同济 大学物理 探索室动感流水画(2)
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。
水力学实验报告思考题答案(全)
水力学实验报告思考题答案（一）伯诺里方程实验（不可压缩流体恒定能量方程实验）1、 测压管水头线和总水头线的变化趋势有何不同？为什么？测压管水头线(P-P)沿程可升可降，线坡J P 可正可负。
而总水头线(E-E)沿程只降不升，线坡J P 恒为正，即J>0。
这是因为水在流动过程中，依据一定边界条件，动能和势能可相互转换。
如图所示，测点5至测点7，管渐缩，部分势能转换成动能，测压管水头线降低，J P >0。
，测点7至测点9，管渐扩，部分动能又转换成势能，测压管水头线升高，J P <0。
而据能量方程E 1=E 2+h w1-2，h w1-2为损失能量，是不可逆的，即恒有h w1-2>0，故E 2恒小于E 1，（E-E ）线不可能回升。
（E-E ）线下降的坡度越大，即J 越大，表明单位流程上的水头损失越大，如图上的渐扩段和阀门等处，表明有较大的局部水头损失存在。
2、 流量增加，测压管水头线有何变化？为什么？1）流量增加，测压管水头线（P-P ）总降落趋势更显著。
这是因为测压管水头222gAQ E pZ H p -=+=γ，任一断面起始的总水头E 及管道过流断面面积A 为定值时，Q 增大，g v 22就增大，则γpZ +必减小。
而且随流量的增加，阻力损失亦增大，管道任一过水断面上的总水头E 相应减小，故γpZ +的减小更加显著。
2）测压管水头线（P-P ）的起落变化更为显著。
因为对于两个不同直径的相应过水断面有g A Q g A Q A Q g v g v v p Z H P 2222222212222222122ζζγ+-=+-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+∆=∆ g A Q A A 212222122⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=ζ式中ζ为两个断面之间的损失系数。
管中水流为紊流时，ζ接近于常数，又管道断面为定值，故Q 增大，H ∆亦增大，()P P -线的起落变化更为显著。
3、 测点2、3和测点10、11的测压管读数分别说明了什么问题？ 测点2、3位于均匀流断面，测点高差0.7cm ，γpZ H P +=均为37.1cm （偶有毛细影响相差0.1mm ），表明均匀流各断面上，其动水压强按静水压强规律分布。
同济大学土力学复习
同济大学物理学复习提纲第一章土的物理性质及其工程分类•学习目标：•掌握土的物理性质和土的物理性质指标计算方法，掌握土的工程分类方法。
•学习基本要求：•1．了解土的成因和组成•2．掌握土的物理性质指标•3．熟练掌握无粘性土和粘性土的物理性质•4．了解土的结构性和击实性•5．掌握土的工程分类原则，土的类别与其工程特性的关系第一节土的三相组成•土是由固体颗粒、水和气体三部分组成的，通常称为土的三相组成。
•随着三相物质的质量和体积的比例不同，土的性质也将不同。
•土中颗粒的大小、成分及三相之间的相互作用和比例关系，反映出土的不同性质。
一、土的固相•土的固相物质包括无机矿物颗粒和有机质，是构成土的骨架最基本的物质，称为土粒。
•对土粒应从其矿物成分、颗粒的大小和形状来描述。
（一）、土的矿物成分土中的矿物成分可以分为原生矿物和次生矿物两大类。
（二）土的粒度成分定量地描述土粒的大小及各种颗粒的相对含量的方法（间接的方法）：•对于粒径大于0.075mm地土粒常用筛分析的方法；•而对小于0.075mm的土粒则用沉降分析的方法。
粒度成分：不同粒径颗粒的相对含量。
描述土的颗粒组成情况。
1、土的粒组划分（p6表格自己看着办）粒组：大小相近的土粒合并为组，称为粒组。
2、粒度成分及其表示方法•土的粒度成分是指土中各种不同粒组的相对含量（以干土质量的百分比表示），它可用以描述土中不同粒径土粒的分布特征。
•常用的粒度成分的表示方法有：表格法、累计曲线法和三角坐标法。
（1）表格法：是以列表形式直接表达各粒组的相对含量的方法。
（2）累计曲线法：是一种图示的方法，通常用半对数纸绘制，横坐标（按对数比例尺）表示某一粒径，纵坐标表示小于某一粒径的土粒的百分含量。
•在累计曲线上，可确定两个描述土的级配的指标：不均匀系数：；曲率系数：（描述累计曲线整体形状的指标）•d10，d30，d60分别相当于累计百分含量为10％，30％和60％的粒径；•d10 称为有效粒径；•d60称为限制粒径。
上海同济大学实验学校初中物理九年级全册第十六章《电压电阻》检测卷(含答案解析)
一、选择题1．如图甲所示的电路，当闭合开关后两只电压表的指针偏转均如图乙所示，则R1与R2的电阻之比为（）A．4：1B．1：4C．5：1D．1：52．小希按照图所示电路进行实验，闭合开关S后发现小灯泡L不发光。
他猜测电路中某处可能发生断路故障，于是用一只电压表查找故障的位置，测查记录如下表所示。
若电路中只有一处发生断路故障，则断路的位置是（）位置a、b之间b、c之间c、d之间d、e之间电压表指针不偏转不偏转不偏转偏转A．a、b之间B．b、c之间C．c、d之间D．d、e之间3．一位同学设计了一个风力测定仪，如图所示，O是转动轴，OC是金属杆，下面连接着一块受风板。
无风时OC是竖直的，风越强，OC杆偏转的角度越大。
AB是一段圆弧形电阻，P点是金属杆与弧形电阻相接触的点，电路中接有一个小灯泡，开关闭合时，关于该装置的使用，下列说法错误的是（）A．风力越大，接入电路中的电阻越小B．可以通过灯泡的亮度粗略反映风力的大小，灯泡越暗，说明风力越小C．金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个滑动变阻器，有风时，P A部分连入电路D．若要提高该装置反映风力大小的性能，可以在电路中串联一个电流表4．在实验中经常遇到现象或效果不明显的问题，我们需要对实验进行优化改进，下列采取的措施合理的是（）A．在探究电流的热效应时，为了便于比较，被加热液体用水代替煤油B．在观察水的沸腾活动中，为了使水更快的沸腾，应使用酒精灯的内焰加热C．在探究并联电路的电压规律时，为了方便读数，使用两个规格相同的小灯泡D．在探究电阻的影响因素时，为了更明显区别电阻的大小，在灯泡旁串联一个电流表5．如图所示的电路，开关S闭合后，两灯均发光，下列说法中正确的是（）A．电压表测的是灯L1两端的电压B．开关断开时电流表无示数但电压表有示数C．电压表测的是灯L2两端的电压D．电压表测的是电源两端的电压6．如图所示，电源电压不变，当开关 S1、S2闭合时，两灯都能正常发光；当开关 S2断开时（）A．灯 L1变得更亮，电流表读数不变，电压表读数变小B．灯 L1亮度不变，电流表读数变小，电压表读数不变C．灯 L1变得较暗，电流表读数变小，电压表读数不变D．灯 L1亮度不变，电流表读数不变，电压表读数变小7．下列关于导体电阻的说法正确的是（）A．铜导线的电阻一定比铁导线的电阻小B．横截面积大的导体，电阻一定小C．导体两端的电压为零时，导体的电阻为零D．导体的电阻越小，表示导体对电流的阻碍作用越小8．现代生活中需要各种各样的材料，下列说法中正确的是（）A ．超导体是一种电阻超级大的材料B ．铅笔芯、油、铝都是很好的导体C ．用半导体材料可以制成性能优良的输电线D ．有些半导体材料对光比较敏感，可以用来制造光敏电阻9．关于导体、半导体和超导体，下列说法正确的是（ ）A ．中考实行网上阅卷，条形码扫描器中的光敏二极管使用的是半导体材料B ．超导材料可用来制作电饭锅的发热体，且发热效率更高C ．导体的电阻由导体两端的电压和通过导体的电流共同决定D ．当导体被均匀拉长至原来的两倍时，它的电阻增大为原来的两倍10．两个电阻1R 、2R 并联连接，且12R R >，电阻1R 、2R 两端的电压分别为1U 、2U ，通过的电流分别为1I 、2I ，则下列判断中正确的是（ ）A ．12I I =，12U U >B ．12I I >，12U U =C ．12I I =，12U U <D ．12I I <，12U U =11．以下判断正确的是 （ ）A ．导线多用铜丝不用铁丝是因为铜是导体铁是绝缘体B ．用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近一个轻质小球时发现有排斥现象则该小球一定带正电C ．在电路中，电源外部的电流方向是从电源负极到电源的正极D ．滑动变阻器是通过改变电阻丝的横截面积大小而改变电阻大小的12．如图所示，电源电压保持不变，灯泡L 1、L 2规格完全相同，闭合开关S ，只有一盏灯亮，且只有一个电表有示数，则该电路故障可能是（ ）A ．灯泡L 1开路B ．灯泡L 2开路C ．灯泡L 1短路D ．灯泡L 2短路二、填空题13．如图所示，在烧杯中加入盐水，然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中，观察电压表指针偏转情况，可知盐水溶液相当于电路中的______，观察电压表的接线和指针偏转可知：锌片是盐水溶液的______极，铜片与电压表之间的导线中，自由电子的运动方向是______(“电压表到铜片”或“铜片到电压表”)。
同济大学 数物物理方法 第一讲
α1α2
u(x,t)u(x+Δx,t)
F T1=F T (x)
F T2=F 一、弦的横振动
一根柔软轻质弦，初始时处于平衡位置，假如给弦中的某一点一个速度，且弦在平衡位置附近做微小振动，问接下来弦上的各点纵向位移随时间
、一根完全柔软的弦，平衡时垂直于地
作用，试求弦作横向微振动的方程。
()
⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂−∂∂=∂∂x u x L x t u 2222221ω
A B C
C
B A u u+du 问题的提出：一个均匀杆，其某一小段有一个横向的初速度时，这一小段杆必然挤压和拉动其相邻部分小段杆做横向运动，邻段杆的横向振动必然又带动其相邻段做横向运动，如此任一小段的横向运动就会传播到整个杆上，问此时杆的横向位移随时间和空间的分布是怎样
x+Δx
u+du
（x,y,z ）dx
（x+dx,y+dy,z+dz ）
dy
x z
y 0。
振动学基础 (C) (D) t d Q ω Q dt - 同济大学物理教学综合 …
+
3π 10
⎟⎞cm ⎠
(2).合振动的振幅为极大时应满足 ϕ − ϕ1＝2kπ(k = 0, ±1,…)
ϕ1＝0 由此得 ϕ＝2kπ (k = 0, ±1,…)
此时合振动的振幅为 A = A1 + A3 = 3 + 5 = 8cm
而作简谐振动. 已知此弹簧的劲度系数为 8×102N⋅m-1 ，
则振动的振幅为 0.158m 相为 π 。
2
，周期为 0.5s ，初 k Mv
解答:mv子 = (m + M )v0 ⇒ v0 = 2m/s
m
•
O
x
ω=
k = 4 10 = 12.65 rad/s m+M
T
=
2π ω
=
0.496s
A=
x0 2
1．一质量m=0.258kg的物体，在弹性恢复力作用下沿 x轴运动，弹簧的劲度系数k=25N·m-1。
(1) 求振动的周期T和圆频率ω； (2) 如果振幅A=2cm，在t = 0时，物体位于x0 = 1cm
处，并沿Ox轴反方向运动，求初速v0和初相ϕ； (3) 写出振动的表达式。
解：(1) ω = k = 25 = 9.84 s-1 , T = 2 π = 2 π = 0.638s
+
g a
x
=
0
⇒
dx2 dt 2
+
ω2x
=
0
木块作简谐运动
ω = g ⇒ T = 2π a
a
g 振幅：A = b − a 22
4. 三个沿O轴的简谐运动，其表达式依次为
x1 = 3cos3t cm x2 = 4 cos(3t + π 2) cm x3 = 5 cos(3t + ϕ ) cm
国 家 级 教 学 成 果 奖 推 荐 书
成果名称 成果完成人
以提高教学质量为根本，努力建 设高水平的“普通物理学”课程
顾 牡、毛骏健、吴於人、王祖源 鲍鸿吉、倪忠强、吴天刚、曹正东
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同济大学
推荐等级建议 推荐单位名称及盖章 推荐时间
上海市教育委员会 2009 年 4 月 8 日
成果科类
理学 07
代
码070122
2) 运用现代技术，丰富课程资源 创建首个“数字化物理教学资源研发基地”，完成一批有影响的原创教学资 源，获全国性物理资源大赛一等奖等 3 项；物理教学网站内容丰富、功能强 大，年点击>15 万次。现代教育技术在“普物”中的研究、应用和效果处国 内前列。
3) 营造创新环境，拓展课程模式 开发更新了 40 余个探索和演示实验项目，获全国物理演示仪器评比一等奖 等 6 项，在我校和 20 余家单位得到应用；物理现象探索、创新性物理竞赛 和大学生创新实践等每年吸引数以千计学生的参与，一批高水平的学生作品
等奖（第一顺序人）；05 年以来发表教学研究论文十多篇。
3. 负责物理探索园地建设和功能开发，2006 年度获同济大学实验室开放贡
献奖。
主 4. 负责探索实验仪器开发和研制，指导研发的实验仪器 2005、2007 连续两
届获全国演示仪器评比一等奖；负责的“远程控制热声实验研究”2007
年获同济大学实验教学改革成果一等奖。
博士研究生 20 年
理学部副主任 021-65980219 mgu@
200092
2007 年 “第三届高等学校教学名师奖”[ 教育部教高(2007)15 号 ] 2004 年 全国师德先进个人（中国教科文卫工会全国委员会，2004.9） 2004 年 上海市优秀教育工作者（上海市教育委员会、上海市人事局，
大学物理竞赛试题集锦(
８．一电磁“涡流”制动器由一电导率为σ，厚度为d的圆盘组成，此盘绕通过其中心的轴旋转，且有 一覆盖面积为 的磁场B垂直于圆盘, 面积 在离轴r处。如图所示。当圆盘角速度为ω时，圆盘受到的阻力矩的近似表达式为（８）。
９．双缝衍射是单缝衍射基础上的双光束干涉。设两单缝间距为d=0.1mm,狭缝宽度a=0.02mm,透镜焦距f=50cm,用单色平行光λ=480nm垂直照射，在单缝衍射的中央明纹宽度内，双缝干涉的明纹条数为N＝（９）。
6、如图所示，在真空中将半径为R的金属球接地，在与球心O相距为r（ ）处放置一点电荷，不计接地导线上电荷的影响，金属球表面上感应的电荷总量为 （7）。
7、如图所示，有两根导线沿半径方向接到铁环的a、b两点，并与很远处的电源相接，则环心O的磁感应强度 （8）。
8、每一厘米有2000条狭缝的衍射光栅，缝宽为 ，以波长 的单色光垂直入射，则最多能看到 (9)条主极大明纹。
玻尔兹曼常数 k＝1.38×10-23J/K hc=6.63×10-34J.s×3×108m/s=12.4(Kev.Å))
02级大学物理竞赛试题
一、填空题（每题4分，共40分）
1、已知质点的运动方程为 ， ，式中t以秒计，x，y以米计，则质点在第二秒末的切向加速度 （1），法向加速度 （2）。
2、质量为m的物体，由地面以初速度 竖直向上发射，物体受空气阻力为 （k为常数），物体发射到最大高度所需时间为（3）。
水力学实验报告思考题答案(想你所要)
水力学实验报告实验一流体静力学实验实验二不可压缩流体恒定流能量方程（伯诺利方程）实验实验三不可压缩流体恒定流动量定律实验实验四毕托管测速实验实验五雷诺实验实验六文丘里流量计实验实验七沿程水头损失实验实验八局部阻力实验实验一流体静力学实验实验原理在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程或(1.1)式中：z被测点在基准面的相对位置高度；p被测点的静水压强，用相对压强表示，以下同；p0水箱中液面的表面压强；γ液体容重；h被测点的液体深度。
另对装有水油（图1.2及图1.3）U型测管，应用等压面可得油的比重S0有下列关系：(1.2)据此可用仪器（不用另外尺）直接测得S0。
实验分析与讨论1.同一静止液体内的测管水头线是根什么线？测压管水头指，即静水力学实验仪显示的测管液面至基准面的垂直高度。
测压管水头线指测压管液面的连线。
实验直接观察可知，同一静止液面的测压管水头线是一根水平线。
2.当P<0时，试根据记录数据，确定水箱内的真空区域。
B，相应容器的真空区域包括以下三部分：(1)过测压管2液面作一水平面，由等压面原理知，相对测压管2及水箱内的水体而言，该水平面为等压面，均为大气压强，故该平面以上由密封的水、气所占的空间区域，均为真空区域。
(2)同理，过箱顶小水杯的液面作一水平面，测压管4中，该平面以上的水体亦为真空区域。
(3)在测压管5中，自水面向下深度某一段水柱亦为真空区。
这段高度与测压管2液面低于水箱液面的高度相等，亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等。
3.若再备一根直尺，试采用另外最简便的方法测定γ。
最简单的方法，是用直尺分别测量水箱内通大气情况下，管5油水界面至水面和油水界面至油面的垂直高度h和h0，由式，从而求得γ0。
4.如测压管太细，对测压管液面的读数将有何影响？设被测液体为水，测压管太细，测压管液面因毛细现象而升高，造成测量误差，毛细高度由下式计算式中，为表面张力系数；为液体的容量；d为测压管的内径；h为毛细升高。
武汉理工大学《流体力学》课件1 绪论(共68张PPT)
1.3.3 连续介质假设 • 连续介质假设：假设流体是由连续分布的流体质点组成的介质。
(1)可用连续性函数B(x,y,z,t)描述流体质点物理量的空间分布和 时间变化；
(2)由物理学根本定律建立流体运动微分或积分方程，并用连续函
数理论求解方程。
• 连续介质假设模型是对物质分子结构的宏观数学抽象，就象几何学 是自然图形的抽象一样。
• 除了稀薄气体与激波之外的绝大多数工程问题，均可用连续介质模型作理 论分析。
由于空气动力学的开展，人类研制出3倍声速的战斗机。
幻影2000
EXIT
使重量超过3百吨，面积达半个足球场的大型民航客
机，靠空气的支托象鸟一样飞行成为可能，创造了 人类技术史上的奇迹。
EXIT
利用超高速气体动力学，物理化学流体力学和稀 薄气体力学的研究成果，人类制造出航天飞机， 建立太空站，实现了人类登月的梦想。
社，1994.11 5 Fluid Mechanics with Engineering Application
(Tenth Edition). E. John Finnemore. 清华大学出版社，
2003
本课程的有关说明：
1、课程的重要性
2、对上课的要求
3、对作业的要求
4、对考试的要求
1、本专业的后续课程会用到。 2、考研。 3、考注册设备工程师。 1、不迟到。 2、不讲话。 3、有事请假。 1、保质保量，独立完成。 2、已知、求、解（Given、Find、Solution）。 3、图形必须用直尺绘制。 4、必须对结果作分析以及单位验算。
1.1 流体力学的研究对象与特点
物质 Substance
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以下说法不正确的是？ A.画上流水后面贴满了许多偏振小条 B.流水后上下相邻的两个小偏振片的偏振化方向成一小角度 C.灯前有一块旋转的偏振片 D.流水后上下相邻的两个小偏振片的偏振化方向一致
动感流水画
偏振片的带动下 转动
通电后
光源
原来的光是横波，再穿过光源前的偏振片 时候发生偏振，变为线偏振光，而画板背 后流水处贴满一条条偏振片，这些偏振片 上下连接的两条之间偏振化方向依次相差 一小角度，，根据马吕斯定律，随着偏振 片的转动，流水上各条小偏振片的透亮程 度会随时间变化，所以看起来想水在流动 了