大物实验思考题复习资料
(完整版)大学物理实验思考题
(完整版)⼤学物理实验思考题测⾮线性电阻的伏安特性[思考题]:⒈从⼆极管伏安特性曲线导通后的部分找出⼀点,根据实验中所⽤的电表,试分析若电流表内接,产⽣的系统误差有多⼤?如何对测量结果进⾏修正?答:如图5.9-1,将开关接于“1”,称电流表内接法。
由于电压表、电流表均有内阻(设为R L 与R A ),不能严格满⾜欧姆定律,电压表所测电压为(R L +R A )两端电压,这种“接⼊误差”或 “⽅法误差”是可以修正的。
测出电压V 和电流I ,则V I=R L +R A ,所以R L =V I-R A =R L ′+R A ①。
接⼊误差是系统误差,只要知道了R A ,就可把接⼊误差计算出来加以修正。
通常是适当选择电表和接法,使接⼊误差减少⾄能忽略的程度。
由①式可看出,当R A <>R A ,应采⽤内接法。
⒉根据实验中所⽤仪器,如果待测电阻为线性电阻,要求待测电阻R 的测量相对误差不⼤于4%,若不计接⼊误差,电压和电流的测量值下限V min 和I min 应取何值?答:根据误差均分原则,电流表、电压表的准确度等级、量程进⾏计算.迈克尔逊⼲涉仪的使⽤[预习思考题]1、根据迈克尔逊⼲涉仪的光路,说明各光学元件的作⽤。
答:在迈克尔逊⼲涉仪光路图中(教材P181图5.13--4),分光板G将光线分成反射与透射两束;补偿板G/使两束光通过玻璃板的光程相等;动镜M1和定镜M2分别反射透射光束和反射光束;凸透镜将激光汇聚扩束。
2、简述调出等倾⼲涉条纹的条件及程序。
答:因为公式λ=2△d△k是根据等倾⼲涉条纹花样推导出来的,要⽤此式测定λ,就必须使M1馆和M2/(M2的虚像)相互平⾏,即M1和M2相互垂直。
另外还要有较强⽽均匀的⼊射光。
调节的主要程序是:①⽤⽔准器调节迈⽒仪⽔平;⽬测调节激光管(本实验室采⽤激光光源)中⼼轴线,凸透镜中⼼及分束镜中⼼三者的连线⼤致垂直于定镜M2。
②开启激光电源,⽤纸⽚挡住M1,调节M2背⾯的三个螺钉,使反射光点中最亮的⼀点返回发射孔;再⽤同样的⽅法,使M 1反射的最亮光点返回发射孔,此时M1和M2/基本互相平⾏。
大学物理实验教程预习思考题,分析讨论题答案
大学物理实验教程预习思考题,分析讨论题答案大学物理实验教程预习思考题,分析讨论题答案大学物理实验第一季1.用电流场演示静电场的理论依据就是什么?演示的条件就是什么?用电流场模拟静电场的理论依据是:对稳恒场而言,微分方程及边界条件唯一地决定了场的结构或分布,若两种场满足相同的微分方程及边界条件,则它们的结构也必然相同,静电场与模拟区域内的稳恒电流场具有形式相同的微分方程,只要使他们满足形式相同的边界条件,则两者必定有相同的场结构。
模拟的条件是:稳恒电流场中的电极形状应与被模拟的静电场中的带电体几何形状相同;稳恒电流场中的导电介质是不良导体且电导率分布均匀,并满足σ极>>σ介以保证电流场中的电极(良导体)的表面也近似是一个等势面;模拟所用电极系统与被模拟电极系统的边界条件相同。
2.等势线和电场线之间有何关系?等势线和电场线处处相互垂直。
3.在测绘电场时,导电微晶边界处的电流就是如何流动的?此处的电场线和等势线与边界存有什么关系?它们对被测绘的电场存有什么影响?在测绘电场时,导电微晶边界处的电流为0。
此处的电场线垂直于边界,而等势线平行于边界。
这导致被测绘的电场在近边界处受边界形状影响产生变形,不能表现出电场在无限空间中的分布特性。
【分析讨论题】1.如果电源电压减小一倍,等势线和电场线的形状与否发生变化?电场强度和电势原产与否发生变化?为什么?如果电源电压增大一倍,等势线和电场线的形状没有发生变化,但电场强度增强,电势的分布更为密集。
因为边界条件和导电介质都没有变化,所以电场的空间分布形状就不会变化,等势线和电场线的形状也就不会发生变化,但两电极间的电势差增大,等势线的分布就更为密集,相应的电场强度就会增加。
2.在测绘长直同轴圆柱面的电场时,什么因素会使等势线偏离圆形?测绘长直同轴圆柱面的电场时测出的等势线偏移圆形,可能将的原因存有:电极形状偏移圆形,导电介质原产不光滑,测量时的偶然误差等等。
大学物理实验复习思考题大部分答案
《大学物理实验B 》复习思考题第一章 误差、不确定度和数据处理的基本知识1、 误差的概念,误差的分类。
物理实验离不开对物理量的测量,测量有直接的,也有间接的。
由于仪器、实验条件、环境等因素的限制,测量不可能无限精确,物理量的测量值与客观存在的真实值之间总会存在着一定的差异,这种差异就是测量误差。
误差分为:(一)系统误差包含:仪器误差、仪器零位误差、理论和方法误差、环境误差和人为误差等。
(二)过失误差过失误差,指实验者使用仪器的方法不正确,实验方法不合理,粗心大意,过度疲劳,读错、记错数据等引起的误差。
只要实验者采取严肃认真的态度,就可以消除这种误差。
(三)偶然误差(又叫随机误差)2、 测量不确定度的概念是什么?如何对测量不确定度进行评定?怎样对测量结果进行报道?)1()()(12--===∑=n n x x n S S x u ni i xx AC x u B 仪仪∆==σ)(2222)3()()()()(仪∆+=+=x B A C S x u x u x u (p=68.3%)3、测量结果有效数字位数是如何确定的?(1)不确定度的位数一般只取一位(而且只入不舍),若首位是1时可取两位。
相对不确定度为百分之几,一般也只取一、两位。
(2)不确定度决定了测量结果有效数字的位数,即测量结果的有效数字最后一位应与不确定度所在位对齐;若不确定度取两位,则测量结果有效数字的末位和不确定度末位取齐。
(3)有效数字尾数舍入规则:尾数“小于五则舍,大于五则入,等于五凑偶”,这种舍入法则使尾数舍与入的概率相同。
(4)同一个测量值,其精度不应随单位变换而改变。
4、作图法是如何处理数据的?(1)作图规则①作图一定要用坐标纸;②画坐标纸大小和确定坐标轴分度;③画出坐标轴;④数据点; ⑤连线; ⑥标注图名.(2)图解法求直线的斜率和截距求直线斜率和截距的具体做法是,在描出的直线两端各取一坐标点A (x 1,y 1)和B (x 2,y 2),则可从下面的式子求出直线的斜率a 和截距b 。
大学物理实验思考题答案(吐血整理)(免费下载)
baidu大学物理实验思考题答案1.是否可以测摆动一次的时间作周期值?为什么?答:不可以。
因为一次测量随机误差较大,多次测量可减少随机误差。
2.将一半径小于下圆盘半径的圆盘,放在下圆盘上,并使中心一致,讨论此时三线摆的周期和空载时的周期相比是增大、减小还是不一定?说明理由。
答:当两个圆盘的质量为均匀分布时,与空载时比较,摆动周期将会减小。
因为此时若把两盘看成为一个半径等于原下盘的圆盘时,其转动惯量I0小于质量与此相等的同直径的圆盘,根据公式(3-1-5),摆动周期T0将会减小。
3.三线摆在摆动中受空气阻尼,振幅越来越小,它的周期是否会变化?对测量结果影响大吗?为什么?答:周期减小,对测量结果影响不大,因为本实验测量的时间比较短。
实验2金属丝弹性模量的测量1.光杠杆有什么优点,怎样提高光杠杆测量的灵敏度?答:优点是:可以测量微小长度变化量。
提高放大倍数即适当地增大标尺距离D或适当地减小光杠杆前后脚的垂直距离b,可以提高灵敏度,因为光杠杆的放大倍数为2D/b。
2.何谓视差,怎样判断与消除视差?答:眼睛对着目镜上、下移动,若望远镜十字叉丝的水平线与标尺的刻度有相对位移,这种现象叫视差,细调调焦手轮可消除视差。
3.为什么要用逐差法处理实验数据?答:逐差法是实验数据处理的一种基本方法,实质就是充分利用实验所得的数据,减少随机误差,具有对数据取平均的效果。
因为对有些实验数据,若简单的取各次测量的平均值,中间各测量值将全部消掉,只剩始末两个读数,实际等于单次测量。
为了保持多次测量的优越性,一般对这种自变量等间隔变化的情况,常把数据分成两组,两组逐次求差再算这个差的平均值。
实验三,随即误差的统计规律1.什么是统计直方图?什么是正态分布曲线?两者有何关系与区别?答:对某一物理量在相同条件下做n次重复测量,得到一系列测量值,找出它的最大值和最小值,然后确定一个区间,使其包含全部测量数据,将区间分成若干小区间,统计测量结果出现在各小区间的频数M,以测量数据为横坐标,以频数M为纵坐标,划出各小区间及其对应的频数高度,则可得到一个矩形图,即统计直方图。
大物实验答案
大物实验答案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。
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。
3.如何避免测量过程中标尺读数超出望远镜范围?答:开始实验时,应调节标尺的高低,使标尺的下端大致与望远镜光轴等高,这样未加砝码时从望远镜当中看到的标尺读数接近标尺的下端,逐渐加砝码的过程中看到标尺读数向上端变化。
这样就避免了测量过程中标尺读数超出望远镜范围。
实验十六示波器的使用【预习题】1. 示波器为什么能把看不见的变化电压显示成看得见的图象?简述其原理。
答:(1)示波管内高速电子束使荧光屏上产生光亮点,而电子束的偏转角度(光点在荧光屏上的位移)是受X 轴和Y 轴偏转板上所加电压的控制。
(2)因为T 诒,即lX 度一,应尽可能减小光杠杆长度b2D,所以要提高光杠杆测量微小长度变化的灵敏b(光杠杆后支点到两个前支点连线的垂直距离),或(2)若只在X M偏转板上加一个锯齿波电压(该电压随时间从-U按一定比例增大到+U,则光点就会从荧光屏左端水平地移动到右端(称为扫描),由于荧光屏上的发光物质的特性使光迹有一定保留时间,因而在屏幕水平方向形成一条亮迹(称为扫描线)。
(3)若只在Y轴偏转板上加信号电压,则随着信号幅度的变化光点就会在荧光屏竖直方向作上下移动形成一条竖直亮迹。
(4)如在Y M偏转板加上电压信号,同时又在X轴偏转板加上锯齿波扫描电压,则电子束受到水平和竖直电场的共同作用,光点的轨迹呈现二维图形(光点在X方向均匀地从左向右水平移动的同时又在Y方向随信号幅度的变化在竖直方向作上下移动)即将Y轴偏转板上电压信号幅度随时间变化的规律在屏幕上展开成为函数曲线(即信号波形)。
大物一复习思考题.doc
大物一期末复习思考题一、问答题1、“速度是位移对吋间的变化率”这句话对吗?为什么?如何求质点的位移? 错,速度是位矢对时间的变化率。
|jt = X (/2)—兀(厶)2、某物体的运动规律为dv/dz = -^v 2z,式中的£为大于零的常量.当/ = 0时,初速为 坯,则速度"与吋间/的函数关系是什么?—=-卅/则卑=-滋即「卑=「-问得丄=工+丄 dt 旷 Jv o 旷 Jv o v 2 v 03、真空中点电荷的场强和电势的表达式分别是什么?场强:E=94兀刍)厂电势:「=丄一4n E ()r4、静电场力作功有什么特点?如何求静电场力作功?特点:任意点电荷系的电场上对实验电荷q 所做的功,等于组成此点电荷系的各电荷的电场做 功的代数和。
求静电场力做功:% = q ()(匕一叫)=% £ Edl5、静电场的高斯定理的内容是什么?理解穿过整个高斯面的电通量、高斯面上的场强、高 斯面所包围的体积内电量代数和间的关系?内容:在真空中,通过任意闭合曲面s 的电通量等于改封闭曲面所包围的所有电荷电量的代数 和的丄倍,与闭合曲面外电荷无关。
即[Eds =丄工孤£() 5£()6、 处于静电平衡的导体,内部的场强有何特点?导体表面处的场强大小与表面电荷面密度 有怎样关系?方向与导体表面又有怎样的关系?(1)内部场强特点:处处为零 (2) £ = — (3)与法线方向一致7、 设气体分子为刚性分子,分子自由度数为则当温度为卩时,一个分子的平均动能是 多少?平均平动能是多少? (1) : E K =-KT (2)K =-KT人2 (28、 若质量一定,如何计算各种理想气体的内能?mol -RT 29、理想气体的状态方程?mol10、质点系动量守恒、机械能守恒条件是什么?刚体角动量守恒的条件是什么? (1) :质点系不受外力或质点所受合外力为零 (2) :外力和内部非保守力都不做功或做功为零11、变力做功的计算.如一个质点在一恒力F = -3T-5j (SI )作用下的位移为:Ar =37-4; (SI ),则此力在该位移过程中所作的功是多少?对本题:w 二 F x x + F y y = (-3x3) + (-5x —4) = 1U 12、麦克斯韦速率分布函数的物理意义是什么?一定量的气体处于平衡态时的最概然速率 决定于哪些因素?计算其大小的公式?三种统计速率的物理意义?物理意义:气体分子的速率处于v 附近单位速率区间的概率(分子数占总分子数的概率) 芝决定于温度)(物理意义:在-定温度下,对相等速率区间来说,气体分子分布在vp 附近的概率最大)13、 若/(巧为气体分子速率分布惭数,N 为分子总数,代为分子平动动能,则 ^E k Nf{v )dv 表示的物理意义式什么?V EJ (y )dv= f V2 E k dN (表示速率在vl ・v2范围内分子的平动动能之和)JV|Jvj14、 如何计算质点在某一物理过程屮的动量增量?某个力的冲量?自己举例分析 / = J - Fdt - mv 2 一 m\\ = p? — P\15、 地球绕太阳转动角动量和动量都守恒吗?为什么?角动量守恒,动量不守恒(m.v 方向在改变)16、 一根质量为m 与地面垂直的细杆受一扰动,绕接触点自由倒下过程屮角速度、角加速度、杆上各点的线速度如何变化? 都在增加17、 静电场的电场强度与电势之间有怎样的关系?均匀带电圆柱面在空间的电场和电势分 布有何特点?18、 为什么说静电场是保守力场?为什么说静电场是有源场?19、 一个两极板间是空气的平行板电容器接在电压恒定的直流电源上,若将一块各向同性均 匀电介质板缓慢地插入电容器中,则电容器储存的电能将增大,为什么?PVRT②平均速率:v =8RT③力均根速率: ①最概然速率:与 =VV y+ VV v+ “乙y z因为场强增大20、一飞轮以30() rev/min的转速旋转,转动惯量为2.5 kg-m2,现加一恒定的制动力矩使飞轮在1 s内停止转动,则该恒定制动力矩的大小是多少?.由M = 300尸= 300x2兀=]0兀w =0 w. = w0 + cur a = -10 兀60 ‘ ‘ °M =/a = 2.5x1021、温度、压强相同的氨气、氮气和二氧化碳,它们分子的平均动能、平均平动动能、平均转动动能有怎样的特点?22、在式—pV中,M为气体的质量,加为气体分子质量,N为气体分子总数目,”为2M气体分子数密度,M为阿伏加得罗常量,那么该式能表示气体分子的平均平动动能吗?(能)23、伽利略坐标变换的核心思想是什么?牛顿定律适用的条件是什么?(1)经典力学的时空观(2)惯性系24、设静电场在空间的电势分布为:y=5xy\求其在空间对应的电场分布?25、作出均匀带电球面的场强分布(E~r)图?26、质量为加的物体,最初静止于勺,在力f = ~k/x2仏为常数)作用下沿直线运动.如何求物体在x处的速度?27、一质点作半径为0.1 m的圆周运动,其角位置的运动学方程为:& =龙+厂(S1) 则其切向加速度、滑向加速度分别是多少?_28、一物体质量M=0A kg,在合外力F = (l + Z) i (SI)的作用下,从静止开始运动,式中亍为方向一定的单位矢量,则当£=3s时物体的速度大小式多少?29、“势能概念的引入是以保守力作功为前提的”这句话对吗?V30、场强和电势的积分与微分关系式分别是什么?判断“场强相等处,电势梯度矢量一定相等",对吗?二、选择题1、质点作半径为的变速圆周运动时,加速度大小为e表示任一时刻质点的速率)[D ](A)dv/dr (B) v/R(C) dv/dr+ v2/7? (D) [(dv/dr)2+(v4/A2)]1/22、某人骑自行车以速率V向正西方行驶,遇到由北向南刮的风(设风速大小也为V ),则骑车人感觉风是来自于[B](A)东北方向(B)西北方向(C)东南方向(D)西南方向3、两个质量相等的小球A和B由一轻弹簧相连接,再用一细绳悬挂于天花板上,处于静止状态,如图所示。
大学物理实验思考题(附答案)
“大学物理实验”思考题1. 什么是测量误差,从形成原因上分哪几类?A 类和B 类不确定度指什么?试举例(比如导线直径的测量)计算分析说明。
测量结果和实际值并不完全一致,既存在误差。
误差分为系统误差,随机误差,粗大误差。
A类不确定度:在同一条件下多次重复测量时,由一系列观察结果用统计分析评定的不确定度。
B类不确定度:用其他方法(非统计分析)评定的不确定度。
2. 就固体密度的测量实验来分析间接测量结果与不确定度。
3. 螺旋测微器、游标卡尺、读数显微镜都是测量长度的工具,试具体各举一个例子详细说明这些仪器是如何读数的?另外,在螺旋测微器实验中,为什么要关注零点的问题?如何来进行零点修正呢?螺旋测微器:螺旋测微器的精密螺纹的螺距是0.5mm,可动刻度有50个等分刻度,可动刻度旋转一周,测微螺杆可前进或后退0.5mm,因此旋转每个小分度,相当于测微螺杆前进或推后0.5/50=0.01mm.游标卡尺:以游标零刻线位置为准,在主尺上读取整毫米数.看游标上哪条刻线与主尺上的某一刻线(不用管是第几条刻线)对齐,由游标上读出毫米以下的小数.总的读数为毫米整数加上毫米小数.读数显微镜与螺旋测微器类似4. 图线法、逐差法、最小二乘法都是处理数据的常用方法,它们各有什么好处?如何进行?试各举一个例子加以详细说明。
图线法简便,形象,直观。
逐差法提高了实验数据的利用率,减小了随机误差的影响,另外也可减小中仪器误差分量。
最小二乘法理论上比较严格,在函数形式确定后,结果是唯一的,不会因人而异。
5. 测量微小的形变量,常用到光杠杆,请叙述光杠杆的测量原理,并导出基本测量公式。
6. 迅速调出光杠杆是一个技术性很强的实验步骤,请具体说明操作的基本步骤。
(1)调整望远镜水平,光杠杆平面镜竖直(2)调整望远镜与光杠杆平面镜高度相同(3)沿望远镜外侧边沿上方使凹口、瞄准星、平面镜在同一直线上,左、右移动望远镜在镜子里找到竖直尺的像;若找不到,可微调镜子的角度,直到找到为止。
大学物理实验思考题答案大全
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,假设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.假设磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交,按式〔〕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?假设磁感应强度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.假设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到达最大〔或晶体管电压表的示值到达最大〕,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。
假设在这样一个最正确状态移动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。
大学物理实验思考题答题上课讲义
实验一 物体密度的测定【预习题】1.简述游标卡尺、螺旋测微器的测量原理及使用时的注意事项。
答:(1)游标卡尺的测量原理及使用时的注意事项:游标卡尺是一种利用游标提高精度的长度测量仪器,它由主尺和游标组成。
设主尺上的刻度间距为y ,游标上的刻度间距为x ,x 比y 略小一点。
一般游标上的n 个刻度间距等于主尺上(n -1)个刻度间距,即y n nx )1(-=。
由此可知,游标上的刻度间距与主尺上刻度间距相差n 1,这就是游标的精度。
教材P33图1-2所示的游标卡尺精度为mm 501,即主尺上49mm 与游标上50格同长,如教材图1-3所示。
这样,游标上50格比主尺上50格(50mm )少一格(1mm ),即游标上每格长度比主尺每格少1÷50 = 0.02(mm), 所以该游标卡尺的精度为0.02mm 。
使用游标卡尺时应注意:①一手拿待测物体,一手持主尺,将物体轻轻卡住,才可读数。
②注意保护量爪不被磨损,决不允许被量物体在量爪中挪动。
③游标卡尺的外量爪用来测量厚度或外径,内量爪用来测量内径,深度尺用来测量槽或筒的深度,紧固螺丝用来固定读数。
(2)螺旋测微器的测量原理及使用时的注意事项:螺旋测微器又称千分尺,它是把测微螺杆的角位移转变为直线位移来测量微小长度的长度测量仪器。
螺旋测微器主要由固定套筒、测量轴、活动套筒(即微分筒)组成。
如教材P24图1-4所示,固定套管D 上套有一个活动套筒C(微分筒),两者由高精度螺纹紧密咬合,活动套筒与测量轴A 相联,转动活动套筒可带动测量轴伸出与缩进,活动套筒转动一周(ο360),测量轴伸出或缩进1个螺距。
因此,可根据活动套筒转动的角度求得测量轴移动的距离。
对于螺距是0.5mm 螺旋测微器,活动套筒C 的周界被等分为50格,故活动套筒转动1 格,测量轴相应地移动0.5/50=0.01mm,再加上估读,其测量精度可达到0.001 mm 。
使用螺旋测微器时应注意:①测量轴向砧台靠近快夹住待测物时,必须使用棘轮而不能直接转动活动套筒,听到“咯、咯”即表示已经夹住待测物体,棘轮在空转,这时应停止转动棘轮,进行读数,不要将被测物拉出,以免磨损砧台和测量轴。
[实用参考]大学物理实验课思考题参考答案
大学物理实验思考题参考答案目录一、转动惯量:二、伏安法与补偿法三、混沌思考题四、半导体PN结五、地磁场六、牛顿环七、麦克尔逊干涉仪八、全息照相九、光电效应十、声速测量十一、用电位差计校准毫安表十二、落球法测量液体的黏度十三、电子束偏转与电子比荷测量十四、铁磁材料磁化特性研究十P五、光栅衍射十六、电桥十七、电位差计十八、密立根油滴十九、模拟示波器二十、金属杨氏摸量二十一、导热系数二十二、分光计二十三、集成霍尔传感器特性与简谐振动一、转动惯量:1、由于采用了气垫装置,这使得气垫摆摆轮在摆动过程中受到的空气粘滞阻尼力矩降低至最小程度,可以忽略不计。
但如果考虑这种阻尼的存在,试问它对气垫摆的摆动(如频率等)有无影响?在摆轮摆动中,阻尼力矩是否保持不变?答:如果考虑空气粘滞阻尼力矩的存在,气垫摆摆动时频率减小,振幅会变小。
(或者说对频率有影响,对振幅有影响)在摆轮摆动中,阻尼力矩会越变越小。
2、为什么圆环的内、外径只需单次测量?实验中对转动惯量的测量精度影响最大的是哪些因素?答:圆环的内、外径相对圆柱的直径大很多,使用相同的测量工具测量时,相对误差较小,故只需单次测量即可。
(对测量结果影响大小)实验中对转动惯量测量影响最大的因素是周期的测量。
(或者阻尼力矩的影响、摆轮是否正常、平稳的摆动、物体摆放位置是否合适、摆轮摆动的角度是否合适等)3、试总结用气垫摆测量物体转动惯量的方法有什么基本特点?答:原理清晰、结论简单、设计巧妙、测量方便、最大限度的减小了阻尼力矩。
二、伏安法与补偿法1、利用补偿法测量电阻消除了伏安法的系统误差,还可能存在的误差包括:读数误差、计算产生的误差、仪器误差、导线阻值的影响等或其他。
2、能利用电流补偿电路对电流表内接法进行改进:三、混沌思考题1、有程序(各种语言皆可)、K 值的取值范围、图+5分有程序没有K 值范围和图+2分只有K 值范围+1分有图和K 值范围+2分2、(1)混沌具有内在的随机性:从确定性非线性系统的演化过程看,它们在混沌区的行为都表现出随机不确定性。
大学物理实验课思考题参考问题详解
在摆轮摆动中,阻尼力矩会越变越小。
2、为什么圆环的、外径只需单次测量?实验中对转动惯量的测量精度影响最大的是哪些因素?
答:圆环的、外径相对圆柱的直径大很多,使用相同的测量工具测量时,相对误差较小,故只需单次测量即可。(对测量结果影响大小)
大学物理实验思考题参考答案
一、转动惯量:
二、伏安法与补偿法
三、混沌思考题
四、半导体PN结
五、地磁场
六、牛顿环
七、麦克尔逊干涉仪
八、全息照相
九、光电效应
十、声速测量
十一、用电位差计校准毫安表
十二、落球法测量液体的黏度
十三、电子束偏转与电子比荷测量
十四、铁磁材料磁化特性研究
十五、光栅衍射
十六、电桥
十七、电位差计
从本质上看都是分振幅法产生的干涉图像,迈克尔是等倾干涉,级次高外低;牛顿环是等厚干涉,级次低外高。
5.测量石英晶片厚度时,为什么必须用白光而不用单色光?白光干涉条纹在没有补偿板的情况下能否调出来?(一问1分)
答:白光相干长度特别小,只有当光程差几乎为零时才发生干涉,加入石英晶片后光路2的光程改变了,只有光路2的长度改变使光程差再次相等时才能再次出现干涉条纹。如果用其他光,比如激光,由于激光的相干长度较大,即使光程差不相等,光程差不为零,也能出现干涉条纹,公式4.16.8中的d就不准确,不能用来计算晶片厚度。
6.空气折射率与压强有关,真空时的折射率为1,标准大气压时空气折射率为n,请提出设计方案,用迈克尔干涉仪测量空气折射率。(1分)
答:实验原理:从光源S发出的一束光,在分束镜G的半反射面上被分成反射光束1和透射光束2。光束1从G反射出后投向M1镜,反射回来再穿过G;光束2投向M2镜,经M2镜反射回来再通过G膜面上反射。于是,反射光束1与透射光束2在空间相遇,发生干涉。
大学物理实验思考题答案
大学物理实验思考题答案标题:大学物理实验思考题答案引言:大学物理实验是培养学生科学思维、动手能力和解决问题的能力的重要环节。
在实验中,学生需要通过观察、测量、分析和推理等方法,逐步完成实验过程并得出结论。
而在实验中的思考题是考察学生对知识点的理解和应用能力的重要环节之一。
在本文中,我们将为您提供一些大学物理实验常见的思考题以及对应的答案。
一、实验一:牛顿第二定律验证实验1. 为什么会出现质量和加速度成正比的关系?答案:根据牛顿第二定律的表达式F=ma,质量m是物体惯性的度量,而加速度a则是物体对外界力所产生的响应。
由此可知,质量和加速度存在一种直接的比例关系,即当施加在物体上的力不变时,质量越大,物体的加速度越小;质量越小,物体的加速度越大。
2. 在实验中如何测量物体受力和加速度?答案:在实验中,可以使用弹簧测力计来测量物体受力的大小。
弹簧测力计通过弹簧的伸缩变化来测量物体所受的拉力或压力大小。
而测量物体的加速度可以通过测量物体在给定时间内的位移变化、速度变化或通过利用加速度计等仪器来实现。
二、实验二:光的干涉与衍射实验1. 为什么在光的干涉实验中需要使用相干光源?答案:在光的干涉实验中,需要使用相干光源来保证光波的相位差稳定。
相干光源的特点是具有一致的频率、波长和相位,可以形成稳定的干涉条纹。
如果使用非相干光源,光波的相位将不稳定,无法形成明亮的干涉条纹。
2. 干涉和衍射有什么区别?答案:干涉是指两个或多个光波相遇时产生的明暗相间的条纹现象。
干涉是由于光波的叠加作用形成的,通过干涉条纹可以推断出光的波长、相位差等信息。
而衍射则是指光波通过孔径或绕过物体时产生弯曲或扩散的现象。
衍射是由于光波的传播特性所导致的,通过衍射现象可以研究光波的传播和物体的结构等。
三、实验三:电路中的欧姆定律实验1. 为什么电流正比于电压?答案:根据欧姆定律,I=U/R,其中I为电流、U为电压、R为电阻。
由此可知,电流与电压存在直接的正比关系。
大学物理实验思考题和分析题答案
为节省大家时间,特从网上搜相关答案供大家参考!(按咱做实验顺序)2.用模拟法测绘静电场【预习思考题】1.用电流场模拟静电场的理论依据是什么?模拟的条件是什么?用电流场模拟静电场的理论依据是:对稳恒场而言,微分方程及边界条件唯一地决定了场的结构或分布,若两种场满足相同的微分方程及边界条件,则它们的结构也必然相同,静电场与模拟区域内的稳恒电流场具有形式相同的微分方程,只要使他们满足形式相同的边界条件,则两者必定有相同的场结构。
模拟的条件是:稳恒电流场中的电极形状应与被模拟的静电场中的带电体几何形状相同;稳恒电流场中的导电介质是不良导体且电导率分布均匀,并满足σ极>>σ介以保证电流场中的电极(良导体)的表面也近似是一个等势面;模拟所用电极系统与被模拟电极系统的边界条件相同。
2.等势线和电场线之间有何关系?等势线和电场线处处相互垂直。
3.在测绘电场时,导电微晶边界处的电流是如何流动的?此处的电场线和等势线与边界有什么关系?它们对被测绘的电场有什么影响?在测绘电场时,导电微晶边界处的电流为0。
此处的电场线垂直于边界,而等势线平行于边界。
这导致被测绘的电场在近边界处受边界形状影响产生变形,不能表现出电场在无限空间中的分布特性。
【分析讨论题】1.如果电源电压增大一倍,等势线和电场线的形状是否发生变化?电场强度和电势分布是否发生变化?为什么?如果电源电压增大一倍,等势线和电场线的形状没有发生变化,但电场强度增强,电势的分布更为密集。
因为边界条件和导电介质都没有变化,所以电场的空间分布形状就不会变化,等势线和电场线的形状也就不会发生变化,但两电极间的电势差增大,等势线的分布就更为密集,相应的电场强度就会增加。
2.在测绘长直同轴圆柱面的电场时,什么因素会使等势线偏离圆形?测绘长直同轴圆柱面的电场时测到的等势线偏离圆形,可能的原因有:电极形状偏离圆形,导电介质分布不均匀,测量时的偶然误差等等。
3.从对长直同轴圆柱面的等势线的定量分析看,测得的等势线半径和理论值相比是偏大还是偏小?有哪些可能的原因导致这样的结果?⑴偏大,可能原因有电极直径测量偏大,外环电极表面有氧化层产生附加电阻,电压标示器件显示偏大等;⑵偏小,可能原因有电极直径测量偏小,中心电极表面有氧化层产生附加电阻,电压标示器件显示偏小等。
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。
大学物理实验思考题答案(完整版)
大学物理实验报告答案大全(实验数据及思考题答案全包括)伏安法测电阻实验目的(1) 利用伏安法测电阻。
(2) 验证欧姆定律。
(3) 学会间接测量量不确定度de计算;进一步掌握有效数字de概念。
实验方法原理根据欧姆定律,IR = U ,如测得U 和I 则可计算出R。
值得注意de是,本实验待测电阻有两个,一个阻值相对较大,一个较小,因此测量时必须采用安培表内接和外接两个方式,以减小测量误差。
实验装置待测电阻两个,O~5mA电流表1 个,O-5V 电压表1 个,O~5OmA电流表1 个,O~1OV 电压表一个,滑线变阻器1 个,DF173OSB3A稳压源1 台。
实验步骤本实验为简单设计性实验,实验线路、数据记录表格和具体实验步骤应由学生自行设计。
必要时,可提示学生参照第2 章中de第2.4 一节de有关内容。
分压电路是必须要使用de,并作具体提示。
(1) 根据相应de电路图对电阻进行测量,记录U 值和I 值。
对每一个电阻测量3 次。
(2) 计算各次测量结果。
如多次测量值相差不大,可取其平均值作为测量结果。
(3) 如果同一电阻多次测量结果相差很大,应分析原因并重新测量。
数据分析处理测量次数1 2 3U1 /V 5.4 6.9 8.5I1 /mA 2.OO 2.6O 3.2OR1 / Ω 27OO 2654 2656测量次数1 2 3U2 /V 2.O8 2.22 2.5OI2 /mA 38.O 42.O 47.OR2 / Ω 54.7 52.9 53.2(1) 由. % max ΔU =U ×1 5 ,得到U O.15V , 1 Δ = U O O75V Δ 2 = . ;(2) 由. % max ΔI = I ×1 5 ,得到I O.O75mA, 1 Δ = I O 75mA Δ 2 = . ;(3) 再由2 23 3( ) ( )IIVu R U RΔ Δ= + ,求得9 1O Ω 1Ω 211 = × = R R u , u ;(4) 结果表示= (2.92 ± O.O9)×1O Ω, = (44 ±1)Ω 231 R R光栅衍射实验目的(1) 了解分光计de原理和构造。
(完整版)大学物化实验思考题大全
(完整版)大学物化实验思考题大全凝固点降低法测定相对分子质量1凝固点降低法测相对分子质量的公式在什么条件下才能适用?凝固点降低公式适用于难挥发非电解质稀溶液,由于电解质溶液中阴阳离子之间的复杂的作用力,所以该公式不适用于电解质溶液2.为什么要先测近似凝固点?根据什么原则考虑加入溶质的量?太多或太少影响如何?先测近似凝固点有利于在实验下一步找精确凝固点时,不会因范围不确定而找不到凝固点。
溶质的加入量应该根据它在溶剂中的溶解度来确定,因为凝固点降低是稀溶液的依数性,所以应当保证溶质的量既能使溶液的凝固点降低值不是太小,容易测定,又要保证是稀溶液这个前提。
如果加入量过多,一方面会导致凝固点下降过多,不利于溶液凝固点的测定,另一方面有可能超出了稀溶液的范围而不具有依数性。
过少则会使凝固点下降不明显,也不易测定并且实验误差增大。
3当溶质在溶液中有离解,缔合和生成络合物的情况时,对相对分子质量测定值的影响如何?答:溶质在溶液中有离解,缔合和生成络合物时,凝固点降低法测定的相对分子质量为溶质的离解,缔合和生成络合物的相对分子质量,因此凝固点降低法测定出的结果反应了物质在溶剂中的实际存在形式。
异丙醇—环己烷双液系相图1.操作步骤中,在加入不同数量的各组分时,如发生了微小的偏差,对相图的绘制有无影响?为什么?答:加入各组分时,如发生了微小的偏差,对相图的绘制无影响,因为最终液体的组成是通过对折光率的测定,在工作曲线上得出,所以无影响。
2.折射率的测定为什么要在恒定温度下进行?答:因为折射率与温度有关,所以在测量时要在两棱镜的周围夹套内通入恒温水,保持恒温。
3.影响实验精度的因素之一是回流的好坏。
如何使回流进行好?它的标志是什么?答:要使回流进行好,必须使气液多次充分接触,所以玻璃陶管不可缺,这样沸腾时才能不断撞击水银球,使气液两相平衡。
它的标志是温度指示数恒定。
4.对应某一组成测定沸点及气相冷凝液和液相折射率,如因某中原因缺少其中某一个数据,应如何处理?它对相图的绘制是否有影响?答:沸点的数据不能少,其它可以少。
(完整版)大学物理实验教材课后思考题答案
大学物理实验教材课后思考题答案一、转动惯量:1.由于采用了气垫装置,这使得气垫摆摆轮在摆动过程中受到的空气粘滞阻尼力矩降低至最小程度,可以忽略不计。
但如果考虑这种阻尼的存在,试问它对气垫摆的摆动(如频率等)有无影响?在摆轮摆动中,阻尼力矩是否保持不变?答:如果考虑空气粘滞阻尼力矩的存在,气垫摆摆动时频率减小,振幅会变小。
(或者说对频率有影响,对振幅有影响)在摆轮摆动中,阻尼力矩会越变越小。
2.为什么圆环的内、外径只需单次测量?实验中对转动惯量的测量精度影响最大的是哪些因素?答:圆环的内、外径相对圆柱的直径大很多,使用相同的测量工具测量时,相对误差较小,故只需单次测量即可。
(对测量结果影响大小)实验中对转动惯量测量影响最大的因素是周期的测量。
(或者阻尼力矩的影响、摆轮是否正常、平稳的摆动、物体摆放位置是否合适、摆轮摆动的角度是否合适等)3.试总结用气垫摆测量物体转动惯量的方法有什么基本特点?答:原理清晰、结论简单、设计巧妙、测量方便、最大限度的减小了阻尼力矩。
三、混沌思考题1.有程序(各种语言皆可)、K值的取值范围、图 +5分有程序没有K值范围和图 +2分只有K值范围 +1分有图和K值范围 +2分2.(1).混沌具有内在的随机性:从确定性非线性系统的演化过程看,它们在混沌区的行为都表现出随机不确定性。
然而这种不确定性不是来源于外部环境的随机因素对系统运动的影响,而是系统自发产生的(2).混沌具有分形的性质(3).混沌具有标度不变性(4).混沌现象还具有对初始条件的敏感依赖性:对具有内在随机性的混沌系统而言,从两个非常接近的初值出发的两个轨线在经过长时间演化之后,可能变得相距“足够”远,表现出对初值的极端敏感,即所谓“失之毫厘,谬之千里”。
答对2条以上+1分,否则不给分,只举例的不给分。
四、半导体PN 结(1)用集成运算放大器组成电流一电压变换器测量11610~10--A 电流,有哪些优点?答:具有输入阻抗低、电流灵敏度高、温漂小、线性好、设计制作简单、结构牢靠等优点。
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实验一 物体密度的测定【预习题】1.简述游标卡尺、螺旋测微器的测量原理及使用时的注意事项。
答:(1)游标卡尺的测量原理及使用时的注意事项:游标卡尺是一种利用游标提高精度的长度测量仪器,它由主尺和游标组成。
设主尺上的刻度间距为y ,游标上的刻度间距为x ,x 比y 略小一点。
一般游标上的n 个刻度间距等于主尺上(n -1)个刻度间距,即y n nx )1(-=。
由此可知,游标上的刻度间距与主尺上刻度间距相差n 1,这就是游标的精度。
教材P33图1-2所示的游标卡尺精度为mm 501,即主尺上49mm 与游标上50格同长,如教材图1-3所示。
这样,游标上50格比主尺上50格(50mm )少一格(1mm ),即游标上每格长度比主尺每格少1÷50 = 0.02(mm), 所以该游标卡尺的精度为0.02mm 。
使用游标卡尺时应注意:①一手拿待测物体,一手持主尺,将物体轻轻卡住,才可读数。
②注意保护量爪不被磨损,决不允许被量物体在量爪中挪动。
③游标卡尺的外量爪用来测量厚度或外径,内量爪用来测量内径,深度尺用来测量槽或筒的深度,紧固螺丝用来固定读数。
(2)螺旋测微器的测量原理及使用时的注意事项:螺旋测微器又称千分尺,它是把测微螺杆的角位移转变为直线位移来测量微小长度的长度测量仪器。
螺旋测微器主要由固定套筒、测量轴、活动套筒(即微分筒)组成。
如教材P24图1-4所示,固定套管D 上套有一个活动套筒C(微分筒),两者由高精度螺纹紧密咬合,活动套筒与测量轴A 相联,转动活动套筒可带动测量轴伸出与缩进,活动套筒转动一周(ο360),测量轴伸出或缩进1个螺距。
因此,可根据活动套筒转动的角度求得测量轴移动的距离。
对于螺距是0.5mm 螺旋测微器,活动套筒C 的周界被等分为50格,故活动套筒转动1 格,测量轴相应地移动0.5/50=0.01mm,再加上估读,其测量精度可达到0.001 mm 。
使用螺旋测微器时应注意:①测量轴向砧台靠近快夹住待测物时,必须使用棘轮而不能直接转动活动套筒,听到“咯、咯”即表示已经夹住待测物体,棘轮在空转,这时应停止转动棘轮,进行读数,不要将被测物拉出,以免磨损砧台和测量轴。
②应作零点校正。
2.为什么胶片长度可只测量一次?答:单次测量时大体有三种情况:(1)仪器精度较低,偶然误差很小,多次测量读数相同,不必多次测量。
(2)对测量的准确程度要求不高,只测一次就够了。
(3)因测量条件的限制,不可能多次重复测量。
本实验由对胶片长度的测量属于情况(1),所以只测量1次。
【思考题】1.量角器的最小刻度是'30。
为了提高此量角器的精度,在量角器上附加一个角游标,使游标30分度正好与量角器的29分度等弧长。
求该角游标的精度(即可读出的最小角度),并读出下图所示的角度。
答:因为量角器的最小刻度是30’,游标30分度与量角器29分度等弧长,所以游标的精度为13003'=' ,图示角度为ο149'45。
2.用螺旋测微器进行测量时要考虑螺距误差吗?答:不要。
因为用螺旋测微器进行测量时,活动套筒(即微分筒)只向一个方向转动,所以不考虑螺距误差。
3.设计一种修正齿孔面积的方案。
答:齿孔形状如图1所示。
齿孔面积S 等于长方形面积XY 减去修正面积△S 。
由图1、图2可知修正面积等于正方形和内切圆面积之差,所以只要测出内切圆的半径,就可求出△S 。
用读数显微镜测出图1中的X 1、X 2、Z 1、Z 2,得内切圆的半径:2)()(1212z z x x R ---= 则修正面积为:222)4()2(R R R S ππ-=-=∆图1 图2实验三 电阻的测量和伏安特性的研究【预习题】1.测量二极管伏安特性曲线时,为什么正向曲线的测量要用外接法,而反向曲线的测量要用内接法?答:因为二极管正向电阻较小,反向电阻较大,所以正向曲线的测量宜采用电流表外接法,反向曲线的测量宜采用电流表内外接法。
2.电源、电表、滑线变阻器接到电路中要注意什么?答:在使用电源时,应注意:(1)注意人身安全,一般安全电压为36V 。
高于36V 操作时尽量用一只手操作。
(2)不能使总电路中的总电流超过额定电流值,更不能使电源短路(即不能使外电阻接近于零)。
(3)直流电表的正、负极应与直流电源的正、负极对应联接(即正接正,负接负),否则会使电表损坏。
而交流电没有正负极之分。
(4)在电路中必须连电源开关,接线时和不进行测量时,要使电源开关断开且将输出旋钮逆时针调至零,线路接好经查无误后打开电源。
做完实验,一定要先切断电源,然后再拆去其他部分。
使用电表时应注意以下几点:(1)选择电表:根据待测电流(或电压)的大小,选择合适量程的电流表(或电压表)。
如果选择的量程小于电路中的电流(或电压),会使电表损坏;如果选择的量程太大,指针偏转角度太小,读数就不准确。
使用时应事先估计待测量的大小,选择稍大的量程试测一下,再根据试测值选用合适的量程,一般要尽可能使电表的指针偏转在量程的2/3以上位置。
(2)电流方向:直流电表指针的偏转方向与所通过的电流方向有关,所以接线时必须注意电表上接线柱的“+”、“-”标记。
电流应从标有“+”号的接线柱流入,从标有“-”号的接线柱流出。
切不可把极性接错,以免损坏指针。
(3)视差问题:读数时,必须使视线垂直于刻度表面。
精密电表的表面刻度尺下附有平面镜,当指针在镜中的像与指针重合时,所对准的刻度,才是电表的准确读数。
(4)要正确放置电表,表盘上一般都标有放置方式,如用“—”或“┌┐”表示平放;用“↑”或“⊥”表示立放;“∠”表示斜放,不按要求放置将影响测量精度。
(5)使用前电表的指针应指零,若不指零,需要调零。
使用滑线变阻器时要注意:通过滑线变阻器的电流不能超过其额定电流。
3.被测低电阻为何要有4个端钮?答:消除接触电阻。
【思考题】1.滑线变阻器主要有哪几种用途?如何使用?结合本次实验分别给予说明。
答:(1)滑线变阻器主要有两种用途:限流和分压。
(2)对限流电路(如教材图3-10):在接通电源前,一般应使C 滑到B 端,使AC R 最大,电流最小,确保安全。
以后逐步调节限流器电阻,使电流增大至所需值。
对分压电路(如教材图3-11):在接通电源前,一般应使C 滑到B 端,使R 两端电压最小,确保安全。
以后逐步调节分压器电阻,使R 两端电压增大至所需值。
(3)本次实验中测二极管特性曲线时,滑线变阻器用于分压;利用四端接线法测量一段电阻丝电阻时,滑线变阻器用于限流。
2.在实验中,若电源电压为6V ,被测电阻约为50Ω,电流表(毫安表)的量程为150/300mA ,150mA 档的内阻约0.4Ω,电压表的量程为1.5/3.0/7.5V,每伏特电压的内阻约200Ω。
如何选用电表量程,电表采用何种接法比较好?答:(1)因为电源电压为6V ,所以电压表量程应选择7.5V ;又因为通过电阻的电流mA A R V I 12012.0506====,所以电流表量程应选择150mA 。
(2)由题意知Ω=50X R 、Ω=4.0A R 、Ω=⨯=15005.7200V R ,则1254.050==A x R R A x R R 125=① 30501500==x V R R x V R R 30=② 因为当A X R R >>时,应采用电流表内接法测量;当V X R R <<时,应采用电流表外接法测量。
所以比较①②两式后可知电流表宜采用内接法。
3.如果低电阻的电势端钮与电流端钮搞错会产生什么现象?为什么?答:在本实验中,若将待测低电阻的电势端钮与电流端钮接反,则测得的电压为待测低电阻和电流表的接触电阻上共有的,所测阻值比待测低电阻阻值要大。
实验四 热电偶温度计定标【预习题】1.什么叫温差电动势?它与哪些因素有关?答:(1)两种不同的金属或合金,将其两端连接,形成闭合回路,当两连接点的温度不同时,回路中就会产生电动势,这样的电动势就叫温差电动势。
(2)温差电动势与这两种金属或合金材料及冷热端的温度有关。
【思考题】1.保温杯内冰水混合物的温度是否处处为零?答:保温杯内冰水混合物的温度理论上应该是处处为C ο0,但在实际实验中保温杯里冰水混合物与外环境有热交换,因而使得保温杯里的水不一定为处处零。
2.热电偶温度计有什么特点?答:(1)热电偶温度计具有结构简单,价格便宜,准确度高,测温范围广等特点。
(2)由于热电偶将温度转化成电信号进行检测,使温度的测量、控制、 以及对温度信号的放大变换都很方便,适用于远距离测量和自动控制。
实验六 薄透镜焦距的测定【预习题】1.本实验要求用那些方法测量凸透镜和凹透镜的焦距?答:测量凸透镜焦距的三种方法,自准法、物距像距法、共轭法。
测量凹透镜焦距的两种方法,视差法和物距像距法。
2.什么是共轴调节?共轴调整的要求是什么?达不到这些要求对测量有什么影响?答:在用多个透镜做实验时,各个透镜应调节到有公共的主光轴,并且该主光轴应与导轨平行,这种调节称为共轴调节。
共轴调节分为粗调和细调两个步骤。
若达不到物点与透镜共轴等高,所成的像偏离主光轴,数据测量不准确。
3.用物距像距法测凹透镜焦距的实验中,对第一次凸透镜所成的像有什么要求?答:第一次凸透镜所成的像,应为倒立缩小的实像。
【思考题】1.物屏与像屏间的距离f D 4=和f D 4<时,分别会出现什么现象?试用数学表达式说明之。
答:物屏与像屏间的距离f D 4=时,出现一个与物等大的像。
f D 4<时,不成像。
证明如下:,所以不成像。
解得成立有时)当的像。
有唯一解,所以成等大,解得得代入)将0,44,42.0161644)4(44122222222<> <= =⋅ = ==d D D d D f D d fd f f d f f D d D f f D2.如果凸透镜的焦距大于光具座的长度,试设计一个实验,在光具座上能测量它的焦距。
答:(1)辅助透镜法:加一个已知小焦距的凸透镜作为辅助透镜。
(2)视差法:与教材测凹透镜方法相同。
实验七 单摆设计【思考题】1.用秒表手动测量单摆周期时,从测量技巧上来考虑,应注意哪些方面才能使周期测得更准确些?答:(1)注意定点观察,在摆线通过平衡位置时开、停秒表。
(2)适当增加单摆振动次数,及重复测量。
2.在室内天棚上挂一单摆,摆长很长无法用尺直接测出来,请设计用简单的工具和方法测量其摆长。
答:测出单摆振动的周期T ,查出本地重力加速度g ,即可通过gl T π2=计算出摆长l 。
实验八 用直流电桥测量电阻【预习题】1.怎样消除比例臂两只电阻不准确相等所造成的系统误差?答:可以交换0R 和x R ,进行换臂测量,这样最终'00R R R x ⋅=,就与比例臂没有关系了。