大学物理实验习题 7页

“大学物理实验”习题绪论一、将下列各式的运算结果改写成正确形式：1、34.740+10.28-1.0036=44.0164m2、(4.241±0.003)+(8.11±0.01)+(0.047±0.001)=12.398±0.014m3、12.34+1.234+0.01234=13.5863kg4、12.34´0.234=0.288756m5、0.1234¸0.0234=5.2735m6、123´456=56088m2二、一圆柱体，高h=(10.00±0.01)´10-2m，直径d=(5.00±0.01)´10-2m，求体积及其不确定度。三、写出下列仪器单次测量的误差：1、最小刻度为1mm的米尺；2、最小刻度为2°C的温度计；3、最小刻度为0.02g的天平；4、精度为0.05mm的卡尺；5、1.0级，量程为150mA的电流表；6、2.5级，量程为7.5V的电压表；7、0.1级，使用阻值500W的电阻箱。四、用米尺测量物体长度，得到以下数据：L1=1.45´10-2m，L2=1.43´10-2m，L3=1.46´10-2m，L4=1.44´10-2m，L5=1.45´10-2m，L6=1.44´10-2m，L7=1.46´10-2m，L8=1.44´10-2m，L9=1.45´10-2m，L10=1.47´10-2m用不确定度表示测量结果。五、用公式计算待测电阻Rx，测得R1=(100.0±0.1)W，R2=(200.0±0.2)W，R0=(185.0±0.2)W，求Rx及其不确定度。六、以I为横坐标，S为纵坐标，在坐标纸上作图，并计算斜率。I（mA）0.26.010.515.521.026.231.636.842.1S（mm）0.05.010.515.020.025.030.035.040.0\n实验一落球法测定液体的粘滞系数一、玻璃圆筒上部标志线N1是否可以选取液面位置；为什么？二、液体的粘滞系数与什么因素有关？三、在同一高度放下两个小球，一个沿轴线，一个靠筒壁，观察它们的运动，并解释。实验二用扭摆法测定物体的转动惯量一、本实验对摆动角度有什么要求？如果没满足实验要求将带来什么误差？二、未调节轴的竖直时，可能带来什么误差？三、如何用转动惯量仪器来测定任意形状物体绕特定轴的转动惯量？四、试分析本实验产生误差的主要原因是什么？实验三气体比热容比的测定一、本实验研究的热力学系统，主要是指哪种气体？二、若空气中混有5%的二氧化碳，试分析对的影响。三、在实际问题中，物体振动过程并不是绝热过程，这时测得的值比实际大还是小？为什么？实验四电表改装及校准一、何为替代法，如何用替代法测电阻？二、分压器中滑线电阻器的滑动端滑至什么位置是安全位置？为什么？三、改装电流表的分流电阻如何计算？四、改装电压表的分压电阻如何计算？五、根据表级误差的计算公式，电表是怎样定级的？试给你改装后的电流表与电压表定级。实验五惠斯通电桥测电阻一、在用自组电桥测电阻时，灵敏电流计总是偏向一边或总不偏转，分别说明这两种情况下电路可能在何处发生了故障。二、惠斯通电桥测电阻时，若比例臂选择不当，对测量结果是否有影响？三、在电桥平衡或灵敏电流计有断路的这两种情况下，灵敏电流计中的电流都为零。如何区分这两种情况？四、用交换测量法能消除比例臂误差的影响，为什么？实验六示波器的原理和使用一、如果打开示波器的电源开关后，屏幕上既看不到扫描线又看不到光点，可能有哪些原因？应分别做哪些调节？二、如果图形不稳定，总是向左或向右移动，应该如何调节？三、若被测信号幅度太大，在示波器屏幕上看到的是什么图形？\n四、观察李萨如图形时，如果图形不稳定，而且是一个形状不断变化的椭圆，那么图变化的快慢与两个信号频率之差有什么关系？五、在声速测量实验中，将收、发两信号调节成图6.9所示的状态，则X、Y两方向信号的相位差为Φ写出此公式的推导过程。图6.9实验七用模拟法研究静电场一、电源电压增加，等位线、电力形状是否变化？二、从实验结果，是否能说明电极和导电纸间接触是否良好？如果某些地方接触不良，会出现什么现象？三、从实验的结果能否说明导电纸各处电导率是否均匀？如果某处电导率高，将出现什么？试用图定性地描绘。四、在实验中，如果把二个电极的电源极性互换，其结果是否影响等势线与电力线的形状？五、为什么本实验称为模拟法实验？模拟法实验与一般的实验方法有何不同？你能否举出一个可用模拟法实验的例子？实验八灵敏电流计的研究一、怎样观察阻尼状态？操作步骤如何安排？二、怎样测Ki？如何操作？三、怎样测Rg？怎样操作？四、需记那些数据？记录表怎样设计？画出数据表。五、用灵敏电流计测电流应如何使回路电阻达到临界电阻？若原电路中与G串联的电阻小于临界电阻怎么办？大于临界电阻又怎么办？六、半偏法测内阻需要什么前提？若V2随改变，能用此法测量吗？七、为什么灵敏电流计有很高的灵敏度？八、灵敏电流计有几种运动状态？为什么要研究它的运动状态？电流计使用完毕后应采取什么保护措施？实验九用冲击电流计测螺线管轴线上的磁感应强度一、图9.3中的K3起什么作用？如何使用？为什么要先把T和Ⅱ-Ⅱ串在G回路中再测Kq和B？测完Kq后，若改变了R0的值再测B可以吗？为什么？二、换向开关K1（图9.3）起什么作用？\n三、若翻转换向开关时，冲击电流计的光标冲出刻度尺的端部之外，原因何在？应如何调整？四、初始状态下，光标不在标尺零位（误差Δd），若用异号法测量，把左偏读数和右偏读数取平均得d=(d1+d2)/2，则d中不含误差Δd，为什么？五、为什么（9-4）式中S取螺线管的截面积而不取探测线圈的截面积？六、讨论图9.3中K4的作用。实验十电位差计一、为什么要给电位差计校正?怎样校正?二、校正后再改变R1值行吗?为什么?三、十一线电位差计图中R起什么作用?怎样使用才正确？四、试分析用电位差计测Ex存在哪些误差因素?实验十一分光计的调节和固体折射率的测定图11.10一、实验前为什么对分光计进行调节，调节要达到一个什么样的标准？二、自准法调节望远镜时，如果望远镜中叉丝在物镜焦点以内或以外，则十字经平面镜反射回到望远镜后的像将成在何处?(用作光路图的方法说明)。三、调节望远镜光轴与分光计主轴垂直时，为什么要“各半调节”望远镜和平面反射镜的倾角？调其中之一能否达到目的？四、用反射法测三棱镜顶角时，三棱镜最理想的位置应该在哪里？如果太靠近了，会发生什么情况?五、实验是采用什么方法来消除仪器的“偏心”的系统误差？试根据图11.10进行理论证明：如何用该方法消除“偏心”误差。实验十二等厚干涉——牛顿环、劈尖一、牛顿环的干涉条纹是由哪两束光干涉产生的？二、试比较牛顿环和劈尖产生等厚干涉条纹的异同点。三、在本实验中，如果所测的不是牛顿环的直径，而是弦长对实验结果是否影响？为什么？四、在本实验中，如果牛顿环的中心是亮斑而非暗斑对实验结果是否影响？为什么？五、劈尖实验中，如果改变待测薄纸片位置，干涉条纹有何变化？为什么？实验十三用衍射光栅测量单色光的波长一、调节光栅平面与望远镜光轴垂直时，若看到绿色十字像与分划板上方的叉丝交点不重合，能否用“各半调节”来达到目的？二、在望远镜中观察到的谱线如果是斜的，应该怎样调节？三、用（13.1）式测单色光的波长时，要保证实现怎样的实验条件？如何做到？四、当狭缝过宽或者过窄的时候，会出现什么现象？对实验结果有何影响？\n实验十四伏安法测电阻一、在安培表外接，RV>>RX时，相对误差为RX／RV，试推导这一结果。二、本实验设计实验条件的方法和思想能否用于其它实验中？三、如果本实验精度要求提高到 ，应怎样做才能达到这一要求？四、试比较测量电阻的各种方法（伏安法、欧姆表法、电桥法）的优缺点。实验十五弯梁法测定杨氏模量一、弯曲法测杨氏模量实验，主要测量误差有哪些？请估计各影响量的不确定度。二、用霍尔位置传感器法测微位移有什么优点？三、测量之前，先挂20g砝码，对以后测量E有无影响？四、在实验中，同是测量长度，为什么选用钢板尺、卡尺、千分尺三种不同的仪器？五、被测样品放在两刀口上未能对称，如左端比右端要长些，将对测量带来怎样的影响？挂砝码的刀口架未放置在被测样品的中心点或刀口架向一侧倾斜，又将会对测量带来什么影响？六、测样品的厚度a时，其值约为0.950mm左右，为什么有人测出1.450mm？试分析错误原因。实验十六RLC电路稳态特性的研究一、怎样利用示波器，测定两正弦波的位相差？二、设计一个电阻R（1KΩ）和电容C的串联电路，使之满足输入50Hz电压信号时，通过此电路的电流与电压的相位差为30°。并用设计出两种不同方法进行测量。三、怎样利用示波器观测电流波形？实验十七迈克尔逊干涉仪的调整与使用一、迈克尔逊干涉仪的圆形干涉条纹的疏密有何规律?试推导说明之。二、是否所有的圆形条纹都是等倾干涉条纹?举例说明之。三、说明等厚干涉条纹与等倾干涉条纹分别定域在何处？在实验中观察到的现象是否与此相符?四、白光等厚，等倾干涉的同一级序条纹中，各色光的排列次序怎样？为什么？五、在观察非定域干涉时，为什么M¢1、M2间d增加时干涉同心圆环向外扩，反之则向内收缩？六、在观察等厚干涉时，干涉条纹怎样随空气楔角的变化而变化？为什么有这样的变化？实验十八霍耳效应法测量磁场1、什么叫霍耳效应?如何利用霍耳效应测磁场?2、本实验中怎样消除副效应的影响?还有什么实验中采用类似方法去消除系统误差?\n3、霍尔片控制电流过大会烧坏霍耳片；电磁铁激磁电流过大会烧坏线圈。用图18.2线路测量磁场时，如何保证不发生上述问题?1、如果沿磁场方向有一恒定的附加外磁场，如何消除它的影响，从而能准确地测出被测磁场的大小？实验十九偏振光的研究一、下列情况下理想起偏器、理想检偏器两个光轴之间的夹角为多少?1、透射光是入射自然光强的1／30。2、透射光是最大透射光强的1/3。二、如果在互相正交的偏振片P1、P2中间插进一块1/4波片，使其光轴跟起偏器P1的光轴平行，那么，透过检偏器P2的光斑是亮的、还是暗的?为什么?将P2转动90°后光斑的亮暗是否变化?为什么?三、设计一个实验装置，用来区别自然光、圆偏振光、圆偏振光加自然光、椭圆偏振光加自然光、线偏振光加自然光等五种光。实验二十密立根油滴法测定电子电荷一、在实验中，为什么要对斯托克斯定律加以修正？二、对选定的油滴进行测量时，有时油滴为什么变模糊？应该怎样调整？三、选择油滴有什么要求？对实验结果有影响吗？为什么？实验二十一光电效应法测定普朗克常数一、试定性解释光电管伏安特性曲线的饱和部分和截止电压形成的原因。二、从截止电压与入射光频率的关系曲线（U0—n关系图），能确定阴极材料的逸出功吗？三、光电管阴极上涂有逸出功小的光敏材料，而阳极则选用逸出功大的金属来制造，这是为什么？四、你认为做好本实验应该注意哪些问题？试着提出几个减小误差的措施。实验二十二塞曼效应一、在本实验中，如果要求沿磁场方向去观察塞曼效应，在实验装置的安排上应作什么改变?观察到的干涉花样将是什么样子?二、在本实验中，标准具中空气的状态参量是固定的并且曾认为可取、空气折射率。如果将标准具密封，并且使其中气体的压强缓慢增加，试预测干涉花样的变化及其规律。三、已知标准具间隔厚度d=2mm，？若磁感应强度达到0.62T，5461Å谱线分裂谱线中哪几条将会发生重叠。实验二十三光栅单色仪的校准与使用一、复色光经过光栅衍射后形成的光谱有什么特点？二、试讨论单色仪入射狭缝和出射狭缝的宽度对光谱的影响。三、测量滤色片的透射率为什么要用溴钨灯？\n实验二十四光敏探测器的研究一、简述光敏电阻、光电二极管、光电池的特性。二、若控制电路中光电器件阻值改变，将引起LED如何变化。实验二十六夫兰克-赫兹实验一、灯丝电压对结果有何影响？二、请对不同工作条件下的各组曲线和对应的第一激发电位进行比较，分析哪些量发生了变化，哪些量基本不变，为什么？实验二十七动态法测定金属的杨氏模量一、实验中是否发现假共振峰，如何判断？二、本实验是否可以使用利萨如图形法？若可以，如何连线？实验二十八全息照相的观察和摄制一、摄全息照片要注意哪些问题？二、全息照相是怎样把物光的全部信息记录下来的？三、哪些因素影响全息图的质量，怎样避免？四、全息照相所使用的底片有何要求？