大學物理實驗總結論文和大學物理演示實驗報告

大學物理演示實驗報告PAGEPAGE10大學物理實驗總結論文摘要：對實驗的總體概括（兩個學期的實驗縱覽），實驗舉例（PN結特性研究u、太陽能電池），個人問題總結，學習心得總結，對實驗課程的一些建議。關鍵字：半導體PN結物理特性、太陽能電池基本特性研究、邁克爾遜干涉儀、問題分析解決、方法、建議正文：整體概括總結：經(jīng)過兩個學期的大學物理實驗課程的學習、實踐，從總體上看涉及的面比較廣。電學實驗：電學元件的伏安特性研究、平衡電橋測電阻。這兩個實驗都涉及到了電路的設計連接，是基本的電學實驗內(nèi)容之一，這對于以往的單一學習理論知識來學，實驗的補充恰到好處的深化了對課本的理解。電磁學實驗：模擬法測繪靜電場、霍爾效應法測量圓線圈和亥姆霍茲線圈的磁場。這兩個實驗都是對抽象意義上的磁學物理量的測量，在以前的學習過程中對于看不見摸不著的磁場和電場線都只是靠強制記憶的。但是這些實驗的引入很好的解決了我對于這兩個抽象物理量的了解，尤其是電場線的加深理解，盡管這是個認為杜撰的非物理事實，但是它的作用是很明顯的，對于研究物理也是很直觀的。物理量的測量：拉伸法測量金屬材料的楊氏模量、扭擺法測定物體的轉動慣量、穩(wěn)態(tài)發(fā)測定不良導體的導熱系數(shù)。這些實驗主要是驚醒一些物理上定義的量的測量，它們都有個共同點就是通過間接測量的到的，這就要求為我們對一些推理公式的了解，了解原理，通過理論的推導公式，將難以直接測量的物理量通過轉化，間接測量出來。半導體：主要是關于PN結的研究，其中涉及到了光電池對PN結光生伏特特性的使用。這充分體現(xiàn)了半導體材料對當今科學技術的發(fā)展帶來的巨大貢獻。光學：光電效應與普朗克常數(shù)測量、光強分布測量、光前光學特性研究。儀器方面：邁克爾遜干涉儀。實驗舉例：、半導體PN結物理特性研究實驗：（1）相關知識點：PN結：P型導體和N型導體交界面附近的過渡區(qū)。PN結是構成半導體二極管、太陽能電池的基礎。禁帶寬度：導帶底與價帶頂之間的能量差。其是半導體的一個重要特征參量，其主要決定于半導體的能帶結構。（2）研究內(nèi)容：=1\*GB4㈠、PN結正向擴散電流與電壓間關系：I=Io（eeUkT-1).=1\*GB3①注：I是通過PN結的正向電流，Io是反向飽和電流（溫度恒定時是常數(shù)），T是熱力學溫度，e是電子電荷量，U是PN結正向電壓，k為波爾茲曼常數(shù)。 通過式的變形式I=Io*e =2\*GB4㈡、結電壓Ube與熱力學溫度T的關系：Ube=ST+Ugo=2\*GB3② 注：S≈-2.3mV/℃為PN結溫度傳感器靈敏度。Ego=e*Ugo為禁帶寬度。因此可以通過Ube-T曲線找出=2\*GB3②式中的常值參數(shù)，從而測定禁帶寬度。同樣是通過計算機處理數(shù)據(jù)，得到擬合的直線，進行數(shù)據(jù)處理。 （3）注意事項： 本實驗是使用二極管進行的，在連接電路時一定要注意每個接頭的連接位置，切忌接錯，否則會燒壞元件。對于實驗過程中的電壓也要注意，過大可能會損壞二極管。 2）、太陽能電池基本特性研究： （1）基本參數(shù)： =1\*GB3①短路電流Isc：負載短路時，即R=0，U=0時輸出的外電流。 =2\*GB3②開路電壓Uoc：負載開路時,即R=∞，I=0時輸出電壓。Uoc=1Bln(1+IscIo)=3\*GB3 =3\*GB3③光電池內(nèi)阻：Rs=UocIsc。 =4\*GB3④最佳負載電阻Ropt、最大輸出功率Pmax：使輸出功率達到最大時的負載電阻叫最佳負載電阻。 =5\*GB3⑤填充因子：Ff=PmaxIsc*Uoc。 （2）研究內(nèi)容： =1\*GB4㈠、恒定光強下測定Isc、Uoc、Pmax、Ropt、Ff； 初始時設定好光強，負載電壓調(diào)到最小，然后通過改變負載電壓達到改變負載電阻的效果，直至電壓電壓調(diào)到最大，整個過程中每次調(diào)整都要記下相應的電壓和電流值。 在數(shù)據(jù)采集完成后，要通過電壓、電流計算出負載電阻、輸出功率，在通過計算機做出P-R曲線圖，找出最高點，得到Pmax、Ropt。Isc和Uoc可以通過起始的電流電壓和結束的電流電壓計算。 =2\*GB4㈡、光強對光電池Isc和Uoc的影響。 通過改變光強測定不同光強下的Isc和Uoc,然后通過計算機做出Uoc-Isc圖像擬合曲線，然后與=3\*GB3③式比較，分析。以上兩個實驗的舉例都是和PN結半導體有關，之所以拿出這兩個實驗，是為了強調(diào)半導體材料在現(xiàn)代科技領域的重要作用。在通過兩個學期的實驗課程的學習，我對于半導體材料的認識有了新的層次，以前只是了解它的存在，對其在科技領域的地位可以說是孤陋寡聞，但是事實上它的地位是我們遠不能想象的。新興的太陽能電池，計算機產(chǎn)業(yè)，微電子，各個方面現(xiàn)在可以說都充滿了半導體材料。因此我很慶幸能在兩個學期的短暫學習當中能接觸到半導體這一革命性的元件?？偨Y：（一）、實驗中暴露的問題：（1）、實驗書的讀懂并不代表會做實驗。 我們做實驗主要依據(jù)的就是實驗教程，實驗教程編寫的很詳細，即使是一個完全陌生的實驗課題也能通過研讀實驗教材來了解實驗的具體原理，操作及注意事項。但是，事實上讀懂了實驗教材并不意味著能做好實驗，這應該就是理論與實踐之間存在的差異。往往實驗教材讀的很熟，可是當面對實驗儀器時會發(fā)現(xiàn)依舊是手慢腳亂，難以應付。 這充分反映了我們動手能力的欠缺，雖然理論學習的很出色，但是在實踐上卻很笨拙。這可能與我們國家的教育體制有關，我們過分的強調(diào)理論的學習，很大程度上忽略了操作這一塊，因此常常會有人說：西方國家的學生在動手能力方面比中國學生強很多，但在理論考試上卻使中國學生的天下。我想我們既然發(fā)現(xiàn)了這一點不足，就應該加強這方面的訓練，從教育的體制抓起，不要一味的重視理論，這樣只能培養(yǎng)紙上談兵的學生。（2）、操作實驗儀器的時候不敢獨立進行，總是先觀看別人，再自己模仿。 這是我在實驗過程中遇到的另一個大問題。每次實驗的時候總是不敢自己先做，總是跟在別人后面進行操作。我想這應該是缺乏自信的一種表現(xiàn)，是對自己動手能力沒信心的表現(xiàn)。 所以我所要做的就是放開自己，按照實驗儀器的操作要求主動獨立完成實驗內(nèi)容。不要總是畏首畏尾，敢于嘗試。這是我在今后的實踐過程中要注意培養(yǎng)的。（3）、盡管已經(jīng)做了十幾個實驗，但是在實驗數(shù)據(jù)的處理，誤差的分析，相關指標的計算還沒有形成系統(tǒng)的概念。（e.g.不確定度，各種誤差，明顯有偏差的數(shù)據(jù)的處理等）。 這需要我在以前的基礎上自己系統(tǒng)的總結一下自己到底毛病出在哪里，同時要將實驗教程上提供的數(shù)據(jù)處理的方式方法系統(tǒng)的復習一遍，加深印象，鞏固自己的知識結構，為今后的實驗數(shù)據(jù)的處理打下良好的基礎，也是對數(shù)學工具的一次實際應用的復習。（4）、開始的時候總是借學長的實驗報告參考，但是發(fā)現(xiàn)其實這是一種嚴重的抄襲現(xiàn)象，后來逐漸淡化的這種想法。我想在今后的學習生活中也要堅決杜絕這種間接抄襲的現(xiàn)象。（5）、選實驗的時候不必聽學長們說哪個簡單哪個難，要按照自己的興趣、意愿去選擇。只要記住實驗設置了就一定能做，而且別人能做好，你也一定能做好。（二）、知識掌握： 實驗課程結束了，整個過程我學到了諸多方面的新知識技能。學會了數(shù)據(jù)的基本處理、Excel的常用功能使用，常用儀器的使用技能（千分尺，螺旋測微計等），臨場發(fā)揮的能力等。（三）、個人感悟： 在日常的學習生說中要培養(yǎng)個人的興趣；學習心態(tài)的端正是提高學習成績的最佳路徑之一；不要被文獻的長篇幅文字所嚇倒，要透過現(xiàn)象看本質；不懂就問；學會發(fā)揮網(wǎng)絡資源的作用。（四）、學科建議： 對于學生的報告不要只注重書面，要注重其內(nèi)在的含金量，書面好的實驗報告也許只是字跡工整的表現(xiàn)。 對于不按照統(tǒng)一老師要求處理數(shù)據(jù)的學生不能直接否定，要從差異中尋找閃光點。也許有時候學生的處理方式更合理。參考文獻：物理實驗教程2-1；大學物理實驗教程2-2實驗一錐體上滾【實驗目的】：1．通過觀察與思考雙錐體沿斜面軌道上滾的現(xiàn)象，使學生加深了解在重力場中物體總是以降低重心，趨于穩(wěn)定的運動規(guī)律。2．說明物體具有從勢能高的位置向勢能低的位置運動的趨勢，同時說明物體勢能和動能的相互轉換?！緦嶒瀮x器】：錐體上滾演示儀【實驗原理】：能量最低原理指出：物體或系統(tǒng)的能量總是自然趨向最低狀態(tài)。本實驗中在低端的兩根導軌間距小，錐體停在此處重心被抬高了；相反，在高端兩根導軌較為分開，錐體在此處下陷，重心實際上降低了。實驗現(xiàn)象仍然符合能量最低原理?！緦嶒灢襟E】：1．將雙錐體置于導軌的高端，雙錐體并不下滾；2．將雙錐體置于導軌的低端，松手后雙錐體向高端滾去；3．重復第2步操作，仔細觀察雙錐體上滾的情況。【注意事項】：1．不要將錐體搬離軌道。

2．錐體啟動時位置要正，防止它滾動時摔下來造成變形或損壞。實驗二避雷針【實驗目的】：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?！緦嶒瀮x器】：高壓電源、一個尖端電極、一個球型電極及平板電極?！緦嶒炘怼浚菏紫茸尲舛穗姌O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?！緦嶒灢襟E】：1、將靜電高壓電源正、負極分別接在避雷針演示儀的上下金屬板上，接通電源，金屬球與上極板間形成火花放電，可聽到劈啪聲音，并看到火花。若看不到火花，可將電源電壓逐漸加大。演示完畢后，關閉電源并放電。2、用手按下絕緣柄，使頂端呈圓錐狀（尖端）的金屬物體，可聽到金屬球放電的聲音明顯減小，而尖端金屬物體放電聲音不斷增大?？梢钥吹郊舛伺c上極板之間形成連續(xù)的一條放電火花細線。3、讓當尖端的金屬緩慢下降，觀察金屬球何時發(fā)生明顯放電現(xiàn)象。4、演示完畢后，關閉電源并放電?！咀⒁馐马棥浚?、實驗時，身體不能碰觸儀器的金屬部分。2、實驗過程中，應注意關閉電源后再對儀器進行相關操作。3、實驗完畢，應先關閉電源并及時放電。實驗三彈性碰撞儀【實驗目的】：1、演示等質量球的彈性碰撞過程，加深對動量原理的理解。2、演示彈性碰撞時能量的最大傳遞。3、使學生對彈性碰撞過程中的動量、能量變化過程有更清晰的理解?！緦嶒瀮x器】：彈性碰撞儀【實驗原理】：由動量守恒和能量守恒原理可知：在理想情況下，完全彈性碰撞的物理過程滿足動量守恒和能量守恒。當兩個等質量剛性球彈性正碰時，它們將交換速度。多個小球碰撞時可以進行類似的分析。事實上，由于小球間的碰撞并非理想的彈性碰撞，還是有能量損失的，故最后小球還是要靜止下來。【實驗步驟】：1、調(diào)整固定擺球的螺絲，盡量使擺球的中心處于同一直線上。2、拉起最左邊的一個白球，釋放，讓其撞擊其他擺球，可以觀察到最右側的一個球立即擺起，其擺幅幾乎等于左邊小球的擺幅。3、同時拉起左邊的兩個或三個擺球，釋放，讓其撞擊剩余的擺球，可以觀察到另一側相同數(shù)目的擺球立即擺起，其擺幅幾乎等于被拉起擺球的擺幅?！咀⒁馐马棥浚?、隨時注意保持7個擺球的球心處于同一直線上。2、球的擺幅不要太大，否則效果反而不好。3、不要用力拉球，以免懸線斷開?！緦嶒灨邢搿浚航裉煜挛绲奈锢硌菔緦嶒炚n讓我大開眼界，