普通物理实验思考题及答案

实验一．

1求λ时为何要测几个半波长的总长？

答:多测几个取平均值，误差会减小

2为何波源的簧片振动频率尽可能避开振动源的机械共振频率？

答 当簧片达到某一频率（或其整数倍频率）时，会引起整个振动源（包括弦线）的机械共

振，从而引起振动不稳定。

3弦线的粗细和弹性对实验各有什么影响，应该如何选择？

答 弦线应该比较细，太粗的话会使振动不明显，弹性应该选择较好的，因为弹性不佳会造

成振动不稳定

4横波在弦线上传播的实验中，驻波是由入射波与反射波迭加而成的，弦线上不振动的点称

为波节，振动最大的点称为波腹，两个波节之间的长度是半波长

5因振簧片作水平方向的振动，理论上侧面平视应观察不到波形，你在实验中平视能观察得

到吗？什么情况能观察到，为什么？

答 平视不能观察到，因为。。。。。。

6为了使lg λ—lgT 直线图上的数据点分布比较均匀，砝码盘中的砝码质量应如何改变？

答 每次增加相同重量的砝码

实验二.

1.外延测量法有什么特点？使用时应该注意什么问题？

答 当需要的数据在测量数据范围之外而不能测出，为了求得这个值，采用作图外推求值的

方法，即先用已测的数据绘制出曲线，再将曲线按原规律延长到待求值范围，在延长线部分

求出所需要的值 使用时要注意在所要值两边的点要均衡且不能太少并且在研究的范围内

没有突变的情况

2.物体的固有频率和共振频率有什么不同？它们之间有何联系？

答 物体的固有频率和共振频率是不同的概念，固有频率指与方程的根knl=4.7300对应的振

动频率，它们之间的关系为f 固= f 共2^4/11Q

前者是物体的固有属性，由其结构，质量材质等决定，而后者是当外加强迫力的频率等于物

体基频时，使其发生共振时强迫力的频率

实验三．

1．为什么实验应该在防风筒（即样品室）中进行？

答：因为实验中的对公式

要成立的条件之一是：保证两样品的表面状况相同，周围介质（空气）的性质不变，

m:强迫对流时m=1;自然对流时m=5/4; (实验中为自然冷却即自然对流)

所以实验要在防风筒（即样品室）中进行，让金属自然冷却。

2．用比较法测定金属的比热容有什么优点？需具备什么条件？

答：优点是可以简单方便测出待测金属的比热容。如果满足下列条件：两样品的形状尺寸都

相同（例如细小的圆柱体）；两样品的表面状况也相同； 于是当周围介质温度不变（即室温恒定），两样品又处于相同温度时，待测金属的比热容为：

3．如何测量不同的金属在同一温度点的冷却速率？

答：法一：测出不同金属在该温度点附近下降相同的温度差Δθ以及所需要的时间Δt,可得各个金属在该温度点的冷却速率。

法二：通过实验，作出不同金属的θ～t冷却曲线，在各个冷却曲线上过该温度点切线，求出切线的斜率，可得各温度点的冷却速率。

4、可否利用本实验中的方法测量金属在任意温度时的比热容？

答：本实验的条件是在室温条件下自然冷却如果低于室温条件或者是接近室温条件的温度的比热容将无法测量。

5、分析本实验中哪些因素引起误差？测量时怎样做才能减少误差？

答：引起误差原因：热电偶冷端不能保持0度或自身仪器老化引起测量误差；质量测量误差；时间计时误差；外部温差变化引起的误差。按实验步骤要求，多次重复测量。

实验四．

1使用前如何调节刚体转动仪？

使用前：

①调节刚体OO′转轴竖直

②调节转动仪与桌面平行

③装上塔轮，调节支臂上固定轴的螺丝G，当塔轮转动灵活，用锁紧螺母G固定。

④升降滑轮高度，保持引线与转轴垂直，并与塔轮半径相切。

2 实验采用什么数据处理的方法验证转动定律和平行轴定理？为什么不作r-t图和t^2-x图而作r-1/t图和t^2-^2图？

答作图法，因为两图成一条直线，容易验证

实验五

1霍尔电压是怎样形成的？它的极性与磁场和电流方向有什么关系？

答运动的带电粒子在磁场中受到洛伦兹力作用引起偏转，当带电粒子被约束在固体材料中，这种偏转就导致在垂直电流和磁场的方向上产生正负电荷的聚积，两场产生霍尔电压。电场的指向取决于试样的导电类型。电压方向和磁场，电流成右手螺旋

2 略

3在利用霍尔效应测量磁场过程中，为什么要保持Ih的大小不变?

答：在分析VH与IS和IH的关系，只取一个自变量，IH的大小应不变。

4测量过程中哪些量要保持不变，为什么？

答：测VH与IS关系的时候，保持IM不变，测VH与IM关系时，保持IS不变，控制变量法。

5.换向开关的作用原理是什么？测量霍尔电压时为什么要接换向开关？

答：常闭触点连接与常开触点连接的相互转换，可以改变磁场和电流方向。在产生霍尔效应时，伴随着多种副效应，以至于产生附加电压，采用电流和磁场换向的对称测量法，基本上能够把副效应的影响从测量的结果中消除

6如B的方向与霍尔元件方向不垂直，则B值应如何计算

答将B分为垂直和水平两个方向，只取垂直方向

7在测量霍尔势差的时候应如何消除附加电势差的影响？

答：采用电流和磁场换向的对称测量法

8如果沿被测磁场方向有一恒定的附加外磁场，在测量时应该如何消除它的影响？

答增加一反方向电流消除它的影响

9为什么霍尔元件多采用N型半导体材料制作

答：由RH=u/б半导体材料的u值适中，是制造霍尔元件较理想的材料，由于电子迁移率比空穴迁移率大，所以霍尔元件用N型材料

10 本实验中测量霍尔电势差时，霍尔元件工作电流和磁场都是恒定的，如果单独改变IS为交流电，或单独改变磁场为交变磁场，或同时改变IS与磁场，能否测量VH

答：能，方法与本实验相同，只需要将IS和IM换成有效值代入

实验六

1双棱镜是怎样实现双光束干涉的？干涉条纹是怎样分布的，干涉条纹的宽度数目有哪些因素决定？

答：当单色光源照射在双棱镜表面时，经其折射后形成两束好像由两个光源发出的光，即两列光波的频率相同，传播方向几乎相同，相位差不随时间变化，那么，在两列光波相交的区域内，光强的分布是不均匀的，满足光的相干条件。干涉条纹是等间距的，由，当d'和

2在实验时，双棱镜和光源之间为什么要放一狭缝，为什么狭缝很窄时，才可以看到清晰的干涉条纹？

答能够使S成为具有较大亮度的线状光源，狭缝很窄时，能满足条件d'<

3证明公式

答，设成大像时，物距为

实验七

1.本试验对分光仪的调整有何特殊要求？如何调节才能满足测量要求？

答①望远镜光轴垂直载物台②平行光管的光轴与分光计的主轴垂直

①使平面镜两面反射回来的绿色十字都成像在nm上，调节目镜使双十字叉丝最清晰

②调节平行光管与望远镜轴在同一轴上，使白光在视野中最清晰

2调节光删的过程中，如发现光谱线的倾斜，说明什么问题，应该如何调整？

答光谱线倾斜说明狭缝倾斜，可调节狭缝宽度调节螺钉使光谱垂直于载物台

3 当狭缝太宽太窄时将会出现什么现象，为什么

答当狭缝太宽时，谱线会变得不清晰，因为此时不同波长的光会出现光谱层的重合

当狭缝太窄时，谱线会细，但视野变暗，难对准线

4 实验中你最多能观察到几级谱线

答3级

5分析光栅和棱镜分光的的主要区别

答光栅分光是根据光的衍射和多缝干涉的原理，棱镜分光是根据光的折射定理，如果衍射角不大，光栅角色散较均匀，而棱镜是不均匀色散

6 如果光波波长都是未知的，能否用光栅测其波长？

答可以，由，若光栅常数d已知，测定和对应的k,即可求λ

实验八

（1）分光计由哪几部分组成，各部分的作用是什么？

答：分光计由平行光管、望远镜、载物台、读数圆盘、底座五部分组成。平行光管用来

提供平行入射光；望远镜用来观察和确定光束的行进方向；载物台用来放置光学元件；读数圆盘用来测量望远镜转动的角度；底座起支撑整个分光计的作用。