成都大学实验报告单

2022-08-04

报告是在工作或项目事后编写的，所以报告具有总结性、叙述性的特点，只有按照报告格式编写，才能编写出有效的报告。以下是小编整理的《成都大学实验报告单》仅供参考，大家一起来看看吧。

第一篇：成都大学实验报告单

大学物理仿真实验实验报告

实验名称：空气比热容测定

学院：机械工程学院

专业班号：车辆11

姓名：刘娟娟

学号：2110105001

第二篇：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

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：

则

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

t=pcosθ

p=mg

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

第三篇：电子科技大学微机实验报告实验4

实验四基于ARM的嵌入式Linux开发环境建立【实验目的】 1.掌握嵌入式Linux 开发环境的基本流程。 2.熟悉Linux 操作系统 3.熟悉嵌入式开发平台

【实验内容】

在PC机虚拟机下的Linux系统中建立基于ARM 的嵌入式Linux 开发环境。

1. 学会网口的配置 2. Minicom端口的使用

【预备知识】

1.了解ARM9处理器结构 2.了解Linux 系统结构

3.了解ARM开发板使用常识

【实验设备和工具】

硬件：PC机Pentium100以上，ARM嵌入式开发平台

软件：PC机Linux 操作系统+MINICOM+AMRLINUX开发环境

【实验原理】

1.交叉编译器在一种计算机环境中运行的编译程序，能编译出在另外一种环境下运行的代码，我们就称这种编译器支持交叉编译，这个编译过程就叫交叉编译。简单地说，就是在一个平台上生成另一个平台上的可执行代码。这里需要注意的是所谓平台，实际上包含两个概念：体系结构

(Architecture)、操作系统(OperatingSystem)。同一个体系结构可以运行不同的操作系统;同样，同一个操作系统也可以在不同的体系结构上运行。举例来说，我们常说的x86 Linux平台实际上是Intelx86体系结构和Linuxforx86操作系统的统称;而x86WinNT平台实际上是Intelx86体系结构和Windows NTforx86操作系统的简称。交叉编译这个概念的出现和流行是和嵌入式系统的广泛发展同步的。我们常用的计算机软

件，都需要通过编译的方式，把使用高级计算机语言编写的代码(比如C代码)编译(compile)成计算机可以识别和执行的二进制代码。比如，我们在Windows平台上，可使用Visual C++ 开发环境，编写程序并编译成可执行程序。这种方式下，我们使用PC平台上的Windows工具开发针对Windows本身的可执行程序，这种编译过程称为nativecompilation，中文可理解

为本机编译。然而，在进行嵌入式系统的开发时，运行程序的目标平台通常具有有限的存储空间和运算能力，比如常见的ARM平台，其一般的静态存储空间大概是16到32MB，而CPU 的主频大概在100MHz到500MHz之间。这种情况下，在ARM平台上进行本机编译就不太可能了，这是因为一般的编译工具链(compilationtoolchain)需要很大的存储空间，并需要很强的CPU运算能力。为了解决这个问题，交叉编译工具就应运而生了。通过交叉编译工具，我们就可以在CPU能力很强、存储空间足够的主机平台上(比如PC上)编译出针对其他平台的

可执行程序。

要进行交叉编译，我们需要在主机平台上安装对应的交叉编译工具链(crosscompilation tool-chain)，然后用这个交叉编译工具链编译我们的源代码，最终生成可在目标平台上运行的代码。常见的交叉编译例子如下：

1、在WindowsPC上，利用RVDS(ARM开发环境)，使用armcc编译器，则可编译出针对ARMCPU

的可执行代码。

2、在LinuxPC上，利用arm-linux-gcc编译器，可编译出针对LinuxARM平台的可执行代码。

3、在Windows PC上，利用cygwin环境，运行arm-elf-gcc编译器，可编译出针对ARMCPU的可执行代码。

2.NFS服务

NFS是Net FileSystem的简写,即网络文件系统.

网络文件系统是FreeBSD支持的文件系统中的一种，也被称为NFS. NFS允许一个系统在网络上与它人共享目录和文件。通过使用NFS，用户和程序可以像访问本地文件一样访问远端系

统上的文件。

NFS至少有两个主要部分：一台服务器和一台(或者更多)客户机。客户机远程访问存放在服务器上的数据。为了正常工作，一些进程需要被配置并运行。

在本实验中就是将PC机作为服务器，而将ARM开发板作为客户机，这样ARM开发板就可以远程

访问存放在在PC机上的数据，这样可以缩短研发周期，更方便的调试程序。

【实验步骤】

1.双击桌面上VMWARE，打开Linux 虚拟机 2.点击启动虚拟机，启动虚拟机 3.以root身份登陆虚拟机，密码123456

4.其他步骤详见实验指导书

【实验结果和程序】

基于ARM 的嵌入式Linux开发环境建立完毕。

【思考题】

1.如何验证交叉编译器已安装成功? 答：在终端输入命令：cd/arm/rootfs/home/driver(文件夹里已有test_led.c文件) arm-linux-gcc–o test_ledtest_led.c

若有可执行文件test_led生成则表示交叉编译器已安装成功

2.如果我们需要变更根文件系统的目录，该如何设置使得ARM开发板可以成功挂载?答：修改/etc/exports 文件的内容，将/arm/rootfs*(rw,sync,no_root_squash) 改为/XX/XXX

*(rw,sync,no_root_squash)(/XX/XXX为变更后点的文件目录)

3.怎么在u-boot命令行下修改ARM 开发板的IP?

答：输入setenvip=x.x.x.x:192.168.0.1:192.168.0.1:255.255.255.0:uestc:eth0:off

Saveenv

x,x,x,x为ARM开发板的新IP。

【实验结论】

本实验实现了基于ARM 的嵌入式Linux 开发环境建立

第四篇：实验八,华南师范大学实验报告

华南师范大学实验报告

姓名：课件密码：29379

学号：实验题目：液晶材料的合成及其应用

组别:第三组实验时间：2012.3.22

【前言】

1、实验目的

① 了解液晶材料的结构特点、制备方法与应用

② 掌握DCC法合成胆固醇丙酸酯液晶材料的操作技术。

2、文献综述与总结

2.1 液晶是某些物质在熔融态或在溶液状态下形成的有序流体的总称。液晶的发现可以追溯到1888年, 奥地利植物学家F Reinitzer 发现, 把胆甾醇苯酸脂( Cho-lesteryl Benzoate, C6H5CO2C27H45 , 简称CB) 晶体加热到145. 5℃会熔融成为混浊的液体, 145. 5℃ 就是该物质的熔点。继续加热到178. 5℃, 混浊的液体会突然变成清亮的液体, 而且这种由混浊到清亮的过程是可逆的。O Lehmann 经过系统地研究指出, 在一定的温度范围内, 有些物质的机械性能与各向同性液体相似; 但是它们的光学性质却和晶体相似, 是各向异性的。因此, 这些介于液体和晶体之间的相被称为液晶相。

2.2液晶态既可以通过加热纯的化合物获得，也可以通过改变双亲性分子在水溶液( 或者更复杂的多组分体系) 中的浓度和温度得到; 前者被称为热致液晶，后者被称为溶致液晶。在热致液晶中，分子形状的各向异性( 如棒状分子或盘状分子) 及分子内不同化学结构单之间的微相分离作用( 如刚性核与柔性链之间的不相容性) 是形成液晶态的主要驱动力。形状各向异性的分子倾向于平行地排列起来，从而最有效地占据空间，这样既获得了长程的取向序，如向列相，分子仅表现出取向序，而又不具有长程的位置序。进一步，当分子内化学结构不同的各部分之间的微相分离作用使得分子内性质不同的结构单元彼此分离地聚集起来，便形成了具有一维、二维乃至三维位置序的复杂液晶态结构，如各种近晶相及结构更为复杂的立方相等。

2.3液晶显示器件的研究与应用现状：液晶是具有广泛用途的功能材料, 主要是用来制作电、光显示器件的, 其应用范围包括各种类型的显示器和光阀, 生命过程, 生物膜及信息传递等。液晶已被广泛应用到高新技术领域中, 在电子工业中作为显示材料, 液晶显示与其它显示相比, 有低耗能、准确性高、灵敏度高、色调柔和、无X 射线、安全可靠的特点, 由于消耗功率极小, 一般在10-100μw/cm2 的数量级, 因此不需要庞大的电源就可制造显示面积大而体积小的器件, 可实现大屏幕显示, 也可制造微型器件。液晶已经被广泛地应用到人们的日常生活中,如计算器的显示屏, 笔记本电脑的显示屏, 液晶电视等。液晶的应用主要有以下几个方面: 液晶平板显示、生物膜理论、液晶温度传感器、液晶压力传感器, 液晶在分析化学中的应用等。

2.4液晶材料的其他潜在应用：人工肌肉——Gennes 首先提出液晶弹性体作为人工肌肉的设想: 通过温度变化使其发生向列相到各相同性态之间的相变, 引起弹性体薄膜沿指向矢方向单轴收缩, 因此可以用来模拟肌肉的行为。然而其局限性在于液晶弹性体薄膜自身具有的低导热性和导电性, 因而对外

界刺激响应比较缓慢。对于以上缺陷, 可以通过掺杂导热导电物质的方法来提高其响应能力。Shenoy 等[ 7] 报道了通过液晶弹性体表面涂覆碳涂层, 使用红外二极管激光器产生光吸收, 从而可以大大缩短反应时间, 而且弹性体薄膜的机械性能未受影响;纳米机械——1973 年, Shibayer 等首先从理论上预料Sc * 相液晶可能具有铁电性, 并于同年首次合成了具有铁电能具有铁电性, 并于1984 年首次合成了具有铁电性的手性液晶聚合物。Vallerien 小组采用10- 1 ~ 109 Hz的介电谱研究了网络聚合物和线性材料的铁电性, 结果证实了在某些具有Sc* 相的网络中确实存在铁电性。Brehmer 等合成了第一个毫秒级短开关时间的铁电液晶弹性体。通过铁电性液晶弹性体的大的侧向电收缩实现电能转化为机械能, 可以改变目前纳米尺寸的制动, 主要用某种晶体( 如石英) 和智能陶瓷中的线性压电效应来实现, 但是应变却很小( 小于0. 1%)的状况。Lehmann 等报道了铁电液晶弹性体作为薄膜型液晶纳米器件的研究结果, 在硅氧烷主链上含手性侧基和交联度为10% 的液晶弹性体在115 mV/cm 的电场下表现了垂直电场方向的收缩率为4% 的反压电效应。与过去所用的偏氟乙烯共聚物同样数量级的电诱导应变需用的电场相比低2个数量级;人工智能——Yu Yanlei 等报道了改变偏振光的波长和方向能使液晶弹性体在不同方向上进行可逆地卷缩和舒展的机械效应, 可望用于微米或纳米尺寸的高速操控器,如微型机器人和光学微型镊子;形状记忆——Rousseau 等报道了近晶C 型液晶弹性体的形状记忆效应, 与传统形状记忆聚合物相比具有恢复精度高( 99. 1% )、在低温下( - 120℃) 仍保持橡胶结构等优点, 可在低于室温条件下应用。这种液晶弹性体可以通过不同单体组成复合来定制转变恢复温度。

【实验部分】

1、实验仪器与药品

1.1实验仪器

有机合成实验玻璃仪器一套(必须含蒸馏、抽滤设备)、磁力搅拌器、

薄层检测用荧光仪、显微熔点仪、红外光谱仪

1.2实验药品

胆固醇、二环己基碳二亚胺、丙酸、N,N-二甲基苯胺、二氯甲烷、石

油醚、薄层检测用硅胶GF2

54、乙醚、HCl溶液(1mol/L)、NaOH溶液

(1mol/L)、蒸馏水、无水乙醇、无水MgSO4

2、实验原理

胆固醇脂类液晶为热致胆甾型液晶，其在一定条件下，会随温度、磁场、电场、机械应力、气体浓度的变化，而发生色彩的变化，可用于制作液晶温度计、气敏元件、电子元件、变色物质等，还可用于无损探伤、微波测量、疾病诊断、定向反应等化学、化工、冶金、医学等领域。

长期以来，在胆固醇脂类液晶的合成中，多采用操作复杂、路线较长的酰卤路线，而采用操作温和、路线短的二环己基碳二亚胺，简称DCC所合法仅有少量报道。

在二环己基碳二亚胺(DCC)缩合法合成胆固醇脂类液晶过程中，多使用3级有机碱进行催化，特别吡啶的衍生物，如4-二甲氨基吡啶(简称DMAP)、4-吡咯烷基吡啶。不足的是，DMAP等吡啶的衍生物价格昂贵，随刻依据其催化机理，用便宜的N,N-二甲基苯胺作为3级有机碱进行替代，但耗时长、产率低。

3、实验步骤

DCC法合成胆固醇丙酸酯

① 加料在干燥的带有磁力搅拌子、干燥管的圆底烧瓶中，加入胆固醇(1.93g)、脱水剂二环己基碳二亚胺(1.24g)、丙酸(0.4ml)、催化剂(除水促进剂)N,N-二甲基苯胺(0.15ml)、溶剂二氯甲烷(100ml)，在常温下搅拌，固体先溶解，后逐渐有白色沉淀生成。

② 反应监测搅拌下反应20~24h后，以30份石油醚和1份乙醚混合液为展开剂，薄层检测反应终点。

③ 后处理反应结束后抽滤，出去未反应玩的二环己基碳二亚胺和生成的酰脲，用HCl溶液、NaOH溶液、蒸馏水分别洗涤滤液后，然后加入MgSO4干燥。

④ 产品精制蒸馏除去溶剂二氯甲烷后的黄色油状粗产品，加入无水乙醇重结晶三次(每次8~10ml)，抽滤，干燥，得到白色针状晶体。

⑤ 产物鉴定称量，计算产率，测定熔点等。

4、实验现象与结果

测定Rf值为：2.1/4.3=0.488,按照文献值应该为0.54，明显比较少，可以看出产品的制备并不是理想的，有可能并未能生成该物质。

产品的外观性状：胆甾醇(胆固醇)丙酸酯为白色晶体，胆甾醇(胆固醇)酯的熔点测定数值为92℃~110℃，文献值为102℃，以上数据均为其他同学的产品制得，我们本小组的实验并没有成功作出该产品来。

【结果与讨论】

DCC 法具有反应条件温和、合成路线短等优点，在胆甾醇酯合成的报道中用得最多。该方法主要是用有机酸和胆甾醇，在脱水剂DCC作用下合成胆甾醇酯，通常还加入除水促进剂。除水促进剂可大大加速反应的速度，同时提高反应的产率。DCC法中用到的除水促进剂有4-二甲基吡啶(DMAP)、4-吡咯烷基

吡啶、2,4,6-三甲基吡啶盐酸盐、N,N-二甲基苯胺等。其中DMAP 最常见，但其价格昂贵。为了有利于脱水缩合，DCC法合成胆甾醇酯时一般采用无水二氯甲烷作为反应的溶剂。

根据文献资料知：用N，N-二甲基苯胺作除水促进剂也可以合成胆甾醇丙酸酯，但是产率不高，且反应时间较长，反应24h基本检测不到产物，只有在反应72h后才能检测到产物，产率16.4%. 用N,N-二甲基苯胺作除水促进剂合成胆甾醇苯甲酸酯时,可能由于苯甲酸中苯环存在较大的空间位阻,反应72h也未能得到胆甾醇苯甲酸酯。另外，以N,N-二甲基苯胺为除水促进剂，用于DCC脱水缩合法合成酯类化合物鲜见于文献报道，常用的除水促进剂多为吡啶的衍生物，如4-吡咯烷基吡啶，DAMP，2,4,6-三甲基吡啶盐酸盐等，其价格昂贵。

因为其他小组做的是用DAMP作为除水剂，通过两个用不同除水促进剂的实验对比，发现用DAMP作除水促进剂合成胆甾醇丙酸酯的反应时间和产率都要比用N,N-二甲基苯胺作除水促进剂要好，24h后胆甾醇丙酸酯的产率即可20.4%.

【参考文献】

[1] 陈经佳,汪朝阳,郑绿茵等.DCC法合成胆甾醇酯.浙江化工.2005,36:(2).

[2] 王瑾菲,蒲永平,杨公安.高分子液晶材料的应用及发展趋势.陶瓷.2009,3

[3] 王海涛,白炳莲,李敏.几类非常规液晶材料的研究进展.化学通报.2012,75：(1)

[4] 宋秀美,汪朝阳,毛郑州.胆甾醇酯的合成研究进展.广州化学.2008,33:(1)