电路实验,作为一门实实在在的实验学科,是电路知识的基础和依据。它能够帮忙我们进一步理解巩固电路学的知识,激发我们对电路的学习兴趣。在大二上学期将要结束之际,我们进行了一系列的电路实验,从简单基尔霍夫定律的验证到示波器的使用,再到一阶电路——,一共五个实验,经过这五个实验,我对电路实验有了更深刻的了解,体会到了电路的神奇与奥妙。可是说实话在做这次试验之前,我以为不会难做,就像以前做的实验一样,操作应当不会很难,做完实验之后两下子就将实验报告写完,直到做完这次电路实验时,我才明白其实并不容易做。它真的不像我想象中的那么简单,天真的以为自我把平时的理论课学好就能够很顺利的完成实验,事实证明我错了,当我走上试验台,我意识到要想以优秀的成绩完成此次所有的实验,难度很大,但我明白这个难度是与学到的知识成正比的,所以我想说,虽然我在实验的过程中遇到了不少困难,但最终的成绩还是不错的,因为我毕竟在这次实验中学到了许多在课堂上学不到的东西,终究使我在这次实验中受益匪浅。
下头我想谈谈我在所做的实验中的心得体会:
在基尔霍夫定律和叠加定理的验证实验中,进一步学习了基尔霍夫定律和叠加定理的应用,根据所画原理图,连接好实际电路,测量出实验数据,经计算实验结果均在误差范围内,说明该实验做的成功。我认为这两个实验的实验原理还是比较简单的,但实际操作起来并不是很简单,至少我觉得那些行行色色的导线就足以把你绕花眼,所以我想说这个实验不仅仅是对你所学知识掌握情景的考察,更是对你的耐心和眼力的一种考验。
在戴维南定理的验证实验中,了解到对于任何一个线性有源网络,总能够用一个电压源与一个电阻的串联来等效代替此电压源的电动势us等于这个有源二端网络的开路电压uoc,其等效内阻ro等于该网络中所有独立源均置零时的等效电阻。这就是戴维南定理的具体说明,我认为其实质也就是在阐述一个等效的概念,我想无论你是学习理论知识还是进行实际操作,只要抓住这个中心,我想可能你所遇到的续都问题就能够迎刃而解。可是在做这个实验,我想我们应当注意一下万用表的使用,尽管它的操作很简单,但如果你马虎大意也是完全有可能出错的,是你整个的实验前功尽弃!
在接下来的常用电子仪器使用实验中,我们选择了对示波器的使用,我们经过了解示波器的原理,初步学会了示波器的使用方法。在试验中我们观察到了在不一样频率、不一样振幅下的各种波形,并且经过毫伏表得出了在不一样情景下毫伏表的读数。
总的来说,经过此次电路实验,我的收获真的是蛮大的,不只是学会了一些一齐的使用,如毫伏表,示波器等等,更重要的是在此次实验过程中,更好的培养了我们的具体实验的本事。又因为在在实验过程中有许多实验现象,需要我们仔细的观察,并且分析现象的原因。异常有时当实验现象与我们预计的结果不相符时,就更加的需要我们仔细的思考和分析了,并且进行适当的调节。所以电路实验能够培养我们的观察本事、动手操做本事和独立思考本事。
预习报告:
1。试验目的。(这个大学物理试验书上抄,哪个试验就抄哪个)。
2。实验仪器。照着书上抄。
3。重要物理量和公式:把书上的公式抄了:一般情况下是抄结论性的公式。再对这个公式上的物理量进行分析,说明这些物理量都是什么东东。这是没有充分预习的做法,如果你充分地看懂了要做的试验,你就把整个试验里涉及的物理量写上,再分析。
4。试验内容和步骤。抄书上。差不多抄半面多就可以了。
5。试验数据。做完试验后的记录。这些数据最好用三线图画。注意标上表号和表名。EG:表1。紫铜环内外径和高的试验数据。
6。试验现象。随便写点。
试验报告:
1。试验目的。方法同上。
2。试验原理。把书上的归纳一下,抄!差不多半面纸。在原理的后面把试验仪器写上。
3。试验数据及其处理。书上有模板。照着做。一般情况是求平均值,标准偏差那些。书上有。注意:小数点的位数一定要正确。
4。试验结果:把上面处理好的数据处理的结果写出来。
5。讨论。如果那个试验的后面有思考题就把思考提回答了。如果没有就自己想,写点总结性的话。或者书上抄一两句比较具有代表性的句子。
实验报告大部分是抄的。建议你找你们学长学姐借他们当年的实验报告。还有,如果试验数据不好,就自己捏造。尤其是看到坏值,什么都别想,直接当没有那个数据过,仿着其他的数据写一个。
不知道。建议还是借学长学姐的比较好,网络上的不一定可以得高分。每个老师对报告的要求不一样,要照老师的习惯写报告。我现在还记得我第一次做迈克尔逊干涉仪实验时我虽然用心听讲,但是再我做时候却极为不顺利,因为我调节仪器时怎么也调不出干涉条纹,转动微调手轮也不怎么会用,最后调出干涉条纹了却掌握不了干涉条纹“涌出”或“陷入个数、速度与调节微调手轮的关系。测量钠光双线波长差时也出现了类似的问题,实验仪器用的非常不熟悉,这一切都给我做实验带来了极大的不方便,当我回去做实验报告的时候又发现实验的误差偏大,可庆幸的是计算还顺利。总而言之,第一个实验我做的是不成功,但是我从中总结了实验的不足之处,吸取了很大的教训。因此我从做第二个实验起,就在实验前做了大量的实验准备,比如说,上网做提前预习、认真写好预习报告弄懂实验原理等。因此我从做第二个实验起就在各个方面有了很大的进步,实验仪器的使用也熟悉多了,实验仪器的读数也更加精确了,仪器的调节也更加的符合实验的要求。就拿夫—赫实验/双光栅微振实验来说,我能够熟练调节ZKY—FH—2智能夫兰克—赫兹实验仪达到实验的目的和测得所需的实验数据,并且在实验后顺利地处理了数据和精确地画出了实验所要求的实验曲线。在实验后也做了很好的总结和个人体会,与此同时我也学会了列表法、图解法、函数表示法等实验数据处理方法,大大提高了我的实验能力和独立设计实验以及创造性地改进实验的能力等等。
下面我就谈一下我在做实验时的一些技巧与方法。首先,做实验要用科学认真的态度去对待实验,认真提前预习,做好实验预习报告;第二,上课时认真听老师做预习指导和讲解,把老师特别提醒会出错的地方写下来,做实验时切勿出错;第三,做实验时按步骤进行,切不可一步到位,太心急。并且一些小节之处要特别小心,若不会,可以跟其他同学一起探讨一下,把问题解决。第四,实验后数据处理一定要独立完成,莫抄其他同学的,否则,做实验就没有什么意义了,也就不会有什么收获。
总而言之,大学物理实验具有非常重要的意义。首先,物理概念的建立、物理规律的发现依赖于物理实验,是以实验为基础的,物理学作为一门科学的地位是由物理实验予以确立的;其次,已有的物理定律、物理假说、物理理论必须接受实验的检验,如果正确就予以确定,如果不正确就予以否定,如果不完全正确就予以修正。例如,爱因斯坦通过分析光电效应现象提出了光量子;伽利略用新发明的望远镜观察到木星有四个卫星后,否定了地心说;杨氏双缝干涉实验证实了光的波动假说的正确性。可以说,物理学的每一次进步都离不开实验。这对我们大学生来说也是非常重要的,尤其是对将来所从事的实际工作所需要具备的独立工作能力和创新能力等素质来讲,也是十分必要的,这是大学物理理论课不能做到,也不能取代的。
摘要:热敏电阻是阻值对温度变化非常敏感的一种半导体电阻,具有许多独特的优点和用途,在自动控制、无线电子技术、遥控技术及测温技术等方面有着广泛的应用。本实验通过用电桥法来研究热敏电阻的电阻温度特性,加深对热敏电阻的电阻温度特性的了解。
关键词:热敏电阻、非平衡直流电桥、电阻温度特性
1、引言
热敏电阻是根据半导体材料的电导率与温度有很强的依赖关系而制成的一种器件,其电阻温度系数一般为(-0.003~+0.6)℃-1。因此,热敏电阻一般可以分为:
Ⅰ、负电阻温度系数(简称NTC)的热敏电阻元件
常由一些过渡金属氧化物(主要用铜、镍、钴、镉等氧化物)在一定的烧结条件下形成的半导体金属氧化物作为基本材料制成的,近年还有单晶半导体等材料制成。国产的主要是指MF91~MF96型半导体热敏电阻。由于组成这类热敏电阻的上述过渡金属氧化物在室温范围内基本已全部电离,即载流子浓度基本上与温度无关,因此这类热敏电阻的电阻率随温度变化主要考虑迁移率与温度的关系,随着温度的升高,迁移率增加,电阻率下降。大多应用于测温控温技术,还可以制成流量计、功率计等。
Ⅱ、正电阻温度系数(简称PTC)的热敏电阻元件
常用钛酸钡材料添加微量的钛、钡等或稀土元素采用陶瓷工艺,高温烧制而成。这类热敏电阻的电阻率随温度变化主要依赖于载流子浓度,而迁移率随温度的变化相对可以忽略。载流子数目随温度的升高呈指数增加,载流子数目越多,电阻率越校应用广泛,除测温、控温,在电子线路中作温度补偿外,还制成各类加热器,如电吹风等。
2、实验装置及原理
【实验装置】
FQJ—Ⅱ型教学用非平衡直流电桥,FQJ非平衡电桥加热实验装置(加热炉内置MF51型半导体热敏电阻(2.7kΩ)以及控温用的温度传感器),连接线若干。
【实验原理】
根据半导体理论,一般半导体材料的电阻率 和绝对温度 之间的关系为
(1—1)
式中a与b对于同一种半导体材料为常量,其数值与材料的物理性质有关。因而热敏电阻的电阻值 可以根据电阻定律写为
(1—2)
式中 为两电极间距离, 为热敏电阻的横截面, 。
对某一特定电阻而言, 与b均为常数,用实验方法可以测定。为了便于数据处理,将上式两边取对数,则有
(1—3)
上式表明 与 呈线性关系,在实验中只要测得各个温度 以及对应的电阻 的值,
以 为横坐标, 为纵坐标作图,则得到的图线应为直线,可用图解法、计算法或最小二乘法求出参数 a、b的值。
热敏电阻的电阻温度系数 下式给出
(1—4)
从上述方法求得的b值和室温代入式(1—4),就可以算出室温时的电阻温度系数。
热敏电阻 在不同温度时的电阻值,可由非平衡直流电桥测得。非平衡直流电桥原理图如右图所示,B、D之间为一负载电阻 ,只要测出 ,就可以得到 值。
当负载电阻 → ,即电桥输出处于开
路状态时, =0,仅有电压输出,用 表示,当 时,电桥输出 =0,即电桥处于平衡状态。为了测量的准确性,在测量之前,电桥必须预调平衡,这样可使输出电压只与某一臂的电阻变化有关。
若R1、R2、R3固定,R4为待测电阻,R4 = RX,则当R4→R4+△R时,因电桥不平衡而产生的电压输出为:
(1—5)
在测量MF51型热敏电阻时,非平衡直流电桥所采用的是立式电桥 , ,且 ,则
(1—6)
式中R和 均为预调平衡后的电阻值,测得电压输出后,通过式(1—6)运算可得△R,从而求的 =R4+△R。
3、热敏电阻的电阻温度特性研究
根据表一中MF51型半导体热敏电阻(2.7kΩ)之电阻~温度特性研究桥式电路,并设计各臂电阻R和 的值,以确保电压输出不会溢出(本实验 =1000.0Ω, =4323.0Ω)。
根据桥式,预调平衡,将“功能转换”开关旋至“电压“位置,按下G、B开关,打开实验加热装置升温,每隔2℃测1个值,并将测量数据列表(表二)。
表一 MF51型半导体热敏电阻(2.7kΩ)之电阻~温度特性
温度℃ 25 30 35 40 45 50 55 60 65
电阻Ω 2700 2225 1870 1573 1341 1160 1000 868 748
表二 非平衡电桥电压输出形式(立式)测量MF51型热敏电阻的数据
i 9 10
温度t℃ 10.4 12.4 14.4 16.4 18.4 20.4 22.4 24.4 26.4 28.4
热力学T K 283.4 285.4 287.4 289.4 291.4 293.4 295.4 297.4 299.4 301.4
0.0 -12.5 -27.0 -42.5 -58.4 -74.8 -91.6 -107.8 -126.4 -144.4
0.0 -259.2 -529.9 -789 -1027.2 -124.8 -1451.9 -1630.1 -1815.4 -1977.9
4323.0 4063.8 3793.1 3534.0 3295.8 3074.9 2871.692.9 2507.6 2345.1
根据表二所得的数据作出 ~ 图,如右图所示。运用最小二乘法计算所得的线性方程为 ,即MF51型半导体热敏电阻(2.7kΩ)的电阻~温度特性的数学表达式为 。
4、实验结果误差
通过实验所得的MF51型半导体热敏电阻的电阻—温度特性的数学表达式为 。根据所得表达式计算出热敏电阻的电阻~温度特性的测量值,与表一所给出的参考值有较好的一致性,如下表所示:
表三 实验结果比较
温度℃ 25 30 35 40 45 50 55 60 65
参考值RT Ω 2700 2225 1870 1573 1341 1160 1000 868 748
测量值RT Ω 2720 2238 1900 1587 1408 1232 1074 939 823
相对误差 % 0.74 0.58 1.60 0.89 4.99 6.20 7.40 8.18 10.00
从上述结果来看,基本在实验误差范围之内。但我们可以清楚的发现,随着温度的升高,电阻值变小,但是相对误差却在变大,这主要是由内热效应而引起的。
5、内热效应的影响
在实验过程中,由于利用非平衡电桥测量热敏电阻时总有一定的工作电流通过,热敏电阻的电阻值大,体积小,热容量小,因此焦耳热将迅速使热敏电阻产生稳定的高于外界温度的附加内热温升,这就是所谓的内热效应。在准确测量热敏电阻的温度特性时,必须考虑内热效应的影响。本实验不作进一步的研究和探讨。
6、实验小结
通过实验,我们很明显的可以发现热敏电阻的阻值对温度的变化是非常敏感的,而且随着温度上升,其电阻值呈指数关系下降。因而可以利用电阻—温度特性制成各类传感器,可使微小的温度变化转变为电阻的变化形成大的信号输出,特别适于高精度测量。又由于元件的体积小,形状和封装材料选择性广,特别适于高温、高湿、振动及热冲击等环境下作温湿度传感器,可应用与各种生产作业,开发潜力非常大。
参考文献:
[1] 竺江峰,芦立娟,鲁晓东。 大学物理实验[M]
[2] 杨述武,杨介信,陈国英。普通物理实验(二、电磁学部分)[M] 北京:高等教育出版社
[3] 《大学物理实验》编写组。 大学物理实验[M] 厦门:厦门大学出版社
[4] 陆申龙,曹正东。 热敏电阻的电阻温度特性实验教与学[J]<
实验目的:通过演示来了解弧光放电的原理
实验原理:给存在一定距离的两电极之间加上高压,若两电极间的电场达到空气的击穿电场时,两电极间的空气将被击穿,并产生大规模的放电,形成气体的弧光放电。
雅格布天梯的两极构成一梯形,下端间距小,因而场强大(因)。其下端的空气最先被击穿而放电。由于电弧加热(空气的温度升高,空气就越易被电离, 击穿场强就下降),使其上部的空气也被击穿,形成不断放电。结果弧光区逐渐上移,犹如爬梯子一般的壮观。当升至一定的高度时,由于两电极间距过大,使极间场强太小不足以击穿空气,弧光因而熄灭。
简单操作:打开电源,观察弧光产生。并观察现象。(注意弧光的产生、移动、消失)。
实验现象:
两根电极之间的高电压使极间最狭窄处的电场极度强。巨大的电场力使空气电离而形成气体离子导电,同时产生光和热。热空气带着电弧一起上升,就象圣经中的雅各布(yacob以色列人的祖先)梦中见到的天梯。
注意事项:演示器工作一段时间后,进入保护状态,自动断电,稍等一段时间,仪器恢复后可继续演示,
实验拓展:举例说明电弧放电的应用
一、 实验目的:
1、用热分析法(步冷曲线法)测绘Zn-Sn二组分金属相图;
2、掌握热电偶测量温度的基本原理。
二、 实验原理:概述、及关键点
1、简单的二组分金属相图主要有几种?
2、什么是热分析法?步冷曲线的线、点、平台各代表什么含义?
3、采用热分析法绘制相图的关键是什么?
4、热电偶测量温度的基本原理?
三、 实验装置图(注明图名和图标)
四、 实验关键步骤:
不用整段抄写,列出关键操作要点,推荐用流程图表示。
五、 实验原始数据记录表格(根据具体实验内容,合理设计)
组成为w(Zn)=0.7的样品的温度-时间记录表
时间 τ/min 温度 t/oC
开始测量 0 380
第一转折点
第二平台点
结束测量
六、 数据处理(要求写出最少一组数据的详细处理过程)
七、思考题
八、对本实验的体会、意见或建议(若没有,可以不写) (完)
1.学生姓名、学号、实验组号及组内编号;
2.实验题目:
3.目的要求:(一句话简单概括)
4.仪器用具: 仪器名称及主要规格(包括量程、分度值、精度等)、用具名称。
5.实验原理:简单但要抓住要点,要写出试验原理所对应的公式表达式、公式中各物理参量的名称和物理意义、公式成立的条件等。画出简单原理图等。
6.实验内容;
7.数据表格:画出数据表格(写明物理量和单位);
8.数据处理及结果(结论):按实验要求处理数据。
9.作业题:认真完成实验教师要求的思考题。
10.讨论:对实验中存在的问题、数据结果、误差分析等进行总结,对进一步的想法和建议等进行讨论。
实验报告要求
1.认真完成实验报告,报告要用中国科学技术大学实验报告纸,作图要用坐标纸。
2.报告中的线路图、光路图、表格必须用直尺画。
一、实验目的
1.掌握Word文档的创建、并按指定路径、指定文件名保存文件。
2.掌握文档中文字的快速输入并设置:文字的字号、字体、字颜色、行间距、字间距等格式。
3.掌握文档中段落的分栏、首字下沉、底纹、边框、页眉页脚等的设置方法。
4.掌握文档中插入艺术字、剪贴画、图片及公式的方法、并设置其版式及图片文字说明。 5.掌握规则、非规则表格的设计。
5.掌握使用Word软件对论文、科技文章进行排版。
6.掌握文档中页面设置、文字的字体字号、颜色、行间距、字间距的设置。 8.掌握分页、分节要点,按不同章节的要求,设置不同的页眉、页脚。
7.掌握正文及三级标题的设置,并自动生成目录(或有修改后同步该目录)。 10.掌握论文封面的设计。
二、实验内容
1.单文档图文混排。
2.长文档排版。
三、实验过程及结果
计算机系统由计算机系统赖以工作的实体。后者是各种程序和文件,用于指挥全系统按指定的要求进行工作。
通常所说的计算机均指数字计算机,其运算处理的数据,是用离散数字量表示的。而模拟计算机运算处理的数据是用连续模拟量表示的。模拟机和数字机相比较,其速度快、与物理设备接口简单,但精度低、使用困难、稳定性和可靠性差、价格昂贵。故模拟机已趋淘汰,仅在要求响应速度快,但精度低的场合尚有应用。把二者优点巧妙结合而构成的混合型计算机,尚有一定的生命力。
硬件和软件两部分组成。硬件包括中央处理机、存储器和外部设备等;软件是计算机的运行程序和相应的文档。计算机系统具有接收和存储信息、按程序快速计算和判断并输出处理计算机系统由硬件(子)系统和软件(子)系统组成。前者是借助电、磁、光、机械等原理构成的各种物理部件的有机组合,是电子计算机分数字和模拟两类。
电子工艺实习是理工科电类专业学生在校期间必须进行的一项基础工程训练,目的是通过工艺训练使学生获得电子制造工艺的基础知识,初步接触电子产品的生产实际,了解并掌握电子工艺的一般知识,掌握最基本的焊接操作技能,培养一定的动手能力和创新意识,为后续课程,特别是课程设计、毕业设计等积累必要的知识和技能,为今后从事有关电子技术工作奠定实践基础。
一、找准办学定位
明确课程教学目标钦州学院是北部湾沿海地区唯一一所公立本科院校,担负着培养和输送地方经济建设需要的高素质人才的重任,即培养的是面向生产、建设、管理、服务第一线或实际岗位群并适应其需要,具有可持续发展潜力的应用型人才;担负着积极为地方工业化、城镇化建设输送各类应用性本地化人才的重任。因此,要求培养的专业人才具有扎实的基础理论和专业基础知识、较强的工程实践能力和创新意识,这样才能尽快地胜任工作。电子工艺实习是工艺性、实践性的技术基础课;课程目标是培养
学生创新实践能力;它既是基本技能和工艺知识的入门向导,又是创新精神的启蒙,创新实践能力的基础;既是理工科各相关专业工程训练的重要内容,也是所有学生素质教育的基本环节之一。电子工艺实习课程通过课堂教学和实践,让学生了解一般电子工艺知识;并以典型电子产品为对象,通过印制电路板的设计和制作、元器件的检测和焊接以及整机的安装和调试等步骤,使学生初步掌握电子产品的设计和制造方法,得到基本工程训练;同时进行工程意识和科学作风培养;为学习后续课程和其他实践教学环节,以及从事实际工作奠定基础。
二、切实加强教学实践环节,确保课程教学目标的实现
(一)优化教学实践内容。电子工艺实习教学的基本内容主要包括:学生在实习过程中了解安全用电知识,学会安全操作规程,了解常用元器件的类别、型号、规格参数、符号、测量方法、主要性能和一般选用原则,熟悉电子产品装接工艺的基本知识和要求,掌握手工焊接电子产品的焊接、装配、调试技术,同时在实习中培养学生严谨的科学态度和良好的工作态度。因此,钦州学院根据地方需求、学校实际,优化教学实践内容,整合为三个模块:第一模块是仪器仪表的使用,主要包括电流表、电压表、稳压电源、万用表、数字电桥、毫伏表、信号发生器、示波器等常用仪表的使用;第二模块是电子元器件的识别与检测,主要包括电阻器、电容器、电感器、变压器、半导体元件、开关与接插件、保险元件、继电器、集成电路、晶振和陶瓷元件、敏感元件、片状元件等元器件的识别与检测,以及这些元器件的简单应用;第三模块是电子产品的设计与制作,主要包括人工焊接技能训练和pcb板的制作。
(二)改革教学方法和手段。随着高等院校不断的扩招,大学生精英教育转为大众化教育,学生的素质有所下降,动手能力不强、创新意识不高是大学生普遍存在的问题。地方高校生源面较广,学生的素质不高,知识水平参差不平,这给教学实践提出了难题,更需要依照教学规律,探求新的教学模式,改革教学方法和手段,提高教学质量。
1.合理安排时间。按照人才培养方案,电子工艺实习在第二学期开设,为集中2周的实践训练。但由于一个学期往往同时开设多门课程,有许多课程又无法集中安排,故安排2周集中训练是不实际的,另外,由于还未开设电路分析、模拟电子技术等专业课程,学生的基础知识相当薄弱,因此钦州学院采用68课时、每周4课时的开课方法,其中34课时集中上理论课,34课时为实践训练。
2.到工厂企业参观见习。为了让学生理论联系实际、感受实际工程,开阔视野,钦州学院组织学生到相关企业单位参观见习,如到广西钦州宇欣电子科技有限公司、钦州市港口集团有限责任公司、移动公司钦州分公司等单位见习,使学生增加了见识,提高了学生的学习积极性和自信心。
3.采用多媒体教学。由于教学内容较多,信息量大,钦州学院采用在多媒体教室上理论课的方式。在教学过程中使用课件授课,运用动态的文字、图像展示元器件、电路图,使用视频软件观看产品制作调试的过程和方法。这些生动的教学方法能够吸引学生的注意力,加深印象,节省了授课时间,提高了教学的效果和效率。特别是对一些先进的设备和工艺用现有的条件不能满足教学要求时,就可以用播放录像的方式,让学生更直观地了解、掌握实习项目的原理与制作的工艺要求和操作步骤。比如,钦州学院制作了示波器的使用、lcr数字电桥的使用、电路pcb板的制作等实验项目的视频文件,在实验前让学生通过视频熟悉实验仪器的使用和实验过程,实验时学生就能心中有数,得心应手。又如让学生观看现代电子产品的制作过程视频录像,大大激发了学生的学习兴趣和积极性。
4.自编教学指导书。根据教学大纲,结合实验室自身的仪器设备,钦州学院自编了教学指导书,主要包括实验室常用仪器的使用方法和注意事项以及各个实验项目等内容。每个实验项目又包括实验目的、实验原理、实验设备与器件、实验内容与步骤、实验注意事项、实验预习要求、实验报告等内容。这不但切合钦州学院的实际,能够提高教学质量,而且能不断提高教师自身教学水平和科研能力。
5.开放实验室和实践基地。因为pcb板的制作过程所需时间较长,另外学生人数较多,而学校的热转印机、钻孔机为数不多,因此,钦州学院开放实验室,让学生自由去实验室进行电路板的制作、焊接以及调试,为学生的发展提供必要的硬件条件,这有利于发挥学生学习的积极性与主动性,有利于培养学生的综合实践能力和创新意识。
6.积极开展第二课堂活动。钦州学院指导学生组织开展电子科技协会、机械创新协会等学生团体活动,让更多的学生加入到这些协会中,利用协会这个平台拓宽学生知识,提高学生的素质能力;鼓励学生积极参加电子设计竞赛、机械创新大赛、数学建模竞赛等多种竞赛活动,激发学生的学习兴趣和潜能,培养学生的团队协作意识、实践能力和创新能力;指导组织学生利用节假日到街头、单位、居民区、学校等地方进行义务维修活动,不仅使学生在轻松的环境中学到很多课堂上难以学到的知识,开拓了学生的知识视野,培养了学生的创新思维,提高了学生解决实际问题的能力,更重要的是让学生走进社会,了解社会,服务社会。
(三)完善教学考核体系。为了公平、公正地评价学生的实践能力,提高学生对实践课程的重视程度,钦州学院修改完善了考评标准。即设计成果(pcb板)质量占总成绩的30%;期末操作考试占总成绩的30%;实验报告占总成绩的30%;上课实践期间的纪律表现占总成绩的10%。
三、加强实践环境建设,提供优质的服务平台
(一)加强实验室建设。地方高校资金渠道不畅,加上对实践教学重视不够,陈旧的教学设备和设施得不到及时的补充和更新,另外,钦州学院升本时间不长,目前仪器设备还很缺乏。因此,必须加大对实验室建设的投入力度,不断地更新教学仪器,提高仪器设备的科技含量,改善实验教学的环境。可喜的是学校也意识到了这些,目前正逐年加大投入力度,实践环境得到了极大的改善,特别是意大利贷款项目得到了落实,融资渠道也逐渐形成,实验设备有望近期上一个新的台阶。
(二)重视师资队伍建设。由于扩大招生,实验教师短缺,新招聘的教师由学校到学校,实践教学水平还有待提高,因此学校应重视师资队伍建设,制定相应的优惠政策,加大招聘引进力度,并进行在职培训,多途径加强师资队伍建设,以满足教学的需求。随着教学经验的不断积累,钦州学院将进一步探索新的教学模式,深化教学改革,不断改善实践环境,提高实践教学质量,以取得更好的教学效果,为地方经济建设培养和输送更多、更优秀人才。
实验目的:
通过演示来了解弧光放电的原理
实验原理:
给存在一定距离的两电极之间加上高压,若两电极间的电场达到空气的击穿电场时,两电极间的空气将被击穿,并产生大规模的放电,形成气体的弧光放电。
雅格布天梯的两极构成一梯形,下端间距小,因而场强大(因)。其下端的空气最先被击穿而放电。由于电弧加热(空气的温度升高,空气就越易被电离,击穿场强就下降),使其上部的空气也被击穿,形成不断放电。结果弧光区逐渐上移,犹如爬梯子一般的壮观。当升至一定的高度时,由于两电极间距过大,使极间场强太小不足以击穿空气,弧光因而熄灭。
简单操作:
打开电源,观察弧光产生。并观察现象。(注意弧光的产生、移动、消失)。
实验现象:
两根电极之间的高电压使极间最狭窄处的电场极度强。巨大的电场力使空气电离而形成气体离子导电,同时产生光和热。热空气带着电弧一起上升,就象圣经中的雅各布(yacob以色列人的祖先)梦中见到的天梯。
注意事项:
演示器工作一段时间后,进入保护状态,自动断电,稍等一段时间,仪器恢复后可继续演示,
实验拓展:
举例说明电弧放电的应用
一、实验目的
用已知浓度溶液标准溶液)【本实验盐酸为标准溶液】测定未知溶液(待测
溶液)浓度【本实验氢氧化钠为待测溶液】
二、实验原理
在酸碱中和反应中,使用一种的酸(或碱)溶液跟的碱(或酸)溶液完全中和,测出二者的,再根据化学方程式中酸和碱的物质的量的比值,就可以计算出碱(或酸)溶液的浓度。计算公式:c(NaOH)?
c(HCl)?V(HCl)c(NaOH)?V(NaOH)
或c(HCl)?。
V(NaOH)V(HCl)
三、实验用品
酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、铁架台、滴定管夹、0、1000mol/L盐酸(标准液)、未知浓度的NaOH溶液(待测液)、酚酞(变色范围8、2~10)
1、酸和碱反应的实质是。
2、酸碱中和滴定选用酚酞作指示剂,但其滴定终点的变色点并不是pH=7,这样对中和滴定终点的判断有没有影响?
3、滴定管和量筒读数时有什么区别?
四、数据记录与处理
五、问题讨论
酸碱中和滴定的关键是什么?
实验课程名称 近代物理实验
实验项目名称 盖革—米勒计数管的研究
姓 名 王仲洪
学 号135012012019
一、实验目的
1.了解盖革——弥勒计数管的结构、原理及特性。
2.测量盖革——弥勒计数管坪曲线,并正确选择其工作电压。
3.测量盖革——弥勒计数管的死时间、恢复时间和分辨时间。
二、使用仪器、材料
G-M计数管(F5365计数管探头),前置放大器,自动定标器(FH46313Z智能定标),放射源2个。
三、实验原理
盖革——弥勒计数管简称G-M计数管,是核辐射探测器的一种类型,它只能测定核辐射粒子的数目,而不能探测粒子的能量。它具有价格低廉、设备简单、使用方便等优点,被广泛用于放射测量的工作中。 G-M计数有各种不同的结构,最常见的有钟罩形β计数管和圆柱形计数管两种,这两种计数管都是由圆柱状的阴极和装在轴线上的阳极丝密封在玻璃管内而构成的,玻璃管内充一定量的某种气体,例如,惰性气体氩、氖等,充气的气压比大气压低。由于β射线容易被物质所吸收,所以β计数管在制造上安装了一层薄的云母做成的窗,以减少β射线通过时引起的吸收,而射线的贯穿能力强,可以不设此窗
圆柱形G-M计数管
计数管系统示意图
在放射性强度不变的情况下,改变计数管电极上的电压,由定标器记录下的相应计数率(单位时间内的计数次数)可得如图所示的曲线,由于此曲线有一段比较平坦区域,因此把此曲线称为坪特性曲线,把这个平坦的部分(V1-V2)称为坪区;V0称为起始电压,V1称为阈电压,△V=V2-V1称为长度,在坪区内电压每升高1伏,计数率增加的百分数称为坪坡度。
G-M计数管的坪曲线
由于正离子鞘的存在,因而减弱了阳极附近的电场,此时若再有粒子射入计数管,就不会引起计数管放电,定标器就没有计数,随着正离子鞘向阴极移动,阴极附近的电场就逐渐得到恢复,当正离子鞘到达计数管半径r0处时,阳极附近电场刚刚恢复到可以使进入计数管的粒子引起计数管放电,这段时间称为计数管的死时间,以td来表示;正离子鞘从r0到阴极的一段时间,我们称为恢复时间,以tr表示。在恢复时间内由于
电场还没有完全恢复,所以粒子射入计数管后虽然也能引起放电,但脉冲幅度较小,当脉冲幅度小于定标器灵敏阈时,则仍然不能被定标器记录下来,随着电场的恢复,脉冲幅度也随之增大,如果在τ时间以后出现的脉冲能被定标器记录下来,那么τ就称为分辨时间。
示波器上观察到的死时间及分辨时间
在工作电压下,没有放射源时所测得的计数率称为G-M计数管的本底。它是由于宇宙射线、空气中及周围微量放射性以及制作管子用的物质中放射杂质所引起的。所以我们要在实验测量的计数率数据中减去本底计数率才能得到真正的计数率。
实验证明,在对长寿命放射性强度进行多次重复测量时,即使条件相同,每次测量的结果仍然不同;然而,每次结果都围绕着某一个平均值上下涨落,服从一定的统计规律。假如在时间τ内,核衰变平均数是n,每秒核衰变数为n的出现几率p(n)服从统计规律的泊松分布
四、实验步骤
1.测量G-M计数管坪曲线。
(1)将放射源放在计数管支架的托盘上,并对准计数管的中央部位,在测坪曲线的整个过程中,放射源位置保持不变。
(2)检查连接线及各个开关位置无误后,打开定标器的电源开关,将定标器预热数分钟,然后将高压细调旋扭开关旋到最小,打开高压开关,细调高压值,使计数管刚好开始计数。
(3)将定标器的.甄别阈调0.2伏,细调高压,仔细测出起始电压(测量两次,取平均值),然后电压每升高10伏测量十次,每次测量时间为10秒钟,直到发现计数增加时(坪长已测完),应立即降低工作电压,以免发生连续放电,将计数管损坏。
(4)将实验数据列入表中,取十次平均值,并用坐标纸画出该计数管的坪曲线,确定其起始电压,坪长度和坪坡度,然后选定其工作电压。
2.双源法测计数管分辨时间τ。
(1)准备好两个放射性强度大致相等的源,
(2)测本底300s。
(3)放上放射源1,测其放射强度1000s。
(4)放上放射源2,测量源1加源2的放射强度20xxs(放上放射源2时切勿碰动源1所在的位置)。
(5)取出放射源1(切勿碰动源2),测源2的放射强度1000s。
(6)取出源2,再测本底300s。
(7)根据公式(5—3)求出计数管分辨时间τ。
3.验证泊松分布:用本底计数来验证泊松分布,时间以3秒为单位,测量次数为500次,用实验所得的平均值n,根据泊松公式作出泊松分布的理论曲线,并将实验曲线与理论曲线比较。
五、注意事项
(1)使用放射源应按规定操作,不得马虎。不能用手直接接触放射源,要移动放射源时,一定要用夹子。
(2)注意保护计数管。计数管的高压不要超过450伏,以免烧毁计数
一、选课要求
实验选课前需确认在教务选课系统中选择该课程。电工学实验实行网上选课。
二、预习要求
1.课前认真阅读实验教程,复习相关理论知识,学习本节实验预备知识,回答相关问题。按要求写好预习报告,注意实验内容有必做实验和选做实验;
2.课前在实验报告中绘制电路原理图及实验数据表格(用铅笔、尺作图);
3.课前在实验报告中列出所用实验设备及用途、注意事项(设备型号课后填写);
4.设计性实验和综合性实验要求课前完成必要的电路设计和实验方案设计;
5.没有预习报告或预习报告不合格者不允许做实验。
三、实验课上要求
每个实验均须独立完成,抄袭他人数据记0分;
2.认真完成实验操作和观测;
3.所有实验记录均需指导教师确认(盖印),否则无效;
4.请遵守《电工实验安全规则》。
四、实验报告
1.请按实验教材中的要求提交预习报告;
2.所有绘图必须用坐标纸绘图,并自行粘贴在报告上;
3.没有按要求提交报告者不给成绩;
4.抄袭报告记0分。
五、实验成绩评定(满分100分)
1.实验课的考核方式:平时实验成绩70%+期末考核成绩30%。
平时成绩:完成必做实验任务满分记良好,完成必做实验任务和选做实验任务满分记优秀。
2.实验课考核成绩确定:
平时实验成绩:预习20%+实际操作50%+实验总结+实验总结30%期末考核成绩:笔试40%+独立操作60%实验结束提交实验心得体会。
预习报告:
1.试验目的。(这个大学物理试验书上抄,哪个试验就抄哪个)。
2.实验仪器。照着书上抄。
3.重要物理量和公式:把书上的公式抄了:一般情况下是抄结论性的公式。再对这个公式上的物理量进行分析,说明这些物理量都是什么东东。这是没有充分预习的做法,如果你充分地看懂了要做的试验,你就把整个试验里涉及的物理量写上,再分析。
4.试验内容和步骤。抄书上。差不多抄半面多就可以了。
5.试验数据。做完试验后的记录。这些数据最好用三线图画。注意标上表号和表名。EG:表1.紫铜环内外径和高的试验数据。
6.试验现象.随便写点。
试验报告:
1.试验目的。方法同上。
2.试验原理。把书上的归纳一下,抄!差不多半面纸。在原理的后面把试验仪器写上。
3.试验数据及其处理。书上有模板。照着做。一般情况是求平均值,标准偏差那些。书上有。注意:小数点的位数一定要正确。
4.试验结果:把上面处理好的数据处理的结果写出来。
5.讨论。如果那个试验的后面有思考题就把思考提回答了。如果没有就自己想,写点总结性的话。或者书上抄一两句比较具有代表性的句子。
实验报告大部分是抄的。建议你找你们学长学姐借他们当年的实验报告。还有,如果试验数据不好,就自己捏造。尤其是看到坏值,什么都别想,直接当没有那个数据过,仿着其他的数据写一个。
不知道。建议还是借学长学姐的比较好,网络上的不一定可以得高分。每个老师对报告的要求不一样,要照老师的习惯写报告。我现在还记得我第一次做迈克尔逊干涉仪实验时我虽然用心听讲,但是再我做时候却极为不顺利,因为我调节仪器时怎么也调不出干涉条纹,转动微调手轮也不怎么会用,最后调出干涉条纹了却掌握不了干涉条纹“涌出”或“陷入个数、速度与调节微调手轮的关系。测量钠光双线波长差时也出现了类似的问题,实验仪器用的非常不熟悉,这一切都给我做实验带来了极大的不方便,当我回去做实验报告的时候又发现实验的误差偏大,可庆幸的是计算还顺利。总而言之,第一个实验我做的是不成功,但是我从中总结了实验的不足之处,吸取了很大的教训。因此我从做第二个实验起,就在实验前做了大量的实验准备,比如说,上网做提前预习、认真写好预习报告弄懂实验原理等。因此我从做第二个实验起就在各个方面有了很大的进步,实验仪器的使用也熟悉多了,实验仪器的读数也更加精确了,仪器的调节也更加的符合实验的要求。就拿夫-赫实验/双光栅微振实验来说,我能够熟练调节ZKY-FH-2智能夫兰克—赫兹实验仪达到实验的目的和测得所需的实验数据,并且在实验后顺利地处理了数据和精确地画出了实验所要求的实验曲线。在实验后也做了很好的总结和个人体会,与此同时我也学会了列表法、图解法、函数表示法等实验数据处理方法,大大提高了我的实验能力和独立设计实验以及创造性地改进实验的能力等等。
下面我就谈一下我在做实验时的一些技巧与方法。
首先,做实验要用科学认真的态度去对待实验,认真提前预习,做好实验预习报告;
第二,上课时认真听老师做预习指导和讲解,把老师特别提醒会出错的地方写下来,做实验时切勿出错;
第三,做实验时按步骤进行,切不可一步到位,太心急。并且一些小节之处要特别小心,若不会,可以跟其他同学一起探讨一下,把问题解决。第四,实验后数据处理一定要独立完成,莫抄其他同学的,否则,做实验就没有什么意义了,也就不会有什么收获。
总而言之,大学物理实验具有非常重要的意义。首先,物理概念的建立、物理规律的发现依赖于物理实验,是以实验为基础的,物理学作为一门科学的地位是由物理实验予以确立的;其次,已有的物理定律、物理假说、物理理论必须接受实验的检验,如果正确就予以确定,如果不正确就予以否定,如果不完全正确就予以修正。例如,爱因斯坦通过分析光电效应现象提出了光量子;伽利略用新发明的望远镜观察到木星有四个卫星后,否定了地心说;杨氏双缝干涉实验证实了光的波动假说的正确性。可以说,物理学的每一次进步都离不开实验。这对我们大学生来说也是非常重要的,尤其是对将来所从事的实际工作所需要具备的独立工作能力和创新能力等素质来讲,也是十分必要的,这是大学物理理论课不能做到,也不能取代的。
实验报告
一.预习报告
1.简要原理
2.注意事项
二.实验目的
三.实验器材
四.实验原理
五.实验内容、步骤
六.实验数据记录与处理
七.实验结果分析以及实验心得
八.原始数据记录栏(最后一页)
把实验的目的、方法、过程、结果等记录下来,经过整理,写成的书面汇报,就叫实验报告。
实验报告的种类因科学实验的对象而异。如化学实验的报告叫化学实验报告,物理实验的报告就叫物理实验报告。随着科学事业的日益发展,实验的种类、项目等日见繁多,但其格式大同小异,比较固定。实验报告必须在科学实验的基础上进行。它主要的用途在于帮助实验者不断地积累研究资料,总结研究成果。
实验报告的书写是一项重要的基本技能训练。它不仅是对每次实验的总结,更重要的是它可以初步地培养和训练学生的逻辑归纳能力、综合分析能力和文字表达能力,是科学论文写作的基础。因此,参加实验的每位学生,均应及时认真地书写实验报告。要求内容实事求是,分析全面具体,文字简练通顺,誊写清楚整洁。
实验报告内容与格式
(一) 实验名称
要用最简练的语言反映实验的内容。如验证某程序、定律、算法,可写成“验证×××”;分析×××。
(二) 所属课程名称
(三) 学生姓名、学号、及合作者
(四) 实验日期和地点(年、月、日)
(五) 实验目的
目的要明确,在理论上验证定理、公式、算法,并使实验者获得深刻和系统的理解,在实践上,掌握使用实验设备的技能技巧和程序的调试方法。一般需说明是验证型实验还是设计型实验,是创新型实验还是综合型实验。
(六) 实验内容
这是实验报告极其重要的内容。要抓住重点,可以从理论和实践两个方面考虑。这部分要写明依据何种原理、定律算法、或操作方法进行实验。详细理论计算过程.
(七) 实验环境和器材
实验用的软硬件环境(配置和器材)。
(八) 实验步骤
只写主要操作步骤,不要照抄实习指导,要简明扼要。还应该画出实验流程图(实验装置的结构示意图),再配以相应的文字说明,这样既可以节省许多文字说明,又能使实验报告简明扼要,清楚明白。
(九) 实验结果
实验现象的描述,实验数据的处理等。原始资料应附在本次实验主要操作者的实验报告上,同组的合作者要复制原始资料。
对于实验结果的表述,一般有三种方法:
1. 文字叙述: 根据实验目的将原始资料系统化、条理化,用准确的专业术语客观地描述实验现象和结果,要有时间顺序以及各项指标在时间上的关系。
2. 图表: 用表格或坐标图的方式使实验结果突出、清晰,便于相互比较,尤其适合于分组较多,且各组观察指标一致的实验,使组间异同一目了然。每一图表应有表目和计量单位,应说明一定的中心问题。
3. 曲线图 应用记录仪器描记出的曲线图,这些指标的变化趋势形象生动、直观明了。
在实验报告中,可任选其中一种或几种方法并用,以获得最佳效果。
(十) 讨论
根据相关的理论知识对所得到的实验结果进行解释和分析。如果所得到的实验结果和预期的结果一致,那么它可以验证什么理论?实验结果有什么意义?说明了什么问题?这些是实验报告应该讨论的。但是,不能用已知的理论或生活经验硬套在实验结果上;更不能由于所得到的实验结果与预期的结果或理论不符而随意取舍甚至修改实验结果,这时应该分析其异常的可能原因。如果本次实验失败了,应找出失败的原因及以后实验应注意的事项。不要简单地复述课本上的理论而缺乏自己主动思考的内容。
另外,也可以写一些本次实验的心得以及提出一些问题或建议等。(十一) 结论
结论不是具体实验结果的再次罗列,也不是对今后研究的展望,而是针对这一实验所能验证的概念、原则或理论的简明总结,是从实验结果中归纳出的一般性、概括性的判断,要简练、准确、严谨、客观。
(十二) 鸣谢(可略)
在实验中受到他人的帮助,在报告中以简单语言感谢.
(十三) 参考资料
【实验名称】静电跳球
【实验目的】观察静电力
【实验器材】韦氏起电机,静电跳球装置(如图)
【实验原理、操作及现象】
将两极板分别与静电起电机相连接,顺时针摇动起电机,使两极板分别带正、负电荷,这时小金属球也带有与下板同号的电荷。同号电荷相斥,异号电荷相吸,小球受下极板的排斥和上极板的吸引,跃向上极板,与之接触后,小球所带的电荷被中和反而带上与上极板相同的电荷,于是又被排向下极板。如此周而复始,于是可观察到球在容器内上下跳动。当两极板电荷被中和时,小球随之停止跳动。
【注意事项】
1.摇动起电机时应由慢到快,并且不宜过快;摇转停止时亦需慢慢进行,可松开手柄靠摩擦力使其自然减慢。
2.在摇动起电机时,起电机手柄均带电且高速摇动时电压高达数万伏,切不可用手机或身体其他位置接触,不然会有火花放电,引起触电。
静电跳球中小学科学探究实验室仪器模型设备实验目的:
1、探究静电作用力的现象及原理。
2、研究能量间的转化过程。实验器材:圆铝板2个、圆形有机玻璃筒、静电导体球(由铝膜做成)若干。
提出问题:在以前的实验中,我们对电场以及静电的作用力已经有所了解。那么,在两块极板间,由铝箔做成的小球真能克服重力上蹦下跳吗?猜想与假设:在强电场的作用下,由铝箔做成的小球能够克服重力而上下跳动。 实验过程:
1、在两圆铝板间放一有机玻璃环,里面放了一些静电导体球,当接通高压直流电源后观察静电导体球的运动情况。
2、增大两极板间的电压,观察现象。
3、实验完毕要及时关闭电源,必须用接地线分别接触两极板进行放电。
探究问题:
1、仪器内的小球为什么会跳起来?
2、静电导体球实际在做什么工作?3、为什么增大两极板间的电压两极板间产生火花放电现象?实验结论与体会: (以下由学生总结并交流,也可由教师引导得出)课外活动: 梳子摩擦头发后,用梳子可以吸起细小的纸屑,有些纸屑过一会又掉下来。实际做一做,能够解释吗?
注意事项:
1、接好电路后,再调整两根输出导线之间的距离至少离开10厘米。太近时会击穿空气而打火。
2、接通高压电源后就不能再触摸高压端和电极板,否则会触电而麻木。实验做完后,先关闭电源开关,再用接地线分别接触两个电极进行放电。
一、实验目的
1.掌握文件的复制、移动、删除;
2.掌握文件的重命名、属性的设置;
3.掌握文件的查找;
4.掌握文件夹选项操作。
5.通过控制面板查看和修改主要输入/输出设备的设置;
6.查看和修改系统基本配置信息。
7.通过用户管理设置,使计算机为多人合用,同时管理员可以根据需要
控制其它用户的操作权限;
8.通过对计算机的环境设置,优化计算机的性能,加强用户的计算机安
全意识,提高计算机病毒应对能力。
二、实验任务
1.查找文件“notepad.exe”,在D盘上以自己的学号为名建立一个新的
文件夹,在此文件夹内建一名为“记事本”的文件夹,将文件“notepad.exe”复制到“记事本”文件夹下面,属性修改为“只读”,然后在桌面上创建“notepad.exe”文件的快捷方式。
2.显示“我的文档”文件夹下所有文件的扩展名。
3.修改鼠标、显示器、输入法的设置。
4.显示系统硬件配置信息。
5.添加/删除程序。
6.添加、删除用户,修改用户信息。
7.修改虚拟内存设置,优化计算机性能
三、实验检查内容
1.是否在E区建立以自己学号为名的文件夹
2.是否在学号文件夹中创建名为“记事本”的文件夹
3.是否将“notepad.exe”文件复制到“记事本”文件夹中
4.“notepad.exe”文件的属性是否修改为“只读”
5.是否在桌面上创建“notepad.exe”文件的快捷方式
6.是否显示文件的扩展名
7.修改鼠标处于“正常选择”状态的显示图形
8.修改显示器的分辨率
9.设置CTRL+SHIFT+1为某种中文输入法的热键
10.设置Windows系统在“关闭程序”事件时的声音
11.查找本机CPU的频率
12.写出本机网络适配器的名称
13.添加一个以自己学号为名的用户
14.将虚拟内存设置到D区,最大值为1GB。
院系名称: 勘察与测绘学院
专业班级:
姓 名:
学 号:
辉光盘
【实验目的】:
观察平板晶体中的高压辉光放电现象。
【实验仪器】:大型闪电盘演示仪
【实验原理闪电盘是在两层玻璃盘中密封了涂有荧光材料的玻璃珠,玻璃珠 充有稀薄的惰性气体(如氩气等)。控制器中有一块振荡电路板,通过电源变换器,将12V低压直流电转变为高压高频电压加在电极上。通电后,振荡电路产生高频电压电场,由于稀薄气体受到高频电场的电离作用二产生紫外辐射,玻璃珠上的荧光材料受到紫外辐射激发出可见光,其颜色由玻璃珠上涂敷的荧光材料决定。由于电极上电压很高,故所发生的光是一些辐射状的辉光,绚丽多彩,光芒四射,在黑暗中非常好看。
【实验步骤】:
1. 将闪电盘后控制器上的电位器调节到最小;
2. 插上220V电源,打开开关;
3. 调高电位器,观察闪电盘上图像变化,当电压超过一定域值后,盘上出现闪光;
4. 用手触摸玻璃表面,观察闪光随手指移动变化;
5. 缓慢调低电位器到闪光恰好消失,对闪电盘拍手或说话,观察辉光岁声音的变化。
【注意事项】:
1. 闪电盘为玻璃质地,注意轻拿轻放;
2. 移动闪电盘时请勿在控制器上用力,避免控制器与盘面连接断裂;
3. 闪电盘不可悬空吊挂。
辉光球
【实验目的】
观察辉光放电现象,了解电场、电离、击穿及发光等概念。
【实验步骤】
1.将辉光球底座上的电位器调节到最小;
2.插上220V电源,并打开开关;
3. 调节电位器,观察辉光球的玻璃球壳内,电压超过一定域值后中心处电极之间随机产生数道辉光;
4.用手触摸玻璃球壳,观察到辉光随手指移动变化;
5.缓慢调低电位器到辉光恰好消失,对辉光球拍手或说话,观察辉光随声音的变化。
【注意事项】
1.辉光球要轻拿轻放;
2.辉光球长时间工作可能会产生臭氧。
【实验原理】
辉光球发光是低压气体(或叫稀疏气体)在高频电场中的放电现象。玻璃球 中央有一个黑色球状电极。球的底部有一块震荡电路板,通电后,震荡电路产生高频电压电场,由于球内稀薄气体受到高频电场的电离作用而光芒四射。辉光球工作时,在球中央的电极周围形成一个类似于点电荷的场。当用手(人与大地相连)触及球时,球周围的电场、电势分布不再均匀对称,故辉光在手指的周围处
变得更为明亮,产生的弧线顺着手的触摸移动而游动扭曲,随手指移动起舞。对辉光球拍手或说话时,也会影响电场的分布。
【相关介绍】
辉光球又称为电离子魔幻球。它的外观为直径约15cm的高强度玻璃球壳,球内充有稀薄的惰性气体(如氩气等),玻璃球中央有一个黑色球状电极。球的底部有一块震荡电路板,通过电源变换器,将12V低压直流电转变为高压高频电压加在电极上。通电后,震荡电路产生高频电压电场,由于球内稀薄气体受到高频电场的电离作用而光芒四射,产生神秘色彩。由于电极上电压很高,故所发生的光是一些辐射状的辉光,绚丽多彩,光芒四射,在黑暗中非常好看。
在日常生活中,低压气体中显示辉光的放电现象,也有广泛的应用。例如,在低压气体放电管中,在两极间加上足够高的电压时,或在其周围加上高频电场,就使管内的稀薄气体呈现出辉光放电现象,其特征是需要高电压而电流密度较小。辉光的部位和管内所充气体的压强有关,辉光的颜色随气体的种类而异。荧光灯、霓虹灯的发光都属于这种辉光放电。
在各种各样的辉光中,最神奇的还要算人体辉光了。1911年伦敦有一位叫华尔德?基尔纳的医生运用双花青染料刷过的玻璃屏透视人体,发现在人体表面有一个厚达15毫米的彩色光层。医学家们对此研究表明,人体在疾病发生前,体表的辉光会发生变化,出现一种干扰的“日冕”现象;癌症患者体内会产生一种云状辉光;当人喝酒时辉光开始有清晰、发亮的光斑,酒醉后便转为苍白色,最后光圈内收。吸烟的人其辉光则有不谐和的现象。
实验心得
12月的一次周末,我们利用这短短的2个小时去西区参观的物理实验室,并观看了物理演示实验。在这次的演示实验课中,我学到了很多平时的生活学习中学不到的东西。在实验课上,老师让我们自己学习实验原理,自己动手学习操作,然后给同学们演示并讲解。我们第一次见到了一些很新奇的仪器和实验,通
过奇妙的物理现象感受了伟大的自然科学的奥妙。我们怀着好奇心仔细的观看了每个演示实验,通过自己的学习和同学们的认真讲解,一些看似不正常的现象都能用科学的自然知识来解释了!
我觉得我们做的虽然是演示实验,但也很有收获,这是我们对课上所学知识的一个更直观的了解,通过此次光学演示实验使我对光有了一种感性的认识,加深了对光学现象及原理的认识,为今后光学的学习打下深厚的基础,此次演示实验把理论与现实相结合,让大家在现实生活中理解光波的本质,这给我们每天的理论学习增添了一点趣味。
特别是辉光球和辉光盘,在现实生活中根本看不到,这是我第一次看。一丝一丝的五光十色的光线通过辉光球迸射出来如同礼花绽放般浪漫,让我想起了除夕夜的美妙绝伦的烟火。虽然说演示实验的过程是简单的,但它的意义绝非如此。我们学习的知识重在应用,对大学生来说,演示实验不仅开动了我们思考的马达,也让我们更好地把物理知识运用到了实际现象的分析中去,使我们不但对大自然产生了以前没有的敬畏和尊重,也有了对大自然探究的好奇心,我想这是一个人做学问最最重要的一点。因此我想在我们平时的学习中,要带着一种崇敬的心情和责任感,认认真真地学习,踏踏实实地学习,只有这样,我们才能真正学会一门课,学好一门课。此外,我觉得我们不能将眼光仅仅定位在事物的表面,不能被眼镜所欺骗,要认真的分析,理解,找出事物背后的真理;不仅在物理,生活中更应如此,只有这样我们才能成为一个完美的人,我想这也是为什么大纲上要安排这样一个演示实验的目的所在。我很庆幸能和老师一起参与本次试验,老师的细致指导是我能够顺利完成、理解本次试验的前提。
感谢老师的指导!
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