、望遠鏡尺組、米尺、千分尺等。

（應該在下面閲讀中仔細查閲楊氏模量測定儀、千分尺的結構及使用方法如楊氏模量儀中光槓杆及其測微小長度變化的原理、千分尺的讀數方法；並思考如何選擇上面幾種測量儀器。）

【實驗內容】

（1）調整楊氏模量儀

（2）光槓杆及望遠鏡尺組的調節

（3）測量相應物理量

（4）逐差法處理數據

（實驗中要注意光槓杆（望遠鏡、平面鏡、標尺）的調節，特別注意如何消除十字叉絲像和標尺像的視差；千分尺的讀數（注意初末位置的讀數），初步理解不同量如何選擇相應測量儀器的方法。）