物理实验报告范文

　　实验一 数字基带信号实验

　　一、实验目的

　　1、了解单极性码、双极性码、归零码、不归零码等基带信号波形特点。

　　2、掌握AMI、HDB3码的编码规则。

　　3、了解HDB3 (AMI)编译码集成电路CD22103。

　　二、实验仪器

　　l、双踪示波器一台

　　2、通信原理Ⅵ型实验箱一台

　　3、M6信源模块

　　三、实验原理

　　AMI编码规律是：信息代码1变为带有符号的1码即+1或-1,1的符号反转交替；信息代码0为0码。AMI码对应的波形是占空比为0.5的双极性归零码，即脉冲宽度是码元宽度（码元周期、码元间隔）0.5倍。

　　HDB3码的编码规律是：4个连0信息码用取代节000V或B00V代替，当两个相邻V码中间有奇数个信息1码时取代节为000V，有偶数个信息1码（包括0个信息1码）时取代节为B00V，其他信息0码仍为0码；信息码的1码变为带有符号的1码即+1或-1；HDB3码中1、B的符号符合交替反转原则，而V的符号破坏这种符号的交替反转原则，但相邻V码的符号又是交替反转的；HDB3码是占空比为0.5的双极性归零码。

　　四、实验内容及步骤

　　1、熟悉信源模块，AMI&HDB3编译码模块（由可编程逻辑器件模块实现）和HDB3编译码模块的工作原理。

　　2、接通数字信号源模块的电源。用示波器观察数字信源模块上的各种信号波形。

　　(1)示波器的两个通道探头分别接NRZ-OUT和BS-OUT，对照发光二极管的发光状态， 判断数字信源单元是否已正常工作(1码对应的发光管亮，0码对应的发光管熄）；

　　(2)用K1产生代码×1110010（X为任意码，1110010为7位帧同步码），K2，K3 产生任意信息代码，观察本实验给定的集中插入帧同步码时分复用信号帧结构，和NRZ 码特点。

　　3、关闭数字信号源模块的电源，按照下表连线，打开数字信号源模块和AMI（HDB3） 编译码模块电源。用示波器观察AMI (HDB3)编译单元的各种波形。

　　(1)示波器的预个探头CH1和CH2分别接NRZ-OUT和(AMI) HDB3，将信源模块K1

　　K2、K3的每一位都置l，观察并记录全l码对应的AMI码和HDB3码；再将K1,K2,K3置为全O，观察全0码对应的AMI码和HDB3码。观察AMI码时将开关Kl置于A端，观察HDB3码时将K1置于H端，观察时应注意编码输出(AMI) HDB3比输入NRZ-out延迟了4个码元。

　　（2）将K1,K2,K3置于01110010 00001100 00100000态，观察并记录相应的AMI码和HDB3码。

　　(3)将Kl、K2、K3置于任意状态，K4（码型选择开关）先置A再置H端，CHI接NRz—out，

　　CH2分别接（AMI)HDB3-D,BS-R和NRZ，观察这些信号波形。观察时应注意： ·NRZ信号（译码输出）迟后于N RZ-OUT信号（编码输入）8个码元。

　　·AMI、HDB3码是占空比等于0.5的双极性归零码，AMI-D、HDB3-D是占空比等于0.5的单极性归零码。

　　·BS-OUT是一个周期基本恒定（等于一个码元周期）的TTL电平信号。

　　·本实验中若24位信源代码中只有1个“l“码，则无法从AMI码中得到一个符合要求的位同步信号，因此不能完成正确的译码.。若24位信源代码全为“0”码，则更不可能从AMI信号（亦是全0信号）得到正确的位同步信号。信源代码连O个数越多，越难于从AMl码中提取位同步信号（或者说要求带通滤波的Q值越高，因而越难于实现），译码输出NRZ越不稳定，而HDB3码则不存在这种问题。

　　五、实验结果及分析

　　实验步骤2：K1：01110010；K2：00100100；K3=00100101

　　实验现象如下图所示：

　　实验分析：（1）集中插入帧同步码时分复用信号帧结构特点：集中插入法是将标志码组开始位置的群同步码插入于一个码组的前面。接收端一旦检测到这个特定的群同步码组就马上知道了这组信息码元的“头”。检测到此特定码组时可以利用锁相环保持一定的时间的同步。为了长时间地保持同步，则需要周期性的将这个特定的码组插入于每组信息码元之前。

　　（2）NRZ码特点：极性单一，脉冲宽度等于码元宽度，有直流分量。

　　实验步骤3（1）

　　HDB3全一码：

　　HDB3全零码：

　　AMI全一码：

　　AMI全零码：

　　实验分析：由上图可知，信息码全一时，HDB3码与AMI码相同；信息码全零时，AMI码全零，在图中显示为一条直线，无法提取同步信息；而HDB3码最大连零数不超过3，有信号电平的跳变，因此仍能提取定时信息。

　　实验步骤3（2）：将K1,K2,K3置于01110010 00001100 00100000态，此时实验结果如下图所示：

　　AMI码：

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　　(一)实验目的

　　1.学会用打上点的纸带研究物体的运动。

　　2.掌握判断物体是否做匀变速运动的方法。

　　3.会利用纸带测定匀变速直线运动的加速度。

　　4.练习使用打点计时器

　　(二)实验原理

　　1.匀变速直线运动的特点

　　(1)物体做匀变速直线运动时，若加速度为a，在各个连续相等的时间T内发生的位移依次为x1、x2、x3、?、xn，则有：x2-x1=x3-x2=?=xn-xn-1=aT2，即任意两个连续相等的时间内的位移差相等。可以依据这个特点，判断一个物体是否做匀变速直线运动。

　　(2)做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于该段时间内中间时刻的瞬时速度。

　　2.由纸带求物体加速度的方法 (1)逐差法

　　设相邻相同时间T内的位移分别为x1、x2、?、x6，则 x2-x1=x3-x2=x4-x3=?=x6-x5=aT2 x4-x1=3a1T2 x5-x2=3a2T2 x6-x3=3a3T2

　　得加速度a=(a1+a2+a3)/3

　　= (2)图象法(421?522?623)x4?x5?x6x1?x2?x32?

　　33T3T3T9T

　　以打某计数点时为计时起点，然后利用vn=(xn+xn+1)/2T测出打各点时的速 度，描点得v-t图象，v-t图象的斜率即为加速度，如图所示。

　　(3)由纸带求物体速度的方法 “平均速度法”求速度，即vn=(xn+xn+1)/2T， 如图所示。

　　(三)实验器材

　　电火花计时器或电磁打点计时器，一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片。

　　(四)实验步骤

　　1.把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸 出桌面;把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端; 连接好电路，再把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮， 下边挂上合适的钩码;将纸带穿过打点计时器，并把它 的一端固定在小车的后面。

　　2.把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点。换上新纸带，重复三次。

　　3.从三条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开头比较密集的点，在后边便于测量的地方找一个开始点，在选好的开始点下面记作0，0后面

　　动的加速度。

　　同学们还可先画出v-t图象，再求小车做匀变速运动的加速度。

　　(五)注意事项

　　1.要在钩码落地处放上软垫或砂箱，防止撞坏钩码。

　　2.要在小车到达滑轮前用手按住它或放置泡沫塑料挡板，防止撞坏小车。

　　3.小车的加速度宜适当大些，可以减小长度的测量误差，加速度大小以能在约50 cm的纸带上清楚地取出7~8个计数点为宜。

　　4.纸带运动时尽量不要让纸带与打点计时器的限位孔摩擦。

　　5.要先接通电源，待打点计时器工作稳定后，再放开小车;放开小车时，小车要靠近打点计时器，以充分利用纸带的长度。

　　6.不要分段测量各段位移，应尽可能地一次测量完毕(可先统一量出各计数点到计数起点0之间的距离)，读数时应估读到毫米的下一位。

　　(六)误差分析

　　本实验参与计算的量有x和T，因此误差来源于x和T。

　　1.由于相邻两计数点之间的距离x测量不够精确而使a的测量结果产生误差。

　　2.市电的频率不稳定使T不稳定而产生误差。

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　　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

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　　预习报告：

　　1.试验目的。(这个大学物理试验书上抄，哪个试验就抄哪个)。

　　2.实验仪器。照着书上抄。

　　3.重要物理量和公式：把书上的公式抄了：一般情况下是抄结论性的公式。再对这个公式上的物理量进行分析，说明这些物理量都是什么东东。这是没有充分预习的做法，如果你充分地看懂了要做的试验，你就把整个试验里涉及的物理量写上，再分析。

　　4.试验内容和步骤。抄书上。差不多抄半面多就可以了。

　　5.试验数据。做完试验后的记录。这些数据最好用三线图画。注意标上表号和表名。

　　6.试验现象.随便写点。

　　试验报告：

　　1.试验目的。方法同上。

　　2.试验原理。把书上的归纳一下，抄!差不多半面纸。在原理的后面把试验仪器写上。

　　3.试验数据及其处理。书上有模板。照着做。一般情况是求平均值，标准偏差那些。书上有。注意：小数点的位数一定要正确。

　　4.试验结果：把上面处理好的数据处理的结果写出来。

　　5.讨论。如果那个试验的后面有思考题就把思考提回答了。如果没有就自己想，写点总结性的话。或者书上抄一两句比较具有代表性的句子。