物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫方法

物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫方法物理實(shí)驗(yàn)除了使學(xué)生受到系統(tǒng)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練外，通過(guò)書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，還能為培養(yǎng)學(xué)生將來(lái)從事科學(xué)研究和工程技術(shù)開(kāi)發(fā)的論文書寫打下基礎(chǔ)。因此，實(shí)驗(yàn)報(bào)告是實(shí)驗(yàn)的重要組成部分，希望同學(xué)們能認(rèn)真對(duì)待。正規(guī)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，應(yīng)包含以下六個(gè)方面的內(nèi)容：⑴實(shí)驗(yàn)?zāi)康模虎茖?shí)驗(yàn)原理;⑶實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備；（4）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（簡(jiǎn)單步驟）及原始數(shù)據(jù)；（5）數(shù)據(jù)處理及結(jié)論；（6）結(jié)果的分析討論。現(xiàn)就物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告的具體寫作要點(diǎn)作一些介紹，供同學(xué)們參考。一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟煌膶?shí)驗(yàn)有不同的訓(xùn)練目的，應(yīng)按實(shí)驗(yàn)前對(duì)實(shí)驗(yàn)的要求并結(jié)合自己在實(shí)驗(yàn)過(guò)程的體會(huì)來(lái)寫。如：實(shí)驗(yàn)4-2金屬楊氏彈性模量的測(cè)量實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆粘咦x望遠(yuǎn)鏡的調(diào)節(jié)方法，能分析視差產(chǎn)生的原因并消除視差；掌握用光杠桿測(cè)量長(zhǎng)度微小變化量的原理，正確選擇長(zhǎng)度測(cè)量工具；學(xué)會(huì)不同測(cè)量次數(shù)時(shí)的不確定度估算方法，分析各直接測(cè)量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響大?。痪毩?xí)用逐差法和作圖法處理數(shù)據(jù)。二、 實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理是科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本依據(jù)。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是否合理，實(shí)驗(yàn)所依據(jù)的測(cè)量公式是否嚴(yán)密可靠，實(shí)驗(yàn)采用什么規(guī)格的儀器，要求精度如何？應(yīng)在原理中交代清^楚O.必須有簡(jiǎn)明扼要的語(yǔ)言文字?jǐn)⑹?。結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)過(guò)程用自己的語(yǔ)言進(jìn)行歸納闡述。文字務(wù)必清晰、通順。.所用的公式及其來(lái)源，簡(jiǎn)要的推導(dǎo)過(guò)程。

.為闡述原理而必要的原理圖或?qū)嶒?yàn)裝置示意圖。如圖不止一張，應(yīng)依次編號(hào)，安插在相應(yīng)的文字附近。如：實(shí)驗(yàn)3-3滑線變阻器的分壓與限流特性實(shí)驗(yàn)原理滑線變阻器在電路中的連接不同，可構(gòu)成分壓器和限流器。1.分壓特性研究實(shí)驗(yàn)電路如圖1?；瑒?dòng)頭將滑線電阻R分成R和R兩部分，R為負(fù)載電阻。電路總電阻為 ° 1 2 "圖1分壓電路 圖2分壓特性曲線故總電流為V°為電源的端電壓，不是電源的電動(dòng)勢(shì)EV°為電源的端電壓，不是電源的電動(dòng)勢(shì)E。I=匕=—RDRRR2,ET

1L負(fù)載電阻R上的壓降為L(zhǎng)RR—x「R°RRR—1H L-R° R°v=i~RR^=—RRV_R1+RlR°R[+R°Rl-R2lxV1 °■° -件"rJK是負(fù)載電阻R乙相對(duì)于滑線電阻R°阻值大小的參數(shù)；X是K是負(fù)載電阻R乙相對(duì)于滑線電阻R°阻值大小的參數(shù)；X是R° R°滑線電阻R的滑動(dòng)頭相對(duì)于低電位端的位置參數(shù)。則上式可改寫為°VKX—= V°K+X-X2

在給定負(fù)載勺和滑線電阻A。的情況下，K為某一定值，則分壓比V/匕與滑線電阻R滑動(dòng)頭位置參數(shù)X有關(guān)，它們的函數(shù)關(guān)系曲線如圖2。0本實(shí)驗(yàn)是通過(guò)實(shí)際測(cè)量來(lái)檢驗(yàn)V/V0的函數(shù)關(guān)系曲線是否與理論曲線相吻合，并探討分壓電路的有關(guān)規(guī)律。2.限流特性研究實(shí)驗(yàn)電路如圖3。此時(shí)流過(guò)負(fù)載七的電流為K、X定義同前。對(duì)于不同的參數(shù)K，電路的限流比I/10與滑線電阻R滑動(dòng)頭位置參數(shù)X有關(guān)，0L1圖4限流特性曲線圖3限流電路本實(shí)驗(yàn)是通過(guò)具體測(cè)量來(lái)了解它們的關(guān)系曲L1圖4限流特性曲線圖3限流電路本實(shí)驗(yàn)是通過(guò)具體測(cè)量來(lái)了解它們的關(guān)系曲線及限流電路的基本特征。三、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，儀器設(shè)備是根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理的要求來(lái)配置的，書寫時(shí)應(yīng)記錄:儀器的名稱、型號(hào)、規(guī)格和數(shù)量（根據(jù)實(shí)驗(yàn)時(shí)實(shí)際情況如實(shí)記錄，沒(méi)有用到的不寫）；在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中往往還要記錄儀器的生產(chǎn)廠家、出廠日期和出廠編號(hào)，以便在核查實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)提供可靠依據(jù)；電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)中普通連接導(dǎo)線不必記錄，或?qū)懮蠈?dǎo)線若干即可。但特殊的連接電纜必須注明。如：實(shí)驗(yàn)5-7用電位差計(jì)校準(zhǔn)毫安表實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備HD1718-B型直流穩(wěn)壓電源(0-30V/2A),UJ36a型直流電位差計(jì)(0.1級(jí)、量程230mV),BX7D-1/2型滑線變阻器(550Q、0.6A),C65型毫安表(1.5級(jí)、量程2-10-50-100mA),ZX93直流電阻器，ZX21旋轉(zhuǎn)式電阻箱，UT51數(shù)字萬(wàn)用表，導(dǎo)線若干。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及原始數(shù)據(jù)概括性地寫出實(shí)驗(yàn)的主要內(nèi)容或步驟，特別是關(guān)鍵性的步驟和注意事項(xiàng)。根據(jù)測(cè)量所得如實(shí)記錄原始數(shù)據(jù)，多次測(cè)量或數(shù)據(jù)較多時(shí)一定要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行列表，特別注意有效數(shù)字的正確指出各物理量的單位，必要時(shí)要注明實(shí)驗(yàn)或測(cè)量條件。如：實(shí)驗(yàn)3-1固體密度測(cè)量實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及原始數(shù)據(jù)1.用游標(biāo)卡尺測(cè)量銅環(huán)內(nèi)、外徑，用螺旋測(cè)微計(jì)測(cè)量厚度。螺旋測(cè)微計(jì)零位讀數(shù)0.003 (mm)n1234567外徑D(mm)29.9629.9429.9829.9429.9629.9229.96內(nèi)徑刁(mm)10.0210.0410.0010.0210.0610.0410.08厚h測(cè)量讀數(shù)(mm)9.6479.6499.6489.6449.6469.6469.645測(cè)量值(mm)9.6449.6469.6459.6419.6439.6439.6422.用礦山天平測(cè)量銅環(huán)質(zhì)量W53.97g指針折回點(diǎn)讀數(shù)S1S2S3S4S零點(diǎn)以y 八、、17.96.517.57.017.2停點(diǎn)B15.06.014.86.114.4停點(diǎn)Y12.15.811.96.111.6五、數(shù)據(jù)處理及結(jié)論.對(duì)于需要進(jìn)行數(shù)值計(jì)算而得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果的，測(cè)量所得的原始數(shù)據(jù)必須如— 實(shí)代入計(jì)算公式，不能在公式后立即寫出結(jié)果；.對(duì)結(jié)果需進(jìn)行不確定度分析（個(gè)別不確定度估算較為困難的實(shí)驗(yàn)除外）；.寫出實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表達(dá)式（測(cè)量值、不確定度、單位，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的有效數(shù)字必須正確；.若所測(cè)量的物理量有標(biāo)準(zhǔn)值或標(biāo)稱值，則應(yīng)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較，求相對(duì)誤差。.需要作圖時(shí)，需附在報(bào)告中。如：實(shí)驗(yàn)3-1固體密度測(cè)量數(shù)據(jù)處理及結(jié)論D=7(29.96+29.94+?-+29.96)=29.95mmS=片D"D)2 ‘聘96-呀95)2+…+聘96-呀95)2=0.019mmd\ 7-1\ 6U=.印+△儀=<0.0192+0.022=0.03mmD=29.95土0.03mmd=7(10.02+10.04+…+10.08)=10.04mm。 ：￡(d-d)2 ,'(10.02-10.04)2+…+(10.08-10.04)2S=‘I 7~1——=V 6 =0.027mmU=\：S2+氣=70.0272+0.022=0.04mmd=10.04土0.04mmh=7(9.644+9.646+???+9.642)=9.643mmS栗皆一h)2=「'(9.644-9.643)2+???+(9.642-9.643)2=0.0016mmh* 7-1Y 6Uh=\S;+氣=M0.00162+0.0042=0.005mmh=9.643土0.005mm1(17.9+17.5+17.26.5+7.0)…a= + =12.12" 3 2 )

15.0+14.8+14.436.0+6.1)+ 2)=10.41(12.115.0+14.8+14.436.0+6.1)+ 2)=10.41(12.1+11.9+11.65.8+6.1)=8.98=頊104-82=0.1510 10m=W+竺^=53.97+12.1一以4=53.98g10008 1000x0.15U=△儀=0.05gm=53.98土0.05g4x53.98x10-34m

p= = =8.952x103kg/m3兀(D2-d2)h兀(29.952-10.042)x9.643x10-9\(0.05)2—m

km)(2x29.95x0.03)2(2dU

-——d~"D2-d2)rH53.98)=0.27%<29.952-10.042)2x10.04x0.04)2 +<29.952-10.042)(0.005)2Up=pEp=8.952x103x0.27%=0.024x103kg/m3p=(8.952土0.024)x103kg/m3經(jīng)查表，20。。時(shí)銅的密度為8.960x103kg/m3，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的相對(duì)誤差為E=8.952—8.960x100%=0.09%8.960六、結(jié)果的分析討論篇好的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，除了有準(zhǔn)確的測(cè)量記錄和正確的數(shù)據(jù)處理、結(jié)論外，還應(yīng)該對(duì)結(jié)果作出合理的分析討論，從中找到被研究事物的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，并且判斷自己的實(shí)驗(yàn)或研究工作是否可信或有所發(fā)現(xiàn)。一份只有數(shù)據(jù)記錄和結(jié)果計(jì)算的報(bào)告，其實(shí)只完成了測(cè)試操作人員的測(cè)試記錄工作。至于數(shù)據(jù)結(jié)果的好壞、實(shí)驗(yàn)過(guò)程還存在哪些問(wèn)題、還要在哪些方面進(jìn)一步研究和完善？等等，都需要我們?nèi)ニ伎肌⒎治龊团袛?，進(jìn)而提高理論聯(lián)系實(shí)際、綜合能力和創(chuàng)新能力。1.首先應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果作出合理判斷。如果儀器運(yùn)行正常，步驟正確、操作無(wú)誤，那就應(yīng)該相信自己的測(cè)量結(jié)果是正確或基本正確的。對(duì)某物理量經(jīng)過(guò)多次測(cè)量所得結(jié)果差異不大時(shí)，也可判斷自己的測(cè)量結(jié)果正確。如果被測(cè)物理量有標(biāo)準(zhǔn)值(理論值、標(biāo)稱值、公認(rèn)值或前人已有的測(cè)量結(jié)果)，應(yīng)與之比較，求出差異。差異較大時(shí)應(yīng)分析誤差的原因：儀器是否正常？是否經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)？實(shí)驗(yàn)原理是否完善？實(shí)驗(yàn)環(huán)境是否合乎要求？實(shí)驗(yàn)操作是否得當(dāng)？數(shù)據(jù)處理方法是否準(zhǔn)確無(wú)誤？2.分析實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的奇異現(xiàn)象。如果出現(xiàn)偏離較大甚至很大的數(shù)據(jù)點(diǎn)或數(shù)據(jù)群，則應(yīng)認(rèn)真分析偏離原因，考慮是否將其剔除還是找出新規(guī)律。無(wú)規(guī)則偏離時(shí)，主要考慮實(shí)驗(yàn)環(huán)境的突變、儀器接觸不良、操作者失誤等。規(guī)則偏離時(shí)，主要考慮環(huán)境條件(溫度、濕度、電源等)的變異、樣品的差異(純度、缺陷、幾何尺寸不均等)。如果能找出新的數(shù)據(jù)規(guī)律，則應(yīng)考慮是否應(yīng)該否定前人的結(jié)論。只有這樣，才能在科學(xué)研究中有所創(chuàng)新。但要切實(shí)做到“肯定有據(jù)、否定有理”。3.對(duì)講義中提出的思考題作出回答問(wèn)題可能有好幾個(gè)，但不一定要面面具到一作答。寧可選擇一兩個(gè)自己有深刻體會(huì)的問(wèn)題，用自己已掌握的理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)說(shuō)深透些。如：實(shí)驗(yàn)3-3滑線變阻器的分壓與限流特性實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和討論本實(shí)驗(yàn)所得曲線與原理曲線相似，故可認(rèn)為實(shí)驗(yàn)是基本成功的。當(dāng)K=R/R注1時(shí)，分壓和限流特性曲線都接近線性，但不是一條直線。若要求其呈一菜直線，唯有R=8，即負(fù)載開(kāi)路。K值越小，曲線彎曲得越厲害，當(dāng)KW0時(shí)，曲線幾乎呈直角彎曲。3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，測(cè)量值比理論計(jì)算值高，尤其在小負(fù)載(K=0.0238)情況下更為突出。這可能由于：負(fù)載電阻R精度不高，誤差達(dá)5%以上；滑線電阻的滑動(dòng)頭位置不準(zhǔn)確，觸頭不是精密點(diǎn)接觸，可能同時(shí)跨越幾圈電阻線；電表的內(nèi)阻帶來(lái)的影響；電源的穩(wěn)定度不高。等等。4.K5時(shí)，曲線U/VxX和//1xX近乎線性，這在電子線路中有廣泛應(yīng)用。例如，前者作為音頻放大器的音量調(diào)節(jié)，音量隨電位器中心觸頭的位置在近乎線性地增減；后者多在電路中作偏流電阻使用；5.除非特殊應(yīng)用，一般不采用K?1的電路設(shè)計(jì)。物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告范例實(shí)驗(yàn)名稱：對(duì)蠟燭及其燃燒的探究

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩?duì)蠟燭在點(diǎn)燃前、點(diǎn)燃時(shí)和熄滅后的三個(gè)階段進(jìn)行細(xì)致的觀察，學(xué)會(huì)完整地觀察物質(zhì)的變化過(guò)程及其現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)用品：一支新蠟燭、火柴、一支干凈燒杯、水、水槽、澄清的石灰水、一把小刀。實(shí)驗(yàn)步驟與方法：觀察蠟燭的顏色、形狀、狀態(tài)、硬度；嗅其氣味。現(xiàn)象：蠟燭是白色、較軟的圓柱狀固體，無(wú)氣味，由白色的棉線和石蠟組成。用小刀切下一塊石蠟，放入水槽，觀察其在水中的現(xiàn)象?，F(xiàn)象：石蠟漂浮在水面上，不溶于水。結(jié)論：石蠟是一種密度比水小，不溶于水的固體。點(diǎn)燃蠟燭，觀察其變化及其火焰和其各層溫度的比較?，F(xiàn)象：石蠟受熱時(shí)熔化、蠟燭燃燒時(shí)發(fā)光、冒黑煙、放熱。燭焰分三層：外焰、內(nèi)焰、焰心，外焰溫度最高，焰心最低。結(jié)論：石蠟受熱會(huì)熔化，燃燒時(shí)形成炭黑。干燥的燒杯罩在燭焰上方，觀察燒杯壁上的現(xiàn)象片刻，取下燒杯，倒入少量石灰水。振蕩，觀察其現(xiàn)象?，F(xiàn)象:干燥的燒杯壁上出現(xiàn)了許多小水珠。取下燒杯后迅速倒入澄清石灰水，