随着社会不断地进步，我们使用报告的情况越来越多，我们在写报告的时候要注意逻辑的合理性。其实写报告并没有想象中那么难，下面是小编整理的大学实验报告，仅供参考，希望能够帮助到大家。

　　摘要：热敏电阻是阻值对温度变化非常敏感的一种半导体电阻，具有许多独特的优点和用途，在自动控制、无线电子技术、遥控技术及测温技术等方面有着广泛的应用。本实验通过用电桥法来研究热敏电阻的电阻温度特性，加深对热敏电阻的电阻温度特性的了解。

　　关键词：热敏电阻、非平衡直流电桥、电阻温度特性

　　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，电阻率越校应用广泛，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

　　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。

　　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

　　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

　　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

　　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

　　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：

　　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

　　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

　　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

　　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 。

　　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

　　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。

　　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。

　　[1] 竺江峰，芦立娟，鲁晓东。 大学物理实验[M]

　　[2] 杨述武，杨介信，陈国英。普通物理实验（二、电磁学部分）[M] 北京：高等教育出版社

　　[3] 《大学物理实验》编写组。 大学物理实验[M] 厦门：厦门大学出版社

　　[4] 陆申龙，曹正东。 热敏电阻的电阻温度特性实验教与学[J]

　　电路实验，作为一门实实在在的实验学科，是电路知识的基础和依据。它能够帮忙我们进一步理解巩固电路学的知识，激发我们对电路的学习兴趣。在大二上学期将要结束之际，我们进行了一系列的电路实验，从简单基尔霍夫定律的验证到示波器的使用，再到一阶电路――，一共五个实验，经过这五个实验，我对电路实验有了更深刻的了解，体会到了电路的神奇与奥妙。可是说实话在做这次试验之前，我以为不会难做，就像以前做的实验一样，操作应当不会很难，做完实验之后两下子就将实验报告写完，直到做完这次电路实验时，我才明白其实并不容易做。它真的不像我想象中的那么简单，天真的以为自我把平时的理论课学好就能够很顺利的完成实验，事实证明我错了，当我走上试验台，我意识到要想以优秀的成绩完成此次所有的实验，难度很大，但我明白这个难度是与学到的知识成正比的，所以我想说，虽然我在实验的过程中遇到了不少困难，但最终的成绩还是不错的，因为我毕竟在这次实验中学到了许多在课堂上学不到的东西，终究使我在这次实验中受益匪浅。

　　下头我想谈谈我在所做的实验中的心得体会：

　　在基尔霍夫定律和叠加定理的验证实验中，进一步学习了基尔霍夫定律和叠加定理的应用，根据所画原理图，连接好实际电路，测量出实验数据，经计算实验结果均在误差范围内，说明该实验做的成功。我认为这两个实验的实验原理还是比较简单的，但实际操作起来并不是很简单，至少我觉得那些行行色色的导线就足以把你绕花眼，所以我想说这个实验不仅仅是对你所学知识掌握情景的考察，更是对你的耐心和眼力的一种考验。

　　在戴维南定理的验证实验中，了解到对于任何一个线性有源网络，总能够用一个电压源与一个电阻的串联来等效代替此电压源的电动势us等于这个有源二端网络的开路电压uoc，其等效内阻ro等于该网络中所有独立源均置零时的等效电阻。这就是戴维南定理的具体说明，我认为其实质也就是在阐述一个等效的概念，我想无论你是学习理论知识还是进行实际操作，只要抓住这个中心，我想可能你所遇到的续都问题就能够迎刃而解。可是在做这个实验，我想我们应当注意一下万用表的使用，尽管它的操作很简单，但如果你马虎大意也是完全有可能出错的，是你整个的实验前功尽弃！

　　在接下来的常用电子仪器使用实验中，我们选择了对示波器的使用，我们经过了解示波器的原理，初步学会了示波器的使用方法。在试验中我们观察到了在不一样频率、不一样振幅下的各种波形，并且经过毫伏表得出了在不一样情景下毫伏表的读数。

　　总的来说，经过此次电路实验，我的收获真的是蛮大的，不只是学会了一些一齐的使用，如毫伏表，示波器等等，更重要的是在此次实验过程中，更好的培养了我们的具体实验的本事。又因为在在实验过程中有许多实验现象，需要我们仔细的观察，并且分析现象的原因。异常有时当实验现象与我们预计的结果不相符时，就更加的需要我们仔细的思考和分析了，并且进行适当的调节。所以电路实验能够培养我们的观察本事、动手操做本事和独立思考本事。

　　院系名称： 勘察与测绘学院

　　观察平板晶体中的高压辉光放电现象。

　　【实验仪器】：大型闪电盘演示仪

　　【实验原理闪电盘是在两层玻璃盘中密封了涂有荧光材料的玻璃珠，玻璃珠 充有稀薄的惰性气体（如氩气等）。控制器中有一块振荡电路板，通过电源变换器，将12V低压直流电转变为高压高频电压加在电极上。通电后，振荡电路产生高频电压电场，由于稀薄气体受到高频电场的电离作用二产生紫外辐射，玻璃珠上的荧光材料受到紫外辐射激发出可见光，其颜色由玻璃珠上涂敷的荧光材料决定。由于电极上电压很高，故所发生的光是一些辐射状的辉光，绚丽多彩，光芒四射，在黑暗中非常好看。

　　1. 将闪电盘后控制器上的电位器调节到最小；

　　2. 插上220V电源，打开开关；

　　3. 调高电位器，观察闪电盘上图像变化，当电压超过一定域值后，盘上出现闪光；

　　4. 用手触摸玻璃表面，观察闪光随手指移动变化；

　　5. 缓慢调低电位器到闪光恰好消失，对闪电盘拍手或说话，观察辉光岁声音的变化。

　　1. 闪电盘为玻璃质地，注意轻拿轻放；

　　2. 移动闪电盘时请勿在控制器上用力，避免控制器与盘面连接断裂；

　　3. 闪电盘不可悬空吊挂。

　　观察辉光放电现象，了解电场、电离、击穿及发光等概念。

　　1．将辉光球底座上的电位器调节到最小；

　　2．插上220V电源，并打开开关；

　　3. 调节电位器，观察辉光球的玻璃球壳内，电压超过一定域值后中心处电极之间随机产生数道辉光；

　　4.用手触摸玻璃球壳，观察到辉光随手指移动变化；

　　5.缓慢调低电位器到辉光恰好消失，对辉光球拍手或说话，观察辉光随声音的变化。

　　1.辉光球要轻拿轻放；

　　2.辉光球长时间工作可能会产生臭氧。

　　辉光球发光是低压气体（或叫稀疏气体）在高频电场中的放电现象。玻璃球 中央有一个黑色球状电极。球的底部有一块震荡电路板，通电后，震荡电路产生高频电压电场，由于球内稀薄气体受到高频电场的电离作用而光芒四射。辉光球工作时，在球中央的电极周围形成一个类似于点电荷的场。当用手（人与大地相连）触及球时，球周围的电场、电势分布不再均匀对称，故辉光在手指的周围处

　　变得更为明亮，产生的弧线顺着手的触摸移动而游动扭曲，随手指移动起舞。对辉光球拍手或说话时，也会影响电场的分布。

　　辉光球又称为电离子魔幻球。它的外观为直径约15cm的高强度玻璃球壳，球内充有稀薄的惰性气体（如氩气等），玻璃球中央有一个黑色球状电极。球的底部有一块震荡电路板，通过电源变换器，将12V低压直流电转变为高压高频电压加在电极上。通电后，震荡电路产生高频电压电场，由于球内稀薄气体受到高频电场的电离作用而光芒四射，产生神秘色彩。由于电极上电压很高，故所发生的光是一些辐射状的辉光，绚丽多彩，光芒四射，在黑暗中非常好看。

　　在日常生活中，低压气体中显示辉光的放电现象，也有广泛的应用。例如，在低压气体放电管中，在两极间加上足够高的电压时，或在其周围加上高频电场，就使管内的稀薄气体呈现出辉光放电现象，其特征是需要高电压而电流密度较小。辉光的部位和管内所充气体的压强有关，辉光的颜色随气体的种类而异。荧光灯、霓虹灯的发光都属于这种辉光放电。

　　在各种各样的辉光中，最神奇的还要算人体辉光了。1911年伦敦有一位叫华尔德?基尔纳的医生运用双花青染料刷过的玻璃屏透视人体，发现在人体表面有一个厚达15毫米的彩色光层。医学家们对此研究表明，人体在疾病发生前，体表的辉光会发生变化，出现一种干扰的“日冕”现象；癌症患者体内会产生一种云状辉光；当人喝酒时辉光开始有清晰、发亮的光斑，酒醉后便转为苍白色，最后光圈内收。吸烟的人其辉光则有不谐和的现象。

　　12月的一次周末，我们利用这短短的2个小时去西区参观的物理实验室，并观看了物理演示实验。在这次的演示实验课中，我学到了很多平时的生活学习中学不到的东西。在实验课上，老师让我们自己学习实验原理，自己动手学习操作，然后给同学们演示并讲解。我们第一次见到了一些很新奇的仪器和实验，通

　　过奇妙的物理现象感受了伟大的自然科学的奥妙。我们怀着好奇心仔细的观看了每个演示实验，通过自己的学习和同学们的认真讲解，一些看似不正常的现象都能用科学的自然知识来解释了！

　　我觉得我们做的虽然是演示实验，但也很有收获，这是我们对课上所学知识的一个更直观的了解，通过此次光学演示实验使我对光有了一种感性的认识，加深了对光学现象及原理的认识，为今后光学的学习打下深厚的基础，此次演示实验把理论与现实相结合，让大家在现实生活中理解光波的本质，这给我们每天的理论学习增添了一点趣味。

　　特别是辉光球和辉光盘，在现实生活中根本看不到，这是我第一次看。一丝一丝的五光十色的光线通过辉光球迸射出来如同礼花绽放般浪漫，让我想起了除夕夜的美妙绝伦的烟火。虽然说演示实验的过程是简单的，但它的意义绝非如此。我们学习的知识重在应用，对大学生来说，演示实验不仅开动了我们思考的马达，也让我们更好地把物理知识运用到了实际现象的分析中去，使我们不但对大自然产生了以前没有的敬畏和尊重，也有了对大自然探究的好奇心，我想这是一个人做学问最最重要的一点。因此我想在我们平时的学习中，要带着一种崇敬的心情和责任感，认认真真地学习，踏踏实实地学习，只有这样，我们才能真正学会一门课，学好一门课。此外，我觉得我们不能将眼光仅仅定位在事物的表面，不能被眼镜所欺骗，要认真的分析，理解，找出事物背后的真理；不仅在物理，生活中更应如此，只有这样我们才能成为一个完美的人，我想这也是为什么大纲上要安排这样一个演示实验的目的所在。我很庆幸能和老师一起参与本次试验，老师的细致指导是我能够顺利完成、理解本次试验的前提。

　　实验题目：溴乙烷的合成

　　1、学习从醇制备溴乙烷的原理和方法

　　2、巩固蒸馏的操作技术和学习分液漏斗的使用。

　　(注：在此画上合成的装置图)

　　实验步骤及现象记录：

　　将9.0ml水加入100ml圆底烧瓶，在冷却和不断振荡下，慢慢地加入19.0ml浓硫酸。冷至室温后，再加入10ml95%乙醇，然后在搅拌下加入13.0g研细的溴化钠，再投入2-3粒沸石。

　　2、装配装置，反应：

　　装配好蒸馏装置。为防止产品挥发损失，在接受器中加入5ml40%nahso3溶液，放在冰水浴中冷却，并使接受管(具小咀)的末端刚好浸没在接受器的水溶液中。用小火加热石棉网上的烧瓶，瓶中物质开始冒泡，控制火焰大小，使油状物质逐渐蒸馏出去，约30分钟后慢慢加大火焰，直到无油滴蒸出为止。

　　加热开始，瓶中出现白雾状hbr。稍后，瓶中白雾状hbr增多。瓶中原来不溶的固体逐渐溶解，因溴的生成，溶液呈橙黄色。

　　将接受器中的液体倒入分液漏斗中。静置分层后，将下层的粗制溴乙烷放入干燥的小锥形瓶中。将锥形瓶浸于冰水浴中冷却，逐滴往瓶中加入浓硫酸，同时振荡，直到溴乙烷变得澄清透明，而且瓶底有液层分出(约需4ml浓硫酸)。用干燥的分液漏斗仔细地分去下面的硫酸层，将溴乙烷层从分液漏斗的上口倒入30ml蒸馏瓶中。

　　接受器中液体为浑浊液。分离后的溴乙烷层为澄清液。

　　配蒸馏装置，加2-3粒沸石，用水浴加热，蒸馏溴乙烷。收集37-40℃的馏分。收集产品的接受器要用冰水浴冷却。无色液体，样品+瓶重=30.3g,其中，瓶重20.5g，样品重9.8g。

　　(1)溶液中的橙黄色可能为副产物中的溴引起。

　　(2)最后一步蒸馏溴乙烷时，温度偏高，致使溴乙烷逸失，产量因而偏低，以后实验应严格操作。

　　实验课程名称开课学院理学院指导老师姓名学生姓名学生专业班级

　　实验目的：通过演示来了解弧光放电的原理

　　实验原理：给存在一定距离的两电极之间加上高压，若两电极间的电场达到空气的击穿电场时，两电极间的空气将被击穿，并产生大规模的放电，形成气体的弧光放电。

　　雅格布天梯的两极构成一梯形，下端间距小，因而场强大(因)。其下端的空气最先被击穿而放电。由于电弧加热(空气的温度升高，空气就越易被电离, 击穿场强就下降)，使其上部的空气也被击穿，形成不断放电。结果弧光区逐渐上移，犹如爬梯子一般的壮观。当升至一定的高度时，由于两电极间距过大，使极间场强太小不足以击穿空气，弧光因而熄灭。

　　简单操作：打开电源，观察弧光产生。并观察现象。(注意弧光的产生、移动、消失)。

　　两根电极之间的高电压使极间最狭窄处的电场极度强。巨大的电场力使空气电离而形成气体离子导电，同时产生光和热。热空气带着电弧一起上升，就象圣经中的雅各布(yacob以色列人的祖先)梦中见到的天梯。

　　注意事项：演示器工作一段时间后，进入保护状态，自动断电，稍等一段时间，仪器恢复后可继续演示，

　　实验拓展：举例说明电弧放电的应用

　　摘要：简要说明了大学物理实验的重要地位和实验预习的重要性。详细介绍如何做好大学物理实验课程的实验预习，包括预习要求、预习重点、设计性实验的预习、预习报告的内容；并以“拉伸法测量钢丝杨氏模量”这一实验项目为例，具体说明了怎样做好实验预习。

　　一、大学物理实验的'重要地位

　　大学物理实验是高等理工科院校对学生进行科学实验基本训练的必修基础课程，是本科生接受系统实验方法和实验技能训练的开端。

　　大学物理实验覆盖面广，具有丰富的实验思想、方法、手段，同时能提供综合性很强的基本实验技能训练，是培养学生科学实验能力、提高科学素质的重要基础。

　　在培养学生严谨的治学态度、活跃的创新意识、理论联系实际和适应科技发展的综合应用能力等方面，大学物理实验具有其他实践类课程不可替代的作用。

　　二、大学物理实验的预习要求

　　与理论课程不同，实验课程的特点是学生在教师的指导下自己动手，独立完成实验任务。所以实验预习尤其重要。上课时教师要检查实验预习情况，评定实验预习成绩。没有预习的学生不能做实验。

　　实验预习的目的是全面认识和了解所要做的实验项目。因此，要求在预习时应理解实验原理，了解实验仪器和实验方法，明确实验任务，写出简单的预习报告。

　　（1） 明确实验任务

　　要明确实验中需要测量哪些物理量，每个待测量又分别需要什么实验仪器和采用什么实验方法来测量。

　　（2）清楚实验原理

　　要理解实验基本原理。例如，电位差计精确测量电压实验用到补偿法原理进行定标，应该理解补偿电路的特点，什么是定标，定标的作用以及如何利用补偿电路定标；电位差计测量的主要误差来源，怎样减小误差。

　　（3）了解实验仪器 要初步了解实验仪器，通过预习知道需要使用哪些仪器，并对仪器的相关知识进行初步学习，特别是仪器的结构功能、操作要领、注意事项等。

　　（4）了解实验误差

　　要了解引起实验误差的主要因素有哪些，思考在做实验时应当怎样减小误差。 （5）总结实验预习

　　尝试归纳总结实验所体现的基本思想，自己在预习过程做了哪些工作，遇到了哪些问题，解决了哪些问题，怎么解决的，还有哪些问题不清楚，等等。

　　总之，实验预习时要认真阅读实验教材，积极参考网上实验学习辅导，必要时主动查阅相关资料，明确实验目的和要求，理解实验原理，掌握测量方案，初步了解仪器的构造原理和使用方法，在此基础上写好预习报告。

　　设计性实验项目除了做好一般实验项目的预习工作以外，还要做好下列预习工作。 （1）阐述实验原理，选择实验方案

　　根据实验内容要求和实验教材中实验原理的提示，认真查阅有关资料，详细写出实验原理和实验方案。

　　（2）选择测量仪器、测量方法和测量条件

　　根据实验方案的要求，确定出使用什么样的实验仪器、采用什么样的测量方法、在什么样的条件下进行测量。选择测量方法时还要考虑到选用什么样的数据处理方法。

　　（3）确定实验过程，拟定实验步骤

　　明确实验的整体过程，拟定出详细的实验步骤。

　　三、预习报告的主要内容

　　3．实验原理（必要的计算公式、原理图、电路图、光路图、相关说明等表格。）

　　预习报告为预习时写的实验报告，不一定冠名“预习”。如果预习实验报告1～4项内容书写完整规范，整齐清晰，可以作为实验报告的一部分。撰写实验报告时可以在此基础上续加其他内容。

　　下面以“拉伸法测钢材的杨氏模量”这一实验项目为例，具体说明实验预习的主要内容。

　　首先根据实验目的和实验内容要求，有针对性地阅读教材，重点思考和解决如下问题： （1）什么是杨氏弹性模量？ （2）测量杨氏模量的计算公式如何？

　　（3）通过杨氏模量的计算公式明确要测量哪些物理量？这些物理量如何测量？ （4）实验测量中用到什么测量方法？ （5）实验中的数据如何记录和处理？

　　实验5－3 拉伸法测钢材的杨氏模量

　　（1）学会拉伸法测量杨氏弹性模量的基本原理和实现方法。 （2）掌握用光杠杆法测量微小伸长量的原理和方法。 （3）学会用逐差法处理实验数据。

　　（通过实验目的可以知道本实验中要用到几种测量长度的器具，要提前预习使用方法，并且要熟悉“光杠杆”测微小长度变化的方法以及用逐差法处理数据。)

　　（1）什么是杨氏弹性模量

　　设钢丝截面积为S，长为L。若沿长度方向施以外力F使钢丝伸长△L，则比值F／S 是单位截面上的作用力，称为应力；比值△L/L 是物体的相对伸长量，称为应变，表示物体形变的大小。根据胡克定律，在物体的弹性限度内，应力与应变成正比

　　式中比例系数E的大小，只取决于材料本身的性质，与外力F、物体原长L 及截面积S 的大小无关，叫做杨氏模量。

　　（所以实验当中需要测量F、L、S或d、ΔL几个量才能计算出杨氏模量，究竟如何测量呢？）

　　（2） 用光杠杆法测量微小长度变化量ΔL 光杠杆结构如图1所示，光杠杆是一个带有可旋转的平面镜的支架，平面镜的镜面与三个足尖决定的平面垂直，其后足即杠杆的支脚与被测物接触，当杠杆支脚随被测物上升或下降微小距离ΔL时，镜面法线转过一个φ 角，而入射到望远镜的光线转过2φ角，如图2 所示。当φ 很小时，有

　　式中K为支脚尖到刀口的垂直距离(也叫光杠杆

　　的臂长)。根据光的反射定律，反射角和入射角相等，故当镜面转动φ 角时，反射光线转动2φ 角，由图2可知

　　式中D 为镜面到标尺的距离，l 为从望远镜中观察到的标尺移动的距离（设长度变化前望远镜中的叉丝横线读出标尺上相应的刻度值为x，当长度变化两次读数差为l =

　　式（4）得微小伸长量为

　　（3）测定钢丝杨氏模量的理论公式

　　由式（2）和式（5）可得实验测定钢丝杨氏模量的理论公式为

　　杨氏模量测定仪、光杠杆、望远镜尺组、米尺、千分尺等。

　　（应该在下面阅读中仔细查阅杨氏模量测定仪、千分尺的结构及使用方法如杨氏模量仪中光杠杆及其测微小长度变化的原理、千分尺的读数方法；并思考如何选择上面几种测量仪器。）

　　（1）调整杨氏模量仪

　　（2）光杠杆及望远镜尺组的调节

　　（3）测量相应物理量

　　（4）逐差法处理数据

　　（实验中要注意光杠杆（望远镜、平面镜、标尺）的调节，特别注意如何消除十字叉丝像和标尺像的视差；千分尺的读数（注意初末位置的读数），初步理解不同量如何选择相应测量仪器的方法。）

　　1、培养同学们“通过实验手段用已知测未知”的实验思想。

　　2、学习相关仪器的使用方法，掌握酸碱滴定的原理及操作步骤、

　　3、实现学习与实践相结合。

　　二、实验仪器及药品：

　　仪器：滴定台一台，25mL酸（碱）滴定管各一支，10mL移液管一支，250mL锥形瓶两个。

　　药品：0、1mol/LNaOH溶液，0、1mol/L盐酸，0、05mol/L草酸（二水草酸），酚酞试剂，甲基橙试剂。

　　中和滴定是酸与碱相互作用生成盐和水的反应，通过实验手段，用已知测未知。即用已知浓度的酸（碱）溶液完全中和未知浓度的碱（酸）溶液，测定出二者的体积，然后根据化学方程式中二者的化学计量数，求出未知溶液的浓度。酸碱滴定通常用盐酸溶液和氢氧化钠溶液做标准溶液，但是，由于浓盐酸易挥发，氢氧化钠易吸收空气中的水和二氧化碳，故不能直接配制成准确浓度的溶液，一般先配制成近似浓度溶液，再用基准物标定。本实验用草酸（二水草酸）作基准物。

　　反应达到终点时，溶液呈弱碱性，用酚酞作指示剂。（平行滴定两次）

　　反应达到终点时，溶液呈弱酸性，用甲基橙作指示剂。（平行滴定两次）

　　四、实验内容及步骤：

　　1、仪器检漏：对酸（碱）滴定管进行检漏

　　2、仪器洗涤：按要求洗涤滴定管及锥形瓶，并对滴定管进行润洗

　　3、用移液管向两个锥形瓶中分别加入10、00mL草酸（二水草酸），再分别滴入两滴酚酞、向碱式滴定管中加入药品至零刻线以上，排尽气泡，调整液面至零刻线，记录读数。

　　4、用氢氧化钠溶液滴定草酸（二水草酸）溶液，沿同一个方向按圆周摇动锥形瓶，待溶液由无色变成粉红色，保持30秒不褪色，即可认为达到终点，记录读数。

　　5、用移液管分别向清洗过的两个锥形瓶中加入10、00mL氢氧化钠溶液，再分别滴入两滴甲基橙。向酸式滴定管中加入盐酸溶液至零刻线以上2―3cm，排尽气泡，调整液面至零刻线，记录读数。

　　6、用盐酸溶液滴定氢氧化钠溶液，待锥形瓶中溶液由黄色变为橙色，并保持30秒不变色，即可认为达到滴定终点，记录读数。

　　7、清洗并整理实验仪器，清理试验台。

　　1、氢氧化钠溶液浓度的标定：酸碱滴定实验报告

　　2、盐酸溶液浓度的标定：酸碱滴定实验报告

　　①测得氢氧化钠溶液的物质的量浓度为0、100mol/L

　　②测得盐酸的物质的量浓度为0、1035mol/L

　　判断溶液浓度误差的宗旨是待测溶液的浓度与消耗标准液的体积成正比。

　　引起误差的可能因素以及结果分析：①视（读数）②洗（仪器洗涤）③漏（液体溅漏）

　　④泡（滴定管尖嘴气泡）⑤色（指示剂变色控制与选择）

　　①滴定管必须用相应待测液润洗2―3次

　　②锥形瓶不可以用待测液润洗

　　③滴定管尖端气泡必须排尽

　　④确保终点已到，滴定管尖嘴处没有液滴

　　⑤滴定时成滴不成线，待锥形瓶中液体颜色变化较慢时，逐滴加入，加一滴后把溶液摇匀，观察颜色变化。接近终点时，控制液滴悬而不落，用锥形瓶靠下来，再用洗瓶吹洗，摇匀。

　　⑥读数时，视线必须平视液面凹面最低处。

　　三、实验内容与步骤

　　四、数据处理与结果

　　五、附件：原始数据

　　第五部分请另起一页，将实验时的原始记录装订上，原始记录上须有教师的签名。

　　精确测定银川地区的重力加速度

　　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：

　　.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

　　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：

　　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：

　　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

　　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。

　　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

　　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。

　　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

　　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

　　于是得单摆运动周期为：

　　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

　　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：

　　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。

　　4．忽略了空气的粘滞阻力及其他因素引起的摩擦力。实际上单摆摆动时，由于存在这些摩擦阻力，使单摆不是作简谐振动而是作阻尼振动，使周期增大。

　　一、实验目的和要求（必填）

　　二、实验内容和原理（必填）

　　三、主要仪器设备（必填）

　　四、操作方法和实验步骤

　　五、实验数据记录和处理

　　六、实验结果与分析（必填）

　　1、用热分析法（步冷曲线法）测绘Zn-Sn二组分金属相图；

　　2、掌握热电偶测量温度的基本原理。

　　二、 实验原理：概述、及关键点

　　1、简单的二组分金属相图主要有几种？

　　2、什么是热分析法？步冷曲线的线、点、平台各代表什么含义？

　　3、采用热分析法绘制相图的关键是什么？

　　4、热电偶测量温度的基本原理？

　　三、 实验装置图（注明图名和图标）

　　四、 实验关键步骤：

　　不用整段抄写，列出关键操作要点，推荐用流程图表示。

　　五、 实验原始数据记录表格（根据具体实验内容，合理设计）

　　组成为w(Zn)=0.7的样品的温度-时间记录表

　　六、 数据处理（要求写出最少一组数据的详细处理过程）

　　八、对本实验的体会、意见或建议（若没有，可以不写） （完）

　　1.学生姓名、学号、实验组号及组内编号；

　　3.目的要求：（一句话简单概括）

　　4.仪器用具: 仪器名称及主要规格（包括量程、分度值、精度等）、用具名称。

　　5.实验原理：简单但要抓住要点，要写出试验原理所对应的公式表达式、公式中各物理参量的名称和物理意义、公式成立的条件等。画出简单原理图等。

　　7.数据表格：画出数据表格（写明物理量和单位）；

　　8.数据处理及结果（结论）：按实验要求处理数据。

　　9.作业题：认真完成实验教师要求的思考题。

　　10.讨论：对实验中存在的问题、数据结果、误差分析等进行总结，对进一步的想法和建议等进行讨论。

　　1.认真完成实验报告，报告要用中国科学技术大学实验报告纸，作图要用坐标纸。

　　2.报告中的线路图、光路图、表格必须用直尺画。

　　用已知浓度溶液标准溶液）【本实验盐酸为标准溶液】测定未知溶液（待测

　　溶液）浓度【本实验氢氧化钠为待测溶液】

　　在酸碱中和反应中，使用一种的酸（或碱）溶液跟的碱（或酸）溶液完全中和，测出二者的，再根据化学方程式中酸和碱的物质的量的比值，就可以计算出碱（或酸）溶液的浓度。计算公式：c（NaOH）？

　　或c（HCl）？。

　　酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、铁架台、滴定管夹、0、1000mol/L盐酸（标准液）、未知浓度的NaOH溶液（待测液）、酚酞（变色范围8、2~10）

　　1、酸和碱反应的实质是。

　　2、酸碱中和滴定选用酚酞作指示剂，但其滴定终点的变色点并不是pH=7，这样对中和滴定终点的判断有没有影响？

　　3、滴定管和量筒读数时有什么区别？

　　四、数据记录与处理

　　酸碱中和滴定的关键是什么？

　　实验课程名称 近代物理实验

　　实验项目名称 盖革―米勒计数管的研究

　　1.了解盖革――弥勒计数管的结构、原理及特性。

　　2.测量盖革――弥勒计数管坪曲线，并正确选择其工作电压。

　　3.测量盖革――弥勒计数管的死时间、恢复时间和分辨时间。

　　二、使用仪器、材料

　　G－M计数管（F5365计数管探头），前置放大器，自动定标器（FH46313Z智能定标），放射源2个。

　　盖革――弥勒计数管简称G－M计数管，是核辐射探测器的一种类型，它只能测定核辐射粒子的数目，而不能探测粒子的能量。它具有价格低廉、设备简单、使用方便等优点，被广泛用于放射测量的工作中。 G－M计数有各种不同的结构，最常见的有钟罩形β计数管和圆柱形计数管两种，这两种计数管都是由圆柱状的阴极和装在轴线上的阳极丝密封在玻璃管内而构成的，玻璃管内充一定量的某种气体，例如，惰性气体氩、氖等，充气的气压比大气压低。由于β射线容易被物质所吸收，所以β计数管在制造上安装了一层薄的云母做成的窗，以减少β射线通过时引起的吸收，而射线的贯穿能力强，可以不设此窗

　　圆柱形G-M计数管

　　在放射性强度不变的情况下，改变计数管电极上的电压，由定标器记录下的相应计数率（单位时间内的计数次数）可得如图所示的曲线，由于此曲线有一段比较平坦区域，因此把此曲线称为坪特性曲线，把这个平坦的部分（V1－V2）称为坪区；V0称为起始电压，V1称为阈电压，△V=V2-V1称为长度，在坪区内电压每升高1伏，计数率增加的百分数称为坪坡度。

　　G－M计数管的坪曲线

　　由于正离子鞘的存在，因而减弱了阳极附近的电场，此时若再有粒子射入计数管，就不会引起计数管放电，定标器就没有计数，随着正离子鞘向阴极移动，阴极附近的电场就逐渐得到恢复，当正离子鞘到达计数管半径r0处时，阳极附近电场刚刚恢复到可以使进入计数管的粒子引起计数管放电，这段时间称为计数管的死时间，以td来表示；正离子鞘从r0到阴极的一段时间，我们称为恢复时间，以tr表示。在恢复时间内由于

　　电场还没有完全恢复，所以粒子射入计数管后虽然也能引起放电，但脉冲幅度较小，当脉冲幅度小于定标器灵敏阈时，则仍然不能被定标器记录下来，随着电场的恢复，脉冲幅度也随之增大，如果在τ时间以后出现的脉冲能被定标器记录下来，那么τ就称为分辨时间。

　　示波器上观察到的死时间及分辨时间

　　在工作电压下，没有放射源时所测得的计数率称为G－M计数管的本底。它是由于宇宙射线、空气中及周围微量放射性以及制作管子用的物质中放射杂质所引起的。所以我们要在实验测量的计数率数据中减去本底计数率才能得到真正的计数率。

　　实验证明，在对长寿命放射性强度进行多次重复测量时，即使条件相同，每次测量的结果仍然不同；然而，每次结果都围绕着某一个平均值上下涨落，服从一定的统计规律。假如在时间τ内，核衰变平均数是n，每秒核衰变数为n的出现几率p（n）服从统计规律的泊松分布

　　1.测量G－M计数管坪曲线。

　　（1）将放射源放在计数管支架的托盘上，并对准计数管的中央部位，在测坪曲线的整个过程中，放射源位置保持不变。

　　（2）检查连接线及各个开关位置无误后，打开定标器的电源开关，将定标器预热数分钟，然后将高压细调旋扭开关旋到最小，打开高压开关，细调高压值，使计数管刚好开始计数。

　　（3）将定标器的甄别阈调0.2伏，细调高压，仔细测出起始电压（测量两次，取平均值），然后电压每升高10伏测量十次，每次测量时间为10秒钟，直到发现计数增加时（坪长已测完），应立即降低工作电压，以免发生连续放电，将计数管损坏。

　　（4）将实验数据列入表中，取十次平均值，并用坐标纸画出该计数管的坪曲线，确定其起始电压，坪长度和坪坡度，然后选定其工作电压。

　　2.双源法测计数管分辨时间τ。

　　（1）准备好两个放射性强度大致相等的源，

　　（2）测本底300s。

　　（3）放上放射源1，测其放射强度1000s。

　　（4）放上放射源2，测量源1加源2的放射强度20xxs（放上放射源2时切勿碰动源1所在的位置）。

　　（5）取出放射源1（切勿碰动源2），测源2的放射强度1000s。

　　（6）取出源2，再测本底300s。

　　（7）根据公式（5―3）求出计数管分辨时间τ。

　　3.验证泊松分布：用本底计数来验证泊松分布，时间以3秒为单位，测量次数为500次，用实验所得的平均值n，根据泊松公式作出泊松分布的理论曲线，并将实验曲线与理论曲线比较。

　　（1）使用放射源应按规定操作，不得马虎。不能用手直接接触放射源，要移动放射源时，一定要用夹子。

　　（2）注意保护计数管。计数管的高压不要超过450伏，以免烧毁计数

　　实验名称：酸碱中和滴定

　　时间实验（分组）桌号合作者指导老师

　　用已知浓度溶液（标准溶液）【本实验盐酸为标准溶液】测定未知溶液（待测溶液）浓度【本实验氢氧化钠为待测溶液】

　　酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、铁架台（含滴定管夹）。

　　实验药品：0、1000mol/L盐酸（标准溶液）、未知浓度的NaOH溶液（待测溶液）、酸碱指示剂：酚酞（变色范围8~10）或者甲基橙（3、1~4、4）

　　c（标）×V（标）=c（待）×V（待）【假设反应计量数之比为1：1】【本实验具体为：c（H+）×V（酸）=c（OH―）×V（碱）】

　　（一）滴定前的准备阶段

　　1、检漏：检查滴定管是否漏水（具体方法：酸式滴定管，将滴定管加水，关闭活塞。静止放置5min，看看是否有水漏出。有漏必须在活塞上涂抹凡士林，注意不要涂太多，以免堵住活塞口。碱式滴定管检漏方法是将滴定管加水，关闭活塞。静止放置5min，看看是否有水漏出。如果有漏，必须更换橡皮管。）

　　2、洗涤：先用蒸馏水洗涤滴定管，再用待装液润洗2~3次。锥形瓶用蒸馏水洗净即可，不得润洗，也不需烘干。

　　3、量取：用碱式滴定管量出一定体积（如20、00ml）的未知浓度的NaOH溶液（注意，调整起始刻度

　　在0或者0刻度以下）注入锥形瓶中。

　　用酸式滴定管量取标准液盐酸，赶尽气泡，调整液面，使液面恰好在0刻度或0刻度以下某准确刻度，记录读数

　　V1，读至小数点后第二位。

　　1、把锥形瓶放在酸式滴定管的下面，向其中滴加1―2滴酚酞（如颜色不明显，可将锥形瓶放在白瓷板上或者白纸上）。将滴定管中溶液逐滴滴入锥形瓶中，滴定时，右手不断旋摇锥形瓶，左手控制滴定

　　管活塞，眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化，直到滴入一滴盐酸后溶液变为无色且半分钟内不恢复原色。此时，氢氧化钠恰好完全被盐酸中和，达到滴定终点。记录滴定后液面刻度V2。

　　2、把锥形瓶内的溶液倒入废液缸，用蒸馏水把锥形瓶洗干净，将上述操作重复2~3次。

　　（四）、实验数据纪录：

　　五、实验结果处理：

　　c（待）=c（标）×V（标）/V（待）注意取几次平均值。

　　六、实验评价与改进：

　　[根据：c（H+）×V（酸）=c（OH―）×V（碱）分析]

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