大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)總結(jié)論文和大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)報(bào)告

大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)報(bào)告PAGEPAGE10大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)總結(jié)論文摘要：對(duì)實(shí)驗(yàn)的總體概括（兩個(gè)學(xué)期的實(shí)驗(yàn)縱覽），實(shí)驗(yàn)舉例（PN結(jié)特性研究u、太陽(yáng)能電池），個(gè)人問(wèn)題總結(jié)，學(xué)習(xí)心得總結(jié)，對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的一些建議。關(guān)鍵字：半導(dǎo)體PN結(jié)物理特性、太陽(yáng)能電池基本特性研究、邁克爾遜干涉儀、問(wèn)題分析解決、方法、建議正文：整體概括總結(jié)：經(jīng)過(guò)兩個(gè)學(xué)期的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)、實(shí)踐，從總體上看涉及的面比較廣。電學(xué)實(shí)驗(yàn)：電學(xué)元件的伏安特性研究、平衡電橋測(cè)電阻。這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都涉及到了電路的設(shè)計(jì)連接，是基本的電學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容之一，這對(duì)于以往的單一學(xué)習(xí)理論知識(shí)來(lái)學(xué)，實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充恰到好處的深化了對(duì)課本的理解。電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)：模擬法測(cè)繪靜電場(chǎng)、霍爾效應(yīng)法測(cè)量圓線圈和亥姆霍茲線圈的磁場(chǎng)。這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都是對(duì)抽象意義上的磁學(xué)物理量的測(cè)量，在以前的學(xué)習(xí)過(guò)程中對(duì)于看不見(jiàn)摸不著的磁場(chǎng)和電場(chǎng)線都只是靠強(qiáng)制記憶的。但是這些實(shí)驗(yàn)的引入很好的解決了我對(duì)于這兩個(gè)抽象物理量的了解，尤其是電場(chǎng)線的加深理解，盡管這是個(gè)認(rèn)為杜撰的非物理事實(shí)，但是它的作用是很明顯的，對(duì)于研究物理也是很直觀的。物理量的測(cè)量：拉伸法測(cè)量金屬材料的楊氏模量、扭擺法測(cè)定物體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、穩(wěn)態(tài)發(fā)測(cè)定不良導(dǎo)體的導(dǎo)熱系數(shù)。這些實(shí)驗(yàn)主要是驚醒一些物理上定義的量的測(cè)量，它們都有個(gè)共同點(diǎn)就是通過(guò)間接測(cè)量的到的，這就要求為我們對(duì)一些推理公式的了解，了解原理，通過(guò)理論的推導(dǎo)公式，將難以直接測(cè)量的物理量通過(guò)轉(zhuǎn)化，間接測(cè)量出來(lái)。半導(dǎo)體：主要是關(guān)于PN結(jié)的研究，其中涉及到了光電池對(duì)PN結(jié)光生伏特特性的使用。這充分體現(xiàn)了半導(dǎo)體材料對(duì)當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)的巨大貢獻(xiàn)。光學(xué)：光電效應(yīng)與普朗克常數(shù)測(cè)量、光強(qiáng)分布測(cè)量、光前光學(xué)特性研究。儀器方面：邁克爾遜干涉儀。實(shí)驗(yàn)舉例：、半導(dǎo)體PN結(jié)物理特性研究實(shí)驗(yàn)：（1）相關(guān)知識(shí)點(diǎn)：PN結(jié)：P型導(dǎo)體和N型導(dǎo)體交界面附近的過(guò)渡區(qū)。PN結(jié)是構(gòu)成半導(dǎo)體二極管、太陽(yáng)能電池的基礎(chǔ)。禁帶寬度：導(dǎo)帶底與價(jià)帶頂之間的能量差。其是半導(dǎo)體的一個(gè)重要特征參量，其主要決定于半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu)。（2）研究?jī)?nèi)容：=1\*GB4㈠、PN結(jié)正向擴(kuò)散電流與電壓間關(guān)系：I=Io（eeUkT-1).=1\*GB3①注：I是通過(guò)PN結(jié)的正向電流，Io是反向飽和電流（溫度恒定時(shí)是常數(shù)），T是熱力學(xué)溫度，e是電子電荷量，U是PN結(jié)正向電壓，k為波爾茲曼常數(shù)。 通過(guò)式的變形式I=Io*e =2\*GB4㈡、結(jié)電壓Ube與熱力學(xué)溫度T的關(guān)系：Ube=ST+Ugo=2\*GB3② 注：S≈-2.3mV/℃為PN結(jié)溫度傳感器靈敏度。Ego=e*Ugo為禁帶寬度。因此可以通過(guò)Ube-T曲線找出=2\*GB3②式中的常值參數(shù)，從而測(cè)定禁帶寬度。同樣是通過(guò)計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)，得到擬合的直線，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。 （3）注意事項(xiàng)： 本實(shí)驗(yàn)是使用二極管進(jìn)行的，在連接電路時(shí)一定要注意每個(gè)接頭的連接位置，切忌接錯(cuò)，否則會(huì)燒壞元件。對(duì)于實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的電壓也要注意，過(guò)大可能會(huì)損壞二極管。 2）、太陽(yáng)能電池基本特性研究： （1）基本參數(shù)： =1\*GB3①短路電流Isc：負(fù)載短路時(shí)，即R=0，U=0時(shí)輸出的外電流。 =2\*GB3②開(kāi)路電壓Uoc：負(fù)載開(kāi)路時(shí),即R=∞，I=0時(shí)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(fù)載電阻Ropt、最大輸出功率Pmax：使輸出功率達(dá)到最大時(shí)的負(fù)載電阻叫最佳負(fù)載電阻。 =5\*GB3⑤填充因子：Ff=PmaxIsc*Uoc。 （2）研究?jī)?nèi)容： =1\*GB4㈠、恒定光強(qiáng)下測(cè)定Isc、Uoc、Pmax、Ropt、Ff； 初始時(shí)設(shè)定好光強(qiáng)，負(fù)載電壓調(diào)到最小，然后通過(guò)改變負(fù)載電壓達(dá)到改變負(fù)載電阻的效果，直至電壓電壓調(diào)到最大，整個(gè)過(guò)程中每次調(diào)整都要記下相應(yīng)的電壓和電流值。 在數(shù)據(jù)采集完成后，要通過(guò)電壓、電流計(jì)算出負(fù)載電阻、輸出功率，在通過(guò)計(jì)算機(jī)做出P-R曲線圖，找出最高點(diǎn)，得到Pmax、Ropt。Isc和Uoc可以通過(guò)起始的電流電壓和結(jié)束的電流電壓計(jì)算。 =2\*GB4㈡、光強(qiáng)對(duì)光電池Isc和Uoc的影響。 通過(guò)改變光強(qiáng)測(cè)定不同光強(qiáng)下的Isc和Uoc,然后通過(guò)計(jì)算機(jī)做出Uoc-Isc圖像擬合曲線，然后與=3\*GB3③式比較，分析。以上兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的舉例都是和PN結(jié)半導(dǎo)體有關(guān)，之所以拿出這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，是為了強(qiáng)調(diào)半導(dǎo)體材料在現(xiàn)代科技領(lǐng)域的重要作用。在通過(guò)兩個(gè)學(xué)期的實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)，我對(duì)于半導(dǎo)體材料的認(rèn)識(shí)有了新的層次，以前只是了解它的存在，對(duì)其在科技領(lǐng)域的地位可以說(shuō)是孤陋寡聞，但是事實(shí)上它的地位是我們遠(yuǎn)不能想象的。新興的太陽(yáng)能電池，計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)，微電子，各個(gè)方面現(xiàn)在可以說(shuō)都充滿(mǎn)了半導(dǎo)體材料。因此我很慶幸能在兩個(gè)學(xué)期的短暫學(xué)習(xí)當(dāng)中能接觸到半導(dǎo)體這一革命性的元件。總結(jié)：（一）、實(shí)驗(yàn)中暴露的問(wèn)題：（1）、實(shí)驗(yàn)書(shū)的讀懂并不代表會(huì)做實(shí)驗(yàn)。 我們做實(shí)驗(yàn)主要依據(jù)的就是實(shí)驗(yàn)教程，實(shí)驗(yàn)教程編寫(xiě)的很詳細(xì)，即使是一個(gè)完全陌生的實(shí)驗(yàn)課題也能通過(guò)研讀實(shí)驗(yàn)教材來(lái)了解實(shí)驗(yàn)的具體原理，操作及注意事項(xiàng)。但是，事實(shí)上讀懂了實(shí)驗(yàn)教材并不意味著能做好實(shí)驗(yàn)，這應(yīng)該就是理論與實(shí)踐之間存在的差異。往往實(shí)驗(yàn)教材讀的很熟，可是當(dāng)面對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)依舊是手慢腳亂，難以應(yīng)付。 這充分反映了我們動(dòng)手能力的欠缺，雖然理論學(xué)習(xí)的很出色，但是在實(shí)踐上卻很笨拙。這可能與我們國(guó)家的教育體制有關(guān)，我們過(guò)分的強(qiáng)調(diào)理論的學(xué)習(xí)，很大程度上忽略了操作這一塊，因此常常會(huì)有人說(shuō)：西方國(guó)家的學(xué)生在動(dòng)手能力方面比中國(guó)學(xué)生強(qiáng)很多，但在理論考試上卻使中國(guó)學(xué)生的天下。我想我們既然發(fā)現(xiàn)了這一點(diǎn)不足，就應(yīng)該加強(qiáng)這方面的訓(xùn)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(xué)生。（2）、操作實(shí)驗(yàn)儀器的時(shí)候不敢獨(dú)立進(jìn)行，總是先觀看別人，再自己模仿。 這是我在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的另一個(gè)大問(wèn)題。每次實(shí)驗(yàn)的時(shí)候總是不敢自己先做，總是跟在別人后面進(jìn)行操作。我想這應(yīng)該是缺乏自信的一種表現(xiàn)，是對(duì)自己動(dòng)手能力沒(méi)信心的表現(xiàn)。 所以我所要做的就是放開(kāi)自己，按照實(shí)驗(yàn)儀器的操作要求主動(dòng)獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。不要總是畏首畏尾，敢于嘗試。這是我在今后的實(shí)踐過(guò)程中要注意培養(yǎng)的。（3）、盡管已經(jīng)做了十幾個(gè)實(shí)驗(yàn)，但是在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理，誤差的分析，相關(guān)指標(biāo)的計(jì)算還沒(méi)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(chǔ)上自己系統(tǒng)的總結(jié)一下自己到底毛病出在哪里，同時(shí)要將實(shí)驗(yàn)教程上提供的數(shù)據(jù)處理的方式方法系統(tǒng)的復(fù)習(xí)一遍，加深印象，鞏固自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)，為今后的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理打下良好的基礎(chǔ)，也是對(duì)數(shù)學(xué)工具的一次實(shí)際應(yīng)用的復(fù)習(xí)。（4）、開(kāi)始的時(shí)候總是借學(xué)長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告參考，但是發(fā)現(xiàn)其實(shí)這是一種嚴(yán)重的抄襲現(xiàn)象，后來(lái)逐漸淡化的這種想法。我想在今后的學(xué)習(xí)生活中也要堅(jiān)決杜絕這種間接抄襲的現(xiàn)象。（5）、選實(shí)驗(yàn)的時(shí)候不必聽(tīng)學(xué)長(zhǎng)們說(shuō)哪個(gè)簡(jiǎn)單哪個(gè)難，要按照自己的興趣、意愿去選擇。只要記住實(shí)驗(yàn)設(shè)置了就一定能做，而且別人能做好，你也一定能做好。（二）、知識(shí)掌握： 實(shí)驗(yàn)課程結(jié)束了，整個(gè)過(guò)程我學(xué)到了諸多方面的新知識(shí)技能。學(xué)會(huì)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(cè)微計(jì)等），臨場(chǎng)發(fā)揮的能力等。（三）、個(gè)人感悟： 在日常的學(xué)習(xí)生說(shuō)中要培養(yǎng)個(gè)人的興趣；學(xué)習(xí)心態(tài)的端正是提高學(xué)習(xí)成績(jī)的最佳路徑之一；不要被文獻(xiàn)的長(zhǎng)篇幅文字所嚇倒，要透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)；不懂就問(wèn)；學(xué)會(huì)發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)資源的作用。（四）、學(xué)科建議： 對(duì)于學(xué)生的報(bào)告不要只注重書(shū)面，要注重其內(nèi)在的含金量，書(shū)面好的實(shí)驗(yàn)報(bào)告也許只是字跡工整的表現(xiàn)。 對(duì)于不按照統(tǒng)一老師要求處理數(shù)據(jù)的學(xué)生不能直接否定，要從差異中尋找閃光點(diǎn)。也許有時(shí)候?qū)W生的處理方式更合理。參考文獻(xiàn)：物理實(shí)驗(yàn)教程2-1；大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教程2-2實(shí)驗(yàn)一錐體上滾【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹浚?．通過(guò)觀察與思考雙錐體沿斜面軌道上滾的現(xiàn)象，使學(xué)生加深了解在重力場(chǎng)中物體總是以降低重心，趨于穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。2．說(shuō)明物體具有從勢(shì)能高的位置向勢(shì)能低的位置運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，同時(shí)說(shuō)明物體勢(shì)能和動(dòng)能的相互轉(zhuǎn)換?！緦?shí)驗(yàn)儀器】：錐體上滾演示儀【實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中在低端的兩根導(dǎo)軌間距小，錐體停在此處重心被抬高了；相反，在高端兩根導(dǎo)軌較為分開(kāi)，錐體在此處下陷，重心實(shí)際上降低了。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象仍然符合能量最低原理。【實(shí)驗(yàn)步驟】：1．將雙錐體置于導(dǎo)軌的高端，雙錐體并不下滾；2．將雙錐體置于導(dǎo)軌的低端，松手后雙錐體向高端滾去；3．重復(fù)第2步操作，仔細(xì)觀察雙錐體上滾的情況?！咀⒁馐马?xiàng)】：1．不要將錐體搬離軌道。

2．錐體啟動(dòng)時(shí)位置要正，防止它滾動(dòng)時(shí)摔下來(lái)造成變形或損壞。實(shí)驗(yàn)二避雷針【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹浚簹怏w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(guò)此演示實(shí)驗(yàn)觀察火花放電的發(fā)生過(guò)程及條件?！緦?shí)驗(yàn)儀器】：高壓電源、一個(gè)尖端電極、一個(gè)球型電極及平板電極?！緦?shí)驗(yàn)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(dǎo)體上的分布與導(dǎo)體的曲率半徑有關(guān)。導(dǎo)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(chǎng)越強(qiáng)，空氣層被擊穿。反之越少（球型電極處），兩極之間的電場(chǎng)越弱，空氣層未被擊穿。當(dāng)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(shí)，其間的電場(chǎng)較弱，不能擊穿空氣層。而此時(shí)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。【實(shí)驗(yàn)步驟】：1、將靜電高壓電源正、負(fù)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(tīng)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(guān)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(tīng)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。可以看到尖端與上極板之間形成連續(xù)的一條放電火花細(xì)線。3、讓當(dāng)尖端的金屬緩慢下降，觀察金屬球何時(shí)發(fā)生明顯放電現(xiàn)象。4、演示完畢后，關(guān)閉電源并放電?！咀⒁馐马?xiàng)】：1、實(shí)驗(yàn)時(shí)，身體不能碰觸儀器的金屬部分。2、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)注意關(guān)閉電源后再對(duì)儀器進(jìn)行相關(guān)操作。3、實(shí)驗(yàn)完畢，應(yīng)先關(guān)閉電源并及時(shí)放電。實(shí)驗(yàn)三彈性碰撞儀【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹浚?、演示等質(zhì)量球的彈性碰撞過(guò)程，加深對(duì)動(dòng)量原理的理解。2、演示彈性碰撞時(shí)能量的最大傳遞。3、使學(xué)生對(duì)彈性碰撞過(guò)程中的動(dòng)量、能量變化過(guò)程有更清晰的理解?！緦?shí)驗(yàn)儀器】：彈性碰撞儀【實(shí)驗(yàn)原理】：由動(dòng)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(guò)程滿(mǎn)足動(dòng)量守恒和能量守恒。當(dāng)兩個(gè)等質(zhì)量剛性球彈性正碰時(shí)，它們將交換速度。多個(gè)小球碰撞時(shí)可以進(jìn)行類(lèi)似的分析。事實(shí)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(lái)。【實(shí)驗(yàn)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(gè)白球，釋放，讓其撞擊其他擺球，可以觀察到最右側(cè)的一個(gè)球立即擺起，其擺幅幾乎等于左邊小球的擺幅。3、同時(shí)拉起左邊的兩個(gè)或三個(gè)擺球，釋放，讓其撞擊剩余的擺球，可以觀察到另一側(cè)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?xiàng)】：1、隨時(shí)注意保持7個(gè)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(kāi)?！緦?shí)驗(yàn)感想】：今天下午的物理演示實(shí)驗(yàn)課讓我大開(kāi)眼界，