大学物理实验报告答案大全+实验数据+思考题答案

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大学物理实验报告材料模板全部的(思考题规范标准答案,实验数据)

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大学物理,实验报告(包括实验数据及思考题答案)光电效应实验目的(1) 观察光电效现象,测定光电管的伏安特性曲线和光照度与光电流关系曲线;测定截止电压,并通过现象了解其物理意义。

(2) 练习电路的连接方法及仪器的使用; 学习用图像总结物理律。

实验方法原理(1) 光子打到阴极上,若电子获得的能量大于逸出功时则会逸出,在电场力的作用下向阳极运动而形成正向电流。

在没达到饱和前,光电流与电压成线性关系,接近饱和时呈非线性关系,饱和后电流不再增加。

(2) 电光源发光后,其照度随距光源的距离的平方成(r2)反比即光电管得到的光子数与 r2成反比,因此打出的电子数也与r2成反比,形成的饱和光电流也与r2成反比,即 I ∝r-2。

(3) 若给光电管接反向电压u反,在 eU反< mvmax/ 2=eUS时(vmax为具有最大速度的电子的速度) 仍会有电子移动到阳极而形成光电流,当继续增大电压 U反,由于电场力做负功使电子减速,当使其到达阳极前速度刚好为零时 U反=US,此时所观察到的光电流为零,由此可测得此光电管在当前光源下的截止电压US。

实验步骤(1) 按讲义中的电路原理图连接好实物电路图;(2) 测光电管的伏安特性曲线:①先使正向电压加至30伏以上,同时使光电流达最大(不超量程),②将电压从0开始按要求依次加大做好记录;(3) 测照度与光电流的关系:①先使光电管距光源20cm处,适当选择光源亮度使光电流达最大(不超量程);②逐渐远离光源按要求做好记录;实验步骤(4) 测光电管的截止电压:①将双向开关换向;②使光电管距光源20cm处,将电压调至“0”,适当选择光源亮度使光电流达最大(不超量程),记录此时的光电流I0,然后加反向电压使光电流刚好为“0”,记下电压值US;③使光电管远离光源(光源亮度不变)重复上述步骤作好记录。

数据处理(1) 伏安特性曲线流曲线(3) 零电压下的光电流及截止电压与照度的关系伏安特性曲线照度与光电1. 临界截止电压与照度有什么关系?从实验中所得的结论是否同理论一致?如何解释光的波粒二象性? 答:临界截止电压与照度无关,实验结果与理论相符。

中南大学大学物理实验报告答案大全+实验数据+思考题答案

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(1) 按讲义中的电路原理图连接好实物电路图; (2) 测光电管的伏安特性曲线: ① 先使正向电压加至30伏以上,同时使光电流达最大(不超量程), ② 将电压从0开始按要求依次加大做好记录; (3) 测照度与光电流的关系: ① 先使光电管距光源20cm处,适当选择光源亮度使光电流达最大(不超量程); ② 逐渐远离光源按要求做好记录; 实验步骤 (4) 测光电管的截止电压: ① 将双向开关换向; ② 使光电管距光源20cm处,将电压调至“0”, 适当选择光源亮度使光电流达最大(不超量程),记录此时的光 电流I ,然后加反向电压使光电流刚好为“0”,记下电压值U ; ③ 使光电管远离光源(光源亮度不变)重复上述步骤作好记录。 数据处理
k
(a + b) sin ψ
k
如果人射光不是单色,则由上式可以看出,光的波长不同,其衍射角也各不相同,于是复色光将被分解,而在中央 k =0、 ψ =0 处,各色光仍重叠在一起,形成中央明条纹。在中央明条纹两侧对称地分布着 k=1,2,3,…级光谱 ,各级光谱 线都按波长大小的顺序依次 排列成一组彩色谱线,这样就把复色光分解为单色光。如果已知光栅常数,用分光计测出 k 级光谱中某一明条纹的衍射角ψ,即可算出该明条纹所对应的单色光的波长λ。 实验步骤 (1) 调整分光计的工作状态,使其满足测量 条件。 (2) 利用光栅衍射 测量汞灯在可见光范 围内几条谱线的波长。 ① 由于衍射光谱在中央明条纹两侧对 称地分布,为了提高测量的准确度,测量第k级光谱时 ,应测出 +k级和-k 级光谱线的位置,两位置的差值之 半即为实验时 k取1 。 ② 为了减少分光计刻度盘的偏心误差,测量每条光谱线时 ,刻度盘上的两个游标都要读数 ,然后取其平均值 (角 游标的读数方法与游 标卡尺的读数方法基本一致)。 ③ 为了使十字丝对准光谱线,可以使用望远镜微调螺钉12来对准。 ④ 测量时,可将望远 镜置最右端,从 -l 级到 +1 级依次测量,以免漏测数据。 数据处理 谱线 游标 左1级 (k=-1) 右1级 (k=+1) φ λ/nm λ /nm

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大学物理实验报告答案大学物理实验报告答案大全大学物理实验答案篇一:大学物理实验报告答案大全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的计算;进一步掌握有效数字的概念。

实验方法原理根据欧姆定律,R ??,如测得 U 和 I 则可计算出 R。

值得注意的是,本实验待测电阻有两只,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只,0~5mA 电流表 1 只,0-5V 电压表 1 只,0~50mA 电流表 1 只,0~10V 电压表一只,滑线变阻器 1 只,DF1730SB3A 稳压源 1 台。

(转载于:ax?? 1.5%,得到; U 1?? 0.15V ,U 2?? 0.075V(2) 由I ? I max?? 1.5%,得到I1?? 0.075mA,I 2??0.75mA;2 2)?? ( ,求得 uR1 ? 9?? 101??, uR 2?? 1?;(3) 再由 uR ?3V I(4) 结果表示 R1 ? (2.92?? 0.09)??10 3??, R2?? (44?? 1)??光栅衍射实验目的(1) 了解分光计的原理和构造。

(2) 学会分光计的调节和使用方法。

(3) 观测汞灯在可见光范围内几条光谱线的波长实验方法原理若以单色平行光垂直照射在光栅面上,按照光栅衍射理论,衍射光谱中明条纹的位置由下式决定: =dsin ψk =±kλ(a + b) sin ψk如果人射光不是单色,则由上式可以看出,光的波长不同,其衍射角也各不相同,于是复色光将被分解,而在中央 k =0、ψ =0 处,各色光仍重叠在一起,形成中央明条纹。

在中央明条纹两侧对称地分布着k=1,2,3,…级光谱,各级光谱线都按波长大小的顺序依次排列成一组彩色谱线,这样就把复色光分解为单色光。

大学物理实验思考题答案

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大学物理实验思考题答案实验一:用三线摆测物体的转动惯量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;实验二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本帖隐藏的内容需要回复才可以浏览答: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;实验三随机误差的统计规律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本帖隐藏的内容需要回复才可以浏览答: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;如果测量次数愈多,区间愈分愈小,则统计直方图将逐渐接近一条光滑的曲线,当n趋向于无穷大时的分布称为正态分布,分布曲线为正态分布曲线;2. 如果所测得的一组数据,其离散程度比表中数据大,也就是即Sx比较大,则所得到的周期平均值是否也会差异很大答:不会有很大差距,根据随机误差的统计规律的特点规律,我们知道当测量次数比较大时,对测量数据取和求平均,正负误差几乎相互抵消,各误差的代数和趋于零;实验四电热法测热功当量1. 该实验所必须的实验条件与采用的实验基本方法各是什么系统误差的来源可能有哪些本帖隐藏的内容需要回复才可以浏览答:实验条件是系统与外界没有较大的热交换,并且系统即水应尽可能处于准静态变化过程;实验方法是电热法;系统误差的最主要来源是系统的热量散失,而终温修正往往不能完全弥补热量散失对测量的影响;其他来源可能有①水的温度不均匀,用局部温度代替整体温度;②水的温度与环境温度差异较大,从而给终温的修正带来误差;③温度,质量及电功率等物理量的测量误差;2. 试定性说明实验中发生以下情况时,实验结果是偏大还是偏小1 搅拌时水被溅出;答:实验结果将会偏小; 水被溅出,即水的质量减少,在计算热功当量时,还以称横水的质量计算,即认为水的质量不变,但是由于水的质量减少,对水加热时,以同样的电功加热,系统上升的温度要比水没有上升时的温度要高,即水没溅出在同样电功加热时,应上升T度,而水溅出后上升的温度应是T+ΔT度;用,有Q =cimiT, ,分母变大J变小;2 搅拌不均匀;答:J 偏大、偏小由温度计插入的位置与电阻丝之间的距离而定;离电阻丝较远时,系统温度示数比,匀均系统温度低,设T为均匀系统温度,温度计示值应为T-ΔT,用J=A/θ计算,分母变小,则J变大;离电阻丝较近时,温度计示值应为T+ΔT,分母变大,因而J变小;3 室温测得偏高或偏低;答:设θ0为室温,若测得值偏高Δθ时,测量得到的温度值为θ0+Δθ;偏低Δθ时,测量温度值为θ0-Δθ,在计算温度亏损时,dTi=kTi-θ,k是与是室温无关的量k与室温有关,只与降温初温和降温终温以及降温时间有关,测得室温偏高时,dTi=kTi- θ0+Δθ,每秒内的温度亏损dTi小于实际值,t秒末的温度亏损δTi=∑kTi- θ0+Δθ;此值小于实际值,由于散热造成的温度亏损δTi=Tf+ Tf″,修正后的温度Tf″为:Tf″= Tf-δTi,δTi为负值,当测量值低于实际室温时,δTi的绝对值变小:Tf″=Tf+|δTi|,即Tf″变小,ΔT变小其中ΔT=Tf″- Tf初,Tf初:升温初始值,J变大,反之J变小;实验七:电表的改装和校正1 校正电流表时,如果发现改装的毫安表读数总是高于标准表的读数,分流电阻应调大还是调小为什么本帖隐藏的内容需要回复才可以浏览答:应调小;让电路中标准表读数不变,即保持回路电流不变,分流电阻值减小后将会分得更多的电流,从而使流过被改装表表头的电流减小,改装表的读数也减小;2 校正电压表时,如果发现改装的电压表读数总是低于标准表的读数,分压电阻应调大还是调小为什么答:应调小;让电路中标准表读数不变,即加在改装电表上电压值不变;调小电阻,改装表的总电阻降低,流过改装毫安表的电流增大,从而读数也增加;3 试证明用欧姆表测电阻时,如果表头指针正好指在表盘标度尺的中心,则这时的欧姆表指示值为什么正好等于该欧姆表的内阻值;答:设表头指针满刻度电流为Ig、表头指针指表盘中心时电路中电流为I,根据题意,当表内阻为Rg、待测电阻为Rx时, ;根据欧姆表工作原理,当待测电阻Rx=0时, ;即,因而可得Rx=Rg;所以,欧姆表显示测读数即为该欧姆表的内阻;实验八示波器的原理与使用1. 模拟示波器为何能显示高速变化的电信号轨迹本帖隐藏的内容需要回复才可以浏览答:在模拟示波器垂直偏转板上加的是被观测信号电压,而在水平偏转板上加的是锯齿波时间线性变化信号电压,所以示波器的示波管的横轴相当于直角坐标的时间轴,经过一个锯齿波信号周期,电子束便在示波管的荧光屏上描绘出被观测信号的波形的一段轨迹;当锯齿波信号的周期大于或等于周期性观测信号的周期且与其相位锁定时同步,电子束便在示波管的荧光屏上描绘出被观测信号的波形的同一段轨迹,由于人眼的视觉暂留和荧光屏的余辉,便可以观测到信号的波形;2 在本实验中,观察李萨如图形时,为什么得不到长时间稳定的图形答:因为CH1与CH2输入的是两个完全不相关的信号,它们的位相差难以保持恒定,所以得不到长时间的稳定波形;3 假定在示波器的Y轴输入一个正弦信号,所用的水平扫描频率为120Hz,在荧光屏上出现三个稳定完整的正弦波形,那么输入信号的频率是什么这是否是测量信号频率的好方法为何答:输入信号的频率是360Hz;这种方法不是测量信号频率的好方法,因为用此方法测量的频率精确度低;4 示波器的扫描频率远大于或远小于输入正弦信号的频率时,屏上的图形是什么情况答:扫描频率远小于输入正弦信号频率时,出现图形是密集正弦波;扫描频率远大于输入正弦信号频率时,一个周期的信号波形将会被分解成数段,显示的图形将会变成网状交叉线;实验九:用惠斯通电桥测电阻1. 电桥由哪几部分组成电桥的平衡条件是什么本帖隐藏的内容需要回复才可以浏览答:由电源、开关、检流计桥臂电阻组成;平衡条件是Rx=R1/R2R32.若待测电阻Rx的一个头没接或断头,电桥是否能调平衡为什么答:不能,Rx没接或断头,电路将变为右图所示,A、C及C、D间总有电流,所以电桥不能调平;3. 下列因素是否会使电桥误差增大为什么1 电源电压不太稳定;2 检流计没有调好零点;3 检流计分度值大;4 电源电压太低;5 导线电阻不能完全忽略;答:1由于电桥调平以后与电源电压无关,则电源电压不太稳定基本不会使电桥误差增大;2若检流计没有调好零点,当其指针指零时检流计中电流不为零,即电桥没有达到平衡正态,此时的测量读数中将会含有较大误差甚至会出现错误读数;3检流计分度值大时会使电桥误差增大,因电桥的灵敏度与分度值成反比;4电源电压太低会使电桥误差增大,因电桥的灵敏度与电源电压成正比;5对高电阻不会,当被测电阻的阻值很高时导线电阻可以忽略;4. 为了能更好地测准电阻,在自组电桥时,假如要测一个约Ω的电阻,应该考虑哪些因素这些因素如何选取答:应考虑电源电压,比例臂的电阻值,检流计的分度值;电源电压取6V,R1,R2取1000Ω,检流计取级μA表;实验十用电位差计测量电动势1. 按图3-10-4联好电路做实验时,有时不管如何调动a头和b头,检流计G的指针总指零,或总不指零,两种情况的可能原因各有哪些答:总指零的原因:测量回路断路;总不指零的原因:①E和Ex极性不对顶;②工作回路断路;③RAB上的全部电压降小于ES,Ex二者中小的一个;2. 用电位差计可以测定电池的内阻,其电路如图3106所示,假定工作电池E>Ex,测试过程中Rc 调好后不再变动,Rx是个准确度很高的电阻箱;R是一根均匀的电阻丝;L1、L2分别为Kx断开和接通时电位差计处于补偿状态时电阻丝的长度;试证明电池Ex的内阻r=L1-L2/L2RxRx为已知;证明:设A为R上单位长度的电位差,Vx为K2的端电压,则有:Ex=AL11 Vx=AL22 而代入2式得: Rx/r+RxEx=AL231式除3式,整理后得:r =L1-L2/L2Rx3. 用箱式电位差计可以测定电阻或校准电流表;在图3-10-7a中,A是待校准电流表,Rx是待测定的电阻,R0是可调的准确度很高的电阻箱,其值可直接读出,图b是UJ37箱式电位差计;怎样才能把Rx测算出来A表如何校正答:测量电阻Rx①调整可变精密电阻箱R0作标准电阻用的阻值,使电流表有适当偏转,如可能,使R0与Rx相接近;②将1点接Ex +,2点接Ex -,测出VxRx两端的电位差;③将2点接Ex +,3点接Ex -,保持电流不变,测出V0R0两端的电位差;④因Rx和R0通过的电流相同,故:Rx=Vx/V0R0校准电流表①将3点接Ex-,2点接Ex+,调整R0,使电流表A指示第一个校准点;测出R0两端的电位差V1,得第一校准点的电流I1I1=V1/R0;②同法测出同一校准点的电流I2, I3, ……;③作出校准曲线;4. 如图3-10-4所示的电位差计,由A到B是11m长的电阻丝,若设a=m,11m长的电压降是,用它测仅几毫伏的温差电动势,误差太大;为了减少误差,采用图3-10-8所示电路;图3-10-8是将11m长的电阻丝AB 上串接了两个较大的电阻R1和R2;若AB的总电阻已知为r, 且R1、R2、r上的总电压为,并设计AB11m 电阻丝上的a=m,试问R1+R2的电阻值应取多少若标准电池E0的电动势为,则R1可取的最大值和最小值分别为多少用线电阻r表示答:①由于电位差计单位长度电阻线的电位差为a,则电阻线AB上的电位差V AB=11a=,而回路电流应为I =V AB/r;另一方面,由于IR1+R2+r=,所以V AB/rR1+R2+r=即V AB R1+R2/r +1=所以R1+R2=V AB-1 r =r=999r②当R2I = E0 时,R1为最小,即R1= R1min,此时有R1I + E0 + Ir = ;由于I =V AB/r =r,所以R1min=/I=73r 当R2I+Ir =E0 则R1为最大,即R1= R1max,此时有R1I + E0 = ;所以R1max =/I=74r实验十一超声波声速的测量1. 示波器在使用过程中荧光屏上只有一条水平亮线而没有被测信号是什么原因造成的本帖隐藏的内容需要回复才可以浏览答:在示波器的使用过程中,上述现象经常出现,造成这一现象的原因很多,大致可归纳为:①示波器接地GND测量时接地按键GND应该弹起;②衰减开关VOLTS/DIV选择过大测量时可先选择小些;③信号发生器输出过小或没有输出;④信号发生器输出直流信号;⑤在信号的传输中,导线或接头接触不良,也可造成该现象;⑥示波器的相关功能键都应选择在正确工作状态下;总之,影响的因素很多,要求使用者在使用前一定认真阅读教材;2. 在测量声速时,Y1CH1的输入信号,由于示波器的Y轴放大器、压电转换器、联接线路的相移等原因并不与声波的位相相同,这对于观察测量声波波长有无影响为什么答:没有影响;因为波长是波在传播过程中位相差为2π的两点间的距离,与该处位相无关,所以无影响;3. 试比较几种测声速方法的优缺点;答:实验讲义上共列出了三种测量方法:①李萨如图相位比较法,②共振法,③波形相位比较法;一般说来,李萨如图相位比较法测量的比较准,同时便于对知识的温新和巩固,对于示波器的使用以及学生动手能力和思考问题的培养,不失是一种较好的途径,但操作比较繁;对于共振法,判断相对要困难一些,所以测量误差一般要大一些,但可以直观地了解共振现象;而波形相位比较法比的现象较直观,可操作性强,只是相位判别不如李萨如图相位比较法准确,但只要认真操作,误差也不会太大;实验十二:激光全息照相1. 全息照像有哪些重要特点本帖隐藏的内容需要回复才可以浏览答:全息照相是利用光波的干涉和衍射原理,将物体“发出”的特定波前同时包括振幅和位相以干涉条纹的形式记录下来,然后在一定条件下,利用衍射再现原物体的立体像;全息照相必须分两步进行:1物体全息图的记录过程;2立体物像的再现过程;2. 全息底片和普通照像底片有什么区别答:1全息照相能够把物光波的全部信息即振幅和相位全部记录下来,而普通照相只能记录物光波的强度既振幅,因此,全息照片能再现出与原物体完全相同的立体图象;2由于全息照片上的每部分都包含了被摄物体上每一点的光波信息,所以,它具有可分割性,即全息照片的每一部分都可以再现出原物体的立体图象;3在同一张全息底片上,可以采用不同的角度多次拍摄不同的物体,再现时,在不同的衍射方向上能够互不干扰地观察到每个物体的立体图象;3. 为什么安装底片后要静止一段时间,才能进行曝光答:为了减少震动,提高拍摄质量,减震是全息照相的一项重要措施,要保证照相质量,光路中各元器件的相对位移量要限制在<λ/2范围内;5. 普通照像在冲洗底片时是在红光下进行的,全息照像冲洗底片时为什么必须在绿光甚至全黑下进行答:因为全息干板涂有对红光敏感的感光材料,所以冲洗底片时必须在绿光甚至全黑下进行;实验十三光电效应1. 临界截止电压与照度有什么关系从实验中所得的结论是否同理论一致如何解释光的波粒二象性本帖隐藏的内容需要回复才可以浏览答:临界截止电压与照度无关,实验结果与理论相符;光具有干涉、衍射的特性,说明光具有拨动性;从光电效应现象上分析,光又具有粒子性,由爱因斯坦方程来描述:hν=1/2mv2max+A2. 可否由Us′ν曲线求出阴极材料的逸出功答:可以;由爱因斯坦方程hυ=e|us|+hυo可求出斜率Δus/Δυ=h/e和普朗克常数,还可以求出截距h/e υo,再由截距求出光电管阴极材料的红限υo ,从而求出逸出功A=hυo;实验十四迈克尔逊干涉仪1. 这里观察到的环形干涉条纹,从外观上看,与牛顿环有哪些相似之处从产生的原因和由内向外级次的变化来看有何不同本帖隐藏的内容需要回复才可以浏览答:从外观上看都是同心园环,而牛顿环是等厚干涉,这里是等倾干涉,牛顿环是低级次的干涉条纹在中心,越外级次越高,而迈氏干涉正相反;2. 在M1如图3-14-4所示的移动过程中,将看到条纹的疏密和运动情况有何变化答:从密到疏,从疏到密,从条纹向环心缩进到从环心向外涌出;3. 白光照射下,M1在G1和M2′之间并逐渐向M2′移动过程中,能否观察到彩色干涉条纹可否用这种做法来测量薄膜厚度为什么答:能观察到,但是在实际测量中,一般不采用这种做法,原因是对初学者而言,由于实验经验等因素,非常容易产生回程误差,给实验结果带来影响;实验十五薄透镜焦距的测量1. 你认为三种测量凸透镜焦距的方法,哪种最好为什么答:共轭法最好,因为这个方法把焦距的测量归结为对可以精确测定的量L和e的测量,避免了在测量u和v时,由于估计透镜光心位置不准确所带来的误差;2. 由推导出共轭法测f的标准相对合成不确定度传递公式;根据实际结果,试说明uBL、uBe、uAe哪个量对最后结果影响最大为什么由此你可否得到一些对实验具有指导性意义的结论答:uAL对最后结果影响最大,因为L为单次测量量;对O1、O2的测量时,要采用左右逼近法读数; 3. 测量凹透镜焦距f和实验室给出的f0,比较后计算出的E值相对误差一般比较大,试分析E大的原因答:E较大的原因可能是因为放入凹透镜后所成像的清晰度很难确定,即像的聚焦情况不好,从而导致很难测出清晰成像的位置;4. 在测量凸透镜的焦距时,可以利用测得的多组u、v值,然后以u+v作纵轴,以uv作横轴,画出实验曲线;根据式3-15-1事先推断一下实验曲线将属于什么类型,怎样根据这条曲线求出透镜的焦距f答斜率求出f,f=1/k,因:曲线是直线,可根据直线的为1/f=1/u+1/v,即,故可有f=1/k;5. 测量凸透镜的焦距时,可以测得多组u、v值,以v/u即像的放大率作纵轴,以v作横轴,画出实验曲线;试问这条实验曲线具有什么形状怎样由这条曲线求出透镜的焦距f答:曲线是直线,在横轴上的截距就是f;实验十六:光的干涉——牛顿环、劈尖1. 透射光牛顿环是如何形成的如何观察画出光路示意图;本帖隐藏的内容需要回复才可以浏览答:光由牛顿环装置下方射入,在空气层上下两表面对入射光的依次反射,形成干涉条纹,由上向下观察;2. 在牛顿环实验中,假如平玻璃板上有微小凸起,则凸起处空气薄膜厚度减小,导致等厚干涉条纹发生畸变;试问这时的牛顿环暗将局部内凹还是局部外凸为什么答:将局部外凸,因为同一条纹对应的薄膜厚度相同;3. 用白光照射时能否看到牛顿环和劈尖干涉条纹此时的条纹有何特征答:用白光照射能看到干涉条纹,特征是:彩色的条纹,但条纹数有限;实验十七光栅衍射1. 当用钠光波长λ=垂直入射到1mm内有500条刻痕的平面透射光栅上时,试问最多能看到第几级光谱并请说明理由;本帖隐藏的内容需要回复才可以浏览答:由a+bsinφ=kλ得k={a+b/λ}sinφ∵φ最大为90o 所以sinφ=1又∵a+b=1/500mm=210-6m, λ==10-9m∴k=210-6/10-9= 最多只能看到三级光谱;2.当狭缝太宽、太窄时将会出现什么现象为什么答:狭缝太宽,则分辨本领将下降,如两条黄色光谱线分不开;狭缝太窄,透光太少,光线太弱,视场太暗不利于测量;3. 为什么采用左右两个游标读数左右游标在安装位置上有何要求答:采用左右游标读数是为了消除偏心差,安装时左右应差180o;实验十八双棱镜干涉1. 测量前仪器调节应达到什么要求怎样才能调节出清晰的干涉条纹本帖隐藏的内容需要回复才可以浏览答:共轴,狭逢和棱背平行与测微目镜共轴,并适当调节狭逢的宽度;2. 本实验如何测得两虚光源的距离d还有其他办法吗答:d=d1d21/2或利用波长λ已知的激光作光源,则d=D/Δxλ3. 狭缝与测微目镜的距离及与双棱镜的距离改变时,条纹的间距和数量有何变化答:狭缝和测微目镜的距离越近,条纹的间距越窄,数量不变,狭缝和双棱镜的距离越近,条纹间距越宽,数量越小;。

大学物理实验思考题答案(吐血整理)(免费下载)

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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。

大学物理实验报告答案大全 实验数据

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(2) 为了避免测微鼓轮的网程(空转)误差,在整个测量过程中,鼓轮只能向一个方向旋转。应尽量使叉丝的竖线对准暗
干涉条纹中央时才读数。
(3) 应尽量使叉丝的竖线对准暗干涉条纹中央时才读数。
(4) 测量时,隔一个暗环记录一次数据。
(5) 由于计算 R 时只需要知道环数差 m-n,因此以哪一个环作为第一环可以任选,但对任一暗环其直径必须是对
20.635
875.4
0.12
0.6%
u (R)
c
=
R
⎛ ⎜⎜ ⎝
2
u( y) ⎞
y
⎟⎟ ⎠
+
⎜⎛ ⎝
u(m) m−n
2
⎞ ⎟ ⎠
+
⎜⎛ ⎝
u(n) m−n
2
⎞ ⎟ ⎠
=
⎛ ⎜
0.12
2
⎞ ⎟
+ 8.9 ×10−8 =0.6%
⎝ 20.635 ⎠
20 21.708 28.163 6.455 10 22.662 27.254 4.592 20.581
18 21.862 27.970 6.108 8 22.881 26.965 4.084 20.629
16 22.041 27.811 5.770 6 23.162 26.723 3.561 20.612
577.9
0.45%
绿(明) 左 右
紫(明) 左 右
101°31′ 63°29′ 19.025° 543.3
281°34′ 243°30′
97°35′ 67°23′ 15.092° 433.9
277°37′ 247°28′
λ0 为公认值。 (2) 计算出紫色谱线波长的不确定度

大学物理实验报告答案大全+实验数据+思考题答案

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大学物理实验报告答案大全+实验数据+思考题答案大学物理实验报告答案报 答 大全(实验数据及思考题答案全包括)全 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的计算;进一步掌握有效数字的概念。

U实验方法原理根据欧姆定律, R = ,如测得 U 和 I 则可计算出 R 。

值得注意的是,本实验待测电阻有两只,I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 待测电阻两只,0~5mA 电流表 1 只,0-5V 电压表 1 只,0~50mA 电流表 1 只,0~10V 电压表一 只,滑线变阻器 1 只,DF1730SB3A 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 章中的第 2.4 一节的有关内容。

分压电路是必须要使用的,并作具体提示。

(1) 根据相应的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。

数据处理 测量次数 U /VI /mAR / Ω测量次数U /VI /mAR / Ω1 5.4 2.00 2700 1 2.08 38.0 54.72 6.9 2.60 2654 2 2.22 42.0 52.93 8.5 3.20 2656 3 2.50 47.0 53.2∆U = U max× 1.5% ,得到 ∆U 1=0.15V ,UV (1) 由(2) 由∆I = I max× 1.5% ,得到 ∆I 1= 0.075mA , ∆2= 0.075 ; ∆I 2= 0.75mA ;∆U2∆I2u = ×1 , u= = (3) 再由 u RR( 3V +) (3I )3,求得 R 1 9 10 ΩR 2 1Ω ; (4) 结果表示 R 1= (2.92 ± 0.09) , R×10 Ω2=(44 1)± Ω光栅衍射实验目的(1) 了解分光计的原理和构造。

大学物理实验报告思考题答案

大学物理实验报告思考题答案

大学物理实验报告思考题答案【篇一:大学物理实验思考题答案及解析】>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?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。

仔细检查导线与开关连接以及导线是否完好正常。

(2)vh的开关可能接触不良。

反复扳动开关看是否正常。

(3)可能仪器的显示本身有问题。

大学物理实验报告答案(最全)

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大学物理实验报告答案(最全)大学物理实验报告答案(最全)(包括实验数据及思考题答案全)1.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的计算;进一步掌握有效数字的概念。

U实验方法原理根据欧姆定律, R = ,如测得 U 和 I 则可计算出 R 。

值得注意的是,本实验待测电阻有两只,I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 待测电阻两只,0~5mA 电流表 1 只,0-5V 电压表 1 只,0~50mA 电流表 1 只,0~10V 电压表一 只,滑线变阻器 1 只,DF1730SB3A 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 章中的第 2.4 一节的有关内容。

分压电路是必须要使用的,并作具体提示。

(1) 根据相应的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。

数据处理 测量次数 U /VI /mAR / Ω测量次数U /VI /mAR / Ω1 5.4 2.00 2700 1 2.08 38.0 54.72 6.9 2.60 2654 2 2.22 42.0 52.93 8.5 3.20 2656 3 2.50 47.0 53.2∆U = U max× 1.5% ,得到 ∆U 1=0.15V ,UV (1) 由(2) 由∆I = I max× 1.5% ,得到 ∆I 1= 0.075mA , ∆2= 0.075 ; ∆I 2= 0.75mA ;∆U2∆I2u = ×1 , u= = (3) 再由 u RR( 3V +) (3I )3,求得 R 1 9 10 ΩR 2 1Ω ; (4) 结果表示 R 1= (2.92 ± 0.09) , R×10 Ω2=(44 1)± Ω2.光栅衍射实验目的(1) 了解分光计的原理和构造。

大学物理实验思考题答案解析

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大学物理实验思考题答案实验一:用三线摆测物体的转动惯量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。

[实验二]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?本帖隐藏的内容需要回复才可以浏览答: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]随机误差的统计规律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?本帖隐藏的内容需要回复才可以浏览答: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。

大学物理实验报告思考题部分答案

大学物理实验报告思考题部分答案

实验十三拉伸法测金属丝得扬氏弹性摸量【预习题】1.如何根据几何光学得原理来调节望远镜、光杠杆与标尺之间得位置关系?如何调节望远镜?答:(1)根据光得反射定律分两步调节望远镜、光杠杆与标尺之间得位置关系。

第一步:调节来自标尺得入射光线与经光杠杆镜面得反射光线所构成得平面大致水平。

具体做法如下:①用目测法调节望远镜与光杠杆大致等高。

②用目测法调节望远镜下得高低调节螺钉,使望远镜大致水平;调节光杠杆镜面得仰俯使光杠杆镜面大致铅直;调节标尺得位置,使其大致铅直;调节望远镜上方得瞄准系统使望远镜得光轴垂直光杠杆镜面。

第二步:调节入射角(来自标尺得入射光线与光杠杆镜面法线间得夹角)与反射角(经光杠杆镜面反射进入望远镜得反射光与光杠杆镜面法线间得夹角)大致相等。

具体做法如下:沿望远镜筒方向观察光杠杆镜面,在镜面中若瞧到标尺得像与观察者得眼睛,则入射角与反射角大致相等。

如果瞧不到标尺得像与观察者得眼睛,可微调望远镜标尺组得左右位置,使来自标尺得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)望远镜得调节:首先调节目镜瞧清十字叉丝,然后物镜对标尺得像(光杠杆面镜后面2D处)调焦,直至在目镜中瞧到标尺清晰得像。

2。

在砝码盘上加载时为什么采用正反向测量取平均值得办法?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得灵敏度?答:(1)直观、简便、精度高.(2)因为,即,所以要提高光杠杆测量微小长度变化得灵敏度,应尽可能减小光杠杆长度(光杠杆后支点到两个前支点连线得垂直距离),或适当增大D(光杠杆小镜子到标尺得距离为D)。

2。

如果实验中操作无误,得到得数据前一两个偏大,这可能就是什么原因,如何避免?答:可能就是因为金属丝有弯曲。

避免得方法就是先加一两个发码将金属丝得弯曲拉直。

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,应调节标尺得高低,使标尺得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瞧到得标尺读数接近标尺得下端,逐渐加砝码得过程中瞧到标尺读数向上端变化。

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U 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的计算;进一步掌握有效数字的概念。

实验方法原理根据欧姆定律, R =,如测得 U 和 I 则可计算出R 。

值得注意的是,本实验待测电阻有两只,I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 待测电阻两只,0~5mA 电流表 1 只,0-5V 电压表 1 只,0~50mA 电流表 1 只,0~10V 电压表一只,滑线变阻器 1 只,DF1730SB3A 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 章中的第 2.4 一节的有关内容。

分压电路是必须要使用的,并作具体提示。

(1) 根据相应的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。

(1)由∆U =Um ax(2) 由∆I = I max ×1.5% ,得到∆I 1 = 0000.075075075075m A ,∆U 2222 ==== 000∆I 2222====000075m A ;(3) 再由u R = R,求得u R 1= 9 × 101 Ω, u R 2 = 1Ω ;(4) 结果表示 R = (2.92 ± 0.09) ×103Ω, R = (44 ± 1)Ω 1 2 光栅衍射实验目的(1) 了解分光计的原理和构造。

(2) 学会分光计的调节和使用方法。

(3) 观测汞灯在可见光范围内几条光谱线的波长实验方法原理( ∆U )2 + ( ∆I)23V 3Iλ0 λx 若以单色平行光垂直照射在光栅面上,按照光栅衍射理论,衍射光谱中明条纹的位置由下式决定:(a + b) sin ψk=dsin ψk=±kλ如果人射光不是单色,则由上式可以看出,光的波长不同,其衍射角也各不相同,于是复色光将被分解,而在中央 k =0、ψ=0 处,各色光仍重叠在一起,形成中央明条纹。

大学物理实验报告及答案共30页word资料

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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的计算;进一步掌握有效数字的概念。

U实验方法原理根据欧姆定律,R =,如测得U 和I 则可计算出R。

值得注意的是,本实验待测电阻有两只,I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只,0~5mA 电流表1 只,0-5V 电压表1 只,0~50mA 电流表1 只,0~10V 电压表一只,滑线变阻器1 只,DF1730SB3A 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 章中的第2.4 一节的有关内容。

分压电路是必须要使用的,并作具体提示。

(1) 根据相应的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。

(1) 由∆U =U max ,得到 1 2 ;(2) 由∆I = I max ×1.5% ,得到∆I 1 = 0.075mA,∆I 2 = 0.75mA;(3) 再由u= R ( ∆U )2 + (∆I ) 2,求得u= 9 ×101Ω, u= 1Ω;R 3V 3I R1 R2(4) 结果表示R1 = (2.92 ± 0.09) ×10光栅衍射实验目的(1) 了解分光计的原理和构造。

(2) 学会分光计的调节和使用方法。

Ω, R2= (44 ±1)Ω(3) 观测汞灯在可见光范围内几条光谱线的波长实验方法原理若以单色平行光垂直照射在光栅面上,按照光栅衍射理论,衍射光谱中明条纹的位置由下式决定: (a + b) sin ψk =dsin ψk =±k λ 如果人射光不是单色,则由上式可以看出,光的波长不同,其衍射角也各不相同,于是复色光将被分解,而在中央 k =0、 ψ =0 处,各色光仍重叠在一起,形成中央明条纹。

大学物理实验报告答案大全实验数据

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大学物理实验报告答案大全实验数据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的计算;进一步掌握有效数字的概念。

实验方法原理根据欧姆定律,R,如测得U和I则可计算出R。

值得注意的是,本实验待测电阻有两只,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只,0~5mA电流表1只,0-5V电压表1只,0~50mA 电流表1只,0~10V电压表一只,滑线变阻器1只,DF1730SB3A 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章中的第2.4一节的有关内容。

分压电路是必须要使用的,并作具体提示。

(1)根据相应的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。

数据处理(1)由∆U=Umax×1.5%,得到∆U1=0.15V,∆U2=0.075V;(2)由∆I=Imax×1.5%,得到∆I1=0.075mA,∆I2=0.75mA;(3)再由uR=R(,求得uR1=9×101Ω,uR2=1Ω;(4)结果表示R1=(2.92±0.09)×103Ω,R2=(44±1)Ω光栅衍射实验目的(1)了解分光计的原理和构造。

(2)学会分光计的调节和使用方法。

(3)观测汞灯在可见光范围内几条光谱线的波长实验方法原理测量次数123U1/V5.46.98.5I1/mA2.002.603.20R1/Ω270026542656测量次数123U2/V2.082.222.50I2/mA38.042.047.0R2/Ω54.752.953.2∆U2∆I2若以单色平行光垂直照射在光栅面上,按照光栅衍射理论,衍射光谱中明条纹的位置由下式决定:(a+b)sinψk=dsinψk=±kλ如果人射光不是单色,则由上式可以看出,光的波长不同,其衍射角也各不相同,于是复色光将被分解,而在中央k=0、ψ=0处,各色光仍重叠在一起,形成中央明条纹。

物理实验报告及思考答案——东北石油大学

物理实验报告及思考答案——东北石油大学

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。

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。

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。

(完整版)大学物理实验教材课后思考题答案

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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。

中南大学大学物理实验报告答案大全+实验数据+思考题答案

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max
∆I = I × 1.5%
max
,得到
V ∆U = 0.15V , U ∆ = 0.075 ; ∆I = 0.075mA, ∆I = 0.75mA ;
2 1 2
∆U
(3) 再由
2
∆I + ( 3I )
2
= uR
R
( 3V
u
,求得
R1
)
= × 1 , u = R2 9 10 Ω 1Ω ; (44 1) ± Ω
(2) 照度与光电流的关系 L /cm 1/L
2
20.0 0.002 5 19.97
25.0 0.001 6 12.54
30.0 0.001 1 6.85
I /µ A
25 20 15 10 5 0 -10 0 10 20 30 40 50
伏安特性曲线
照度与光电
流曲线 (3) 零电压下的光电流及截止电压与照度的关系
0
λ 0 x λ0

其中
2
(
)
⎤ ⎡ ∂ + (a b)sin ϕ
u(λ) = =
1 600 ×
⎢ ⎣
∂ϕ

× × . cos15 60 180 092
u ϕ⎥ = a+ ϕ ( ) ( b) | cosϕ | u( ) ⎦ π
=0.467nm ; U =2×u(λ) =0.9 nm
1.
最后结果为: λ=(433.9±0.9) nm 当用钠光(波长λ=589.0nm)垂直入射到 1mm 内有 500 条刻痕的平面透射光栅上时,试问最多能看到第几级光谱?并 请说明理由。 答:由(a+b)sinφ=kλ ∵φ最大为 90º 又∵a+b=1/500mm=2*10 m,

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)[1]

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电压与照度无关,实验结果与理论相符。
光具有干涉、衍射的特性,说明光具有拨动性。从光电效应现象上分析,光又具有粒子性,由爱因斯坦方程来描
述:hν=(1/2)mv
2max+A。
2.可否由
U
′ ν曲线求出阴极材料的逸出功?答:可以。由爱因斯坦方程
hυ=e|u
|+hυo可求出斜率Δus/Δυ=h/e
λ=(433.9±0.9)
nm
1.
当用钠光(波长λ=589.0nm)垂直入射到
1mm内有
500条刻痕的平面透射光栅上时,试问最多能看到第几级光谱?并
请说明理由。
答:由(a+b)sinφ=kλ得
k={(a+b)/λ}sinφ
∵φ最大为
90o所以
sinφ=1
又∵a+b=1/500mm=2*10-6m,
U反,由于电场力做负功使电子减速,当使其到达阳极前速度刚好为零时
U反=US,
此时所观察到的光电流为零,由此可测得此光电管在当前光源下的截止电压
U
S。
实验步骤
(1)按讲义中的电路原理图连接好实物电路图;
(2)测光电管的伏安特性曲线:
①先使正向电压加至30伏以上,同时使光电流达最大(不超量程),
②将电压从0开始按要求依次加大做好记录;
(3)测照度与光电流的关系:
①先使光电管距光源20cm处,适当选择光源亮度使光电流达最大(不超量程);
②逐渐远离光源按要求做好记录;
实验步骤
(4)测光电管的截止电压:
①将双向开关换向;
②使光电管距光源20cm处,将电压调至“0”,适当选择光源亮度使光电流达最大(不超量程),记录此时的光
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大学物理实验报告答案大全+实验数据+思考题答案大学物理实验报告答案报 答 大全(实验数据及思考题答案全包括)全 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的计算;进一步掌握有效数字的概念。

U实验方法原理根据欧姆定律, R = ,如测得 U 和 I 则可计算出 R 。

值得注意的是,本实验待测电阻有两只,I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 待测电阻两只,0~5mA 电流表 1 只,0-5V 电压表 1 只,0~50mA 电流表 1 只,0~10V 电压表一 只,滑线变阻器 1 只,DF1730SB3A 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 章中的第 2.4 一节的有关内容。

分压电路是必须要使用的,并作具体提示。

(1) 根据相应的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。

数据处理 测量次数 U /VI /mAR / Ω测量次数U /VI /mAR / Ω1 5.4 2.00 2700 1 2.08 38.0 54.72 6.9 2.60 2654 2 2.22 42.0 52.93 8.5 3.20 2656 3 2.50 47.0 53.2∆U = U max× 1.5% ,得到 ∆U 1=0.15V ,UV (1) 由(2) 由∆I = I max× 1.5% ,得到 ∆I 1= 0.075mA , ∆2= 0.075 ; ∆I 2= 0.75mA ;∆U2∆I2u = ×1 , u= = (3) 再由 u RR( 3V +) (3I )3,求得 R 1 9 10 ΩR 2 1Ω ; (4) 结果表示 R 1= (2.92 ± 0.09) , R×10 Ω2=(44 1)± Ω光栅衍射实验目的(1) 了解分光计的原理和构造。

(2) 学会分光计的调节和使用方法 。

(3) 观测汞灯在可见光范围内几条光谱线的波长 实验方法原理若以单色平行光垂直照射在光栅面上,按照光栅衍射理论,衍射光谱中明条纹的位置由下式决定:(a + b) sin ψ=dsin ψ=±kλ如果人射光不是单色,则由上式可以看出,光的波长不同,其衍射角也各不相同,于是复色光将被分解,而在中央k =0、ψ =0 处,各色光仍重叠在一起,形成中央明条纹。

在中央明条纹两侧对称地分布着 k=1,2,3,…级光谱,各级光谱线都按波长大小的顺序依次排列成一组彩色谱线,这样就把复色光分解为单色光。

如果已知光栅常数,用分光计测出k 级光谱中某一明条纹的衍射角ψ,即可算出该明条纹所对应的单色光的波长λ。

实验步骤(1) 调整分光计的工作状态,使其满足测量条件。

(2) 利用光栅衍射测量汞灯在可见光范围内几条谱线的波长。

①由于衍射光谱在中央明条纹两侧对称地分布,为了提高测量的准确度,测量第k级光谱时,应测出+k级和-k 级光谱线的位置,两位置的差值之半即为实验时k取1 。

②为了减少分光计刻度盘的偏心误差,测量每条光谱线时,刻度盘上的两个游标都要读数,然后取其平均值(角游标的读数方法与游标卡尺的读数方法基本一致)。

③为了使十字丝对准光谱线,可以使用望远镜微调螺钉12来对准。

④测量时,可将望远镜置最右端,从-l 级到+1 级依次测量,以免漏测数据。

数据处理谱线游标左1级(k=-1)右1级(k=+1)φλ/nm λ0/nm E黄l(明) 左右黄2(明) 左右绿(明) 左右紫(明) 左右102°45′ 62°13′282°48′ 242°18′102°40′ 62°20′282°42′ 242°24′101°31′ 63°29′281°34′ 243°30′97°35′ 67°23′277°37′ 247°28′20.258° 577.120.158° 574.419.025° 543.315.092° 433.9579.0577.9546.1435.80.33%0.45%0.51%0.44%(1) 与公认值比较计算出各条谱线的相对误−λ0为公认值。

(2) 计算出紫色谱线波长的不确定度( )⎤⎡∂+(a b)sin ϕ2差E = λλ0 xλ 0其中uϕ⎥= a + ϕu(λ) = 1 ⎢⎣∂ϕ�π( )⎦( b) | cosϕ | u( )= 600 ×.cos15092 ××60 180=0.467nm ; U =2×u(λ) =0.9 nm1.2.最后结果为: λ=(433.9±0.9) nm当用钠光(波长λ=589.0nm)垂直入射到1mm 内有500 条刻痕的平面透射光栅上时,试问最多能看到第几级光谱?并请说明理由。

答:由(a+b)sinφ=kλ得k={(a+b)/λ}sinφ∵φ最大为90º所以sinφ=1又∵a+b=1/500mm=2*10m,λ=589.0nm=589.0*10m∴k=2*10/589.0*10=3.4 最多只能看到三级光谱。

当狭缝太宽、太窄时将会出现什么现象?为什么? 答:狭缝太宽,则分辨本领将下降,如两条黄色光谱线分不开。

狭缝太窄,透光太少,光线太弱,视场太暗不利于测量。

3. 为什么采用左右两个游标读数?左右游标在安装位置上有何要求?答:采用左右游标读数是为了消除偏心差,安装时左右应差180º\u12290X光电效应实验目的(1) 观察光电效现象,测定光电管的伏安特性曲线和光照度与光电流关系曲线;测定截止电压,并通过现象了解其物 理意义。

(2) 练习电路的连接方法及仪器的使用 ; 学习用图像总结物理律。

实验方法原理(1) 光子打到阴极上 ,若电子获得 的能量 大于 逸出 功时则会 逸出 ,在电场力的作用下向 阳极 运动而形成正向 电流 。

在 没达到饱和前 ,光电流与电压成线性关系 ,接近饱和时呈非线性关系 ,饱和后电流不再增加 。

(2) 电光源发光后 ,其照度随距光源的距离的平方成 (r 2)反比即光电管得到的光子数与 r 2成反比,因此打出的电子 数也与 r2 成反比,形成的饱和光电流 也与 r 2成反比,即 I ∝r -2。

(3) 若给 光电管接反向电压 u 反,在 eU 反 < mv / 2=eU 时(v 为具有最大速度的电子的速度 ) 仍会有电子移动到阳极而形成光电流 ,当继续增大 电压 U 反,由于电场力做负功使 电子减速 ,当使其到达 阳极前速度刚好为零 时 U 反=U S , 此时所 观察 到的 光电流为零 ,由此 可测 得此光电管在当前光源下的截止电压 U 。

实验步骤(1) 按讲义中的电路原理图连接好实物电路图; (2) 测光电管的伏安特性曲线:① 先使正向电压加至30伏以上,同时使光电流达最大(不超量程), ② 将电压从0开始按要求依次加大做好记录; (3) 测照度与光电流的关系:① 先使光电管距光源20cm 处,适当选择光源亮度使光电流达最大(不超量程); ② 逐渐远离光源按要求做好记录; 实验步骤(4) 测光电管的截止电压: ① 将双向开关换向;② 使光电管距光源20cm 处,将电压调至“0”, 适当选择光源亮度使光电流达最大(不超量程),记录此时的光 电流I 0,然后加反向电压使光电流刚好为“0”,记下电压值U ;③ 使光电管远离光源(光源亮度不变)重复上述步骤作好记录。

数据处理(1) 伏安特性曲线 -0.6 U /V 4 0 1.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 20.0 30.0 40.0 I /mA2.965.6810.3 16.8 18.7 19.9 19.9 19.9 19.9 19.9 (2) 照度与光电流的关系 45 8 0 2 45 7 L /cm 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 1/L0.002 5 0.001 6 0.001 1 0.000 8 0.000 6 0.000 4 0.000 3 0.000 2 0.000 15 I /µA19.97 12.546.854.272.881.510.870.530.32252015105-101020304050流曲线(3) 零电压下的光电流及截止电压与照度的关系伏安特性曲线 照度与光电L /cm 20.0 I0/µA 1.96 25.01.8530.01.0635.00.8540.00.6450.00.6160.00.5870.00.55U/V 0.64 0.63 0.65 0.66 0.62 0.64 0.65 0.631. 临界截止电压与照度有什么关系?从实验中所得的结论是否同理论一致?如何解释光的波粒二象性? 答:临界截止电压与照度无关,实验结果与理论相符。

光具有干涉、衍射的特性,说明光具有拨动性。

从光电效应现象上分析,光又具有粒子性,由爱因斯坦方程来描述:hν=(1/2)mv max+A。

2. 可否由U′ ν曲线求出阴极材料的逸出功?答:可以。

由爱因斯坦方程hυ=e|u|+hυ可求出斜率Δus/Δυ=h/e和普朗克常数,还可以求出截距(h/e)υ,再由截距求出光电管阴极材料的红限υ,从而求出逸出功A=hυo。

光的干涉—牛顿环实验目的(1) 观察等厚干涉现象及其特点。

(2) 学会用干涉法测量透镜的曲率半径与微小厚度。

实验方法原理利用透明薄膜(空气层)上下表面对人射光的依次反射,人射光的振幅将分成振幅不同且有一定光程差的两部分,这是一种获得相干光的重要途径。

由于两束反射光在相遇时的光程差取决于产生反射光的薄膜厚度,同一条干涉条纹所对应的薄膜厚度相同,这就是等厚干涉。

将一块曲率半径R 较大的平凸透镜的凸面置于光学平板玻璃上,在透镜的凸面和平板玻璃的上表面间就形成一层空气薄膜,其厚度从中心接触点到边缘逐渐增加。

当平行的单色光垂直入射时,入射光将在此薄膜上下两表面依次反射,产生具有一定光程差的两束相干光。

因此形成以接触点为中心的一系列明暗交2 2 替的同心圆环——牛顿环。

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