大学物理实验思考题答题

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,量爪用来测量径,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。

【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 149'45。

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切圆面积之差,所以只要测出切圆的半径,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-=-=∆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 档的阻约0.4Ω,电压表的量程为1.5/3.0/7.5V,每伏特电压的阻约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。

【思考题】1.改变电源极性对测量结果有什么影响?答:在调节检流计平衡时,改变极性对未知电阻的测量没有影响。

测量电桥灵敏度时,改变电源极性会改变指针偏转方向,但对偏转格数没有影响。

总之,改变电源极性对测量结果没有影响。

2.影响单臂电桥测量误差的因素有哪些?答: (1)电桥灵敏度的限制,(2)电阻箱各旋钮读数的准确度等级(3)电阻箱各旋钮的残余电阻(接触电阻)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。

(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Lx ∆∆,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。

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大学物理实验 部分思考题答案

大学物理实验 部分思考题答案

实验八用拉脱发测定液体的表面张力系数1.对公式, 是要在水面与金属表面的接触角趋于0时满足的, 即在金属框恰好脱离液体前。

公式中的重力是金属框和它所粘附的液体的总重量, 但在公式中我们忽略了水对框架的浮力和水膜的重量。

2.“三线对齐”是因为朱利秤的下端是固定的,上端为自由端,因而我们在用朱利秤测量弹簧的伸长时也要固定弹簧的下端,这样才能在朱利秤上读到弹簧的伸长量。

“三线对齐”中的三线是指小镜子上的水平线和玻璃罐上的水平线以及玻璃罐上的水平线在小镜子里成的像。

实验十牛顿环干涉现象的研究和测量思考题1.牛顿环实验中, 假如平玻璃板上有微小的凸起, 则凸起处空气薄膜厚度变小, 这时的牛顿环是局部外凸的, 因为在平玻璃板上的突起位置的空气薄膜厚度变小, 此点的光程差也就变小, 那么此级暗条纹的光程差都要比该点的大, 因而该级暗条纹就会饶向外面一级的位置, 这时表现出此暗条纹就要外凸。

2.用白光照射时,我们是可以看到牛顿环干涉条纹的,而且是以赤橙黄绿蓝靛紫这样的顺序依次排列,只是在偏离中心位置越远,条纹级数之间会重叠越厉害。

实验十二迈克耳逊干涉仪数据处理参见P19的内容。

思考题1. 图形见书P115。

2.所以条纹变密。

实验十三超声波在空气中传播速度的测定数据处理中相对误差的有效位数参见P19的内容。

思考题1.因为在测量过程中, 我们要想在两个换能器之间形成驻波, 就一定要求S1发出的波和经S2发射的波是同频率, 同振幅, 而且是传播方向相反并在一条直线上, 这就要求两个换能器的发射面要保持相互平行。

2.略。

3.用“逐差法”处理数据是为了更充分地,最大限度地利用所测得的数据,保持多次测量的优点,减少测量误差。

实验十四密立根油滴实验数据处理表格1中最后要求的量是表格中的量求了平均以后的值, 比如量中的应该是对表格中的求5次测量的平均值。

而这其中的相对误差的表示参见P19。

思考题1.选择平衡点压在250V左右, 新仪器在12s-24s时间内匀速下降1.6mm的油滴(旧仪器在15s-30s时间内匀速下降2mm的油滴)的原因是在这个范围内的油滴体积不大, 带的电量也不是很多, 因而在下降时的速度不是很快, 下降的时间就比较容易测准确, 而且这样的油滴也不是很小, 不会因为太小而作布朗运动。

(完整版)大学物理实验思考题

(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。

大学物理实验思考题解答

大学物理实验思考题解答
波节处声压最大,转换成电信号电压最大。所以接收器位于波节处,晶体管电压表显示的电压值是最大值。
2.用逐差法处理数据的优点是什么?
答:逐差法是物理实验中处理数据的一种常用方法,是对等间隔变化的被测物理量的数据,进行逐项或隔项相减,来获得实验结果的数据处理方法。逐差法进行数据处理有很多优点,可以验证函数的表达形式,也可以充分利用所测数据,具有对数据取平均的效果,起到减小随机误差的作用。本实验用隔项逐差法处理数据,减小了测量的随机误差。
实验三衍射光栅
【预习思考题】
1.如何调整分光计到待测状态?
答:(1)调节望远镜适合接收平行光,且其光轴垂直于仪器中心轴;
(2)平行光管能发出平行光,且其光轴垂直于仪器中心轴;
(3)载物台的台面垂直于仪器中心轴。
2.调节光栅平面与入射光垂直时,为什么只调节载物台调平螺钉b、c,而当各级谱线左右两侧不等高时,又只能调节载物台调平螺钉a?
霍尔传感器
【预习思考题】
1.写出调整霍尔式传感器的简明步ห้องสมุดไป่ตู้。
(1)按图6.2-6接线;
(2)差动放大器调零;
(3)接入霍尔式传感器,安装测微头使之与振动台吸合;
(4)上下移动测微头±4mm,每隔0.5mm读取相应的输出电压值。
2.结合梯度磁场分布,解释为什么霍尔片的初始位置应处于环形磁场的中间。
在环形磁场的中间位置磁感应强度B为零。由霍尔式传感器的工作原理可知,当霍尔元件通以稳定电流时,霍尔电压UH的值仅取决于霍尔元件在梯度磁场中的位移x,并在零点附近的一定范围内存在近似线性关系。
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?

大学物理实验复习思考题大部分答案

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解析

大学物理实验思考题答案解析

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。

大学物理实验思考题(附答案)

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解答

大学物理实验思考题解答用霍耳法测螺线管的磁场[思考题]一、填空题1、霍耳效应就是由于在磁场就是受力的促进作用而产生的。

霍耳电压的大小与和成正比,霍耳电场方向为的方向。

2、实验公式b=式中各符号代表的物理意义是:b为;vh为;kh为;i为,又称为。

3、用霍耳效应测量螺线管的磁感应强度,为了增加或消解各种副效应增添的误差,通常使用的方法就是发生改变和中的电流,维持和中的电流,用四次测量霍耳电压的之平均值,作为被测量霍耳电压的平均值。

4、如果霍耳元件中的灵敏度kh已知,利用vh=khib来测定未知磁场b,在确定的和条件下,实际测出的p、s两端的电压v,不仅包括还应包括。

5、在霍耳元件测磁场中,改变控制电流i的方向时要扳动;改变磁场方向时要扳动,测量霍耳电压,电位差计调rx 总不能使检流计光标指零时要扳动,线路没有其它问题。

二、选择题1、利用霍耳效应测量磁感强度,这种实验方法属()a、比较法;b、模拟法;c、切换测量法;d、压缩法。

2、霍耳电压的计算公式vh=khib要求霍耳元件平面必须与被测磁场垂直,否则测出的vh将()a、变小小;b、变大;c、维持不变;d、不定。

3、在测量霍耳电压中,假定已测过v1(+i,+b)后,测v2(-i,+b)要改变霍耳元件中的控制电流方向,应将换向开关()a、k1高速运行;b、k2高速运行;c、k3高速运行;d、k1、k2都高速运行。

三、问答题1、霍耳元件测螺线管磁场实验电路图中由哪几个回路组成?它们的共同点就是什么?由三个回路组成:(1)霍耳电流供电回路;(2)螺线管磁场励磁电流供电回路;(3)霍耳电压测试电路。

它们各电路的共同点就是:每个电路都存有一个双刀双投掷的高速运行控制器,以它为中心共同组成各电路。

参考答案一、填空题1、运动电荷;洛仑兹;工作电流i;磁感应强度b;b×v。

2、霍耳元件所在处螺线管内磁感应强度;霍耳电压,即为霍耳片上四次测试霍耳电压的代数和的平均值;霍耳元件灵敏度;加到霍耳片上的工作电流;霍耳电流或掌控电流。

大学物理实验复习思考题大部分答案

大学物理实验复习思考题大部分答案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Rx=(R1/R2)R32.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),电路将变为上图所示,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1.2kΩ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1.5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;③ RAB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。

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。

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。

[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。

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