撰寫報告需要進行充分的調查和研究,確保所提供的信息具有可信度和可靠性。編寫完美的報告需要提前進行充分的準備和規(guī)劃。希望大家在寫報告時能夠堅持原創(chuàng)和創(chuàng)新,不斷提高自己的學習和思考能力。
大學物理實驗報告示波器的使用篇一
實驗目的:通過演示來了解弧光放電的原理。
實驗原理: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到空氣的擊穿電場時,兩電極間的空氣將被擊穿,并產生大規(guī)模的放電,形成氣體的弧光放電。
雅格布天梯的兩極構成一梯形,下端間距小,因而場強大(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,擊穿場強就下降),使其上部的空氣也被擊穿,形成不斷放電。結果弧光區(qū)逐漸上移,猶如爬梯子一般的壯觀。當升至一定的高度時,由于兩電極間距過大,使極間場強太小不足以擊穿空氣,弧光因而熄滅。
簡單操作:打開電源,觀察弧光產生。并觀察現(xiàn)象。(注意弧光的產生、移動、消失)。
實驗現(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。巨大的電場力使空氣電離而形成氣體離子導電,同時產生光和熱。熱空氣帶著電弧一起上升,就象圣經中的雅各布(yacob以色列人的祖先)夢中見到的天梯。
實驗拓展:舉例說明電弧放電的應用。
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,通過此演示實驗觀察火花放電的發(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。這是由于電荷在導體上的分布與導體的曲率半徑有關。導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,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,其間的電場較弱,不能擊穿空氣層。而此時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。
一個尖端電極和一個球型電極及平板電極。
四、現(xiàn)象演示。
五、討論與思考。
雷電暴風雨時,不要在空曠平坦的田野上行走。為什么?
大學物理實驗報告示波器的使用篇二
把實驗的目的、方法、過程、結果等記錄下來,經過整理,寫成的書面匯報,就叫實驗報告。
實驗報告的種類因科學實驗的對象而異。如化學實驗的報告叫化學實驗報告,物理實驗的報告就叫物理實驗報告。隨著科學事業(yè)的日益發(fā)展,實驗的種類、項目等日見繁多,但其格式大同小異,比較固定。實驗報告必須在科學實驗的基礎上進行。它主要的用途在于幫助實驗者不斷地積累研究資料,總結研究成果。
實驗報告的書寫是一項重要的基本技能訓練。它不僅是對每次實驗的總結,更重要的是它可以初步地培養(yǎng)和訓練學生的邏輯歸納能力、綜合分析能力和文字表達能力,是科學論文寫作的基礎。因此,參加實驗的每位學生,均應及時認真地書寫實驗報告。要求內容實事求是,分析全面具體,文字簡練通順,謄寫清楚整潔。
(一)實驗名稱。
要用最簡練的語言反映實驗的內容。如驗證某程序、定律、算法,可寫成“驗證×××”;分析×××。
(二)所屬課程名稱。
(三)學生姓名、學號、及合作者。
(四)實驗日期和地點(年、月、日)
(五)實驗目的。
目的要明確,在理論上驗證定理、公式、算法,并使實驗者獲得深刻和系統(tǒng)的理解,在實踐上,掌握使用實驗設備的技能技巧和程序的調試方法。一般需說明是驗證型實驗還是設計型實驗,是創(chuàng)新型實驗還是綜合型實驗。
(六)實驗內容。
這是實驗報告極其重要的內容。要抓住重點,可以從理論和實踐兩個方面考慮。這部分要寫明依據(jù)何種原理、定律算法、或操作方法進行實驗。詳細理論計算過程。
(七)實驗環(huán)境和器材。
實驗用的軟硬件環(huán)境(配置和器材)。
(八)實驗步驟。
只寫主要操作步驟,不要照抄實習指導,要簡明扼要。還應該畫出實驗流程圖(實驗裝置的結構示意圖),再配以相應的文字說明,這樣既可以節(jié)省許多文字說明,又能使實驗報告簡明扼要,清楚明白。
(九)實驗結果。
實驗現(xiàn)象的描述,實驗數(shù)據(jù)的處理等。原始資料應附在本次實驗主要操作者的實驗報告上,同組的合作者要復制原始資料。
對于實驗結果的表述,一般有三種方法:
文字敘述:
1.根據(jù)實驗目的將原始資料系統(tǒng)化、條理化,用準確的專業(yè)術語客觀地描述實驗現(xiàn)象和結果,要有時間順序以及各項指標在時間上的關系。
2.圖表:用表格或坐標圖的方式使實驗結果突出、清晰,便于相互比較,尤其適合于分組較多,且各組觀察指標一致的實驗,使組間異同一目了然。每一圖表應有表目和計量單位,應說明一定的中心問題。
3.曲線圖應用記錄儀器描記出的曲線圖,這些指標的變化趨勢形象生動、直觀明了。
在實驗報告中,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)相關的理論知識對所得到的實驗結果進行解釋和分析。如果所得到的實驗結果和預期的結果一致,那么它可以驗證什么理論?實驗結果有什么意義?說明了什么問題?這些是實驗報告應該討論的。但是,不能用已知的理論或生活經驗硬套在實驗結果上;更不能由于所得到的實驗結果與預期的結果或理論不符而隨意取舍甚至修改實驗結果,這時應該分析其異常的可能原因。如果本次實驗失敗了,應找出失敗的原因及以后實驗應注意的事項。不要簡單地復述課本上的理論而缺乏自己主動思考的內容。
另外,也可以寫一些本次實驗的心得以及提出一些問題或建議等。
(十一)結論。
結論不是具體實驗結果的再次羅列,也不是對今后研究的展望,而是針對這一實驗所能驗證的概念、原則或理論的簡明總結,是從實驗結果中歸納出的一般性、概括性的判斷,要簡練、準確、嚴謹、客觀。
(十二)鳴謝(可略)。
在實驗中受到他人的幫助,在報告中以簡單語言感謝。
(十三)參考資料。
實驗名稱【】靜電跳球。
實驗目的【】觀察靜電力。
實驗器材【】韋氏起電機,靜電跳球裝置(如圖)。
實驗原理、操作及現(xiàn)象【】。
將兩極板分別與靜電起電機相連接,順時針搖動起電機,使兩極板分別帶正、負電荷,這時小金屬球也帶有與下板同號的電荷。同號電荷相斥,異號電荷相吸,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。如此周而復始,于是可觀察到球在容器內上下跳動。當兩極板電荷被中和時,小球隨之停止跳動。
注意事項【】。
1.搖動起電機時應由慢到快,并且不宜過快;搖轉停止時亦需慢慢進行,可松開手柄靠摩擦力使其自然減慢。
2.在搖動起電機時,起電機手柄均帶電且高速搖動時電壓高達數(shù)萬伏,切不可用手機或身體其他位置接觸,不然會有火花放電,引起觸電。
靜電跳球中小學科學探究實驗室儀器模型設備實驗目的:
1、探究靜電作用力的現(xiàn)象及原理。
2、研究能量間的轉化過程。實驗器材:圓鋁板2個、圓形有機玻璃筒、靜電導體球(由鋁膜做成)若干。提出問題:在以前的實驗中,我們對電場以及靜電的作用力已經有所了解。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:在強電場的作用下,由鋁箔做成的小球能夠克服重力而上下跳動。
實驗過程:
1、在兩圓鋁板間放一有機玻璃環(huán),里面放了一些靜電導體球,當接通高壓直流電源后觀察靜電導體球的運動情況。
2、增大兩極板間的電壓,觀察現(xiàn)象。
3、實驗完畢要及時關閉電源,必須用接地線分別接觸兩極板進行放電。
探究問題:
1、儀器內的小球為什么會跳起來?
2、靜電導體球實際在做什么工作?
注意事項:
1、接好電路后,再調整兩根輸出導線之間的距離至少離開10厘米。太近時會擊穿空氣而打火。
大學物理實驗報告示波器的使用篇三
姓名:梁優(yōu)。
學號:
魚洗。
實驗描述:
魚洗是中國三大青銅器之一,在魚洗內注入清水后摩擦其兩耳,如果頻率恰當,就會出現(xiàn)水面產生波紋,發(fā)出嗡嗡的聲音并有水花躍出的現(xiàn)象。經驗表明,濕潤的雙手比干燥的雙手更容易引起水花飛躍。
實驗原理:
魚洗的原理應該是同時應用了波的疊加和共振。摩擦的雙手相當于兩個相干波源,他們產生的水波在盆中相互疊加,形成干涉圖樣。這與實驗中觀察到的現(xiàn)象相同。按照我的分析,如果振動的頻率接近于魚洗的固有頻率,才會產生共振現(xiàn)象。通過摩擦輸入的能量才會激起水花。
令人不解的是,事實上魚洗是否能產生水花與雙手的摩擦頻率并沒有關系。在場的同學試著摩擦的時候,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,魚洗的原理其實是摩擦引起的自激振動。(就像用槌敲鑼一樣,敲擊后鑼面的振動頻率并不等于敲擊頻率。)外界能量(雙手的摩擦)輸入魚洗時,就會引起其以自己的固有頻率震動。(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呢?從實踐的角度,可能是因為濕潤的雙手有更小的摩擦系數(shù),因為摩擦起來更流暢,不會出現(xiàn)干燥雙手可能會出現(xiàn)的“阻塞”情況,這只是我個人猜想,并沒有發(fā)現(xiàn)資料有關于這方面的討論。
離心力演示儀。
實驗描述:
離心力演示儀是一個圓柱形儀器,中間有一個細柱,細柱穿過一段閉合的硬塑料帶上的兩個正對小孔。塑料帶的一段固定,靜止時,系統(tǒng)為一個豎直平面的圓,中間由細柱傳過。當摁下儀器上的按鈕時,細柱帶動塑料帶在水平面旋轉起來。當旋轉速度增大時,可以看到塑料帶的自由端延細柱向下運動,整個塑料帶變成旋轉的橢圓形狀。
實驗原理:
離心力是一個慣性力,實際上是并不存在的。繞旋轉中心轉動的物體有脫離中心延半徑方向向外運動的趨勢,產生這種趨勢的力即稱為離心力。當啟動儀器時,塑料帶各部分均作水平方向的圓周運動,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。每一個塑料小段均收到來自前后兩個塑料小段的拉力。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。對其上半圓部分也有類似的結果,我個人認為,塑料帶一段固定是這個儀器最重要的條件,這樣塑料帶的下半部分的受力結果才能確定,進而上半部分每個塑料小段所受的兩個拉力的關系才能確定。在豎直向下的分力作用下,塑料帶被壓扁成為旋轉的橢圓。
輝光球。
實驗描述:
輝光球是圓形球體,實驗室中還有一個為圓盤形狀。工作時會發(fā)出動感絢爛的五彩輝光,有一種魔幻效果。仔細觀察輝光球,可以看到其中的氣體,藍色的一個輝光球尤為明顯。當將手指放上去時,手指接觸球體的部分會被輝光點亮,同時球中會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,也會出現(xiàn)上述現(xiàn)象,但強度與用手指接觸相比小得多。
實驗原理:
輝光球的另一個名稱是電離子魔幻球,顧名思義,它的工作原理與電離有關。經查資料得知,稀薄的稀有氣體在高頻的強電場作用下會發(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,則會發(fā)光,具體的顏色與氣體種類有關。根據(jù)查到的資料了解,在我們的實驗室的輝光球中,發(fā)出紅綠藍三色輝光的圓盤可能充有he,ne和xe,藍色的輝光球中可能充有ar。在人手觸摸輝光球時,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,所以會更加明亮,同時,輝光球中央的電極與人手之間的電勢差會更大,因而形成的輝光弧線會一直跟隨人的手指。
大學物理實驗報告示波器的使用篇四
摘要:本文介紹了大氣邊界層風洞的發(fā)展過程和模擬方法。大氣邊界層的模擬方法主要有主動模擬方法和被動模擬方法,前者包括多風扇風洞技術與振動尖塔技術,后者采用尖劈、粗糙元、擋板、格柵等裝置進行模擬。被動模擬技術較為經濟、簡便,所以得到了廣泛采用。
關鍵詞:風洞;大氣邊界層;主動模擬;被動模擬。
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致振動而破壞的風毀事故,首次使科學家和工程師們認識到了風的動力作用的巨大威力[1]。在此之前,1879年發(fā)生了蘇格蘭泰橋的風毀事故已經使工程師們認識到風的靜力作用。塔科馬橋的風毀開始了土木工程界考慮橋梁風致振動的新時期,并以此為起點,發(fā)展成為了現(xiàn)代結構風工程學。
結構風工程研究方法可分為現(xiàn)場測試、風洞試驗和理論計算三種。
現(xiàn)場測試方法是一種有效的驗證理論計算和風洞試驗方法和結構的手段;然而,現(xiàn)場測試需要花費巨大,試驗環(huán)境條件很難人為控制和改變。與現(xiàn)場測試方法相比,風洞試驗兼具直觀性和節(jié)約的優(yōu)點,同時可以上人為地控制、調節(jié)和重復一些試驗條件,是一種很好的研究結構風工程現(xiàn)象的變參數(shù)影響和機理的手段。近些年來隨著流體力學和計算機技術的發(fā)展,計算流體動力學逐漸成為風工程研究中越來越重要的工具。然而,由于風工程問題的復雜性,要深入了解由于空氣流動所引起的許多復雜作用,風洞試驗仍然是起著非常重要的作用。
在整個50年代和60年代初,建筑物和橋梁風洞試驗都是在為研究飛行器空氣動力學性能而建的“航空風洞”的均勻流場中進行,而試驗結果往往被發(fā)現(xiàn)與實地觀測結果不一致,原因顯然在于風洞中的均勻氣流與實際自然風的紊流之間所存在明顯差別。1950年代末,丹麥的杰森對風洞模擬相似率問題作了重要的闡述,認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建成了世界上第一個大氣邊界層風洞,即具有較長試驗段、能夠模擬大氣邊界層內自然風的一些重要紊流特性的風洞。緊接著,在美國的科羅拉多州立大學,舍馬克教授也負責建造了一個大氣邊界層風洞,并首次用被動模擬方法對大氣邊界層的風特性進行了模擬,使結構抗風試驗進入了精細化的新階段,世界各地也隨之陸續(xù)建成了許多不同尺寸的邊界層風洞,從而大大促進了結構風工程的研究。
在早期的風洞中,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,已認識到流場湍流結構特性模擬的重要性,特別對大跨橋梁、高層建筑和高聳結構的風載和風振試驗有十分重要的意義。
二、大氣邊界層風洞簡介。
2.1風洞試驗的概念。
風洞是指一個按一定要求設計的、具有動力裝置的、用于各種氣動力試驗的可控氣流管道系統(tǒng)[2]。雖然實際風洞有多種多樣的形式,以適應不同的研究要求,但是從流動方式來看,總體上可劃分為兩個基本類型:即閉口回流式風洞和開口直流式風洞。而從風洞試驗段的構造來看又有封閉式和敞開式之分。
圖1.閉口回流式風洞。
風洞試驗目前是結構抗風研究中最主要的方法。借鑒航空領域的技術和方法,風洞試驗在土木工程結構的抗風研究中發(fā)揮了巨大的作用。但相比而言,土木工程結構的模型試驗和航天航空器的模型試驗有很多不同之處。前者外形非常復雜,而后者則相對簡單;前者處在高湍流的近地風場中且風場變化類型多,而和后者相關的流動則是低紊流流動;此外,前者尺度大,因而模型縮尺比例小,導致雷諾數(shù)模擬的難度比后者更加突出;前者處在低速流動中,不需要考慮流體的壓縮性,而后者則需考慮流動的壓縮效應,等等。
相對于航空風洞來說,用于土木工程結構的風洞一般都是風速較低的低速風洞,并且通常采用封閉式試驗段。為了能在風洞中對建筑結構所處的大氣邊界層風場進行合理的模擬,其試驗段長度一般較大,因此,也被稱為邊界層風洞。
早在1894年丹麥人j.o.v.irminger在風洞中測量建筑物模型的表面風壓,然而直到1931年為了確定帝國大廈的設計風荷載,研究人員利用航空風洞進行了專門的模型風試驗,風洞試驗才成為研究結構風荷載的重要手段。
許多學者把研究機翼顫振的風洞試驗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構風洞試驗必須模擬大氣邊界層氣流的特性。1965年,在達文波特負責下,加拿大西安大略大學建成了第一個大氣邊界層風洞,即具有較長試驗段、能夠模擬大氣邊界層內自然風的一些重要紊流特性的風洞。隨后,在美國建成了第一個用被動模擬方法對大氣邊界層風特性進行了模擬的結構風洞,使結構抗風試驗進入了精細化的新階段,世界各地也隨之陸續(xù)建成了許多不同尺寸的邊界層風洞,從而大大促進了結構風工程的研究。
2.2大氣邊界層的概念。
按照大氣運動的動力學性質可以將對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展到整個大氣邊界層,并在沿高度方向各氣層之間產生剪切應力。嚴格地講,大氣邊界層的高度可達1~1.5km,在此范圍內,風速是隨高度的變化而變化。再往上就是自由大氣層,地表摩擦力對大氣運動的影響可以忽略,氣層之間的剪切應力基本等于零。在自由大氣層中,無加速的空氣相對于地表的水平運動可以通過氣壓梯度力、地轉偏向力和離心力之間的平衡來確定,風向與等壓線保持一致,風速與高度無關。
圖3.對流層結構示意圖圖4.大氣邊界層中的風速螺旋線。
等壓線的半徑。
很大,曲率很小,可近似為直線,此時可忽略作用在空氣微團的離心力,與高度無關的定常風速由氣壓梯度力和地轉偏向力的平衡條件確定,成為地轉風速。
在大氣邊界層中,由于粗糙地表產生的摩擦力的影響,風向與等壓線成一定的夾角。隨著高度的增加,地面摩擦效應的影響逐漸降低,這種夾角也越來越小,在梯度風高度處,夾角降為零,風向與等壓線一致。大氣邊界層內風速風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,風向角的變化約為20°。由于土木工程結構均建在大氣邊界層中,因此大氣邊界層內的風特性是土木工程結構設計者最為關心的。
三、大氣邊界層的風特性。
風特性研究是風工程的基礎工作。過去,關于風的資料主要來源于各氣象站約10米高風標上所安裝的旋轉杯式風速儀。這種于1846年發(fā)明的風速儀至今還在使用,但由于儀器的慣性大,它所測量的是有一定時距的平均風。近50年來,測風儀器有了巨大的進步,從較靈敏的螺旋槳式風速儀發(fā)展到激光、超聲以及微波風速儀,可用來測量空氣的微小瞬時運動。
經過長期的現(xiàn)場實測,近地風可處理為平均風速和脈動風速的疊加;平均風速沿高度可用對數(shù)律或冪函數(shù)來描述,而脈動風的主要特征是紊流度、脈動風速自功率譜和互功率譜、紊流尺度等。其他風特性參數(shù),例如陣風因子、摩阻速度以及空間相關函數(shù)等可以認為是這些關鍵特性的延拓和補充。在初步掌握這些重要特性的基礎上,給出了這些特征量的推薦值和推薦公式。
盡管人們在強風分布及結構響應的實測方面做了很多努力,但是,由于強風分布特性現(xiàn)場實測的費用大、周期長、難度大,人們對近地風特性的認識還遠不清楚。目前國際上常用的幾種脈動風速功率譜值(davenport譜,kaimal譜和karman譜等)在某些重要頻段內相差很大,甚至以倍計。脈動風速相干函數(shù)指數(shù)的推薦范圍上下限的不同取值可能造成結構響應計算值的成倍差別。臺風的平均風剖面和紊流結構及登陸后的衰減特性如何?此外,人們對特殊地形(包括我國西部地區(qū)復雜地形)的強風分布特性的理解也還甚淺。風參數(shù)的不確定性是影響結構抗風設計精度最重要的因素。
大學物理實驗報告示波器的使用篇五
專業(yè)班級:輕化工程11級03班。
姓名:梁優(yōu)。
學號:
魚洗。
實驗描述:
魚洗是中國三大青銅器之一,在魚洗內注入清水后摩擦其兩耳,如果頻率恰當,就會出現(xiàn)水面產生波紋,發(fā)出嗡嗡的聲音并有水花躍出的現(xiàn)象。經驗表明,濕潤的雙手比干燥的雙手更容易引起水花飛躍。
實驗原理:
魚洗的原理應該是同時應用了波的疊加和共振。摩擦的雙手相當于兩個相干波源,他們產生的水波在盆中相互疊加,形成干涉圖樣。這與實驗中觀察到的現(xiàn)象相同。按照我的分析,如果振動的頻率接近于魚洗的固有頻率,才會產生共振現(xiàn)象。通過摩擦輸入的能量才會激起水花。
令人不解的是,事實上魚洗是否能產生水花與雙手的摩擦頻率并沒有關系。在場的同學試著摩擦的時候,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,魚洗的原理其實是摩擦引起的自激振動。(就像用槌敲鑼一樣,敲擊后鑼面的振動頻率并不等于敲擊頻率。)外界能量(雙手的摩擦)輸入魚洗時,就會引起其以自己的固有頻率震動。(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呢?從實踐的角度,可能是因為濕潤的雙手有更小的摩擦系數(shù),因為摩擦起來更流暢,不會出現(xiàn)干燥雙手可能會出現(xiàn)的“阻塞”情況,這只是我個人猜想,并沒有發(fā)現(xiàn)資料有關于這方面的討論。
離心力演示儀。
實驗描述:
離心力演示儀是一個圓柱形儀器,中間有一個細柱,細柱穿過一段閉合的硬塑料帶上的兩個正對小孔。塑料帶的一段固定,靜止時,系統(tǒng)為一個豎直平面的圓,中間由細柱傳過。當摁下儀器上的按鈕時,細柱帶動塑料帶在水平面旋轉起來。當旋轉速度增大時,可以看到塑料帶的自由端延細柱向下運動,整個塑料帶變成旋轉的橢圓形狀。
實驗原理:
離心力是一個慣性力,實際上是并不存在的。繞旋轉中心轉動的物體有脫離中心延半徑方向向外運動的趨勢,產生這種趨勢的力即稱為離心力。當啟動儀器時,塑料帶各部分均作水平方向的圓周運動,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。每一個塑料小段均收到來自前后兩個塑料小段的拉力。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。對其上半圓部分也有類似的結果,我個人認為,塑料帶一段固定是這個儀器最重要的條件,這樣塑料帶的下半部分的受力結果才能確定,進而上半部分每個塑料小段所受的兩個拉力的關系才能確定。在豎直向下的分力作用下,塑料帶被壓扁成為旋轉的橢圓。
輝光球。
實驗描述:
輝光球是圓形球體,實驗室中還有一個為圓盤形狀。工作時會發(fā)出動感絢爛的五彩輝光,有一種魔幻效果。仔細觀察輝光球,可以看到其中的氣體,藍色的一個輝光球尤為明顯。當將手指放上去時,手指接觸球體的部分會被輝光點亮,同時球中會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,也會出現(xiàn)上述現(xiàn)象,但強度與用手指接觸相比小得多。
實驗原理:
ne。
和xe,藍色的輝光球中可能充有ar。在人手觸摸輝光球時,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,所以會更加明亮,同時,輝光球中央的電極與人手之間的電勢差會更大,因而形成的輝光弧線會一直跟隨人的手指。
大學物理實驗報告示波器的使用篇六
2、注意事項。
二。實驗目的。
三。實驗器材。
四。實驗原理。
五。實驗內容、步驟。
六。實驗數(shù)據(jù)記錄與處理。
七。實驗結果分析以及實驗心得。
八。原始數(shù)據(jù)記錄欄(最后一頁)。
把實驗的目的、方法、過程、結果等記錄下來,經過整理,寫成的書面匯報,就叫實驗報告。
實驗報告的種類因科學實驗的對象而異。如化學實驗的報告叫化學實驗報告,物理實驗的報告就叫物理實驗報告。隨著科學事業(yè)的日益發(fā)展,實驗的種類、項目等日見繁多,但其格式大同小異,比較固定。實驗報告必須在科學實驗的基礎上進行。它主要的用途在于幫助實驗者不斷地積累研究資料,總結研究成果。
實驗報告的書寫是一項重要的基本技能訓練。它不僅是對每次實驗的總結,更重要的是它可以初步地培養(yǎng)和訓練學生的邏輯歸納能力、綜合分析能力和文字表達能力,是科學論文寫作的基礎。因此,參加實驗的每位學生,均應及時認真地書寫實驗報告。要求內容實事求是,分析全面具體,文字簡練通順,謄寫清楚整潔。
(一)實驗名稱。
要用最簡練的語言反映實驗的內容。如驗證某程序、定律、算法,可寫成“驗證×××”;分析×××。
(二)所屬課程名稱。
(三)學生姓名、學號、及合作者。
(四)實驗日期和地點(年、月、日)
(五)實驗目的。
目的要明確,在理論上驗證定理、公式、算法,并使實驗者獲得深刻和系統(tǒng)的理解,在實踐上,掌握使用實驗設備的技能技巧和程序的調試方法。一般需說明是驗證型實驗還是設計型實驗,是創(chuàng)新型實驗還是綜合型實驗。
(六)實驗內容。
這是實驗報告極其重要的內容。要抓住重點,可以從理論和實踐兩個方面考慮。這部分要寫明依據(jù)何種原理、定律算法、或操作方法進行實驗。詳細理論計算過程。
(七)實驗環(huán)境和器材。
實驗用的軟硬件環(huán)境(配置和器材)。
(八)實驗步驟。
只寫主要操作步驟,不要照抄實習指導,要簡明扼要。還應該畫出實驗流程圖(實驗裝置的結構示意圖),再配以相應的文字說明,這樣既可以節(jié)省許多文字說明,又能使實驗報告簡明扼要,清楚明白。
(九)實驗結果。
實驗現(xiàn)象的描述,實驗數(shù)據(jù)的處理等。原始資料應附在本次實驗主要操作者的實驗報告上,同組的合作者要復制原始資料。
對于實驗結果的表述,一般有三種方法:。
1、文字敘述:根據(jù)實驗目的將原始資料系統(tǒng)化、條理化,用準確的專業(yè)術語客觀地描述實驗現(xiàn)象和結果,要有時間順序以及各項指標在時間上的關系。
2、圖表:用表格或坐標圖的方式使實驗結果突出、清晰,便于相互比較,尤其適合于分組較多,且各組觀察指標一致的實驗,使組間異同一目了然。每一圖表應有表目和計量單位,應說明一定的中心問題。
3、曲線圖應用記錄儀器描記出的曲線圖,這些指標的變化趨勢形象生動、直觀明了。
在實驗報告中,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)相關的理論知識對所得到的實驗結果進行解釋和分析。如果所得到的實驗結果和預期的結果一致,那么它可以驗證什么理論?實驗結果有什么意義?說明了什么問題?這些是實驗報告應該討論的。但是,不能用已知的理論或生活經驗硬套在實驗結果上;更不能由于所得到的實驗結果與預期的結果或理論不符而隨意取舍甚至修改實驗結果,這時應該分析其異常的可能原因。如果本次實驗失敗了,應找出失敗的原因及以后實驗應注意的事項。不要簡單地復述課本上的理論而缺乏自己主動思考的內容。
另外,也可以寫一些本次實驗的心得以及提出一些問題或建議等。(十一)結論。
結論不是具體實驗結果的再次羅列,也不是對今后研究的展望,而是針對這一實驗所能驗證的概念、原則或理論的簡明總結,是從實驗結果中歸納出的一般性、概括性的判斷,要簡練、準確、嚴謹、客觀。
(十二)鳴謝(可略)。
在實驗中受到他人的幫助,在報告中以簡單語言感謝。
(十三)參考資料。
【實驗名稱】靜電跳球。
【實驗目的】觀察靜電力。
【實驗器材】韋氏起電機,靜電跳球裝置(如圖)。
【實驗原理、操作及現(xiàn)象】。
將兩極板分別與靜電起電機相連接,順時針搖動起電機,使兩極板分別帶正、負電荷,這時小金屬球也帶有與下板同號的電荷。同號電荷相斥,異號電荷相吸,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。如此周而復始,于是可觀察到球在容器內上下跳動。當兩極板電荷被中和時,小球隨之停止跳動。
【注意事項】。
1.搖動起電機時應由慢到快,并且不宜過快;搖轉停止時亦需慢慢進行,可松開手柄靠摩擦力使其自然減慢。
2.在搖動起電機時,起電機手柄均帶電且高速搖動時電壓高達數(shù)萬伏,切不可用手機或身體其他位置接觸,不然會有火花放電,引起觸電。
靜電跳球中小學科學探究實驗室儀器模型設備實驗目的:
1、探究靜電作用力的現(xiàn)象及原理。
2、研究能量間的轉化過程。實驗器材:圓鋁板2個、圓形有機玻璃筒、靜電導體球(由鋁膜做成)若干。
提出問題:在以前的實驗中,我們對電場以及靜電的作用力已經有所了解。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:在強電場的作用下,由鋁箔做成的小球能夠克服重力而上下跳動。實驗過程:
1、在兩圓鋁板間放一有機玻璃環(huán),里面放了一些靜電導體球,當接通高壓直流電源后觀察靜電導體球的運動情況。
2、增大兩極板間的電壓,觀察現(xiàn)象。
3、實驗完畢要及時關閉電源,必須用接地線分別接觸兩極板進行放電。
探究問題:
1、儀器內的小球為什么會跳起來?
注意事項:
1、接好電路后,再調整兩根輸出導線之間的距離至少離開10厘米。太近時會擊穿空氣而打火。
2、接通高壓電源后就不能再觸摸高壓端和電極板,否則會觸電而麻木。實驗做完后,先關閉電源開關,再用接地線分別接觸兩個電極進行放電。
大學物理實驗報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,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中跳動。這個有趣而又有點危險的現(xiàn)象就是由于共振引起的。
共振是指一個物理系統(tǒng)在特定頻率下,以最大振幅做振動的情形。共振在聲學中亦稱“共鳴”。
我們在實驗室中,可以通過“耦合擺球”的實驗來演示這個現(xiàn)象及研究影響它的因素。
操作步驟:選中右側第一個單擺,使其擺動起來,經過幾個周期后,看到與其擺長相等的一單擺在它的影響下振幅達到最大,而其他單擺幾乎不擺動;讓擺動停止,在選中右側第二個單擺,使其擺動起來,經過幾個周期后,也看到與其擺長相等的另一單擺在它的影響下振幅達到最大,而其它單擺幾乎不動。
這個結果表明:單擺的共振與其擺長有關。通過查詢資料得知,是否共振與單擺的頻率有關,當頻率相同時,會產生共振現(xiàn)象;因為其它條件一定時,單擺的頻率與其擺長有關,所以擺長相同的單擺會產生共振。
在上述實驗過程中,還可觀察到當產生共振時,剛開始振動的單擺振幅逐漸減小,共振的單擺振幅逐漸增大。這表明:在產生共振時,會有能量的吸收與轉移。
在人們的日常生活中,共振也充當著重要的角色,如常用的微波爐。共振在醫(yī)學上也有應用。任何事物都有兩面性,共振有時還會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造成的共振而劇烈搖擺的事件。
在這次物理實驗中,我了解到了許多有趣的現(xiàn)象,也學到了許多知識,收獲很大。
大學物理實驗報告示波器的使用篇八
關于各種型號的示波器,其實現(xiàn)原理大體相同。而若想快速熟悉某個產品的示波器,其最好的辦法就是直接從對應產品的官網下載對應型號的用戶使用手冊。現(xiàn)在我以dso-x3034a型號的示波器為例,來給大家簡要做個示波器使用的介紹。
一般來說,對于示波器,有幾個功能,我們需要經常用到:
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,然后將其進行一個簡單的配置,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。
若你的設備在直流下工作就選擇直流,反之亦然。
按下對應通道的數(shù)字----按第一個軟鍵。
3選擇好x軸的`單位。
一般來說,若我們想要測波形的周期,那我們需要將其設置為s。當然其單位還有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。
水平控制包括兩個按鍵,一個是用于將其波形進行水平方向的平移,但波形不放大。另一個是用于將波形進行水平方向的放大。
iii.垂直控制。
垂直控制包括兩個按鍵,一個是用于將波形垂直方向的平移,但波形不放大。另一個是用于將波形進行垂直方向的放大。
有時我們觀察波形時,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。有時是由于我們沒有放大波形才導致我們誤認為我們沒有捕捉到波形。
iv.測量控制。
測量控制也包括兩個按鍵,這兩個按鍵需要結合起來使用。主要目的是測某兩段之間的間隔。
v.如何以一個波形為參考,觀看另一個波形的變化。
有人會說,不是有stop這個按鍵么?沒錯,但是stop這個按鍵只看查看靜態(tài)的波形,不能查看動態(tài)的波形。若我們想要將某個波形作為參考,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去尋找。
1.選擇channel即信號輸入通道.
3.調節(jié)垂直和水平移動調節(jié)旋鈕讓基線位置在屏幕中間于水平坐標刻度基本重合.
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):無信號時,屏幕上無顯示;有信號時,與電平控制配合顯示穩(wěn)定波形;(2)自動(auto):無信號時,屏幕上顯示光跡;有信號時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;(4)峰值自動(p-pauto):無信號時,屏幕上顯示光跡;有信號時,無需調節(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:。
應該變化,這樣說明示波器基本可以使用調整完畢(首先打開示波器電源,出現(xiàn)水平線,沒有的話調通道上下位置旋鈕,調節(jié)亮度聚焦,使水平線清晰,選掃描模式為自動,選觸發(fā)源為ch1,調節(jié)觸發(fā)電平,顯示穩(wěn)定的波形如果波形太大或者太小,可調節(jié)電壓量程旋鈕,如果波形周期顯示不合適可調整掃描速度旋鈕.)。
大學物理實驗報告示波器的使用篇九
(1)了解示波器的基本工作原理。
(3)學習用示波器觀察信號波形和利用示波器測量信號頻率的方法。
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。亮點在偏轉板電壓的作用下,位置也隨之改變。在一定范圍內,亮點的位移與偏轉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軸偏轉板上加正弦電壓,而x軸偏轉板不加任何電壓,則電子束的亮點在縱方向隨時間作正弦式振蕩,在橫方向不動。我們看到的將是一條垂直的亮線,如果在y軸偏轉板上加正弦電壓,又在x軸偏轉板上加鋸齒形電壓,則熒光屏上的亮點將同時進行方向互相垂直的兩種位移,兩個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開,在熒光屏上將看到不穩(wěn)定的圖形或不斷地移動的圖形,甚至很復雜的圖形。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軸偏轉板電壓頻率與x軸偏轉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,但光靠人工調節(jié)還是不夠準確,所以在示波器內部加裝了自動頻率跟蹤的裝置,稱為“同步”。在人工調節(jié)接近滿足式頻率整數(shù)倍時條件下,再加入“同步”的作用,掃描電壓的周期就能準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)比的兩個正弦電壓,則屏幕上將呈現(xiàn)出特殊形狀的、穩(wěn)定的光點軌跡,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數(shù)為n(x),豎直方向最多可得的交點數(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,儀器進入正常工作狀態(tài)。
3)經示波管燈絲預熱后,屏上出現(xiàn)綠色亮點,調節(jié)inten、focus、position,使亮點清晰。
4)將time/span逐漸旋到2ms或5ms,觀察光點由慢變快移動,直至屏上顯示一條穩(wěn)定的水平掃描線,按(3)使線清晰。
(二)實驗內容:
1)觀察正弦波波長:
a)將acgnddc轉換開關置于ac。
b)講面板右上角的source置于ch2。
c)將函數(shù)信號發(fā)生器的50hz信號源直接輸入ch2-y輸入端(紅插頭應接函數(shù)發(fā)生器輸出的紅接線柱)。
d)屏上顯示出正弦波(調v/span調節(jié)大小,time/span掃描開關使之出現(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)多個完整的波形圖。
2)觀察并描繪李薩如圖形,測量正弦信號頻率。
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行頻率對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fx加到y(tǒng)偏轉板,將參考正弦信號fx加到x偏轉板,當兩者的頻率之比fy/fx是整數(shù)時,在熒光屏上將出現(xiàn)利薩如圖。
用李薩如圖測量正弦信號頻率。
1.信號發(fā)生器、示波器預熱3分鐘以后才能正常工作。
3.不要頻繁開關機,示波器上光點的亮度不可調得太強,也不能讓亮點長時間停在熒光屏的一點上,如果暫時不用,把輝度降到最低即可。
4.轉動旋鈕和按鍵時必須有的放矢,不要將開關和旋鈕強行旋轉、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。
一個學期就要過去了,在本學期里,老師又教了很多實驗,我做了許多類型的實驗,讓我受益菲淺,我又學會了很多東西,其中很多知識在平時的學習中都是無法學習到的,其中很多實驗都開闊了我們的視野,讓我們獲得了許多平時課堂上得不到的知識。
通過高中以及大學兩個學期的物理實驗,我發(fā)現(xiàn)實驗是物理學的基礎,我們學到的許多理論都來源于實驗,也學到了許多物理課上沒有教到的理論。很多實驗都是需要花費許多心思去學習的,也是非常復雜的。經過這一年的大學物理實驗課的學習,讓我收獲多多。想要做好物理實驗容不得半點馬虎,她培養(yǎng)了我們耐心、信心和恒心。當然,我也發(fā)現(xiàn)了我存在的很多不足。我的動手能力還不夠強,當有些實驗需要比較強的動手能力的時侯我還不能從容應對,實驗就是為了讓你動手做,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,大學生的動手能力越來越被人們重視,大學物理實驗正好為我們提供了這一平臺讓我們去鍛煉自己的動手能力。我的學習方式還有待改善,當面對一些復雜的實驗時我還不能很快很好的完成。偉大的科學家之所以偉大就是他們利用實驗證明了他們的偉大。唯有實驗才是檢驗理論正確與否的唯一方法。為了要使你的理論被人接受,你必須用事實來證明。
摘要:
在物理實驗教學中正確使用示波器并及時解決遇到的問題是必不可少的。本文簡要介紹了示波器實驗教學的方法、技巧,以及實驗中出現(xiàn)的問題的解決方法。
關鍵詞:
大學物理實驗教學、示波器、信號。
示波器是測量信號波形的儀器,是應用最廣的測量儀器之一。它不僅廣泛應用于實驗室,而且成為現(xiàn)代工業(yè)不可缺少的輔助工具。利用示波器對電子產品的電路進行信號的檢測和分析,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,對學生以后學習和工作有很大的幫助。在大學物理實驗教學中,示波器原理與使用是一個必不可少的實驗。然而,該實驗儀器的原理復雜,大多數(shù)學生理解起來難度偏大,特別是面板旋鈕多使得學生熟悉起來很困難[1]。通過該實驗對提高學生在信號波形測量方面的實踐能力、創(chuàng)新能力,以及理論聯(lián)系實際的能力提高有著極其重要的作用。在實驗教學過程總是會出現(xiàn)各種各樣的問題[2],因此我結合大學物理實驗示波器實驗中出現(xiàn)的問題,介紹一些經驗。
實驗教學首先講解的就是儀器原理,但是示波器的原理比較復雜,學生掌握起來比較困難。為解決這個難題,將示波器顯示波形的原理與單擺運動中沙漏形成波形的原理相類比,利用簡單易懂的知識對示波器的原理進行形象的講解,使其簡化,加深學生對示波器原理的理解和掌握。在大學生物理實驗教學中利用類比簡化思維幫助學生理解和學習新知識的方法效果明顯。
示波管結構非常簡單,主要由電子槍、偏轉系統(tǒng)和熒光屏三個部分組成,偏轉系統(tǒng)由水平偏轉板(x軸方向)和豎直偏轉板(y軸方向)組成。在偏轉板上加電壓,則電子束的運動是發(fā)生偏轉,加不同的電壓,電子運動也不一樣,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板上接入待觀察的正弦交流電壓,同時在水平偏轉板上接入鋸齒波電壓,則電子的運動將是水平方向的勻速直線運動與豎直方向的簡諧振動兩個相互垂直方向上運動的合成,屏上將顯示正弦波。
把沙漏的單擺運動與示波器顯示波形的原理相結合進行類比,以幫助學生理解示波器的工作原理。實踐表明示波器顯示波形的原理雖然復雜,但是利用沙漏的單擺運動實驗對其進行類比簡化,可以很容易地讓學生理解掌握。示波器的工作原理可以如此掌握,在進行其他物理知識的學習和物理實驗的探討時,實驗老師也可以采用這種類比的方法,利用學生理解的知識點甚至是其他學科的知識去簡化復雜的物理內容。掌握了這種教學法,不僅可以使學生將新知識與已有的知識融會貫通,而且能使學生加深記憶和理解,為他們的學習提供極大的幫助。
2.功能鍵的使用技巧及注意事項。
在教師準備實驗儀器階段,應注意示波器在使用一段時間或經較長時間存放或修理后,應重新進行校準,示波器精度校準分垂直校準和時基校準兩個方面。待示波器開機20分鐘后,內部穩(wěn)定即可進行校準工作。掃描基線的校正,示波器應用在不同的場合,會受外磁場的影響引起掃描基線發(fā)生傾斜,此時需要對掃描基線進行校正。校正的方法:用螺絲刀調節(jié)“基線旋轉”,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、按鍵、旋鈕都要詳細地講解相關功能特性,同時進行示范性的屏幕顯示演示,使得學生有更直觀形象的了解。要求做實驗前學生對照儀器面板說明書,體會一些常用開關、按鍵、旋鈕的作用,如輝度、聚焦、位移、x―y等,讓學生有一個自己獨立操作儀器的過程。
非常有必要在黑板上板示示波器使用注意事項及技巧:
(1)測試前,在不明確被測信號幅度大小,可先將示波器的volts/span選擇開關置于最大擋,避免電壓過高而造成示波器損壞,同時避免該檔位過小往往出現(xiàn)信號顯示遠遠大于屏幕,以至于學生誤認為沒有信號輸入。一般選擇合適檔位使得信號顯示高度約占熒光屏高度的二分之一到三分之二之間,這樣減小在信號測量時出現(xiàn)的誤差。
(2)在用示波器測量頻率較低信號時,其波形不容易同步,表現(xiàn)為波形不穩(wěn)定。一般情況規(guī)定學生輸入較高頻率信號,同時仔細調節(jié)示波器上的觸發(fā)電平控制(level)旋鈕,使被測信號穩(wěn)定和同步。“觸發(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驗教材中只是介紹而已,通過觸發(fā)掃描使待測信號與掃描信號同步以達到圖形的穩(wěn)定,圖形不穩(wěn)定的情況在學生實驗中出現(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板上鋸齒波掃描信號的頻率。在不明確被測信號頻率大小,可將time/span選擇掃描時間置于最小擋,避免低頻率信號一直閃動。合適的檔位是信號波形顯示2到3個周期,這樣在時間測量時可以減少誤差。
(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。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,合理運用觸發(fā)方式、觸發(fā)源來觀察信號,要求學生在實驗中掌握。
(5)在利薩如圖實驗部分,為了避免視覺上的混亂,要求學生在關閉通道1的前提下再調整好通道2的信號顯示。
(6)示波器工作時,周圍不要放置大功率的變壓器,否則,對示波器會有很大影響和噪聲干擾。
示波器用于實驗教學使用頻繁,且使用時間較長,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,避免因為儀器故障耽誤教學。在遇到各種問題時,學生一般無法解決,往往需要教師引導性地解決。這就要求教師要具備解決這些問題的能力。當然這些需要在教學中不斷地總結經驗,多途徑地提高解決問題的能力,進而能夠更好地指導學生排除故障。
在教學過程中,學生在出現(xiàn)問題時,經常性地亂按功能鍵,到了后面他自己都不知道按了什么鍵,有時的確是儀器出現(xiàn)問題。教師應該把出現(xiàn)的各種原因都考慮進去,先考慮儀器正常是儀器參數(shù)設置的問題,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或者信號在示波器上顯示閃動的比較厲害。首先,看信號輸入端的問題即信號發(fā)生器示波器的相關設置是否正常,例如波形按鈕是否有選擇、頻率的設置是否正確,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,再檢查示波器相關按鍵的設置是否和信號發(fā)生器輸出信號一直,可能是學生按了所用通道的接地旋鈕,這樣信號就會對地短路,沒有任何信號輸入到示波器測量端,以及示波器電源開關有沒有打開,可以調節(jié)亮度旋鈕看是否亮度設置太低。其次,調節(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儀器硬件有所了解,那些元件出現(xiàn)問題可能會出現(xiàn)什么樣的現(xiàn)象,對儀器的操作那就要求非常熟悉,總之做到軟件硬件都過關。
4.結語。
以上是我在示波器實驗教學實踐中總結的一些經驗。在有限學習時間內,學習、掌握基本的儀器操作方法,讓學生做到實驗目標明確,理論與實踐相結合,在掌握好基本技能的基礎上進行開放式自主訓練。教師應引導學生解決實驗中遇到的一些問題,提高學生的創(chuàng)新能力,使學生體會到大學物理實驗這門課的作用與重要性,從而逐漸地讓學生有意識地去提高自己的動手能力。
參考文獻:
大學物理實驗報告示波器的使用篇十
1.簡要原理。
2.注意事項。
二.實驗目的。
三.實驗器材。
四.實驗原理。
五.實驗內容、步驟。
六.實驗數(shù)據(jù)記錄與處理。
七.實驗結果分析以及實驗心得。
八.原始數(shù)據(jù)記錄欄(最后一頁)。
把實驗的目的、方法、過程、結果等記錄下來,經過整理,寫成的書面匯報,就叫實驗報告。
實驗報告的種類因科學實驗的對象而異。如化學實驗的報告叫化學實驗報告,物理實驗的報告就叫物理實驗報告。隨著科學事業(yè)的日益發(fā)展,實驗的種類、項目等日見繁多,但其格式大同小異,比較固定。實驗報告必須在科學實驗的基礎上進行。它主要的用途在于幫助實驗者不斷地積累研究資料,總結研究成果。
實驗報告的書寫是一項重要的基本技能訓練。它不僅是對每次實驗的總結,更重要的是它可以初步地培養(yǎng)和訓練學生的邏輯歸納能力、綜合分析能力和文字表達能力,是科學論文寫作的基礎。因此,參加實驗的每位學生,均應及時認真地書寫實驗報告。要求內容實事求是,分析全面具體,文字簡練通順,謄寫清楚整潔。
(一)實驗名稱。
要用最簡練的語言反映實驗的內容。如驗證某程序、定律、算法,可寫成“驗證×××”;分析×××。
(二)所屬課程名稱。
(三)學生姓名、學號、及合作者。
(四)實驗日期和地點(年、月、日)
(五)實驗目的。
目的要明確,在理論上驗證定理、公式、算法,并使實驗者獲得深刻和系統(tǒng)的理解,在實踐上,掌握使用實驗設備的技能技巧和程序的調試方法。一般需說明是驗證型實驗還是設計型實驗,是創(chuàng)新型實驗還是綜合型實驗。
這是實驗報告極其重要的內容。要抓住重點,可以從理論和實踐兩個方面考慮。這部分要寫明依據(jù)何種原理、定律算法、或操作方法進行實驗。詳細理論計算過程.
(七)實驗環(huán)境和器材。
實驗用的軟硬件環(huán)境(配置和器材)。
只寫主要操作步驟,不要照抄實習指導,要簡明扼要。還應該畫出實驗流程圖(實驗裝置的結構示意圖),再配以相應的文字說明,這樣既可以節(jié)省許多文字說明,又能使實驗報告簡明扼要,清楚明白。
(九)實驗結果。
實驗現(xiàn)象的描述,實驗數(shù)據(jù)的處理等。原始資料應附在本次實驗主要操作者的實驗報告上,同組的合作者要復制原始資料。
對于實驗結果的表述,一般有三種方法:。
1.文字敘述:根據(jù)實驗目的將原始資料系統(tǒng)化、條理化,用準確的專業(yè)術語客觀地描述實驗現(xiàn)象和結果,要有時間順序以及各項指標在時間上的關系。
2.圖表:用表格或坐標圖的方式使實驗結果突出、清晰,便于相互比較,尤其適合于分組較多,且各組觀察指標一致的實驗,使組間異同一目了然。每一圖表應有表目和計量單位,應說明一定的中心問題。
3.曲線圖應用記錄儀器描記出的曲線圖,這些指標的變化趨勢形象生動、直觀明了。
在實驗報告中,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)相關的理論知識對所得到的實驗結果進行解釋和分析。如果所得到的實驗結果和預期的結果一致,那么它可以驗證什么理論?實驗結果有什么意義?說明了什么問題?這些是實驗報告應該討論的。但是,不能用已知的理論或生活經驗硬套在實驗結果上;更不能由于所得到的實驗結果與預期的結果或理論不符而隨意取舍甚至修改實驗結果,這時應該分析其異常的可能原因。如果本次實驗失敗了,應找出失敗的原因及以后實驗應注意的事項。不要簡單地復述課本上的理論而缺乏自己主動思考的內容。
另外,也可以寫一些本次實驗的心得以及提出一些問題或建議等。(十一)結論。
結論不是具體實驗結果的再次羅列,也不是對今后研究的展望,而是針對這一實驗所能驗證的概念、原則或理論的簡明總結,是從實驗結果中歸納出的一般性、概括性的判斷,要簡練、準確、嚴謹、客觀。
(十二)鳴謝(可略)。
在實驗中受到他人的幫助,在報告中以簡單語言感謝.
(十三)參考資料。
【實驗名稱】靜電跳球。
【實驗目的】觀察靜電力。
【實驗器材】韋氏起電機,靜電跳球裝置(如圖)。
【實驗原理、操作及現(xiàn)象】。
將兩極板分別與靜電起電機相連接,順時針搖動起電機,使兩極板分別帶正、負電荷,這時小金屬球也帶有與下板同號的電荷。同號電荷相斥,異號電荷相吸,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。如此周而復始,于是可觀察到球在容器內上下跳動。當兩極板電荷被中和時,小球隨之停止跳動。
【注意事項】。
1.搖動起電機時應由慢到快,并且不宜過快;搖轉停止時亦需慢慢進行,可松開手柄靠摩擦力使其自然減慢。
2.在搖動起電機時,起電機手柄均帶電且高速搖動時電壓高達數(shù)萬伏,切不可用手機或身體其他位置接觸,不然會有火花放電,引起觸電。
靜電跳球中小學科學探究實驗室儀器模型設備實驗目的:
1、探究靜電作用力的現(xiàn)象及原理。
2、研究能量間的轉化過程。實驗器材:圓鋁板2個、圓形有機玻璃筒、靜電導體球(由鋁膜做成)若干。
提出問題:在以前的實驗中,我們對電場以及靜電的作用力已經有所了解。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:在強電場的作用下,由鋁箔做成的小球能夠克服重力而上下跳動。實驗過程:
1、在兩圓鋁板間放一有機玻璃環(huán),里面放了一些靜電導體球,當接通高壓直流電源后觀察靜電導體球的運動情況。
2、增大兩極板間的電壓,觀察現(xiàn)象。
3、實驗完畢要及時關閉電源,必須用接地線分別接觸兩極板進行放電。
探究問題:
1、儀器內的小球為什么會跳起來?
注意事項:
1、接好電路后,再調整兩根輸出導線之間的距離至少離開10厘米。太近時會擊穿空氣而打火。
2、接通高壓電源后就不能再觸摸高壓端和電極板,否則會觸電而麻木。實驗做完后,先關閉電源開關,再用接地線分別接觸兩個電極進行放電。
大學物理實驗報告示波器的使用篇十一
示波器初次使用前或久藏復用時,有必要進行一次能否工作的簡單檢查和進行掃描電路穩(wěn)定度、垂直放大電路直流平衡的調整。示波器在進行電壓和時間的定量測試時,還必須進行垂直放大電路增益和水平掃描速度的校準。
選擇y軸靈敏度:根據(jù)被測信號的大約峰-峰值(如果采用衰減探頭,應除以衰減倍數(shù);在耦合方式取dc檔時,還要考慮疊加的直流電壓值),將y軸靈敏度選擇v/span開關(或y軸衰減開關)置于適當檔級。實際使用中如不需讀測電壓值,則可適當調節(jié)y軸靈敏度微調(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)信號來源與極性:通常將觸發(fā)(或同步)信號極性開關置于“+”或“-”檔。
選擇掃描速度:根據(jù)被測信號周期(或頻率)的大約值,將x軸掃描速度t/span(或掃描范圍)開關置于適當檔級。實際使用中如不需讀測時間值,則可適當調節(jié)掃速t/span微調(或掃描微調)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的邊沿部分,則掃速t/span開關應置于最快掃速檔。
輸入被測信號:被測信號由探頭衰減后(或由同軸電纜不衰減直接輸入,但此時的輸入阻抗降低、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。
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,一定要把波形調得最準、最清晰、線條調至最精細,只有這樣,讀數(shù)才會最為準確,誤差才會減至最少,這對故障分析往往有舉足輕重的作用。最后還有一點需要注意的是:校正波形調整完畢后,所有補償按鈕都不能調動或更改(即swpvap和電壓補償),否則將要再次對示波器重新校正一次。
儀器操作人員的安全和儀器安全,儀器在安全范圍內正常工作,保證測量波形準確、數(shù)據(jù)可靠,應注意:1.通用示波器通過調節(jié)亮度和聚焦旋鈕使光點直徑最小以使波形清晰,減小測試誤差;不要使光點停留在一點不動,否則電子束轟擊一點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、信號源;打印機、計算機等設備等。被測電子設備-例如儀器、電子部件、電路板、被測設備供電電源等設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,只能測量(被測信號-信號地就是大地,信號端輸出幅度小于300vcatii)信號的波形。絕對不能測量市電ac220v或與市電ac220v不能隔離的電子設備的浮地信號。(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。如儀器使用時不接大地線,直接用探頭對浮地信號測量,則儀器相對大地會產生電位差;電壓值等于探頭接地線接觸被測設備點與大地之間的電位差。這將對儀器操作人員、示波器、被測電子設備帶來嚴重安全危險。
(1)熱電子儀器一般要避免頻繁開機、關機,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,在最大衰減時也不能超過400v.“y輸入”導線懸空時,受外界電磁干擾出現(xiàn)干擾波形,應避免出現(xiàn)這種現(xiàn)象。
(4)關機前先將輝度調節(jié)旋鈕沿逆時針方向轉到底,使亮度減到最小,然后再斷開電源開關。(5)在觀察熒屏上的亮斑并進行調節(jié)時,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,信號發(fā)生器,函數(shù)發(fā)生器。
大學物理實驗報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,指示出信號波形的電壓和時間之間的關系。水平方向指示時間,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。垂直方向標有0%,10%,90%,100%等標志,水平方向標有10%,90%標志,供測直流電平、交流信號幅度、延遲時間等參數(shù)使用。根據(jù)被測信號在屏幕上占的格數(shù)乘以適當?shù)谋壤?shù)(v/span,time/span)能得出電壓值與時間值。
示波管和電源系統(tǒng):
1.電源(power)。
示波器主電源開關。當此開關按下時,電源指示燈亮,表示電源接通。
2.輝度(intensity)。
旋轉此旋鈕能改變光點和掃描線的亮度。觀察低頻信號時可小些,高頻信號時大些。一般不應太亮,以保護熒光屏。
3.聚焦(focus)。
聚焦旋鈕調節(jié)電子束截面大小,將掃描線聚焦成最清晰狀態(tài)。
4.標尺亮度(illuminance)此旋鈕調節(jié)熒光屏后面的照明燈亮度。正常室內光線下,照明燈暗一些好。室內光線不足的環(huán)境中,可適當調亮照明燈。
垂直偏轉因數(shù)和水平偏轉因數(shù):
1.垂直偏轉因數(shù)選擇(volts/span)和微調。
在單位輸入信號作用下,光點在屏幕上偏移的距離稱為偏移靈敏度,這一定義對x軸和y軸都適用。靈敏度的倒數(shù)稱為偏轉因數(shù)。垂直靈敏度的單位是為cm/v,cm/mv或者span/mv,span/v,垂直偏轉因數(shù)的單位是v/cm,mv/cm或者v/span,mv/span。實際上因習慣用法和測量電壓讀數(shù)的方便,有時也把偏轉因數(shù)當靈敏度。
蹤示波器中每個通道各有一個垂直偏轉因數(shù)選擇波段開關。一般按1,2,5方式從5mv/span到5v/span分為10檔。波段開關指示的值代表熒光屏上垂直方向一格的電壓值。例如波段開關置于1v/span檔時,如果屏幕上信號光點移動一格,則代表輸入信號電壓變化1v。
每個波段開關上往往還有一個小旋鈕,微調每檔垂直偏轉因數(shù)。將它沿順時針方向旋到底,處于“校準”位置,此時垂直偏轉因數(shù)值與波段開關所指示的值一致。逆時針旋轉此旋鈕,能夠微調垂直偏轉因數(shù)。垂直偏轉因數(shù)微調后,會造成與波段開關的指示值不一致,這點應引起注意。許多示波器具有垂直擴展功能,當微調旋鈕被拉出時,垂直靈敏度擴大若干倍(偏轉因數(shù)縮小若干倍)。例如,如果波段開關指示的偏轉因數(shù)是1v/span,采用×5擴展狀態(tài)時,垂直偏轉因數(shù)是0.2v/span。在做數(shù)字電路實驗時,在屏幕上被測信號的垂直移動距離與+5v信號的垂直移動距離之比常被用于判斷被測信號的電壓值。
2.時基選擇(time/span)和微調。
時基選擇和微調的使用方法與垂直偏轉因數(shù)選擇和微調類似。時基選擇也通過一個波段開關實現(xiàn),按1、2、5方式把時基分為若干檔。波段開關的指示值代表光點在水平方向移動一個格的時間值。例如在1μs/span檔,光點在屏上移動一格代表時間值1μs。
2μs×(1/10)=0.2μs。
tds實驗臺上有10mhz、1mhz、500khz、100khz的時鐘信號,由石英晶體振蕩器和分頻器產生,準確度很高,可用來校準示波器的時基。
示波器的標準信號源cal,專門用于校準示波器的時基和垂直偏轉因數(shù)。例如cos5041型示波器標準信號源提供一個vp-p=2v,f=1khz的方波信號。
示波器前面板上的位移(position)旋鈕調節(jié)信號波形在熒光屏上的位置。旋轉水平位移旋鈕(標有水平雙向箭頭)左右移動信號波形,旋轉垂直位移旋鈕(標有垂直雙向箭頭)上下移動信號波形。
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,示波器僅顯示通道1的信號。選擇通道2時,示波器僅顯示通道2的信號。選擇雙通道時,示波器同時顯示通道1信號和通道2信號。測試信號時,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。示波器探頭上有一雙位開關。此開關撥到“×1”位置時,被測信號無衰減送到示波器,從熒光屏上讀出的電壓值是信號的實際電壓值。此開關撥到“×10”位置時,被測信號衰減為1/10,然后送往示波器,從熒光屏上讀出的電壓值乘以10才是信號的實際電壓值。
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)。當選擇“地”時,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直流絕對值和觀測極低頻信號。交流耦合用于觀測交流和含有直流成分的交流信號。在數(shù)字電路實驗中,一般選擇“直流”方式,以便觀測信號的絕對電壓值。
觸發(fā):
第一節(jié)指出,被測信號從y軸輸入后,一部分送到示波管的y軸偏轉板上,驅動光點在熒光屏上按比例沿垂直方向移動;另一部分分流到x軸偏轉系統(tǒng)產生觸發(fā)脈沖,觸發(fā)掃描發(fā)生器,產生重復的鋸齒波電壓加到示波管的x偏轉板上,使光點沿水平方向移動,兩者合一,光點在熒光屏上描繪出的圖形就是被測信號圖形。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,則需將被測信號本身或者與被測信號有一定時間關系的觸發(fā)信號加到觸發(fā)電路。觸發(fā)源選擇確定觸發(fā)信號由何處供給。通常有三種觸發(fā)源:內觸發(fā)(int)、電源觸發(fā)(line)、外觸發(fā)ext)。
內觸發(fā)使用被測信號作為觸發(fā)信號,是經常使用的一種觸發(fā)方式。由于觸發(fā)信號本身是被測信號的一部分,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。
電源觸發(fā)使用交流電源頻率信號作為觸發(fā)信號。這種方法在測量與交流電源頻率有關的信號時是有效的。特別在測量音頻電路、閘流管的低電平交流噪音時更為有效。
外觸發(fā)使用外加信號作為觸發(fā)信號,外加信號從外觸發(fā)輸入端輸入。外觸發(fā)信號與被測信號間應具有周期性的關系。由于被測信號沒有用作觸發(fā)信號,所以何時開始掃描與被測信號無關。
正確選擇觸發(fā)信號對波形顯示的穩(wěn)定、清晰有很大關系。例如在數(shù)字電路的測量中,對一個簡單的周期信號而言,選擇內觸發(fā)可能好一些,而對于一個具有復雜周期的信號,且存在一個與它有周期關系的信號時,選用外觸發(fā)可能更好。
2.觸發(fā)耦合(coupling)方式選擇。
觸發(fā)信號到觸發(fā)電路的耦合方式有多種,目的是為了觸發(fā)信號的穩(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)信號的交流分量觸發(fā),觸發(fā)信號的直流分量被隔斷。通常在不考慮dc分量時使用這種耦合方式,以形成穩(wěn)定觸發(fā)。但是如果觸發(fā)信號的頻率小于10hz,會造成觸發(fā)困難。
直流耦合(dc)不隔斷觸發(fā)信號的直流分量。當觸發(fā)信號的頻率較低或者觸發(fā)信號的占空比很大時,使用直流耦合較好。
低頻抑制(lfr)觸發(fā)時觸發(fā)信號經過高通濾波器加到觸發(fā)電路,觸發(fā)信號的低頻成分被抑制;高頻抑制(hfr)觸發(fā)時,觸發(fā)信號通過低通濾波器加到觸發(fā)電路,觸發(fā)信號的高頻成分被抑制。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。
3.觸發(fā)電平(level)和觸發(fā)極性(slope)。
觸發(fā)電平調節(jié)又叫同步調節(jié),它使得掃描與被測信號同步。電平調節(jié)旋鈕調節(jié)觸發(fā)信號的觸發(fā)電平。一旦觸發(fā)信號超過由旋鈕設定的觸發(fā)電平時,掃描即被觸發(fā)。順時針旋轉旋鈕,觸發(fā)電平上升;逆時針旋轉旋鈕,觸發(fā)電平下降。當電平旋鈕調到電平鎖定位置時,觸發(fā)電平自動保持在觸發(fā)信號的幅度之內,不需要電平調節(jié)就能產生一個穩(wěn)定的觸發(fā)。當信號波形復雜,用電平旋鈕不能穩(wěn)定觸發(fā)時,用釋抑(holdoff)旋鈕調節(jié)波形的釋抑時間(掃描暫停時間),能使掃描與波形穩(wěn)定同步。
極性開關用來選擇觸發(fā)信號的極性。撥在“+”位置上時,在信號增加的方向上,當觸發(fā)信號超過觸發(fā)電平時就產生觸發(fā)。撥在“-”位置上時,在信號減少的方向上,當觸發(fā)信號超過觸發(fā)電平時就產生觸發(fā)。觸發(fā)極性和觸發(fā)電平共同決定觸發(fā)信號的觸發(fā)點。
掃描方式(sweepmode):。
掃描有自動(auto)、常態(tài)(norm)和單次(single)三種掃描方式。
自動:當無觸發(fā)信號輸入,或者觸發(fā)信號頻率低于50hz時,掃描為自激方式。
常態(tài):當無觸發(fā)信號輸入時,掃描處于準備狀態(tài),沒有掃描線。觸發(fā)信號到來后,觸發(fā)掃描。
單次:單次按鈕類似復位開關。單次掃描方式下,按單次按鈕時掃描電路復位,此時準備好(ready)燈亮。觸發(fā)信號到來后產生一次掃描。單次掃描結束后,準備燈滅。單次掃描用于觀測非周期信號或者單次瞬變信號,往往需要對波形拍照。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)字電路實驗中,判斷一個脈寬較窄的單脈沖是否發(fā)生時,用邏輯筆就簡單的多;測量單脈沖脈寬時,用邏輯分析儀更好一些。
大學物理實驗報告示波器的使用篇十三
1、了解示波器的基本結構和工作原理,學會正確使用示波器。2、掌握用示波器觀察各種電信號波形、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的頻率。
【實驗儀器】。
固緯gos-620型雙蹤示波器一臺,gfg-809型信號發(fā)生器兩臺,連線若干。
【實驗原理】。
1、示波器的基本結構與顯示波形的基本原理。
本次實驗使用的是中國臺灣固緯公司生產的通用雙蹤示波器?;窘Y構大致可分為示波管(crt)、掃描同步系統(tǒng)、放大與衰減系統(tǒng)、電源系統(tǒng)四個部分?!笆静ü埽╟rt)”是示波器的核心部件如圖1所示的??杉毞譃殡娮訕?,偏轉系統(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)一個清晰的小圓點。
2)偏轉系統(tǒng)。
偏轉系統(tǒng)由兩對互相垂直的金屬偏轉板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。
f燈絲,k陰極,g控制柵極,a1、a2第一、第二陽極,y、x豎直、水平偏轉板。
圖1示波管結構簡圖。
屏上光點的位置就會移動。x偏轉板之間的橫向電場用來控制光點在水平方向的位移,y偏轉板用來控制光點在豎直方向的位移。如果兩對偏轉板都加上電場,則光點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的軌跡顯示出來以供觀測。
4)顯示波形的原理。
在豎直偏轉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。在水平偏轉板上加“鋸齒波電壓”掃描電壓,使熒光屏上的亮點沿水平方向拉開。電子的運動是兩相互相垂直運動的合成。當鋸齒波電壓與正弦電壓的變化周期相等時,在熒光屏上將顯示出一個穩(wěn)定的正弦電壓波形圖如圖4所示。
當波形信號的頻率等于鋸齒波頻率的整數(shù)倍時,熒光屏上將呈現(xiàn)整數(shù)個完整而穩(wěn)定的被測信號的波形,當兩者不成整數(shù)倍時,對于被測信號來說,每次掃描的起點都不會相同,結果造成波形在水平方向上不斷的移動。為了消除這一現(xiàn)象,必須使被測信號的起點與掃描電壓的起點保持“同步”,這一功能由機內“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,在熒光屏上將出現(xiàn)利薩如。
圖。
fyfx。
nx。
ny。
圖5的第一個圖形,nx2,ny4,y軸上的信號頻率fy與x軸上的信號頻率。
2
fx之比為,若fx已知,則fy可求。
4
【實驗內容與步驟】。
開機前完成以下準備工作:掃描微調、電壓靈敏度微調置校準檔(順時針打死)、掃描方式(置自動)、觸發(fā)源選項(置ch1或ch2)、耦合方式(置ac);按壓電源按鈕預熱3分鐘。
(5)分別利用ch1與ch2兩個通道觀察左右兩個音頻信號發(fā)生器提供的10v1000hz與15v20xxhz的正弦交流信號,并作為待測電信號2與待測電信號3,記錄其相關參數(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)申請課堂考核,歸整儀器結束實驗。
【實驗數(shù)據(jù)與實驗結果】。
圖5利薩如圖。
附表電信號電壓、頻率的測量數(shù)據(jù)記錄表(11海科曹麗安娜提供)。
實驗結果:詳見下頁附圖(11海科曹麗安娜提供)。
注意事項。
1.信號發(fā)生器、示波器預熱3分鐘以后才能正常工作。
3.不要頻繁開關機,示波器上光點的亮度不可調得太強,也不能讓亮點長時間停在熒光屏的一點上,如果暫時不用,把輝度降到最低即可。
4.轉動旋鈕和按鍵時必須有的放矢,不要將開關和旋鈕強行旋轉、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。
大學物理實驗報告示波器的使用篇十四
實驗報告是以實驗本身為研究對象,或者以實驗作為主要研究手段而得出科研成果后所寫出的科研文書。實驗報告具有一般科研文書的科學性、實踐性、規(guī)范性等特點。
實驗報告是實驗者在某項科研活動或專業(yè)學習中,用簡潔準確的語言完整真實地記錄、描述某項實驗過程和結果的書面材料,是對實驗工作的總結和概括,是整個實驗工作不可或缺的組成部分,也是實驗成果的重要表現(xiàn)形式。
在科研活動中,實驗是形成、發(fā)展和檢驗科學理論或假設的重要方法,而實驗報告是實驗環(huán)節(jié)的理吐升華,是實驗工作的重要環(huán)節(jié)。實驗報告具有情報交流和資料保存的作用,有利于不斷積累研究資料,總結研究成果,提高實驗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)系實際的學風和實事求是的科學態(tài)度。
在專業(yè)學習中,實驗報告是學生對實驗過程中的實驗原理、操作步驟、原始數(shù)據(jù)、測試結果等匯總的文字記錄,是學生對整個實驗過程進行總結的一種方式,也是特定專業(yè)實驗教學的基本要求和重要組成部分。實驗報告的寫作可以激發(fā)學生的學習興趣、端正學生的科研態(tài)度、培養(yǎng)學生獨立分析和解決問題的能力、訓練學生的綜合思維能力和文字表達能力,是科學研究工作中撰寫科研成果報告或科學論文的模擬訓練,有益于學生今后的科學研究和實際工作。
1.科學性。
實驗報告的科學性是指報告的材料真實、準確。內容正確、客觀,論證嚴密、充分,經得起重復和實踐的檢驗,結論具有普遍性、客觀性。沒有嚴格的科學性,實驗報告也就失去了存在的價值和意義。
2.實踐性。
實驗報告的實踐性是指實驗報告來自于科學實驗活動,是必須認真撰寫的實驗記錄和總結,是特定專業(yè)實驗實踐課程的基本環(huán)節(jié)和要求,具有鮮明的針對勝、可操作性、可重復性。
3.規(guī)范性。
實驗報告的規(guī)范性主要是指形式和規(guī)格上必須按照統(tǒng)一編排的標準來表達,這是科研活動自身的科學要求和信息時代發(fā)展的現(xiàn)實需要。只有這樣,才能實現(xiàn)實驗報告高效統(tǒng)一的記錄、整理、檢索、評價以及傳播、交流等。
二、寫作格式及要求。
(一)寫作格式。
實驗報告在實際運用中并沒有固定不變的格式,一般包括以下內容:
1.標題。
實驗報告的標題即實驗名稱,是實驗內容的高度概括,標題有單一式和復合式兩種。前者如《驗證歐姆定律》《“大學生德育教育途徑與方法”課題研究實驗報告》等,后者如《探索符合新課程理念的作文教學新思路d“以學為主”作文教學改革實驗報告》《大豆化學品質檢驗d蛋白質測定》等。
教學中運用的自然科學方面的實驗報告往往以“實驗報告”或“xx課程實驗報告”等作標題,而將“實驗名稱”作為內容中的一項。
2.署名和日期
教學中運用的實驗報告往往要注明實驗者的姓名、學號、實驗組號及組內編號、合作者、日期、地點、實驗條件等信息。
實際工作中使用的實驗報告往往要寫明研究者的工作單位,或寫明某某課題實驗者或負責人、組長、撰稿人,并注明所在學校,其他人員可寫在報告的結尾處,以示對實驗報告負責,并便于讀者與之聯(lián)系。
3.前言。
前言一般分條列項說明實驗的研究對象、實驗的意義和作用、實驗目的、實驗準備等,語言應高度凝練概括。
前言在某些實驗報告中也可稱為“導言”,簡明扼要地說明實驗課題的來源、背景,實驗進展情況,實驗對象和規(guī)模等,表明解決該課題的實際意義。有時以“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值,國內外在這一領域研究的現(xiàn)狀、研究中存在的問題及研究趨勢,本課題研究的主要內容以及研究框架等。
4.正文。
(i)實驗原理。簡要說明進行實驗的理論依據(jù),包括實驗涉及的重要概念,實驗依據(jù)的主要定律、公理、公式、相應的電路圖或光路圖等。
(2)實驗設備。寫明所用儀器設備的原理、名稱、型號和主要規(guī)格,用具、耗材的名稱,實驗裝置等。
(3)實驗方法。闡明實驗研究所使用的研究方法,讓別人了解研究結果是在什么條件和情況下,通過什么方法,根據(jù)什么事實得來的,以評價實驗研究的科學性和結果的真實性、可靠性。同時,也便于他人用同樣的方法進行重復實驗。
(4)實驗步驟及注意事項。根據(jù)具體實驗寫出主要的操作步驟或操作流程圖或操作工作表,展現(xiàn)實驗的過程及意義,并正確、全面、詳盡地說明實驗的注意事項。
(5)實驗結果。實驗結果是實驗活動價值的反映和體現(xiàn),要求如實地記錄實驗的所有結果,包括實驗中出現(xiàn)的各種現(xiàn)象和各項數(shù)據(jù),并通過代入公式計算等方式進行必要的處理。實驗結果必須真實、準確、可靠。
(6)分析和討論。寫明影響實驗的各種因素,實驗中觀察到的各種現(xiàn)象的分析和解釋,實驗結果與預測或已知推論的結果的比較,實驗中發(fā)現(xiàn)的規(guī)律性的東西等。這一部分是實驗由感比認識到理性認識的反映,表達的是實驗者的見解。
5.結論。
根據(jù)實驗過程中觀察到的現(xiàn)象和測得的數(shù)據(jù),作出結論。
6.備注和說明。
說明實驗成功或失敗的原因,實驗后的心得體會等。有些類型的實驗報告以“附錄”標明實驗研究過程中收集積累的重要的原始資料和實驗研究中所采用的工具、手段、設備等。
7.參考文獻。
報告的末尾應注明實驗報告中所直接提到的或引用的資料的來源。參考文獻的排列可參閱學術論文的參考文獻,期刊應包括作者、論文題目、頁數(shù)、期刊刊名和期號等,著作應包括作者姓名、書名、出版社名、出版時間及頁數(shù)等。
上述幾個項目在實驗報告的實際運用中并非缺一不可,應根據(jù)學科特點、專業(yè)性質、實驗類型等實際需要來確定和組織實驗報告的結構形式和內容。
(二)寫作要求。
1.認真觀察,如實記錄。
實驗者要認真仔細地觀察實驗過程中發(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驗結果,切忌弄虛作假。
2.說明準確,層次清晰。
寫作時要準確地介紹實驗的目的、設備、原理、方法、步驟、結論等,結合實驗結果展開分析、推導結論、升華認識,數(shù)據(jù)確鑿可靠,說明恰如其分,分析條理清晰、脈絡分明,圖表準確合理,書寫工整規(guī)范,養(yǎng)成良好的行文習質,這也是對科學思維和科學意識的訓練。
3.格式規(guī)范,表述科學。
實驗報告的各項內容都有其存在的價值和作用,寫作時應嚴格按照統(tǒng)一的形式和規(guī)格進行撰寫,不得隨意增減項目。實驗報告一般應多用精練的短句,文字表述要簡潔明白、恰當準確,避免模棱兩可和易產生歧義的表述,盡量采用專業(yè)術語,不用自造的不規(guī)范的簡化字或代號。
大學物理實驗報告示波器的使用篇十五
摘要:簡要說明了大學物理實驗的重要地位和實驗預習的重要性。詳細介紹如何做好大學物理實驗課程的實驗預習,包括預習要求、預習重點、設計性實驗的預習、預習報告的內容;并以“拉伸法測量鋼絲楊氏模量”這一實驗項目為例,具體說明了怎樣做好實驗預習。
大學物理實驗是高等理工科院校對學生進行科學實驗基本訓練的必修基礎課程,是本科生接受系統(tǒng)實驗方法和實驗技能訓練的開端。
大學物理實驗覆蓋面廣,具有豐富的實驗思想、方法、手段,同時能提供綜合性很強的基本實驗技能訓練,是培養(yǎng)學生科學實驗能力、提高科學素質的重要基礎。
在培養(yǎng)學生嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、活躍的創(chuàng)新意識、理論聯(lián)系實際和適應科技發(fā)展的綜合應用能力等方面,大學物理實驗具有其他實踐類課程不可替代的作用。
與理論課程不同,實驗課程的特點是學生在教師的指導下自己動手,獨立完成實驗任務。所以實驗預習尤其重要。上課時教師要檢查實驗預習情況,評定實驗預習成績。沒有預習的學生不能做實驗。
實驗預習的目的是全面認識和了解所要做的實驗項目。因此,要求在預習時應理解實驗原理,了解實驗儀器和實驗方法,明確實驗任務,寫出簡單的預習報告。
要明確實驗中需要測量哪些物理量,每個待測量又分別需要什么實驗儀器和采用什么實驗方法來測量。
(2)清楚實驗原理。
要理解實驗基本原理。例如,電位差計精確測量電壓實驗用到補償法原理進行定標,應該理解補償電路的特點,什么是定標,定標的作用以及如何利用補償電路定標;電位差計測量的主要誤差來源,怎樣減小誤差。
(3)了解實驗儀器要初步了解實驗儀器,通過預習知道需要使用哪些儀器,并對儀器的相關知識進行初步學習,特別是儀器的結構功能、操作要領、注意事項等。
(4)了解實驗誤差。
要了解引起實驗誤差的主要因素有哪些,思考在做實驗時應當怎樣減小誤差。
(5)總結實驗預習。
嘗試歸納總結實驗所體現(xiàn)的基本思想,自己在預習過程做了哪些工作,遇到了哪些問題,解決了哪些問題,怎么解決的,還有哪些問題不清楚,等等。
總之,實驗預習時要認真閱讀實驗教材,積極參考網上實驗學習輔導,必要時主動查閱相關資料,明確實驗目的和要求,理解實驗原理,掌握測量方案,初步了解儀器的構造原理和使用方法,在此基礎上寫好預習報告。
設計性實驗項目除了做好一般實驗項目的預習工作以外,還要做好下列預習工作。
(1)闡述實驗原理,選擇實驗方案。
根據(jù)實驗內容要求和實驗教材中實驗原理的提示,認真查閱有關資料,詳細寫出實驗原理和實驗方案。
(2)選擇測量儀器、測量方法和測量條件。
根據(jù)實驗方案的要求,確定出使用什么樣的實驗儀器、采用什么樣的測量方法、在什么樣的條件下進行測量。選擇測量方法時還要考慮到選用什么樣的數(shù)據(jù)處理方法。
(3)確定實驗過程,擬定實驗步驟。
明確實驗的整體過程,擬定出詳細的實驗步驟。
3.實驗原理(必要的計算公式、原理圖、電路圖、光路圖、相關說明等表格。)。
特別說明:
預習報告為預習時寫的實驗報告,不一定冠名“預習”。如果預習實驗報告1~4項內容書寫完整規(guī)范,整齊清晰,可以作為實驗報告的一部分。撰寫實驗報告時可以在此基礎上續(xù)加其他內容。
大學物理實驗報告示波器的使用篇十六
摘要:就近年來從事大學物理教學的體會,探討大學物理教學中若干問題,并提出相應的應對策略,期望對改進大學物理教學,提高教學質量能起到拋磚引玉的作用。
更多物理論文相關范文盡在top期刊論文網。
關鍵詞:物理論文。
一、前言。
大學物理課程是高等理工科院校學生的必修基礎課程,也是作為接受系統(tǒng)實驗方法和實驗技能訓練的開端。
它能夠培養(yǎng)出學生嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、能夠使學生的創(chuàng)新意識得到活躍、也能夠使他們在適應科學發(fā)展的綜合能力等方面得到顯著的提高,是其他實踐類課程不可替代。
因此,對當代大學生來說學好大學物理是非常的重要。
隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展及應用,也意識到大學物理課程教學質量的提高在提高本科教學質量中巨大作用,就是要加強對大學物理教學的探討。
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:多媒體教學和板書教學。
已經有很多教師意識到將兩者進行結合才能夠達到最好的教學效果。
然而,無論何種方式被采取,很多教師都早已習慣了針對大綱的知識點進行逐一地講解,甚至還將大量的時間花費在講解習題上。
課堂枯燥無味卻沒有探索其它的方式來進行授課。
2、學生沒有端正學習的觀念。
盡管大學物理作為一門公共基礎必修課,是普通高校理工科各專業(yè)都要開設的,然而除了那些與物理學專業(yè)相接近的專業(yè)的學生在學習大學物理時會下功夫之外,而其他專業(yè)的學生則是為了來完成任務、應付考試而來學習大學物理,更有甚者,有些學生根本沒有能力去完成自己的大學物理考試。
他們由于沒有學習大學物理的動力及興趣,使得有一定難度的大學物理在他們的心里變得更加是難學,對他們來說是難上加難,所以很多學生是抱著消極的態(tài)度來對待大學物理的學習。
在通常情況下,他們不愿意將上課講過的課程內容進行復習,更不愿意繼續(xù)探討上課時沒有弄懂的問題,為了完成作業(yè)而進行抄襲,也是一種十分普遍的現(xiàn)象。
更有甚者,有些學生在考試前也不愿意進行認真的復習備考,也沒有把大學物理的學習當作自己的學習任務,甚至還有些學生抱著僥幸的心理來對待大學物理考試。
3、教師隊伍結構不合理。
一方面,近幾年,高校進行了大規(guī)模的擴招,因此很多高校在短時間內就擴充了教師隊伍,但是絕大部分都是一些年輕的教師,這就造成了教師隊伍的年齡結構不夠合理,教學經驗也是略顯不足。
另一方面,盡管教師隊伍進行了較大的擴招,但師生的比例與擴招之前相比還是有很大的下降,這就導致了高校的大學物理課程都是使用大班教學的方法,然而這種方法卻難以保證教學的質量。
三、改進教學方法的探討。
良好的教學方法,能夠大大激發(fā)學生的興趣,也能夠提高教學效率和質量。
具有現(xiàn)實意義、不深奧抽象、生動有趣,這樣學生就會保持著長久的學習興趣,從而達到了寓教于樂的目的,讓學生達到積極主動地去接受并應用知識的目的。
(1)結合生活中的經歷,從生活中找到解答問題的物理知識。
對于那些沒有涉及到的新知識點,同學會有很大的難度,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。
在教學的過程中,結合生活中的相關事例來引導問題,從日常生活的經驗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,對很多問題有的學生本來就不熟悉,因此求解這些抽象模型的一些物理量就會更加有很大的難度。
在這時,我們就可以將問題轉化為我們所熟知的.,或者利用熟悉的相關知識來進行求解。
這樣做不僅可以鍛煉知識的應用能力,而且還能夠使學生掌握新的知識。
(3)用現(xiàn)代多媒體教學方法。
多媒體計算機輔助教學系統(tǒng)是指利用多媒體計算機,綜合處理和控制符號、語言、文字、聲音、圖形、圖像、影像等多種媒體信息,把多媒體的每個要素都按照相關教學的要求,進行有機組合并通過屏幕或投影機投影進行顯示,按需要同時再配合相應的聲音,以及使用者與計算機之間的人機交互操作,完成教學或訓練過程。
隨著計算機以及互聯(lián)網的出現(xiàn)及普及,再加上擴招后一些學校的教學空間容納有限等諸多原因,多媒體教學便得到了普遍的應用。
很多在傳統(tǒng)教學手段下很難表達的教學內容或無法觀察到的現(xiàn)象因此就能夠形象、生動、直觀地展示出來,也就加深了學生對這些問題的理解,提高他們的學習積極性。
2、做到關愛學生,做到及時鼓勵,充分發(fā)揮學生在學習中的主體作用。
調動學生的學習積極性是大學物理教學的一項系統(tǒng)工程,學生是學習的主體,大學物理的教學活動也要圍繞學生來展開,大學物理的教學中一項寶貴的資源就是那些廣大學生的思維,在意想不到中,學生就會想出好的方法來解決問題。
3、優(yōu)化教師隊伍的結構。
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。
當前要做的就是去改變教師隊伍年齡結構不太合理的不利因素。
年輕教師有自己的獨特優(yōu)勢,他們精力旺盛,而且思維敏捷,極具有創(chuàng)新精神,也能夠和大學生產生強烈的共鳴。
然而,他們在教學經驗方面卻有一定的不足。
為了彌補教學經驗不足的缺點,一是組織任課教師定期開展相關的教學研討活動:二是組織教師進行互相之間的聽課活動。
這樣老師之間不僅能夠互相學習,而且還能夠激發(fā)他們的教學熱情。
四、結語。
大學物理是一門重要的課程,隨著教學的不斷深入和發(fā)展,在教學過程中還會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的方法。
將本文的word文檔下載到電腦,方便收藏和打印。
大學物理實驗報告示波器的使用篇十七
實驗原理: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到空氣的擊穿電場時,兩電極間的空氣將被擊穿,并產生大規(guī)模的放電,形成氣體的弧光放電。
雅格布天梯的兩極構成一梯形,下端間距小,因而場強大(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,擊穿場強就下降),使其上部的空氣也被擊穿,形成不斷放電。結果弧光區(qū)逐漸上移,猶如爬梯子一般的壯觀。當升至一定的高度時,由于兩電極間距過大,使極間場強太小不足以擊穿空氣,弧光因而熄滅。
簡單操作:打開電源,觀察弧光產生。并觀察現(xiàn)象。(注意弧光的產生、移動、消失)。
實驗現(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。巨大的電場力使空氣電離而形成氣體離子導電,同時產生光和熱。熱空氣帶著電弧一起上升,就象圣經中的雅各布(yacob以色列人的祖先)夢中見到的天梯。
實驗拓展:舉例說明電弧放電的應用。
大學物理實驗報告示波器的使用篇十八
魚洗是中國三大青銅器之一,在魚洗內注入清水后摩擦其兩耳,如果頻率恰當,就會出現(xiàn)水面產生波紋,發(fā)出嗡嗡的聲音并有水花躍出的現(xiàn)象。經驗表明,濕潤的雙手比干燥的雙手更容易引起水花飛躍。
魚洗的原理應該是同時應用了波的疊加和共振。摩擦的雙手相當于兩個相干波源,他們產生的水波在盆中相互疊加,形成干涉圖樣。這與實驗中觀察到的現(xiàn)象相同。按照我的分析,如果振動的頻率接近于魚洗的固有頻率,才會產生共振現(xiàn)象。通過摩擦輸入的能量才會激起水花。
令人不解的是,事實上魚洗是否能產生水花與雙手的摩擦頻率并沒有關系。在場的同學試著摩擦的時候,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,魚洗的原理其實是摩擦引起的自激振動。(就像用槌敲鑼一樣,敲擊后鑼面的振動頻率并不等于敲擊頻率。)外界能量(雙手的摩擦)輸入魚洗時,就會引起其以自己的固有頻率震動。(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呢?從實踐的角度,可能是因為濕潤的雙手有更小的摩擦系數(shù),因為摩擦起來更流暢,不會出現(xiàn)干燥雙手可能會出現(xiàn)的“阻塞”情況,這只是我個人猜想,并沒有發(fā)現(xiàn)資料有關于這方面的討論。
離心力演示儀。
離心力演示儀是一個圓柱形儀器,中間有一個細柱,細柱穿過一段閉合的硬塑料帶上的兩個正對小孔。塑料帶的一段固定,靜止時,系統(tǒng)為一個豎直平面的圓,中間由細柱傳過。當摁下儀器上的按鈕時,細柱帶動塑料帶在水平面旋轉起來。當旋轉速度增大時,可以看到塑料帶的自由端延細柱向下運動,整個塑料帶變成旋轉的橢圓形狀。
離心力是一個慣性力,實際上是并不存在的。繞旋轉中心轉動的物體有脫離中心延半徑方向向外運動的趨勢,產生這種趨勢的力即稱為離心力。當啟動儀器時,塑料帶各部分均作水平方向的圓周運動,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。每一個塑料小段均收到來自前后兩個塑料小段的拉力。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。對其上半圓部分也有類似的結果,我個人認為,塑料帶一段固定是這個儀器最重要的條件,這樣塑料帶的下半部分的受力結果才能確定,進而上半部分每個塑料小段所受的兩個拉力的關系才能確定。在豎直向下的分力作用下,塑料帶被壓扁成為旋轉的橢圓。
輝光球。
輝光球是圓形球體,實驗室中還有一個為圓盤形狀。工作時會發(fā)出動感絢爛的五彩輝光,有一種魔幻效果。仔細觀察輝光球,可以看到其中的氣體,藍色的一個輝光球尤為明顯。當將手指放上去時,手指接觸球體的部分會被輝光點亮,同時球中會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,也會出現(xiàn)上述現(xiàn)象,但強度與用手指接觸相比小得多。
輝光球的另一個名稱是電離子魔幻球,顧名思義,它的工作原理與電離有關。經查資料得知,稀薄的稀有氣體在高頻的強電場作用下會發(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,則會發(fā)光,具體的顏色與氣體種類有關。根據(jù)查到的資料了解,在我們的實驗室的輝光球中,發(fā)出紅綠藍三色輝光的圓盤可能充有he,ne和xe,藍色的輝光球中可能充有ar。在人手觸摸輝光球時,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,所以會更加明亮,同時,輝光球中央的電極與人手之間的電勢差會更大,因而形成的輝光弧線會一直跟隨人的手指。
大學物理實驗報告示波器的使用篇十九
2.注意事項。
把實驗的目的、方法、過程、結果等記錄下來,經過整理,寫成的書面匯報,就叫實驗報告。
實驗報告的種類因科學實驗的對象而異。如化學實驗的報告叫化學實驗報告,物理實驗的報告就叫物理實驗報告。隨著科學事業(yè)的日益發(fā)展,實驗的種類、項目等日見繁多,但其格式大同小異,比較固定。實驗報告必須在科學實驗的基礎上進行。它主要的用途在于幫助實驗者不斷地積累研究資料,總結研究成果。
實驗報告的書寫是一項重要的基本技能訓練。它不僅是對每次實驗的總結,更重要的是它可以初步地培養(yǎng)和訓練學生的邏輯歸納能力、綜合分析能力和文字表達能力,是科學論文寫作的基礎。因此,參加實驗的每位學生,均應及時認真地書寫實驗報告。要求內容實事求是,分析全面具體,文字簡練通順,謄寫清楚整潔。
(一)實驗名稱。
要用最簡練的語言反映實驗的內容。如驗證某程序、定律、算法,可寫成“驗證×××”;分析×××。
(二)所屬課程名稱。
(三)學生姓名、學號、及合作者。
(四)實驗日期和地點(年、月、日)
(五)實驗目的。
目的要明確,在理論上驗證定理、公式、算法,并使實驗者獲得深刻和系統(tǒng)的理解,在實踐上,掌握使用實驗設備的技能技巧和程序的調試方法。一般需說明是驗證型實驗還是設計型實驗,是創(chuàng)新型實驗還是綜合型實驗。
這是實驗報告極其重要的內容。要抓住重點,可以從理論和實踐兩個方面考慮。這部分要寫明依據(jù)何種原理、定律算法、或操作方法進行實驗。詳細理論計算過程。
(七)實驗環(huán)境和器材。
實驗用的軟硬件環(huán)境(配置和器材)。
只寫主要操作步驟,不要照抄實習指導,要簡明扼要。還應該畫出實驗流程圖(實驗裝置的結構示意圖),再配以相應的文字說明,這樣既可以節(jié)省許多文字說明,又能使實驗報告簡明扼要,清楚明白。
(九)實驗結果。
實驗現(xiàn)象的描述,實驗數(shù)據(jù)的處理等。原始資料應附在本次實驗主要操作者的實驗報告上,同組的合作者要復制原始資料。
對于實驗結果的表述,一般有三種方法:。
文字敘述:。
1.根據(jù)實驗目的將原始資料系統(tǒng)化、條理化,用準確的專業(yè)術語客觀地描述實驗現(xiàn)象和結果,要有時間順序以及各項指標在時間上的關系。
2.圖表:用表格或坐標圖的方式使實驗結果突出、清晰,便于相互比較,尤其適合于分組較多,且各組觀察指標一致的實驗,使組間異同一目了然。每一圖表應有表目和計量單位,應說明一定的中心問題。
3.曲線圖應用記錄儀器描記出的曲線圖,這些指標的變化趨勢形象生動、直觀明了。
在實驗報告中,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)相關的理論知識對所得到的實驗結果進行解釋和分析。如果所得到的實驗結果和預期的結果一致,那么它可以驗證什么理論?實驗結果有什么意義?說明了什么問題?這些是實驗報告應該討論的。但是,不能用已知的理論或生活經驗硬套在實驗結果上;更不能由于所得到的實驗結果與預期的結果或理論不符而隨意取舍甚至修改實驗結果,這時應該分析其異常的可能原因。如果本次實驗失敗了,應找出失敗的原因及以后實驗應注意的事項。不要簡單地復述課本上的理論而缺乏自己主動思考的內容。
另外,也可以寫一些本次實驗的心得以及提出一些問題或建議等。
(十一)結論。
結論不是具體實驗結果的再次羅列,也不是對今后研究的展望,而是針對這一實驗所能驗證的概念、原則或理論的簡明總結,是從實驗結果中歸納出的一般性、概括性的判斷,要簡練、準確、嚴謹、客觀。
(十二)鳴謝(可略)。
在實驗中受到他人的幫助,在報告中以簡單語言感謝.
(十三)參考資料。
實驗名稱【】靜電跳球。
實驗目的【】觀察靜電力。
實驗器材【】韋氏起電機,靜電跳球裝置(如圖)。
實驗原理、操作及現(xiàn)象【】。
將兩極板分別與靜電起電機相連接,順時針搖動起電機,使兩極板分別帶正、負電荷,這時小金屬球也帶有與下板同號的電荷。同號電荷相斥,異號電荷相吸,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。如此周而復始,于是可觀察到球在容器內上下跳動。當兩極板電荷被中和時,小球隨之停止跳動。
注意事項【】。
1.搖動起電機時應由慢到快,并且不宜過快;搖轉停止時亦需慢慢進行,可松開手柄靠摩擦力使其自然減慢。
2.在搖動起電機時,起電機手柄均帶電且高速搖動時電壓高達數(shù)萬伏,切不可用手機或身體其他位置接觸,不然會有火花放電,引起觸電。
靜電跳球中小學科學探究實驗室儀器模型設備實驗目的:
1、探究靜電作用力的現(xiàn)象及原理。
2、研究能量間的轉化過程。實驗器材:圓鋁板2個、圓形有機玻璃筒、靜電導體球(由鋁膜做成)若干。提出問題:在以前的實驗中,我們對電場以及靜電的作用力已經有所了解。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:在強電場的作用下,由鋁箔做成的小球能夠克服重力而上下跳動。
實驗過程:
1、在兩圓鋁板間放一有機玻璃環(huán),里面放了一些靜電導體球,當接通高壓直流電源后觀察靜電導體球的運動情況。
2、增大兩極板間的電壓,觀察現(xiàn)象。
3、實驗完畢要及時關閉電源,必須用接地線分別接觸兩極板進行放電。
探究問題:
1、儀器內的小球為什么會跳起來?
2、靜電導體球實際在做什么工作?
注意事項:
1、接好電路后,再調整兩根輸出導線之間的距離至少離開10厘米。太近時會擊穿空氣而打火。
大學物理實驗報告示波器的使用篇一
實驗目的:通過演示來了解弧光放電的原理。
實驗原理: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到空氣的擊穿電場時,兩電極間的空氣將被擊穿,并產生大規(guī)模的放電,形成氣體的弧光放電。
雅格布天梯的兩極構成一梯形,下端間距小,因而場強大(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,擊穿場強就下降),使其上部的空氣也被擊穿,形成不斷放電。結果弧光區(qū)逐漸上移,猶如爬梯子一般的壯觀。當升至一定的高度時,由于兩電極間距過大,使極間場強太小不足以擊穿空氣,弧光因而熄滅。
簡單操作:打開電源,觀察弧光產生。并觀察現(xiàn)象。(注意弧光的產生、移動、消失)。
實驗現(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。巨大的電場力使空氣電離而形成氣體離子導電,同時產生光和熱。熱空氣帶著電弧一起上升,就象圣經中的雅各布(yacob以色列人的祖先)夢中見到的天梯。
實驗拓展:舉例說明電弧放電的應用。
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,通過此演示實驗觀察火花放電的發(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。這是由于電荷在導體上的分布與導體的曲率半徑有關。導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,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,其間的電場較弱,不能擊穿空氣層。而此時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。
一個尖端電極和一個球型電極及平板電極。
四、現(xiàn)象演示。
五、討論與思考。
雷電暴風雨時,不要在空曠平坦的田野上行走。為什么?
大學物理實驗報告示波器的使用篇二
把實驗的目的、方法、過程、結果等記錄下來,經過整理,寫成的書面匯報,就叫實驗報告。
實驗報告的種類因科學實驗的對象而異。如化學實驗的報告叫化學實驗報告,物理實驗的報告就叫物理實驗報告。隨著科學事業(yè)的日益發(fā)展,實驗的種類、項目等日見繁多,但其格式大同小異,比較固定。實驗報告必須在科學實驗的基礎上進行。它主要的用途在于幫助實驗者不斷地積累研究資料,總結研究成果。
實驗報告的書寫是一項重要的基本技能訓練。它不僅是對每次實驗的總結,更重要的是它可以初步地培養(yǎng)和訓練學生的邏輯歸納能力、綜合分析能力和文字表達能力,是科學論文寫作的基礎。因此,參加實驗的每位學生,均應及時認真地書寫實驗報告。要求內容實事求是,分析全面具體,文字簡練通順,謄寫清楚整潔。
(一)實驗名稱。
要用最簡練的語言反映實驗的內容。如驗證某程序、定律、算法,可寫成“驗證×××”;分析×××。
(二)所屬課程名稱。
(三)學生姓名、學號、及合作者。
(四)實驗日期和地點(年、月、日)
(五)實驗目的。
目的要明確,在理論上驗證定理、公式、算法,并使實驗者獲得深刻和系統(tǒng)的理解,在實踐上,掌握使用實驗設備的技能技巧和程序的調試方法。一般需說明是驗證型實驗還是設計型實驗,是創(chuàng)新型實驗還是綜合型實驗。
(六)實驗內容。
這是實驗報告極其重要的內容。要抓住重點,可以從理論和實踐兩個方面考慮。這部分要寫明依據(jù)何種原理、定律算法、或操作方法進行實驗。詳細理論計算過程。
(七)實驗環(huán)境和器材。
實驗用的軟硬件環(huán)境(配置和器材)。
(八)實驗步驟。
只寫主要操作步驟,不要照抄實習指導,要簡明扼要。還應該畫出實驗流程圖(實驗裝置的結構示意圖),再配以相應的文字說明,這樣既可以節(jié)省許多文字說明,又能使實驗報告簡明扼要,清楚明白。
(九)實驗結果。
實驗現(xiàn)象的描述,實驗數(shù)據(jù)的處理等。原始資料應附在本次實驗主要操作者的實驗報告上,同組的合作者要復制原始資料。
對于實驗結果的表述,一般有三種方法:
文字敘述:
1.根據(jù)實驗目的將原始資料系統(tǒng)化、條理化,用準確的專業(yè)術語客觀地描述實驗現(xiàn)象和結果,要有時間順序以及各項指標在時間上的關系。
2.圖表:用表格或坐標圖的方式使實驗結果突出、清晰,便于相互比較,尤其適合于分組較多,且各組觀察指標一致的實驗,使組間異同一目了然。每一圖表應有表目和計量單位,應說明一定的中心問題。
3.曲線圖應用記錄儀器描記出的曲線圖,這些指標的變化趨勢形象生動、直觀明了。
在實驗報告中,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)相關的理論知識對所得到的實驗結果進行解釋和分析。如果所得到的實驗結果和預期的結果一致,那么它可以驗證什么理論?實驗結果有什么意義?說明了什么問題?這些是實驗報告應該討論的。但是,不能用已知的理論或生活經驗硬套在實驗結果上;更不能由于所得到的實驗結果與預期的結果或理論不符而隨意取舍甚至修改實驗結果,這時應該分析其異常的可能原因。如果本次實驗失敗了,應找出失敗的原因及以后實驗應注意的事項。不要簡單地復述課本上的理論而缺乏自己主動思考的內容。
另外,也可以寫一些本次實驗的心得以及提出一些問題或建議等。
(十一)結論。
結論不是具體實驗結果的再次羅列,也不是對今后研究的展望,而是針對這一實驗所能驗證的概念、原則或理論的簡明總結,是從實驗結果中歸納出的一般性、概括性的判斷,要簡練、準確、嚴謹、客觀。
(十二)鳴謝(可略)。
在實驗中受到他人的幫助,在報告中以簡單語言感謝。
(十三)參考資料。
實驗名稱【】靜電跳球。
實驗目的【】觀察靜電力。
實驗器材【】韋氏起電機,靜電跳球裝置(如圖)。
實驗原理、操作及現(xiàn)象【】。
將兩極板分別與靜電起電機相連接,順時針搖動起電機,使兩極板分別帶正、負電荷,這時小金屬球也帶有與下板同號的電荷。同號電荷相斥,異號電荷相吸,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。如此周而復始,于是可觀察到球在容器內上下跳動。當兩極板電荷被中和時,小球隨之停止跳動。
注意事項【】。
1.搖動起電機時應由慢到快,并且不宜過快;搖轉停止時亦需慢慢進行,可松開手柄靠摩擦力使其自然減慢。
2.在搖動起電機時,起電機手柄均帶電且高速搖動時電壓高達數(shù)萬伏,切不可用手機或身體其他位置接觸,不然會有火花放電,引起觸電。
靜電跳球中小學科學探究實驗室儀器模型設備實驗目的:
1、探究靜電作用力的現(xiàn)象及原理。
2、研究能量間的轉化過程。實驗器材:圓鋁板2個、圓形有機玻璃筒、靜電導體球(由鋁膜做成)若干。提出問題:在以前的實驗中,我們對電場以及靜電的作用力已經有所了解。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:在強電場的作用下,由鋁箔做成的小球能夠克服重力而上下跳動。
實驗過程:
1、在兩圓鋁板間放一有機玻璃環(huán),里面放了一些靜電導體球,當接通高壓直流電源后觀察靜電導體球的運動情況。
2、增大兩極板間的電壓,觀察現(xiàn)象。
3、實驗完畢要及時關閉電源,必須用接地線分別接觸兩極板進行放電。
探究問題:
1、儀器內的小球為什么會跳起來?
2、靜電導體球實際在做什么工作?
注意事項:
1、接好電路后,再調整兩根輸出導線之間的距離至少離開10厘米。太近時會擊穿空氣而打火。
大學物理實驗報告示波器的使用篇三
姓名:梁優(yōu)。
學號:
魚洗。
實驗描述:
魚洗是中國三大青銅器之一,在魚洗內注入清水后摩擦其兩耳,如果頻率恰當,就會出現(xiàn)水面產生波紋,發(fā)出嗡嗡的聲音并有水花躍出的現(xiàn)象。經驗表明,濕潤的雙手比干燥的雙手更容易引起水花飛躍。
實驗原理:
魚洗的原理應該是同時應用了波的疊加和共振。摩擦的雙手相當于兩個相干波源,他們產生的水波在盆中相互疊加,形成干涉圖樣。這與實驗中觀察到的現(xiàn)象相同。按照我的分析,如果振動的頻率接近于魚洗的固有頻率,才會產生共振現(xiàn)象。通過摩擦輸入的能量才會激起水花。
令人不解的是,事實上魚洗是否能產生水花與雙手的摩擦頻率并沒有關系。在場的同學試著摩擦的時候,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,魚洗的原理其實是摩擦引起的自激振動。(就像用槌敲鑼一樣,敲擊后鑼面的振動頻率并不等于敲擊頻率。)外界能量(雙手的摩擦)輸入魚洗時,就會引起其以自己的固有頻率震動。(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呢?從實踐的角度,可能是因為濕潤的雙手有更小的摩擦系數(shù),因為摩擦起來更流暢,不會出現(xiàn)干燥雙手可能會出現(xiàn)的“阻塞”情況,這只是我個人猜想,并沒有發(fā)現(xiàn)資料有關于這方面的討論。
離心力演示儀。
實驗描述:
離心力演示儀是一個圓柱形儀器,中間有一個細柱,細柱穿過一段閉合的硬塑料帶上的兩個正對小孔。塑料帶的一段固定,靜止時,系統(tǒng)為一個豎直平面的圓,中間由細柱傳過。當摁下儀器上的按鈕時,細柱帶動塑料帶在水平面旋轉起來。當旋轉速度增大時,可以看到塑料帶的自由端延細柱向下運動,整個塑料帶變成旋轉的橢圓形狀。
實驗原理:
離心力是一個慣性力,實際上是并不存在的。繞旋轉中心轉動的物體有脫離中心延半徑方向向外運動的趨勢,產生這種趨勢的力即稱為離心力。當啟動儀器時,塑料帶各部分均作水平方向的圓周運動,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。每一個塑料小段均收到來自前后兩個塑料小段的拉力。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。對其上半圓部分也有類似的結果,我個人認為,塑料帶一段固定是這個儀器最重要的條件,這樣塑料帶的下半部分的受力結果才能確定,進而上半部分每個塑料小段所受的兩個拉力的關系才能確定。在豎直向下的分力作用下,塑料帶被壓扁成為旋轉的橢圓。
輝光球。
實驗描述:
輝光球是圓形球體,實驗室中還有一個為圓盤形狀。工作時會發(fā)出動感絢爛的五彩輝光,有一種魔幻效果。仔細觀察輝光球,可以看到其中的氣體,藍色的一個輝光球尤為明顯。當將手指放上去時,手指接觸球體的部分會被輝光點亮,同時球中會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,也會出現(xiàn)上述現(xiàn)象,但強度與用手指接觸相比小得多。
實驗原理:
輝光球的另一個名稱是電離子魔幻球,顧名思義,它的工作原理與電離有關。經查資料得知,稀薄的稀有氣體在高頻的強電場作用下會發(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,則會發(fā)光,具體的顏色與氣體種類有關。根據(jù)查到的資料了解,在我們的實驗室的輝光球中,發(fā)出紅綠藍三色輝光的圓盤可能充有he,ne和xe,藍色的輝光球中可能充有ar。在人手觸摸輝光球時,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,所以會更加明亮,同時,輝光球中央的電極與人手之間的電勢差會更大,因而形成的輝光弧線會一直跟隨人的手指。
大學物理實驗報告示波器的使用篇四
摘要:本文介紹了大氣邊界層風洞的發(fā)展過程和模擬方法。大氣邊界層的模擬方法主要有主動模擬方法和被動模擬方法,前者包括多風扇風洞技術與振動尖塔技術,后者采用尖劈、粗糙元、擋板、格柵等裝置進行模擬。被動模擬技術較為經濟、簡便,所以得到了廣泛采用。
關鍵詞:風洞;大氣邊界層;主動模擬;被動模擬。
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致振動而破壞的風毀事故,首次使科學家和工程師們認識到了風的動力作用的巨大威力[1]。在此之前,1879年發(fā)生了蘇格蘭泰橋的風毀事故已經使工程師們認識到風的靜力作用。塔科馬橋的風毀開始了土木工程界考慮橋梁風致振動的新時期,并以此為起點,發(fā)展成為了現(xiàn)代結構風工程學。
結構風工程研究方法可分為現(xiàn)場測試、風洞試驗和理論計算三種。
現(xiàn)場測試方法是一種有效的驗證理論計算和風洞試驗方法和結構的手段;然而,現(xiàn)場測試需要花費巨大,試驗環(huán)境條件很難人為控制和改變。與現(xiàn)場測試方法相比,風洞試驗兼具直觀性和節(jié)約的優(yōu)點,同時可以上人為地控制、調節(jié)和重復一些試驗條件,是一種很好的研究結構風工程現(xiàn)象的變參數(shù)影響和機理的手段。近些年來隨著流體力學和計算機技術的發(fā)展,計算流體動力學逐漸成為風工程研究中越來越重要的工具。然而,由于風工程問題的復雜性,要深入了解由于空氣流動所引起的許多復雜作用,風洞試驗仍然是起著非常重要的作用。
在整個50年代和60年代初,建筑物和橋梁風洞試驗都是在為研究飛行器空氣動力學性能而建的“航空風洞”的均勻流場中進行,而試驗結果往往被發(fā)現(xiàn)與實地觀測結果不一致,原因顯然在于風洞中的均勻氣流與實際自然風的紊流之間所存在明顯差別。1950年代末,丹麥的杰森對風洞模擬相似率問題作了重要的闡述,認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建成了世界上第一個大氣邊界層風洞,即具有較長試驗段、能夠模擬大氣邊界層內自然風的一些重要紊流特性的風洞。緊接著,在美國的科羅拉多州立大學,舍馬克教授也負責建造了一個大氣邊界層風洞,并首次用被動模擬方法對大氣邊界層的風特性進行了模擬,使結構抗風試驗進入了精細化的新階段,世界各地也隨之陸續(xù)建成了許多不同尺寸的邊界層風洞,從而大大促進了結構風工程的研究。
在早期的風洞中,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,已認識到流場湍流結構特性模擬的重要性,特別對大跨橋梁、高層建筑和高聳結構的風載和風振試驗有十分重要的意義。
二、大氣邊界層風洞簡介。
2.1風洞試驗的概念。
風洞是指一個按一定要求設計的、具有動力裝置的、用于各種氣動力試驗的可控氣流管道系統(tǒng)[2]。雖然實際風洞有多種多樣的形式,以適應不同的研究要求,但是從流動方式來看,總體上可劃分為兩個基本類型:即閉口回流式風洞和開口直流式風洞。而從風洞試驗段的構造來看又有封閉式和敞開式之分。
圖1.閉口回流式風洞。
風洞試驗目前是結構抗風研究中最主要的方法。借鑒航空領域的技術和方法,風洞試驗在土木工程結構的抗風研究中發(fā)揮了巨大的作用。但相比而言,土木工程結構的模型試驗和航天航空器的模型試驗有很多不同之處。前者外形非常復雜,而后者則相對簡單;前者處在高湍流的近地風場中且風場變化類型多,而和后者相關的流動則是低紊流流動;此外,前者尺度大,因而模型縮尺比例小,導致雷諾數(shù)模擬的難度比后者更加突出;前者處在低速流動中,不需要考慮流體的壓縮性,而后者則需考慮流動的壓縮效應,等等。
相對于航空風洞來說,用于土木工程結構的風洞一般都是風速較低的低速風洞,并且通常采用封閉式試驗段。為了能在風洞中對建筑結構所處的大氣邊界層風場進行合理的模擬,其試驗段長度一般較大,因此,也被稱為邊界層風洞。
早在1894年丹麥人j.o.v.irminger在風洞中測量建筑物模型的表面風壓,然而直到1931年為了確定帝國大廈的設計風荷載,研究人員利用航空風洞進行了專門的模型風試驗,風洞試驗才成為研究結構風荷載的重要手段。
許多學者把研究機翼顫振的風洞試驗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構風洞試驗必須模擬大氣邊界層氣流的特性。1965年,在達文波特負責下,加拿大西安大略大學建成了第一個大氣邊界層風洞,即具有較長試驗段、能夠模擬大氣邊界層內自然風的一些重要紊流特性的風洞。隨后,在美國建成了第一個用被動模擬方法對大氣邊界層風特性進行了模擬的結構風洞,使結構抗風試驗進入了精細化的新階段,世界各地也隨之陸續(xù)建成了許多不同尺寸的邊界層風洞,從而大大促進了結構風工程的研究。
2.2大氣邊界層的概念。
按照大氣運動的動力學性質可以將對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展到整個大氣邊界層,并在沿高度方向各氣層之間產生剪切應力。嚴格地講,大氣邊界層的高度可達1~1.5km,在此范圍內,風速是隨高度的變化而變化。再往上就是自由大氣層,地表摩擦力對大氣運動的影響可以忽略,氣層之間的剪切應力基本等于零。在自由大氣層中,無加速的空氣相對于地表的水平運動可以通過氣壓梯度力、地轉偏向力和離心力之間的平衡來確定,風向與等壓線保持一致,風速與高度無關。
圖3.對流層結構示意圖圖4.大氣邊界層中的風速螺旋線。
等壓線的半徑。
很大,曲率很小,可近似為直線,此時可忽略作用在空氣微團的離心力,與高度無關的定常風速由氣壓梯度力和地轉偏向力的平衡條件確定,成為地轉風速。
在大氣邊界層中,由于粗糙地表產生的摩擦力的影響,風向與等壓線成一定的夾角。隨著高度的增加,地面摩擦效應的影響逐漸降低,這種夾角也越來越小,在梯度風高度處,夾角降為零,風向與等壓線一致。大氣邊界層內風速風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,風向角的變化約為20°。由于土木工程結構均建在大氣邊界層中,因此大氣邊界層內的風特性是土木工程結構設計者最為關心的。
三、大氣邊界層的風特性。
風特性研究是風工程的基礎工作。過去,關于風的資料主要來源于各氣象站約10米高風標上所安裝的旋轉杯式風速儀。這種于1846年發(fā)明的風速儀至今還在使用,但由于儀器的慣性大,它所測量的是有一定時距的平均風。近50年來,測風儀器有了巨大的進步,從較靈敏的螺旋槳式風速儀發(fā)展到激光、超聲以及微波風速儀,可用來測量空氣的微小瞬時運動。
經過長期的現(xiàn)場實測,近地風可處理為平均風速和脈動風速的疊加;平均風速沿高度可用對數(shù)律或冪函數(shù)來描述,而脈動風的主要特征是紊流度、脈動風速自功率譜和互功率譜、紊流尺度等。其他風特性參數(shù),例如陣風因子、摩阻速度以及空間相關函數(shù)等可以認為是這些關鍵特性的延拓和補充。在初步掌握這些重要特性的基礎上,給出了這些特征量的推薦值和推薦公式。
盡管人們在強風分布及結構響應的實測方面做了很多努力,但是,由于強風分布特性現(xiàn)場實測的費用大、周期長、難度大,人們對近地風特性的認識還遠不清楚。目前國際上常用的幾種脈動風速功率譜值(davenport譜,kaimal譜和karman譜等)在某些重要頻段內相差很大,甚至以倍計。脈動風速相干函數(shù)指數(shù)的推薦范圍上下限的不同取值可能造成結構響應計算值的成倍差別。臺風的平均風剖面和紊流結構及登陸后的衰減特性如何?此外,人們對特殊地形(包括我國西部地區(qū)復雜地形)的強風分布特性的理解也還甚淺。風參數(shù)的不確定性是影響結構抗風設計精度最重要的因素。
大學物理實驗報告示波器的使用篇五
專業(yè)班級:輕化工程11級03班。
姓名:梁優(yōu)。
學號:
魚洗。
實驗描述:
魚洗是中國三大青銅器之一,在魚洗內注入清水后摩擦其兩耳,如果頻率恰當,就會出現(xiàn)水面產生波紋,發(fā)出嗡嗡的聲音并有水花躍出的現(xiàn)象。經驗表明,濕潤的雙手比干燥的雙手更容易引起水花飛躍。
實驗原理:
魚洗的原理應該是同時應用了波的疊加和共振。摩擦的雙手相當于兩個相干波源,他們產生的水波在盆中相互疊加,形成干涉圖樣。這與實驗中觀察到的現(xiàn)象相同。按照我的分析,如果振動的頻率接近于魚洗的固有頻率,才會產生共振現(xiàn)象。通過摩擦輸入的能量才會激起水花。
令人不解的是,事實上魚洗是否能產生水花與雙手的摩擦頻率并沒有關系。在場的同學試著摩擦的時候,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,魚洗的原理其實是摩擦引起的自激振動。(就像用槌敲鑼一樣,敲擊后鑼面的振動頻率并不等于敲擊頻率。)外界能量(雙手的摩擦)輸入魚洗時,就會引起其以自己的固有頻率震動。(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呢?從實踐的角度,可能是因為濕潤的雙手有更小的摩擦系數(shù),因為摩擦起來更流暢,不會出現(xiàn)干燥雙手可能會出現(xiàn)的“阻塞”情況,這只是我個人猜想,并沒有發(fā)現(xiàn)資料有關于這方面的討論。
離心力演示儀。
實驗描述:
離心力演示儀是一個圓柱形儀器,中間有一個細柱,細柱穿過一段閉合的硬塑料帶上的兩個正對小孔。塑料帶的一段固定,靜止時,系統(tǒng)為一個豎直平面的圓,中間由細柱傳過。當摁下儀器上的按鈕時,細柱帶動塑料帶在水平面旋轉起來。當旋轉速度增大時,可以看到塑料帶的自由端延細柱向下運動,整個塑料帶變成旋轉的橢圓形狀。
實驗原理:
離心力是一個慣性力,實際上是并不存在的。繞旋轉中心轉動的物體有脫離中心延半徑方向向外運動的趨勢,產生這種趨勢的力即稱為離心力。當啟動儀器時,塑料帶各部分均作水平方向的圓周運動,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。每一個塑料小段均收到來自前后兩個塑料小段的拉力。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。對其上半圓部分也有類似的結果,我個人認為,塑料帶一段固定是這個儀器最重要的條件,這樣塑料帶的下半部分的受力結果才能確定,進而上半部分每個塑料小段所受的兩個拉力的關系才能確定。在豎直向下的分力作用下,塑料帶被壓扁成為旋轉的橢圓。
輝光球。
實驗描述:
輝光球是圓形球體,實驗室中還有一個為圓盤形狀。工作時會發(fā)出動感絢爛的五彩輝光,有一種魔幻效果。仔細觀察輝光球,可以看到其中的氣體,藍色的一個輝光球尤為明顯。當將手指放上去時,手指接觸球體的部分會被輝光點亮,同時球中會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,也會出現(xiàn)上述現(xiàn)象,但強度與用手指接觸相比小得多。
實驗原理:
ne。
和xe,藍色的輝光球中可能充有ar。在人手觸摸輝光球時,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,所以會更加明亮,同時,輝光球中央的電極與人手之間的電勢差會更大,因而形成的輝光弧線會一直跟隨人的手指。
大學物理實驗報告示波器的使用篇六
2、注意事項。
二。實驗目的。
三。實驗器材。
四。實驗原理。
五。實驗內容、步驟。
六。實驗數(shù)據(jù)記錄與處理。
七。實驗結果分析以及實驗心得。
八。原始數(shù)據(jù)記錄欄(最后一頁)。
把實驗的目的、方法、過程、結果等記錄下來,經過整理,寫成的書面匯報,就叫實驗報告。
實驗報告的種類因科學實驗的對象而異。如化學實驗的報告叫化學實驗報告,物理實驗的報告就叫物理實驗報告。隨著科學事業(yè)的日益發(fā)展,實驗的種類、項目等日見繁多,但其格式大同小異,比較固定。實驗報告必須在科學實驗的基礎上進行。它主要的用途在于幫助實驗者不斷地積累研究資料,總結研究成果。
實驗報告的書寫是一項重要的基本技能訓練。它不僅是對每次實驗的總結,更重要的是它可以初步地培養(yǎng)和訓練學生的邏輯歸納能力、綜合分析能力和文字表達能力,是科學論文寫作的基礎。因此,參加實驗的每位學生,均應及時認真地書寫實驗報告。要求內容實事求是,分析全面具體,文字簡練通順,謄寫清楚整潔。
(一)實驗名稱。
要用最簡練的語言反映實驗的內容。如驗證某程序、定律、算法,可寫成“驗證×××”;分析×××。
(二)所屬課程名稱。
(三)學生姓名、學號、及合作者。
(四)實驗日期和地點(年、月、日)
(五)實驗目的。
目的要明確,在理論上驗證定理、公式、算法,并使實驗者獲得深刻和系統(tǒng)的理解,在實踐上,掌握使用實驗設備的技能技巧和程序的調試方法。一般需說明是驗證型實驗還是設計型實驗,是創(chuàng)新型實驗還是綜合型實驗。
(六)實驗內容。
這是實驗報告極其重要的內容。要抓住重點,可以從理論和實踐兩個方面考慮。這部分要寫明依據(jù)何種原理、定律算法、或操作方法進行實驗。詳細理論計算過程。
(七)實驗環(huán)境和器材。
實驗用的軟硬件環(huán)境(配置和器材)。
(八)實驗步驟。
只寫主要操作步驟,不要照抄實習指導,要簡明扼要。還應該畫出實驗流程圖(實驗裝置的結構示意圖),再配以相應的文字說明,這樣既可以節(jié)省許多文字說明,又能使實驗報告簡明扼要,清楚明白。
(九)實驗結果。
實驗現(xiàn)象的描述,實驗數(shù)據(jù)的處理等。原始資料應附在本次實驗主要操作者的實驗報告上,同組的合作者要復制原始資料。
對于實驗結果的表述,一般有三種方法:。
1、文字敘述:根據(jù)實驗目的將原始資料系統(tǒng)化、條理化,用準確的專業(yè)術語客觀地描述實驗現(xiàn)象和結果,要有時間順序以及各項指標在時間上的關系。
2、圖表:用表格或坐標圖的方式使實驗結果突出、清晰,便于相互比較,尤其適合于分組較多,且各組觀察指標一致的實驗,使組間異同一目了然。每一圖表應有表目和計量單位,應說明一定的中心問題。
3、曲線圖應用記錄儀器描記出的曲線圖,這些指標的變化趨勢形象生動、直觀明了。
在實驗報告中,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)相關的理論知識對所得到的實驗結果進行解釋和分析。如果所得到的實驗結果和預期的結果一致,那么它可以驗證什么理論?實驗結果有什么意義?說明了什么問題?這些是實驗報告應該討論的。但是,不能用已知的理論或生活經驗硬套在實驗結果上;更不能由于所得到的實驗結果與預期的結果或理論不符而隨意取舍甚至修改實驗結果,這時應該分析其異常的可能原因。如果本次實驗失敗了,應找出失敗的原因及以后實驗應注意的事項。不要簡單地復述課本上的理論而缺乏自己主動思考的內容。
另外,也可以寫一些本次實驗的心得以及提出一些問題或建議等。(十一)結論。
結論不是具體實驗結果的再次羅列,也不是對今后研究的展望,而是針對這一實驗所能驗證的概念、原則或理論的簡明總結,是從實驗結果中歸納出的一般性、概括性的判斷,要簡練、準確、嚴謹、客觀。
(十二)鳴謝(可略)。
在實驗中受到他人的幫助,在報告中以簡單語言感謝。
(十三)參考資料。
【實驗名稱】靜電跳球。
【實驗目的】觀察靜電力。
【實驗器材】韋氏起電機,靜電跳球裝置(如圖)。
【實驗原理、操作及現(xiàn)象】。
將兩極板分別與靜電起電機相連接,順時針搖動起電機,使兩極板分別帶正、負電荷,這時小金屬球也帶有與下板同號的電荷。同號電荷相斥,異號電荷相吸,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。如此周而復始,于是可觀察到球在容器內上下跳動。當兩極板電荷被中和時,小球隨之停止跳動。
【注意事項】。
1.搖動起電機時應由慢到快,并且不宜過快;搖轉停止時亦需慢慢進行,可松開手柄靠摩擦力使其自然減慢。
2.在搖動起電機時,起電機手柄均帶電且高速搖動時電壓高達數(shù)萬伏,切不可用手機或身體其他位置接觸,不然會有火花放電,引起觸電。
靜電跳球中小學科學探究實驗室儀器模型設備實驗目的:
1、探究靜電作用力的現(xiàn)象及原理。
2、研究能量間的轉化過程。實驗器材:圓鋁板2個、圓形有機玻璃筒、靜電導體球(由鋁膜做成)若干。
提出問題:在以前的實驗中,我們對電場以及靜電的作用力已經有所了解。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:在強電場的作用下,由鋁箔做成的小球能夠克服重力而上下跳動。實驗過程:
1、在兩圓鋁板間放一有機玻璃環(huán),里面放了一些靜電導體球,當接通高壓直流電源后觀察靜電導體球的運動情況。
2、增大兩極板間的電壓,觀察現(xiàn)象。
3、實驗完畢要及時關閉電源,必須用接地線分別接觸兩極板進行放電。
探究問題:
1、儀器內的小球為什么會跳起來?
注意事項:
1、接好電路后,再調整兩根輸出導線之間的距離至少離開10厘米。太近時會擊穿空氣而打火。
2、接通高壓電源后就不能再觸摸高壓端和電極板,否則會觸電而麻木。實驗做完后,先關閉電源開關,再用接地線分別接觸兩個電極進行放電。
大學物理實驗報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,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中跳動。這個有趣而又有點危險的現(xiàn)象就是由于共振引起的。
共振是指一個物理系統(tǒng)在特定頻率下,以最大振幅做振動的情形。共振在聲學中亦稱“共鳴”。
我們在實驗室中,可以通過“耦合擺球”的實驗來演示這個現(xiàn)象及研究影響它的因素。
操作步驟:選中右側第一個單擺,使其擺動起來,經過幾個周期后,看到與其擺長相等的一單擺在它的影響下振幅達到最大,而其他單擺幾乎不擺動;讓擺動停止,在選中右側第二個單擺,使其擺動起來,經過幾個周期后,也看到與其擺長相等的另一單擺在它的影響下振幅達到最大,而其它單擺幾乎不動。
這個結果表明:單擺的共振與其擺長有關。通過查詢資料得知,是否共振與單擺的頻率有關,當頻率相同時,會產生共振現(xiàn)象;因為其它條件一定時,單擺的頻率與其擺長有關,所以擺長相同的單擺會產生共振。
在上述實驗過程中,還可觀察到當產生共振時,剛開始振動的單擺振幅逐漸減小,共振的單擺振幅逐漸增大。這表明:在產生共振時,會有能量的吸收與轉移。
在人們的日常生活中,共振也充當著重要的角色,如常用的微波爐。共振在醫(yī)學上也有應用。任何事物都有兩面性,共振有時還會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造成的共振而劇烈搖擺的事件。
在這次物理實驗中,我了解到了許多有趣的現(xiàn)象,也學到了許多知識,收獲很大。
大學物理實驗報告示波器的使用篇八
關于各種型號的示波器,其實現(xiàn)原理大體相同。而若想快速熟悉某個產品的示波器,其最好的辦法就是直接從對應產品的官網下載對應型號的用戶使用手冊。現(xiàn)在我以dso-x3034a型號的示波器為例,來給大家簡要做個示波器使用的介紹。
一般來說,對于示波器,有幾個功能,我們需要經常用到:
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,然后將其進行一個簡單的配置,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。
若你的設備在直流下工作就選擇直流,反之亦然。
按下對應通道的數(shù)字----按第一個軟鍵。
3選擇好x軸的`單位。
一般來說,若我們想要測波形的周期,那我們需要將其設置為s。當然其單位還有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。
水平控制包括兩個按鍵,一個是用于將其波形進行水平方向的平移,但波形不放大。另一個是用于將波形進行水平方向的放大。
iii.垂直控制。
垂直控制包括兩個按鍵,一個是用于將波形垂直方向的平移,但波形不放大。另一個是用于將波形進行垂直方向的放大。
有時我們觀察波形時,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。有時是由于我們沒有放大波形才導致我們誤認為我們沒有捕捉到波形。
iv.測量控制。
測量控制也包括兩個按鍵,這兩個按鍵需要結合起來使用。主要目的是測某兩段之間的間隔。
v.如何以一個波形為參考,觀看另一個波形的變化。
有人會說,不是有stop這個按鍵么?沒錯,但是stop這個按鍵只看查看靜態(tài)的波形,不能查看動態(tài)的波形。若我們想要將某個波形作為參考,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去尋找。
1.選擇channel即信號輸入通道.
3.調節(jié)垂直和水平移動調節(jié)旋鈕讓基線位置在屏幕中間于水平坐標刻度基本重合.
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):無信號時,屏幕上無顯示;有信號時,與電平控制配合顯示穩(wěn)定波形;(2)自動(auto):無信號時,屏幕上顯示光跡;有信號時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;(4)峰值自動(p-pauto):無信號時,屏幕上顯示光跡;有信號時,無需調節(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:。
應該變化,這樣說明示波器基本可以使用調整完畢(首先打開示波器電源,出現(xiàn)水平線,沒有的話調通道上下位置旋鈕,調節(jié)亮度聚焦,使水平線清晰,選掃描模式為自動,選觸發(fā)源為ch1,調節(jié)觸發(fā)電平,顯示穩(wěn)定的波形如果波形太大或者太小,可調節(jié)電壓量程旋鈕,如果波形周期顯示不合適可調整掃描速度旋鈕.)。
大學物理實驗報告示波器的使用篇九
(1)了解示波器的基本工作原理。
(3)學習用示波器觀察信號波形和利用示波器測量信號頻率的方法。
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。亮點在偏轉板電壓的作用下,位置也隨之改變。在一定范圍內,亮點的位移與偏轉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軸偏轉板上加正弦電壓,而x軸偏轉板不加任何電壓,則電子束的亮點在縱方向隨時間作正弦式振蕩,在橫方向不動。我們看到的將是一條垂直的亮線,如果在y軸偏轉板上加正弦電壓,又在x軸偏轉板上加鋸齒形電壓,則熒光屏上的亮點將同時進行方向互相垂直的兩種位移,兩個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開,在熒光屏上將看到不穩(wěn)定的圖形或不斷地移動的圖形,甚至很復雜的圖形。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軸偏轉板電壓頻率與x軸偏轉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,但光靠人工調節(jié)還是不夠準確,所以在示波器內部加裝了自動頻率跟蹤的裝置,稱為“同步”。在人工調節(jié)接近滿足式頻率整數(shù)倍時條件下,再加入“同步”的作用,掃描電壓的周期就能準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)比的兩個正弦電壓,則屏幕上將呈現(xiàn)出特殊形狀的、穩(wěn)定的光點軌跡,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數(shù)為n(x),豎直方向最多可得的交點數(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,儀器進入正常工作狀態(tài)。
3)經示波管燈絲預熱后,屏上出現(xiàn)綠色亮點,調節(jié)inten、focus、position,使亮點清晰。
4)將time/span逐漸旋到2ms或5ms,觀察光點由慢變快移動,直至屏上顯示一條穩(wěn)定的水平掃描線,按(3)使線清晰。
(二)實驗內容:
1)觀察正弦波波長:
a)將acgnddc轉換開關置于ac。
b)講面板右上角的source置于ch2。
c)將函數(shù)信號發(fā)生器的50hz信號源直接輸入ch2-y輸入端(紅插頭應接函數(shù)發(fā)生器輸出的紅接線柱)。
d)屏上顯示出正弦波(調v/span調節(jié)大小,time/span掃描開關使之出現(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)多個完整的波形圖。
2)觀察并描繪李薩如圖形,測量正弦信號頻率。
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行頻率對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fx加到y(tǒng)偏轉板,將參考正弦信號fx加到x偏轉板,當兩者的頻率之比fy/fx是整數(shù)時,在熒光屏上將出現(xiàn)利薩如圖。
用李薩如圖測量正弦信號頻率。
1.信號發(fā)生器、示波器預熱3分鐘以后才能正常工作。
3.不要頻繁開關機,示波器上光點的亮度不可調得太強,也不能讓亮點長時間停在熒光屏的一點上,如果暫時不用,把輝度降到最低即可。
4.轉動旋鈕和按鍵時必須有的放矢,不要將開關和旋鈕強行旋轉、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。
一個學期就要過去了,在本學期里,老師又教了很多實驗,我做了許多類型的實驗,讓我受益菲淺,我又學會了很多東西,其中很多知識在平時的學習中都是無法學習到的,其中很多實驗都開闊了我們的視野,讓我們獲得了許多平時課堂上得不到的知識。
通過高中以及大學兩個學期的物理實驗,我發(fā)現(xiàn)實驗是物理學的基礎,我們學到的許多理論都來源于實驗,也學到了許多物理課上沒有教到的理論。很多實驗都是需要花費許多心思去學習的,也是非常復雜的。經過這一年的大學物理實驗課的學習,讓我收獲多多。想要做好物理實驗容不得半點馬虎,她培養(yǎng)了我們耐心、信心和恒心。當然,我也發(fā)現(xiàn)了我存在的很多不足。我的動手能力還不夠強,當有些實驗需要比較強的動手能力的時侯我還不能從容應對,實驗就是為了讓你動手做,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,大學生的動手能力越來越被人們重視,大學物理實驗正好為我們提供了這一平臺讓我們去鍛煉自己的動手能力。我的學習方式還有待改善,當面對一些復雜的實驗時我還不能很快很好的完成。偉大的科學家之所以偉大就是他們利用實驗證明了他們的偉大。唯有實驗才是檢驗理論正確與否的唯一方法。為了要使你的理論被人接受,你必須用事實來證明。
摘要:
在物理實驗教學中正確使用示波器并及時解決遇到的問題是必不可少的。本文簡要介紹了示波器實驗教學的方法、技巧,以及實驗中出現(xiàn)的問題的解決方法。
關鍵詞:
大學物理實驗教學、示波器、信號。
示波器是測量信號波形的儀器,是應用最廣的測量儀器之一。它不僅廣泛應用于實驗室,而且成為現(xiàn)代工業(yè)不可缺少的輔助工具。利用示波器對電子產品的電路進行信號的檢測和分析,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,對學生以后學習和工作有很大的幫助。在大學物理實驗教學中,示波器原理與使用是一個必不可少的實驗。然而,該實驗儀器的原理復雜,大多數(shù)學生理解起來難度偏大,特別是面板旋鈕多使得學生熟悉起來很困難[1]。通過該實驗對提高學生在信號波形測量方面的實踐能力、創(chuàng)新能力,以及理論聯(lián)系實際的能力提高有著極其重要的作用。在實驗教學過程總是會出現(xiàn)各種各樣的問題[2],因此我結合大學物理實驗示波器實驗中出現(xiàn)的問題,介紹一些經驗。
實驗教學首先講解的就是儀器原理,但是示波器的原理比較復雜,學生掌握起來比較困難。為解決這個難題,將示波器顯示波形的原理與單擺運動中沙漏形成波形的原理相類比,利用簡單易懂的知識對示波器的原理進行形象的講解,使其簡化,加深學生對示波器原理的理解和掌握。在大學生物理實驗教學中利用類比簡化思維幫助學生理解和學習新知識的方法效果明顯。
示波管結構非常簡單,主要由電子槍、偏轉系統(tǒng)和熒光屏三個部分組成,偏轉系統(tǒng)由水平偏轉板(x軸方向)和豎直偏轉板(y軸方向)組成。在偏轉板上加電壓,則電子束的運動是發(fā)生偏轉,加不同的電壓,電子運動也不一樣,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板上接入待觀察的正弦交流電壓,同時在水平偏轉板上接入鋸齒波電壓,則電子的運動將是水平方向的勻速直線運動與豎直方向的簡諧振動兩個相互垂直方向上運動的合成,屏上將顯示正弦波。
把沙漏的單擺運動與示波器顯示波形的原理相結合進行類比,以幫助學生理解示波器的工作原理。實踐表明示波器顯示波形的原理雖然復雜,但是利用沙漏的單擺運動實驗對其進行類比簡化,可以很容易地讓學生理解掌握。示波器的工作原理可以如此掌握,在進行其他物理知識的學習和物理實驗的探討時,實驗老師也可以采用這種類比的方法,利用學生理解的知識點甚至是其他學科的知識去簡化復雜的物理內容。掌握了這種教學法,不僅可以使學生將新知識與已有的知識融會貫通,而且能使學生加深記憶和理解,為他們的學習提供極大的幫助。
2.功能鍵的使用技巧及注意事項。
在教師準備實驗儀器階段,應注意示波器在使用一段時間或經較長時間存放或修理后,應重新進行校準,示波器精度校準分垂直校準和時基校準兩個方面。待示波器開機20分鐘后,內部穩(wěn)定即可進行校準工作。掃描基線的校正,示波器應用在不同的場合,會受外磁場的影響引起掃描基線發(fā)生傾斜,此時需要對掃描基線進行校正。校正的方法:用螺絲刀調節(jié)“基線旋轉”,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、按鍵、旋鈕都要詳細地講解相關功能特性,同時進行示范性的屏幕顯示演示,使得學生有更直觀形象的了解。要求做實驗前學生對照儀器面板說明書,體會一些常用開關、按鍵、旋鈕的作用,如輝度、聚焦、位移、x―y等,讓學生有一個自己獨立操作儀器的過程。
非常有必要在黑板上板示示波器使用注意事項及技巧:
(1)測試前,在不明確被測信號幅度大小,可先將示波器的volts/span選擇開關置于最大擋,避免電壓過高而造成示波器損壞,同時避免該檔位過小往往出現(xiàn)信號顯示遠遠大于屏幕,以至于學生誤認為沒有信號輸入。一般選擇合適檔位使得信號顯示高度約占熒光屏高度的二分之一到三分之二之間,這樣減小在信號測量時出現(xiàn)的誤差。
(2)在用示波器測量頻率較低信號時,其波形不容易同步,表現(xiàn)為波形不穩(wěn)定。一般情況規(guī)定學生輸入較高頻率信號,同時仔細調節(jié)示波器上的觸發(fā)電平控制(level)旋鈕,使被測信號穩(wěn)定和同步。“觸發(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驗教材中只是介紹而已,通過觸發(fā)掃描使待測信號與掃描信號同步以達到圖形的穩(wěn)定,圖形不穩(wěn)定的情況在學生實驗中出現(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板上鋸齒波掃描信號的頻率。在不明確被測信號頻率大小,可將time/span選擇掃描時間置于最小擋,避免低頻率信號一直閃動。合適的檔位是信號波形顯示2到3個周期,這樣在時間測量時可以減少誤差。
(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。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,合理運用觸發(fā)方式、觸發(fā)源來觀察信號,要求學生在實驗中掌握。
(5)在利薩如圖實驗部分,為了避免視覺上的混亂,要求學生在關閉通道1的前提下再調整好通道2的信號顯示。
(6)示波器工作時,周圍不要放置大功率的變壓器,否則,對示波器會有很大影響和噪聲干擾。
示波器用于實驗教學使用頻繁,且使用時間較長,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,避免因為儀器故障耽誤教學。在遇到各種問題時,學生一般無法解決,往往需要教師引導性地解決。這就要求教師要具備解決這些問題的能力。當然這些需要在教學中不斷地總結經驗,多途徑地提高解決問題的能力,進而能夠更好地指導學生排除故障。
在教學過程中,學生在出現(xiàn)問題時,經常性地亂按功能鍵,到了后面他自己都不知道按了什么鍵,有時的確是儀器出現(xiàn)問題。教師應該把出現(xiàn)的各種原因都考慮進去,先考慮儀器正常是儀器參數(shù)設置的問題,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或者信號在示波器上顯示閃動的比較厲害。首先,看信號輸入端的問題即信號發(fā)生器示波器的相關設置是否正常,例如波形按鈕是否有選擇、頻率的設置是否正確,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,再檢查示波器相關按鍵的設置是否和信號發(fā)生器輸出信號一直,可能是學生按了所用通道的接地旋鈕,這樣信號就會對地短路,沒有任何信號輸入到示波器測量端,以及示波器電源開關有沒有打開,可以調節(jié)亮度旋鈕看是否亮度設置太低。其次,調節(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儀器硬件有所了解,那些元件出現(xiàn)問題可能會出現(xiàn)什么樣的現(xiàn)象,對儀器的操作那就要求非常熟悉,總之做到軟件硬件都過關。
4.結語。
以上是我在示波器實驗教學實踐中總結的一些經驗。在有限學習時間內,學習、掌握基本的儀器操作方法,讓學生做到實驗目標明確,理論與實踐相結合,在掌握好基本技能的基礎上進行開放式自主訓練。教師應引導學生解決實驗中遇到的一些問題,提高學生的創(chuàng)新能力,使學生體會到大學物理實驗這門課的作用與重要性,從而逐漸地讓學生有意識地去提高自己的動手能力。
參考文獻:
大學物理實驗報告示波器的使用篇十
1.簡要原理。
2.注意事項。
二.實驗目的。
三.實驗器材。
四.實驗原理。
五.實驗內容、步驟。
六.實驗數(shù)據(jù)記錄與處理。
七.實驗結果分析以及實驗心得。
八.原始數(shù)據(jù)記錄欄(最后一頁)。
把實驗的目的、方法、過程、結果等記錄下來,經過整理,寫成的書面匯報,就叫實驗報告。
實驗報告的種類因科學實驗的對象而異。如化學實驗的報告叫化學實驗報告,物理實驗的報告就叫物理實驗報告。隨著科學事業(yè)的日益發(fā)展,實驗的種類、項目等日見繁多,但其格式大同小異,比較固定。實驗報告必須在科學實驗的基礎上進行。它主要的用途在于幫助實驗者不斷地積累研究資料,總結研究成果。
實驗報告的書寫是一項重要的基本技能訓練。它不僅是對每次實驗的總結,更重要的是它可以初步地培養(yǎng)和訓練學生的邏輯歸納能力、綜合分析能力和文字表達能力,是科學論文寫作的基礎。因此,參加實驗的每位學生,均應及時認真地書寫實驗報告。要求內容實事求是,分析全面具體,文字簡練通順,謄寫清楚整潔。
(一)實驗名稱。
要用最簡練的語言反映實驗的內容。如驗證某程序、定律、算法,可寫成“驗證×××”;分析×××。
(二)所屬課程名稱。
(三)學生姓名、學號、及合作者。
(四)實驗日期和地點(年、月、日)
(五)實驗目的。
目的要明確,在理論上驗證定理、公式、算法,并使實驗者獲得深刻和系統(tǒng)的理解,在實踐上,掌握使用實驗設備的技能技巧和程序的調試方法。一般需說明是驗證型實驗還是設計型實驗,是創(chuàng)新型實驗還是綜合型實驗。
這是實驗報告極其重要的內容。要抓住重點,可以從理論和實踐兩個方面考慮。這部分要寫明依據(jù)何種原理、定律算法、或操作方法進行實驗。詳細理論計算過程.
(七)實驗環(huán)境和器材。
實驗用的軟硬件環(huán)境(配置和器材)。
只寫主要操作步驟,不要照抄實習指導,要簡明扼要。還應該畫出實驗流程圖(實驗裝置的結構示意圖),再配以相應的文字說明,這樣既可以節(jié)省許多文字說明,又能使實驗報告簡明扼要,清楚明白。
(九)實驗結果。
實驗現(xiàn)象的描述,實驗數(shù)據(jù)的處理等。原始資料應附在本次實驗主要操作者的實驗報告上,同組的合作者要復制原始資料。
對于實驗結果的表述,一般有三種方法:。
1.文字敘述:根據(jù)實驗目的將原始資料系統(tǒng)化、條理化,用準確的專業(yè)術語客觀地描述實驗現(xiàn)象和結果,要有時間順序以及各項指標在時間上的關系。
2.圖表:用表格或坐標圖的方式使實驗結果突出、清晰,便于相互比較,尤其適合于分組較多,且各組觀察指標一致的實驗,使組間異同一目了然。每一圖表應有表目和計量單位,應說明一定的中心問題。
3.曲線圖應用記錄儀器描記出的曲線圖,這些指標的變化趨勢形象生動、直觀明了。
在實驗報告中,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)相關的理論知識對所得到的實驗結果進行解釋和分析。如果所得到的實驗結果和預期的結果一致,那么它可以驗證什么理論?實驗結果有什么意義?說明了什么問題?這些是實驗報告應該討論的。但是,不能用已知的理論或生活經驗硬套在實驗結果上;更不能由于所得到的實驗結果與預期的結果或理論不符而隨意取舍甚至修改實驗結果,這時應該分析其異常的可能原因。如果本次實驗失敗了,應找出失敗的原因及以后實驗應注意的事項。不要簡單地復述課本上的理論而缺乏自己主動思考的內容。
另外,也可以寫一些本次實驗的心得以及提出一些問題或建議等。(十一)結論。
結論不是具體實驗結果的再次羅列,也不是對今后研究的展望,而是針對這一實驗所能驗證的概念、原則或理論的簡明總結,是從實驗結果中歸納出的一般性、概括性的判斷,要簡練、準確、嚴謹、客觀。
(十二)鳴謝(可略)。
在實驗中受到他人的幫助,在報告中以簡單語言感謝.
(十三)參考資料。
【實驗名稱】靜電跳球。
【實驗目的】觀察靜電力。
【實驗器材】韋氏起電機,靜電跳球裝置(如圖)。
【實驗原理、操作及現(xiàn)象】。
將兩極板分別與靜電起電機相連接,順時針搖動起電機,使兩極板分別帶正、負電荷,這時小金屬球也帶有與下板同號的電荷。同號電荷相斥,異號電荷相吸,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。如此周而復始,于是可觀察到球在容器內上下跳動。當兩極板電荷被中和時,小球隨之停止跳動。
【注意事項】。
1.搖動起電機時應由慢到快,并且不宜過快;搖轉停止時亦需慢慢進行,可松開手柄靠摩擦力使其自然減慢。
2.在搖動起電機時,起電機手柄均帶電且高速搖動時電壓高達數(shù)萬伏,切不可用手機或身體其他位置接觸,不然會有火花放電,引起觸電。
靜電跳球中小學科學探究實驗室儀器模型設備實驗目的:
1、探究靜電作用力的現(xiàn)象及原理。
2、研究能量間的轉化過程。實驗器材:圓鋁板2個、圓形有機玻璃筒、靜電導體球(由鋁膜做成)若干。
提出問題:在以前的實驗中,我們對電場以及靜電的作用力已經有所了解。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:在強電場的作用下,由鋁箔做成的小球能夠克服重力而上下跳動。實驗過程:
1、在兩圓鋁板間放一有機玻璃環(huán),里面放了一些靜電導體球,當接通高壓直流電源后觀察靜電導體球的運動情況。
2、增大兩極板間的電壓,觀察現(xiàn)象。
3、實驗完畢要及時關閉電源,必須用接地線分別接觸兩極板進行放電。
探究問題:
1、儀器內的小球為什么會跳起來?
注意事項:
1、接好電路后,再調整兩根輸出導線之間的距離至少離開10厘米。太近時會擊穿空氣而打火。
2、接通高壓電源后就不能再觸摸高壓端和電極板,否則會觸電而麻木。實驗做完后,先關閉電源開關,再用接地線分別接觸兩個電極進行放電。
大學物理實驗報告示波器的使用篇十一
示波器初次使用前或久藏復用時,有必要進行一次能否工作的簡單檢查和進行掃描電路穩(wěn)定度、垂直放大電路直流平衡的調整。示波器在進行電壓和時間的定量測試時,還必須進行垂直放大電路增益和水平掃描速度的校準。
選擇y軸靈敏度:根據(jù)被測信號的大約峰-峰值(如果采用衰減探頭,應除以衰減倍數(shù);在耦合方式取dc檔時,還要考慮疊加的直流電壓值),將y軸靈敏度選擇v/span開關(或y軸衰減開關)置于適當檔級。實際使用中如不需讀測電壓值,則可適當調節(jié)y軸靈敏度微調(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)信號來源與極性:通常將觸發(fā)(或同步)信號極性開關置于“+”或“-”檔。
選擇掃描速度:根據(jù)被測信號周期(或頻率)的大約值,將x軸掃描速度t/span(或掃描范圍)開關置于適當檔級。實際使用中如不需讀測時間值,則可適當調節(jié)掃速t/span微調(或掃描微調)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的邊沿部分,則掃速t/span開關應置于最快掃速檔。
輸入被測信號:被測信號由探頭衰減后(或由同軸電纜不衰減直接輸入,但此時的輸入阻抗降低、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。
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,一定要把波形調得最準、最清晰、線條調至最精細,只有這樣,讀數(shù)才會最為準確,誤差才會減至最少,這對故障分析往往有舉足輕重的作用。最后還有一點需要注意的是:校正波形調整完畢后,所有補償按鈕都不能調動或更改(即swpvap和電壓補償),否則將要再次對示波器重新校正一次。
儀器操作人員的安全和儀器安全,儀器在安全范圍內正常工作,保證測量波形準確、數(shù)據(jù)可靠,應注意:1.通用示波器通過調節(jié)亮度和聚焦旋鈕使光點直徑最小以使波形清晰,減小測試誤差;不要使光點停留在一點不動,否則電子束轟擊一點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、信號源;打印機、計算機等設備等。被測電子設備-例如儀器、電子部件、電路板、被測設備供電電源等設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,只能測量(被測信號-信號地就是大地,信號端輸出幅度小于300vcatii)信號的波形。絕對不能測量市電ac220v或與市電ac220v不能隔離的電子設備的浮地信號。(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。如儀器使用時不接大地線,直接用探頭對浮地信號測量,則儀器相對大地會產生電位差;電壓值等于探頭接地線接觸被測設備點與大地之間的電位差。這將對儀器操作人員、示波器、被測電子設備帶來嚴重安全危險。
(1)熱電子儀器一般要避免頻繁開機、關機,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,在最大衰減時也不能超過400v.“y輸入”導線懸空時,受外界電磁干擾出現(xiàn)干擾波形,應避免出現(xiàn)這種現(xiàn)象。
(4)關機前先將輝度調節(jié)旋鈕沿逆時針方向轉到底,使亮度減到最小,然后再斷開電源開關。(5)在觀察熒屏上的亮斑并進行調節(jié)時,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,信號發(fā)生器,函數(shù)發(fā)生器。
大學物理實驗報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,指示出信號波形的電壓和時間之間的關系。水平方向指示時間,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。垂直方向標有0%,10%,90%,100%等標志,水平方向標有10%,90%標志,供測直流電平、交流信號幅度、延遲時間等參數(shù)使用。根據(jù)被測信號在屏幕上占的格數(shù)乘以適當?shù)谋壤?shù)(v/span,time/span)能得出電壓值與時間值。
示波管和電源系統(tǒng):
1.電源(power)。
示波器主電源開關。當此開關按下時,電源指示燈亮,表示電源接通。
2.輝度(intensity)。
旋轉此旋鈕能改變光點和掃描線的亮度。觀察低頻信號時可小些,高頻信號時大些。一般不應太亮,以保護熒光屏。
3.聚焦(focus)。
聚焦旋鈕調節(jié)電子束截面大小,將掃描線聚焦成最清晰狀態(tài)。
4.標尺亮度(illuminance)此旋鈕調節(jié)熒光屏后面的照明燈亮度。正常室內光線下,照明燈暗一些好。室內光線不足的環(huán)境中,可適當調亮照明燈。
垂直偏轉因數(shù)和水平偏轉因數(shù):
1.垂直偏轉因數(shù)選擇(volts/span)和微調。
在單位輸入信號作用下,光點在屏幕上偏移的距離稱為偏移靈敏度,這一定義對x軸和y軸都適用。靈敏度的倒數(shù)稱為偏轉因數(shù)。垂直靈敏度的單位是為cm/v,cm/mv或者span/mv,span/v,垂直偏轉因數(shù)的單位是v/cm,mv/cm或者v/span,mv/span。實際上因習慣用法和測量電壓讀數(shù)的方便,有時也把偏轉因數(shù)當靈敏度。
蹤示波器中每個通道各有一個垂直偏轉因數(shù)選擇波段開關。一般按1,2,5方式從5mv/span到5v/span分為10檔。波段開關指示的值代表熒光屏上垂直方向一格的電壓值。例如波段開關置于1v/span檔時,如果屏幕上信號光點移動一格,則代表輸入信號電壓變化1v。
每個波段開關上往往還有一個小旋鈕,微調每檔垂直偏轉因數(shù)。將它沿順時針方向旋到底,處于“校準”位置,此時垂直偏轉因數(shù)值與波段開關所指示的值一致。逆時針旋轉此旋鈕,能夠微調垂直偏轉因數(shù)。垂直偏轉因數(shù)微調后,會造成與波段開關的指示值不一致,這點應引起注意。許多示波器具有垂直擴展功能,當微調旋鈕被拉出時,垂直靈敏度擴大若干倍(偏轉因數(shù)縮小若干倍)。例如,如果波段開關指示的偏轉因數(shù)是1v/span,采用×5擴展狀態(tài)時,垂直偏轉因數(shù)是0.2v/span。在做數(shù)字電路實驗時,在屏幕上被測信號的垂直移動距離與+5v信號的垂直移動距離之比常被用于判斷被測信號的電壓值。
2.時基選擇(time/span)和微調。
時基選擇和微調的使用方法與垂直偏轉因數(shù)選擇和微調類似。時基選擇也通過一個波段開關實現(xiàn),按1、2、5方式把時基分為若干檔。波段開關的指示值代表光點在水平方向移動一個格的時間值。例如在1μs/span檔,光點在屏上移動一格代表時間值1μs。
2μs×(1/10)=0.2μs。
tds實驗臺上有10mhz、1mhz、500khz、100khz的時鐘信號,由石英晶體振蕩器和分頻器產生,準確度很高,可用來校準示波器的時基。
示波器的標準信號源cal,專門用于校準示波器的時基和垂直偏轉因數(shù)。例如cos5041型示波器標準信號源提供一個vp-p=2v,f=1khz的方波信號。
示波器前面板上的位移(position)旋鈕調節(jié)信號波形在熒光屏上的位置。旋轉水平位移旋鈕(標有水平雙向箭頭)左右移動信號波形,旋轉垂直位移旋鈕(標有垂直雙向箭頭)上下移動信號波形。
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,示波器僅顯示通道1的信號。選擇通道2時,示波器僅顯示通道2的信號。選擇雙通道時,示波器同時顯示通道1信號和通道2信號。測試信號時,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。示波器探頭上有一雙位開關。此開關撥到“×1”位置時,被測信號無衰減送到示波器,從熒光屏上讀出的電壓值是信號的實際電壓值。此開關撥到“×10”位置時,被測信號衰減為1/10,然后送往示波器,從熒光屏上讀出的電壓值乘以10才是信號的實際電壓值。
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)。當選擇“地”時,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直流絕對值和觀測極低頻信號。交流耦合用于觀測交流和含有直流成分的交流信號。在數(shù)字電路實驗中,一般選擇“直流”方式,以便觀測信號的絕對電壓值。
觸發(fā):
第一節(jié)指出,被測信號從y軸輸入后,一部分送到示波管的y軸偏轉板上,驅動光點在熒光屏上按比例沿垂直方向移動;另一部分分流到x軸偏轉系統(tǒng)產生觸發(fā)脈沖,觸發(fā)掃描發(fā)生器,產生重復的鋸齒波電壓加到示波管的x偏轉板上,使光點沿水平方向移動,兩者合一,光點在熒光屏上描繪出的圖形就是被測信號圖形。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,則需將被測信號本身或者與被測信號有一定時間關系的觸發(fā)信號加到觸發(fā)電路。觸發(fā)源選擇確定觸發(fā)信號由何處供給。通常有三種觸發(fā)源:內觸發(fā)(int)、電源觸發(fā)(line)、外觸發(fā)ext)。
內觸發(fā)使用被測信號作為觸發(fā)信號,是經常使用的一種觸發(fā)方式。由于觸發(fā)信號本身是被測信號的一部分,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。
電源觸發(fā)使用交流電源頻率信號作為觸發(fā)信號。這種方法在測量與交流電源頻率有關的信號時是有效的。特別在測量音頻電路、閘流管的低電平交流噪音時更為有效。
外觸發(fā)使用外加信號作為觸發(fā)信號,外加信號從外觸發(fā)輸入端輸入。外觸發(fā)信號與被測信號間應具有周期性的關系。由于被測信號沒有用作觸發(fā)信號,所以何時開始掃描與被測信號無關。
正確選擇觸發(fā)信號對波形顯示的穩(wěn)定、清晰有很大關系。例如在數(shù)字電路的測量中,對一個簡單的周期信號而言,選擇內觸發(fā)可能好一些,而對于一個具有復雜周期的信號,且存在一個與它有周期關系的信號時,選用外觸發(fā)可能更好。
2.觸發(fā)耦合(coupling)方式選擇。
觸發(fā)信號到觸發(fā)電路的耦合方式有多種,目的是為了觸發(fā)信號的穩(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)信號的交流分量觸發(fā),觸發(fā)信號的直流分量被隔斷。通常在不考慮dc分量時使用這種耦合方式,以形成穩(wěn)定觸發(fā)。但是如果觸發(fā)信號的頻率小于10hz,會造成觸發(fā)困難。
直流耦合(dc)不隔斷觸發(fā)信號的直流分量。當觸發(fā)信號的頻率較低或者觸發(fā)信號的占空比很大時,使用直流耦合較好。
低頻抑制(lfr)觸發(fā)時觸發(fā)信號經過高通濾波器加到觸發(fā)電路,觸發(fā)信號的低頻成分被抑制;高頻抑制(hfr)觸發(fā)時,觸發(fā)信號通過低通濾波器加到觸發(fā)電路,觸發(fā)信號的高頻成分被抑制。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。
3.觸發(fā)電平(level)和觸發(fā)極性(slope)。
觸發(fā)電平調節(jié)又叫同步調節(jié),它使得掃描與被測信號同步。電平調節(jié)旋鈕調節(jié)觸發(fā)信號的觸發(fā)電平。一旦觸發(fā)信號超過由旋鈕設定的觸發(fā)電平時,掃描即被觸發(fā)。順時針旋轉旋鈕,觸發(fā)電平上升;逆時針旋轉旋鈕,觸發(fā)電平下降。當電平旋鈕調到電平鎖定位置時,觸發(fā)電平自動保持在觸發(fā)信號的幅度之內,不需要電平調節(jié)就能產生一個穩(wěn)定的觸發(fā)。當信號波形復雜,用電平旋鈕不能穩(wěn)定觸發(fā)時,用釋抑(holdoff)旋鈕調節(jié)波形的釋抑時間(掃描暫停時間),能使掃描與波形穩(wěn)定同步。
極性開關用來選擇觸發(fā)信號的極性。撥在“+”位置上時,在信號增加的方向上,當觸發(fā)信號超過觸發(fā)電平時就產生觸發(fā)。撥在“-”位置上時,在信號減少的方向上,當觸發(fā)信號超過觸發(fā)電平時就產生觸發(fā)。觸發(fā)極性和觸發(fā)電平共同決定觸發(fā)信號的觸發(fā)點。
掃描方式(sweepmode):。
掃描有自動(auto)、常態(tài)(norm)和單次(single)三種掃描方式。
自動:當無觸發(fā)信號輸入,或者觸發(fā)信號頻率低于50hz時,掃描為自激方式。
常態(tài):當無觸發(fā)信號輸入時,掃描處于準備狀態(tài),沒有掃描線。觸發(fā)信號到來后,觸發(fā)掃描。
單次:單次按鈕類似復位開關。單次掃描方式下,按單次按鈕時掃描電路復位,此時準備好(ready)燈亮。觸發(fā)信號到來后產生一次掃描。單次掃描結束后,準備燈滅。單次掃描用于觀測非周期信號或者單次瞬變信號,往往需要對波形拍照。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)字電路實驗中,判斷一個脈寬較窄的單脈沖是否發(fā)生時,用邏輯筆就簡單的多;測量單脈沖脈寬時,用邏輯分析儀更好一些。
大學物理實驗報告示波器的使用篇十三
1、了解示波器的基本結構和工作原理,學會正確使用示波器。2、掌握用示波器觀察各種電信號波形、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的頻率。
【實驗儀器】。
固緯gos-620型雙蹤示波器一臺,gfg-809型信號發(fā)生器兩臺,連線若干。
【實驗原理】。
1、示波器的基本結構與顯示波形的基本原理。
本次實驗使用的是中國臺灣固緯公司生產的通用雙蹤示波器?;窘Y構大致可分為示波管(crt)、掃描同步系統(tǒng)、放大與衰減系統(tǒng)、電源系統(tǒng)四個部分?!笆静ü埽╟rt)”是示波器的核心部件如圖1所示的??杉毞譃殡娮訕?,偏轉系統(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)一個清晰的小圓點。
2)偏轉系統(tǒng)。
偏轉系統(tǒng)由兩對互相垂直的金屬偏轉板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。
f燈絲,k陰極,g控制柵極,a1、a2第一、第二陽極,y、x豎直、水平偏轉板。
圖1示波管結構簡圖。
屏上光點的位置就會移動。x偏轉板之間的橫向電場用來控制光點在水平方向的位移,y偏轉板用來控制光點在豎直方向的位移。如果兩對偏轉板都加上電場,則光點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的軌跡顯示出來以供觀測。
4)顯示波形的原理。
在豎直偏轉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。在水平偏轉板上加“鋸齒波電壓”掃描電壓,使熒光屏上的亮點沿水平方向拉開。電子的運動是兩相互相垂直運動的合成。當鋸齒波電壓與正弦電壓的變化周期相等時,在熒光屏上將顯示出一個穩(wěn)定的正弦電壓波形圖如圖4所示。
當波形信號的頻率等于鋸齒波頻率的整數(shù)倍時,熒光屏上將呈現(xiàn)整數(shù)個完整而穩(wěn)定的被測信號的波形,當兩者不成整數(shù)倍時,對于被測信號來說,每次掃描的起點都不會相同,結果造成波形在水平方向上不斷的移動。為了消除這一現(xiàn)象,必須使被測信號的起點與掃描電壓的起點保持“同步”,這一功能由機內“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,在熒光屏上將出現(xiàn)利薩如。
圖。
fyfx。
nx。
ny。
圖5的第一個圖形,nx2,ny4,y軸上的信號頻率fy與x軸上的信號頻率。
2
fx之比為,若fx已知,則fy可求。
4
【實驗內容與步驟】。
開機前完成以下準備工作:掃描微調、電壓靈敏度微調置校準檔(順時針打死)、掃描方式(置自動)、觸發(fā)源選項(置ch1或ch2)、耦合方式(置ac);按壓電源按鈕預熱3分鐘。
(5)分別利用ch1與ch2兩個通道觀察左右兩個音頻信號發(fā)生器提供的10v1000hz與15v20xxhz的正弦交流信號,并作為待測電信號2與待測電信號3,記錄其相關參數(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)申請課堂考核,歸整儀器結束實驗。
【實驗數(shù)據(jù)與實驗結果】。
圖5利薩如圖。
附表電信號電壓、頻率的測量數(shù)據(jù)記錄表(11海科曹麗安娜提供)。
實驗結果:詳見下頁附圖(11海科曹麗安娜提供)。
注意事項。
1.信號發(fā)生器、示波器預熱3分鐘以后才能正常工作。
3.不要頻繁開關機,示波器上光點的亮度不可調得太強,也不能讓亮點長時間停在熒光屏的一點上,如果暫時不用,把輝度降到最低即可。
4.轉動旋鈕和按鍵時必須有的放矢,不要將開關和旋鈕強行旋轉、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。
大學物理實驗報告示波器的使用篇十四
實驗報告是以實驗本身為研究對象,或者以實驗作為主要研究手段而得出科研成果后所寫出的科研文書。實驗報告具有一般科研文書的科學性、實踐性、規(guī)范性等特點。
實驗報告是實驗者在某項科研活動或專業(yè)學習中,用簡潔準確的語言完整真實地記錄、描述某項實驗過程和結果的書面材料,是對實驗工作的總結和概括,是整個實驗工作不可或缺的組成部分,也是實驗成果的重要表現(xiàn)形式。
在科研活動中,實驗是形成、發(fā)展和檢驗科學理論或假設的重要方法,而實驗報告是實驗環(huán)節(jié)的理吐升華,是實驗工作的重要環(huán)節(jié)。實驗報告具有情報交流和資料保存的作用,有利于不斷積累研究資料,總結研究成果,提高實驗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)系實際的學風和實事求是的科學態(tài)度。
在專業(yè)學習中,實驗報告是學生對實驗過程中的實驗原理、操作步驟、原始數(shù)據(jù)、測試結果等匯總的文字記錄,是學生對整個實驗過程進行總結的一種方式,也是特定專業(yè)實驗教學的基本要求和重要組成部分。實驗報告的寫作可以激發(fā)學生的學習興趣、端正學生的科研態(tài)度、培養(yǎng)學生獨立分析和解決問題的能力、訓練學生的綜合思維能力和文字表達能力,是科學研究工作中撰寫科研成果報告或科學論文的模擬訓練,有益于學生今后的科學研究和實際工作。
1.科學性。
實驗報告的科學性是指報告的材料真實、準確。內容正確、客觀,論證嚴密、充分,經得起重復和實踐的檢驗,結論具有普遍性、客觀性。沒有嚴格的科學性,實驗報告也就失去了存在的價值和意義。
2.實踐性。
實驗報告的實踐性是指實驗報告來自于科學實驗活動,是必須認真撰寫的實驗記錄和總結,是特定專業(yè)實驗實踐課程的基本環(huán)節(jié)和要求,具有鮮明的針對勝、可操作性、可重復性。
3.規(guī)范性。
實驗報告的規(guī)范性主要是指形式和規(guī)格上必須按照統(tǒng)一編排的標準來表達,這是科研活動自身的科學要求和信息時代發(fā)展的現(xiàn)實需要。只有這樣,才能實現(xiàn)實驗報告高效統(tǒng)一的記錄、整理、檢索、評價以及傳播、交流等。
二、寫作格式及要求。
(一)寫作格式。
實驗報告在實際運用中并沒有固定不變的格式,一般包括以下內容:
1.標題。
實驗報告的標題即實驗名稱,是實驗內容的高度概括,標題有單一式和復合式兩種。前者如《驗證歐姆定律》《“大學生德育教育途徑與方法”課題研究實驗報告》等,后者如《探索符合新課程理念的作文教學新思路d“以學為主”作文教學改革實驗報告》《大豆化學品質檢驗d蛋白質測定》等。
教學中運用的自然科學方面的實驗報告往往以“實驗報告”或“xx課程實驗報告”等作標題,而將“實驗名稱”作為內容中的一項。
2.署名和日期
教學中運用的實驗報告往往要注明實驗者的姓名、學號、實驗組號及組內編號、合作者、日期、地點、實驗條件等信息。
實際工作中使用的實驗報告往往要寫明研究者的工作單位,或寫明某某課題實驗者或負責人、組長、撰稿人,并注明所在學校,其他人員可寫在報告的結尾處,以示對實驗報告負責,并便于讀者與之聯(lián)系。
3.前言。
前言一般分條列項說明實驗的研究對象、實驗的意義和作用、實驗目的、實驗準備等,語言應高度凝練概括。
前言在某些實驗報告中也可稱為“導言”,簡明扼要地說明實驗課題的來源、背景,實驗進展情況,實驗對象和規(guī)模等,表明解決該課題的實際意義。有時以“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值,國內外在這一領域研究的現(xiàn)狀、研究中存在的問題及研究趨勢,本課題研究的主要內容以及研究框架等。
4.正文。
(i)實驗原理。簡要說明進行實驗的理論依據(jù),包括實驗涉及的重要概念,實驗依據(jù)的主要定律、公理、公式、相應的電路圖或光路圖等。
(2)實驗設備。寫明所用儀器設備的原理、名稱、型號和主要規(guī)格,用具、耗材的名稱,實驗裝置等。
(3)實驗方法。闡明實驗研究所使用的研究方法,讓別人了解研究結果是在什么條件和情況下,通過什么方法,根據(jù)什么事實得來的,以評價實驗研究的科學性和結果的真實性、可靠性。同時,也便于他人用同樣的方法進行重復實驗。
(4)實驗步驟及注意事項。根據(jù)具體實驗寫出主要的操作步驟或操作流程圖或操作工作表,展現(xiàn)實驗的過程及意義,并正確、全面、詳盡地說明實驗的注意事項。
(5)實驗結果。實驗結果是實驗活動價值的反映和體現(xiàn),要求如實地記錄實驗的所有結果,包括實驗中出現(xiàn)的各種現(xiàn)象和各項數(shù)據(jù),并通過代入公式計算等方式進行必要的處理。實驗結果必須真實、準確、可靠。
(6)分析和討論。寫明影響實驗的各種因素,實驗中觀察到的各種現(xiàn)象的分析和解釋,實驗結果與預測或已知推論的結果的比較,實驗中發(fā)現(xiàn)的規(guī)律性的東西等。這一部分是實驗由感比認識到理性認識的反映,表達的是實驗者的見解。
5.結論。
根據(jù)實驗過程中觀察到的現(xiàn)象和測得的數(shù)據(jù),作出結論。
6.備注和說明。
說明實驗成功或失敗的原因,實驗后的心得體會等。有些類型的實驗報告以“附錄”標明實驗研究過程中收集積累的重要的原始資料和實驗研究中所采用的工具、手段、設備等。
7.參考文獻。
報告的末尾應注明實驗報告中所直接提到的或引用的資料的來源。參考文獻的排列可參閱學術論文的參考文獻,期刊應包括作者、論文題目、頁數(shù)、期刊刊名和期號等,著作應包括作者姓名、書名、出版社名、出版時間及頁數(shù)等。
上述幾個項目在實驗報告的實際運用中并非缺一不可,應根據(jù)學科特點、專業(yè)性質、實驗類型等實際需要來確定和組織實驗報告的結構形式和內容。
(二)寫作要求。
1.認真觀察,如實記錄。
實驗者要認真仔細地觀察實驗過程中發(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驗結果,切忌弄虛作假。
2.說明準確,層次清晰。
寫作時要準確地介紹實驗的目的、設備、原理、方法、步驟、結論等,結合實驗結果展開分析、推導結論、升華認識,數(shù)據(jù)確鑿可靠,說明恰如其分,分析條理清晰、脈絡分明,圖表準確合理,書寫工整規(guī)范,養(yǎng)成良好的行文習質,這也是對科學思維和科學意識的訓練。
3.格式規(guī)范,表述科學。
實驗報告的各項內容都有其存在的價值和作用,寫作時應嚴格按照統(tǒng)一的形式和規(guī)格進行撰寫,不得隨意增減項目。實驗報告一般應多用精練的短句,文字表述要簡潔明白、恰當準確,避免模棱兩可和易產生歧義的表述,盡量采用專業(yè)術語,不用自造的不規(guī)范的簡化字或代號。
大學物理實驗報告示波器的使用篇十五
摘要:簡要說明了大學物理實驗的重要地位和實驗預習的重要性。詳細介紹如何做好大學物理實驗課程的實驗預習,包括預習要求、預習重點、設計性實驗的預習、預習報告的內容;并以“拉伸法測量鋼絲楊氏模量”這一實驗項目為例,具體說明了怎樣做好實驗預習。
大學物理實驗是高等理工科院校對學生進行科學實驗基本訓練的必修基礎課程,是本科生接受系統(tǒng)實驗方法和實驗技能訓練的開端。
大學物理實驗覆蓋面廣,具有豐富的實驗思想、方法、手段,同時能提供綜合性很強的基本實驗技能訓練,是培養(yǎng)學生科學實驗能力、提高科學素質的重要基礎。
在培養(yǎng)學生嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、活躍的創(chuàng)新意識、理論聯(lián)系實際和適應科技發(fā)展的綜合應用能力等方面,大學物理實驗具有其他實踐類課程不可替代的作用。
與理論課程不同,實驗課程的特點是學生在教師的指導下自己動手,獨立完成實驗任務。所以實驗預習尤其重要。上課時教師要檢查實驗預習情況,評定實驗預習成績。沒有預習的學生不能做實驗。
實驗預習的目的是全面認識和了解所要做的實驗項目。因此,要求在預習時應理解實驗原理,了解實驗儀器和實驗方法,明確實驗任務,寫出簡單的預習報告。
要明確實驗中需要測量哪些物理量,每個待測量又分別需要什么實驗儀器和采用什么實驗方法來測量。
(2)清楚實驗原理。
要理解實驗基本原理。例如,電位差計精確測量電壓實驗用到補償法原理進行定標,應該理解補償電路的特點,什么是定標,定標的作用以及如何利用補償電路定標;電位差計測量的主要誤差來源,怎樣減小誤差。
(3)了解實驗儀器要初步了解實驗儀器,通過預習知道需要使用哪些儀器,并對儀器的相關知識進行初步學習,特別是儀器的結構功能、操作要領、注意事項等。
(4)了解實驗誤差。
要了解引起實驗誤差的主要因素有哪些,思考在做實驗時應當怎樣減小誤差。
(5)總結實驗預習。
嘗試歸納總結實驗所體現(xiàn)的基本思想,自己在預習過程做了哪些工作,遇到了哪些問題,解決了哪些問題,怎么解決的,還有哪些問題不清楚,等等。
總之,實驗預習時要認真閱讀實驗教材,積極參考網上實驗學習輔導,必要時主動查閱相關資料,明確實驗目的和要求,理解實驗原理,掌握測量方案,初步了解儀器的構造原理和使用方法,在此基礎上寫好預習報告。
設計性實驗項目除了做好一般實驗項目的預習工作以外,還要做好下列預習工作。
(1)闡述實驗原理,選擇實驗方案。
根據(jù)實驗內容要求和實驗教材中實驗原理的提示,認真查閱有關資料,詳細寫出實驗原理和實驗方案。
(2)選擇測量儀器、測量方法和測量條件。
根據(jù)實驗方案的要求,確定出使用什么樣的實驗儀器、采用什么樣的測量方法、在什么樣的條件下進行測量。選擇測量方法時還要考慮到選用什么樣的數(shù)據(jù)處理方法。
(3)確定實驗過程,擬定實驗步驟。
明確實驗的整體過程,擬定出詳細的實驗步驟。
3.實驗原理(必要的計算公式、原理圖、電路圖、光路圖、相關說明等表格。)。
特別說明:
預習報告為預習時寫的實驗報告,不一定冠名“預習”。如果預習實驗報告1~4項內容書寫完整規(guī)范,整齊清晰,可以作為實驗報告的一部分。撰寫實驗報告時可以在此基礎上續(xù)加其他內容。
大學物理實驗報告示波器的使用篇十六
摘要:就近年來從事大學物理教學的體會,探討大學物理教學中若干問題,并提出相應的應對策略,期望對改進大學物理教學,提高教學質量能起到拋磚引玉的作用。
更多物理論文相關范文盡在top期刊論文網。
關鍵詞:物理論文。
一、前言。
大學物理課程是高等理工科院校學生的必修基礎課程,也是作為接受系統(tǒng)實驗方法和實驗技能訓練的開端。
它能夠培養(yǎng)出學生嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、能夠使學生的創(chuàng)新意識得到活躍、也能夠使他們在適應科學發(fā)展的綜合能力等方面得到顯著的提高,是其他實踐類課程不可替代。
因此,對當代大學生來說學好大學物理是非常的重要。
隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展及應用,也意識到大學物理課程教學質量的提高在提高本科教學質量中巨大作用,就是要加強對大學物理教學的探討。
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:多媒體教學和板書教學。
已經有很多教師意識到將兩者進行結合才能夠達到最好的教學效果。
然而,無論何種方式被采取,很多教師都早已習慣了針對大綱的知識點進行逐一地講解,甚至還將大量的時間花費在講解習題上。
課堂枯燥無味卻沒有探索其它的方式來進行授課。
2、學生沒有端正學習的觀念。
盡管大學物理作為一門公共基礎必修課,是普通高校理工科各專業(yè)都要開設的,然而除了那些與物理學專業(yè)相接近的專業(yè)的學生在學習大學物理時會下功夫之外,而其他專業(yè)的學生則是為了來完成任務、應付考試而來學習大學物理,更有甚者,有些學生根本沒有能力去完成自己的大學物理考試。
他們由于沒有學習大學物理的動力及興趣,使得有一定難度的大學物理在他們的心里變得更加是難學,對他們來說是難上加難,所以很多學生是抱著消極的態(tài)度來對待大學物理的學習。
在通常情況下,他們不愿意將上課講過的課程內容進行復習,更不愿意繼續(xù)探討上課時沒有弄懂的問題,為了完成作業(yè)而進行抄襲,也是一種十分普遍的現(xiàn)象。
更有甚者,有些學生在考試前也不愿意進行認真的復習備考,也沒有把大學物理的學習當作自己的學習任務,甚至還有些學生抱著僥幸的心理來對待大學物理考試。
3、教師隊伍結構不合理。
一方面,近幾年,高校進行了大規(guī)模的擴招,因此很多高校在短時間內就擴充了教師隊伍,但是絕大部分都是一些年輕的教師,這就造成了教師隊伍的年齡結構不夠合理,教學經驗也是略顯不足。
另一方面,盡管教師隊伍進行了較大的擴招,但師生的比例與擴招之前相比還是有很大的下降,這就導致了高校的大學物理課程都是使用大班教學的方法,然而這種方法卻難以保證教學的質量。
三、改進教學方法的探討。
良好的教學方法,能夠大大激發(fā)學生的興趣,也能夠提高教學效率和質量。
具有現(xiàn)實意義、不深奧抽象、生動有趣,這樣學生就會保持著長久的學習興趣,從而達到了寓教于樂的目的,讓學生達到積極主動地去接受并應用知識的目的。
(1)結合生活中的經歷,從生活中找到解答問題的物理知識。
對于那些沒有涉及到的新知識點,同學會有很大的難度,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。
在教學的過程中,結合生活中的相關事例來引導問題,從日常生活的經驗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,對很多問題有的學生本來就不熟悉,因此求解這些抽象模型的一些物理量就會更加有很大的難度。
在這時,我們就可以將問題轉化為我們所熟知的.,或者利用熟悉的相關知識來進行求解。
這樣做不僅可以鍛煉知識的應用能力,而且還能夠使學生掌握新的知識。
(3)用現(xiàn)代多媒體教學方法。
多媒體計算機輔助教學系統(tǒng)是指利用多媒體計算機,綜合處理和控制符號、語言、文字、聲音、圖形、圖像、影像等多種媒體信息,把多媒體的每個要素都按照相關教學的要求,進行有機組合并通過屏幕或投影機投影進行顯示,按需要同時再配合相應的聲音,以及使用者與計算機之間的人機交互操作,完成教學或訓練過程。
隨著計算機以及互聯(lián)網的出現(xiàn)及普及,再加上擴招后一些學校的教學空間容納有限等諸多原因,多媒體教學便得到了普遍的應用。
很多在傳統(tǒng)教學手段下很難表達的教學內容或無法觀察到的現(xiàn)象因此就能夠形象、生動、直觀地展示出來,也就加深了學生對這些問題的理解,提高他們的學習積極性。
2、做到關愛學生,做到及時鼓勵,充分發(fā)揮學生在學習中的主體作用。
調動學生的學習積極性是大學物理教學的一項系統(tǒng)工程,學生是學習的主體,大學物理的教學活動也要圍繞學生來展開,大學物理的教學中一項寶貴的資源就是那些廣大學生的思維,在意想不到中,學生就會想出好的方法來解決問題。
3、優(yōu)化教師隊伍的結構。
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。
當前要做的就是去改變教師隊伍年齡結構不太合理的不利因素。
年輕教師有自己的獨特優(yōu)勢,他們精力旺盛,而且思維敏捷,極具有創(chuàng)新精神,也能夠和大學生產生強烈的共鳴。
然而,他們在教學經驗方面卻有一定的不足。
為了彌補教學經驗不足的缺點,一是組織任課教師定期開展相關的教學研討活動:二是組織教師進行互相之間的聽課活動。
這樣老師之間不僅能夠互相學習,而且還能夠激發(fā)他們的教學熱情。
四、結語。
大學物理是一門重要的課程,隨著教學的不斷深入和發(fā)展,在教學過程中還會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的方法。
將本文的word文檔下載到電腦,方便收藏和打印。
大學物理實驗報告示波器的使用篇十七
實驗原理: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到空氣的擊穿電場時,兩電極間的空氣將被擊穿,并產生大規(guī)模的放電,形成氣體的弧光放電。
雅格布天梯的兩極構成一梯形,下端間距小,因而場強大(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,擊穿場強就下降),使其上部的空氣也被擊穿,形成不斷放電。結果弧光區(qū)逐漸上移,猶如爬梯子一般的壯觀。當升至一定的高度時,由于兩電極間距過大,使極間場強太小不足以擊穿空氣,弧光因而熄滅。
簡單操作:打開電源,觀察弧光產生。并觀察現(xiàn)象。(注意弧光的產生、移動、消失)。
實驗現(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。巨大的電場力使空氣電離而形成氣體離子導電,同時產生光和熱。熱空氣帶著電弧一起上升,就象圣經中的雅各布(yacob以色列人的祖先)夢中見到的天梯。
實驗拓展:舉例說明電弧放電的應用。
大學物理實驗報告示波器的使用篇十八
魚洗是中國三大青銅器之一,在魚洗內注入清水后摩擦其兩耳,如果頻率恰當,就會出現(xiàn)水面產生波紋,發(fā)出嗡嗡的聲音并有水花躍出的現(xiàn)象。經驗表明,濕潤的雙手比干燥的雙手更容易引起水花飛躍。
魚洗的原理應該是同時應用了波的疊加和共振。摩擦的雙手相當于兩個相干波源,他們產生的水波在盆中相互疊加,形成干涉圖樣。這與實驗中觀察到的現(xiàn)象相同。按照我的分析,如果振動的頻率接近于魚洗的固有頻率,才會產生共振現(xiàn)象。通過摩擦輸入的能量才會激起水花。
令人不解的是,事實上魚洗是否能產生水花與雙手的摩擦頻率并沒有關系。在場的同學試著摩擦的時候,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,魚洗的原理其實是摩擦引起的自激振動。(就像用槌敲鑼一樣,敲擊后鑼面的振動頻率并不等于敲擊頻率。)外界能量(雙手的摩擦)輸入魚洗時,就會引起其以自己的固有頻率震動。(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呢?從實踐的角度,可能是因為濕潤的雙手有更小的摩擦系數(shù),因為摩擦起來更流暢,不會出現(xiàn)干燥雙手可能會出現(xiàn)的“阻塞”情況,這只是我個人猜想,并沒有發(fā)現(xiàn)資料有關于這方面的討論。
離心力演示儀。
離心力演示儀是一個圓柱形儀器,中間有一個細柱,細柱穿過一段閉合的硬塑料帶上的兩個正對小孔。塑料帶的一段固定,靜止時,系統(tǒng)為一個豎直平面的圓,中間由細柱傳過。當摁下儀器上的按鈕時,細柱帶動塑料帶在水平面旋轉起來。當旋轉速度增大時,可以看到塑料帶的自由端延細柱向下運動,整個塑料帶變成旋轉的橢圓形狀。
離心力是一個慣性力,實際上是并不存在的。繞旋轉中心轉動的物體有脫離中心延半徑方向向外運動的趨勢,產生這種趨勢的力即稱為離心力。當啟動儀器時,塑料帶各部分均作水平方向的圓周運動,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。每一個塑料小段均收到來自前后兩個塑料小段的拉力。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。對其上半圓部分也有類似的結果,我個人認為,塑料帶一段固定是這個儀器最重要的條件,這樣塑料帶的下半部分的受力結果才能確定,進而上半部分每個塑料小段所受的兩個拉力的關系才能確定。在豎直向下的分力作用下,塑料帶被壓扁成為旋轉的橢圓。
輝光球。
輝光球是圓形球體,實驗室中還有一個為圓盤形狀。工作時會發(fā)出動感絢爛的五彩輝光,有一種魔幻效果。仔細觀察輝光球,可以看到其中的氣體,藍色的一個輝光球尤為明顯。當將手指放上去時,手指接觸球體的部分會被輝光點亮,同時球中會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,也會出現(xiàn)上述現(xiàn)象,但強度與用手指接觸相比小得多。
輝光球的另一個名稱是電離子魔幻球,顧名思義,它的工作原理與電離有關。經查資料得知,稀薄的稀有氣體在高頻的強電場作用下會發(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,則會發(fā)光,具體的顏色與氣體種類有關。根據(jù)查到的資料了解,在我們的實驗室的輝光球中,發(fā)出紅綠藍三色輝光的圓盤可能充有he,ne和xe,藍色的輝光球中可能充有ar。在人手觸摸輝光球時,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,所以會更加明亮,同時,輝光球中央的電極與人手之間的電勢差會更大,因而形成的輝光弧線會一直跟隨人的手指。
大學物理實驗報告示波器的使用篇十九
2.注意事項。
把實驗的目的、方法、過程、結果等記錄下來,經過整理,寫成的書面匯報,就叫實驗報告。
實驗報告的種類因科學實驗的對象而異。如化學實驗的報告叫化學實驗報告,物理實驗的報告就叫物理實驗報告。隨著科學事業(yè)的日益發(fā)展,實驗的種類、項目等日見繁多,但其格式大同小異,比較固定。實驗報告必須在科學實驗的基礎上進行。它主要的用途在于幫助實驗者不斷地積累研究資料,總結研究成果。
實驗報告的書寫是一項重要的基本技能訓練。它不僅是對每次實驗的總結,更重要的是它可以初步地培養(yǎng)和訓練學生的邏輯歸納能力、綜合分析能力和文字表達能力,是科學論文寫作的基礎。因此,參加實驗的每位學生,均應及時認真地書寫實驗報告。要求內容實事求是,分析全面具體,文字簡練通順,謄寫清楚整潔。
(一)實驗名稱。
要用最簡練的語言反映實驗的內容。如驗證某程序、定律、算法,可寫成“驗證×××”;分析×××。
(二)所屬課程名稱。
(三)學生姓名、學號、及合作者。
(四)實驗日期和地點(年、月、日)
(五)實驗目的。
目的要明確,在理論上驗證定理、公式、算法,并使實驗者獲得深刻和系統(tǒng)的理解,在實踐上,掌握使用實驗設備的技能技巧和程序的調試方法。一般需說明是驗證型實驗還是設計型實驗,是創(chuàng)新型實驗還是綜合型實驗。
這是實驗報告極其重要的內容。要抓住重點,可以從理論和實踐兩個方面考慮。這部分要寫明依據(jù)何種原理、定律算法、或操作方法進行實驗。詳細理論計算過程。
(七)實驗環(huán)境和器材。
實驗用的軟硬件環(huán)境(配置和器材)。
只寫主要操作步驟,不要照抄實習指導,要簡明扼要。還應該畫出實驗流程圖(實驗裝置的結構示意圖),再配以相應的文字說明,這樣既可以節(jié)省許多文字說明,又能使實驗報告簡明扼要,清楚明白。
(九)實驗結果。
實驗現(xiàn)象的描述,實驗數(shù)據(jù)的處理等。原始資料應附在本次實驗主要操作者的實驗報告上,同組的合作者要復制原始資料。
對于實驗結果的表述,一般有三種方法:。
文字敘述:。
1.根據(jù)實驗目的將原始資料系統(tǒng)化、條理化,用準確的專業(yè)術語客觀地描述實驗現(xiàn)象和結果,要有時間順序以及各項指標在時間上的關系。
2.圖表:用表格或坐標圖的方式使實驗結果突出、清晰,便于相互比較,尤其適合于分組較多,且各組觀察指標一致的實驗,使組間異同一目了然。每一圖表應有表目和計量單位,應說明一定的中心問題。
3.曲線圖應用記錄儀器描記出的曲線圖,這些指標的變化趨勢形象生動、直觀明了。
在實驗報告中,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)相關的理論知識對所得到的實驗結果進行解釋和分析。如果所得到的實驗結果和預期的結果一致,那么它可以驗證什么理論?實驗結果有什么意義?說明了什么問題?這些是實驗報告應該討論的。但是,不能用已知的理論或生活經驗硬套在實驗結果上;更不能由于所得到的實驗結果與預期的結果或理論不符而隨意取舍甚至修改實驗結果,這時應該分析其異常的可能原因。如果本次實驗失敗了,應找出失敗的原因及以后實驗應注意的事項。不要簡單地復述課本上的理論而缺乏自己主動思考的內容。
另外,也可以寫一些本次實驗的心得以及提出一些問題或建議等。
(十一)結論。
結論不是具體實驗結果的再次羅列,也不是對今后研究的展望,而是針對這一實驗所能驗證的概念、原則或理論的簡明總結,是從實驗結果中歸納出的一般性、概括性的判斷,要簡練、準確、嚴謹、客觀。
(十二)鳴謝(可略)。
在實驗中受到他人的幫助,在報告中以簡單語言感謝.
(十三)參考資料。
實驗名稱【】靜電跳球。
實驗目的【】觀察靜電力。
實驗器材【】韋氏起電機,靜電跳球裝置(如圖)。
實驗原理、操作及現(xiàn)象【】。
將兩極板分別與靜電起電機相連接,順時針搖動起電機,使兩極板分別帶正、負電荷,這時小金屬球也帶有與下板同號的電荷。同號電荷相斥,異號電荷相吸,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。如此周而復始,于是可觀察到球在容器內上下跳動。當兩極板電荷被中和時,小球隨之停止跳動。
注意事項【】。
1.搖動起電機時應由慢到快,并且不宜過快;搖轉停止時亦需慢慢進行,可松開手柄靠摩擦力使其自然減慢。
2.在搖動起電機時,起電機手柄均帶電且高速搖動時電壓高達數(shù)萬伏,切不可用手機或身體其他位置接觸,不然會有火花放電,引起觸電。
靜電跳球中小學科學探究實驗室儀器模型設備實驗目的:
1、探究靜電作用力的現(xiàn)象及原理。
2、研究能量間的轉化過程。實驗器材:圓鋁板2個、圓形有機玻璃筒、靜電導體球(由鋁膜做成)若干。提出問題:在以前的實驗中,我們對電場以及靜電的作用力已經有所了解。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:在強電場的作用下,由鋁箔做成的小球能夠克服重力而上下跳動。
實驗過程:
1、在兩圓鋁板間放一有機玻璃環(huán),里面放了一些靜電導體球,當接通高壓直流電源后觀察靜電導體球的運動情況。
2、增大兩極板間的電壓,觀察現(xiàn)象。
3、實驗完畢要及時關閉電源,必須用接地線分別接觸兩極板進行放電。
探究問題:
1、儀器內的小球為什么會跳起來?
2、靜電導體球實際在做什么工作?
注意事項:
1、接好電路后,再調整兩根輸出導線之間的距離至少離開10厘米。太近時會擊穿空氣而打火。

