大物实验答案

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，I

U 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。

(1) 由%.max 51?=U U ?，得到,.V U 1501=? V

U 07502.=? ；

(2) 由%.max 51?=I I

?，得到,.mA I 07501=? mA I 7502.=?；

(3) 再由2

233)()(

I

I V U R u R

??+=，求得ΩΩ1109211

=?=R R u u ,；

(4) 结果表示Ω±=Ω?±=)144(,10)09.092.2(231

R R

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 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。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

(1) 与公认值比较 差

λλλ0

x E -= 其中

λ

为公认值。

(2) 计算出紫色谱线波长的不确定度 u(λ) =

())(|cos |)()(sin )(?????u b a u b a +=??

?

????+?2

=

180

60092156001??

?π

.cos =0.467nm ; U =2×u(λ) =0.9 nm

最后结果为: 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)sin φ=k λ 得 k={(a+b)/λ}sin φ ∵φ最大为90o 所以 sin φ=1 又∵a+b=1/500mm=2*10-6

m ， λ=589.0nm=589.0*10-9

m ∴k=2*10-6

/589.0*10-9=3.4 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。

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r 2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 max / 2=eU S 时(v max 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 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 S ；

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

伏安特性曲线 照度与光电

流曲线

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。

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：h ν=(1/2)mv 2

max +A 。 2. 可否由U s

ν曲线求出阴极材料的逸出功?答：可以。由爱因斯坦方程 h υ=e|u s |+h υo 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=h υo 。

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

替的同心圆环——牛顿环。透镜的曲率半径为：λ

λ

)(4)(422n m y n m D n D m R -=

--= 实验步骤

(1) 转动读数显微镜的测微鼓轮，熟悉其读数方法；调整目镜，使十字叉丝清晰，并使其水平线与主尺平行(判断的方法是：转动读数显微镜的测微鼓轮，观察目镜中的十字叉丝竖线与牛顿环相切的切点连线是否始终与移动方向平行)。

(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应的两切点坐标之差。 数据处理

2

2

2)()()()(?

?? ??-+??? ?

?-+???? ??=

n m n u n m m u y y u R

R u c

=8

2

109.8635.2012.0-?+??? ??=0.6％ R

R u R R u c c )

()(?

==5.25mm ；U = 2×)(R u c = 11 mm )(U R R ±==(875±11)mm

1. 透射光牛顿环是如何形成的?如何观察?画出光路示意图。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。

双棱镜干涉

实验目的

(1) 观察双棱镜干涉现象,测量钠光的波长。 (2) 学习和巩固光路的同轴调整。 实验方法原理

双棱镜干涉实验与双缝实验、双面镜实验等一样，都为光的波动学说的建立起过决定性作用，同时也是测量光波波长的一种简单的实验方法。双棱镜干涉是光的分波阵面干涉现象，由S 发出的单色光经双棱镜折射后分成两列，相当于从两个虚光源S 1和S 2射出的两束相干光。这两束光在重叠区域内产生干涉，在该区域内放置的测微目镜中可以观察到干涉条纹。根据光的干涉理论能够得出相邻两明（暗）条纹间的距离为λD d x =

?，即可有x D

d

?=λ其中d 为两个虚光源的距离，用共轭法来测，即2

1d d d =；D 为虚光源到接收屏之间的距离，在该实验中我们测的是狭缝到测微

目

镜

的

距

离

；x

?很

小

，

由

测

微

目

镜

测

量

。

实验步骤

(1) 仪器调节

① 粗调

将缝的位置放好，调至坚直，根据缝的位置来调节其他元件的左右和高低位置，使各元件中心大致等高。 ② 细调

根据透镜成像规律用共轭法进行调节。使得狭缝到测微目镜的距离大于透镜的四倍焦距，这样通过移动透镜能够在测微目镜处找到两次成像。首先将双棱镜拿掉，此时狭缝为物，将放大像缩小像中心调至等高，然后使测微目镜能够接收到两次成像，最后放入双棱镜，调双棱镜的左右位置，使得两虚光源成像亮度相同，则细调完成。各元件中心基本达到同轴。

(2) 观察调节干涉条纹

调出清晰的干涉条纹。视场不可太亮，缝不可太宽，同时双棱镜棱脊与狭缝应严格平行。取下透镜，为方便调节可先将测微目镜移至近处，待调出清晰的干涉条纹后再将测微目镜移到满足大于透镜四倍焦距的位置。

(3) 随着D 的增加观察干涉条纹的变化规律。 (4) 测量

① 测量条纹间距x ?

② 用共轭法测量两虚光源S 1和S 2的距离d ③ 测量狭缝到测微目镜叉丝的距离D 数据处理

=?x 0.44998mm

=1d 1.7915mm ；=2d 0.4158mm

测D 数据记录 mm

(1) x ?的不确定度

()=?x u A 0.001329mm ； ()=?=

?3

仪x u B 0.005770mm ；

()=+=?)()(2

2

x u x u x u B A 0.005921mm 。

(2) 求d 1与d 2的不确定度

()=1d u A 0.004288mm ； ()=2d u A 0.002915mm ； ()=1d u B 0.007mm ；()=2d u B 0.005mm ；()=?=

3

仪d u B 0.005770mm ；

()()=++=d u d u d u d u B B A )()(12

12

10.01003mm ； ()()=++=d u d u d u d u B B A )()(22

22

20.00817mm 。

(3) 求D 的不确定度

()=D u 1mm 。

(4) 波长的合成相对不确定度

()()(

)4

2

2

2

10128.4)

(-?=??

? ??+??? ??+??? ????=D D u d d u x x u u c λ

λmm ；

其中()()()52

222

112

10374.14141-?=???? ??+???? ??=??

?

??d d u d d u d d u mm 。 (5) 测量结果 ① 由x D

d

?=

λ求得-4105.87731?=λmm 。 ②

()710427.2-?=λc u mm ；包含因子k = 2时，λ的扩展不确定度()λc u U 2=结果表达式为

410)005.0877.5(-?±=+=U λλmm 。

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?

2.

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=(d 1*d 2)1/2

或利用波长λ已知的激光作光源，则 d=(D/Δx)λ 3. 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。

4 . 在同一图内画出相距为d虚光源的S1和S2所成的像d1和d2的光路图。

测薄透镜的焦距

实验目的

(1) 掌握测薄透镜焦距的几种方法；

(2) 掌握简单光路的分析和调整的方法；

(3) 了解透镜成像原理，掌握透镜成像规律；

(4) 进一步学习不确定度的计算方法。

实验方法原理

(1) 自准法

当光(物)点在凸透镜的焦平面上时，光点发出的光线经过透镜变成平行光束，再经过在透镜另一侧的平面镜反射后

又汇聚在原焦平面上且与发光点(物点)对称。

(2) 物距像距法

测出物距(u)与相距(v)代入公式：1/u +1/v=1/f 可求 f

(3) 共轭法

保持物与屏的距离(L)不变,移动透镜，移动的距离为(e)，其中一次成放大像另一次成缩小像,放大像1/u + 1/v=1/ f ,缩小像1/(u+e)+1/(v-e)=1/ f ,由于 u+v=L ，所以f =(L2-e2)/4L 。

(4) 凹透镜焦距的测量

利用光路可逆原理，将凸透镜所成的实像作为凹透镜的物，即可测出凹透镜成实像的物距和像距，代入公式1/u + 1/v=1/f 可求出焦距 f。

实验步骤

本实验为简单设计性实验，具体实验步骤由学生自行确定，必要时课建议学生按照实验原理及方法中的顺序作试验。要求学生自行设计的能直接反映出测量结果的数据记录表格。

数据处理

(1) 自准法，物距像距法，则凹透镜焦距三个试验将所测数据及计算结果填写在自行设计的表格中。

(2) 对共轭法的测量数据及处理实例

u A(e)= ()()

=--∑

1666

1

2

e e i 0.047 cm ()e u B = 0.30 cm

u (e)=

()()e u e u B A

22+= 0.31 cm u (L)

= 0.30 cm

所以 ()()()()2-2

2

2222

2222100.3682?=??????-+??

????-+=e u e L e L u L e L e L f f u

u( f )=0.368×10-2

×19.683cm=0.072cm U =2u( f )=0.145cm=0.1cm ② 最后表达式:f = (19.7±0.1) cm

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

L e L f 42

2-=

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u B (L)、u B (e)、u A (e)

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：u A (L)对最后结果影响最大，因为L 为单次测量量。对O 1、O 2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f 0，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u ·v 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：曲线是直线，可根据直线的斜率求出f ，f=1/k ，因为1/f=1/u+1/v ，即

υu υ

u f +=

，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 。

激光全息照相

实验目的

(1) 了解全息照相的原理及特点。

(2) 掌握漫反射物体的全息照相方法，制作漫反射的三维全息图。 (3) 掌握反射全息的照相方法，学会制作物体的白光再现反射全息图。 (4) 进一步熟悉光路的调整方法，学习暗室技术。 实验方法原理

(1) 概述

全息照相是利用光涉的干涉和衍射原理，将物光波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图像。可见，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) 全息照相与普通照相的主要区别

①全息照相能够把物光波的全部信息记录下来，而普通照相只能记录物光波的强度。

②全息照片上每一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能再现出物体的完整的图像。

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像。

(3) 全息照相技术的发展

全息照相技术发展到现在已有四代。本实验将用激光作光源完成物体的第二代全息图—漫反射全息图和第三代全息图—反射全息图的拍摄和再现。

激光，然后按下述内容和步骤开始进行实验。

(1) 漫反射全息图的拍摄

① 按漫反射全息光路图摆放好各元件的位置，整个光路大概占实验台面的三分之二左右。②各光束都应与台面平行，通过调平面镜的俯仰角来调节。且光点都要打到各元件的中心部位。③两束光的光程差约为20cm,光程都是由分束镜开始算起,沿着光束前进的方向量至全息底片为止。④物光与参考光夹角为30°～50°。⑤参考光与物光的光强比为3:1～8:1（通过调整扩束镜的位置来实现）。⑥曝光时间为6S 。⑦上底片及曝光拍照（底片上好后要静止1～2min ），药膜面要正对物体放。

(2) 白光再现反射全息图

① 按反射全息光路摆放好各元件的位置，先不放入扩束镜L ，各光事与台面平行。② 调整硬币，使之与干板（屏）平行，使激光束照在硬币的中心。③ 放入扩束镜，使光均匀照射且光强适中，确定曝光时间为3s 。④ 曝光，硬币与干板间距为1cm 。

(3) 底片处理

① 显影。②显影后冲洗1min ，停显30s 左右，定影3～5min ，定影后可打开白炽灯，用水冲洗干板5～10min ，再用吹风机吹干（吹时不可太近且不可正对着吹，以免药膜收缩）。

(4) 再现观察

① 漫反射全息图的再现。

② 白光再现反射全息图的观察。

数据处理本实验无数据处理内容

1. 全息照像有哪些重要特点?

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。

用惠斯通电桥测电阻

实验目的

(1) 掌握用惠斯通电桥测电阻的原理 (2) 正确应用复射式光点检流计

(3) 学会用QJ19型箱式电桥测电阻

实验方法原理

应用自组电桥和箱式电桥两种方法来测未知电阻R x 。

其原理如图示，其中R 1、R 2、R 3是三个已知电阻与未知电阻R x 构成四个臂，调节

R 3，当

H

L.K 1

U cd =0时电桥平衡。即I 1R 1=I 2R 2, I 1R x =I 2R 3 ∴32

1

R R R R x =

。 实验步骤

(1) 自组电桥:

① 按图3-9-1连接电路,根据被测阻值范围恰当选择比例臂(在电阻箱上), 判断平衡指示仪用指针式检流计。 ② 调整测定臂R 3使其平衡,记下各臂阻值.逐一测得R X1、R X2、R X 串，R X 并。 (2) 箱式电桥：

① (按图3-9-3或箱式电桥仪器铭牌右上角的线路图接线，平衡指示仪用复射式光点检流计。 ②参照书P 95页表格选取R 1、R 2两臂和电源电压，参照自组桥测试结果选取R 3的初始值。 ③ 对每个被测电阻通过不同的灵敏度分别进行粗细调平衡，并记录相应阻值。 数据处理

(1) 自组电桥(a =0.1级) 由△R=3Ra/100 而U 0.95=0.95△R

得：U 1=0.95×

3×1475.20.1÷100=2Ω

U 2=0.95×3×3592.0×0.1/100=6Ω U 3=0.95×3×5069.0×0.1/100=8Ω U 4=0.95×3×1042.8×0.1/100=2Ω

测量结果：R 1

=(1475±2) Ω R 2=(3592±6) Ω

R 3=(5069±8) Ω R 4=(1043±2) Ω

(2) 箱式电桥（a = 0.05级）

由△R=±a/100%(kR3+R N /10),

又U 0.95=0.95△R

得：U=0.95×0.05/100×(10R3+1000/10)

∴U 1=0.95×0.05/100×(10×146.60+100)=0.7Ω U 2=0.95×0.05/100×(10×358.51+100)=2Ω U 3=0.95×0.05/100×(10×506.42+100)=2Ω U 4=0.95×0.05/100×(10×104.21+100)=0.5Ω 测量结果： R 1=(1466.0±0.7)Ω R 2=(3585±2)Ω

R 3=(5064±2)Ω R 4=(1042.1±0.5)Ω 思考题

(1) 电桥一般有两个比例臂R 1、R 2，一个测定臂R 3和另一个待测电阻R X 组成。电桥的平衡条件是

R X =（R 1/R 2）

R 3

。

(2) 不能平衡，因为桥臂两端C 和D 两点电位不会相等。

(3) ①不会，因为被测阻值仅仅依赖于R 1、R 2、R 3三个阻值。 ② 会，因为要由检流计判断是否平衡。

③ 不会，因为检流计分度值不影响电桥误差。

④ 会，因为电压太低会降低电桥的灵敏度，从而增大误差。 ⑤ 会，因为除了R 1、R 2、R 3三个电阻外，还有导线电阻。

(4) 由被测阻值大约为1.2k Ω，应考虑电源电压及倍率。电源电压选择6V ，倍率R1/R2=1，

因为当电桥的四个臂接近时电桥有较高的灵敏度。 1.电桥由哪几部分组成? 电桥的平衡条件是什么? 答：由电源、开关、检流计桥臂电阻组成。 平衡条件是R x =(R 1/R 2)R 3

2.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，R x 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；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) 检流计没有调好零点；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 ；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；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) 导线电阻不能完全忽略；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1.2k 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 ，R 1，R 2取1000Ω，检流计取1.5级μA 表。

液体粘滞系数的测定

实验目的

(1) 观察液体的内摩擦现象,了解小球在液体中下落的运动规律。 (2) 用多管落球法测定液体粘滞系数。 (3) 掌握读数显微镜及停表的使用方法。 (4) 学习用外延扩展法获得理想条件的思想方法。 (5) 用作图法及最小二乘法处理数据。 实验方法原理

液体流动时,各层之间有相对运动,任意两层间产生等值反向的作用力, 称其为内摩擦力或粘滞力f , f 的方向沿液层接触面,其大小与接触面积S 及速度梯度成正比,即

dx

dv

S f η=

当密度为ρ的小球缓慢下落时，根据斯托克斯定律可知,小球受到的摩擦阻力为vd f πη3= 小球匀速下落时, 小球所受的重力ρvg,浮力ρo vg,及摩擦阻力f 平衡，有

d v g )(V o o πηρρ3=-

()d v g d o o πηρρπ36

13

=- o

o v gd )(182ρρη-=

大量的实验数据分析表明t 与d/D 成线性关系。以t 为纵轴，d/D 为横轴的实验图线为一直线，直线在t 轴上的截距为t o ，此时为无限广延的液体小球下所需要的时间，故 t

L

v o =

实验图线为直线，因此有 ax t t o += 可用最小二乘法确定a 和t 0的值。 实验步骤

(1) 用读数显微镜测钢珠的直径。 (2) 用卡尺量量筒的内径。

(3) 向量筒内投入钢球，并测出钢球通过上下两划痕之间距离所需要的时间。 (4) 记录室温。 数据处理

o

01.26=t 0527

.0=x

37.1=xt

000328

.02=x

29.2000328

.00527.037

.101.260527.02

-=--?=

a

s t o 01.260527.0)29.2(89.25=?--=

s mm t L

v o

o 61.4==

s m kg v gd o

??=-=-/1037.118)(32

ρρη

1. 用误差理论分析本实验产生误差（测量不确定度）的主要原因。怎样减小它的测量误差?

答：主要有小球半径测量不确定度u(d)、小球下落距离测量不确定度u(L)和小球下落时间测量不确定度u(t)等。① u(d)有两种原因：①是小球直径不均匀,因此应求平均半径；②是仪器误差。② u(L)有两种原因：①用钢板尺测L 所带来的误差；②按计数器时，因小球刚好没有对齐标示线而产生的误差。③ u(t)按计数器时所产生的误差。

分析结果可见，小球直径的误差对测量结果影响最大，所以小球不能太小，其次量筒应适当加长，以增加落球时间，从而减少时间测量的误差。

2. 量筒的上刻痕线是否可在液面位置?为什么?

答：不能。因为开始小球是加速运动，只有当小球所受的重力、浮力、粘滞力三力平衡后，小球做匀速运动时，才可以计时，所以不能从液面开始。 3. 为什么小球要沿量筒轴线下落?

答：圆形玻璃量筒的筒壁对小球运动产生严重影响，只能在轴线上运动，才能使筒壁横向的作用力合力为零。 用电位差计测量电动势 实验目的

(1) 掌握电位差计的基本线路及测量原理。

(2) 掌握用线式电位差计、UJ37箱式电位差计测量电动势的电压的基本实验方法。 实验方法原 理

(1) 用补偿法准确测量电动势（原理）

3-10-2补偿原理

如图3-10-2所示。E X 是待测电源，E 0是电动势可调的电源，E 0和E X 通过检流计联在一起。当调节E 0的大小，使夫流计指针不偏转，即电路中没有电流时，两个电源的电动势大小相等，互相补偿，即E X ＝E 0，电路达到平衡。

(2) 电位差计测量电动势（方法）

由电源E 、开关K 、变电阻R C 精密电阻R AB 和毫安表组成的回路叫工作回路。由R AB 上有压降，当改变a 0、b 0两触头的位置，就改变a 0、b 0间的电位差U a 。b 。，就相当于可调电动势E 0。测量时把U a 。b 。引出与未知电动势E X 比较。由E X 、K X 和R axbx 组成的回路叫测量回路。调节R C 的大小，使工作回路中电流值I 0和R AB 的乘积I 0R AB 略大于E S 和E X 二者中大的一个。 实验步骤

(1) 用线式电位差计测电池电动势

① 联结线路

按书中图3-10-4联电路，先联接工作回路，后联接测量回路。正确联接测量回路的关键是正确联双刀双掷开关K 2。

②测量

(a) 调节R C 使U AB ≥E X ，I 0值调好后不许再变。

(b) 将K 2掷向E S 一侧，将滑动触头从1逐一碰试，直到碰相邻插孔时检流计指针向不同方向摆动或指零，将a 插入较小读数插孔，移动b′使检流计指零。最后合上K 3。

(c) 将K 2掷向E X ，重复步骤（b ）。 (2) UJ37箱式电位差计的校准和使用

UJ37箱式电位计测量范围为1~103mV ，准确度级别0.1级，工作温度范围5℃～45℃。 ①校准

先把检流计机械调零。把四刀双掷扳键D 扳向“标准”，调节工作电流直至检流计指零点。 ②测量

校准完后，把待测电压接入未知，将未知电压开关扳向“ON”。先粗调，后细调。

数据处理

x S S

x

x E L L E =

＝3.2004V (2) 计算未知电动势E x 的不确定度U ① 计算直接测量量Ls 的标准不确定度()S L u

()()()12

--∑=n n L L L u S

Si S A ＝0.3mm ；()=S B

L u 8mm ； ()(

)

()

12

--∑=

n n L L L u S

Si S A ＝0.3mm ；()=S B

L u 8mm ；

3-10-3电位差计原理图

()()()S B S A S L u L u L u 2

2

+=＝8.0056mm 。

② 计算直接测量量的L x 的标准不确定度()x L u

()()

()

12

--∑=

n n L L L u x

xi x A ＝1.1mm ； ()=x B

L u 12mm ；

()()()x B x A x L u L u L u 2

2

+=＝12.05mm 。

③ E s 的标准不确定度

()()3

仪?==S B S E u E u ＝0.002V 。

④ 间接测量量E x 的标准不确定度()x c

E u

()=x crel E u 0.38％；

E x 的合成标准不确定度()x c

E u ＝()x x crel E E u ＝0.012V 。

⑤ E x 的扩展不确定度

取包含因子k = 2，Ex 的扩展不确定度U 为

()()x c x c E u E ku U 2==＝0.024V 。

(3) 结果表达式

()

()2V 020203V =±=+=k ;..U E E x x

(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？

(2) 用电位差计可以测定电池的内阻，其电路如图3-10-6所示，假定工作电池E>E X ，测试过程中R c 调好后不再变动，R X 是个准确度很高的电阻箱。R 是一根均匀的电阻丝。L 1、L 2分别为K X 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E X 的内阻x R L L L r 2

2

1-=

（R X

为已知）。

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：① E 和E x 极性不对顶；② 工作回路断路；③ R AB 上的全部电压降小于E S ，E x 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3-10-6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。L 1、L 2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=[(L 1-L 2)/L 2]R x (R x 为已知)。

证明：设A 为R 上单位长度的电位差，V x 为K 2的端电压，则有： E x =AL 1 (1) V

x =AL 2 (2) 而

代入（2）式得:

Rx / ( r + Rx )Ex =AL 2 (3)

(1)

式除(3)式，整理后得： r =[(L 1 - L 2) / L 2] R x

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=0.1V/m ，11m 长的电压降是1.1V ，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R 1和R 2。若AB 的总电阻已知为r, 且R 1、R 2、r 上的总电压为1.1V ，并设计AB(11m)电阻丝上的a=0.1mV/m ，试问R 1+R 2的电阻值应取多少? 若标准电池E 0的电动势为1.0186V ，则R 1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 ＝1.1mV ，而回路电流应为I =V AB /r 。另一方面，由于I(R 1+R 2+r)=1.1V ，

所以 (V AB /r)(R 1+R 2+r)= 1.1V, 即 V AB [ (R 1+R 2)/r +1]= 1.1V 。所以R 1+R 2=[(1.1/V AB )-1]r=(1.1/0.0011-1)r ＝999r 。② 当R 2I = E 0 时，R 1为最小，即R 1= R 1min ，此时有R 1I + E 0 + Ir = 1.1。由于I =V AB /r =0.0011/r ，所以R 1min =(1.1-E 0-Ir)/I=73r 。 当R 2I+Ir =E 0 则R 1为最大，即R 1= R 1max ，此时有R 1I + E 0 = 1.1。所以R 1max =(1.1-E 0)/I=74r

电热法测热功当量

实验目的

图3-10-6 思考题2附图

(1) 学习用电热法测热功当量，即Q 与W 的比值。 (2) 了解热学实验的特殊条件和基本方法。 (3) 学会用修正中温的方法作散热修正。 实验方法原理 将一电阻放入一定量的水中，电阻通电t 秒，则电功为VIt A =，由电流的热效应，这些功将转化为参与热

交

换的工作物质的温升，则

)()46.0(0221100T T V m c m c m c Q f -?++++=δ ，

如没有热量散失到环境中去，必有热功当量J 为

Q

A

J =

终温修正是将散失到环境中的热量的温度的形式补偿回来，依据牛顿冷却公式。即

),(θ-=T k dt

dT

而θ

θ--''=01T T ln t k f ，采用逆推的方法可以求到温度亏损1521dT dT dT T +++= δ(计算机中有现成计算程序引

资利用) 实验步骤

(1) 先将温度传感器探头悬在空气中，直接读室温θ下的电阻值。 (2) 用天平分别称量量热器内筒及内筒盛水后的质量。 (3) 按图接好电路。

(4) 再接通电源，立即开始搅拌，当温度高于室温后，听到报时器响声，即记录起始电阻值R 0，然后每隔1分钟记一次电阻值，共记16次，然后断开电源。

(5) 切断电源后，待温度不再升高后，开始记录降温的初始阻值R′0，之后每隔一分钟记录一次电阻值，共记16次。 数据处理

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?

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 J = A / Q ，有Q =（c i m i T ），J = A / [（T+△T ）/ mc]，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，dT i =k(T i -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，dT i =k[T i - (θ0+Δθ)]，每秒内的温度亏损dT i 小于实际值，t 秒末的温度亏损δT i =∑k[T i - (θ0+Δθ)]。此值小于实际值，由于散热造成的温度亏损δT i =T f + T f ″，修正后的温度T f ″为：T f ″= T f -δT i ，δT i 为负值，当测量值低于实际室温时，δT i 的绝对值变小：T f ″=T f +｜δT i ｜，即T f ″变小，ΔT 变小（其中ΔT ＝T f ″- T f 初，T f 初：升温初始值），

∑?==

T

m c A Q

A J i i , J 变大，反之J 变小。

电表的改装和校正

实验目的

(1) 掌握将微安表改装成较大量程的电流表和电压表的原理和方法。 (2) 了解欧姆表的测量原理和刻度方法。

(3) 学会绘制校准曲线的方法并对改装表进行校对。 实验方法原理

设微安表头满量程是I g ,内阻为R g .

(1) 将表头并联一个分流阻值R s 改成量成为I 的电流表，如图（a)示，则有（I-I g ）R s =I g R g ，即R s =R g /(n-1) (n = I/I g )

(2) 将微安表头串联一个分压电阻R H 改成量程为U d 电压表，如图（b)示，则有I g (R g +R H )=U 即R H =U/I g －R ｇ 实验步骤

(1) 改装量程为5 A 电流表

① 计算分流阻值R s 的理论值，负载电阻R L 取1000Ω左右。

② 按图3-7-8连接电路，各部件摆放原则是方便于观擦与调节。

③ 自查电路（线路的连接、标准表量程的选取、滑线变阻器初值的设定、各阻值的取值）。 ④ 校准电表：首先进行满量程校正，然后进行逐点校正（完成数据表格） (2) 改装电压表（程序与上面相同，电路图按3-7-10进行） 数据处理

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? 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I g 、表头指针指表盘中心时电路中电流为I ，根据题意g I I 21=

，当表

内阻为R g 、待测电阻为R x 时，

g x g I R R V I 21=+=；根据欧姆表工作原理，当待测电阻R x ＝0时，

g

g R V I =

。即

g

x g R V

R R V 21=

+，因而可得R x ＝R g 。所以，欧姆表显示测

x

R 读数即为该欧姆表的内阻。

思考题

(1) 应调小。因为表头过载，所以需要再分掉一部分多余的电流。 (2) 应调小。因为串联电路中电压的分配和阻值成正比。 (3) 证明 因为 I g ＝U/(R g +r) 而I ＝U/(R g +r+R x )

所以 当2I ＝I g 时 即2U/(R g +r+R x )＝U/(R g +r) 所以 R x ＝R g +r 证毕

(4) 由误差＝量程×级别％，设改装表的级别为a′, 则 5×a′%=I

δmax

+ 5×0.5%

∴a′ = 0.9 ，故该装电流表的级别为1.0级

示波器的原理和使用

实验目的

(1) 了解示波器的主要结构和显示波形的基本原理； (2) 掌握模拟示波器和函数信号发生器的使用方法； (3) 观察正弦、矩形、三角波等信号发生器的使用方法；

(4) 通过示波器观察李萨如图形，学会一种测量正弦振动频率的方法，并加深对互相垂直振动合成理论的理解。 实验方法原理

(1) 模拟示波器的基本构造

示波器主要由示波管、垂直放大器、水平放大器、扫描信号放大器、触发同步等几个基本部分组成。 (2) 示波器显示波形原理

如果只在垂直偏转板上加一交变正弦电压，则电子束的亮点随电压的变化在竖直方向上按正弦规律变化。要想显示波形，必须同时在水平偏转板上加一扫描电压，使电子束所产生的亮点沿水平方向拉开。

(3) 扫描同步

当扫描电压的周期T x 是被观察周期信号的整数倍时，扫描的后一个周期扫绘的波形与前一个周期完全一样，荧光屏上得到清晰而稳定的波形，这叫做信号与扫描电压同步。

(4) 多踪显示

根据开关信号的转换频率不同，有两种不同的时间分割方式，即“交替”和“断续”方式。 (5) 观察李萨如图形并测频率

x

y x

f N X =

数方向切线对图形的切点

π

23π4

7π45π4

3π2

4

π2

频率相同位相不同时的李萨如图形

实验步骤

(1) 熟悉示波器各控制开关的作用，进行使用前的检查和校准。

(2) 将信号发生器的输出信号连接到示波器的CH1或CH2，观察信号波形。

(3) 用示波器测量信号的周期T 、频率f 、幅值U 、峰－峰值Up-p 、有效值Urms,频率和幅值任选。 (4) 观察李萨如图形和“拍”。

(5) 利用多波形显示法和李萨如图形判别法观测两信号的相位差 ① 多波形显示法观测相位差。 ② 李萨如图形判别法观测相位差。 数据处理

(1)

0p p u p p =-=

--显

显

U U U E 00

=-=

T T T E T

1. 模拟示波器为何能显示高速变化的电信号轨迹？

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。

超声波声速的测量

实验目的

(1) 进一步熟悉示波器的基本结构和原理。

(2) 了解压电换能器的功能，加深对驻波及振动合成等理论知识的理解。 (3) 学习几种测定声波传播速度的原理和方法。

(4) 通过时差法对声波传播速度的测量，了解声纳技术的原理及其重要的实用意义。 实验方法原理

声波是一种弹性媒质中传播的纵波，波长、强度、传播速度等是声波的重要参数，超声波是频率大于20 kH 的机械

波，本实验利用声速与振动频率f 和波长λ之间的关系v = λ f 来测量超声波在空气中的传播速度。

SV5型声速测量组合实验仪（含专用信号源），可以做时差法测定超声波传播速度的实验；配以示波器可完成利用共振干涉法，双踪比较法和相应比较法测量声速的任务。本声速测量仪是利用压电体的逆压电效应而产生超声波，利用正压电效应接收超声波，测量声速的四种实验方法如下：（由于声波频率可通过声源的振动频率得出，所以测量声波波长是本实验主要任务。）

（1）李萨如图形相位判别法

频率相同的李萨如图形随着Δφ的不同，其图形的形状也不同，当形状为倾斜方向相同的直线两次出现时，Δφ变化2π，对应接受器变化一个波长。

（2）共振法

由发射器发出的平面波经接受器发射和反射器二次反射后，在接受器与发射器之间形成两列传播方向相同的叠加波，观察示波器上的图形，两次加强或减弱的位置差即为波形λ。

（3）双踪相位比较法

直接比较发信号和接收信号，同时沿传播方向移动接受器位置，寻找两个波形相同的状态可测出波长。 （4）时差法

测出脉冲声速传播距离X 和所经历时间t, 便可求得声速。 实验步骤

(1) 李萨如图形相位比较法

转动声速测量组合实验仪的距离调节鼓轮，观察波形当出现两次倾斜方向相同的倾斜直线时，记录这两次换能器的位置，两次位置之差为波长。

(2) 共振法

移动声速测量仪手轮会发现信号振幅发生变化，信号变化相邻两次极大值或极小值所对应的接受器移动的距离即是λ/2 ，移动手轮，观察波形变化，在不同位置测6次，每次测3个波长的间隔。

(3) 比较法

使双通道两路信号双踪显示幅度一样，移动手法会发现其中一路在移动，当移动信号两次与固定信号重合时所对应的接收器移动的距离是λ，移动手轮，观察波形变化，多记录几次两路信号重合时的位置，利用逐差法求波长。

(4) 时差法

转动手轮使两换能器的距离加大，每隔10mm 左右记录一次数据i x 和i t ,根据公式获得一系列v i 后，可以利用逐差法求得声速v 的平均值υ。 数据处理

(1) 李萨如图形相位比较法

温度＝20.8℃ 信号发生器显示频率＝37.003 kHz

s m f v m j j /104561.3;1034.961235

?==?=∑=-=λλλ

(2) 共振法

温度＝20.8℃ 信号发生器显示频率＝37.012 kHz

其中361

1036.961-=?=∑=i i λλm ；v s m f v /104649.32

?==λ

(3) 比较法

温度＝20.8℃ 信号发生器显示频率＝37.015 kHz

温度＝20.8℃ 信号发生器显示频率＝37.032 kHz

2104781350

6

1?===

.j j υ∑υ mm/s (5) 环境温度为T(℃)时的声速

m/s 8934315

273820153311....T T o

o =+

?=+

=νν

(6) 不确定度的计算及实验结果

m/s 1047203m;

103891

236

5

?==?==

-=.f .j j λνλ∑λ

m 10836162

-?=--=

.)

n (n )i ()(u A λλ∑λ ()m 1015-?=λB u

m 10211522

-?=+=.)(u )(u )(u B A λλλ

Hz 502191100033710534..)f (u )f (u B =+???==-

()m/s

4834010398611034910003373332

2....]f f u [])(u [f )v (c u =?????=+??=--λλλ 取k = 2，则U=2m/s 96680.)v (u c =

()

m/s 0.97)(345.61±=+=v v v

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?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

大学物理实验报告及答案

(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 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。 数据处理 (1) 由?U =U max ×1.5% ，得到?U 1 = 0.15V,?U2 = 0.075V ； (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 ×101?, u= 1?； 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。?, R 2 = (44 ±1)? (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

大物实验上答题答案(已分类)

大物实验上答题答案(已分类) B。电子陶瓷的逆压电效应，将声压变化转化为电压变化；压电陶瓷的正压电效应将电压变化转化为声压变化 ℃，属于铝的正压电效应，将声压变化转化为电压变化。金属铝的逆压电效应将电压变化转化为声压变化 d，属于铝的正压电效应，将电压变化转化为声压变化。金属铝的逆压电效应，将声压变化转换为电压变化声速测量52 下列选项中的哪一项与测量声速的实验无关a .该实验使用v=s/t来测量声速b .共振干涉测量法c .相位比较 d .该实验使用波长和频率的乘积来测量声速a .声速测量53 下列哪一项陈述是正确的: | 超声波声速的理论值是固定的，与温度、湿度和气压无关。接收器和发射器越近，实验结果越好。在用相位比较法测量声速的实验中，当椭圆出现两次时，记下实验数据。在处理实验数据时，使用分步D声速测量 双光栅测量弱振动位移 58 光的多普勒效应是指由光源、接收器、传播介质或中间反射器之间的相对运动引起的接收光波频率和光源频率的变化，由此产生的频率变化称为多普勒频移以下陈述是正确的() A。只有当光源、光栅和接收器都在移动时，多普勒频移才会发生。

B。只有当光源、光栅和接收器在同一条直线上时，接收到的光信号才能包含多普勒频移信息 C。只有当光源、光栅和接收器在同一条直线上并且光栅垂直于该直线移动时，接收的光信号才包含多普勒频移信息。以上三种说法都是错误的。D 59 如果激光从固定光栅发射，光波的电矢量方程为E1=E0COSω0t，而当激光从相应的移动光栅发射时，光波的电矢量变为E2 = E0COS[ω0t+δφ(t)]在双光栅测量微弱振动位移的实验中，硅光电池接收到()a. E1 = e0cos ω 0t b。E2 = E0COS[ω0t+δφ(t)]) c。E1 = e0cos ω 0t和E2 = e0cos[ω0t+δφ(t)]叠加d。以上三种说法都是错误的C 双光栅测量微弱振动位移 60 判断动光栅和静光栅平行的正确方法是a .观察两个光栅的边缘是否与眼睛平行 B。当从附在音叉上的光栅发射的两束衍射光的叠加点最小时，移动光栅和静止光栅是平行的 °c。查看入射到光栅上的光是否垂直于光栅表面D.查看入射到光栅上的光是否平行于光栅表面当B 双光栅测量作为外力驱动音叉谐振曲线的弱振动位移61 时，信号的功率是固定的，因为

精选新版2019年大学物理实验完整考试题库200题(含标准答案)

2019年《大学物理》实验题库200题[含参考答案] 一、选择题 1．用电磁感应法测磁场的磁感应强度时，在什么情形下感应电动势幅值的绝对值最大 ( ) A ：线圈平面的法线与磁力线成?90角； B ：线圈平面的法线与磁力线成?0角 ； C ：线圈平面的法线与磁力线成?270角； D ：线圈平面的法线与磁力线成?180角； 答案：（BD ） 2．选出下列说法中的正确者（ ） A ：牛顿环是光的等厚干涉产生的图像。 B ：牛顿环是光的等倾干涉产生的图像。 C ：平凸透镜产生的牛顿环干涉条纹的间隔从中心向外逐渐变密。 D ：牛顿环干涉条纹中心必定是暗斑。 答案：（AC ） 3．用三线摆测定物体的转动惯量实验中，在下盘对称地放上两个小圆柱体可以得到的结果：( ) A ：验证转动定律 B ：小圆柱的转动惯量； C ：验证平行轴定理； D ：验证正交轴定理。 答案：（ＢＣ） 4．测量电阻伏安特性时，用R 表示测量电阻的阻值，V R 表示电压表的内阻，A R 表示电流表的内阻，I I ?表示内外接转换时电流表的相对变化，V V ?表示内外接转换时电压表的相对变化，则下列说法正确的是： ( ) Ａ：当R <?时宜采用电流表内接；

D ：当V V I I ?>?时宜采用电流表外接。 答案：（BC ） 5．用模拟法测绘静电场实验，下列说法正确的是： ( ) A ：本实验测量等位线采用的是电压表法； B ：本实验用稳恒电流场模拟静电场； C ：本实验用稳恒磁场模拟静电场； D ：本实验测量等位线采用电流表法； 答案：（BD ） 6．时间、距离和速度关系测量实验中是根据物体反射回来的哪种波来测定物体的位置。 ( ) A ：超声波； B ：电磁波； C ：光波； D ：以上都不对。 答案：（B ） 7．在用ＵＪ３１型电位差计测电动势实验中，测量之前要对标准电池进行温度修正，这是 因为在不同的温度下：（ ） A ：待测电动势随温度变化； B ：工作电源电动势不同； C ：标准电池电动势不同； D ：电位差计各转盘电阻会变化。 答案：（CD ） 8．QJ36型单双臂电桥设置粗调、细调按扭的主要作用是：（ ） Ａ：保护电桥平衡指示仪（与检流计相当）； Ｂ：保护电源，以避免电源短路而烧坏； Ｃ：便于把电桥调到平衡状态； Ｄ：保护被测的低电阻，以避免过度发热烧坏。 答案：（AC ） 9．声速测定实验中声波波长的测量采用： ( ) A ：相位比较法 B ：共振干涉法； C ：补偿法； D ：；模拟法 答案：（AB ） 10．电位差计测电动势时若检流计光标始终偏向一边的可能原因是： （ ） A ：检流计极性接反了。 B ：检流计机械调零不准

(完整版)大学物理实验理论考试题及答案汇总

一、 选择题（每题4分，打“ * ”者为必做，再另选做4题，并标出选做记号“ * ”，多做不给分，共40分） 1* 某间接测量量的测量公式为4 3 23y x N -=，直接测量量x 和y 的标准误差为x ?和y ?,则间接测 量量N 的标准误差为？B N ?=； 4322 (2)3339N x x y x x x ??-==?=??， 3334(3)2248y N y y y y x ??==-?=-??- ()()[]21 23 2 289y x N y x ?+?=? 2* 。 用螺旋测微计测量长度时，测量值=末读数—初读数（零读数），初读数是为了消除 ( A ) （A ）系统误差 （B ）偶然误差 （C ）过失误差 （D ）其他误差 3* 在计算铜块的密度ρ和不确定度ρ?时，计算器上分别显示为“8.35256”和“ 0.06532” 则结果表示为：（ C ） (A) ρ=（8.35256 ± 0.0653） （gcm – 3 ）， (B) ρ=（8.352 ± 0.065） （gcm – 3 ）， (C) ρ=（8.35 ± 0.07） （gcm – 3 ）， (D) ρ=（8.35256 ± 0.06532） （gcm – 3 ） (E) ρ=（2 0.083510? ± 0.07） （gcm – 3 ）， (F) ρ=（8.35 ± 0.06） （gcm – 3 ）， 4* 以下哪一点不符合随机误差统计规律分布特点 （ C ） （A ） 单峰性 （B ） 对称性 （C ） 无界性有界性 （D ） 抵偿性 5* 某螺旋测微计的示值误差为mm 004.0±，选出下列测量结果中正确的答案：（ B ） A ． 用它进行多次测量，其偶然误差为mm 004.0； B ． 用它作单次测量，可用mm 004.0±估算其误差； B =?==? C. 用它测量时的相对误差为mm 004.0±。 100%E X δ = ?相对误差：无单位；=x X δ-绝对误差：有单位。

大物实验题及答案-1

一、选择题（每个小题只有一个答案是正确的，请将正确的答案填到前面的表格内。共8小题， 1、某一长度的一次测量值为2.3467cm，该长度的测量仪器为： A、米尺 B、10分度游标卡尺 C、螺旋测微计 D、20分度游标卡尺 2、下列各种因素都可以造成误差，其中属于偶然误差的是： 用游标卡尺测量长度时，零点读数造成的误差分量 用米尺测量长度时，由人的眼睛灵敏程度造成的误差分量 自由落体测量重力加速度时，空气阻力造成的误差分量 天平称量物体质量时，天平两臂不等长造成的误差分量 3、用比重瓶法测量铜丝密度时，在放入铜丝时铜丝表面附着的小气泡造成铜丝的密度： A .偏大 B. 偏小 C. 不会造成影响 D. 会有影响，偏大偏小无法确定 4、下列论述中正确的是 A．多次测量取平均值可以减小偶然误差 B. 多次测量取平均值可以消除系统误差 C. 多次测量取平均值可以减小系统误差 D. 以上三种说法都不正确 5、下列测量结果正确的表达式是： A、金属管高度L=23.68±0.03 mm B、电流I=4.091±0.100 mA C、时间T=12.563±0.01 s D、质量m=(1.6±0.1) 6、在计算数据时，当有效数字位数确定以后，应将多余的数字舍去。设计算结果的有效数字取4位，则下列不正确的取舍是： A、4.32850→4.328； B、4.32750→4.328 C、4.32751→4.328 D、4.32749→4.328 7.用劈尖干涉法测纸的厚度实验中，如果在原来放头发丝的位置像远离劈尖楞的方向移动，干涉条纹密度如何变化？ A、密度增加； B、密度减小； C、密度不变。 D、无法确定 8、用螺旋测微计测量长度时，测量值 = 末读数—零点读数，零点读数是为了消除 A、系统误差 B、偶然误差 C、过失误差 D、其他误差

大学物理实验报告答案大全(实验数据)

U 2 I 2 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 = U ，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 = U max ? 1.5% ，得到 U 1 = 0.15V , U 2 = 0.075V ； (2) 由 I = I max ? 1.5% ，得到 I 1 = 0.075mA , I 2 = 0.75mA ； (3) 再由 u R = R ( 3V ) + ( 3I ) ，求得 u R 1 = 9 ? 101 &, u R 2 = 1& ； (4) 结果表示 R 1 = (2.92 ± 0.09) ?10 3 &, R 2 = (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

近代物理实验习题答案

《 近代物理实验》练习题参考答案一、填空 1、 核物理实验探测的主要对象是核衰变时所辐射的射线、射线和中子。因为这些粒子的尺度非常小，用最先进的电子显微镜也不能观察到，只能根据射线与物质相互作用产生的各种效应实现探测。 2、探测器的能量分辨率是指探测器对于能量很接近的辐射粒子加以区分的能力。用百分比表示的能量分辨率定义为： ％峰位置的脉冲幅度宽度最大计数值一半处的全 1000V V R 。能量分辨率值越小，分辨能 力越强。 3、射线与物质相互作用时，其损失能量方式有两种，分别是电离和激发。其中激发的方式有三种，它们是光电效应、康普顿效应和电子对效应。 4、对于不同的原子，原子核的质量 不同而使得里德伯常量值发生变化。 5、汞的谱线的塞曼分裂是 反常塞曼效应。6、由于氢与氘的 能级有相同的规律性，故氢和氘的巴耳末公式的形式相同。 7、在塞曼效应实验中，观察纵向效应时放置 1/4波片的目的是将圆偏振光变为线偏振光 。8、射线探测器主要分“径迹型”和“信号型”两大类。径迹型探测器能给出粒子运动的轨迹，如核乳胶、固体径迹探测器、威尔逊云室、气

泡室、火花室等。这些探测器大多用于高能核物理实验。信号型探测器则当一个辐射粒子到达时给出一个信号。根据工作原理的不同又可以分成气体探测器、闪烁探测器和半导体探测器三种，这是我们在低能核物理实验中最常用的探测器。 9、测定氢、氘谱线波长时，是把氢、氘光谱与铁光谱拍摄到同一光谱底 片上，利用 线性插值法来进行测量。 10、在强磁场中，光谱的分裂是由于能级的分裂引起的。 11、原子光谱是线状光谱。 12、原子的不同能级的总角动量量子数J不同，分裂的子能级的数量也不同。 13、盖革－弥勒计数管按其所充猝灭气体的性质，可以分为①有机管和 ②卤素管两大类。坪特性是评价盖革－弥勒计数管的重要特性指标。包 括起始电压、坪长、坪斜等。一只好的计数管，其坪长不能过短，对于 ③有机管，其坪长不能低于150伏，对于④卤素管，其坪长不能低于50伏。坪斜应在⑤每伏___以下。计数管工作时工作点应选在坪区的⑥左 1/3-1/2__处。 14、由于光栅摄谱仪的色散接近线性，所以可以使用线性插值法测量光谱线波长。 15、必须把光源放在足够强磁场中，才能产生塞曼分裂。 二、简答题 1.如何区分盖革－弥勒计数管的正负极？

大物实验练习题库合集(内附答案)剖析

使用说明： 该习题附答案是我整理用以方便大家学习大学物理实验理论知识的，以网上很多份文档作为参考 由于内容很多，所以使用时，我推荐将有疑问的题目使用word的查找功能（Ctrl+F）来找到自己不会的题目。 ——啥叫么么哒 测定刚体的转动惯量 1 对于转动惯量的测量量，需要考虑B类不确定度。在扭摆实验中，振动周期的B类不确定度应该取（） A. B. C. D. D 13 在测刚体的转动惯量实验中，需要用到多种测量工具，下列测量工具中，哪一个是不会用到的( ) A.游标卡尺 B.千分尺 C.天平

D.秒表 C 测定刚体的转动惯量 14 在扭摆实验中，为了测得圆盘刚体的转动惯量，除了测得圆盘的振动周期外，还要加入一个圆环测振动周期。加圆环的作用是（） A.减小测量误差 B.做测量结果对比 C.消除计算过程中的未知数 D.验证刚体质量的影响 C 测定刚体的转动惯量 15 转动惯量是刚体转动时惯性大小的量度，是表征刚体特性的一个物理量。转动惯量与物体的质量及其分布有关，还与（）有关 A.转轴的位置 B.物体转动速度 C.物体的体积 D.物体转动时的阻力 A 测定刚体的转动惯量 16

在测转动惯量仪实验中，以下不需要测量的物理量是（） A.细绳的直径 B.绕绳轮直径 C.圆环直径 D.圆盘直径 A 测定刚体的转动惯量 17 在扭摆实验中，使圆盘做角谐振动，角度不能超过（），但也不能太小。 A.90度 B.180度 C.360度 D.30度 B 测定刚体的转动惯量 测定空气的比热容比 2 如图，实验操作的正确顺序应该是： A.关闭C2，打开C1，打气，关闭C1，打开C2

大学物理实验课后答案

（1）利用f=(D+d)(D-d)/4D 测量凸透镜焦距有什么优点？ 答这种方法可以避免透镜光心位置的不确定而带来的测量物距和像距的误差。 （2）为什么在本实验中利用1/u+1/v=1/f 测焦距时，测量u和v都用毫米刻度的米尺就可以满足要求？设透镜由于色差和非近轴光线引起的误差是1％。 答设物距为20cm，毫米刻度尺带来的最大误差为0.5mm，其相对误差为 0.25％，故没必要用更高精度的仪器。 （3）如果测得多组u，v值，然后以u+v为纵轴，以uv为横轴，作出实验的曲线属于什么类型，如何利用曲线求出透镜的焦距f。 答直线；1/f为直线的斜率。 （4）试证：在位移法中，为什么物屏与像屏的间距D要略大于4f？ 由f=(D+d)(D-d)/4D → D2-4Df=d2→ D(D-4f)=d2 因为d>0 and D>0 故D>4f 1.避免测量u、ν的值时，难于找准透镜光心位置所造成的误差。 2.因为实验中，侧的值u、ν、f都相对较大，为十几厘米到几十厘米左右，而误差为1%，即一毫米到几毫米之间，所以可以满足要求。 3.曲线为曲线型曲线。透镜的焦距为基斜率的倒数。 ①当缝宽增加一倍时,衍射光样的光强和条纹宽度将会怎样变化?如缝宽减半,又怎样改变? 答: a增大一倍时, 光强度↑；由a=Lλ/b ，b减小一半 a减小一半时, 光强度↓；由a=Lλ/b ，b增大一倍。 ②激光输出的光强如有变动,对单缝衍射图象和光强分布曲线有无影响?有何影响? 答:由b=Lλ/a.无论光强如何变化,只要缝宽不变,L不变,则衍射图象的光强分布曲线不变 (条纹间距b不变)；整体光强度↑或者↓。 ③用实验中所应用的方法是否可测量细丝直径？其原理和方法如何？ 答：可以，原理和方法与测单狭缝同。 ④本实验中，λ=632。8nm,缝宽约为5*10^-3㎝,屏距L为50㎝。试验证： 是否满足夫朗和费衍射条件？ 答：依题意： Lλ=（50*10^-2）*（632.8*10^-9）=3.164*10^-7 a^2/8=(5*10^-5)^2/8=3.1*10^-10 所以Lλ<

大学物理实验考试模拟试卷和答案

一、判断题（“对”在题号前（）中打√.“错”打×）（10分） （）1、误差是指测量值与真值之差.即误差=测量值－真值.如此定义的误差反映的是测量值偏离真值的大小和方向.既有大小又有正负 符号。 （）2、残差（偏差）是指测量值与其算术平均值之差.它与误差定义一样。 （）3、精密度是指重复测量所得结果相互接近程度.反映的是随机误差大小的程度。 （）4、测量不确定度是评价测量质量的一个重要指标.是指测量误差可能出现的范围。 （）5、在验证焦耳定律实验中.量热器中发生的过程是近似绝热过程。 （）6、在落球法测量液体粘滞系数实验中.多个小钢球一起测质量.主要目的是减小随机误差。 （）7、分光计设计了两个角游标是为了消除视差。 （）8、交换抵消法可以消除周期性系统误差.对称测量法可以消除线性系统误差。 （）9、调节气垫导轨水平时发现在滑块运动方向上不水平.应该先调节单脚螺钉再调节双脚螺钉。 （）10、用一级千分尺测量某一长度（Δ仪=0.004mm）.单次测量结果为N=8.000mm.用不确定度评定测量结果为N=（8.000±0.004）mm。 二、填空题（20分.每题2分） 1．依照测量方法的不同.可将测量分为和两大类。 2．误差产生的原因很多.按照误差产生的原因和不同性质.可将误差分为疏失误差、和。 3．测量中的视差多属误差；天平不等臂产生的误差属于误差。 4．已知某地重力加速度值为9.794m/s2.甲、乙、丙三人测量的结果依次分别为：9.790±0.024m/s2、9.811±0.004m/s2、9.795±0.006m/s2.其中精密度最高的是 .准确度最高的是。 5．累加放大测量方法用来测量物理量.使用该方法的目的是减小仪器造成的误差从而减小不确定度。若仪器的极限误差为0.4.要求测量的不确定度小于0.04.则累加倍数N＞。 6．示波器的示波管主要由、和荧光屏组成。 7．已知y=2X1-3X2+5X3.直接测量量X1.X2.X3的不确定度分别为ΔX1、ΔX2、ΔX3.则间接测量量的不确定度Δy= 。 8．用光杠杆测定钢材杨氏弹性模量.若光杠杆常数（反射镜两足尖垂直距离）d=7.00cm.标尺至平面镜面水平距离D=105.0㎝.求此时光杠杆的放大倍数K= 。 9、对于0.5级的电压表.使用量程为3V.若用它单次测量某一电压U.测量值为2.763V.则测量结果应表示为U= .相对不确定度为B= 。 10、滑线变阻器的两种用法是接成线路或线路。 三、简答题（共15分） 1．示波器实验中.（1）CH1（x）输入信号频率为50Hz.CH2（y）输入信号频率为100Hz；（2）CH1（x）输入信号频率为150Hz.CH2（y） 输入信号频率为50Hz；画出这两种情况下.示波器上显示的李萨如图形。（8分） 2．欲用逐差法处理数据.实验测量时必须使自变量怎样变化？逐差法处理数据的优点是什么？（7分）

大学物理实验报告范例

怀化学院 大学物理实验实验报告系别数学系年级2010专业信息与计算班级10信计3班姓名张三学号**组别1实验日期2011-4-10 实验项目:验证牛顿第二定律

1.气垫导轨的水平调节 可用静态调平法或动态调平法，使汽垫导轨保持水平。静态调平法：将滑块在汽垫上静止释放，调节导轨调平螺钉，使滑块保持不动或稍微左右摆动，而无定向运动，即可认为导轨已调平。 2.练习测量速度。 计时测速仪功能设在“计时2”，让滑块在汽垫上以一定的速度通过两个光电门，练习测量速度。 3.练习测量加速度 计时测速仪功能设在“加速度”，在砝码盘上依次加砝码，拖动滑块在汽垫上作匀加速运动，练习测量加速度。 4.验证牛顿第二定律 （1）验证质量不变时，加速度与合外力成正比。 用电子天平称出滑块质量滑块m ，测速仪功能选“加速度”， 按上图所示放置滑块，并在滑块上加4个砝码(每个砝码及砝码盘质量均为5g)，将滑块移至远离滑轮一端，使其从静止开始作匀加速运动，记录通过两个光电门之间的加速度。再将滑块上的4个砝码分四次从滑块上移至砝码盘上，重复上述步骤。 （2）验证合外力不变时，加速度与质量成反比。 计时计数测速仪功能设定在“加速度”档。在砝码盘上放一个砝码（即 g m 102=），测量滑块由静止作匀加速运动时的加速度。再将四个配重块(每个配重 块的质量均为m ′=50g)逐次加在滑块上，分别测量出对应的加速度。 【数据处理】 (数据不必在报告里再抄写一遍，要有主要的处理过程和计算公式，要求用作图法处理的应附坐标纸作图或计算机打印的作图) 1、由数据记录表3，可得到a 与F 的关系如下： 由上图可以看出，a 与F 成线性关系，且直线近似过原点。 上图中直线斜率的倒数表示质量，M=1/=172克，与实际值M=165克的相对误差： %2.4165 165 172=- 可以认为，质量不变时，在误差范围内加速度与合外力成正比。

大学物理实验答案完整版

大学物理实验答案 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】

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( 360)，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。

江苏大学物理实验考试题库及答案完整版

大学物理实验A(II)考试复习题 1．有一个角游标尺，主尺的分度值是0.5°，主尺上29个分度与游标上30个分度等弧长，则这个角游标尺的最小分度值是多少？ 30和29格差1格，所以相当于把这1格分成30份。这1格为0.5°=30′，分成30份，每份1′。 2．电表量程为：0～75mA 的电流表，0～15V 的电压表，它们皆为0.5级，面板刻度均为150小格，每格代表多少？测量时记录有效数字位数应到小数点后第几位(分别以mA 、V 为记录单位)？为什么？ 电流表一格0.5mA 小数点后一位 因为误差0.4mA, 电压表一格0.1V 小数点后两位,因为误差0.08V ，估读一位 ***3．用示波器来测量一正弦信号的电压和频率，当“Y 轴衰减旋钮”放在“2V/div ”档，“时基扫描旋钮”放在“0.2ms/div ”档时，测得波形在垂直方向“峰－峰”值之间的间隔为8.6格，横向一个周期的间隔为9.8格，试求该正弦信号的有效电压和频率的值。 f=1/T=1÷(9.8×0.0002)=510.2 U 有效=8.6÷根号2=6.08V ***4.一只电流表的量程为10mA ，准确度等级为1.0级；另一只电流表量程为15mA ，准确度等级为0.5级。现要测量9mA 左右的电流，请分析选用哪只电流表较好。 量程为10mA ，准确度等级为1.0级的电流表最大误差0.1mA,量程为15mA ，准确度等级为0.5级,最大误差0.075mA,所以选用量程为15mA ，准确度等级为0.5级 5. 测定不规则固体密度时，，其中为0℃时水的密度，为被测物在空气中的称量质量，为被测物完全浸没于水中的称量质量，若被测物完全浸没于水中时表面附 有气泡，试分析实验结果 将偏大还是偏小？写出分析过程。 若被测物浸没在水中时附有气泡，则物体排开水的体积变大，物体所受到的浮力变大，则在水中称重结果将偏小，即m 比标准值稍小，可知0ρρm M M -=将偏小 6．放大法是一种基本的实验测量方法。试写出常用的四种放大法，并任意选择其中的两种方法，结合你所做过的大学物理实验，各举一例加以说明。 累计放大法 劈尖干涉测金属丝直径的实验中，为了测出相邻干涉条纹的间距 l ，不是仅对某一条纹测量，而是测量若干个条纹的总间距 Lnl ，这样可减少实验的误差。

大物实验报告简易版

The Short-Term Results Report By Individuals Or Institutions At Regular Or Irregular Times, Including Analysis, Synthesis, Innovation, Etc., Will Eventually Achieve Good Planning For The Future. 编订：XXXXXXXX 20XX年XX月XX日 大物实验报告简易版

大物实验报告简易版 温馨提示：本报告文件应用在个人或机构组织在定时或不定时情况下进行的近期成果汇报，表达方式以叙述、说明为主，内容包含分析，综合，新意，重点等，最终实现对未来的良好规划。文档下载完成后可以直接编辑，请根据自己的需求进行套用。 【实验目的】 1、了解示波器的基本结构和工作原理，学 会正确使用示波器。 2、掌握用示波器观察各 种电信号波形、测量电压和频率的方法。 3、掌握观察利萨如图形的方法，并能用利 萨如图形测量未知正弦信号的频率。 【实验仪器】 固纬GOS-620型双踪示波器一台，GFG-809 型信号发生器两台，连线若干。 【实验原理】 示波器是利用示波管内电子束在电场或磁 场中的偏转，显示电压信号随时间变化波形的

一种电子观测仪器。在各行各业与各个研究领域都有着广泛的应用。其基本结构与工作原理如下 1、示波器的基本结构与显示波形的基本原理 本次实验使用的是台湾固纬公司生产的通用双踪示波器。基本结构大致可分为示波管(CRT)、扫描同步系统、放大与衰减系统、电源系统四个部分。“示波管(CRT)”是示波器的核心部件如图1所示的。可细分为电子枪，偏转系统和荧光屏三部分。 1)电子枪 电子枪包括灯丝F，阴极K，控制栅极G，第一阳极A1，第二阳极A2等。阴极被灯丝加热后，可沿轴向发射电子。并在荧光屏上显现一

《大学物理实验》试卷4答案

2004—2005学年第二学期 《大学物理实验》试卷参考答案及评分标准 一、填空题（20分，每题2分） 1．22u s +；222 22121x x x y x y σσ??? ? ????+???? ????。 2． 0.29%或0.3% ； 2.9%或3% 。 3．x,y 偏移出界 ；辉度太弱 （次序可以颠倒）。 4．伏安法；电桥法；替代法；欧姆表法 （次序可以颠倒） 。 5．恒定系统； 不定系统； 随机； 已定系统。 6．减小随机误差 ， 避免疏失误差（次序可以颠倒）。 7．（3） （4） 。 8．毫米尺 ； 1/50游标卡尺 。 9．温差电效应；热磁效应；温度梯度电压；电极不等势电压 （次序可以颠倒）。 10．干涉法 ； 非电量电测法 。 11．选用高灵敏度的检流计、提高电源电压、减小桥臂电阻。（次序可以颠倒） 12．（1）存在；（2）不存在；（3）存在；（4）不存在。 13．数学 。 14．乙 ， 丙 。 15．微小等量 ；6 。 16．电子枪 、 偏转板（次序可以颠倒）。 17．（436） 。 18．阳极光电流 ； 暗电流（漏电流） ； 拐点法 ； 交点法 。 19．粘附在小球表面的的液层与邻近的液层因为相对运动而产生的内摩擦力 。 二、判断题（“对”在题号前（ ）中打√，“错”打×）（15分，每题1分） 1、√ 2、√ 3、× 4、√ 5、× 6、× 7、√ 8、× 9、√ 10、× 11、√ 12、√ 13、× 14、× 15、× 三、简答题（共20分，每题5分） 1．答：（1）确定研究对象和内容，设计实验。 1分 （2）做实验，测量物理量的对应关系。 1分 （3）作物理量对应关系曲线，建立相应函数关系模型。 1分 （4）求解函数关系中的常数和系数，确定函数。 1分 （5）验证。 1分

大学物理上实验报告(共2篇)

篇一：大学物理实验报告 大学物理演示实验报告 院系名称：勘察与测绘学院 专业班级： 姓名： 学号： 辉光盘 【实验目的】： 观察平板晶体中的高压辉光放电现象。 【实验仪器】：大型闪电盘演示仪 【实验原理闪电盘是在两层玻璃盘中密封了 涂有荧光材料的玻璃珠，玻璃珠充有稀薄的 惰性气体（如氩气等）。控制器中有一块振荡 电路板，通过电源变换器，将12v低压直流 电转变为高压高频电压加在电极上。 通电后，振荡电路产生高频电压电场， 由于稀薄气体受到高频电场的电离作用二产 生紫外辐射，玻璃珠上的荧光材料受到紫外 辐射激发出可见光，其颜色由玻璃珠上涂敷 的荧光材料决定。由于电极上电压很高，故 所发生的光是一些辐射状的辉光，绚丽多彩，光芒四射，在黑暗中非常好看。 【实验步骤】： 1. 将闪电盘后控制器上的电位器调节到最小； 2. 插上220v电源，打开开关； 3. 调高电位器，观察闪电盘上图像变化，当电压超过一定域值后，盘上出现闪光； 4. 用手触摸玻璃表面，观察闪光随手指移动变化； 5. 缓慢调低电位器到闪光恰好消失，对闪电盘拍手或说话，观察辉光岁声音的变化。 【注意事项】： 1. 闪电盘为玻璃质地，注意轻拿轻放； 2. 移动闪电盘时请勿在控制器上用力，避免控制器与盘面连接断裂； 3. 闪电盘不可悬空吊挂。 辉光球 【实验目的】 观察辉光放电现象，了解电场、电离、击穿及发光等概念。 【实验步骤】 1．将辉光球底座上的电位器调节到最小； 2．插上220v电源，并打开开关； 3. 调节电位器，观察辉光球的玻璃球壳内，电压超过一定域值后中心处电极之间随机产生数道辉光； 4.用手触摸玻璃球壳，观察到辉光随手指移动变化； 5.缓慢调低电位器到辉光恰好消失，对辉光球拍手或说话，观察辉光随声音的变化。

大学物理实验考题及答案

*****学院考试试卷（A）5、间接测量量N是直接测量量x、y、z的函数，即 1 3 Nxy，其中xxx， 2 20**-20**学年第一学期 yyy。则N的绝对误差传递公式正确的是【】 线: 期 日 试 考线 科目：大学物理实验 题号一二三四五总分 3 2B、Nxy2y A、Nxyy 2 1 2 C、Nxyy 2 3 2 D、Nxyy 2 各题总分2421152020100 6、对分光计进行调节时，若望远镜中的分化板刻度线不清楚，应该调节【】 A、目镜 B、物镜 C、平面镜 D、平行光管各题得分 7、请选出下列说法中的正确者的【】阅卷人 A：一般来说，测量结果的有效数字位数的多少与测量结果的误差无关。: 订号 学订一、选择题（每题3分，共24分） B：可用仪器最小分值度或最小分度值的一半作为该仪器的单次测量误差。 C：直接测量一个约1mm的钢球，要求测量结果的相对误差不超过5%， 应选用最小分度为1mm的米尺来测量。 1、测量量分为直接测量量和间接测量量，下面物理量中属于直接测量量的是 D：实验结果应尽可能保留多的运算位数，以表示测量结果的精确度。 【】 8．用扭摆法测定刚体的转动惯量时，当物体在水平面内转过一角度角度后，在 A、油滴的带电量 B、光的波长 C、折射率 D、质量 : 装名 姓装2、按有效数字运算法则，两个直接测量值为0．5136mm和10．0mm，它们的 弹簧恢复力矩的作用下物体作的是：【】 A、匀角速运动 B、匀角加速运动 C、简谐运动 D、圆周运动； 商为【】 二、填空题（每小题3分，共21分）A、0.05136B、0.0514C、0.051D、0.1 3、某长度测量值为42.136mm，则所用仪器可能是【】 1、要把加在示波器Y偏转板上的正弦信号显示在示波屏上，则X偏转板 上: 级 班下 A.千分尺 B.50分度卡尺 C.20分度卡尺 D.钢卷尺 4、某同学计算得到某一体积的最佳值为 3 V3.415678cm(通过某一关系式计算 必须加信号。 2、在光栅衍射实验中，光栅方程为dsink，其中d为，为 得到)，绝对误差为 3 0.1cm V，则应将结果表述为【】 ，测量时要求入光与光栅平面。 3B、V=3.4156780.06cm3 A、V=3.4156780.064352cm 3、电表准确度等级是国家对电表规定的质量指标，它以数字标明在电表的

大学物理实验报告优秀模板.doc

大学物理实验报告优秀模板 大学物理实验报告模板 实验报告 一.预习报告 1.简要原理 2.注意事项 二.实验目的 三.实验器材 四.实验原理 五.实验内容、步骤 六.实验数据记录与处理 七.实验结果分析以及实验心得 八.原始数据记录栏(最后一页) 把实验的目的、方法、过程、结果等记录下来，经过整理，写成的书面汇报，就叫实验报告。 实验报告的种类因科学实验的对象而异。如化学实验的报告叫化学实验报告，物理实验的报告就叫物理实验报告。随着科学事业的日益发展，实验的种类、项目等日见繁多，但其格式大同小异，比较固定。实验报告必须在科学实验的基础上进行。它主要的用途在于帮助实验者不断地积累研究资料，总结研究成果。 实验报告的书写是一项重要的基本技能训练。它不仅是对每次实验

的总结，更重要的是它可以初步地培养和训练学生的逻辑归纳能力、综合分析能力和文字表达能力，是科学论文写作的基础。因此，参加实验的每位学生，均应及时认真地书写实验报告。要求内容实事求是，分析全面具体，文字简练通顺，誊写清楚整洁。 实验报告内容与格式 (一) 实验名称 要用最简练的语言反映实验的内容。如验证某程序、定律、算法，可写成“验证×××”；分析×××。 (二) 所属课程名称 (三) 学生姓名、学号、及合作者 (四) 实验日期和地点（年、月、日） (五) 实验目的 目的要明确，在理论上验证定理、公式、算法，并使实验者获得深刻和系统的理解，在实践上，掌握使用实验设备的技能技巧和程序的调试方法。一般需说明是验证型实验还是设计型实验，是创新型实验还是综合型实验。 (六) 实验内容 这是实验报告极其重要的内容。要抓住重点，可以从理论和实践两个方面考虑。这部分要写明依据何种原理、定律算法、或操作方法进行实验。详细理论计算过程. (七) 实验环境和器材 实验用的软硬件环境（配置和器材）。

初中物理实验题全部汇总(含答案)

一、力学部分 （一）用天平、量筒测密度 [示例]在一次用天平和量筒测盐水密度的实验中，老师让同学们设计测量方案，其中小星和小王分别设计出下列方案： 方案A：（1）用调节好的天平测量出空烧杯的质量m1； （2）向烧杯中倒入一些牛奶，测出它们的总质量m2，则这些牛奶质量为________________；（3）再将烧杯中的牛奶倒入量筒中，测出牛奶的体积V1； （4）计算出牛奶的密度ρ． 方案B：（1）用调节好的天平测出空烧杯的总质量m1； （2）将牛奶倒入量筒中，记录量筒中牛奶的体积V； （3）将量筒内的牛奶倒入烧杯测出它们的总质量m2； （4）计算出牛奶的密度ρ=________．（用m1、m2、V表示） 通过分析交流上述两种方案后，你认为在方案A中，牛奶的________（选填“质量”或“体积”）测量误差较大，导致牛奶密度的测量值比真实值偏________（选填“大”或“小”）． 在方案B中，牛奶的________（选填“质量”或“体积”）测量误差较大，牛奶密度的测量值与真实值相比________（选填“大”或“相等”或“小”）． （二）测滑动磨擦力 [示例]小明在探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验中，实验过程如图所示 （1）在实验中，用弹簧测力计拉着木块时，应沿水平方向拉动，且使它在固定的水平面上________运动．根据________条件可知，此时木块所受的滑动摩擦力与弹簧拉力的大小_______．这种测摩擦力的方法是________（填“直接”或“间接”）测量法. （2）比较（a）、（b）两图说明滑动摩擦力的大小与____________有关；比较____________两图说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关． （3）在上述实验中，对于摩擦力大小的测量你认为是否准确？请你作出评价． （三）探究浮力大小 [示例]小明用如图所示装置研究“浮力大小跟物体排开液体体积关系”实验时，将一个挂在弹簧测力计下的金属圆柱体缓慢地浸入水中（水足够深），在接触容器底之前，分别记下圆柱体下面所处的深度h、弹簧测力计相应的示数F，实验数据如下表：

大学物理实验报告思考题部分答案

实验十三 拉伸法测金属丝的扬氏弹性摸量 【预习题】 1．如何根据几何光学的原理来调节望远镜、光杠杆和标尺之间的位置关系？如何调节望远镜？ 答：（1）根据光的反射定律分两步调节望远镜、光杠杆和标尺之间的位置关系。第一步：调节来自标尺的入射光线和经光杠杆镜面的反射光线所构成的平面大致水平。具体做法如下：①用目测法调节望远镜和光杠杆大致等高。②用目测法调节望远镜下的高低调节螺钉，使望远镜大致水平；调节光杠杆镜面的仰俯使光杠杆镜面大致铅直；调节标尺的位置，使其大致铅直；调节望远镜上方的瞄准系统使望远镜的光轴垂直光杠杆镜面。第二步：调节入射角（来自标尺的入射光线与光杠杆镜面法线间的夹角）和反射角（经光杠杆镜面反射进入望远镜的反射光与光杠杆镜面法线间的夹角）大致相等。具体做法如下：沿望远镜筒方向观察光杠杆镜面，在镜面中若看到标尺的像和观察者的眼睛，则入射角与反射角大致相等。如果看不到标尺的像和观察者的眼睛，可微调望远镜标尺组的左右位置，使来自标尺的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）望远镜的调节：首先调节目镜看清十字叉丝，然后物镜对标尺的像（光杠杆面镜后面2D 处）调焦，直至在目镜中看到标尺清晰的像。 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。 （2）因为 D x b L 2?=?，即b D L x 2=??，所以要提高光杠杆测量微小长度变化的灵敏度L x ??，应尽可能减小光杠杆长度b （光杠杆后支点到两个前支点连线的垂直距离），或适当增大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？