物理實驗報告撰寫方法

物理實驗報告撰寫方法物理實驗除了使學生受到系統(tǒng)的科學實驗方法和實驗技能的訓練外，通過書寫實驗報告，還能為培養(yǎng)學生將來從事科學研究和工程技術(shù)開發(fā)的論文書寫打下基礎(chǔ)。因此，實驗報告是實驗的重要組成部分，希望同學們能認真對待。正規(guī)的實驗報告，應包含以下六個方面的內(nèi)容：⑴實驗目的；⑵實驗原理;⑶實驗儀器設(shè)備；（4）實驗內(nèi)容（簡單步驟）及原始數(shù)據(jù)；（5）數(shù)據(jù)處理及結(jié)論；（6）結(jié)果的分析討論?，F(xiàn)就物理實驗報告的具體寫作要點作一些介紹，供同學們參考。一、 實驗目的不同的實驗有不同的訓練目的，應按實驗前對實驗的要求并結(jié)合自己在實驗過程的體會來寫。如：實驗4-2金屬楊氏彈性模量的測量實驗目的掌握尺讀望遠鏡的調(diào)節(jié)方法，能分析視差產(chǎn)生的原因并消除視差；掌握用光杠桿測量長度微小變化量的原理，正確選擇長度測量工具；學會不同測量次數(shù)時的不確定度估算方法，分析各直接測量對實驗結(jié)果影響大?。痪毩曈弥鸩罘ê妥鲌D法處理數(shù)據(jù)。二、 實驗原理實驗原理是科學實驗的基本依據(jù)。實驗設(shè)計是否合理，實驗所依據(jù)的測量公式是否嚴密可靠，實驗采用什么規(guī)格的儀器，要求精度如何？應在原理中交代清^楚O.必須有簡明扼要的語言文字敘述。結(jié)合實驗目的和實驗過程用自己的語言進行歸納闡述。文字務(wù)必清晰、通順。.所用的公式及其來源，簡要的推導過程。

.為闡述原理而必要的原理圖或?qū)嶒炑b置示意圖。如圖不止一張，應依次編號，安插在相應的文字附近。如：實驗3-3滑線變阻器的分壓與限流特性實驗原理滑線變阻器在電路中的連接不同，可構(gòu)成分壓器和限流器。1.分壓特性研究實驗電路如圖1?；瑒宇^將滑線電阻R分成R和R兩部分，R為負載電阻。電路總電阻為 ° 1 2 "圖1分壓電路 圖2分壓特性曲線故總電流為V°為電源的端電壓，不是電源的電動勢EV°為電源的端電壓，不是電源的電動勢E。I=匕=—RDRRR2,ET

1L負載電阻R上的壓降為LRR—x「R°RRR—1H L-R° R°v=i~RR^=—RRV_R1+RlR°R[+R°Rl-R2lxV1 °■° -件"rJK是負載電阻R乙相對于滑線電阻R°阻值大小的參數(shù)；X是K是負載電阻R乙相對于滑線電阻R°阻值大小的參數(shù)；X是R° R°滑線電阻R的滑動頭相對于低電位端的位置參數(shù)。則上式可改寫為°VKX—= V°K+X-X2

在給定負載勺和滑線電阻A。的情況下，K為某一定值，則分壓比V/匕與滑線電阻R滑動頭位置參數(shù)X有關(guān)，它們的函數(shù)關(guān)系曲線如圖2。0本實驗是通過實際測量來檢驗V/V0的函數(shù)關(guān)系曲線是否與理論曲線相吻合，并探討分壓電路的有關(guān)規(guī)律。2.限流特性研究實驗電路如圖3。此時流過負載七的電流為K、X定義同前。對于不同的參數(shù)K，電路的限流比I/10與滑線電阻R滑動頭位置參數(shù)X有關(guān)，0L1圖4限流特性曲線圖3限流電路本實驗是通過具體測量來了解它們的關(guān)系曲L1圖4限流特性曲線圖3限流電路本實驗是通過具體測量來了解它們的關(guān)系曲線及限流電路的基本特征。三、實驗儀器設(shè)備在科學實驗中，儀器設(shè)備是根據(jù)實驗原理的要求來配置的，書寫時應記錄:儀器的名稱、型號、規(guī)格和數(shù)量（根據(jù)實驗時實際情況如實記錄，沒有用到的不寫）；在科學實驗中往往還要記錄儀器的生產(chǎn)廠家、出廠日期和出廠編號，以便在核查實驗結(jié)果時提供可靠依據(jù)；電磁學實驗中普通連接導線不必記錄，或?qū)懮蠈Ь€若干即可。但特殊的連接電纜必須注明。如：實驗5-7用電位差計校準毫安表實驗儀器設(shè)備HD1718-B型直流穩(wěn)壓電源(0-30V/2A),UJ36a型直流電位差計(0.1級、量程230mV),BX7D-1/2型滑線變阻器(550Q、0.6A),C65型毫安表(1.5級、量程2-10-50-100mA),ZX93直流電阻器，ZX21旋轉(zhuǎn)式電阻箱，UT51數(shù)字萬用表，導線若干。四、實驗內(nèi)容及原始數(shù)據(jù)概括性地寫出實驗的主要內(nèi)容或步驟，特別是關(guān)鍵性的步驟和注意事項。根據(jù)測量所得如實記錄原始數(shù)據(jù)，多次測量或數(shù)據(jù)較多時一定要對數(shù)據(jù)進行列表，特別注意有效數(shù)字的正確指出各物理量的單位，必要時要注明實驗或測量條件。如：實驗3-1固體密度測量實驗內(nèi)容及原始數(shù)據(jù)1.用游標卡尺測量銅環(huán)內(nèi)、外徑，用螺旋測微計測量厚度。螺旋測微計零位讀數(shù)0.003 (mm)n1234567外徑D(mm)29.9629.9429.9829.9429.9629.9229.96內(nèi)徑刁(mm)10.0210.0410.0010.0210.0610.0410.08厚h測量讀數(shù)(mm)9.6479.6499.6489.6449.6469.6469.645測量值(mm)9.6449.6469.6459.6419.6439.6439.6422.用礦山天平測量銅環(huán)質(zhì)量W53.97g指針折回點讀數(shù)S1S2S3S4S零點以y 八、、17.96.517.57.017.2停點B15.06.014.86.114.4停點Y12.15.811.96.111.6五、數(shù)據(jù)處理及結(jié)論.對于需要進行數(shù)值計算而得出實驗結(jié)果的，測量所得的原始數(shù)據(jù)必須如— 實代入計算公式，不能在公式后立即寫出結(jié)果；.對結(jié)果需進行不確定度分析（個別不確定度估算較為困難的實驗除外）；.寫出實驗結(jié)果的表達式（測量值、不確定度、單位，實驗結(jié)果的有效數(shù)字必須正確；.若所測量的物理量有標準值或標稱值，則應與實驗結(jié)果比較，求相對誤差。.需要作圖時，需附在報告中。如：實驗3-1固體密度測量數(shù)據(jù)處理及結(jié)論D=7(29.96+29.94+?-+29.96)=29.95mmS=片D"D)2 ‘聘96-呀95)2+…+聘96-呀95)2=0.019mmd\ 7-1\ 6U=.印+△儀=<0.0192+0.022=0.03mmD=29.95土0.03mmd=7(10.02+10.04+…+10.08)=10.04mm。 ：￡(d-d)2 ,'(10.02-10.04)2+…+(10.08-10.04)2S=‘I 7~1——=V 6 =0.027mmU=\：S2+氣=70.0272+0.022=0.04mmd=10.04土0.04mmh=7(9.644+9.646+???+9.642)=9.643mmS栗皆一h)2=「'(9.644-9.643)2+???+(9.642-9.643)2=0.0016mmh* 7-1Y 6Uh=\S;+氣=M0.00162+0.0042=0.005mmh=9.643土0.005mm1(17.9+17.5+17.26.5+7.0)…a= + =12.12" 3 2 )

15.0+14.8+14.436.0+6.1)+ 2)=10.41(12.115.0+14.8+14.436.0+6.1)+ 2)=10.41(12.1+11.9+11.65.8+6.1)=8.98=頊104-82=0.1510 10m=W+竺^=53.97+12.1一以4=53.98g10008 1000x0.15U=△儀=0.05gm=53.98土0.05g4x53.98x10-34m

p= = =8.952x103kg/m3兀(D2-d2)h兀(29.952-10.042)x9.643x10-9\(0.05)2—m

km)(2x29.95x0.03)2(2dU

-——d~"D2-d2)rH53.98)=0.27%<29.952-10.042)2x10.04x0.04)2 +<29.952-10.042)(0.005)2Up=pEp=8.952x103x0.27%=0.024x103kg/m3p=(8.952土0.024)x103kg/m3經(jīng)查表，20。。時銅的密度為8.960x103kg/m3，實驗結(jié)果的相對誤差為E=8.952—8.960x100%=0.09%8.960六、結(jié)果的分析討論篇好的實驗報告，除了有準確的測量記錄和正確的數(shù)據(jù)處理、結(jié)論外，還應該對結(jié)果作出合理的分析討論，從中找到被研究事物的運動規(guī)律，并且判斷自己的實驗或研究工作是否可信或有所發(fā)現(xiàn)。一份只有數(shù)據(jù)記錄和結(jié)果計算的報告，其實只完成了測試操作人員的測試記錄工作。至于數(shù)據(jù)結(jié)果的好壞、實驗過程還存在哪些問題、還要在哪些方面進一步研究和完善？等等，都需要我們?nèi)ニ伎?、分析和判斷，進而提高理論聯(lián)系實際、綜合能力和創(chuàng)新能力。1.首先應對實驗結(jié)果作出合理判斷。如果儀器運行正常，步驟正確、操作無誤，那就應該相信自己的測量結(jié)果是正確或基本正確的。對某物理量經(jīng)過多次測量所得結(jié)果差異不大時，也可判斷自己的測量結(jié)果正確。如果被測物理量有標準值(理論值、標稱值、公認值或前人已有的測量結(jié)果)，應與之比較，求出差異。差異較大時應分析誤差的原因：儀器是否正常？是否經(jīng)過校準？實驗原理是否完善？實驗環(huán)境是否合乎要求？實驗操作是否得當？數(shù)據(jù)處理方法是否準確無誤？2.分析實驗中出現(xiàn)的奇異現(xiàn)象。如果出現(xiàn)偏離較大甚至很大的數(shù)據(jù)點或數(shù)據(jù)群，則應認真分析偏離原因，考慮是否將其剔除還是找出新規(guī)律。無規(guī)則偏離時，主要考慮實驗環(huán)境的突變、儀器接觸不良、操作者失誤等。規(guī)則偏離時，主要考慮環(huán)境條件(溫度、濕度、電源等)的變異、樣品的差異(純度、缺陷、幾何尺寸不均等)。如果能找出新的數(shù)據(jù)規(guī)律，則應考慮是否應該否定前人的結(jié)論。只有這樣，才能在科學研究中有所創(chuàng)新。但要切實做到“肯定有據(jù)、否定有理”。3.對講義中提出的思考題作出回答問題可能有好幾個，但不一定要面面具到一作答。寧可選擇一兩個自己有深刻體會的問題，用自己已掌握的理論知識和實踐經(jīng)驗說深透些。如：實驗3-3滑線變阻器的分壓與限流特性實驗結(jié)果的分析和討論本實驗所得曲線與原理曲線相似，故可認為實驗是基本成功的。當K=R/R注1時，分壓和限流特性曲線都接近線性，但不是一條直線。若要求其呈一菜直線，唯有R=8，即負載開路。K值越小，曲線彎曲得越厲害，當KW0時，曲線幾乎呈直角彎曲。3.實驗結(jié)果表明，測量值比理論計算值高，尤其在小負載(K=0.0238)情況下更為突出。這可能由于：負載電阻R精度不高，誤差達5%以上；滑線電阻的滑動頭位置不準確，觸頭不是精密點接觸，可能同時跨越幾圈電阻線；電表的內(nèi)阻帶來的影響；電源的穩(wěn)定度不高。等等。4.K5時，曲線U/VxX和//1xX近乎線性，這在電子線路中有廣泛應用。例如，前者作為音頻放大器的音量調(diào)節(jié)，音量隨電位器中心觸頭的位置在近乎線性地增減；后者多在電路中作偏流電阻使用；5.除非特殊應用，一般不采用K?1的電路設(shè)計。物理實驗報告范例實驗名稱：對蠟燭及其燃燒的探究

實驗目的：對蠟燭在點燃前、點燃時和熄滅后的三個階段進行細致的觀察，學會完整地觀察物質(zhì)的變化過程及其現(xiàn)象。實驗用品：一支新蠟燭、火柴、一支干凈燒杯、水、水槽、澄清的石灰水、一把小刀。實驗步驟與方法：觀察蠟燭的顏色、形狀、狀態(tài)、硬度；嗅其氣味?，F(xiàn)象：蠟燭是白色、較軟的圓柱狀固體，無氣味，由白色的棉線和石蠟組成。用小刀切下一塊石蠟，放入水槽，觀察其在水中的現(xiàn)象。現(xiàn)象：石蠟漂浮在水面上，不溶于水。結(jié)論：石蠟是一種密度比水小，不溶于水的固體。點燃蠟燭，觀察其變化及其火焰和其各層溫度的比較?，F(xiàn)象：石蠟受熱時熔化、蠟燭燃燒時發(fā)光、冒黑煙、放熱。燭焰分三層：外焰、內(nèi)焰、焰心，外焰溫度最高，焰心最低。結(jié)論：石蠟受熱會熔化，燃燒時形成炭黑。干燥的燒杯罩在燭焰上方，觀察燒杯壁上的現(xiàn)象片刻，取下燒杯，倒入少量石灰水。振蕩，觀察其現(xiàn)象。現(xiàn)象:干燥的燒杯壁上出現(xiàn)了許多小水珠。取下燒杯后迅速倒入澄清石灰水，