大物实验报告.docx
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大物实验报告
大物实验报告
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姓名:
任文浩学号:
2141601049
第二十四次实验
成绩
_________
实验日期教师签字_____________
同组者许林松审批日期_____________
实验名称:
太阳能电池性能的研究一.实验目的
1.了解太阳能电池的原理及性能。
2.学习太阳能电池的性能测量与研究方法。
二.实验所给仪器及用法
实验仪器:
LB-SC太阳能电池研究仪,太阳能电池板,连线若干,60W白炽灯,挡板。
用法:
1.在光照状态下太阳能电池的短路电流Isc、开路电压Uoc、最大输出功率Pm,最佳负载及填充因子FF的测量
打开电机箱电源,将控制白炽灯电源的“开灯/关灯”开关置于“开灯”,并把“亮度调节”旋钮调到最小;
将太阳能电池的插头用线连接到电机箱的相同颜色插头上,将“明暗状态开关”拨到“明状态”,加载电压调到0v,“负载调节”旋钮逆时针调到最小,此时电流表上有电流显示,这是外界光产生的本底光电流;
将灯源亮度调到最强,逆时针调节负载电阻旋钮到最小,测出太阳能电池的短路电流Isc,顺时针调节负载电阻旋钮到最大,测出太阳能电池的开路电压Uoc;
将灯源亮度调到最强,调节负载电阻,由最小逐渐调到最大,可以看见光电流及负载电压的变化,负载电压每隔左右测量负载的电压和电流值。
2.太阳能电池的短路电流Isc、开路电压Uoc与相对光强关系的测量
分别将“负载调节”旋钮调到最小和最大,改变白炽灯光强度,分别记录下短路电流和开路电压。
白炽灯光强度刻度分有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ挡,相对光强分别对应20%、40%、60%、80%和100%。
3.不同角度光照下的太阳能电池板输出功率的测量
将灯源亮度调到最亮,将“负载调节”旋钮固定,测量太阳能电池板在不同俯
仰角时的电流和电压值。
比较不同照射角度对太阳能电池板输出的影响。
4.太阳能电池板的串联并联特性的研究串联
将两个太阳能电池对应的红黑插座用插线串联起来,此时重复光照状态下的测试实验,观察在最大照明状态下单个太阳能电池板的开路电压、短路电流与串联时的区别。
并思考实际开路电压与理论上的不同之处。
注意串联光电池应该是同一种类的。
并联
将每个太阳能电池对应的红黑插座用插线并联起来,此时重复光照状态下的测试实验,观察在最大照明状态下单个太阳能电池板的开路电压、短路电流与并联时的区别。
并思考实际短路电流与理论上的不同之处。
注意并联光电池应该是同一种类的。
5.太阳能电池的伏安特性曲线的研究
在没有光照的情况下,测量在正向偏压的情况下,太阳能电池的伏安特性曲线。
关闭白炽灯,用遮光板将太阳能电池完全盖住,将“明暗状态开关”拨到“暗状态”,太阳能电池处于全暗状态,把可调电阻调到最大,此时负载电压u2是负载电阻两端电压,太阳能电池两端电压u等于加载电压U1减去负载电压U2。
将加载电压U1从0开始逐渐增大,观察负载电压u2和电流值,当负载电压u2或电流值不为零时开始测量,加载电压每隔左右测量负载电压u2和电流值,要求不少于10个测量点。
此时太阳能电池如同一个二极管的工作
三.测量内容及数据处理
表1不同负载电阻时的负载电压和光电流的测量本底光电流I0=
短路电流Isc=开路电压Uoc=
:
光强比与开路电压/短路电流的测量
两端电压与
通过电流两端电压0 100
物理仿真实验报告—测量刚体的转动惯量
装备02班
molZn
一、实验简介
在研究摆的重心升降问题时,惠更斯发现了物体系的重心与后来欧勒称之为转动惯量的量。
转动惯量是表征刚体转动惯性大小的物理量,它与刚体的质量、质量相对于转轴的分布有关。
本实验将学习测量刚体转动惯量的基本方法,目的如下:
1.用实验方法验证刚体转动定律,并求其转动惯量;
2.观察刚体的转动惯量与质量分布的关系
3.学习作图的曲线改直法,并由作图法处理实验数据。
二、实验原理
1.刚体的转动定律
具有确定转轴的刚体,在外力矩的作用下,将获得角加速度β,其值与外力矩成正比,与刚体的转动惯量成反比,即有刚体的转动定律:
M=Iβ
利用转动定律,通过实验的方法,可求得难以用计算方法得到的转动惯量。
2.应用转动定律求转动惯量
待测刚体由塔轮,伸杆及杆上的配重物组成。
刚体将在砝码的拖动下绕竖直轴转动。
设细线不可伸长,砝码受到重力和细线的张力作用,从静止开始以加速度a下落,其运动方程为mg–t=ma,在t时间内下落的高度为h=at2/2。
刚体受到张力的力矩为Tr和轴摩擦力力矩Mf。
由转动定律
可得到刚体的转动运动方程:
Tr-Mf=Iβ。
绳与塔轮间无相对滑动
时有a=rβ,上述四个方程得到:
mr-Mf=2hI/rt2
Mf与张力矩相比可以忽略,砝码质量m比刚体的质量小的多时有
a< 所以可得到近似表达式: mgr=2hI/rt2 式中r、h、t可直接测量到,m是试验中任意选定的。 因此可根据用实验的方法求得转动惯量I。 3.验证转动定律,求转动惯量 从出发,考虑用以下两种方法: A.作m–1/t2图法: 伸杆上配重物位置不变,即选定一个刚体,取固定力臂r和砝码下落高度h,式变为: M=K1/t2 式中K1=2hI/gr2为常量。 上式表明: 所用砝码的质量与下落时间t 的平方成反比。 实验中选用一系列的砝码质量,可测得一组m与1/t2的数据,将其在直角坐标系上作图,应是直线。 即若所作的图是直线,便验证了转动定律。 从m–1/t2图中测得斜率K1,并用已知的h、r、g值,由K1=2hI/gr2求得刚体的I。 B.作r–1/t图法: 配重物的位置不变,即选定一个刚体,取砝码m和下落高度h为固定值。 将式写为: r=K2/t 式中K2=1/2是常量。 上式表明r与1/t成正比关系。 实验 中换用不同的塔轮半径r,测得同一质量的砝码下落时间t,用所得一组数据作r-1/t图,应是直线。 即若所作图是直线,便验证了转动定律。 从r-1/t图上测得斜率,并用已知的m、h、g值,由K2=1/2 求出刚体的I。 三、实验仪器 刚体转动仪,滑轮,秒表,砝码 刚体转动仪: 包括: A.、塔轮,由五个不同半径的圆盘组成。 上面绕有挂小砝码的细线,由它对刚体施加外力矩。 B、对称形的细长伸杆,上有圆柱形配重物,调节其在杆上位置即可改变转动惯量。 与A和配重物构成一个刚体。 C.、底座调节螺钉,用于调节底座水平,使转动轴垂直于水平面。 此外还有转向定滑轮,起始点标志,滑轮高度调节螺钉等部分。 四、实验内容 1.调节实验装置: 调节转轴垂直于水平面 调节滑轮高度,使拉线与塔轮轴垂直,并与滑轮面共面。 选定砝码下落起点到地面的高度h,并保持不变。 2.观察刚体质量分布对转动惯量的影响 取塔轮半径为,砝码质量为20g,保持高度h不变,将配重物逐次取三种不同的位置,分别测量砝码下落的时间,分析下落时间与转动惯量的关系。 本项实验只作定性说明,不作数据计算。 3.测量质量与下落时间关系: 学生实验报告 学院: 软件与通信工程学院课程名称: 大学物理实验专业班级: 通信工程111班姓名: 陈益迪学号: 0113489 学生实验报告 一、实验综述 1、实验目的及要求 1.了解游标卡尺、螺旋测微器的构造,掌握它们的原理,正确读数和使用方法。 2.学会直接测量、间接测量的不确定度的计算与数据处理。 3.学会物理天平的使用。 4.掌握测定固体密度的方法。 2、实验仪器、设备或软件 150分度游标卡尺准确度=最大误差限△仪=±2螺旋测微器准确度=最大误差△仪=±修正值= 3物理天平t天平感度最大称量500g△仪=±估读到 二、实验过程 1、实验内容与步骤 1、用游标卡尺测量圆环体的内外径直径和高各6次;2、用螺旋测微器测钢线的直径7次;3、用液体静力称衡法测石蜡的密度; 2、实验数据记录表 测圆环体体积 测钢丝直径 仪器名称: 螺旋测微器准确度=估读到 测石蜡的密度 仪器名称: 物理天平TW—天平感量: g最大称量500g 3、数据处理、分析 、计算圆环体的体积 1直接量外径D的A类不确定度SD,SD=○ SD== 2直接量外径D的B类不确定度u○ d. ud,= Ud== 3直接量外径D的合成不确定度σσ○ σD== 4直接量外径D科学测量结果○ D=mm D = 5直接量内径d的A类不确定度S○ Sd=0 .0045mm= d。 d S= 6直接量内径d的B类不确定度u○ d ud= ud== 7直接量内径d的合成不确定度σiσ○ σd== 8直接量内径d的科学测量结果○ d=mm 9直接量高h的A类不确定度S○ Sh== d = hh S= 10直接量高h的B类不确定度u○ hd uh== 11直接量高h的合成不确定度σ○ σh==12直接量高h的科学测量结果○ h=mm h σh= 13间接量体积V的平均值: V=πh/4○ 2 2 V= 14间接量体积V的全微分: dV=○ 3 ? 4 dh+ Dh? dh? dD-dd22 再用“方和根”的形式推导间接量V的不确定度传递公式 222 ? v? ? h)? ? 计算间接量体积V的不确定度σ 3 σV= V 15写出圆环体体积V的科学测量结果○ V=mm 2、计算钢丝直径 7次测量钢丝直径d的A类不确定度Sd,Sd=SdSd== 3 钢丝直径d的B类不确定度ud,ud=ud ud== 钢丝直径d的合成不确定度σ。 σd=dσd== 写出钢丝直径d的科学测量结果d=mm 3、计算石蜡的密度 以天平的感量为Δ仪,计算直接测量M1、M2、M3的B类不确定度uMuM== 写出直接测量M1、M2、M3的科学测量结果 M1=gM2=gM3=g ρt以为标准查表取值,计算石蜡密度平均值: ? ? M1 ? t M2? M3 ρ==间接量石蜡密度ρ的全微分: ? tm1? tm1? t dρ=dm1-dm2+dm3 m2-m322 再用“方和根”的形式推导密度的不确定度传递公式 2 ? ? ? )? 2)? 2) 2 2 计算间接量密度ρ的不确定度σ 33 dρ=kg/m=kg/m 写出石蜡密度ρ的科学测量结果ρ=kg/m3 ρ 各位读友大家好,此文档由网络收集而来,欢迎您下载,谢谢
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