课程设计文件实验报告

2023-01-09

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第一篇:课程设计文件实验报告

大学物理实验课程设计实验报告

北方民族大学

大学物理实验(设计性实验)

实验报告

指导老师:王建明

姓名:张国生

学号:XX0233

学院:信息与计算科学学院

班级:05信计2班

重力加速度的测定

一、实验任务

精确测定银川地区的重力加速度

二、实验要求

测量结果的相对不确定度不超过5%

三、物理模型的建立及比较

初步确定有以下六种模型方案:

方法

一、用打点计时器测量

所用仪器为:打点计时器、直尺、带钱夹的铁架台、纸带、夹子、重物、学生电源等.

利用自由落体原理使重物做自由落体运动.选择理想纸带,找出起始点0,数出时间为t的p点,用米尺测出op的距离为h,其中t=0.02秒×两点间隔数.由公式h=gt2/2得g=2h/t2,将所测代入即可求得g.

方法

二、用滴水法测重力加速度

调节水龙头阀门,使水滴按相等时间滴下,用秒表测出n个(n取50—100)水滴所用时间t,则每两水滴相隔时间为t′=t/n,用米尺测出水滴下落距离h,由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2.

方法

三、取半径为r的玻璃杯,内装适当的液体,固定在旋转台上.旋转台绕其对称轴以角速度ω匀速旋转,这时液体相对于玻璃杯的形状为旋转抛物面

重力加速度的计算公式推导如下:

取液面上任一液元a,它距转轴为x,质量为m,受重力mg、弹力n.由动力学知:

ncosα-mg=0(1)

nsinα=mω2x(2)

两式相比得tgα=ω2x/g,又tgα=dy/dx,∴dy=ω2xdx/g,

∴y/x=ω2x/2g.∴g=ω2x2/2y.

.将某点对于对称轴和垂直于对称轴最低点的直角坐标系的坐标x、y测出,将转台转速ω代入即可求得g.

方法

四、光电控制计时法

调节水龙头阀门,使水滴按相等时间滴下,用秒表测出n个(n取50—100)水滴所用时间t,则每两水滴相隔时间为t′=t/n,用米尺测出水滴下落距离h,由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2.

方法

五、用圆锥摆测量

所用仪器为:米尺、秒表、单摆.

使单摆的摆锤在水平面内作匀速圆周运动,用直尺测量出h(见图1),用秒表测出摆锥n转所用的时间t,则摆锥角速度ω=2πn/t

摆锥作匀速圆周运动的向心力f=mgtgθ,而tgθ=r/h所以mgtgθ=mω2r由以上几式得:

g=4π2n2h/t2.

将所测的n、t、h代入即可求得g值.

方法

六、单摆法测量重力加速度

在摆角很小时,摆动周期为:

通过对以上六种方法的比较,本想尝试利用光电控制计时法来测量,但因为实验室器材不全,故该方法无法进行;对其他几种方法反复比较,用单摆法测量重力加速度原理、方法都比较简单且最熟悉,仪器在实验室也很齐全,故利用该方法来测最为顺利,从而可以得到更为精确的值。

四、采用模型六利用单摆法测量重力加速度

摘要:

重力加速度是物理学中一个重要参量。地球上各个地区重力加速度的数值,随该地区的地理纬度和相对海平面的高度而稍有差异。一般说,在赤道附近重力加速度值最小,越靠近南北两极,重力加速度的值越大,最大值与最小值之差约为1/300。研究重力加速度的分布情况,在地球物理学中具有重要意义。利用专门仪器,仔细测绘各地区重力加速度的分布情况,还可以对地下资源进行探测。

伽利略在比萨大教堂内观察一个圣灯的缓慢摆动,用他的脉搏跳动作为计时器计算圣灯摆动的时间,他发现连续摆动的圣灯,其每次摆动的时间间隔是相等的,与圣灯摆动的幅度无关,并进一步用实验证实了观察的结果,为单摆作为计时装置奠定了基础。这就是单摆的等时性原理。

应用单摆来测量重力加速度简单方便,因为单摆的振动周期是决定于振动系统本身的性质,即决定于重力加速度g和摆长l,只需要量出摆长,并测定摆动的周期,就可以算出g值。

实验器材:

单摆装置(自由落体测定仪),钢卷尺,游标卡尺、电脑通用计数器、光电门、单摆线

实验原理:

单摆是由一根不能伸长的轻质细线和悬在此线下端体积很小的重球所构成。在摆长远大于球的直径,摆锥质量远大于线的质量的条件下,将悬挂的小球自平衡位置拉至一边(很小距离,摆角小于5°),然后释放,摆锥即在平衡位置左右作周期性的往返摆动,如图2-1所示。

f=psinθ

f

θ

t=pcosθ

p=mg

l

图2-1单摆原理图

摆锥所受的力f是重力和绳子张力的合力,f指向平衡位置。当摆角很小时(θ<5°),圆弧可近似地看成直线,f也可近似地看作沿着这一直线。设摆长为l,小球位移为x,质量为m,则

sinθ=

f=psinθ=-mg=-mx(2-1)

由f=ma,可知a=-x

式中负号表示f与位移x方向相反。

单摆在摆角很小时的运动,可近似为简谐振动,比较谐振动公式:a==-ω2x

可得ω=

于是得单摆运动周期为:

t=2π/ω=2π(2-2)

t2=l(2-3)

或g=4π2(2-4)

利用单摆实验测重力加速度时,一般采用某一个固定摆长l,在多次精密地测量出单摆的周期t后,代入(2-4)式,即可求得当地的重力加速度g。

由式(2-3)可知,t2和l之间具有线性关系,为其斜率,如对于各种不同的摆长测出各自对应的周期,则可利用t2—l图线的斜率求出重力加速度g。

试验条件及误差分析:

上述单摆测量g的方法依据的公式是(2-2)式,这个公式的成立是有条件的,否则将使测量产生如下系统误差:

1.单摆的摆动周期与摆角的关系,可通过测量θ<5°时两次不同摆角θ

1、θ2的周期值进行比较。在本实验的测量精度范围内,验证出单摆的t与θ无关。

实际上,单摆的周期t随摆角θ增加而增加。根据振动理论,周期不仅与摆长l有关,而且与摆动的角振幅有关,其公式为:

t=t0[1+()2sin2+()2sin2+……]

式中t0为θ接近于0o时的周期,即t0=2π

2.悬线质量m0应远小于摆锥的质量m,摆锥的半径r应远小于摆长l,实际上任何一个单摆都不是理想的,由理论可以证明,此时考虑上述因素的影响,其摆动周期为:

3.如果考虑空气的浮力,则周期应为:

式中t0是同一单摆在真空中的摆动周期,ρ空气是空气的密度,ρ摆锥是摆锥的密度,由上式可知单摆周期并非与摆锥材料无关,当摆锥密度很小时影响较大。

4.忽略了空气的粘滞阻力及其他因素引起的摩擦力。实际上单摆摆动时,由于存在这些摩擦阻力,使单摆不是作简谐振动而是作阻尼振动,使周期增大。

上述四种因素带来的误差都是系统误差,均来自理论公式所要求的条件在实验中未能很好地满足,因此属于理论方法误差。此外,使用的仪器如千

第二篇:C++课程设计实验报告()(范文)

C++课程设计报告

设计题目:

院: 专业班级: 学生姓名: 学生学号: 指导教师:

计算机技术与科学

3班 樊冠男 40912140 马军亮

提交时间:

2011/1/12 成

绩:

目录

C++课程设计报告

第一章 引言

C++课程设计报告

第二章 概要设计

C++课程设计报告

第三章 软件实现

C++课程设计报告

第四章 结果与讨论

第三篇:机械创新设计实验课程考核报告

机械创新设计实验课程考核报告

班级:

姓名:

学号:

组内成员:

考核时间:年月日

备注:

1、 报告内容需包含上以下各内容点,务删减;

2、 本报告每位同学打印一份,以组为单位装订,于课程结束一周内交回

机械创新设计实验课程考核报告

一、机械创新实验课程内容概述

1、机械创新实验课程学习的内容:

2、机械创新实验课程学习中遇到的问题及解决方法:

3、学习机械创新实验课程的收获:

二、完成模型描述

1、模型名称:

2、模型功能:

3、模型照片:

4、模型的创新点:(简述完成模型的创新点)

5、模型的组成部件名称及数量:

6、模型未实现的功能:(如果有的话)

三、模型创新描述

四、小组成员及分工情况

1、小组成员名单:(不超过4人)

2、成员甲:(承担的工作或角色)

3、成员已:(承担的工作或角色)

4、成员丙:(承担的工作或角色)

5、成员丁:(承担的工作或角色)

五、作者承担工作情况(仅限本人所做工作)

1、完成的工作在模型起的作用:

2、完成的工作使用的元器件名称及数量:

3、完成工作过程中遇到的问题及解决方法:

4、本部分工作未实现的功能:(如果有的话)

第四篇:C++画图软件课程设计实验报告

C++实验报告

面向对象程序设计实验报告

课 程: 学 院: 班 级: 姓 名: 学 号: 课题名称: 起止时间: 教 师:

面向对象程序设计 电子信息学院 计算机科学与技术

画图软件 2018.5.3~2018.6.1

C++实验报告

1.程序功能介绍:

通过多种成员函数的定义和函数的重载与不同类的灵活应用,实现画图操作,如:具有鼠标拖动画图功能,左键按下开始画图,移动鼠标改变图形,右键按下取消绘制图形,且单独右键按下绘制背景色圆以擦去图形,左键抬起结束画图; 具有设置不同线宽功能; 具有设置不同颜色功能;

至少实现矩形、圆、椭圆、直线这几种图形的功能; 具有绘制实心和空心图形的功能;

要求采用抽象类作为所有图形类的基等,所有功能已经通过验证。

2.课程设计要求

(1)具有鼠标拖动画图功能,左键按下开始画图,移动鼠标改变图形,右键按下取消绘制图形, 左键抬起结束画图;

(2)具有设置不同线宽功能; (3)具有设置不同颜色功能;

(4)至少实现矩形、圆、椭圆、直线这几种图形的功能; (4)具有绘制实心和空心图形的功能; (5)要求采用抽象类作为所有图形类的基

3.对课程题目的分析与注释

1.建矩形类,圆类,椭圆类,直线类;

2.用不同的flag分别用作:表示形状,判断鼠标位置,颜色。

4. 程序设计思路和说明

5.课程设计中遇到的问题及解决方法

(1)画出图形有重影;

原因:flag识别鼠标左键按下状态,在程序中持续默认左键按下状态;

修改前鼠标程序:case WM_LBUTTONDOWN://左键按下;

e.x0 = m.x; 1

C++实验报告

e.y0 = m.y; e.flag = !e.flag;//开始画图或者停止画图 break;

解决方法:

(2) .向右画圆总会进入左侧项目区域

原因:鼠标进入图标框区域flag记为零,向右拖动不会识别为零

解决方案:讲画圆函数设置半径的if函数,一旦识别到左侧进入图标框即flag为0;

1. 课程设计结果 (最终运行程序截图)

2.还存在的不足之处

3.对课程设计的感想和心得体会

在题目刚发下来时,我觉得题目很难,自己绝对不会做的,可是后来在书上找了对应的内容看了看,发现程序这座堡垒其实不是多么的不可攻破,只要愿意花时间,这些都不是问题。还有一点,一个好的编程习惯会对你的改错和检查有很大的帮助,比如在某些行后面加上注释,这样有利于自己一一对应的找。

做数学题目时是一环一环相扣的,其逻辑性就是一条线,而编c++时,其逻辑就像一个神经细胞,而每一个细胞有好多主突触(函数)和细胞(主函数)相连,每一个主突触又可以连很多其他突触,形成一个大枝节,而每个大支节又可以连接很多突触。所以每个程序就是通过主函数连接在一起的整体。程序就是有函数构成的。

第五篇:模拟电子技术课程设计实验报告

xxxxxxx学院

模拟电子课程设计(综合实验) 班

级:姓

名:学

号:指导教师:设计时间:

电子信息工程xxxx

x

x 1207050227

2014年xx

xxxxx学院 二〇一四年

一、 实验目的

通过集成直流稳压电源的设计、安装和调试,要求学会:

1.选择变压器、整流二极管、滤波电容和集成稳压器来设计直流稳压电源 ; 2.掌握直流稳压电源的主要性能参数及测试方法 ;

3.了解RC桥式正弦波振荡器的工作原理并学习RC桥式正弦波振荡器的设计以实现掌握RC桥式正弦波的调试方法。

二、设计任务

1.集成稳压电源的主要技术指标

输出电压为±12V;

输出纹波电压小于5mV,输出内阻小于0.1Ω

加输出保护电路,最大电流不超过2 A 2.RC桥式正弦振荡器的主要指标

输出频率范围(100 kHz~10 kHz)

三、实验原理与方案选择

1、实验整体电路仿真图:

2、稳压电源的组成原理

直流稳压电源一般有电源变压器、整流电路、滤波电路及稳压电路所组成,基本框图和波形变换如下:

(1) 电源变压器:将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需的低电压。 (2) 整流电路:一般由具有单向导电性的二极管构成,经常采用单相半波、单

相全波和单相桥式整流电路。应用最为广泛的是桥式整流电路,4个二极管轮流导通,无论正半周还是负半周,流过负载的电流方向是一致的,形成全波整流,将变压器输出的交流电压变成了脉动的直流电压。

输出波形:

(3) 滤波电路:加入电容滤波电路后,由于电容是储能元件,利用其充放电特

性,使输出波形平滑,减小直流电中的脉动成分,以达到滤波的目的。为了使滤波效果更好,可选用大电容的电容为滤波电容。因为电容的放电时间常数越大,放电过程越慢,脉动成分越少,同时使得电压更高。

输出波形:

(4) 稳压电路:稳定输出电压。稳压电路种类很多,包括稳压管,串联稳压,集成稳压器等。该实验中我们选用的是三端式固定输出稳压器W78XX,W79XX 固定三端集成稳压器。典型电路图如下:

3、RC桥式正弦振荡器的工作原理

RC桥式正弦振荡器仿真图如下:

RC振荡器的典型电路:

RC桥式正弦振荡器又称文氏电桥振荡器,是采用RC串并联选频网络的一种正弦波振荡器。它具有较好的正弦波形且频率调节范围广,广泛应用于产生1 MHz以下的正弦波信号,且振荡幅和频率较稳定。

上图电路有两部分组成,即左半部分的选频网络和右半部分的放大电路。放大电路为由集成运放所组成的电压串联负反馈,而选频网络则由正反馈网络组成。由于放大器采用集成运放并引入电压串联负反馈,其输入,输出阻抗对正反馈网络的影响可以忽略。

(1) RC串并联正反馈网络的选频特性:

一般取两电阻值和两电容值分别相等。由分压关系可得正反馈 网络的反馈系数表达式:

则幅频和相频图如下:

(2)元件参数的计算:

①确定R、C值

由于f0=1/2πRC=10 kHz,为了使选频网络的选频特性尽量不受集成运算放大器的输入电阻Ri和输出电阻Ro的影响,应使R满足下列关系式:Ri>>R>>Ro,一般Ri约为几百千欧以上,Ro仅为几百欧以上。故确定R=0.68kΩ,则C=0.022uF。

②确定R

1、Rf

RC选频网络对于中心频率f0的放大倍数为F=1/3,而回路起振条件为|AF|>=1。 故放大电路的电压放大倍数A=(R1+Rf)/R1>=3,即Rf/R1>=2,取Rf/R1=2。即:R=R1//Rf=0.68K Ω,得R1=(3.1/2.1)*R=1 kΩ,Rf=2.1R1=2.1kΩ。 (3)振荡频率和起振条件

电路在fo时满足φF+φA=0,而对其他任何频率,则不满足振荡的相位平衡条件所以电路的振荡频率为fo=1/2πRC。

已知当f=fo时,|F|=1/3,为了满足振荡的幅度平衡条件,必须使|AF|>=1,由此可以求得振荡电路的起振条件为|A|>3。

四、使用材料

整流二极管6个;

点解电容470 uF 2个,104瓷片电容 2个,223瓷片电容 2个;

稳压芯片W78xx 1个,W79xx 1个;

680Ω电阻2个,1 kΩ电阻1个。2.1 kΩ电阻1个;

集成运放芯片LM324 1个;

剥线钳1个,烙铁1个,万用板1块;

导线,焊锡若干

五、数据测试

变压器输出:39 V

整流电压输出:51.8 V

滤波电压输出:26.3 V,-26.4 V

稳压管输出:11.9 V,-12.1 V

纹波电压: 4 mV

正弦波频率:8.5 kHz

正弦波输出: 10.75V

反馈系数: 0.28

六、问题与解决

这次焊接给了我很多经验总结,比如焊接中锡丝融化的多少才合适,烙铁头接触锡丝以及元器件的时间长短,还有助焊剂松香的搭配使用,元件的剪脚等都会影响焊接的结果。 在检查过程中还出现了很多问题,比如第一次焊接完成后测试时,负极电压输出仅仅为几伏,断电之后发现就把两个整流二极管给烧了,后来我们通过检查,原因是我们不太清楚万用板的构造,外边两圈是短路的,我们刚好把两个引脚接到了外边两圈,换了两个二极管之后测试时大致波形是出来了,但失真比较严重,于是我们又换了几次电阻,最后发现只有当反馈电阻式2.1 kΩ的时候波形失真最小。

七、心得

在这次制作实验中我学到了很多东西,对此也很感兴趣,首先我学到了不少焊接的经验,避免了一些出现在焊接方面的问题,以便于后期易于检测;其次,我学会对一些简单的元器件的识别与检测,以及学会了元器件的引脚和使用方法,了解了一些工具的使用方法。这样的实验培养了我们的动手能力,所谓熟能生巧,在布线,焊接,检查电路各种方面我们都有很大的提高。一个实验只要认真对待,不管结果怎样,我们一定会有收获。而且在实习中我感觉到实践与理论相结合是非常重要的,平时在课本上学到的只是一些理论知识,在实际焊接制作中会出现很多意想不到的问题,通过检测与修改可以使实习进一步的进行下去。

这次设计渗透了我们组员的每一个人的努力与心血,无论是前期的准备,中期的焊接,还是后期的测试与调试,每个环节我们都竭尽所能,通过多种渠道,老师与同学的帮助,才使得我们的结果顺利的出来。因此,我感觉只有相互协作,才能共同进步。合理分工,团结一心可以提高效率。相信以后我们会更加努力的。

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