有关物理实验报告范文（精选6篇）
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，电阻率越小。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 1 2 3 4 5 6 7 8 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 2871.1 2692.9 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：
实验目的：
观察水沸腾时的现象
实验器材：
铁架台、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯、中心有孔纸板、温度计、水、秒表
实验装置图：
实验步骤：
1.按装置图安装实验仪器，向烧杯中加入温水，水位高为烧杯的1/2左右。
2.用酒精灯给水加热并观察.(观察水的温度变化，水发出的声音变化，水中的气泡变化)
描述实验中水的沸腾前和沸腾时的情景：
(1)水中气泡在沸腾前，沸腾时
(2)水的声音在沸腾前，沸腾时
3. 当水温达到90℃时开始计时，每半分钟记录一次温度。填入下表中，至沸腾后两分钟停止。
实验记录表：
时间(分) 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 …
温度(℃)
4、观察撤火后水是否还继续保持沸腾?
5、实验结果分析：
①以时间为横坐标，温度为纵坐标，根据记录用描点法作出水的沸腾图像。
②请学生叙述实验现象。
沸腾前水中有升到水面上来，水声;继续加热时，水中发生剧烈的现象，大量上升并且变(填“大”或“小”)，升到水面上破裂，放出水蒸气，散到空气中，水声变(填“大”或“小”)。
沸腾的概念：
③实验中是否一加热，水就沸腾?
④水沸腾时温度如何变化?
⑤停止加热，水是否还继续沸腾?说明什么?
20xx年X月XX日
用验电器演示导体和绝缘体
【器材】
验电器(或自制验电器)，有机玻璃或橡胶棒，丝绸或毛皮，被检验的物体：铁丝、铜丝等金属丝，陶瓷、松香、玻璃、橡胶等。
【操作】
(1)将丝绸摩擦过的有机玻璃棒(或用毛皮摩擦过的橡胶棒)与验电器接触，使验电器带电，金箔张开一定的角度，然后用手接触一下验电器上的小球，金箔马上合拢。这表明手碰了小球后，验电器上的电荷通过手和人体传给大地了，这证明人体是导体。
(2)用上述方法使验电器重新带电。手拿铁丝和铜丝等金属丝用它们去跟带电的验电器小球接触，可以看到金箔也会合拢，表明验电器上的电荷通过金属丝和人体传到地球上去了，金属丝是导体。当手拿陶瓷、玻璃、松香等用它们去跟带电的验电器小球接触，金箔仍张开并不合拢，表明验电器上的电荷没有通过陶瓷、玻璃、松香等传到地球上，说明陶瓷、玻璃松香等是绝缘体。
【注意事项】
被检验的绝缘体的表面要清洁干燥，以免表面漏电。
实验目的：观察水的沸腾。
实验步骤：
①在烧杯里放入适量水，将烧杯放在石棉网上，然后把温度计插入水里。
②把酒精灯点着，给烧杯加热。
③边观察边记录。
④做好实验后，把器材整理好。
观察记录：
①水温在 60℃以下时，随着水温不断升高，杯底上气泡越来越多，有少量气泡上升。
②水温在60℃～90℃之间时，杯底气泡逐渐减少，气泡上升逐渐加快。
③在90℃～100℃之间时，小气泡上升越来越快。
④水在沸腾时，大量气泡迅速上升，温度在98℃不变。
⑤移走酒精灯，沸腾停止。
实验结论：
①沸腾是在液体表面和内部同时进行的汽化现象。
②水在沸腾时，温度不变。
探究课题：探究平面镜成像的特点。
1.提出问题：平面镜成的是实像还是虚像?是放大的还是缩小的像?所成的像的位置是在什么地方?
2.猜想与假设：平面镜成的是虚像.像的大小与物的大小相等.像与物分别是在平面镜的两侧。
3.制定计划与设计方案：实验原理是光的反射规律。
所需器材;蜡烛(两只)，平面镜(能透光的)，刻度尺，白纸，火柴。
实验步骤：
一.在桌面上平铺一张16开的白纸，在白纸的中线上用铅笔画上一条直线，把平面镜垂直立在这条直线上。
二.在平面镜的一侧点燃蜡烛，从这一侧可以看到平面镜中所成的点燃蜡烛的像，用不透光的纸遮挡平面镜的背面，发现像仍然存在，说明光线并没有透过平面镜，因而证明平面镜背后所成的像并不是实际光线的会聚，是虚像。
三.拿下遮光纸，在平面镜的背后放上一只未点燃的蜡烛，当所放蜡烛大小高度与点燃蜡烛的高度相等时，可以看到背后未点燃蜡烛也好像被点燃了.说明背后所成像的大小与物体的大小相等。
四.用铅笔分别记下点燃蜡烛与未点燃蜡烛的位置，移开平面镜和蜡烛，用刻度尺分别量出白纸上所作的记号，量出点燃蜡烛到平面镜的距离和未点燃蜡烛(即像)到平面镜的距离。比较两个距离的大小，发现是相等的。
5.自我评估。
该实验过程是合理的，所得结论也是正确无误.做该实验时最好是在暗室进行，现象更加明显。误差方面应该是没有什么误差，关键在于实验者要认真仔细的操作，使用刻度尺时要认真测量。
6.交流与应用。
通过该实验我们已经得到的结论是，物体在平面镜中所成的像是虚像，像的大小与物体的大小相等，像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等.像与物体的连线被平面镜垂直且平分。例如，我们站在穿衣镜前时，我们看穿衣镜中自己的像是虚像，像到镜面的距离与人到镜面的距离是相等的，当我们人向平面镜走近时，会看到镜中的像也在向我们走近.我们还可以解释为什么看到水中的物像是倒影.平静的水面其实也是平面镜.等等。
实验目的：
观察水沸腾时的现象
实验器材：
铁架台、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯、中心有孔纸板、温度计、水、秒表
实验装置图：
实验步骤：
1.按装置图安装实验仪器，向烧杯中加入温水，水位高为烧杯的1/2左右。
2.用酒精灯给水加热并观察.(观察水的温度变化，水发出的声音变化，水中的气泡变化)
描述实验中水的沸腾前和沸腾时的情景：
(1)水中气泡在沸腾前，沸腾时
(2)水的声音在沸腾前，沸腾时
3. 当水温达到90℃时开始计时，每半分钟记录一次温度。填入下表中，至沸腾后两分钟停止。
实验记录表：
时间(分) 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 …
温度(℃)
4、观察撤火后水是否还继续保持沸腾?
5、实验结果分析：
①以时间为横坐标，温度为纵坐标，根据记录用描点法作出水的沸腾图像。
②请学生叙述实验现象。
沸腾前水中有升到水面上来，水声;继续加热时，水中发生剧烈的现象，大量上升并且变(填“大”或“小”)，升到水面上破裂，放出水蒸气，散到空气中，水声变(填“大”或“小”)。
沸腾的概念：
③实验中是否一加热，水就沸腾?
④水沸腾时温度如何变化?
⑤停止加热，水是否还继续沸腾?说明什么?
20xx年X月XX日
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