大学物理实验课后答案
大学物理实验教程孙晶华 王晓峰课后答案
大学物理实验教程孙晶华王晓峰课后答案1、当绝缘棒接触验电器的金属球时箔片张开，说明绝缘棒带正电[判断题] *对错(正确答案)答案解析：金属箔片张开是由于箔片带同种电荷，无法确定具体带正电还是负电2、在足球比赛中，下列说法正确的是（）[单选题]A．飞行过程中，足球不受力的作用B．头顶足球时头会感到疼，说明力的作用是相互的(正确答案)C．下落过程中，足球的惯性变大D．足球在地面上越滚越慢，说明物体的运动需要力来维持3、5．交警用电子检测设备检测汽车是否超速时测得的速度是平均速度．[判断题] *对错(正确答案)4、跳水运动员起跳时，跳板向下弯，人对跳板的作用力与跳板对人的作用力大小相等[判断题] *对(正确答案)答案解析：它们是一对相互作用力5、3．物体在一条直线上运动时，路程和位移的大小相等，且位移是矢量，路程是标量．[判断题] *对错(正确答案)6、使用干冰进行人工增雨过程中，干冰先升华后液化[判断题] *对错(正确答案)答案解析：干冰升华吸热，使空气中的水蒸气液化或者凝华7、4．静止在水平地面上的物体受到向上的弹力是因为地面发生了形变．[判断题] *对(正确答案)错8、下列关于声音的说法正确的是（）[单选题]A．调节电视机音量改变了声音的音调B．房间的窗户安装双层中空玻璃是在传播过程中减弱噪声(正确答案)C．能从不同乐器中分辨出小提琴的声音主要是因为响度不同D．用大小不同的力先后敲击同一音叉，音叉发声的音色不同9、20．小英家的外墙上固定着一根还在使用的铁质自来水管，水管长21米，小英和弟弟分别站在自来水管的两侧，弟弟用小铁锤敲了一下自来水管，小英听到的响声次数为（）[单选题] *A．1次(正确答案)B．2次C．3次D．4次10、22．关于密度的应用，下列相关说法正确的是（）[单选题] *A．冰熔化成水时，质量不变，密度变大，体积增加B．拍摄影视剧房屋倒塌镜头，常选用密度大的材料做道具，更逼真、形象C．可以装下1kg酒精的瓶子一定可以装下1kg的水（ρ水＞ρ酒精）(正确答案)D．“铁比棉花重”是指铁的质量比棉花的大11、5．下列关于声音的说法错误的是（）[单选题] *A．音调是由发声体振动频率决定的B．“公共场所不要大声说话”是要求人们说话的声音音调要低一些(正确答案)C．“响鼓也要重锤敲”，说明声音是由振动产生的，且振幅越大响度越大D．学业考试期间，学校路段禁止汽车鸣笛，这是在声源处控制噪声12、1．与头发摩擦过的塑料尺能吸引碎纸屑。
大学物理实验课后题答案
近代物理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。
大学物理课后题答案10
过 点作一圆柱体垂直穿过无限大带电平板，由高斯定理
两底面上各点的场强大小相等，因此
即
由于平板外一点的场强与距平板的距离无关
(2)板内P点处的场强由左右两边薄板的场强在该点叠加产生
(3)若电场强度为0，则
所以
10-14半径为R、线电荷密度为 的均匀带电圆环，在其轴线上放一长为l、线电荷密度为 的均匀带电直线，该线段的一端处于圆心处，如图所示。求该直线段受到的电场力。
[解]在细棒上距O点x处取一线元dx，所带电量为
均匀带电圆环在dx处产生的场强为
dq在带电圆环的电场中所受到的电场力的大小为
所以
整个带电细棒所受的电场力为
在 处取电荷元 ，它受到的左棒的电场力为
所以右棒受的总电场力为
[解二]直接求电荷元间的库仑力，再积分求整个带电体的受力。
在两带电细棒上各取一微元 、 ，它们之间的距离为 。根据库仑定律， 受 的库仑力为
F方向为x正向，左棒受右棒库仑力
10-4用绝缘细线弯成的半圆环，半径为R，其上均匀地带有正电荷Q，试求圆心处点O的场强。
[证明二]在静电场中作一矩形闭合回线abcd，根据场强与电力线密度的关系式 ，可知ab线上各点场强 ，cd线上各点场强 各自相等。所以
这违反静电场中E的环流定律 。所以在静电场中，若电场线平行必然是等间距的，即均匀场可用平行等间距的场线表示。
10-26假如静电场中某一区域电场线的形状是以点O为中心的同心圆弧，如图所示。试证明：该区域各点的电场强度的大小都应与该点离O点的距离成反比。
[解]电荷连续分布带电体产生的场应用点电荷场强公式积分求解。
大学物理实验课后答案
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，若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．若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交，按式（5.2-5）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？若磁感应强度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．若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达到最大（或晶体管电压表的示值达到最大），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。
若在这样一个最佳状态移动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。
2大学物理实验 课后答案(王小平 著) 机械工业出版社
4 教学内容 4.1 三线摆法测定圆环绕中心轴的转动惯量 1)用卡尺分别测定三线摆上下盘悬挂点间的距离 a、b（三个边各测一次再平均） ； 2)调节三线摆底坐前两脚螺丝使上盘水平 3)调节三线摆悬线使悬盘到上盘之间的距离 H 大约 50cm 左右，并调节悬盘水平； 4)用米尺测定悬盘到上盘三线接点的距离 H； 5)让悬盘静止后轻拨上盘使悬盘作小角度摆动（注意观察其摆幅是否小于 10 度，摆动是 否稳定不摇晃。 ） ； 6)用计数器测定 50 个摆动周期摆动的时间 t； 7)把待测圆环置于悬盘上（圆环中心必须与悬盘中心重合）再测定悬盘到三线与上盘接点 间的距离 H1，重复步骤 5、6。 2、公式法测定圆环绕中心轴的转动惯量 用卡尺分别测定圆环的内径和外径， 根据表中圆环绕中心轴的转动惯量计算公式确定其 转动惯量测定结果。 （圆环质量见标称值） 5 实验教学组织及教学要求 1）检查学生的预习实验报告，同时给学生一定时间观察器材，并注意和以前学过的实验 做比较。 2）讲解实验要点及注意事项，同时以提问的方式检查学生的预习情况，加深学生对实验 原理和实验设计的理解。 3）随时注意学生的实验操作过程，及时指导解决实验中遇到的问题和困难。 4）检查每个学生的实验数据，记录实验情况。 6 实验教学的重点及难点 1）重点： 1）三线摆水平的调节（上盘、悬盘的水平调节） 。 2）掌握利用三线摆仪器测量物体转动惯量的数据处理方法。 2）难点： 1）三线摆水平的调节（上盘、悬盘的水平调节） 。 2）数据处理有几种方法。 7 实验中容易出现的问题 1）仪器没有调水平。 2）摆动周期的摆动时间偏大。 8 实验参考数据 表一 三线摆法 项目 1 2 3 4 5 6 平均值 a(cm) b(cm) H(cm) t(s) H1(cm) t1(s) 4.420 11.448 50.10 85.72 50.50 94.35 4.422 11.450 50.12 86.19 50.48 94.88 4.424 11.452 50.15 86.31 50.55 94.36 50.12 85.60 50.52 94.62 50.10 86.04 50.55 94.30 50.15 86.27 50.60 94.58 4.422 11.450 50.12 86.02 50.53 94.52
中国石油大学大学物理实验课后习题答案及详解
第一章 误差估算与数据处理方法课后习题答案及详解1．指出下列各量有效数字的位数。
(1)kV 有效位数：4 (2)mm 有效位数：3 (3)kg 有效位数：5 (4)自然数 有效位数：无限位2．判断下列写法是否正确，并加以改正。
(1)A mA错，0.0350A 有效位数为3位，而35mA 有效位数为2位，二者物理意义不同，不可等同，应改为A mA 。
(2)kg错，测量结果(即最佳估计值)有效数字的最后一位应与不确定度的末位对齐。
测量结果有效数字取位时，应遵循“四舍六入五凑偶”的原则；而且，不确定度应记为“”的形式。
故应将上式改成kg 。
(3)km 错，当采用科学计数法表示测量结果时，最佳估计值与不确定度应同时用科学计数法表示，并且10的指数应取一致，还要保证最佳估计值的最后一位与不确定度的末位对齐。
因此，上式应改为。
(4)A 正确。
3．试按有效数字修约规则，将下列各数据保留三位有效数字。
3.8547，2.3429，1.5451，3.8750，5.4349，7.6850，3.6612，6.26383.85 2.34 1.54 3.88 5.43 7.68 3.66 6.26 4．按有效数字的确定规则，计算下列各式。
(1)000.1=U 000123.0=L 010.10=m 40350.0=I 35=0350.0=I 11050.3⨯=()3.0270.53+=m 270.53=m ±()3.03.53±=m ()2000103.274±⨯=h ()km h 4102.03.27⨯±=()004.0325.4±=x ?6386.08.7537.343=++解：原式 (2)解：原式 (3)解：原式(4)解：原式5．分别写出下列各式的不确定度传播公式。
(1)(K 为常数)解：(a )绝对不确定度：(b )相对不确定度：其中，、分别表示A 、B 量的合成不确定度。
大学物理课后习题及答案(1-4章)含步骤解
，根据流量守恒
,
（2）当
（3）当
时，
时，
−
,整理可得：
可得
，即
,
图1-34所示为输液的装置。设吊瓶的截面积为1 ，针孔的截面积为2 ，且1 ≫ 2 ，开始时( = 0)，吊瓶内上下
液面距针孔的高度分别为ℎ1 和ℎ2 ，求吊瓶内药液全部输完时需要的时间。
，则针孔的流量为
液体总体积为
Ԧ =
= 2Ԧ − 2 Ԧ = −2Ԧ
1s末和2s末质点的速度为： 1 = 2Ԧ − 2Ԧ（m ∙ s−1 ），2 = 2Ԧ − 4Ԧ（m ∙ s −1 ）；
1s末和2s末质点的加速度相等：Ԧ = −2Ԧ （m ∙ s−2 ）
已知一质点做直线运动，其加速度Ԧ = 4 + 3 m ∙ s−2 , 开始运动时，0 = 5 m,
= 0.06（m）
（2）设弹簧最大压缩量为∆′ , 与碰撞粘在一起的速度为 ′，0 = ( +
) ′，代入已知条件可得 ′ = 4Τ11， + 压缩弹簧的过程中，机械能守恒，则
1
(
2
1
+ ) 2 = 2 ∆′2 ，得∆′ =
+
≈ 0.04（m）
(1)角加速度 =
由 =
∆
∆
=
0−2×1500÷60
50
由 =
=
2×1500
60
= 50 (rad ∙ s −1 )
= − (rad ∙ s−2 )
= −，得 = −，两边进行积分
得到 − 50 = − − 0,
中国石油大学大学物理实验课后习题_答案
Gb 第一章误差估算与数据处理方法课后习题答案1．指出下列各量有效数字的位数。
(1)kV 有效位数：4(2)mm 有效位数：3 (3)kg 有效位数：5(4)自然数有效位数：无限位2．判断下列写法是否正确，并加以改正。
(1)A mA错，0.0350A 有效位数为3位，而35mA 有效位数为2位，二者物理意义不同，不可等同，应改为A mA 。
(2)kg错，测量结果(即最佳估计值)有效数字的最后一位应与不确定度的末位对齐。
测量结果有效数字取位时，应遵循“四舍六入五凑偶”的原则；而且，不确定度应记为“”的形式。
故应将上式改成kg 。
(3)km 错，当采用科学计数法表示测量结果时，最佳估计值与不确定度应同时用科学计数法表示，并且10的指数应取一致，还要保证最佳估计值的最后一位与不确定度的末位对齐。
因此，上式应改为。
(4)A正确。
3．试按有效数字修约规则，将下列各数据保留三位有效数字。
3.8547，2.3429，1.5451，3.8750，5.4349，7.6850，3.6612，6.26383.85 2.34 1.54 3.88 5.43 7.68 3.66 6.26 4．按有效数字的确定规则，计算下列各式。
(1)000.1=U 000123.0=L 010.10=m 40350.0=I 35=0350.0=I 11050.3⨯=()3.0270.53+=m 270.53=m ±()3.03.53±=m ()2000103.274±⨯=h ()km h 4102.03.27⨯±=()004.0325.4±=x ?6386.08.7537.343=++解：原式 (2)解：原式 (3)解：原式(4)解：原式5．分别写出下列各式的不确定度传播公式。
(1)(K 为常数)解：(a )绝对不确定度：(b )相对不确定度：其中，、分别表示A 、B 量的合成不确定度。
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大学物理实验课后答案 Final revision by standardization team on December 10, 2020.
（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，其相对误差为％，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）*（*10^-9）=*10^-7
a^2/8=(5*10^-5)^2/8=*10^-10
所以Lλ<<a^2/8
即满足夫朗和费衍射条件。
1、导热系数的物理意义是什么
导热系数是反映材料导热性能的重要参数之一，其值等于相距单位长度的两平面的温度相差为一个单位时，在单位时间内通过单位面积所传递的热量，单位是瓦米-1开-1（Wm-1K-1）。
2、实验中采用什么方法来测量不良导体的导热系数
稳态法（具体描述略）
3、测λ要满足哪些条件在实验中又如何保证
1）测10θ ，20θ系统要处于稳定态，即这两个温度在十分钟内保持不变，并且10θ>20θ，（10θ人为控制在mv )03.050.3(±）；
2）测量散热板在20θ附近的冷却速率。
4、试述稳态法测不良导体导热系数的基本原理。
通过当达到稳态时待测样品的传热速率和散热盘向侧面和下面的散热速率相同的原理推导得出。
5、讨论本实验误差因素，并说明测量导热系数可能偏小的原因。
A 、样品表面老化，影响传热；
B 、加热板，样品，散热板之间有缝隙，影响传热。
C 、热电偶热端与发热盘和散热盘接触不良，应粘些硅油插入小孔底部，等等
6、测冷却速率时，为什么要在稳态温度20θ附近选值。
A 、当散热板处在不同温度时，它的散热速率不同，与本体温度，环境温度都有关。
B 、在实验中，当系统处于稳态时通过待测样品的传热与散热盘向侧面和下面的散热率相同，所以测冷却速率要在稳态温度20θ附近。
7、本实验的热电偶测温度为什么不用定标就能代入公式计算能否不用数字电压表而用其它电表仪器来测热电偶电压值，代入公式求导热系数而不影响结果举例说明。
在所测温度范围内，直流数字电压表测得的温差电动势与待测温度成线性关系，即αθ=E 那么
()()
201020102010θθθαθαθθα-∆=-∆=-∆E E E ，所以不用定标就可以代入公式。
可以采用与电阻串联的电流表（灵敏电流计） 因为()2010201020102010θθθ-∆=-∆=⎪⎭⎫ ⎝⎛-∆=-∆I I I R E R
E R E E E E （1）、测量时，若实际测量的是弦长，而不是牛顿环的直径，则对测量结果会有何影响为什么
答：如图，
直线 AB 为实际测量的方向，与实际的圆心O 距离为OA
则AC 2－AB 2=（OC 2－OA 2）－（OB 2－OA 2）= OC 2－OB 2
所以（2AC ）2－（2AB ）2= （2OC ）2－（2OB ）2
即弦长的平方差等于直径的平方差。
所以对测量结果没有影响。
（2）、为什么相邻两暗环（或亮环）之间的距离，靠近中心的要比边缘的大 答一：
所以靠近中心（k 越小，r ∆越大）的环间距要比边缘的大。
答二：
r ∆为条纹间距，θ为上球面与下平面的夹角
因相邻两暗环间光程差之差为λ，所以 θ
λθ
λ
2tan 2≈≈∆r ， 离中心越远，θ越大，所以条纹间距越小。
（3）、若已知光学波长λ与球面曲率半径R ，请设计出具体的实验方案，测量某种透明液体光学介质的折射率。
答：设其折射率为n ，在液体中光波长为k λ
在牛顿环两玻璃面之间充满该液体，则暗纹条件为k k kR r λ=2， 利用公式R
m k r r m k k )(2
2--=λ和用本实验的方法求出k λ，则n ＝λ/k λ. （4）、试分析牛顿环实验误差的主要来源。
答：因为环有一定的宽度，对其准确定位有一定的困难，以此带来的误差是主要的误差来源。
（5）、怎样利用牛顿环的原理来检查平面玻璃表面质量
答：牛顿环的原理是等厚干涉，可将牛顿环装置上的平凸透镜放在待检查的玻璃上，看干涉条纹是否为匀称的同心圆，若条纹出现外凸或内凹，则说明玻璃不平整；或将一块标准的平板玻璃与待检查的玻璃成一小斜角放置，形成空气劈，看干涉条纹是否均匀的直线，若直线出现弯曲部分，也说明玻璃不平整。
（6）、实验中所看到的牛顿环干涉条纹，是同一光束由空气薄膜上、下两表面反射后在上表面相遇所产生的干涉现象，那么从牛顿环装置透出的光束是否同样能形成干涉条纹呢如能，则与反射方向所观察到的干涉条纹有何不同
答：能形成干涉条纹，但较模糊，且其明暗位置与反射方向所观察到的干涉条纹的明暗位置相反。