华中科技大学物理实验(二)思考题
华中科技大学大学物理实验-电磁感应与磁悬浮
【实验背景及原理】 1831年，英国科学家法拉第从实验中发现， 当通过一闭合回路所包围的面积的磁通量（磁感应强 度B的通量）发生变化时，回路中就产生电流，这种 电流称之为感应电流 。法拉第在1831年11月24日向 英国皇家学院报告了《电磁学的实验研究》的结果， 他将电磁感应的条件概括为：①变化的电流；②变化 的磁场；③运动的稳恒电流；④运动的磁铁；⑤在磁 场中运动的导体。
量精度应如何改进？ 4.本实验采用什么方法测量轴承转速？若要提高测量转速的稳
定性应如何改进实验装置？
5.铝盘转速与磁悬浮和磁牵引力有什么关系？
【实验仪器】
本实验的基本装置由电磁感应与磁悬浮综合实验仪、力传感器，光电传感 器，步进电机、步进电机控制器、铝盘、磁悬浮测试底座和传感器支架、 带有小辐轮和永磁体的轴承等组成。
【注意事项】
1. 在安装力传感器和永磁体时，要注意检查磁 体与铝盘是否有摩擦，摩擦可能导致永磁体飞 出，造成伤人事故！
2. 传感器支持杆松动下滑，会导致永磁体飞出， 立柱上的固定螺丝一定要拧紧！
3、轴承附带的磁铁不要取下
【数据和结果分析】
1.用多项式拟合不同转速与磁牵引力的依赖关系，确定其函数 形式和相关系数。 2.用多项式拟合不同转速与磁悬浮力的依赖关系，确定其函数 形式和相关系数。 3.用多项式拟合拟合铝盘不同转速对轴承转速的依赖关系，确 定其函数形式和相关系数，计算其传动比。 4.拟合磁悬浮力,磁牵引力随距离改变的变化规律。
* 根据磁悬浮力的方向重新装配力传感器和永磁体
* 磁铁铝盘两层垫片的距离。 *频率从最小测到最大，每个频率测量三组数据。
3. 测量铝盘不同转速对轴承转速的影响。
如何使轴承转 速更稳定？
每个频率测量 六组数据
大学物理实验课后思考题全解
实验一霍尔效应及其应用【预习思考题】1．列出计算霍尔系数、载流子浓度n、电导率σ及迁移率μ的计算公式，并注明单位。
霍尔系数，载流子浓度，电导率，迁移率。
2．如已知霍尔样品的工作电流及磁感应强度B的方向，如何判断样品的导电类型？以根据右手螺旋定则，从工作电流旋到磁感应强度B确定的方向为正向，若测得的霍尔电压为正，则样品为P型，反之则为N型。
3．本实验为什么要用3个换向开关？为了在测量时消除一些霍尔效应的副效应的影响，需要在测量时改变工作电流及磁感应强度B的方向，因此就需要2个换向开关；除了测量霍尔电压，还要测量A、C间的电位差，这是两个不同的测量位置，又需要1个换向开关。
总之，一共需要3个换向开关。
【分析讨论题】1．若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交，按式（5.2-5）测出的霍尔系数比实际值大还是小？要准确测定值应怎样进行？若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交，则测出的霍尔系数比实际值偏小。
要想准确测定，就需要保证磁感应强度B和霍尔器件平面完全正交，或者设法测量出磁感应强度B和霍尔器件平面的夹角。
2．若已知霍尔器件的性能参数，采用霍尔效应法测量一个未知磁场时，测量误差有哪些来源？误差来源有：测量工作电流的电流表的测量误差，测量霍尔器件厚度d的长度测量仪器的测量误差，测量霍尔电压的电压表的测量误差，磁场方向与霍尔器件平面的夹角影响等。
实验二声速的测量【预习思考题】1. 如何调节和判断测量系统是否处于共振状态？为什么要在系统处于共振的条件下进行声速测定？答：缓慢调节声速测试仪信号源面板上的“信号频率”旋钮，使交流毫伏表指针指示达到最大（或晶体管电压表的示值达到最大），此时系统处于共振状态，显示共振发生的信号指示灯亮，信号源面板上频率显示窗口显示共振频率。
在进行声速测定时需要测定驻波波节的位置，当发射换能器S1处于共振状态时，发射的超声波能量最大。
若在这样一个最佳状态移动S1至每一个波节处，媒质压缩形变最大，则产生的声压最大，接收换能器S2接收到的声压为最大，转变成电信号，晶体管电压表会显示出最大值。
大学物理实验II实验预习报告
m1
g，
m1+m0
g，
m1+m0 m =
g，
②冰块熔化前后水温随时间的变化：（实验室温度 θ=
℃）
时间 （min）
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5 4.0
4.5
5.0
5.5
6.0
6.5 7.0
7.5
温度
（℃）
时间 （min）
8.0
8.5
9.0
9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.5 15.0 15.5
教师签字： 月日
厚积薄发 开物成务
大学物理实验报告
姓名
专业班级
学号
实验名称 实验十六 弗兰克——赫兹实验
实验号
实验目的：
实验仪器：
实验原理及仪器使用：（略） 实验内容：
1. 简述用示波器测量原子的第一激发电位的实验步骤。
2. 简述手动测量的实验步骤。
数据表格：
表 1 自动测量第一激发电位测量数据
序号
实验内容：
8. 如何看清望远镜目镜中分划板上的刻线？
9. 用"自准法"调节望远镜时，应使载物台上的平面反射镜反射回来的亮十字像与 分划板的哪个叉丝（靠上边的还是靠中间的）重合？为什么？
厚积薄发 开物成务
10. 读取刻度盘和游标盘读数时，为什么左右两个游标都要读取？
11. 如何使望远镜调节至适于观察平行光且光轴垂直于分光计主轴？
表 1 牛顿环干涉暗条纹的直径（单位：mm）
测量位置
大学物理实验复习资料
大学物理实验复习资料大学物理实验复习资料复习要求1．第一章实验基本知识；2．所做的十二个实验原理、所用的仪器（准确的名称、使用方法、分度值、准确度）、实验操作步骤及其目的、思考题。
第一章练习题（答案）1．指出下列情况导致的误差属于偶然误差还是系统误差？⑴ 读数时视线与刻度尺面不垂直。
——————————该误差属于偶然误差。
⑵ 将待测物体放在米尺的不同位置测得的长度稍有不同。
——该误差属于系统误差。
⑶ 天平平衡时指针的停点重复几次都不同。
——————该误差属于偶然误差。
⑷ 水银温度计毛细管不均匀。
——————该误差属于系统误差。
⑸ 伏安法测电阻实验中，根据欧姆定律R x =U/I ，电流表内接或外接法所测得电阻的阻值与实际值不相等。
———————————————该误差属于系统误差。
2．指出下列各量为几位有效数字，再将各量改取成三位有效数字，并写成标准式。
测量值的尾数舍入规则：四舍六入、五之后非零则入、五之后为零则凑偶⑴ 63.74 cm ——四位有效数字， 6.37×10cm 。
⑵ 1.0850 cm ——五位有效数字， 1.08cm ，⑶ 0.01000 kg ——四位有效数字，1.00 ×10－2kg ，⑷ 0.86249m ——五位有效数字，8.62 ×10－1m ，⑸ 1.0000 kg ——五位有效数字， 1.00kg ，⑹ 2575.0 g ——五位有效数字，2.58×103g ，⑺ 102.6 s ；——四位有效数字，1.03 ×102s ，⑻ 0.2020 s ——四位有效数字，2.02 ×10－1s ，⑼ 1.530×10－3 m. ——四位有效数字，1.53 ×10－3m⑽ 15.35℃ ——四位有效数字，1.54×10℃3．实验结果表示⑴ 精密天平称一物体质量，共称五次，测量数据分别为：3.6127g ，3.6122g ，3.6121g ，3.6120g ，3.6125g ，试求① 计算其算术平均值、算术平均误差和相对误差并写出测量结果。
金属线膨胀系数的测量(仅供参考)
t ＝
铜管的长度：b＝
N =
x2＝
Ｌ＝
x1＝
D 50 x1 x2 =
七、数据处理：
第三页
教师签字：_______________
八、误差分析及心得体会：
九、思考题：
第四页
第一页
由上面原理图可知，当反射镜转动θ 角时（很小） ，金属杆伸长量满足 （4-6） 反射镜反射光线转动了 2θ 角度，则 (4-7) 由于 θ 角很小， 所以 sin 由以上两式消去θ 得 （4-8） 将（4-8）式代入（4-5）式得 （4-9）
L N ， tg2 = 2 b D
1. 2. 3.
金属线膨胀系数的测量
条码粘贴处
一、实验目的：
二、实验原理：
1．线膨胀大小与温度变化的关系： 固体的长度一般是温度的函数，随温度升高而增加，其长度 是和被测量物质有关的常数，都是很小的数值，而 β 以下各系数和 α 相比甚小，所以在一般情况下可以忽略，则上式可写成 （4-1） －1 此处的α 就是要测量的金属线膨胀系数，其数值与材料性质有关，单位为℃ 。 设物体在 t1℃时的长度为 L1，温度升到 t2℃时增加了Δ L。根据（4-1）式可以写出 （4-2） （4-3） 从（2）（3）式中消去 L0 后，再经简单运算得 、 （4-4） 由于Δ L<< L1，故（4-4）可以近似写成 （4-5） 2．利用光杠杆测量微小长度的原理 设在温度 t1 时，通过望远镜和光杠杆的平面镜，看见直尺上刻度 N1，刚好在望远镜中叉丝横线处，当温度升 至 t2 时，直尺刻度 N2 移至叉丝横线上。
华中科技大学文华学院实验报告
实验课程名：大学物理实验 学号： ______________姓名： ___________专业班级： ______________成绩： _____ 实验时间：____年___月___日，第___周，星期___，上午，下午，晚上（打”√”） 实验座位编号：_____ 同组者姓名：____________ 教师签字：____________ 实验名称：
钢丝杨氏模量的测定_2
实验2 钢丝杨氏模量的测定固体材料受力后发生形变，在弹性限度内，材料的正应力与相应的正应变之比是一个常数，叫杨氏模量。
它描述材料抵抗形变能力的大小，与材料的结构、化学成分及制造方法有关，是工程技术中常用的力学参数。
测量杨氏模量有静力学拉伸法、弯曲法和动力学共振法等，本实验采用拉伸法测定杨氏模量，并且将综合运用多种测量长度的方法。
【实验目的】1. 学会用拉伸法测量钢丝的杨氏模量。
2. 掌握用光杠杆放大的原理测量微小长度变化。
3. 学会用逐差法处理实验数据。
【实验原理】固体材料在外力作用下会产生形变，当外力去掉之后，若材料能恢复到原来的形状，该形变则称为弹性形变。
衡量材料的弹性，我们常用材料的“模量”[1] 这个物理参数来描述，而且对应于不同的形变类型，我们定义了不同的模量[1]。
比如，“杨氏模量”用来表征线性材料沿其长度方向上的拉伸或压缩的弹性大小；“切变模量”表征材料发生剪切形变时的弹性大小；“体变模量”表征各向同性的材料在环境压力变化时抵抗整体体积压缩（或膨胀）形变的弹性大小。
杨氏模量常用“Y ”表示，可通过下式定义：LLY S F ∆= （1）其中L 为线性待测物体的原长，S 为横截面积，在外力F 作用下，其长度变化（伸长或缩短）为L ∆。
SI 单位制中，杨氏模量的单位为帕斯卡（21 1-⋅=m N Pa ）。
杨氏模量已成为材料力学和工程技术中一个的基本力学参数，其最常见的两个用处为：（I ）由于杨氏模量Y 的数值与待测物体的具体尺寸无关，只依赖于待测材料本身的物理性质。
对应于弹性不同的材料发生线性形变时，若需比较他们产生形变的难易程度，我们可以用杨氏模量作为一个定量的参数来进行衡量和比较。
（II ）在工程设计中，若需要从理论上计算某个线性工件的弹性系数k 时，利用工程数据手册中该种材料的杨氏模量Y ，再结合该工件的具体尺寸（长度L 和截面积S ），就能很方便地由下式得出k 的数值：LYSk =（2）测量杨氏模量的方法有静力学拉伸法和动力学共振法两种。
液体表面张力系数的测量
的水平线与玻璃器皿中液体凹面的下沿相切，再记下该读数，两读数之差即为液柱高 h。 重复测量 5 次，将所得数据记入表格中。 3、将毛细管取出平放在木盒上，对准显微镜筒调节焦距，直至观察到清晰的毛细管圆 孔图像，测出内径 d，转动毛细管，放在不同的方位测五次，将所得数据记入表格中。 4、取干净的烧杯和玻璃毛细管，装入乙醇，重复上面的步骤。 三、选做内容：综合设计实验 1、设计实验，研究力敏传感器的特性。 2、研究在水中加入洗洁精等表面活性剂后表面张力系数的变化，解释原因。 3、研究磁流体的表面张力系数，以及加入磁场后磁流体的表面张力系数的变化特点。 4、利用现有的仪器，测量液体的粘滞系数。
r 的圆柱体体积和半径为 r 的球体积的一半之差，即V ' = π r 3 − 1 × ⎜⎛ 4 π r 3 ⎟⎞ = 1 π r 3 ，故被 2 ⎝3 ⎠ 3
图 3 FD-NST-I 液体表面系数张力测定仪
忽略的液体重量W ' = 1 π r 3 ρg 。当考虑这部分液重后，可得 3
σ = 1rρg⎜⎛ h + r ⎟⎞ = 1 dρg⎜⎛ h + d ⎟⎞ 2 ⎝ 3⎠ 4 ⎝ 6⎠
7
9、使用读数显微镜时要注意：为了防止回程误差，在测量时应向同一方向转动鼓轮使 叉丝和各目标对准，当移动叉丝超过了目标时，就要多退回一些，重新再向同方向转动螺轮 去对准目标。
2π rσ cosϕ = 2π rσ r = π r 2 ρgh
(8)
R
则有
1摘自《大学物理实验》，熊永红主编，华中科技大学出版社，2004。 3
σ = rρgh = Rρgh
(9)
2 cosϕ 2
若毛细管都非常清洁，有ϕ=0，R=r，则
σ = rρgh 2
大学物理实验报告思考题部分答案解析（周岚）
⼤学物理实验报告思考题部分答案解析（周岚）实验⼗三拉伸法测⾦属丝的扬⽒弹性摸量【预习题】1．如何根据⼏何光学的原理来调节望远镜、光杠杆和标尺之间的位置关系？如何调节望远镜？答：（1）根据光的反射定律分两步调节望远镜、光杠杆和标尺之间的位置关系。
第⼀步：调节来⾃标尺的⼊射光线和经光杠杆镜⾯的反射光线所构成的平⾯⼤致⽔平。
具体做法如下：①⽤⽬测法调节望远镜和光杠杆⼤致等⾼。
②⽤⽬测法调节望远镜下的⾼低调节螺钉，使望远镜⼤致⽔平；调节光杠杆镜⾯的仰俯使光杠杆镜⾯⼤致铅直；调节标尺的位置，使其⼤致铅直；调节望远镜上⽅的瞄准系统使望远镜的光轴垂直光杠杆镜⾯。
第⼆步：调节⼊射⾓（来⾃标尺的⼊射光线与光杠杆镜⾯法线间的夹⾓）和反射⾓（经光杠杆镜⾯反射进⼊望远镜的反射光与光杠杆镜⾯法线间的夹⾓）⼤致相等。
具体做法如下：沿望远镜筒⽅向观察光杠杆镜⾯，在镜⾯中若看到标尺的像和观察者的眼睛，则⼊射⾓与反射⾓⼤致相等。
如果看不到标尺的像和观察者的眼睛，可微调望远镜标尺组的左右位置，使来⾃标尺的⼊射光线经光杠杆镜⾯反射后，其反射光线能射⼊望远镜内。
（2）望远镜的调节：⾸先调节⽬镜看清⼗字叉丝，然后物镜对标尺的像（光杠杆⾯镜后⾯2D 处）调焦，直⾄在⽬镜中看到标尺清晰的像。
2．在砝码盘上加载时为什么采⽤正反向测量取平均值的办法？答：因为⾦属丝弹性形变有滞后效应，从⽽带来系统误差。
【思考题】1．光杠杆有什么优点？怎样提⾼光杠杆测量微⼩长度变化的灵敏度？答：（1）直观、简便、精度⾼。
（2）因为D x b L 2?=?，即bD L x 2=??，所以要提⾼光杠杆测量微⼩长度变化的灵敏度Lx ??，应尽可能减⼩光杠杆长度b （光杠杆后⽀点到两个前⽀点连线的垂直距离），或适当增⼤D （光杠杆⼩镜⼦到标尺的距离为D ）。
2．如果实验中操作⽆误，得到的数据前⼀两个偏⼤，这可能是什么原因，如何避免？答：可能是因为⾦属丝有弯曲。
避免的⽅法是先加⼀两个发码将⾦属丝的弯曲拉直。
华中科技大学物理试卷
华中科技大学2008~ 2009学年第1学期 《大学物理（二）》课程考试试卷（A 卷）（闭卷）考试日期：2008.12.21.晚 考试时间：150分钟一．选择题（单选，每题3分，共30分）1、一简谐波沿x 轴负方向传播，圆频率为ω，波速为u 。
设t = T /4时刻的波形如图所示，则该波的表达式为： (A))/(cos ux t A y -=ω(B)]2)/(cos[πω+-=u x t A y(C))]/(cos[u x t A y +=ω(D)])/(cos[πω++=u x t A y[ ]2、一质点作简谐振动, 其运动速度与时间的关系曲线如图所示。
若质点的振动规律用余弦函数描述，则其初相位为：(A)6π(B) 65π (C) 65π- (D) 6π- (E) 32π-[ ]得 分评卷人3、 使一光强为I 0的平面偏振光先后通过两个偏振片P 1和P 2，P 1和P 2的偏振化方向与原入射光光矢量振动方向的夹角分别是α和90°，则通过这两个偏振片后的光强I 是（A ）α2021cos I （B ）0 （C ）)2(sin I 4120α（D ）α2041sin I （E ）α40cos I［ ］4、在如图所示的单缝夫琅和费衍射装置中，设中央明纹的衍射角范围很小．若使单缝宽度a 变为原来的3/2，同时使入射的单色光的波长λ变为原来的３／４，则屏幕Ｃ上单缝衍射条纹中央明纹的宽度Δx 将变为原来的（Ａ）３／４倍． （Ｂ）２／３倍．（Ｃ）９／８倍． （Ｄ） 1 / 2倍．（Ｅ）２倍． ［ ］ 5、弹簧振子的振幅增加1倍，则该振动：（Ａ）周期增加1倍； （Ｂ）总能量增加2倍； （Ｃ）最大速度增加1倍；（Ｄ）最大速度不变。
［ ］6、两个线圈P 和Q 并联地接到一电动势恒定的电源上，线圈P 的自感和电阻分别是线圈Q 的两倍，线圈P 和Q 之间的互感可忽略不计。
当达到稳定状态后，线圈P 的磁场能量与Q 的磁场能量的比值是 （A ）4（B ）2（C ）1（D ）1/2[ ]7、Ｎ型半导体中杂质原子所形成的局部能级 (也称施主能级)，在能带结构中处于 (A)满带中 (B)导带中(C)禁带中，但接近满带顶(D)禁带中，但接近导带底 [ ]8、关于不确定关系式 ≥∆⋅∆x p x ，下列说法中正确的是：(A)粒子的坐标和动量都不能精确确定。
【大学物理实验】华中科技大学 单摆实验报告
2020年春季大学物理实验专业班级：船海1906班 学号： U201912350姓名： 刘羽童 日期： 7月16日一、 实验名称单摆测量重力加速度二、实验目的1.设计和搭建单摆装置，测量当地重力加速度g2.学会不确定度的评估三、实验仪器材料支架（墙上的钉子）、细线（毛线）、重物（13枚一元硬币）、卷尺、计时器（手机）、胶带四、实验方案（装置）设计：用一根绝对无弹性且长度不变、质量可忽略不计的线悬挂一个可当作质点的小物体，且在悬点固定的情况下，在重力作用下在铅垂平面内作周期运动，就成为单摆。
单摆在摆角小于5°的条件下振动时，可近似认为是简谐运动。
在实际情况下，一根不可伸长的细线，下端悬挂一个小球。
当细线质量比小球的质量小很多，而且小球的直径又比细线的长度小很多时，这种装置近似认为是单摆。
单摆带动满足下列公式:224TLg π=式中L 为单摆长度(单摆长度是指上端悬挂点到球重心之间的距离); g 为重力加速度。
如果测量得出周期T 、单摆长度L,利用上面式子可计算出当地的重力加速度g 。
五、实验过程（一）摆长L 的测量:用米尺测量悬点到小球中心点的距离，即摆长，重复6次。
（二）把摆线偏移中心不超过5°，释放单摆，开始计时。
（三）周期T 的测量用手机的秒表测量周期和手机磁感应强度传感器测周期，重复测量6次六、数据分析处理（一）数据记录实验次数 1 2 3 4 5 6 平均 摆长 L/cm 95.91 95.53 95.90 95.74 95.91 95.81 95.81 周期 T/s 1.966 1.999 1.981 1.943 1.937 1.967 1.964 周期 10T/s19.6619.9919．8119.4319.3719.6719.64（二）数据处理mm L 5.0=∆;s T 01.0=∆ ; ()cm nL L i 95.81==∑; ()cm nT T i 1.964==∑;5.095.81±=∆±=L L L ; 01.01.964±=∆±=T T T ;0997.0222≈⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆⋅=∆T T L L g g ;7846.9422≈=TLg π; 0997.07846.9±=∆±=g g g ;七、实验结果经查本地的重力加速度为9.79132/s m ，而我们的结果为9.78492/s m ，重力加速度g 的绝对误差为-0.0136。
华中科技大学建筑物理实验报告
建筑物理实验报告实验一：材料的光反射比和光透射比测量实验二：照明实测实验三：室内热环境对比实验班级：艺术设计0602班组员：实验时间：08年5月实验一材料的光反射比和光透射比测量实验名称：材料的光反射比和光透射比测量实验地点：西七楼302室实验时间：2008年5月15日(一)实验目的：室内各种材料有不同的反射性能或透射性能，所以不同材质对光也有不同的影响从而影响到室内的光环境。
通过实验，了解材料的光学性质，对光反射比、光透射比有一定数值概念。
以便在实际的建筑设计及相关设计中能更合理的运用材料的光学性质。
(二)实验原理：①用照度计测量光反射比p=Φp/Φ p=E p/E②用照度计测量光透射比t=Φt/Φ t=E t/E(三)实验仪器：照度计及相关器材(四)实验步骤：①反射比测量步骤：1)开机测量电源，确认仪器是否工作正常2)取下光接受器，设置量程档3)在稳定光源下，将光接受器背面紧贴被测表面，测其入射照度；将光接受器感光面对准被测表面的同一位置，逐渐平移光接受器平行离开侧点，照度值逐渐增大并趋于稳定读取反射照度值。
4)搜集数据并带入公式计算5)注意：测量时应尽量缩短入射照度和反射照度的时间间隔，并尽可能的保持周围光环境的一致性。
测量人尽可能穿深色衣服。
②投射比测量步骤：1)检查电源并开机2)将接受器盖取下，将感光面放置待测处进行测量，读取数据并记录3)搜集数据并带入公式计算(五)测量内容：地面、黑板、墙面、墙裙、桌面和窗玻璃。
(六)数据整理：(七)结论：①对于光反射比：材料的反射比与材料的表面材质深浅及光滑度有关。
材料越颜色越浅，表面越光滑则其反射比越高。
如表所示，所测材料的反射比大小排序为：玻璃>墙面（粉面，白）>墙裙（灰）>桌面（清漆木质）>地面（水泥）。
对于光透射比，越透明的材料光透射比越高②测反射照度值时要离开测点一定距离，且要达到最大的稳定值，因为当照度计距离被测物体达到最适值时才可使入射光线充分照射到被测物体且最大程度反射，如距离太近会对入射光线造成遮挡，如距离太远会则会导致反射光线不能完全被照度计接受，从而影响实验结果。
大学物理实验思考题答案及解析.
实验四、波器及其应用1．在示波器状况良好的情况下，荧光屏看不见亮点，怎样才能 找到亮点？显示的图形不清晰怎么办？首先将亮点旋钮调至适中位置,不宜过大,否则损坏荧光屏，也不宜聚焦。
在示波器面板上关掉扫描信号后（如按下x－y键），调节上下位移键或左右位移键。
调整聚焦旋钮，可使图形更清晰。
2．如果正弦电压信号从Y轴输入示波器，荧光屏上要看到正弦波，却只显示一条铅直或水平直线，应该怎样调节才能显示出正弦波？如果是铅直直线，则试检查x方向是否有信号输入。
如x－y键是否弹出，或者（t/div）扫描速率是否在用。
如果是水平直线，则试检查y方向是否信号输入正常。
如（v/div）衰减器是否打到足够档位。
3.观察正弦波图形时，波形不稳定时如何调节？调节（t/div）扫描速率旋钮及（variable)扫描微调旋钮，以及（trig level)触发电平旋钮。
4.观察李萨如图形时，如果只看到铅直或水平直线的处理方法？因为李萨如图形是由示波器x方向的正弦波信号和y方向的正弦波信号合成。
所以，试检查CH1通道中的（v/div)衰减器旋钮或CH2通道中的（v/div)衰减器旋钮。
5.用示波器测量待测信号电压的峰－峰值时，如何准确从示波器屏幕上读数？在读格数前，应使“垂直微调”旋到CAL处。
建议用上下位移（position)旋钮将正弦波的波峰或波谷对齐某一横格再数格数，就不会两头数格时出现太大的误差。
6.用示波器怎样进行时间（周期）的测量？在读格数前，应使“垂直微调”旋到CAL处。
根据屏幕上x轴坐标刻度，读得一个周期始末两点间得水平距离（多少div),如果t/div档示值为0.5ms/div，则周期＝水平距离（div）×0.5ms/div。
7.李萨如图形不稳定怎么办？调节y方向信号的频率使图形稳定。
实验六、霍尔效应（Hall Effect）1、实验过程中导线均接好，开关合上，但Vh无示数，Im和Is示数正常,为什么?（1） Vh组的导线可能接触不良或已断。
华中科技大学-物理实验-(考试-复习资料)
1、电磁感应[Q]在实验中我们发现，旋转的铝盘会对磁铁产生牵引力，发过来磁铁也会对铝盘有一个反作用力（磁阻尼力），这个阻尼力会影响实验精度吗？[A]并不会影响实验精度，且铝盘会以一个恒定的频率在转动！原因：步进电机的工作原理，是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。
因此，在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响。
[Q]大家是否发现在我们这个实验中，铝盘上面挖了六个小孔，你们认为这些小孔会对牵引力产生影响吗？[A]小孔会对牵引力产生影响，牵引力相比没孔的铝盘会变小；每一根铝丝两端都会产生感应电动势，铝盘就相当于多个电源的并联，但是由于小孔的存在，产生的电流可能不稳定，牵引力会有小幅波动，但是小孔并不是改变磁通量的“罪魁祸首[Q]测量磁悬浮力或牵引力时，永磁体的位置对结果有什么影响？比如正对着铝盘圆心与偏离角度的区别；还有永磁体靠近铝盘中心时所受的力与磁体位于铝盘边缘时相比，大小如何？[A]做了几次试验，发现当磁铁在盘内较大距离时力不大，到盘边时较大，远离盘后减小。
可推知力与磁铁到盘中心的距离是一个单峰的函数，有水平渐近线。
[Q]大家想一下，如果那个轴承完全无摩擦，那么它的转速会无限增大吗？[A][Q]如何改进？？[A]此实验的磁悬浮力和磁牵引力装置应增加一个角度指针，因为我们在做距离和力的大小的关系试验中，每次都要将测力器杆取出，然后重新固定，这当中是不是会因为角度的不同产生较大的误差呢？所以可以增加一个角度小指针，来校正测力杆放置的方向，减免误差我们是准备加一个升降装置的，最好带刻度的。
1.测量磁悬浮传动系统的轴承转速时，测得的转速不是很稳定，而转速的测定时以一定时间内通过轴承的光束的个数为依据的。
所以我建议增加轴承上计数孔的个数，这样测得的数目会增多，可以减小不稳定因素的干扰，所得读数会相对集中一些。
2.我做实验时的传感器支架稳定性不好，每次垫一个垫片测磁牵引力和磁悬浮力时，旋转的铝盘很容易擦到永磁铁。
华中科技大学物理光学第二章
2
S1
r1 r2
P
S2
E 1 = a 1 cos (kr 1 − ω t ) = a 1 cos (α 1 − ω t ) = a 2 cos (kr 2 − ω t ) = a 2 cos (α = a 12 + a 2 + 2 a 1 a 2 cos (α 2 a 1 sin α 1 + a 2 sin α 2 a 1 cos α 1 + a 2 cos α 2
n
内容
2-1 两个频率相同、振动方向相同的单 色光波叠加； 2-2 驻波； 2-3 两个频率相同、振动方向垂直的光 波叠加； 2-4 不同频率的两个单色波叠加； 2-5 光波的分析。
2-1 两个频率相同、振动方向相同 的单色光波叠加
研究对象：频率相同、振动方 向相同，P点光波相遇区域 任一点，求在P点的光振 动。 代数加法
第二章：光波的叠加与分析
杨振宇
本章研究频率相同、或相差很小的单色 光波的叠加； 任何复杂的光波都能分解为一组单色光 波之和； 光波服从叠加原理：在线性介质中，几 个光波在相遇点的合振动是各个光波单 独产生的振动的矢量和； E = E1 + E2 + ... = ∑ En 光波的分析：傅立叶级数定理、傅立叶 积分定理。
频率虽有差别，但差别很小， E 1 = acos (k 1 z − ω 1 t ) E 2 = acos (k 2 z − ω 2 t )
A = 2 acos (k m z − ω m t )
E = E 1 + E 2 = Acos (k z − ω t )
(2 - 45)
k m = (k 1 − k 2 ) 2 , ω m = (ω 1 − ω 2 ) 2
大学物理实验思考题解答
用分光计测棱镜玻璃的折射率[预习思考题]1.分光计主要由哪几部分组成？各部分的作用是什么？为什么要设置一对游标？2. 什么是最小偏向角？利用最小偏向角法测棱镜折射率的公式是什么？3. 望远镜调焦至无穷远是什么含义？为什么当在望远镜视场中能看见清晰且无视差的绿十字像时，望远镜已调焦至无穷远？答：望远镜调焦至无穷远是指将望远镜的分划板调至其物镜的焦面位置上，使从无穷远处射来的光线、即平行光会聚于分划板上。
根据薄透镜近轴成像与光线反射的原理，当从分划板下方的透明十字中出射的光线经物镜折射与平面镜反射后能清晰且无视差地成像于望远镜的视场中（即成像于分划板上）时，分划板必处于望远镜物镜的焦面位置上，故此时望远镜已调焦至无穷远。
4.为什么当平面镜反射回的绿十字像与调节用叉丝重合时，望远镜主光轴必垂直于平面镜？为什么当双面镜两面所反射回的绿十字像均与调节用叉丝重合时，望远镜主光轴就垂直于分光计主轴？答：调节用叉丝与透明十字位于分划板中心两侧的对称位置上。
根据薄透镜近轴成像与光线反射的原理，要使平面镜反射回的绿十字像与调节用叉丝重合，则与望远镜出射平行光平行的副光轴和与平面镜反射平行光平行的副光轴必须与望远镜主光轴成相等的角且三轴共面。
要达到此要求，平面镜的镜面就必须垂直于望远镜主光轴。
当双面镜两面所反射回的绿十字像均与调节用叉丝重合时，仪器系统必同时满足以下条件：①双面镜的镜面平行于载物台转轴，即分光计主轴；②望远镜的主光轴垂直于双面镜的镜面。
根据立体几何的知识易知，此时望远镜的主光轴必垂直于分光计主轴。
5.为什么要用“二分法”调节望远镜主光轴与分光计的主轴垂直？答：事实上，调望远镜主光轴与分光计主轴严格垂直的方法不止一种，用“二分法”调节的优点在于快捷。
可以证明，用“二分法”调节可以迅速地使双面镜的镜面平行于分光计主轴（实际操作中一般只需调两三次就可实现），同时在调节中又始终保持望远镜主光轴与双面镜镜面垂直，从而使调节工作迅速方便地完成。
塞曼效应
E Mg e B Mg B B 2m
玻尔磁子
（3）
结论：无外场时的一个能级，在外磁场的作用下分裂成 2J+1个能级，每个能级附加的能量由（3）式决定
3.2 Hg原子绿光塞曼效应
Hg原子绿光（546.1nm）在磁场中的分裂是由6s7s
（3S1）跃迁到6s6p（3P2）而产生的，为反常塞 曼效应。
1902年诺贝尔物理学奖获得者：洛伦兹&塞曼 ——塞曼效应的发现和研究
二、背景介绍
☆1896年8月，塞曼在探测磁场对谱线的影响的实验中 发现，磁力作用于火焰时，火焰发出的光周期和频率 发生了变化，钠双线光谱发生分裂。一条谱线即会分
裂成几条偏振化的谱线，后来这种现象称为塞曼效应。
☆洛仑兹根据经典电子论解释了分裂为三条的正常塞 曼效应 ☆ 1902年，塞曼与洛仑兹因这一发现共同获得了诺贝 尔物理学奖
图1. (子绿光塞曼效应
图2 Hg原子绿光分裂规则图
3.2 Hg原子绿光塞曼效应
两种不同的现象：
横向塞曼现象
垂直磁场B观察时，如图1(a)所示，π成分除原谱线
外，分裂出2条分谱线 ，σ成分共分裂出6条分谱线
纵向塞曼现象 纵向（平行磁场B）观察时，如图1(b)所示，只剩下 σ成分的6条分谱线
华中科技大学物理系物理实验中心
塞
曼
效
应
一、开篇提问
1、为什么要强调磁场方向与观察方向的关系？ 2、在调节F-P光具时，为何会观察到干涉环的吐出和纳 入？
3、为什么改变磁感应强度B，会看到相邻两级谱线的重
叠且是不同的重叠情况？ 4、当处于B=1T的磁场中，汞原子绿光能级分裂后相邻两 谱线的波数差理论值为多少？
华中科技大学物理实验_音叉的受迫振动与共振
华中科技大学音叉的受迫振动与共振【实验目的】1.研究音叉振动系统在驱动力作用下振幅与驱动力频率的关系，测量并绘制它们的关系曲线，求出共振频率和振动系统振动的锐度。
2.通过对音叉双臂振动与对称双臂质量关系的测量，研究音叉共振频率与附在音叉双臂一定位置上相同物块质量的关系。
3.通过测量共振频率的方法，测量附在音叉上的一对物块的未知质量。
4.在音叉增加阻尼力情况下，测量音叉共振频率及锐度，并与阻尼力小情况进行对比。
【实验仪器】FD-VR-A型受迫振动与共振实验仪（包括主机和音叉振动装置）、加载质量块（成对）、阻尼片、电子天平（共用）、示波器（选做用）【实验装置及实验原理】一．实验装置及工作简述FD-VR-A型受迫振动与共振实验仪主要由电磁激振驱动线圈、音叉、电磁线圈传感器、支座、低频信号发生器、交流数字电压表（0～1.999V）等部件组成（图1所示）1.低频信号输出接口2.输出幅度调节钮3.频率调节钮4.频率微调钮5.电压输入接口6.电源开关7.信号发生器频率显示窗8.数字电压表显示窗9.电压输出接口10.示波器接口Y11.示波器接口X12.低频信号输入接口13.电磁激振驱动线圈14.电磁探测线圈传感器15.质量块16.音叉17.底座18.支架19. 固定螺丝图1 FD-VR-A型受迫振动与共振实验仪装置图在音叉的两双臂外侧两端对称地放置两个激振线圈，其中一端激振线圈在由低频信号发生器供给的正弦交变电流作用下产生交变磁场激振音叉，使之产生正弦振动。
当线圈中的电流最大时，吸力最大；电流为零时磁场消失，吸力为零，音叉被释放，因此音叉产生的振动频率与激振线圈中的电流有关。
频率越高，磁场交变越快，音叉振动的频率越大；反之则小。
另一端线圈因为变化的磁场产生感应电流，输出到交流数字电压表中。
因为I=dB/dt，而dB/dt取决于音叉振动中的速度v，速度越快，磁场变化越快，产生电流越大，电压表显示的数值越大，即电压值和速度振幅成正比，因此可用电压表的示数代替速度振幅。
基本物理量的测量与误差分析
基本物理量的测量与误差分析实验1：基本物理量的测量与误差分析土卓1401 邱宏浩U201415471摘要：本实验由几个基本实验组成，注重培养学生在物理实验的基础知识、基本方法和基本技能等方面的科学素质。
单摆实验是个经典实验，许多著名的物理学家，例如伽利略、牛顿等，都对单摆实验进行过细致地研究。
关键词：单摆扭摆转动惯量误差分析一、引言【实验背景】本实验由几个基本实验组成，注重培养学生在物理实验的基础知识、基本方法和基本技能等方面的科学素质。
单摆实验是个经典实验，许多著名的物理学家，例如伽利略、牛顿等，都对单摆实验进行过细致地研究。
转动惯量时刚体转动时惯性的量度，与刚体的质量、转轴的位置及质量分布有关，且形状复杂、质量分布不均匀的刚体的转动惯量通常很难直接计算，需要用实验方法测定，本实验中会采用扭摆法测量物体的转动惯量以及切变模量，切变模量是剪切应力与应变的比值，是材料的力学性能指标之一。
【实验目的】1、学会几种常用测量仪器的正确使用方法。
2、学会并掌握误差均分原理及其应用。
3、学会不确定度法分析评估实验结果。
4、研究单摆的运动规律，测量本地的重力加速度。
5、研究扭摆的运动，测量转动惯量和切变模量。
【实验原理】（一）误差均分原理设间接测量量值为y，它是由n个互不相关的直接测量x1 x2 x3 …xn通过函数关系f得到y=f(x1,x2,……,x n)得到，则直接测量的标准不确定度和相对标准不确定度的传递公式为：U2(y)=∑(ðfðx i)2u c2(x i)n i=1U r2(y)=∑(ðlnfðx i)2u c2(x i)ni=1在单摆实验中为要求U r(y)<1%，由误差均分原理，摆长误差:U L<0.35mm，周期误差：U T< 0.005s，为满足周期误差范围至少要测量40个周期的时间。
（二）单摆如图（1），理想单摆时一根长度为l、没有质量和弹性的柔软细线，下端系有一个没有体积、质量为m的质点，在与地面垂直的平面内绕支点o作摆角θ趋于0的自由振动。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一、稳态法测物体的导热系数
1.什么叫稳定导热状态？如何判断实验达到了稳定导热状态？
稳定导热状态：盘A与盘C温度不随时间变化，B盘的导热速率等于C盘的散热速率
判断实验达到稳定导热状态：一定时间内（如10min）盘C的温度变化不超过0.2℃. 2．待测样品盘是厚一点好还是薄一点好？
薄一点好，这样可以减少样品盘侧面的热量损失，可以近似认为该盘热量仅由接触面传递，减少误差
3.导热系数的测量公式成立的前提条件是什么？
（1）盘B的厚度足够小，使得可以近似地认为盘B的侧面没有热量损失。
（2）加热盘，样品盘，散热盘均为理想的圆柱状/
（3）热电偶的插头与盘A盘B紧密接触，能正确显示其温度
（4）盘A与盘C都是热的良导体做的
（5）样品盘与散热盘和发热盘紧密接触，中间没有热量损失
（6）外界环境较稳定
二、偏振与双折射
1.自然光、线偏振光、椭圆偏振光的定义？
自然光——在垂直于光的振动方向上等概率的包含各个横向光振动，各光振动彼此独立，无固定相位联系。
线偏振光——光矢量方向不变，大小随相位变化，在垂直于光波传播方向的平面上光矢量端点的轨迹是一条直线。
椭圆偏振光——光矢量随时间做有规律的变化，光矢量的末端在垂直于传播的方向上的轨迹是椭圆
2.怎样用实验方法来区分自然光，线偏振光，椭圆偏振光？
用偏振片进行观察啊：
○若光强随偏振片的转动没有变化，这束光是自然光或者圆偏振光，这时，在偏振片之前放置1/4玻片，再转动偏振片。
如果强度仍没变化则是自然光：如果出现两次消光，则是圆偏振光，因为1/4玻片可以把圆偏振光变为线偏振光
○如果用偏振片观察时，光强随偏振片的转动但没有消失，则这束光是部分偏振光或椭圆偏振光。
这时可以将偏振片停留在透射光强最大的位置，在偏振片前插入1/4玻片，使玻片的光轴与偏振片的投射方向平行，再次转动偏振片若出现两次消光，即为椭圆偏振光；若还是不出现消光，则为部分偏振光。
○如果随偏振片的转动出现两次消光，则这束光是线偏振光
3.如何获得圆偏振光和椭圆偏振光
线偏振光经过1/4玻片时，当偏振光的电矢量振动方向和玻片的光轴呈45°角时，得到圆偏振光。
线偏振光经过1/4玻片时，当偏振光的电矢量振动方向和玻片的光轴不呈45°，0°，90°时，得到椭圆偏振光。
三、转动惯量的测定
1.什么是平行轴定理？
若质量为M的刚体对通过质心的转轴的转动惯量为I c,则刚体对平行于该轴并与之相距为d 的平行轴的转动惯量I d的平行轴的转动惯量为I d=I c+md2
2.验证平行轴定理时，为什么用两个相同的金属块对称放置而非只用一个？
如果只用一个，夹具会受到一个沿盘切向的力矩的作用，容易造成仪器损坏，可能使夹具变形而无法保持水平。
四、电路的暂态过程
1.时间常数τ的物理含义是什么？
是表征暂态过程进行快慢的物理量
2.在测量RC串联电路的时间常数时，若充电时间不够或过快会怎么样？
会对电容器两端电压下降一半的状态判断产生影响，使半衰期的测量误差加大，测试间常数τ的误差增大
3再RLC串联暂态电路中，如何判定临界阻尼现象？
当调大电阻箱阻值时，振荡波形的波峰会降低，将调大电阻箱的阻值与放大衰减振荡波形交替操作，直至振荡波峰刚好消失，此时即为临界阻尼。
五、液体的表面张力
1.用拉脱法测液体的表面张力时，当吊环下沿部分浸入液体后，调节升降螺母。
缓慢降低升降台的高度，这时数字电压表的示数如何变化？为什么会有这种变化？
先增大后减小。
因为液膜有一定重量，在最大值时示数大小为表面张力和液膜重力之和，之后随拉伸液膜落下使得示数变小，液膜破裂时处于临界状态。
2.若吊环下沿所在平面与液面不平行，测得的表面张力是大了还是小了？
测得的表面张力偏小，因为吊环下沿不平行会导致吊环在向上拉起时液膜会一侧偏高，偏高一侧先达到张力极限，破裂时连带未达到极限的一侧跟着液体下落，力敏传感器测得的是液体未达到表面张力极限使得液体表面张力，该值较理论值小。
3.用拉脱法测表面张力时，应采取那些措施减小误差？
a.降低平台应尽量平缓，（液面振荡会使液膜提前破裂）
b.测量前将吊环擦干净
c.不要过于缓慢，放置液体蒸发
d.防止外界环境剧烈变化，如较大空气流动。
e.吊环要水平
六、音叉的受迫振动与共振实验
无
七、组合光学
1.牛顿环实验中为什么测牛顿环直径而不是半径？
因为牛顿环凸面和平面不可能为理想的点接触，接触压力会引起局部变形，使接触处成为一个圆面，干涉中心为一暗斑，而不是一暗点。
或者牛顿环凸面与平面没接触，空气间隙层有了尘埃，附加了光程差，干涉中心为一亮斑，干涉环的几何中心不易确定。
八、光电效应与普朗克常量的测定
1.实测光电管的伏安特性曲线与理想曲线有何不同？截止电压对应实测伏安特性曲线上的哪一点？
由于漏电流和阳极反向电流的影响，实测的曲线在负电呀区域下沉，截止电压并不对应光电流为零，而对应反向电流开始趋于常量的点（拐点）。