物理系实验报告撰写要求及格式模板.docx

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物理系实验报告撰写要求及格式模板

物理系实验报告撰写要求及格式模板

一、实验报告主要容

1、按照学校统一印制的实验报告纸要求填写相关栏目和容。

2、实验目的

3、实验仪器和器材

记录实验所用仪器的具体规格、型号等，如有编号的记录所用仪器的编号。

4、实验原理：

应在理解的基础上，简明扼要表述原理、主要公式、重要原理图等，多用图表阐述原理，切忌照抄。

5、实验步骤或容

按照实验过程中的步骤如实填写主要步骤。

6、数据记录：

在实验数据记录纸上画出数据记录表格，在表格里记录实验过程中采集到的原始数据，记录的数据不能用铅笔书写，不能涂改；数据记录必须有指导教师现场的亲笔签字（不能事后补签）为有效。

原始数据记录粘贴在实验报告一同上交，没有原始数据的实验报告不计成绩。

7、数据处理：

按照实验要求对原始数据进行处理，主要处理过程应书写在实验报告中。

处理数据时，根据实验的要求如需进行计算误差或不确定度，则需按要求计算。

用作图法处理数据的，一律用坐标纸作图（或用计算机作图）。

报告最后要有实验结果或结论。

8、误差分析

当实验数据的误差达到一定程度后，要求对误差进行分析，找出产生误差的原因。

9、问题讨论

主要是讨论实验中观察到的异常现象及可能的解释，分析实验误差的主要来源，对实验仪器的选择和实验法的改进提出建议，简述自己做实验的心得体会。

其次是回答实验指导教师提出或划定实验教材上的实验思考题。

10、（附件）经老师确认后，在预习中设计好的，用于记录实验原始数据的表格。

二、实验格式模板

扭摆法测定物体转动惯量

1实验目的

1）熟悉扭摆的构造、使用法，以及转动惯量测试仪的使用法；

2）学会用扭摆测定几种不同形状物体的转动惯量和弹簧的扭转常数，并与理论值进行比较；

3）验证转动惯量平行轴定理。

2实验仪器

扭摆、转动惯量测试仪、卡尺

3实验原理

3.1原理

将物体在水平面转过一定的角度，在扭摆的弹簧的恢复力矩作用下物体绕垂直轴作往返扭转运动。

根据克定律有：

M=-KΘ

（1）

根据转动定律有：

M=Ιβ

（2）

令ω2=K/I，忽略轴承的摩擦阻力矩，由

（1）、

（2）得：

上述程表示扭摆运动具有角简谐振动的特性，角加速与角位移成正比，且向相反。

此程的解为：

式中，A为谐振动的角振幅，φ为初相位角，ω为角速度，此谐振动的期为：

（3）

由（3）式得：

可见只要知道弹簧扭转常数，测得物体扭摆的摆动期，便可确定物体的转动惯量I。

3.2弹簧扭转常数测量法

本实验利用公式法先测得圆柱体的转动惯量，再用扭摆测出载物盘的摆动期T1，再把圆柱体放到载物盘上，测出此时的摆动期T2，分别代入（4）式，整理得：

（5）

其中I0为圆柱体的转动惯量。

4实验容和步骤

4.1测定扭摆装置的弹簧扭转常数

1）选择圆柱体，重复6次测量其几尺寸及其质量，根据公式确定其转动惯量；

2）把载物盘安装在转轴上并紧固，调整扭摆机座底脚螺丝，使水平仪的气泡位于中心；

3）调节好计时装置，并调光电探头的位置使载物盘上的挡光杆处于其缺口中央且能遮住发射、接收红外光线的小；

4）让其摆动，重复测量6次20个期t1；

5）把圆柱体置于载物盘上，再让其摆动并重复6次测量20个期t2。

4.2测定球体的转动惯量

1）将塑料球安装在扭摆的转轴上并紧固；

2）让其摆动并重复6次测定10个期t

4.3验证转动惯量平行轴定理

1）装上金属细杆（金属细杆中心必须与转轴重合），测定摆动期t（10个T）；

2）将滑块对称放置在细杆两边的凹槽，此时滑块质心离转轴的距离分别为5.00，10.00，15.00，20.00，25.00cm，测定摆期t（10个T），验证转动惯量平行轴定理（计算转动惯量时，应扣除支架的转动惯量）。

4.4注意事项

1）弹簧的扭转常数K值不是固定常数，它与摆动角度略有关系，摆角90°左右基本相同，在小角度时变小。

为了降低实验时由于摆动角度变化过大带来的系统误差，在测定各种物体的摆动期时，摆角不宜过小，摆幅也不宜变化过大；

2）光电探头应酬放置在挡光杆平衡位置处，挡光杆不能和它相接触，以免增大摩擦力矩；

3）机座应保持水平状态；

4）在安装待测物体时，其支架必须全部套入扭摆主轴，并将止动螺丝旋紧，否则扭摆不能正常工作；

5）在称金属细杆与木球的质量时，必须将支架取下否则会带来极大误差。

特别注意：

测完平行轴定理之后要拆卸装置，圆柱体拆下来时，螺丝要锁紧，否则掉了无法做实验。

5数据记录和处理

表1测定扭转常数和球体转动惯量

M圆柱体（g）

t1（20T,n=41）s

t2（20T,n=41）s

D（mm）

t球（10T,n=21）

355.25

14.83

20.18

9.972

13.36

14.80

20.17

9.970

13.35

14.84

20.17

9.972

13.35

14.82

20.17

9.970

13.34

14.82

20.18

9.970

13.33

14.83

20.17

9.966

13.35

表2验证转动惯量平行轴定理

t杆（10T,n=21）

X=5.00cm

X=10.00cm

X=15.00cm

X=20.00cm

X=25.00cm

20.93

23.93

30.84

39.67

49.69

59.95

20.92

23.91

30.79

39.69

49.21

59.90

20.92

23.91

30.66

39.69

49.68

59.98

20.90

30.84

59.95

20.91

20.93

圆柱体的转动惯量：

经肖维涅准则检验，D没有坏值

（P=68.3%）

弹簧的扭转常数

（P=68.3%）

测球体的转动惯量：

（P=68.3%）

验证平行轴定理

金属细杆：

X=5.00cm

X=10.00cm

X=15.00cm

X=20.00cm

X=25.00cm

表3验证转动惯量与距离的关系

0.25

0.1269

1.00

0.4808

2.25

1.072

4.00

1.901

6.25

2.978

平行轴定理：

实验结果