应变测量实验报告

2024-06-20 版权声明 我要投稿

应变测量实验报告(精选10篇)

应变测量实验报告 篇1

1、学习应变片粘贴、使用的基本方法

2、学习电桥的联线方法及电桥的测量原理和特点

3、学习使用WS-3811应变仪测量应变的基本方法

二、实验原理

利用惠斯登电桥原理进行测量

三、实验仪器

微型计算机、WS-3811数字式应变仪、桥盒、应变片及其附件

四、实验内容

1.选择与桥盒内置电阻相匹配的应变片;

2.用砂纸打磨钢片表面测点,使测点表面平整、光洁,并做清洁处理;

3.用胶水把应变片和转接片贴到测点上,尽量使应变片与被测物紧密贴合,如图1所示: 4.放置几分钟,使它自然干燥; 5.如图2把导线接到桥盒插头上;

6.打开应变数据采集程序,进行测试和设置:应变量程设置为±40000με,滤波频率 设置为20Hz,界面如图3;

7.校准仪器,选择“自动校准”,设置界面如图4所示;

8.动态应变数据采集。把桥盒连接到试验仪上,试验仪已与电脑连接。把被测金属长 片的一端用手按在桌沿,使它伸出桌面。设置好参数,点击“开始示波”,此时波形为一条直线,说明连接正常,再用手拨动金属长片伸出桌面的那一端使它振动,这时波形如图5,操作界面如图5所示;

9.截图,保存数据。实验完成。

五、实验结果

实验结果如图5所示:

六、思考题

1.半桥接法应用于两个应变片,1/4桥接法应用于一个应变片,前者的桥盒上多接了一根两个应变片的共用线,少了一个短接插片。

焦距测量实验报告 篇2

福建师范大学

大学物理实验报告

专业姓名 学号(题目) 薄透镜焦距的测量

一.预习部分

〔目的`〕:

〔仪器〕:(型号、名称、重要参数)

〔原理〕:(文字叙述(自己要归纳、整理)、原理图、主要公式)

二 . 数据表格(本实验测量次数为1次,实验中完成)

1.物距像距法测凸透镜的焦距(单位: )

4.辅助透镜成像法测定薄凹透镜的焦距(单位: )

(实验课后完成)

三. 数据处理

1. 根据高斯公式求出薄凸透镜的焦距,导出高斯公式的误差传递公式,计算实验结果的不确定度。(参照计算示例)

2.其余三种方法只需计算得到各透镜的焦距,与真实值作比较,计算百分误差。

四.习题

1、分析上述3种测量凸透镜的方法,比较优劣。

2、画出凹透镜焦距测量时的自准直方法光路图,写出测量过程与公式。

教师(签字)

测量平均速度实验报告 篇3

二、而来验证斜坡上自由滚下的物体在前半程快还是后半程快。

(2)巩固刻度尺和秒表的使用。

三、实验器材:秒表、带刻度的木板(或轨道小车)、小车、弹簧片、木块、刻度尺

四、实验操作步骤及要求

1、检查器材,并将器材按装置图放置,把木板和木块组装成斜面(倾角控

制在20度以内),小车放于斜面顶端A点,弹簧片固定在斜面下端C点,测出AC段的距离s1记录于表格中;让小车从斜面顶端自由滑下的同时开始计时;小车到达斜面底端停止计时,读出时间为t1 ,同样记录于表格中,利用公式v1=s1/t1计算出v1记于表格。

2、将金属片放于B处固定,重复步骤上述过程,进行第二次测量,同时将AB之间的s2、t2和计算出的v2记于表格。

3、利用s1-s2=s3,t1-t2=测量平均速度实验报告t3,算出BC之间的`s3、t3,再用v3=s3/t3算出v3记于表格。

4、比较v1、v2、v3的大小从而得出实验结论。

5、收拾整理器材。

五、记录和结论:

记录:

六、反思与拓展

两次测量所取的路程相同或不同,小车的平均速度相同吗?

金属导热系数测量实验报告 篇4

大学物理实验 实验名称:

金属导热系数的测量 学院:

信息工程学院 专业班级:

自动化 153 班 学生姓名:

廖俊智 学号:

6101215073 实验地点:

基础实验大楼 座位号:号 实验时间:

第七周星期四上午九点四十五开始、实验目的: 用稳态法测定金属良导热体的导热系数,并与理论值进行比较。、实验原理:、傅里叶热传导方程 导热系数(热导率)是反映材料导热性能的物理量。

温度为 T 2,T i T 2,热量从上端流向下端。若加热一段时间后,内部各个截面处的温度达到恒定,此时 虽然各个截面的温度不等,但相同的时间内流过各截面的热量必然相等(设侧面无热量散失),这时热 传递达到动态平衡,整个导体呈热稳定状态。法国数学家,物理学家傅里叶给出了此状态下的热传递方

如图二所示,将待测样品夹在加热盘与散热盘之间,且设热传导已达到稳态。由(1)式可知,加 测定材料的导热系数在设计和制造加热器、散热器、传 热管道、冰箱、节能房屋等工程技术及很多科学实验中 // 都有非常重要的应用。

图(一)

如图(一)所示。设一粗细均匀的圆柱体横截面积为 S,高为 h。经加热后,上端温度为 T 1,下端 Q 是 t 时间内流过导体截面的热量, S T 1 T 2 h(1)学叫传热速率。比例系数 就是材料的导热系数(热导率),)。在此式中,S、h 和 T 1、T 2 容易测得,关键 是如何测得传热速率Q。、用稳态法间接测量传热速率 T i T 2 热盘的传热速率为Q S

h 2 T 1 T 2 d 2(T 1 T 2)4h 单位是

如图三所示,把两种不同的金属丝彼此熔接,组成一个闭合回路。若两接点保持在不同的温度 下,则会产生温差电动势,回路中有电流。如果将回路断开(不在接点处),虽无电流,但在断开处有 电动势。这种金属导线组合体称为温差电偶或热电偶。在温度范围变化不大时热电偶产生的温差电动势 与两接点间的温度差成正比,(T T。),T o 为冷端温度,T 为热端温度,叫温差电系数。

在本实验中,使用两对相同的铜一康铜热电偶,相同,它们的冷端均放在浸入冰水混合物的细玻 璃管中,T o 也相同。当两个热端分别接触加热盘和散热盘时,可得样品上下表面的温度分别为:

T i 1

T o,T 2 2

T o,所以

(6)式就是本实验所依据的公式。

d 和 h 分别为样品的直径和厚度,C 和 m 分别为散热铜盘的比热 和质量,i 和 2 分别为加热至稳态时通过热电偶测出的两个温差电动势

这样,式(5)可以写为 0.555 4Cmh d 2(1 2)g

t|(6)(由数字电压表读出)

为散热盘在 2 时的冷却速率

三、实验仪器:

导热系数测定仪(TC — 3)、杜瓦瓶 四、实验内谷和步骤:

(1)先将两块树脂圆环套在金属圆筒两端(见下图),并在金属圆筒两端涂上导热硅胶, 然后置于加热盘 A 和散热盘 P 之间,调节散热盘 P 下方的三颗螺丝,使金属圆筒与加热 盘 A 及散热盘 P紧密接触。

(2)

在杜瓦瓶中放入冰水混合物,将热电偶的冷端插入杜瓦瓶中,热端分别插入金属圆 筒侧面上、下的小孔中,并分别将热电偶的的接线连接到导热系数测定仪的传感器 I、II 上。

(3)

接通电源,将加热开关置于高档,当传感器 I 的温度 T i 约为 3.5mV 时,再将加热开 关置于低挡,约 40min。

(4)

待达到稳态时(T i 与 T 2 的数值在 10min 内的变化小于 0.03mV),每隔 2min 记录 T i 和 T 2的值。0 0 Ji“ i J 测 1 表 o Q1 J O G 2 导蟻嚴数丹測 1

孟 g JI-■■

(5)

测量散热盘 P 在稳态值 T2 附近的散热速率,移开加热盘 A ,先将两测温热端取下,再将 T2 的测温热端插入散热盘 P 的侧面小孔,取下金属圆筒,并使加热盘 A 与散热盘 P 直接接触,当散热盘 P 的温度上升到高于稳态 T 2 的值约 0.2mV 左右时,再将加热盘 A 移 开,让散热盘 P 自然冷却,每隔 30s 记录此时的 T 2 值。

(6)记录金属圆筒的直径和厚度、散热盘 P 的直径、厚度、质量。

五、实验数据与处理:

C 铜 =0.09197cal cm 1

s-1

C)1cal=418.68W/mK 散热盘 p :

m=810g R p =6.385cm h p

=0.71cm 金属铝圆筒:R B =1.95/cm h B

=9.0/cm 表 1 稳态时 T 1 T 2 的数据:

序次 1 2 3 4 5平均 T 1 /mV 1 2.73 2.73 2.73 2.71 2.71 2.722 T 2 /mV 2.52 2.53 2.54 2.53 2.54 2.532 稳态时 T 3 对应的热电势数据 U 3 2.46mV 表 2 散热速率:

=0.0729 mV/s

时间 /s 30 60 90 120 150 180 210 240 T 2 /mV 2.67 P 2.58 P 2.51 「 2.43 2.35 2.28 2.22 : 2.16 mc T(RPh B)h B ? 1 2 t(2 R Ph P)(「 T 2)

R B 810 0.09197 0.0729

--------------(6.385 2

9.°)9.0------------------

--------1 _2

0.316cal cm 1

s 1

C 1

(2 6.385 2 0.71)(2.722-2.532)〔 95 132.30W/mK 铝的热导率的理论值为 2.0 x 10 2

(J • s-1

• m 1

• K 1)六、误差分析:、实验中铝并不是纯铝,存在杂质,而纯度及杂质未知。、树脂圆环与加热盘和散热盘不能紧密接触。、在实验过程中发现,热电偶的两端在插入时深浅对实验有一定的影响,过程中无法保持在同一深度,故测量的数据可能存在偏差。、试验过程中,杜瓦瓶中不是冰水混合物对实验有一定的影响 七、思考题:

1.在测量散热盘 P 的散热速率 T 时,为什么要测在稳态值 T3 附近的T

? t t 答:在稳态时,散热速率铝棒和铜盘的相等,测得铜盘的即可得出铝棒的散热速率。

牛顿环测量曲率半径实验报告 篇5

1.实验目的: 1 观察等厚干涉现象,理解等厚干涉的原理和特点 2 学习用牛顿环测定透镜曲率半径 正确使用读数显微镜,学习用逐差法处理数据

2.实验仪器:

读数显微镜,钠光灯,牛顿环,入射光调节架

3.实验原理

图1 如图所示,在平板玻璃面DCF上放一个曲率半径很大的平凸透镜ACB,C点为接触点,这样在ACB和DCF之间,形成一层厚度不均匀的空气薄膜,单色光从上方垂直入射到透镜上,透过透镜,近似垂直地入射于空气膜。分别从膜的上下表面反射的两条光线来自同一条入射光线,它们满足相干条件并在膜的上表面相遇而产生干涉,干涉后的强度由相遇的两条光线的光程差决定,由图可见,二者的光程差 等于膜厚度e的两倍,即

此外,当光在空气膜的上表面反射时,是从光密媒质射向光疏媒质,反射光不发生相位突变,而在下表面反射时,则会发生相位突变,即在反射点处,反射光的相位与入射光的相位之间相差,与之对应的光程差为/2,所以相干的两条光线还具有/2的附加光程差,总的光程差为

(1)

当满足条件

(2)

时,发生相长干涉,出现第K级亮纹,而当

(3)

时,发生相消干涉,出现第k级暗纹。因为同一级条纹对应着相同的膜厚,所以干涉条纹是一组等厚度线。可以想见,干涉条纹是一组以C点为中心的同心圆,这就是所谓的牛顿环。

如图所示,设第k级条纹的半径为,对应的膜厚度为(4),则

在实验中,R的大小为几米到十几米,而的数量级为毫米,所以R >> ek,ek2相对于2Rek是一个小量,可以忽略,所以上式可以简化为

(5)

如果rk是第k级暗条纹的半径,由式(1)和(3)可得

(6)

代入式(5)得透镜曲率半径的计算公式

对给定的装置,R为常数,暗纹半径

(7)

(8)

和级数k的平方根成正比,即随着k的增大,条纹越来越细。

同理,如果rk是第k级明纹,则由式(1)和(2)得

代入式(5),可以算出

(9)

(10)

由式(8)和(10)可见,只要测出暗纹半径(或明纹半径),数出对应的级数k,即可算出R。

在实验中,暗纹位置更容易确定,所以我们选用式(8)来进行计算。在实际问题中,由于玻璃的弹性形变及接触处不干净等因素,透镜和玻璃板之间不可能是一个理想的点接触。这样一来,干涉环的圆心就很难确定,rk就很难测准,而且在接触处,到底包含了几级条纹也难以知道,这样级数k也无法确定,所以公式(8)不能直接用于实验测量。

在实验中,我们选择两个离中心较远的暗环,假定他们的级数为m和n,测出它们的直径dm = 2rm,dn = 2rn,则由式(8)有

由此得出

(11)

从这个公式可以看出,只要我们准确地测出某两条暗纹的直径,准确地数出级数m和n之差(m-n)(不必确定圆心也不必确定具体级数m和n),即可求得曲率半径R。

4.实验内容

1. 观察牛顿环

将牛顿环放置在读数显微镜镜筒和入射光调节架下方,调节玻璃片的角度,使通过显微镜目镜观察时视场最亮。

调节目镜,看清目镜视场的十字叉丝后,使显微镜镜筒下降到接近牛顿环仪然后缓慢上升,直到观察到干涉条纹,再微调玻璃片角度和显微镜,使条纹清晰。

2. 测牛顿环半径

使显微镜十字叉丝交点和牛顿环中心重合,并使水平方向的叉丝和标尺平行(与显微镜移动方向平行)。记录标尺读数。

转动显微镜微调鼓轮,使显微镜沿一个方向移动,同时数出十字叉丝竖丝移过的暗环数,直到竖丝与第N环相切为止(N根据实验要求决定)。记录标尺读数。

3. 重复步骤2测得一组牛顿环半径值,利用逐差法处理得到的数据,得到牛顿环半径R和R的标准差 5.数据处理及结果:

6.实验小结

结论:所用牛顿环半径为1.605m,标准差为94.59mm。误差分析:主要来源于读数时产生的误差。

在仿真实验中,鼠标点击旋钮时,每次的转动幅度较大,叉丝无法准确地与条纹相切,所以记录数据不准确。

建议:对该仿真实验系统进行完善,使得调节旋钮能连续进行,更接近实际,使仿真实验更有实际意义。

7.思考题

1.牛顿环产生的干涉属于薄膜干涉,在牛顿环中薄膜在什么位置?

答:牛顿环的薄膜是介于牛顿环下表面(凸面)与下面的平面玻璃之间的一层空气薄膜。2.为什么牛顿环产生的干涉条纹是一组同心圆环?

答:干涉时薄膜等厚处光程差相等,产生的干涉现象也相同。而牛顿环的薄膜等厚处相连在空间上是一个圆形,其圆心在凸面与平面的接触点上,所以干涉条纹是一组同心圆。3.牛顿环产生的干涉条纹在什么位置上?相干的两束光线是哪两束?

答:条纹产生在凸面的表面上。相干的两束光线分别是入射光射到凸透镜的下表面时产生的反射光和被平面镜反射回来照射到凸透镜下表面的光。

4.在牛顿环实验中,如果直接用暗纹公式测平凸透镜凸面的曲率半径,有什么问题? 答:直接用暗纹公式计算曲率半径需要确定某条纹对应的级数。而在实际情况下,由于玻璃的弹性形变及接触处不干净等因素,透镜和玻璃板之间不可能是一个理想的点接触。这样一来,干涉环的圆心就很难确定,而且在接触处,到底包含了几级条纹也难以知道,这样级数k也无法确定,所以该公式无法运用。

5.在使用读数显微镜时,怎样判断是否消除了视差?使用时最主要的注意事项是什么? 答:从目镜观测时,前后左右调整眼与目镜的位置,若看到的叉丝与图像之间没有相对移动,则视察消除。使用时需避免损坏目镜,先让物镜靠近牛顿装置的上表面,然后用眼睛看着显微镜,同时由下向上调节筒身。

6.在光学中有一种利用牛顿环产生的原理来判断被测透镜凹凸的简单方法:用手轻压牛顿环装置中被测透镜的边缘,同时观察干涉条纹中心移动的方向,中心趋向加力点者为凸透镜,中心背离加力点者为凹透镜。请想一想,这是什么道理

应变测量实验报告 篇6

【目的要求】

了解X线头颅侧位片的描图方法。熟悉常用标志点的定位,测量平面及其意义。

【实验内容】

l.示教x线头测量常用标志点定位,头影图描绘,常用平面。

2.学生练习描记一张x线头颅侧位片,完成头影图描绘、标志点、平面的确定。

【实验器材】

头颅侧位片、X观片灯、描图纸、3H硬质铅笔、橡皮、三角尺、量角器等。

【方法和步骤】

使用X线投影测量技术进行面部软硬组织结构进行研究。这种方法不但显示了面部的形态特征,还能揭示覆盖软组织与其深部牙,骨骼的相互关系。

一、手绘法描图头颅侧位片:

(一)描图示教

1.头颅侧位片的描图:在暗视野环境中,于观片灯上,用尖细的(笔尖细度小于0.5mm)

较硬质铅笔(3 H)在透明描图纸上绘制,侧位片的描绘应包括软硬组织侧貌、上、下颌轮廓、颅底轮廓(蝶鞍)、眼下缘、翼上颌裂、鼻底、腭顶、上下颌第一恒磨牙、中切牙等。

2.在头侧位片描图上定出常用的标志点

(1)颅部标志点:

鼻根点(N):正中矢状平面上鼻额缝的最前点。

蝶鞍点(S):蝶鞍影像的中心。

耳点(P):外耳道之最上点。

颅底点(Ba):正中矢状面上枕骨大孔前缘之中点。

Bolton点:枕骨髁突后切迹的最凹点。

(2)上颌标志点:

眶点(Or):眶下缘最低点,通常取两侧眶点影像之中点。

前鼻棘点(ANS):前鼻棘之尖。

后鼻棘点(PNS):硬腭后部骨棘之尖。

翼上颌裂点(Ptm):翼上颌裂轮廓之最下点。在x片上象一倒挂的泪珠。

上齿槽座点(A):前鼻棘与上齿槽缘点间上齿槽突前部外形最凹点。

上齿槽缘点(SPr):上中切牙间齿槽突的最前下点。

上中切牙点(UI):上中切牙切端最前点。

(3)下颌标志点:

髁顶点(Co):髁突的最上点。

关节点(Ar):为下颌升支后缘与颅底外缘X线影像之交点。

下颌角点(Go):位于下颌下缘与升支后缘交界处。常通过下颌平面和下颌支平面交角的角平分线与下颌角的交点来确定。

下齿槽座点(B):下颌骨联合前面下齿槽座的最凹点。

下齿槽缘点(Id):下齿槽突之最前上点。

下切牙点(L i):下中切牙切端最前点。

颏前点(Po):颏部的最前点。

颏下点(Me):颏部之最下点。

颏顶点(Gn):颏前点与颏下点之中点。

(4)软组织侧貌标志点:

额点(G):额部最突点。

N′点:前颅底平面S-N与软组织侧貌轮廓的交点。

软组织鼻根点(Ns)鼻额缝表面所覆盖之软组织的最凹点。

鼻顶点(Prn):鼻部软组织之最突点。

上唇突点(UL):上唇之最突点。

下唇突点(LL):下唇之最突点。

下唇凹点(B′):颏唇沟之最凹点。代表下唇之基底部。

软组织颏前点(Pos):颏部软组织的最前点。代表软组织颏部的位置。

软组织颏顶点(Gs):蝶鞍点与颏顶点间连线(S-Gn)延长线与颏部组织外形轮廓之交点。

软组织颏下点(Mess):软组织颏部最低点。

3.在头侧位片描图上定出常用的平面:

(1)基准平面:基准平面是在头影测量中作为相对稳定的平面。由此平面与各测量标志

点与其他测量平面构成角度、线距及线距比测量项目。目前最常用的基准平面为前颅底平面、眼耳平面和Bolton平面。

1)前颅底平面(SN):即蝶鞍点与鼻根点N间之连线。位于头颅的正中矢状平面上,代表前颅底的前后范围。由于这一平面在生长发育过程中,无论是生长方向还是生长速度均具有相对的稳定性,因而常作为其他各结构对颅底关系的定位平面。

2)眼耳平面(FH):这是人类学上的一个定位平面。由耳点P与眶点Or连线构成。

大部分个体在正常头位时,该平面与地面平行。

3)Bolton平面:由Bolton点与鼻根点N连线构成。多用作重叠影图的基准平面。

(2)测量平面

1)腭平面(ANS-PNS):前后鼻棘点的连线。

2)颅底平面(Ba-N):颅底点与鼻根之连线。该平面将头颅划分成颅部与颌面部两部

分。

3)牙合平面(OP):牙合平面一般有两种确定方法。一种是第一恒磨牙的咬牙合中点与上下

中切牙切缘点间连线的中点的连线; 另一种能够使自然的或称功能的牙合平面,由均分后牙牙合接触点的连线构成,通常使用切牙的任何标志点。

4)下颌平面(MP):下颌平面的确定方法有三种:

① 通过颏下缘下点与下颌角下缘相切的线条。

② 下颌下缘最低部的切线。

③ 下颌角点与颏顶点间的连线。(Go-Gn)。

5)下颌升支平面(RP):下颌升支及髁突后缘的切线。若X片上髁突影像不清楚,也

可以关节点与下颌角后缘的切线代之。

6)面平面(NP):由鼻根点N与颏前点,Po间连线构成。

7)NA平面:鼻根点N至上齿槽座点A连线。

8)上下齿槽座平面(AB):上、下齿槽座间连线。

9)AP平面;上齿槽座点A与颏前点Po连线。

10)Y轴(Y axis):蝶鞍点S与颏前点Gn之连线。

(3)软组织测量平面

1)审美平面(E plane):鼻顶点Pm至软组织。

2)H平面:上唇突点UL至软组织颏前点Pos的连线。

【注意事项】

1.解剖标志定位要准确。

2.描绘图的点线必须细小精确。

【实验报告与评定】

评定学生头影测量描图的标志点、常用测量平面的正确性。

实验二X线头影测量项目

【目的要求】

了解X线头颅侧位片的描图方法。熟悉常用测量项目的组成及其意义。

【实验内容】

l.示教x线头测量常用测量项目。

2.学生练习描记一张x线头颅侧位片,完成头影图描绘、常用角度和线距的测量。

【实验器材】

头颅侧位片、X观片灯、描图纸、3H硬质铅笔、橡皮、三角尺、量角器等。

【方法和步骤】

使用X线投影测量技术进行面部软硬组织结构进行研究。这种方法不但显示了面部的形态特征,还能揭示覆盖软组织与其深部牙,骨骼的相互关系。

常用的测量项目:

1)上齿槽座角(SNA)

前颅底平面与鼻根点和上齿槽座点连线所形成的后下交角。

2)下齿槽座角(SNB)

前颅底平面与鼻根点和下齿槽座点连线所形成的后下交角。

3)上、下齿槽座角(ANB)

为SNA和SNB角之差。

4)面角(Facia1 ang1e)

面平面与FH平面相交的后下交角。(FH-NPog)

5)下颌平面角(MP—FH)

下颌平面与FH平面的交角。

6)上中切牙一前颅底平面角(UI—SN)

上中切牙长轴与前颅底平面的后下交角。

7)下中切牙一下颌平面角(LI—MP)

下中切牙长轴与下颌平面的后上交角。

8)上、下中切牙角(UI—LI)

上、下中切牙长轴的交角。

9)上面高(N—ANS)

以FH为参照,N点和ANS点两点间的垂直距离。0)下面高:

以FH为参照,ANS点和Me点两点间的垂直距离。

【注意事项】

1.解剖标志定位要准确。

2.描绘图的点线必须细小精确。

【实验报告与评定】

评定学生头影测量描图的常用项目的正确性。

实验三常用X线头影测量分析法

【目的要求】

了解X线头颅侧位片的描图方法。熟悉常用测量项目的组成及其意义。

【实验内容】

l.示教x线头测量常用测量分析法。

2.学生练习描记一张x线头颅侧位片,完成头影图描绘、常用分析法分析。

【实验器材】

头颅侧位片、X观片灯、描图纸、3H硬质铅笔、橡皮、三角尺、量角器等。

【方法和步骤】

使用X线投影测量技术进行面部软硬组织结构进行研究。这种方法不但显示了面部的形态特征,还能揭示覆盖软组织与其深部牙,骨骼的相互关系。

1.Downs分析法

2.Tweed分析法

3.Wits分析法

4.北京大学口腔正畸科临床综合分析法

【注意事项】

1.解剖标志定位要准确。

2.各分析法对定点的特殊要求。

【实验报告与评定】

应变测量实验报告 篇7

学 院:

班 级:

姓 名:

学 号:

指导老师:

完成日期:

内容:

实验二 波形观察与电压测量

实验二 波形观察与电压测量

一、实验目的 了解示波器的结构和工作原理,掌握示波器的使用方法; 2 学会用示波器观察电信号的波形,并测量其电压大小; 3学会用示波器观察电路输出信号波形有无失真; 4 学会“逐点法”研究幅频特性。

二、实验内容

1波形观察——示波器面板各旋钮的使用操作; 2用示波器测量信号幅度;

3测量放大电路电压放大倍数; 4放大电路幅频特性研究。

三、实验仪器及器材 示波器 1台 2 信号发生器 1台 3 实验箱 1台 4功率放大电路实验板 1块

四、数字存储示波器简介(以TDS1002型为例)概述 2 面板结构 2.1 显示区 2.2 信息区域 2.3 使用菜单系统 2.3 垂直控制 3 应用示例

3.1 使用“自动设置” 3.2 自动测量:

3.3 测量两个信号 2.4 水平控制 2.5 触发控制 2.7 菜单和控制按钮五.实验步骤 波形观察——示波器面板各旋钮的使用操作

用信号发生器输出正弦信号作为被测信号,按表2-1进行实验。

2、示波器测量信号参数 2.1 读波形高度测幅度

用信号发生器输出1kHz、Vp-p为10mV—1V的正弦波加到示波器,适当调节示波器各旋钮,读取波形峰峰高度,填表2-2,并以信号源指示的幅度为准,计算测量的相对误差。

2.2正弦波形参数测量

用信号发生器输出100Hz、Vp-p为20mV的正弦波加到示波器,适当调节示波器各旋钮或选项,使示 波器直接显示信号频率、平均值、峰峰值、有效值,填表2-3。

2.3 矩形脉冲参数测量

观测实验箱上固定频率输出端Q15的信号峰峰值、上升时间、下降时间、正脉冲宽度、负脉冲宽度等参数,填表2-4。

2.4 观测实验箱上单脉冲输出。

3、测量集成功放放大倍数

实验板集成功放电路接+5V电源,用信号发生器输出频率为1kHz的正弦波加到放大器。用示波器同时观察放大电路输入信号和输出信号波形。适当调节示波器各旋钮,使波形清晰。在输出波形无失真情况下读取输入信号和输出信号的波形高度,填表2-5,计算集成功放电路电压放大倍数。

4、集成功放电路幅频特性研究

(1)用信号发生器输出频率为1kHz的正弦波加到集成功放电路,用示波器同时观察放大电路输入信号和输出信号波形。调节信号发生器输出信号幅度,使集成功放电路的输出信号幅度Vo1(V)。

(2)保持放大电路输入信号幅度不变,改变频率,按表2-6测量并记录。

(3)保持放大电路输入信号幅度不变,改变频率,使输出电压下降至中频1kHz时输出信号幅度的0.707倍,测出上限截止频率fh和下限截止频率fl。

(4)在fAV坐标中描点作出幅频特性曲线。

六、实验报告要求 根据实验3-1,说明示波器观察波形的操作步骤。

答:将信号通过探头输入示波器,按下自动设置基本上能够看到完整的波形,如果不能看到可以检查探头上的衰减是否正确,还可以调节旋钮“伏特/格”和“秒/格”让波形更明显。根据实验3-2,说明示波器测量信号幅度的方法,如何减小测量误差?

答:选取合适的精度,这样才能有利于读数,还要避免人为的误差,这具体表现在示波器的使用调整是否正确,由于面板的坐标格和示波管的图形有一段距离,容易有视觉读数误差。另外在测量是最好将波形拉开些,观察的周期数少些,这样将有利于减少读数误差,等等。说明“逐点法”测量幅频特性的原理。

答:通过不断改变输入信号的频率,从示波器上读出V的值,直到找出上下截至频率,最后根据数据作幅频特性曲线图 回答思考题。

(1)答:示波器显示被测信号的波形的原理:如果在示波器的YCH1或YCH2端口加上正弦波,在示波器的X偏转板加上示波器内部的锯齿波,当锯齿波电压的变化周期与正弦电压的变化周期相等时,则在荧光屏上将显示出完整周期的正弦波形。如果在示波器的YCH1、YCH2端口同时加上正弦波,在示波器的X偏转板加上示波器内部的锯齿波,则在荧光屏上将得到两个正弦波。

(2)答:旋钮“伏特/格”和“秒/格”的作用:伏特/格(VOLTS/DIV):通道和均通道各有一个电压衰减旋钮,用于改变示波器显示屏上直角坐标中y轴(y轴也可以称为“电压轴”)每 格的电压幅值。扫描速度(TIME/D丨V):扫描速度也称为扫描时间或扫描频率。扫描速度用于 改变X轴(时间轴)每格的时间长度,其作用是使被显示的信号频率和锯齿波发生器的锯齿波频率成整倍数的关系(即同步),只有这样,我们才能在荧光屏上观察到稳定和完整的信号波形。通常应使荧光屏 上显示数个完整的波形轨迹为好。当显示的波形不稳定时,即被显示的信号频率与锯齿波频率不同步,自然需要调节扫描速度。扫描速度的确 定,需要根据被测信号频率及希望在荧光屏上观察几个完整的波形轨迹来确定。

(3)答:按下“测量”按钮,查看“测量”菜单。按下顶部中间的选项按钮,显示“测量3” 菜单。按下“类型”选项按钮,选择峰—峰值。值读数将显示测量结果及更新信息。按下返回选项按钮。

(4)答:利用“逐点法”测量幅频特性的原理:在相同条件下,按一定次序改变频率后,测出相应的幅值,利用测出的数据画出相应的幅频特性。用示波器分别测出频率跟电压值。方法:按下“测量”按钮,查看“测量”菜单。按下顶部的选项按钮,显示“测量1” 菜单。按下“类型”选项按钮,选择频率。值读数将显示测量结果及更新信息。按下返回选项按钮。按下“测量”按钮,查看“测量”菜单。按下顶部中间的选项按钮,显示“测量3” 菜单。按下“类型”选项按钮,选择峰—峰值。值读数将显示测量结果及更新信息。按下返回选项按钮。

七、实验心得体会

密度的测量实验教案 篇8

所用教材《物理》第1册 出版社:北京师范大学出版社

教学目标

1.学会托盘天平和量筒的使用。

2.理解实验原理密度定义式ρ=m/V,并学会测量密度的实际方法。3.学会设计实验步骤,并且按照实验步骤进行实验。

4.能够认识到实验中不当操作引起的误差,并且分析对最后测得的密度值有什么影响。

教学重点

1.理解实验原理,并且能够理解实验中使用的密度计算公式。

2.设计实验步骤对小石块和盐水的密度进行测量,学会判断什么方法才是最佳方案。3.能够对实验中的误差进行分析,并且确定误差对实验结果的影响。

教学难点

1.理解实验中过程中使用的密度计算公式。

2.理解实验中的测量误差是怎样产生的,怎样的操作才能尽量避免实验误差。

课时安排 1课时

教学用具 托盘天平、量筒、烧杯、石块、盐水、细绳 教学方法

1.ppt展示讲解实验原理及实验过程。2.使用实验器材进行演示实验。

教学过程及内容 1.引入

大家首先看一下古希腊哲学家阿基米德和皇冠的故事。国王叫一个工匠替他打造一顶金皇冠。可是,有人向国王报告说:“工匠制造皇冠时,私下吞没了一部分黄金,把同样重的白银掺了进去。”于是国王就把阿基米德找来,要他想办法鉴定皇冠里面有没有掺入白银。

提问:有没有同学知道阿基米德想出了怎样的方法? 有一天阿基米德在洗澡的时候,发现人向装满水的浴盆里面沉的越深,浴盆里的水溢出来了越多。于是他想到:如果把皇冠放入水中,排出的水,和同样重的金子排出的水量不相等,那么皇冠肯定是掺了别的金属。

我们知道,对于一个装满了水的容器,如果向容器中加入一个物体,那么容器里的水就会溢出,并且溢出水的体积和加入的物体的体积相等。所以我们测出排出的水的体积,就能够知道物体的体积。这种测量物体体积的方法叫做排水法。

如果我们要判断皇冠是否是纯金的,可以找一块和皇冠同样质量的黄金,用排水法测出它们的体积。已知密度ρ=m/V,如果皇冠时纯金的,那么皇冠的密度就等于金的密度,并且皇冠和黄金的密度相等,因此他们排出水的体积就相等;反之,如果皇冠里面掺入了白银,那么皇冠的密度就介于黄金和白银之间,而皇冠和纯金的质量相等,那么它们的体积就一定不相等,因此排出水的体积就是不等 的。2.密度的测量

由阿基米德和黄金的故事,我们知道密度作为物质的一种基本性质,可以用作鉴定物质种类的依据。本节课我们就来学习如何用实验的方法对物质的密度进行测量。问题:要测量物质的密度,应该要知道物质的哪些量呢?

在本章的第三节,我们学习了密度的定义式,密度等于物质的质量与它对应的体积的比值。因此如果我们要知道某种物质的密度,必须知道这种物质的质量和与这部分质量对应的体积。值得注意的是,密度的测量是一种间接的测量,只有知道了质量和体积这两个物理量才能够求出某种物质的密度。本节课上我们使用托盘天平来测量质量,使用量筒来测量体积。

3.测量小石块的密度

我们来看一下如何测量小石块的密度。

(1)首先使用托盘天平测量得到小石块的质量为m。(2)接着向量筒中倒入适量的水,读出水的体积为V1,在这一步中可以倒入适量的水使V1的读数为整数。(3)用细绳绑着小石块,慢慢地把小石块浸没在量筒中的水里,读出水和石块的总体积为V2。在这一步中小石块不能猛地丢入量筒,这样一是可能把量筒砸碎,二是会使量筒中的水溅出来,增加读数的误差。在这个是实验中石块的密度ρ=m/(V2-V1);大家注意在实验记录纸上写出实验器材、实验原理、实验设计、实验操作和数据处理这些部分,并且画出实验数据记录表格。

4.测量盐水的密度

现在我们来看如何测量盐水的密度。

(1)调节天平平衡,称出空烧杯的质量m1;(2)在烧杯内倒入适量的盐水,用天平称出总质量m2;(3)把烧杯中的盐水倒入量筒,测出盐水的体积V;(4)把实验数据记入表格中。盐水的密度ρ=(m2-m1)/V 提问:这种方法有问题吗?你还有没有其他的方法?

在以上测量盐水密度的步骤中,第三步里把烧杯中的盐水倒入量筒中时,由于总会有一部分水珠吸附在烧杯内壁上,因此不可能把所有的盐水都倒入量筒中。所以测得的盐水体积V不是所有盐水的总体积,而是小于盐水的总体积,因此对于这种方案里盐水密度计算公式盐水的体积变小,因此实验得到的密度变大。对这种实验方案进行改进,我们可以采用以下的方案:

(1)调节天平平衡,称出烧杯和盐水的质量为m1;(2)把烧杯中的盐水倒入量筒中,测出盐水的体积为V;(3)用天平称出空烧杯的质量为m2;(4)把实验数据记录在表格里。在这种实验方案中,盐水的密度ρ=(m1-m2)/V。

大家注意这两种实验方案的差别,并且思考为什么第二种方法的误差较小。

5.进行演示实验

请两位同学搭档,来讲台进行测量盐水密度的实验。再换两位同学,在讲台上进行测量小石块密度的实验。

6.拓展训练

讨论:如果要测量一个小木块的密度,应当对上诉的哪个实验,做一些改进?

答:应当借鉴测量小石块密度的实验。不同的时,在用排水法测量木块的体积时,可以用一根针压小木块直到木块被水浸没,从而可以读出木块和水的合体积。

练习:把测定液体密度要进行的步骤序号按实验的合理顺序排列起来,并填在横线上____

A.求出液体的质量,计算液体的密度;

B.测定玻璃杯和液体的总质量;

C.测定量筒中液体的体积;

D.用天平测出玻璃杯的质量;

E.将液体倒入量筒中;

F.将液体倒入玻璃杯中。

板书设计

测量固体、液体的密度

一、测固体的密度

1.器材:量筒、烧杯、托盘天平、细绳、石块 2.原理:ρ=m/V 3.实验步骤:(1)首先使用托盘天平测量得到小石块的质量为m;(2)接着向量筒中倒入适量的水,读出水的体积为V1 ;(3)用细绳绑着小石块,慢慢地把小石块浸没在量筒中的水里,读出水和石块的总体积为V2 ;(4)把实验数据记录在表格中。

实验 家具尺寸的测量与分析 篇9

家具尺寸的测量与分析

实验目的:

对给予的家具的各项尺寸进行精确测量,并且把测得尺寸按照功能要求,结构要求以及美观要求等进行分析,在此基础上总结各种家具的常用功能尺寸,结构尺寸。实验方法:

丈量法

实验意义:

强化设计者对于家具功能,结构等方面尺寸的认识,并结合实验清楚家具各项尺寸的确定依据。实验用具:

卷尺,办公桌,扶手办公椅,办公柜 实验要求:

能够根据要求准确地测出家具的各项尺寸;说明家具各项尺寸的设计依据;分析所测家具各项家具尺寸的合理性并提出改进意见。实验内容:

家具尺寸的测量和分析;总结家具的功能尺寸,结构尺寸。实验步骤:

1按照顺序对家具的各项尺寸进行测量 2 根据测量数据分析家具尺寸设计的合理性 3 总结常见家具的结构和功能尺寸

实验数据分析:

电学实验中电阻的测量论文 篇10

测量是实验探究重要环节。

本文从实验的重要性、电阻的测量这一初中物理教学的重要实验,两个方面,粗浅的总结了自己教学中的看法。

关键词:物理实验 电阻的测量

测量是实验探究的重要环节。

电阻的测量是初中物理教学的重要实验,能够检验学生对基本电学仪器的使用、对电学基本规律的掌握,还能够培养学生的发散思维能力和创新意识,是考察学生能力的重要命题热点。

分析近几年初中学业水平考试试题我们就会发现,电阻的测量方法多种多样, 实验原理、实验步骤和计算方法不尽相同,电路图的设计灵活多变。

如果平时不加强实验探究,就会在做题时容易出错,造成丢分。

因此电阻的测量, 是学生的弱点,是教学中的重点和难点。

下面结合我自己的教学经验和各种考试的试题,对电学实验中电阻测量的几种方法进行探讨。

一、伏安法测电阻

伏安法测电阻就是用一个伏特表和一个安培表来测待测电阻测电阻的方法。

实验原理:R=U/I;实验过程:(1)设计电路图,如图1所示;(2)按图1把所给器材规范正确的连接成电路;(3)检查电路连接无误后闭合开关,用电流表测量出通过待测电阻Rx的电流,记为Ix ;(4)用电压表测出待测电阻Rx两端的电压,记为Ux; (5)根据欧姆定律的变形公式R=U/I求出待测电阻的阻值,其表达式为Rx= Ux/Ix。

用图1的方法虽然简单,但是由于只能测一次,因此实验误差较大,为了使测量结果更准确,实验时把图1进行改进,设计电路图如图2所示,按图2把所给器材规范正确的连接成电路。

增加滑动变阻器的目的是用滑动变阻器来调节待测电阻Rx两端的电压Ux,这样就可以进行多次测量(一般测三次),求出平均值作为最后结果,以减小实验误差。

伏安法测电阻的原理是欧姆定律的变形公式R=U/I,在试验中,移动滑动变阻器的滑片,每改变一次位置,就记录一次对应的电压表的示数Ux和电流表的示数Ix,计算一次待测电阻的值Rx,然后取平均值作为本次实验的最后结果。

二、单表测电阻

单表测电阻是指电压表和电流表各一个,只能选择其中一种,这种方法需要选择一个阻值已知的定值电阻R0 或已知最大电阻值为R0 的滑动变阻器。

下面来讨论常见的几种测法:

1.用电压表和阻值已知的电阻R0 来测量待测电阻Rx的阻值

这种方法的原理是欧姆定律的变形公式R=U/I和串联电路中的电流处处相等的关系,按图5的电路图连接成电路,先把电压表并联接在已知电阻R0的两端,读出此时电压表的示数,记为U0;然后再按图6的电路图连接成电路,把电压表并联接在未知电阻Rx的两端, 读出此时电压表的示数,记为Ux,根据串联电路中电流处处相等以及欧姆定律的知识得:

在此实验中如果电压表只允许连接一次,那么该实验又如何设计?:

1.1按图5所示电路图连接电路,电压表选择合适量程,开关闭合前R0与Rx组成串联电路,电压表测的是Rx两端的电压,读出电压表的示数,即为Rx的电压,记为Ux ;开关闭合后R0被短路,电压表测的是Rx的电压也是电源电压,读出电压表的示数,即为总电压U,在串联电路中,由于流过Rx的电流与流过R0的电流相等,即有Ux / Rx =(U-Ux)/ R0,所以:

我们也可以用电路图图6来进行测量,这种方法的未知电阻Rx的表达式为:

1.2在(1)实验中如果将一个单刀双掷开关引入,我们还可以用电路图图7的设计来进行未知电阻Rx的测量,当开关掷于1时,电压表测量的是R0两端的电压U0;当开关掷于2时,电压表测量的是总电压U。

根据欧姆定律公式I =U/R、串联电路中的电流处处相等及电压的关系有:

所以未知电阻Rx的表达式为:

2.用电流表和阻值已知的`电阻R0 来测量待测电阻Rx的阻值

这种方法的原理是欧姆定律的变形公式R=U/I和并联电路中各支路的电压相等且等于电路的总电压的关系。

先按图8的电路图连接成电路, 用电流表与已知的电阻R0串联,测出R0的电流,记为I0;然后再按图9的电路图连接成电路,把电流表与Rx串联,读出此时电流表的示数,即为Rx的电流,记为Ix。

根据并联电路中电压的关系以及欧姆定律的知识得:

在此实验中如果电流表只允许连接一次,那么可以用下列方法来进行待测电阻Rx的测量:

2.1按图10所示的电路图连接电路,电源电压恒定不变,电流表选择合适的量程,读出开关闭合前后电流表的示数分别是I与Ix。

开关闭合前R0与Rx组成串联电路,电流表测的I为串联电路的电流;开关闭合后已知电阻R0被短路,电路中只有Rx,电流表测的Ix为Rx的电流,由于开关闭合前后电源电压恒定不变,所以:

2.2按图11所示的电路图连接电路,电源电压恒定不变,电流表选择合适的量程,先断开开关,只有已知电阻R0连入电路,读出电流表的示数,即为已知电阻R0的电流,记为I0;然后再闭合开关,已知电阻R0与待测电阻Rx 连接成并联电路 ,电流表在干路上是测量总电流,读出此时电流表的示数,即为总电流,记为I,由于开关闭合前后电源电压恒定不变,根据并联电路中电压的关系、电流的关系以及欧姆定律的知识得:

2.3我们还可以将一个单刀双掷开关引入,用电路图图12的设计来进行未知电阻Rx的测量。

当开关掷于1时,电流表测量的是Rx的电流,记为Ix,当开关掷于2时,电流表测量的是R0的电流,记为I0。

根据并联电路中的电压的关系以及欧姆定律的知识得:

除以上几种测电阻的方法以外,还有常用的易于学生理解的测电阻的方法,如:(1)用电压表和已知最大电阻值为R0 的滑动变阻器来测量待测电阻的阻值;(2)用电流表和已知最大电阻值为R0 的滑动变阻器来测量待测电阻的阻值;(3)用等效法测量(用电流表和电阻箱)。

在此不再一一讨论。

参考文献

[1]义务教育《物理课程标准》(版,北京师范大学出版社 ,1月).

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