撰寫報(bào)告需要進(jìn)行充分的調(diào)查和研究,確保所提供的信息具有可信度和可靠性。編寫完美的報(bào)告需要提前進(jìn)行充分的準(zhǔn)備和規(guī)劃。希望大家在寫報(bào)告時(shí)能夠堅(jiān)持原創(chuàng)和創(chuàng)新,不斷提高自己的學(xué)習(xí)和思考能力。
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告示波器的使用篇一
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)夢中見到的天梯。
實(shí)驗(yàn)拓展:舉例說明電弧放電的應(yīng)用。
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。
五、討論與思考。
雷電暴風(fēng)雨時(shí),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)告示波器的使用篇二
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。
(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)康摹?/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:
文字?jǐn)⑹觯?/p>
1.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)康摹尽坑^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?
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。
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告示波器的使用篇三
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?,不?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)告示波器的使用篇四
摘要:本文介紹了大氣邊界層風(fēng)洞的發(fā)展過程和模擬方法。大氣邊界層的模擬方法主要有主動(dòng)模擬方法和被動(dòng)模擬方法,前者包括多風(fēng)扇風(fēng)洞技術(shù)與振動(dòng)尖塔技術(shù),后者采用尖劈、粗糙元、擋板、格柵等裝置進(jìn)行模擬。被動(dòng)模擬技術(shù)較為經(jīng)濟(jì)、簡便,所以得到了廣泛采用。
關(guān)鍵詞:風(fēng)洞;大氣邊界層;主動(dòng)模擬;被動(dòng)模擬。
tunnels。
xude。
technology.theequipmentsofthepassivesimulationmainincludespire,roughnesselement,apronandgridiron.thepassivesimulationtechnologyissimpleandeconomical,soithasbeenwidelyused.
keywords:windtunnel;atmosphericboundarylayer;activesimulation;passivesimulation.
一、引言。
1940年,美國塔科馬懸索橋由于風(fēng)致振動(dòng)而破壞的風(fēng)毀事故,首次使科學(xué)家和工程師們認(rèn)識(shí)到了風(fēng)的動(dòng)力作用的巨大威力[1]。在此之前,1879年發(fā)生了蘇格蘭泰橋的風(fēng)毀事故已經(jīng)使工程師們認(rèn)識(shí)到風(fēng)的靜力作用。塔科馬橋的風(fēng)毀開始了土木工程界考慮橋梁風(fēng)致振動(dòng)的新時(shí)期,并以此為起點(diǎn),發(fā)展成為了現(xiàn)代結(jié)構(gòu)風(fēng)工程學(xué)。
結(jié)構(gòu)風(fēng)工程研究方法可分為現(xiàn)場測試、風(fēng)洞試驗(yàn)和理論計(jì)算三種。
現(xiàn)場測試方法是一種有效的驗(yàn)證理論計(jì)算和風(fēng)洞試驗(yàn)方法和結(jié)構(gòu)的手段;然而,現(xiàn)場測試需要花費(fèi)巨大,試驗(yàn)環(huán)境條件很難人為控制和改變。與現(xiàn)場測試方法相比,風(fēng)洞試驗(yàn)兼具直觀性和節(jié)約的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)可以上人為地控制、調(diào)節(jié)和重復(fù)一些試驗(yàn)條件,是一種很好的研究結(jié)構(gòu)風(fēng)工程現(xiàn)象的變參數(shù)影響和機(jī)理的手段。近些年來隨著流體力學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)逐漸成為風(fēng)工程研究中越來越重要的工具。然而,由于風(fēng)工程問題的復(fù)雜性,要深入了解由于空氣流動(dòng)所引起的許多復(fù)雜作用,風(fēng)洞試驗(yàn)仍然是起著非常重要的作用。
在整個(gè)50年代和60年代初,建筑物和橋梁風(fēng)洞試驗(yàn)都是在為研究飛行器空氣動(dòng)力學(xué)性能而建的“航空風(fēng)洞”的均勻流場中進(jìn)行,而試驗(yàn)結(jié)果往往被發(fā)現(xiàn)與實(shí)地觀測結(jié)果不一致,原因顯然在于風(fēng)洞中的均勻氣流與實(shí)際自然風(fēng)的紊流之間所存在明顯差別。1950年代末,丹麥的杰森對(duì)風(fēng)洞模擬相似率問題作了重要的闡述,認(rèn)為必須模擬大氣邊界層氣流的特性。
1965年,加拿大西安大略大學(xué)建成了世界上第一個(gè)大氣邊界層風(fēng)洞,即具有較長試驗(yàn)段、能夠模擬大氣邊界層內(nèi)自然風(fēng)的一些重要紊流特性的風(fēng)洞。緊接著,在美國的科羅拉多州立大學(xué),舍馬克教授也負(fù)責(zé)建造了一個(gè)大氣邊界層風(fēng)洞,并首次用被動(dòng)模擬方法對(duì)大氣邊界層的風(fēng)特性進(jìn)行了模擬,使結(jié)構(gòu)抗風(fēng)試驗(yàn)進(jìn)入了精細(xì)化的新階段,世界各地也隨之陸續(xù)建成了許多不同尺寸的邊界層風(fēng)洞,從而大大促進(jìn)了結(jié)構(gòu)風(fēng)工程的研究。
在早期的風(fēng)洞中,大氣邊界層主要研究大氣剪切流場的模擬。而在近期,除注意剪切流場的模擬外,已認(rèn)識(shí)到流場湍流結(jié)構(gòu)特性模擬的重要性,特別對(duì)大跨橋梁、高層建筑和高聳結(jié)構(gòu)的風(fēng)載和風(fēng)振試驗(yàn)有十分重要的意義。
二、大氣邊界層風(fēng)洞簡介。
2.1風(fēng)洞試驗(yàn)的概念。
風(fēng)洞是指一個(gè)按一定要求設(shè)計(jì)的、具有動(dòng)力裝置的、用于各種氣動(dòng)力試驗(yàn)的可控氣流管道系統(tǒng)[2]。雖然實(shí)際風(fēng)洞有多種多樣的形式,以適應(yīng)不同的研究要求,但是從流動(dòng)方式來看,總體上可劃分為兩個(gè)基本類型:即閉口回流式風(fēng)洞和開口直流式風(fēng)洞。而從風(fēng)洞試驗(yàn)段的構(gòu)造來看又有封閉式和敞開式之分。
圖1.閉口回流式風(fēng)洞。
風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)壳笆墙Y(jié)構(gòu)抗風(fēng)研究中最主要的方法。借鑒航空領(lǐng)域的技術(shù)和方法,風(fēng)洞試驗(yàn)在土木工程結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)研究中發(fā)揮了巨大的作用。但相比而言,土木工程結(jié)構(gòu)的模型試驗(yàn)和航天航空器的模型試驗(yàn)有很多不同之處。前者外形非常復(fù)雜,而后者則相對(duì)簡單;前者處在高湍流的近地風(fēng)場中且風(fēng)場變化類型多,而和后者相關(guān)的流動(dòng)則是低紊流流動(dòng);此外,前者尺度大,因而模型縮尺比例小,導(dǎo)致雷諾數(shù)模擬的難度比后者更加突出;前者處在低速流動(dòng)中,不需要考慮流體的壓縮性,而后者則需考慮流動(dòng)的壓縮效應(yīng),等等。
相對(duì)于航空風(fēng)洞來說,用于土木工程結(jié)構(gòu)的風(fēng)洞一般都是風(fēng)速較低的低速風(fēng)洞,并且通常采用封閉式試驗(yàn)段。為了能在風(fēng)洞中對(duì)建筑結(jié)構(gòu)所處的大氣邊界層風(fēng)場進(jìn)行合理的模擬,其試驗(yàn)段長度一般較大,因此,也被稱為邊界層風(fēng)洞。
早在1894年丹麥人j.o.v.irminger在風(fēng)洞中測量建筑物模型的表面風(fēng)壓,然而直到1931年為了確定帝國大廈的設(shè)計(jì)風(fēng)荷載,研究人員利用航空風(fēng)洞進(jìn)行了專門的模型風(fēng)試驗(yàn),風(fēng)洞試驗(yàn)才成為研究結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載的重要手段。
許多學(xué)者把研究機(jī)翼顫振的風(fēng)洞試驗(yàn)方法引用到了橋梁的。
顫振研究,取得了一定的成果。
1950年代末,丹麥的杰森提出了建筑結(jié)構(gòu)風(fēng)洞試驗(yàn)必須模擬大氣邊界層氣流的特性。1965年,在達(dá)文波特負(fù)責(zé)下,加拿大西安大略大學(xué)建成了第一個(gè)大氣邊界層風(fēng)洞,即具有較長試驗(yàn)段、能夠模擬大氣邊界層內(nèi)自然風(fēng)的一些重要紊流特性的風(fēng)洞。隨后,在美國建成了第一個(gè)用被動(dòng)模擬方法對(duì)大氣邊界層風(fēng)特性進(jìn)行了模擬的結(jié)構(gòu)風(fēng)洞,使結(jié)構(gòu)抗風(fēng)試驗(yàn)進(jìn)入了精細(xì)化的新階段,世界各地也隨之陸續(xù)建成了許多不同尺寸的邊界層風(fēng)洞,從而大大促進(jìn)了結(jié)構(gòu)風(fēng)工程的研究。
2.2大氣邊界層的概念。
按照大氣運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)可以將對(duì)流層中的大氣沿垂直方向粗略地分為上部自由大氣層和下部的大氣行星邊界層。受粗糙地表的摩擦而引起的阻滯作用的影響,大氣邊界層中的氣流在近地表處的速度明顯減慢,并在地表處降為零。而由于相鄰氣層之間的紊流摻混使得這種地表阻滯或摩擦的影響可擴(kuò)展到整個(gè)大氣邊界層,并在沿高度方向各氣層之間產(chǎn)生剪切應(yīng)力。嚴(yán)格地講,大氣邊界層的高度可達(dá)1~1.5km,在此范圍內(nèi),風(fēng)速是隨高度的變化而變化。再往上就是自由大氣層,地表摩擦力對(duì)大氣運(yùn)動(dòng)的影響可以忽略,氣層之間的剪切應(yīng)力基本等于零。在自由大氣層中,無加速的空氣相對(duì)于地表的水平運(yùn)動(dòng)可以通過氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力和離心力之間的平衡來確定,風(fēng)向與等壓線保持一致,風(fēng)速與高度無關(guān)。
圖3.對(duì)流層結(jié)構(gòu)示意圖圖4.大氣邊界層中的風(fēng)速螺旋線。
等壓線的半徑。
很大,曲率很小,可近似為直線,此時(shí)可忽略作用在空氣微團(tuán)的離心力,與高度無關(guān)的定常風(fēng)速由氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力的平衡條件確定,成為地轉(zhuǎn)風(fēng)速。
在大氣邊界層中,由于粗糙地表產(chǎn)生的摩擦力的影響,風(fēng)向與等壓線成一定的夾角。隨著高度的增加,地面摩擦效應(yīng)的影響逐漸降低,這種夾角也越來越小,在梯度風(fēng)高度處,夾角降為零,風(fēng)向與等壓線一致。大氣邊界層內(nèi)風(fēng)速風(fēng)向隨高度的這種變化規(guī)律可用如圖5.3所示的螺線來描繪,從地面至邊界層高度頂,風(fēng)向角的變化約為20°。由于土木工程結(jié)構(gòu)均建在大氣邊界層中,因此大氣邊界層內(nèi)的風(fēng)特性是土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者最為關(guān)心的。
三、大氣邊界層的風(fēng)特性。
風(fēng)特性研究是風(fēng)工程的基礎(chǔ)工作。過去,關(guān)于風(fēng)的資料主要來源于各氣象站約10米高風(fēng)標(biāo)上所安裝的旋轉(zhuǎn)杯式風(fēng)速儀。這種于1846年發(fā)明的風(fēng)速儀至今還在使用,但由于儀器的慣性大,它所測量的是有一定時(shí)距的平均風(fēng)。近50年來,測風(fēng)儀器有了巨大的進(jìn)步,從較靈敏的螺旋槳式風(fēng)速儀發(fā)展到激光、超聲以及微波風(fēng)速儀,可用來測量空氣的微小瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)。
經(jīng)過長期的現(xiàn)場實(shí)測,近地風(fēng)可處理為平均風(fēng)速和脈動(dòng)風(fēng)速的疊加;平均風(fēng)速沿高度可用對(duì)數(shù)律或冪函數(shù)來描述,而脈動(dòng)風(fēng)的主要特征是紊流度、脈動(dòng)風(fēng)速自功率譜和互功率譜、紊流尺度等。其他風(fēng)特性參數(shù),例如陣風(fēng)因子、摩阻速度以及空間相關(guān)函數(shù)等可以認(rèn)為是這些關(guān)鍵特性的延拓和補(bǔ)充。在初步掌握這些重要特性的基礎(chǔ)上,給出了這些特征量的推薦值和推薦公式。
盡管人們在強(qiáng)風(fēng)分布及結(jié)構(gòu)響應(yīng)的實(shí)測方面做了很多努力,但是,由于強(qiáng)風(fēng)分布特性現(xiàn)場實(shí)測的費(fèi)用大、周期長、難度大,人們對(duì)近地風(fēng)特性的認(rèn)識(shí)還遠(yuǎn)不清楚。目前國際上常用的幾種脈動(dòng)風(fēng)速功率譜值(davenport譜,kaimal譜和karman譜等)在某些重要頻段內(nèi)相差很大,甚至以倍計(jì)。脈動(dòng)風(fēng)速相干函數(shù)指數(shù)的推薦范圍上下限的不同取值可能造成結(jié)構(gòu)響應(yīng)計(jì)算值的成倍差別。臺(tái)風(fēng)的平均風(fēng)剖面和紊流結(jié)構(gòu)及登陸后的衰減特性如何?此外,人們對(duì)特殊地形(包括我國西部地區(qū)復(fù)雜地形)的強(qiáng)風(fēng)分布特性的理解也還甚淺。風(fēng)參數(shù)的不確定性是影響結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計(jì)精度最重要的因素。
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告示波器的使用篇五
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?,不?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:
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)告示波器的使用篇六
2、注意事項(xiàng)。
二。實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/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。
(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)康摹?/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?
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)告示波器的使用篇七
自然界中,有一種很有趣的現(xiàn)象叫共振。俄羅斯橫跨伏爾加河伏爾加格勒市的大橋全長154米,2010年5月22日,大橋路面突然開始蠕動(dòng),類似于波浪形,并發(fā)出震耳欲聾的聲音,正在大橋上行駛的車輛在滾動(dòng)中跳動(dòng)。這個(gè)有趣而又有點(diǎn)危險(xiǎn)的現(xiàn)象就是由于共振引起的。
共振是指一個(gè)物理系統(tǒng)在特定頻率下,以最大振幅做振動(dòng)的情形。共振在聲學(xué)中亦稱“共鳴”。
我們在實(shí)驗(yàn)室中,可以通過“耦合擺球”的實(shí)驗(yàn)來演示這個(gè)現(xiàn)象及研究影響它的因素。
操作步驟:選中右側(cè)第一個(gè)單擺,使其擺動(dòng)起來,經(jīng)過幾個(gè)周期后,看到與其擺長相等的一單擺在它的影響下振幅達(dá)到最大,而其他單擺幾乎不擺動(dòng);讓擺動(dòng)停止,在選中右側(cè)第二個(gè)單擺,使其擺動(dòng)起來,經(jīng)過幾個(gè)周期后,也看到與其擺長相等的另一單擺在它的影響下振幅達(dá)到最大,而其它單擺幾乎不動(dòng)。
這個(gè)結(jié)果表明:單擺的共振與其擺長有關(guān)。通過查詢資料得知,是否共振與單擺的頻率有關(guān),當(dāng)頻率相同時(shí),會(huì)產(chǎn)生共振現(xiàn)象;因?yàn)槠渌鼦l件一定時(shí),單擺的頻率與其擺長有關(guān),所以擺長相同的單擺會(huì)產(chǎn)生共振。
在上述實(shí)驗(yàn)過程中,還可觀察到當(dāng)產(chǎn)生共振時(shí),剛開始振動(dòng)的單擺振幅逐漸減小,共振的單擺振幅逐漸增大。這表明:在產(chǎn)生共振時(shí),會(huì)有能量的吸收與轉(zhuǎn)移。
在人們的日常生活中,共振也充當(dāng)著重要的角色,如常用的微波爐。共振在醫(yī)學(xué)上也有應(yīng)用。任何事物都有兩面性,共振有時(shí)還會(huì)給人類造成巨大危害。這其中最為人們所知曉的便是橋梁垮塌。近幾十年來,美國及歐洲等國家和地區(qū)還發(fā)生了許多起高樓因大風(fēng)造成的共振而劇烈搖擺的事件。
在這次物理實(shí)驗(yàn)中,我了解到了許多有趣的現(xiàn)象,也學(xué)到了許多知識(shí),收獲很大。
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告示波器的使用篇八
關(guān)于各種型號(hào)的示波器,其實(shí)現(xiàn)原理大體相同。而若想快速熟悉某個(gè)產(chǎn)品的示波器,其最好的辦法就是直接從對(duì)應(yīng)產(chǎn)品的官網(wǎng)下載對(duì)應(yīng)型號(hào)的用戶使用手冊。現(xiàn)在我以dso-x3034a型號(hào)的示波器為例,來給大家簡要做個(gè)示波器使用的介紹。
一般來說,對(duì)于示波器,有幾個(gè)功能,我們需要經(jīng)常用到:
在用示波器去捕捉我們的波形之前,我們需要知道我們波形的特性,然后將其進(jìn)行一個(gè)簡單的配置,便于讀取我們正在捕捉的波形。
1觸發(fā)極性。
trigger----entry。
2直流或交流。
若你的設(shè)備在直流下工作就選擇直流,反之亦然。
按下對(duì)應(yīng)通道的數(shù)字----按第一個(gè)軟鍵。
3選擇好x軸的`單位。
一般來說,若我們想要測波形的周期,那我們需要將其設(shè)置為s。當(dāng)然其單位還有hz等等,具體情況得根據(jù)我們的具體需求去分析。
ii.水平控制。
水平控制包括兩個(gè)按鍵,一個(gè)是用于將其波形進(jìn)行水平方向的平移,但波形不放大。另一個(gè)是用于將波形進(jìn)行水平方向的放大。
iii.垂直控制。
垂直控制包括兩個(gè)按鍵,一個(gè)是用于將波形垂直方向的平移,但波形不放大。另一個(gè)是用于將波形進(jìn)行垂直方向的放大。
有時(shí)我們觀察波形時(shí),發(fā)現(xiàn)我們的貌似和未捕捉的波形一樣,依然成一條直線,這時(shí)不妨把波形垂直方向放大一下,看起y軸是否看到明顯的波形的變化。有時(shí)是由于我們沒有放大波形才導(dǎo)致我們誤認(rèn)為我們沒有捕捉到波形。
iv.測量控制。
測量控制也包括兩個(gè)按鍵,這兩個(gè)按鍵需要結(jié)合起來使用。主要目的是測某兩段之間的間隔。
v.如何以一個(gè)波形為參考,觀看另一個(gè)波形的變化。
有人會(huì)說,不是有stop這個(gè)按鍵么?沒錯(cuò),但是stop這個(gè)按鍵只看查看靜態(tài)的波形,不能查看動(dòng)態(tài)的波形。若我們想要將某個(gè)波形作為參考,我們就需要將其穩(wěn)定在示波器的屏幕上,然后就達(dá)到了以此波形為參考的目的。具體做法:
trigger----level將其放在y軸的某一段位置之后,便可將其穩(wěn)定在示波器的屏幕上。這段位置需要你自己手動(dòng)去尋找。
1.選擇channel即信號(hào)輸入通道.
3.調(diào)節(jié)垂直和水平移動(dòng)調(diào)節(jié)旋鈕讓基線位置在屏幕中間于水平坐標(biāo)刻度基本重合.
4.觸發(fā)方式選擇:。
示波器通常有四種觸發(fā)方式(1)常態(tài)(norm):無信號(hào)時(shí),屏幕上無顯示;有信號(hào)時(shí),與電平控制配合顯示穩(wěn)定波形;(2)自動(dòng)(auto):無信號(hào)時(shí),屏幕上顯示光跡;有信號(hào)時(shí)與電平控制配合顯示穩(wěn)定的波形;(3)電視場(tv):用于顯示電視場信號(hào);(4)峰值自動(dòng)(p-pauto):無信號(hào)時(shí),屏幕上顯示光跡;有信號(hào)時(shí),無需調(diào)節(jié)電平即能獲得穩(wěn)定波形顯示。該方式只有部分示波器(例如caltek卡爾泰克ca8000系列示波器)中采用.
5.校準(zhǔn):。
應(yīng)該變化,這樣說明示波器基本可以使用調(diào)整完畢(首先打開示波器電源,出現(xiàn)水平線,沒有的話調(diào)通道上下位置旋鈕,調(diào)節(jié)亮度聚焦,使水平線清晰,選掃描模式為自動(dòng),選觸發(fā)源為ch1,調(diào)節(jié)觸發(fā)電平,顯示穩(wěn)定的波形如果波形太大或者太小,可調(diào)節(jié)電壓量程旋鈕,如果波形周期顯示不合適可調(diào)整掃描速度旋鈕.)。
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告示波器的使用篇九
(1)了解示波器的基本工作原理。
(3)學(xué)習(xí)用示波器觀察信號(hào)波形和利用示波器測量信號(hào)頻率的方法。
1)示波器的基本組成部分:示波管、豎直放大器、水平放大器、掃描發(fā)生器、觸發(fā)同步和直流電源等。
2)示波管左端為一電子槍,電子槍加熱后發(fā)出一束電子,電子經(jīng)電場加速以高速打在右端的熒光屏上,屏上的熒光物發(fā)光形成一亮點(diǎn)。亮點(diǎn)在偏轉(zhuǎn)板電壓的作用下,位置也隨之改變。在一定范圍內(nèi),亮點(diǎn)的位移與偏轉(zhuǎn)板上所加電壓成正比。
3)示波器顯示波形的原理:如果在x軸偏轉(zhuǎn)板加上波形為鋸齒形的電壓,在熒光屏上看到的是一條水平線,如果在y軸偏轉(zhuǎn)板上加正弦電壓,而x軸偏轉(zhuǎn)板不加任何電壓,則電子束的亮點(diǎn)在縱方向隨時(shí)間作正弦式振蕩,在橫方向不動(dòng)。我們看到的將是一條垂直的亮線,如果在y軸偏轉(zhuǎn)板上加正弦電壓,又在x軸偏轉(zhuǎn)板上加鋸齒形電壓,則熒光屏上的亮點(diǎn)將同時(shí)進(jìn)行方向互相垂直的兩種位移,兩個(gè)方向的位移合成就描出了正弦圖形。如果正弦波與鋸齒波的周期(頻率)相同,這個(gè)正弦圖形將穩(wěn)定地停在熒光屏上。但如果正弦波與鋸齒波的周期稍有不同,則第二次所描出的曲線將和第一次的曲線位置稍微錯(cuò)開,在熒光屏上將看到不穩(wěn)定的圖形或不斷地移動(dòng)的圖形,甚至很復(fù)雜的圖形。要使顯示的波形穩(wěn)定,掃描必須是線性的,即必須加鋸齒波;y軸偏轉(zhuǎn)板電壓頻率與x軸偏轉(zhuǎn)板電壓頻率的比值必須是整數(shù)。示波器中的鋸齒掃描電壓的頻率雖然可調(diào),但光靠人工調(diào)節(jié)還是不夠準(zhǔn)確,所以在示波器內(nèi)部加裝了自動(dòng)頻率跟蹤的裝置,稱為“同步”。在人工調(diào)節(jié)接近滿足式頻率整數(shù)倍時(shí)條件下,再加入“同步”的作用,掃描電壓的周期就能準(zhǔn)確等于待測電壓周期的整數(shù)倍,從而獲得穩(wěn)定的波形。
4)李薩如圖形的基本原理:如果同時(shí)從示波器的x軸和y軸輸入頻率相同或成簡單整數(shù)比的兩個(gè)正弦電壓,則屏幕上將呈現(xiàn)出特殊形狀的、穩(wěn)定的光點(diǎn)軌跡,這種軌跡圖稱為李薩如圖形。李薩如圖形的形成規(guī)律為:如果沿x,y分別作一條直線,水平方向的直線做多可得的交點(diǎn)數(shù)為n(x),豎直方向最多可得的交點(diǎn)數(shù)為n(y),則x和y方向輸入的兩正弦波的頻率之比為f(x):f(y)=n(y):n(x)。
1)將各控制旋鈕置于相關(guān)位置。
2)接通電源,按下面板左下角的“power”鈕,指示燈亮,稍待片刻,儀器進(jìn)入正常工作狀態(tài)。
3)經(jīng)示波管燈絲預(yù)熱后,屏上出現(xiàn)綠色亮點(diǎn),調(diào)節(jié)inten、focus、position,使亮點(diǎn)清晰。
4)將time/span逐漸旋到2ms或5ms,觀察光點(diǎn)由慢變快移動(dòng),直至屏上顯示一條穩(wěn)定的水平掃描線,按(3)使線清晰。
(二)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:
1)觀察正弦波波長:
a)將acgnddc轉(zhuǎn)換開關(guān)置于ac。
b)講面板右上角的source置于ch2。
c)將函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的50hz信號(hào)源直接輸入ch2-y輸入端(紅插頭應(yīng)接函數(shù)發(fā)生器輸出的紅接線柱)。
d)屏上顯示出正弦波(調(diào)v/span調(diào)節(jié)大小,time/span掃描開關(guān)使之出現(xiàn)正弦波,ievel使波形穩(wěn)定)。
e)改變掃描電壓的頻率(time/span)觀察正弦波得變化,使屏上出現(xiàn)多個(gè)完整的波形圖。
2)觀察并描繪李薩如圖形,測量正弦信號(hào)頻率。
利用利薩如圖測正弦電壓的頻率基本原理。
通過觀察熒光屏上利薩如圖形進(jìn)行頻率對(duì)比的方法稱之為利薩如圖形法。此法于1855年由利薩如所證明。將被測正弦信號(hào)fx加到y(tǒng)偏轉(zhuǎn)板,將參考正弦信號(hào)fx加到x偏轉(zhuǎn)板,當(dāng)兩者的頻率之比fy/fx是整數(shù)時(shí),在熒光屏上將出現(xiàn)利薩如圖。
用李薩如圖測量正弦信號(hào)頻率。
1.信號(hào)發(fā)生器、示波器預(yù)熱3分鐘以后才能正常工作。
3.不要頻繁開關(guān)機(jī),示波器上光點(diǎn)的亮度不可調(diào)得太強(qiáng),也不能讓亮點(diǎn)長時(shí)間停在熒光屏的一點(diǎn)上,如果暫時(shí)不用,把輝度降到最低即可。
4.轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕和按鍵時(shí)必須有的放矢,不要將開關(guān)和旋鈕強(qiáng)行旋轉(zhuǎn)、死拉硬擰,以免損壞按鍵、旋鈕和示波器,示波器探頭與插座的配合方式類似于掛口燈泡與燈座的鎖扣配合方式,切忌生拉硬拽。
一個(gè)學(xué)期就要過去了,在本學(xué)期里,老師又教了很多實(shí)驗(yàn),我做了許多類型的實(shí)驗(yàn),讓我受益菲淺,我又學(xué)會(huì)了很多東西,其中很多知識(shí)在平時(shí)的學(xué)習(xí)中都是無法學(xué)習(xí)到的,其中很多實(shí)驗(yàn)都開闊了我們的視野,讓我們獲得了許多平時(shí)課堂上得不到的知識(shí)。
通過高中以及大學(xué)兩個(gè)學(xué)期的物理實(shí)驗(yàn),我發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)的基礎(chǔ),我們學(xué)到的許多理論都來源于實(shí)驗(yàn),也學(xué)到了許多物理課上沒有教到的理論。很多實(shí)驗(yàn)都是需要花費(fèi)許多心思去學(xué)習(xí)的,也是非常復(fù)雜的。經(jīng)過這一年的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí),讓我收獲多多。想要做好物理實(shí)驗(yàn)容不得半點(diǎn)馬虎,她培養(yǎng)了我們耐心、信心和恒心。當(dāng)然,我也發(fā)現(xiàn)了我存在的很多不足。我的動(dòng)手能力還不夠強(qiáng),當(dāng)有些實(shí)驗(yàn)需要比較強(qiáng)的動(dòng)手能力的時(shí)侯我還不能從容應(yīng)對(duì),實(shí)驗(yàn)就是為了讓你動(dòng)手做,去探索一些你未知的或是你尚不是深刻理解的東西?,F(xiàn)在,大學(xué)生的動(dòng)手能力越來越被人們重視,大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)正好為我們提供了這一平臺(tái)讓我們?nèi)ュ憻捵约旱膭?dòng)手能力。我的學(xué)習(xí)方式還有待改善,當(dāng)面對(duì)一些復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)時(shí)我還不能很快很好的完成。偉大的科學(xué)家之所以偉大就是他們利用實(shí)驗(yàn)證明了他們的偉大。唯有實(shí)驗(yàn)才是檢驗(yàn)理論正確與否的唯一方法。為了要使你的理論被人接受,你必須用事實(shí)來證明。
摘要:
在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中正確使用示波器并及時(shí)解決遇到的問題是必不可少的。本文簡要介紹了示波器實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法、技巧,以及實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題的解決方法。
關(guān)鍵詞:
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)、示波器、信號(hào)。
示波器是測量信號(hào)波形的儀器,是應(yīng)用最廣的測量儀器之一。它不僅廣泛應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室,而且成為現(xiàn)代工業(yè)不可缺少的輔助工具。利用示波器對(duì)電子產(chǎn)品的電路進(jìn)行信號(hào)的檢測和分析,可以快速地發(fā)現(xiàn)并解決問題,因此正確分析示波器顯示波形的原理,以及熟悉使用示波器是非常有必要的,對(duì)學(xué)生以后學(xué)習(xí)和工作有很大的幫助。在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,示波器原理與使用是一個(gè)必不可少的實(shí)驗(yàn)。然而,該實(shí)驗(yàn)儀器的原理復(fù)雜,大多數(shù)學(xué)生理解起來難度偏大,特別是面板旋鈕多使得學(xué)生熟悉起來很困難[1]。通過該實(shí)驗(yàn)對(duì)提高學(xué)生在信號(hào)波形測量方面的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力,以及理論聯(lián)系實(shí)際的能力提高有著極其重要的作用。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程總是會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問題[2],因此我結(jié)合大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)示波器實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題,介紹一些經(jīng)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)首先講解的就是儀器原理,但是示波器的原理比較復(fù)雜,學(xué)生掌握起來比較困難。為解決這個(gè)難題,將示波器顯示波形的原理與單擺運(yùn)動(dòng)中沙漏形成波形的原理相類比,利用簡單易懂的知識(shí)對(duì)示波器的原理進(jìn)行形象的講解,使其簡化,加深學(xué)生對(duì)示波器原理的理解和掌握。在大學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中利用類比簡化思維幫助學(xué)生理解和學(xué)習(xí)新知識(shí)的方法效果明顯。
示波管結(jié)構(gòu)非常簡單,主要由電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏三個(gè)部分組成,偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)由水平偏轉(zhuǎn)板(x軸方向)和豎直偏轉(zhuǎn)板(y軸方向)組成。在偏轉(zhuǎn)板上加電壓,則電子束的運(yùn)動(dòng)是發(fā)生偏轉(zhuǎn),加不同的電壓,電子運(yùn)動(dòng)也不一樣,從而在熒光屏上所觀察到的圖形也有所不同。如果我們在豎直偏轉(zhuǎn)板上接入待觀察的正弦交流電壓,同時(shí)在水平偏轉(zhuǎn)板上接入鋸齒波電壓,則電子的運(yùn)動(dòng)將是水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)與豎直方向的簡諧振動(dòng)兩個(gè)相互垂直方向上運(yùn)動(dòng)的合成,屏上將顯示正弦波。
把沙漏的單擺運(yùn)動(dòng)與示波器顯示波形的原理相結(jié)合進(jìn)行類比,以幫助學(xué)生理解示波器的工作原理。實(shí)踐表明示波器顯示波形的原理雖然復(fù)雜,但是利用沙漏的單擺運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)對(duì)其進(jìn)行類比簡化,可以很容易地讓學(xué)生理解掌握。示波器的工作原理可以如此掌握,在進(jìn)行其他物理知識(shí)的學(xué)習(xí)和物理實(shí)驗(yàn)的探討時(shí),實(shí)驗(yàn)老師也可以采用這種類比的方法,利用學(xué)生理解的知識(shí)點(diǎn)甚至是其他學(xué)科的知識(shí)去簡化復(fù)雜的物理內(nèi)容。掌握了這種教學(xué)法,不僅可以使學(xué)生將新知識(shí)與已有的知識(shí)融會(huì)貫通,而且能使學(xué)生加深記憶和理解,為他們的學(xué)習(xí)提供極大的幫助。
2.功能鍵的使用技巧及注意事項(xiàng)。
在教師準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)儀器階段,應(yīng)注意示波器在使用一段時(shí)間或經(jīng)較長時(shí)間存放或修理后,應(yīng)重新進(jìn)行校準(zhǔn),示波器精度校準(zhǔn)分垂直校準(zhǔn)和時(shí)基校準(zhǔn)兩個(gè)方面。待示波器開機(jī)20分鐘后,內(nèi)部穩(wěn)定即可進(jìn)行校準(zhǔn)工作。掃描基線的校正,示波器應(yīng)用在不同的場合,會(huì)受外磁場的影響引起掃描基線發(fā)生傾斜,此時(shí)需要對(duì)掃描基線進(jìn)行校正。校正的方法:用螺絲刀調(diào)節(jié)“基線旋轉(zhuǎn)”,使掃描線和示波器的水平刻度線平行。
在示波器功能鍵的講解上要做到示波器面板上各開關(guān)、按鍵、旋鈕都要詳細(xì)地講解相關(guān)功能特性,同時(shí)進(jìn)行示范性的屏幕顯示演示,使得學(xué)生有更直觀形象的了解。要求做實(shí)驗(yàn)前學(xué)生對(duì)照儀器面板說明書,體會(huì)一些常用開關(guān)、按鍵、旋鈕的作用,如輝度、聚焦、位移、x―y等,讓學(xué)生有一個(gè)自己獨(dú)立操作儀器的過程。
非常有必要在黑板上板示示波器使用注意事項(xiàng)及技巧:
(1)測試前,在不明確被測信號(hào)幅度大小,可先將示波器的volts/span選擇開關(guān)置于最大擋,避免電壓過高而造成示波器損壞,同時(shí)避免該檔位過小往往出現(xiàn)信號(hào)顯示遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于屏幕,以至于學(xué)生誤認(rèn)為沒有信號(hào)輸入。一般選擇合適檔位使得信號(hào)顯示高度約占熒光屏高度的二分之一到三分之二之間,這樣減小在信號(hào)測量時(shí)出現(xiàn)的誤差。
(2)在用示波器測量頻率較低信號(hào)時(shí),其波形不容易同步,表現(xiàn)為波形不穩(wěn)定。一般情況規(guī)定學(xué)生輸入較高頻率信號(hào),同時(shí)仔細(xì)調(diào)節(jié)示波器上的觸發(fā)電平控制(level)旋鈕,使被測信號(hào)穩(wěn)定和同步?!坝|發(fā)電平”鍵是示波器面板上眾多旋鈕中非常重要的旋鈕,其作用在眾多物理實(shí)驗(yàn)教材中只是介紹而已,通過觸發(fā)掃描使待測信號(hào)與掃描信號(hào)同步以達(dá)到圖形的穩(wěn)定,圖形不穩(wěn)定的情況在學(xué)生實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)得最多。
(3)time/span(掃描速率選擇)旋鈕。此旋鈕的作用是改變加在水平偏轉(zhuǎn)板上鋸齒波掃描信號(hào)的頻率。在不明確被測信號(hào)頻率大小,可將time/span選擇掃描時(shí)間置于最小擋,避免低頻率信號(hào)一直閃動(dòng)。合適的檔位是信號(hào)波形顯示2到3個(gè)周期,這樣在時(shí)間測量時(shí)可以減少誤差。
(4)“觸發(fā)方式”、“觸發(fā)源”和“觸發(fā)電平”的選擇。這三者選擇的不正確,往往出現(xiàn)波形不穩(wěn)定的情況,屏幕上的波形發(fā)生向左或向右的連續(xù)移動(dòng)。要使波形能夠穩(wěn)定下來,跟示波器使用的“觸發(fā)方式”、“觸發(fā)源”及“觸發(fā)電平”選擇有關(guān),合理運(yùn)用觸發(fā)方式、觸發(fā)源來觀察信號(hào),要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中掌握。
(5)在利薩如圖實(shí)驗(yàn)部分,為了避免視覺上的混亂,要求學(xué)生在關(guān)閉通道1的前提下再調(diào)整好通道2的信號(hào)顯示。
(6)示波器工作時(shí),周圍不要放置大功率的變壓器,否則,對(duì)示波器會(huì)有很大影響和噪聲干擾。
示波器用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)使用頻繁,且使用時(shí)間較長,很容易出故障。掌握示波器的常見故障的分析檢修方法,有利于縮短維修周期,避免因?yàn)閮x器故障耽誤教學(xué)。在遇到各種問題時(shí),學(xué)生一般無法解決,往往需要教師引導(dǎo)性地解決。這就要求教師要具備解決這些問題的能力。當(dāng)然這些需要在教學(xué)中不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn),多途徑地提高解決問題的能力,進(jìn)而能夠更好地指導(dǎo)學(xué)生排除故障。
在教學(xué)過程中,學(xué)生在出現(xiàn)問題時(shí),經(jīng)常性地亂按功能鍵,到了后面他自己都不知道按了什么鍵,有時(shí)的確是儀器出現(xiàn)問題。教師應(yīng)該把出現(xiàn)的各種原因都考慮進(jìn)去,先考慮儀器正常是儀器參數(shù)設(shè)置的問題,再考慮儀器元件出現(xiàn)問題。例如示波器屏幕上沒有任何信號(hào)或者信號(hào)在示波器上顯示閃動(dòng)的比較厲害。首先,看信號(hào)輸入端的問題即信號(hào)發(fā)生器示波器的相關(guān)設(shè)置是否正常,例如波形按鈕是否有選擇、頻率的設(shè)置是否正確,等等,然后檢查與示波器的接線,以及探頭接觸是否良好、探頭線斷線等問題,再檢查示波器相關(guān)按鍵的設(shè)置是否和信號(hào)發(fā)生器輸出信號(hào)一直,可能是學(xué)生按了所用通道的接地旋鈕,這樣信號(hào)就會(huì)對(duì)地短路,沒有任何信號(hào)輸入到示波器測量端,以及示波器電源開關(guān)有沒有打開,可以調(diào)節(jié)亮度旋鈕看是否亮度設(shè)置太低。其次,調(diào)節(jié)上下位移旋鈕和左右位移旋鈕看波形是否偏離屏幕顯示區(qū)。所以首先要求老師要一定程度的對(duì)儀器硬件有所了解,那些元件出現(xiàn)問題可能會(huì)出現(xiàn)什么樣的現(xiàn)象,對(duì)儀器的操作那就要求非常熟悉,總之做到軟件硬件都過關(guān)。
4.結(jié)語。
以上是我在示波器實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐中總結(jié)的一些經(jīng)驗(yàn)。在有限學(xué)習(xí)時(shí)間內(nèi),學(xué)習(xí)、掌握基本的儀器操作方法,讓學(xué)生做到實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)明確,理論與實(shí)踐相結(jié)合,在掌握好基本技能的基礎(chǔ)上進(jìn)行開放式自主訓(xùn)練。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生解決實(shí)驗(yàn)中遇到的一些問題,提高學(xué)生的創(chuàng)新能力,使學(xué)生體會(huì)到大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)這門課的作用與重要性,從而逐漸地讓學(xué)生有意識(shí)地去提高自己的動(dòng)手能力。
參考文獻(xiàn):
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告示波器的使用篇十
1.簡要原理。
2.注意事項(xiàng)。
二.實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/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。
(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)康摹?/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)。
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)。
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?
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)告示波器的使用篇十一
示波器初次使用前或久藏復(fù)用時(shí),有必要進(jìn)行一次能否工作的簡單檢查和進(jìn)行掃描電路穩(wěn)定度、垂直放大電路直流平衡的調(diào)整。示波器在進(jìn)行電壓和時(shí)間的定量測試時(shí),還必須進(jìn)行垂直放大電路增益和水平掃描速度的校準(zhǔn)。
選擇y軸靈敏度:根據(jù)被測信號(hào)的大約峰-峰值(如果采用衰減探頭,應(yīng)除以衰減倍數(shù);在耦合方式取dc檔時(shí),還要考慮疊加的直流電壓值),將y軸靈敏度選擇v/span開關(guān)(或y軸衰減開關(guān))置于適當(dāng)檔級(jí)。實(shí)際使用中如不需讀測電壓值,則可適當(dāng)調(diào)節(jié)y軸靈敏度微調(diào)(或y軸增益)旋鈕,使屏幕上顯現(xiàn)所需要高度的波形。
選擇觸發(fā)(或同步)信號(hào)來源與極性:通常將觸發(fā)(或同步)信號(hào)極性開關(guān)置于“+”或“-”檔。
選擇掃描速度:根據(jù)被測信號(hào)周期(或頻率)的大約值,將x軸掃描速度t/span(或掃描范圍)開關(guān)置于適當(dāng)檔級(jí)。實(shí)際使用中如不需讀測時(shí)間值,則可適當(dāng)調(diào)節(jié)掃速t/span微調(diào)(或掃描微調(diào))旋鈕,使屏幕上顯示測試所需周期數(shù)的波形。如果需要觀察的是信號(hào)的邊沿部分,則掃速t/span開關(guān)應(yīng)置于最快掃速檔。
輸入被測信號(hào):被測信號(hào)由探頭衰減后(或由同軸電纜不衰減直接輸入,但此時(shí)的輸入阻抗降低、輸入電容增大),通過y軸輸入端輸入示波器。
示波器注意事項(xiàng)。
示波器為了使波形的讀數(shù)更加精確、清晰,在原始校正波形時(shí),一定要把波形調(diào)得最準(zhǔn)、最清晰、線條調(diào)至最精細(xì),只有這樣,讀數(shù)才會(huì)最為準(zhǔn)確,誤差才會(huì)減至最少,這對(duì)故障分析往往有舉足輕重的作用。最后還有一點(diǎn)需要注意的是:校正波形調(diào)整完畢后,所有補(bǔ)償按鈕都不能調(diào)動(dòng)或更改(即swpvap和電壓補(bǔ)償),否則將要再次對(duì)示波器重新校正一次。
儀器操作人員的安全和儀器安全,儀器在安全范圍內(nèi)正常工作,保證測量波形準(zhǔn)確、數(shù)據(jù)可靠,應(yīng)注意:1.通用示波器通過調(diào)節(jié)亮度和聚焦旋鈕使光點(diǎn)直徑最小以使波形清晰,減小測試誤差;不要使光點(diǎn)停留在一點(diǎn)不動(dòng),否則電子束轟擊一點(diǎn)宜在熒光屏上形成暗斑,損壞熒光屏。
2.測量系統(tǒng)-例如示波器、信號(hào)源;打印機(jī)、計(jì)算機(jī)等設(shè)備等。被測電子設(shè)備-例如儀器、電子部件、電路板、被測設(shè)備供電電源等設(shè)備接地線必須與公共地(大地)相連。
3.tds200/tds1000/tds2000系列數(shù)字示波器配合探頭使用時(shí),只能測量(被測信號(hào)-信號(hào)地就是大地,信號(hào)端輸出幅度小于300vcatii)信號(hào)的波形。絕對(duì)不能測量市電ac220v或與市電ac220v不能隔離的電子設(shè)備的浮地信號(hào)。(浮地是不能接大地的,否則造成儀器損壞,如測試電磁爐。)。
4.通用示波器的外殼,信號(hào)輸入端bnc插座金屬外圈,探頭接地線,ac220v電源插座接地線端都是相通的。如儀器使用時(shí)不接大地線,直接用探頭對(duì)浮地信號(hào)測量,則儀器相對(duì)大地會(huì)產(chǎn)生電位差;電壓值等于探頭接地線接觸被測設(shè)備點(diǎn)與大地之間的電位差。這將對(duì)儀器操作人員、示波器、被測電子設(shè)備帶來嚴(yán)重安全危險(xiǎn)。
(1)熱電子儀器一般要避免頻繁開機(jī)、關(guān)機(jī),示波器也是這樣。
(2)如果發(fā)現(xiàn)波形受外界干擾,可將示波器外殼接地。
(3)“y輸入”的電壓不可太高,以免損壞儀器,在最大衰減時(shí)也不能超過400v.“y輸入”導(dǎo)線懸空時(shí),受外界電磁干擾出現(xiàn)干擾波形,應(yīng)避免出現(xiàn)這種現(xiàn)象。
(4)關(guān)機(jī)前先將輝度調(diào)節(jié)旋鈕沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)到底,使亮度減到最小,然后再斷開電源開關(guān)。(5)在觀察熒屏上的亮斑并進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí),亮斑的亮度要適中,不能過亮。
示波器分為萬用示波表,數(shù)字示波器,模擬示波器,虛擬示波器,任意波形示波器,信號(hào)發(fā)生器,函數(shù)發(fā)生器。
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告示波器的使用篇十二
波器是一種用途十分廣泛的電子測量儀器。它能把肉眼看不見的電信號(hào)變換成看得見的圖像,便于人們研究各種電現(xiàn)象的變化過程。下面來看看它的具體功能和使用方法吧!
熒光屏:
熒光屏是示波管的顯示部分。屏上水平方向和垂直方向各有多條刻度線,指示出信號(hào)波形的電壓和時(shí)間之間的關(guān)系。水平方向指示時(shí)間,垂直方向指示電壓。水平方向分為10格,垂直方向分為8格,每格又分為5份。垂直方向標(biāo)有0%,10%,90%,100%等標(biāo)志,水平方向標(biāo)有10%,90%標(biāo)志,供測直流電平、交流信號(hào)幅度、延遲時(shí)間等參數(shù)使用。根據(jù)被測信號(hào)在屏幕上占的格數(shù)乘以適當(dāng)?shù)谋壤?shù)(v/span,time/span)能得出電壓值與時(shí)間值。
示波管和電源系統(tǒng):
1.電源(power)。
示波器主電源開關(guān)。當(dāng)此開關(guān)按下時(shí),電源指示燈亮,表示電源接通。
2.輝度(intensity)。
旋轉(zhuǎn)此旋鈕能改變光點(diǎn)和掃描線的亮度。觀察低頻信號(hào)時(shí)可小些,高頻信號(hào)時(shí)大些。一般不應(yīng)太亮,以保護(hù)熒光屏。
3.聚焦(focus)。
聚焦旋鈕調(diào)節(jié)電子束截面大小,將掃描線聚焦成最清晰狀態(tài)。
4.標(biāo)尺亮度(illuminance)此旋鈕調(diào)節(jié)熒光屏后面的照明燈亮度。正常室內(nèi)光線下,照明燈暗一些好。室內(nèi)光線不足的環(huán)境中,可適當(dāng)調(diào)亮照明燈。
垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)和水平偏轉(zhuǎn)因數(shù):
1.垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)選擇(volts/span)和微調(diào)。
在單位輸入信號(hào)作用下,光點(diǎn)在屏幕上偏移的距離稱為偏移靈敏度,這一定義對(duì)x軸和y軸都適用。靈敏度的倒數(shù)稱為偏轉(zhuǎn)因數(shù)。垂直靈敏度的單位是為cm/v,cm/mv或者span/mv,span/v,垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)的單位是v/cm,mv/cm或者v/span,mv/span。實(shí)際上因習(xí)慣用法和測量電壓讀數(shù)的方便,有時(shí)也把偏轉(zhuǎn)因數(shù)當(dāng)靈敏度。
蹤示波器中每個(gè)通道各有一個(gè)垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)選擇波段開關(guān)。一般按1,2,5方式從5mv/span到5v/span分為10檔。波段開關(guān)指示的值代表熒光屏上垂直方向一格的電壓值。例如波段開關(guān)置于1v/span檔時(shí),如果屏幕上信號(hào)光點(diǎn)移動(dòng)一格,則代表輸入信號(hào)電壓變化1v。
每個(gè)波段開關(guān)上往往還有一個(gè)小旋鈕,微調(diào)每檔垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)。將它沿順時(shí)針方向旋到底,處于“校準(zhǔn)”位置,此時(shí)垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)值與波段開關(guān)所指示的值一致。逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)此旋鈕,能夠微調(diào)垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)。垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)微調(diào)后,會(huì)造成與波段開關(guān)的指示值不一致,這點(diǎn)應(yīng)引起注意。許多示波器具有垂直擴(kuò)展功能,當(dāng)微調(diào)旋鈕被拉出時(shí),垂直靈敏度擴(kuò)大若干倍(偏轉(zhuǎn)因數(shù)縮小若干倍)。例如,如果波段開關(guān)指示的偏轉(zhuǎn)因數(shù)是1v/span,采用×5擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)時(shí),垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)是0.2v/span。在做數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)時(shí),在屏幕上被測信號(hào)的垂直移動(dòng)距離與+5v信號(hào)的垂直移動(dòng)距離之比常被用于判斷被測信號(hào)的電壓值。
2.時(shí)基選擇(time/span)和微調(diào)。
時(shí)基選擇和微調(diào)的使用方法與垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)選擇和微調(diào)類似。時(shí)基選擇也通過一個(gè)波段開關(guān)實(shí)現(xiàn),按1、2、5方式把時(shí)基分為若干檔。波段開關(guān)的指示值代表光點(diǎn)在水平方向移動(dòng)一個(gè)格的時(shí)間值。例如在1μs/span檔,光點(diǎn)在屏上移動(dòng)一格代表時(shí)間值1μs。
2μs×(1/10)=0.2μs。
tds實(shí)驗(yàn)臺(tái)上有10mhz、1mhz、500khz、100khz的時(shí)鐘信號(hào),由石英晶體振蕩器和分頻器產(chǎn)生,準(zhǔn)確度很高,可用來校準(zhǔn)示波器的時(shí)基。
示波器的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源cal,專門用于校準(zhǔn)示波器的時(shí)基和垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)。例如cos5041型示波器標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源提供一個(gè)vp-p=2v,f=1khz的方波信號(hào)。
示波器前面板上的位移(position)旋鈕調(diào)節(jié)信號(hào)波形在熒光屏上的位置。旋轉(zhuǎn)水平位移旋鈕(標(biāo)有水平雙向箭頭)左右移動(dòng)信號(hào)波形,旋轉(zhuǎn)垂直位移旋鈕(標(biāo)有垂直雙向箭頭)上下移動(dòng)信號(hào)波形。
輸入通道和輸入耦合選擇:
1.輸入通道選擇。
輸入通道至少有三種選擇方式:通道1(ch1)、通道2(ch2)、雙通道(dual)。選擇通道1時(shí),示波器僅顯示通道1的信號(hào)。選擇通道2時(shí),示波器僅顯示通道2的信號(hào)。選擇雙通道時(shí),示波器同時(shí)顯示通道1信號(hào)和通道2信號(hào)。測試信號(hào)時(shí),首先要將示波器的地與被測電路的地連接在一起。根據(jù)輸入通道的選擇,將示波器探頭插到相應(yīng)通道插座上,示波器探頭上的地與被測電路的地連接在一起,示波器探頭接觸被測點(diǎn)。示波器探頭上有一雙位開關(guān)。此開關(guān)撥到“×1”位置時(shí),被測信號(hào)無衰減送到示波器,從熒光屏上讀出的電壓值是信號(hào)的實(shí)際電壓值。此開關(guān)撥到“×10”位置時(shí),被測信號(hào)衰減為1/10,然后送往示波器,從熒光屏上讀出的電壓值乘以10才是信號(hào)的實(shí)際電壓值。
2.輸入耦合方式。
輸入耦合方式有三種選擇:交流(ac)、地(gnd)、直流(dc)。當(dāng)選擇“地”時(shí),掃描線顯示出“示波器地”在熒光屏上的位置。直流耦合用于測定信號(hào)直流絕對(duì)值和觀測極低頻信號(hào)。交流耦合用于觀測交流和含有直流成分的交流信號(hào)。在數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)中,一般選擇“直流”方式,以便觀測信號(hào)的絕對(duì)電壓值。
觸發(fā):
第一節(jié)指出,被測信號(hào)從y軸輸入后,一部分送到示波管的y軸偏轉(zhuǎn)板上,驅(qū)動(dòng)光點(diǎn)在熒光屏上按比例沿垂直方向移動(dòng);另一部分分流到x軸偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)產(chǎn)生觸發(fā)脈沖,觸發(fā)掃描發(fā)生器,產(chǎn)生重復(fù)的鋸齒波電壓加到示波管的x偏轉(zhuǎn)板上,使光點(diǎn)沿水平方向移動(dòng),兩者合一,光點(diǎn)在熒光屏上描繪出的圖形就是被測信號(hào)圖形。由此可知,正確的觸發(fā)方式直接影響到示波器的有效操作。為了在熒光屏上得到穩(wěn)定的、清晰的信號(hào)波形,掌握基本的觸發(fā)功能及其操作方法是十分重要的。
1.觸發(fā)源(source)選擇要使屏幕上顯示穩(wěn)定的波形,則需將被測信號(hào)本身或者與被測信號(hào)有一定時(shí)間關(guān)系的觸發(fā)信號(hào)加到觸發(fā)電路。觸發(fā)源選擇確定觸發(fā)信號(hào)由何處供給。通常有三種觸發(fā)源:內(nèi)觸發(fā)(int)、電源觸發(fā)(line)、外觸發(fā)ext)。
內(nèi)觸發(fā)使用被測信號(hào)作為觸發(fā)信號(hào),是經(jīng)常使用的一種觸發(fā)方式。由于觸發(fā)信號(hào)本身是被測信號(hào)的一部分,在屏幕上可以顯示出非常穩(wěn)定的波形。雙蹤示波器中通道1或者通道2都可以選作觸發(fā)信號(hào)。
電源觸發(fā)使用交流電源頻率信號(hào)作為觸發(fā)信號(hào)。這種方法在測量與交流電源頻率有關(guān)的信號(hào)時(shí)是有效的。特別在測量音頻電路、閘流管的低電平交流噪音時(shí)更為有效。
外觸發(fā)使用外加信號(hào)作為觸發(fā)信號(hào),外加信號(hào)從外觸發(fā)輸入端輸入。外觸發(fā)信號(hào)與被測信號(hào)間應(yīng)具有周期性的關(guān)系。由于被測信號(hào)沒有用作觸發(fā)信號(hào),所以何時(shí)開始掃描與被測信號(hào)無關(guān)。
正確選擇觸發(fā)信號(hào)對(duì)波形顯示的穩(wěn)定、清晰有很大關(guān)系。例如在數(shù)字電路的測量中,對(duì)一個(gè)簡單的周期信號(hào)而言,選擇內(nèi)觸發(fā)可能好一些,而對(duì)于一個(gè)具有復(fù)雜周期的信號(hào),且存在一個(gè)與它有周期關(guān)系的信號(hào)時(shí),選用外觸發(fā)可能更好。
2.觸發(fā)耦合(coupling)方式選擇。
觸發(fā)信號(hào)到觸發(fā)電路的耦合方式有多種,目的是為了觸發(fā)信號(hào)的穩(wěn)定、可靠。這里介紹常用的幾種。
ac耦合又稱電容耦合。它只允許用觸發(fā)信號(hào)的交流分量觸發(fā),觸發(fā)信號(hào)的直流分量被隔斷。通常在不考慮dc分量時(shí)使用這種耦合方式,以形成穩(wěn)定觸發(fā)。但是如果觸發(fā)信號(hào)的頻率小于10hz,會(huì)造成觸發(fā)困難。
直流耦合(dc)不隔斷觸發(fā)信號(hào)的直流分量。當(dāng)觸發(fā)信號(hào)的頻率較低或者觸發(fā)信號(hào)的占空比很大時(shí),使用直流耦合較好。
低頻抑制(lfr)觸發(fā)時(shí)觸發(fā)信號(hào)經(jīng)過高通濾波器加到觸發(fā)電路,觸發(fā)信號(hào)的低頻成分被抑制;高頻抑制(hfr)觸發(fā)時(shí),觸發(fā)信號(hào)通過低通濾波器加到觸發(fā)電路,觸發(fā)信號(hào)的高頻成分被抑制。此外還有用于電視維修的電視同步(tv)觸發(fā)。這些觸發(fā)耦合方式各有自己的適用范圍,需在使用中去體會(huì)。
3.觸發(fā)電平(level)和觸發(fā)極性(slope)。
觸發(fā)電平調(diào)節(jié)又叫同步調(diào)節(jié),它使得掃描與被測信號(hào)同步。電平調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)節(jié)觸發(fā)信號(hào)的觸發(fā)電平。一旦觸發(fā)信號(hào)超過由旋鈕設(shè)定的觸發(fā)電平時(shí),掃描即被觸發(fā)。順時(shí)針旋轉(zhuǎn)旋鈕,觸發(fā)電平上升;逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)旋鈕,觸發(fā)電平下降。當(dāng)電平旋鈕調(diào)到電平鎖定位置時(shí),觸發(fā)電平自動(dòng)保持在觸發(fā)信號(hào)的幅度之內(nèi),不需要電平調(diào)節(jié)就能產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定的觸發(fā)。當(dāng)信號(hào)波形復(fù)雜,用電平旋鈕不能穩(wěn)定觸發(fā)時(shí),用釋抑(holdoff)旋鈕調(diào)節(jié)波形的釋抑時(shí)間(掃描暫停時(shí)間),能使掃描與波形穩(wěn)定同步。
極性開關(guān)用來選擇觸發(fā)信號(hào)的極性。撥在“+”位置上時(shí),在信號(hào)增加的方向上,當(dāng)觸發(fā)信號(hào)超過觸發(fā)電平時(shí)就產(chǎn)生觸發(fā)。撥在“-”位置上時(shí),在信號(hào)減少的方向上,當(dāng)觸發(fā)信號(hào)超過觸發(fā)電平時(shí)就產(chǎn)生觸發(fā)。觸發(fā)極性和觸發(fā)電平共同決定觸發(fā)信號(hào)的觸發(fā)點(diǎn)。
掃描方式(sweepmode):。
掃描有自動(dòng)(auto)、常態(tài)(norm)和單次(single)三種掃描方式。
自動(dòng):當(dāng)無觸發(fā)信號(hào)輸入,或者觸發(fā)信號(hào)頻率低于50hz時(shí),掃描為自激方式。
常態(tài):當(dāng)無觸發(fā)信號(hào)輸入時(shí),掃描處于準(zhǔn)備狀態(tài),沒有掃描線。觸發(fā)信號(hào)到來后,觸發(fā)掃描。
單次:單次按鈕類似復(fù)位開關(guān)。單次掃描方式下,按單次按鈕時(shí)掃描電路復(fù)位,此時(shí)準(zhǔn)備好(ready)燈亮。觸發(fā)信號(hào)到來后產(chǎn)生一次掃描。單次掃描結(jié)束后,準(zhǔn)備燈滅。單次掃描用于觀測非周期信號(hào)或者單次瞬變信號(hào),往往需要對(duì)波形拍照。上面扼要介紹了示波器的基本功能及操作。示波器還有一些更復(fù)雜的功能,如延遲掃描、觸發(fā)延遲、x-y工作方式等,這里就不介紹了。示波器入門操作是容易的,真正熟練則要在應(yīng)用中掌握。值得指出的是,示波器雖然功能較多,但許多情況下用其他儀器、儀表更好。例如,在數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)中,判斷一個(gè)脈寬較窄的單脈沖是否發(fā)生時(shí),用邏輯筆就簡單的多;測量單脈沖脈寬時(shí),用邏輯分析儀更好一些。
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告示波器的使用篇十三
1、了解示波器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理,學(xué)會(huì)正確使用示波器。2、掌握用示波器觀察各種電信號(hào)波形、測量電壓和頻率的方法。
3、掌握觀察利薩如圖形的方法,并能用利薩如圖形測量未知正弦信號(hào)的頻率。
【實(shí)驗(yàn)儀器】。
固緯gos-620型雙蹤示波器一臺(tái),gfg-809型信號(hào)發(fā)生器兩臺(tái),連線若干。
【實(shí)驗(yàn)原理】。
1、示波器的基本結(jié)構(gòu)與顯示波形的基本原理。
本次實(shí)驗(yàn)使用的是中國臺(tái)灣固緯公司生產(chǎn)的通用雙蹤示波器?;窘Y(jié)構(gòu)大致可分為示波管(crt)、掃描同步系統(tǒng)、放大與衰減系統(tǒng)、電源系統(tǒng)四個(gè)部分?!笆静ü埽╟rt)”是示波器的核心部件如圖1所示的??杉?xì)分為電子槍,偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏三部分。
1)電子槍。
電子槍包括燈絲f,陰極k,控制柵極g,第一陽極a1,第二陽極a2等。陰極被燈絲加熱后,可沿軸向發(fā)射電子。并在熒光屏上顯現(xiàn)一個(gè)清晰的小圓點(diǎn)。
2)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)。
偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)由兩對(duì)互相垂直的金屬偏轉(zhuǎn)板x和y組成,分別控制電子束在水平方向和豎直方向的偏轉(zhuǎn)。
f燈絲,k陰極,g控制柵極,a1、a2第一、第二陽極,y、x豎直、水平偏轉(zhuǎn)板。
圖1示波管結(jié)構(gòu)簡圖。
屏上光點(diǎn)的位置就會(huì)移動(dòng)。x偏轉(zhuǎn)板之間的橫向電場用來控制光點(diǎn)在水平方向的位移,y偏轉(zhuǎn)板用來控制光點(diǎn)在豎直方向的位移。如果兩對(duì)偏轉(zhuǎn)板都加上電場,則光點(diǎn)在二者的共同控制下,將在熒光屏平面二維方向上發(fā)生位移。
3)熒光屏。
熒光屏的作用是將電子束轟擊點(diǎn)的軌跡顯示出來以供觀測。
4)顯示波形的原理。
在豎直偏轉(zhuǎn)板上加一交變正弦電壓,可看到一條豎直的亮線,如圖3所示。在水平偏轉(zhuǎn)板上加“鋸齒波電壓”掃描電壓,使熒光屏上的亮點(diǎn)沿水平方向拉開。電子的運(yùn)動(dòng)是兩相互相垂直運(yùn)動(dòng)的合成。當(dāng)鋸齒波電壓與正弦電壓的變化周期相等時(shí),在熒光屏上將顯示出一個(gè)穩(wěn)定的正弦電壓波形圖如圖4所示。
當(dāng)波形信號(hào)的頻率等于鋸齒波頻率的整數(shù)倍時(shí),熒光屏上將呈現(xiàn)整數(shù)個(gè)完整而穩(wěn)定的被測信號(hào)的波形,當(dāng)兩者不成整數(shù)倍時(shí),對(duì)于被測信號(hào)來說,每次掃描的起點(diǎn)都不會(huì)相同,結(jié)果造成波形在水平方向上不斷的移動(dòng)。為了消除這一現(xiàn)象,必須使被測信號(hào)的起點(diǎn)與掃描電壓的起點(diǎn)保持“同步”,這一功能由機(jī)內(nèi)“觸發(fā)同步”電路來完成。
2、利用利薩如圖測正弦電壓的頻率基本原理。
fyfx。
是整數(shù)時(shí),在熒光屏上將出現(xiàn)利薩如。
圖。
fyfx。
nx。
ny。
圖5的第一個(gè)圖形,nx2,ny4,y軸上的信號(hào)頻率fy與x軸上的信號(hào)頻率。
2
fx之比為,若fx已知,則fy可求。
4
【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟】。
開機(jī)前完成以下準(zhǔn)備工作:掃描微調(diào)、電壓靈敏度微調(diào)置校準(zhǔn)檔(順時(shí)針打死)、掃描方式(置自動(dòng))、觸發(fā)源選項(xiàng)(置ch1或ch2)、耦合方式(置ac);按壓電源按鈕預(yù)熱3分鐘。
(5)分別利用ch1與ch2兩個(gè)通道觀察左右兩個(gè)音頻信號(hào)發(fā)生器提供的10v1000hz與15v20xxhz的正弦交流信號(hào),并作為待測電信號(hào)2與待測電信號(hào)3,記錄其相關(guān)參數(shù)于黑板給出的數(shù)據(jù)記錄表格第二行與第三行。
(6)掃描靈敏度選鈕置正交模式,按壓下觸發(fā)交替旋鈕,顯示模式置雙蹤模式觀測不同頻率比的利薩如圖形。
(7)申請(qǐng)課堂考核,歸整儀器結(jié)束實(shí)驗(yàn)。
【實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果】。
圖5利薩如圖。
附表電信號(hào)電壓、頻率的測量數(shù)據(jù)記錄表(11??撇茺惏材忍峁?。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果:詳見下頁附圖(11??撇茺惏材忍峁?/p>
注意事項(xiàng)。
1.信號(hào)發(fā)生器、示波器預(yù)熱3分鐘以后才能正常工作。
3.不要頻繁開關(guān)機(jī),示波器上光點(diǎn)的亮度不可調(diào)得太強(qiáng),也不能讓亮點(diǎn)長時(shí)間停在熒光屏的一點(diǎn)上,如果暫時(shí)不用,把輝度降到最低即可。
4.轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕和按鍵時(shí)必須有的放矢,不要將開關(guān)和旋鈕強(qiáng)行旋轉(zhuǎn)、死拉硬擰,以免損壞按鍵、旋鈕和示波器,示波器探頭與插座的配合方式類似于掛口燈泡與燈座的鎖扣配合方式,切忌生拉硬拽。
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告示波器的使用篇十四
實(shí)驗(yàn)報(bào)告是以實(shí)驗(yàn)本身為研究對(duì)象,或者以實(shí)驗(yàn)作為主要研究手段而得出科研成果后所寫出的科研文書。實(shí)驗(yàn)報(bào)告具有一般科研文書的科學(xué)性、實(shí)踐性、規(guī)范性等特點(diǎn)。
實(shí)驗(yàn)報(bào)告是實(shí)驗(yàn)者在某項(xiàng)科研活動(dòng)或?qū)I(yè)學(xué)習(xí)中,用簡潔準(zhǔn)確的語言完整真實(shí)地記錄、描述某項(xiàng)實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果的書面材料,是對(duì)實(shí)驗(yàn)工作的總結(jié)和概括,是整個(gè)實(shí)驗(yàn)工作不可或缺的組成部分,也是實(shí)驗(yàn)成果的重要表現(xiàn)形式。
在科研活動(dòng)中,實(shí)驗(yàn)是形成、發(fā)展和檢驗(yàn)科學(xué)理論或假設(shè)的重要方法,而實(shí)驗(yàn)報(bào)告是實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的理吐升華,是實(shí)驗(yàn)工作的重要環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)報(bào)告具有情報(bào)交流和資料保存的作用,有利于不斷積累研究資料,總結(jié)研究成果,提高實(shí)驗(yàn)者的觀察能力及分析問題和解決問題的能力,培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)風(fēng)和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
在專業(yè)學(xué)習(xí)中,實(shí)驗(yàn)報(bào)告是學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中的實(shí)驗(yàn)原理、操作步驟、原始數(shù)據(jù)、測試結(jié)果等匯總的文字記錄,是學(xué)生對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行總結(jié)的一種方式,也是特定專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本要求和重要組成部分。實(shí)驗(yàn)報(bào)告的寫作可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、端正學(xué)生的科研態(tài)度、培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析和解決問題的能力、訓(xùn)練學(xué)生的綜合思維能力和文字表達(dá)能力,是科學(xué)研究工作中撰寫科研成果報(bào)告或科學(xué)論文的模擬訓(xùn)練,有益于學(xué)生今后的科學(xué)研究和實(shí)際工作。
1.科學(xué)性。
實(shí)驗(yàn)報(bào)告的科學(xué)性是指報(bào)告的材料真實(shí)、準(zhǔn)確。內(nèi)容正確、客觀,論證嚴(yán)密、充分,經(jīng)得起重復(fù)和實(shí)踐的檢驗(yàn),結(jié)論具有普遍性、客觀性。沒有嚴(yán)格的科學(xué)性,實(shí)驗(yàn)報(bào)告也就失去了存在的價(jià)值和意義。
2.實(shí)踐性。
實(shí)驗(yàn)報(bào)告的實(shí)踐性是指實(shí)驗(yàn)報(bào)告來自于科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng),是必須認(rèn)真撰寫的實(shí)驗(yàn)記錄和總結(jié),是特定專業(yè)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程的基本環(huán)節(jié)和要求,具有鮮明的針對(duì)勝、可操作性、可重復(fù)性。
3.規(guī)范性。
實(shí)驗(yàn)報(bào)告的規(guī)范性主要是指形式和規(guī)格上必須按照統(tǒng)一編排的標(biāo)準(zhǔn)來表達(dá),這是科研活動(dòng)自身的科學(xué)要求和信息時(shí)代發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需要。只有這樣,才能實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告高效統(tǒng)一的記錄、整理、檢索、評(píng)價(jià)以及傳播、交流等。
二、寫作格式及要求。
(一)寫作格式。
實(shí)驗(yàn)報(bào)告在實(shí)際運(yùn)用中并沒有固定不變的格式,一般包括以下內(nèi)容:
1.標(biāo)題。
實(shí)驗(yàn)報(bào)告的標(biāo)題即實(shí)驗(yàn)名稱,是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的高度概括,標(biāo)題有單一式和復(fù)合式兩種。前者如《驗(yàn)證歐姆定律》《“大學(xué)生德育教育途徑與方法”課題研究實(shí)驗(yàn)報(bào)告》等,后者如《探索符合新課程理念的作文教學(xué)新思路d“以學(xué)為主”作文教學(xué)改革實(shí)驗(yàn)報(bào)告》《大豆化學(xué)品質(zhì)檢驗(yàn)d蛋白質(zhì)測定》等。
教學(xué)中運(yùn)用的自然科學(xué)方面的實(shí)驗(yàn)報(bào)告往往以“實(shí)驗(yàn)報(bào)告”或“xx課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告”等作標(biāo)題,而將“實(shí)驗(yàn)名稱”作為內(nèi)容中的一項(xiàng)。
2.署名和日期
教學(xué)中運(yùn)用的實(shí)驗(yàn)報(bào)告往往要注明實(shí)驗(yàn)者的姓名、學(xué)號(hào)、實(shí)驗(yàn)組號(hào)及組內(nèi)編號(hào)、合作者、日期、地點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)條件等信息。
實(shí)際工作中使用的實(shí)驗(yàn)報(bào)告往往要寫明研究者的工作單位,或?qū)懨髂衬痴n題實(shí)驗(yàn)者或負(fù)責(zé)人、組長、撰稿人,并注明所在學(xué)校,其他人員可寫在報(bào)告的結(jié)尾處,以示對(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告負(fù)責(zé),并便于讀者與之聯(lián)系。
3.前言。
前言一般分條列項(xiàng)說明實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象、實(shí)驗(yàn)的意義和作用、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)準(zhǔn)備等,語言應(yīng)高度凝練概括。
前言在某些實(shí)驗(yàn)報(bào)告中也可稱為“導(dǎo)言”,簡明扼要地說明實(shí)驗(yàn)課題的來源、背景,實(shí)驗(yàn)進(jìn)展情況,實(shí)驗(yàn)對(duì)象和規(guī)模等,表明解決該課題的實(shí)際意義。有時(shí)以“問題的提出”的形式介紹研究的目的`、選題的依據(jù)、課題研究的意義和價(jià)值,國內(nèi)外在這一領(lǐng)域研究的現(xiàn)狀、研究中存在的問題及研究趨勢,本課題研究的主要內(nèi)容以及研究框架等。
4.正文。
(i)實(shí)驗(yàn)原理。簡要說明進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的理論依據(jù),包括實(shí)驗(yàn)涉及的重要概念,實(shí)驗(yàn)依據(jù)的主要定律、公理、公式、相應(yīng)的電路圖或光路圖等。
(2)實(shí)驗(yàn)設(shè)備。寫明所用儀器設(shè)備的原理、名稱、型號(hào)和主要規(guī)格,用具、耗材的名稱,實(shí)驗(yàn)裝置等。
(3)實(shí)驗(yàn)方法。闡明實(shí)驗(yàn)研究所使用的研究方法,讓別人了解研究結(jié)果是在什么條件和情況下,通過什么方法,根據(jù)什么事實(shí)得來的,以評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)研究的科學(xué)性和結(jié)果的真實(shí)性、可靠性。同時(shí),也便于他人用同樣的方法進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)。
(4)實(shí)驗(yàn)步驟及注意事項(xiàng)。根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)寫出主要的操作步驟或操作流程圖或操作工作表,展現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的過程及意義,并正確、全面、詳盡地說明實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)。
(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果是實(shí)驗(yàn)活動(dòng)價(jià)值的反映和體現(xiàn),要求如實(shí)地記錄實(shí)驗(yàn)的所有結(jié)果,包括實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的各種現(xiàn)象和各項(xiàng)數(shù)據(jù),并通過代入公式計(jì)算等方式進(jìn)行必要的處理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果必須真實(shí)、準(zhǔn)確、可靠。
(6)分析和討論。寫明影響實(shí)驗(yàn)的各種因素,實(shí)驗(yàn)中觀察到的各種現(xiàn)象的分析和解釋,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)測或已知推論的結(jié)果的比較,實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的規(guī)律性的東西等。這一部分是實(shí)驗(yàn)由感比認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)的反映,表達(dá)的是實(shí)驗(yàn)者的見解。
5.結(jié)論。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程中觀察到的現(xiàn)象和測得的數(shù)據(jù),作出結(jié)論。
6.備注和說明。
說明實(shí)驗(yàn)成功或失敗的原因,實(shí)驗(yàn)后的心得體會(huì)等。有些類型的實(shí)驗(yàn)報(bào)告以“附錄”標(biāo)明實(shí)驗(yàn)研究過程中收集積累的重要的原始資料和實(shí)驗(yàn)研究中所采用的工具、手段、設(shè)備等。
7.參考文獻(xiàn)。
報(bào)告的末尾應(yīng)注明實(shí)驗(yàn)報(bào)告中所直接提到的或引用的資料的來源。參考文獻(xiàn)的排列可參閱學(xué)術(shù)論文的參考文獻(xiàn),期刊應(yīng)包括作者、論文題目、頁數(shù)、期刊刊名和期號(hào)等,著作應(yīng)包括作者姓名、書名、出版社名、出版時(shí)間及頁數(shù)等。
上述幾個(gè)項(xiàng)目在實(shí)驗(yàn)報(bào)告的實(shí)際運(yùn)用中并非缺一不可,應(yīng)根據(jù)學(xué)科特點(diǎn)、專業(yè)性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)類型等實(shí)際需要來確定和組織實(shí)驗(yàn)報(bào)告的結(jié)構(gòu)形式和內(nèi)容。
(二)寫作要求。
1.認(rèn)真觀察,如實(shí)記錄。
實(shí)驗(yàn)者要認(rèn)真仔細(xì)地觀察實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)生的各種現(xiàn)象,分析各種現(xiàn)象發(fā)生的原因,并實(shí)事求是地記錄和描述各種現(xiàn)象和測得的數(shù)據(jù),不可夸大、縮小或杜撰,也不能照搬教材或抄襲他人的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,切忌弄虛作假。
2.說明準(zhǔn)確,層次清晰。
寫作時(shí)要準(zhǔn)確地介紹實(shí)驗(yàn)的目的、設(shè)備、原理、方法、步驟、結(jié)論等,結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果展開分析、推導(dǎo)結(jié)論、升華認(rèn)識(shí),數(shù)據(jù)確鑿可靠,說明恰如其分,分析條理清晰、脈絡(luò)分明,圖表準(zhǔn)確合理,書寫工整規(guī)范,養(yǎng)成良好的行文習(xí)質(zhì),這也是對(duì)科學(xué)思維和科學(xué)意識(shí)的訓(xùn)練。
3.格式規(guī)范,表述科學(xué)。
實(shí)驗(yàn)報(bào)告的各項(xiàng)內(nèi)容都有其存在的價(jià)值和作用,寫作時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照統(tǒng)一的形式和規(guī)格進(jìn)行撰寫,不得隨意增減項(xiàng)目。實(shí)驗(yàn)報(bào)告一般應(yīng)多用精練的短句,文字表述要簡潔明白、恰當(dāng)準(zhǔn)確,避免模棱兩可和易產(chǎn)生歧義的表述,盡量采用專業(yè)術(shù)語,不用自造的不規(guī)范的簡化字或代號(hào)。
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告示波器的使用篇十五
摘要:簡要說明了大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的重要地位和實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)的重要性。詳細(xì)介紹如何做好大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí),包括預(yù)習(xí)要求、預(yù)習(xí)重點(diǎn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)、預(yù)習(xí)報(bào)告的內(nèi)容;并以“拉伸法測量鋼絲楊氏模量”這一實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為例,具體說明了怎樣做好實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)。
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是高等理工科院校對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)基本訓(xùn)練的必修基礎(chǔ)課程,是本科生接受系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練的開端。
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)覆蓋面廣,具有豐富的實(shí)驗(yàn)思想、方法、手段,同時(shí)能提供綜合性很強(qiáng)的基本實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練,是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、提高科學(xué)素質(zhì)的重要基礎(chǔ)。
在培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、活躍的創(chuàng)新意識(shí)、理論聯(lián)系實(shí)際和適應(yīng)科技發(fā)展的綜合應(yīng)用能力等方面,大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)具有其他實(shí)踐類課程不可替代的作用。
與理論課程不同,實(shí)驗(yàn)課程的特點(diǎn)是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下自己動(dòng)手,獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。所以實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)尤其重要。上課時(shí)教師要檢查實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)情況,評(píng)定實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)成績。沒有預(yù)習(xí)的學(xué)生不能做實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)的目的是全面認(rèn)識(shí)和了解所要做的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。因此,要求在預(yù)習(xí)時(shí)應(yīng)理解實(shí)驗(yàn)原理,了解實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)方法,明確實(shí)驗(yàn)任務(wù),寫出簡單的預(yù)習(xí)報(bào)告。
要明確實(shí)驗(yàn)中需要測量哪些物理量,每個(gè)待測量又分別需要什么實(shí)驗(yàn)儀器和采用什么實(shí)驗(yàn)方法來測量。
(2)清楚實(shí)驗(yàn)原理。
要理解實(shí)驗(yàn)基本原理。例如,電位差計(jì)精確測量電壓實(shí)驗(yàn)用到補(bǔ)償法原理進(jìn)行定標(biāo),應(yīng)該理解補(bǔ)償電路的特點(diǎn),什么是定標(biāo),定標(biāo)的作用以及如何利用補(bǔ)償電路定標(biāo);電位差計(jì)測量的主要誤差來源,怎樣減小誤差。
(3)了解實(shí)驗(yàn)儀器要初步了解實(shí)驗(yàn)儀器,通過預(yù)習(xí)知道需要使用哪些儀器,并對(duì)儀器的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行初步學(xué)習(xí),特別是儀器的結(jié)構(gòu)功能、操作要領(lǐng)、注意事項(xiàng)等。
(4)了解實(shí)驗(yàn)誤差。
要了解引起實(shí)驗(yàn)誤差的主要因素有哪些,思考在做實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)當(dāng)怎樣減小誤差。
(5)總結(jié)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)。
嘗試歸納總結(jié)實(shí)驗(yàn)所體現(xiàn)的基本思想,自己在預(yù)習(xí)過程做了哪些工作,遇到了哪些問題,解決了哪些問題,怎么解決的,還有哪些問題不清楚,等等。
總之,實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)時(shí)要認(rèn)真閱讀實(shí)驗(yàn)教材,積極參考網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)輔導(dǎo),必要時(shí)主動(dòng)查閱相關(guān)資料,明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?,理解?shí)驗(yàn)原理,掌握測量方案,初步了解儀器的構(gòu)造原理和使用方法,在此基礎(chǔ)上寫好預(yù)習(xí)報(bào)告。
設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目除了做好一般實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的預(yù)習(xí)工作以外,還要做好下列預(yù)習(xí)工作。
(1)闡述實(shí)驗(yàn)原理,選擇實(shí)驗(yàn)方案。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要求和實(shí)驗(yàn)教材中實(shí)驗(yàn)原理的提示,認(rèn)真查閱有關(guān)資料,詳細(xì)寫出實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)方案。
(2)選擇測量儀器、測量方法和測量條件。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案的要求,確定出使用什么樣的實(shí)驗(yàn)儀器、采用什么樣的測量方法、在什么樣的條件下進(jìn)行測量。選擇測量方法時(shí)還要考慮到選用什么樣的數(shù)據(jù)處理方法。
(3)確定實(shí)驗(yàn)過程,擬定實(shí)驗(yàn)步驟。
明確實(shí)驗(yàn)的整體過程,擬定出詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)步驟。
3.實(shí)驗(yàn)原理(必要的計(jì)算公式、原理圖、電路圖、光路圖、相關(guān)說明等表格。)。
特別說明:
預(yù)習(xí)報(bào)告為預(yù)習(xí)時(shí)寫的實(shí)驗(yàn)報(bào)告,不一定冠名“預(yù)習(xí)”。如果預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告1~4項(xiàng)內(nèi)容書寫完整規(guī)范,整齊清晰,可以作為實(shí)驗(yàn)報(bào)告的一部分。撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)可以在此基礎(chǔ)上續(xù)加其他內(nèi)容。
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告示波器的使用篇十六
摘要:就近年來從事大學(xué)物理教學(xué)的體會(huì),探討大學(xué)物理教學(xué)中若干問題,并提出相應(yīng)的應(yīng)對(duì)策略,期望對(duì)改進(jìn)大學(xué)物理教學(xué),提高教學(xué)質(zhì)量能起到拋磚引玉的作用。
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關(guān)鍵詞:物理論文。
一、前言。
大學(xué)物理課程是高等理工科院校學(xué)生的必修基礎(chǔ)課程,也是作為接受系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練的開端。
它能夠培養(yǎng)出學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、能夠使學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)得到活躍、也能夠使他們在適應(yīng)科學(xué)發(fā)展的綜合能力等方面得到顯著的提高,是其他實(shí)踐類課程不可替代。
因此,對(duì)當(dāng)代大學(xué)生來說學(xué)好大學(xué)物理是非常的重要。
隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展及應(yīng)用,也意識(shí)到大學(xué)物理課程教學(xué)質(zhì)量的提高在提高本科教學(xué)質(zhì)量中巨大作用,就是要加強(qiáng)對(duì)大學(xué)物理教學(xué)的探討。
1、理論課授課方法單一。
在現(xiàn)在,最常見的授課方法有兩種:多媒體教學(xué)和板書教學(xué)。
已經(jīng)有很多教師意識(shí)到將兩者進(jìn)行結(jié)合才能夠達(dá)到最好的教學(xué)效果。
然而,無論何種方式被采取,很多教師都早已習(xí)慣了針對(duì)大綱的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行逐一地講解,甚至還將大量的時(shí)間花費(fèi)在講解習(xí)題上。
課堂枯燥無味卻沒有探索其它的方式來進(jìn)行授課。
2、學(xué)生沒有端正學(xué)習(xí)的觀念。
盡管大學(xué)物理作為一門公共基礎(chǔ)必修課,是普通高校理工科各專業(yè)都要開設(shè)的,然而除了那些與物理學(xué)專業(yè)相接近的專業(yè)的學(xué)生在學(xué)習(xí)大學(xué)物理時(shí)會(huì)下功夫之外,而其他專業(yè)的學(xué)生則是為了來完成任務(wù)、應(yīng)付考試而來學(xué)習(xí)大學(xué)物理,更有甚者,有些學(xué)生根本沒有能力去完成自己的大學(xué)物理考試。
他們由于沒有學(xué)習(xí)大學(xué)物理的動(dòng)力及興趣,使得有一定難度的大學(xué)物理在他們的心里變得更加是難學(xué),對(duì)他們來說是難上加難,所以很多學(xué)生是抱著消極的態(tài)度來對(duì)待大學(xué)物理的學(xué)習(xí)。
在通常情況下,他們不愿意將上課講過的課程內(nèi)容進(jìn)行復(fù)習(xí),更不愿意繼續(xù)探討上課時(shí)沒有弄懂的問題,為了完成作業(yè)而進(jìn)行抄襲,也是一種十分普遍的現(xiàn)象。
更有甚者,有些學(xué)生在考試前也不愿意進(jìn)行認(rèn)真的復(fù)習(xí)備考,也沒有把大學(xué)物理的學(xué)習(xí)當(dāng)作自己的學(xué)習(xí)任務(wù),甚至還有些學(xué)生抱著僥幸的心理來對(duì)待大學(xué)物理考試。
3、教師隊(duì)伍結(jié)構(gòu)不合理。
一方面,近幾年,高校進(jìn)行了大規(guī)模的擴(kuò)招,因此很多高校在短時(shí)間內(nèi)就擴(kuò)充了教師隊(duì)伍,但是絕大部分都是一些年輕的教師,這就造成了教師隊(duì)伍的年齡結(jié)構(gòu)不夠合理,教學(xué)經(jīng)驗(yàn)也是略顯不足。
另一方面,盡管教師隊(duì)伍進(jìn)行了較大的擴(kuò)招,但師生的比例與擴(kuò)招之前相比還是有很大的下降,這就導(dǎo)致了高校的大學(xué)物理課程都是使用大班教學(xué)的方法,然而這種方法卻難以保證教學(xué)的質(zhì)量。
三、改進(jìn)教學(xué)方法的探討。
良好的教學(xué)方法,能夠大大激發(fā)學(xué)生的興趣,也能夠提高教學(xué)效率和質(zhì)量。
具有現(xiàn)實(shí)意義、不深?yuàn)W抽象、生動(dòng)有趣,這樣學(xué)生就會(huì)保持著長久的學(xué)習(xí)興趣,從而達(dá)到了寓教于樂的目的,讓學(xué)生達(dá)到積極主動(dòng)地去接受并應(yīng)用知識(shí)的目的。
(1)結(jié)合生活中的經(jīng)歷,從生活中找到解答問題的物理知識(shí)。
對(duì)于那些沒有涉及到的新知識(shí)點(diǎn),同學(xué)會(huì)有很大的難度,因此老師就需要采用一些辦法,做到能夠把物理課講解得平常易懂。
在教學(xué)的過程中,結(jié)合生活中的相關(guān)事例來引導(dǎo)問題,從日常生活的經(jīng)驗(yàn)中找解決問題的答案。
(2)化抽象為具體。
有些物理問題是異常抽象難懂的,對(duì)很多問題有的學(xué)生本來就不熟悉,因此求解這些抽象模型的一些物理量就會(huì)更加有很大的難度。
在這時(shí),我們就可以將問題轉(zhuǎn)化為我們所熟知的.,或者利用熟悉的相關(guān)知識(shí)來進(jìn)行求解。
這樣做不僅可以鍛煉知識(shí)的應(yīng)用能力,而且還能夠使學(xué)生掌握新的知識(shí)。
(3)用現(xiàn)代多媒體教學(xué)方法。
多媒體計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)是指利用多媒體計(jì)算機(jī),綜合處理和控制符號(hào)、語言、文字、聲音、圖形、圖像、影像等多種媒體信息,把多媒體的每個(gè)要素都按照相關(guān)教學(xué)的要求,進(jìn)行有機(jī)組合并通過屏幕或投影機(jī)投影進(jìn)行顯示,按需要同時(shí)再配合相應(yīng)的聲音,以及使用者與計(jì)算機(jī)之間的人機(jī)交互操作,完成教學(xué)或訓(xùn)練過程。
隨著計(jì)算機(jī)以及互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)及普及,再加上擴(kuò)招后一些學(xué)校的教學(xué)空間容納有限等諸多原因,多媒體教學(xué)便得到了普遍的應(yīng)用。
很多在傳統(tǒng)教學(xué)手段下很難表達(dá)的教學(xué)內(nèi)容或無法觀察到的現(xiàn)象因此就能夠形象、生動(dòng)、直觀地展示出來,也就加深了學(xué)生對(duì)這些問題的理解,提高他們的學(xué)習(xí)積極性。
2、做到關(guān)愛學(xué)生,做到及時(shí)鼓勵(lì),充分發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體作用。
調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性是大學(xué)物理教學(xué)的一項(xiàng)系統(tǒng)工程,學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體,大學(xué)物理的教學(xué)活動(dòng)也要圍繞學(xué)生來展開,大學(xué)物理的教學(xué)中一項(xiàng)寶貴的資源就是那些廣大學(xué)生的思維,在意想不到中,學(xué)生就會(huì)想出好的方法來解決問題。
3、優(yōu)化教師隊(duì)伍的結(jié)構(gòu)。
伴隨著諸多新教師的加入,能夠有效的解決師生比偏小的問題。
當(dāng)前要做的就是去改變教師隊(duì)伍年齡結(jié)構(gòu)不太合理的不利因素。
年輕教師有自己的獨(dú)特優(yōu)勢,他們精力旺盛,而且思維敏捷,極具有創(chuàng)新精神,也能夠和大學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的共鳴。
然而,他們在教學(xué)經(jīng)驗(yàn)方面卻有一定的不足。
為了彌補(bǔ)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)不足的缺點(diǎn),一是組織任課教師定期開展相關(guān)的教學(xué)研討活動(dòng):二是組織教師進(jìn)行互相之間的聽課活動(dòng)。
這樣老師之間不僅能夠互相學(xué)習(xí),而且還能夠激發(fā)他們的教學(xué)熱情。
四、結(jié)語。
大學(xué)物理是一門重要的課程,隨著教學(xué)的不斷深入和發(fā)展,在教學(xué)過程中還會(huì)遇到各種各樣的問題,因此要不斷的探索,找出解決問題的科學(xué)的方法。
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大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告示波器的使用篇十七
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)夢中見到的天梯。
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)告示波器的使用篇十八
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。
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。
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。
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。
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。
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)告示波器的使用篇十九
2.注意事項(xiàng)。
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。
(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)康摹?/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)。
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)。
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:。
文字?jǐn)⑹?。
1.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)康摹尽坑^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?
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。
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