光信《大学物理实验》期末复习重点

2014-2015学年第一学期《大学物理实验》复习提纲

考试形式：闭卷考试时间：120 分钟考试日期：2014-012-24

考试题型：①填空题，25空，每空1分，共25分

②名词解释，5个，共10分

②简答题，2题，共10分

③综合题，5题，共55分

考试时请带上铅笔、橡皮擦、直尺、计算器，以便画图和计算！不用直尺作图的不予得分！

注意复习各实验原理及原理图。

实验一、非平衡电桥测电阻的温度特性

1、非平衡电桥有哪四种工作方式？并比较它们的测量范围。

四种工作方式:1,等臂电桥.2,卧式电桥.3,立式电桥.4,比例电桥.

比较;等臂电桥和卧式电桥的测量范围较小,但有较高的灵敏度;立式电桥的测量范围较大,但灵敏度比前两个电桥要低;比例电桥可以灵活的选用桥臂电阻,且测量范围较大,线性较好,所以在使用中较为广泛.

2、热敏电阻可分为哪两类？热敏电阻有什么样的温度特性？

按温度特性热敏电阻可分为两类:随温度上升电阻增加的为正温度系数热敏电阻（PTC），反之为负温度系数热敏电阻（NTC）.热敏电阻具有随温度的变化电阻值变化的特性。

3、直流电桥主要用于电阻测量，有单臂电桥和双臂电桥两种。它们分别测量

哪些范围的电阻？

单臂电桥主要用于精确测量中值电阻.双臂电桥适用于测量低值电阻.

4、非平衡电桥测电阻温度特性实验注意事项？

①电桥在使用时,电源接通时间均很短,既不能将“ＫＢ”、“ＫＧ”两按钮同时长时间按下，测量时，应先按“ＫＢ”、后按“ＫＧ”，断开时，必须先断开“ＫＧ”后断开“ＫＢ”，并养成习惯。

②电桥使用时，应避免将R1、R2、R3同时调到零值附近测量，以防止出现较大工作电流，降低测量精度。

③配套使用的THQWD-2型智能温控仪中智能调节仪各项参数出厂时已调好，实验中除设定温度值外不得修改其他参数值，如确认有需要可参考附录１温控仪使用说明书进行设定。

④由于热敏电阻耐高温的局限，设定加温的上限温度值不能超过100摄氏度，使用中谨防温度过高引起烫伤。

5、为什么要用非平衡电桥而不是平衡电桥测量热敏电阻的温度特性？

Zzz因为热敏电阻阻值变化很快，电桥很难调节到平衡状态，此时用非平衡电桥比较方便。

实验二、空气中声速的测量

1、声速的测量公式及在实验室中，常利用测定波长的方法有？

共振干涉法，相位比较法

2、驻波的形成条件和性质。

答:两列传播方向相反、振动方向相同、振幅相同、频率也相同的平面简谐波叠加会形成驻波.两个反射面之间平行，而且之间的距离是半波长的整数倍.

性质:波节两侧的振动相位相反。相邻两波节或波腹间的距离都是半个波长。

在行波中能量随波的传播而不断向前传递，其平均能流密度不为零；但驻波的平均能流密度等于零，能量只能在波节与波腹间来回运行。(不确定,书本无答案)

3、为什么要在共振状态下测声速？如何调节和判断测量系统是否处于共振

状态？

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。由数显表头读出每一个电压最大值时的位置，即对应的波节位置。因此在系统处于共振的条件

下进行声速测定，可以容易和准确地测定波节的位置，提高测量的准确度。

4、实验中为什么要使换能器发射面和接受面要保持相互平行？

答:发射换能器发送的能量是垂直发射面传播的,接受换能器接受的能量是垂直接受面接受的.如果不让两面的中心垂线对正,传送的能量就有损失.

5、用共振干涉法和相位比较法测声速有何相同和不同点？

相同之处:都用连续波测量,均依靠示波器测量

共振法:平行传播的声波与反射波产生干涉,形成驻波.改变半个波长的传播路程,驻波的波幅变化一个周期,从而测得波长,乘以频率得到声速.

相位法:比较接收波相对与发射波的相位差,改变一个波长的传播路径,相位变化360度,从而通过测看相位图,就可以测得波长,乘以频率,得到声速.

实验三、金属电子逸出功的测量

1、什么是热电子发射现象？它的性能与什么有关？

电子从加热的金属中发射出来的现象称之为热电子发射

它的性能与金属材料的逸出电势(或逸出功)有关,

2、什么是肖特基效应？

Zzzzz肖特基效应：电子从物质内部（被原子核束缚的状态）逃离到表面所需的能量称为脱出功。两种物质的脱出功不同，那么电子就不能从脱出功大的物质自由地跑到脱出功小的物质。所需外加能量为两个脱出功之差，也称为肖特基势垒。

3、如何用里查逊直线法数据处理测定金属钨的逸出功？

4、什么是金属电子逸出功？

Zzzz电子克服原子核的束缚,从材料表面逸出所需的最小能量,称为逸出功

(题目无答案,答案大概就这样的,我也不确定)

实验四、水银温度计校正与热电偶定标

1、什么是温差电动势？

两种不同成分的导体AB两端接合成回路,当两结合点的温度不同时,在回路中就有电流.这一现象就成为温差电效应,相应的电动势成为温差电动势.

2、热电偶定标的原理和实验步骤及实验电路图。

原理:热电偶就是利用温差电效应进行温度测量的。两种不同成分的导体A、B 两端接合成回路，当两接合点的温度不同时，在回路中就有电流。这一现象称为温差电效应，相应的电动势称温差电动势。

步骤:按定标装置图接好实验电路。将参考端(冷端)置于保温杯冰水混合物中，将套有红圈的测量端(热端)放入加热器中，红色接线柱接数字毫伏表正极，黑色接线柱接数字毫伏表负极，数字毫伏表量程选20mv档。

测升温时，测量端从0℃加热至沸点，每隔10℃，记录温度-电压；测降温时取出一些沸水放入烧杯中，在测量端降温过程中，每隔10℃，记录温度-电压。绘制热电偶定标曲线(温差-电压曲线)

3、热电偶定标的降温实验中，应注意的事项。

答:在降温过程中可加适当的细冰块且充分的搅拌，待冰熔化且温度计的读数稳定时才可读数。

4、热电偶的冷端不在冰水混合物中，而是暴露在空气中（即室温下），对实验

结果有何影响？